CN115234697B - 电磁脉冲阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电磁脉冲阀,包括膜片组件和电子模块,膜片组件包括膜片和用于获取监测数据的柔性传感器,膜片和柔性传感器耦合连接,其中,监测数据用于获取电磁脉冲阀的工作状态;电子模块设置在阀盖上,且电子模块的内端与柔性传感器通信相连,外端用于与上位机通信连接,以将所述监测数据传输给上位机。柔性传感器具有灵敏度高、响应快等优点,将其耦接于膜片上用于测量与电磁脉冲阀的运行状况相关的监测数据,并设置电子模块对柔性传感器采集的监测数据进行处理,灵敏度高、响应快,有效解决了现有技术中电磁脉冲阀通过设置传感器来获知运行状态,因传感器测量精度及响应时间较差,使得获取的电磁脉冲阀运行状况准确性不足的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及脉冲阀技术领域,尤其涉及一种智能电磁脉冲阀。
背景技术
如图1所示,电磁脉冲阀100a是脉冲喷吹袋式除尘器清灰气源的发生装置,其与远端的脉冲喷吹控制仪组成清灰喷吹***。电磁脉冲阀100a外侧套有分气箱200a,电磁脉冲阀100a与连接管的一端连接,连接管的另一端穿过分气箱200a与喷吹管400a的一端连接,喷吹管400a的另一端穿过除尘器箱体600a,喷吹管400a与除尘器箱体600a之间通过箱壁连接器700a连接。喷吹管400a的底部设有多个喷嘴500a,每个喷嘴500a的正下方分别设有一个滤袋300a,图1中左侧的箭头为含尘气体的进入方向,右侧的箭头为净化气体的出去方向。电磁脉冲阀受远端的脉冲喷吹控制仪输出电信号控制,喷吹压缩气体对滤袋进行清灰,剥离滤袋迎尘面聚集的粉尘,使除尘器在设定的阻力范围内运行,使排放气体中的颗粒达到环境保护的标准。
现有电磁脉冲阀100a的结构如图2、图3所示,主要由阀盖119a、阀体118a、主膜片101a组成。阀盖119a、主膜片101a与阀体118a用第一螺栓116a固定,并由阀体118a上的凸缘用第二螺栓117a与分气箱(气包)200a固定,出气口109a与阀体118a相连。主膜片101a与阀体118a之间通过第三压缩弹簧115a连接,副膜片104a与阀体118a之间通过第二压缩弹簧114a连接,衔铁110a的外侧套有第一压缩弹簧113a。
电磁脉冲阀100a的工作原理如图2所示:主膜片101a把电磁脉冲阀的大气腔分为第一前气室102a和第一后气室103a,副膜片104a把小气腔分为第二前气室105a和第二后气室106a,当电磁脉冲阀与分气箱200a连接后,压缩气体(图2、3中箭头方向为压缩气体的流动方向)通过第一节流孔107a和第二节流孔108a分别进入第一后气室103a和第二后气室106a,由于第二放气孔111a、第一放气孔112a都被封堵,第一后气室103a的压力使主膜片101a紧贴出气口109a,电磁脉冲阀100a处于“关闭”状态。
远端的脉冲控制仪的电信号给线圈,使淹没式电磁脉冲阀的衔铁110a移动,第二放气孔111a被打开,第二后气室106a迅速失压,副膜片104a后移,第一放气孔112a被打开,第一后气室103a迅速失压,第一前气室102a的压力使主膜片101a后移,压缩气体通过出气口109a喷吹,电磁脉冲阀100a处于“开启”状态,如图3所示。
脉冲喷吹控制仪的电信号消失,淹没式电磁脉冲阀的衔铁110a复位,第二放气孔111a封堵,副膜片104a前移,第一放气孔112a被封堵,第一后气室103a压力升高,使主膜片101a紧贴出气口109a,电磁脉冲阀100a处于“关闭”状态,如图2所示。
相关技术中,会通过在电磁脉冲内设置传感器等来获知电磁脉冲阀的实时运行状况。例如,专利CN111350864A中的智能电磁脉冲阀在进气口125a处设置湿度传感器,在进气口125a、出气口109a、第一后气室103a、第二后气室106a内设置压力传感器,在线圈上设置温度传感器,在线圈供电电路上设置电信号传感器,通过对各传感器采集的数据进行分析处理,给出故障诊断结果及预警信号,从而实现对电磁脉冲阀运行状态的实时监控。
但本申请发明人在实现本发明技术方案的过程中发现:传统压力、温度等传感器测量精度及响应时间较差,同时,电磁脉冲阀运行状况的切换是由主膜片101a触发,而传统压力及温度等传感器的设置位置距离主膜片101a较远,进一步导致测量精度及响应时间较差。
