專利名稱：磁力式程序控溫器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種具有設(shè)定指針的溫度控制儀表，手動調(diào)節(jié)其設(shè)定指針在儀表盤上的位置，可使被控爐溫隨之改變。本實用新型屬于電動儀表的技術(shù)領(lǐng)域。
在控溫過程中，對于升(降)溫有一定速率要求的場合，以往是通過手動逐步調(diào)節(jié)設(shè)定指針位置來實現(xiàn)。這一方法使操作十分繁鎖，而且也不能保證控溫速率的準(zhǔn)確性。為解決這一問題，現(xiàn)有技術(shù)采用一個用金屬或陶瓷制造的滾筒，在滾筒上面按程序要求制造各種斜率的糟邊，儀表的設(shè)定指針以滑動的方式通過傳動機(jī)構(gòu)靠在糟邊上，當(dāng)滾筒按一定角速度轉(zhuǎn)動時，即帶動儀表的設(shè)定指針按滾筒糟邊軌跡所代表的程序運行。但這一方式有這樣的問題，一但滾筒上的糟邊軌跡制造好，就不能再變動，由于一只滾筒上只能做上去一條糟邊，所以，在需要變換程序時，只能調(diào)換滾筒甚至重新制造滾筒。要做到程序的任意設(shè)定，是很難實施這一操作的。由其是在程序的執(zhí)行過程中，想臨時改動一下程序設(shè)定，更是無法實施的。在實際應(yīng)用中，臨時更動程序的情況是很普遍的。
采用計算機(jī)實現(xiàn)程序控溫，是由計算機(jī)、接口、調(diào)節(jié)執(zhí)行儀表及顯示儀表、打印機(jī)等硬件組成，并需相應(yīng)的軟件支持。從技術(shù)性能上講，它是比較完善的，但是對于少量分散或是單臺爐體的控制(非群控)，就顯得成本較高，編制程序或更換程序的操作也比較復(fù)雜。由其是工業(yè)上一般使用的對于精度要求并不很高、工藝過程并不復(fù)雜的場合，這些問題就顯得更為突出。
帶有設(shè)定指針的常規(guī)控溫儀表具有價格低，觀察習(xí)慣，操作簡易的特點，在工業(yè)上目前仍得到大量的普及應(yīng)用。
本實用新型的目的是提供一種以電磁機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的電磁力通過其傳動機(jī)構(gòu)帶動儀表的設(shè)定指針按程序脈沖運行的裝置。它能在不增加成本的條件下，有效地克服滾筒式程控方法的不足之處，用非常簡易的操作，實現(xiàn)控溫程序的任意設(shè)定和隨時更動。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的在具有設(shè)定指針控溫儀表的下部裝配一個電磁機(jī)構(gòu)及其傳動機(jī)構(gòu)。電磁機(jī)構(gòu)受程序脈沖發(fā)生電路的控制，每接受一個脈沖作一次運動。傳動機(jī)構(gòu)將這一運動經(jīng)減速，傳動給儀表的設(shè)定桿，其減速比保證每接受一次這樣的傳動，使設(shè)定指針在儀表盤上移動1℃的位移。這樣，儀表的設(shè)定指針即按程序脈沖發(fā)生電路的輸出脈沖，以分辯率為1℃的精度運行。在傳動機(jī)構(gòu)中還設(shè)置了齒輪的離合裝置，使儀表的設(shè)定指針可以作正、反方向運動和停止運動，以實現(xiàn)升、降溫的程控需要和手動控制需要。
由于上述的本實用新型裝置是在程序脈沖發(fā)生電路的驅(qū)動下工作的，所以，只要改變電路的程序設(shè)定，即可改變設(shè)定指針的運行規(guī)律，而對電路脈沖的程序設(shè)定是任意的，并且是隨時可更動的，這也就實現(xiàn)了設(shè)定指針程序設(shè)定的任意性和變換程序的隨機(jī)性。無需象滾筒式控制方式那樣更換滾筒或重新制造滾筒的操作。
由于本實用新型的電磁機(jī)構(gòu)能夠直接接受數(shù)字程序脈沖，所以，無需在電路中設(shè)置數(shù)／模和模／數(shù)的電變換。儀表的指示指針可直接指示溫度值，而儀表的設(shè)定指針又可直接觀察程序的運行狀態(tài)，所以，在電路結(jié)構(gòu)方面省去了編碼驅(qū)動、數(shù)字顯示以及程序監(jiān)控、輸入、輸出等電路，這就使程序脈沖發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)變的特別簡單，而且具有設(shè)定指針的控溫儀表本身又是帶有調(diào)節(jié)電路的，不需要再配加其它調(diào)節(jié)儀表，從而在很大程度上降低了裝置的成本，提高了可靠性，并使觀察直觀和習(xí)慣。
