一种调压阀控制器的制作方法

    专利2022-07-06  123


    本实用新型涉及调压阀控制领域,具体涉及一种调压阀控制器。



    背景技术:

    调压技术广泛应用于各行各业中,在技术进步中起着不可小觑的作用,而依托于调压技术的“气压传动”及“附着系数”的实验测量在各大相关企业中更是重点研究对象。然而现有的调压阀控制器往往调控方式单一,通常只有单一的触控式设置或者按键式设置,这类控制方法往往只能对标定气压进行粗略的设定,无法非常精确的对标定气压进行设定。同时调压阀控制器在出厂后各项系数已经标定,无法对其进行二次开发,这对企业的创新开发来说无疑是不利的。



    技术实现要素:

    为了解决现有调压阀控制精确度不够的问题,同时让企业能够在调压阀控制器原有基础上进行二次开发,提高企业的创新能力,本实用新型提出了一种调压阀控制器,包括触控模块、旋钮模块、模拟输入模块、气压传感器、光隔输入模块和主控模块,其中:

    触控模块,用于根据触控板设置标定气压值,并输出模拟信号;

    旋钮模块,用于根据旋钮开关设置标定气压值,并输出模拟信号;

    模拟输入模块,用于将模拟信号转换为数字信号输入主控模块;

    气压传感器,用于检测调压阀实时气压值并生成检测信号;

    光隔输入模块,用于将检测信号光隔输入主控模块;

    主控模块,用于根据数字信号和检测信号输出控制信号调节调压阀的气压。

    进一步地,所述模拟输入模块包括第一和第二模拟输入模块,都含有第八控制芯片(u8),包括第一至第十四引脚,其中:

    第一模拟输入模块,用于接收触控模块发出的模拟信号;

    第二模拟输入模块,用于接收旋钮模块发出的模拟信号。

    其中,所述第一和第二模拟输出模块,均含有:

    第一排插(ai_1),包括第一至第四插孔,其中所述第一插孔接第一电源;所述第二插孔同时连接第十八电阻(r18)、第二十电阻(r20)和第二十一电阻(r21)的一端,第二十和第二十一电阻的另一端接地,第十八电阻的另一端同时连接第十九电阻(r19)、第四电容(c4)、第五二极管(d5)的正极、第二十三电阻(r23)和第八控制芯片的第六引脚,所述第十九电阻和第四电容的另一端,以及第五二极管的负极接地;所述第三插孔接地;所述第四插孔顺序通过第二十二电阻(r22)和第四十四电阻(r44)连接第八控制芯片的第六引脚;

    第二排插(ai_2),包括第一至第四插孔,其中所述第一插孔接第一电源;所述第二插孔同时连接第十电阻(r10)、第十一电阻(r11)和第六电阻(r6)的一端,第十和第十一电阻的另一端接地,第六电阻的另一端同时连接第八电阻(r8)、第七电容(c7)、第三二极管(d3)的正极、第九电阻(r9)和第八控制芯片的第八引脚,所述第八电阻和第七电容的另一端,以及第三二极管的负极接地;所述第三插孔接地;第四插孔顺序通过第七和第四十五电阻连接第八控制芯片的第八引脚;

    所述第八控制芯片的第一引脚接第三电源;第三引脚接第四电源;第四和第七、第九和第十一引脚分别并联接地;第十三和第十四引脚作为数字信号输出端。

    进一步地,还包括继电器模块,用于根据控制信号改变调压阀工作状态,含有第三继电器(k3),所述第三继电器包括第一至第六引脚,其中:

    控制信号输入端,通过第十四电阻(r14)和第十六电阻(r16)分别连接第一三极管(q1)的基极和发射极,所述第一三极管的发射极接地,集电极同时接第三继电器的第四引脚、第三发光二极管(led3)的正极和第四二极管(d4)的负极;所述第三发光二极管的负极通过第三十三电阻(r33)和第四二极管的正极接第三继电器的第三引脚,同时第三引脚连接第二电源;所述第三继电器的第五引脚和第六引脚并联连接第三排插(do3)的第二插孔,第一引脚接第三排插的第一插孔,第二引脚接第三排插的第三插孔,所述第一引脚和第二引脚之间由双向开关连接。

