使用电控阀的装置的制作方法

专利名称：使用电控阀的装置的制作方法
使用电控阀的装置
背景技术：
数百年以来，泵已经用于将流体(比如液体、气体、浆等)从第一位置移动至第二位置。当第二位置为闭合系统，比如压力容器时，泵也能操作为压缩机或作为真空泵。泵具有广泛的应用。采用泵的一个应用是压力控制器，其维持和控制在设备中的流体压力。一般性地描述，压力控制器能通过控制加入其中和/或从中移除的流体的量，来维持或调节相关系统的系统压力水平值。一些目前可用的压力控制器采用泵来产生压力。这些泵利用球/弹簧或芯/弹簧类型的止回阀来防止相反方向上的流体流动。球/弹簧类型的止回阀包括一个球，其由来自弹簧的力相对于阀座保持从而将阀密封为被闭合的状态。为了打开止回阀，必须施加大于弹簧力的压力以将球移动远离座。就这点而言，打开阀所需的压力差，有时称为启流压力，限制了可在将要控制的设备中所实现的最低绝对压力。也就是，将要控制的设备通常不能被控制至处于打开阀所需的压力或低于该压力的绝对压力水平值。
通常，由利用止回阀的活塞泵所泵送的流速通过改变活塞的周期率或循环率来控制。这限制了可产生的流速的范围。然而，压力控制器可能需要较大的流速以较快地改变压力，以及在其他时间需要较小的流速以维持稳定的基准压力。因为这些需要，一些压力控制器使用具有止回阀的活塞泵来产生大的流速，并且使用另外的控制阀以产生小的流速。然而，控制阀的增加增大了压力控制阀的成本、尺寸和重量。此外，提供对流体进行精密计量的设备(例如控制阀)是与产生压力的设备(例如活塞泵)分离，并且从而使对压力和/或流速的控制复杂化。例如，参照压力控制器的典型应用(其中将要控制的设备中的压力当前很低，并且将精确地增大至较高压力并且然后保持于此)，最初控制阀完全打开，并且泵全速地循环。当接近期望压力时，泵可放慢，并且控制阀部分地闭合。然而，如果泵过度地放慢，控制阀和泵之间的压力将下降，使得难以维持穿过控制阀的流动。如果流动高于穿过控制阀的期望流动，控制阀上游的压力将增大至泵的最大压力。这消耗过量的功率，并且增大了控制阀的所需灵敏度。

发明内容
本发明内容或本总结以简化的形式来提供一些选择的概念，它们将在下面的具体实施方式
中进一步描述。这个总结不是要认明所要求主题的关键特点，也不是要用作确定所要求主题的范围的辅助手段。根据本发明公开内容的一个方面，本发明提供了一种压力控制器。这种压力控制器包括壳体，壳体包括第一端口、第二端口和腔。该腔具有在压力控制器的操作期间可膨胀和收缩的可变容积。这种压力控制器还包括第一控制阀和第二控制阀。第一和第二控制阀具有打开状态和闭合状态。第一控制阀选择性地将腔连接为当第一控制阀处于打开位置时经由第一端口而与流体源相流体联通。第二控制阀选择性地将腔连接为当第二控制阀处于打开位置时经由第二端口而与待控制系统相流体联通。这种压力控制器还包括计算设备，其被构造成在打开状态和闭合状态之间致动第一控制阀和第二控制阀以在两种操作模式下操作压力控制器。第一种操作模式是作为被构造成将流体从流体源供应至系统的压缩机，并且第二种操作模式是作为被构造成从系统移除流体的真空泵。根据本发明公开的另一个方面，本发明提供了一种用于控制设备的压力的系统。该系统包括壳体和流体源。壳体具有第一端口、相流体联通地与设备相结合的第二端口、以及相流体联通地与第一端口和第二端口相连接的腔。流体源结合至第一端口。该系统还包括系统控制阀和源控制阀。系统控制阀和源控制阀可选择性地被致动至打开位置或闭合位置。在系统控制阀处于打开位置时允许流体在腔和第二端口之间流动，并且在源控制阀处于打开位置时允许流体在腔和第一端口之间流动。该系统还包括活塞、检测器和控制器。活塞可在缸体中移动用于形成腔。腔在活塞于第一方向上移动时具有增大的容积以及在活塞于第二相反方向上移动时具有减小的容积。检测器被构造成在活塞于缸体内移动时输出一个或多个表示活塞位置的信号。控制器被构造成至少部分地基于所述一个或多个信号、将系统控制阀和源控制阀中的至少一个致动到打开位置或闭合位置。根据本发明公开的又一个方面，本发明提供了一种泵。这种泵包括第一端口、第二端口、内膛和活塞。活塞可在内膛内以致动以形成具有可变容积的腔。活塞可在内膛内进·行致动，以膨胀和收缩所述腔的容积。这种泵还包括第一控制阀、第二控制阀以及控制器。第一控制阀被构造成选择性地将腔结合为当第一控制阀处于打开位置时与第一端口相流体联通。第二控制阀被构造成选择性地将腔结合为当第二控制阀处于打开位置时与第二端口相流体联通。控制器被构造成，在活塞于内膛内移动时，将第一和第二控制阀致动到打开位置或闭合位置，以引起流体在从第一端口至第二端口的第一方向上的流动、以及流体从第二端口至第一端口的第二相反方向上的流动。


