[实用新型]一种霍尔式阀位测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种霍尔式阀位测量装置，属于信号检测技术和过程控制技术领域。

背景技术

阀位测量和反馈输出，是阀门定位器和阀位变送器的重要功能之一，目前越来越多的高性能智能阀门定位器，都带有阀位反馈输出功能。实现阀位测量、反馈输出功能的装置(包括软、硬件)被称为阀位反馈装置，其原理框图如图1所示。

在现有的定位器和阀位变送器的阀位反馈装置中，单片机和阀门的阀杆之间，普遍采用位移传感器(阀位传感器)及其信号调理电路，其中的位移传感器采用的是“旋转式电位器+齿轮组”组成的结构。该部分的原理如图2所示，反馈连杆通过特殊结构与阀杆连在一起，并随着阀杆的移动而围绕连杆的另一端转动，该角度变量通过齿轮组件被放大若干倍，齿轮组同时带动与之相连接的电位器旋转一定的角度，形成电压信号输出至信号调理电路，最终经A/D采样，被送往CPU进行数据处理。但是，接触式阀位反馈装置在测量过程中，位移传感器存在机械磨损大、滞后、易受外界震动影响、精度低、结构寿命低等缺点。

另外，在现有阀位反馈装置中，前向通道有的也采用了霍尔传感器，但是在阀位信号输出通道，对于来自单片机的阀位输出信号，采用的却是PWM波输出，再通过具有模拟输入接口的专用4-20mA环流发生器芯片输出阀位反馈信号，其原理如图3所示。该模式中，尽管采用了霍尔传感器进行阀位测量，由于输出信号是通过PWM模式传输，所以信号抗干扰能力较差。

发明内容

本实用新型的目的是为解决现有的阀位位移式传感器存在的机械磨损大、滞后、易受外界震动影响、精度低、结构寿命低等问题，以及霍尔传感器存在的信号抗干扰能力较差的问题，进而提供一种霍尔式阀位测量装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种霍尔式阀位测量装置，包括两个磁钢构件、霍尔探头和信号调理电路，所述两个磁钢构件分别与所述阀门的阀杆固定连接，所述霍尔探头设置在所述两个磁钢构件之间，所述霍尔探头的信号输出端与所述信号调理电路的信号输入端连接。

本实用新型通过采用霍尔传感器，克服了位移式传感器存在的机械磨损大、滞后、易受外界震动影响、精度低、结构寿命低等缺点，通过将霍尔探头设置在两个磁钢构件中，提高了传感器的信号抗干扰能力。

附图说明

图1为现有的阀位反馈装置的原理框图；

图2为现有的位移传感器的原理框图；

图3为现有的霍尔传感器的原理框图；

图4为本实用新型的具体实施方式提供的霍尔式阀位测量装置的结构示意图；

图5为本实用新型的具体实施方式提供的霍尔传感器的结构示意图；

图6为本实用新型的具体实施方式提供的增加传输部分的霍尔式阀位测量装置的结构示意图；

图7为本实用新型的具体实施方式提供的去掉磁屏蔽材料的霍尔传感器的结构示意图。

具体实施方式

本具体实施方式提供了一种霍尔式阀位测量装置，如图4所示，具体包括两个磁钢构件2、霍尔探头3和信号调理电路4，两个磁钢构件2分别与阀门1的阀杆固定连接，霍尔探头3设置在两个磁钢构件2之间，霍尔探头3的信号输出端与信号调理电路4的信号输入端连接。

具体的，相应的磁钢构件2经过特殊设计，形成测量所需要的永久磁场，霍尔芯片被封装在霍尔探头3内，与两个磁钢构件2共同组成霍尔传感器，霍尔传感器的结构图如图5所示。信号调理电路4位置比较灵活，可以位于主控电路板或形成独立单元电路板。

进入工作状态时，磁钢构件2被封装成一个整体，与阀门1的阀杆固定在一起，并随着阀杆的移动而移动；霍尔探头3的本体则与定位器固定，位于两个磁钢构件2之间，并且在两个磁钢构件2之间设置有两条磁屏蔽材料，使两个磁钢构件2之间形成如图5所示的磁感线，霍尔探头3被设置在两个磁钢构件2之间的中心位置。当阀杆移动时，霍尔传感器则输出与位移成线性比例关系的电压信号，经过A/D采样及信号调理电路进行调理后，被送往CPU，完成阀位位置数据的测量。