一种智能型定位器的非接触式位置检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电气阀门定位器技术领域，具体为一种定位器的非接触式位置检测装置。一种智能型定位器的非接触式位置检测装置，其技术方案是：包括定位器铝基座，定位器铝基座顶部的开口上卡合有定位器上盖，定位器铝基座和定位器上盖之间形成中空的壳体，并在壳体内设置滑阀组件、转轴位置检测组件以及显示屏组件。本发明专利技术通过将角度或位置等非电量信号转成线性电压信号从而实现精确测量角度变化的非接触式旋转角度传感器的问题，解决了现有“电位器”式角度传感器工作不稳定可靠性不高，以及现有霍尔式角度传感器磁场分布不均匀线性特性不明显且安装精度无法保证的缺陷，同时，本发明专利技术还公开了一种智能型定位器的非接触式位置检测的方法。测的方法。测的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种智能型定位器的非接触式位置检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及电气阀门定位器
，具体为一种定位器的非接触式位置检测装置及方法。

技术介绍

[0002]气动调节阀定位器的旋转角度传感器的作用是把阀门的位置或开度转成电信号，传给电控单元(MCU)，作为电控单元判断阀门运行状态的重要必备依据。
[0003]现有定位器产品大多采用电位器来实现角度或位置传感。阀门的转动或位移，会通过齿轮机构传递到电位器调节轴。只要阀门的转动或移动范围在电位器的有效阻值线性范围内，则可依据电阻值的变化来判断当前位置及行程范围，从而实现位置传感功能。主要缺陷是电位器炭膜或导电塑料膜容易磨损，使电刷随着振动，导致转角度传感器工作不稳定，可靠性不高，寿命短。且现场使用环境一般都湿度大，有腐蚀性气体或液体存在，更加容易导致连接线路或电位器本体收到腐蚀而损坏。
[0004]还有部分产品是采用霍尔式元件测量节气门转角，由于该方案没有采用导磁的磁轭，所以磁场的分布就不均匀，而且磁铁的设置呈90
°
范围布置，所以通过霍尔元件感应面的磁通量，就不会出现为零的情况，导致通过霍尔元件感应的电信号，其线性不好。另外该方案的永磁体(安装在阀门的阀芯随动单元上，提供恒定磁场信号)与定位器本体(霍尔传感器安装在本体内，将磁场强度转变为电信号)完全分离，导致安装精度不好控制，进一步降低了精度和可靠性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种机械式电气阀门定位器及量程调节方法，通过内反馈弹簧可根据需要进行位置选择，定位器装配到执行器的气缸气室体积不同，挂的位置也不同，以改变增益，从而使定位器能迅速稳定的定位，通过双向螺纹的安装，拆装方便，且增加连接的稳定性，内外双向挤压密封，提高连接处的密封性，有效防止泄露，可根据需要调整滑阀阀座位置，增加分向调整便捷性，有效根据需要进行调整，实现阀门定位器能够增大调节阀的输出功率，减少调节信号的传递滞后的情况发生，解决了上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种智能型定位器的非接触式位置检测装置，包括：定位器铝基座，定位器铝基座顶部的开口上卡合有定位器上盖，定位器铝基座和定位器上盖之间形成中空的壳体，并在壳体内设置滑阀组件、转轴位置检测组件以及显示屏组件；阀位指示器通过阀位指示器紧定螺丝套在转轴位置检测组件上。
[0007]优选的，所述滑阀组件包括滑阀基座、滑阀、基座密封垫、喷嘴、IP单元屏蔽罩、IP单元外壳和外磁轭，滑阀基座通基座密封垫与定位器铝基座连接，滑阀基座内设置滑阀，滑阀的顶端与IP单元外壳连接，IP单元外壳置于IP单元屏蔽罩内，IP单元屏蔽罩的一侧壁与显示屏组件连接。
[0008]所述外磁轭与IP单元外壳的顶端连接并置于IP单元屏蔽罩内，喷嘴与IP单元外壳连接。