本发明公开的前述方面和很多附带优点将通过参考以下结合附图的详细描述而变得更易于理解到，其中图IA是根据本发明公开的一个方面的压力控制器的一个示例的示意图，其中活
塞处于第一位置；图IB是图IA的压力控制器的示意图，示出活塞处于第二位置；图2A是根据本发明公开的一个方面的活塞位置检测器的一个示例、在处于第一位置时的示意图；图2B是图2A的活塞位置检测器在处于第二位置时的示意图；图3是图IA的压力控制器的框图；并且图4是根据本发明公开的一个方面所形成的压力控制器的另一示例。
具体实施例方式虽然示例性实施例在下面描述，但是将理解到，在不背离所要求主题的精神和范围之下能对其做出各种变化。就这点而言，下面阐述的详细描述，连同其中相同标号指示相同元件的附图一起，仅是作为所要求主题的各个实施例的描述，而不是要表示仅有的实施例。本发明公开中描述的每个实施例仅作为示例或图示而提供，并且不应当构造为相比其他实施例而言是优选的或有利的。这里提供的示例性实施例不是穷尽的或将本发明公开限制于所公开的精确形式。类似地，这里所述的任何步骤可与其他步骤或步骤的组合互换，以实现相同或基本上相似的效果。下面的描述提供了泵或泵送系统、以及可采用这些泵或泵送系统的用于控制压力的系统(比如压力控制器)的示例。这里描述的压力控制器的一般性描述的示例旨在准确且精确地将相关系统或设备(比如测试设备)中的压力控制在各种不同的压力水平值处。就这点而言，这里所述的压力控制器的数个示例被构造成，相比现有技术的设备而言，以小的增量来调节相关设备中的压力，从而提供增加的压力控制性。此外，这里所述的压力控制器的示例可以能够控制具有较低压力水平值的相关系统的压力，比如小于150磅/平方英寸(Psi)。另外，这里所述的压力控制器的示例可以能控制宽范围的流速和流动方向。如下面将更详细地描述的，这里所述的压力控制器和/或泵的示例可包括两个用于调节流体压力、流体流动方向和/或等等的电控阀(电子控制阀)。就这点而言，在一些实施例中，电控阀可被控制为使得给压力控制器和/或泵提供两个可转换的操作模式 第一操作模式为真空泵，并且第二操作模式为压缩机。在一些实施例中，通过使用电控阀，在将要控制的相关设备中可使用较少的阀来控制压力。 将理解到，电控阀能根据各种逻辑进行“控制”，用于实施压力控制器和/或泵的预期功能。这里所述的逻辑的示例能以各种构造实现，包括但不限于硬件(例如，模拟电路、数字电路、处理单元等，及其组合)、软件、及其组合。如果处于各个器件进行分布的情况下，那么各个器件可经由通讯链接而彼此可达到。尽管示出和描述为用于控制一个系统或设备中的压力，但是应当理解到，这里所述压力控制器和泵的示例可应用于其中期望压力控制的其他系统，比如举例来说，真空系统和流体流动控制系统。此外，应当理解到，这里所述的流体可包括液体和气体，但不限于此。现在转向图IA和1B，示出了根据本发明公开方面形成的一个实施例的压力控制器100。如图IA和IB中最好地示出，压力控制器100包括泵102，其选择性地连接至分别经由第一和第二电控阀110和112的流体源104和待控制系统106。如上所述，压力控制器100的数个实施例能以两种操作模式起作用(I)第一模式是被构造为将流体从流体源104增加至系统106、从而增大系统106中的压力的压缩机；以及(2)第二模式是被构造为从系统106移除流体至流体源104、从而降低系统106中的压力的真空泵。流体源104能是液体罐、大气、压力下的气体供应装置等。