CN102563190A - 一种间歇式供气的气动定位执行器 - Google Patents

一种间歇式供气的气动定位执行器 Download PDF

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张西跃
刘恒
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Abstract

一种间歇式供气的气动定位执行器，包括上盖和下盖，上盖、密封条、上下盖合页、下盖组成了防爆***；下盖设有进气口接头和出气口接头，自保型电磁阀组件、进气口接头、出气口接头、排气口组成了控制压缩气源***；气动定位执行器还设有***操作面板，内部的***CPU主板、I/O接口和太阳能稳压及无线接口板、无线传输模块、***操作面板组成了***电子控制***，采用直接能源作为控制接收单元的动力供应，用极其微量的被输送气体作为控制气体来驱动气动***来控制调节阀。

Description

一种间歇式供气的气动定位执行器
技术领域
本发明涉及仪表控制自动化领域，具体涉及一种间歇式供气的气动定位执行器。
背景技术
气动***在调节阀的控制部件中得到了极其广泛的应用。现有调节阀的气动执行器，一般都采用喷嘴挡板式的调压结构，实现控制气体的输出压力和输入压力差的控制。在工作时有一部分控制气体从排气口直接排掉，以保证一定的控制压差。所以现有的气动***都有相当的控制用压缩气体消耗量；现有的气动执行器的电信号一般都采用外接输入4-20mA电信号来实现对气动执行器的位置控制，比较容易在输入信号的线路上产生诸如干扰衰减之类的故障；现有的气动执行器的反馈采用弹簧杠杆装置，结构相对复杂，长期工作下容易产生各种表面腐蚀、灰尘堆积等，容易使气动执行器发生各种故障，造成工作失效。
在某些特定场合，没有相应控制压缩气体来源的场合下很难采用气动***来控制调节阀，因此采用直接能源作为控制接收单元的动力供应，用极其微量的被输送气体作为控制气体来驱动气动***来控制调节阀，成为实现流体管网野外长距离输送中控制流量和压力的必要手段。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种间歇式供气的气动定位执行器，采用直接能源作为控制接收单元的动力供应，用极其微量的被输送气体作为控制气体来驱动气动***来控制调节阀。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种间歇式供气的气动定位执行器，包括***防爆外壳上盖1和***防爆外壳下盖4，***防爆外壳上盖1和***防爆外壳下盖4之间设有***防爆外壳密封条2，并通过***防爆外壳上下盖合页3连接，***防爆外壳上盖1、***防爆外壳密封条2、***防爆外壳上下盖合页3、***防爆外壳下盖4组成了防爆***；***防爆外壳下盖4的侧面设有进气口接头7，底部设有出气口接头8，进气口接头7和出气口接头8之间连通在壳体内的部分设有自保型电磁阀组件6，自保型电磁阀组件6和排气口5连通，自保型电磁阀组件6、进气口接头7、出气口接头8、排气口5组成了控制压缩气源***；气动定位执行器还设有***操作面板11、内部还设有***液晶显示模组12、***CPU主板13、可充电锂电池组14、信号线防爆接头15、I/O接口和太阳能稳压及无线接口板16、无线传输模块17，***CPU主板13、I/O接口和太阳能稳压及无线接口板16、无线传输模块17、***操作面板11组成了***电子控制***。
本发明的优点为采用直接能源作为控制接收单元的动力供应，用极其微量的被输送气体作为控制气体来驱动气动***来控制调节阀。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的***应用图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明。
参照图1，一种间歇式供气的气动定位执行器，包括***防爆外壳上盖1和***防爆外壳下盖4，***防爆外壳上盖1和***防爆外壳下盖4之间设有***防爆外壳密封条2，并通过***防爆外壳上下盖合页3连接，***防爆外壳上盖1、***防爆外壳密封条2、***防爆外壳上下盖合页3、***防爆外壳下盖4组成了防爆***；***防爆外壳下盖4的侧面设有进气口接头7，底部设有出气口接头8，进气口接头7和出气口接头8之间连通在壳体内的部分设有自保型电磁阀组件6，自保型电磁阀组件6和排气口5连通，自保型电磁阀组件6、进气口接头7、出气口接头8、排气口5组成了控制压缩气源***；气动定位执行器还设有***操作面板11、内部还设有***液晶显示模组12、***CPU主板13、可充电锂电池组14、信号线防爆接头15、I/O接口和太阳能稳压及无线接口板16、无线传输模块17，***CPU主板13、I/O接口和太阳能稳压及无线接口板16、无线传输模块17、***操作面板11组成了***电子控制***。
本发明的工作原理为：
参照图2，太阳能电池板18用独立的塔杆架设在工作场所附近，通过太阳能电源线及防爆接头20引入本发明装置，为本发明装置提供电力供应，太阳能电池板塔杆架设在离易燃易爆工作场所50M远处，排气口19是将气动调节阀调节工作时所产生的微量排气排入大气，当采用被控制管道内的易燃气体作为控制工作气源时，应将排气管延长放在远离工作场所的地方排放，最好在顺风方向。流量变送器信号线及防爆接头21和流量变送器27、压力变送器信号线及防爆接头22和压力变送器26、温度变送器信号线及防爆接头23和温度变送器25是将外部输入的传感变送器信号通过防爆电缆或防爆软管接入本发明装置，为本发明装置提供输入反馈信号，其中压力变送传感器根据控制需要可以有两个或者更多。气动调节阀所需要控制压缩气源10和进气口接头7进入本发明装置的自保型电磁阀组件6进气口，为气动调节阀提供调节控制所必需的压缩气源。对于输送气体的管道来说，如果使用管道内的气体，则需要减压过滤后再接如进气口接头7，出气口接头8是经过本发明装置内自保型电磁阀组件6控制后的压缩控制气源开始进入到薄膜气缸进气腔29，当薄膜气缸进气腔29的压力升高时薄膜气缸复位弹簧31被压缩，控制阀阀杆33开始向上移动，调节阀的阀口开度增加，当反馈元件的信号达到需要的设定值时，出气口接头8停止供气，此时薄膜气缸进气腔29的压力和薄膜气缸复位弹簧31的压缩力平衡，实现了调节阀阀杆33的定位，当需要减小调节阀的阀口开度时，通过自保型电磁阀组件6和排气口5将薄膜气缸进气腔29和排气口5相通，此时薄膜气缸进气腔29的压力下降，由于薄膜气缸复位弹簧31的作用，控制阀阀杆33开始下降，当反馈元件的信号达到需要的设定值时，薄膜气缸进气腔29和排气口5被切断，此时薄膜气缸进气腔29的压力和薄膜气缸复位弹簧31的压缩力平衡。实现了调节阀阀杆33的定位。
控制阀阀芯位置传感器及限位开关组件9、温度变送器25、压力变送器26、流量变送器27组成了外部反馈***；CPU模块13通过在内存上预设的工作程序和外部温度变送器25、压力变送器26、流量变送器27；限位开关组件9输入信号及外部遥控接收信号17实现对自保型电磁阀组件6上的电磁线圈控制，实现出气口8内的气压控制来实现薄膜气缸进气腔29内的气压控制，通过薄膜气缸的复位弹簧30的平衡作用实现控制阀杆32的位置调整，完成对控制阀的调节控制过程。
LCD显示和键盘输入模块用来显示CPU模块13的***状态、工作参数、设定参数、电源状况、各种反馈输入的参数、电磁线圈的的工作状态等。键盘输入采用全密封的轻触开关，可以手动输入压力控制参数、流量控制参数、时间控制参数、工作模式、显示状态模式等。LCD显示和键盘输入模块表面采用PC膜和PCB基板将其全部密封在内部。
无线收发调制模块用来接收和发射外部来的无线信号调制解调后传输给CPU模块13，一般采用相应的标准制式，如蓝牙、紫峰、GPRS、CDMA等。分为局域网连接和广域网连接，以适应各种不同的控制网络的需要。
太阳能电源***由外部的太阳能电池板和内部的可充电锂电池组14及电源处理电路组成，通过外部架设的太阳能电池板将电源***中，通过稳压、限流、饱和保护等措施。完成有阳光时对充电电池实现充电。确保整个***的工作电源正常。
输入输出模块包括开关量I/O模块、模拟量A/D转换模块、电磁阀正负脉冲信号模块、位置传感器模块、有线传输模块。开关量I/O模块主要是完成调节阀阀杆位置传感器上的上下限位开关信号和外部开关信号的输入、光电隔离后传输到相应的CPU模块的端口。模拟量A/D转换模块主要是将外部接受的压力变送器、流量变送器、温度变送器的模拟信号转换为数字信号并且传输给CPU模块13相应的端口。电磁阀正负脉冲信号模块主要是用来将CPU模块13输出的电磁阀控制线号经过整形放大变相后可以直接驱动电磁阀上的电磁线圈工作。位置传感器模块是将调节阀阀杆的位置信号通过变换后传输到CPU模块13相应的端口。通过CPU模块13相应的控制实现调节阀阀杆位置的反馈控制。有线传输模块是通过各种有线网络制式如RS232、RS485、USB、CAN等标准实现和外部网络的双向通讯。

