專利名稱：一種壓電式電／氣轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)自動(dòng)化儀器儀表領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電/氣轉(zhuǎn)換器在自動(dòng)化生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到氣信號(hào)的轉(zhuǎn)換，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、造紙等自動(dòng)化生產(chǎn)部門。為克服氣信號(hào)傳輸距離短，遲滯大的缺點(diǎn)，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)采用電信號(hào)作為控制信號(hào)。電/氣閥門轉(zhuǎn)換器或定位器就是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到氣信號(hào)的轉(zhuǎn)換，是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的主要附件，電/氣轉(zhuǎn)換器也是其核心元件。目前，我國生產(chǎn)的電/氣轉(zhuǎn)換器，主要是基于機(jī)械力(矩)平衡原理，以機(jī)械結(jié)構(gòu)為主，見附圖1。來自調(diào)節(jié)器的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)使電磁鐵磁化，吸引杠桿1作逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)擋板3靠近噴嘴4，背壓室氣壓P升高，它對(duì)支點(diǎn)O形成的力矩與電磁力矩相平衡。由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易磨損、調(diào)整麻煩、壽命短等缺陷，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代高精度的自動(dòng)化生產(chǎn)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種壓電式電/氣轉(zhuǎn)換裝置克服傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的不足，使電/氣轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、性能可靠、壽命長(zhǎng)、使用時(shí)易于調(diào)試、操作簡(jiǎn)單方便。
本發(fā)明一種壓電式電/氣轉(zhuǎn)換裝置采用的技術(shù)方案是壓電式電/氣轉(zhuǎn)換裝置是由下殼體、噴嘴擋板、上、下端蓋組成，還具有壓電復(fù)合圓盤，壓電復(fù)合圓盤由上、下壓電圓片2、3和銅電極1組成；銅電極1固定在上端蓋4和下端蓋5之間，上、下兩片壓電圓片2、3分別對(duì)稱粘貼在銅電極1上、下面上；從上、下壓電片分別引出導(dǎo)線9，接到外電源10上，上、下端蓋4、5之間用螺釘11固定在一起，下殼體6內(nèi)有圓形噴嘴8，其下部裝有可以調(diào)整開度的錐形進(jìn)氣節(jié)流閥7；下殼體6底部開有進(jìn)氣口A和氣壓輸出口B；下殼體6上側(cè)面車有外螺紋，使下端蓋5與下殼體6螺紋連接在一起。
本發(fā)明的效果是以壓電復(fù)合圓盤作為噴嘴擋板，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低了加工工藝要求，可以在較低電壓下實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)輸出氣壓的要求，克服了傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)中傳動(dòng)環(huán)節(jié)多，易磨損、調(diào)節(jié)復(fù)雜、壽命短等缺陷。


附圖1是傳統(tǒng)機(jī)械式電/氣轉(zhuǎn)換器的原理圖，其中1-杠桿，2-線圈，3-擋板，4-噴嘴，5-彈簧，6-波紋管，7-支撐，8-重錘，9-氣動(dòng)放大器。
附圖2是壓電式電/氣轉(zhuǎn)換裝置剖視圖，其中1-銅電極；2-上壓電圓片，3-下壓電圓片，4-上端蓋，5-下端蓋，6-下殼體，7-錐形節(jié)流閥，8-圓形噴嘴，9-導(dǎo)線，10-電源，A-進(jìn)氣口，B-氣壓輸出口。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的一種實(shí)施，將附圖2所示的壓電式電/氣轉(zhuǎn)換裝置通過橡膠墊連接到轉(zhuǎn)換器底座上。氣體由進(jìn)氣口A進(jìn)入氣壓室，噴嘴與擋板之間的距離決定了氣壓室內(nèi)氣壓的大小。由于氣壓室氣壓對(duì)噴嘴擋板間隙和進(jìn)氣量的變化很靈敏，擋板初始安裝位置和初始進(jìn)氣量會(huì)影響整個(gè)轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換特性，所以，通過調(diào)整進(jìn)氣錐形節(jié)流閥7開度和噴嘴擋板初始間距，來調(diào)整輸出氣壓的初始值。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥是以壓縮空氣作動(dòng)力源，壓縮空氣由進(jìn)氣口A進(jìn)入壓電式電/氣轉(zhuǎn)換裝置，經(jīng)錐形節(jié)流閥7后，產(chǎn)生具有一定壓力的氣流，氣流進(jìn)入圓形噴嘴8；由于壓電復(fù)合圓盤中的上、下壓電圓片分別有導(dǎo)線接到外電源上，所以在外電場(chǎng)作用下，壓電復(fù)合圓盤的上壓電圓片極化方向與電場(chǎng)相同，下壓電圓片極化方向與電場(chǎng)相反，從而導(dǎo)致上片收縮，下片伸長(zhǎng)，造成整個(gè)壓電復(fù)合圓盤向下彎曲。通過調(diào)整外加電壓的大小來調(diào)整壓電晶片與噴嘴之間距離，也就調(diào)整了背壓室氣壓，即輸出氣壓B。由于該電/氣轉(zhuǎn)換裝置是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的主要配件，所以也就控制了氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度。該電/氣轉(zhuǎn)換裝置輸出力大、動(dòng)作可靠、性能穩(wěn)定、維護(hù)方便、價(jià)格便宜、安全、防火、防爆等優(yōu)點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、電力等工業(yè)部門。
權(quán)利要求
1.一種壓電式電/氣轉(zhuǎn)換裝置由下殼體、噴嘴擋板、上、下端蓋組成，其特征是還具有壓電復(fù)合圓盤，壓電復(fù)合圓盤由上、下壓電圓片(2)、(3)和銅電極(1)組成；銅電極(1)固定在上端蓋(4)和下端蓋(5)之間，上、下兩片壓電圓片(2)、(3)分別對(duì)稱粘貼在銅電極(1)上、下面上；從上、下壓電片分別引出導(dǎo)線(9)，接到外電源(10)上，上、下端蓋(4)、(5)之間用螺釘(11)固定在一起，下殼體(6)內(nèi)有圓形噴嘴(8)，下殼體(6)的下部裝有可以調(diào)整開度的錐形進(jìn)氣節(jié)流閥(7)；下殼體(6)底部開有進(jìn)氣口A和氣壓輸出口B；下殼體(6)上側(cè)面車有外螺紋，使下端蓋(5)與下殼體(6)螺紋連接在一起。
全文摘要
一種壓電式電/氣轉(zhuǎn)換裝置屬于工業(yè)自動(dòng)化控制儀器儀表領(lǐng)域。壓電式電/氣轉(zhuǎn)換裝置由下殼體、噴嘴擋板、上、下端蓋組成，還具有壓電復(fù)合圓盤，壓電復(fù)合圓盤由上、下壓電圓片和銅電極組成；銅電極固定在上端蓋和下端蓋之間，上、下兩片壓電圓片分別對(duì)稱粘貼在銅電極上、下面上；由上、下壓電片分別引出導(dǎo)線接到外電源上，下殼體內(nèi)有圓形噴嘴和可調(diào)整開度的錐形進(jìn)氣節(jié)流閥。轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、性能穩(wěn)定、易于調(diào)整、使用壽命長(zhǎng)。降低了加工工藝要求，可以在較低電壓下實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)輸出氣壓的要求。
文檔編號(hào)G01D5/00GK1553147SQ03133520
公開日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2003年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月28日
發(fā)明者孫寶元, 李東明, 張軍 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)