一种空气阀故障监控装置制造方法及图纸

一种空气阀故障监控装置，其特点是:它由空气探测器、状态监测控制器和积水液位开关组成，空气探测器可检测空气阀内气、液状态，传送信号至状态监测转换控制器，状态监测转换控制器根据所编制逻辑，判断空气阀气密封、积气、真空、空气阀保护失效和漏水故障，就地显示和向终端发送报警信号，确保工作人员能在第一时间对故障空气阀进行检查、维护和管道故障分析。

An air valve fault monitoring device

A kind of air valve fault monitoring device is composed of air detector, state monitoring controller and water level switch. Air detector can detect air and liquid state in air valve, transmit signal to state monitoring conversion controller, state monitoring conversion controller root according to the logic to judge air valve gas seal Gas, vacuum, air valve protection failure and leakage of water failure, in situ display and send alarm signals to the terminal to ensure that the staff can check, maintenance and pipeline failure analysis of the fault air valve at the first time.

【技术实现步骤摘要】
一种空气阀故障监控装置
本技术涉及给排水输水管道，尤其涉及输水管道的空气阀（进排气阀）的监测和控制装置。
技术介绍
空气阀（进排气阀）是有压流管道输配水系统的必要组件，其主要功能和作用包括以下几个方面：1、充水工况下排出管道内的空气，确保管道满管流输水，避免严重气阻，导致输水流量不足和无法供水；2、管道低点排水或爆管工况下向管道内补入空气，避免管道真空溃管，同时防止水在真空条件下汽化，加速水锤的压力波动；3、在输水过程中排出在局部高点和变弯点持续产生的空气，避免气阻导致的输水效率下降；4、在断电或关阀水锤工况下控制排气量，限制水柱弥合速度，降低或消除水锤弥合高压危害。但在实际应用中，由于空气阀（进排气阀）质量、性能不良或水中杂质堵塞而引起的管道事故屡见不鲜，常见的空气阀故障，一是空气阀浮球电化学粘连而导致的管道充水排气不畅，和真空工况下不进气导致的的溃管损害。二是高压微量排气阀堵塞导致的管道积气，造成输水效率下降。三是水锤防护型空气阀缓闭盘在水锤工况下，无限流功能，不能控制水柱弥合速度，导致防护失效。以上问题中，最常见的是空气阀密封失效，漏水造成的淹井事故，严重的甚至使民房和水工建筑受损。传统的管道输水自动化控制系统中，仅对空气阀处的压力进行监测，但对空气阀的实际工作状态无法提供有效反馈，操作和运行人员不能及时排除空气阀故障，从而导致严重管道安全事故。。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种有效监测空气阀故障的装置，即时就地显示和向控制中心反馈空气阀排气、积气、真空和漏水故障，显示防水锤型空气阀空气保护状态的有效性，确保工作人员能在第一时间对故障空气阀进行检查、维护和故障分析。本技术一种空气阀故障监控装置，其特点是:它由空气探测器、积水液位开关、状态监测转换控制器和接线电缆组成。上述方案中，所述的空气探测器，由法兰短管、正负压力变送器和小型防冲击液位开关组成，正负压力变送器通过螺纹安装在法兰短管上，可检测介质正负压力变化，并传送模拟量信号至状态监测转换控制器。小型防冲击液位开关由锁母固定安装在法兰短管上，可向状态监测转换控制器发送介质液位开关量信号。上述方案中，所述的状态监测转换控制器由PLC或单片机开发而成，可将压力传感器和小型液位开关传送的信号经逻辑判断，转换为空气阀的状态信号，当空气阀发生故障时，可就地显示故障原因，并由内置的RTU或其他上位传送模块发送到中央控制室，同时还可发送管道压力信号和阀井积水报警信号，状态监测转换控制器的逻辑判断如下：1、当压力传感器传送压力大于0.1MPa，液位开关无液位信号传入，则空气阀出现气密封，控制器向终端发送空气阀主浮球关闭故障信号并本地显示；2、当压力传感器传送压力等于供水工况压力（供水测管水头），液位开关无液位信号传入，则空气阀出现积气故障（高压微量排气阀堵塞），控制器向终端发送高压微量排气阀堵塞故障信号并本地显示；3、当压力传感器压力传送压力为负0.02MPa，液位开关无液位信号传入，则空气阀出现真空故障（空气阀主阀浮球粘连未开启），控制器向终端发送空气阀真空故障；4、对于具有缓闭防水锤功能的空气阀，排气状态下，当压力传感器传送压力小于0.05MPa，液位开关无液位信号传入，则缓闭盘关闭失效，控制器向终端发送空气阀保护失效故障；5、当空气阀漏水，阀井产生积水时，积水液位开关信号传入，控制器向终端发送阀井漏水信号。