專利名稱：閥門定位器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于閥門應用領域，尤其是一種閥門定位器。
背景技術：
閥門定位器是調節閥的主要附件，它一般與氣動調節閥配套使用。為了保證 從調節器來的控制信號與調節閥閥桿的行程位置相聯系，提高調節特性的品質， 必須利用閥門定位器。闊門定位器是一個起比例放大作用的調節器。閥門定位器 和調節閥組成一個閥門行程調節系統。閥門定位器按其結構形式和工作原理，可 以分為氣動閥門定位器、電一氣閥門定位器及智能式定位器。傳統的閥門丌度控 制中，常常采用比例控制來實現閥門的定位。但是在實際運行時，由于電機的振 動、供電的干擾、惡劣的工業環境等因素都會影響采樣數據的穩定性，再加上比 例控制本身的缺陷，當把比例系數調大時很容易導致電機的來回振蕩，只有通過 把死區設定值調大來消除電機振蕩，但同時影響了系統的精度。目前對于電動調 節閥的閥門定位器通常采用智能式定位器，智能式定位器是基于CPU設計。此
類定位器雖然控制精度較高，適合使用計算機遠程控制，但是設計復雜，對于一
些簡單的工業生產場合來說，成本過高。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種閥門定位器，以解決傳統技術穩定性差、精度 低、結構復雜、成本高的問題。
為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案為
閥門定位器，包括同電機連接的閥桿，所述電機的轉動轉化為閥桿的直線運 動，所述閥桿同滑動變阻器的移動觸頭連接，并帶動移動觸頭直線移動；還包括 有閥位控制系統，所述閥位控制系統中設定有開位電壓和關位電壓，所述閥位控 制系統上有信號線引出，所述信號線上接有開關，再連接至所述電機上，其特征 在于還包括有驅動電路和比較電路，所述驅動電路包括電機控制部分和電機部 分，所述電機控制部分通過導線與電機部分連接，所述比較電路包括繼電器三和 繼電器四；所述電機控制部分包括一個并聯電路，所述并聯電路由三個支路相互
4并聯組成，所述支路一包括繼電器一和繼電器二，所述繼電器一同繼電器二的第 一常閉觸點串聯，所述繼電器二同繼電器一的第一常閉觸點串聯，所述繼電器二 的第一常閉觸點上還串聯有第一并聯支路，所述第一并聯支路包括相互并聯的第 一觸發控制丌關、第二按扭丌關和繼電器一的第一常開觸點，所述繼電器一的第 一常閉觸點上還串聯有第二并聯支路，所述第二并聯支路包括相互并聯的第二觸 發控制開關、第三按扭開關和繼電器二的第一常開觸點，所述繼電器一和繼電器 二同對應的常閉觸點、并聯支路串聯后再相互并聯，所述并聯后的電路再同第一 按扭開關、繼電器三的第一常閉觸點、繼電器四的第一常閉觸點串聯構成支路一； 所述支路二包括相互串聯的電壓信號轉換器和保險絲，所述電壓信號轉換器的輸 入接線柱上有兩根導線引出，所述引出導線分別連接至滑動變阻器有效部分的兩 個接頭上，所述電壓信號轉換器的兩個輸出接線柱上分別有導線引出，所述引出 導線接入比較電路中；所述支路三包括相互并聯的繼電器一的第二常開觸點和繼 電器二的第二常開觸點，所述常開觸點并聯后再同指示燈串聯構成支路三；所述 電機部分包括有電機，所述電機的三個接線柱上分別有導線引出，所述三根引出 導線分別連接至繼電器一的第三常開觸點后，再分別對應連接有三個保險絲，所 述三個保險絲上分別有導線引出，所述引出導線分別連接至閘刀開關上，所述閘 刀開關通過導線同電源連接，所述三個保險絲與電機的三個接線柱之間分別對應 連接有三根導線，所述三根導線上連接有繼電器二的第三常開觸點；
