專利名稱:電磁閥閥位監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及閥門上的特殊裝置,用于動(dòng)態(tài)指示和聯(lián)鎖其操作,特別涉及一種電磁閥閥位監(jiān)測儀。
目前監(jiān)測電磁閥閥門的工作狀態(tài)是在電磁閥閥門的機(jī)械傳動(dòng)裝置上加裝行程開關(guān)或靠運(yùn)行人員現(xiàn)場觀察開啟情況,但由于電磁閥閥門安裝位置工作環(huán)境惡劣,受溫度、灰塵等因素的影響,常常出現(xiàn)拒動(dòng)或誤動(dòng)作,使下道工作程序出現(xiàn)錯(cuò)誤,給主設(shè)備運(yùn)行帶來不安全因素。
本發(fā)明的目的在于提出一種技術(shù)方案,它不受電磁閥周圍環(huán)境的影響,不需在電磁閥安裝現(xiàn)場加裝任何設(shè)備,只要在集中控制室把本發(fā)明的測量端串入電磁閥的控制開關(guān)回路中,就可測出電磁閥閥門的開啟狀態(tài)。
電磁閥有閥開、閥半開、閥拒動(dòng)和閥關(guān)四種工作狀態(tài)。閥門的閥芯與電磁閥線圈MZ內(nèi)的軟鐵聯(lián)成一體。閥門開啟關(guān)閉時(shí),軟鐵在線圈MZ內(nèi)有一段行程量。閥門開啟時(shí),軟鐵行程量最大,通過它的磁通量最大;閥門關(guān)閉時(shí),軟鐵基本上在線圈MZ外,通過它的磁通量最小。選擇適當(dāng)?shù)膫鞲袡z測部件,借助檢測與通過軟鐵磁通量大小成比例的物理量,就可監(jiān)測電磁閥的閥門工作狀態(tài),即監(jiān)測電磁閥的閥位。
本發(fā)明的主要特征之一是采用由檢測互感器B,可調(diào)電位器W1和整流濾波組件組成的檢測傳感部件1,并與整形采樣部件2,比較判斷部件3,驅(qū)動(dòng)部件4,顯示部件5,校驗(yàn)部件6和電源部件7組成電磁閥閥位監(jiān)測儀。
檢測傳感部件1中的傳感檢測器件,采用初級(jí)、次級(jí)繞組L1、L2線圈比為1∶100量級(jí)的檢測互感器B,其初級(jí)繞組L1與電磁閥線圈MZ串聯(lián)經(jīng)控制電磁閥的開按鈕TA與交流工作電源相聯(lián)。初級(jí)繞組L1中的電流變化與電磁閥線圈MZ內(nèi)的軟鐵所通過的磁通量變化成比例,檢測這個(gè)電流變化量,可以監(jiān)測電磁閥的閥位。次級(jí)繞組L2兩端并聯(lián)有可調(diào)電位器W1,次級(jí)繞組L2中的感應(yīng)交流電流,經(jīng)整流濾波組件形成直流檢測電壓V。調(diào)整可調(diào)電位器W1,可以改變直流檢測電壓V,以滿足大測量范圍的需要。
整形采樣部件2的輸入端間,除跨接有濾波電容C1外,還跨接有兩個(gè)串聯(lián)支路。其一由電阻R1與穩(wěn)壓二極管DW串聯(lián)組成,在電阻R1與穩(wěn)壓二極管DW之間的聯(lián)接處取出比較基準(zhǔn)電壓VD,輸出至比較判斷部件3作為比較基準(zhǔn);其二由三只可調(diào)電位器W2、W3和W4并聯(lián),然后與分壓電阻R2、R3串聯(lián)組成,在各可調(diào)電位器W2、W3和W4移動(dòng)臂端與地之間分別接有吸收電容C2、C3和C4。按電磁閥閥芯所處的全開、半開和關(guān)閉三種不同的狀態(tài),分別整定可調(diào)電位器W2、W3和W4,從各移動(dòng)臂端取出的狀態(tài)檢測信號(hào)電壓分別輸出至比較判斷部件3相應(yīng)的輸入端。
比較判斷部件3由獨(dú)立的電壓比較器VC1、VC2和VC3組成,它既可以由分立元件構(gòu)成,也可以選用集成電路,如LM339N四電壓比較器。比較判斷部件3與整形采樣部件2的工作電源采用檢測傳感部件1提供的直流檢測電壓V,以避免外加工作電源電壓波動(dòng)引起的電路誤判斷動(dòng)作。
驅(qū)動(dòng)部件4由獨(dú)立的四非門驅(qū)動(dòng)電路DC1、DC2和DC3組成,它既可以由分立元件構(gòu)成,也可以選用集成電路,如74SO4四非門。驅(qū)動(dòng)部件4的輸入來自相應(yīng)的前級(jí)比較判斷部件3,其輸出加至后級(jí)的顯示部件5相應(yīng)的器件。
顯示部件5包括繼電器J1、J2和J3,與各繼電器線圈并聯(lián)的保護(hù)二極管D1、D2和D3,以及顯示器件LD、BD和HD。繼電器J1、J2和J3通常選用微型密封繼電器,如JZX-10M,它們通過常閉觸點(diǎn)J3-2、J2-2與3-3形成互鎖。
