CN102494184A

CN102494184A - 一种带开关状态显示灯的电子双位手动截止阀

Info

Publication number: CN102494184A
Application number: CN2011104042654A
Authority: CN
Inventors: 仓理; 吴方; 童阜广
Original assignee: Nanjing College of Chemical Technology
Current assignee: Nanjing College of Chemical Technology
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2012-06-13

Abstract

本发明属于教学教具技术领域，涉及应用于工业生产过程中仿真教学培训装置的流体输送管道上的带开关状态显示灯的手动截止阀。主要包括手动截止阀，其特征在于手动截止阀通过信号线连接有状态显示仪表；所述状态显示仪表的壳体内有位置感应传感器、信号转换器、输出电路、两个LED显示灯。本发明不仅有电子手动截止阀模拟实际截止阀的功能，还有LED灯显示其开关状态的变化，同时还能输出一个与其开关状态相对应的数字信号至控制室的控制站。具有操作方便、能远传、实用、显示直观、醒目、视角宽、视线远，结构紧凑合理、使用灵活、安全可靠，无“跑、冒、滴、漏”现象，维护量小，维修费用低、寿命长等优点，是理想的电子双位手动截止阀。

Description

一种带开关状态显示灯的电子双位手动截止阀

技术领域

本发明属于教学教具技术领域，涉及带开关状态显示的电子双位操作器，特别是应用于工业生产过程中仿真教学培训装置的流体输送管道上的带开关状态显示灯的手动截止阀。

背景技术

阀门是在流体输送系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置。这类阀门是安装工艺管道中，使配管和设备内的介质流动或停止并能控制其流量大小的装置。

阀门是管路流体输送系统中控制部件，它是用来改变介质流通面积和介质流动方向，具有导流、截止、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。用于流体控制的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格繁多，例如按用途和作用分类有截断阀、调节阀、止回阀、安全阀等，这类阀门只用来截断或接通流体。

但是在企业或大专院校的工业生产过程仿真教学实训装置上，需要应用到与实际工业生产过程情况相似的手动截止阀，需要一种安装在工艺仿真教学实训装置的工艺管道上（实际是无物料、无压力的管道）的带开关状态显示的电子双位手动截止阀，这种手动截止阀外形结构需要采用类实际截止阀门外形结构，但是安装在实际工艺管道中的手动截止阀是借助手柄、杠杆、等零部件，由人力来操纵阀门动作，以实现控制工艺管道的介质截断或接通，但是，在实际使用时必须有实物介质流过工艺管道，才能控制流过其介质的截断或接通，同时实际手操阀是没有开关状态显示的，因此在工业生产过程工艺仿真教学实训装置中，需要在工艺设备和管道中有通以实际流体介质才能进行实验和操作训练。

因此，在无物料的工艺生产过程仿真教学实训装置的流体输送管道上需要一种能够由人力根据手轮柄的动作来改变阀门开关状态的电子双位手动截止阀门，以实现流体输送管道中介质接通或截断；同时，为了方便现场工艺操作人员的观察，需要能提供实际开、关的状态显示，因此这种阀门还需要附带状态显示灯；另外，为了能实现生产工艺流程教学实训装置的仿真运行，该阀门还要为中央控制室的DCS系统提供一个开关状态的数字信号至控制室DCS系统的控制站，为操作站的仿真软件提供现场阀门的状态信号，才能确保工艺仿真软件的运行。因为，如果采用实际的手动截止阀门，那么教学实训装置中必须通以实际物料形成真实的流体流量的变化，这就给教学实训装置造成制作、试验复杂、成本高、投入大、维护保养困难，而且也不便于实验，操作不真实，复杂、易发生泄漏等状况，维修费时费力，当然也就无法实现借助于现场模拟装置的工艺生产仿真运行训练。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种模仿实际流体输送管道上的带开关状态显示灯的手动截止阀。

本发明是一种在教学实训装置中使用的不仅能够模仿实际手动截止阀的开关动作，并带有开关（双位）状态显示灯（红灯、绿灯），同时还有代表截止阀开关（双位）状态的状态触点信号输出的电子双位手动截止阀，用于模仿安装在实际工艺流程管道上的现场手动截止阀的功能。

