一种带有温度制造技术

本发明专利技术隶属阀门及其流体流量参数监控设备的技术领域，具体为一种带有温度

【技术实现步骤摘要】
一种带有温度、压力、流速监测及流量计量的电控闸阀


[0001]本技术隶属阀门及其流体流量监控设备的
，具体涉及一种带有温度
、
压力
、
流速监测及流量计量的电控闸阀
。

技术介绍

[0002]阀门，特别是闸阀是管道流体输送过程中对流体流通状态控制的最常用设备
。
阀门常规的作用就是对流体的通
、
断或流通量限制的控制，其在工业领域及市政民生水
、
热
、
气输配管网上的使用范围广
、
数量大
。
[0003]在步入物联网大数据及人工智能与工业自控时代，智慧城市系统建设，特别是关系民生的水
、
热
、
燃气供给；排水及污水处理等领域，对于一个庞大管网的管路系统来说，除了需要通过互联网对管路阀门的开
、
关及开度进行远程数据跟踪或控制以外，还需要实时掌握阀门所在位置管道内的温度
、
压力和流速
(
流量
)
等参数的数值，以便做到对管路及系统精准无误的控制和调节，起到平衡供给
、
保证系统安全运营的作用
。
[0004]在工业生产与控制方面，例如化工领域，对于化工材料输送系统的精准控制
、
化学品泄露的安全监测与险情控制，采用带有超声波流量检测
、
计量的闸阀是一种满足客观需求
、
十分必要的系统控制设备<br/>。
[0005]带有超声波流量检测
、
计量的闸阀对管网供给的跑冒滴漏监测也是十分必要的
。
例如，民用供水系统，从水厂到用户，目前存在着产销差很大，贸易结算量仅占水厂供给的
60
～
80
％，也就是说有
40
～
20
％的水不知去向，目前所采用的流量计的计量量程比低和精度不够准确只是其中的一个原因
。
[0006]智慧水务是智慧城市的一个组成部分，而
DMA
是智慧水务中的核心架构之一
。DMA(District Metering Area
，独立计量区域
)
，其概念
1980
年由英国水工业协会首次提出，现在较多的解释为分区管理
+
漏损检测，其范围含盖输水管
、
配水管和层叠式管路
。
如何减小水资源的产销差，是目前供水单位最关心和亟待解决的重要课题
。
[0007]超声波流量计与电磁流量计是目前水计量领域最普遍使用的高精度
、
宽量程全电子模式流量计
。
电磁流量计的工作原理决定了需要在流量计管体外侧加装励磁线圈，所以不适合在阀门上加装应用
。
从技术先进性而言，用超声波测量流体流量，比电磁流量计有更小的始动流量
、
更宽的量程比，而且更重要的是它的流速测量部件体积小，便于在各种应用空间安置，就这点而言，电磁流量计无法安装在阀门内部来实现
。
因此在闸阀里安装体积小
、
流量测量精度高
、
量程宽的超声波流量测量装置是解决
DMA
系统流量监测与控制
、
以及发现跑冒滴漏与解决供水产销差的有效途径
。
[0008]目前，在流体输送管路上，能提供管道流体参数如流速
、
压力或温度的设备就是流量计，但流量计通常安装在管网的终端用户处，其作用是对用户的使用量进行贸易结算，所以，其数量有限
。
对于大量的输
、
配送管网，特别是管路铺设在路面以下情况，最想要知道的是管道内流体的流速
/
流量及压力
、
温度参数的变化情况，这样，才能即时掌握管网系统流道的流通状况及管道流体可能出线跑冒滴漏，能及时进行控制管理或维护
。
阀门，特别是闸
阀是管道流体输送过程中，按照管网的不同口径
、
不同叠层对流体流通状态控制使用最多的必备设备，如果在闸阀上安装带有温度
、
压力
、
流速监测及流量计量的远程自动调节
、
控制装置，就能在不增加和改变现有管网设备的情况下，解决对管网系统的温度
、
压力
、
流速监测和调节的实时控制，实现
DMA
手段
。
[0009]通常，对于阀门内安装超声波流量测量装置，要兼顾两方面约束：一是保证阀门的正常工作，主要是不增加阀门水阻
、
不改变阀门的主要结构；二是要满足流量
、
温度
、
压力测量的条件，即对于采用超声波进行流速监测，要保证其测量参数有效性
。
为此，本专利技术提出以下原则：
[0010](1)