就这点，应当理解到，在一些实施例中，流体源104可以是压力流体源或大气压力下的流体源。在其他实施例中，流体源104可以处于真空压力下。类似地，所述系统106的实施例根据预期的应用可包含压力下、真空压力下或大气压力下的流体。如图IA和IB中最好地示出，泵102为正向位移型，并且包括具有缸体120的壳体或泵头部116、在缸体120的内膛124内经由致动器128被往复地驱动的活塞122、以及被构造为分别连接至流体源104和系统106的第一端口和第二端口 130和132。往复式活塞122，连同缸体内膛124 —起，限定了布置于活塞122 —侧上的容积可变的腔室或腔136。用于给活塞122赋予往复运动的致动器128操作地连接至活塞122的另一侧。在所示实施例中，腔136由活塞密封件140与大气相密封开，并且经由流体回路144以及相应地第一和第二控制阀110和112选择性地连接为与第一和第二端口 130和132相流体联通。
在图IA和IB所示的实施例中，致动器128包括呈连杆146和曲柄148形式的旋转至往复机构。连杆146在第一端处结合至曲柄148，并且在第二端处结合至活塞122。马达180 (图3)如图IA和IB所示在逆时针方向上旋转曲柄148，或者替代地，在顺时针方向上旋转曲柄148。在曲柄148由马达旋转时，连杆146引起活塞122以往复的方式在缸体内膛124内进行线性地运动。就这点而言，在活塞122移动远离壳体116的流体回路144时，腔136的容积增大，从而降低其中的压力，如图IB中最好地示出。相反，在活塞122朝向壳体116的流体回路144移动时，腔136的容积降低，从而增大腔136中的压力，如图IA中最好地示出。将理解到，虽然连杆/曲柄构造已经示出为旋转至往复机构的一个示例，但是在本发明公开的实施例中也能采用其他旋转至往复机构，包括凸轮、苏格兰轭(Scottishyoke)等。替代地，本发明公开的实施例可采用线性致动器，比如液压或气动缸体、线性马达等，用于以往复的方式驱动活塞。虽然图IA和IB的所示实施例中示出了从动活塞122，但是其他实施例能采用具有固定活塞的从动壳体116，以实现相同或类似的效果。
如上简短地描述的，泵102包括第一控制阀110和第二控制阀112。在图IA和IB所示实施例中，第一控制阀110被连接为经由第一端口 130和流体管道160而与流体源104相流体联通，并且这样，可称为源控制阀110。类似地，第二控制阀112连接为经由第二端口132和流体管道162而与系统106相流体联通，并且这样，可称为系统控制阀112。如图IA和IB中最好地示出，源控制阀110构造为将第一端口 130放置于与腔136选择性地相通，并且系统控制阀112构造为将第二端口 132放置成与腔136选择性地相通。也就是，当源控制阀110处于打开位置时，壳体116的流体回路144与流体源104相流体联通，并且当源控制阀110处于闭合位置时，壳体116的流体回路144不与流体源104相流体联通。类似地，当系统控制阀112处于打开位置时，如图IB最好地示出，壳体116的流体回路144与系统106相流体联通，并且当系统控制阀112处于闭合位置时，壳体116的流体回路144不与系统106相流体联通。应当理解到，当系统控制阀112处于打开位置并且腔136中的压力大于系统106中的压力时，流体将从腔136流动至系统106。如果系统106是闭合系统，那么泵作为压缩机进行操作。相反，当腔136中的压力小于系统106中的压力时，流体将从系统106流动至腔136。就这点，泵作为真空泵进行操作。从腔136至系统106的流体流速可基于源控制阀110和/或系统控制阀112的打开的定时和/或持续时间、相对于活塞122在缸体120中的位置来控制。例如，如果压力控制器100操作为压缩机，为了获得最大流速，源控制阀110可在活塞122达到压缩行程端点时打开，并且系统控制阀112可在活塞122达到膨胀行程端点时打开。相反，为了获得小的流速，源控制阀110可在膨胀行程的很晚时打开，并且系统控制阀112可在压缩行程的很晚时打开，从而控制腔136中的压力量。因此，压力控制器100能将通向系统106的流速从最大流速控制到小流速。