非接触式线性阀门位移检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型设计一种非接触式线性阀门位移检测装置，尤其指一种用于电动执行器并且可实现实时阀门采集的非接触位移监测装置。
【背景技术】
[0002]电动执行器作为工艺流程以及控制理念在实际系统中的执行环节，其可靠性决定着工业过程的安全与效益。电动执行器由于电力网络的普及、自身防爆能力的提升，尤其是可集成控制、诊断、显示功能于一体，已经是工业自动化系统中的一个重要执行机构，广泛应用于石油、化工、水电、船舶、冶金、能源、轻纺、食品、医药、城市给排水等领域。电动执行器是一种实现节约能源、保护环境、循环经济的重要检测与控制设备。气动执行器可以简单的实现快速直线循环运动，结构简单，维护便捷，同时可以在各种恶劣工作环境中使用，如有防爆要求、多粉尘或潮湿的工况。而气动执行器的阀门位移检测又是一个关键环节，因为位移检测的准确与否直接影响到生产过程、产品质量和节能减耗。
[0003]目前，电动执行器的位移检测装置一般采用，一是采用电位器或者其他模拟测量元件检测执行器的位置输出，通过AD转换后获得电位器的位置反馈信号，过程复杂，速度低，精度差;二是采用光电数字技术，采用系统供电的发那个是，一旦系统掉电便无法实现掉电后的位置采集，且光电式位置采集装置对工作环境要求较高，易受灰尘等问题影响;三是采用备用电源的控制方式，但位移采集装置耗电量大，经常行更换备用电源，增加售后及服务成本。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供一种操作简单，功耗低的线性阀门位移检测装置，并能实时监测阀门位移的装置。
[0005]—种非接触式线性阀门位移检测装置，其特征在于，包括:
[0006]焊接在线路板(4)上的霍尔传感器(5);
[0007]与阀门相连的磁条(I);
[0008]将磁性传给霍尔传感器的导磁体(2)。
[0009]所述霍尔传感器传感器(5)为开关型霍尔磁感应传感器，可以感应磁场的变化，并输出数字信号。
[0010]所述磁条由多个磁铁(11)横向均匀分布而成，可以由磁场的大小知道阀门动作的位置，且一头直接与阀门联动轴相连接。
[0011]由于导磁体(2)位于磁场发生部件(磁条(11))与霍尔传感器(5)之间，因此要求导磁体可检测到磁场。外形犹如“η”型，上端与霍尔传感器(5)接触，下端与磁条(I)接触。
[0012]本实用新型采用的霍尔传感器传感器(5)具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点，采用霍尔传感器传感器可克服光电传感器易受灰尘影响，对应用环境要求较高的缺陷。
[0013]本实用新型非接触式线性阀门位移检测装置采用磁电感应技术实现了非接触式的位移采集，克服了电位器或其他模拟测量元件检测执行期的位置输出过程复杂，速度低，精度差的问题;也克服了电位器或者其他模拟测量元件监测执行器的位置输出过程复杂，速度低，精度差的问题;也克服了传统光电式非接触位置采集装置在系统掉电后无法继续采集位置信息，无法实现实时性。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型一种长非接触式线性阀门位移检测装置中的磁条结构图。
[0015]图2为本实用新型一种长非接触式线性阀门位移检测装置中的导磁体结构图。
[0016]图3为本实用新型一种长非接触式线性阀门位移检测装置的结构图。
[0017]图中:
[0018]1:磁条11:磁铁2:导磁体3:电路板
[0019]4:电路板5:霍尔传感器
【具体实施方式】
[0020]参见附图，本实用新型一种非接触式线性阀门位移检测装置包括霍尔传感器(5)、磁条(I)和磁性导磁体(2)三部分组成。
[0021 ]由图1所示，磁条(I)较宽的一方由多个圆形小磁铁(11)横向均匀分布，磁条(I)较窄的一方有两个小圆孔，利用两个圆孔把磁条与阀门联动轴相连接。
[0022]由图2所示，导磁体(2)是由两条“L”型的铝片构成的，它固定在一个特定的塑料外壳中，一方与霍尔传感器(5)感应，另一端与磁条(I)感应。
[0023]由图3所示，可以得知非接触式线性阀门位移检测装置的整体结构。
[0024]霍尔传感器(5)位于电路板(4)上，使用插针将电路板(4)固定在电路板(3)上。
[0025]信号处理电路集成在电路板(3)上，带有霍尔传感器(5)的电路板(4)通过插针固定在电路板(3)上，同时使两者间产生间隙，使霍尔传感器(5)形成固定强度的磁场。
[0026]本实用新型的工作原理:当阀门转动时，联动轴会带动磁条(I)一起上下运动，磁条(I)上有磁铁(11)的地方会产生磁场，导磁体(2)感应到磁场，把磁场传送到霍尔传感器
(5)，从而使霍尔传感器(5)产生规则的脉冲信号，并发送至信号处理电路(未画图中)。信号处理电路(未画图中)通过处理该脉冲信号，判断阀门的位置和方向。电源的控制电路实现了系统掉电后进行手动操作时的位移检测，保证位移信息的实时性。
[0027]信号处理电路(未画图中)中的主控电路由信号MSP430F20120的单片机、霍尔传感器(5)组成。霍尔传感器(5)的输出端接入单片机的输入端P1.0、P1.1扣，单片机通过SPI总线方式与电动执行器主控板的主控制(PU进行通信。
[0028]电源控制电路(未画图中)中，无需增设电源切换控制按钮，应用MOSFET场效应管(相当于切换开关)实现电源供电与系统供电的自动切换。当系统供电时场效应管截至，位移监测控制电路(未画图中)由SYS-P0W-0UT部分供电，即由系统供电；系统掉电时，场效应管连接3.6V电池，由电池进行供电；霍尔传感器的耗电量很大，应用MOSFET场效应管(相当于输出控制开关)的栅极与单片机MSP430F20120的P2.0 口 EN-HELL相连接，由软件对霍尔传感器实现扫描式供电控制，降低系统的整体功耗，使位移检测装置功耗低置几mA。电源控制电路中还可以根据需要设置整流用的二极管，以及用于测试或分压的电阻等元件。
【主权项】
1.一种非接触式线性阀门位移检测装置，其特征在于，包括: 焊接在线路板(4)上的霍尔传感器(5); 与阀门相连的磁条(I); 将磁性传给霍尔传感器的导磁体(2)。2.如权利要求1所述的非接触式线性阀门位移检测装置，其特征在于，所述霍尔传感器传感器(5)为开关型霍尔磁感应传感器。3.如权利要求1所述的非接触式线性阀门位移检测装置，其特征在于，所述磁条(I)由多个磁铁(11)横向均匀分布而成，一头直接与阀门联动轴相连接。4.如权利要求1所述的非接触式线性阀门位移检测装置，其特征在于，所述导磁体(2)外形犹如“η”型，上端与霍尔传感器(5)接触，下端与磁条(I)接触。
【专利摘要】本实用新型公开了一种非接触式线性阀门位移检测装置，包括焊接在线路板上的霍尔元件；与阀门相连的磁条；将磁性传给霍尔元件的导磁体。本实用新型电动执行器的非接触式线性阀门位移检测装置采用磁电感应技术实现了非接触式的位置采集，克服了电位器或其它模拟测量元件检测执行器的位置输出过程复杂，速度低，精度差的问题，操控简便，同时实现低功耗。
【IPC分类】G01B7/02
【公开号】CN205209424
【申请号】CN201520947901
【发明人】郝晓兵, 何雪梅, 卓木富
【申请人】天津奥美自动化系统有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年11月24日