[發明專利]調節驅動裝置

無效

• 申請號: 200810095305.X
• 申請日: 2008-04-22
• 公開（公告）號: CN101294794A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: W·舒爾茨;F·馬克斯
• 申請（專利權）人: ABB股份公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/26;G05D3/20;F15C3/00;F15B15/28;F16K37/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 董華林

技術領域

本發明涉及一種用于操縱在加工工藝設備中的自動化技術的調節機構的調節驅動裝置。

背景技術

這種調節驅動裝置配備有一個調節裝置，該調節裝置將調節機構的當前的實際位置與預定的額定位置比較并且這樣控制調節驅動裝置，使得實際位置朝預定的額定位置的方向補償地改變。因此調節驅動裝置具有一個位置傳感裝置，它將調節機構的當前的實際位置報告給調節裝置。

由DE?42?39?635?A1已知一種在電氣的位置調節器中用于閥桿運動的位移探測的方法，其中在一個感應工作的傳感器中激勵在LC諧振電路內的高頻振蕩用于產生高頻的電磁的交變場，該交變場通過一個由閥桿帶動的導電的物體與位移有關地減弱，并且其中振蕩信號被解調并且未加強地輸送至用于評價與位移有關的振幅減弱的微機。雖然這種方法配備一個非接觸式的位移測量裝置，但是用于執行該方法的儀器耗費相當高并且尤其在設備粗暴運行的振動時測量精確度已經證實為不充分的。

另外由DE?42?39?635?A1作為現有技術已經已知的是，電位器、電容傳感器以及差動變壓器用于在閥桿上的位移測量，它們通過在閥桿上的杠桿分接頭進行操縱。該已知的解決方案的缺點是多方面的。電位器通常受到磨損，尤其是它們用在強烈的機械振動或者搖動的區域中的情況下。這種磨損通過在電位器的工作時刻中漸增的磨損而感覺到。可變電容器的使用非常昂貴，因為在此必須涉及防潮的耗費的保護措施并且此外非常精確的機械的軸承是必需的。差動變壓器的使用由于貴的機械支承是不利的，因為必須抑制在線圈中磁鐵的橫向運動。此外相應于供給的必需的電子裝置過貴并且具有相當高的功率消耗。

由DE?100?16?636?A1已知一種位置調節器，尤其是用于可通過驅動裝置操縱的閥，該位置調節器包括一個用于探測調節機構的實際位置的位置傳感器和一個用于將實際位置與可預定的額定位置比較的并且用于產生調節信號的調節單元，其中一個磁體并且一個磁阻效應的傳感器設置為位置傳感器，它們相應于調節機構的運動可相對彼此地旋轉或者移動。

發明內容

本發明的目的在于提出一種調節驅動裝置，它具有用于探測調節機構的位置的物件，這些物件在小的電流消耗中具有高的測量精度并且對于振動是不敏感的。

本發明由一種用于操縱調節機構的調節驅動裝置出發，該調節機構配設一個用于探測調節機構的實際位置的位置檢測裝置，該位置檢測裝置與一個調節單元作用連接，用于將實際位置與可預定的額定位置比較并且用于產生用以控制調節驅動裝置的調節信號。

按本發明配設于調節驅動裝置的位置檢測裝置具有一個圖形載體，其表面至少部分地用可光學探測的圖形覆蓋。另外設置一個固定的光學的掃描裝置，該掃描裝置的光軸對準圖形。

圖形載體和掃描裝置彼此機械地分開，使得由調節驅動裝置傳遞到位置檢測裝置上的機械的搖動和振動遠離掃描裝置。傳遞到圖形載體上的振動可以通過探測信號構成平均值而消除，所述振動在掃描裝置的光軸中作為周期的圖形變化變得明顯。位置檢測裝置有利地相對于機械的搖動和振動是不敏感的。

根據本發明的另一特征，圖形載體構成旋轉對稱的盤形的并且圖形徑向地設置在圖形載體上。在此掃描裝置的光軸垂直于盤平面并且平行于圖形載體的對稱軸線。在每次改變調節機構的位置時圖形載體通過繞其與旋轉軸線重合的對稱軸線的旋轉相應地被跟蹤。在掃描裝置的焦點中的圖形改變識別為調節機構的實際位置的改變。

有利的是，圖形構成為同心環繞的圓環形的軌跡。

根據本發明的另一特征，圖形載體構成為輥形的并且圖形設置在圖形載體的外套上。在此掃描裝置的光軸垂直于外套和圖形載體的對稱軸線。在每次改變調節機構的位置時圖形載體通過繞其與旋轉軸線重合的對稱軸線的旋轉相應地被跟蹤。在掃描裝置的焦點中的圖形改變識別為調節機構的實際位置的改變。

根據本發明的另一特征，圖形載體通過間歇的光源照射。因此位置檢測裝置用比在圖形載體的持續照射中更小的能量就足夠了。另外這種運行方式迎合順序工作的光學的掃描裝置的和設置在后面的加工機構的不連續的工作方式。

根據本發明的其它的特征設定，圖形構成為環繞的軌跡，該軌跡根據圖形載體的幾何形狀具有圓環形的或者輪胎形的造型。即使用于位置探測的環繞的軌跡在按規定的使用期間僅部分地在與調節機構的運動相應的分段上被探測，那么完全環繞圖形載體的軌跡具有這樣的優點，即圖形載體關于其相對于掃描裝置的角度位置首先是可任意裝配的并且探測區域的起始值和最終值在運行時在初始化過程期間一次確定。因此避免人員操縱的錯誤調節。