另外，压力控制器100可通过不打开系统控制阀112来停止通向系统的流动。而且，源控制阀110和系统控制阀112以变化的持续时间进行致动，并且每一泵122行程可致动多次，以控制通过源控制阀110和系统控制阀112的流速。还应当理解到，源控制阀110和系统控制阀112可以是可在接收到适合信号时进行致动的任何阀。适合的阀包括但不限于电磁阀、气动、液压或其他马达致动的控制阀、压电控制阀、等等。在所示实施例中，源控制阀110和系统控制阀112是包括有可移动阀杆152和线圈154的电磁阀。将理解到，控制阀110和112可在打开位置中具有稳定状态，并且可响应于接收到适合的控制信号而致动至闭合位置，或者替代地，在闭合位置中具有稳定状态、并且可响应于接收到适合的控制信号而致动至打开位置。在图IA和IB所示的实施例中，阀110和112在闭合位置中具有稳定状态，并且在打开位置中具有推压状态。将理解到，控制阀(比如电磁阀、压电阀等)本身不具有启流压力，并且这样地能将压力控制于较低的压力水平值，比如小于300磅/平方英寸(psi)，和/或对要控制的系统106中的压力进行较小的调节。现在参照图3的框图，呈现控制器166形式的计算设备，比如微处理器、数字电路等，被设置成用于基于活塞122的移动来对控制阀110和112的操作(即打开或闭合)进行控制。如图3中最好地示出，控制器166被连接成经由一个或多个驱动电路182而与活塞位置检测器170以及第一和第二控制阀110和112进行电气相通。总体上来说，当活塞122在缸体内膛120内往复运动时，控制器166接收来自活塞位置检测器170的、表示活塞122位置(例如，相对的或绝对的位置)的信号。在一个实施例中，活塞位置检测器170可包括两个在活塞行程的开始和结束之时(或其附近)产生信号的邻近传感器。在其他实施例中，活塞位置检测器170可包括其他传感器设备，比如线性或旋转编码器、霍尔效应传感器、电容或感应变换器、电位计等，以用于确定活塞的位置。将理解到，活塞的位置也能通过测量与活塞相关的其他部件(比如连杆、曲柄等)的位置来确定。如下面将更详细地解释的，其他实施例可采用光学传感器作为活塞位置检测器170。控制器166根据各种逻辑规则来处理从活塞位置检测器170接收到的信号，并将控制信号输出至所述一个或多个驱动电路182。所述一个或多个驱动电路182，响应于从控 制器166接收控制信号，处理所接收到的控制信号，并将适合的设备水平信号(例如，电压、电流等)输出第一和第二控制阀110和112。在接收到设备水平信号时，控制阀110和112改变状态，比如从打开状态至闭合状态、或从闭合状态至打开状态。在一个实施例中，控制器166也可经由致动器驱动电路184来控制致动器128的马达180。现在将参照图IA和IB描述泵102的一个实施例的操作。为了将流体从流体源104泵送至系统106，控制器166以下面的方式操作控制阀110和112。在活塞122达到其压缩行程(活塞在图IA和IB中从右向左移动)的末端时，控制器180打开源控制阀110并且闭合系统控制阀112。在活塞122从图IA所示的活塞位置移动至图IB所示的活塞位置时，控制阀110和112保持这个状态。因为腔136的容积膨胀，其中的压力降低。如果流体源104中的流体处于较高压力下，来自流体源的流体被吸入腔136。一旦活塞122达到其膨胀行程(在图IA和IB中活塞从左向右移动)的末端，控制器166闭合源控制阀110，并且打开系统控制阀112。在活塞122从图IB所示的活塞位置移动至图IA所示的活塞位置时，控制阀110和112保持这个状态。因为腔136的容积减小，其中的压力增大。如果腔136中的压力大于系统106中的压力，占据腔136的流体被迫进入系统106。如果系统106是闭合的，泵102将用作压缩机。将理解到，为了将泵102操作为真空泵(例如从系统106移除流体)，控制阀110和112以与刚才描述的相反的方式操作。就这点而言，现在将描述作用为真空泵的泵102的操作。在活塞122达到其压缩行程(在图IA和IB中活塞从右向左移动)的末端时，控制器180打开系统控制阀112，并且闭合源控制阀110。