一種智能閥門的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及閥門控制技術領域，尤其涉及一種智能閥門。
【背景技術】
[0002]閥門是流體輸送系統中的控制部件，具有截止、調節、導流、防止逆流、穩壓、分流或溢流泄壓等功能。用于流體控制系統的閥門，從最簡單的截止閥到極為復雜的自控系統中所用的各種閥門，其品種和規格相當繁多。閥門可用于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質、泥漿、油品、液態金屬和放射性介質等各種類型流體的流動。
[0003]智能閥門通過對閥門閥位的實時采樣，獲取閥位的當前位置數據，并與閥位開度設定值相比較，根據差值和差值變化，完成對閥門的閥位調節與控制，使閥位開度始終保持在設定值。通過位置反饋電路，可以將閥位位置數據反饋輸出至系統控制器，同時可以通過按鍵和LCD液晶顯示屏設定、修改軟件的參數，或調取數據進行顯示。
[0004]目前，現有技術的智能閥門，普遍采用的是“反饋連桿+齒輪組+旋轉式電位器”機械結構，反饋連桿通過特殊結構與氣動執行機構的閥桿連在一起，并隨著閥桿的移動而圍繞連桿的另一端轉動，該位移變量通過齒輪組件被放大若干倍，齒輪組同時帶動與之相連接的電位器旋轉一定的角度，電位器輸出相應大小的電壓信號，該信號輸出至主控電路進行信號的采樣與處理。
[0005]上述智能閥門存在機械磨損大、機械滯后嚴重、易受外界振動影響、閥位調節與控制精度低和結構壽命低等諸多缺點。
【發明內容】
[0006]為了克服上述現有技術的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種閥門開度調節與控制準確的智能閥門。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:
[0008]一種智能閥門，包括閥桿和驅動閥桿轉動的電機，還包括齒輪組、磁場轉盤、線性霍爾器件和主控電路，所述閥桿通過齒輪組帶動磁場轉盤轉動，所述磁場轉盤的邊緣均勻分布有四個磁鐵，所述磁場轉盤的下方設置有線性霍爾器件，所述線性霍爾器件的輸入輸出端口與所述主控電路電連接，所述主控電路與電機電連接；
[0009]當閥桿帶動磁場轉盤轉動時，線性霍爾器件輸出與閥門開度大小成近似線性關系的電壓信號，主控電路采集所述電壓信號并轉化為閥門開度值，當閥門開度值與設定值一致時，主控電路關閉電機的電源。
[0010]本發明的有益效果在于:
[0011](I)球閥可360度的轉動，相比現有的球閥閥門只能90度重復0-90度的開與關，能有效防止水垢的堆積；
[0012](2)通過采用上述“齒輪組+線性霍爾器件”的結構，利用機械結構和線性霍爾器件的特性，既能夠克服現有智能閥門在調節和控制閥門開度時存在的機械磨損大、滯后、易受外界震動影響、精度低、結構壽命低等缺陷，又具有運行平穩、靈敏度高、適應性強等優點，并提高了測控系統的控制性能。
【附圖說明】
[0013]圖1所示為本發明實施方式的智能閥門的結構示意圖。
[0014]圖2所示為本發明實施方式的磁場轉盤的結構示意圖。
[0015]圖3所示為本發明實施方式的磁場轉盤與線性霍爾器件的位置關系圖。
[0016]標號說明:
[0017]1-閥桿；2-齒輪組；3-磁場轉盤；4-N極磁鐵；V -S極磁鐵；5_線性霍爾器件；6-上殼；7-下殼；8-0型密封圈。
【具體實施方式】
