專利名稱：閥門電動裝置的閥門位置傳感器的制作方法
技術領域：
本發明關于位置傳感器，特別是關于主要由編碼器構成的閥門電動裝置的閥門位置傳感器。
背景技術：
閥門是用以控制管路中流體的流量或方向的部件，被廣泛地應用于各種生產、生活領域中。以往各類閥門通常為手工操作閥門開閉，但隨著技術的發展和實際的需要，特別是在一些不適宜手工操作的場合，閥門的開啟和關閉漸漸實現遠距離的自動化操作。為滿足這種自動化操作的需要，各種設置有電機經齒輪減速傳動以啟閉閥門的閥門電動裝置問市，在這些閥門電動裝置中，大多數使用接觸式編碼器作為閥門位置傳感器來傳送閥門開啟程度的電信號，其優點是結構簡單、價格低，其缺點是精度不高，易磨損。近來也有使用非接觸式的霍耳磁效應旋轉編碼器利用霍耳元件將閥門電動裝置的中心轉簡的旋轉位移轉換成電信號，并與存儲器中原先設定的值進行比較獲得閥位信息(見《微計算機信息》2006年第3-2期報導)，這種基于霍耳磁效應的傳感器雖沒有磨損的缺陷，但設置在中心轉簡上的磁鐵會隨時間的推移和環境溫度的影響其磁場強度會減弱或發生變化，目前能達到的精度有限；更重要的它一旦失電，當前閥位就會丟失，為此必須配有電池，在閥門電動裝置電源失電時，由電池提供電力將當前閥位存放入EEPROM中，才能保證電源恢復后的正常閥位控制。而要保持電池有足夠的電力，又需要增加對電池的日常維護。
發明內容
本發明的目的在于提供一種閥門電動裝置的閥門位置傳感器，解決其編碼器在失電時仍然保持當前閥位信息，和擴大編碼數量、提高位置分辨精度的技術問題。
本發明解決上述技術問題的技術方案是一種閥門電動裝置的閥門位置傳感器，它包含編碼器，其特征在于該編碼器是由系列型號為AEAS-7000的單圈光電絕對編碼器和系列型號為AEAT-86AD的多圈光電絕對編碼器組成的復合式光電絕對編碼器，該單圈光電絕對編碼器的碼盤固定在由閥門電動裝置中心轉筒或輸出軸傳動的旋轉軸上，該碼盤具有8192個位置，該旋轉軸尾端設置有與該多圈光電絕對編碼器輸入齒輪嚙合的小齒輪。
其特征在于設置有由大、小傘齒輪組成的增速傳動副和傳動軸的傳動裝置，其中大傘齒輪固定于閥門電動裝置中心轉筒或輸出軸上，與大傘齒輪嚙合的小傘齒輪位于傳動軸一端，該傳動軸的另一端通過聯軸器與該旋轉軸首端連接。
其特征在于該傳動軸上設置有用以與閥門電動裝置殼體內腔連接的軸承座。
其特征在于該旋轉軸首端的軸頸支承在編碼器底座的中心孔內，該多圈光電絕對編碼器用固定支柱固定在該編碼器底座上。
其特征在于該旋轉軸和傳動軸為同一軸的兩個部分。
本發明具有下述的有益效果1.本發明的編碼器為非接觸式的，因此無機械磨損，而又與一般非接觸式以原點為基準，通過計數計算的編碼器不同，而是以旋轉軸的絕對物理位置進行編碼的，每一位置有一固定編碼。因此，本發明即使在失電的狀態下，當前閥位的信息仍然存在不會丟失，只要電源恢復供電，編碼器即能從碼盤上獲得當前閥位信息。
2.由于不存在失電后丟失當前閥位信息現象，故可不必設置電池，既簡化了設備，節省投資，又省卻了對電池的維護。
3.單圈光電絕對編碼器的碼盤具有8192個位置，再加上增速傳動副的傳動比，使得閥門電動裝置中心轉筒或輸出軸旋轉一圈時，可控制數萬個閥門位置，這樣高的閥位控制精度，是現有各種閥門位置傳感器無法相比的。
4.本發明增設了計算旋轉圈數的編碼器，可支持閥門電動裝置中心轉筒或輸出軸旋轉1024圈，這使其控制的閥門行程大為增加，擴大了適用的范圍。
附圖是本發明的一種結構示意圖。
具體實施例方式請參閱附圖所示，本發明包含編碼器1，該編碼器1是由系列型號為AEAS-7000的單圈光電絕對編碼器和系列型號為AEAT-86AD的多圈光電絕對編碼器12組成的復合式光電絕對編碼器。該單圈光電絕對編碼器包含旋轉軸18、模塊17和碼盤15；該碼盤15固定在旋轉軸18上，在該碼盤15上設置有8192個位置，模塊17上的光電探頭對準碼盤15上的位置區，將碼盤15上的當前位置形成編碼；該旋轉軸18以其首端的軸頸支承在編碼器底座16的軸承孔內。該多圈光電絕對編碼器12位于該單圈光電絕對編碼器后方，用四個固定柱14固定在編碼器底座16上。