一种高精度耐高温核辐射的阀门位置采集装置的制作方法

本发明涉及一种高精度阀门位置采集装置，特别涉及用于高温核辐射的阀门执行机构的高精度阀门位置采集装置。

背景技术：

阀门位置采集装置，是阀门执行机构不可缺少的位移传感装置。目前绝大多数的阀门位置采集装置安装在阀门执行机构的内部，通过直接测量阀门执行机构的传动部件运动，间接获取阀门的位置信息。阀门执行机构与阀门的机械连接存在较大的间隙，再加上阀门执行机构自身传动部件的制造误差，导致阀门位置采集装置获取的阀门位置信息存在较大的测量误差，且重复精度低，进而影响阀门位置的精确控制。

现有耐高温和耐核辐射环境下的屏蔽式阀门执行机构，鉴于其内部特殊传动机构，传统的阀门位置采集装置无法设置到阀门执行机构本体内部，其阀门位置采集装置是通过在阀体上设置两个极限开关获取阀门位置信号，实现点到点的控制。该方式阀门位置控制精度低，且安装调整繁琐。由于不能实现阀门在全行程工作范围内的任意位置信息采集，在开、关阀门动作过程无法实现阀门位置的实时监控，更无法实现故障诊断及排除等智能化控制需求，严重制约了阀门的智能功能升级发展。

因此，对于阀门执行机构尤其是耐高温和耐辐射的屏蔽阀门执行机构，急需一种高精度的耐高温核辐射的阀门位置采集装置，可以为阀门执行机构提供全行程实时位置反馈，解决阀门开关的精准控制和智能化控制的技术难题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，针对现有技术的不足，本发明提供了一种高精度耐高温核辐射的阀门位置采集装置，与阀门执行机构配套使用，实现高温和核辐射环境下，直接对阀杆位置信息进行全行程实时采集，同时本装置的主体部件与阀门压力介质相互隔离，不受介质种类、压力等影响，且不存在动密封，大大降低阀门内介质泄漏风险，提高操作阀门的安全性。

本发明所解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供了一种高精度耐高温核辐射的阀门位置采集装置，其特点在于，主要包含密封壳、保护壳、位置传动装置、旋转变压器和磁性传动元件。所述密封壳连接于阀门执行机构上，所述保护壳连接于密封壳上，所述位置传动装置，安装在密封壳内，并连接于阀杆上，所述旋转变压器，安装在保护壳内，所述磁性传动元件，输入端在密封壳内，并连接于位置传动装置上，输出端在保护壳内，并连接于旋转变压器。

进一步，所述的密封壳，包含连接座、密封盖、密封件一和密封件二，所述连接座安装于阀门执行机构上，且连接座与阀门执行机构之间安装所述密封件一，所述密封盖安装于连接座上，且密封盖与连接座之间安装所述密封件二，密封壳形成密闭空间，使阀门位置采集装置能够直接安装连接于阀门执行机构上，同时主体部件与阀门压力介质相互隔离，不受介质种类、压力等影响。

进一步，所述位置传动装置包含齿条和齿轮轴。所述齿条安装于阀杆上，随阀杆轴向移动，所述齿轮轴的齿轮与齿条啮合，随齿条轴向移动而转动，将阀杆沿轴向移动的直线运动转换为位置传动装置的旋转运动，通过对阀杆位置信息在全行程工作范围内直接、实时采集转换，实现阀门位置采集装置对阀杆位置的高精度实时检测。

进一步，所述的磁性传动元件，输入端安装在密封壳内，连接于位置传动装置，输出端安装在保护壳内，连接于旋转变压器，两端相互隔离，通过磁力进行非接触式运动传递，将阀杆位置信息传递至旋转变压器，完成对阀杆位置检测。该传动方式避免了动密封的使用，降低阀门内介质泄漏风险，实现阀门操作的安全性。

进一步，所述旋转变压器，线圈采用聚酰亚胺材质的绝缘层，使其耐高温达到210℃，耐核辐射累积剂量达到1.5×10⁶gy，实现阀门位置采集装置能在高温、高核辐射环境下正常工作。

通过上述技术方案，本发明提供的一种高精度耐高温核核辐射的阀门位置采集装置，其特点在于，通过密封壳隔离压力介质，实现阀门位置采集装置不受阀门内介质种类、压力影响。通过直接采集阀杆在全行程工作范围内的位置信息，实现对阀门位置的精确检测。通过磁性传动元件的非接触运动传递，避免动密封的使用，降低泄漏风险，实现阀门操作的安全性。通过旋转变压器线圈采用聚酰亚胺材质的绝缘层，实现了阀门位置采集装置能够在高温核辐射环境下正常工作。