在活塞122从图IA所示的活塞位置移动至图IB所示的活塞位置时，控制阀110和112保持这个状态。因为腔136的容积膨胀，其中的压力降低。如果系统106中的流体处于较高压力下，来自系统106的流体被吸入腔136。一旦活塞122达到其膨胀行程(在图IA和IB中活塞从左向右移动)的末端，控制器166闭合系统控制阀112并且打开源控制阀110。在活塞122从图IB所示的活塞位置移动至图IA所示的活塞位置时，控制阀110和112保持这个状态。因为腔136的容积减小，其中的压力增大。如果腔136中的压力大于流体源104中的压力，占据腔136的流体被迫进入流体源104。如果系统106是闭合的，泵102将用作真空泵。现在转向图2A和2B，将描述活塞位置检测器170的另一实施例。如图2A和2B中最好地示出，活塞位置检测器170包括光源172，比如发光二极管(LED)，光源172被安装为与光传感器174间隔开，以使得光源172与光传感器174对准。光传感器174可被构造成感测从光源172发出的光束176，如图2A中最好地示出。在一些实施例中，光传感器174可
结合至信号发生器。在所示实施例中，光源172可定位为使得每次曲柄148完成一个完全的旋转时，连杆146的一部分阻碍从光源172发出的光束176，如图2B中最好地示出。由于连杆146的这部分阻碍光束176，由光传感器174感测的光量就减少。响应于感测光强度的这种减少，光传感器174可被构造成产生用于输出至控制器166的信号。在替代实施例中，光传感器174可结合至信号发生器，该信号发生器被构造成响应于用于输出至控制器166的感测光强度的减少而产生信号。应当理解到，活塞122在连杆146的一部分阻碍光束176时的位置是已知地基于泵102的已知结构。因此，所产生的信号通知了在产生信号时的活塞122的位置。在所示实施例中，在曲柄148的每次旋转期间，连杆146阻碍从光源172发出的光束176 —次。应当理解到，在曲柄148或连杆146上的任何特征可被构造成阻碍从光源172发出的光束176，并且在一个周期期间可发生任何数量的次数的阻碍。除了从活塞位置检测器170的输出确定活塞122的位置之外，也能获得其他操作参数，比如活塞速度、方向等。返回到图3，在一些实施例中，控制器166可包括或结合至定时器186。响应于从活塞位置检测器170接收到所产生的信号，现在称为第一信号，控制器166可被构造成启动定时器186。在曲柄148完成下一圈旋转时，连杆146的所述部分再次阻碍着活塞位置检测器170的光束176，从而引起活塞位置检测器170产生用于输出至控制器166的第二信号。响应于接收到第二信号，控制器166可被构造成停止定时器186。使用适合的可编程逻辑或算法，控制器166能基于第一信号和第二信号来确定曲柄148的旋转速度或活塞122的循环速度。控制器166可被构造成使用活塞122的确定速度和当信号由活塞位置检测器170产生时活塞122的已知位置，来预测在曲柄148的后一循环期间的任何给定时刻、活塞122在缸体120内的位置和方向。利用这个数据，控制器166还可被构造成确定用于引起驱动电路182以期望顺序、持续时间等来致动源控制阀110和/或系统控制阀112的控制信号定时。例如，在一个实施例中，根据活塞122的行进位置和方向，控制器166交替地将源控制阀110和系统控制阀112从打开位置致动到闭合位置，以维持穿过腔136的最大流速。在另一实施例中，根据活塞122的位置和行进方向，控制器166交替地将源控制阀110和系统控制阀112从打开位置致动到闭合位置，以维持和调节系统106中的压力。应当理解到，源控制阀110和/或系统控制阀112保持打开的持续时间是取决于控制器166所确定的适合于维持系统106的压力或对其进行调节的压力量。小的增量压力变化，可通过仅对于活塞122的一部分膨胀和/或压缩行程来打开源控制阀110和系统控制阀112中的一个或两个来实现。应当理解到，源控制阀110和/或系统控制阀112可在活塞144的单个循环期间以可变的持续时间致动多次，以调整(例如维持或调节)系统106中的压力。