[發明專利]一種實時監測氣體流量的閥門及閥門流量測量方法

有效

• 申請號: 202010055846.0
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111237485B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 金志江;仇暢;錢錦遠
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F16K1/36
• 分類號: F16K1/36;F16K1/32;F16K27/02;F16K41/02;F16K37/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開了一種實時監測氣體流量的閥門及閥門流量測量方法。本發明中套筒安裝于閥體中腔，套筒兩端分別與閥體、閥蓋支撐；閥蓋中心開有通孔，閥桿經閥蓋中央通孔進入閥體中腔，閥桿底部與套筒中心的閥芯相連接，閥芯在閥桿帶動下可沿閥桿軸向上下移動；閥門進口管路側壁安裝有進口壓力傳感器和溫度傳感器，閥門進出口管路內安裝有整流裝置，閥門出口管路側壁安裝有出口壓力傳感器；各壓力傳感器分別與流量數據處理模塊連接通訊。本發明將流量測量功能集成于閥門之中，實時檢測通過閥門的氣體流量，方便高效；結構緊湊、體積小，節省安裝空間；測量過程考慮閥門內部的湍流流動、氣體可壓縮性和溫度影響，測量精度較高。

技術領域

本發明涉及氣體流量計量及閥門領域，尤其涉及一種實時監測氣體流量的閥門。

背景技術

閥門及氣體流量計是氣體管道中必不可少的設備。在現有技術中，閥門和氣體流量計通常作為兩種獨立的裝置在管道中分體安裝，這樣分體安裝存在的問題在于以下兩點：其一，氣體流量計安裝位置前后都需要較長的管路作為流量測量的必要條件，占用管道的安裝位置，浪費安裝空間；其二，增加安裝時間，降低施工效率，浪費人力。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種實時監測氣體流量的閥門，結構緊湊，體積小，在實現閥門正常啟閉功能的同時，可以對閥門流量進行實時監測和顯示。

本發明具體采用的技術方案是：

一種實時監測氣體流量的閥門，其包括閥體、閥蓋、閥芯、閥桿、套筒、進口溫度傳感器、進口壓力傳感器、進口整流裝置、出口壓力傳感器、出口整流裝置和流量數據處理模塊；

所述的套筒安裝于閥體中腔，套筒兩端分別固定于閥體和閥蓋上；所述閥蓋中心開有通孔，所述閥桿經閥蓋中心通孔進入閥體中腔，閥桿底部與套筒中心的閥芯相連接，閥芯在閥桿帶動下可沿閥桿軸向上下移動；閥門進口管路側壁安裝有進口壓力傳感器和溫度傳感器，閥門進口管路內安裝有進口整流裝置，閥門出口管路側壁安裝有出口壓力傳感器，閥門出口管路內安裝有出口整流裝置；所述進口溫度傳感器、進口壓力傳感器和出口壓力傳感器分別與流量數據處理模塊連接通訊；所述流量數據處理模塊接收來自進口溫度傳感器、進口壓力傳感器和出口壓力傳感器的信號并進行處理運算、顯示實時流量。

優選的，所述閥門進口經閥體中腔的套筒與閥門出口連通，閥門進口與閥門出口的軸線重合或平行。

優選的，還包括密封填料和填料壓蓋，所述閥蓋與閥體間通過螺栓進行連接，閥蓋與閥桿間通過密封填料和填料壓蓋進行密封。

優選的，所述填料壓蓋與閥蓋間通過螺栓進行連接。

優選的，所述進口整流裝置和出口整流裝置由中心的整流板和整流板支撐管組成，整流板支撐管內部不同高度處均安裝有整流板，整流板兩端通過整流板支撐管內壁的凹槽進行固定，上下兩塊整流板之間構成供流體通過的整流通道。

優選的，所述整流板截面呈矩形，整流板支撐管內部的各整流板相互平行。

優選的，所述閥門進口管路側壁安裝的溫度傳感器和壓力傳感器位于進口整流裝置的上游，所述閥門出口管路側壁安裝的壓力傳感器位于出口整流裝置的下游。

本發明的另一目的在于提供一種利用上述任一方案所述閥門的流量測量方法，其測量步驟如下

S1：在閥門安裝于管路之前，對流量數據處理模塊進行標定，得出系數K₁、K₂的值，標定公式為：