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電磁計量閥.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510746690.X

申請日:

2015.11.05

公開號:

CN105240609A

公開日:

2016.01.13

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||專利申請權的轉移IPC(主分類):F16K 37/00登記生效日:20170502變更事項:申請人變更前權利人:李進武變更后權利人:湖北澤越科技股份有限公司變更事項:地址變更前權利人:430205 湖北省武漢市武昌東湖開發區光谷一路225號中鋼天澄環保產業園聚合孵化器行政樓變更后權利人:430034 湖北省武漢市硚口區南泥灣大道8號|||實質審查的生效IPC(主分類):F16K 37/00申請日:20151105|||公開
IPC分類號: F16K37/00 主分類號: F16K37/00
申請人: 李進武
發明人: 黃忠; 李進武; 陸勇喜
地址: 430205湖北省武漢市武昌東湖開發區光谷一路225號中鋼天澄環保產業園聚合孵化器行政樓
優先權:
專利代理機構: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102 代理人: 倪婭; 陳衛
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510746690.X

授權公告號:

|||||||||

法律狀態公告日:

2018.02.13|||2017.05.24|||2016.02.10|||2016.01.13

法律狀態類型:

授權|||專利申請權、專利權的轉移|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種電磁計量閥,包括閥體、設于閥體內的閥芯、帶動閥芯轉動的閥桿及設于閥體外部的電控盒;所述閥芯通過轉動方式實現所述電磁計量閥的開閉,其上設有中空的測流管,當所述閥芯轉動到開的位置時,所述測流管的布置方向與待測流體的方向一致;所述測流管的管壁上設有相對布置的電磁感應線圈及布置在電磁感應線圈的磁場范圍內的成對的電極,流體流經電磁感應線圈和電極并在電極上產生感應電流。采用電磁計量方式測量流體流量,測量精度高,解決了管路中閥門和流量計分開安裝的問題,降低了成本;還可以根據實時流量遠程無線控制閥門的開、閉閥,適用于對管道的統一自動化管理、遠程控制及維護。

權利要求書

權利要求書
1.  一種電磁計量閥,其特征在于:包括閥體(1)、設于閥體(1)內的閥芯(2)、帶動閥芯(2)轉動的閥桿(3)及設于閥體1外部的電控盒4;所述閥芯(2)通過轉動方式實現所述電磁計量閥的開閉,其上設有中空的測流管(21),當所述閥芯(2)轉動到開的位置時,所述測流管(21)的布置方向與待測流體的方向一致;所述測流管(21)的管壁上設有相對布置的電磁感應線圈(8)及布置在電磁感應線圈(8)的磁場范圍內的成對的電極(22),流體流經電磁感應線圈(8)和電極(22)并在電極(22)上產生感應電流;所述電控盒(4)內設有電路板(5);所述電磁感應線圈(8)通過導線與電路板(5)電連接形成閉合回路;所述電極(22)通過導線與電路板(5)連接;所述電路板(5)上設有通過對電極(22)的感應電流處理得出流體實時流量信息的處理模塊(6)。

2.  根據權利要求1所述的電磁計量閥,其特征在于:所述閥芯(2)為蝶板;所述測流管(21)為中空結構,設置于閥芯(2)上且與其板面平行。

3.  根據權利要求2所述的電磁計量閥,其特征在于:所述測流管(21)嵌設布置于閥芯(2)的中心位置,且測流管(21)的中心軸與閥芯(2)的板面重合,且閥芯(2)的板面位于測流管(21)的外側兩端部,閥芯(2)的板面與測流管(21)的管壁一體成型。

4.  根據權利要求1所述的電磁計量閥,其特征在于:所述閥芯(2)為球芯,所述球芯內容許流體通過的通道兼做測流管(21)。

5.  根據權利要求1~4任一項所述的電磁計量閥,其特征在于:所述電極(22)垂直于流體方向嵌設布置于測流管(21)的相對的側壁上。

6.  根據權利要求1所述的電磁計量閥,其特征在于:所述閥芯(2)為球芯,所述球芯內設有容許流體通過的流體通孔(20),所述流體通孔(20)的內壁上設有中空的測流管(21),且所述測 流管(21)的布置方向與流體通孔(20)的方向一致;所述電磁感應線圈(8)設于測流管(21)的內壁上。

