CN109520574A - 智能孔径流量计 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能孔径流量计，其进口阀体有气体流入通道；出口阀体有气体流出通道；进口阀体的气体流入通道内侧安装有密封座；出口阀体中心孔处装配有直线动力轴，直线动力轴的一端安装有节流阀头、导流罩，三者同心配合装配成一体，节流阀头与密封座之间的间隔为气体通道，直线动力轴的另一端与直线执行器相连，直线执行器通过直线动力轴调节节流阀头的开度间隔；进口阀体、出口阀体分别设有进气端信号管和出气端信号管；进气端信号与进口压力传感器连通采样，出气端信号管和出口压力传感器连通采样；出口阀体上设有压力变送器；显示器壳体内部安装有流量积算控制板。本发明能够按照不同用户的实际需求主动维持出口的压力保持恒定。
Description
技术领域
本发明涉及流量计、限流阀、计量装置，确切地说是一种以流量计为主同时具备多参数控制功能的智能孔径流量计。
背景技术
孔板(也称差压式) 流量计是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。它是目前生产中测量流量最成熟，最常用的方法之一。也是历史悠久的一种系列化流量计。孔板流量计标准化程度高，可不必进行实流标定。标准孔板有可靠的实验数据和完善的国际、国家标准。
但是传统的孔板技术存在如下技术问题：
1、测量的重复性、精确度在流量计中属于中等水平，由于众多因素的影响错综复杂，精确度难于提高。
2、范围度窄，由于流量系数与雷诺数有关,范围度仅3∶1 ～ 4∶1。
3、有较长的直管段长度要求，一般难于满足。尤其对较大管径，问题更加突出。
4、压力损失较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种智能孔径流量计，能够按照不同用户的实际需求主动维持出口的压力而保持恒定。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术手段：
一种智能孔径流量计，包括进口阀体、出口阀体，所述的进口阀体加工有气体流入通道，进气端信号管与该气道连通采样；出口阀体同样加工有气体流出通道，出气端信号管与该气流通道连通采样；进口阀体气体流入通道的内侧安装有密封座；出口阀体中心孔处装配有直线动力轴并通过O型圈密封，直线动力轴的一端安装有节流阀头、导流罩，三者同心配合装配成一体，节流阀头与密封座之间的间隔为气体通道，直线动力轴的另一端与直线执行器相连，直线执行器通过直线动力轴调节节流阀头的开度间隔，相当于改变气体流通的等效孔径；进口阀体、出口阀体分别设有进气端信号管和出气端信号管；进气端信号与进口压力传感器连通采样，出气端信号管和出口压力传感器连通采样；出口阀体上设有压力变送器、显示器壳体，压力变送器内部设有DTU通讯模组及接线端子，压力信号导线通过穿线孔经过内腔再到达显示器壳体内部并与流量积算控制板连接，显示器壳体内部安装有流量积算控制板，防爆隔板及操作面板，信号及控制导线则通过穿线孔进入内腔与直线执行器相连接。
采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：
本装置通过测量进口压力、出口压力，利用直线动力轴驱动节流阀头与导流罩发生相对运动，从而改变气体流通的孔径，调节到所需要的压力，该装置能够按照不同用户的实际需求主动维持出口的压力保持恒定。
进一步的优选技术方案如下：
所述的出口阀体设有内筒、外筒，内筒、外筒为同心结构，内筒、外筒由等分四轮幅式筋骨连接，筋骨与内外筒一体精铸成型，坚固可靠，内筒左侧安装后腔盖，后腔盖与内筒之间子口配合定位用螺栓紧固，子口处有O型圈，后腔盖与内筒形成的密闭空间为内腔，内筒、外筒之间的空腔为外腔，内腔与外腔隔绝，筋骨中有穿线孔，导线可以从外部通过该穿线孔穿入内腔；内腔的外部为外腔，外腔是气体的通道。
所述的进口压力传感器通过进气端信号管连通进口阀体测量进口压力，出口压力传感器通过出气端信号管连通出口阀体测量出口压力。
所述的密封座通过子口定位并由螺栓紧固。
