本實用新型涉及閥門定位器領域，尤其是一種非接觸式閥門定位器。

背景技術：

由于氣動系統具有結構簡單、性價比高、綠色環保、安全可靠、抗高頻干擾、過載能力強等諸多優點，因而在工業過程控制領域，得到了廣泛應用。但是，在傳統的氣動設備的位移檢測中，例如閥位變動器、氣動定位控制器等，常用各種機械傳動機構和接觸式電位器作為傳感器，所以往往出現磨損、氧化、老化、機械滯后等不良現象，嚴重影響測量和控制精度。而非接觸式直線位移傳感器，作為一種無接觸、線性、高精度傳感器，則可以極大地彌補了傳統位移檢測傳感器的不足。

技術實現要素：

本實用新型的實用新型目的在于：針對上述存在的問題，提供一種基于非接觸、高精度的傳感器作為位移傳感器，并且可以實現無線控制的智能閥門定位器。

本實用新型采用的技術方案如下：

本實用新型的非接觸式閥門定位器，包括依次連接的保護與濾波電路、前端信號處理單元、微處理器，以及與微處理器分別連接的閥位反饋單元、位置反饋輸出單元、電氣轉換單元和顯示單元；所述閥位反饋單元包括閥位處理單元和非接觸式直線位移傳感器。

以上結構中氣動執行機構上設置有一種非接觸的位移傳感器，可以克服原閥門定位器因機械機構和接觸式電位器工作中產生的磨損、老化，而影響精度的問題，從而提高閥門定位器的精度。

本實用新型的非接觸式閥門定位器，所述非接觸式直線位移傳感器包括磁鋼、殼體、磁敏元件、測量電路；磁鋼固定于被測物體上，位于殼體的上方；殼體內有空腔，設置有測量電路；磁鋼下方殼體中對應位置設置有磁敏元件，與測量電路相連。

以上非接觸式直線位移傳感器的結構，磁鋼隨著被測物體一起移動，磁敏元件所在位置的磁場強度發生變化，從而使磁敏元件的輸出發生相應的變化，通過傳感器的標定就可以得到物體移動的位移量。

本實用新型的非接觸式閥門定位器，所述顯示單元采用的是液晶顯示器，微處理器通過I/O接口與顯示單元連接；顯示單元上還設置有紅外接口，連接紅外設備。

以上結構中，顯示單元上設置有紅外接口，可以進行遠程無線控制，方便于對定位器的查看以及遠程的控制。

本實用新型的非接觸式閥門定位器，所述位置反饋輸出單元包括4-20MA輸出電路和HART輸出電路；所述位置反饋輸出單元通過閥位輸出接口與微處理器連接，同時與DCS系統控制器連接。

以上結構，位置反饋輸出單元通過接口與微處理器相連接，采樣、處理后的閥位數據可通過該位置反饋輸出電路傳輸至系統控制器。

本實用新型的非接觸式閥門定位器，所述前端信號處理單元采用康銅檢流器，結合共模抑制及補償放大電路，同時連接電源單元。

以上結構，前端信號處理單元可以通過康銅檢流器和結合共模抑制及補償放大電路完成前端信號的采集和綜合濾波處理。

本實用新型的非接觸式閥門定位器，所述保護與濾波電路包括依次連接的穩壓二極管、DC-DC穩壓模塊和A/D轉換模塊；所述穩壓二極管，用于實現I/V轉換；所述DC-DC穩壓模塊，用于將固定直流電壓變換為可變直流電壓；所述A/D轉換模塊，用于將模擬信號轉化為數字信號。

以上結構，實現I/V轉換，并將固定直流電壓變換為可變直流電壓，將模擬信號轉化為數字信號，從而把輸入的電流控制信號轉化為微處理可以讀取的數據，實現控制。

本實用新型的非接觸式閥門定位器，所述電氣轉換單元包括氣源、氣動執行機構、壓電閥和閥門，壓電閥分別連接氣源和氣動執行機構，氣動執行機構連接閥門；所述電氣轉換單元通過輸出驅動與微處理器的I/O接口連接。

