專(zhuān)利名稱(chēng)：燃?xì)饩o急自動(dòng)切斷電磁閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁閥，特別涉及一種安裝在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿郎系?燃?xì)饩o急自動(dòng)切斷電磁閥。
背景技術(shù)：
目前，安裝在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿郎系娜細(xì)庾詣?dòng)切斷電磁閥，其電控箱 為外置的，外置電控箱的開(kāi)閥按鍵管理不善，會(huì)造成致命的誤關(guān)閉/ 開(kāi)啟動(dòng)作。這類(lèi)閥的開(kāi)啟須持續(xù)通電，長(zhǎng)期通電溫度升高，易造成電 磁線圈的損壞，還易受供電電壓波動(dòng)的影響，出現(xiàn)誤關(guān)閥，給管理帶 來(lái)困難。防止閥門(mén)誤開(kāi)啟的最有效的人工干預(yù)措施為只允許通過(guò)閥 門(mén)自身的手動(dòng)裝置人工開(kāi)啟。緊急自動(dòng)切斷閥一旦開(kāi)閉，開(kāi)閥前應(yīng)由 專(zhuān)業(yè)人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安全檢查并排除可能的事故隱患后，方可人工開(kāi) 啟，恢復(fù)供氣，燃?xì)忾y門(mén)誤開(kāi)啟會(huì)導(dǎo)致致命的后果。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題是要提供一種內(nèi)置控制器并可現(xiàn)場(chǎng)人工開(kāi)啟 的燃?xì)饩o急自動(dòng)切斷電磁閥。為了解決以上的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種燃?xì)饩o急自動(dòng)切斷 電磁閥， 一控制組件與閥體外殼連接，閥體外殼內(nèi)設(shè)有一執(zhí)行機(jī)構(gòu)， 執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)有一閥芯，閥芯內(nèi)有一電磁線圈， 一芯軸垂直貫穿執(zhí)行 機(jī)構(gòu)，芯軸的頂部與一手動(dòng)開(kāi)啟組件通過(guò)螺紋固定，閥體外殼上設(shè)有 控制組件指示燈的小孔，控制組件受外部信號(hào)及電源信號(hào)控制，輸出 閥門(mén)的關(guān)閉及開(kāi)啟狀態(tài)信號(hào)，并由控制組件指示燈顯示之。所述的手動(dòng)開(kāi)啟組件，其包括小軸、小軸套、凸輪和按鈕，所述
小軸的一端為臺(tái)階，另一端為外螺紋，小軸外套有一縱向運(yùn)動(dòng)的小軸 套，小軸的臺(tái)階半徑大于小軸套的內(nèi)半徑，小軸套的頂部與按鈕通過(guò) 銷(xiāo)子固定于凸輪上。在無(wú)任何動(dòng)力時(shí)，手捏凸輪并以凸輪的弧線端為 支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，即打開(kāi)閥門(mén)；按下按鈕關(guān)閉閥門(mén)。控制組件設(shè)置一CPU，與輸入電路連接，接收和判處外部控制信 號(hào)；與輸出電路連接，輸出燃?xì)忾y的關(guān)閉或開(kāi)啟狀態(tài)信號(hào)；與測(cè)量電 路連接，測(cè)量電磁閥線圈的電感量，輸出開(kāi)閥、或關(guān)閥、或故障指令; 與電源檢測(cè)電路和電磁閥驅(qū)動(dòng)電路連接，控制關(guān)閉電磁閥；與存儲(chǔ)電 路連接，存儲(chǔ)燃?xì)忾y開(kāi)、關(guān)的記錄；與顯示電路連接，顯示開(kāi)閥、關(guān) 閥、故障狀態(tài)。