CN101794677B - 一种针对管道泄漏的流量开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针对管道泄漏的流量开关，其结构为：阀体上设有流体进、出口，常闭电磁阀安装在阀体上，节流阀芯安装在阀体内，在流体流动方向上常闭电磁阀在前，节流阀芯在后，节流阀芯的轴线垂直于水平面，节流阀芯依靠重力置于阀口上，节流阀芯向下的密封面为球面，节流阀芯的下端连接有一个配重物，使阀芯的整体重心在其密封面以下，节流阀芯上开有贯穿于整个阀芯的节流孔；压差开关的高压信号取压管与阀体的流体入口处连通，低压信号取压管和阀体的出口处连通，常闭电磁阀的控制电源线与压差开关直接电连接或通过控制电路相连。该流量开关对大流量或微小流量泄漏，都能准确输出流量开关信号，且能满足正常流量状态下不影响流体正常使用。

Description

一种针对管道泄漏的流量开关

技术领域

本发明属于流量开关技术，涉及一种用于探测管道泄漏的流量开关。

背景技术

流量开关技术是一种对流量进行实时监测并输出开关量的一种技术，从原理上来看主要有压差式、靶式、挡板式、热导式、热质式、电容式、与玻璃转子式结合的浮子式等，现有流量开关通常都是针对一定范围的流量，用于大流量的在小流量时会造成流速太小，导致可靠性降低或者完全无法获得信号，要在足够小的流量下获得较大流速，必须使用细小通道，这在大流量时会产生较大的阻力。检验管道泄漏的试验方法通常是将管段封闭加压后维持一段时间，看是否有压降损失，这种试验方法只能在静态进行，无法作为一种动态下的流量传感，一种按检验管道泄漏的试验方法原理来制作的流量开关，同时又能满足正常流量状态下不影响流体正常使用的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对管道泄漏的流量开关，该流量开关无论对大流量泄漏还是微小流量泄漏，都能准确输出流量开关信号，同时又能满足正常流量状态下不影响流体正常使用。

本发明提供的一种针对管道泄漏的流量开关，其特征在于：该流量开关包括阀体、节流阀芯、常闭电磁阀和压差开关；

阀体上设有流体入口和流体出口，常闭电磁阀安装在阀体上，节流阀芯安装在阀体内，且在流体流动方向上，常闭电磁阀在前，节流阀芯在后，节流阀芯的轴线垂直于水平面，节流阀芯依靠重力置于阀口上，节流阀芯向下的密封面为球面，节流阀芯的下端连接有一个配重物，使阀芯的整体重心在其密封面以下，节流阀芯上开有一个节流孔，该节流孔上下贯穿于整个阀芯；

压差开关的高压信号取压管与阀体的流体入口处连通，压差开关的低压信号取压管和阀体的流体出口处连通，常闭电磁阀的控制电源线与压差开关直接电连接或通过控制电路相连。

管道泄漏有可能是管道断裂等因素造成的大流量泄漏，也有可能是管道接口松动、密封件老化等因素造成的微小流量泄漏，特别是对于一些有毒有害流体，任何泄漏都是不能允许的。本发明提供了一个有效探测有毒有害流体泄漏的简便易行的流量开关。本发明由常闭电磁阀与依靠重力(或弹簧力)作用的节流阀组合在一起，当流量较大时，由节流阀芯来产生一个压差驱动压差开关动作，当流量很微小时，依靠电磁阀的开闭来形成一个具有一定频率的压差信号，并驱动压差开关输出一个脉冲开关信号，电磁阀的开闭动作也依靠压差开关信号来完成。由此，系统在大流量时输出一个连续的开关信号，在微小流量时输出一个具有一定频率的脉冲开关信号。该流量开关串接在管路中，可随时监控管路中的任何流量信号，为保护有毒有害流体输送时不被泄漏提供可靠的流量信号，并在需要时强制关闭常闭电磁阀，实现管路的泄漏保护。

附图说明

图1为本发明流量开关的结构示意图。

具体实施方式

本发明提出的大流量或微小流量的流量开关技术是：将一个能随流量而产生压差信号的节流阀与常闭电磁阀和压差开关组成一个流量监测装置，并使常闭电磁阀与压差开关所产生的开关信号联动，其原理为：

1、当节流阀出口有流量产生时，节流阀前后产生压差，驱动压差开关动作，接通常闭电磁阀电路，打开常闭电磁阀，使流体流经一个带恒节流孔的阀芯通过阀体。

2、当流量较大时，依靠阀芯的重力(或者是弹簧力)，在阀芯的前后产生一个固定的压差信号，该压差信号通过压差开关转换成电路的通断信号，并维持常闭电磁阀的开启。由于阀芯的重量是恒定的，流体流过阀芯的流动阻力基本不会随着流量的增大而增大。

