[发明专利]微小行程磁锁式自锁阀阀芯运动状态监测方法

权利要求书

1.一种微小行程磁锁式自锁阀阀芯运动状态监测方法，其特征在于，通过在阀芯外圈位置设置与阀芯同轴的径向充磁的环形永磁铁和线圈，在阀芯的运动时采集线圈上产生的感生电动势；对感生电动势进行积分处理得到自锁阀的运动状态与阀芯的终止位置，通过检测磁通量变化或检测感生电动势获得阀芯的运动状态；

所述的检测感生电动势获得阀芯的运动状态是指：利用感生电动势判断阀芯的运动状态时，先进行电磁计算预处理，根据已知电磁结构在电磁仿真元件中建立有限元模型；给阀芯输入简单的速度激励，进行瞬态动力学电磁计算；用于采集仿真得到线圈感应电动势，计算得到感应电动势与阀芯速度的比例系数K；将感应电动势信号除以比例系数K，获得阀芯每时刻运动速度；绘制阀芯运动速度-时间v(t)-t关系图；对阀芯运动速度积分得到阀芯运动位置-时间z(t)-t关系图；根据阀芯运动位置与两侧限位端交点得到阀芯分别碰撞于两侧限位端的情况与时刻。

2.根据权利要求1所述的微小行程磁锁式自锁阀阀芯运动状态监测方法，其特征是，所述的自锁阀，其磁场的截面以待测量的圆柱形或近似圆柱形的轴对称图形为基准。

3.根据权利要求1或2所述的微小行程磁锁式自锁阀阀芯运动状态监测方法，其特征是，所述的环形永磁铁的内径大于阀芯且高度小于阀芯，其上下表面高度位置位于阀芯上下表面的高度位置之间。

4.根据权利要求1所述的微小行程磁锁式自锁阀阀芯运动状态监测方法，其特征是，所述的线圈具体设置于自锁阀的环形永磁铁上部或下部的附近位置，且保持与阀芯、环形永磁铁同轴。

5.根据权利要求1或4所述的微小行程磁锁式自锁阀阀芯运动状态监测方法，其特征是，所述的线圈为环形铜线圈，线圈个数为2个，线圈内径大于环形永磁铁外径，线圈外径与环形永磁铁外径对齐，线圈与环形永磁铁在径向上投影有重合部分。

6.根据权利要求1所述的微小行程磁锁式自锁阀阀芯运动状态监测方法，其特征是，所述的检测磁通量变化，具体是指：利用磁通量变化判断阀芯的运动状态时，先在数据分析软件中进行积分处理，绘制出电压信号积分值S_collect随时间t变化的曲线S_collect-t；监测自锁阀阀芯的开闭状态，观察电压信号积分值S_collect随时间t变化的曲线S_collect-t，当电压信号积分值S_collect稳定至一个接近0的小量δ，则阀芯保持锁闭，当电压信号积分值S_collect稳定至恒定常量C上下，阀芯保持开启；监测自锁阀阀芯的运动状态，主要是研究阀芯在两个限位端之间的碰撞振动状态，观察电压信号积分值随时间t变化的曲线S_collect-t与S_collect＝δ，S_collect＝C两条直线的相交时刻与相交次数，获得自锁阀阀芯碰撞于锁闭端与开启端的振动情况。