所述的測(cè)量電路是，CPU的12腳輸出一脈沖電壓經(jīng)一級(jí)運(yùn)放D3B 后，與電磁閥線圈Lx串接的電阻R13連接，經(jīng)RLx延時(shí)后，送至下 一級(jí)運(yùn)放D3A，其輸出反饋至CPU的11腳，CPU檢測(cè)其輸出脈沖和反 饋脈沖的延時(shí)AT，與存儲(chǔ)的閥值比較，得出適時(shí)電磁閥線圈Lx的電 感量大小，分別輸出關(guān)閥、開(kāi)闊、故障指示信號(hào)。若電感量為0，則 電磁閥為故障，顯示模塊為黃色；若電感量小于門(mén)限值，則電磁閥關(guān) 閥，顯示模塊為紅色；若電感量大于或等于門(mén)限值，則電磁閥開(kāi)閥， 顯示模塊為綠色；所述的電源檢測(cè)電路和電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，是用一個(gè)PNP三極管 V14和一個(gè)NPN三極管V11串接，NPN三極管集Vll集電極串接電磁 閥線圈Lx，其基極經(jīng)二極管V13與CPU連接，PNP三極管V14發(fā)射極 連接一個(gè)大電容C14接地，另一個(gè)大電容C15通過(guò)一電阻R23連接基 極，NPN三極管集電極Vll串接的電磁閥線圈Lx常開(kāi)觸點(diǎn)連接大電 容C3接地，并通過(guò)一電阻R6連接至電源。一種燃?xì)饩o急自動(dòng)切斷電磁閥的控制方法，包括如下的工作步驟1)開(kāi)機(jī)；2) 系統(tǒng)自檢，顯示模塊的綠紅黃各顯示一遍；3) 中央處理器讀取存儲(chǔ)器中的閥門(mén)電感的比較門(mén)限；4) 啟動(dòng)測(cè)量模塊，測(cè)量出RL時(shí)間常數(shù)；5) 計(jì)算電感量；6) 電感量是否為0、或小于門(mén)限值、或大于門(mén)限值；7) 若電感量為0，則顯示模塊為黃色，輸出模塊停止；8) 若電感量小于門(mén)限值，顯示模塊為紅色，輸出模塊啟動(dòng)；9) 若電感量大于或等于門(mén)限值，顯示模塊為綠色，輸出模塊停止；10) 輸入模塊是否有信號(hào)？無(wú)信號(hào)，轉(zhuǎn)第12)步；11) 有信號(hào)，延時(shí)l秒后關(guān)閥；12) 電源是否斷電？否，轉(zhuǎn)第4)步；13) 延時(shí)10秒后關(guān)閥；14) 結(jié)束。本發(fā)明的優(yōu)越功效在于1) 適用于區(qū)域燃?xì)夤艿赖陌踩Ｗo(hù)，用于提高閥后管道的安全控 制能力；2) 本發(fā)明能針對(duì)各種已探測(cè)到的燃?xì)獍踩o急情況，包括但不限 于停電，能過(guò)電控制方式自動(dòng)關(guān)閉閥門(mén)，切斷氣源；3) 本發(fā)明的控制組件采用澆封防爆，根本杜絕火花產(chǎn)生，裝在燃 氣管道上無(wú)安全隱患，不會(huì)成為引爆源；4) 本發(fā)明采用現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)開(kāi)啟，開(kāi)閥須到現(xiàn)場(chǎng)人工操作，符合燃?xì)?事故處理的特點(diǎn)；5) 本發(fā)明可輸出閥門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)反饋信號(hào)，支持遠(yuǎn)程監(jiān)控管理的要 求；6) 關(guān)閥速度快，在l秒之內(nèi)可切斷氣源；7) 本發(fā)明有三種關(guān)閥方式為停電自動(dòng)關(guān)閥、外控觸點(diǎn)閉合自動(dòng) 關(guān)閥和手動(dòng)關(guān)閥；8) 結(jié)構(gòu)上采用多級(jí)密封措施，加工精密，確保氣密性和安全性； 材料上采用特種NBR/FKM橡膠，在城市燃?xì)猸h(huán)境下15年抗老化。