3、当流体以很微小的流量流过节流阀时，阀芯不会被托起，流体经节流孔流过，阀芯前后不能产生足够的压差维持流量开关的导通，这时常闭电磁阀会关闭，由于阀后存在微小流量，随着常闭电磁阀的关闭在常闭电磁阀的前后将随后产生一个压差，该压差同样会作用在压差开关上产生一个开关信号并打开常闭电磁阀，使流体流过阀体，由于流量很微小，随着常闭电磁阀的打开，压差也会经过一定的时间后失去，系统会重复上述过程，并输出一个具有一定频率的脉冲开关信号。

4、在管路关闭没有流量时，恒节流孔会卸掉节流阀前后的压差，阀体前后的压力趋于一致，压差开关因为没有压差而断开，常闭电磁阀也因此始终处于关闭状态。

该方法将流速式和容积式两种流量监测技术有效地融合在一起，在大流量时采用流速式流量检测原理输出一个连续的开关信号，微小流量时采用了容积式流量检测原理输出一个断续的具有一定频率的脉冲开关信号，从而在任何管道泄漏量时都能提供一个流量的开关信号。同时流量开关中的常闭电磁阀可用于出现泄漏时关闭管路的执行机构。

下面通过借助实施例更加详细地说明本发明，但以下实施例仅是说明性的，本发明的保护范围并不受这些实施例的限制。

如图1所示，本发明提供的流量开关包括阀体7，节流阀芯5，常闭电磁阀8，以及用于将压差信号转换成电路开关信号的压差开关1。阀体7上设有流体入口和流体出口，常闭电磁阀8安装在阀体7上，节流阀芯5安装在阀体7内，且在流体流动方向上，常闭电磁阀8在前，节流阀芯5在后。节流阀芯5的轴线垂直于水平面，节流阀芯5依靠重力置于阀口上，节流阀芯5向下的密封面为球面，节流阀芯5的下端连接有一个配重物6，使阀芯的整体重心在其密封面以下，配重物的重量取决于压差开关的动作压差，两者成正比关系。节流阀芯5上开有一个节流孔4，该节流孔4上下贯穿于整个阀芯。阀芯材料优先选用聚四氟乙烯。

压差开关1的高压信号取压管3与阀体7的流体入口处连通，压差开关1的低压信号取压管2和阀体7的出口处连通。常闭电磁阀8的控制电源线与压差开关1电连接。压差开关1输出一个开关信号的同时，常闭电磁阀8与压差开关1联动。当压差大于压差开关动作值时，压差开关1导通并接通常闭电磁阀电路开通常闭电磁阀8，当压差小于压差开关动作值时，压差开关1断开，并切断常闭电磁阀电路关闭电磁阀。也可将压差开关1的开关信号输出给控制电路，再由控制电路经过一定的逻辑运算后输出一个控制信号给常闭电磁阀，该控制信号在完成上述常闭电磁阀8与压差开关1联动功能的同时，在需要时强制关闭常闭电磁阀，实现管路的泄漏保护。

将该流量开关装置安装在需要保护的有毒有害流体管道的上游，流量开关会在大流量泄漏时输出一个连续的开关信号，微小流量时输出一个固有频率的脉冲开关信号，从而在出现任何管道泄漏量时都能提供一个流量的开关信号，并能依靠该装置中的常闭电磁阀在出现泄漏时及时切断管路。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种针对管道泄漏的流量开关，其特征在于：该流量开关包括阀体(7)、节流阀芯(5)、常闭电磁阀(8)和压差开关(1)；

阀体(7)上设有流体入口和流体出口，常闭电磁阀(8)安装在阀体(7)上，节流阀芯(5)安装在阀体(7)内，且在流体流动方向上，常闭电磁阀(8)在前，节流阀芯(5)在后，节流阀芯(5)的轴线垂直于水平面，节流阀芯(5)依靠重力置于阀口上，节流阀芯(5)向下的密封面为球面，节流阀芯(5)的下端连接有一个配重物(6)，使阀芯的整体重心在其密封面以下，节流阀芯(5)上开有一个节流孔(4)，该节流孔(4)上下贯穿于整个阀芯；

压差开关(1)的高压信号取压管(3)与阀体(7)的流体入口处连通，压差开关(1)的低压信号取压管(2)和阀体(7)的流体出口处连通，常闭电磁阀(8)的控制电源线与压差开关(1)直接电连接或通过控制电路相连。

2.根据权利要求1所述的流量开关，其特征在于：节流阀芯(5)的材料为聚四氟乙烯。

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