專利名稱：一種多級輸出型氣電轉(zhuǎn)換閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃?xì)馊紵髦伎諝怙L(fēng)量比例控制用氣電轉(zhuǎn)換控制技術(shù)，特別是一種多級輸出型氣電轉(zhuǎn)換閥。
背景技術(shù)：
氣電轉(zhuǎn)換器常用于氣動單元組合儀表與電動單元儀表連用的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。有些被測參數(shù)由于生產(chǎn)上的需要或出于安全上的考慮，需要用氣電轉(zhuǎn)換器將氣動變送器輸出的氣壓信號轉(zhuǎn)換成直流信號作為控制信號，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化控制。在氣電轉(zhuǎn)換控制中，常用技術(shù)有兩大類其一是采用壓力變送器實(shí)現(xiàn)。采用壓力變送器測量氣壓信號，并轉(zhuǎn)換為20_40mA或1-5V的標(biāo)準(zhǔn)信號輸出，送到電子電路進(jìn)行運(yùn)算比較，然后通過各類邏輯控制實(shí)現(xiàn)對調(diào)節(jié)器、記錄儀表等的調(diào)節(jié)控制。一般應(yīng)用于工業(yè)系統(tǒng)的過程控制領(lǐng)域。該類技術(shù)手段工藝集成較為復(fù)雜，自動控制成本較高， 一般動輒幾千元甚至數(shù)十萬元，更適用于大型工業(yè)自動化或設(shè)備的氣電轉(zhuǎn)換的常規(guī)控制， 不適用于在民品或要求成本較低的場所應(yīng)用。其一是采用壓力開關(guān)實(shí)現(xiàn)。壓力開關(guān)也是用于把氣壓信號轉(zhuǎn)換成電控的核心元件。該類產(chǎn)品屬于二位開關(guān)結(jié)構(gòu)，將氣體壓力調(diào)整為一個(gè)設(shè)定值，根據(jù)運(yùn)行氣壓與設(shè)定值的比較，實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的啟停控制。一般應(yīng)用在電氣設(shè)備的安全控制領(lǐng)域。該類技術(shù)手段功能過于簡單，一般都是一個(gè)氣壓信號對應(yīng)一個(gè)觸點(diǎn)輸出，當(dāng)需要多級控制時(shí)，需要安裝數(shù)個(gè)組合在一起才能實(shí)現(xiàn)。并且， 由于選擇了觸點(diǎn)式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，觸點(diǎn)需要噴鍍貴金屬，經(jīng)常會出現(xiàn)觸點(diǎn)氧化粘連等失效現(xiàn)象， 運(yùn)行壓力較低的壓力開關(guān)可靠性更低。專利多路氣電轉(zhuǎn)換裝置專利申請?zhí)?9103841. 8，需要輸入多路氣壓標(biāo)準(zhǔn)信號， 通過多路繼電器開關(guān)組合完成控制動作，是這類技術(shù)實(shí)施繁瑣的代表。總之，現(xiàn)有技術(shù)用于燃?xì)饩邇?nèi)小型電氣設(shè)備的多級運(yùn)行控制，都存在較大缺陷。最大的缺陷在于，要么需要選擇較為昂貴的壓力變送器，需要配置后續(xù)較為復(fù)雜的邏輯電級設(shè)計(jì)，才能實(shí)現(xiàn)信號比較、放大及傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)；要么選擇多個(gè)壓力開關(guān)組合與復(fù)雜的控制電路設(shè)計(jì)聯(lián)合才能實(shí)現(xiàn)。這兩種方式占用體積過大，成本太高，不利于產(chǎn)品的集成設(shè)計(jì)。在燃?xì)馊紵骶咴O(shè)計(jì)領(lǐng)域，為了提高節(jié)能減排的效果，需要嚴(yán)格控制空燃比?；谥圃斐杀究刂坪涂煽啃钥刂?，選擇上述兩類技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)氣電轉(zhuǎn)換控制都存在一定的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種多級輸出型氣電轉(zhuǎn)換閥，該轉(zhuǎn)換閥結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、制造成本低，并且有利于產(chǎn)品的集成設(shè)計(jì)。