本實用新型的非接觸式閥門定位器，所述壓電閥為集成式先導閥。

以上結構，所采用的集成式先導閥將兩只開關閥與部分氣動回路集成于一體，結合PWM控制技術，提高了控制性能。

本實用新型的非接觸式閥門定位器，所述非接觸式直線位移傳感器與氣動執行機構配合使用，連接閥位處理單元。

本實用新型的非接觸式閥門定位器的工作過程：上機輸入的電流經過保護與濾波電路和前端信號處理單元，進行A/D采樣，上傳到微處理器，得到閥位設定信號：非接觸式直線位移傳感器，檢測閥門的位移量，轉換成電信號，經過A/D采樣，上傳微處理器，得到閥位反饋信號；將閥位設定信號和閥位反饋信號進行比較，得到偏差值，當閥位偏差值大于5mm時，壓電閥全開，調節閥全速進氣，對閥位進行快速調節，快速接近目標位置；當閥位偏差值小于5mm時，輸出一定周期和占空比的PWM控制信號，進行細調，偏差較小時進行微調；當閥位偏差值小于1mm時，關閉壓電閥，使閥位保存當前位置。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是：

1、 測量精度高。定位器中采用的位移傳感器為非接觸位移傳感器，可以避免原閥門中因為機械傳動所產生的磨損、老化等問題，提高傳感器的測量精度。

2、 可以進行遠程無線控制，顯示模塊中包含進行無線傳輸的模塊，可以進行無線遠程控制，方便于遠距離查看和控制。

3、 通過采集的控制信號和閥門位移信號的對比，調節閥門的移動，最終將閥門的位移量調節為上級控制所需的量，達到控制的需求。

附圖說明

本實用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是本實用新型一種非接觸式閥門定位器的結構示意圖。

圖2是非接觸式直線位移傳感器的結構示意圖。

圖中標記的1為被測物體，2為磁鋼，3為殼體，4為測量電路，5為磁敏元件。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1 ，本實用新型的非接觸式閥門定位器，包括依次連接的保護與濾波電路、前端信號處理單元、微處理器，以及與微處理器分別連接的閥位反饋單元、位置反饋輸出單元、電氣轉換單元和顯示單元；所述閥位反饋單元包括閥位處理單元和非接觸式直線位移傳感器。

如圖2，本實用新型的非接觸式閥門定位器，所述非接觸式直線位移傳感器包括磁鋼2、殼體3、磁敏元件5、測量電路4；磁鋼2固定于被測物體1上，位于殼體3的上方；殼體3內有空腔，設置有測量電路4；磁鋼2下方殼體3中對應位置設置有磁敏元件5，與測量電路4相連。

本實用新型的非接觸式閥門定位器，所述顯示單元采用的是液晶顯示器，微處理器通過I/O接口與顯示單元連接；顯示單元上還設置有紅外接口，連接紅外設備。

本實用新型的非接觸式閥門定位器，所述位置反饋輸出單元包括4-20MA輸出電路和HART輸出電路；所述位置反饋輸出單元通過閥位輸出接口與微處理器連接，同時與DCS系統控制器連接。

本實用新型的非接觸式閥門定位器，所述前端信號處理單元采用康銅檢流器，結合共模抑制及補償放大電路，同時連接電源單元。

本實用新型的非接觸式閥門定位器，所述保護與濾波電路包括依次連接的穩壓二極管、DC-DC穩壓模塊和A/D轉換模塊；所述穩壓二極管，用于實現I/V轉換；所述DC-DC穩壓模塊，用于將固定直流電壓變換為可變直流電壓；所述A/D轉換模塊，用于將模擬信號轉化為數字信號。

本實用新型的非接觸式閥門定位器，所述電氣轉換單元包括氣源、氣動執行機構、壓電閥和閥門，壓電閥分別連接氣源和氣動執行機構，氣動執行機構連接閥門；所述電氣轉換單元通過輸出驅動與微處理器的I/O接口連接。

本實用新型的非接觸式閥門定位器，所述壓電閥為集成式先導閥。

本實用新型的非接觸式閥門定位器，所述非接觸式直線位移傳感器與氣動執行機構配合使用，連接閥位處理單元。

本實用新型的非接觸式閥門定位器，上機輸入的電流經過保護與濾波電路和前端信號處理單元，進行A/D采樣，上傳到微處理器，得到閥位設定信號：非接觸式直線位移傳感器，檢測閥門的位移量，轉換成電信號，經過A/D采樣，上傳微處理器，得到閥位反饋信號；將閥位設定信號和閥位反饋信號進行比較，得到偏差值，當閥位偏差值大于5mm時，壓電閥全開，調節閥全速進氣，對閥位進行快速調節，快速接近目標位置；當閥位偏差值小于5mm時，輸出一定周期和占空比的PWM控制信號，進行細調，偏差較小時進行微調；當閥位偏差值小于1mm時，關閉壓電閥，使閥位保存當前位置。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。