[发明专利]测量与控制设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量与控制设备，包括具有多个触点的连接装置、电机及最终位置开关，其中电机和最终位置开关分别通过分配的电缆连接到所述多个触点。

背景技术

在许多工程领域中，需要调节在管道中流动的流体介质。为此，在调节机构中使用了不同类型的阀，通过电驱动装置可以方便地打开和关闭阀。

除了调节流体介质之外，还需要通过合适的传感器来测量和记录待控阀附近的温度。

热敏电阻被认为是用于温度测量的合适部件，热敏电阻是电阻值随温度可重复改变的可变电阻器。

现有技术中，热敏电阻包括高温导体，高温导体也称为NTC电阻或NTC热敏电阻。高温导体具有负温度系数，即高温导体随着温度升高而具有不断降低的电阻值，因此流过高温导体的电流随着温度升高而不断增大。

热敏电阻也包括低温导体，低温导体具有正温度系数，也称为PTC电阻或PTC热敏电阻。低温导体在低温状态下具有一最小电阻值，电阻值随温度升高而增大。

在现有技术中，阀的打开和关闭是通过电驱动装置来实现的，比如电机。阀可以用于调节任何期望的流体介质，例如空气、水、气体或者其他流体。通常要通过使用合适的传感器来确定阀的位置。如使用可以机械操纵的最终位置开关。

通常电机中的最终位置开关和待控阀均设置在封闭空间内。封闭空间应当理解为壳体，例如气量表壳体。一般地，要求壳体至少能够防水，有的情况下也要求壳体具有防尘性或气密性。

为了确保满足这些要求，可以在壳体壁中设置具有多个触点的连接装置，这种连接装置也称为馈通。连接装置包括能够实现电性连接的元件，并且连接装置可以设计为包括插头和相配合插座，用于将壳体内部件及外部控制与逻辑评估单元之间进行电性连接。

因此，连接装置的触点通过连接电缆或电线连接到电机和最终位置开关。

在本说明书中，测量与控制装置可以被理解为包括具有触点的连接装置、电机、最终位置开关以及封闭空间内相关的连接电缆或电线。

在实际应用中，这种装置一般可用于智能计量阀，其适用于供应商远程关闭和打开阀，并允许检测当前的阀位置。例如“预付”气表就是一种公知的应用，这种气量表外壳通常按照防护等级IP67设计。

DE 10 2011 110 384 A1公开了用于气量表的电机驱动阀，所述气量表包括驱动单元、连接单元及至少一个具有阀体和密封体的阀单元。所述驱动单元、所述连接单元及所述阀单元能够彼此连接和分离。所述发明的特征在于，所述密封体为球形或圆柱形，所述密封体仅通过一个设计成密封唇的密封元件密封所述阀体，所述阀体具有凹部，所述密封体被安装于所述凹部并且可旋转。

电机驱动阀包括用于操纵阀的驱动机构及具有电机的驱动单元。上述发明还公开了一种用于检测阀的打开和关闭的开关，例如，检测所述阀的最终位置。所述开关是由开关凸轮控制。所述开关和所述电机连接至电缆，这里的电缆为扁平电缆。

这种用于测量与控制设备的解决方案未提供测量温度的任何手段。在这种装置中，必须另外设置两根单独的电缆和用于温度测量的传感器。然而，增加器件将导致工作量的增加和生产成本的上涨。特别地，必须在连接装置中提供额外的触点将测量与控制装置连接至外部控制与逻辑评估单元。另外，如果连接装置增加触点，将无法与现有系统兼容。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量与控制设备，其能够实现阀的可靠控制和温度确定，从而减少工作量，并降低生产成本。

本发明的实施例中，最终位置开关与温度传感器并联。最终位置开关通过两根电缆连接到连接装置的触点。通过这些电缆，在封闭空间内可以检测阀的最终位置并确定温度。

因此，当所述阀达到一预定的端部位置时，所述最终位置开关断开，并且当所述阀从预定的第一端的位置移动到第二端的位置的过程中，所述最终位置开关闭合。

因此，闭合的最终位置开关指示所述阀处于两个所述端部之间的位置，断开的最终位置开关指示出所述阀到达所述预定的端部位置。当所述阀处于所述端部位置时，可以获得所述温度传感器的电阻值，从而获得温度。

为了确定端部位置和温度，所述测量与控制设备通过连接装置连接到封闭空间外部的控制与逻辑评估单元。

优选地，所述连接装置具有防水性或具有气密性。特别地，所述连接装置，与所述封闭空间相同，满足IP65、IP66或者IP67防护等级的要求。