CN107725854A - 一种自动限流调压器及自适应限流控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动限流调压器和自适应限流控制方法，通过判断气压输出端的气压是否超压，并在确定超压时通过控制器控制内部电磁阀的开闭状态以在气动限位装置内的腔体中形成压差，以推动气动限位装置中的活塞带动顶杆向阀杆方向移动，最终达到推动阀杆联动阀腔壁发生往阀口壁方向位移，从而实现自动限流的目的。因此，本申请实施例中的自动限流调压器可以在燃气输配系统中的调压器结构基础上进一步设置气动限位装置，并通过控制器采用预设限流方法来实现对供气进行有效限流控制，因此具有降低燃气系统的限流设备应用成本，提高限流设备安装效率、应用效率以及智能化水平的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及供气控制领域，特别是涉及一种自动限流调压器及自适应限流控制方法。
背景技术
目前，为了避免下游超负荷用气造成气源不足而出现紧急停气处理的情况，通常在燃气输配系统中需要设置对气流量进行限流控制的设备以对下游进行限流供气。
在燃气输配系统中有两种设备可以起到对气流量的监管控制作用，一种是流量调节阀，其原理作用是根据用气量对最高过气量进行限制供应，以达到全年平均用气量符合计划值的要求；另一种是调压器，其原理作用是将气源降压稳定到下游所需值并根据需求进行供气。
但是，由于流量调节阀非常昂贵，而且在操作使用上较复杂，对使用人员有较高的技术要求，同时需要外部驱动并伴随极大的能源消耗，因此通常仅在能源集团长输管线的输配站中才会使用，无法达到普及应用的要求。因此，调压器的限流控制要求被越来越多的城市管网用户提出。然而由于调压器本身的结构特点却无法达到流量调节阀的限流效果，现有的针对调压器限制控制的技术甚至仅停留在理论上，而其实际应用却成效欠佳。
可见，现有技术中存在着燃气输配系统中的调压器无法对供气进行有效限流控制的技术问题。
发明内容
本申请提供一种自动限流调压器及自适应限流控制方法，用以解决现有技术中存在着的燃气输配系统中的调压器无法对供气进行有效限流控制的技术问题。
本申请一方面提供了一种自动限流调压器，包括调压器阀芯，所述调压器阀芯包括阀口壁、阀腔壁、由所述阀腔壁围成的阀腔、以及设置在所述阀腔内的阀杆，所述阀口壁围成第一阀口，所述阀杆与所述阀腔壁固定连接，所述自动限流调压器还包括：
气压输入端，与所述阀口壁连接，用以通过所述第一阀口向所述阀腔中输入第一气压；
气压输出端，邻接设置在所述阀腔壁的外表面，用以在所述阀腔壁脱离所述阀口壁时通过第二阀口输出第二气压P1，所述第二阀口为所述阀腔壁与所述阀口壁之间的空隙，所述第二气压P1为所述调压器阀芯对所述第一气压P0进行调压处理后的气压；
第一腔体，与所述调压器阀芯邻接设置，所述阀杆的杆端设置在所述第一腔体内；
第一隔离层，设置在所述第一腔体内且套接固定设置在所述阀杆上，所述第一隔离层将所述第一腔体隔离为第一上半腔和第一下半腔，所述杆端处于所述第一上半腔内；
气动限位装置，与所述第一腔体邻接设置，所述气动限位装置包括第二腔体以及设置在所述第二腔体中的活塞和顶杆，其中，所述活塞固定设置在所述顶杆上，所述活塞将所述第二腔体隔离为第二上半腔和第二下半腔，所述顶杆的顶端可穿过所述第一上半腔的腔壁与所述杆端接触；
第一导通管，设置在所述气压输入端与所述第二上半腔之间，包括控制所述第一导通管开闭的第一电磁阀，用以使所述气压输入端与所述第二上半腔之间的气流导通；
第二导通管，设置在所述气压输出端与所述第二上半腔之间，包括控制所述第二导通管开闭的第二电磁阀，用以使所述第二上半腔与所述气压输出端之间的气流导通；
第三导通管，设置在所述气压输出端与所述第一下半腔之间，用以使所述第一下半腔与所述气压输出端之间的气流导通；
第四导通管，设置在所述气压输出端与所述第一上半腔之间，用以使所述气压输出端与所述第一上半腔之间的气流导通；
气压传感器，用以获取所述第一上半腔内的第二气压P1；
距离传感器，设置在所述第一隔离层或第一腔壁上，用以获取所述第一腔壁与所述第一隔离层之间的第一距离，所述第一腔壁为与所述第一隔离层相对的所述第一上半腔的腔壁；
