发明名称 具有自行检测功能的阀作动器及智慧型阀作动器
摘要 本案阀作动器可构成自行检测型,系根据各种感测器的状态资料,利用阀控制通路的启闭状态,自行检测装置本身的劣化情况等,预测阴螺纹、密封等组件更换期或作动状态,得以自行检测进行保养;亦可构成智慧型,系根据各种感测器的状态资料,利用阀自行控制通路的启闭状态,自行检测装置本身的劣化状态等,预测阴螺纹、密封等组件之更换期或作动状态,得以进行运转操作和保养,具有如此功能。
申请公布号 TWI223042 申请公布日期 2004.11.01
申请号 TW092125130 申请日期 2003.09.12
申请人 西部电机股份有限公司 发明人 森正和;谷直树
分类号 F16K37/00;G01D5/00 主分类号 F16K37/00
代理机构 代理人 李志鹏 台北市松山区民权东路三段一四四号一五二六室
主权项 1.一种具有自行检测功能之阀作动器,包括心轴,安 装有阀,以启闭通路,并可上下移动地支持于罩壳, 以便利用该阀就该通路进行启闭作动;杆衬套,具 有阴螺纹,可与该心轴所设阳螺纹螺合,且转动自 如地支持于该罩壳;蜗轮,旋转驱动该杆衬套,固定 于该杆衬套,使该心轴上下移动,以及具有蜗杆之 传动机构,以传递与该蜗轮螺合的驱动机构之转动 ;其特征为,具有设定器,以设定状态资料预设之规 定设定値;各种感测器,分别测量该状态资料之测 定値;第一控制电路,将该测定値和该设定値比较 判断,因应该测定値超出该设定値外之资讯,发出 组件更换处理、警报等之处理;第一显示装置,显 示该感测器所得该测定値,并显示由该控制电路发 出之该处理;第一控制基板,具有通讯单位,连接于 该设定器、该控制电路、该第一显示装置和该第 一控制电路;以及第一控制器,除经由该通讯单位 显示该测定値外,同时与该资讯相对应,经由该第 一控制电路,作动该驱动机构者。 2.如申请专利范围第1项之阀作动器,其中测量该状 态资料之该感测器包含:第一转数感测器,除了测 量该心轴转数,经测量阀位置,以测出该阀之通路 开度外,同时具有积算该转数之编码器;扭矩感测 器,测量该心轴负载之扭矩;温度感测器,以测量该 驱动机构的马达和该第一控制基板领域之温度;湿 度感测器,以测量该阀作动器内部之湿度;振动感 测器,以测量该阀作动器之振动;阴螺纹磨损感测 器,利用该第一转数感测器和该扭矩感测器,以测 量该杆衬套之该阴螺纹磨损;以及电流感测器,以 测量驱动该马达之启动电流,而测出转数者。 3.如申请专利范围第2项之阀作动器,其中该第一控 制电路将该第一转数感测器、该扭矩感测器、该 温度感测器、该湿度感测器、该振动感测器、该 阴螺纹磨损感测器和该电流感测器之该测定値,与 该设定値比较判断,除对异常资讯输出异常信号之 外,同时经由该通讯单位,与该第一控制器交换资 讯,利用该第一控制器之指令,经由该第一控制电 路作动该驱动机构者。 4.如申请专利范围第1项之阀作动器,其中该阴螺纹 磨损感测器,除利用该控制电路中之该扭矩感测器 ,基于按照该蜗杆轴向移动量所得扭矩曲线,决定 该阳螺纹与该阴螺纹间之间隙量外,同时利用该第 一转数感测器,测量与该间隙量相对应之该杆衬套 转数,以该杆衬套之该转数乘以该阴螺纹之螺距计 算,而测出该阴螺纹之磨损量者。 5.如申请专利范围第1项之阀作动器,其中该第一显 示装置系LCD,以显示测定该状态资料之该测定値、 该状态资料预设之该设定値,以及组件故障资料或 异常之各种资讯者。 6.如申请专利范围第1项之阀作动器,其中该第一控 制器系习知控制装置、个人电脑和无线遥控器者 。 7.如申请专利范围第6项之阀作动器,其中该第一控 制器系利用该温度感测器所得该测定値,基于预设 之该状态资料预测控制该驱动机构之马达、电子 元件等组件劣化之各种资讯者。 8.如申请专利范围第6项之阀作动器,其中该第一控 制器系利用该湿度感测器所得该测定値,基于预设 之该状态资料预测控制加热器配线不佳、盖体安 装不佳、盖体内浸水之各种资讯者。 