    其中,所述继电器模块:

    当实时气压值低于标定气压值时,控制信号控制第三继电器的第一引脚导通,调压阀升压;

    当实时气压值高于标定气压值时,控制信号控制第三继电器的第二引脚导通,调压阀降压;

    当实时气压值等于标定气压值时,控制信号控制第三继电器的双向开关空接,调压阀保持气压。

    进一步地,还包括稳压模块,用于将第一电源转换为第二至第四电源。

    进一步地,所述触控模块还包括权限控制单元,用于根据权限限定调压阀控制器的气压设置上下限。

    进一步地,还包括通讯模块,用于与外部设备通讯并接收调试数据。

    本实用新型与现有技术相比至少含有以下有益效果:

    (1)本实用新型所述的一种调压阀控制器,采用两种调压设置方式,即旋钮式和触控式两种设置方法,增加了输入方式的同时,还可通过触控式调节先对标定气压进行初步(粗略)的调节,再通过旋钮式调节对标定气压进行微调,大大提升了调试效率,同时提高了调试的精确性;

    (2)带有权限的调压阀控制器设置限定,保证调压阀不被随意调节,避免气阀因无权限下的调节导致的测试失效;

    (3)带有通讯模块,方便用户对调压阀控制器进行二次开发,提高了调压阀控制器的后期工作能力的上限。

    附图说明

    图1为一种调压阀控制器的模块示意图;

    图2为调压阀控制器标定气压设置示意图;

    图3为模拟输出模块电路示意图;

    图4为继电器模块电路示意图;

    图5为权限控制单元登陆界面示意图;

    图6为权限控制单元标定气压上下限设置界面示意图;

    图7为调压阀控制器初始状态界面示意图;

    图8为附着系数实验选择界面;

    图9为主控模块控制芯片电路示意图。

    具体实施方式

    以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。

    实施例一

    为了解决现有调压阀控制精确度不够的问题,同时让企业能够在调压阀控制器原有基础上进行二次开发,提高企业的创新能力,如图1所示,本实用新型提出了一种调压阀控制器,包括触控模块、旋钮模块、模拟输入模块、气压传感器、光隔输入模块和主控模块,其中:

    触控模块,用于根据触控板设置标定气压值,并输出模拟信号;

    旋钮模块,用于根据旋钮开关设置标定气压值,并输出模拟信号;

    模拟输入模块,用于将模拟信号转换为数字信号输入主控模块;

    气压传感器,用于检测调压阀实时气压值并生成检测信号;

    光隔输入模块,用于将检测信号光隔输入主控模块;

    主控模块,用于根据数字信号和检测信号输出控制信号调节调压阀的气压。

    为了更精确的对标定气压进行调试,本实施例中,如图2所示,分别采用的是触控( 或-)和气压值控制旋钮(顺时针或逆时针旋转)的方式来对标定气压进行设定,例如,当标定气压值为0.54mpa时,可通过触控( )调节至0.5,再通过旋钮调节至0.54mpa。通过该设置,增加了输入方式的同时,还可通过触控式调节先对标定气压进行初步(粗略)的调节,再通过旋钮式调节对标定气压进行微调,大大提升了调试效率,同时提高了调试的精确性。

    为此,本实施例所述的调压阀控制器中,所述模拟输入模块包括第一和第二模拟输入模块,都含有第八控制芯片(u8),包括第一至第十四引脚,其中:

    第一模拟输入模块,用于接收触控模块发出的模拟信号;

    第二模拟输入模块,用于接收旋钮模块发出的模拟信号。

    其中,所述第一和第二模拟输出模块,如图3和图9所示,均含有:

