CN111022691A - 固定球阀及其监控系统、启闭方法、监控系统的监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固定球阀及其监控系统、启闭方法、监控系统的监控方法,固定球阀包括球阀本体及与两个阀座相连以驱动两阀座背向移动以使得两阀座脱离球体以方便球体转动和驱动两阀座相向移动以使得两阀座贴紧球体以密封球体的阀座开合驱动装置,所述球阀本体的两个阀座关于其球体对称设置,并可沿阀座的轴向移动,其阀杆与球体相连以带动球体转动。本发明的固定球阀可以在转动球体前使得两阀座脱离球体,进而实现低扭矩完成阀门的启闭动作,减小了操作者的劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种固定球阀及其监控系统、启闭方法、监控系统的监控方法。
背景技术
固定球阀,是新一代高性能球阀,适用于长输管线和一般工业管线,其强度、安全性、耐恶劣环境性等在设计时进行了特殊考虑,适用于各种腐蚀性和非腐蚀性介质。传统的固定球阀的启闭件为一个球体,利用球体绕阀杆旋转90°实现开启和关闭,阀杆由手轮带动从而实现转动,球体的两侧对称设置有两个阀座,阀座与球体之间采用密封圈进行密封,阀座另外一侧设置有弹簧,由于弹簧力的作用将阀座与球体密封起来,球体的两个方向都能密封,因而没有流向限制。
传统的固定球阀,均采用人力操控手轮,手轮将扭矩传递给阀杆,阀杆带动球体进行转动,从而完成阀门的启闭。在人力操控手轮的过程中,由于需要克服阀座弹簧力,因而操作者需要较大扭矩才能完成阀门的启闭动作。固定球阀由于工作时间长或一些制造、腐蚀等原因产生了诸如关闭不严,结合面损伤等,造成了流体介质泄漏,从而影响管道质量,造成经济损失及环境污染。因此,开发能够实现低扭矩操作、自动检测泄漏、远程状态检测等功能的固定球阀,并设计相应的控制系统,提出与之相适应的控制方法显得尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供一种固定球阀,它可以在转动球体前使得两阀座脱离球体,进而实现低扭矩完成阀门的启闭动作,减小了操作者的劳动强度。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种固定球阀,它包括:
球阀本体,所述球阀本体的两个阀座关于其球体对称设置,并可沿阀座的轴向移动,其阀杆与球体相连以带动球体转动;
与两个阀座相连以驱动两阀座背向移动以使得两阀座脱离球体以方便球体转动和驱动两阀座相向移动以使得两阀座贴紧球体以密封球体的阀座开合驱动装置。
进一步提供了一种阀座开合驱动装置的具体结构,所述阀座开合驱动装置包括:
两个阀座推动件,所述阀座的远球体端设置有用于推动阀座以使得阀座贴紧球体的弹簧,所述阀座推动件与阀座一一对应并与相应阀座相连;
外套环,所述外套环可转动地套装在阀杆的外周壁上;
与所述外套环相连、且用于驱动外套环转动的旋转驱动机构;
凸轮,所述凸轮可转动地套装在阀杆的外周壁并与外套环相连以随外套环转动,在所述凸轮转动的过程中,所述凸轮将其转动转换为两阀座推动件的背向移动以使得阀座推动件推动相应阀座克服相应弹簧阻力朝向阀座的远球体端移动。
进一步提供了一种旋转驱动机构的具体结构,所述旋转驱动机构包括电机和齿轮箱,所述电机的输出轴与齿轮箱的输入轴相连,所述齿轮箱的输出轴作用于外套环。
进一步为了方便控制阀座移动,固定球阀还包括:
与电机相连的控制器;
与控制器信号连接、适于在其被按压时输出阀座准备开启信号的准备开启按钮;
与控制器信号连接、适于在其被按压时输出阀座准备关闭信号的准备关闭按钮;其中,
