[發(fā)明專(zhuān)利]一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體流量的閥門(mén)及閥門(mén)流量測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010055846.0
• 申請(qǐng)日: 2020-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111237485B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金志江;仇暢;錢(qián)錦遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F16K1/36
• 分類(lèi)號(hào): F16K1/36;F16K1/32;F16K27/02;F16K41/02;F16K37/00
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

1.一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體流量的閥門(mén)，其特征在于：包括閥體(3)、閥蓋(12)、閥芯(6)、閥桿(5)、套筒(4)、進(jìn)口溫度傳感器(15)、進(jìn)口壓力傳感器(14)、進(jìn)口整流裝置(2)、出口壓力傳感器(9)、出口整流裝置(7)和流量數(shù)據(jù)處理模塊(13)；

所述的套筒(4)安裝于閥體(3)中腔，套筒(4)兩端分別固定于閥體(3)和閥蓋(12)上；所述閥蓋(12)中心開(kāi)有通孔，所述閥桿(5)經(jīng)閥蓋(12)中心通孔進(jìn)入閥體(3)中腔，閥桿(5)底部與套筒(4)中心的閥芯(6)相連接，閥芯(6)在閥桿(5)帶動(dòng)下可沿閥桿(5)軸向上下移動(dòng)；閥門(mén)進(jìn)口(1)管路側(cè)壁安裝有進(jìn)口壓力傳感器(14)和溫度傳感器(15)，閥門(mén)進(jìn)口(1)管路內(nèi)安裝有進(jìn)口整流裝置(2)，閥門(mén)出口(8)管路側(cè)壁安裝有出口壓力傳感器(9)，閥門(mén)出口(8)管路內(nèi)安裝有出口整流裝置(7)；所述進(jìn)口溫度傳感器(15)、進(jìn)口壓力傳感器(14)和出口壓力傳感器(9)分別與流量數(shù)據(jù)處理模塊(13)連接通訊；所述流量數(shù)據(jù)處理模塊(13)接收來(lái)自進(jìn)口溫度傳感器(15)、進(jìn)口壓力傳感器(14)和出口壓力傳感器(9)的信號(hào)并進(jìn)行處理運(yùn)算、顯示實(shí)時(shí)流量；

測(cè)量步驟如下

S1：在閥門(mén)安裝于管路之前，對(duì)流量數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行標(biāo)定，得出系數(shù)K₁、K₂的值，標(biāo)定公式為：

其中：Q_S為閥門(mén)的實(shí)時(shí)流量；Δp為閥門(mén)的進(jìn)出口壓差；K₁、K₂為已標(biāo)定的與閥門(mén)結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)的系數(shù)；p₁為閥門(mén)進(jìn)口壓力，T₁為閥門(mén)進(jìn)口氣體溫度；Z₁為工作氣體的壓縮系數(shù)；γ為工作氣體的比熱比；M為工作氣體的摩爾質(zhì)量；

S2：在閥門(mén)安裝于管路中后，工作氣體通過(guò)該閥門(mén)時(shí)，流量數(shù)據(jù)處理模塊獲取該閥門(mén)進(jìn)口壓力p₁、出口壓力p₂和進(jìn)口溫度T₁，根據(jù)進(jìn)出口壓力計(jì)算進(jìn)出口壓差Δp，再按照下式計(jì)算通過(guò)閥門(mén)氣體的實(shí)時(shí)流量：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體流量的閥門(mén)，其特征在于：所述閥門(mén)進(jìn)口(1)經(jīng)閥體(3)中腔的套筒(4)與閥門(mén)出口(8)連通，閥門(mén)進(jìn)口(1)與閥門(mén)出口(8)的軸線重合或平行。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體流量的閥門(mén)，其特征在于：還包括密封填料(10)和填料壓蓋(11)，所述閥蓋(12)與閥體(3)間通過(guò)螺栓進(jìn)行連接，閥蓋(12)與閥桿(5)間通過(guò)密封填料(10)和填料壓蓋(11)進(jìn)行密封。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體流量的閥門(mén)，其特征在于：所述填料壓蓋(11)與閥蓋(12)間通過(guò)螺栓進(jìn)行連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體流量的閥門(mén)，其特征在于：所述進(jìn)口整流裝置(2)和出口整流裝置(7)由中心的整流板(17)和整流板支撐管(16)組成，整流板支撐管(16)內(nèi)部不同高度處均安裝有整流板(17)，整流板(17)兩端通過(guò)整流板支撐管(16)內(nèi)壁的凹槽進(jìn)行固定，上下兩塊整流板(17)之間構(gòu)成供流體通過(guò)的整流通道。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體流量的閥門(mén)，其特征在于：所述整流板(17)截面呈矩形，整流板支撐管(16)內(nèi)部的各整流板(17)相互平行。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體流量的閥門(mén)，其特征在于：所述閥門(mén)進(jìn)口(1)管路側(cè)壁安裝的溫度傳感器(15)和壓力傳感器(14)位于進(jìn)口整流裝置(2)的上游，所述閥門(mén)出口(8)管路側(cè)壁安裝的壓力傳感器(9)位于出口整流裝置(7)的下游。