[0018]為詳細說明本發明的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖予以說明。
[0019]本發明最關鍵的構思在于:采用“齒輪組+線性霍爾器件”的結構，利用機械結構和線性霍爾器件的特性，使智能閥門的閥門開度調節與控制更及時精確，機械損耗更低，運行更平穩可靠，靈敏度和適應性更強，測控系統的控制性能也更好。
[0020]具體的，請參照圖1與圖2所示，本發明實施方式的智能閥門，包括閥桿I和驅動閥桿I轉動的電機，還包括齒輪組2、磁場轉盤3、線性霍爾器件5和主控電路，所述閥桿I通過齒輪組2帶動磁場轉盤3轉動，所述磁場轉盤3的邊緣均勻分布有四個磁鐵，如圖2所不，分別為二個對稱分布的N極磁鐵4和二個對稱分布的S極磁鐵4'，所述磁場轉盤3的下方設置有線性霍爾器件5，所述線性霍爾器件5的輸入輸出端口與所述主控電路電連接，所述主控電路與電機電連接；
[0021]當閥桿I帶動磁場轉盤3轉動時，線性霍爾器件5輸出與閥門開度大小成近似線性關系的電壓信號，主控電路采集所述電壓信號并轉化為閥門開度值，當閥門開度值與設定值一致時，主控電路關閉電機的電源。
[0022]請參照圖3所示，當磁場轉盤3上的N極磁鐵4位于線性霍爾器件5的正上方時，閥門處于全開狀態，線性霍爾器件5輸出的電壓值最小；當磁場轉盤3上的N極磁鐵4完全離開線性霍爾器件5時，閥門處于半開(或可理解為半關)狀態，線性霍爾器件5輸出的電壓值介于最大值的一半；當磁場轉盤3上的S極磁鐵4'位于線性霍爾器件5的正上方時，閥門處于全關狀態，線性霍爾器件5輸出的電壓值最大。比如線性霍爾器件5的輸出電壓值為0.5-2.5V，則0.5V代表開，2.5V代表關，1.25V代表開一半(或關一半)。
[0023]從上述描述可知，本發明的有益效果在于:
[0024](I)球閥可360度的轉動，相比現有的球閥閥門只能90度重復0-90度的開與關，能有效防止水垢的堆積；
[0025](2)通過采用上述“齒輪組+線性霍爾器件”的結構，利用機械結構和線性霍爾器件的特性，既能夠克服現有智能閥門在調節和控制閥門開度時存在的機械磨損大、滯后、易受外界震動影響、精度低、結構壽命低等缺陷，又具有運行平穩、靈敏度高、適應性強等優點，并提高了測控系統的控制性能。
[0026]進一步的，所述線性霍爾器件5包括霍爾芯片、霍爾附屬電路和探頭殼體，所述霍爾芯片焊接安裝于霍爾附屬電路的電路板上，所述霍爾附屬電路的電路板安裝于探頭殼體內。
[0027]進一步的，還包括按鍵和液晶顯示電路，所述按鍵和液晶顯示電路分別與主控電路電連接，以便進行相關參數的設置和數據的顯示。
[0028]進一步的，所述齒輪組2封裝于齒輪盒內，以提高齒輪組的使用壽命。
[0029]進一步的，所述齒輪組2、磁場轉盤3、線性霍爾器件5和主控電路封裝于一殼體內，所述殼體由上殼6和下殼7組成，上殼6與下殼7之間設置有O型密封圈8。通過上述封裝結構，可以進一步提高閥門的防護性能。
[0030]請參照圖1所示，本發明的實施例一為:
[0031]智能閥門，包括閥桿I和驅動閥桿I轉動的電機，還包括齒輪組2、磁場轉盤3、線性霍爾器件5、主控電路、按鍵和液晶顯示電路，所述齒輪組2、磁場轉盤3、線性霍爾器件5和主控電路封裝于一殼體內，所述殼體由上殼6和下殼7組成，上殼6與下殼7之間設置有O型密封圈8。所述閥桿I通過齒輪組2帶動磁場轉盤3轉動，所述齒輪組2封裝于齒輪盒內，所述磁場轉盤3的邊緣均勻分布有四個磁鐵，所述磁場轉盤3的下方設置有線性霍爾器件5，所述線性霍爾器件5包括霍爾芯片、霍爾附屬電路和探頭殼體，所述霍爾芯片焊接安裝于霍爾附屬電路的電路板上，所述霍爾附屬電路的電路板安裝于探頭殼體內，所述線性霍爾器件5的輸入輸出端口與所述主控電路電連接，所述主控電路與電機電連接，所述按鍵和液晶顯示電路分別與主控電路電連接，以便進行相關參數的設置和數據的顯示。