控制器适于在接收到阀座准备开启信号时驱动电机动作以使得两阀座背向移动到位;及在接收到阀座准备关闭信号时驱动电机动作以使得两阀座相向移动到位。
进一步为了防止在阀座移动的过程中工作人员转动阀杆或对球阀本体进行其它手工操作,固定球阀还包括与控制器相连接的报警装置,控制器还适于在接收到阀座准备开启信号或阀座准备关闭信号时驱动报警装置发出报警信号并至少延时至两阀座移动到位。
为了方便远程监控固定球阀的状态,本发明还提供了一种固定球阀的监控系统,其包括:
适于检测外套环的转动角度以检测阀座位置的阀座到位传感器;
适于检测球阀本体的进口压力的进口压力传感器;
适于检测球阀本体的出口压力的出口压力传感器;
适于检测阀杆的转动角度以检测球阀本体开关状态的阀座本体启闭传感器;
控制器,分别与所述阀座到位传感器、进口压力传感器、出口压力传感器、阀座本体启闭传感器相连,适于根据外套环的转动角度判断阀座位置;及根据进口压力和出口压力判断球阀本体是否泄漏;及根据阀杆的转动角度判断球阀本体启闭状态;
信号发射器,控制器与所述信号发射器相连,还适于通过信号发射器发送阀座位置、球阀本体是否泄漏及球阀本体启闭状态信息;
信号接收服务器,适于接收信号发射器所发送阀座位置、球阀本体是否泄漏及球阀本体启闭状态信息并发送至终端以方便终端查看。
本发明还提供了一种固定球阀启闭方法,方法步骤中包含:
先由阀座开合驱动机构驱动两阀座背向移动以使得两阀座脱离球体;
然后转到阀杆,使得阀杆带动球体转动以将球阀本体由打开状态转换为关闭状态或将球阀本体由关闭状态转换为打开状态;
再由阀座开合驱动机构驱动两阀座相向移动以使得两阀座贴紧球体。
进一步,由阀座开合驱动机构驱动两阀座背向移动以使得两阀座脱离球体的方法中包含:
按压准备开启按钮以输出阀座准备开启信号;
控制器接收到阀座准备开启信号时驱动报警装置发出报警信号,同时驱动电机动作以使得两阀座背向移动到位;其中,
报警装置发出的报警信号持续时间为T1,两阀座背向移动到位的时间为T2,T1>T2;
和/或由阀座开合驱动机构驱动两阀座相向移动以使得两阀座贴紧球体的方法中包含:
按压准备关闭按钮以输出阀座准备关闭信号;
控制器接收到阀座准备关闭信号时驱动报警装置发出报警信号,同时驱动电机动作以使得两阀座相向移动到位;其中,
报警装置发出的报警信号持续时间为T1,两阀座相向移动到位的时间为T3,T1>T3。
进一步,固定球阀还包括适于检测外套环的转动角度以检测阀座位置的阀座到位传感器、适于检测电机的转速的转速传感器及适于检测电机的扭矩的扭矩传感器;控制器分别与阀座到位传感器、转速传感器和扭矩传感器信号连接;
控制器接收到阀座准备开启信号时驱动电机动作以使得两阀座背向移动到位的方法中包含:
控制器接收到阀座准备开启信号时驱动电机正转,根据阀座背向移动到位的时间T2,计算电机转速N1=1/(4×T1),并将此转速N1设置为设定转速,根据转速传感器传递的实际转速N2,将两个转速做差,经过PID调解后,向电机输出PWM控制电流,从而形成闭环控制,并通过扭矩传感器实时监测电机的扭矩情况,如果出现过载则将设定转速N1降低,并根据阀座到位传感器实时监测两阀座是否背向移动到位,如果到位,则将设定转速N1置0,停止转动;
和/或控制器接收到阀座准备关闭信号时驱动电机动作以使得两阀座相向移动到位的方法中包含:
控制器接收到阀座准备关闭信号时驱动电机反转,根据阀座背向移动到位的时间T3,计算电机转速n1=1/(4×T1),并将此转速n1设置为设定转速,根据转速传感器传递的实际转速n2,将两个转速做差,经过PID调解后,向电机输出PWM控制电流,从而形成闭环控制,并通过扭矩传感器实时监测电机的扭矩情况,如果出现过载则将设定转速n1降低,并根据阀座到位传感器实时监测两阀座是否相向移动到位,如果到位,则将设定转速n1置0,停止转动。