7.  根據權利要求6所述的電磁計量閥,其特征在于:所述測流管(21)和流體通孔(20)共用一部分側壁,所述測流管(21)和流體通孔(20)一體成型。

8.  根據權利要求6或7所述的電磁計量閥,其特征在于:所述電極(22)垂直于流體方向嵌設布置于流體通孔(20)和/或測流管(21)的相對的側壁上。

9.  根據權利要求1所述的電磁計量閥,其特征在于:所述閥桿(3)上沿軸向設有連通電控盒(4)及電磁感應線圈(8)的通孔(7);所述電磁感應線圈(8)的導線經通孔(7)與電路板(5)連接。

說明書

說明書電磁計量閥
技術領域
本發明涉及閥門技術領域,尤其涉及一種電磁計量閥。
背景技術
閥門是管路流體輸送系統中控制部件,它是用來改變通路斷面和介質流動方向,具有導流、截止、節流、止回、分流或溢流卸壓等功能。
閥門種類繁多,常用的有球閥、蝶閥、閘閥、調節閥等等,但是現有的閥門通常不具有計量功能,只有閥的功能。隨著閥門行業的發展,閥的功能單一越來越難以滿足市場的需求。現有管路中閥門和流量計絕大多數是分開安裝,并且在安裝流量計的管路前后需要空出一定長度的直管段或者采用其他穩流裝置,而較短管路上再需同時安裝閥門和流量計時,往往難以實現或對工程提出了較高要求,采用這種安裝方式還需要較多的管井用于后期維護,不僅大大增加了工程造價和人工費用,且維護費用也較高。另一方面,已安裝閥門的管路上再需加裝流量計時,要將深埋的管路挖出,斷開后增加連接部件,如法蘭,以將流量計增加到管路中,施工量大、工程難度大且費用高昂。
發明內容
本發明的目的就是要克服現有的大多數閥門在流體管路中只用作切斷、截止和改變流體的流動方向,管路中閥門和流量計絕大多數是分開安裝的問題,提供一種電磁計量閥,它具有閥門的功能,又可測量流體流量且不受流質影響、測量精度高、使用壽命長、結構簡單、安裝維護方便的特點。
為實現上述目的,本發明所設計的電磁計量閥,包括閥體、設于閥體內的閥芯、帶動閥芯轉動的閥桿及設于閥體外部的電控盒;所述閥芯通過轉動方式實現所述電磁計量閥的開閉,其上設有中空的測流管,當所述閥芯轉動到開的位置時,所述測流管的布置方向與待測流體的方向一致;所述測流管的管壁上設有相對布置的電磁感應線圈及布置在電磁感應線圈的磁場范圍內的成對的電極,流體流經電磁感應線圈和電極并在電極上產生感應電流;所述電控盒內設有電路板;所述電磁感應線圈通過導線與電路板電連接形成閉合回路;所述電極通過導線與電路板連接;所述電路板上設有通過對電極的感應電流處理得出流體實時流量信息的處理模塊。
優選地,所述閥芯為蝶板;所述測流管為中空結構,設置于閥芯上且與其板面平行。
進一步地,所述測流管嵌設布置于閥芯的中心位置,且測流管的中心軸與閥芯的板面重合,且閥芯的板面位于測流管的外側兩端部,閥芯的板面與測流管的管壁一體成型。
優選地,所述閥芯為球芯,所述球芯內容許流體通過的通道兼做測流管。
優選地,所述電極垂直于流體方向嵌設布置于測流管的相對的側壁上。
優選地,所述閥芯為球芯,所述球芯內設有容許流體通過的流體通孔,所述流體通孔的內壁上設有中空的測流管,且所述測流管的布置方向與流體通孔的方向一致;所述電磁感應線圈設于測流管的內壁上。
進一步地,所述測流管和流體通孔共用一部分側壁,所述測流管和流體通孔一體成型。
優選地,所述電極垂直于流體方向嵌設布置于流體通孔和/或測流管的相對的側壁上。
優選地,所述閥桿上沿軸向設有連通電控盒及電磁感應線圈的通孔;所述電磁感應線圈的導線經通孔與電路板連接。