所述比較電路還包括有兩個電壓比較器，所述電壓信號轉換器中輸出的電壓 信號通過電壓信號轉換器的兩個輸出接線柱上的引出導線輸出，經過放大后分別 輸入兩個電壓比較器的負極，所述開位電壓和關位電壓通過導線分別輸入至兩個 電壓比較器的正極；所述開位電壓對應的電壓比較器的輸出端接有電阻，所述電 阻另一接線端通過導線連接至三極管一的基極，所述三極管一的發射極接地，集 電極上連接有一并聯電路，所述并聯電路包括相互并聯的繼電器三、發光二極管 和二極管，所述發光二極管上通過導線串聯有電阻后再接入并聯電路中，所述并 聯電路上有導線引出，所述引出導線同電源連接；所述關位電壓對應的電壓比較 器的輸出端接有電阻，所述電阻另一接線端通過導線連接至三極管二的基極，所 述三極管二的發射極接地，集電極上連接有一并聯電路，所述并聯電路包括相互 并聯的繼電器四、發光二極管和二極管，所述發光二極管上通過導線串聯有電阻后再接入并聯電路中，所述并聯電路上有導線引出，所述引出導線同電源連接。
本實用新型的閥門定位器與電動調節閥配套實用，通過簡單的繼電器控制電 路實現了閥門的準確定位，既可以連接計算機控制也可以通過手動按鈕操作，節 約成本，使得電動調節閥可以一鍵式操作，自動調節，操作簡單。本實用新型能 夠滿足某些特殊工業的要求。
圖l為本實用新型的系統框圖。
圖2為本實用新型的驅動電路圖。
圖3為本實用新型的比較電路圖。
具體實施方式
如圖2和圖3所示。閥門定位器，包括同電機連接的閥桿，所述電機的轉動 轉化為閥桿的直線運動，所述閥桿同滑動變阻器的移動觸頭連接，并帶動移動觸 頭直線移動；還包括有閥位控制系統，所述閥位控制系統中設定有開位電壓和關 位電壓，所述閥位控制系統上有信號線引出，所述信號線上接有開關，再連接至 所述電機上，其特征在于還包括有驅動電路和比較電路，所述驅動電路包括電 機控制部分和電機部分，所述電機控制部分通過導線與電機部分連接，所述比較
電路包括繼電器三1和繼電器四2;所述電機控制部分包括一個并聯電路，所述
并聯電路由三個支路相互并聯組成，所述支路一包括繼電器一 3和繼電器二 4， 所述繼電器一 3同繼電器二 4的第一常閉觸點5串聯，所述繼電器二 4同繼電器 一 3的第一常閉觸點6串聯，所述繼電器二 4的第一常閉觸點5上還串聯有第一 并聯支路，所述第一并聯支路包括相互并聯的第一觸發控制開關7、第二按扭開 關8和繼電器一 3的第一常開觸點9，所述繼電器一 3的第一常閉觸點5上還串 聯有第二并聯支路，所述第二并聯支路包括相互并聯的第二觸發控制開關10、 第三按扭開關11和繼電器二 4的第一常開觸點12，所述繼電器一 3和繼電器二 4同對應的常閉觸點、并聯支路串聯后再相互并聯，所述并聯后的電路再同第一 按扭開關13、繼電器三1的第一常閉觸點14、繼電器四2的第一常閉觸點15 串聯構成支路一；所述支路二包括相互串聯的電壓信號轉換器16和保險絲17， 所述電壓信號轉換器16的輸入接線柱上有兩根導線引出，所述引出導線分別連 接至滑動變阻器有效部分的兩個接頭上，所述電壓信號轉換器16的兩個輸出接線柱上分別有導線引出，所述引出導線接入比較電路中；所述支路三包括相互并 聯的繼電器一 3的第二常丌觸點18和繼電器二 4的第二常開觸點19，所述常開 觸點并聯后再同指示燈20串聯構成支路三；所述電機部分包括有電機21，所述 電機21的三個接線柱上分別有導線引出，所述三根引出導線分別連接至繼電器 一3的第三常開觸點22后，再分別對應連接有三個保險絲，所述三個保險絲上 分別有導線引出，所述引出導線分別連接至閘刀開關23上，所述閘刀開關23 通過導線同電源連接，所述三個保險絲與電機的三個接線柱之間分別對應連接有 三根導線，所述三根導線上連接有繼電器二 4的第三常開觸點24;
