CN110792841A - 全端口球阀的维修警示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种全端口球阀的维修警示装置，包括连接单元、控制单元及驱动单元，其中连接单元连接阀门的阀杆，连接单元设有跟随阀杆动作的被感应组件，而控制单元设有感应组件，驱动单元则连接到连接单元，如此，当驱动单元动作时，驱动单元带动连接单元，使得阀杆随连接单元动作，让阀门的阀杆带动阀门的阀座动作，此时感应组件与被感应组件之间感应阀杆的动作变化而产生感应讯号，控制单元根据感应讯号产生阀座的使用状态信息。

Description

全端口球阀的维修警示装置
技术领域
本发明是关于维修警示装置，尤指一种全端口球阀的维修警示装置。
背景技术
通常，阀门(Valve)是控制流动的流体介质的流量、流向、压力、温度等的机械装置，例如，流量控制阀是一种常见的机械装置，通常具有一阀体及一阀座，所述阀体的两端分别设有流体输入端、流体输出端，及在流体输入端及流体输出端之间的阀座，调整阀座在流体输入端及流体输出端之间的位置，可以完全阻隔流体输入端及流体输出端，或者调整流体输入端到流体输出端之间的流量大小。
举例来说，如图1所示，该图为现有技术球型控制阀的外观示意图，目前球型控制阀1通常以人工控制的方式顺/逆时钟旋转手轮110而手轮110连接阀杆111的一端，阀杆111的另一端则连接到阀座112，使得阀座112可以随手轮110转动，而控制阀体14的流体输入端12及流体输出端13之间的流量大小或是完全阻隔流体输入端12及流体输出端13而关闭状态。另外，利用电子组件控制阀门的开启或关闭，中国第CN203548977 U号新型专利，一种压缩天然气输送流量控制精度高的二通球阀，除可控制阀门的开启或关闭外，还可以用来计算阀门的流量。
球型控制阀1在长时间使用后，球型控制阀1的各个组件都会有不同程度的损耗，进而可能损坏，其中手轮110及阀座112则是最容易损坏的组件。因此，为了解球型控制阀1的使用状态是否正常，最常用来判断的方式，就是记录手轮110的转动次数，然而若单纯以人为记忆方式，并不可靠，或是纸笔记录手轮110旋转的次数，并无法精确地或有效地记录手轮110被转动次数，导致维修人员无法实时了解球型控制阀1目前的状态，或者预判球型控制阀1可能在短期内损坏，只能在阀座112无法阻断阀体14的流体输入端12及流体输出端13，使得流体输出端13不断地渗漏出流体时，才能察觉到球型控制阀1已经损坏，此时可能已经造成了许多无谓的损失。并且，中国CN205317464U新型专利，一种天然气高压球阀寿命试验装置，用以计算阀门的使用寿命，但并未能够在管线配置现场使用前述的设备。
另外，还有沃茨水工业公司(Watts Water Technologies)的型号为VALPES的电子致动器可以连接在球阀，并可在智能型手机安装Axmart的应用程序，控制阀门的开启或关闭，并可以纪录电子致动器的使用时间，但是并未记录阀门的开关次数。
因此，全端口球阀的维修警示装置如何能够让维修人员预判阀门的使用状态，例如：阀门的开关次数，进而可以在阀门损坏前进行更换，减少不必要的损失，乃是目前亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于先前技术的问题，本发明主要目的能够计算及记录阀门的使用状态，借以解决传统阀门无法预判使用状态的问题。
根据本发明的目的，本发明为一种全端口球阀的维修警示装置，阀门至少包括阀体、阀杆及阀座，其中阀体提供安装在流体管路的管线之间，阀座设在阀体内，阀杆一端伸入阀体内连接到阀座，另一端则凸伸在阀体之外，让阀杆可以带动阀座动作，而使用状态记录装置包括连接单元、控制单元及驱动单元，连接单元连接阀杆，且在连接单元设有随阀杆动作的被感应组件，控制单元设有感应组件，当驱动单元动作时，驱动单元带动连接单元，使得阀杆被连接单元带动，进而让阀杆带动阀座动作，此时感应组件与被感应组件的间感应阀杆的动作变化，而产生感应讯号，控制单元根据感应讯号产生使用状态信息。