圖1為本發(fā)明的外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的控制組件的原理電路圖；圖3為本發(fā)明控制方法的工作流程圖；圖4為本發(fā)明的手動(dòng)開(kāi)啟組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4的局部放大圖；圖6為圖5的分解圖；圖7為外部信號(hào)輸入電路的電路圖；圖8為電源檢測(cè)電路的電路圖；圖9為電磁閥驅(qū)動(dòng)電路的電路圖；圖IO為測(cè)量電路的電路圖；圖11為閥門(mén)狀態(tài)輸出電路的電路圖；圖12為存儲(chǔ)電路的電路圖； 圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明 l一控制組件；ll一CPU; 12—運(yùn)放D3B;13—運(yùn)放D3A; 14—電磁閥線圈Lx;2—閥體外殼；3— 芯軸；4— 小軸；5— 小軸套; 7—銷(xiāo)子。41—臺(tái)階; 6—凸輪；
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱附圖所示，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。如圖1本發(fā)明的外形結(jié)構(gòu)示意圖、圖2本發(fā)明的控制組件的原理 電路圖和圖4本發(fā)明的手動(dòng)開(kāi)啟組件的結(jié)構(gòu)示意圖所示，本發(fā)明提供了一種燃?xì)饩o急自動(dòng)切斷電磁閥，控制組件1為電路板放入灌封盒子 中，用固化的灌封膠灌封形成，控制組件1具有滿足澆封防爆的要求， 不產(chǎn)生火花并具有防潮抗震作用，提高了電路板的可靠性，將控制組 件1裝入閥體外殼2，外殼蓋板用螺釘和密封材料將控制組件1與閥 體外殼2連接在一起，具有防塵防水作用；閥體外殼2內(nèi)設(shè)有一執(zhí)行 機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)有一闊芯，閥芯內(nèi)有一電磁線圈，控制組件l的 兩根導(dǎo)線與電磁線圈引出的兩根導(dǎo)線連接，以保證電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊的 能量引入電磁線圈內(nèi)，同樣這兩根導(dǎo)線還用于閥門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)，將 電感量信號(hào)引入到控制組件l內(nèi)，由中央處理器對(duì)其進(jìn)行判斷； 一芯 軸3垂直貫穿執(zhí)行機(jī)構(gòu)，芯軸3的頂部與一手動(dòng)開(kāi)啟組件通過(guò)螺紋固 定，閥體外殼2上設(shè)有控制組件1指示燈的小孔，小孔上連接一個(gè)透 明防塵罩，使控制組件l的指示燈發(fā)光時(shí)可從該小孔透出，并能保證 人可在外部觀察到，該發(fā)光指示燈用于指示所需要的閥門(mén)狀態(tài)，如開(kāi) 關(guān)狀態(tài)、故障狀態(tài)等，控制組件l受外部信號(hào)及電源信號(hào)控制，輸出 闊門(mén)的關(guān)閉及開(kāi)啟狀態(tài)信號(hào)，并由控制組件指示燈顯示之。如圖4本發(fā)明的手動(dòng)開(kāi)啟組件的結(jié)構(gòu)示意圖、圖5的局部放大圖 和圖6的分解圖所示，所述的手動(dòng)開(kāi)啟組件，其包括小軸4、小軸套 5、凸輪6和按鈕，所述小軸4的一端為臺(tái)階41，另一端為外螺紋， 小軸4外套有一縱向運(yùn)動(dòng)的小軸套5，小軸4的臺(tái)階41半徑大于小 軸套5的內(nèi)半徑，小軸套5的頂部與按鈕通過(guò)銷(xiāo)子7固定于凸輪6上。 在無(wú)任何動(dòng)力時(shí)，手捏凸輪6并以凸輪6的弧線端為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，即打 開(kāi)閥門(mén)；按下按鈕關(guān)閉閥門(mén)。如圖3本發(fā)明的控制組件的原理電路圖所示，控制組件設(shè)置一 CPU 11，與輸入電路連接，接收和判處外部控制信號(hào)；與輸出電路連