如上構(gòu)思，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種多級輸出型氣電轉(zhuǎn)換閥，包括上、下殼體，其特征在于上殼體上有開有氣體壓力信號管接口，上殼體內(nèi)裝有由平衡薄膜、支撐盤和壓縮彈簧組成的位移控制單元，支撐盤安裝在平衡薄膜下，壓縮彈簧設(shè)置在支撐盤底部，平衡薄膜與上殼體構(gòu)成一個(gè)密閉氣室；下殼體上部裝有由滑動閥芯和多個(gè)滑動電極端子組成的滑動電極端子單元，其中滑動閥芯安裝在下殼體內(nèi)，多個(gè)滑動電極端子鑲嵌在滑動閥芯上，各個(gè)滑動電極端子之間或通連或分別建立通斷關(guān)系；下殼體底部裝有由固定閥芯和多個(gè)固定彈性電極端子組成的固定電極端子單元，其中固定彈性電極端子鑲嵌在固定閥芯上；上述滑動電極端子與固定彈性電極端子之間為非觸點(diǎn)式承插結(jié)構(gòu)。上述滑動電極端子至少為3個(gè)。上述固定彈性電極端子的數(shù)量與滑動電極端子的數(shù)量相同，每個(gè)固定彈性電極端子之間彼此絕緣。上述固定彈性電極端子為內(nèi)置承口彈性電極和對外接線端的組合件，對外接線端為插拔式結(jié)構(gòu)或引出線結(jié)構(gòu)。上述固定彈性電極端子與滑動電極端子之間為非觸點(diǎn)式承插結(jié)構(gòu)；上述固定彈性電極端子外接電阻集成，構(gòu)成多級輸出氣電變阻控制器。上述固定彈性電極端子外接整流電級集成，構(gòu)成多級輸出氣電變頻控制器。上述固定彈性電極端子外接電源電級集成，構(gòu)成多級輸出氣電變壓控制器。上述固定彈性電極端子與轉(zhuǎn)向電級集成，構(gòu)成多級輸出氣電轉(zhuǎn)向控制器。本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、選擇了氣體壓力驅(qū)動滑動電極端子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過彈簧的設(shè)計(jì)和調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)滑動電極端子位移與氣體壓力的一一對應(yīng)變化關(guān)系。2、選擇了承插式彈性電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不必使用貴金屬，同樣實(shí)現(xiàn)電級的可靠啟閉， 提高了產(chǎn)品的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。3、選擇了多級輸出設(shè)計(jì)，使一級氣壓源信號驅(qū)動電器設(shè)備的多級運(yùn)行控制更便捷。根據(jù)工藝需要，可以任意設(shè)計(jì)滑動電極端子和固定電極端子的閉合邏輯關(guān)系，使產(chǎn)品在更多電氣設(shè)備控制工藝中應(yīng)用成為可能。因此，本發(fā)明產(chǎn)品有較好的市場前景。本發(fā)明的一個(gè)用途是用于燃?xì)庠畹目杖急瓤刂乒に?，特別用于專利 201110251998. 9所述的一種燃?xì)庠羁杖急确€(wěn)定控制方法之空燃比調(diào)節(jié)控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。


圖1本發(fā)明設(shè)計(jì)原理圖。圖2本發(fā)明設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明由1、氣體壓力信號單元2、位移控制單元3、滑動電極端子單元 4、固定電極端子單元四個(gè)部件組成。如圖2所示上殼體5和下殼體6可以用金屬材料或非金屬材料制作，上殼體5上設(shè)置一個(gè)可以與氣體壓力信號單元1連接的接口，該接口一般做成快裝結(jié)構(gòu)，也可以做成螺紋連接的形式。上殼體內(nèi)裝有由平衡薄膜7、支撐盤8和壓縮彈簧9組成的位移控制單元2，支撐盤安裝在平衡薄膜下，壓縮彈簧設(shè)置在支撐盤底部，平衡薄膜與上殼體構(gòu)成一個(gè)密閉氣室。下殼體6上部裝有由滑動閥芯10和多個(gè)滑動電極端子11組成的滑動電極端子單元3，滑動閥芯10選用硬質(zhì)非金屬材料如電木制作，并鉆出若干不同深度的孔，選用黃銅絲材料制作滑動電極端子11，根據(jù)控制需要可以做幾個(gè)或十幾個(gè)，并根據(jù)控制需要可以將其全部連通或分組連通，然后一起鑲嵌在滑動閥芯上，構(gòu)成滑動電子端子單元。下殼體6底部裝有由固定閥芯和多個(gè)固定彈性電極端子12組成的固定電極端子單元4，其中固定彈性電極端子鑲嵌在固定閥芯上，固定閥芯選用硬質(zhì)非金屬材料制作，其上鉆有與滑動電極端子個(gè)數(shù)相同、略大于滑動電極端子直徑的孔。固定彈性電極端子12選擇彈簧銅絲制作，一端焊接對外接線用的電極片13，然后逐個(gè)整體嵌入固定閥芯，構(gòu)成固定電極端子單元。上述滑動電極端子與固定彈性電極端子之間為非觸點(diǎn)式承插結(jié)構(gòu)。上述固定彈性電極端子可外接電阻集成，構(gòu)成多級輸出氣電變阻控制器，可實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備電控信號依氣壓變化而變化的控制功能。上述固定彈性電極端子可外接整流電級集成，構(gòu)成多級輸出氣電變頻控制器，可實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備電頻信號依氣壓變化而變化的控制功能。