控制器，与所述距离传感器、所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、以及所述气压传感器连接，用以基于所述第二气压P1和预设的气压阈值P2确定是否进行限流控制；若是，则确定进行限流控制后所述第二气压调整成为的气压值为P3；基于P1和P3以及当前时刻所述第一距离的距离值H0，确定在将所述第二气压的气压值调整为P3后，所述阀腔壁与所述阀口壁之间的第二距离的距离值为H’；控制所述第一电磁阀、和/或所述第二电磁阀的开闭状态，以在所述第二上半腔和第二下半腔之间形成气压差，通过所述气压差推动所述活塞带动所述顶杆向所述阀杆方向移动，并通过所述顶端推动所述阀杆联动所述阀腔壁相对于所述阀口壁发生位移；在所述第二距离的距离值调整为H’后继续控制所述第一电磁阀、和/或所述第二电磁阀的开闭状态，以使所述活塞停止向所述阀杆方向移动，其中，P3小于等于P2。
可选地，所述控制器，用以基于预设的所述第一距离与所述第二距离的距离对应关系确定出与H0对应的第二距离的距离值为H；基于计算式H’＝H*P3/P1确定限流控制后的所述第二距离的距离值H’；基于所述距离对应关系确定出与H’对应的第一距离的距离值为H0’；控制所述第一电磁阀、和/或所述第二电磁阀、和/或所述第三电磁阀的开闭状态，以使所述第一距离的距离值调整为H0’。
可选地，所述气动限位装置还包括：
螺杆，固定设置在所述顶端上；
轴承，通过螺纹方式旋转设置在所述顶杆上且位于所述活塞和所述螺杆之间；
定位杆，垂直穿插设置在所述顶杆上并位于所述轴承和所述螺杆之间，所述定位杆可沿所述顶杆滑动；
第一弹簧，设置在所述第二腔体中，所述第一弹簧的第一端连接所述活塞，所述第一弹簧的第二端连接所述定位杆，所述活塞的移动方向为与第一方向相同或相反，所述第一方向为所述定位杆相对于所述活塞的所在方向。
可选地，所述距离传感器包括：
设置在所述第一隔离层上的光感传感器与相对于所述光杆传感器设置在所述第一腔壁上的反射镜面，或设置在所述第一腔壁上的光感传感器与相对于所述光杆传感器设置在所述第一隔离层上的反射镜面。
可选地，所述第三导通管包括：
第三电磁阀，用以控制所述第三导通管开闭，
流速传感器，设置在所述第三导通管内，用以获取所述第三导通管内的气体流动速度；
所述控制器，与所述流速传感器连接，用以基于所述气体流动速度确定一排气时长，并控制所述第三电磁阀处于开启状态的时长为所述排气时长，以使所述第一下半腔内的气压减少为预定气压。
可选地，所述调压器阀芯还包括：
第二弹簧，套接设置在所述阀杆以及所述阀腔壁上，当所述阀腔壁脱离所述阀口壁时，所述第二弹簧处于拉伸状态。
另一方面，本申请实施例还提供了一种自适应限流控制方法，应用于如上述的自动限流调压器上，所述方法包括：
通过所述气压传感器获取所述第一上半腔内的第二气压P1；
基于所述第二气压P1与预存的气压阈值P2确定是否进行限流控制；
若是，则确定进行限流控制后所述第二气压调整成为的气压值为P3，其中，P3小于等于P2；
通过所述距离传感器获取当前时刻所述第一腔壁与所述第一隔离层之间的第一距离H0；
基于P1和P3以及H0，确定在将所述第二气压的气压值调整为P3后，所述阀腔壁与所述阀口壁之间的第二距离的距离值为H’；
控制所述第一电磁阀处于开启状态并控制所述第二电磁阀处于关闭状态，以使所述第一气压导入所述第二上半腔，推动所述活塞带动所述顶杆向所述阀杆方向移动，并通过所述顶端推动所述阀杆联动所述阀腔壁相对于所述阀口壁发生位移；
在所述第二距离的距离值调整为H’后，控制所述第二电磁阀开启和/或关闭所述第一电磁阀，以使所述活塞停止向所述阀杆方向移动。
可选地，所述基于P1和P3以及H0，确定在将所述第二气压的气压值调整为P3后，所述阀腔壁与所述阀口壁之间的第二距离的距离值为H’，包括：
基于预设的所述第一距离与所述第二距离的距离对应关系确定出与H0对应的第二距离的距离值为H；基于计算式H’＝H*P3/P1确定在限流控制后的所述第二距离的距离值H’；基于所述距离对应关系确定出与H’对应的第一距离的距离值为H0’。
可选地，在所述第三导通管包括第三电磁阀和流速传感器时，所述方法还包括：
通过所述流速传感器获取所述第三导通管内的气体流动速度；
通过所述控制器基于所述气体流动速度确定一排气时长；
通过所述控制器控制所述第三电磁阀处于开启状态的时长为所述排气时长，以使所述第一下半腔内的气压减少为预定气压。
本申请实施例中的自动限流调压器可以通过判断气压输出端的气压是否超压，并在确定超压时通过控制器控制内部电磁阀的开闭状态以在气动限位装置内的腔体中形成压差，以推动气动限位装置中的活塞带动顶杆向阀杆方向移动，最终达到推动阀杆联动阀腔壁发生往阀口壁方向位移，从而实现自动限流的目的。因此，本申请实施例中的自动限流调压器可以在燃气输配系统中的调压器结构基础上进一步设置气动限位装置，并通过控制器采用预设限流方法来实现对供气进行有效限流控制，因此具有降低燃气系统的限流设备应用成本，提高限流设备安装效率、应用效率以及智能化水平的技术效果。
