技术简介：
本发明针对现有超高压微流量系统中手动阀控制精度低、无法闭环控制及国外节流阀动态响应慢等问题，提出一种外锥-平板型比例压力控制阀。通过比例电磁铁驱动阀芯，结合外锥形阀座与软质非金属材料密封结构，实现高精度压力自动控制，系统压力可达60MPa，流量最小0.1ml/min，适用于深海模拟、精密仪器等极端场景。
关键词：超高压比例阀,微流量控制
专利名称：外锥-平板型超高压微流量比例压力控制阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种外锥-平板型超高压微流量比例压力控制阀。
背景技术：
目前国内在超高压微流量液压控制系统中普遍采用手动阀来实现压力控制，无法实现闭环控制，控制精度低，操作不方便；国外有采用步进电机驱动的节流阀来实现流动体系的压力自动控制，但也难以实现闭环控制，同时动态响应慢，可靠性低。因此，在相关研究领域中都急需该比例压力阀以实现系统的自动控制。
发明内容本发明的目的在于提供一种外锥-平板型超高压微流量比例压力控制阀，以实现系统的自动控制。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是包括比例电磁铁，阀体，阀芯，非金属材料，阀座；控制阀的比例电磁铁与阀体由螺钉连接，电磁铁的输出杆顶在阀芯上，使阀芯紧贴阀座的上端，阀芯的阀口部分镶嵌有平板型相对于阀座较软的非金属材料，而阀座的上端为外锥型，阀座的下端为阀的进口，与压力回路连接。
本发明与背景技术相比，具有的有益的效果是1.该阀可控制的系统最高压力可达60MPa，流量最小为＜0.1ml/min；2.可适用于海水等低粘度易泄漏的液体介质，泄漏量极小；3.采用比例电磁铁控制，能实现计算机自动控制，自动化程度高；4.采用阀座外锥式，而阀芯为平板式的结构，且用相对于阀座较软的非金属材料制作阀芯，大大提高了阀口的密封性而降低了两者同轴度、光洁度等加工工艺要求，极大地提高了阀的控制性能，降低了加工成本。
这是一种适用于超高压(～60Mpa)微流量(0.1～5ml/min)电液(含水等低粘度介质)比例控制系统的比例压力控制阀。该阀可以在深海极端环境模拟装置(高压高温的微流动体系)、高压微流量的精密仪器设备及高压高温化学反应装置的研制等领域得到广泛应用，代替目前普遍采用的手动控制阀以便完全实现系统的计算机自动控制。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是超高压微流量比例压力阀结构原理示意图；图2是应用该阀在高温高压微流动深海微生物培养装置中实现压力控制的简化原理图。
图中1.比例电磁铁，2.阀体，3.阀芯，4.金属材料，5.阀座，6.水箱，7.培养釜，8.单向阀，9.恒流泵，10.安全阀，A.控制阀。
具体实施例方式如图1所示，本发明包括比例电磁铁1，阀体2，阀芯3，非金属材料4，阀座5；控制阀A的比例电磁铁1与阀体2由螺钉连接，电磁铁1的输出杆顶在阀芯3上，使阀芯3紧贴阀座5的上端，阀芯3的阀口部分镶嵌有平板型相对于阀座较软的非金属材料4，而阀座5的上端为外锥型，阀座5的下端为阀的进口，与压力回路连接。
工作过程工作时比例电磁铁1输入直流电流，输出推力，其大小相互成比例。所以只要控制比例电磁铁1的输入电流就可以控制其输出推力，再通过弹簧组件将力作用在阀芯3上。由于阀芯3的下边作用液压力，上边作用电磁力，两者平衡时可得到一个相应的液压力，从而实现压力的自动控制；若该阀A再配用高精度数字式控制放大器和高精度A/D转换器加智能反馈算法，系统的压力由压力传感器检测后经放大器放大并输入控制器进行处理，再输出相应的控制信号(电流)控制比例电磁铁，即可实现压力在整个控制范围内的实时闭环控制，实现压力的精确稳定自动控制。
具体实施例子如图2所示是应用该阀A在高温高压微流动深海微生物培养装置中实现压力自动控制的简化原理图，由恒流泵9从水箱6吸水后输出高压水流，一路经单向阀8和培养釜7后由外锥-平板型超高压微流量比例压力控制阀A进行压力控制，阀的出水回水箱6。另一路接安全阀10，保护系统的最高压力，避免过载。
权利要求1.一种外锥-平板型超高压微流量比例压力控制阀，其特征在于包括比例电磁铁(1)，阀体(2)，阀芯(3)，非金属材料(4)，阀座(5)；控制阀(A)的比例电磁铁(1)与阀体(2)由螺钉连接，电磁铁(1)的输出杆顶在阀芯(3)上，使阀芯(3)紧贴阀座(5)的上端，阀芯(3)的阀口部分镶嵌有平板型相对于阀座较软的非金属材料(4)，而阀座(5)的上端为外锥型，阀座(5)的下端为阀的进口，与压力回路连接。
全文摘要本发明公开了一种外锥－平板型超高压微流量比例压力控制阀。包括比例电磁铁，阀体，阀芯，非金属材料，阀座。控制阀的比例电磁铁与阀体由螺钉连接，电磁铁的输出杆顶在阀芯上，使阀芯紧贴阀座的上端，阀芯的阀口部分镶嵌有平板型相对于阀座较软的非金属材料，而阀座的上端为外锥型，阀座的下端为阀的进口，与压力回路连接。本发明适用于超高压(～60Mpa)微流量(0.1～5ml/min)电液(含水等低粘度介质)比例控制系统的比例压力控制阀。该阀可以在深海极端环境模拟装置(高压高温的微流动体系)、高压微流量的精密仪器设备及高压高温化学反应装置的研制等领域得到广泛应用，代替目前普遍采用的手动控制阀以便完全实现系统的计算机自动控制。
文档编号F15B13/044GK1560483SQ20041001676
公开日2005年1月5日 申请日期2004年3月2日 优先权日2004年3月2日
发明者李世伦, 陈鹰 申请人:浙江大学