一种基于步进电机的流量控制阀伺服机构及其控制方法，涉及以使用电装置为特征的流量控制或调节系统，包括步进电机，联轴装置，编码器和控制单元；步进电机的电机轴前端通过联轴装置连接到针阀，步进电机的电机轴尾端连接到编码器；控制单元根据开度编码脉冲数和开度系数，确定针阀的当前开度，并且利用编码器检测步进电机的失步，判断针阀的行程终点；当针阀旋转到完全关闭位置时，控制单元自动校正针阀的开度零点；当针阀旋转到最大开度位置时，控制单元自动修正开度系数。该流量控制阀伺服机构可以实现针阀初始参数的自适应配置，在结构上省略了阀门定位器或行程开关的设置，机械结构简洁紧凑，适用于任何可以使用常规针阀的流量控制系统。
1.一种基于步进电机的流量控制阀伺服机构，在流体流量调节系统中用于针阀的开度控制，所述的流量控制阀伺服机构包括步进电机，联轴装置，编码器和控制单元；其特征在于：步进电机的电机轴前端，通过所述的联轴装置连接到针阀，步进电机的电机轴尾端连接到所述的编码器；所述的控制单元根据编码器的返回脉冲数计算并存储开度编码脉冲数，根据开度编码脉冲数和开度系数确定针阀的当前阀门开度，并且依照以下步骤自动校正针阀的开度零点和自动修正开度系数：S110：令开度偏差KDd＝-1，PCd＝0，PEd＝0，连续发送驱动脉冲给步进电机；累计并比较驱动脉冲数DPc和返回脉冲数PEd，直到失步脉冲数PCd＝DPc-PEd>EPs，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作；
S120：令开度偏差KDd＝1，PCd＝0，PEd＝0，连续发送驱动脉冲给步进电机；累计并比较驱动脉冲数DPc和返回脉冲数PEd，直到失步脉冲数PCd＝DPc-PEd>EPs，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作；
S130：根据返回脉冲数PEd，确定阀门开度系数KDc＝PEd/KDm；
S140：令开度偏差KDd＝-1，连续发送驱动脉冲给步进电机；累计并比较驱动脉冲数DPc和返回脉冲数PEd，直到失步脉冲数PCd＝DPc-PEd>EPs，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作，令开度编码脉冲数PEa＝0；
其中，PCd为失步脉冲数，PEd为返回脉冲数，EPs为行程终点判定值，KDm为最大开度设定值。
2.根据权利要求1所述的基于步进电机的流量控制阀伺服机构，其特征在于所述的联轴装置包括固定件和套筒与手柄组成的联轴节；步进电机通过固定件与针阀连接；套筒固定连接到电机轴前端，手柄固定在阀杆轴上；套筒内壁的滑槽与手柄外周的凸块啮合，将步进电机的转矩传递给针阀；套筒与手柄滑动配合，补偿针阀的轴向行程。
3.一种用于权利要求1所述的基于步进电机的流量控制阀伺服机构的控制方法，其特征在于包括以下步骤：S100：配置针阀初始参数，所述的针阀初始参数包括开度系数KDc，调节精度给定值ADz，行程终点判定值EPs和最大开度设定值KDm；
S200：进入调节循环，等待操作指令，接收阀门开度给定值KDs；
S210：根据开度编码脉冲数PEa计算当前阀门开度KD＝PEa/KDc；
S220：根据当前阀门开度KD和开度给定值KDs，计算开度偏差KDd＝KDs-KD；若|KDd|>ADz，转步骤S230，否则，返回调节循环入口S200；
S230：根据开度偏差KDd和开度系数KDc，确定驱动脉冲数DPc＝KDd*KDc；按照驱动脉冲数DPc发送驱动脉冲给步进电机；
S300：接收并记录编码器本调节循环内返回的返回脉冲数PEd；
S310：根据返回脉冲数PEd，计算并保存新的开度编码脉冲数PEa＝PEa+PEd；
S320：比较返回脉冲数PEd和驱动脉冲数DPc，计算失步脉冲数PCd＝|DPc-PEd|；
S400：进行针阀行程终点判断，若失步脉冲数PCd>EPs，判定针阀旋转到行程终点，转步骤S410；否则返回调节循环入口S200；
S410：根据开度偏差KDd判断阀门调节方向，若KDd<0，转步骤S420，否则，转步骤S430；
S420：判定针阀旋转到完全关闭位置，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作；校正阀门开度零点，令开度编码脉冲数PEa＝0，退出调节循环，返回步骤S100；
