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行程控制器

阅读:3发布:2020-12-16

专利汇可以提供行程控制器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种行程 控制器 ,包括行程 输入轴 、行程输入 齿轮 、底座,还包括由光电 传感器 取码 电路 和电平转换电路组成的控制电路,采用光电转换原理,由 光电传感器 取码电路连续读出与码盘旋转 位置 相对应的二进制16位绝对编码,并送至电平转换电路,通过光耦器将电平 信号 整形,转换成0~30V 电压 输出到本行程控制器外的控制系统,将行程 输出轴 的 角 位移 转换成相应的 数字量 ,以此确认 阀 门 的绝对位置;光电传感器取码电路的输出端连接电平转换电路的输入端,光电传感器取码电路、电平转换电路分别为16组,一个光电传感器与一个电平转换电路组成一组。本 发明 具有断电记忆功能、 精度 高、体积小,环境 温度 为-25~70℃。广泛用于电 力 、 冶金 、石油等领域。,下面是行程控制器专利的具体信息内容。

1.一种行程控制器,包括行程输入轴(30)、行程输入齿轮(32)、底座(1), 其特征在于:还包括由光电传感器取码电路和电平转换电路组成的控制电路, 在所述行程输出轴(30)上固接着行程输入齿轮(32)、第一底层计数齿轮(5), 在所述第一底层计数齿轮(5)上固定着第1~4位码盘(26),与第一底层计数 齿轮(5)相啮合的齿轮带动第二底层计数齿轮(20)转动,在所述第二底层计 数齿轮(20)上固定着第5~8位码盘(27),与所述第二底层计数齿轮(20) 相啮合的第二中间齿轮(18)带动第一顶层计数齿轮(14)转动,在第一顶层 计数齿轮(14)上固定着第9~12位码盘(28),与所述第一顶层计数齿轮(14) 相啮合的第一中间齿轮(17)带动第二顶层计数齿轮(21)转动,第13~16 位码盘(29)固定在第二顶层计数齿轮(21)上,当行程输出轴(30)带动码 盘转动时,通过所述光电传感器取码电路连续读出与码盘旋转位置相对应的二 进制16位绝对编码,并送至电平转换电路,通过光耦器将电平信号整形,转换 成0~30V电压输出到本行程控制器外的控制系统,从而将行程输出轴的位 移转换成相应的数字量,以此确认的绝对位置。
2.根据权利要求1所述的行程控制器,其特征在于:所述光电传感器取 码电路包括光电传感器(G)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2),其中,第一 电阻(R1)连接在光电传感器(G)的发光端,第二电阻(R2)连接在光电传 感器(G)的光敏端,光电传感器(G)的输出端通过第一接线端子(J1)或第 二接线端子(J2)、反向器(A)连接到电平转换电路的输入端。
3.根据权利要求1所述的行程控制器,其特征在于:所述电平转换电路 包括光耦器(P)和第三电阻(R3),所述第三电阻(R3)连接在光耦器(P) 的发光端。
4.根据权利要求1~2中任一项权利要求所述的行程控制器,其特征在于: 所述光电传感器取码电路、电平转换电路分别为16组,一个光电传感器与一个 电平转换电路组成一组。
5.根据权利要求1所述的行程控制器,其特征在于:屏蔽罩(11)与底座 (1)相固接,电路板(12、24)分别通过立柱与底座(1)相固接。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种行程控制器,尤其是涉及一种采用光电转换的原理,由 16位绝对编码控制驱动闸及各种调节阀的高精度行程控制装置。