校驗(yàn)部件6經(jīng)工作開關(guān)K的校驗(yàn)位接入整形采樣部件2,采用可調(diào)電位器與分壓電阻(附圖
中未畫出)對整形采樣部件2的輸入端電壓進(jìn)行定期校整,校驗(yàn)部件6的輸入端接電源部件7。
電源部件7除向驅(qū)動(dòng)部件4、顯示部件5提供直流工作電源,向校驗(yàn)部件6提供校驗(yàn)電壓外,還提供閥關(guān)交流檢測電壓VA,通過控制電磁閥的關(guān)按鈕TB加至電磁閥線圈MZ和檢測互感器B初級(jí)線圈L1串聯(lián)支路,這是本發(fā)明為正確區(qū)分閥關(guān)與閥拒動(dòng)兩種不同工作狀態(tài)而專門設(shè)計(jì)的。閥關(guān)交流檢測電壓VA遠(yuǎn)小于電磁閥MZ的工作電壓值。
采用本發(fā)明,運(yùn)行人員在集中控制室能直觀了解閥門開啟情況,以減少勞動(dòng)強(qiáng)度和不必要的誤操作,為主設(shè)備的安全運(yùn)行提供可靠保證。
附圖為本發(fā)明的電原理圖。其中可調(diào)電位器W2為閥開狀態(tài)電位器,整定電壓為V2min;可調(diào)電壓器W3為閥半開狀態(tài)電位器,整定電壓為V3min;可調(diào)電壓器W4為閥關(guān)狀態(tài)電位器,整定電壓為V4min。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
電磁閥通電后,在電磁閥閥開正常工作狀態(tài)下,在線圈MZ中產(chǎn)生一磁場作用于線圈MZ中的軟鐵,使其全部吸入線圈MZ中,同時(shí)連閥芯提起,這時(shí)在檢測互感器B的次級(jí)線圈L2感應(yīng)出較小的交流電流,經(jīng)可調(diào)電位器W1變換,整流濾波得到一較小的直流檢測電壓信號(hào)U2min,經(jīng)分壓電阻R2、R3分壓后在可調(diào)電位器W2移動(dòng)臂得到電壓U′2min,當(dāng)U′2min=V2min,在穩(wěn)壓二極管DW陰極得到穩(wěn)定的比較基準(zhǔn)電壓V′D|U′2min-VD|>U2(電壓比較器輸入差值電壓),電壓比較器VC1輸出信號(hào),通過非門驅(qū)動(dòng)電路DC1驅(qū)動(dòng)繼電器J1動(dòng)作,同時(shí)啟亮閥開顯示器件RD,并輸出常開或常閉接點(diǎn)供外部設(shè)備聯(lián)鎖備用。
電磁閥通電后,因故產(chǎn)生閥芯卡死在電磁閥閥半開工作狀態(tài)下,線圈MZ中的軟鐵只是部分吸入,在檢測互感器B的次級(jí)線圈L2感應(yīng)出比閥開時(shí)大的交流電流,經(jīng)整流濾波得到相應(yīng)的直流檢測電壓U3min,經(jīng)分壓電阻R2、R3分壓后,在可調(diào)電位器W3移動(dòng)臂端得到電壓U′3min,當(dāng)|U′3min-VD|>U3(電壓比較器輸入差值電壓),電壓比較器VC2輸出信號(hào),此時(shí)電壓比較器VC1也輸出一個(gè)信號(hào),為了不同時(shí)顯示閥開、閥半開,在非門驅(qū)動(dòng)電路DC1、DC2的輸出分別接有閉鎖接點(diǎn)J3-2、J2-2和J3-3,以避免顯示錯(cuò)誤。電壓比較器VC2的輸出通過非門驅(qū)動(dòng)電路DC2驅(qū)動(dòng)繼電器J2動(dòng)作,繼電器J1斷電,同時(shí)啟亮閥半開顯示器件BD,并輸出常開或常閉接點(diǎn)供外部設(shè)備聯(lián)鎖備用。
電磁閥通電后,因故產(chǎn)生閥芯卡死提不起來,即在電磁閥閥拒動(dòng)工作狀態(tài)下,線圈MZ中的軟鐵吸吸入,在檢測互感器B的次級(jí)線圈L2感應(yīng)出最大交流電流,經(jīng)整流濾波得到相應(yīng)的直流檢測電壓U4max,經(jīng)電阻R2、R3分壓后在可調(diào)電位器W4移動(dòng)臂端得到的電壓U′4max,當(dāng)U′4max=V4min,此電壓與比較基準(zhǔn)電壓VD比較,|V′4max-VD|>U4(電壓比較器輸入差值電壓),電壓比較器VC3輸出信號(hào),通過非門驅(qū)動(dòng)電路DC3驅(qū)動(dòng)繼電器J3動(dòng)作,繼電器J1、J2斷電,同時(shí)啟亮閥拒動(dòng)顯示器件HD,并輸出常開或常閉接點(diǎn)供外部設(shè)備聯(lián)鎖備用。