因此,上述现有技术至少存在如下技术问题:现有技术中电磁脉冲阀通过设置传感器来获知运行状态,因传感器测量精度及响应时间较差,使得获取的电磁脉冲阀运行状况准确性不足。
发明内容
本申请实施例通过提供一种电磁脉冲阀,解决了现有技术中电磁脉冲阀通过设置传感器来获知运行状态,因传感器测量精度及响应时间较差,使得获取的电磁脉冲阀运行状况准确性不足的技术问题。
为解决上述技术问题,本申请实施例提供一种电磁脉冲阀,所述电磁脉冲阀包括:
膜片组件,所述膜片组件包括膜片和用于获取监测数据的柔性传感器,且所述膜片和所述柔性传感器耦合连接,其中,所述监测数据用于获取所述电磁脉冲阀的工作状态;
电子模块,设置在所述阀盖上,且所述电子模块的内端与所述柔性传感器通信相连,所述电子模块的外端用于与上位机通信连接,以将所述监测数据传输给所述上位机。
进一步的,所述膜片组件还包括分别设置在所述膜片上下两端面上的第一固定板和第二固定板,所述柔性传感器设置在所述第一固定板或所述第二固定板上。
进一步的,所述第二固定板外包覆有软包层,所述柔性传感器夹设在所述第二固定板和所述软包层之间。
进一步的,所述柔性传感器与所述电子模块通过导线相连,所述第二固定板上开设有用于安装所述柔性传感器的安装槽和用于安装所述导线的导线槽,所述导线槽与所述安装槽连通,且所述导线槽的槽底上开设有供所述导线穿过所述第二固定板的通孔;
所述柔性传感器嵌设在所述安装槽内,所述导线嵌设在所述导线槽内,且所述导线的一端与所述柔性传感器相连,另一端穿过导线槽上的通孔、所述软包层和所述膜片,并与所述电子模块相连。
进一步的,所述阀盖内形成有用于容纳并安装所述电子模块的容纳腔,所述电子模块设置在所述容纳腔内,且所述容纳腔内设有所述电子模块的定位装置。
进一步的,所述电子模块的外端连接有用于将所述监测数据向电磁脉冲阀外的上位机传输的外接引线;所述阀盖上形成有供所述外接引线穿出的贯通孔,且所述容纳腔与所述贯通孔连通,且所述外接引线经所述贯通孔穿过所述阀盖,并向所述阀盖外延伸,以与所述上位机连接。
进一步的,所述定位装置包括设置在所述容纳腔内的第一台阶槽和第二台阶槽,第一台阶槽和第二台阶槽相对设置,以从相对两侧卡住所述电子模块的两侧边,以实现所述电子模块在所述容纳腔内的定位。
进一步的,所述容纳腔的内壁至少具有一个平面,所述电子模块沿着所述平面设置,且所述第一台阶槽和所述第二台阶槽分别设置在所述平面的两侧,以从两侧卡住所述电子模块
进一步的,所述容纳腔与所述电子模块之间具有间隙,所述间隙内形成有由注胶形成且将所述电子模块密封在所述容纳腔内的密封件,所述密封件与所述容纳腔和所述电子模块连成一体,从而使得所述电子模块密封固定在所述容纳腔内。
进一步的,所述贯通孔与所述外接引线之间密封夹设有防水塞。
进一步的,所述密封件由环氧树脂经真空注胶形成。
进一步的,所述软包层是橡胶在所述第二固定板上硫化形成的包覆层。
进一步的,所述柔性传感器设置在所述第二固定板的下端面和所述软包层之间。
进一步的,所述柔性传感器呈环形,所述安装槽是与所述第二固定板同轴设置的环槽。
进一步的,所述电子模块包括:
用于将所述传感器采集的数据转换成电信号的信号转换单元,且所述信号转换单元与所述电磁脉冲阀内的传感器相连;
用于将电信号进行放大、滤波处理的信号调理单元,且所述信号调理单元与所述信号转换单元相连;
用于将信号调理单元处理后的电信号转换成数字信号的模数转换模单元,且所述模数转换模单元与所述信号调理单元相连;
用于对数字信号进行数据分析和处理的MCU运算分析单元,且所述MCU运算分析单元与所述模数转换模单元相连;
用于对MCU运算分析单元处理后的信号进行发送前的信号类型转换或功率放大处理的输出驱动单元,且所述输出驱动单元与所述MCU运算分析单元相连;
用于将输出驱动单元处理后的信号向上位机发送的信号输出单元,且所述信号输出单元与所述输出驱动单元、所述上位机分别相连。
进一步的,所述监测数据是温度、压力和湿度中的一种或几种的组合,对应的,所述柔性传感器是温度、压力和湿度传感器中的一种或几种的组合。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