为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

一种带开关状态显示灯的电子双位手动截止阀，包括手动截止阀，其特征在于手动截止阀通过信号线连接有状态显示仪表；所述状态显示仪表的壳体内有位置感应传感器、信号转换器、输出电路、两个LED显示灯。

一般地，所述手动截止阀为球形手动截止阀，包括手柄、阀体及连接法兰，阀体内有阀杆、球形阀芯，阀杆连接手柄。

所述状态显示仪表壳体为中空的长方柱形，壳体的正面开有一长方形显示窗口，窗口上固定透明盖板，透明盖板的上方安装有仪表铭牌；所述的状态显示仪表的两个LED显示灯正对着透明盖板；状态显示仪表壳体下方还设有用于远传信号的信号线接头。

本发明是一种球形手动截止阀与状态显示仪表的组合体，手动截止阀的连接法兰是用以将仿真手动截止阀连接到流体输送管道上，手柄是可操作的，当操作手柄时其相应的阀杆、球形阀芯随之旋转移动，则将手柄的旋转位置（0~90^o）转换为球形阀的阀芯开与关的状态。

在状态显示仪表壳体内的位置传感器是将球形阀芯的开关状态转换为状态触电信号，再由信号转换器及输出电路变换状态触电信号输出,实现信号的远传，同时送至LED显示器通过两个LED灯以显示阀门的开关状态；状态显示仪表壳体下方设有的信号线接头，用以将固定安装在表壳内输出电路的状态触电信号送至控制室，实现信号的远传。

本发明的有益效果：

本发明采用了手动截止阀、外壳与状态显示器结合的方式，不但操作方便实用、读数直观准确、方便、形象、醒目，且能远传信号，而且由于实际使用时无需通以实际的被测介质，只需操作阀门的手柄，就可以输出一个反应阀门开关状态的数字信号，以电子元件的接通和断开的状态信号模拟安装在输送管道中截止阀门的开关状态，同时，现场操作人员也能醒目地观察到截止阀的动作状态，这样不会产生泄漏现象，降低了成本和投入，不受使用条件的限制，根据电子双位截止阀的状态输出信号显示出阀门开关状态来，可以在无实物的仿真教学实训装置中应用，从而实现借助于现场模拟装置及仿真阀门的工艺生产仿真运行训练。

由于本发明不仅有电子手动截止阀模拟实际截止阀的功能，而且还有LED灯显示其开关状态的变化，同时还能输出一个与其开关状态相对应的数字信号至控制室的控制站，用以为操作站仿真工艺运行提供一个现场阀门开关状态信号，以确保操作站仿真软件的运行，具有操作方便、能远传、实用、显示直观、醒目、视角宽、视线远，结构紧凑合理、使用灵活、安全可靠，无“跑、冒、滴、漏”现象，维护量小，维修费用低、寿命长等优点，是理想的电子双位手动截止阀；同时，两个LED灯显示醒目，具有很好的市场应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例的主体结构示意图；图2是本发明的原理方框示意图。

图中，1、信号线，2、信号线电缆外套管，3、信号线电缆接头，4、状态显示灯，5、显示仪表外壳， 6、透明盖板，7、仪表铭牌， 8、固定螺母，9、阀门连接螺口，10、阀体，11、固定螺杆，12、阀杆，13、操作手柄，14、手柄固定螺母。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

实施例：本实施例电子双位手动截止阀的结构如附图1所示，主要包括手动截止阀，其主要特点是手动截止阀通过信号线1连接有状态显示仪表；所述状态显示仪表外壳5内有位置感应传感器、信号转换器、输出电路、两个LED状态显示灯4。

为了起到仿真、实用效果，外形是由实际球形手动截止阀和长方柱形的专题显示仪表组合而成，手动截止阀有操作手柄13、手柄固定螺母14、阀杆（连接有阀芯）12、阀体10、固定螺母8、固定螺杆11及阀门连接螺口9（有内螺纹）组成，可以将操作手柄的旋转位置（0~90^o）转换为球形阀的阀芯开与关的状态。操作手柄13是可操作的，操作手柄13时其相应的阀杆（连接有球形阀芯）12随之做0~90^o旋转移动，则将操作手柄13的旋转位置转换为阀杆（连接有阀芯）12旋转位移。

