專利名稱：磁力式程序控溫器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有設定指針的溫度控制儀表，手動調節其設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領域。
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節設定指針位置來實現。這一方法使操作十分繁鎖，而且也不能保證控溫速率的準確性。為解決這一問題，現有技術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，儀表的設定指針以滑動的方式通過傳動機構靠在糟邊上，當滾筒按一定角速度轉動時，即帶動儀表的設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，只能調換滾筒甚至重新制造滾筒。要做到程序的任意設定，是很難實施這一操作的。由其是在程序的執行過程中，想臨時改動一下程序設定，更是無法實施的。在實際應用中，臨時更動程序的情況是很普遍的。
采用計算機實現程序控溫，是由計算機、接口、調節執行儀表及顯示儀表、打印機等硬件組成，并需相應的軟件支持。從技術性能上講，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雜。由其是工業上一般使用的對于精度要求并不很高、工藝過程并不復雜的場合，這些問題就顯得更為突出。
帶有設定指針的常規控溫儀表具有價格低，觀察習慣，操作簡易的特點，在工業上目前仍得到大量的普及應用。
本實用新型的目的是提供一種以電磁機構所產生的電磁力通過其傳動機構帶動儀表的設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，實現控溫程序的任意設定和隨時更動。
本實用新型的目的是這樣實現的在具有設定指針控溫儀表的下部裝配一個電磁機構及其傳動機構。電磁機構受程序脈沖發生電路的控制，每接受一個脈沖作一次運動。傳動機構將這一運動經減速，傳動給儀表的設定桿，其減速比保證每接受一次這樣的傳動，使設定指針在儀表盤上移動1℃的位移。這樣，儀表的設定指針即按程序脈沖發生電路的輸出脈沖，以分辯率為1℃的精度運行。在傳動機構中還設置了齒輪的離合裝置，使儀表的設定指針可以作正、反方向運動和停止運動，以實現升、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生電路的驅動下工作的，所以，只要改變電路的程序設定，即可改變設定指針的運行規律，而對電路脈沖的程序設定是任意的，并且是隨時可更動的，這也就實現了設定指針程序設定的任意性和變換程序的隨機性。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構能夠直接接受數字程序脈沖，所以，無需在電路中設置數／模和模／數的電變換。儀表的指示指針可直接指示溫度值，而儀表的設定指針又可直接觀察程序的運行狀態，所以，在電路結構方面省去了編碼驅動、數字顯示以及程序監控、輸入、輸出等電路，這就使程序脈沖發生電路的結構變的特別簡單，而且具有設定指針的控溫儀表本身又是帶有調節電路的，不需要再配加其它調節儀表，從而在很大程度上降低了裝置的成本，提高了可靠性，并使觀察直觀和習慣。
在電路結構方面，采用鎖相環技術制成的頻率合成器，可以在程序速率撥盤的設定下，實現在規定范圍內的每小時任意個脈沖次數的設定。由于每一個脈沖使設定指針運行1℃的位移，所以速率撥盤設定的每小時的脈沖次數即為每小時的升(降)溫的度數，無需換算和計算。同時用一個計數器計下進入電磁機構的脈沖個數，與升(降)溫度數撥盤設定值進行比較，當脈沖個數等于設定值時，這一計數器輸出一個脈沖關斷通往電磁機構的脈沖通道。所以，升(降)溫度數撥盤的設定值也即是需要升(降)溫的總度數，而無需用時間來進行計算。這就使得程序的設定和改動非常簡易。
本實用新型的具體結構由以下實施例及附圖給出。


圖1是根據本實用新型提出的磁力機構的示意圖。
下面結合圖1詳細說明依據本實用新型提出的磁力機構的細節及工作情況。
本機構的電磁線圈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，調節螺釘8可以改變彈簧9對銜鐵3的拉力，調節螺釘4可限定銜鐵3的運動距離。