本申请实施例中的技术方案还具有如下技术效果：
进一步地，本申请实施例中的技术方案还可以将某一规格自动限流调压器中的第一距离的距离值与第二距离的距离值之间的对应关系，基于当前时刻的第一距离值快速确定出相应的第二距离值，进而快速计算出限流调整后的所述第二距离的距离值H’。因此，本申请实施例中的技术方案还具有进一步提高限流控制效率的技术效果。
进一步地，本申请实施例中的技术方案还可以通过调整从所述轴承相对于所述定位杆之间的位置以控制由限流状态调整为非限流状态，因此还具有进一步提升适用性的技术效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种自动限流调压器的结构图；
图2为本发明实施例提供的一种自适应限流控制方法的流程图。
具体实施方式
本申请提供一种自动限流调压器及自适应限流控制方法，用以解决现有技术中存在着的燃气输配系统中的调压器无法对供气进行有效限流控制的技术问题。
本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
本申请实施例中的自动限流调压器可以通过判断气压输出端的气压是否超压，并在确定超压时通过控制器控制内部电磁阀的开闭状态以在气动限位装置内的腔体中形成压差，以推动气动限位装置中的活塞带动顶杆向阀杆方向移动，最终达到推动阀杆联动阀腔壁发生往阀口壁方向位移，从而实现自动限流的目的。因此，本申请实施例中的自动限流调压器可以在燃气输配系统中的调压器结构基础上进一步设置气动限位装置，并通过控制器采用预设限流方法来实现对供气进行有效限流控制，因此具有降低燃气系统的限流设备应用成本，提高限流设备安装效率、应用效率以及智能化水平的技术效果。
下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
实施例一
请参考图1，本申请实施例一提供本申请提供一种自动限流调压器，包括调压器阀芯，所述调压器阀芯包括阀口壁、阀腔壁、由所述阀腔壁围成的阀腔、以及设置在所述阀腔内的阀杆，所述阀口壁围成第一阀口，所述阀杆与所述阀腔壁固定连接，所述自动限流调压器还包括：
气压输入端101，与所述阀口壁连接，用以通过所述第一阀口向所述阀腔中输入第一气压；
气压输出端102，邻接设置在所述阀腔壁的外表面，用以在所述阀腔壁脱离所述阀口壁时通过第二阀口输出第二气压P1，所述第二阀口为所述阀腔壁与所述阀口壁之间的空隙，所述第二气压P1为所述调压器阀芯对所述第一气压P0进行调压处理后的气压；
第一腔体103，与所述调压器阀芯邻接设置，所述阀杆的杆端1034设置在所述第一腔体103内；
第一隔离层1031，设置在所述第一腔体103内且套接固定设置在所述阀杆上，所述第一隔离层1031将所述第一腔体103隔离为第一上半腔1032和第一下半腔1033，所述杆端1034处于所述第一上半腔1032内；
气动限位装置104，与所述第一腔体103邻接设置，所述气动限位装置104包括第二腔体以及设置在所述第二腔体中的活塞1041和顶杆1042，其中，所述活塞1041固定设置在所述顶杆1042上，所述活塞1041将所述第二腔体隔离为第二上半腔1043和第二下半腔1044，所述顶杆1042的顶端可穿过所述第一上半腔1032的腔壁与所述杆端1034接触；
第一导通管105，设置在所述气压输入端101与所述第二上半腔1043之间，包括控制所述第一导通管105开闭的第一电磁阀，用以使所述气压输入端101与所述第二上半腔1043之间的气流导通；
第二导通管106，设置在所述气压输出端102与所述第二上半腔1043之间，包括控制所述第二导通管106开闭的第二电磁阀，用以使所述第二上半腔1043与所述气压输出端102之间的气流导通；
第三导通管107，设置在所述气压输出端102与所述第一下半腔1033之间，用以使所述第一下半腔1033与所述气压输出端102之间的气流导通；
第四导通管108，设置在所述气压输出端102与所述第一上半腔1032之间，用以使所述气压输出端102与所述第一上半腔1032之间的气流导通；
气压传感器，用以获取所述第一上半腔1032内的第二气压P1；
距离传感器，设置在所述第一隔离层1031或第一腔壁上，用以获取所述第一腔壁与所述第一隔离层1031之间的第一距离，所述第一腔壁为与所述第一隔离层1031相对的所述第一上半腔1032的腔壁；
