专利名称：比例阀检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及比例阀检测装置技术领域，尤其涉及一种比例阀检测仪。
背景技术：
比例阀是一种电控式的连续控制阀，即比例阀的阀口可以根据电控方式进行快速 的打开与闭合，并通过开关的频率控制通过流量的大小。比例阀可以用于多种需要控制流 量的设备中，例如可以应用于燃气类产品中以调节燃气和空气的混合比例。目前，在将比例阀安装在燃气类产品整机上之前，一般不对其进行精确检测。常规 的检测方法是在将比例阀安装到整机上后，通过对比例阀的调节而对整机进行调试。具体的调试方法是，使用气压计对通过比例阀的气流进行气压检测，当气压计的 读数不在正常工作范围内时，工作人员根据气压计的读数调节通向比例阀的电流，并以此 来调节比例阀的开关频率以改变通过比例阀的气流流量，从而提高或降低通过比例阀的气 流气压，使得该气流的气压位于正常的工作范围内。但是，在利用气压计对安装在整机上的比例阀进行检测调试时，由于工作人员不 能得知通过比例阀的电流与比例阀的气流气压之间的精确关系，因而在调试时只能凭借个 人的经验，调试准确度不高。这样如果由于对比例阀的调试不够，而使得燃气和空气的混合 比例不匹配，轻者造成积炭，重者则造成爆燃，具有一定的安全隐患。
实用新型内容本实用新型的实施例提供一种比例阀检测仪，以提高对安装在整机上的比例阀调 试的准确度。为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案一种比例阀检测仪，包括比例阀驱动电路，用于接收主机控制单元发送的检测命令，并据此产生驱动信号， 以利用所述驱动信号控制被测比例阀的开关占空比；检测单元，用于测量被测比例阀具有不同开关占空比时的性能参数，并向所述主 机控制单元反馈测量信息；主机控制单元，用于向所述比例阀驱动电路发送检测命令，以及接收检测单元反 馈的测量信息，并根据所述测量信息产生检测结果；输出单元，用于接收所述主机控制单元的检测结果，并将该检测结果输出。其中，被测比例阀的性能参数包括通过被测比例阀的电流和通过被测比例阀的介 质流压力；则所述检测结果包括通过被测比例阀的电流和通过被测比例阀的介质流压力之 间的对应关系。为此，所述检测单元包括电流表，用于测量通过被测比例阀的电流；压力计，用 于测量通过被测比例阀的介质流压力。具体而言，所述比例阀驱动电路包括[0016]被测比例阀开关支路、最大开阀电流支路和最小开阀电流支路；所述被测比例阀开关支路一端连接被测比例阀，另一端接地，且所述被测比例阀 开关支路包括控制端，所述控制端共同连接所述最大开阀电流支路和最小开阀电流支路；所述最大开阀电流支路和所述最小开阀电流支路并联后一端连接所述主机控制 单元，另一端连接所述控制端。其中，所述被测比例阀开关支路包括第一运放器，所述第一运放器的正向输入端 共同连接所述最大开阀电流支路和最小开阀电流支路，反向输入端连接第一三极管的发射 极，输出端连接第一三极管的基极；第一三极管，所述第一三极管的基极连接所述第一运放 器的输出端，集电极连接被测比例阀，发射极接地。所述最大开阀电流支路包括滑动变阻器，所述滑动变阻器的一端连接所述主机 控制单元，另一端接地，滑动端连接第二运放器；第二运放器，所述第二运放器的正向输入 端连接所述滑动变阻器的滑动端，反向输入端连接所述第二运放器的输出端，输出端连接 所述第一运放器的正向输入端。所述最小开阀电流支路包括第二三极管，所述第二三极管的基极连接所述主机 控制单元，集电极连接电源，发射极接地；第三运放器，所述第三运放器的正向输入端连接 所述第二三极管的集电极，反向输入端连接所述第三运放器的输出端，输出端连接所述第 一运放器的正向输入端。此外，所述比例阀驱动电路还包括过热保护支路，所述过热保护支路的一端连接 被测比例阀，另一端接地。具体而言，所述过热保护支路包括反向二极管，所述反向二极管的输入端接地，输 出端连接被测比例阀。而且，所述比例阀检测仪还包括介质开关阀驱动电路，用于接收所述主机控制单 元发送的检测命令，并据此产生开关驱动信号，以利用所述开关驱动信号控制介质开关阀 的打开或关闭。