Claims (1)

1.一种间歇式供气的气动定位执行器，包括***防爆外壳上盖(1)和***防爆外壳下盖(4)，其特征在于：***防爆外壳上盖(1)和***防爆外壳下盖(4)之间设有***防爆外壳密封条(2)，并通过***防爆外壳上下盖合页(3)连接，***防爆外壳上盖(1)、***防爆外壳密封条(2)、***防爆外壳上下盖合页(3)、***防爆外壳下盖(4)组成了防爆***；***防爆外壳下盖(4)的侧面设有进气口接头(7)，底部设有出气口接头(8)，进气口接头(7)和出气口接头(8)之间连通在壳体内的部分设有自保型电磁阀组件(6)，自保型电磁阀组件(6)和排气口(5)连通，自保型电磁阀组件(6)、进气口接头(7)、出气口接头(8)、排气口(5)组成了控制压缩气源***；气动定位执行器还设有***操作面板(11)、内部还设有***液晶显示模组(12)、***CPU主板(13)、可充电锂电池组(14)、信号线防爆接头(15)、I/O接口和太阳能稳压及无线接口板(16)、无线传输模块(17)，***CPU主板(13)、I/O接口和太阳能稳压及无线接口板(16)、无线传输模块(17)、***操作面板(11)组成了***电子控制***。
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