所述的进口阀体和出口阀体通过螺栓连接。
所述的直线动力轴通过密封O型圈与出口阀体密封连接。
所述的导流罩的中心设有螺纹孔，导流罩与与直线动力轴的端头螺纹连接，导流罩压紧节流阀头。
附图说明
图1是本发明实施例的立体图；
图2是本发明的主视图；
图3是图2的A-A剖视图；
图4是图2的B-B剖视图；
图5是图4的C-C剖视图；
图6是本发明的工作原理图；
附图标记说明：1－出口阀体；2－螺栓；3－后腔盖；4－消音孔板；5－后腔盖螺栓；6－出气端信号管；7－直线执行器；8－进口阀体；9－进气端信号管；10－密封座螺栓；11－节流阀头；12－导流罩；13－直线动力轴；14－密封座；15－螺栓；16－显示器壳体；17－防爆隔板；18－操作面板；19－面板端盖；20－流量积算控制板；21-穿线孔；22-O型圈；23-O型圈；24-内腔；25-外腔；26-位置传感器；27-压力变送器；28-出口压力传感器；29-变送器盖；30-DTU通讯模组及接线端子；31-进口压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图及实施例，进一步说明本发明。
参见图1-图5，一种智能孔径流量计，由进口阀体8、出口阀体1组成，进口阀体8加工有气体流入通道，进气端信号管9与该气道连通采样；出口阀体1同样加工有气体流出通道，出气端信号管6与该气道连通采样；进口阀体8气体流入通道的内侧安装有密封座14；出口阀体1中心孔处装配有直线动力轴13并通过O型圈23密封，直线动力轴13的一端安装有节流阀头11、导流罩12，三者同心配合装配成一体，节流阀头11与密封座14之间的间隔为气体通道；直线动力轴13的另一端与直线执行器7相连，直线执行器7通过直线动力轴13调节节流阀头11的开度间隔，相当于改变气体流通的等效孔径；进口阀体8、出口阀体1分别设有进气端信号管和出气端信号管；进气端信号与进口压力传感器31连通采样，出气端信号管和出口压力传感器28连通采样；出口阀体1上设有压力变送器36、显示器壳体16，压力变送器内部设有DTU通讯模组及接线端子30，压力信号导线通过穿线孔21经过内腔24再到达显示器壳体16内部并与流量积算控制板20连接，显示器壳体16内部安装有流量积算控制板20、防爆隔板17及操作面板18，信号及控制导线则通过穿线孔21进入内腔与直线执行器7相连接。
出口阀体1设有内筒、外筒，内筒、外筒为同心结构，内筒、外筒由等分四轮幅式筋骨连接，筋骨与内外筒一体精铸成型，坚固可靠，内筒左侧安装后腔盖3，后腔盖3与内筒之间子口配合定位用螺栓5紧固，子口处有O型圈22，后腔盖3与内筒形成的密闭空间为内腔24，内筒、外筒之间的空腔为外腔25，内腔24与外腔25隔绝，筋骨中有穿线孔21，导线可以从外部通过该穿线孔穿入内腔24；内腔24的外部为外腔25，外腔是气体的通道。
出口阀体1的出口处设有消音孔板4，消音孔板4上设有气流透孔，消音孔板4通过螺栓2与出口阀体1连接固定。
进口压力传感器31通过进气端信号管9连通进口阀体8测量进口压力，出口压力传感器28通过出气端信号管6连通出口阀体1测量出口压力。
密封座14通过子口定位并由螺栓10紧固。
进口阀体8和出口阀体1通过螺栓15连接。
直线动力轴13通过密封O型圈23与出口阀体密封连接。
导流罩12的中心设有螺纹孔，导流罩12与与直线动力轴13的端头螺纹连接，导流罩12压紧节流阀头11。
结合图5，其工作原理如下：
压力传感器同时采集进口压力和出口压力，AD转换器将压力传感器的模拟信号进行数字化处理送入CPU进行运算，CPU根据出口压力传感器数字信号的变化判断是否打开或者关闭内部等效孔径，并即刻发出指令由数字电磁直线驱动器完成预期的动作；从而始终保持与预先设定的差压相一致。
绝对位置传感器26实时记录调压器阀口的真实位置给CPU，同时温度传感器采集的信息也发送给CPU；CPU按照流量的数学模型积算出气体流量并通过DTU建立与上位机之间的有线或无线远程双向通讯，完成在线实时数据采集存储和控制（包括智能孔径流量计的运行模式例如自动差压模式、自动限流模式、多时段限流预约模式、气体总量累积模式等等）、远程故障报警等等.
