【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电磁阀，具体涉及一种非接触式球阀电磁执行器。
技术介绍
1、球阀在日常生活中经常会遇到。它们的用途从家庭(花园水阀)到复杂的工业应用(液体流量控制)。常规球阀由以下几个基本部件组成：阀体、球、球壳、阀杆和控制装置。控制装置可以是各种类型的，从手动的手柄到电动马达。但是在某些应用中，例如在火箭工业中，需要对阀门进行快速准确的控制。在化工、食品、医药等领域，对设备的清洁要求很高，防止污染和交叉感染非常关键。一些特殊环境下如真空、低温、高温、强磁场等，传统执行器会失效，而非接触式执行器可以正常工作。
2、随着工业4.0、互联网等相关技术的进步，对设备智能化和远程控制的要求越来越高。非接触执行器配合传感器等设备可以实现智能化控制。传统的球阀执行器多采用机械式驱动，即并不直接控制球体的位置，而是通过中间执行器(即阀杆)将旋转运动传递给球体。存在易磨损、响应速度慢，需要频繁维护保养等问题。然而电磁执行器响应速度快，可实现高速球阀调节，满足过程控制需求。通过电磁场控制球阀的电磁驱动可以避免机械接触，提高可靠性和响应速度。电磁执行器可避免球阀腐蚀问题，满足无菌、无尘等特殊环境需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提供一种非接触式球阀电磁执行器。
2、为了实现上述任务，本专利技术采用如下的技术解决方案：
3、一种非接触式球阀电磁执行器，其特征在于，由球阀、至少一对电磁线圈、微控制器和电机构成；其中：
4、所述球阀由球阀底座、阀杆
5、所述电磁线圈由铁芯、线圈和底座组成，其中，铁芯位于线圈中心，铁芯与线圈之间设置有pet材料通过3d打印成型的直筒，线圈绕制在直筒上；
6、电磁线圈对称布置在球形启闭件周围，与球阀的球形启闭件相对设置，电磁线圈的输入端通过信号线连接微控制器，微控制器与电机相连接，每一对相对设置的电磁线圈串联连接作为一个控制单元，微控制器利用pid控制算法控制电磁线圈的通断来定位球形启闭件的旋转位置。
7、根据本专利技术，所述球形启闭件内部空心贯穿设计，直径20毫米。
8、具体地，所述铁芯为圆柱形铁芯，圆柱形铁芯的长度50mm，直径20mm。
9、进一步地，所述底座采用pet材料通过3d打印成型，
10、优选地，所述电磁线圈选用0.5毫米的绝缘铜线绕制，匝数500圈，通进直流5伏电压时能够提供10牛顿的吸力。
11、所述微控制器采用stm32单片机。
12、本专利技术的非接触式球阀电磁执行器，工作时球阀两侧一对电磁线圈通电产生吸力固定住球形启闭件；断电时不要求复位。控制每对电磁线圈通断来驱动其中球形启闭件运动。该非接触式球阀执行器采用无轴承设计，通过电磁力的作用带动内嵌的球形执行器来驱动阀门的开闭，避免了机械磨损问题，提高了可靠性和使用寿命。同时，避免了轴承问题，消除了可使介质泄漏的开口。特别适用于对清洁度要求高和高压应用的场合。与传统执行器相比，本专利技术的非接触式球阀电磁执行器，消除了与外部控制装置相关的机械内部部件。响应速度快，定位精度高，使用寿命长，维护方便，可避免球阀腐蚀问题，满足无菌、无尘等特殊环境需求。许多空间受限的场合需要小型化的执行器，使用非接触式设计可以做到更加紧凑。
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1.一种非接触式球阀电磁执行器，其特征在于，由球阀(3)、至少一对电磁线圈(4)、微控制器(2)和电机(1)构成；其中：
2.如权利要求1所述的非接触式球阀电磁执行器，其特征在于，所述球形启闭件(33)内部空心贯穿设计，直径20毫米。
3.如权利要求1所述的非接触式球阀电磁执行器，其特征在于，所述铁芯(41)为圆柱形铁芯，圆柱形铁芯的长度50mm，直径20mm。
4.如权利要求1所述的非接触式球阀电磁执行器，其特征在于，所述底座(43)采用PET材料通过3D打印成型。
5.如权利要求1所述的非接触式球阀电磁执行器，其特征在于，所述电磁线圈(42)选用0.5毫米的绝缘铜线绕制，匝数500圈，通进直流5伏电压时能够提供10牛顿的吸力。
6.如权利要求1所述的非接触式球阀电磁执行器，其特征在于，所述微控制器(2)采用STM32单片机。
【技术特征摘要】
1.一种非接触式球阀电磁执行器，其特征在于，由球阀(3)、至少一对电磁线圈(4)、微控制器(2)和电机(1)构成；其中：
2.如权利要求1所述的非接触式球阀电磁执行器，其特征在于，所述球形启闭件(33)内部空心贯穿设计，直径20毫米。
3.如权利要求1所述的非接触式球阀电磁执行器，其特征在于，所述铁芯(41)为圆柱形铁芯，圆柱形铁芯的长度50mm，直径20mm。
【专利技术属性】
技术研发人员：刘红星，张渝飞，杨祺，魏苏敏，马宁，朱士富，孙晓朋，谢中元，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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