(1)由于柔性传感器具有灵敏度高、响应快等优点,将柔性传感器用于测量与电磁脉冲阀的运行状况相关的监测数据,灵敏度高且响应快;同时,将柔性传感器耦接于膜片上,由于电磁脉冲阀运行状况的切换是由膜片触发,使得柔性传感器的响应更快、灵敏度更高;另外,通过设置电子模块对柔性传感器采集的监测数据进行处理,从而便于传输给上位机,有效解决了现有技术中电磁脉冲阀通过设置传感器来获知运行状态,因传感器测量精度及响应时间较差,使得获取的电磁脉冲阀运行状况准确性不足的技术问题,实现了获取的电磁脉冲阀运行状况准确性高的有益效果。
(2)膜片容易老化,长期使用后,会出现弹性降低甚至产生龟裂的问题,而膜片是电磁脉冲阀的关键部件,直接影响电磁脉冲阀的性能,因此,及时掌握膜片自身的状态具有重要作用。本申请实施例通过将柔性传感器耦接于膜片上,柔性传感器检测到的压力数据的变化能反映膜片是否出现老化和损坏,柔性传感器检测到的压力、温度、湿度等数据能反映膜片附近的工作环境,从而有助于评估或预测膜片的状态和寿命。
(3)通过将电子模块设置在阀盖上,既便于与电磁脉冲阀内的柔性传感器相连,又便于与外接上位机的连接,实用性很强,实现了连接方便、有序的有益效果。
(4)柔性传感器夹设在第二固定板与软包层之间,软包层是柔软的,容易因压力变化而形变,第二固定板是硬质的,在电磁脉冲阀内气体压力的变化过程中不易发生形变。柔性传感器一面与柔软的软包层抵触,另一面与坚硬的第二固定板抵触,便于准确测量出电磁脉冲阀内的气体压力,提高了测量的准确性。
(5)柔性传感器检测的数据通过电子模块与电磁脉阀外的上位机连接,以便于把数据传输给该上位机,上位机可以对接收的监测数据进行分析处理,给出故障诊断结果及预警信号,从而可以实现对电磁脉冲阀运行状态的实时监控和智能排障。
(6)电子模块可以对传感器采集的数据进行处理,从而便于传输给上位机。
(7)阀盖内形成有用于容纳并安装电子模块的容纳腔,阀盖上形成有供外接引线贯穿的贯通孔,且容纳腔与贯通孔连通,电子模块安装在容纳腔内,外接引线穿过贯通孔,并向阀盖外延伸,从而实现了电子模块在所述阀盖内的有效安装。
(8)容纳腔的内壁至少具有一个平面,电子模块贴着该平面设置,且第一台阶槽和第二台阶槽分别设置在该平面的两侧,以从两侧卡住所述电子模块,该平面可以引导电子模块安装且能支撑电子模块,使得电子模块的安装十分方便且可靠。
(9)电子模块在容纳腔内安装完成后,采用真空注胶工艺,向电子模块上注胶,从而形成密封件,密封件将容纳腔和电子模块连成一体,从而实现了电子模块与阀盖的一体化,且具有良好的密封性,从而起到保护电子模块的作用。
(10)贯通孔与外接引线之间密封设有防水塞,可有效防止水经贯通孔进入所述容纳腔内,从而起到保护电子模块的作用。
附图说明
图1是现有技术中脉冲喷吹袋式除尘器的结构示意图;
图2是现有技术中淹没式电磁脉冲阀的结构示意图(关闭状态);
图3是现有技术中淹没式电磁脉冲阀的结构示意图(开启状态);
图4是本申请一实施例中一种电磁脉冲阀的结构示意图(开启状态);
图5是本申请一实施例中一种电磁脉冲阀的结构示意图(关闭状态);
图6是本申请一实施例中一种电磁脉冲阀的膜片组件的结构示意图;
图7是本申请一实施例中一种电磁脉冲阀的膜片组件的剖视图。
图8是本申请一实施例中一种电磁脉冲阀的膜片组件的安装有柔性传感器的第二固定板的结构示意图;
图9是本申请一实施例中一种电磁脉冲阀的膜片组件的第二固定板的结构示意图;
图10是本申请一实施例中一种电磁脉冲阀的膜片组件的柔性传感器的结构示意图;
图11是本申请一实施例中一种电磁脉冲阀的膜片组件的柔性传感器与第二固定板配合的结构示意图一;
图12是本申请一实施例中一种电磁脉冲阀的膜片组件的柔性传感器与第二固定板配合的结构示意图二;
图13是本申请一实施例中一种电磁脉冲阀的阀盖的剖视图;
图14是本申请一实施例中电子模块的结构框图;
图15是本申请一实施例中一种电磁脉冲阀的阀盖的仰视图;
图16是本申请一实施例中一种电磁脉冲阀的阀盖上容纳腔与电子模块的配合示意图;
图17是本申请一实施例中一种电磁脉冲阀的阀盖上电子模块、容纳腔与密封件的配合示意图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种电磁脉冲阀,解决了现有技术中电磁脉冲阀通过设置传感器来获知运行状态,因传感器测量精度及响应时间较差,使得获取的电磁脉冲阀运行状况准确性不足的技术问题。
