[发明专利]一种激光式智能阀门定位器

说明书

本发明涉及一种激光式智能阀门定位器，属于门定位器技术领域。包括电源、前端检测、CPU处理器、驱动电路、压电气动放大器、压力传感器、压力处理电路、激光位移传感器、阀位处理电路、反馈件、液晶显示屏和按键；输入信号经过电源和前端检测送入CPU处理器，CPU处理器驱动电路控制压电气动放大器和激光位移传感器动作，气源经过过滤减压阀和压电气动放大器进入执行机构推动阀杆产生位移，反馈件将位移反馈到CPU处理器。本发明的有益效果是：采用非接触式阀位反馈，避免机械磨损和机械故障；不存在转角范围限制，适用于激光位移传感器量程范围内的全行程；实际阀位线性位移反馈，免调试，只需设定行程和作用方式后自检；反应速度快，精度高，无滞后。

技术领域

本发明涉及一种激光式智能阀门定位器，属于阀门定位器技术领域。

背景技术

目前的智能阀门定位器，大多采用反馈连杆与执行机构的推杆进行机械连接，推杆的实际位移经过反馈板、反馈轴、齿轮机构传递到位置传感器内的电位计，由电位计将推杆的位移转换成电信号反馈给阀门定位器的微处理器。

此种阀门定位器里的位移传感器是将阀杆的位移转换成转角，具有一定的转角范围限制，安装时需要反复调试，以避免阀门实际有效行程出现在位移传感器的转角范围以外，经常因为运输过程中的颠簸导致现场安装以后产生阀门开度不准，需要重新调试；与执行机构推杆之间的连接件存在机械磨损，且在现场工况恶劣时，较容易出现机械故障。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种激光式智能阀门定位器, 安装于控制阀的气动执行机构上，通过激光位移传感器发射激光并接收漫反射回光，计算阀杆的位移并向，保证定位器给定输入信号与阀杆位置的一一对应。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种激光式智能阀门定位器，其特征在于：包括电源、前端检测、CPU处理器、驱动电路、压电气动放大器、压力传感器、压力处理电路、激光位移传感器、阀位处理电路、反馈件、液晶显示屏和按键；

定位器的输入信号经过电源和前端检测送入CPU处理器，CPU处理器根据定位器的输入信号计算对应的理论阀杆位置和执行机构膜头压力，并通过驱动电路控制压电气动放大器和激光位移传感器动作，气源经过过滤减压阀和压电气动放大器进入执行机构膜头，推动阀杆产生位移，反馈件固定在阀杆上随阀杆产生位移，激光位移传感器受驱动电路的激励向固定在阀杆上的反馈件投射可见光斑，反馈件漫反射的反射光在传感器内的感光片上成像，当激光位移传感器与反馈件之间的距离发生变化时，传感器感光片上的成像位置发生改变，计算分析反馈件的位移并转换成电信号，经阀位处理电路的处理转换成稳定且CPU处理器可识别的电信号，然后反馈到CPU处理器，压力传感器与执行机构膜头进气管连接，将执行机构膜头内的实际压力值转换成电信号，经压力处理电路处理转换成稳定且CPU处理器可识别的电信号，反馈到CPU处理器。

所述的CPU处理器将激光位移传感器反馈的实际阀位与输入信号对应的理论阀位进行比较，将压力传感器反馈的实际膜头压力与输入信号对应的理论膜头压力进行比较，当存在偏差时，通过驱动电路继续控制压电气动放大器和激光位移传感器的动作。

所述的CPU处理器还连接有位置反馈组件，CPU处理器将实际阀杆位移电信号反馈到控制室。

所述的CPU处理器还连接有限位开关组件，CPU处理器将阀门开位或关位进行报警，并反馈到控制室。

所述的CPU处理器通过光电耦合器连接位置反馈组件和限位开关组件，无任何电连接，具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。

激光式智能阀门定位器采用铝合金外壳，表面喷塑，外壳上开有玻璃窗口，激光位移传感器发射的激光透过玻璃窗口发射到反馈件，经由反馈件漫反射的回来的激光中有一部分透过玻璃窗口由激光位移传感器接收。

所述的液晶显示屏显示阀门实际阀位对应的实际开度值；所述的按键控制选择行程和作用方式。