[發明專利]一種用于流體識別和控制的閥門

有效

• 申請號: 201910092244.X
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109780263B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 張軍;鐘興福;林黎明;史仕熒
• 申請（專利權）人: 中國科學院力學研究所
• 主分類號: F16K11/065
• 分類號: F16K11/065;F16K3/26;F16K3/32;F16K31/06;F16K27/04;F16K3/314
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種用于流體識別和控制的閥門，其特征在于，包括

閥體，一端設有介質進口，另一端設有介質出口；所述閥體內包括與所述介質進、出口相連通的最短流道，垂直設置在所述流道流動方向上且穿過所述流道的凹槽，以及設置在所述凹槽內且與所述流道配合作用的柱塞；

執行機構，包括用于連接所述柱塞并帶動所述柱塞在所述凹槽內上下往復運動使得所述柱塞和所述流道配合作用實現所述流道開啟或關閉的連桿；

傳感器，設置在所述介質進口處的且用于識別所述介質進口處流體的狀態；

控制器，接收所述傳感器發送的流體狀態的信號并根據所述信號控制所述執行機構，使得所述流道開啟或關閉；

所述柱塞上設有通孔，所述通孔將所述柱塞分成實心部和通孔部；所述通孔部的通孔的方向與所述流道流動方向一致；所述柱塞的實心部位于所述流道內部阻止液體或氣體的通過，所述通孔部位于所述流道內部或所述柱塞脫離所述流道內部實現所述液體或氣體的快速通過；

所述介質出口包括用于控制氣體通過的第一介質出口和用于控制液體通過的第二介質出口；所述流道包括與所述第一介質出口相連通的第一流道，以及與所述第二介質出口相連通的第二流道；所述柱塞的實心部位于所述第一流道或第二流道內部實現第一流道或第二流道快速關閉，所述通孔部位于所述第一流道或第二流道內部實現第一流道或第二流道的快速開啟。

2.根據權利要求1所述的閥門，其特征在于，所述閥體包括用于控制氣體通過第一閥體和用于控制液體通過的第二閥體，所述第一閥體和第二閥體共用一個介質進口；所述執行機構包括控制所述第一閥體的第一執行機構，以及控制所述第二閥體的第二執行機構。

3.根據權利要求1所述的閥門，其特征在于，所述連桿還可以帶動所述柱塞在所述流道內旋轉運動使所述流道與所述通孔產生不同程度的重疊實現流道內流體流量0-100％的連續調節。

4.根據權利要求1所述的閥門，其特征在于，所述執行機構還包括與所述連桿另一端相連接的動鐵，彈簧，與所述動鐵通過所述彈簧相連接并帶動所述連桿上下往復運動的電磁線圈，以及套設在所述連桿外部并對所述連桿產生扭矩以帶動所述柱塞旋轉運動的電機線圈。

5.根據權利要求1所述的閥門，其特征在于，所述傳感器對流體狀態的識別采用質量變化、壓力變化、聲信號、光信號、電信號或磁信號。

6.根據權利要求1所述的閥門，其特征在于，所述控制器包括單片機電路以及用于處理所述傳感器的信號的放大器。

7.根據權利要求5所述的閥門，其特征在于，所述傳感器為超聲波換能發射器和接收器。

8.根據權利要求5所述的閥門，其特征在于，所述介質進、出口處均設置壓力傳感器，所述控制器根據所述介質進、出口的壓差判斷流體的狀態。