电磁脉冲阀自动检测装置的制作方法

本实用新型涉及清灰控制器领域，更具体地说是指一种电磁脉冲阀自动检测装置。

背景技术：

很多除尘器的清灰系统需要控制数百个脉冲阀，脉冲阀的工作状态直接影响除尘器的效果，以及使用寿命。而目前的除尘器的清灰控制系统，只对脉冲阀提供开环控制，即：控制系统只按照控制逻辑的需要操作对应的控制器上输出点输出，但控制过程并不检测控制系统既不检测被控对象(电磁脉冲阀)是否正确获得驱动信号，也不检测电磁脉冲阀是否正常的工作。造成了用户无法实时的了解到电磁脉冲阀的是否真正的在工作。为了解脉冲阀的工作状态，用户需要配备巡检人员对除尘器的脉冲阀定期的巡检，造成出现故障时不能及时处理，甚至影响生产的情况。

由于现有控制系统的控制方式，因此当存在以下三种情况中任何一种时，就会存在现场实际工况与控制系统给定信号不一致的情况。

1)控制系统本身损坏，无法输出正确的驱动信号；

2)控制系统到电磁脉冲阀间的信号线出现短路或者断路的故障；

3)电磁脉冲阀损坏，无法按照控制信号的控制进行工作。

由于目前的控制系统存在以上问题，因此即使工厂使用了远程的监控手段，但上位画面所显示和记录的也只是控制系统中的指令状态，无法获取脉冲阀线圈的实际工作状态。为了解决这个问题，目前都是由工作人员定期的到除尘器现场，人工巡检，这样的缺点就是：工作效率低、工作强度大、问题发现不及时以及增加了人工成本。以一台有300个脉冲阀的除尘器为例，若不想影响正常生产，300个电磁头的工况的检查，需要耗时约1小时。这会造成很大的问题。

另外由于现有的系统采用开环的控制，当线路及脉冲阀线圈出现短路的情况时，控制系统无法及时的停止输出信号，只能依靠保险丝来做被动的防护，对控制系统的保护效果有限。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电磁脉冲阀自动检测装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种电磁脉冲阀自动检测装置，包括驱动电路、过载检测电路和微控制单元，所述驱动电路的受控端与所述微控制单元电连接，所述驱动电路的控制端与电磁脉冲阀电连接，所述驱动电路的输出端与所述过载检测电路的输入端电连接，所述过载检测电路的输出端与所述微控制单元电连接，所述过载检测电路用于检测所述电磁脉冲阀是否过流过载。

其进一步技术方案为：所述驱动电路包括晶体管t1和二极管d21，所述晶体管t1的基极与所述微控制单元电连接，所述晶体管t1的集电极分别与所述二极管d21的正极和所述电磁脉冲阀的第一端连接，所述二极管d21的负极与所述电磁脉冲阀的第二端连接，所述晶体管t1的发射极与所述过载检测电路电连接。

其进一步技术方案为：所述过载检测电路包括电阻r187、电阻r60、二极管d4、电容c67、电阻r59、电阻r70和比较器u47a，所述电阻r187的第一端分别与所述晶体管t1的发射极和所述电阻r60的第一端连接，所述电阻r187的第二端分别与所述二极管d4的正极、所述电容c67的第二端、所述电阻r70的第二端和所述比较器u47a的第二供电端连接并接地，所述电阻r60的第二端分别与所述二极管d4的负极、所述电容c67的第一端和所述比较器u47a的同相输入端连接，所述电阻r70的第一端分别与所述比较器u47a的反相输入端和所述电阻r59的第二端连接，所述电阻r59的第一端与所述比较器u47a的第一供电端连接，所述比较器u47a的输出端与所述微控制单元连接。

其进一步技术方案为：所述电磁脉冲阀自动检测装置还包括未工作检测电路，所述未工作检测电路的输入端与所述电容c67的第一端连接，所述未工作检测电路的输出端与所述微控制单元连接。

其进一步技术方案为：所述未工作检测电路包括电阻r62、电阻r71、比较器u47b，所述比较器u47b的同相输入端与所述电容c67的第一端连接，所述比较器u47b的反相输入端分别与所述电阻r62的第二端和所述电阻r71的第一端连接，所述电阻r62的第一端与所述比较器u47b的第一供电端连接，所述电阻r71的第二端与所述比较器u47b的第二供电端连接，所述比较器u47b的输出端与所述微控制单元连接。