[0009]优选的，一种智能型定位器的非接触式位置检测装置，包括：在壳体内设置湿度检测仪以及数据传输装置，在基座密封垫与定位器铝基座连接处设置图像采集装置。
[0010]基于湿度检测仪实时采集壳体内的湿度信息，并基于模数转换器将湿度信息转换为湿度数据，且提取湿度数据的数据属性。
[0011]基于数据属性确定不同湿度数据的时间戳，并基于时间戳将不同时刻的湿度数据在预设二维坐标系中进行可视化展示，且基于可视化展示结果确定壳体内湿度的变化趋势。
[0012]获取壳体内的可允许最大湿度值，并将可允许最大湿度值与变化趋势进行比较，且基于比较结果确定变化趋势中不同时刻的温度数据大于可允许最大湿度值的目标时刻。
[0013]对目标时刻进行统计，确定目标时刻的数量，并确定目标时刻的数量与预设二维坐标系中展示的所有时刻数量的比值，且当比值大于预设阈值时，则判定壳体内的湿气值存在异常，同时，基于数据传输装置将判定结果传输至管理终端进行报警提醒，并基于报警提醒结果控制图像采集装置采集基座密封垫与定位器铝基座连接处的目标图像。
[0014]获取历史样本图像，并提取历史样本图像中基座密封垫存在的缺陷特征，并对缺陷特征进行汇总，得到目标训练集。
[0015]基于图像检测要求从预设模型库中匹配目标运算量的预设基础模型以及对预设基础模型的训练终止条件，并基于目标训练集以及训练终止条件对预设基础模型进行训练，得到目标图像检测模型。
[0016]基于目标图像检测模型对得到的目标图像进行分析，并基于分析结果得到基座密封垫与基准状态的目标差异，且基于目标差异确定基座密封垫损坏程度值。
[0017]将损坏程度值与预设损坏阈值进行比较。
[0018]若损坏程度值小于或等于预设损坏阈值，基于分析结果对基座密封垫的损坏区域进行定位，并基于定位结果对基座密封垫与定位器铝基座连接处进行填充。
[0019]否则，对基座密封垫进行更换。
[0020]优选的，所述转轴位置检测组件包括转轴、PCB线圈支架、PCB线圈、通讯板和控制线路板，PCB线圈支架设置在外壳内，并且PCB线圈支架上通过校准装置与PCB线圈连接，转轴的一端穿过PCB线圈，转轴的另一端穿过通讯板和控制线路板与阀位指示器连接，通讯板和控制线路板于定位器上盖的内壁上固定。
[0021]优选的，所述显示屏组件包括显示屏背板和显示屏外壳，显示屏外壳与定位器上盖连接，显示屏外壳与显示屏背板之间通过螺栓固定。
[0022]优选的，所述PCB线圈包括第一线圈、第二线圈以及一块电路板，在一块电路板上绘制第一线圈、第二线圈，第一线圈、第二线圈串联并引出根线接到控制线路板，并且第一线圈、第二线圈上、下并排设置。
[0023]优选的，所述转轴用不锈钢棒料一体加工而成，转轴的中部设置有凸出的斜柱面，斜柱面位于第一线圈、第二线圈之间，斜柱面在转轴转动时，斜柱面与第一线圈、第二线圈接触的相对面积发生变化用于检测。
[0024]优选的，所述校准装置包括校准气缸和校准杆，校准气缸安装在PCB线圈支架上，
校准气缸的伸缩杆与校准杆连接，校准杆的端口与PCB线圈的电路板连接。
[0025]本专利技术的另一个技术方案是：一种智能型定位器的非接触式位置检测的方法，它基于如上所述的智能型定位器的非接触式位置检测装置，并包括以下步骤:
[0026]S1：控制线路板上的控制电路输出固定频率的方波信号，分别接到PCB线圈的第一线圈、第二线圈上产生交变电流，第一线圈、第二线圈上产生的交变电流在与其平行相对的转轴的斜柱面表面产生电涡流。
[0027]S2：第一线圈与斜柱面相对面积随角度变化增大过程中，比较第一线圈、第二线圈阻抗的大小值，判断当前主轴的角度，将角度或位置转成线性电压信号实现精确测量角度变化。
[0028]优选的，智能型定位器的非接触式位置检测的方法，还包括：