S430：判定针阀旋转到最大开度位置，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作；根据公式KDc＝PEa/KDm修正阀门开度系数KDc，退出调节循环，返回步骤S100。
4.根据权利要求3所述的基于步进电机的流量控制阀伺服机构的控制方法，其特征在于步骤S100所配置的初始参数还包括偏差超限报警值ALs；在步骤S400和调节循环入口S200之间，还包括以下偏差超限报警的动作：S500：进行偏差超限报警判断，若失步脉冲数PCd>ALs，转步骤S510，否则返回调节循环入口S200；
S510：发出偏差超限报警信息，返回调节循环入口S200。
5.根据权利要求3所述的基于步进电机的流量控制阀伺服机构的控制方法，其特征在于所述的步骤S100包括以下执行针阀初始参数自适应配置的动作：S110：令开度偏差KDd＝-1，PCd＝0，PEd＝0，连续发送驱动脉冲给步进电机；累计并比较驱动脉冲数DPc和返回脉冲数PEd，直到失步脉冲数PCd＝DPc-PEd>EPs，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作；
S120：令开度偏差KDd＝1，PCd＝0，PEd＝0，连续发送驱动脉冲给步进电机；累计并比较驱动脉冲数DPc和返回脉冲数PEd，直到失步脉冲数PCd＝DPc-PEd>EPs，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作；
S130：根据返回脉冲数PEd，确定阀门开度系数KDc＝PEd/KDm；
S140：令开度偏差KDd＝-1，连续发送驱动脉冲给步进电机；累计并比较驱动脉冲数DPc和返回脉冲数PEd，直到失步脉冲数PCd＝DPc-PEd>EPs，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作，令开度编码脉冲数PEa＝0。
6.根据权利要求5所述的基于步进电机的流量控制阀伺服机构的控制方法，其特征在于所述的步骤S100包括以下配置偏差超限报警值ALs的动作：S150：根据公式ALs＝KDc*KDm*MAd，确定偏差超限报警值ALs，其中，MAd为针阀的最大允许偏差；
在步骤S400和调节循环入口S200之间，还包括以下偏差超限报警的动作：S500：进行偏差超限报警判断，若失步脉冲数PCd>ALs，转步骤S510，否则返回调节循环入口S200；
S510：发出偏差超限报警信息，返回调节循环入口S200。
一种基于步进电机的流量控制阀伺服机构及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及以使用电装置为特征的流量控制或调节系统，尤其涉及一种专门适用于手动或电动-手动联合操作针阀的、基于步进电机的流量控制阀伺服机构及其控制方法。
背景技术
[0002] 调节阀又名控制阀，是组成工业自动化系统的重要环节，被称之为生产过程自动化的“手脚”。在工业自动化过程控制领域中，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变液体介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件。调节阀按其功能和特性分为线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。由于针阀具备流体流量和阀门开度之间呈现近似线性关系的特征，因此被广泛地应用于流体流量控制场合。中国实用新型专利“一种流量调节的执行机构”(中国实用新型专利号：ZL200920016272.5授权公告号：CN201606559U)公开了一种由智能执行器和电动针阀组成的流量调节的执行机构，智能执行器的传动轴与电动针阀的阀杆连接。电动针阀装设在液体介质输送的管路中，控制系统通过阀体的传动轴带动阀杆，阀杆在阀体中直线运动，通过不同的阀杆截面积来控制流量。该技术方案通过设置在传动轴上的位置显示器标示传动轴移位置，不能准确提供控制单元所必需的阀门开度信号。