所述介质开关阀驱动电路包括第三三极管，所述第三三极管的基极连接所述主 机控制单元，集电极连接第四三极管，发射极接地；第四三极管，所述第四三极管的基极连 接所述第三三极管的集电极，集电极连接电源，发射极连接介质开关阀。所述输出单元包括显示器或打印机。本实用新型实施例提供的比例阀检测仪，由于能够控制被测比例阀的开关占空 比，并测量被测比例阀具有不同开关占空比时的性能参数，从而产生被测比例阀的检测结 果，因此可以在将被测比例阀安装到整机上之前首先对被测比例阀的性能进行检测，然后 再根据该检测结果对安装在整机上的比例阀进行调试，提高了调试的准确度。
图1为本实用新型比例阀检测仪实施例的组成示意图；图2为图1所示比例阀检测仪的框架结构示意图；图3为图2所示比例阀驱动电路的电路示意图；图4为对图1所示比例阀检测仪改进后的框架结构示意图；图5为图4所示介质开关阀驱动电路的电路示意图；[0033]图6为本实用新型比例阀检测仪实施例的结构示意图；图7为利用图6所示比例阀检测仪检测被测比例阀的过程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例比例阀检测仪进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基 于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其 它实施例，都属于本发明保护的范围。如图1所示，本实用新型实施例的比例阀检测仪，包括比例阀驱动电路11、检测单 元12、主机控制单元13和输出单元14。所述比例阀驱动电路11，用于接收主机控制单元13发送的检测命令，并据此产生 驱动信号，以利用所述驱动信号控制被测比例阀的开关占空比；所述检测单元12，用于测量被测比例阀具有不同开关占空比时的性能参数，并向 所述主机控制单元13反馈测量信息；所述主机控制单元13，用于向所述比例阀驱动电路11发送检测命令，以及接收检 测单元12反馈的测量信息，并根据所述测量信息产生检测结果；所述输出单元14，用于接收所述主机控制单元13的检测结果，并将该检测结果输
出ο本实施例中的比例阀检测仪，由于能够控制被测比例阀的开关占空比，并测量被 测比例阀具有不同开关占空比时的性能参数，从而产生被测比例阀的检测结果，因此可以 在将被测比例阀安装到整机上之前首先对被测比例阀的性能进行检测，然后再根据该检测 结果对安装在整机上的比例阀进行调试，提高了调试的准确度。本实施例中，为了使介质和其他物质的混合比例相匹配，例如在燃气类产品中为 了使燃气(即介质)和空气的混合比例相匹配，需要测量的被测比例阀的性能参数包括通 过被测比例阀的电流和通过被测比例阀的介质流压力。其中，通过被测比例阀的电流可以 与被测比例阀的开关占空比相对应，而被测比例阀的开关占空比又与通过被测比例阀的介 质流压力相对应，并且通过该介质流压力可以推知介质与其他物质的混合比例。由此可知， 通过调节通过被测比例阀的电流即可以调节介质和其他物质的混合比例。为此，如图2所示，本实施例中所述检测单元12包括电流表121，用于测量通过 被测比例阀的电流；压力计122，用于测量通过被测比例阀的介质流压力。其中，电流表121 可以选择高精度毫安级电流表，该电流表可以将电流读数发送至主机控制单元13。在图2 所示的实施例中，主机控制单元13具体可以为MCU主机控制板。而压力计122可以为高精 度压力传感器，MCU主机控制板可以根据压力计122的电感量或电流量的变化判断压力读 数。因此相应而言，本实施例中所述检测结果包括通过被测比例阀的电流和通过被测 比例阀的介质流压力之间的对应关系。这种对应关系在形式上可以表现为对应关系曲线， 或者对应关系表格等。在MCU主机控制板(即主机控制单元1 产生检测结果后，可以通 过显示器或打印机等输出单元14将检测结果输出。需要说明的是，本实用新型并不局限于此，在本实用新型的其他实施例中，根据实际需要的不同还可以测量被测比例阀的其他性能。如图3所示，本实施例中所述比例阀驱动电路11包括被测比例阀开关支路111、 最大开阀电流支路112和最小开阀电流支路113。