[0029]调取非接触式位置检测装置的历史检测数据，同时，获取非接触式位置检测装置的使用时长，基于历史检测数据以及非接触式位置检测装置的使用时长计算非接触式位置检测装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能型定位器的非接触式位置检测装置，它包括：定位器铝基座(1)，其特征在于：所述定位器铝基座(1)顶部的开口上卡合有定位器上盖(2)，所述定位器铝基座(1)和所述定位器上盖(2)之间形成中空的壳体，并在该壳体内设置滑阀组件(3)、转轴位置检测组件(4)以及显示屏组件(5)；阀位指示器(6)通过阀位指示器紧定螺丝套在所述转轴位置检测组件(4)上。2.根据权利要求1所述的一种智能型定位器的非接触式位置检测装置，其特征在于：所述滑阀组件(3)包括：滑阀基座(31)、滑阀(32)、基座密封垫(33)、喷嘴(34)、IP单元屏蔽罩(35)、IP单元外壳(36)和外磁轭(37)，所述滑阀基座(31)通所述基座密封垫(33)与所述定位器铝基座(1)连接，所述滑阀基座(31)内设置所述滑阀(32)，所述滑阀(32)的顶端与所述IP单元外壳(36)连接，所述IP单元外壳(36)置于所述IP单元屏蔽罩(35)内，所述IP单元屏蔽罩(35)的侧壁与所述显示屏组件(5)连接；所述外磁轭(37)与所述IP单元外壳(36)的顶端连接并置于所述IP单元屏蔽罩(35)内，所述喷嘴(34)与所述IP单元外壳(36)连接。3.根据权利要求2所述的一种智能型定位器的非接触式位置检测装置，其特征在于，它还包括：在壳体内设置湿度检测仪以及数据传输装置，在所述基座密封垫(33)与所述定位器铝基座(1)连接处设置图像采集装置；基于湿度检测仪实时采集壳体内的湿度信息，并基于模数转换器将湿度信息转换为湿度数据，且提取湿度数据的数据属性；基于数据属性确定不同湿度数据的时间戳，并基于时间戳将不同时刻的湿度数据在预设二维坐标系中进行可视化展示，且基于可视化展示结果确定壳体内湿度的变化趋势；获取壳体内的可允许最大湿度值，并将可允许最大湿度值与变化趋势进行比较，且基于比较结果确定变化趋势中不同时刻的温度数据大于可允许最大湿度值的目标时刻；对目标时刻进行统计，确定目标时刻的数量，并确定目标时刻的数量与预设二维坐标系中展示的所有时刻数量的比值，且当比值大于预设阈值时，则判定壳体内的湿气值存在异常，同时，基于数据传输装置将判定结果传输至管理终端进行报警提醒，并基于报警提醒结果控制图像采集装置采集所述基座密封垫(33)与所述定位器铝基座(1)连接处的目标图像；获取历史样本图像，并提取历史样本图像中所述基座密封垫(33)存在的缺陷特征，并对缺陷特征进行汇总，得到目标训练集；基于图像检测要求从预设模型库中匹配目标运算量的预设基础模型以及对预设基础模型的训练终止条件，并基于目标训练集以及训练终止条件对预设基础模型进行训练，得到目标图像检测模型；基于目标图像检测模型对得到的目标图像进行分析，并基于分析结果得到所述基座密封垫(33)与基准状态的目标差异，且基于目标差异确定所述基座密封垫(33)损坏程度值；将损坏程度值与预设损坏阈值进行比较；若损坏程度值小于或等于预设损坏阈值，基于分析结果对所述基座密封垫(33)的损坏区域进行定位，并基于定位结果对所述基座密封垫(33)与所述定位器铝基座(1)连接处进
行填充；否则，对所述基座密封垫(33)进行更换。4.根据权利要求2所述的一种智能型定位器的非接触式位置检测装置，其特征在于：所述转轴位置检测组件(4)包括：转轴(41)、PCB线圈支架(42)、PCB线圈(43)、通讯板(44)和控制线路板(45)，所述PCB线圈支架(42)设置在壳体内，并且所述PCB线圈支架(42)上通过校准装置(7)与所述PCB线圈(43)连接，所述转轴(41)的一端穿过所述PCB线圈(43)，所述转轴(41)的另一端穿过所述通讯板(44)和所述控制线路板(45)与所述阀位指示器(6)连接，所述通讯板(44)和所述控制线路板(45)于所述定位器上盖(2)的内壁上固定。5.根据权利要求4所述的一种智能型定位器的非接触式位置检测装置，其特征在于：所述显示屏组件(5)包...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴雷，王刚，
申请(专利权)人：速特自动化湖南有限公司，
类型：发明
国别省市：