一种薄型比例阀的制作方法

本发明及比例阀技术领域，更具体地说，是涉及一种薄型比例阀。

背景技术：

比例阀广泛应用于3d打印、喷涂机、分条机、研磨机、热弯机和吹风等工业设备中，便于控制气缸的行程或设备气压的大小。目前，市面上常见的比例阀外形体积较大，不便于安装在狭窄复杂的工业环境中，且无法安装多个比例阀，此外，比例阀的控制精度较低，大都处于1kpa级以上，无法满足高精度的要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种有效提高控制精度，能够达到0.1kpa级的控制精确度，且功耗低、使用寿命长、温度系数稳定，标准的工业控制信号，便于客户接入设备使用，无需设置参数，内部控制算法精准控制压力，响速度快，同时，采用集成设计、安装便捷，适合安装在狭窄复杂的工业环境中的薄型比例阀。

为实现上述目的，本发明提供了一种薄型比例阀，包括进气块、传感器板、连接块、主板、外壳、显示面板、进气电磁阀和排气电磁阀，所述进气块装设在外壳上，所述传感器板装设在进气块上，所述主板装设在外壳内部，并通过连接块与进气块相连接，所述主板与传感器板信号连接，所述显示面板装设在外壳上，所述进气电磁阀和排气电磁阀均与主板相连接。

作为优选的，还包括o型密封圈、进气密封垫和主板密封垫，所述o型密封圈装设在进气块和传感器板之间，所述进气密封垫装设在传感器板和连接块之间，所述主板密封垫装设在连接块和主板之间。

作为优选的，还包括连接块固定螺丝、主板固定螺丝和外壳固定螺丝，所述连接块通过连接块固定螺丝装设在进气块上，所述主板通过主板固定螺丝装设在外壳内部，所述外壳通过外壳固定螺丝与进气块固定连接。

作为优选的，还包括第一卡轨弹性钢丝和第二卡轨弹性钢丝，所述第一卡轨弹性钢丝和第二卡轨弹性钢丝分别装设在进气块的外部上下两端上。

作为优选的，所述主板包括信号输入模块、控制单元模块、信号反馈采集模块和电磁阀驱动模块，所述控制单元模块分别与信号输入模块、信号反馈采集模块和电磁阀驱动模块相连接，所述电磁阀驱动模块分别与进气电磁阀和排气电磁阀相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明结构简单，包括进气块、传感器板、连接块、主板、外壳、显示面板、进气电磁阀和排气电磁阀，进气块装设在外壳上，传感器板装设在进气块上，主板装设在外壳内部，并通过连接块与进气块相连接，主板与传感器板信号连接，显示面板装设在外壳上，进气电磁阀和排气电磁阀均与主板相连接，有效提高控制精度，能够达到0.1kpa级的控制精确度，且功耗低、使用寿命长、温度系数稳定，标准的工业控制信号，便于客户接入设备使用，无需设置参数，内部控制算法精准控制压力，响应速度快，同时，采用集成设计、安装便捷，适合安装在狭窄复杂的工业环境中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种薄型比例阀的结构示意图；

图2是本发明提供的一种薄型比例阀的分解结构示意图；

图3是本发明提供的一种薄型比例阀的主板的原理图；

图4是本发明提供的一种薄型比例阀的动作原理图；

图5是本发明提供的一种薄型比例阀的信号采集电路的电路原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1和图2，本发明的实施例提供了一种薄型比例阀，包括进气块1、传感器板2、连接块3、主板4、外壳5、显示面板6、进气电磁阀7和排气电磁阀8，进气块1装设在外壳5上，传感器板2装设在进气块1上，主板4装设在外壳5内部，并通过连接块3与进气块1相连接，主板4与传感器板2信号连接，显示面板6装设在外壳5上，进气电磁阀和排气电磁阀均与主板4相连接，下面结合附图对本实施例进行详细说明。

如图2所示，进气块1装设在外壳5上，传感器板2装设在进气块1上，主板4装设在外壳5内部，并通过连接块3与进气块1相连接，主板4与传感器板2信号连接，显示面板6装设在外壳5上，进气电磁阀和排气电磁阀均与主板4相连接，采用pid控制算法，有效提高控制精度，能够达到0.1kpa级的控制精确度，且功耗低、使用寿命长、温度系数稳定，标准的工业控制信号，便于客户接入设备使用，无需设置参数，内部控制算法精准控制压力，响应速度快，同时，采用集成设计、安装便捷，适合安装在狭窄复杂的工业环境中。

