专利名称：一种压电式电／气转换装置的制作方法
技术领域：
本发明属于工业自动化仪器仪表领域。
背景技术：
电/气转换器在自动化生产中实现电信号到气信号的转换，广泛应用于石油、化工、冶金、电力、造纸等自动化生产部门。为克服气信号传输距离短，迟滞大的缺点，工业现场采用电信号作为控制信号。电/气阀门转换器或定位器就是实现电信号到气信号的转换，是气动调节阀的主要附件，电/气转换器也是其核心元件。目前，我国生产的电/气转换器，主要是基于机械力(矩)平衡原理，以机械结构为主，见附图1。来自调节器的标准电流信号使电磁铁磁化，吸引杠杆1作逆时针方向转动，并带动挡板3靠近喷嘴4，背压室气压P升高，它对支点O形成的力矩与电磁力矩相平衡。由于结构复杂，易磨损、调整麻烦、寿命短等缺陷，已经不能满足现代高精度的自动化生产要求。

发明内容
本发明的目的是发明一种压电式电/气转换装置克服传统机械结构的不足，使电/气转换器结构简单、成本低、性能可靠、寿命长、使用时易于调试、操作简单方便。
本发明一种压电式电/气转换装置采用的技术方案是压电式电/气转换装置是由下壳体、喷嘴挡板、上、下端盖组成，还具有压电复合圆盘，压电复合圆盘由上、下压电圆片2、3和铜电极1组成；铜电极1固定在上端盖4和下端盖5之间，上、下两片压电圆片2、3分别对称粘贴在铜电极1上、下面上；从上、下压电片分别引出导线9，接到外电源10上，上、下端盖4、5之间用螺钉11固定在一起，下壳体6内有圆形喷嘴8，其下部装有可以调整开度的锥形进气节流阀7；下壳体6底部开有进气口A和气压输出口B；下壳体6上侧面车有外螺纹，使下端盖5与下壳体6螺纹连接在一起。
本发明的效果是以压电复合圆盘作为喷嘴挡板，结构简单，降低了加工工艺要求，可以在较低电压下实现工业现场对输出气压的要求，克服了传统机械结构中传动环节多，易磨损、调节复杂、寿命短等缺陷。


附图1是传统机械式电/气转换器的原理图，其中1-杠杆，2-线圈，3-挡板，4-喷嘴，5-弹簧，6-波纹管，7-支撑，8-重锤，9-气动放大器。
附图2是压电式电/气转换装置剖视图，其中1-铜电极；2-上压电圆片，3-下压电圆片，4-上端盖，5-下端盖，6-下壳体，7-锥形节流阀，8-圆形喷嘴，9-导线，10-电源，A-进气口，B-气压输出口。
具体实施例方式
下面结合附图详细说明本发明的一种实施，将附图2所示的压电式电/气转换装置通过橡胶垫连接到转换器底座上。气体由进气口A进入气压室，喷嘴与挡板之间的距离决定了气压室内气压的大小。由于气压室气压对喷嘴挡板间隙和进气量的变化很灵敏，挡板初始安装位置和初始进气量会影响整个转换装置转换特性，所以，通过调整进气锥形节流阀7开度和喷嘴挡板初始间距，来调整输出气压的初始值。气动调节阀是以压缩空气作动力源，压缩空气由进气口A进入压电式电/气转换装置，经锥形节流阀7后，产生具有一定压力的气流，气流进入圆形喷嘴8；由于压电复合圆盘中的上、下压电圆片分别有导线接到外电源上，所以在外电场作用下，压电复合圆盘的上压电圆片极化方向与电场相同，下压电圆片极化方向与电场相反，从而导致上片收缩，下片伸长，造成整个压电复合圆盘向下弯曲。通过调整外加电压的大小来调整压电晶片与喷嘴之间距离，也就调整了背压室气压，即输出气压B。由于该电/气转换装置是气动调节阀的主要配件，所以也就控制了气动调节阀的开度。该电/气转换装置输出力大、动作可靠、性能稳定、维护方便、价格便宜、安全、防火、防爆等优点，而广泛应用于化工、石油、冶金、电力等工业部门。
权利要求
1.一种压电式电/气转换装置由下壳体、喷嘴挡板、上、下端盖组成，其特征是还具有压电复合圆盘，压电复合圆盘由上、下压电圆片(2)、(3)和铜电极(1)组成；铜电极(1)固定在上端盖(4)和下端盖(5)之间，上、下两片压电圆片(2)、(3)分别对称粘贴在铜电极(1)上、下面上；从上、下压电片分别引出导线(9)，接到外电源(10)上，上、下端盖(4)、(5)之间用螺钉(11)固定在一起，下壳体(6)内有圆形喷嘴(8)，下壳体(6)的下部装有可以调整开度的锥形进气节流阀(7)；下壳体(6)底部开有进气口A和气压输出口B；下壳体(6)上侧面车有外螺纹，使下端盖(5)与下壳体(6)螺纹连接在一起。
全文摘要
一种压电式电/气转换装置属于工业自动化控制仪器仪表领域。压电式电/气转换装置由下壳体、喷嘴挡板、上、下端盖组成，还具有压电复合圆盘，压电复合圆盘由上、下压电圆片和铜电极组成；铜电极固定在上端盖和下端盖之间，上、下两片压电圆片分别对称粘贴在铜电极上、下面上；由上、下压电片分别引出导线接到外电源上，下壳体内有圆形喷嘴和可调整开度的锥形进气节流阀。转换装置结构简单、成本低、性能稳定、易于调整、使用寿命长。降低了加工工艺要求，可以在较低电压下实现工业现场对输出气压的要求。
文档编号G01D5/00GK1553147SQ03133520
公开日2004年12月8日 申请日期2003年5月28日 优先权日2003年5月28日
发明者孙宝元, 李东明, 张军 申请人:大连理工大学