本发明还提供了一种监控系统的监控方法,方法步骤中包含:
阀座到位传感器检测外套环的转动角度并反馈至控制器;
进口压力传感器检测球阀本体的进口压力并反馈至控制器;
进口压力传感器检测球阀本体的进口压力并反馈至控制器;
阀座本体启闭传感器检测阀杆的转动角度并反馈至控制器;
控制器根据外套环的转动角度判断阀座位置、根据进口压力和出口压力判断球阀本体是否泄漏、根据阀杆的转动角度判断球阀本体启闭状态;
控制器通过信号发射器发送阀座位置、球阀本体是否泄漏及球阀本体启闭状态信息至信号接收服务器;
信号接收服务器将阀座位置、球阀本体是否泄漏及球阀本体启闭状态信息发送至终端。
采用了上述技术方案后,本发明具有以下有益效果:
1、本发明可以通过阀座开合驱动机构实现两阀座的背向移动,从而降低了阀座对球体的阻力,进而减小了操作者操作手轮的阻力;
2、本发明可以利用准备开启按钮向控制器输出阀座准备开启信号,利用准备关闭按钮向控制器输出阀座准备关闭信号,进而通过控制器及电机和齿轮箱实现阀座沿其轴向的自动移动,方便省事;
3、本发明还可以自动检测阀座位置、球阀本体是否泄漏及球阀本体启闭状态等信息并通过信号发射器传递给信号接收服务器,进而将其传递给技术人员和维修人员的终端,本发明具有泄漏自动检测、远程监控功能的功能,从而方便了固定球阀的维修与维护,提高了固定球阀的自动化、智能化水平。
附图说明
图1为本发明的固定球阀的结构示意图;
图2为本发明的固定球阀的监控系统的原理框图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明。、
实施例一
如图1、2所示,一种固定球阀,它包括:
球阀本体,所述球阀本体的两个阀座9关于其球体8对称设置,并可沿阀座9的轴向移动,其阀杆2与球体8相连以带动球体8转动;
与两个阀座9相连以驱动两阀座9背向移动以使得两阀座9脱离球体8以方便球体8转动和驱动两阀座9相向移动以使得两阀座9贴紧球体8以密封球体8的阀座开合驱动装置。
在本实施例中,所述阀杆2与手轮1相连以通过转动手轮1来转动阀杆2。
具体地,本发明可以通过阀座开合驱动机构实现两阀座9的背向移动,从而降低了阀座9对球体8的阻力,进而减小了操作者操作手轮1的阻力。
如图1、2所示,所述阀座开合驱动装置包括:
两个阀座推动件11,所述阀座9的远球体端设置有用于推动阀座9以使得阀座9贴紧球体8的弹簧,所述阀座推动件11与阀座9一一对应并与相应阀座9相连;
外套环7,所述外套环7可转动地套装在阀杆2的外周壁上;
与所述外套环7相连、且用于驱动外套环7转动的旋转驱动机构;
凸轮10,所述凸轮10可转动地套装在阀杆2的外周壁并与外套环7相连以随外套环7转动,在所述凸轮10转动的过程中,所述凸轮10将其转动转换为两阀座推动件11的背向移动以使得阀座推动件推动相应阀座9克服相应弹簧阻力朝向阀座9的远球体端移动。
如图1、2所示,所述旋转驱动机构包括电机3和齿轮箱4,所述电机3的输出轴与齿轮箱4的输入轴相连,所述齿轮箱4的输出轴作用于外套环7。
在本实施例中,所述齿轮箱4的输出轴可以通过蜗轮蜗杆副作用于外套环7,不限于此。
如图1、2所示,固定球阀还包括:
与电机3相连的控制器20;
与控制器20信号连接、适于在其被按压时输出阀座准备开启信号的准备开启按钮16;
与控制器20信号连接、适于在其被按压时输出阀座准备关闭信号的准备关闭按钮17;其中,