其中被测比例阀开关支路111 一端连接 被测比例阀，另一端接地，且该被测比例阀开关支路111包括控制端，该控制端共同连接最 大开阀电流支路112和最小开阀电流支路113。而最大开阀电流支路112和最小开阀电流 支路113并联后一端通过I/O 口连接主机控制单元13，另一端连接所述控制端。具体而言，由图3可知，所述被测比例阀开关支路111包括第一运放器IC2B，该第一运放器IC2B的正向输入端共同连接最大开阀电流支路 112和最小开阀电流支路113，反向输入端连接第一三极管N502的发射极，输出端连接第 一三极管N502的基极；第一三极管N502，该第一三极管N502的基极连接第一运放器IC2B的输出端，集电 极连接被测比例阀，发射极接地。其中，由于第一运放器IC2B的输出端并未连接至其正向输入端或反向输入端，因 此第一运放器IC2B工作于开环状态。此时第一运放器IC2B可以用作电压比较器。当其 正向输入端的电压大于反向输入端的电压时，其输出端输出高电平信号，这样第一三极管 N502的基极就接收到该高电平信号，从而使第一三极管N502的集电极与发射极导通，使得 被测比例阀与+24V电源和地电势之间形成通路，从而控制被测比例阀的打开。反之，当第 一运放器IC2B的正向输入端的电压小于反向输入端的电压时，其输出端输出低电平信号， 这样第一三极管N502的基极就接收到该低电平信号，从而使第一三极管N502截止，并断开 被测比例阀与+24V电源和地电势之间的通路，从而控制被测比例阀关闭。由图3可知，本实施例中第一运放器IC2B的正向输入端电压由最大开阀电流支路 112和最小开阀电流支路113提供。所述最大开阀电流支路112包括滑动变阻器VR501，该滑动变阻器VR501的一端通过I/O 口连接所述主机控制单 元，另一端接地，滑动端连接第二运放器IC501A ；第二运放器IC501A，该第二运放器IC501A的正向输入端连接滑动变阻器VR501的 滑动端，反向输入端连接该第二运放器IC501A的输出端，输出端连接第一运放器IC2B的正 向输入端。其中，通过滑动变阻器VR501对电阻的调节，可以调节最大开阀电流支路112中的 最大开阀电流。且该最大开阀电流所形成的电压经第二运放器IC501A放大后连接至第一 运放器IC2B的正向输入端，以与第一运放器IC2B的反向输入端的电压进行比较，从而最终 控制被测比例阀的打开或关闭。所述最小开阀电流支路113包括第二三极管N501，该第二三极管N501的基极通过I/O 口连接所述主机控制单元 13，集电极连接+5V电源，发射极接地；第三运放器IC501C，该第三运放器IC501C的正向输入端连接第二三极管N501的 集电极，反向输入端连接该第三运放器IC501C的输出端，输出端连接第一运放器IC2B的正 向输入端。其中，当所述主机控制单元13通过I/O 口向第二三极管N501的基极发送高电平信号时，第二三极管N501的集电极和发射极导通，从而使得+5V电源和地电势之间形成通 路，此时第三运放器IC501C的正向输入端虚地。当所述主机控制单元13通过I/O 口向第 二三极管N501的基极发送低电平信号时，第二三极管N501截止，此时第三运放器IC501C 的正向输入端连接+5V电源。该电源的电压经第三运放器IC501C放大后连接至第一运放 器IC2B的正向输入端，以与第一运放器IC2B的反向输入端的电压进行比较，从而最终控制 被测比例阀的打开或关闭。而且从图3可知，所述比例阀驱动电路11还包括过热保护支路，该过热保护支路 的一端连接被测比例阀，另一端接地。如果被测比例阀过载，该过热保护支路可断开加载在 被测比例阀两端的电压，从而避免被测比例阀受到过流或过压的损伤。具体而言，该过热保护支路包括反向二极管D501，该反向二极管D501的输入端接 地，输出端连接被测比例阀。此外，如图4所示，所述比例阀检测仪还包括介质开关阀驱动电路15，用于接收主 机控制单元13发送的检测命令，并据此产生开关驱动信号，以利用所述开关驱动信号控制 介质开关阀2的打开或关闭，从而根据不同的介质种类形成不同的管压。