電磁閥斷電后,閥芯處在原自重關(guān)閉狀態(tài)即在電磁閥閥關(guān)工作狀態(tài)下,實(shí)際上閥關(guān)與閥拒動(dòng)都是閥芯未提起,所以狀態(tài)顯示都用同一顯示器件HD。為了證實(shí)閥芯在自重的作用下把閥門關(guān)嚴(yán),由于控制電磁閥的關(guān)按鈕TB的作用,以及電磁閥線圈MZ和檢測互感器B初級(jí)線圈L1串聯(lián)電路中存在閥關(guān)交流檢測電壓VA,在閥芯下落關(guān)閉時(shí)與其連接的軟鐵在電磁閥線圈MZ外端,檢測互感器B的次級(jí)線圈L2會(huì)感應(yīng)出很小交流電流,此電流經(jīng)整流濾波后得到相應(yīng)的直流檢測電壓信號(hào)Umin,分壓后在可調(diào)電位器W4移動(dòng)臂端得到U″4min電壓信號(hào),這時(shí)在穩(wěn)壓二極管DW陰極同樣得到穩(wěn)定基準(zhǔn)電壓VD,當(dāng)|VD-U″4min|>U4(電壓比較器輸入差值電壓)時(shí),電壓比較器VC3輸出信號(hào),通過非門驅(qū)動(dòng)電路DC3驅(qū)動(dòng)繼電器J3動(dòng)作,這時(shí)繼電器J1、J2斷電,同時(shí)啟亮閥關(guān)顯示器件HD,并輸出常開或常閉接點(diǎn)供外部設(shè)備聯(lián)鎖備用。
實(shí)施例電磁閥型號(hào)為ZCLF-25,開關(guān)按鈕型號(hào)為LA-20A;
檢測互感器B初級(jí)繞組L1為φ1.2毫米,24T;次級(jí)繞組L2為φ0.12毫米,2200T;對稱均繞,高硒口字形鐵芯,截面為22×22毫米。
整形采樣部件2;可調(diào)電位器W1為500KΩ,可調(diào)電位器W2、W3和W4均為50KΩ,穩(wěn)壓二極管DW為2CW50。
比較判斷部件3比較器集成電路采用LM339N四電壓比較器。
驅(qū)動(dòng)部件4集成電路采用74S04四非門,驅(qū)動(dòng)繼電器J1、J2和J3型號(hào)為JZX-10M;
顯示部件5LD、BD和HD為LED發(fā)光二極管。
權(quán)利要求
1.一種由檢測傳感部件1,整形采樣部件2,比較判斷部件3,驅(qū)動(dòng)部件4,顯示部件5,校驗(yàn)部件6和電源部件7組成的電磁閥閥門監(jiān)測儀,其特征在于1.1檢測傳感部件1中的傳感檢測器件,采用初級(jí)、次級(jí)繞組L1、L2線圈比為1∶100量級(jí)的檢測電流互感器B,其初級(jí)繞組L1與電磁閥繞圈MZ串聯(lián)經(jīng)控制電磁閥的開按鈕TA與交流工作電源相聯(lián),次級(jí)繞組L2兩端并聯(lián)有可調(diào)電位器W1;1.2整形采樣部件2的輸入端間,除跨接有濾波電容C1外,還跨接有兩個(gè)串聯(lián)支路,其一由電阻R1與穩(wěn)壓二極管DW串聯(lián)組成,在電阻R1與穩(wěn)壓二極管DW之間的聯(lián)接處取出比較基準(zhǔn)電壓VD,其二由三只可調(diào)電位器W2、W3和W4并聯(lián),然后與分壓電阻R2、R3串聯(lián)組成,在各可調(diào)電位器W2、W3和W4移動(dòng)臂端與地之間分別接有吸收電容C2、C3和C4,并從移動(dòng)臂端取出相應(yīng)的狀態(tài)檢測信號(hào)電壓;1.3電源部件7除向驅(qū)動(dòng)部件4、顯示部件5提供直流工作電源,向校驗(yàn)部件6提供校驗(yàn)電壓外,還提供閥關(guān)交流檢測電壓VA,通過控制電磁閥的關(guān)按鈕TB加至電磁閥線圈MZ和檢測互感器B初級(jí)線圈L1串聯(lián)支路,閥關(guān)交流檢測電壓VA遠(yuǎn)小于電磁閥MZ的工作電壓值。
全文摘要
一種由檢測傳感部件1,整形采樣部件2,比較判斷部件3,驅(qū)動(dòng)部件4,顯示部件5,校驗(yàn)部件6和電源部件7組成的電磁閥閥門監(jiān)測儀,采用初級(jí)、次級(jí)繞組L
文檔編號(hào)F16K37/00GK1030820SQ8810397
公開日1989年2月1日 申請日期1988年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月27日
發(fā)明者涂世寧 申請人:南昌市電子儀器研究所