[0003] 传统的调节阀通常采用“气动阀+电气阀门定位器+气源”的复杂方式，使用阀门定位器将阀杆位移信号作为输入的反馈测量信号，建立阀杆位移量与控制器输出信号之间的对应关系。但是，由于阀门定位器结构复杂，价格昂贵，不仅要增加控制系统的设备投资，结构复杂还使系统的可靠性下降。专利号为JP4221258的日本发明专利“控制阀”(日本专利公开号：JP2005-54954A)公开了一种步进电机驱动的控制阀，通过配有编码器的步进电机的正反转动，带动控制隔膜阀开关位置的升降体，操作阀门的开闭，该控制阀利用编码器检测隔膜阀关闭时步进电机的失步，通过增加额外的脉冲数补偿阀体的弹性恢复力。该技术方案是利用步进电机和滚珠丝杆实现对隔膜通断阀的精细控制，其目的是提高隔膜阀的密封性。由于隔膜阀受自身结构的限制不具备开度调节特性，该技术方案主要适用于流体的通断控制，完全没有涉及阀门的开度控制和流量调节技术。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种基于步进电机的流量控制阀伺服机构，利用与步进电机同轴连接的编码器进行开度反馈，解决针阀精确定位和开度控制的技术问题。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0005] 一种基于步进电机的流量控制阀伺服机构，在流体流量调节系统中用于针阀的开度控制，所述的流量控制阀伺服机构包括步进电机，联轴装置，编码器和控制单元；其特征在于：步进电机的电机轴前端，通过所述的联轴装置连接到针阀，步进电机的电机轴尾端连接到所述的编码器；所述的控制单元根据编码器的返回脉冲数计算并存储开度编码脉冲数，根据开度编码脉冲数和开度系数确定针阀的当前阀门开度，并且依照以下步骤自动校正针阀的开度零点和自动修正开度系数：
[0006] S110：令开度偏差KDd＝-1，PCd＝0，PEd＝0，连续发送驱动脉冲给步进电机；累计并比较驱动脉冲数DPc和返回脉冲数PEd，直到失步脉冲数PCd＝DPc-PEd>EPs，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作；
[0007] S120：令开度偏差KDd＝1，PCd＝0，PEd＝0，连续发送驱动脉冲给步进电机；累计并比较驱动脉冲数DPc和返回脉冲数PEd，直到失步脉冲数PCd＝DPc-PEd>EPs，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作；
[0008] S130：根据返回脉冲数PEd，确定阀门开度系数KDc＝PEd/KDm；
[0009] S140：令开度偏差KDd＝-1，连续发送驱动脉冲给步进电机；累计并比较驱动脉冲数DPc和返回脉冲数PEd，直到失步脉冲数PCd＝DPc-PEd>EPs，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作，令开度编码脉冲数PEa＝0；
[0010] 其中，PCd为失步脉冲数，PEd为返回脉冲数，EPs为行程终点判定值，KDm为最大开度设定值。
[0011] 本发明的基于步进电机的流量控制阀伺服机构的一种较佳的技术方案，其特征在于所述的联轴装置包括固定件和套筒与手柄组成的联轴节；步进电机通过固定件与针阀连接；套筒固定连接到电机轴前端，手柄固定在阀杆轴上；套筒内壁的滑槽与手柄外周的凸块啮合，将步进电机的转矩传递给针阀；套筒与手柄滑动配合，补偿针阀的轴向行程。
[0012] 本发明的另一个目的是提供一种用于上述流量控制阀伺服机构的控制方法，利用计算机程序判断步进电机失步和阀门行程，实现阀门开度的零点校正和阀门开度系数的修正。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0013] 一种用于上述基于步进电机的流量控制阀伺服机构的控制方法，其特征在于包括以下步骤：
[0014] S100：配置针阀初始参数，所述的针阀初始参数包括开度系数KDc，调节精度给定值ADz，行程终点判定值EPs和最大开度设定值KDm；
[0015] S200：进入调节循环，等待操作指令，接收阀门开度给定值KDs；
[0016] S210：根据开度编码脉冲数PEa计算当前阀门开度KD＝PEa/KDc；
[0017] S220：根据当前阀门开度KD和开度给定值KDs，计算开度偏差KDd＝KDs-KD；若|KDd|>ADz，转步骤S230，否则，返回调节循环入口S200；
[0018] S230：根据开度偏差KDd和开度系数KDc，确定驱动脉冲数DPc＝KDd*KDc；按照驱动脉冲数DPc发送驱动脉冲给步进电机；
[0019] S300：接收并记录编码器本调节循环内返回的返回脉冲数PEd；
[0020] S310：根据返回脉冲数PEd，计算并保存新的开度编码脉冲数PEa＝PEa+PEd；
[0021] S320：比较返回脉冲数PEd和驱动脉冲数DPc，计算失步脉冲数PCd＝|DPc-PEd|；