接，輸出燃?xì)忾y的關(guān)閉或開(kāi)啟狀態(tài)信號(hào)；與測(cè)量電路連接，測(cè)量電磁 閥線圈的電感量，輸出開(kāi)閥、或關(guān)閥、或故障指令；與電源檢測(cè)電路 和電磁閥驅(qū)動(dòng)電路連接，控制關(guān)閉電磁閥；與存儲(chǔ)電路連接，存儲(chǔ)燃 氣閥開(kāi)、關(guān)的記錄；與顯示電路連接，顯示開(kāi)閥、關(guān)閥、故障狀態(tài)。如圖IO測(cè)量電路的電路圖所示，所述的測(cè)量電路是，CPU 11的 12腳輸出一脈沖電壓經(jīng)一級(jí)運(yùn)放D3B 12后，與電磁閥線圈Lx 14串 接的電阻R13連接，經(jīng)RLx延時(shí)后，送至下一級(jí)運(yùn)放D3A 13，其輸 出反饋至CPU 11的11腳，CPU 11檢測(cè)其輸出脈沖和反饋脈沖的延 時(shí)AT，與存儲(chǔ)的閥值比較，得出適時(shí)電磁閥線圈Lx 14的電感量大 小，分別輸出關(guān)閥、開(kāi)閥、故障指示信號(hào)。若電感量為O,則電磁閥 為故障，顯示模塊為黃色；若電感量小于門(mén)限值，則電磁閥關(guān)閥，顯 示模塊為紅色；若電感量大于或等于門(mén)限值，則電磁閥開(kāi)閥，顯示模 塊為綠色；CPU 11的第6、 7腳輸出控制指示燈的顏色。如圖8電源檢測(cè)電路的電路圖和如圖9電磁閥驅(qū)動(dòng)電路的電路圖 所示，所述的電源檢測(cè)電路和電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，是用一個(gè)PNP三極管 V14和一個(gè)NPN三極管Vll串接，NPN三極管集Vll集電極串接電磁 閥線圈Lx，其基極經(jīng)二極管V13與CPU連接，PNP三極管V14發(fā)射極 連接一個(gè)大電容C14接地，另一個(gè)大電容C15通過(guò)一電阻R23連接基 極，NPN三極管集電極Vll串接的電磁閥線圈Lx常開(kāi)觸點(diǎn)連接大電 容C3接地，并通過(guò)一電阻R6連接至電源。其中，電源檢測(cè)電路是用 于接收、判斷并處理電源不足或斷電信號(hào)，由RC電路構(gòu)成，若供電 正常，C14被充滿電，C15兩端的電壓為0， V14截止；若供電回路斷 電，C15通過(guò)R21充電，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，V14， Vll導(dǎo)通，RLY1吸 合，從而關(guān)閉電磁閥；電磁閥驅(qū)動(dòng)電路是用于提供閥門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)反饋 輸出，若電磁閥處于關(guān)閥狀態(tài)，CPU 11的19腳輸出高電平，VI導(dǎo)通， RLY2吸合，COM和NO接通，表示當(dāng)前電磁閥處于關(guān)閉的狀態(tài)。如圖7外部信號(hào)輸入電路的電路圖所示，輸入外部控制信號(hào)，經(jīng)