为了解决上述技术问题,本申请提供的技术方案总体思路如下:
由于柔性传感器具有灵敏度高、响应快等优点,将柔性传感器用于测量与电磁脉冲阀的运行状况相关的监测数据,灵敏度高且响应快;同时,将柔性传感器耦接于膜片上,由于电磁脉冲阀运行状况的切换是由膜片触发,使得柔性传感器的响应更快、灵敏度更高;另外,通过设置电子模块对柔性传感器采集的监测数据进行处理,从而便于传输给上位机,有效解决了现有技术中电磁脉冲阀通过设置传感器来获知运行状态,因传感器测量精度及响应时间较差,使得获取的电磁脉冲阀运行状况准确性不足的技术问题,实现了获取的电磁脉冲阀运行状况准确性高的有益效果。
膜片容易老化,长期使用后,会出现弹性降低甚至产生龟裂的问题,而膜片是电磁脉冲阀的关键部件,直接影响电磁脉冲阀的性能,因此,及时掌握膜片自身的状态具有重要作用。本申请实施例通过将柔性传感器耦接于膜片上,柔性传感器检测到的压力数据的变化能反映膜片是否出现老化和损坏,柔性传感器检测到的压力、温度、湿度等数据能反映膜片附近的工作环境,从而有助于评估或预测膜片的状态和寿命。
通过将电子模块设置在阀盖上,既便于与电磁脉冲阀内的柔性传感器相连,又便于与外接上位机的连接,实用性很强,实现了连接方便、有序的有益效果。
柔性传感器通过电子模块与电磁脉阀外的上位机连接,以便于把监测数据传输给该上位机,上位机可以对接收的数据进行分析处理,给出故障诊断结果及预警信号,从而可以实现对电磁脉冲阀运行状态的实时监控和智能排障。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
图4是本申请一实施例中一种电磁脉冲阀的结构示意图(开启状态)、图5是本申请一实施例中一种电磁脉冲阀的结构示意图(关闭状态)。如图4、5所示,所述电磁脉冲阀包括阀体118和设置在所述阀体118上用于密封所述阀体118的阀盖119。所述阀体118内设有膜片组件,膜片组件用于电磁脉冲阀中进气口125与出气口109之间的密闭隔离作用,从而使电磁脉冲阀实现开关动作,本申请实施例中的膜片组件指的是主膜片101a。
如图6、7所示,所述膜片组件包括膜片212和用于获取监测数据的柔性传感器311,且所述膜片212和所述柔性传感器311耦合连接,其中,所述监测数据用于获取所述电磁脉冲阀的工作状态;
如图4、5所示,所述阀盖119上设有电子模块410,所述电子模块410的内端与所述柔性传感器311通信相连,所述电子模块410的外端用于与上位机700通信连接,以将所述监测数据传输给所述上位机700。
柔性传感器311是指采用柔性材料制成的传感器,具有良好的柔韧性、延展性、弯折性等,由于材料和结构灵活,柔性传感器311可以根据应用场景任意布置。从感知机理来区分的话,柔性传感器311可以分为柔性电阻式传感器、柔性电容式传感器、柔性压电式传感器和柔性电感式传感器等。
在具体的实现上,柔性电阻式传感器一般是在基板上放置电阻层、短路层、柔性触点,以及可采集传感信息的电极,比如柔性电阻式压力传感器一般是在压力的作用下让短路层和电阻层叠合,改变***电路的阻值,进而得出压力值。和柔性电阻式传感器通过接触面的大小改变阻值进而得出测量数据不同,柔性电容式传感器一般采用基于平行板电容原理的装置,通过改变平板电容器之间的距离来改变传感器的电容。还是以压力传感器为例,通过外界施加压力,平板电容器之间的距离变小,进而得出测量数据。柔性电感式传感器是利用线圈自感或互感系数的变化来实现数据测量。柔性压电式传感器是介电材料沿某一特定方向上受到外界的作用力时,其内部就会发生极化,导致在它的两个相反的表面上会出现相反的电荷,这种差异表现便能够用于测量。
柔性传感器311包括基底和导电材料,柔性传感器311采用的都是柔性基底,一般要求材料具备轻薄、透明、可拉伸、可弯曲、耐腐蚀等特点,聚二甲基硅氧烷(PDMS)是较为常见的柔性基底材料,不仅具有上述的特点,而且容易获得,且化学性质稳定。
柔性传感器311的导电材料,也就是金属材料,主要用于制造电极和导线,一般柔性传感器311不使用普通的金属,而是采用金属的纳米粒子或者纳米线,这种材质具有更好的导电性,且容易实现成薄膜。