其进一步技术方案为：所述比较器u47a和比较器u47b的型号均为lmv358。

其进一步技术方案为：所述微控制单元的型号为stm32f051c4。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型一种电磁脉冲阀自动检测装置通过设置过载检测电路，当发现有短路过载的情况发生后，电磁脉冲阀自动检测装置会自动的停止输出并给出报警信号供工作人员确认，保护了电磁脉冲阀自动检测装置以及电磁脉冲阀，减少了不必要的损坏及故障，节省了运行成本。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述说明和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，特举较佳实施例，详细说明如下。

附图说明

图1为电磁脉冲阀自动检测装置的部分电路图；

图2为未工作检测电路的电路图；

图3为电磁脉冲阀自动检测方法的流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

如图1至图2所示(图1为不包括未工作检测电路的电磁脉冲阀自动检测装置电路图)，一种电磁脉冲阀自动检测装置，包括驱动电路2、过载检测电路4和微控制单元3，驱动电路2的受控端与微控制单元3电连接，驱动电路2的控制端与电磁脉冲阀1电连接，驱动电路2的输出端与过载检测电路4的输入端电连接，过载检测电路4的输出端与微控制单元3电连接，过载检测电路4用于检测电磁脉冲阀1是否过流过载。通过设置过载检测电路4，当发现有短路过载的情况发生后，电磁脉冲阀自动检测装置会自动的停止输出并给出报警信号供工作人员确认，保护了电磁脉冲阀自动检测装置以及电磁脉冲阀1，减少了不必要的损坏及故障，节省了运行成本。

具体地，如图1所示，驱动电路2包括晶体管t1和二极管d21，晶体管t1的基极与微控制单元3电连接，晶体管t1的集电极分别与二极管d21的正极和电磁脉冲阀1的第一端连接，二极管d21的负极与电磁脉冲阀1的第二端连接，晶体管t1的发射极与过载检测电路4电连接。当电磁脉冲阀1和驱动电路2均为完好的情况下，微控制单元3通过给控制信号驱动晶体管t1的管脚1供电，驱动晶体管t1处于饱和导通状态，此时+24v的将通过电缆、电磁脉冲阀1，然后通过驱动晶体管t1到电源地(gnd1)形成电流通路，电磁脉冲阀1即处于工作状态。

具体地，如图1所示，过载检测电路4包括电阻r187、电阻r60、二极管d4、电容c67、电阻r59、电阻r70和比较器u47a，电阻r187的第一端分别与晶体管t1的发射极和电阻r60的第一端连接，电阻r187的第二端分别与二极管d4的正极、电容c67的第二端、电阻r70的第二端和比较器u47a的第二供电端连接并接地，电阻r60的第二端分别与二极管d4的负极、电容c67的第一端和比较器u47a的同相输入端连接，电阻r70的第一端分别与比较器u47a的反相输入端和电阻r59的第二端连接，电阻r59的第一端与比较器u47a的第一供电端连接，比较器u47a的输出端与微控制单元3连接。由于电阻r187的存在，流经该电阻r187的电流i会转换为一个电压u＝i.r，由于电阻r187是固定的，因此检测u就可以知道电流i，即可判断对应输出点的工作状态。采用比较器u47a是为了提高检测的速度，以节省模数转换过程所消耗的时间，通过电阻r59和电阻r70，设置一个分压u2，电磁脉冲阀1正常工作及未工作时，比较器的u47a的输出为0；当电磁脉冲阀1和驱动电路2中的电流超过2000ma时，r187上的电压高就会于u2，比较器的输出端sc会由低电平0变成高电平1，微控制单元3检测到该高电平信号时，就会关闭晶体管t1，达到保护电磁脉冲阀1以及清灰控制系统的效果。即当微控制单元3驱动电磁脉冲阀1进行工作时，实时的检测线路中的电流，当电流超过预设值时，微控制单元3自动的切断输出并报警。提高了自动化控制水平，提高了可靠性，节省了人工。

具体地，如图2所示，电磁脉冲阀自动检测装置还包括未工作检测电路，未工作检测电路的输入端与电容c67的第一端连接，未工作检测电路的输出端与微控制单元3连接。因为现场很多时候还会由于线路老化、接线不良、以及电磁线圈损坏，输出点损坏等问题造成电磁脉冲阀1实际上并没有正常的工作，因此引入未工作检测电路进行进一步的检测。

具体地，如图2所示，未工作检测电路包括电阻r62、电阻r71、比较器u47b，比较器u47b的同相输入端与电容c67的第一端连接，比较器u47b的反相输入端分别与电阻r62的第二端和电阻r71的第一端连接，电阻r62的第一端与比较器u47b的第一供电端连接，电阻r71的第二端与比较器u47b的第二供电端连接，比较器u47b的输出端与微控制单元3连接。通过调整电阻r62和电阻r71的阻值可给比较器u47b设置一个电压u3，以达到当通过电阻r182的电流i小于38ma时，chec的电压小于u3，比较器u47b的输出sc2为0。当通过电阻r182的电流i大于38ma时，chec的会大于u3，比较器的输出u47b的输出sc2为1，而脉冲阀电磁线圈的工作电流约为800ma到1500ma。当线路以及脉冲阀工作正常时，可以检测到sc2为1。

