专利名称：磁力式程序控温器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有设定指针的温度控制仪表，手动调节其设定指针在仪表盘上的位置，可使被控炉温随之改变。本实用新型属于电动仪表的技术领域。
在控温过程中，对于升(降)温有一定速率要求的场合，以往是通过手动逐步调节设定指针位置来实现。这一方法使操作十分繁锁，而且也不能保证控温速率的准确性。为解决这一问题，现有技术采用一个用金属或陶瓷制造的滚筒，在滚筒上面按程序要求制造各种斜率的糟边，仪表的设定指针以滑动的方式通过传动机构靠在糟边上，当滚筒按一定角速度转动时，即带动仪表的设定指针按滚筒糟边轨迹所代表的程序运行。但这一方式有这样的问题，一但滚筒上的糟边轨迹制造好，就不能再变动，由于一只滚筒上只能做上去一条糟边，所以，在需要变换程序时，只能调换滚筒甚至重新制造滚筒。要做到程序的任意设定，是很难实施这一操作的。由其是在程序的执行过程中，想临时改动一下程序设定，更是无法实施的。在实际应用中，临时更动程序的情况是很普遍的。
采用计算机实现程序控温，是由计算机、接口、调节执行仪表及显示仪表、打印机等硬件组成，并需相应的软件支持。从技术性能上讲，它是比较完善的，但是对于少量分散或是单台炉体的控制(非群控)，就显得成本较高，编制程序或更换程序的操作也比较复杂。由其是工业上一般使用的对于精度要求并不很高、工艺过程并不复杂的场合，这些问题就显得更为突出。
带有设定指针的常规控温仪表具有价格低，观察习惯，操作简易的特点，在工业上目前仍得到大量的普及应用。
本实用新型的目的是提供一种以电磁机构所产生的电磁力通过其传动机构带动仪表的设定指针按程序脉冲运行的装置。它能在不增加成本的条件下，有效地克服滚筒式程控方法的不足之处，用非常简易的操作，实现控温程序的任意设定和随时更动。
本实用新型的目的是这样实现的在具有设定指针控温仪表的下部装配一个电磁机构及其传动机构。电磁机构受程序脉冲发生电路的控制，每接受一个脉冲作一次运动。传动机构将这一运动经减速，传动给仪表的设定杆，其减速比保证每接受一次这样的传动，使设定指针在仪表盘上移动1℃的位移。这样，仪表的设定指针即按程序脉冲发生电路的输出脉冲，以分辩率为1℃的精度运行。在传动机构中还设置了齿轮的离合装置，使仪表的设定指针可以作正、反方向运动和停止运动，以实现升、降温的程控需要和手动控制需要。
由于上述的本实用新型装置是在程序脉冲发生电路的驱动下工作的，所以，只要改变电路的程序设定，即可改变设定指针的运行规律，而对电路脉冲的程序设定是任意的，并且是随时可更动的，这也就实现了设定指针程序设定的任意性和变换程序的随机性。无需象滚筒式控制方式那样更换滚筒或重新制造滚筒的操作。
由于本实用新型的电磁机构能够直接接受数字程序脉冲，所以，无需在电路中设置数／模和模／数的电变换。仪表的指示指针可直接指示温度值，而仪表的设定指针又可直接观察程序的运行状态，所以，在电路结构方面省去了编码驱动、数字显示以及程序监控、输入、输出等电路，这就使程序脉冲发生电路的结构变的特别简单，而且具有设定指针的控温仪表本身又是带有调节电路的，不需要再配加其它调节仪表，从而在很大程度上降低了装置的成本，提高了可靠性，并使观察直观和习惯。
在电路结构方面，采用锁相环技术制成的频率合成器，可以在程序速率拨盘的设定下，实现在规定范围内的每小时任意个脉冲次数的设定。由于每一个脉冲使设定指针运行1℃的位移，所以速率拨盘设定的每小时的脉冲次数即为每小时的升(降)温的度数，无需换算和计算。同时用一个计数器计下进入电磁机构的脉冲个数，与升(降)温度数拨盘设定值进行比较，当脉冲个数等于设定值时，这一计数器输出一个脉冲关断通往电磁机构的脉冲通道。所以，升(降)温度数拨盘的设定值也即是需要升(降)温的总度数，而无需用时间来进行计算。这就使得程序的设定和改动非常简易。
本实用新型的具体结构由以下实施例及附图给出。
图1是根据本实用新型提出的磁力机构的示意图。
下面结合图1详细说明依据本实用新型提出的磁力机构的细节及工作情况。
本机构的电磁线圈1中镶有铸钢铁芯2，衔铁3的下端与拉片5固定在一起，拉片5的弯头端拉住棘轮6的棘齿，阻尼片7的一端扣在棘轮6上方部位的棘齿中，弹簧9固定在衔铁3和螺钉8之间，调节螺钉8可以改变弹簧9对衔铁3的拉力，调节螺钉4可限定衔铁3的运动距离。
