一种智能燃气安全阀及智能开闭安全阀的方法技术

本发明专利技术公开了一种智能燃气安全阀及智能开闭安全阀的方法，涉及燃气安全阀领域。通过改变电机阀的阀门支架的结构，设置压力变化快速响应机构，以及设置进气温度压力传感器、出气温度压力传感器与环境温度压力传感器，分别采集进气端的温度数据Ti、压力数据Pi，出气端的温度数据To、压力数据Po，以及燃气管道外部环境的温度数据Te、压力数据Pe，通过对不同状态时的上述数据进行监测，能够实现用户需要用气时自动开启燃气阀门，用户使用完毕后自动关闭燃气阀门的功能，不再需要用户手动操作燃气阀门的开闭，杜绝了用户使用完毕后忘记关阀的情况发生，极大地提高了燃气使用的安全性，极大的降低了燃气安全事故的发生。

A method of intelligent gas safety valve and intelligent opening and closing safety valve

【技术实现步骤摘要】
一种智能燃气安全阀及智能开闭安全阀的方法
本专利技术涉及燃气安全阀领域，特别涉及一种智能燃气安全阀及智能开闭安全阀的方法。
技术介绍
燃气安全阀在燃气系统中起安全保护作用。由于入户的燃气管道均是通过调压设备将输送管道的燃气压力进行调压到一定压力范围再输送给用户，而有时候由于调压设备的工作异常，或者正在调试调压，以及停气后导致的压力短时间欠压或者过压等，当用户管道出现欠压或者过压，均容易导致燃气安全事故；另外，由于燃气表后端球阀到燃气灶之间的连接大多数是软管或者波纹管等，如果是使用软管，其使用寿命较短，且容易被老鼠等外界力量损坏，导致管道燃气泄漏从而发生燃气安全事故。为了防范燃气安全事故的发生，设计了机械式自闭阀。现有机械式自闭阀是通过流经阀门的燃气的压力差，达到足够的门限值之后，才能触发安全关闭的功能。以额定流量为0.6m3/h的自闭阀为例，这种差压触发关闭的方式，要达到其判断泄漏的门限值，所需要的泄漏燃气流量需要达到1.2m3/h左右，即当泄漏量在1.2m3/h以下时，这类机械式自闭阀是不会关闭阀门进行泄漏保护的。然而，家庭燃气泄漏大多数都是微小泄漏，如软管被老鼠撕咬、软管接口处老化松动，这些情泄漏刚开始都是很细微的泄漏。而现有的机械式燃气自闭阀等产品是根本实现不了这样的微小流量泄漏检测的，这是目前燃气自闭阀这类机械式产品最大的缺陷。这类机械式自闭阀天然的具有门限值过高，覆盖泄漏流量范围很窄，精确度很低，在户内燃气安全的保护方面有很多缺陷和遗漏。而且，由于机械式自闭阀无法联网上报检测情况，作为燃气管理方无法在线掌握所属辖区的燃气安全状态，不便于燃气安全信息收集及管理。燃气安全管理方经常做出宣传，希望用户在用完燃气后，主动关闭燃气球阀，用气时再主动打开燃气球阀，可是，绝大多数用户都是没有做到用完气后主动关闭球阀的。因此，用户极其希望能够有一种能够智能控制燃气安全阀开闭的装置，在用户需要烹饪时，燃气安全阀自动开阀放气，用户烹饪结束后，燃气安全阀自动关阀，不再需要用户主动开闭阀门，能够有效的防止燃气安全事故的发生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供了一种智能燃气安全阀及智能开闭安全阀的方法，解决了传统燃气安全阀门限值过高，覆盖泄漏流量范围很窄，精确度很低，安全性能较差等问题，以及传统燃气安全阀不能够在用户需要烹饪时，燃气安全阀自动开阀放气，用户烹饪结束后，燃气安全阀自动关阀的问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种智能燃气安全阀，包括安全阀壳体，所述安全阀壳体的内部设有密闭式安全阀腔体，所述安全阀腔体上设置有腔体出气口、腔体进气口，且安全阀腔体内设有电机阀，所述电机阀上设置有分别与腔体出气口、腔体进气口连通的阀门进气口、阀门出气口，所述电机阀上还包括阀门支架，所述阀门支架的底部与电机阀通过紧固件连接，阀门支架的顶部即为阀门进气口，阀门支架的顶部一体化设置有滤网机构，阀门支架的侧壁上开设若干个阀门出气口；所述阀门支架的外壁上延伸有耳状结构，所述耳状结构朝向阀门进气口的一侧设置有进气温度压力传感器，耳状结构朝向阀门出气口的一侧设置有出气温度压力传感器；所述安全阀壳体外还设置有环境温度压力传感器；所述阀门出气口为三角形；所述安全阀腔体内还设置有压力变化快速响应机构；所述安全阀壳体内、安全阀腔体外还设有核心控制板，核心控制板上还集成有MCU控制器、通信模块；还包括按键、指示灯、电源模块；所述进气温度压力传感器、出气温度压力传感器、环境温度压力传感器、电机阀、按键、指示灯、电源模块、压力变化快速响应机构均与核心控制板电性连接。本专利技术的阀门支架上一体化设置有滤网机构，相较于传统的阀门支架上分体设置的防尘滤网片，本专利技术在配件制造、安装上更为便捷，并且通过对滤网机构进行结构调整，使得装置整体有了更丰富的功能。本专利技术在阀门支架的外壁上延伸设置耳状结构，并在耳状结构朝向阀门进气口的一侧设置有进气温度压力传感器，耳状结构朝向阀门出气口的一侧设置有出气温度压力传感器，使得传感器的安装方便，同时降低了产品的整体成本，提高了组装效率。而传统的电机阀由于未设置传感器，不具备智能化的功能，所以其阀门支架也不存在专门用来设置传感器的位置；如果在传统电机阀上设置传感器，必须要在阀门进气口方向安装复杂的密封接头，增加阀门进气口的密封盖，不仅成本提高了，组装的便利性也下降了。本专利技术将阀门出气口设置为三角形，这使得在阀门出气口逐渐关闭的过程中，其改变的流通面积大小是非线性变化的。