在該旋轉軸18尾端設置有小齒輪13，該小齒輪13與該多圈光電絕對編碼器12的輸入齒輪嚙合，隨旋轉軸18的旋轉，該多圈光電絕對編碼器12將該旋轉軸18的旋轉圈數編碼連同單圈光電絕對編碼器模塊17產生的編碼一并整合形成一個包含圈數和旋轉角度信息在內的25～30位編碼由接口19輸出至閥門電動控制裝置的控制裝置；若采用的是AEAT-86AD-LASCO或AEAT-86AD-LCSCO型12位的多圈光電絕對編碼器12和AEAS-7000-IGSDO型13位的單圈光電絕對編碼器則輸出一個25位編碼信息，若采用AEAT-86AD-LASFO或AEAT-86AD-LCSFO型14位的多圈光電絕對編碼器12和AEAS-7000-IGSGO型的16位單圈光電絕對編碼器則出一個30位編碼信息。由于本發明編碼的容量過超過以往單一的軸位編碼器，因此可以支持閥門電動控制裝置中心轉筒或輸出軸轉動1024圈，同時將閥門的位置和行程的信號精確地輸出。為防止灰塵、油霧等物體對碼盤15、光電探頭等的污染，影響編碼的準確性，設置有外罩11將單圈光電絕對編碼器和多圈光電絕對編碼器12加以封蓋保護。
該旋轉軸18的首端設置有傳動裝置與閥門電動裝置的輸出軸或中心轉筒7連接，將編碼器與閥門的行程與位置直接關連，為擴大本發明高精度的特點，設置有由大傘齒輪6和小傘齒輪5組成的增速齒輪副和傳動軸8的傳動裝置。該傳動裝置的大傘齒輪6設置在閥門電動裝置的輸出軸或中心轉筒7上且隨其一起旋轉，該小傘齒輪5位于傳動軸8的一端，且與大傘齒輪6相嚙合，一般該小傘齒輪5與傳動軸8為一體。該小傘齒輪5與大傘齒輪6的轉速比為2∶1～5∶1，具體由精度要求而定。該傳動軸8的另一端與旋轉軸18的首端通過聯軸器9相連，且在該傳動軸8上設置有軸承座2。該軸承座2前后的座孔中分別設置有軸承4，傳動軸8就支承在該一對軸承4上，在前座孔中還設置有油封3防止潤滑油進入編碼器1；該軸承座2尾端具有固定法蘭21、編碼器1的編碼底座16固定在該固定法蘭21上，并籍該固定法蘭21將本發明固定于閥門電動控制裝置內腔中。
本發明可將傳動裝置中的傳動軸8和編碼器1中的旋轉軸18做成一體，使它們成為同一軸的兩個部分。如此一來，可以提高該兩部分的同心度，既方便安裝、調整，又可省卻聯節器9，簡化結構。
權利要求
1.一種閥門電動裝置的閥門位置傳感器，它包含編碼器，其特征在于該編碼器是由系列型號為AEAS-7000的單圈光電絕對編碼器和系列型號為AEAT-86AD的多圈光電絕對編碼器組成的復合式光電絕對編碼器，該單圈光電絕對編碼器的碼盤固定在由閥門電動裝置中心轉簡傳動的旋轉軸上，該碼盤具有8192個位置，該旋轉軸尾端設置有與該多圈光電絕對編碼器輸入齒輪嚙合的小齒輪。
2.根據權利要求1所述的閥門電動裝置的閥門位置傳感器，其特征在于設置有由大、小傘齒輪組成的增速傳動副和傳動軸的傳動裝置，其中大傘齒輪固定于閥門電動裝置中心轉筒或輸出軸上，與大傘齒輪嚙合的小傘齒輪位于傳動軸一端，該傳動軸的另一端通過聯軸器與該旋轉軸首端連接。
3.根據權利要求1所述的閥門電動裝置的閥門位置傳感器，其特征在于該傳動軸上設置有用以與閥門電動裝置殼體內腔連接的軸承座。
4.根據權利要求2所述的閥門電動裝置的閥門位置傳感器，其特征在于該傳動軸上設置有用以與閥門電動裝置殼體內腔連接的軸承座。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的閥門電動裝置的閥門位置傳感器，其特征在于該旋轉軸首端的軸頸支承在編碼器底座的中心孔內，該多圈光電絕對編碼器用固定支柱固定在該編碼器底座上。
6.根據權利要求1、2、3或4所述的閥門電動裝置的閥門位置傳感器，其特征在于該旋轉軸和傳動軸為同一軸的兩個部分。
7.根據權利要求5所述的閥門電動裝置的閥門位置傳感器，其特征在于該旋轉軸和傳動軸為同一軸的兩個部分。
全文摘要
本發明是關于位置傳感器。一種閥門電動裝置的閥門位置傳感器，它包含編碼器，其特征在于該編碼器是由系列型號為AEAS－7000的單圈光電絕對編碼器和系列型號為AEAT－86AD的多圈光電絕對編碼器組成的復合式光電絕對編碼器，該單圈光電絕對編碼器的碼盤固定在由閥門電動裝置中心轉筒或輸出軸傳動的旋轉軸上，該碼盤具有8192個位置，該旋轉軸尾端設置有與該多圈光電絕對編碼器輸入齒輪嚙合的小齒輪。解決其編碼器在失電時仍然保持其當前閥位信息，和擴大編碼數量、提高位置分辨精度的技術問題。
文檔編號G01D5/26GK101033986SQ20071003676
公開日2007年9月12日 申請日期2007年1月24日 優先權日2007年1月24日
發明者王天從 申請人:王天從