本实施例所述的智能孔径流量计与传统孔板流量计相比，具有如下优势：
①传统的差压流量计孔板通径为定值；智能孔径流量计的孔径是无级可变的；
②传统孔板流量计是通过被动测量孔板前后的差压来计量的；智能孔径流量计是通过主动控制孔径以保持相对恒定的差压实现计量的；
③传统的孔板流量计当流量很小时差压根本无法检测几乎丧失计量精度；智能孔径流量计不论流量如何减小都能维持恒定的差压，不会丧失计量精度；
④还能实现自主多时段曲线限流、定值限流，也可以直接关闭实现截流等功能。
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。
Claims (7)
1.一种智能孔径流量计，包括进口阀体、出口阀体，其特征在于：所述的进口阀体加工有气体流入通道，进气端信号管与该气道连通采样；出口阀体同样加工有气体流出通道，出气端信号管与该气流通道连通采样；进口阀体气体流入通道的内侧安装有密封座； 出口阀体中心孔处装配有直线动力轴并通过O型圈密封，直线动力轴的一端安装有节流阀头、导流罩，三者同心配合装配成一体，节流阀头与密封座之间的间隔为气体通道，直线动力轴的另一端与直线执行器相连，直线执行器通过直线动力轴调节节流阀头的开度间隔，相当于改变气体流通的等效孔径；进口阀体、出口阀体分别设有进气端信号管和出气端信号管；进气端信号与进口压力传感器连通采样，出气端信号管和出口压力传感器连通采样；出口阀体上设有压力变送器、显示器壳体，压力变送器内部设有DTU通讯模组及接线端子，压力信号导线通过穿线孔经过内腔再到达显示器壳体内部并与流量积算控制板连接，显示器壳体内部安装有流量积算控制板，防爆隔板及操作面板，信号及控制导线则通过穿线孔进入内腔与直线执行器相连接。
2.根据权利要求1所述的智能孔径流量计，其特征在于：所述的出口阀体设有内筒、外筒，内筒、外筒为同心结构，内筒、外筒由等分四轮幅式筋骨连接内筒左侧安装后腔盖，后腔盖与内筒之间子口配合定位用螺栓紧固，子口处有O型圈，后腔盖与内筒形成的密闭空间为内腔，内筒、外筒之间的空腔为外腔，内腔与外腔隔绝，筋骨中有穿线孔，导线可以从外部通过该穿线孔穿入内腔；内腔的外部为外腔，外腔是气体的通道。
3.根据权利要求1所述的智能孔径流量计，其特征在于：所述的进口压力传感器通过进气端信号管连通进口阀体测量进口压力，出口压力传感器通过出气端信号管连通出口阀体测量出口压力。
4.根据权利要求1所述的智能孔径流量计，其特征在于：所述的密封座通过子口定位并由螺栓紧固。
5.根据权利要求1所述的智能孔径流量计，其特征在于：所述的进口阀体和出口阀体通过螺栓连接。
6.根据权利要求1所述的智能孔径流量计，其特征在于：所述的直线动力轴通过密封O型圈与出口阀体密封连接。
7.根据权利要求1所述的智能孔径流量计，其特征在于：所述的导流罩的中心设有螺纹孔，导流罩与与直线动力轴的端头螺纹连接，导流罩压紧节流阀头。
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