从用途来区分柔性传感器311,可以分为压力柔性传感器、气体柔性传感器、湿度柔性传感器、温度柔性传感器、应变柔性传感器、磁阻抗柔性传感器和热流量柔性传感器等,当然,用途也可以组合。
也就是说,可以根据所需监测数据的种类选择具有对应功能的柔性传感器311,对于本申请实施例来说,所述监测数据是电磁脉冲阀内气体的温度、压力、湿度中的一种或几种的组合。例如,在一实施例中,需要压力数据,则采用柔性压力传感器,通过柔性压力传感器测量压力数据的变化反映膜片212动作时的“开度”,从而获取电磁脉冲的运行状态。在另一实施例中,需要压力数据和温度数据,则采用压力、温度柔性传感器测量的压力数据、温度数据反映电磁脉冲的运行状态。
需要说明的是,柔性传感器311的相关技术已被广泛的公开,对于柔性传感器311的工作原理以及柔性传感器311的相关设置方式请参考现有技术,这里不再一一赘述。
该上位机700可以是工控机(例如与脉冲喷吹控制仪)、个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备,其中:物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等;便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。
所述电子模块410可以对传感器采集的监测数据进行处理,从而便于上位机700接收,上位机700可以对接收的监测数据进行分析处理,给出故障诊断结果及预警信号,从而便于实现后续对电磁脉冲阀运行状态的实时监控和智能排障。当然,根据压力、温度、湿度等数据获取电磁脉冲阀的运行状态属于本领域的公知技术,也不属于本申请实施例要保护的范围,在此不再赘叙。
综上,由于柔性传感器311具有灵敏度高、响应快等优点,将柔性传感器311用于测量与电磁脉冲阀的运行状况相关的监测数据,灵敏度高且响应快。同时,将柔性传感器311耦接于膜片212上,由于电磁脉冲阀运行状况的切换是由膜片212触发,使得柔性传感器311的响应更快、灵敏度更高;同时,通过设置电子模块对柔性传感器311采集的监测数据进行处理,从而便于传输给上位机700,有效解决了现有技术中电磁脉冲阀通过设置传感器来获知运行状态,因传感器测量精度及响应时间较差,使得获取的电磁脉冲阀运行状况准确性不足的技术问题,实现了获取的电磁脉冲阀运行状况准确性高的有益效果。
另外,所述的膜片212为软质材质制作,例如由橡胶材质制作,容易老化,长期使用后,会出现弹性降低甚至产生龟裂的问题,而膜片212是电磁脉冲阀的关键部件,直接影响电磁脉冲阀的性能,因此,及时掌握膜片212自身的状态具有重要作用。本申请实施例通过将柔性传感器311耦接于膜片212上,柔性传感器311检测到的压力数据的变化能反映膜片212是否出现老化和损坏,柔性传感器311检测到的压力、温度、湿度等数据能反映膜片212附近的工作环境,从而有助于评估或预测膜片212的状态和寿命。
此外,本申请实施例通过将电子模块410设置在阀盖119上,既便于与电磁脉冲阀内的柔性传感器311相连,又便于与外接上位机700的连接,实用性很强,实现了连接方便、有序的有益效果。
在本申请一实施例中,如图6、7所示,所述膜片组件还包括分别设置在所述膜片212上下两端面上的第一固定板211和第二固定板213,所述柔性传感器311可以设置在所述第一固定板211或所述第二固定板213上。如图4所示,电磁脉冲阀处于“开启”时,压缩气体通过出气口109喷吹,压力很大。如图5所示,电磁脉冲阀处于“关闭”状态,出气口109断开,压力小。由于所述第二固定板213面向出气口109,所述柔性传感器311设置在所述第二固定板213上,能及时、准确地获取出气口109的压力变化,从而准确判断电磁脉冲阀的运行状态,所以,所述柔性传感器311优选设置在所述第二固定板213上。
在本申请一实施例中,所述第二固定板213外包覆有软包层214,且所述柔性传感器311夹设在所述第二固定板213与所述软包层214之间。
具体的,第一固定板211和第二固定板213均为金属板,例如,不锈钢板。所述软包层214是橡胶在所述第二固定板213上硫化形成的包覆层。硫化又称交联、熟化。在橡胶中加入硫化剂和促进剂等交联助剂,在一定的温度、压力条件下,使线型大分子转变为三维网状结构的过程。由于最早是采用硫磺实现天然橡胶的交联的,故称硫化。需要说明的是,硫化的相关技术已被广泛的公开,对于硫化的相关工艺请参考现有技术,这里不再一一赘述。