控制器109，与所述距离传感器、所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、以及所述气压传感器连接，用以基于所述第二气压P1和预设的气压阈值P2确定是否进行限流控制；若是，则确定进行限流控制后所述第二气压调整成为的气压值为P3；基于P1和P3以及当前时刻所述第一距离的距离值H0，确定在将所述第二气压的气压值调整为P3后，所述阀腔壁与所述阀口壁之间的第二距离的距离值为H’；控制所述第一电磁阀、和/或所述第二电磁阀的开闭状态，以在所述第二上半腔1043和第二下半腔1044之间形成气压差，通过所述气压差推动所述活塞1041带动所述顶杆1042向所述阀杆方向移动，并通过所述顶端推动所述阀杆联动所述阀腔壁相对于所述阀口壁发生位移；在所述第二距离的距离值调整为H’后继续控制所述第一电磁阀、和/或所述第二电磁阀的开闭状态，以使所述活塞1041停止向所述阀杆方向移动，其中，P3小于等于P2。
本申请实施例中的自动限流调压器在工作过程中，可以通过气压传感器获取所述第一上半腔1032内的第二气压P1，由于所述第一上半腔1032通过第四导通管108与所述气压输出端102直接连接，可以不需要设置任何阀门以管控所述第四导通管108的开闭。因此，本申请实施例中的第二气压P1也可以是指输送到下游供气端的供气气压，也就是所述气压输出端102的气压。
在实际操作过程中，可以将所述第二气压P1与系统预存或实时输入的气压阈值P2进行比较，由此确定当前时刻是否需要所述自动限流调压器进行限流控制。在本申请实施例的技术方案中，当所述第二气压P1与小于所述气压阈值P2时则表征输向下游供气设备的气压不需要进行限流控制，可以保持当前状态进行供气；而当所述第二气压P1大于等于所述气压阈值P2时则表征输向下游供气设备的气压处于超压状态，需要进行限流控制，此时可以基于一预设方式确定需要将所述气压输出端102的气压值调整为P3。在实际操作过程中，可以通过多种方式确定P3，例如，可以直接将所述气压阈值P2作为P3，也可以基于所述第二气压P1或所述气压阈值P2用预设公式确定P3，比如可以采用公式：P3＝1/2*P1，或：P3＝1/3*P2，当然还可以通过用户实施输入的限流气压值作为P3，等等，在实际操作过程中可以根据需要自行设置，为了说明书的简洁在此就不一一赘述。
由于本申请实施例中的自动限流调压器是通过控制所述阀腔壁相对于所述阀口壁之间的开口大小，也就是所述第二距离的距离值大小来进行限流控制的，当所述第二距离的距离值越大，则在单位时间内输出至下游燃气设备端的气流量越大；当所述第二距离的距离值越小，则在单位时间内输出至下游燃气设备端的气流量越小。因此，所述阀腔壁相对于所述阀口壁之间的第二距离与所述第二气压的气压值呈正比，也就是说，当所述第二距离的值越大，则第二气压P1的气压值越大；当所述第二距离的值越小，则所述第二气压P1的气压值越小。进一步地，由本申请实施例中的自动限流调压器的结构可知，当所述第一腔壁与所述第一隔离层1031之间的第一距离发生变化后，其变化值与所述第二距离的变化值相同，而当获取了所述阀腔壁与所述阀口壁之间处于贴合状态时所述第一距离的距离值H0后，甚至可以直接认定为第一距离的变化值就等于第二距离的距离值，因此，在实际操作过程中可以基于当前时刻所述第一距离的距离值H0来确定出所述第二距离的距离值H1，从而确定出当前时刻第二气压值P1与第二距离H1的比值关系。进一步地，由于第二气压的气压值与第二距离的距离值呈正比，因此可以基于需要将所述气压输出端102调整成为的气压值P3通过所述比值关系确定出需要将所述第二距离调整后的距离值H’，也就是说：P1：H1＝P3：H’，H’＝H1*P3/P1。
当确定出需要将所述第二距离值调整成为H’后，此时则可以通过所述控制器109控制所述第一电磁阀、和/或所述第二电磁阀的开闭状态，以在所述第二上半腔1043和第二下半腔1044之间形成气压差，通过所述气压差推动所述活塞1041带动所述顶杆1042向所述阀杆方向移动，并通过所述顶端推动所述阀杆联动所述阀腔壁相对于所述阀口壁发生位移；在所述第二距离的距离值调整为H’后继续控制所述第一电磁阀、和/或所述第二电磁阀的开闭状态，以使所述活塞1041停止向所述阀杆方向移动，最终使得所述气压输出端102的气压值调整为P3，从而完成整个限流操作。
需要指出的是，所述第一上半腔1032和所述第一下半腔1033之间，以及所述所述第二上半腔1043和所述第二下半腔1044之间均为不透气式的完全隔离，由此可以在所述活塞1041的两侧表面以及所述第一隔离层1031的两侧表面形成压差。
进一步需要指出的是，控制器109具体可以是通用的中央处理器(CPU)，可以是特定应用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)，可以是一个或多个用于控制程序执行的集成电路。
