一种非侵入式智能型阀门电动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种非侵入式智能型阀门电动装置，包括主控单元（１）、控制电源（１１）、备用电源（１２）、操控部分（３）、显示单元（１０）、电机（４）、传动机构（５）、阀位传感器（６）、扭矩传感器（７）以及轴出轴（９）。阀位传感器（６）中采用霍尔磁性增量型位置传感器和多圈光电绝对值位置编码器（二者兼容）。采用上述技术方案，使主控单元能够兼容霍尔磁性增量型位置传感器和多圈光电绝对值位置编码器两种阀位监测功能，满足用户对中端或高端的不同需求，并提高参数的精度；使用线性光电耦合器进行光电隔离，提高了设备运用的安全性和信号传输的可靠性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于阀门的电动执行装置的
，涉及阀门的电动执行装置的控 制技术，更具体地说，本技术涉及一种非侵入式智能型阀门电动装置。
技术介绍
目前，阀门电动装置一般都是采用以机械方式对阀门行程和力矩进行控制的结 构，包括行程传动系统和力矩蜗杆传动系统，对于非侵入式的阀门电动装置，采用本地磁控 开关和远程线控开关进行控制。智能型电装大都采用霍尔磁性增量型位置传感器，或者采 用多圈光电绝对值位置编码器。前者采用霍尔传感元件，结构简单，性价比高，应用广泛，但 相应功能不够完善，精度也不够高；后者定位精度高，但价格昂贵，而且耗电量大，在电装断 电时难以长期保证阀位显示，常用于高端阀门。
技术实现思路
本技术所要解决的问题是提供一种非侵入式智能型阀门电动装置，其目的是 提高电动装置对阀门控制的智能化水平，使得对阀门的控制更加精确、更加可靠和更加灵 活。为了实现上述目的，本技术采取的技术方案为本技术所提供的这种非侵入式智能型阀门电动装置，包括主控单元、控制电 源、备用电源、操控部分、显示单元、电机、传动机构、阀位传感器、扭矩传感器以及轴出轴， 所述的阀位传感器中设有霍尔磁性增量型位置传感器或多圈光电绝对值位置编码器。所述的电动装置的模拟信号的输入、输出电路采用独立电源供电，模拟信号输入、 输出电路与主控单元之间设有线性光电耦合器进行隔离。所述的电动装置为远端控制开关提供两种独立的信号电源，即交流信号电源和直 流信号电源，并将远端开关信号即外部信号经过光电耦合器隔离后送给控制电路使用。所述的显示单元采用图形点阵式液晶显示器，能够显示文字、图标和曲线。所述的主控单元在发送电机动作命令的同时，通过动静转换电路产生接触器励磁 或固态继电器驱动时所用的控制电源。所述的操控部分设有非接触式的磁控开关，以提高安全等级所述的红外遥控器既能控制电动装置，也能进行各种对话操作。所述的扭矩传感器与主控单元连接，所述的扭矩传感器采集的转矩信号送主控单 元进行处理。所述的控制器的主控单元设有现场总线接口，所述的现场总线接口用于连接CAN 现场总线适配器实现工业现场的数据通信。所述的控制器外部命令设有常规的开、关、停控制模式、二线制开关控制模式、 4-20mA模拟量控制模式。所述的控制器的备用电源由锂电池及控制电源模块上的逆变电路组成。所述的电动装置可存贮电动装置的运行和设置情况。可利用红外遥控器的查询功 能显示电动装置的运行记录和力矩曲线等信息。所述的电动装置的操控部分采用完全隔离的磁控旋钮开关进行。本技术采用上述技术方案，使电动装置能够兼容霍尔磁性增量型位置传感器 和多圈光电绝对值位置编码器两种阀位监测功能，满足用户对中端或高端的不同需求，并 提高参数的精度；使用线性光电耦合器进行隔离，提高了设备运用的安全性和信号传输的 可靠性；电动装置运行时可通过文字、图标、数字和进度尺全面、准确、直观地显示电动装置 运行状况；维护时可通过查询功能用列表和曲线的方式显示电动装置的运行记录和力矩曲 线；还能以人机对话方式进行参数设置、功能选择和电动装置整定；红外线遥控器不但能 够操控电动装置开关阀门，还能够用非侵入方式对电动装置进行参数设置、位置整定及运 行调试。附图说明下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明图1为本技术的结构示意图。图中标记为1、主控单元，2、动力电源，3、操控部分，4、电机，5、传动机构，6、阀位传感器，7、扭 矩传感器，8、红外控制，9、输出轴，10、显示单元，11、控制电源，12、备用电源，13、总线接口， 14、光电隔离。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本技术的具体实施方式如所涉及的 各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造 工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本技术的 构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。图1所表达的是本技术的结构，这一种非侵入式智能型阀门电动装置控制 器，包括主控单元1、控制电源11、备用电源12、操控部分3、显示单元10、电机4、传动机构 5、阀位传感器6、扭矩传感器7以及输出轴9。本技术中的现场操作，采用完全隔离的非接触式的磁性旋钮开关或红外线遥 控器进行。为克服在本说明书的
