[发明专利]基于环境条件和产品寿命的电磁阀的补偿性能

说明书

本公开内容提供了一种用于基于环境条件和可选地基于产品寿命补偿性能的电磁阀以及相关的控制方法。电磁阀功率消耗基于预定数据库信息以交叉参考给定的操作温度和可选地参考阀操作循环而得到前瞻性地优化。净效应是在正常条件下减少了功率损耗并且在需要时选择性地将更高的功率施加至阀线圈。

技术领域

本公开内容一般地涉及阀。具体而言，本公开内容涉及电磁操作阀。

背景技术

在许多电磁阀应用中，尤其是在工业和商业应用中需要在较宽范围的温度下操作电磁阀。例如，通过增加了操作阀所需的功率量的低温操作，由于机械部件的性质改变，阀的机械性能可能受到显著的影响。此外，随着阀经历其寿命周期，许多机械部件的性质老化，导致所需要的机械力增加，并且需要更多的电线圈功率来工作。在这种阀的设计中，本领域技术人员通常会对最坏的情况条件进行评估，然后将线圈的绕组设计成能够适应最坏情况的功率水平。这当然会导致与较为正常的操作条件相比装置的功率消耗过度。

已知的是各种已知的专利和申请中都说明了对电磁线圈的响应的测量和影响。例如，加拿大第2221667号公开内容教导了一种比例阀，其中不同的电流导致内阀芯的位置不同。CA’667试图通过感测阀的油入口的温度以及间接地感测影响线圈阻抗的线圈温度从而更精确地保持阀芯的位置。控制器基于阻抗的变化调节线圈的电压，从而实现通过线圈的电流恒定，以保持阀芯上的力恒定。美国第8681468号专利教导了一种电磁阀控制的方法，其公开了例如在电磁阀实际接合发生时测量电磁阀线圈两端的电压和通过电磁阀线圈的电流来控制阀。US‘468教导了一种反应式系统，其持续地测量和监控电流和电压，并基于阀的性能(例如时序)进行调节以减小阀的过度功率。美国第2014/0222313 A1号教导了一种方法，其依据预定的时序表为液压控制系统的电磁阀供电以移动连接至开关部件的电磁阀的阀元件，以在阀元件移动时传递加压流体来转换开关部件。操作参数被测量，并且可以是阀元件移动的时间段，或者流体的感测操作参数(例如压力或温度)。然后将所测量的参数与预定参数相比较，并且然后基于该差异来调节电磁阀的通电。

但是，由于复杂性、寿命以及成本的原因，这些专利和申请显然公开了在行业中通常尚未实施的系统和方法。在许多情况下，尤其是对于接通和断开而不是按比例控制到可变位置的螺线管操作方向控制的阀，假设在促动下相同的电流将产生相同的结果，则控制系统监测由于线圈操作生热引起的电阻变化，并调节电压或占空比以产生用于促动电磁阀的恒定电流。

目前仍然需要一种用于在各种环境操作条件下的电磁阀的控制系统，其不需要对电磁阀进行持续的监视，简单而且便宜，并且可以在现场广泛地适用。

发明内容

本公开提供了一种用于基于环境条件和可选地基于产品寿命补偿性能的电磁阀以及相关的控制方法。电磁线圈功率消耗可基于预定的数据库信息以交叉参考给定的操作温度和可选的阀操作循环而被前瞻性地优化。净效应是在正常情况下降低功耗，并在需要时选择性地将更高的功率施加到阀线圈。

本公开提供了一种用于电磁操作阀的系统，包括：具有入口和出口的阀；与阀耦接的螺线管，其具有线圈；与螺线管耦接的控制器；与控制器耦接的环境传感器；耦接到控制器的电源；以及取决于环境条件对于到螺线管的功率的预定调节的数据库，其中所述控制器被配置成基于来自所述环境传感器的输入将到所述螺线管的功率调节一定量，所调节的量是通过访问所述数据库确定的。

本公开提供了一种控制电磁操作阀的方法，所述电磁操作阀具有入口和出口；与阀耦接的螺线管，其具有线圈；与螺线管耦接的控制器；与控制器耦接的环境传感器；耦接到控制器的电源；以及取决于环境条件对到所述螺线管的功率进行预定调节的数据库，所述方法包括：通过所述环境传感器感测环境条件；访问具有环境条件的数据库；基于环境条件的数据库信息，通过控制器确定是否要做出功率调节，以及，如果数据库指示基于环境条件要做出调节，则调节到螺线管的功率。

附图说明

图1是根据本发明的具有控制器的电磁操作阀(SOV)的示意图。