[0022] S400：进行针阀行程终点判断，若失步脉冲数PCd>EPs，判定针阀旋转到行程终点，转步骤S410；否则返回调节循环入口S200；
[0023] S410：根据开度偏差KDd判断阀门调节方向，若KDd<0，转步骤S420，否则，转步骤S430；
[0024] S420：判定针阀旋转到完全关闭位置，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作；校正阀门开度零点，令开度编码脉冲数PEa＝0，退出调节循环，返回步骤S100；
[0025] S430：判定针阀旋转到最大开度位置，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作；根据公式KDc＝PEa/KDm修正阀门开度系数KDc，退出调节循环，返回步骤S100。
[0026] 本发明的基于步进电机的流量控制阀伺服机构的控制方法的一种较佳的技术方案，其特征在于步骤S100所配置的初始参数还包括偏差超限报警值ALs；在步骤S400和调节循环入口S200之间，还包括以下偏差超限报警的动作：
[0027] S500：进行偏差超限报警判断，若失步脉冲数PCd>ALs，转步骤S510，否则返回调节循环入口S200；
[0028] S510：发出偏差超限报警信息，返回调节循环入口S200。
[0029] 本发明的基于步进电机的流量控制阀伺服机构的控制方法的一种更好的技术方案，其特征在于所述的步骤S100包括以下执行针阀初始参数自适应配置的动作：
[0030] S110：令开度偏差KDd＝-1，PCd＝0，PEd＝0，连续发送驱动脉冲给步进电机；累计并比较驱动脉冲数DPc和返回脉冲数PEd，直到失步脉冲数PCd＝DPc-PEd>EPs，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作；
[0031] S120：令开度偏差KDd＝1，PCd＝0，PEd＝0，连续发送驱动脉冲给步进电机；累计并比较驱动脉冲数DPc和返回脉冲数PEd，直到失步脉冲数PCd＝DPc-PEd>EPs，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作；
[0032] S130：根据返回脉冲数PEd，确定阀门开度系数KDc＝PEd/KDm；
[0033] S140：令开度偏差KDd＝-1，连续发送驱动脉冲给步进电机；累计并比较驱动脉冲数DPc和返回脉冲数PEd，直到失步脉冲数PCd＝DPc-PEd>EPs，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作，令开度编码脉冲数PEa＝0。
[0034] 本发明的基于步进电机的流量控制阀伺服机构的控制方法的一种优选的技术方案，其特征在于所述的步骤S100包括以下配置偏差超限报警值ALs的动作：
[0035] S150：根据公式ALs＝KDc*KDm*MAd，确定偏差超限报警值ALs，其中，MAd为针阀的最大允许偏差；
[0036] 在步骤S400和调节循环入口S200之间，还包括以下偏差超限报警的动作：
[0037] S500：进行偏差超限报警判断，若失步脉冲数PCd>ALs，转步骤S510，否则返回调节循环入口S200；
[0038] S510：发出偏差超限报警信息，返回调节循环入口S200。
[0039] 附图概述
[0040] 图1是本发明的基于步进电机的流量控制阀伺服机构的结构示意图；
[0041] 图2是图1中的A部局部放大图；
[0042] 图3是本发明的基于步进电机的流量控制阀伺服机构的控制方法流程图。
[0043] 以上图中的各部件的标号：100-针阀，110-阀杆轴，200-步进电机，210-电机轴前端，220-电机轴尾端，300-联轴装置，310-固定件，320-联轴节，321-套筒，322-滑槽，323-顶丝，324-手柄，325-凸块，400-编码器，500-控制单元。
具体实施方式
[0044] 为了能更好地理解本发明的上述技术方案，下面结合附图和实施例进行进一步地详细描述。
[0045] 本发明的基于步进电机的流量控制阀伺服机构，在流体流量调节系统中用于针阀100的开度控制，所述的流量控制阀伺服机构的一个实施例如图1和图2所示，包括步进电机
