智能型阀门控制电动执行机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能型阀门控制电动执行机构，包括，传感器单元、限位报警单元、按键控制单元、ＣＰＵ单元、显示单元、扭矩开关和电源单元，传感器单元、限位报警单元和按键控制单元分别与ＣＰＵ单元相互电连接，ＣＰＵ单元的输出分别与显示单元和扭矩开关相互电连接，电源单元分别为传感器单元和ＣＰＵ单元提供电力。有益效果是：操作简便、直观，控制精度高，且可靠性高，应用范围更加广泛，可将现有的阀门控制电动执行机构的阀门开度角控制范围从９０°扩展为４０°至９０°。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电动执行机构，特别是涉及一种应用于控制阀门的智能型电 动执行机构，属于阀门控制的智能型电动执行机构

技术介绍
现有技术中的远控型阀门控制电动执行机构的控制电路，大多采用模拟电路进行 控制，其操作步骤繁琐，零/满刻度位置的设定需要重复调节电位器，甚至，还需要借助万 用表等测量仪器来进行设定。由于其零/满刻度位置的控制是基于控制电路的电源基准电 压进行设置的，使得零/满刻度位置的设定范围较窄，虽能适应大多数开度角为90°阀门 控制电动执行机构的电控阀门的控制，但遇到小于60°阀门的开度角时，现有技术中的阀 门控制电动执行机构则难于实现。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种能够操作与 调试非常简便的智能型阀门控制电动执行机构。本技术所采用的技术方案是一种智能型阀门控制电动执行机构，包括，传感 器单元、限位报警单元、按键控制单元、CPU单元、显示单元、扭矩开关和电源单元，所述传感 器单元、限位报警单元和所述按键控制单元分别与所述CPU单元相互电连接，所述CPU单元 的输出分别与所述显示单元和所述扭矩开关相互电连接，所述电源单元分别为所述传感器 单元和所述CPU单元提供电力。所述传感器单元还包括，开限位传感器、关限位传感器和导电塑料位置传感器，所 述开限位传感器和关限位传感器分别与所述CPU单元相互电连接，所述导电塑料位置传感 器的输出，通过ADC转换器与所述CPU单元相互电连接，所述导电塑料位置传感器和ADC转 换器与所述电源单元提供的精密参考电压输出相互电连接；所述按键控制单元，包括，开 阀按键、关阀按键、设定按键和一键设定按键；所述限位报警单元、包括，开限位报警单元和 关限位报警单元。所述CPU单元使用的芯片型号是ATmega8。本技术的有益效果是操作简便、直观，控制精度高，且可靠性高，应用范围更 加广泛，可将现有的阀门控制电动执行机构的阀门开度角控制范围从90°扩展为40°至 90°。附图说明图1是本技术智能型阀门控制电动执行机构框图；图2是本技术智能型阀门控制电动执行机构详细框图；图3是本技术智能型阀门控制电动执行机构电路原理图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明图1是本技术智能型阀门控制电动执行机构框图，图2是本技术智能型 阀门控制电动执行机构详细框图；如图1和图2所示，本技术智能型阀门控制电动执行 机构包括，传感器单元、限位报警单元、按键控制单元、CPU单元、显示单元、扭矩开关和电源 单元；传感器单元、限位报警单元和按键控制单元分别与CPU单元相互电连接，CPU单元的 输出分别与显示单元和扭矩开关相互电连接，电源单元分别为传感器单元和CPU单元提供 电力。传感器单元还包括，开限位传感器、关限位传感器和导电塑料位置传感器，开限位传 感器和关限位传感器分别与CPU单元相互电连接，导电塑料位置传感器的输出，通过ADC转 换器与CPU单元相互电连接，导电塑料位置传感器和ADC转换器与电源单元提供的精密参 考电压输出相互电连接；按键控制单元，包括，开阀按键、关阀按键、设定按键和一键设定按 键；限位报警单元、包括，开限位报警单元和关限位报警单元。本技术的CPU单元使用 的芯片型号是ATmegaS。当然，本技术的CPU单元并不仅仅局限于一种控制板，只要有 单片机的控制板均可选用。