本發明的有益效果是:當閥芯轉動到開閥狀態時,流體流經流體通孔或測流管,電極上會產生感應電流,處理模塊將感應電流的電流大小計算轉化為流量大小,得出此時的流體流量信息;采用電磁計量方式測量流體流量,測量精度高,解決了管路中閥門和流量計分開安裝的問題,降低了成本;還可以根據實時流量遠程無線控制閥門的開、閉閥,適用于對管道的統一自動化管理、遠程控制及維護。
附圖說明
圖1為本發明電磁計量閥的一種實施方式的剖視結構示意圖。
圖2為圖1所示電磁計量閥關閥狀態下的局部剖視結構示意圖。
圖3為圖1中閥芯的放大結構示意圖。
圖4為本發明電磁計量閥的另一種實施方式的剖視結構示意圖。
圖5為本發明電磁計量閥的再一種實施方式的剖視結構示意圖。
圖6為圖5所示的電磁計量閥的閥芯部分的側視剖視結構示意圖。
圖中,1.閥體;2.閥芯;3.閥桿;4.電控盒;5.電路板;6.處理模塊;7.通孔;8.電磁感應線圈;9.電池;10.控制模塊;11.驅動電機;12.變速箱;13.主動輪;14.從動輪;15.無線通訊模塊;16.天線;17.限位開關;18.軸承;19.隔套;20.流體通孔;21.測流管;22.電極;23.油封。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。
實施例1
如圖1、2、3所示的一種電磁計量閥,包括閥體1、設于閥體1內的閥芯2、帶動閥芯2轉動的閥桿3及設于閥體1外部的電控盒4;閥芯2通過轉動方式實現電磁計量閥的開閉,其上設有中空 的測流管21,當閥芯2轉動到開的位置時,測流管21的布置方向與待測流體的方向一致;測流管21的管壁上設有相對布置的電磁感應線圈8及布置在電磁感應線圈8的磁場范圍內的成對的電極22,流體流經電磁感應線圈8和電極22并在電極22上產生感應電流;電控盒4內設有電路板5;電磁感應線圈8通過導線(圖未示)與電路板5電連接形成閉合回路;電極22通過導線與電路板5連接;電路板5上設有通過對電極22的感應電流處理得出流體實時流量信息的處理模塊6。
閥芯2為蝶板;測流管21為中空結構,設置于閥芯2上且與其板面平行。測流管21嵌設布置于閥芯2的中心位置,且測流管21的中心軸與閥芯2的板面重合,且閥芯2的板面位于測流管21的外側兩端部,閥芯2的板面與測流管21的管壁一體成型。
電極22優選為垂直于流體方向嵌設布置于測流管21的相對的側壁上。
閥桿3上沿軸向設有連通電控盒4及電磁感應線圈8的通孔7;電磁感應線圈8的導線經通孔7與電路板5連接。
電控盒4內設有電池9及驅動閥桿3轉動的驅動機構;電路板5上設有控制驅動機構執行相應操作的控制模塊10;電池9與驅動機構、電路板5電連接。驅動機構包括驅動電機11、與驅動電機11軸連接的變速箱12、設于變速箱12輸出軸的齒輪組;齒輪組的主動輪13與變速箱12的輸出軸固定,從動輪14與閥桿3固定。控制模塊10與處理模塊6通訊連接,控制模塊10根據處理模塊6得出的流體實時流量控制驅動機構執行相應操作。
電路板5上設有與控制模塊10連接的無線通訊模塊15;電控盒4上設有用于接收和發射無線通訊信號的天線16,天線16與無線通訊模塊15連接。
電控盒4內設有用于限制處理模塊6在閥芯2轉動至與流體流動方向平行時才得出實時流量信息的限位開關17,限位開關17與 處理模塊6、控制模塊10電連接。閥桿3由上至下依次套設有與閥體1過盈配合的軸承18、隔套19和油封23;通過軸承18的作用,閥桿轉動次數更多,轉動更省力,使用壽命延長。
實施例2
