专利名称：具有带电池和螺线管电子监控的电子监控的空气阀的往复泵的制作方法
具有带电池和螺线管电子监控的电子监控的空气阀的往复泵 技术领域本申请要求2005年7月29日提交的序列号60/703，595的美国申请的 权益。
背景技术：
气动式往复活塞泵熟知为用于多种流体的泵送。这种泵典型地具 有机械或气动操作的空气阀以控制空气流动至活塞两侧。传统地，通 过监控及控制所产生的流体流而不是泵本身，实现对这种泵的控制。 例如Graco's EXTREME-MIXTM比例调节器的现有技术的设备监控活塞 的位置以用于控制的目的。发明内容因此，本发明的目的是提供一种系统，该系统允许往复空气马达 的增强监控和控制，从而允许监控活塞的位置、周期率和流率、总周 期、失控控制以及诊断故障的空气马达和泵下游构件的能力。这种控制使用安装在空气马达的阀座中的磁体和两个安装在阀盖 中的簧片传感器，以监控阀的速度和位置。螺线管安装在阀盖上，并 且可控制螺线管以将柱塞延伸至阀座中，从而停止阀运动并由此阻止 泵的失控(典型地由没有流体供给引起)。用户界面包括LCD和按钮， 以设定及控制泵。可切换显示器以显示周期率、流率(以各种单位)、 总周期、以及诊断错误。设定参数可包括流体单位(夸脱、升等)和 失控设定点。簧片开关和磁体设置为检测空气阀何时在各冲程的极限位置和/ 或在转变过程中。控制器通过计数通过空气阀的变化的位置致动的簧片开关的打开及闭合而计算马达运行的速率。控制器随后将所述速率 与预编程的值比较以确定空气马达是否处于失控状态。所述条件存在， 控制器致动螺线管，防止停止马达的转换。这样起防止流体溢出和/或 对泵造成损坏的作用。三种方法可被用于延长电池的寿命及监控螺线管柱塞的位置，其 中两种方法使用螺线管的变化的感应系数以监控螺线管的运动。在第一方法中，当对螺线管通电时，控制器软件监控螺线管的电 压曲线。当螺线管柱塞到达其冲程末端时，软件将停止电压脉冲。在接下来的实施方式中，当对螺线管通电时，控制器软件监控螺 线管的电压曲线。如果电压尖峰不出现在电压曲线末端(在固定量的 时间内)，则控制器软件将获悉螺线管未锁闭，并由此不完成其需要 的运动。在最后的实施方式中，当施加电压脉冲时，测量螺线管上的电压， 从而确定当前的电池电压水平是否足以启动螺线管。本发明的这些和其它目的和优点将更完全地从以下结合附图的说 明而呈现，其中，在所有视图中，类似的附图标记表示相同或类似的 部分。
图l示出了作为本发明的一部分的空气阀的横截面，其示出了磁体 和簧片开关。图2示出了图1的作为本发明的一部分的空气阀的横截面的细节。 图3示出了作为本发明的一部分的空气阀的横截面(与图l的横截 面相对)，其示出了螺线管。图4示出了结合本发明的泵的视图。图5示出了本发明的用户界面的细节。 图6示出了典型的关于时间的电压降。
具体实施方式
气动式往复活塞泵10中，控制器12使用安装在空气马达18的阀座 16中的磁体14和两个安装在阀盖22中的簧片传感器20，以监控阀16的 速度和位置。螺线管24安装在阀盖22上，并且可控制螺线管以将柱塞 26延伸至阀座16中，从而停止阀的运动并由此阻止泵10的失控(典型 地由没有流体供给，或其它供给管道的软管具有泄露/破裂引起)。用 户界面28包括LCD显示器30和按钮32，以设定及控制泵IO。可切换显 示器30以显示周期率、流率(以各种单位)、总周期、以及诊断错误。 设定参数可包括流体单位(夸脱、升等)和失控设定点。簧片开关20和磁体I4设置为检测空气阀16何时在各冲程的极限位 置和/或在转变过程中。