图3是本技术智能型阀门控制电动执行机构电路原理图，如图3所示，本实用 新型是基于智能型电动执行机构控制器，通过传感器单元输出的信号，确定执行机构的全 部控制过程；由传感器单元中的精密导电塑料电位器，经过信号处理电路和ADC转换器电 路，输出至CPU单元，经过CPU单元的数据处理后，通过按键控制单元中的一键设定按键， 即可实现将现有的阀门控制电动执行机构的阀门开度角的控制范围从90°扩展为40°至 90°。本技术的工作原理是，采用单片机技术，利用单片机的控制算法整合，并处理 传感器单元的信号，利用传感器单元获得的信号，控制电机输出，进而控制阀门的开/闭程 度。同时，在阀门开/闭行程的端点位置记忆精密导电塑料位置传感器信号的ADC采样值， 并将该值定义为阀门开/闭位置相对应的端点值。即，用来计算阀门控制电动执行机构运 行中的阀门开/闭度百分比，并在控制阀门开/闭全部过程结束时，将确定的阀门开/闭的 相应参数记忆至EEPROM中。本技术的一键设定模式分为传感器零点校准和零/满设定，零/满设定又分 为自动设定和手动设定两种选择模式。传感器零点校准模式由于导电塑料位置传感器为纯阻性负载，传感器单元采集的信号为与被控阀门开 /闭位置呈比例关系的线性的电压信号，因此，在导电塑料位置传感器0° -360°范围内必 然有一跳变点，为了使阀门控制电动执行机构运行于传感器的线性工作区域，必须使该点 位于阀门开/闭全行程之外的位置。利用ADC转换器读取的数值设定一个安全阈值，凡是 位于安全阈值内的数值，均确认为线性区域。这是由于传感器单元中的导电塑料位置传感 器旋转时的有效范围接近300°，当阀门控制电动执行机构的开度角为90°时，通过机械 传动使得传感器单元中的导电塑料位置上的旋转角度为270°，此时，阀门全关闭位置的阈 值A设定应接近0°，对应的阀门全打开位置的阈值设定应接近270°。调整传感器单元中 的导电塑料位置传感器，通过计算(见下述式1)，将阀门当前位置P通过数码管显示出来， 在阀门控制电动执行机构位于使阀门全关闭时，即，当阀门当前位置P = 0时，可使阀门控制电动执行机构的全行程位于安全区域，方便调试人员校准导电塑料位置传感器。权利要求1.一种智能型阀门控制电动执行机构，其特征在于，包括，传感器单元、限位报警单元、 按键控制单元、CPU单元、显示单元、扭矩开关和电源单元，所述传感器单元、限位报警单元 和所述按键控制单元分别与所述CPU单元相互电连接，所述CPU单元的输出分别与所述显 示单元和所述扭矩开关相互电连接，所述电源单元分别为所述传感器单元和所述CPU单元 提供电力。2.根据权利要求1所述的智能型阀门控制电动执行机构，其特征在于，所述传感器单 元还包括，开限位传感器、关限位传感器和导电塑料位置传感器，所述开限位传感器和关限 位传感器分别与所述CPU单元相互电连接，所述导电塑料位置传感器的输出，通过ADC转换 器与所述CPU单元相互电连接，所述导电塑料位置传感器和ADC转换器与所述电源单元提 供的精密参考电压输出相互电连接；所述按键控制单元，包括，开阀按键、关阀按键、设定按 键和一键设定按键；所述限位报警单元、包括，开限位报警单元和关限位报警单元。3.根据权利要求1或2所述的智能型阀门控制电动执行机构，其特征在于，所述CPU单 元使用的芯片型号是ATmegaS。专利摘要本技术公开了一种智能型阀门控制电动执行机构，包括，传感器单元、限位报警单元、按键控制单元、CPU单元、显示单元、扭矩开关和电源单元，传感器单元、限位报警单元和按键控制单元分别与CPU单元相互电连接，CPU单元的输出分别与显示单元和扭矩开关相互电连接，电源单元分别为传感器单元和CPU单元提供电力。有益效果是操作简便本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种智能型阀门控制电动执行机构，其特征在于，包括，传感器单元、限位报警单元、按键控制单元、ＣＰＵ单元、显示单元、扭矩开关和电源单元，所述传感器单元、限位报警单元和所述按键控制单元分别与所述ＣＰＵ单元相互电连接，所述ＣＰＵ单元的输出分别与所述显示单元和所述扭矩开关相互电连接，所述电源单元分别为所述传感器单元和所述ＣＰＵ单元提供电力。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺春才，崔琳，佟鹏程，
申请(专利权)人：天津伯思克仪表技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]