在電路結(jié)構(gòu)方面，采用鎖相環(huán)技術(shù)制成的頻率合成器，可以在程序速率撥盤的設(shè)定下，實現(xiàn)在規(guī)定范圍內(nèi)的每小時任意個脈沖次數(shù)的設(shè)定。由于每一個脈沖使設(shè)定指針運行1℃的位移，所以速率撥盤設(shè)定的每小時的脈沖次數(shù)即為每小時的升(降)溫的度數(shù)，無需換算和計算。同時用一個計數(shù)器計下進(jìn)入電磁機(jī)構(gòu)的脈沖個數(shù)，與升(降)溫度數(shù)撥盤設(shè)定值進(jìn)行比較，當(dāng)脈沖個數(shù)等于設(shè)定值時，這一計數(shù)器輸出一個脈沖關(guān)斷通往電磁機(jī)構(gòu)的脈沖通道。所以，升(降)溫度數(shù)撥盤的設(shè)定值也即是需要升(降)溫的總度數(shù)，而無需用時間來進(jìn)行計算。這就使得程序的設(shè)定和改動非常簡易。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實施例及附圖給出。


圖1是根據(jù)本實用新型提出的磁力機(jī)構(gòu)的示意圖。
下面結(jié)合圖1詳細(xì)說明依據(jù)本實用新型提出的磁力機(jī)構(gòu)的細(xì)節(jié)及工作情況。
本機(jī)構(gòu)的電磁線圈1中鑲有鑄鋼鐵芯2，銜鐵3的下端與拉片5固定在一起，拉片5的彎頭端拉住棘輪6的棘齒，阻尼片7的一端扣在棘輪6上方部位的棘齒中，彈簧9固定在銜鐵3和螺釘8之間，調(diào)節(jié)螺釘8可以改變彈簧9對銜鐵3的拉力，調(diào)節(jié)螺釘4可限定銜鐵3的運動距離。
當(dāng)脈沖電流送入電磁線圈1時，鐵芯2產(chǎn)生的電磁力吸動銜鐵3運動，由于螺釘4調(diào)整到正好使銜鐵3運動一個棘輪齒距，所以銜鐵3帶動拉片5拉動棘輪6轉(zhuǎn)過一個棘齒。當(dāng)脈沖電流過去時，鐵芯2失去磁力，銜鐵3在彈簧9的拉力作用下復(fù)位，并帶動拉片5的彎頭端反時針方向進(jìn)入下一個棘齒中，為下一個脈沖的到來做好準(zhǔn)備。由于阻尼片7的一端反扣在棘輪6上，所以，機(jī)構(gòu)在彈簧9的作用下復(fù)位時，棘輪6不能跟著倒轉(zhuǎn)。這使得每一個脈沖過后，棘輪6轉(zhuǎn)過一個棘齒。通過上述磁力機(jī)構(gòu)將電脈沖轉(zhuǎn)變?yōu)榧?的轉(zhuǎn)動。
下面結(jié)合圖2詳細(xì)說明依據(jù)本實用新型提出的傳動機(jī)構(gòu)的細(xì)節(jié)及工作情況。
齒輪2、雙面齒輪3、和撥片4固定在主軸1上；棘輪5、6空套在主軸1上；由雙面齒輪3和棘輪5、6的側(cè)面齒組成雙向離合器，其作用是使主軸1能夠正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止；夾板7、8是整個機(jī)構(gòu)的支架，在夾板8上裝有定位塊9，主軸1從定位塊9的中心孔串過并橫串在夾板7、8之間；在主軸1上靠近定位塊9的部位設(shè)有三個定位糟10、11、12，用以確定雙向離合器正、反停的位置；位置確定時，定位塊9中的滾珠13在彈簧14的壓力下進(jìn)入定位糟11(或10、12)；撥片4在隨主軸1左右運動時，可撥動波段開關(guān)15；主軸1上的齒輪2與設(shè)定桿16上的齒輪17嚙合；設(shè)定桿16是儀表本身的部件，它的轉(zhuǎn)動可直接帶動設(shè)定指針運行；彈簧18、19及擋板20、21可確定棘輪5、6的位置，在實施雙向離合器的換向操作時，主軸1的左、右拉動不會使棘輪5、6跟隨運動。