所述软包层214是柔软的,容易因压力变化而形变,所述第二固定板213是硬质的,在电磁脉冲阀内气体压力的变化过程中不易发生形变。所述柔性传感器311一面与柔软的软包层214抵触,另一面与坚硬的第二固定板213抵触,便于准确测量出电磁脉冲阀内的气体压力,提高了测量的准确性。因此,将柔性传感器311设置于此,实用性强、准确性高。
在本申请另一实施例中,如图6、7所示,所述柔性传感器311设置在所述第二固定板213的下端面和所述软包层214之间,所述第二固定板213的下端面直接面向出气口109a,从而能更及时、更准确地获取出气口109的压力变化,以更加准确判断电磁脉冲阀的运行状态。
进一步的,所述柔性传感器311可以通过无线连接或有线连接的方式与电子模块410通信连接,电子模块410可以通过无线连接或有线连接的方式与上位机700通信连接,以将柔性传感器311采集的所述监测数据发送给所述上位机700。
例如,在本申请一实施中,所述柔性传感器311通过微波传输或网络传输实现与电子模块410的无线连接,所述电子模块410通过微波传输或网络传输实现与上位机700的无线连接。
又例如,在本申请另一实施中,所述柔性传感器311通过导线实现与电子模块410的有线连接,所述电子模块410通过外接引线420实现与上位机700的有线连接。如图4、5、7、8、10所示,所述柔性传感器311连接有用于向电子模块410输出所述监测数据的导线312。所述导线312的一端与所述柔性传感器311信号连接,所述导线312的另一端依次穿过第二固定板213、软包层214和膜片212,并与所述电子模块410连接,柔性传感器311检测的数据通过所述导线312向电子模块410传输。所述电子模块410的外端连接有用于将所述监测数据向电磁脉冲阀外的上位机700传输的外接引线420,所述外接引线420穿过所述阀盖119,并向所述阀119盖外延伸,以与所述上位机700连接。
进一步的,如图9所示,所述第二固定板213上开设有用于安装所述柔性传感器311的安装槽217,所述第二固定板213的下端面上设有安装所述导线312的引线槽215,且所述引线槽215的槽底设有供导线312穿过的通孔216。所述柔性传感器311设置在所述安装槽217内,所述导线312的一端与所述柔性传感器311相连,另一端穿过引线槽215上的通孔216,并与所述电子模块410连接,如图11、12所示。
具体的,所述柔性传感器311嵌入在所述安装槽217内,一侧的导线312穿过所述引线槽215。例如,在本申请一实施例,所述第一固定板211、所述第二固定板213是与所述膜片212同轴设置的圆形板,所述安装槽217是同轴开设在所述第二固定板213上的环槽,所述柔性传感器311是与所述环槽相配合的环形状。所述引线槽215沿所述第二固定板213的其中一虚拟直径方向延伸,所述引线槽215的槽底在靠近所述第二固定板213中心的一端处开设有所述通孔216,如图9所示。
如图13所示,所述电子模块41设置在阀盖119内,如图14所示,所述电子模块410包括依次连接的信号转换单元411、信号调理单元412、模数转换模单元413、MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)运算分析单元414、输出驱动单元415和信号输出单元416,其中:
信号转换单元411,与电磁脉冲阀内的传感器相连,用于将所述传感器采集的数据转换成电信号;具体的,信号转换单元411通常是将电阻、电容、电感等信号转换成电压信号,使信号可调理。
信号调理单元412,用于将电信号进行放大、滤波处理,以过滤无效的干扰信号;
模数转换模单元413,用于将信号调理单元412处理后的电信号转换成数字信号,以便于进行计算机分析;
MCU运算分析单元414,用于对数字信号进行数据分析和处理;
输出驱动单元415,用于对MCU运算分析单元414处理后的信号进行发送前的信号类型转换或功率放大处理,以能发送至上位机700;具体的,信号一般以模拟、数字等有线传输或无线传输的形式发送给上位机700。
信号输出单元416:与上位机700信号相连,用于将输出驱动单元415处理后的信号发送给上位机700。