控制器12通过计数由空气阀16的变化的位置致 动的簧片开关20的打开及闭合而计算马达18运行的速率。控制器12随 后将所述速率与预编程的值比较以确定空气马达18是否处于失控状 态。所述状态存在，控制器12致动螺线管24，防止停止马达18的转换。 这样起防止流体溢出和/或对泵造成损坏的作用。三种方法可被用于延长电池的寿命及监控螺线管柱塞的位置，其 中两种方法使用螺线管的变化的感应系数以监控螺线管的运动。在第一方法中，当对螺线管24通电时，控制器12软件监控螺线管 24的电压曲线。当螺线管24的柱塞到达其冲程末端时，软件将停止电 压脉冲。在接下来的实施方式中，当对螺线管24通电时，控制器软件监控 螺线管24的电压曲线。如果电压尖峰不出现在电压曲线末端(在固定 量的时间内)，则控制器软件将获悉螺线管24未锁闭，并由此未完成其需要的运动。在最后的实施方式中，当施加电压脉冲时，测量螺线管24上的电 压，从而确定当前的电池电压水平是否足以启动螺线管24。可以想到的是，不脱离如以下权利要求限定的本发明的精神和范 围的情况下，可以对泵的控制作出多种变化和修改。
权利要求
1.一种控制具有空气阀的气动泵的方法，所述空气阀具有阀座和阀盖，所述方法包括提供磁体，其安装在所述空气马达的所述阀座中；第一和第二簧片传感器，其安装在所述阀盖中以监控所述阀的速度和位置；以及螺线管，其具有电压曲线和柱塞，并安装在所述阀盖上，所述螺线管能够通过电压脉冲将所述柱塞延伸至所述阀座中以停止阀的运动；当所述螺线管通电时，监控所述螺线管的所述电压曲线；以及当所述螺线管柱塞到达其冲程末端时，停止所述电压脉冲。
2. —种控制具有空气阀的气动泵的方法，所述空气阀具有阀座和 阀盖，所述方法包括提供磁体，其安装在所述空气马达的所述阀座中；第一和第二 簧片传感器，其安装在所述阀盖中以监控所述阀的速度和位置；以及 螺线管，其具有电压曲线和柱塞，并安装在所述阀盖上，所述螺线管 能够通过电压脉冲将所述柱塞延伸至所述阀座中以停止阀的运动；当所述螺线管通电固定的时间段时，针对电压尖峰监控所述螺线 管的所述电压曲线；以及如果所述尖峰不出现在所述固定的时间段内，则提供警报。
3. —种控制具有空气阀的气动泵的方法，所述空气阀具有阀座 和阀盖，所述方法包括提供磁体，其安装在所述空气马达的所述阀座中；第一和第二 簧片传感器，其安装在所述阀盖中以监控所述阀的速度和位置；以及 螺线管，其具有电压曲线和柱塞，并安装在所述阀盖上，所述螺线管 能够通过电压脉冲将所述柱塞延伸至所述阀座中以停止阀的运动；当所述螺线管通电时，监控所述螺线管的所述电压曲线，从而确 定当前的电池电压水平是否足以启动所述螺线管；以及如果所述电池电压水平不足以启动所述螺线管，则提供警报。
全文摘要
一种气动泵(10)，所述气动泵(10)使用安装在空气马达(18)的阀座(16)中的磁体(14)和两个安装在阀盖(22)中的簧片传感器(20)，以监控阀(16)的速度和位置。螺线管(24)安装在阀盖(22)上，并且可控制螺线管以将柱塞(26)延伸至阀座(16)中，从而停止阀的运动并由此阻止泵的失控。三种方法可被用于延长电池的寿命及监控螺线管柱塞的位置，其中两种方法使用螺线管(24)的变化的感应系数以监控螺线管的运动。
文档编号F04B35/00GK101233322SQ200680027833
公开日2008年7月30日 申请日期2006年7月26日 优先权日2005年7月29日
发明者乌·K·阮, 克里斯托弗·M·朗格, 大卫·M·贝伦斯 申请人:格雷索明尼苏达有限公司