其中，进一步包含一电源单元，电源单元连接控制单元，提供电源到控制单元。
其中，控制单元包括运算模块及传输模块，其中运算模块连接至感应组件，以根据感应讯号计算出全端口球阀的使用状态信息，传输模块连接至运算模块，透过传输模块将使用状态信息发送至外界。
其中，控制单元还包含一温度感应单元，温度感应单元连接运算模块，温度感应单元测量阀体内的流体的温度产生温度讯号，并可经由运算模块根据温度讯号计算产生温度值，且经由传输模块将温度值发送至外界。
其中，控制单元还包括一输出单元，输出单元连接运算模块，输出单元接收并输出使用状态及温度值。
进一步，所述感应组件为霍尔传感器或磁簧开关传感器，所述被感应组件为一磁铁。
进一步，所述连接单元还包括：
一连接杆，所述连接杆的一端连接所述阀杆，所述被感应组件设在所述连接杆表面；
一底座，所述底座设在所述连接杆外围，且所述底座的一端连接在所述全端口球阀的一阀体上，所述连接杆另一端凸伸在所述底座之外，以供连接到所述驱动单元；及
一壳体，设在所述底座表面。
进一步，所述控制单元设在所述壳体内，所述控制单元包括：
一电路板，所述感应组件设在所述电路板上相对所述被感应组件的位置，且所述电路板上设有一运算模块、一传输模块及一电性连接模块，其中所述运算模块连接所述感应组件，以根据感应讯号计算出所述连接单元的使用状态信息，所述传输模块连接至所述运算模块，透过所述传输模块将使用状态信息发送至外界，所述电性连接模块电性连接到导电环，传送所述温度感应单元所需的电源及传递温度信息；
一输出单元，所述输出单元设在所述壳体的表面，所述输出单元连接所述运算模块，使得所述输出单元接收并输出使用状态及温度值。
进一步，所述传输模块为无线传输，传输到个人行动装置、无线网络收发装置、网关或云端。
进一步，所述传输模块为有线传输，传输到个人行动装置、计算机或网络工作站。
进一步，所述输出单元为可见光显示设备或声音警示装置。
据上所述，本发明具有下列的一或多个功效：
用户利用输出单元在近端读取使用状态信息，借由使用状态信息了解当前阀门的使用状态。
用户利用外部装置在远程读取使用状态信息，借由使用状态信息了解当前阀门的使用状态。
使用状态信息可为阀座被旋转的次数、阀座的位置、流量等，用户可以根据使用状态信息判断阀门是否正常或故障，进而可实时进行维修。
附图说明
图1为现有技术球体控制阀的示意图；
图2为本发明的一实施例的全端口球阀的维修警示装置示意图；
图3A为图2的立体分解图；
图3B为本发明另一实施例的立体分解图；
图4为图2的组立俯视图；
图5为图4的剖面图；
图6本发明的一实施例的电路方块示意图。
附图标记说明：
1 球型控制阀
110 手轮
111 阀杆
112 阀座
12 流体输入端
13 流体输出端
14 阀体
2 阀门
20 阀体
22 阀座
24 阀杆
4 维修警示装置
40 连接单元
400 被感应组件
4000 环状体
4002 磁体
42 控制单元
420 感应组件
424 电路板
4240 运算模块
4242 传输模块
4244 温度感应单元
426 输出单元
44 驱动单元
5 连接杆
50 导电环
6 底座
7 壳体
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下述结合图式及实施例，对本发明进行进一步地详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，但并不用于限定本发明。以下，结合图式对本发明进一步说明：
请参阅图2～6所示，本发明为一种全端口球阀的维修警示装置，其中阀门2所指的是安装在流体管路其中之一管线之间，且用以控制管线内的流体的流量。一般而言，阀门2至少包括阀体20、阀座22及阀杆24，其中阀体20提供安装在管线之间，阀座22设在阀体20内，阀杆24一端伸入阀体20内且连接到阀座22，阀杆24另一端则凸伸在阀体20之外，使得阀杆24可以带动阀座22动作，进而控制流出阀体20的出口的流量大小。