所述自动限流调压器还可以包括存储器，存储器的数量可以是一个或多个。存储器可以包括只读存储器(英文：Read Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)和磁盘存储器。
可见，本申请实施例中的自动限流调压器可以通过判断气压输出端102的气压是否超压，并在确定超压时通过控制器109控制内部电磁阀的开闭状态以在气动限位装置104内的腔体中形成压差，以推动气动限位装置104中的活塞1041带动顶杆1042向阀杆方向移动，最终达到推动阀杆联动阀腔壁发生往阀口壁方向位移，从而实现自动限流的目的。因此，本申请实施例中的自动限流调压器可以在燃气输配系统中的调压器结构基础上进一步设置气动限位装置104，并通过控制器109采用预设限流方法来实现对供气进行有效限流控制，因此具有降低燃气系统的限流设备应用成本，提高限流设备安装效率、应用效率以及智能化水平的技术效果。
可选地，所述控制器109，用以基于预设的所述第一距离与所述第二距离的距离对应关系确定出与H0对应的第二距离的距离值为H；基于计算式H’＝H*P3/P1确定限流控制后的所述第二距离的距离值H’；基于所述距离对应关系确定出与H’对应的第一距离的距离值为H0’；控制所述第一电磁阀、和/或所述第二电磁阀、和/或所述第三电磁阀的开闭状态，以使所述第一距离的距离值调整为H0’。
也就是说，在本申请实施例的技术方案中，由于所述第一距离的变化值与所述第二距离的变化值一致，因此可以在某一规格的自动限流调压器中，根据实际的部件规格尺寸确定出第一距离的距离值和第二距离的距离值之间的换算关系式，从而可基于第一距离的具体距离值确定出相对应的第二距离的距离值，并将这些对应的数据存储在存储器中。在实际操作过程中可以快速从存储设备中调取与当前时刻的第一距离H0对应的第二距离的距离值H，再根据第二距离与气压输出端102的气压值之间的正比关系，进一步通过计算式H’＝H*P3/P1确定限流控制后的所述第二距离的距离值H’。
可见，本申请实施例中的技术方案还可以将某一规格自动限流调压器中的第一距离的距离值与第二距离的距离值之间的对应关系，基于当前时刻的第一距离值快速确定出相应的第二距离值，进而快速计算出限流调整后的所述第二距离的距离值H’。因此，本申请实施例中的技术方案还具有进一步提高限流控制效率的技术效果。
可选地，所述气动限位装置104还包括：
螺杆，固定设置在所述顶端上；
轴承，通过螺纹方式旋转设置在所述顶杆1042上且位于所述活塞1041和所述螺杆之间；
定位杆，垂直穿插设置在所述顶杆1042上并位于所述轴承和所述螺杆之间，所述定位杆可沿所述顶杆1042滑动；
第一弹簧，设置在所述第二腔体中，所述第一弹簧的第一端连接所述活塞1041，所述第一弹簧的第二端连接所述定位杆，所述活塞1041的移动方向为与第一方向相同或相反，所述第一方向为所述定位杆相对于所述活塞1041的所在方向。
由于定位杆和第一弹簧的设置，当本申请实施例中的自动限流调压器需要由限流状态调整为非限流状态时，可以通过调整所述轴承相对于所述定位杆之间的位置，借助所述第一弹簧从收缩状态调整为原状时的拉伸作用力将活塞1041向沿阀杆所在处相反的方向推送，由于定位杆可以沿所述顶杆1042滑动，因此在定位杆朝向活塞1041发生位移时，可以带动所述顶杆1042也沿阀杆所在处相反的方向位移，为阀杆朝所述气动限位装置104所在方向位移留下空间，最终达到增大所述第二距离以调整为非限流状态的目的。
可见，本申请实施例中的技术方案还可以通过调整从所述轴承相对于所述定位杆之间的位置以控制由限流状态调整为非限流状态，因此还具有进一步提升适用性的技术效果。
可选地，所述距离传感器包括：
设置在所述第一隔离层1031上的光感传感器与相对于所述光杆传感器设置在所述第一腔壁上的反射镜面，或设置在所述第一腔壁上的光感传感器与相对于所述光杆传感器设置在所述第一隔离层1031上的反射镜面。
可选地，所述第三导通管107包括：
第三电磁阀，用以控制所述第三导通管107开闭，
流速传感器，设置在所述第三导通管107内，用以获取所述第三导通管107内的气体流动速度；
所述控制器109，与所述流速传感器连接，用以基于所述气体流动速度确定一排气时长，并控制所述第三电磁阀处于开启状态的时长为所述排气时长，以使所述第一下半腔1033内的气压减少为预定气压。
可选地，所述调压器阀芯还包括：
第二弹簧，套接设置在所述阀杆以及所述阀腔壁上，当所述阀腔壁脱离所述阀口壁时，所述第二弹簧处于拉伸状态。