在一些实施例中，可以是控制阀110和112伴随着一部分的膨胀和/或压缩行程而同时打开或闭合。在一些实施例中，压力控制器100还包括能测量系统106的流体压力的压力传感器190，如图IA和IB所示。压力传感器190可结合至控制器166，用于向其提供压力反馈信号。在操作中，控制器166将反馈信号与用于系统106的期望压力相比较，以确定压力差。控制器166然后利用这个压力差来调节对控制阀110和112的控制。图4是根据本发明公开方面形成的另一实施例的压力控制器200。除了现在将要·描述的差别之外，压力控制器200的构造和操作类似于压力控制器100。如图4中最好地示出，该压力控制器可包括一个或多个另外的控制器，比如将端口 132与系统106选择性地相流体联通的控制阀214。控制阀214能是任何控制阀，包括这里描述的那些，其能由控制器166控制。在操作中，控制阀214计量流入系统106或从其中流出的流体流动。这种布置结构的好处包括将例如压力控制功能与泵送功能相分离，同时能进行小增量的压力调节。除了控制阀214以外或替代地，控制阀216能应用来将系统106连接至与泵102截然不同的流体排出/供应装置218。本发明公开的各种原理、代表性实施例以及操作模式已经在前面的描述中描述。然而，本发明公开的意在保护的方面不是构造为限制于所公开的具体实施例。而且，这里所描述的实施例将视为是示例性的，而非限制性的。将理解到，在不背离本发明公开的精神之下，可进行其他变化和改变，以及等同。于是，很显然，所有这些变化、改变和等同落入所要求主题的精神和范围内。主张要求专属性质或特权的本发明的实施例限定如下。
权利要求
1.一种压力控制器，其包括 容纳着第一端口、第二端口和腔的壳体，该腔具有在压力控制器的操作期间可膨胀和收缩的可变容积； 具有打开状态和闭合状态的第一控制阀，第一控制阀选择性地将腔连接为当第一控制阀处于打开位置时经由第一端口而与流体源相流体联通； 具有打开状态和闭合状态的第二控制阀，第二控制阀选择性地将腔连接为当第二控制阀处于打开位置时经由第二端口而与待控制系统相流体联通；以及 计算设备，其被构造成在打开状态和闭合状态之间致动第一控制阀和第二控制阀，以在两种操作模式下操作压力控制器，其中第一种操作模式是被构造成将流体从流体源供应至所述系统的压缩机，并且第二种操作模式是被构造成从所述系统移除流体的真空泵。
2.根据权利要求I的压力控制器，其中计算设备被构造成致动第一控制阀和第二控制阀用于改变持续时间，以提供穿过第二控制阀的不同流速。
3.根据权利要求2的压力控制器，还包括被构造成测量待控制系统的流体压力的压力传感器，该压力传感器结合至计算设备，用于将表示系统中的压力的反馈信号提供给计算设备。
4.根据权利要求3的压力控制器，其中计算设备使用反馈信号来确定何时致动第一控制阀和/或第二控制阀中的一个。
5.根据权利要求I的压力控制器，还包括 限定内膛的缸体； 活塞，其定位于缸体的内膛中，从而形成所述腔，活塞可在内膛内进行致动以改变腔内的压力；以及 被构造成用于检测活塞的位置的活塞位置检测器，其中计算设备被构造成至少部分地基于活塞的位置来控制第一控制阀和第二控制阀中的至少一个。
6.根据权利要求5的压力控制器，其中活塞在缸体内膛中在第一位置和第二位置之间以往复的方式移动，并且其中活塞位置检测器在活塞在缸体内进行往复运动的每个周期中检测活塞的位置一次。
7.根据权利要求5的压力控制器，其中活塞位置检测器包括与光传感器相对准的光源，并且其中光源被构造成朝向光传感器发出光，并且光传感器被构造成感测由光源所发出的光。
8.根据权利要求5的压力控制器，其中计算设备被构造成从由活塞位置检测器所检测的一个或多个活塞位置来计算活塞的速度和当前位置。
9.根据权利要求8的压力控制器，其中计算设备被构造成至少部分地基于活塞的速度和当前位置来控制第一控制阀和第二控制阀中的一个或多个。
10.根据权利要求I的压力控制器，其中第一控制阀和第二控制阀是电磁阀。