在本发明中，维修警示装置4包括连接单元40、控制单元42及驱动单元44，连接单元40连接阀杆24，且在连接单元40设有随阀杆24动作的被感应组件400，控制单元42设有感应组件420，当驱动单元44动作时，驱动单元44带动连接单元40，使得阀杆24被连接单元40带动，进而让阀杆24带动阀座22动作，此时感应组件420与被感应组件400之间感应阀杆24的动作变化，而产生感应讯号，控制单元42根据感应讯号产生阀门2的使用状态信息。
在本发明的一实施例中，如图3A所示连接单元40包括连接杆5、底座6及壳体7，其中连接杆5的一端连接阀杆24，连接杆5内部在接近阀杆24的位置设有温度感应单元4244(如红外线温度传感器，将光线打到阀体20，或温度电阻传感器，其温度电阻触及阀体20)，使得温度感应单元4244可以测量到连接杆5的温度，由于流经阀体20的流体温度会传递到连接杆5，因此，温度感应单元4244测量连接杆5的温度大致等于测量到流经阀体20的流体的温度，另外，温度感应单元4244的电性接点露出连接杆5表面。连接杆5表面相对于温度感应单元4244的电性接点的位置设有导电环50，被感应组件400设在连接杆5的表面靠近导电环50的位置，被感应组件400包括一环状体4000及设在环状体4000上的磁体4002。另外如图3B所示温度感应单元4244也可以装设电路板424上，所述温度感应单元亦能测量环境温度。底座6设在连接杆5外围，且底座6的一端连接在阀体20上，连接杆5另一端凸伸在底座6之外，以供连接到驱动单元44，驱动单元44可为致动器(Actuators)、气动控制开关或油压控制开关。壳体7设在底座6表面上。
并且，控制单元42设在壳体7内，控制单元42包括电路板424及输出单元426，感应组件420设在电路板424上相对被感应组件400的位置，且电路板424上设有运算模块4240、传输模块4242、电性连接模块4246，其中运算模块4240连接感应组件420，以根据感应讯号计算出连接单元40的使用状态信息，传输模块4242连接至运算模块4240，透过传输模块4242将使用状态信息发送至外界，电性连接模块4246则电性连接到导电环50，用以传送温度感应单元4244所需的电源及传递温度信息，输出单元426设在所述壳体7的表面，输出单元426连接运算模块4240，使得输出单元426接收并输出使用状态及温度值，所述输出单元426为可见光显示设备或声音警示装置。所述传输模块4242为无线传输，传输到个人行动装置、无线网络收发装置、网关或云端，所述传输模块4242为有线传输，传输到个人行动装置、计算机或网络工作站。
在本实施例中，感应组件420为两个或两个以上的霍尔传感器或磁簧开关传感器，被感应组件400可为一磁铁，如此，当连接杆5转动时，霍尔传感器或磁簧开关传感器将感应到磁场的变化，而转化为输出电压的变化，而可做为运算模块4240进一步计算出使用状态信息的依据，例如：运算模块4240依据电压的变化计算出阀座22被旋转的次数、阀座22的位置、流量等使用状态信息，用户可以根据使用状态信息判断阀门2是否正常或故障，进而可实时进行维修。此外，被感应组件400的磁性环状地依序正反变化(如：N极、S极、N极…的连续变化)，并且多个感应组件420在电路板424的位置分别错开，即可由多个感应组件的不同电压变化判断阀座22被转动的角度。另外，为了避免底座6分散被感应组件400的磁性，底座6可由非导磁或非导磁及导磁材料的组合所制成。
综上所述，驱动单元44带动所述连接单元40进行动作时，所述被感应单元400会相对所述感应组件420运动，让感应组件420能感应到磁场变化，而让控制单元42可以产生使用状态信息，维修人员借由外部装置或输出单元426观看使用状态信息后，以便能实时或定期对阀门进行修缮或维护，而免于阀门因金属疲劳造成阀门或其余部分组件毁损。