其中，还包括o型密封圈9、进气密封垫10和主板密封垫11，o型密封圈9装设在进气块1和传感器板2之间，进气密封垫10装设在传感器板2和连接块3之间，主板密封垫11装设在连接块3和主板4之间。

其中，还包括连接块固定螺丝12、主板固定螺丝13和外壳固定螺丝14，连接块3通过连接块固定螺丝12装设在进气块1上，主板4通过主板固定螺丝13装设在外壳5内部，外壳5通过外壳固定螺丝14与进气块1固定连接。

较佳的，还包括第一卡轨弹性钢丝7和第二卡轨弹性钢丝8，第一卡轨弹性钢丝7和第二卡轨弹性钢丝8分别装设在进气块1的外部上下两端上，通过第一卡轨弹性钢丝7和第二卡轨弹性钢丝8的集成设计，使比例阀整体能够并列安装，适合安装在狭窄复杂的工业环境中。

其中，如图3、图4和图5所示，主板4包括信号输入模块、控制单元模块、信号反馈采集模块和电磁阀驱动模块，控制单元模块分别与信号输入模块、信号反馈采集模块和电磁阀驱动模块相连接，电磁阀驱动模块分别与进气电磁阀和排气电磁阀相连接。

其中，主板具备以下功能设计：

防反接功能：通过电路硬件设计，在电路中连接二极管d1，使电路带有电源防止反接及输出信号反接功能，当电源反接后，二极管d1保护整个电路器件，当电路输出短路或过载时，由采样电阻上的信号变化得到是否短路或过载的信号，mcu主芯片输出保护信号，断开输出信号。

过压保护功能：通过检测输入电压的最大值，当电压下降到设定值以下时，自动连接电源工作，实现超压自动断开电源，保护后续电路。

模拟输出功能：通过输出的压力值得到反馈信号，单片机采集反馈信号输出对应的模拟电压或电流信号，给到控制端上位机，反馈是否已经完成控制要求。

ldo供电设计：采用ldo线性稳压器，采用两级稳压，第一级给运放、电磁阀、开关输出供电，第二级给单片机、采样转换芯片和显示器输出供电，使整体供电稳定性好，输出纹波小。

如图5所示为信号采集电路的电路原理图，传感器u5的引脚3连接电源正极，引脚1、6连接电源负极，受压力的大小变化输出可变的电压信号，经过运算放大器进行放大，输出1至3v的模拟电压。

其中，通过利用电磁阀打开和关闭的长短实现控制气路流量的大小。工作时，控制单元模块输出脉冲宽度可调的方波经过三极管q2控制电容c2的充放电时间长短，与电阻r21上的电压经运算放大器u3-a运放作比较，输出控制信号经电阻r28控制三极管q10的导通或截止，以此控制导通或截止时间的长短，实现控制电磁阀l2的打开和关闭时间长短，达到控制气路流量大小的目的。

其中，电磁阀的时间长短由输入信号与当前压力值的差值来决定，时间点从电磁阀闭合瞬间产生在电阻r21上的跳变信号，经运算放大器u3-a输出至电容c9，使三极管q12、三极管q3导通，将fb下降沿信号送到控制单元模块，开始计时。

工作时，当输入信号升高时，进气电磁阀打开，，部分供应压力通过进气电磁阀输出压力到气体输出，该输出压力通过传感器板2，压力由控制回路校正继续进行，若是输出压力低于输入信号对应的比例，则继续打开进气电磁阀，反之，关闭进气电磁阀，打开排气电磁阀，直到输出压力与输入信号成比例，使输出压力与输入信号成正比，范围在0.0001至0.1mpa之间。

综上所述，本发明结构简单，包括进气块1、传感器板2、连接块3、主板4、外壳5、显示面板6、进气电磁阀和排气电磁阀，进气块1装设在外壳5上，传感器板2装设在进气块1上，主板4装设在外壳5内部，并通过连接块3与进气块1相连接，主板4与传感器板2信号连接，显示面板6装设在外壳5上，进气电磁阀和排气电磁阀均与主板相连接，有效提高控制精度，能够达到0.1kpa级的控制精确度，且功耗低、使用寿命长、温度系数稳定，标准的工业控制信号，便于客户接入设备使用，无需设置参数，内部控制算法精准控制压力，响应速度快，同时，采用集成设计、安装便捷，适合安装在狭窄复杂的工业环境中。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本放的保护范围之内。