11.一种用于控制设备的压力的系统，该系统包括 壳体，其具有第一端口、与所述设备相流体联通地结合的第二端口、以及与第一端口和第二端口相流体联通地连接的腔； 结合至第一端口的流体源； 可选择性地被致动至打开位置或闭合位置的系统控制阀，其中在系统控制阀处于打开位置时流体被允许在腔和第二端口之间流动； 可选择性地被致动至打开位置或闭合位置的源控制阀，其中在源控制阀处于打开位置时流体被允许在腔和第一端口之间流动； 可在缸体中进行移动用于形成所述腔的活塞，该腔在活塞沿第一方向上移动时具有增大的容积以及在活塞沿第二相反方向上移动时具有减小的容积； 检测器，其被构造成在活塞于缸体内移动时输出一个或多个表不活塞位置的信号；以及 控制器，其被构造成至少部分地基于所述一个或多个信号将系统控制阀或源控制阀中的至少一个致动到打开位置或闭合位置。
12.根据权利要求11的系统，其中活塞可在缸体中在第一位置和第二位置之间移动，并且其中所述系统控制阀或源控制阀中的至少一个处于打开位置的持续时间是小于活塞从第一位置移动到第二位置或者反之所需的时间。
13.根据权利要求11的系统，还包括被构造成在第一位置和第二位置之间移动活塞的致动器，其中腔的容积在活塞从第一位置移动到第二位置时增大，并且腔的容积在活塞从第二位置移动到第一位置时减小。
14.根据权利要求13的系统，其中活塞位置检测器包括与光传感器相对准的光源，并且其中所述一个或多个信号由活塞位置检测器响应于致动器的一部分阻碍从光源发出的光束而产生。
15.根据权利要求14的系统，其中活塞位置检测器被构造成在每次活塞完成包括从第一位置移动到第二位置并且返回到第一位置的一个周期时检测活塞的位置。
16.根据权利要求11的系统，其中活塞位置检测器被构造成检测活塞的多个位置，并且响应于所检测的多个位置产生多个相应信号。
17.根据权利要求16的系统，其中控制器被构造成基于所述多个相应信号来确定活塞的速度。
18.根据权利要求11的系统，还包括被构造成选择性地将第二端口结合至所述设备的第二控制阀。
19.根据权利要求11的系统，其中系统控制阀和源控制阀是电磁阀。
20.—种泵,其包括 第一端口和第二端口； 内膛； 活塞，其可在内膛内以移动以形成具有可变容积的腔，其中活塞可在内膛内进行致动以膨胀和收缩所述腔的容积； 第一控制阀，其被构造成选择性地将腔结合为当第一控制阀处于打开位置时与第一端口相流体联通； 第二控制阀，其被构造成选择性地将腔结合为当第二控制阀处于打开位置时与第二端口相流体联通；以及 控制器，其被构造成在活塞于内膛内移动时将第一和第二控制阀致动到打开位置或闭合位置，以引起流体在从第一端口至第二端口的第一方向上的流动以及从第二端口至第一端口的第二相反方向上的流动。
21.根据权利要求20的泵，还包括一个或多个传感器，其被构造成至少检测用于输出到控制器的活塞的位置和活塞的速度，其中控制器被构造成至少部分地基于所述一个或多个传感器的输出来致动第一控制阀和第二控制阀中的一个或两个。
22.根据权利要求20的泵，其中控制器被构造成控制其中第一控制阀和第二控制阀处于打开位置时的持续时间，以控制流体的流速。
23.根据权利要求20的泵，其中控制器被构造成基于活塞在内膛中的位置来控制其中第一控制阀和第二控制阀处于打开位置时的定时，以控制流体的流速。
全文摘要
本发明所描述的泵和压力控制器旨在在两个方向上泵送流体，比如从第一端口至第二端口以及反之。压力控制器旨在在各种不同的压力水平值准确且精密地控制系统或设备(比如测试设备)中的压力。总体上说，这里所描述的泵和压力控制器可包括两个或更多的控制阀，它们能以如此的方式致动，以使得泵或压力控制器能在被操作为真空泵和被操作为压缩机之间切换。在一些实施例中，压力控制器可以能以小的增量来调节设备中的压力，从而提供相比现有技术而言对设备中的压力的加强控制。此外，压力控制器可以能控制具有较低压力水平值的系统的压力。
文档编号F04B49/22GK102777369SQ20121011003
公开日2012年11月14日 申请日期2012年4月13日 优先权日2011年5月13日
发明者M·戈奇, T·洛坎普, W·斯蒂芬斯 申请人:弗卢克公司