200，联轴装置300，编码器400和控制单元500；步进电机的电机轴前端210，通过联轴装置连接到针阀100，步进电机的电机轴尾端220连接到编码器400；控制单元500根据存储在非易失性存储单元中的开度编码脉冲数PEa和开度系数KDc，确定针阀100的当前开度，并且利用编码器400检测步进电机的失步，判断针阀100的行程终点；当针阀100到达完全关闭位置时，控制单元500自动校正针阀100的开度零点；当针阀100到达最大开度位置时，控制单元
500自动修正预定的开度系数KDc。
[0046] 根据图2所示的实施例，联轴装置包括固定件310和套筒321与手柄324组成的联轴节320；步进电机通过固定件310与针阀100连接；套筒321通过顶丝323固定连接到电机轴前端210，手柄324固定在阀杆轴110上；套筒内壁的滑槽322与手柄324外周的凸块325啮合，将步进电机的转矩传递给针阀100；套筒与手柄324滑动配合，补偿针阀的轴向行程。
[0047] 本发明的基于步进电机的流量控制阀伺服机构的控制方法的一个实施例的流程图如图3所示，包括以下步骤：
[0048] S100：配置针阀初始参数，包括开度系数KDc，调节精度给定值ADz，行程终点判定值EPs和最大开度设定值KDm；所述的针阀初始参数可以根据针阀100的总行程，步进电机200的步距角，以及流量控制系统的调节精度确定。调节精度给定值Adz对应于针阀开度的最小可调节单位，通常定义调节精度给定值Adz＝1；针阀开度可以用总开度与调节精度的比值表示，开度系数KDc定义为每个开度单位所对应的驱动脉冲数。例如，对于调节精度为
1％的常规流量控制系统，最大开度100％对应的最大开度设定值KDm＝100/1＝100；对于调节精度为0.25％高精度流量控制系统，最大开度100％对应的最大开度设定值KDm＝100/
0.25＝400。步进电机的步距角对应一个脉冲信号电机转子转过的角位移，用θ表示；当针阀从完全关闭位置旋转到最大开度时，针阀的总行程所对应的转动角度φ。在本实施例中，例如，θ＝1.8°，针阀的总行程旋转5圈，对应的转动角度φ＝360*5＝1800°，对应的步进电机驱动脉冲数DPc＝φ/θ＝1000；最大开度设定值KDm＝100时，开度系数KDc＝DPc/KDm＝
1000/100＝10；在正常行程中，当针阀转动阻力矩超过步进电机最大转矩时，步进电机也会产生失步，根据图3所示的本发明的基于步进电机的流量控制阀伺服机构的控制方法的实施例，所述的针阀初始参数还包括偏差超限报警值ALs。定义偏差超限报警值ALs＝KDc*KDm*MAd，其中，MAd为针阀的最大允许偏差。在本实施例中，MAd为10％，偏差超限报警值ALs＝KDc*KDm*MAd＝10*100*10％＝100；行程终点判定值EPs应大于ALs，例如，EPs＝ALs*2＝
200。
[0049] S200：进入调节循环，等待操作指令，接收阀门开度给定值KDs；这里的操作指令可以是来自上级系统控制计算机的阀门开度调节指令，也可以是自动循环等待周期。
[0050] S210：根据开度编码脉冲数PEa计算当前阀门开度KD＝PEa/KDc；所述的开度编码脉冲数PEa存储在非易失性存储单元中。
[0051] S220：根据当前阀门开度KD和开度给定值KDs，计算开度偏差KDd＝KDs-KD；若|KDd|>ADz，转步骤S230，否则，开度偏差小于调节精度给定值Adz，系统处于控制死区，不需要执行调节动作，返回调节循环入口S200。
[0052] S230：根据开度偏差KDd和开度系数KDc，确定驱动脉冲数DPc＝KDd*KDc；按照驱动脉冲数DPc发送驱动脉冲给步进电机；在本实施例中，当开度偏差KDd＝1时，驱动脉冲数DPc＝KDd*KDc＝10。步进电机的驱动脉冲发生器根据开度偏差KDd的极性，确定驱动脉冲的相序，当开度给定值KDs小于当前阀门开度KD时，KDd<0，步进电机朝阀门关闭方向旋转，反之，KDd>0，步进电机朝阀门开度增大方向旋转。
[0053] S300：接收并记录本调节循环内编码器返回的返回脉冲数PEd；
[0054] S310：根据返回脉冲数PEd，计算新的开度编码脉冲数PEa＝PEa+PEd，并存储在非易失性存储单元中；
[0055] S320：比较返回脉冲数PEd和驱动脉冲数DPc，计算失步脉冲数PCd＝|DPc-PEd|；
[0056] S400：进行针阀行程终点判断，若失步脉冲数PCd>EPs，判定针阀旋转到行程终点，转步骤S410判断阀门调节方向；当针阀未到达行程终点时，失步脉冲数PCd不会超过行程终点判定值EPs，本步骤转向步骤S500，执行偏差超限报警的动作，参见图3的虚线框内的步骤。