上述固定彈性電極端子可外接電源電級集成，構(gòu)成多級輸出氣電變壓控制器，可實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備供電電壓依氣壓變化而變化的控制功能。上述固定彈性電極端子可與轉(zhuǎn)向電級集成，構(gòu)成多級輸出氣電轉(zhuǎn)向控制器，可實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備依氣壓變化而可逆轉(zhuǎn)向的控制功能。本發(fā)明的工作過程是氣壓信號接收單元1通過壓力信號管接收壓力信號，位移控制單元2感應(yīng)氣體壓力的變化轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的位移變量，在位移控制單元2驅(qū)使下滑動電極端子單元3與固定電極端子單元4的相對位置發(fā)生變化，使滑動電極端子單元3與固定電極端子單元4上面鑲嵌的多個(gè)電極產(chǎn)生多級不同的通斷關(guān)系，從而產(chǎn)生與氣體壓力變化對應(yīng)的電路控制多級輸出。
權(quán)利要求
1.一種多級輸出型氣電轉(zhuǎn)換閥，包括上、下殼體，其特征在于上殼體上有開有氣體壓力信號管接口，上殼體內(nèi)裝有由平衡薄膜、支撐盤和壓縮彈簧組成的位移控制單元，支撐盤安裝在平衡薄膜下，壓縮彈簧設(shè)置在支撐盤底部，平衡薄膜與上殼體構(gòu)成一個(gè)密閉氣室；下殼體上部裝有由滑動閥芯和多個(gè)滑動電極端子組成的滑動電極端子單元，其中滑動閥芯安裝在下殼體內(nèi)，多個(gè)滑動電極端子鑲嵌在滑動閥芯上，各個(gè)滑動電極端子之間或通連或分別建立通斷關(guān)系；下殼體底部裝有由固定閥芯和多個(gè)固定彈性電極端子組成的固定電極端子單元，其中固定彈性電極端子鑲嵌在固定閥芯上；上述滑動電極端子與固定彈性電極端子之間為非觸點(diǎn)式承插結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級輸出型氣電轉(zhuǎn)換閥，其特征在于上述滑動電極端子至少為3個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級輸出型氣電轉(zhuǎn)換閥，其特征在于上述固定彈性電極端子的數(shù)量與滑動電極端子的數(shù)量相同，每個(gè)固定彈性電極端子之間彼此絕緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級輸出型氣電轉(zhuǎn)換閥，其特征在于上述固定彈性電極端子為內(nèi)置承口彈性電極和對外接線端的組合件，對外接線端為插拔式結(jié)構(gòu)或引出線結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級輸出型氣電轉(zhuǎn)換閥，其特征在于上述固定彈性電極端子與滑動電極端子之間為非觸點(diǎn)式承插結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級輸出型氣電轉(zhuǎn)換閥，其特征在于上述固定彈性電極端子外接電阻集成，構(gòu)成多級輸出氣電變阻控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級輸出型氣電轉(zhuǎn)換閥，其特征在于上述固定彈性電極端子外接整流電級集成，構(gòu)成多級輸出氣電變頻控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級輸出型氣電轉(zhuǎn)換閥，其特征在于上述固定彈性電極端子外接電源電級集成，構(gòu)成多級輸出氣電變壓控制器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級輸出型氣電轉(zhuǎn)換閥，其特征在于上述固定彈性電極端子與轉(zhuǎn)向電級集成，構(gòu)成多級輸出氣電轉(zhuǎn)向控制器。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種多級輸出型氣電轉(zhuǎn)換閥，由氣體壓力信號接收單元、位移控制單元、滑動電極端子單元和固定電極端子單元組成。以氣體壓力為控制源信號，驅(qū)動閥體內(nèi)部的滑動電極端子產(chǎn)生位移，與固定電極端子上的多個(gè)電極逐次通斷，實(shí)現(xiàn)氣電轉(zhuǎn)換直接控制機(jī)電設(shè)備分級運(yùn)行的目標(biāo)。本發(fā)明產(chǎn)品可作為多種氣電轉(zhuǎn)換控制器的核心元件，特別適用于民用及工業(yè)燃燒器的空燃比控制，燃?xì)鉄崴骷肮I(yè)鍋爐機(jī)械送風(fēng)的自動調(diào)節(jié)控制等工藝中選用。
文檔編號F16K31/02GK102418803SQ20111027087
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者嚴(yán)榮松, 張金環(huán), 趙自軍, 郝冉冉, 陳津蕊 申請人:中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院