    第一排插(ai_1),包括第一至第四插孔,其中所述第一插孔接第一电源;所述第二插孔同时连接第十八电阻(r18)、第二十电阻(r20)和第二十一电阻(r21)的一端,第二十和第二十一电阻的另一端接地,第十八电阻的另一端同时连接第十九电阻(r19)、第四电容(c4)、第五二极管(d5)的正极、第二十三电阻(r23)和第八控制芯片的第六引脚,所述第十九电阻和第四电容的另一端,以及第五二极管的负极接地,所述第二十三电阻的另一端接第十三芯片(u13)的第十四引脚;所述第三插孔接地;所述第四插孔顺序通过第二十二电阻(r22)和第四十四电阻(r44)连接第八控制芯片的第六引脚;

    第二排插(ai_2),包括第一至第四插孔,其中所述第一插孔接第一电源;所述第二插孔同时连接第十电阻(r10)、第十一电阻(r11)和第六电阻(r6)的一端,第十和第十一电阻的另一端接地,第六电阻的另一端同时连接第八电阻(r8)、第七电容(c7)、第三二极管(d3)的正极、第九电阻(r9)和第八控制芯片的第八引脚,所述第八电阻和第七电容的另一端,以及第三二极管的负极接地,所述第九电阻的另一端接第十三芯片的第十三引脚;所述第三插孔接地;第四插孔顺序通过第七和第四十五电阻连接第八控制芯片的第八引脚;

    所述第八控制芯片的第一引脚接第三电源;第三引脚接第四电源;第四和第七、第九和第十一引脚分别并联接地;第十三和第十四引脚作为数字信号输出端。

    因主控模块的控制芯片(u13)的附属晶振电路、时钟电路等为常规电路设置,因此本实施例中不再对其进行详细描述,具体参见附图9。

    而当主控模块接收到接收到数字信号和检测信号后,输出控制信号来对调压阀进行气压调节,其中,为了使控制信号能够根据实际气压情况有效传输至调压阀,还包括继电器模块,如图4所示,用于根据控制信号改变调压阀工作状态,含有第三继电器(k3),所述第三继电器包括第一至第六引脚,其中:

    控制信号输入端,通过第十四电阻(r14)和第十六电阻(r16)分别连接第一三极管(q1)的基极和发射极,所述第一三极管的发射极接地,集电极同时接第三继电器的第四引脚、第三发光二极管(led3)的正极和第四二极管(d4)的负极;所述第三发光二极管的负极通过第三十三电阻(r33)和第四二极管的正极接第三继电器的第三引脚,同时第三引脚连接第二电源;所述第三继电器的第五引脚和第六引脚并联连接第三排插(do3)的第二插孔,第一引脚接第三排插的第一插孔,第二引脚接第三排插的第三插孔,所述第一引脚和第二引脚之间由双向开关连接。

    其中,当实时气压值低于标定气压值时,控制信号控制第三继电器的第一引脚导通,调压阀升压;当实时气压值高于标定气压值时,控制信号控制第三继电器的第二引脚导通,调压阀降压;当实时气压值等于标定气压值时,控制信号控制第三继电器的双向开关空接,调压阀保持气压。通过活用继电器,通过输出不同电压大小的控制信号改变继电器的闭合状态,从而达到了根据标定气压和实时气压调节调压阀的作用。

    进一步地,为了满足各模块对不同工作电压的需求,还包括稳压模块,用于将第一电源(24v)转换为第二电源(5.5v)、第三电源(3.3v)和第四电源(vref)。

    同时,因为本实施例所述的调压阀控制器是用于企业实验用途,不可避免有些重要的数据以及参数,而随意改动调压阀,无疑会对这些数据产生破坏,因此,还包括权限控制单元,如图5和图6所示,用于根据权限限定调压阀控制器的气压设置上下限。