具体地，比较器u47a和比较器u47b的型号均为lmv358。

具体地，微控制单元3的型号为stm32f051c4。

具体地，微控制单元3通过sc1和sc2的以及晶体管t1控制信号的状态，即可实现自动的诊断及保护，其逻辑如下表所示：

当出现线圈，线路短路时，对应着的正好是上表序号2的情况，微控制单元3通过晶体管t1、sc1和sc2的状态即可立即检测出来，并采取正确及时的响应。经过测试该系统对故障的响应速度控制在100us左右，比传统的采用保险丝进行保护的电路的5到10ms快了至少50倍。并且由于微控制单元3可以将晶体管t1所对应的脉冲阀的序号统计出来，因此操作人员在做故障排除是，可以直奔目的，而不用再耽误时间检测，传统的脉冲清灰控制系统只是采用保险丝进行保护，在出现故障后，往往是炸掉整台设备的保险丝，虽然保护了清灰控制系统但却造成故障完全排除前，无法保证没有故障的部分进行工作，系统可靠性较低，故障率较高

当出现电磁脉冲阀1线圈、线路开路以及晶体管t1被烧断的情况出现时，对应着的正好是上表序号4的情况，微控制单元3可以及时的知道现场被控设备并没有晶体管t1的控制信号进行工作，及时的报警，以便操作人员及时的处理问题。

同时在清灰系统运行的过程中，脉冲清灰控制系统的输出点晶体管t1无法断开，造成脉冲阀长期通电，无法被关闭的情况也能及时的检测出来，通知操作人员及时处理。传统的系统由于无此检测项目，当输出点晶体管t1出现无法断开时，即使晶体管t1的工作信号没有也会让脉冲阀一直打开，而这种情况工作人员不到除尘器上是无法发现的，影响非常大。带来的问题是：烧毁脉冲阀，造成压缩空气大量的泄露，影响整台除尘器的运行效果。

如图3所示，一种电磁脉冲阀自动检测方法，基于如图1至图2所示的电磁脉冲阀自动检测装置，包括以下步骤：

s11、通过微控制单元驱动晶体管t1导通，使电磁脉冲阀处于工作状态；

s12、通过微控制单元检测比较器u47a输出端的电平高低；

s13、若检测到比较器u47a输出端的电平为高电平，则判定电磁脉冲阀过流过载，关闭晶体管t1并发出警报报警；

s14、若检测到比较器u47a输出端的电平为低电平，则通过微控制单元检测比较器u47b输出端的电平高低；

s15、若检测到比较器u47b输出端的电平为高电平，则保持电磁脉冲阀继续正常工作；

s16、若检测到比较器u47b输出端的电平为低电平，则判定电磁脉冲阀工作异常并发出警报报警。通过本自动检测方法实现了闭环控制，工作状态均能通过增加的过载检测电路和未工作检测电路准确判断，方便维护；及时的自动检测，减少了人工的工作强度，提高了自动化水平；对有个别脉冲阀电磁线圈或者线路短路的情况，也不会影响除尘器的正常运行，故障点被及时的自动排除，因此不会对整个系统造成影响，提高了系统可靠性，降低了故障率；对于脉冲控制系统输出点损坏而造成无法关闭的情况，能及时的报警，让操作人员能及时排除问题，避免造成整台除尘器的损坏；对于脉冲阀没有按照控制信号进行正常工作的情况，控制系统会及时的报警，以免出现除尘器某些阀门长期不工作，而引起的布袋损坏或者糊袋的情况发生。

具体地，若检测到比较器u47a输出端的电平为高电平的步骤之后，还包括：

通过微控制单元检测比较器u47b输出端的电平高低并根据比较器u47b输出端的电平高低获取过流过载的原因。若检测到比较器u47b输出端的电平为高电平，则判定电磁脉冲阀线圈或线路短路；若检测到比较器u47b输出端的电平为低电平，则判定清灰控制系统异常。

与现有技术相比，本实用新型一种电磁脉冲阀自动检测装置通过设置过载检测电路，当发现有短路过载的情况发生后，电磁脉冲阀自动检测装置会自动的停止输出并给出报警信号供工作人员确认，保护了电磁脉冲阀自动检测装置以及电磁脉冲阀，减少了不必要的损坏及故障，节省了运行成本。

上述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。