在本申请另一实施中,如图5所示,所述电子模块410还包括:
存储单元418,与所述MCU运算分析单元414相连,用于存储参数配置、日志等。
电源管理单元417,一端与电源相连,另一端与信号转换单元411、信号调理单元412、模数转换模单元413、MCU运算分析单元414、输出驱动单元415、信号输出单元416和存储单元418分别相连,以调节电源并给信号转换单元411、信号调理单元412、模数转换模单元413、MCU运算分析单元414、输出驱动单元415、信号输出单元416和存储单元418供电。
需要说明的是,信号转换单元411、信号调理单元412、模数转换模单元413、MCU运算分析单元414、输出驱动单元415、信号输出单元416、电源管理单元417和存储单元418各自的相关技术已被广泛的公开,对于各自的工作原理、具体结构和实现方式请参考现有技术,且信号转换单元411、信号调理单元412、模数转换模单元413、MCU运算分析单元414、输出驱动单元415、信号输出单元416、电源管理单元417和存储单元418的具体结构和实现方式也不属于本申请实施例要求保护的范围,在此不再一一赘述。
具体的,所述电子模块410可以对传感器采集的数据进行处理,从而便于传输给上位机700,上位机700可以对接收的数据进行分析处理,给出故障诊断结果及预警信号,从而便于实现后续对电磁脉冲阀运行状态的实时监控和智能排障。当然,根据压力、温度、湿度等数据获取电磁脉冲阀的运行状态属于本领域的公知技术,也不属于本申请实施例要保护的范围,在此不再赘叙。
在本申请一实施例中,如图15所示,所述阀盖119内形成有用于容纳并安装所述电子模块410的容纳腔510,所述阀盖119上形成有供所述外接引线420贯穿的贯通孔520,且所述容纳腔510与所述贯通孔520连通,从而实现了电子模块410在所述阀盖119上的有效安装。
具体的,所述容纳腔510靠近所述阀盖119的中心,所述电子模块410设置在所述容纳腔510内,且所述外接引线420穿过所述贯通孔520,并向阀盖119外延伸,以便于与上位机700连接,如图13所示。
在本申请一实施例中,如图15、16所示,所述容纳腔510内设有所述电子模块410的定位装置,以限定电子模块410的安装位置。
进一步的,所述定位装置包括设置在所述容纳腔510内壁上的第一台阶槽531和第二台阶槽532,第一台阶槽531和第二台阶槽532相对设置,且第一台阶槽531和第二台阶槽532均沿所述容纳腔510的高度方向上下延伸,以从相对两侧卡住所述电子模块410的两条侧边,从而引导所述电子模块410的安装,并实现了所述电子模块410在所述容纳腔510内的定位,如图16所示。
进一步的,如图15、16所示,所述容纳腔510的内壁至少具有一个平面,所述电子模块410沿着所述平面设置,且所述第一台阶槽531和所述第二台阶槽532分别设置在所述平面的两侧,以从两侧卡住所述电子模块410。例如,在本申请一实施例中,所述容纳腔510的横截面形状呈D形。当然,所述容纳腔510也可以是其他形状,例如矩形,在此并不限定,以适应阀盖119形状为准。
具体的,所述电子模块410呈长方体状,所述电子模块410的一边沿着所述平面设置,该平面可以引导电子模块安装,使得电子模块的安装十分方便。另外,所述电子模块410在所述第一台阶槽531和所述第二台阶槽532的卡合配合下,在所述容纳腔510内稳定定位。
进一步的,如图17所示,所述容纳腔510与所述电子模块410之间具有间隙,所述间隙内形成有由注胶形成且将所述电子模块410密封在所述容纳腔510内的密封件600,且所述密封件600与所述容纳腔510和所述电子模块410形成一体,从而将所述电子模块410密封固定在所述容纳腔510内。
具体的,电子模块410在所述容纳腔510内安装完成后,采用真空注胶工艺,向所述电子模块410上注胶,从而形成密封件600,密封件600将所述容纳腔510和所述电子模块410连成一体,实现了电子模块410与阀盖119aa的一体化,且具有良好的密封性(IP65级以上),从而起到保护电子模块的作用。在本申请一实施例中,所述密封件600由环氧树脂经真空注胶形成。
在本申请一实施例中,如图13所示,所述贯通孔520与所述外接引线420之间密封设有防水塞421,以防止水经所述贯通孔520进入所述容纳腔510内。