通过所述第二弹簧的设置，当所述顶杆1042不再接触所述阀杆，为阀杆往所述气动限位装置104移动留下空间时，则可以通过所述第二弹簧的拉伸作用力将所述阀杆以及所述阀腔壁朝所述气动限位装置104所在方向扯动，进一步扩大所述阀腔壁相对于所述阀口壁的第二距离值，从而起到从限流状态调整为非限流状态的作用。
实施例二
请参考图2，本申请实施例提供了一种自适应限流控制方法，应用于如实施例一所述的自动限流调压器上，所述方法包括：
步骤201：通过所述气压传感器获取所述第一上半腔内的第二气压P1；
步骤202：基于所述第二气压P1与预存的气压阈值P2确定是否进行限流控制；
步骤203：若是，则确定进行限流控制后所述第二气压调整成为的气压值为P3，其中，P3小于等于P2；
步骤204：通过所述距离传感器获取当前时刻所述第一腔壁与所述第一隔离层之间的第一距离H0；
步骤205：基于P1和P3以及H0，确定在将所述第二气压的气压值调整为P3后，所述阀腔壁与所述阀口壁之间的第二距离的距离值为H’；
步骤206：控制所述第一电磁阀处于开启状态并控制所述第二电磁阀处于关闭状态，以使所述第一气压导入所述第二上半腔，推动所述活塞带动所述顶杆向所述阀杆方向移动，并通过所述顶端推动所述阀杆联动所述阀腔壁相对于所述阀口壁发生位移；
步骤207：在所述第二距离的距离值调整为H’后，控制所述第二电磁阀开启和/或关闭所述第一电磁阀，以使所述活塞停止向所述阀杆方向移动。
可选地，所述基于P1和P3以及H0，确定在将所述第二气压的气压值调整为P3后，所述阀腔壁与所述阀口壁之间的第二距离的距离值为H’，包括：
基于预设的所述第一距离与所述第二距离的距离对应关系确定出与H0对应的第二距离的距离值为H；基于计算式H’＝H*P3/P1确定在限流控制后的所述第二距离的距离值H’；基于所述距离对应关系确定出与H’对应的第一距离的距离值为H0’。
可选地，在所述第三导通管包括第三电磁阀和流速传感器时，所述方法还包括：
通过所述流速传感器获取所述第三导通管内的气体流动速度；
通过所述控制器基于所述气体流动速度确定一排气时长；
通过所述控制器控制所述第三电磁阀处于开启状态的时长为所述排气时长，以使所述第一下半腔内的气压减少为预定气压。
由附图1中的自动限流调压器结构可知，当自动限流调压器需要调整为限流状态时，所述第一隔离层在压差作用下朝所述阀腔壁所在方向发生位移，进而使得所述第一下半腔内的空气通过所述第三导通管输出至所述气压输出端，因此，在实际操作过程中可以通过设置流速传感器采集所述第三导通管内的气体流动速度，由于第三导通管的通径为预设尺寸，因此可以基于一段时间范围内的气体流动速度换算得到持续通过第三导通管输出气体至所述气压输出端的输出气体量，并在输出气体量达到某一预设值时控制所述第三电磁阀关闭，进而达到通过控制输出气体量的方式而间接控制所述第一隔离层的位移距离，进一步达到控制所述第二距离的距离值大小的目的。
相对应的，当自动限流调压器需要调整为非限流状态时，则可以直接将所述第三电磁阀调整为开启状态，使得所述第一隔离层的两个表面之间不再具有压差作用，所述第一隔离层可以在第二弹簧的作用下往所述气动限位装置方向移动，进而带动所述阀腔壁发生位移以实现调整为非限流状态。
可见，本申请实施例中的技术方案还可以通过流速传感器采集所述第三导通管内的气体流动速度，进而通过控制器控制所述第三电磁阀的开闭使得所述第一下半腔内的空气输出预定气体量，最终使得所述第二距离调整为预定距离值，达到控制限流程度的目的。因此，本申请实施例中的技术方案还具有进一步提高智能化水平和控制方式多样性的技术效果。
前述图1实施例中的自动限流调压器中的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的自适应限流控制方法，通过前述对自动限流调压器的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中自适应限流控制方法的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。
由此可见，本申请实施例中的自动限流调压器可以通过判断气压输出端的气压是否超压，并在确定超压时通过控制器控制内部电磁阀的开闭状态以在气动限位装置内的腔体中形成压差，以推动气动限位装置中的活塞带动顶杆向阀杆方向移动，最终达到推动阀杆联动阀腔壁发生往阀口壁方向位移，从而实现自动限流的目的。因此，本申请实施例中的自动限流调压器可以在燃气输配系统中的调压器结构基础上进一步设置气动限位装置，并通过控制器采用预设限流方法来实现对供气进行有效限流控制，因此具有降低燃气系统的限流设备应用成本，提高限流设备安装效率、应用效率以及智能化水平的技术效果。