9.一种智慧型阀作动器,包括心轴,安装有启闭通路 用之阀,且可上下移动地支持于罩壳;杆衬套,具有 阴螺纹,可与该心轴所设阳螺纹螺合,且转动自如 地支持于该罩壳;蜗轮,旋转驱动该杆衬套,固定于 该杆衬套,使该心轴上下移动;以及传动机构,具有 蜗杆,可传递与该蜗轮螺合的驱动机构之转动;其 特征为,具有可逆器,设于构成该驱动机构之马达; 设定器,设定状态资料之适当设定値;各种感应器, 分别测量该状态资料之测定値;第二控制电路,因 应该感测器所得该测定値,将该测定値与该设定値 加以比较计算,因应该测定値超出该设定値以外时 ,作动该驱动机构,进行程式动作,适当自行控制该 阀对该通路之启闭状态;第二显示装置,除显示该 测定値外,同时因应该第二控制电路发出之该资讯 ,显示组件更换处理、警报等处理;第二控制基板, 具有通讯单位,连接于该设定器、该第二控制电路 、该第二显示装置和该第二控制电路;以及第二控 制器,除经由该通讯单位显示该测定値和该资讯, 并输入改变该设定値外,同时操作该驱动机构,适 当控制该阀对该通路之启闭状态者。 10.如申请专利范围第9项之阀作动器,其中测量该 状态资料之该感测器包含:第二转数感测器,除了 测量该心轴转数,经测量阀位置,以测出该阀之通 路开度外,同时具有积算该转数之编码器;扭矩感 测器,测量该心轴负载之扭矩;温度感测器,以测量 该驱动机构的马达和该第二控制基板领域之温度; 湿度感测器,以测量该阀作动器内部之湿度;振动 感测器,以测量该阀作动器之振动;阴螺纹磨损感 测器,利用该第二转数感测器和该扭矩感测器,以 测量该杆衬套之该阴螺纹磨损;以及电流感测器, 以测量驱动该马达之启动电流,而测出转数者。 11.如申请专利范围第10项之阀作动器,其中该阴螺 纹磨损感测器,除利用该控制电路中之该扭矩感测 器,基于按照该蜗杆轴向移动量所得扭矩曲线,决 定该阳螺纹与该阴螺纹间之间隙量外,同时利用第 二转数感测器,测量与该间隙量相对应之该杆衬套 转数,以该杆衬套之该转数乘以该阴螺纹之螺距计 算,而测出该阴螺纹之磨损量者。 12.如申请专利范围第9项之阀作动器,其中该第二 控制器对分别设于复数该阀作动器的该第二控制 基板之该控制电路,分别加以控制者。 13.如申请专利范围第9项之阀作动器,其中该第二 控制器系个人电脑和无线遥控器者。 14.如申请专利范围第9项之阀作动器,其中该第二 显示装置系LCD,可显示各种该设定値之设定状态, 以及组件之故障资料或异常之各种资讯者。 15.如申请专利范围第9项之阀作动器,其中该第二 控制器系利用该转数感测器所得该测定値,基于该 状态资料预测控制组件之驱动部,以及各密封寿命 之各种资讯者。 16.如申请专利范围第1项之阀作动器,其中该第二 控制器系利用该温度感测器所得该测定値,基于预 设之该状态资料预测控制该驱动机构之马达、电 子元件等组件劣化之各种资讯者。 17.如申请专利范围第1项之阀作动器,其中该第二 控制器系利用该湿度感测器所得该测定値,基于预 设之该状态资料预测控制加热器之配线不佳、盖 体安装不佳、盖体内浸水状况之各种资讯者。 图式简单说明: 第1图为本发明阀作动器一实施例的具有自行检测 功能之阀作动器概略方块图; 第2图为第1图所示阀作动器的驱动系中控制电路 要部之断面图; 第3图为此阀作动器外观之概略图; 第4图为本发明具有横式手动手柄的驱动系之阀作 动器之概略图; 第5图为本发明具有立式手动手柄的驱动系之阀作 动器之概略图; 第6图为此阀作动器所设扭矩感测器一例之断面图 ; 第7图为本发明阀作动器另一实施例之智慧型阀作 动器概略方块图; 第8图为第7图所示阀作动器驱动系的控制电路要 部方块图; 第9图为第7图所示阀作动器之概略图。
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