一种带流量示值的大气采样瓶流量控制阀制造技术

本发明专利技术公开了一种带流量示值的大气采样瓶流量控制阀，其主要包括采样接头，真空口，阀体，与阀体连接的螺塞，金属弹性隔膜，喷嘴，环形垫板和螺纹压盖；还包括机芯，刻度盘，指针和压力表透明窗；机芯安装在环形垫板和金属隔膜中心上；刻度盘和指针安装在机芯上；压力表透明窗安装在螺纹压盖的外圈上；本方案由机芯，刻度盘，指针和压力表透明窗构成组合配件，通过机芯来感应金属隔膜的变形量来带动指针的转动，操作时方便简单，使用者可通过压力表透明窗直接监测控制阀工作时的实际流量。

【技术实现步骤摘要】
一种带流量示值的大气采样瓶流量控制阀
本专利技术涉及机械制造
，具体涉及一种带流量示值的大气采样瓶流量控制阀。
技术介绍
在现代工业中阀门无处不在，有仅关断功能的阀门、流量调节的阀门、控制压力的阀门，还有控制方向的阀门，以及特种控制的阀门。在环保的气体检测领域，需要一些流动性大气采样装置，参见图1，通常采用预抽好真空的真空储气罐2，配上流量控制阀1组成。使用时打开采样阀，按流量控制阀1设定的采样速度，控制真气储气罐2的吸气采样。从流体力学知识中我们知道，通过截面的流量Q＝kA(ΔP/ρ)1/2。式中：k:阻力系数或流量系数，与流道几何形状有关；ΔP：流道前后压差；ρ：流体的密度；A:流道截面积。因此，在流体及流道几何形状确定后，流体的密度为常量，阻力系数k基本保持不变，流量只与流道截面积和流道前后压差有关，流量控制分下面两种形式：(1)节流型，如图2，通过节流阀3改变通道截面积，控制流量大小。结构简单，成本低，通常都采用这种方式控制流量，用于一些要求不高的场合。缺点是当进气压力变化时，流道前后压差会发生变化，导致流量不稳定。(2)恒流型，利用压力调节阀稳定流道前后压差，达到稳定流量。流量不受进气压力变化影响。结构复杂，成本高，用于要求高场合。恒流型又分：a.定压差型，参见图3，用稳压阀4稳定流道前后压差为定值，不可调节，通过改变流道截面积，控制流量大小。b.定面积型，参见图4，采用固定节流6，面积不变，通过压力调节阀5调节流道前后压差，控制流量大小。真空储气罐式大气采样是由真空储气罐自动吸气，缓慢地采集被测大气。通常真空储气罐式大气采样是用于流动大气监测的采样，真空储气罐通常不能做的过大，一般容量在5～8升。为了能监测较长时间的大气质量，采样流量只有每分钟几毫升。为了得到精准的样本，采样流量应尽量恒定。由于采样流量很小，流道面积极小，图3所示的定压差型流量控制阀结构，流量调节方式难度太大，很难控制，不能满足要求。如图4所示的定面积流量控制阀结构，采用微型孔作为节流孔，通过固定节流6来固定流道截面积，由压力调节阀5调节节流孔上下游的压力差来设置流量，压力调节相对容易实现。目前的大气采样瓶都采用定面积型流量控制阀形式调节流量。同时，为了防止被采样气体被污染，所有元器件都要采用洁净元器件。采样真空储气罐是从大气中吸气采样，大气压是恒定的，即进气压力是恒定的。如图5所示，只需采用负压压力调节装置5反向控制节流孔后的压力，即可保证节流孔前后压差恒定，使得通过节流孔的流量基本恒定。由于大气采样中，要尽量使真空储气罐的工作时间长，所以，控制流量的压差设置的小，压力控制阀只需用单一金属弹性隔膜就可以控制所需要的压力。现有技术如图6所示，采用金属弹性隔膜15当弹性元件，调节阀喷嘴13至金属弹性隔膜15的距离，控制金属弹性隔膜15的变形量，使金属弹性隔膜15的弹力与下游的负压力平衡，稳定负压，从而稳定节流孔后的负压，使节流孔前后的压力差稳定，实现图5的流程，达到持久精准采样的目的。但是，实际采样流量大小没有显示，无从知晓，需要事先通过专业流量测量仪器来标定，采样流量是固定的。若临时需要调整时，不能在现场情况实时调节流量和监测流量，灵活性还不足，使用不方便。由此可见，如何解决流量的监测显示问题，增加流量的调节及显示功能，使其使用灵活方便为本领域需解决的问题。
技术实现思路