當脈沖電流送入電磁線圈1時，鐵芯2產生的電磁力吸動銜鐵3運動，由于螺釘4調整到正好使銜鐵3運動一個棘輪齒距，所以銜鐵3帶動拉片5拉動棘輪6轉過一個棘齒。當脈沖電流過去時，鐵芯2失去磁力，銜鐵3在彈簧9的拉力作用下復位，并帶動拉片5的彎頭端反時針方向進入下一個棘齒中，為下一個脈沖的到來做好準備。由于阻尼片7的一端反扣在棘輪6上，所以，機構在彈簧9的作用下復位時，棘輪6不能跟著倒轉。這使得每一個脈沖過后，棘輪6轉過一個棘齒。通過上述磁力機構將電脈沖轉變為棘輪6的轉動。
下面結合圖2詳細說明依據本實用新型提出的傳動機構的細節及工作情況。
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的側面齒組成雙向離合器，其作用是使主軸1能夠正轉、反轉或停止；夾板7、8是整個機構的支架，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15；主軸1上的齒輪2與設定桿16上的齒輪17嚙合；設定桿16是儀表本身的部件，它的轉動可直接帶動設定指針運行；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的側面齒均不嚙合的位置，若這時用手動轉動主軸1，則可通過齒輪2與齒輪17的嚙合，傳動給儀表的設定桿16即帶動設定指針運行，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動。當主軸1向右推入時，主軸1上的定位糟10向右移動進入定位塊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的側面齒嚙合；主軸1頂端的撥片4向右撥動波段開關15使脈沖電路與電磁線圈22接通，脈沖來到時，電磁線圈22產生電磁力使拉片23拉動棘輪6轉動，棘輪6帶動雙面齒輪和主軸一起轉動，主軸將這一轉動通過齒輪2和齒輪17傳動給儀數的設定桿16，帶動設定指針向一個方向運行。同理，當主軸1向左拉出時，脈沖電流將驅動另一個電磁線圈24帶動拉片25、棘輪5帶動傳動機構，使設定指針向另一個方向運行。
此裝置的兩個電磁機構使設定指針可以正、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構的減速比。
為了使本裝置的整體更加清楚，現將本實用新型采用的程序脈沖發生電路框圖原理進行說明如圖5所示，秒脈沖發生器產生頻率為1HZ的秒脈沖送入由鎖相環構成的頻率合成器中進行倍頻，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”的設定值決定，(即頻率合成器的輸出頻率與“速率撥盤”的設定值相等)。這一輸出經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，一路經控制門，并經整形放大后直接驅動電磁線圈。另一路送計數器，顯然送入計數器的脈沖個數與送入電磁線圈的脈沖個數是相等的(當控制門為開時)。計數器的計數值是受“度數撥盤”控制的，當計數值與度數撥盤設定值相等時，計數器的輸出脈沖關掉控制門，使電磁線圈停止接收脈沖。這樣，電磁線圈接受脈沖的總數受“度數撥盤”控制。
由于每一個脈沖反映到儀表的設定指針運動1℃的位移，所以設定指針即按“速率撥盤”設定的速率和“度數撥盤”設定的升(降)溫度數的程序運行。
變動程序時，只要重新撥動這二個撥盤的設定值即按新設定的程序運行。
圖3是雙面齒輪結構的示意圖。
圖4是棘輪結構的示意圖。
為了便于說明，以上是將圖2中的兩組磁力機構的一組單另畫成圖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，以說明其細節結構。
權利要求1.帶有手動設定指針的控溫儀表，調整儀表的設定桿16能使設定指針在儀表盤上的位置相應變化，從而使被控爐溫跟隨變化，其特征是在儀表設定桿16的下面配置一個由磁力機構和傳動機構組成的裝置，該裝置由一個程序脈沖發生器驅動，帶動控溫儀表的設定桿，使設定指針按程序脈沖的規律運行。
專利摘要本實用新型屬于電動儀表的技術領域。它是關于以電磁吸合力作為動力的方式，跟蹤數字電路所產生的程序脈沖，帶動具有設定指針的控溫儀表的設定針，按設定程序運動，實現程序控制的機構。它可廣泛配用于工業中帶有設定指針的溫度、壓力、流量等儀器以廉價實惠的效果實現程序化控制。
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 優先權日1988年11月12日
發明者郭慶, 郭瑞安, 周淑英 申請人:郭慶