圖2中的位置是雙向離合器的雙面齒輪3與兩邊棘輪5、6的側(cè)面齒均不嚙合的位置，若這時用手動轉(zhuǎn)動主軸1，則可通過齒輪2與齒輪17的嚙合，傳動給儀表的設(shè)定桿16即帶動設(shè)定指針運行，以此實施手動這一操作，此時，由于棘輪5、6是空套在主軸1上的，所以手動時兩棘輪都不轉(zhuǎn)動。當(dāng)主軸1向右推入時，主軸1上的定位糟10向右移動進(jìn)入定位塊9中定位，滾珠13落入定位糟10中；固定在主軸上的雙面齒輪3同時右移與棘輪6的側(cè)面齒嚙合；主軸1頂端的撥片4向右撥動波段開關(guān)15使脈沖電路與電磁線圈22接通，脈沖來到時，電磁線圈22產(chǎn)生電磁力使拉片23拉動棘輪6轉(zhuǎn)動，棘輪6帶動雙面齒輪和主軸一起轉(zhuǎn)動，主軸將這一轉(zhuǎn)動通過齒輪2和齒輪17傳動給儀數(shù)的設(shè)定桿16，帶動設(shè)定指針向一個方向運行。同理，當(dāng)主軸1向左拉出時，脈沖電流將驅(qū)動另一個電磁線圈24帶動拉片25、棘輪5帶動傳動機(jī)構(gòu)，使設(shè)定指針向另一個方向運行。
此裝置的兩個電磁機(jī)構(gòu)使設(shè)定指針可以正、反兩個方向運動，齒輪2與齒輪17的直徑比能夠確定傳動機(jī)構(gòu)的減速比。
為了使本裝置的整體更加清楚，現(xiàn)將本實用新型采用的程序脈沖發(fā)生電路框圖原理進(jìn)行說明如圖5所示，秒脈沖發(fā)生器產(chǎn)生頻率為1HZ的秒脈沖送入由鎖相環(huán)構(gòu)成的頻率合成器中進(jìn)行倍頻，從頻率合成器的輸出端得到0～999的頻率脈沖，其具體的倍頻值由“速率撥盤”的設(shè)定值決定，(即頻率合成器的輸出頻率與“速率撥盤”的設(shè)定值相等)。這一輸出經(jīng)3600分頻即可得到單位為每小時若干次的脈沖。3600分頻器的輸出分2路，一路經(jīng)控制門，并經(jīng)整形放大后直接驅(qū)動電磁線圈。另一路送計數(shù)器，顯然送入計數(shù)器的脈沖個數(shù)與送入電磁線圈的脈沖個數(shù)是相等的(當(dāng)控制門為開時)。計數(shù)器的計數(shù)值是受“度數(shù)撥盤”控制的，當(dāng)計數(shù)值與度數(shù)撥盤設(shè)定值相等時，計數(shù)器的輸出脈沖關(guān)掉控制門，使電磁線圈停止接收脈沖。這樣，電磁線圈接受脈沖的總數(shù)受“度數(shù)撥盤”控制。
由于每一個脈沖反映到儀表的設(shè)定指針運動1℃的位移，所以設(shè)定指針即按“速率撥盤”設(shè)定的速率和“度數(shù)撥盤”設(shè)定的升(降)溫度數(shù)的程序運行。
變動程序時，只要重新?lián)軇舆@二個撥盤的設(shè)定值即按新設(shè)定的程序運行。
圖3是雙面齒輪結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖4是棘輪結(jié)構(gòu)的示意圖。
為了便于說明，以上是將圖2中的兩組磁力機(jī)構(gòu)的一組單另畫成圖1加以說明的。圖2中的棘輪5(或6)和雙面齒輪3則單另畫成圖3和圖4，以說明其細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.帶有手動設(shè)定指針的控溫儀表，調(diào)整儀表的設(shè)定桿16能使設(shè)定指針在儀表盤上的位置相應(yīng)變化，從而使被控爐溫跟隨變化，其特征是在儀表設(shè)定桿16的下面配置一個由磁力機(jī)構(gòu)和傳動機(jī)構(gòu)組成的裝置，該裝置由一個程序脈沖發(fā)生器驅(qū)動，帶動控溫儀表的設(shè)定桿，使設(shè)定指針按程序脈沖的規(guī)律運行。
專利摘要本實用新型屬于電動儀表的技術(shù)領(lǐng)域。它是關(guān)于以電磁吸合力作為動力的方式，跟蹤數(shù)字電路所產(chǎn)生的程序脈沖，帶動具有設(shè)定指針的控溫儀表的設(shè)定針，按設(shè)定程序運動，實現(xiàn)程序控制的機(jī)構(gòu)。它可廣泛配用于工業(yè)中帶有設(shè)定指針的溫度、壓力、流量等儀器以廉價實惠的效果實現(xiàn)程序化控制。
文檔編號G05D23/00GK2048208SQ8821590
公開日1989年11月22日 申請日期1988年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1988年11月12日
發(fā)明者郭慶, 郭瑞安, 周淑英 申請人:郭慶