如圖4所示,電磁計量閥包括閥體1、設于閥體1內的閥芯2、帶動閥芯2轉動的閥桿3及設于閥體1外部的電控盒4;閥芯2通過轉動方式實現電磁計量閥的開閉,其上設有中空的測流管21,當閥芯2轉動到開的位置時,測流管21的布置方向與待測流體的方向一致;測流管21的管壁上設有相對布置的電磁感應線圈8及布置在電磁感應線圈8的磁場范圍內的成對的電極22,流體流經電磁感應線圈8和電極22并在電極22上產生感應電流;電控盒4內設有電路板5;電磁感應線圈8通過導線(圖未示)與電路板5電連接形成閉合回路;電極22通過導線與電路板5連接;電路板5上設有通過對電極22的感應電流處理得出流體實時流量信息的處理模塊6。
閥芯2為球芯,所述球芯內容許流體通過的通道兼做測流管21。電極22垂直于流體方向嵌設布置于測流管21的相對的側壁上。
閥桿3上沿軸向設有連通電控盒4及電磁感應線圈8的通孔7;電磁感應線圈8的導線經通孔7與電路板5連接。
電控盒4內設有電池9及驅動閥桿3轉動的驅動機構;電路板5上設有控制驅動機構執行相應操作的控制模塊10;電池9與驅動機構、電路板5電連接。控制模塊10與處理模塊6通訊連接,控制模塊10根據處理模塊6得出的流體實時流量控制驅動機構執行相應操作。驅動機構包括驅動電機11、與驅動電機11軸連接的變速箱12、設于變速箱12輸出軸的齒輪組;齒輪組的主動輪13與變速箱12的輸出軸固定,從動輪14與閥桿3固定。
電路板5上設有與控制模塊10連接的無線通訊模塊15;電控盒4上設有用于接收和發射無線通訊信號的天線16,天線16與無線通訊模塊15連接。電控盒4內設有用于限制處理模塊6在閥芯2轉動至流體通孔21與流體流動方向平行時才得出實時流量信息的限位開關17,限位開關17與處理模塊6、控制模塊10電連接。
實施例3
如圖5、6所示,本發明中電磁計量閥的結構基本與實施例2相同,所述閥芯2內設有容許流體通過的流體通孔20,所述流體通孔20的內壁上設有中空的測流管21,且測流管21的布置方向與流體通孔20的方向一致;電磁感應線圈8設于測流管21的內壁上。電極22垂直于流體方向嵌設布置于流體通孔20和/或測流管21的相對的側壁上。
本發明的原理如下
當閥芯2轉動到開閥狀態時,流體流經測流管21,電極22上會產生有感應電流,處理模塊6將感應電流的電流大小計算轉化為流量大小,即可得出此時的流體流量信息;當閥芯2轉動到關閥狀態時,閥芯2起到截流的作用。
通過控制模塊10控制驅動機構執行開關閥操作,實現對電磁計量閥的開、關的自動化控制。通過將處理模塊6與控制模塊10連接,使得控制模塊10可以根據管道內流體的實時流量控制閥芯2的開、閉。無線通訊模塊15可以對控制模塊10實現遠程無線控制,從而對閥的開、關實現無線控制,而天線16可以提高接收對應控制信號的能力。
通過限位開關17的作用,使得只有當閥芯2轉動到最佳位置(即測流管21平行于流體的流動方向)時處理模塊6才進行流體流量處理,降低測量誤差,使得流體流量測量更準確。
電磁感應線圈8的外表面與測流管21的內壁應當保持平齊,防止表面不平整而使沉淀物堆積在上面影響測量精度。測流管21的內壁還可以涂一層完整的電絕緣襯里,防止感應電勢被金屬管壁短路,比如耐腐蝕、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。
本發明采用電磁計量方式測量流體流量,測量精度高,解決了管路中閥門和流量計分開安裝的問題,降低了成本;還可以根據實時流量遠程無線控制閥門的開、閉閥,適用于對管道的統一自動化管理、遠程控制及維護。

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電磁 計量
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