能够在判断用户当前状态是关火状态还是小火烹饪状态时避免误判。本专利技术的进气温度压力传感器、出气温度压力传感器与环境温度压力传感器，能够分别采集进气端的温度数据Ti、压力数据Pi，出气端的温度数据To、压力数据Po，以及燃气管道外部环境的温度数据Te、压力数据Pe，因此可以用上述数据来判断管道超压、欠压、超温情况，具体如下：当Pi与Pe的压力差值超过设定压力的上限值时则提示管道超压报警，并关闭阀门；当Pi与Pe的压力差值低于设定压力的下限值时则提示管道欠压报警，并关闭阀门；当Te、Ti和To三个温度值中任意一个值高于设定的上限温度值时，则提示超温报警，并关闭阀门。本专利技术通过设置进气温度压力传感器、出气温度压力传感器与环境温度压力传感器，可实现燃气微小泄漏监测功能。其原理为，当燃气阀门关闭后，燃气阀门到燃气灶之间的这一段管道处于绝对密封状态，通过出气温度压力传感器实时获取该密封管道内部的压力数据Po，如果管道是绝对密封的情况下，Po不会存在下降趋势，将一直处于相对稳定的压力状态下；如果管道存在一定的微小泄漏，那么Po将呈下降趋势，并在一定时间内下降到跟外部环境压力数据Pe相当，假设这个时间为T，即，存在泄漏时，Po将在T时间内下降到与Pe一致。具体的，本专利技术根据T的大小确定燃气泄漏等级，T的时间越短表示燃气泄漏越严重，T的时间越长表示燃气泄漏越微弱，T如果无穷大则表示没有泄漏。同时，为了方便相关部门合理安排人员对燃气泄漏事故进行排查处理，可划分n个燃气泄漏等级，燃气泄漏等级可根据实际情况进行调整，目的是让严重泄漏得到优先处理，避免安全事故的发生。例如：可将燃气泄漏等级进行初步划分为4个等级，T小于等于10秒为严重泄漏，T大于10秒小于等于30秒为中度泄漏，T大于30秒小于等于300秒为微小泄漏，T大于300秒表示正常。本专利技术的安全阀壳体外还设置有按键，与核心控制板电性连接，为用户手动触发式按键；当按下按键时，核心控制板获得低电平信号，当松开按键时，核心控制板获得高电平信号，核心控制板能够通过不同的电平信号来判断此时的按键状态，继而得知用户意图，方便用户直接通过此按键进行打开燃气阀门和关闭燃气阀门两个操作选项中切换。具体的，当核心控制板检测到用户按下此按键时，由核心控制板进行打开燃气阀门和关闭燃气阀门两个操作选项中切换，当从关闭燃气阀门状态切换到打开燃气阀门状态时，核心控制板会自动判断当前的管道压力状态是否在正常范围内，当前燃气泄漏等级等安全信息，只有当管道压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能燃气安全阀，包括安全阀壳体，所述安全阀壳体的内部设有密闭式安全阀腔体(1)，所述安全阀腔体(1)上设置有腔体出气口(3)、腔体进气口(2)，且安全阀腔体(1)内设有电机阀(4)，所述电机阀(4)上设置有分别与腔体出气口(3)、腔体进气口(2)连通的阀门进气口(5)、阀门出气口(6)，其特征在于：所述电机阀(4)上还包括阀门支架(7)，所述阀门支架(7)的底部与电机阀(4)通过紧固件连接，阀门支架(7)的顶部即为阀门进气口(5)，阀门支架(7)的顶部一体化设置有滤网机构，阀门支架(7)的侧壁上开设若干个阀门出气口(6)；/n所述阀门支架(7)的外壁上延伸有耳状结构(8)，所述耳状结构(8)朝向阀门进气口(5)的一侧设置有进气温度压力传感器(9)，耳状结构(8)朝向阀门出气口(6)的一侧设置有出气温度压力传感器(10)；所述安全阀壳体外还设置有环境温度压力传感器；/n所述阀门出气口(6)为三角形；/n所述安全阀腔体(1)内还设置有压力变化快速响应机构(18)；/n所述安全阀壳体内、安全阀腔体(1)外还设有核心控制板，核心控制板上还集成有MCU控制器、通信模块；还包括按键、指示灯、电源模块(17)；所述进气温度压力传感器(9)、出气温度压力传感器(10)、环境温度压力传感器、电机阀(4)、按键、指示灯、电源模块(17)、压力变化快速响应机构(18)均与核心控制板电性连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能燃气安全阀，包括安全阀壳体，所述安全阀壳体的内部设有密闭式安全阀腔体(1)，所述安全阀腔体(1)上设置有腔体出气口(3)、腔体进气口(2)，且安全阀腔体(1)内设有电机阀(4)，所述电机阀(4)上设置有分别与腔体出气口(3)、腔体进气口(2)连通的阀门进气口(5)、阀门出气口(6)，其特征在于：所述电机阀(4)上还包括阀门支架(7)，所述阀门支架(7)的底部与电机阀(4)通过紧固件连接，阀门支架(7)的顶部即为阀门进气口(5)，阀门支架(7)的顶部一体化设置有滤网机构，阀门支架(7)的侧壁上开设若干个阀门出气口(6)；
所述阀门支架(7)的外壁上延伸有耳状结构(8)，所述耳状结构(8)朝向阀门进气口(5)的一侧设置有进气温度压力传感器(9)，耳状结构(8)朝向阀门出气口(6)的一侧设置有出气温度压力传感器(10)；所述安全阀壳体外还设置有环境温度压力传感器；
所述阀门出气口(6)为三角形；
所述安全阀腔体(1)内还设置有压力变化快速响应机构(18)；
所述安全阀壳体内、安全阀腔体(1)外还设有核心控制板，核心控制板上还集成有MCU控制器、通信模块；还包括按键、指示灯、电源模块(17)；所述进气温度压力传感器(9)、出气温度压力传感器(10)、环境温度压力传感器、电机阀(4)、按键、指示灯、电源模块(17)、压力变化快速响应机构(18)均与核心控制板电性连接。


