[發(fā)明專利]開度指示器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010293136.8
• 申請日: 2010-09-27
• 公開（公告）號: CN102003571A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 張永忠;吳舒辭
• 申請（專利權）人: 中南林業(yè)科技大學
• 主分類號: F16K37/00
• 分類號: F16K37/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及閥門裝置，尤其涉及一種檢測并指示閥門開啟幅度的開度指示器。

背景技術

由于在水泵開啟時，水泵會帶動閥門振動，所以常用的直線電位器傳感器、基于相對值檢測的光電式傳感器都不能可靠地工作。

現(xiàn)有的開度指示實際就是需要指示閥門推進桿的位移，也就是位移指示。檢測位移的方法很多：如激光傳感器、精密光柵尺、同步感應尺，這些工具在高精度的測量中常采用，分辨率可達0.01毫米或更高，但價格高，對環(huán)境也要求高，一般使用的開度指示器主要為旋轉編碼器，它經過齒條裝置可以將直線位移轉換成旋轉角度，旋轉編碼器可以較高的精度檢測出角度變化，但旋轉編碼器內部有玻璃構件，抗振性能不好，不適合在水泵開啟時使用，且以上介紹的方法都只能反應相對位置，對于在指示器沒有通電時產生的位移無法檢測出來，如果需要檢測在指示器沒通電時的位移，必須使用能反應絕對位置的傳感器。

而一般來說，現(xiàn)有采用的能反應絕對位置的傳感器，主要為電阻式位移傳感器，這是一種接觸式的傳感器，輸出模擬信號，檢測精度與電路設計有關，能在任何時候反應出絕對位置，但由于是接觸式的，在頻繁移動或震動環(huán)境中使用時容易失效，壽命有限。

發(fā)明內容

本發(fā)明所解決的技術問題在于提供一種開度指示器，以解決上述背景技術中的缺點。

本發(fā)明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn)：

開度指示器，主要包括一個控制顯示器和一個測量器，中間通過一電纜線連接，其中所述控制顯示器內部包括一主控器和一顯示裝置，所述測量器有一發(fā)光二極管陣列和與其相對應的光電傳感器組成，中間有一由主控器控制的帶孔擋板，所述電纜線由數(shù)據(jù)線和電源線組成。

利用光幕原理，利用一發(fā)光二極管陣列和陳列在發(fā)光二極管對面的光電傳感器進行位置測定：由紅外發(fā)光二極管列發(fā)出一排平行紅外光線，由對面的光電傳感器接收，當有物體在發(fā)射與接收之間阻擋時，相應位置的光電傳感器將無法接收到光信號，因而可以確定被測物體的絕對位置。

然而，在本發(fā)明中，由于光線密度決定了位移檢測的分辨率。即分辨率受紅外發(fā)光二極管列發(fā)出的紅外光線密度的影響，常用紅外光電槽隙器件的寬度為6mm，也就是說紅外光線的間距最小也得大于6mm，這將嚴重限制這種傳感器的使用，因此在紅外發(fā)光二極管列和光電傳感器的位置檢測檔板上，增開有若干小孔，下端無孔部分要略長與有孔的上端部分，利用單片式計算機就可以配合程序將下方被擋住的第一條紅外光線作為位置的整數(shù)單位，上方沒有被遮擋的孔的位置作為位置檢測的小數(shù)部份，這樣可以用較大的光線間距來實現(xiàn)分辨率要求較高的位置檢測。

傳感器部分采用單片機作為主控器，單片機連接光電傳感器并控制和保持光電傳感器工作在掃描狀態(tài)，紅外發(fā)光管按常用的矩陣方式連接，單片機控制紅外發(fā)光管的正負輸入端，當一個輸出高電頻，一個輸出低電頻時，紅外發(fā)光管發(fā)光，單片機接著檢測光電傳感器信號，以決定對應的紅外光線是否被擋住，然后再以同樣的方式檢測下一個光線是否被檔住，直到所有光線都檢測完成。單片機結合本文中提高分辨率的方法讀取并計算出光線中間檔板的絕對位置。

傳感器檢測到的位置信號以二進制數(shù)據(jù)格式通過RS485數(shù)據(jù)總線傳送到顯示儀表，顯示儀表再根據(jù)用戶的要求換算成以百分比表示的閥門開度，并顯示出來。同時RS485總線也可以同時連接到計算機，這樣開度數(shù)據(jù)就能同步在計算機上顯示出來。

有益效果：

本發(fā)明基于紅外光電傳感器采用絕對值位置檢測原理，很好地解決了開度指示器在振動環(huán)境中檢測不可靠或壽命不長的缺點，同時利用普通光電傳感器提高分辨率的方法，在不提高成本的同時提高了檢測精度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明較佳實施例的示意圖；

圖2為本發(fā)明的絕對值光電位置裝置示意圖；

圖3為本發(fā)明高分辨率傳感器示意圖一；

圖4為本發(fā)明高分辨率傳感器示意圖二。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。

參見圖1的開度指示器的較佳實施例的示意圖，包括控制顯示器1和測量器3，中間以數(shù)據(jù)線和普通電線組成的電纜線2進行連接。

參見圖2的本發(fā)明的絕對值光電位置裝置示意圖，其中在測量器3上有一發(fā)光二極管陣列4，發(fā)光二極管陣列4對面有一對應的光電傳感器7，工作時，發(fā)光二極管陣列4發(fā)出一系列檢測光束6，當檢測光束6中間有相應被測物體5時被測物體5擋住檢測光束6，即可在光電傳感器7的相關信號點的輔助下，得到被測物體5的位置信息，并經過換算通過控制顯示器1顯示出來。