本申请实施例中的技术方案还具有如下技术效果：
进一步地，本申请实施例中的技术方案还可以将某一规格自动限流调压器中的第一距离的距离值与第二距离的距离值之间的对应关系，基于当前时刻的第一距离值快速确定出相应的第二距离值，进而快速计算出限流调整后的所述第二距离的距离值H’。因此，本申请实施例中的技术方案还具有进一步提高限流控制效率的技术效果。
进一步地，本申请实施例中的技术方案还可以通过调整从所述轴承相对于所述定位杆之间的位置以控制由限流状态调整为非限流状态，因此还具有进一步提升适用性的技术效果。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。进一步地，本申请技术方案中的各个方法步骤可以颠倒，变换先后顺序而依然落入本申请所涵盖的发明范围中。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种自动限流调压器，包括调压器阀芯，所述调压器阀芯包括阀口壁、阀腔壁、由所述阀腔壁围成的阀腔、以及设置在所述阀腔内的阀杆，所述阀口壁围成第一阀口，所述阀杆与所述阀腔壁固定连接，其特征在于，所述自动限流调压器还包括：
气压输入端，与所述阀口壁连接，用以通过所述第一阀口向所述阀腔中输入第一气压；
气压输出端，邻接设置在所述阀腔壁的外表面，用以在所述阀腔壁脱离所述阀口壁时通过第二阀口输出第二气压P1，所述第二阀口为所述阀腔壁与所述阀口壁之间的空隙，所述第二气压P1为所述调压器阀芯对所述第一气压P0进行调压处理后的气压；
第一腔体，与所述调压器阀芯邻接设置，所述阀杆的杆端设置在所述第一腔体内；
第一隔离层，设置在所述第一腔体内且套接固定设置在所述阀杆上，所述第一隔离层将所述第一腔体隔离为第一上半腔和第一下半腔，所述杆端处于所述第一上半腔内；
气动限位装置，与所述第一腔体邻接设置，所述气动限位装置包括第二腔体以及设置在所述第二腔体中的活塞和顶杆，其中，所述活塞固定设置在所述顶杆上，所述活塞将所述第二腔体隔离为第二上半腔和第二下半腔，所述顶杆的顶端可穿过所述第一上半腔的腔壁与所述杆端接触；
第一导通管，设置在所述气压输入端与所述第二上半腔之间，包括控制所述第一导通管开闭的第一电磁阀，用以使所述气压输入端与所述第二上半腔之间的气流导通；
第二导通管，设置在所述气压输出端与所述第二上半腔之间，包括控制所述第二导通管开闭的第二电磁阀，用以使所述第二上半腔与所述气压输出端之间的气流导通；
第三导通管，设置在所述气压输出端与所述第一下半腔之间，用以使所述第一下半腔与所述气压输出端之间的气流导通；
第四导通管，设置在所述气压输出端与所述第一上半腔之间，用以使所述气压输出端与所述第一上半腔之间的气流导通；
气压传感器，用以获取所述第一上半腔内的第二气压P1；
距离传感器，设置在所述第一隔离层或第一腔壁上，用以获取所述第一腔壁与所述第一隔离层之间的第一距离，所述第一腔壁为与所述第一隔离层相对的所述第一上半腔的腔壁；
控制器，与所述距离传感器、所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、以及所述气压传感器连接，用以基于所述第二气压P1和预设的气压阈值P2确定是否进行限流控制；若是，则确定进行限流控制后所述第二气压调整成为的气压值为P3；基于P1和P3以及当前时刻所述第一距离的距离值H0，确定在将所述第二气压的气压值调整为P3后，所述阀腔壁与所述阀口壁之间的第二距离的距离值为H’；控制所述第一电磁阀、和/或所述第二电磁阀的开闭状态，以在所述第二上半腔和第二下半腔之间形成气压差，通过所述气压差推动所述活塞带动所述顶杆向所述阀杆方向移动，并通过所述顶端推动所述阀杆联动所述阀腔壁相对于所述阀口壁发生位移；在所述第二距离的距离值调整为H’后继续控制所述第一电磁阀、和/或所述第二电磁阀的开闭状态，以使所述活塞停止向所述阀杆方向移动，其中，P3小于等于P2。
2.如权利要求1所述的自动限流调压器，其特征在于，所述控制器，用以基于预设的所述第一距离与所述第二距离的距离对应关系确定出与H0对应的第二距离的距离值为H；基于计算式H’＝H*P3/P1确定限流控制后的所述第二距离的距离值H’；基于所述距离对应关系确定出与H’对应的第一距离的距离值为H0’；控制所述第一电磁阀、和/或所述第二电磁阀、和/或所述第三电磁阀的开闭状态，以使所述第一距离的距离值调整为H0’。
3.如权利要求1所述的自动限流调压器，其特征在于，所述气动限位装置还包括：
