本實用新型涉及自動控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可以自動控制閥門開度的裝置。

背景技術(shù)：

閥門是現(xiàn)代工業(yè)中廣泛應(yīng)用的一種零部件，是流體輸送系統(tǒng)中用來控制流體的方向、壓力、流量的控制部件，是使配管和設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)(液體、氣體、粉末)流動或停止并能控制其流量的裝置，主要用來改變通路斷面和介質(zhì)流動方向，具有導(dǎo)流、截止、節(jié)流、止回、分流或溢流卸壓等功能。然而在電力、石油、化工、水利等需要對管道內(nèi)流量進行精確控制的行業(yè)中，通常需要對閥門的開度進行調(diào)節(jié)，從而精確的控制液體或氣體的流量，因此在這些行業(yè)中使用的閥門開閉過程中，需要對開度進行準確的測量并且及時操控，以實現(xiàn)對流量的精確控制。

現(xiàn)有技術(shù)使用的智能閥門控制裝置已經(jīng)可以實現(xiàn)閥門開度的調(diào)節(jié)，但是目前使用的開度控制裝置為機械電磁式閥門控制裝置，其原理是通過與電機連接的傳動桿，配合設(shè)置的彈簧、限位桿以及行程開關(guān)來實現(xiàn)將閥門打開到設(shè)定開度，即電機驅(qū)動軸在開關(guān)閥門的過程中帶動傳動桿旋轉(zhuǎn)，同時帶動彈簧收縮，彈簧上的限位桿觸碰到行程開關(guān)時，行程開關(guān)使電路斷開，電機停止運動，則閥門停止在設(shè)定開度。但是這種裝置還存在一定的問題：首先是電磁閥本身價格高昂，大規(guī)模使用在流體運輸設(shè)備中會增加大量的成本；其次，機械電磁式閥門控制裝置是通過行程開關(guān)被觸碰來實現(xiàn)斷電進而控制電機的，因此只能設(shè)定單獨一個開度，無法進行多次閥門開度的調(diào)整；再次，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中需求閥門以不同的速率進行開閉以實現(xiàn)加工效果，而現(xiàn)機械電磁式閥門無法達到該要求；最后，彈簧在拉伸過程中容易出現(xiàn)疲勞導(dǎo)致伸縮量變化，因此造成閥門開度控制不準確。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本實用新型提供了一種閥門開度控制裝置，以解決現(xiàn)有的機械電磁式閥門控制裝置所存在的高成本、無法多次調(diào)節(jié)開度、無法調(diào)節(jié)開閉速率以及彈簧易損傷導(dǎo)致開度不準確的問題，本實用新型將光柵計數(shù)器的光柵盤安裝在減速器輸出端，可以精確監(jiān)控閥門開度狀況，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的數(shù)值多次向單片機傳遞信號以控制電機運轉(zhuǎn)，使用減速器來傳遞電機的動力可以自由調(diào)整閥門開閉速度，整體結(jié)構(gòu)也簡單可靠，便于安裝維護，且成本較低。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下的技術(shù)方案：

一種閥門開度控制裝置，包括用于提供動力的電機、傳遞動力到閥門的傳動機構(gòu)和用于調(diào)整閥門開度的監(jiān)控機構(gòu)，所述傳動機構(gòu)包括和電機連接的驅(qū)動軸，所述驅(qū)動軸末端連接有減速器，減速器的輸出端帶動閥門開合，所述監(jiān)控機構(gòu)包括光柵計數(shù)器和與光柵計數(shù)器電連的單片機，所述光柵計數(shù)器包括安裝在減速器輸出端的光柵盤、對稱設(shè)置在光柵盤兩側(cè)的發(fā)光元件和光敏元件，所述單片機還與電機和減速器電連。

進一步的，所述光柵盤沿徑向安裝在減速器輸出端與閥門連接的傳動桿上。

進一步的，所述發(fā)光元件與傳動桿平行設(shè)置，發(fā)光元件所發(fā)出的光線穿過光柵盤。

進一步的，所述光敏元件與發(fā)光元件的連線與光柵盤垂直，發(fā)光元件所發(fā)出的光線貫穿光柵盤照射到光敏元件上。

進一步的，還包括與單片機電連的顯示器和操作板。

進一步的，還包括有正反轉(zhuǎn)接觸器，所述正反轉(zhuǎn)接觸器安裝在電機內(nèi)，并與單片機電連。

進一步的，所述減速器通過設(shè)置在傳動桿上的聯(lián)軸器帶動閥門上設(shè)置的閥桿。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有如下有益效果：

1、本實用新型整體結(jié)構(gòu)較為簡單，使用的部件也為現(xiàn)代工業(yè)常用產(chǎn)品，維護方便，成本較低，而且部件中沒有彈簧這種容易損壞的部件，使用過程中更為準確，不容易出現(xiàn)誤差；

2、本實用新型將光柵計數(shù)器的光柵盤安裝在動力輸出端的傳動桿上，因此光柵盤的轉(zhuǎn)動角速度與傳動桿相同，可以通過光柵盤所轉(zhuǎn)動的角度來檢測閥門的開度，同時光柵計數(shù)器與單片機電性連接，可以通過單片機來設(shè)定開度啟動或停止電機，也可以設(shè)定多個開度值來進行多次調(diào)整；

3、本實用新型使用減速器與電機連接傳動，可通過單片機改變減速器內(nèi)部的齒輪檔位來調(diào)節(jié)閥門的開關(guān)速率，適應(yīng)閥門使用的更多需求。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型中光柵計數(shù)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1電機，2減速器，3光柵計數(shù)器，4傳動桿，5閥門，6單片機，7顯示器，8操作板，9閥桿，10聯(lián)軸器，11驅(qū)動軸，31光柵盤，32發(fā)光元件，33光敏元件。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型中的技術(shù)方案進一步說明。