過(guò)R15、 V17穩(wěn)壓后，送入CPU 11，用于接收和判斷處理外部控制信 號(hào)。如圖11閥門(mén)狀態(tài)輸出電路的電路圖所示，用于提供閥門(mén)開(kāi)關(guān)狀 態(tài)反饋輸出，若電磁閥處于關(guān)閥狀態(tài)，CPU 11的19腳輸出高電平， VI導(dǎo)通，RLL吸合，C0M和N0接通，表示當(dāng)前電磁閥處于關(guān)閉的狀 態(tài)。如圖12存儲(chǔ)電路的電路圖所示，D4是時(shí)鐘/存儲(chǔ)器芯片，它可 以根據(jù)需要并結(jié)合軟件程序?qū)崿F(xiàn)記錄ID (身份編號(hào))、閥門(mén)的開(kāi)和關(guān) 記錄、關(guān)閥類(lèi)型，如外控關(guān)閥、斷電關(guān)閥或手動(dòng)關(guān)閥，以及故障信息。如圖3本發(fā)明控制方法的工作流程圖所示，包括如下的工作步驟1) 開(kāi)機(jī)；2) 系統(tǒng)自檢，顯示模塊的綠紅黃各顯示一遍；3) 中央處理器讀取存儲(chǔ)器中的閥門(mén)電感的比較門(mén)限；4) 啟動(dòng)測(cè)量模塊，測(cè)量出RL時(shí)間常數(shù)；5) 計(jì)算電感量；6) 電感量是否為0、或小于門(mén)限值、或大于門(mén)限值；7) 若電感量為0，則顯示模塊為黃色，輸出模塊停止；8) 若電感量小于門(mén)限值，顯示模塊為紅色，輸出模塊啟動(dòng)；9) 若電感量大于或等于門(mén)限值，顯示模塊為綠色，輸出模塊停止；10) 輸入模塊是否有信號(hào)？無(wú)信號(hào)，轉(zhuǎn)第12)步；11) 有信號(hào)，延時(shí)l秒后關(guān)閥；12) 電源是否斷電？否，轉(zhuǎn)第4)步；13) 延時(shí)10秒后關(guān)閥；14) 結(jié)束。通過(guò)測(cè)量電磁線圈的電感變化檢測(cè)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，通過(guò)檢測(cè)輸 入電壓信號(hào)判斷外部電源供電狀態(tài)，通過(guò)檢測(cè)外部輸入信號(hào)，控制電
路是否釋放驅(qū)動(dòng)能]
權(quán)利要求
1、一種燃?xì)饩o急自動(dòng)切斷電磁閥，其特征在于一控制組件與閥體外殼連接，閥體外殼內(nèi)設(shè)有一執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)有一閥芯，閥芯內(nèi)有一電磁線圈，一芯軸垂直貫穿執(zhí)行機(jī)構(gòu)，芯軸的頂部與一手動(dòng)開(kāi)啟組件通過(guò)螺紋固定，閥體外殼上設(shè)有控制組件指示燈的小孔，控制組件受外部信號(hào)及電源信號(hào)控制，輸出閥門(mén)的關(guān)閉及開(kāi)啟狀態(tài)信號(hào)，并由控制組件指示燈顯示之。
2、 按權(quán)利要求l所述的一種燃?xì)饩o急自動(dòng)切斷電磁閥，其特征在于 所述的手動(dòng)開(kāi)啟組件，其包括小軸、小軸套、凸輪和按鈕，所述小軸 的一端為臺(tái)階，另一端為外螺紋，小軸外套有一縱向運(yùn)動(dòng)的小軸套， 小軸的臺(tái)階半徑大于小軸套的內(nèi)半徑，小軸套的頂部與按鈕通過(guò)銷(xiāo)子 固定于凸輪上。
3、 按權(quán)利要求l所述的一種燃?xì)饩o急自動(dòng)切斷電磁閥，其特征在于 控制組件設(shè)置一CPU，與輸入電路連接，接收和判處外部控制信號(hào)； 與輸出電路連接，輸出燃?xì)忾y的關(guān)閉或開(kāi)啟狀態(tài)信號(hào)；與測(cè)量電路連 接，測(cè)量電磁閥線圈的電感量，輸出開(kāi)閥、或關(guān)閥、或故障指令；與 電源檢測(cè)電路和電磁閥驅(qū)動(dòng)電路連接，控制關(guān)閉電磁閥；與存儲(chǔ)電路 連接，存儲(chǔ)燃?xì)忾y開(kāi)、關(guān)的記錄；與顯示電路連接，顯示開(kāi)閥、關(guān)閥、 故障狀態(tài)。