针对于现有控制阀存在不能监测实际流量的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种带流量示值的大气采样瓶流量控制阀，其通过增设常规膜盒机芯，来解决现有技术存在的问题。为了达到上述目的，本专利技术提供的带流量示值的大气采样瓶流量控制阀，包括采样接头，真空口，阀体，与阀体连接的螺塞，金属弹性隔膜，喷嘴，环形垫板和螺纹压盖；还包括机芯，刻度盘，指针和压力表透明窗；所述机芯安装在环形垫板和金属隔膜中心上；所述刻度盘和指针安装在机芯上；所述压力表透明窗安装在螺纹压盖的外圈上；由所述机芯，刻度盘，指针和压力表透明窗构成组合配件，用于直接监测控制阀工作时的实际流量。进一步地，所述金属隔膜与阀体凹腔配合构成封闭容腔；所述封闭容腔通过阀体中的直角通道与采样接头外端口采样口相通，使得通过采样接口的采样流量保持恒定。进一步地，所述封闭容腔通过喷嘴的喷口以及阀体周边通向中心孔的通道与真空口相通，用来将真空源输送到封闭容腔内；所述阀体另一周边通向中心的通道可作为真空储气罐的压力监测口。进一步地，所述机芯主要是由摆杆，扇形齿轮，中心齿轮轴，支架，调零螺丝，游丝弹簧，安装螺钉组成；所述摆杆中包括球形感应臂和驱动臂；所述机芯的支架通过安装螺钉与环形垫板配合安装；所述摆杆的球形感应臂压在金属隔膜的中心圆垫上，用来感应所述金属隔膜的变形量，来带动摆杆转动；所述摆杆通过驱动臂控制扇形齿轮位置；所述扇形齿轮驱动中心齿轮轴；所述中心齿轮轴带动指针转动；所述游丝弹簧为平衡中心齿轮轴上的转动力矩，并驱动中心齿轮轴、扇形齿轮、摆杆复位。进一步地，所述调零螺丝可通过刻度盘上的零件调节孔微调机芯与金属隔膜的位置，来控制机芯中摆杆上的球形感应臂压在金属隔膜中心盘片上的压紧量，以用来调整指针的零位。本专利技术提供的一种带流量示值的大气采样瓶流量控制阀，其通过配上常规膜盒的机芯，利用感应到隔膜的弹性变形，转换为对应的压力值，再通过压力流量换算，达到监测流量的目的。附图说明以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。图1为现有真空罐大气采样系统的原理示意图；图2为现有节流型流量控制阀的原理示意图；图3为现有定压差型流量控制阀的原理示意图；图4为现有定面积型流量控制阀的原理示意图；图5为现有常规恒流量大气采样系统的原理示意图；图6为现有流量控制阀结构剖面图；图7为本专利技术中的带流量示值的流量控制阀结构纵剖面图；图8为本专利技术中的带流量示值的流量控制阀分解图；图9为本专利技术中的带流量示值的流量控制阀外观图；图10为常规机芯的分解示意图；图11为本专利技术中的带流量指示的流量控制阀工作原理示意图；图12为本专利技术中的带流量指示的流量控制阀工作原理横向剖面图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。参见图6，其所示为现有技术流量控制阀结构剖面图，其包括采样接头10，节流孔23，金属隔膜14，喷嘴12和真空口21。其连接结构为本领域技术人员所熟知，此处不加以赘述。负压减压装置中的压力感应是采用金属隔膜14当弹性元件，调节阀喷嘴至隔膜的距离，控制金属隔膜14的变形量，使金属隔膜14的弹力与下游的负压力平衡，稳定节流孔后的负压，使节流孔前后的压力差稳定，从而保证流量稳定。金属隔膜14的变形反应了压力的大小，与常规膜盒式压力表中膜盒的工作原理相同。本专利技术在图6的流量控制阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带流量示值的大气采样瓶流量控制阀，包括采样接头，真空口，阀体，与阀体连接的螺塞，金属弹性隔膜，喷嘴，环形垫板和螺纹压盖；其特征在于，还包括机芯，刻度盘，指针和压力表透明窗；所述机芯安装在环形垫板和金属隔膜中心上；所述刻度盘和指针安装在机芯上；所述压力表透明窗安装在螺纹压盖的外圈上；由所述机芯，刻度盘，指针和压力表透明窗构成组合配件，用于直接监测控制阀工作时的实际流量。/n

【技术特征摘要】
1.一种带流量示值的大气采样瓶流量控制阀，包括采样接头，真空口，阀体，与阀体连接的螺塞，金属弹性隔膜，喷嘴，环形垫板和螺纹压盖；其特征在于，还包括机芯，刻度盘，指针和压力表透明窗；所述机芯安装在环形垫板和金属隔膜中心上；所述刻度盘和指针安装在机芯上；所述压力表透明窗安装在螺纹压盖的外圈上；由所述机芯，刻度盘，指针和压力表透明窗构成组合配件，用于直接监测控制阀工作时的实际流量。


2.根据权利要求1所述的一种带流量示值的大气采样瓶流量控制阀，其特征在于，所述金属隔膜与阀体凹腔配合构成封闭容腔；所述封闭容腔通过阀体中的直角通道与采样接头外端口采样口相通，使得通过采样接口的采样流量保持恒定。


3.根据权利要求2所述的一种带流量示值的大气采样瓶流量控制阀，其特征在于，所述封闭容腔通过喷嘴的喷口以及阀体周边通向中心孔的通道与真空口相通，用来将真空源输送到封闭容腔内；所述阀体另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡跃钢，龚如意，朱元侃，
申请(专利权)人：捷锐企业上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31