上述方案中，所述的小型防冲击液位开关，可在普通小型液位开关基础上添加一个挡流罩，挡流罩为不锈钢板冲压而成，由卡簧固定在液位开关浮球底部。挡流罩的优点是：当在空气阀充水工况下，可有效阻挡高速排除的气流吹起液位开关的浮球，而导致错误的充水误报信息，只有在水的液位到达后，托球浮起发送正确的充水指令信息，浮球由发泡聚丙烯制造，可避免管道内高压造成浮球压溃。积极效果：本技术的最大特点在于能够对管道上的多个重点空气阀提供有效监控，防止空气阀故障导致的管道事故，并方便维护人员有针对性的维修操作，在条件许可的情况下，还能提供紧急关闭功能，避免泄露事故的影响扩大化，提高空气阀的智能化水平。附图说明下面结合本技术实施例附图加以详细说明：图1为本技术实施例的结构示意图；图2为图1中状态监测转换控制器外观和功能说明图；图3为图1中的空气探测器图；图4为图3的俯视剖面图；图5为图3中的防冲击小型液位开关结构图；图6为图5中的挡流罩结构图；图7为图6的俯视图。图例：1、状态监测转换控制器，2、空气阀，3、空气探测器，4、积水液位开关，5、正负压力变送器，6、法兰短管，7、防冲击小型液位开关，8、O型圈，9、干簧管液位感应开关，10、限位卡簧，11、干簧管，12、浮球，13、挡流罩，14、固定卡簧。具体实施方式如图1所示，本技术一种空气阀故障监控装置由状态监测转换控制器1、空气阀2、空气阀探测器3和积水液位开关4组成。如图2所示，状态监测转换控制器1具有两路开关量和一路模拟量输入，4路故障信号和一路压力（模拟量）输出，备用一路开关量输出。控制器面板由液晶显示板、导航键、确认键、返回键、故障灯和故障提示区组成，按导航左右键可在液晶显示板上浏览气密封故障、空气阀保护失效、积气故障和真空故障四个选项，按确认可进入设置界面，通过上下键可设置相应的压力和液位参数，通过返回键可到其他选项区设置。当空气阀发生故障时，控制器相应的故障灯点亮，就地可方便的在提示区看到故障状态，同时可通过无线网络向终端发送故障信号。如图3和图4所示，空气探测器由正负压力变送器5、法兰短管6和防冲击小型液位开关7组成，正负压力变送器5由螺纹固定在法兰短管6上，可检测管道中的压力变化，并向状态转换控制器发送模拟量信号，防冲击小型液位开关由螺母紧固在法兰短管上，并由O型圈密封，可向状态监测转换控制器发送液位开关量信号。法兰短管6的上法兰可连接空气阀，下法兰可连接管道旁路法兰或隔断检修阀。如图5所示，防冲击小型液位开关由干簧管液位感应开关9、发泡聚丙烯浮球12、固定卡簧14、限位卡簧10、O型圈8、锁紧螺母和信号线所组成，发泡聚丙烯浮球12可满足2.5MPa承压要求，是在市场常规小型液位开关的基础上做了改造，增设了一个防气流冲击的挡流罩13。如图5、6、7所示，挡流罩13由薄不锈钢板冲压而成，为U型盘状断面，中心开孔，可套在干簧管11的不锈钢套管外圆上，并由固定卡簧14通过干簧管11的不锈钢套管的卡槽固定。挡流罩13外圆直径大于浮球11，可有效防止排气气流对浮球11的冲击，避免防冲击小型液位开关7发出错误信号。本技术工作流程是：1、当管道初次通水或重新注水，水流占据管道过水断面，并挤压空气由管道沿线的空气阀排出，正常情况下，常规空气阀应能在气流作用产生的管道内外压差大于0.1MPa时，保持排气主阀浮球开启排气，当空气完全排空后，水进入空气阀，排气主阀的浮球在水的浮力作用下关闭，管道内的水流为满管流运行。但是当空气阀排气主阀的制造性能不良时，浮球会在较小的气流压差下提前关闭，而导致排气故障，空气会由高压微量排气排出，造成通水时间过长，这种排气故障现象也称之为气密封故障，在排气故障工况下，小型防冲击液位浮球开关无液位信号输出，当压力传感器信号输出大于0.1MPa时，状态监测转换控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气阀故障监控装置，其特征在于:它由状态监测转换控制器、空气探测器、积水液位开关和信号线缆组成，空气探测器安装在空气阀底部，并与管道管顶旁路法兰相连，所述的空气探测器由法兰短管、正负压力变送器和小型防冲击液位开关组成，可通过信号线缆向状态监测转换控制器发送液位和压力信号，所述的状态监测转换控制器，对空气探测器传输的压力和液位信号，按照编制的逻辑程序做出故障判断，可本地显示空气阀故障类型，并由内置的RTU或其他上位模块，发送故障信号至终端，状态监测转换控制器可通过快捷键设定压力和液位参数。

【技术特征摘要】
1.一种空气阀故障监控装置，其特征在于:它由状态监测转换控制器、空气探测器、积水液位开关和信号线缆组成，空气探测器安装在空气阀底部，并与管道管顶旁路法兰相连，所述的空气探测器由法兰短管、正负压力变送器和小型防冲击液位开关组成，可通过信号线缆向状态监测转换控制器发送液位和压力信号，所述的状态监测转换控制器，对空气探测器传输的压力和液位信号，按照编制的逻辑程序做出故障判断，可本地显示空气阀故障类型，并由内...

【专利技术属性】
技术研发人员：金波，
申请(专利权)人：金波，
类型：新型
国别省市：新疆,65