4、 按權(quán)利要求3所述的一種燃?xì)饩o急自動(dòng)切斷電磁閥，其特征在于 所述的測(cè)量電路是，CPU輸出一脈沖電壓經(jīng)一級(jí)運(yùn)放后，與電磁閥線 圈Lx串接的電阻R連接，經(jīng)RLx延時(shí)后，送至下一級(jí)運(yùn)放，其輸出 反饋至CPU， CPU檢測(cè)其輸出脈沖和反饋脈沖的延時(shí)AT，與存儲(chǔ)的閥 值比較，得出適時(shí)電磁閥線圈的電感量大小，分別輸出關(guān)閥、開(kāi)閥、 故障指示信號(hào)。
5、 按權(quán)利要求3所述的一種燃?xì)饩o急自動(dòng)切斷電磁閥，其特征在于 所述的電源檢測(cè)電路和電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，是用一個(gè)PNP和一個(gè)NPN三 極管串接，NPN三極管集電極串接電磁閥線圈，其基極經(jīng)二極管與CPU 連接，PNP三極管發(fā)射極連接一個(gè)大電容接地，另一個(gè)大電容通過(guò)一 電阻連接基極，NPN三極管集電極串接的電磁閥線圈常開(kāi)觸點(diǎn)連接大 電容接地，并通過(guò)一電阻連接至電源。
6、 一種燃?xì)饩o急自動(dòng)切斷電磁閥的控制方法，其特征在于該方法的工作步驟如下1) 開(kāi)機(jī)；2) 系統(tǒng)自檢，顯示模塊的綠紅黃各顯示一遍；3) 中央處理器讀取存儲(chǔ)器中的閥門(mén)電感的比較門(mén)限；4) 啟動(dòng)測(cè)量模塊，測(cè)量出RL時(shí)間常數(shù)；5) 計(jì)算電感量；6) 電感量是否為0、或小于門(mén)限值、或大于門(mén)限值；7) 若電感量為0，則顯示模塊為黃色，輸出模塊停止；8) 若電感量小于門(mén)限值，顯示模塊為紅色，輸出模塊啟動(dòng)；9) 若電感量大于門(mén)限值，顯示模塊為綠色，輸出模塊停止；10) 輸入模塊是否有信號(hào)？無(wú)信號(hào)，轉(zhuǎn)第12)步；11) 有信號(hào)，延時(shí)l秒后關(guān)閥；12) 電源是否斷電？否，轉(zhuǎn)第4)步；13) 延時(shí)10秒后關(guān)閥；14) 結(jié)束。
全文摘要
一種燃?xì)饩o急自動(dòng)切斷電磁閥，一控制組件與閥體外殼連接，閥體外殼內(nèi)設(shè)有一執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)有一閥芯，閥芯內(nèi)有一電磁線圈，一芯軸垂直貫穿執(zhí)行機(jī)構(gòu)，芯軸的頂部與一手動(dòng)開(kāi)啟組件通過(guò)螺紋固定，閥體外殼上設(shè)有控制組件指示燈的小孔，控制組件受外部信號(hào)及電源信號(hào)控制，輸出閥門(mén)的關(guān)閉及開(kāi)啟狀態(tài)信號(hào)，并由控制組件指示燈顯示之。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為有三種關(guān)閥方式，為停電自動(dòng)關(guān)閥、外控觸點(diǎn)閉合自動(dòng)關(guān)閥和手動(dòng)關(guān)閥；關(guān)閥速度快，在1秒之內(nèi)可切斷氣源；針對(duì)各種已探測(cè)到的燃?xì)獍踩o急情況，包括但不限于停電，能過(guò)電控制方式自動(dòng)關(guān)閉閥門(mén)，切斷氣源；手動(dòng)開(kāi)啟能在無(wú)任何動(dòng)力時(shí)保持開(kāi)啟狀態(tài)。
文檔編號(hào)F16K31/10GK101126467SQ20071004483
公開(kāi)日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2007年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月13日
發(fā)明者原 廖, 張乾華, 歐立元 申請(qǐng)人:歐好光電控制技術(shù)(上海)有限公司