[其他]数字式电控流量调节阀

说明书

本发明涉及一种以二进方式构成的数字式电控流量调节阀。

现有的模拟式电控调节阀，是通过调节阀芯的角度或直行程大小来实现对流量的控制。因此，要控制流量从一个值到另一个值，就必须相应地改变阀芯的位置。从一定流量调整到不同的流量，阀芯的位移量也不同，流量变化大，位移大，时间也长。因此，模拟式电动调节阀作为执行机构速度抵，调节时值不等。另外，当用模拟式电动调节阀作为数控系统的执行机构时，需要一个包括数一模转换器（DAC）和功率驱动电路的输出控制接口电路。这给非电子专业设计师带来麻烦。并且由于模拟接口电路可靠性有限，受环境影响漂移误差的存在，对在工业干扰环境下整个系统的性能有一定影响。

针对现有的电控调节阀存在的问题，本发明提出一种全新的设计思想给予根本解决。实现方法是：用若干个不同流量的电磁流量开关，通常取8～12个并联在一起构成一个整体。每个电磁流量开关的开通流量值按二进制位权值依次取为最小开通流量的1，2，4，8…，256，…倍，并分别受数控系统输出的二进制数字信号对应位的控制。这种结构实质上是由执行机构本身完成数一模转换功能。

为了使这种数字式执行机构具有更完善的性能，阀体上装有光隔离驱动器，完成将TTL标准输入电平进行放大来驱动电磁开关的任务。

为了克服输出流量的量化效应，在阀的输出端串入一个一定容积的缓冲器，其功能是引入一个积分环节，滤除量化波动。

这是一类电控执行机构的基本设计思想。电磁驱动方式可以是角行程的，也可以是直行程的，阀门可采用球状阀、滑阀、旋塞阀等。既可以选用一系别不同口径的电磁流量开关，也可选用统一口径的电磁流量开关分别接以不同口径的导流管作为控制单元来构成数字式电控流量调节阀。

采用本发明的设计思想制做的各种流量控制装置，具有速度快，调节时值与流量变化量无关，精度高，可靠性好等优点。特别是用于现代数字式自动控制系统中，不需要前述接口电路，而是直接与数字控制系统（如控制计算机或微处理机）的并行输出数字信号接口。避免了模拟接口电路带来的误差，有利于提高整个控制系统的响应速度、精度和可靠性，减少研制费用。

另一个重要特性是，阀本身是以二进制位权方式构成，其流量控制特性可以用一段简单的程序由计算机控制系统任意设定，因此，这类阀在使用上非常灵活，适用于任何控制特性的要求。给控制算法的设计带来很大方便。由于采用多个以开关方式工作的阀组成该调节阀不仅速度高，各项性能指标都高于现有的模拟式电控调节阀。

为验证本发明，已制成成功一个试验阀。本发明实施容易，完全可用现有的生产技术，成本抵，调整简单，便于工业生产。