当脉冲电流送入电磁线圈1时，铁芯2产生的电磁力吸动衔铁3运动，由于螺钉4调整到正好使衔铁3运动一个棘轮齿距，所以衔铁3带动拉片5拉动棘轮6转过一个棘齿。当脉冲电流过去时，铁芯2失去磁力，衔铁3在弹簧9的拉力作用下复位，并带动拉片5的弯头端反时针方向进入下一个棘齿中，为下一个脉冲的到来做好准备。由于阻尼片7的一端反扣在棘轮6上，所以，机构在弹簧9的作用下复位时，棘轮6不能跟着倒转。这使得每一个脉冲过后，棘轮6转过一个棘齿。通过上述磁力机构将电脉冲转变为棘轮6的转动。
下面结合图2详细说明依据本实用新型提出的传动机构的细节及工作情况。
齿轮2、双面齿轮3、和拨片4固定在主轴1上；棘轮5、6空套在主轴1上；由双面齿轮3和棘轮5、6的侧面齿组成双向离合器，其作用是使主轴1能够正转、反转或停止；夹板7、8是整个机构的支架，在夹板8上装有定位块9，主轴1从定位块9的中心孔串过并横串在夹板7、8之间；在主轴1上靠近定位块9的部位设有三个定位糟10、11、12，用以确定双向离合器正、反停的位置；位置确定时，定位块9中的滚珠13在弹簧14的压力下进入定位糟11(或10、12)；拨片4在随主轴1左右运动时，可拨动波段开关15；主轴1上的齿轮2与设定杆16上的齿轮17啮合；设定杆16是仪表本身的部件，它的转动可直接带动设定指针运行；弹簧18、19及挡板20、21可确定棘轮5、6的位置，在实施双向离合器的换向操作时，主轴1的左、右拉动不会使棘轮5、6跟随运动。
图2中的位置是双向离合器的双面齿轮3与两边棘轮5、6的侧面齿均不啮合的位置，若这时用手动转动主轴1，则可通过齿轮2与齿轮17的啮合，传动给仪表的设定杆16即带动设定指针运行，以此实施手动这一操作，此时，由于棘轮5、6是空套在主轴1上的，所以手动时两棘轮都不转动。当主轴1向右推入时，主轴1上的定位糟10向右移动进入定位块9中定位，滚珠13落入定位糟10中；固定在主轴上的双面齿轮3同时右移与棘轮6的侧面齿啮合；主轴1顶端的拨片4向右拨动波段开关15使脉冲电路与电磁线圈22接通，脉冲来到时，电磁线圈22产生电磁力使拉片23拉动棘轮6转动，棘轮6带动双面齿轮和主轴一起转动，主轴将这一转动通过齿轮2和齿轮17传动给仪数的设定杆16，带动设定指针向一个方向运行。同理，当主轴1向左拉出时，脉冲电流将驱动另一个电磁线圈24带动拉片25、棘轮5带动传动机构，使设定指针向另一个方向运行。
此装置的两个电磁机构使设定指针可以正、反两个方向运动，齿轮2与齿轮17的直径比能够确定传动机构的减速比。
为了使本装置的整体更加清楚，现将本实用新型采用的程序脉冲发生电路框图原理进行说明如图5所示，秒脉冲发生器产生频率为1HZ的秒脉冲送入由锁相环构成的频率合成器中进行倍频，从频率合成器的输出端得到0～999的频率脉冲，其具体的倍频值由“速率拨盘”的设定值决定，(即频率合成器的输出频率与“速率拨盘”的设定值相等)。这一输出经3600分频即可得到单位为每小时若干次的脉冲。3600分频器的输出分2路，一路经控制门，并经整形放大后直接驱动电磁线圈。另一路送计数器，显然送入计数器的脉冲个数与送入电磁线圈的脉冲个数是相等的(当控制门为开时)。计数器的计数值是受“度数拨盘”控制的，当计数值与度数拨盘设定值相等时，计数器的输出脉冲关掉控制门，使电磁线圈停止接收脉冲。这样，电磁线圈接受脉冲的总数受“度数拨盘”控制。
由于每一个脉冲反映到仪表的设定指针运动1℃的位移，所以设定指针即按“速率拨盘”设定的速率和“度数拨盘”设定的升(降)温度数的程序运行。
变动程序时，只要重新拨动这二个拨盘的设定值即按新设定的程序运行。
图3是双面齿轮结构的示意图。
图4是棘轮结构的示意图。
为了便于说明，以上是将图2中的两组磁力机构的一组单另画成图1加以说明的。图2中的棘轮5(或6)和双面齿轮3则单另画成图3和图4，以说明其细节结构。
权利要求1.带有手动设定指针的控温仪表，调整仪表的设定杆16能使设定指针在仪表盘上的位置相应变化，从而使被控炉温跟随变化，其特征是在仪表设定杆16的下面配置一个由磁力机构和传动机构组成的装置，该装置由一个程序脉冲发生器驱动，带动控温仪表的设定杆，使设定指针按程序脉冲的规律运行。
专利摘要本实用新型属于电动仪表的技术领域。它是关于以电磁吸合力作为动力的方式，跟踪数字电路所产生的程序脉冲，带动具有设定指针的控温仪表的设定针，按设定程序运动，实现程序控制的机构。它可广泛配用于工业中带有设定指针的温度、压力、流量等仪器以廉价实惠的效果实现程序化控制。
文档编号G05D23/00GK2048208SQ8821590
公开日1989年11月22日 申请日期1988年11月12日 优先权日1988年11月12日
发明者郭庆, 郭瑞安, 周淑英 申请人:郭庆