介质开关阀2的 打开能够允许介质源3的介质流向被测比例阀，反之，介质开关阀2的关闭则阻止介质源3 的介质流向被测比例阀。本实施例中的介质可以是气体(如燃气)或液体等。具体而言如图5所示，该介质开关阀驱动电路15包括第三三极管N403，该第三三极管N403的基极连接所述主机控制单元13，集电极连 接第四三极管P403，发射极接地；第四三极管P403，该第四三极管P403的基极连接第三三极管N403的集电极，集电 极连接+24V电源，发射极连接介质开关阀。本实施例中，驱动介质开关阀的电压一般要求在+24V左右，但是由所述主机控制 单元13发出的控制信号的电压往往在+5V左右，难以直接驱动介质开关阀。为此，所述主 机控制单元13发出的控制信号需要间接地控制介质开关阀。其中，当所述主机控制单元 13发出的控制信号为高电平时，第三三极管N403的基极接收到该高电平，使得第三三极管 N403的集电极和发射极导通，从而使得+24V电源连接至第四三极管P403的基极，这样第 四三极管P403的基极接收到高电平，从而使得第四三极管P403的集电极和发射极导通，这 样就在介质开关阀与+24V电源和地电势之间形成通路，并控制介质开关阀打开。反之，当 所述主机控制单元13发出的控制信号为低电平时，介质开关阀关闭。下面结合图6和图7来说明利用本实施例中的比例阀检测仪检测比例阀的过程。首先，在所述比例阀检测仪中加装被测比例阀后，对比例阀检测仪上电；第二，对比例阀检测仪进行故障检测，包括检测介质管路是否存在泄漏等，该故障 检测的装置和方法可以使用本技术领域中已知的装置和方法；第三，开机启动；第四，MCU控制板根据预先存储的用户设置要求向比例阀驱动电路和介质开关阀 驱动电路发送检测命令。所述比例阀驱动电路接收检测命令，并根据该检测命令产生驱动 信号，以利用该驱动信号控制被测比例阀的开关占空比。所述介质开关阀驱动电路接收检 测命令，并根据该检测命令产生开关驱动信号，以利用所述开关驱动信号控制介质开关阀 的打开或关闭。[0073]第五，检测单元检测被测比例阀的性能参数，并向所述MCU控制板反馈测量信息。 如利用压力计检测通过被测比例阀的介质流电压，利用电流表检测通过被测比例阀的电流寸。第六，MCU控制板接收所述测量信息，并据此生成检测结果。该检测结果包括通过 被测比例阀的电流和通过被测比例阀的介质流压力之间的对应关系等。最后，输出单元接收MCU控制板发送的检测结果，并对该检测结果进行输出。其中 该输出单元可以选择LCD显示器或打印机。由上述说明可知，本实施例的比例阀检测仪具有以下有益效果(1)能够控制被测比例阀的开关占空比，并测量被测比例阀具有不同开关占空比 时的性能参数，从而产生被测比例阀的检测结果，因此可以在将被测比例阀安装到整机上 之前首先对被测比例阀的性能进行检测，然后再根据该检测结果对安装在整机上的比例阀 进行调试，提高了调试的准确度。尤其是对于燃气类产品而言，可以得到通过被测比例阀的电流和通过被测比例阀 的介质流压力之间的对应关系，从而能够依据该对应关系调节通过被测比例阀的电流，并 进而调节通过被测比例阀的介质流压力，以使得燃气和空气的混合比例相匹配，避免积炭 和爆燃现象的产生，消除安全隐患。(2)通过比例阀驱动电路能够调节加载在被测比例阀上的电流，从而可以使所述 比例阀检测仪具有多种可调的电流预设状态，以兼容不同型号的比例阀的检测要求。(3)由于针对各个比例阀而言，其误差分布是离散的，因而无法根据对比例阀进行 抽样检测的结果而推知其他比例阀的误差分布。而利用所述比例阀检测仪可以对各个比例 阀均进行检测，从而可以较为精确地测定各个比例阀的性能参数。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限 于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化 或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权 利要求的保护范围为准。
