[发明专利]一种可监测故障式电磁阀

说明书

本发明公开了一种可监测故障式电磁阀，属于电磁阀监控技术领域，该电磁阀包括阀芯；设置在阀芯外部的阀芯套；附着在阀芯下侧外壁的用于作为磨损监测时的电介质层的陶瓷涂层与附着在阀芯顶部的用于信号正负极间隔离的绝缘层；与阀芯上部插销连接的空心动铁；活动安装在空心动铁上部凹槽的弹簧；套装在空心动铁外部的空心静铁；固定在空心静铁外部的线圈；与空心静铁上部用来固定线圈的螺母；分别与绝缘层和空心静铁外部相连接用于测量电磁阀阀芯磨损情况的故障监测电路，本发明能利用简易的监测电路，既可以通过快速监测绝缘层是否损坏，亦可以通过跟踪电容变化实现对阀磨损情况记录，并可在出现故障前提前预测，结构简单、体积小易于集成和应用。

技术领域

本发明涉及电磁阀监控技术领域，尤其涉及一种可监测故障式电磁阀。

背景技术

电磁阀是用来控制流体流动的自动化基础元件，在液压、气动等各类工程机械与生产装备的运动控制、生产控制中大量应用。在工程中若不能及时判断电磁阀是否出已经出现或将要出现故障，不仅影响工程效率、提高维修成本，严重时更会导致安全事故与财产损失。因此，对于电磁阀的故障快速检测与预测极为重要。

电磁阀的故障种类有很多，但在工业使用中，最为常见的故障为阀芯与阀体之间密封效果不佳导致的液体泄漏，以及由于阀体内部存在异物造成的阀芯卡滞或阀芯卡死，而上述故障状态均与阀芯阀套的间隙异常相关。因此，针对上述问题，本发明提出了一种可自监测故障电磁阀的电磁阀新结构，实现对于阀芯阀套间隙的实时测量。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种可监测故障式电磁阀，包括阀芯；

设置在所述阀芯外部的阀芯套；

附着在所述阀芯下侧外壁的用于作为磨损监测时的电介质层的陶瓷涂层与附着在所述阀芯顶部的用于信号正负极间隔离的绝缘层；

与所述阀芯上部插销连接的空心动铁；

活动安装在所述空心动铁上部凹槽的弹簧；

套装在所述空心动铁外部的空心静铁；

固定在所述空心静铁外部的线圈；

与所述空心静铁上部用来固定线圈的螺母；

分别与所述绝缘层和所述空心静铁外部相连接用于测量电磁阀阀芯磨损情况的故障监测电路。

进一步地，所述故障监测电路包括电源、陶瓷涂层的等效电容C和电阻R，LED灯和点检开关；所述电源一端与所述绝缘层相连接，所述电源的另一端与所述自选电阻R一端相连接，所述电阻R的另一端与空心静铁相连接，即所述电阻R的另一端与所述陶瓷涂层等效电容C的一端相连接，并与所述点检开关，LED灯并联回主回路。

进一步地，所述阀芯上部凹槽与空心动铁接触部分采用绝缘层。

进一步地，所述故障监测电路通过快速监测绝缘层是否损坏，用RC电路检查磨损情况，其过程如下：

当点检开关闭合时，若LED灯不亮，则绝缘层正常，反之则绝缘层损坏。

R为自选电阻，在电阻R两边并联电压表，实时测量电阻R两端电压，利用嵌入式计算机可监测电路中R两端电压，将陶瓷涂层等效于电容器，通过测量电容的充电时间，再通过公式：

得到电容电介质层厚度d即陶瓷涂层磨损程度和阀芯位置；

公式(1)推导如下所示：

RC串联电路微分方程为：

求得时间常数为：

电容定义式为：