在状态显示仪表外壳5内固定安装有位置传感器、信号转换器及输出电路和两个LED状态显示灯4，显示仪表外壳5内的位置传感器是将阀芯的角位移位移转换为电信号，再由信号转换器变换为状态触电信号输出，同时送至LED状态显示灯4，经显示器中的电路板的处理，由两个LED状态显示灯4显示相应的开关状态，状态显示仪表外壳5采用中空的长方柱形，正面的中间设有一个开口，在开口上安装透明盖板6，透明盖板的上方安装有仪表铭牌7。通过透明盖板6可以看见显示仪表外壳5内安装的LED状态显示灯4，同时由输出信号端输出一个与阀门开关状态成对应关系的状态触电信号。由于LED状态显示灯4的显示窗口正对着透明盖板6，因此可以清晰、方便地观察到电子手动截止阀的开关状态。

在显示仪表外壳5的外周下方设有信号线电缆接头3，信号线电缆外套管2固定安装在信号线电缆接头3上，信号线电缆外套管2用于送至控制室信号线1的连接，将本发明的电子双位手动截止的状态触电信号送至控制室DCS系统的控制站上。位移传感器固定安装在阀体螺纹连接管内，在阀体连接管的下方与状态显示仪表的右侧各有一个信号线电缆接头3，信号线电缆外套管2内的信号线1完成位置传感器和信号转换器的信号连接，信号转换器及LED状态显示灯4固定安装在显示仪表外壳5的中空内。状态显示表输出的是电子触点信号，供电电压为24V DC。特点是在无介质情况下通过旋动操作手柄从而达到模仿实际手动截止阀的动作的目的，同时有相应的状态触电信号送至控制室操作站的工艺仿真软件，以确保实现工艺生产过程的仿真运行，简单、直观、便于演示和操作训练。

为了节约成本及加工方便，上述的透明盖板6可以采用有机玻璃、塑胶等材料制成。

在安装时，将阀门的阀门连接螺口9与流体输送管路或设备固定连接，将信号线1与DCS系统连接。

如附图1和2所示，在实训时，通过操作电子双位手动截止阀的操作手柄13，当转动操作手柄13时其相应的阀杆（阀芯）12随之左右移动，则将操作手柄13的旋转位置通过状态显示仪表外壳5内的位置传感器、信号转换器、输出电路及和LED状态显示灯4显示出截止阀的开关状态，表壳内的位置传感器是将阀芯的开关状态转换为电信号，再有信号转换器及数字输出电路电子触电信号输出至仿真操作站（计算机）,实现仿真操作与运行训练，同时送至LED状态显示灯4以显示截止阀的开关状态，使得现场操作人员同时能项目直观地看到阀门的开关状态，则有利于现场操作人员对生产过程的参数控制，从而使得无物料的仿真训练装置更具有真实性。

由于在实训时无需通以实际的介质就可以进行实训，因此对于维护保养非常有利；并且本发明采用的是LED显示灯，信号状态一目了然，形象生动。实训成本较低，操作方便，无泄漏顾虑，具有很高的应用价值。

上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种带开关状态显示灯的电子双位手动截止阀，包括手动截止阀，其特征在于手动截止阀通过信号线连接有状态显示仪表；所述状态显示仪表的壳体内有位置感应传感器、信号转换器、输出电路、两个LED显示灯。

2.如权利要求1所述的电子双位手动截止阀，其特征在于手动截止阀为手动球形截止阀，包括手柄、阀体及连接法兰，阀体内有阀杆、球形阀芯，阀杆连接手柄。

3.如权利要求1所述的电子双位手动截止阀，其特征在于状态显示仪表壳体为中空的长方柱形，壳体的正面开有一长方形显示窗口，窗口上固定透明盖板，透明盖板的上方安装有仪表铭牌；所述的状态显示仪表的两个LED显示灯正对着透明盖板；状态显示仪表壳体下方还设有用于远传信号的信号线接头。