应当理解的是,在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的,它们是相对的概念,因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以,也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
以上所述,仅为本申请的较佳实施例,并非对本申请任何形式上和实质上的限制,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本申请方法的前提下,还将可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本申请的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请的精神和范围的情况下,当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本申请的等效实施例;同时,凡依据本申请的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变,均仍属于本申请的技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种电磁脉冲阀,其特征在于,所述电磁脉冲阀包括:
膜片组件,所述膜片组件包括膜片和用于获取膜片附近气体的监测数据的柔性传感器,且所述膜片和所述柔性传感器耦合连接,其中,所述监测数据用于获取所述电磁脉冲阀的工作状态和膜片的状态;
电子模块,设置在阀盖上,且所述电子模块的内端与所述柔性传感器通信相连,所述电子模块的外端用于与上位机通信连接,以将所述监测数据传输给所述上位机。
2.如权利要求1所述的一种电磁脉冲阀,其特征在于,所述膜片组件还包括分别设置在所述膜片上下两端面上的第一固定板和第二固定板,所述柔性传感器设置在所述第一固定板或所述第二固定板上。
3.如权利要求2所述的一种电磁脉冲阀,其特征在于,所述第二固定板外包覆有软包层,所述柔性传感器夹设在所述第二固定板和所述软包层之间。
4.如权利要求2或3所述的一种电磁脉冲阀,其特征在于,所述柔性传感器与所述电子模块通过导线相连,所述第二固定板上开设有用于安装所述柔性传感器的安装槽和用于安装所述导线的导线槽,所述导线槽与所述安装槽连通,且所述导线槽的槽底上开设有供所述导线穿过所述第二固定板的通孔;
所述柔性传感器嵌设在所述安装槽内,所述导线嵌设在所述导线槽内,且所述导线的一端与所述柔性传感器相连,另一端穿过导线槽上的通孔、所述软包层和所述膜片,并与所述电子模块相连。
5.如权利要求1所述的一种电磁脉冲阀,其特征在于,所述阀盖内形成有用于容纳并安装所述电子模块的容纳腔,所述电子模块设置在所述容纳腔内,且所述容纳腔内设有所述电子模块的定位装置。
6.如权利要求5所述的一种电磁脉冲阀,其特征在于,所述电子模块的外端连接有用于将所述监测数据向电磁脉冲阀外的上位机传输的外接引线;
所述阀盖上形成有供所述外接引线穿出的贯通孔,且所述容纳腔与所述贯通孔连通,且所述外接引线经所述贯通孔穿过所述阀盖,并向所述阀盖外延伸,以与所述上位机连接。
7.如权利要求5或6所述的一种电磁脉冲阀,其特征在于,所述定位装置包括设置在所述容纳腔内的第一台阶槽和第二台阶槽,第一台阶槽和第二台阶槽相对设置,以从相对两侧卡住所述电子模块的两侧边,以实现所述电子模块在所述容纳腔内的定位。
8.如权利要求7所述的一种电磁脉冲阀,其特征在于,所述容纳腔的内壁至少具有一个平面,所述电子模块沿着所述平面设置,且所述第一台阶槽和所述第二台阶槽分别设置在所述平面的两侧,以从两侧卡住所述电子模块。
9.如权利要求8所述的一种电磁脉冲阀,其特征在于,所述容纳腔与所述电子模块之间具有间隙,所述间隙内形成有由注胶形成且将所述电子模块密封在所述容纳腔内的密封件,所述密封件与所述容纳腔和所述电子模块连成一体,从而使得所述电子模块密封固定在所述容纳腔内。
10.如权利要求6所述的一种电磁脉冲阀,其特征在于,所述贯通孔与所述外接引线之间密封夹设有防水塞。
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