[实用新型]一种提高电磁阀效率和可靠性的系统

说明书

技术领域

本发明涉及石油、煤矿及地质勘探钻井工程测斜领域，尤其涉及一种提高电磁阀效率和可靠性的系统。 

背景技术

[0002] 随着石油、煤矿及地质勘探钻井的发展，需要对井下钻具姿态实时监测，使得无线随钻测斜仪得到广泛的应用。无线随钻测斜仪通过电磁阀组件将井下各种参数转换为泥浆脉冲信号上传到地面。 

目前，在电磁阀组件进行井下工作时，需要井下的电池组为电容组提供能量，而电容组再为电磁阀装置提供电压和电流。电磁阀组件的吸合需要很大的电流才能拉起衔铁上的负载，但是电磁阀组件的保持吸合状态却只需要比较小的电压和电流。目前的电磁阀组件大多由MCU控制单元、开启吸合控制单元、保持/断开控制单元、电磁阀组件组成，电磁阀组件的开启吸合是通过电容组放电实现的，通过程序检测电磁阀组件是否吸合到位很难实时控制电容组电压的通断，从而在使用中导致电容放电过多造成电磁阀能量利用率低下。井下使用环境恶劣，程序运行的可靠性容易受影响导致程序进入死循环或死机，此时电容电压会降低至电池额定电压以下，影响其他设备的正常工作，对电池组的寿命也会有较大影响。 

发明内容

为了克服现有电磁阀组件的能量利用率低、可靠性低的不足，本实用新型提供一种提高电磁阀效率和可靠性的系统。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：由保持/断开控制单元、MCU控制单元、开启吸合控制单元、电磁阀组件组成，其特征是增加了滤波处理单元和电容电压保护单元。滤波处理单元由延时滤波电路、负脉冲产生电路、边沿产生电路、隔离电路组成，电容电压保护单元由电阻和电容串联组成，电容组电压的通断和电容电压保护单元都是由硬件电路组成，能够实现快速响应和自动控制。当电磁阀组件吸合稳定后，电磁阀组件漆包线线圈产生一个尖脉冲反馈信号，经过滤波处理单元处理后，断开电容组电压供电，这时低电压，小电流的保持/断开驱动单元会使电磁阀组件保持吸合状态；当电磁阀组件没有及时吸合，电容电压保护单元会控制电容组电压断开，以防止电容组电压下降过多至电池的额定电压。 

本实用新型的有益效果是，实现了一种提高电磁阀效率和可靠性的系统。 

附图说明： 

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明： 

图1是电磁阀系统原理框图； 

图2是滤波处理单元原理组成框图； 

图3是电磁阀组件结构组成示意图； 

图中：1静铁芯、2线圈骨架、3漆包线、4线圈外壳、5衔铁。 

具体实施方式： 

如图1所示，电磁阀系统由MCU控制单元，开启吸合控制单元，保持/断开控制单元，滤波处理单元和电容电压保护单元和电磁阀组件组成。 

如图2所示，滤波处理单元由延时滤波电路、负脉冲产生电路、边沿产生电路、隔离电路组成。 

延时滤波电路，由电阻、电容组成低通滤波器，实现对电磁阀组件吸合稳定后的尖脉冲反馈信号的延时、滤波作用； 

负脉冲产生电路，由电压比较器实现输出负脉冲信号，电磁阀组件吸合稳定后的尖脉冲反馈信号和延时滤波电路的输出信号作为比较器的两个输入信号； 

边沿产生电路，由高通电路实现，能够产生正尖脉冲信号和负尖脉冲信号； 

隔离电路，将二极管串联在边沿产生电路输出电路中，只允许正尖脉冲信号通过； 

如图3所示，电磁阀组件由漆包线（3）、线圈骨架（2）、衔铁（5）、线圈外壳（4）和静铁芯（1）构成，漆包线缠绕在线圈骨架（2）组成线圈组件，线圈组件嵌套在线圈外壳（4）中，静铁芯（1）固定在线圈外壳，衔铁（5）安装在线圈组件中间，衔铁（5）连接一定重量的负载。电磁阀组件工作时，衔铁连接负载在程序控制下有节奏的拉起、保持、断开。