[发明专利]一种霍尔式智能阀门定位器

权利要求书

1.一种霍尔式智能阀门定位器，其特征在于，所述阀门定位器包括反馈连杆结构、角行程霍尔传感器、主控电路、电-气转换与气动放大器、反馈输出电路、附属电路，其中：

所述角行程霍尔传感器包括永磁磁钢构件、霍尔探头组成，并被封装成带有圆环状沟槽的圆盘体；永磁磁钢构件由两条圆弧状条形磁钢、2个“U”形导磁钢片、磁屏蔽层、以及固定与保护层组成，在圆环状沟槽之间形成一个可进行角位移测量永久磁场；

所述角行程霍尔传感器的所述霍尔探头可与所述阀门定位器的本体固定，永磁磁钢构件可与角行程气动执行机构的阀杆连接固定在一起，并随着阀杆的运动而绕着所述角行程霍尔传感器的转轴运动；或者当所述永磁磁钢构件与阀门定位器的本体固定时，通过所述反馈连杆结构将所述霍尔探头、所述直行程气动执行机构的阀杆连接在一起，当阀杆运动时带动所述霍尔探头绕所述角行程霍尔传感器的转轴转动，实现角行程或直行程位移测量；所述霍尔探头包括所述探头护层、霍尔元件及其附属电路、霍尔电路板，霍尔元件及其附属电路、电路板安装并密封于所述霍尔探头内，且霍尔附属电路的输入输出端口与所述主控电路相连接；所述霍尔探头，设置在所述永磁磁钢构件的两个圆弧状条形永久磁钢所在圆的半径之和二分之一的位置；当阀体运动时，所述霍尔探头输出与运动位移成特定函数关系的模拟电压信号，该阀位反馈信号通过所述霍尔附属电路被送入所述主控电路，

所述主控电路，所述主控电路对前端输入信号和阀位反馈信号进行采样、比较和数据处理，经过智能PID运算，然后通过所述电-气转换与气动放大器输出控制信号，驱动所述气动执行机构动作。

2.根据权利要求1所述的霍尔式智能阀门定位器，其特征在于，所述阀门定位器还包括附属电路，即液晶与按键电路，所述液晶与按键电路通过接口与所述主控电路连接，通过该液晶与按键电路来设定、修改软件的参数，或调取数据进行显示。

3.根据权利要求1所述的霍尔式智能阀门定位器，其特征在于，所述阀门定位器还包括位置反馈输出电路，所述位置反馈输出电路通过接口与所述主控电路相连接，采样、处理后的阀位数据可通过该位置反馈输出电路传输至系统控制器。

4.如权利要求1、3所述的霍尔式智能阀门定位器，其特征在于，

通过在所述位置反馈输出电路中设置开关光耦、数字传输和电流负反馈控制模块，提高所述位置反馈输出电路的传输精度。

5.根据权利要求1所述的霍尔式智能阀门定位器，其特征在于，

所述角行程霍尔传感器由永磁磁钢构件和霍尔探头组成，所述永磁磁钢构件由四部分组成：同心放置的两个所述圆弧状条形永久磁钢，两个分别安装于上述磁钢端点处、用于连接内外两层磁钢的“U”形导磁钢片，外部的磁屏蔽层，加固与保护层；所述霍尔探头被设计成一端密封的中空金属结构体，其外部圆滑呈圆柱状，顶部密封呈半球状，且内部中空，侧壁带有固定沟槽，用于固定所述霍尔电路的电路板，所述霍尔元件及其附属电路均被焊接、固定于所述霍尔电路板上；所述霍尔探头的底部带有橡胶密封圈和连接法兰，并通过螺栓与所述阀门定位器的本体固定或者安装固定于反馈连杆结构，随着直行程气动执行机构的阀杆的运动而绕着角行程霍尔传感器的转轴轴心运动。

6.根据权利要求1所述的霍尔式智能阀门定位器，其特征在于，

所述永磁磁钢构件，将两条根据设计需求，特殊材料和特定尺寸的永久磁钢，加工制作成两条具有同一圆心不同半径的圆弧状条形结构，且均有180度的弧度，沿圆弧方向充磁；在同一平面上，两条圆弧状条形磁钢同心放置，并将一条磁钢的N极与另一条磁钢的S极，内外相对放置，且间隔一定距离；在所述圆弧状条形磁钢的两个端点处，各用一片高导磁率的所述“U”形导磁钢片将内外两个所述圆弧状条形磁钢相连接，在两条磁钢之间形成一特殊结构的磁场结构体；在永磁磁钢结构的外部是磁屏蔽层，整个所述永磁磁钢构件被封装成带有180度或360度弧度的圆环状沟槽的圆盘体。