2.根据权利要求1所述的一种智能燃气安全阀，其特征在于：所述滤网机构包括一级滤网(11)和二级滤网(12)，所述一级滤网(11)围设在二级滤网(12)外侧，二级滤网(12)凸出于一级滤网(11)表面，且相对于一级滤网(11)更靠近于腔体进气口(2)；所述一级滤网(11)和二级滤网(12)上均设有若干通孔；所述一级滤网(11)上的通孔的截面积小于二级滤网(12)上的通孔的截面积。


3.根据权利要求1所述的一种智能燃气安全阀，其特征在于：所述耳状结构(8)上设置有第一通槽(13)，所述安全阀腔体(1)上设置有第二通槽(14)，所述第一通槽(13)与第二通槽(14)内均过盈设置有密封橡胶塞(15)，所述密封橡胶塞(15)上设置有若干过线孔(16)；其中进气温度压力传感器(9)与核心控制板之间的线路从第一通槽(13)内的密封橡胶塞(15)上的过线孔(16)中穿过；出气温度压力传感器(10)、电机阀(4)与核心控制板之间的线路从第二通槽(14)内的密封橡胶塞(15)上的过线孔(16)中穿过；所述第一通槽(13)、第二通槽(14)与密封橡胶塞(15)均为圆台状，且第一通槽(13)、第二通槽(14)的小端截面直径小于密封橡胶塞(15)小端截面直径。


4.根据权利要求3所述的一种智能燃气安全阀，其特征在于：所述压力变化快速响应机构(18)包括橡胶套(19)，以及设置在橡胶套(19)内的中心轴(20)，且中心轴(20)的外侧套设有弹簧(21)，中心轴(20)的两侧均嵌设有磁铁(22)；所述橡胶套(19)的外侧开口，内侧密封；还包括分别设置于橡胶套(19)外侧、橡胶套(19)内侧且距离中心轴(20)一定距离的第一霍尔传感器(24)、第二霍尔传感器(23)，所述第一霍尔传感器(24)置于安全阀腔体外侧，第二霍尔传感器(23)置于安全阀腔体(1)内侧。


5.根据权利要求4所述的一种智能燃气安全阀，其特征在于：还包括紧固件，所述紧固件将压力变化快速响应机构(18)固定于安全阀腔体(1)的腔体壁上，且紧固件与腔体壁之间设置有密封机构，所述密封机构包括密封橡胶套和密封圈。


6.根据权利要求4所述的一种智能燃气安全...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红斌，康逸，熊仕杰，钱广，赵云霄，张强，
申请(专利权)人：成都霍姆赛福科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51