本发明具有以下优点及突出性的技术效果：

1）在阀门全行程工作范围内，直接对阀杆位置实时采集，精度高。

2）耐高压，不受阀门介质影响。

3）介质泄漏风险低，阀门操作安全性高。

4）耐高温。

5）耐核辐射。

6）结构紧凑、简单可靠。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图中：

1—密封壳，10—密封件一，11—连接座，12—密封件二，13—密封盖。

2—保护壳。

3—位置采集装置，30—齿条，31—齿轮轴。

4—旋转变压器。

5—磁性传动元件。

6—阀门执行机构，60—阀体，61—阀杆。

具体实施方式

本发明提供了一种高精度耐高温核辐射阀门位置采集装置，其特点在于，与阀门执行机构，尤其是耐高温和耐核辐射的屏蔽阀门执行机构配套使用，实现高温和核辐射环境下，对阀杆位置进行全行程实时精确采集检测。本发明直接安装连接于阀门执行机构上，通过密封壳隔离压力介质，实现阀门位置采集装置不受阀门内介质种类、压力影响。通过直接采集阀杆在全行程工作范围内的位置信息，实现对阀门位置的精确检测。通过磁性传动元件的非接触运动传递，避免动密封的使用，降低阀门内介质泄漏风险，实现阀门操作的安全性。通过旋转变压器线圈采用聚酰亚胺材质的绝缘层，实现了阀门位置采集装置能够在高温和核辐射环境下正常工作。

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种高精度耐高温核辐射的阀门位置采集装置，主要包含密封壳（1）、保护壳（2）、位置传动装置（3）、旋转变压器（4）和磁性传动元件（5），所述密封壳（1）连接于阀门执行机构（6）的阀体（60）上，所述保护壳（2）连接于密封壳（1）上，所述位置传动装置（3），安装在密封壳（2）内，并连接于阀门执行机构（6）的阀杆（61）上，所述旋转变压器（4），安装在保护壳（2）内，所述磁性传动元件（5），输入端在密封壳（1）内，并连接于位置传动装置（3）上，输出端在保护壳（2）内，并连接于旋转变压器（4）。

密封壳（1）主要包含密封件一（10）、连接座（11）、密封件二（12）和密封盖（13），所述连接座（11）安装于阀门执行机构（6）的阀体（60）上，且连接座（11）与阀体（60）之间安装所述密封件一（10），所述密封盖（13）安装于连接座（11）上，且密封盖（13）与连接座（11）之间安装所述密封件二（12），密封壳（2）内形成密闭空间，使阀门位置采集装置能够直接安装连接于阀门执行机构上，同时主体部件与阀门压力介质相互隔离，不受介质种类、压力等影响。

位置传动装置（3）主要包含齿条（30）和齿轮轴（31）。所述齿条（30）安装于阀门执行机构（6）的阀杆（61）上，随阀杆（61）轴向移动，所述齿轮轴（31）的齿轮与齿条（30）啮合，随齿条（30）轴向移动而转动，将阀杆（61）沿轴向移动的直线运动转换为齿轮轴（31）的旋转运动。位置传动装置（3）直接安装连接于阀门执行机构（6）上，通过对阀杆位置信息在全行程工作范围内直接、实时采集转换，实现阀门位置采集装置对阀杆位置的高精度实时检测。

磁性传动元件（5），输入端安装在密封壳（1）内，连接于位置传动装置（3）的齿轮轴（31）上，输出端安装在保护壳（2）内，连接于旋转变压器（4）上，两端相互隔离，通过磁力进行非接触式运动传递，将位置传动装置（3）采集的阀杆（61）位置信息传递至旋转变压器（4），完成对阀杆（61）位置的精确检测。通过磁性传动元件非接触式运动传递，避免了动密封的使用，降低了阀门内介质泄漏风险，实现阀门操作的安全性。

旋转变压器（4）线圈采用聚酰亚胺材质的绝缘层，使其耐高温达到210℃，耐核辐射累积剂量达到1.5×10⁶gy，实现阀门位置采集装置能在高温、高核辐射环境下正常工作。

本发明直接安装连接于阀门执行机构上，通过密封壳隔离压力介质，实现阀门位置采集装置不受阀门内介质种类、压力影响。通过直接采集阀杆在全行程工作范围内的位置信息，实现对阀门位置的精确检测。通过磁性传动元件的非接触运动传递，避免动密封的使用，降低阀门内介质泄漏风险，实现阀门操作的安全性。通过旋转变压器线圈采用聚酰亚胺材质的绝缘层，实现了阀门位置采集装置能够在高温核辐射环境下正常工作。

上述具体实施方式，仅用于对本发明的设计构思进行解释说明，其作用是方便相关领域的技术人员理解与实施，而非对本发明权利保护范围的限定，因此利用本发明设计构思进行等同性改变，仍属于本发明的保护范围。