螺杆，固定设置在所述顶端上；
轴承，通过螺纹方式旋转设置在所述顶杆上且位于所述活塞和所述螺杆之间；
定位杆，垂直穿插设置在所述顶杆上并位于所述轴承和所述螺杆之间，所述定位杆可沿所述顶杆滑动；
第一弹簧，设置在所述第二腔体中，所述第一弹簧的第一端连接所述活塞，所述第一弹簧的第二端连接所述定位杆，所述活塞的移动方向为与第一方向相同或相反，所述第一方向为所述定位杆相对于所述活塞的所在方向。
4.如权利要求1所述的自动限流调压器，其特征在于，所述距离传感器包括：
设置在所述第一隔离层上的光感传感器与相对于所述光杆传感器设置在所述第一腔壁上的反射镜面，或设置在所述第一腔壁上的光感传感器与相对于所述光杆传感器设置在所述第一隔离层上的反射镜面。
5.如权利要求1所述的自动限流调压器，其特征在于，所述第三导通管包括：
第三电磁阀，用以控制所述第三导通管开闭，
流速传感器，设置在所述第三导通管内，用以获取所述第三导通管内的气体流动速度；
所述控制器，与所述流速传感器连接，用以基于所述气体流动速度确定一排气时长，并控制所述第三电磁阀处于开启状态的时长为所述排气时长，以使所述第一下半腔内的气压减少为预定气压。
6.如权利要求1所述的自动限流调压器，其特征在于，所述调压器阀芯还包括：
第二弹簧，套接设置在所述阀杆以及所述阀腔壁上，当所述阀腔壁脱离所述阀口壁时，所述第二弹簧处于拉伸状态。
7.一种自适应限流控制方法，应用于如权利要求1-6任一权利要求所述的自动限流调压器上，其特征在于，所述方法包括：
通过所述气压传感器获取所述第一上半腔内的第二气压P1；
基于所述第二气压P1与预存的气压阈值P2确定是否进行限流控制；
若是，则确定进行限流控制后所述第二气压调整成为的气压值为P3，其中，P3小于等于P2；
通过所述距离传感器获取当前时刻所述第一腔壁与所述第一隔离层之间的第一距离H0；
基于P1和P3以及H0，确定在将所述第二气压的气压值调整为P3后，所述阀腔壁与所述阀口壁之间的第二距离的距离值为H’；
控制所述第一电磁阀处于开启状态并控制所述第二电磁阀处于关闭状态，以使所述第一气压导入所述第二上半腔，推动所述活塞带动所述顶杆向所述阀杆方向移动，并通过所述顶端推动所述阀杆联动所述阀腔壁相对于所述阀口壁发生位移；
在所述第二距离的距离值调整为H’后，控制所述第二电磁阀开启和/或关闭所述第一电磁阀，以使所述活塞停止向所述阀杆方向移动。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于P1和P3以及H0，确定在将所述第二气压的气压值调整为P3后，所述阀腔壁与所述阀口壁之间的第二距离的距离值为H’，包括：
基于预设的所述第一距离与所述第二距离的距离对应关系确定出与H0对应的第二距离的距离值为H；基于计算式H’＝H*P3/P1确定在限流控制后的所述第二距离的距离值H’；基于所述距离对应关系确定出与H’对应的第一距离的距离值为H0’。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述第三导通管包括第三电磁阀和流速传感器时，所述方法还包括：
通过所述流速传感器获取所述第三导通管内的气体流动速度；
通过所述控制器基于所述气体流动速度确定一排气时长；
通过所述控制器控制所述第三电磁阀处于开启状态的时长为所述排气时长，以使所述第一下半腔内的气压减少为预定气压。
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Address after: No.388, Gongye Avenue, Shaqu Town, Dayi County, Chengdu, Sichuan 610000 Applicant after: RUIXING JOYU GAS EQUIPMENT (CHENGDU) Co.,Ltd. Address before: Block 33 and 38, Zone B, High tech Zone, Qingyang Park, Jiaolong Industrial Port, Qingyang District, Chengdu City, Sichuan Province, 610091 Applicant before: RUIXING JOYU GAS EQUIPMENT (CHENGDU) Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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