    进一步地,还包括通讯模块,用于与外部设备通讯并接收调试数据,方便用户在现有基础上对调压阀控制器进行二次开发,提高了调压阀控制器的后期工作能力的上限。

    实施例二

    为了更好的对本实用新型所述的调压阀控制器有一个更为直观的了解,本实施例通过一具体的操作流程来对本实用新型所述的调压阀控制器的工作流程进行描述,一种调压阀控制器,包括触控模块、旋钮模块、模拟输入模块、气压传感器、光隔输入模块和主控模块。

    如图7所示,打开调压阀控制器顶的带指示灯开关,控制器进入初始状态。此时,当输入气压(输入值)为1mpa时,因为调压阀为比例阀,输出气压(输出值)为0.5mpa。

    而当需要设定标定气压时,只需按下调压阀控制器左下角的“设定压力值开关”即可进入标定气压设置界面(如图2),通过触控屏上的“ ”或“-”对标定气压进行初步粗调(如调节到0.5mpa),再通过“气压值控制旋钮”对标定气压进行细调(如调节到0.54mpa)。模拟输入模块将模拟信号转化为数字信号传输至主控模块。同时气压传感器检测调压阀的实时气压并生成检测信号传输给主控模块。

    此时无论输入气压(输入值)为多少,只要实时气压值不低于0.54mpa,主控模块输出的控制信号(通过调压阀控制器上端的“输出到执行器”接线孔将控制信号传输至调压阀)都可通过调节调压阀的输出比例,来使输出气压达到标定气压的大小。

    同时,为了保证实验安全性,管理员还可通过触控模块进入权限控制单元,对标定气压的上下限设定值进行限定,避免人为误操作导致的调压阀损坏。

    进一步地,内置通讯模块,可由调压阀控制器上端的“输出至上位机”插孔与外部设备进行通讯,可对调压阀控制器进行调试或者进行二次开发。

    在另一优选例中,本实施例所述的调压阀控制器还可通过按下控制器右下角的“附着系数实验开关”进入附着系数实验选择界面(如图8),通过选择不同的实验,进行相应的控制。

    综上所述,本实用新型的一种调压阀控制器,采用两种调压设置方式,即旋钮式和触控式两种设置方法,增加了输入方式的同时,还可通过触控式调节先对标定气压进行初步(粗略)的调节,再通过旋钮式调节对标定气压进行微调,大大提升了调试效率,同时提高了调试的精确性;

    带有权限的调压阀控制器设置限定,保证调压阀不被随意调节,避免气阀因无权限下的调节导致的测试失效;还带有通讯模块,方便用户对调压阀控制器进行二次开发,提高了调压阀控制器的后期工作能力的上限。

    本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。


    技术特征:

    1.一种调压阀控制器,其特征在于,包括触控模块、旋钮模块、模拟输入模块、气压传感器、光隔输入模块和主控模块,其中:

    触控模块,用于根据触控板设置标定气压值,并输出模拟信号;

    旋钮模块,用于根据旋钮开关设置标定气压值,并输出模拟信号;

    模拟输入模块,用于将模拟信号转换为数字信号输入主控模块;

    气压传感器,用于检测调压阀实时气压值并生成气压信号;

    光隔输入模块,用于将气压信号光隔输入主控模块;

    主控模块,用于根据数字信号和气压信号输出控制信号调节调压阀的气压。

    2.如权利要求1所述的一种调压阀控制器,其特征在于,所述模拟输入模块包括第一和第二模拟输入模块,都含有第八控制芯片(u8),包括第一至第十四引脚,其中:

    第一模拟输入模块,用于接收触控模块发出的模拟信号;

    第二模拟输入模块,用于接收旋钮模块发出的模拟信号。

    3.如权利要求2所述的一种调压阀控制器,其特征在于,所述第一和第二模拟输出模块,均含有:

