專利名稱：一種壓電式電／氣轉換裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于工業(yè)自動化儀器儀表領域。
背景技術：
電/氣轉換器在自動化生產中實現(xiàn)電信號到氣信號的轉換，廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、造紙等自動化生產部門。為克服氣信號傳輸距離短，遲滯大的缺點，工業(yè)現(xiàn)場采用電信號作為控制信號。電/氣閥門轉換器或定位器就是實現(xiàn)電信號到氣信號的轉換，是氣動調節(jié)閥的主要附件，電/氣轉換器也是其核心元件。目前，我國生產的電/氣轉換器，主要是基于機械力(矩)平衡原理，以機械結構為主，見附圖1。來自調節(jié)器的標準電流信號使電磁鐵磁化，吸引杠桿1作逆時針方向轉動，并帶動擋板3靠近噴嘴4，背壓室氣壓P升高，它對支點O形成的力矩與電磁力矩相平衡。由于結構復雜，易磨損、調整麻煩、壽命短等缺陷，已經不能滿足現(xiàn)代高精度的自動化生產要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種壓電式電/氣轉換裝置克服傳統(tǒng)機械結構的不足，使電/氣轉換器結構簡單、成本低、性能可靠、壽命長、使用時易于調試、操作簡單方便。
本發(fā)明一種壓電式電/氣轉換裝置采用的技術方案是壓電式電/氣轉換裝置是由下殼體、噴嘴擋板、上、下端蓋組成，還具有壓電復合圓盤，壓電復合圓盤由上、下壓電圓片2、3和銅電極1組成；銅電極1固定在上端蓋4和下端蓋5之間，上、下兩片壓電圓片2、3分別對稱粘貼在銅電極1上、下面上；從上、下壓電片分別引出導線9，接到外電源10上，上、下端蓋4、5之間用螺釘11固定在一起，下殼體6內有圓形噴嘴8，其下部裝有可以調整開度的錐形進氣節(jié)流閥7；下殼體6底部開有進氣口A和氣壓輸出口B；下殼體6上側面車有外螺紋，使下端蓋5與下殼體6螺紋連接在一起。
本發(fā)明的效果是以壓電復合圓盤作為噴嘴擋板，結構簡單，降低了加工工藝要求，可以在較低電壓下實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場對輸出氣壓的要求，克服了傳統(tǒng)機械結構中傳動環(huán)節(jié)多，易磨損、調節(jié)復雜、壽命短等缺陷。


附圖1是傳統(tǒng)機械式電/氣轉換器的原理圖，其中1-杠桿，2-線圈，3-擋板，4-噴嘴，5-彈簧，6-波紋管，7-支撐，8-重錘，9-氣動放大器。
附圖2是壓電式電/氣轉換裝置剖視圖，其中1-銅電極；2-上壓電圓片，3-下壓電圓片，4-上端蓋，5-下端蓋，6-下殼體，7-錐形節(jié)流閥，8-圓形噴嘴，9-導線，10-電源，A-進氣口，B-氣壓輸出口。
具體實施例方式
下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的一種實施，將附圖2所示的壓電式電/氣轉換裝置通過橡膠墊連接到轉換器底座上。氣體由進氣口A進入氣壓室，噴嘴與擋板之間的距離決定了氣壓室內氣壓的大小。由于氣壓室氣壓對噴嘴擋板間隙和進氣量的變化很靈敏，擋板初始安裝位置和初始進氣量會影響整個轉換裝置轉換特性，所以，通過調整進氣錐形節(jié)流閥7開度和噴嘴擋板初始間距，來調整輸出氣壓的初始值。氣動調節(jié)閥是以壓縮空氣作動力源，壓縮空氣由進氣口A進入壓電式電/氣轉換裝置，經錐形節(jié)流閥7后，產生具有一定壓力的氣流，氣流進入圓形噴嘴8；由于壓電復合圓盤中的上、下壓電圓片分別有導線接到外電源上，所以在外電場作用下，壓電復合圓盤的上壓電圓片極化方向與電場相同，下壓電圓片極化方向與電場相反，從而導致上片收縮，下片伸長，造成整個壓電復合圓盤向下彎曲。通過調整外加電壓的大小來調整壓電晶片與噴嘴之間距離，也就調整了背壓室氣壓，即輸出氣壓B。由于該電/氣轉換裝置是氣動調節(jié)閥的主要配件，所以也就控制了氣動調節(jié)閥的開度。該電/氣轉換裝置輸出力大、動作可靠、性能穩(wěn)定、維護方便、價格便宜、安全、防火、防爆等優(yōu)點，而廣泛應用于化工、石油、冶金、電力等工業(yè)部門。
權利要求
1.一種壓電式電/氣轉換裝置由下殼體、噴嘴擋板、上、下端蓋組成，其特征是還具有壓電復合圓盤，壓電復合圓盤由上、下壓電圓片(2)、(3)和銅電極(1)組成；銅電極(1)固定在上端蓋(4)和下端蓋(5)之間，上、下兩片壓電圓片(2)、(3)分別對稱粘貼在銅電極(1)上、下面上；從上、下壓電片分別引出導線(9)，接到外電源(10)上，上、下端蓋(4)、(5)之間用螺釘(11)固定在一起，下殼體(6)內有圓形噴嘴(8)，下殼體(6)的下部裝有可以調整開度的錐形進氣節(jié)流閥(7)；下殼體(6)底部開有進氣口A和氣壓輸出口B；下殼體(6)上側面車有外螺紋，使下端蓋(5)與下殼體(6)螺紋連接在一起。
全文摘要
一種壓電式電/氣轉換裝置屬于工業(yè)自動化控制儀器儀表領域。壓電式電/氣轉換裝置由下殼體、噴嘴擋板、上、下端蓋組成，還具有壓電復合圓盤，壓電復合圓盤由上、下壓電圓片和銅電極組成；銅電極固定在上端蓋和下端蓋之間，上、下兩片壓電圓片分別對稱粘貼在銅電極上、下面上；由上、下壓電片分別引出導線接到外電源上，下殼體內有圓形噴嘴和可調整開度的錐形進氣節(jié)流閥。轉換裝置結構簡單、成本低、性能穩(wěn)定、易于調整、使用壽命長。降低了加工工藝要求，可以在較低電壓下實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場對輸出氣壓的要求。
文檔編號G01D5/00GK1553147SQ03133520
公開日2004年12月8日 申請日期2003年5月28日 優(yōu)先權日2003年5月28日
發(fā)明者孫寶元, 李東明, 張軍 申請人:大連理工大學