上列详细说明乃针对本发明的实施例进行具体说明，所述实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。且，本案不仅在技术思想上确属创新，并具备现有技术的传统方法所不及的上述多项功效。

Claims (11)

1.一种全端口球阀的维修警示装置，其特征在于，包括：
一连接单元，所述连接单元提供连接一全端口球阀的阀杆，且在所述连接单元设有随所述阀杆动作的一被感应组件；
一控制单元，控制单元设有至少一个感应组件；及
一驱动单元，所述驱动单元连接所述连接单元，所述驱动单元带动所述连接单元，使得所述阀杆被所述连接单元带动，进而让所述阀杆带动所述全端口球阀的阀座动作；
其中，所述感应组件与所述被感应组件之间从所述阀杆被操作的动作变化，而产生感应讯号，令所述控制单元根据所述感应讯号产生使用状态信息。
2.如权利要求1所述的全端口球阀的维修警示装置，其特征在于，还包括一电源单元，所述电源单元连接所述控制单元，提供电源到所述控制单元。
3.如权利要求1所述的全端口球阀的维修警示装置，其特征在于，所述控制单元包括：
一运算模块，所述运算模块连接至所述感应组件，所述运算模块根据所述感应讯号计算出所述全端口球阀的阀杆使用状态信息；及
一传输模块，所述传输模块连接至所述运算模块，透过所述传输模块将所述使用状态信息发送至外界。
4.如权利要求3所述的全端口球阀的维修警示装置，其特征在于，所述控制单元还包括一温度感应单元，所述温度感应单元连接所述运算模块，所述温度感应单元测量所述全端口球阀的阀体内的流体温度产生温度讯号，并可经由所述运算模块根据温度讯号计算产生温度值，且经由所述传输模块将温度值发送至外界，所述温度感应单元亦测量环境温度。
5.如权利要求4所述的全端口球阀的维修警示装置，其特征在于，所述控制单元还包括一输出单元，所述输出单元连接所述运算模块，所述输出单元接收并输出使用状态及温度值。
6.如权利要求1所述的全端口球阀的维修警示装置，其特征在于，所述感应组件为霍尔传感器或磁簧开关传感器，所述被感应组件为一磁铁。
7.如权利要求4所述的全端口球阀的维修警示装置，其特征在于，所述连接单元还包括：
一连接杆，所述连接杆的一端连接所述阀杆，所述被感应组件设在所述连接杆表面；
一底座，所述底座设在所述连接杆外围，且所述底座的一端连接在所述全端口球阀的一阀体上，所述连接杆另一端凸伸在所述底座之外，以供连接到所述驱动单元；及
一壳体，设在所述底座表面。
8.如权利要求7所述的全端口球阀的维修警示装置，其特征在于，所述控制单元设在所述壳体内，所述控制单元包括：
一电路板，所述感应组件设在所述电路板上相对所述被感应组件的位置，且所述电路板上设有一运算模块、一传输模块及一电性连接模块，其中所述运算模块连接所述感应组件，以根据感应讯号计算出所述连接单元的使用状态信息，所述传输模块连接至所述运算模块，透过所述传输模块将使用状态信息发送至外界，所述电性连接模块电性连接到导电环，传送所述温度感应单元所需的电源及传递温度信息；
一输出单元，所述输出单元设在所述壳体的表面，所述输出单元连接所述运算模块，使得所述输出单元接收并输出使用状态及温度值。
9.如权利要求3所述的全端口球阀的维修警示装置，其特征在于，所述传输模块为无线传输，传输到个人行动装置、无线网络收发装置、网关或云端。
10.如权利要求3所述的全端口球阀的维修警示装置，其特征在于，所述传输模块为有线传输，传输到个人行动装置、计算机或网络工作站。
11.如权利要求5或8所述的全端口球阀的维修警示装置，其特征在于，所述输出单元为可见光显示设备或声音警示装置。
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