背景技术

传统的行程控制器大多为纯机械式,采用多级计数器齿轮进位原理,由 末级齿轮带动微动开关或硬触点开关来控制。其结构复杂、体积和质量都较 庞大,只能向机外的控制系统输出极限位置的接点信号,而无中间位置信号 的输出,则无法控制其中间位置。另有一种增量式电子行程控制器,通过霍 尔原件产生脉冲来确定位置。其结构简单,成本低廉。上述行程控制器有的 不具备断电记忆功能,必须用电池来记忆行程,给维护带来麻烦;有的精度 较低,或者需要在闸阀或多种调节阀的阀上调整行程,工作效率低、环境 差,劳动强度大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采用光电转换原理,由16位绝对编 码来控制驱动各种调节阀的高精度行程控制器。
为解决上述技术问题,本发明的一种行程控制器,包括行程输入轴、行 程输入齿轮、底座,还包括由光电传感器取码电路和电平转换电路组成的控 制电路,在行程输出轴上固接着行程输入齿轮、第一底层计数齿轮,在所述 第一底层计数齿轮上固定着第1~4位码盘,与该第一底层计数齿轮相啮合的 齿轮带动第二底层计数齿轮转动,在所述第二底层计数齿轮上固定着第5~8 位码盘,与所述第二底层计数齿轮相啮合的第二中间齿轮带动第一顶层计数 齿轮转动,在该第一顶层计数齿轮上固定着第9~12位码盘,与该第一顶层 计数齿轮相啮合的第一中间齿轮带动第二顶层计数齿轮转动,第13~16位码 盘固定在所述第二顶层计数齿轮上,当行程输出轴带动码盘转动时,通过所 述光电传感器取码电路连续读出与码盘旋转位置相对应的二进制16位绝对 编码,并送至电平转换电路,通过光耦器将电平信号整形,转换成0~30V 电压输出到本行程控制器外的控制系统,从而将行程输出轴的位移转换成 相应的数字量,以此确认阀门的绝对位置。
作为本发明的一种改进,所述光电传感器取码电路包括光电传感器、第 一电阻、第二电阻,其中,第一电阻连接在光电传感器的发光端,第二电阻 连接在光电传感器的光敏端,光电传感器的输出端通过第一接线端子或第二 接线端子、反向器连接到电平转换电路的输入端;所述电平转换电路包括光 耦器和第三电阻,所述第三电阻连接在光耦器的发光端。
作为本发明的另一种改进,所述光电传感器取码电路、电平转换电路分 别为16组,一个光电传感器与一个电平转换电路组成一组。
作为本发明的进一步改进,屏蔽罩与底座相固接,两个电路板分别通过 立柱与底座相固接。
本发明采用光电转换原理,由格雷码码盘通过齿轮进位实现16位绝对编 码,当行程输出轴带动码盘转动时,16只光电传感器可连续输出与码盘旋转 位置相对应的一组二进制16位绝对编码,将行程输出轴的角位移转换成相应 的数字量,即“0”为低电平,表示数字量“0”;5~30V直流电压为高电平, 表示数字量“1”,将0~30V直流电压输出到本控制器外的控制系统中,以 此来控制阀门的绝对位置。本发明具有断电记忆功能,不需使用电池,免维 修,其中间位置以及极限位置均有信号输出,控制精度高。这种四进位绝对 编码式的电子行程控制器具有控制可靠、体积小、重量轻、成本低的显著特 点。可在-25℃~70℃的环境温度下使用。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1为本发明的一种行程控制器的结构示意图。
图2为本发明的一种行程控制器的电气原理图。

具体实施方式

参见图1,本发明的一种行程控制器包括行程输入轴30、行程输入齿轮 32、底座1,还包括由光电传感器取码电路和电平转换电路组成的控制电路, 在行程输出轴30上固接着行程输入齿轮32、底层计数齿轮5,在所述底层计 数齿轮5上固定着第1~4位码盘26,与底层计数齿轮5相啮合的齿轮带动 底层计数齿轮20转动,在底层计数齿轮20上固定着第5~8位码盘27,与 所述底层计数齿轮20相啮合的齿轮18带动顶层计数齿轮14转动,在顶层计 数齿轮14上固定着第9~12位码盘28,与顶层计数齿轮14相啮合的齿轮17 带动顶层计数齿轮21转动,第13~16位码盘29固定在顶层计数齿轮21上, 当行程输出轴30带动码盘转动时,通过所述光电传感器取码电路连续读出与 码盘旋转位置相对应的二进制16位绝对编码,并送至电平转换电路,通过光 耦器将电平信号整形,转换成0~30V电压输出到本行程控制器外的控制系 统,从而将行程输出轴的角位移转换成相应的数字量,以此确认阀门的绝对 位置。
参见图2,所述光电传感器取码电路包括光电传感器G、第一电阻R1、 第二电阻R2,其中,第一电阻R1连接在光电传感器G的发光端,第二电阻 R2连接在光电传感器G的光敏端,光电传感器G的输出端通过第一接线端 子J1或第二接线端子J2连接到电平转换电路的输入端;所述电平转换电路 包括光耦器P和第三电阻R3,所述第三电阻R3连接在光耦器P的发光端。
所述光电传感器取码电路、电平转换电路分别为16组,一个光电传感器 与一个电平转换电路相连成为一组。所述码盘以采用四片独立的格雷码盘为 佳。所述光电传感器为16只,分别采用反射式光电传感器为宜。
屏蔽罩11与底座1相固接,电路板12、24分别通过立柱与底座1相固 接。
本发明采用16位绝对编码,将行程输出轴的角位移转换成0~30V直流 电压输出,从而控制阀门的绝对位置,与传统的行程控制器相比,其精度显 著提高,性能可靠,体积小,成本低。广泛用于电、石油、化工、冶金利和污水处理等领域。
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