[0032]當閥桿I帶動磁場轉盤3轉動時，線性霍爾器件5輸出與閥門開度大小成近似線性關系的電壓信號，主控電路采集所述電壓信號并轉化為閥門開度值，當閥門開度值與設定值一致時，主控電路關閉電機的電源。
[0033]綜上所述，本發明提供的智能閥門，球閥可360度的轉動，能有效防止水垢的堆積；通過采用上述“齒輪組+線性霍爾器件”的結構，利用機械結構和線性霍爾器件的特性，既能夠克服現有智能閥門在調節和控制閥門開度時存在的機械磨損大、滯后、易受外界震動影響、精度低、結構壽命低等缺陷，又具有運行平穩、靈敏度高、適應性強等優點，并提高了測控系統的控制性能。
[0034]以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種智能閥門，包括閥桿和驅動閥桿轉動的電機，其特征在于:還包括齒輪組、磁場轉盤、線性霍爾器件和主控電路，所述閥桿通過齒輪組帶動磁場轉盤轉動，所述磁場轉盤的邊緣均勻分布有四個磁鐵，所述磁場轉盤的下方設置有線性霍爾器件，所述線性霍爾器件的輸入輸出端口與所述主控電路電連接，所述主控電路與電機電連接； 當閥桿帶動磁場轉盤轉動時，線性霍爾器件輸出與閥門開度大小成近似線性關系的電壓信號，主控電路采集所述電壓信號并轉化為閥門開度值，當閥門開度值與設定值一致時，主控電路關閉電機的電源。2.根據權利要求1所述的智能閥門，其特征在于:所述線性霍爾器件包括霍爾芯片、霍爾附屬電路和探頭殼體，所述霍爾芯片焊接安裝于霍爾附屬電路的電路板上，所述霍爾附屬電路的電路板安裝于探頭殼體內。3.根據權利要求1所述的智能閥門，其特征在于:還包括按鍵和液晶顯示電路，所述按鍵和液晶顯示電路分別與主控電路電連接，以便進行相關參數的設置和數據的顯示。4.根據權利要求1所述的智能閥門，其特征在于:所述齒輪組封裝于齒輪盒內。5.根據權利要求1所述的智能閥門，其特征在于:所述齒輪組、磁場轉盤、線性霍爾器件和主控電路封裝于一殼體內，所述殼體由上殼和下殼組成，上殼與下殼之間設置有O型密封圈。
【專利摘要】本發明涉及一種智能閥門，包括閥桿和驅動閥桿轉動的電機，還包括齒輪組、磁場轉盤、線性霍爾器件和主控電路，所述閥桿通過齒輪組帶動磁場轉盤轉動，所述磁場轉盤的邊緣均勻分布有四個磁鐵，所述磁場轉盤的下方設置有線性霍爾器件，所述線性霍爾器件的輸入輸出端口與所述主控電路電連接，所述主控電路與電機電連接。本發明通過采用上述“齒輪組+線性霍爾器件”的結構，利用機械結構和線性霍爾器件的特性，既能夠克服現有智能閥門在調節和控制閥門開度時存在的機械磨損大、滯后、易受外界震動影響、精度低、結構壽命低等缺陷，又具有運行平穩、靈敏度高、適應性強等優點，并提高了測控系統的控制性能。
【IPC分類】F16K31/08, F16K31/53, F16K37/00, F16K31/04
【公開號】CN104989858
【申請號】CN201510425453
【發明人】林開榮
【申請人】福建龍盛智能閥門科技有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月20日