[发明专利]一种标定流量调节装置的机械间隙的控制系统及方法

说明书

本发明一种标定流量调节装置的机械间隙的控制系统及方法，包括：控制器用于驱动步进电机正向运行，步进电机推动针形推杆及档杆向流量调节装置方向移动；微动开关在受到档杆碰触时开关闭合产生开关信号并发送至控制器，此时针形推杆所处的位置作为电子零点；控制器收到开关信号后驱动步进电机运行设定步数，针形推杆继续向流量调节装置方向移动，此时针形推杆所处的位置作为机械零点；控制器驱动步进电机反向运行，步进电机推动针形推杆及档杆向流量调节装置反方向移动，同时实时记录步进电机反向运行的步数；控制器在针形推杆反向移动到电子零点位置时控制步进电机停止移动，记录此时的步进电机步数作为从机械零点到电子零点的步进电机的步数。

技术领域

本发明涉及机械间隙标定技术领域，特别是涉及一种标定流量调节装置的机械间隙的控制系统及方法。

背景技术

流量调节装置是一种流量比例阀，主要用于控制麻醉呼吸机的输出气体流量的大小，流量调节装置的工作原理就是控制针形推杆与阀体内壁的距离来调节流量通路的开口的大小，当针形推杆离阀体越近则开口越小，对流量阻力越大，通过的流量也越小，当其完全抵住阀体时便切断了流量的通道，此时阀完全关死，反过来当针形推杆离阀体越远则开口越大，对流量阻力越小，通过的流量也越大，当其达到最大距离时通过的流量也最大。

针形推杆由软件控制步进电机来驱动其前进和后退，为了能对其定位和控制，还需要有一个基准信号，此信号会对应流量调节装置的一个固定开口大小(基准开口大小)。在这里，基准信号由微动开关产生的，微动开关由弹开到闭合产生基准信号，基准信号传达给软件，然后软件根据基准信号和步进电机走的步数就可以确定当前的开口大小，而且也可以驱动步进电机精确调节开口的大小。

由于机械加工和装配的误差，很难使得产生基准信号的点和开口完全关闭的点一致，之间会存在一个机械的间隙，这个间隙就使得软件得到基准信号后还要再控制步进电机推动推杆朝里再走一段距离，才能完全关死阀。因此这个间隙的距离对于软件控制来说是及其重要的，通过对间隙的补偿，软件可以更加精确地控制和调节流量(尤其是小流量)，达到产品设计要求。

本发明就是针对这个机械间隙，提供了一种能自动地、精确地标定这个间隙大小的控制方法。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题和不足，提供一种新型的标定流量调节装置的机械间隙的控制系统及方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供一种标定流量调节装置的机械间隙的控制系统，其特点在于，其包括微动开关、步进电机、控制器、针形推杆和档杆，所述微动开关和步进电机均与控制器电连接，所述步进电机的输出轴连接针形推杆的推杆端，所述针形推杆上连接有档杆，所述针形推杆的针形端指向流量调节装置的阀体，所述微动开关位于针形推杆的上方；

所述控制器用于驱动步进电机正向运行，所述步进电机推动针形推杆及档杆向流量调节装置方向移动；

所述微动开关用于在受到档杆碰触时开关闭合产生开关信号并将开关信号发送至控制器，此时针形推杆所处的位置作为电子零点；

所述控制器还用于在收到开关信号后驱动步进电机运行设定步数，针形推杆继续向流量调节装置方向移动，此时针形推杆所处的位置作为机械零点；

所述控制器还用于驱动步进电机反向运行，步进电机推动针形推杆及档杆向流量调节装置反方向移动，同时实时记录步进电机反向运行的步数；

所述控制器还用于在针形推杆反向移动到电子零点位置时控制步进电机停止移动，记录此时的步进电机步数作为从机械零点到电子零点的步进电机的步数，即作为机械间隙。

较佳地，设定步数为大于1000步。

本发明还提供一种标定流量调节装置的机械间隙的控制方法，其特点在于，其利用上述的控制系统实现，所述控制方法包括以下步骤：