    第一排插(ai_1),包括第一至第四插孔,其中所述第一插孔接第一电源;所述第二插孔同时连接第十八电阻(r18)、第二十电阻(r20)和第二十一电阻(r21)的一端,第二十和第二十一电阻的另一端接地,第十八电阻的另一端同时连接第十九电阻(r19)、第四电容(c4)、第五二极管(d5)的正极、第二十三电阻(r23)和第八控制芯片的第六引脚,所述第十九电阻和第四电容的另一端,以及第五二极管的负极接地;所述第三插孔接地;所述第四插孔顺序通过第二十二电阻(r22)和第四十四电阻(r44)连接第八控制芯片的第六引脚;

    第二排插(ai_2),包括第一至第四插孔,其中所述第一插孔接第一电源;所述第二插孔同时连接第十电阻(r10)、第十一电阻(r11)和第六电阻(r6)的一端,第十和第十一电阻的另一端接地,第六电阻的另一端同时连接第八电阻(r8)、第七电容(c7)、第三二极管(d3)的正极、第九电阻(r9)和第八控制芯片的第八引脚,所述第八电阻和第七电容的另一端,以及第三二极管的负极接地;所述第三插孔接地;第四插孔顺序通过第七和第四十五电阻连接第八控制芯片的第八引脚;

    所述第八控制芯片的第一引脚接第三电源;第三引脚接第四电源;第四和第七、第九和第十一引脚分别并联接地;第十三和第十四引脚作为数字信号输出端。

    4.如权利要求1所述的一种调压阀控制器,其特征在于,还包括继电器模块,用于根据控制信号改变调压阀工作状态,含有第三继电器(k3),所述第三继电器包括第一至第六引脚,其中:

    控制信号输入端,通过第十四电阻(r14)和第十六电阻(r16)分别连接第一三极管(q1)的基极和发射极,所述第一三极管的发射极接地,集电极同时接第三继电器的第四引脚、第三发光二极管(led3)的正极和第四二极管(d4)的负极;所述第三发光二极管的负极通过第三十三电阻(r33)和第四二极管的正极接第三继电器的第三引脚,同时第三引脚连接第二电源;所述第三继电器的第五引脚和第六引脚并联连接第三排插(do3)的第二插孔,第一引脚接第三排插的第一插孔,第二引脚接第三排插的第三插孔,所述第一引脚和第二引脚之间由双向开关连接。

    5.如权利要求4所述的一种调压阀控制器,其特征在于,所述继电器模块:

    当实时气压值低于标定气压值时,控制信号控制第三继电器的第一引脚导通,调压阀升压;

    当实时气压值高于标定气压值时,控制信号控制第三继电器的第二引脚导通,调压阀降压;

    当实时气压值等于标定气压值时,控制信号控制第三继电器的双向开关空接,调压阀保持气压。

    6.如权利要求1所述的一种调压阀控制器,其特征在于,还包括稳压模块,用于将第一电源转换为第二至第四电源。

    7.如权利要求1所述的一种调压阀控制器,其特征在于,所述触控模块还包括权限控制单元,用于根据权限限定调压阀控制器的气压设置上下限。

    8.如权利要求1所述的一种调压阀控制器,其特征在于,还包括通讯模块,用于与外部设备通讯并接收调试数据。

    技术总结
    本实用新型公开了一种调压阀控制器,包括触控模块、旋钮模块、模拟输入模块、气压传感器、光隔输入模块和主控模块。通过触控模块、旋钮模块输入模拟信号,并通过模拟输入模块将模拟信号转换为数字信号传输给主控模块,主控模块根据数字信号和气压传感器检测的检测信号,生成控制信号控制调压阀运作。本实用新型采用两种调压设置方式,即旋钮式和触控式两种设置方法,增加了输入方式的同时,还可通过触控式调节先对标定气压进行初步(粗略)的调节,再通过旋钮式调节对标定气压进行微调,大大提升了调试效率,同时提高了调试的精确性。

    技术研发人员:陈伟艳;熊乐;徐良;屈亚洲;唐嘉城;朱今镜
    受保护的技术使用者:中汽研汽车检验中心(宁波)有限公司
    技术研发日:2020.07.06
    技术公布日:2021.03.16

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