實施例：

如圖1-2所示，本實用新型提出了一種閥門開度控制裝置，包括用于提供動力的電機1、傳遞動力到閥門5的傳動機構(gòu)和用于調(diào)整閥門5開度的監(jiān)控機構(gòu)，所述傳動機構(gòu)可傳遞電機1的動力帶動閥門5開合，具體的：

傳動機構(gòu)包括和電機1連接的驅(qū)動軸11，所述驅(qū)動軸11末端連接有減速器2，減速器2內(nèi)部為多種檔位的齒輪組，減速器2輸出端設(shè)置的傳動桿4通過聯(lián)軸器10與閥門5的閥桿9連接，因此可通過減速器2內(nèi)部不同檔位的齒輪組來調(diào)節(jié)閥門5開閉的速率，對液體流量進行控制。

監(jiān)控機構(gòu)包括光柵計數(shù)器3和與光柵計數(shù)器3電連的單片機6，用于檢測轉(zhuǎn)動角度以判斷閥門5的開度，所述光柵計數(shù)器3包括光柵盤31、發(fā)光元件32以及光敏元件33，其中光柵盤32沿徑向安裝在減速器2輸出端的傳動桿4上，發(fā)光元件32與傳動桿4平行設(shè)置，發(fā)光元件32所發(fā)出的光線能垂直穿過光柵盤31，光敏元件33則與發(fā)光元件32沿光柵盤31對稱設(shè)置，使得發(fā)光元件32所發(fā)出的光線正好照射到光敏元件33上，光柵計數(shù)器3與單片機6電性連接，可將收到的光信號轉(zhuǎn)化為電信號并傳遞給單片機6，單片機6與電機1電性連接，因此單片機6將收到的電信號后進行處理后可以得到對應(yīng)的閥門5開度，從而控制電機1的運轉(zhuǎn)達到預(yù)定的閥門5開度效果。

本實用新型的閥門開度控制裝置還包括與單片機6電連的顯示器7和操作板8，顯示器7和操作板8均與單片機6電連，其中顯示器7可以將閥門5的開度以數(shù)字的形式顯示，同時可通過操作板8設(shè)定所需要的開度并人工控制閥門5的開閉。本實施例是通過電機1的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)閥門5的打開與閉合，因此電機1具體為三相異步電機，同時電機1上安裝有正反轉(zhuǎn)接觸器，該正反轉(zhuǎn)接觸器與單片機6電聯(lián)，用來控制電機1的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)從而開閉閥門5。

在本實用新型中，光柵計數(shù)器3是一種通過光電轉(zhuǎn)換原理將從驅(qū)動軸11輸出的機械幾何位移量轉(zhuǎn)換成電信號的裝置。本實用新型實施例提供的閥門開度自動控制裝置以光柵盤31、發(fā)光元件32和光敏元件33替代現(xiàn)有機械電磁式開度控制裝置中的彈簧、限位桿等部件，利用光柵和光電轉(zhuǎn)換實現(xiàn)對閥門5開度的檢測控制。其具體原理如下：在傳動桿4轉(zhuǎn)動時，安裝在傳動桿4上的光柵盤31隨之一起轉(zhuǎn)動，此時發(fā)光元件32發(fā)出的光線垂直照射在光柵盤31上，經(jīng)轉(zhuǎn)動的光柵盤31阻擋后連續(xù)光線被切割為間斷的脈沖光線，脈沖光線照射到光敏元件33上，被光敏元件33內(nèi)部的脈沖電路轉(zhuǎn)化為脈沖電信號，光敏元件33隨后將脈沖電信號發(fā)送給單片機6，單片機6通過光柵盤31的柵格數(shù)以及脈沖電信號的數(shù)值經(jīng)計算可得出傳動桿4的轉(zhuǎn)動角度，進而檢測閥門5的開度。由于光柵盤31可以通過柵格密度來改變其精確度，而且光電信號的傳遞幾乎無延遲，因此該裝置可以精準的控制閥門5開度，其本身也不存在磨損的問題，相比機械電磁式的開度控制裝置大大提高了使用壽命和可靠性。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)和原理，本實用新型的工作方式如下：首先通過操作板8設(shè)定所需要的若干個閥門5開度，單片機6將相關(guān)信號輸入光柵計數(shù)器3中；在閥門5運行的過程中，電機1通過驅(qū)動軸11以及減速器2帶動閥桿9，進而傳動給閥門5，減速器2末端的傳動桿4以及其上安裝的光柵盤31不斷轉(zhuǎn)動，發(fā)光元件32和光敏元件33配合記錄下光脈沖信號并轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送給單片機6處理，單片機6經(jīng)計算后得到傳動桿4轉(zhuǎn)動過的角度以及對應(yīng)的閥門5開度，當接收的電信號達到設(shè)定值時，單片機6控制電機1停止工作，則閥門5停留在設(shè)定開度；當需要達到下一個開度時，則單片機6再次啟動電機1，根據(jù)開度要求電機1正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，繼而重復(fù)上述過程；若需要使閥門5以不同的速率開閉來調(diào)節(jié)液體流量或進行其他用途，則可通過操作板8調(diào)節(jié)減速器2內(nèi)部齒輪的檔位，改變減速器2的轉(zhuǎn)速比例，從而控制閥門5開閉的速率。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當中。