[0057] S410：根据开度偏差KDd判断阀门调节方向，若KDd<0，转步骤S420，否则，转步骤S430；
[0058] S420：判定针阀旋转到完全关闭位置，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作；校正阀门开度零点，令开度编码脉冲数PEa＝0，退出调节循环，返回步骤S100；
[0059] S430：判定针阀旋转到最大开度位置，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作；根据公式KDc＝PEa/KDm修正阀门开度系数KDc，退出调节循环，返回步骤S100。
[0060] S500：进行偏差超限报警判断，若失步脉冲数PCd>ALs，转步骤S510，否则返回调节循环入口S200；
[0061] S510：发出偏差超限报警信息，然后，返回调节循环入口S200。
[0062] 通过比较失步脉冲数PCd和偏差超限报警值ALs，当步进电机失步引起的开度偏差超过调节阀的允许基本偏差时，本发明的基于步进电机的流量控制阀伺服机构可以发出报警信息，提醒操作人员进行检查维修。
[0063] 根据本发明的基于步进电机的流量控制阀伺服机构的控制方法的另一个实施例，所述的步骤S100包括以下执行针阀初始参数自适应配置的动作：
[0064] S110：令开度偏差KDd＝-1，PCd＝0，PEd＝0，连续发送驱动脉冲给步进电机；累计并比较驱动脉冲数DPc和返回脉冲数PEd，直到失步脉冲数PCd＝DPc-PEd>EPs，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作；本步骤驱动针阀旋转到完全关闭位置，作为确定阀门开度系数KDc的起始点。
[0065] S120：令开度偏差KDd＝1，PCd＝0，PEd＝0，连续发送驱动脉冲给步进电机；累计并比较驱动脉冲数DPc和返回脉冲数PEd，直到失步脉冲数PCd＝DPc-PEd>EPs，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作；本步骤驱动针阀旋转到最大开度位置，返回脉冲数PEd为全行程累计脉冲数。
[0066] S130：根据返回脉冲数PEd，确定阀门开度系数KDc＝PEd/KDm；本步骤根据全行程累计返回脉冲数PEd自动确定阀门开度系数KDc。
[0067] S140：令开度偏差KDd＝-1，连续发送驱动脉冲给步进电机；累计并比较驱动脉冲数DPc和返回脉冲数PEd，直到失步脉冲数PCd＝DPc-PEd>EPs，中断发送驱动脉冲，停止步进电机的工作，令开度编码脉冲数PEa＝0。本步骤驱动针阀旋转到完全关闭位置，自动校正阀门开度零点。
[0068] 以上的各实施例仅仅是用来解释和说明本发明的，而并非用作对本发明技术方案的限定；本领域的普通技术人员应当认识到，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施例的变化、变形，都将落在本发明权利要求所要求的保护范围内。
[0069] 工业应用性
[0070] 本发明在传统的手动控制流量调节针阀结构的基础上，结合步进电机驱动和编码器反馈控制原理，提供一种用于针阀定位和开度精确控制的流量控制阀伺服机构，可以广泛应用于各类工业和民用流体流量控制系统中，并且产生如下有益效果：
[0071] 1、本发明的流量控制阀伺服机构，既可以作为独立的产品制造并应用于各类流量控制系统，也可以在不改变原有阀体结构和管路布局的情况下，作为控制系统的执行部件，附加到现有流量调节系统的手动针阀上，将手动控制针阀流量调节系统升级为电动控制。
[0072] 2、本发明的流量控制阀伺服机构，利用与步进电机同轴连接的编码器进行开度反馈，实现针阀的精确定位和开度控制，利用步进电机的失步特性自动检测针阀行程终点，实现针阀初始参数的自适应配置。通过在结构上省略阀门定位器或行程开关，本发明的流量控制阀伺服机构机械结构十分简洁紧凑，适用于任何可以使用常规针阀的流量控制系统，即使是微型针阀也可以采用本发明的伺服机构实现电动控制。
[0073] 本发明的基于步进电机的流量控制阀伺服机构的控制方法，利用计算机程序判断步进电机失步和阀门行程，实现阀门开度的零点校正和阀门开度系数的修正，在降低成本的同时提高了伺服机构的可靠性，可以用于各类工业和民用流体流量控制系统中，取代现有技术惯用的“气动阀+电气阀门定位器+气源”的复杂结构。