所述比較電路還包括有兩個電壓比較器25，所述電壓信號轉換器16中輸出 的電壓信號通過電壓信號轉換器25的兩個輸出接線柱上的引出導線輸出，經過 放大后分別輸入兩個電壓比較器16的負極，所述開位電壓和關位電壓通過導線 分別輸入至兩個電壓比較器16的正極；所述開位電壓對應的電壓比較器的輸出 端接有電阻，所述電阻另一接線端通過導線連接至三極管一26的基極，所述三 極管一26的發射極接地，集電極上連接有一并聯電路，所述并聯電路包括相互 并聯的繼電器三l、發光二極管和二極管，所述發光二極管上通過導線串聯有電 阻后再接入并聯電路中，所述并聯電路上有導線引出，所述引出導線同電源連接； 所述關位電壓對應的電壓比較器的輸出端接有電阻，所述電阻另一接線端通過導 線連接至三極管二27的基極，所述三極管二27的發射極接地，集電極上連接有 一并聯電路，所述并聯電路包括相互并聯的繼電器四2、發光二極管和二極管， 所述發光二極管上通過導線串聯有電阻后再接入并聯電路中，所述并聯電路上有 導線引出，所述引出導線同電源連接。
圖1為系統結構圖。閥位控制系統給驅動電路開、關觸發信號，同時可以給 比較電路閥位的設定電壓值。驅動電路控制電動閥中的電動機正反轉，從而拖動 閥桿。閥桿的位移帶動滑動變阻器的電阻值的變化，將此變化變為電壓信號給比 較電路，同時給現場儀表顯示閥門的位置。電動閥的閥位的信號接入比較電路， 然后經過比較電路后觸發驅動電路去控制電機轉動。
在圖2驅動電路中，當采用計算機自動控制時，當閘刀開關23S1閉合，閥 位控制系統觸發控制開關7SA1吸合后斷開，此時繼電器一3KM1得電，從而繼 電器一 3KM1的第三常開觸點22吸合，此時電機21正轉。從而指示燈20HL1得電變亮，此時閥門慢慢丌大。此外由滑動電阻箱BT引出輸出信號給比較電路。 可以與開位設定值進行比較，當達到開位設定電壓，經過電壓比較器25，輸出 高電壓，驅動三極管一26V1導通，從而繼電器四2KM4得電，驅動電路中繼電 器四2KM4的第一常閉觸點15斷開，從而繼電器一3KM1失電，電機21停止 正轉。當閥門需要關小時，閥位控制系統觸發控制開關10SA2吸合后斷開，此 時繼電器二 4KM2得電，從而繼電器二 4KM2的第三常開觸點24吸合，此時電 機21反轉。此時指示燈20HL1得電也變亮。輸出信號給比較電路，當達到關位 設定電壓，經過電壓比較器25，輸出高電壓，驅動三極管二27V2導通，從而繼 電器三1KM3得電，驅動電路中繼電器三1KM3的第一常閉觸點6斷開，繼電 器二 4KM2失電，從而電機21停止反轉。電路中繼電器一 3KM1與繼電器二 4KM2進行互鎖設計。除了通過計算機控制以外，可以通過開、停、關三個按鈕 進行手動操作，在圖1中分別對應的按鈕開關為第二按扭開關8SB2、第一按扭 開關13SB1、第三按扭開關11SB3。當按下第二按扭開關8SB2按鈕時，繼電器 一 3KM1得電，電機21正轉，闊門開度慢慢開大。按下第一按扭開關13SB1按 鈕，電機21停止正轉，閥門停在某個位置。如果一直繼續開，到最大位置時， 也會由比較電路發出信號，自動斷開停止開關。當按下第三按鈕開關11SB3時， 繼電器二4KM2得電，電機21反轉，閥門慢慢開度關小。同樣當按下第一按扭 開關13SB1時，電機21停止反轉，閥門停在某個位置。同樣也有下限繼電器保 護。
圖3為比較電路，輸入信號為電機在某個位置時的電壓信號，由驅動電路中 的BT輸出。其中BT為驅動電路中的信號轉換器部分。它的輸入信號由電動閥 內部的滑動變阻器輸出，經過驅動電路中的信號轉換器轉換為標準信號給比較電 路中信號放大器。開位設定值，關位設定值可以閥位控系統設定，也可以手動設 定。來自BT的標準輸入信號與電壓設定值經過比較電路比較后，通過控制電路 驅動繼電器動作，從而確定閥門的具體開度。圖中電壓比較采用的是電壓比較器 25，由電壓比較器25輸出的高電壓驅動三極管的導通，從而使得控制繼電器得 電，驅動控制電路中的相應的常閉觸點斷開，繼電器三1KM3和繼電器四2KM4 分別為驅動電路中關位控制繼電器和開位控制繼電器。同時帶有發光二極管顯示 和二極管保護電路。