超声波测量的量程比最大化原则：采用超声波进行流量测量，其量程比的关系推导：增大两换能器间在流量计管路水流方向的投影距离，就可有效提高流量计的量程比
。
所以，阀门内安装超声波器件作为流量数据测量，必须满足在较宽流量值范围内都能进行超声波流量测量
。
即要满足超声波测量有较大的量程比，需尽量将超声波换能器安置在靠近管道口位置，使一对换能器间的声程最大化，以增大测量的量程范围即量程比
。
[0011]有关超声波流量计量的程比与换能器之间的距离推到如下：
[0012]在水计量领域，量程比
R
定义为
R
＝
Q3/Q1，其中，
Q3为对应某管径下的常用流量，它是一个给定值；
Q1为满足一定计量精度要求的最小流量
(
比如二级流量计的计量精度为
±5％
)。
[0013]以下本文经深入分析与推导，得出了一个重要的结论：对通过流量计管路内的流体而言，所计量的始动流量
(
即流量计可感知计量的最小流量
)Q
q
越低
(
对应其流速
V
q
就越低，而
V
q
与超声波流量计的时差芯片分辨率及流量计的管路结构有关
)
，与此对应，
Q1也成比例地对应变低
(
即对应的最小流速
V1就变低
)。
通常，在实际应用中，其经验值是
Q1＝
(5
～
10)Q
q
(Q1随超声波流量计电路及换能器产生总体零漂及流量计管路水阻设计不同而不同
)。
由此，可以导出在某个口径下
(
流过流量计管路的
Q3与
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种带有温度
、
压力
、
流速监测及流量计量的电控闸阀，其特征是
:
包括法兰一
(11)
和法兰二
(12)、
套管
(13)、
闸板
(18)、
减速电机
(163)、
外环
(22)、
支架
(23)、
嵌件
(24)、
换能器
(33)、
信号线
(34)、
固定头
(29)、
护管一
(46)、
压力传感器
(55)、
控制盒
(44)
；在管体的套管
(13)
两端带有法兰一
(11)
和法兰二
(12)
含有闸板
(18)
的闸阀阀体两端的流道口内侧，分别嵌入
、
安装所述的外环
(22)
，由该外环就固定了所述的支架
(23)
，二者为一体化结构；所述的固定头
(29)
位于孔一
(1112)
中，其伸入内腔一
(222)
，可定位外环
(22)
；所述的换能器
(33)
嵌入
、
安装于支架
(23)
上的凹形腔一
(2322)
内；所述的信号线
(34)
由支架上端口的内腔一
(222)
的通孔三
(2221)
穿过通孔五
(295)
经由法兰内部孔一
(1112)
从法兰内侧
、
套管
(13)
外侧孔引出，通过护管一
(46)
进入控制盒
(44)
与其内部积算电路连接；所述的压力传感器
(55)
安装于法兰的孔二
(1113)
内，其信号引出线经由法兰内部孔二
(1113)
从套管
(13)
外侧
、
法兰内侧的孔引出，通过护管二
(48)
进入控制盒
(44)
与内部积算电路连接，所述的减速电机
(163)
安装在驱动头
(193)
上方，从而构成一种带有温度
、
压力
、
流速监测及流量计量的电控闸阀
。2.
根据权利要求1所述的一种带有温度
、
压力
、
流速监测及流量计量的电控闸阀，其特征是：所述的外环
(22)
被定位固定在套管
(13)
内侧流道口，圆形的内腔一
(222)
与法兰内的孔一
(1112)
同轴；进一步，所述外环内侧边定位面二
(223)
与套管内的定位面一
(132)
重合；更进一步，螺丝一
(28)
穿过通孔一
(221)
进入孔三
(131)
，将外环
(22)
固定
。3.
根据权利要求1所述的一种带有温度
、
压力
、
流速监测及流量计量的电控闸阀，其特征是：所述的固定头
(29)
的下端在内腔一
(222)

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：觉隆传感技术深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：