权利要求1.一种比例阀检测仪，其特征在于，包括比例阀驱动电路，用于接收主机控制单元发送的检测命令，并据此产生驱动信号，以利 用所述驱动信号控制被测比例阀的开关占空比；检测单元，用于测量被测比例阀具有不同开关占空比时的性能参数，并向所述主机控 制单元反馈测量信息；主机控制单元，用于向所述比例阀驱动电路发送检测命令，以及接收检测单元反馈的 测量信息，并根据所述测量信息产生检测结果；输出单元，用于接收所述主机控制单元的检测结果，并将该检测结果输出。
2.根据权利要求1所述的比例阀检测仪，其特征在于，所述检测单元包括 电流表，用于测量通过被测比例阀的电流；压力计，用于测量通过被测比例阀的介质流压力。
3.根据权利要求1所述的比例阀检测仪，其特征在于，所述比例阀驱动电路包括 被测比例阀开关支路、最大开阀电流支路和最小开阀电流支路；所述被测比例阀开关支路一端连接被测比例阀，另一端接地，且所述被测比例阀开关 支路包括控制端，所述控制端共同连接所述最大开阀电流支路和最小开阀电流支路；所述最大开阀电流支路和所述最小开阀电流支路并联后一端连接所述主机控制单元， 另一端连接所述控制端。
4.根据权利要求3所述的比例阀检测仪，其特征在于，所述被测比例阀开关支路包括 第一运放器，所述第一运放器的正向输入端共同连接所述最大开阀电流支路和最小开阀电流支路，反向输入端连接第一三极管的发射极，输出端连接第一三极管的基极；第一三极管，所述第一三极管的基极连接所述第一运放器的输出端，集电极连接被测 比例阀，发射极接地。
5.根据权利要求4所述的比例阀检测仪，其特征在于，所述最大开阀电流支路包括 滑动变阻器，所述滑动变阻器的一端连接所述主机控制单元，另一端接地，滑动端连接第二运放器；第二运放器，所述第二运放器的正向输入端连接所述滑动变阻器的滑动端，反向输入 端连接所述第二运放器的输出端，输出端连接所述第一运放器的正向输入端。
6.根据权利要求4所述的比例阀检测仪，其特征在于，所述最小开阀电流支路包括 第二三极管，所述第二三极管的基极连接所述主机控制单元，集电极连接电源，发射极接地；第三运放器，所述第三运放器的正向输入端连接所述第二三极管的集电极，反向输入 端连接所述第三运放器的输出端，输出端连接所述第一运放器的正向输入端。
7.根据权利要求3所述的比例阀检测仪，其特征在于，所述比例阀驱动电路还包括过 热保护支路，所述过热保护支路的一端连接被测比例阀，另一端接地。
8.根据权利要求7所述的比例阀检测仪，其特征在于，所述过热保护支路包括反向二 极管，所述反向二极管的输入端接地，输出端连接被测比例阀。
9.根据权利要求1所述的比例阀检测仪，其特征在于，还包括介质开关阀驱动电路，用 于接收所述主机控制单元发送的检测命令，并据此产生开关驱动信号，以利用所述开关驱 动信号控制介质开关阀的打开或关闭。
10.根据权利要求9所述的比例阀检测仪，其特征在于，所述介质开关阀驱动电路包括第三三极管，所述第三三极管的基极连接所述主机控制单元，集电极连接第四三极管， 发射极接地；第四三极管，所述第四三极管的基极连接所述第三三极管的集电极，集电极连接电源， 发射极连接介质开关阀。
11.根据权利要求1所述的比例阀检测仪，其特征在于，所述输出单元包括显示器或打 印机。
专利摘要本实用新型公开了一种比例阀检测仪，涉及比例阀检测装置技术领域，为提高对安装在整机上的比例阀调试的准确度而设计。所述比例阀检测仪，包括比例阀驱动电路，用于接收主机控制单元发送的检测命令，并据此产生驱动信号，以利用所述驱动信号控制被测比例阀的开关占空比；检测单元，用于测量被测比例阀具有不同开关占空比时的性能参数，并向所述主机控制单元反馈测量信息；主机控制单元，用于向所述比例阀驱动电路发送检测命令，以及接收检测单元反馈的测量信息，并根据所述测量信息产生检测结果；输出单元，用于接收所述主机控制单元的检测结果，并将该检测结果输出。本实用新型可用于检测比例阀。
文档编号G01M13/00GK201819796SQ20102018762
公开日2011年5月4日 申请日期2010年5月12日 优先权日2010年5月12日
发明者邢乐 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔智能电子有限公司, 青岛鼎新电子科技有限公司