技术介绍
部分所指出的现有技术存在的问题，实现本实用新 型的目的，本技术提出了如下的技术方案本技术所提供的这种非侵入式智能型阀门电动装置，其中，所述的阀位传感 器6中设有霍尔磁性增量型位置传感器或多圈光电绝对值位置编码器(两者兼容)。与现有技术不同，除了采用增量编码器外，还可以采用绝对编码器采集行程信号， 对用户来说多了一种选择。阀位反馈通过阀位传感器6获得阀位信号，为适应不同的需求，电动装置能接收 两种类型的阀位传感器之一的信号即霍尔磁性增量型位置传感器或多圈光电绝对值位 置编码器。霍尔磁性增量型位置传感器，采用多圈光电绝对值位置编码器数据形式，但需加 装手轮动作感应装置，以便在电动装置失电时对编码器用电进行管理。传感器的类型必须在软件安装前确定，以便选择不同的软件版本。在本技术的结构中，摒弃现有技术的电动装置中原以机械方式对阀门行程和 力矩进行控制的结构，而以含集成电路芯片的线路板电路完成。其中行程的采集使用霍尔 磁性增量型位置传感器或多圈光电绝对值编码器。力矩量的采集使用置于电机轴与蜗杆轴 之间的轴向推力应变盘桥路和精密放大器完成，这样就由机械式控制转化成电子式控制。 不仅大大提高了控制精度(位置设定范围2. 5-100000圈，中心轴输出角分辨率7. 5° )，还 能以程序设计产生智能化的效果。由于减除了行程传动系统、力矩蜗杆窜动系统，故比现有 技术在机械上简化了一大步。本技术是将微电子领域的新技术成果引入到阀门电动装置的自动控制中来， 使产品自动控制的性能得以达到如计算机控制人工智能的水平，从而使得对阀门的控制更 加可靠、更加灵活、更加丰富，更加切合工程现场的实际需要，也更经济。本技术的外部条件1、输入电源三线制工频三相交流电源，基本电压等级为380V士 10% ；2、工作环境环境温度范围-20°C 60°C，湿度等级可参考或遵照有关标准 (彡 95%，25°C时)；3、防护等级可参考或遵照有关标准。(防水等级IP68，防爆等级ExdIIBT4或 ExdIICT4)；4、电源动力三线制工频三相交流电动机(注应配置电动装置专用电机，调节型 电动装置的电机还应考虑1200次/小时的频繁起动因素)；5.机械特性振动频率0 150Hz，加速度2g，抗冲击能力最大加速度5g。以下是本技术提供的具体实施示例一、控制信号的隔离本技术所述的电动装置的模拟信号的输入、输出电路采用独立电源供电，模 拟信号输入、输出电路与主控单元1之间设有线性光电耦合器进行光电隔离。与现有技术不同，本技术中，主控单元1与外界进行了严格的隔离，以防止外 界干扰。电动装置属于强电设备，远端控制系统大都为弱电设备，为使两者之间实现电气 隔离，本技术要求电动装置的模拟信号的输入、输出电路采用独立电源供电，模拟信号 与电动装置主回路之间使用线性光电耦合器进行隔离，以提高设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非侵入式智能型阀门电动装置，包括主控单元（１）、控制电源（１１）、备用电源（１２）、操控部分（３）、显示单元（１０）、电机（４）、传动机构（５）、阀位传感器（６）、扭矩传感器（７）以及输出轴（９），其特征在于：所述的阀位传感器（６）中采用霍尔磁性增量型位置传感器和多圈光电绝对值位置编码器。

【技术特征摘要】
一种非侵入式智能型阀门电动装置，包括主控单元(1)、控制电源(11)、备用电源(12)、操控部分(3)、显示单元(10)、电机(4)、传动机构(5)、阀位传感器(6)、扭矩传感器(7)以及输出轴(9)，其特征在于所述的阀位传感器(6)中采用霍尔磁性增量型位置传感器和多圈光电绝对值位置编码器。2.按照权利要求1所述的非侵入式智能型阀门电动装置，其特征在于所述的电动装 置的4-20mA模拟信号的输入、输出电路采用独立电源供电，模拟信号输入、输出电路与主 控单元(1)之间设有结构为线性光电耦合器的光电隔离(14)。3.按照权利要求2所述的非侵入式智能型阀门电动装置，其特征在于所述的电动装 置为远端开关停控制装置或二线开关控制装置提供两种独立的信号电源，即交流120V和 直流24V，并将远端开关信号即外部信号经过光电耦合器隔离后送给电动装置电路使用。4.按照权利要求1或2或3所述的非侵入式智能型阀门电动装置，其特征在于所述 的显示单元(10)采用图形点阵式液晶显示器。5.按照权利要求1或2或3所述的非侵入式智能型阀门电动装置，其特征在于所述 的主控单元(1)在发送电机(4)动作命令的同时，通过动静...

【专利技术属性】
技术研发人员：项晓明，
申请(专利权)人：项晓明，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]