權利要求1、閥門定位器，包括同電機、閥桿，閥桿與一機械傳動機構傳動連接將電機的轉動轉化為閥桿的直線運動，所述閥桿同滑動變阻器的移動觸頭連接，并帶動移動觸頭直線移動；還包括有閥位控制系統，所述閥位控制系統中設定有開位電壓和關位電壓，所述閥位控制系統上有信號線引出，所述信號線上接有開關，再連接至所述電機上，其特征在于還包括有驅動電路和比較電路，所述驅動電路包括電機控制部分和電機部分，所述電機控制部分通過導線與電機部分連接，所述比較電路包括繼電器三和繼電器四；所述電機控制部分包括一個并聯電路，所述并聯電路由三個支路相互并聯組成，所述支路一包括繼電器一和繼電器二，所述繼電器一同繼電器二的第一常閉觸點串聯，所述繼電器二同繼電器一的第一常閉觸點串聯，所述繼電器二的第一常閉觸點上還串聯有第一并聯支路，所述第一并聯支路包括相互并聯的第一觸發控制開關、第二按扭開關和繼電器一的第一常開觸點，所述繼電器一的第一常閉觸點上還串聯有第二并聯支路，所述第二并聯支路包括相互并聯的第二觸發控制開關、第三按扭開關和繼電器二的第一常開觸點，所述繼電器一和繼電器二同對應的常閉觸點、并聯支路串聯后再相互并聯，所述并聯后的電路再同第一按扭開關、繼電器三的第一常閉觸點、繼電器四的第一常閉觸點串聯構成支路一；所述支路二包括相互串聯的電壓信號轉換器和保險絲，所述電壓信號轉換器的輸入接線柱上有兩根導線引出，所述引出導線分別連接至滑動變阻器有效部分的兩個接頭上，所述電壓信號轉換器的兩個輸出接線柱上分別有導線引出，所述引出導線接入比較電路中；所述支路三包括相互并聯的繼電器一的第二常開觸點和繼電器二的第二常開觸點，所述常開觸點并聯后再同指示燈串聯構成支路三；所述電機部分包括有電機，所述電機的三個接線柱上分別有導線引出，所述三根引出導線分別連接至繼電器一的第三常開觸點后，再分別對應連接有三個保險絲，所述三個保險絲上分別有導線引出，所述引出導線分別連接至閘刀開關上，所述閘刀開關通過導線同電源連接，所述三個保險絲與電機的三個接線柱之間分別對應連接有三根導線，所述三根導線上連接有繼電器二的第三常開觸點；所述比較電路還包括有兩個電壓比較器，所述電壓信號轉換器中輸出的電壓信號通過電壓信號轉換器的兩個輸出接線柱上的引出導線輸出，經過放大后分別輸入兩個電壓比較器的負極，所述開位電壓和關位電壓通過導線分別輸入至兩個電壓比較器的正極；所述開位電壓對應的電壓比較器的輸出端接有電阻，所述電阻另一接線端通過導線連接至三極管一的基極，所述三極管一的發射極接地，集電極上連接有一并聯電路，所述并聯電路包括相互并聯的繼電器三、發光二極管和二極管，所述發光二極管上通過導線串聯有電阻后再接入并聯電路中，所述并聯電路上有導線引出，所述引出導線同電源連接；所述關位電壓對應的電壓比較器的輸出端接有電阻，所述電阻另一接線端通過導線連接至三極管二的基極，所述三極管二的發射極接地，集電極上連接有一并聯電路，所述并聯電路包括相互并聯的繼電器四、發光二極管和二極管，所述發光二極管上通過導線串聯有電阻后再接入并聯電路中，所述并聯電路上有導線引出，所述引出導線同電源連接。
專利摘要本實用新型涉及一種閥門定位器，它主要包括閥桿、驅動電路、比較電路等。其特點是，既可以通過計算機控制也可以通過簡單的手動控制。電動調節閥控制系統為一個電機伺服系統，電機驅動閥門軸的位移，閥門軸的位移連接滑動變阻箱。由滑動變阻箱引出輸出信號，輸出信號作為比較電路的實際輸入信號，與電壓設定值比較，控制繼電器動作，從而定位閥門的具體開度。設計這樣簡單閥門定位器與電動調節閥配套實用，通過簡單的繼電器控制電路實現了閥門的準確定位，既可以連接計算機控制也可以通過手動按鈕操作，節約成本，使得電動調節閥可以一鍵式操作，自動調節，操作簡單。本實用新型能滿足某些特殊工業的要求。
文檔編號F16K37/00GK201363482SQ20092014335
公開日2009年12月16日 申請日期2009年3月16日 優先權日2009年3月16日
發明者馮漢升, 明 莊, 胡良兵 申請人:中國科學院等離子體物理研究所