专利名称：一种机电一体化数控计量阀装置的制作方法
技术领域：
一种机电一体化数控计量阀装置，它属于流体输送机械，适用于各种石油、化工、轻工食品加工等生产设备中，特别适用于要对流量进行精确控制的各种化学反应流程和流体装卸计量中。
在石油、化工以及轻工和食品加工等生产过程中，往往需要对被输送的流体流量进行精确计量和控制。而传统的方法是使用各种仪表进行读数，通过操作工人手动控制。而且各种仪表都只是把单一物理量显示出来，如阀门的开度等，通过人工读数后进行计算，然后再根据计算结果对阀门进行控制。操作复杂，人工读数有一个反应计算时间，不能及时控制。此外，各个阀门的数据测量参数和控制量都要通过不同的电线连接于阀门与控制台之间，结构复杂。使用人工读数计算，计算不能复杂，不能考虑如压力、温度等对流量的影响，计量速度不高。特别是在控制输送流体量的控制上，使用人工积分，精度很低。
本实用新型的目的是发明一种机电一体化的数控计量阀装置，它可以实时计量通过阀门的流量，并通过机电一体化装置实时进行数据处理和控制。
本实用新型如附
图1所示，它有电动控制阀1、阀芯位移传感器2，其特征在于在阀门近旁有可共有的标准工业控制介面3，在标准工业控制介面3的插槽中分别插有电动阀驱动模块4和阀芯位移传感器2的适配模块5，标准工业控制介面3通过串行通讯接口与可为整个控制系统共有的中央控制计算机6相接。
在本实用新型中，通过控制通入电动控制阀1的电磁铁的电流可以控制阀门的开启量。在阀门上端有阀位移传感器2，通过阀芯位移传感器2的输出就可以得出阀门的开度。阀芯位移传感器2的输出信号通过其适配模块5变为数字量。中央控制计算机6使用标准串行通讯接口与标准工业控制介面(RTU)3相连，通过发出不同的地址选通信号，可以选通适配模块5或驱动模块4。选通适配模块5后，可以接收由适配模块5得到的阀门开度值，通过计算机进行计算，就能得到当时的输送流体流量。通过不断测量适配模块5输出的值，便可监视流量的变化。当要改变流量时，通过中央控制计算机6选通驱动模块4，然后送出驱动数值，由驱动模块接收后锁存并转换为相应的电压(或电流值)，改变电动阀的控制量，以达到数控的目的。
本实用新型采用了中央控制计算机6与RTU3的组合这种机电一体化形式，由中央控制计算机完成实时阀门开度的测量并实时计算出通过阀门的流量，达到了实时测量的目的，去掉了人工读数以及计算所需的反应时间。同时，由于阀门的开启与关闭也由计算机控制，计算机可以通过处理测量数据对阀门开度进行实时闭环控制，有很高的控制精度。控制台与阀门近旁的RTU之间只有一根串行通讯电缆连接，缩短了各种测量与控制电线的长度，简化了控制台结构。
本实用新型可以很方便地进行扩充。电动控制阀1的输入端加有压力传感器和温度传感器，并在RTU3中插入相应的测量适配模块，通过中央控制计算机的地址选通，不仅可测得阀门的开度，还可以测得输送流体的压力和温度，用于对计算流量的修正，得到更高的计量精度。通过计算机不断测量通过阀门的流量并自动进行积分计算，可以得到较精确的输送流体量。
本实用新型的电动控制阀1可以使用可控开口量的各种阀。可以是电压控制，也可以是电流控制。阀芯位移传感器2可以使用磁感应测量形式，光电测量形式或电容测量形式。电动控制阀1和阀芯位移传感器2已成为标准商品，如美国TARGT ROCK公司的产品GENERAL SERICE-MODEL 120、MODEL220。可共有的中央控制计算机6和RTU3可以使用普通的工业控制设备，如美国ME公司(MECHATRONIC EQUIPMENT INC.)的CWS－1。适配模块5和驱动模块4可以使用美国OPTO22公司的AD3和DA3产品。通过装于中央控制计算机6的软件进行控制。
权利要求1.一种机电一体化数控计量阀装置，它有电动控制阀(1)、阀芯位移传感器(2)，其特征在于在阀门近旁有可共有的标准工业控制介面(3)，在标准工业控制介面(3)的插槽中分别插有电动阀驱动模块(4)和阀芯位移传感器(2)的适配模块(5)，标准工业控制介面(3)通过串行通讯接口与可为整个控制系统共有的中央控制计算机(6)相接。
专利摘要一种机电一体化数控计量阀装置，适用于各种石油、化工以及轻工和食品加工设备中。它有电动控制阀、阀芯位移传感器，其特征在于在阀门近旁有可共有的标准工业控制介面(RTU)，其内插有电动阀驱动模块和阀芯位移传感器的适配模块，RTU通过串行通讯接口与可为整个控制系统共有的中央控制计算机相连。使用中央控制计算机与RTU组合的这种机电一体化形式，用计算机自动完成阀门开度测量与流量计算，阀门控制，可以进行实时测量控制。
文档编号F16K31/00GK2096676SQ9121871
公开日1992年2月19日 申请日期1991年7月26日 优先权日1991年7月26日
发明者石行 申请人:北京市西城区新开通用试验厂