控制器20适于在接收到阀座准备开启信号时驱动电机3动作以使得两阀座9背向移动到位;及在接收到阀座准备关闭信号时驱动电机3动作以使得两阀座9相向移动到位。
在本实施例中,控制箱14通过支撑盘13安装在球阀本体上部,控制器20位于控制箱14内,准备开启按钮16和准备关闭按钮17分别安装在控制箱14的外箱体上。为了防止在阀座9移动的过程中工作人员转动阀杆2或对球阀本体进行其它手工操作,固定球阀还包括与控制器20相连接的报警装置,控制器20还适于在接收到阀座准备开启信号或阀座准备关闭信号时驱动报警装置发出报警信号并至少延时至两阀座9移动到位。所述报警装置安装在控制箱14的外箱体上。
具体地,本发明可以利用准备开启按钮16向控制器20输出阀座准备开启信号,利用准备关闭按钮17向控制器20输出阀座准备关闭信号,进而通过控制器20及电机3和齿轮箱4实现阀座9沿其轴向的自动移动,方便省事。
实施例二
如图1、2所示,一种固定球阀的监控系统,其适于监控如实施例一所述的固定球阀;
其包括:
适于检测外套环7的转动角度以检测阀座9位置的阀座到位传感器5;
适于检测球阀本体的进口压力的进口压力传感器6;
适于检测球阀本体的出口压力的出口压力传感器12;
适于检测阀杆2的转动角度以检测球阀本体开关状态的阀座本体启闭传感器15;
控制器20,分别与所述阀座到位传感器5、进口压力传感器6、出口压力传感器12、阀座本体启闭传感器15相连,适于根据外套环7的转动角度判断阀座9位置;及根据进口压力和出口压力判断球阀本体是否泄漏;及根据阀杆2的转动角度判断球阀本体启闭状态;
信号发射器21,控制器20与所述信号发射器21相连,还适于通过信号发射器21发送阀座9位置、球阀本体是否泄漏及球阀本体启闭状态信息;
信号接收服务器22,适于接收信号发射器21所发送阀座9位置、球阀本体是否泄漏及球阀本体启闭状态信息并发送至终端23以方便终端23查看。
具体地,本发明还可以自动检测阀座9位置、球阀本体是否泄漏及球阀本体启闭状态等信息并通过信号发射器21传递给信号接收服务器22,进而将其传递给技术人员和维修人员的终端23,本发明具有泄漏自动检测、远程监控功能的功能,从而方便了固定球阀的维修与维护,提高了固定球阀的自动化、智能化水平。
在本实施例中,所述信号发射器21为4G信号发射器,所述信号接收服务器22为相应的4G信号接收服务器,所述终端23为手机终端。
本实施例中,阀座到位传感器5安装在外套环7和齿轮箱4的箱体之间,通过检测外套环7的转动角度来检测阀座9的位置,外套环7的转动角度为±90°;所述进口压力传感器6固定在球阀本体的进口位置,所述出口压力传感器12固定在球阀本体的出口位置;所述球阀本体启闭传感器15安装在阀杆2和齿轮箱4的箱体之间,可以通过检测阀杆2的转动角度来检测球阀本体的启闭状态,阀杆2的转动角度为±90°。
实施例三
一种固定球阀启闭方法,其适于如实施例一所述的固定球阀;
方法步骤中包含:
先由阀座开合驱动机构驱动两阀座9背向移动以使得两阀座9脱离球体8;
然后转到阀杆2,使得阀杆2带动球体8转动以将球阀本体由打开状态转换为关闭状态或将球阀本体由关闭状态转换为打开状态;
再由阀座开合驱动机构驱动两阀座9相向移动以使得两阀座9贴紧球体8。
具体地,由阀座开合驱动机构驱动两阀座9背向移动以使得两阀座9脱离球体8的方法中包含:
按压准备开启按钮16以输出阀座准备开启信号;
控制器20接收到阀座准备开启信号时驱动报警装置发出报警信号,同时驱动电机3动作以使得两阀座9背向移动到位;其中,
报警装置发出的报警信号持续时间为T1,两阀座9背向移动到位的时间为T2,T1>T2;
和/或由阀座开合驱动机构驱动两阀座9相向移动以使得两阀座9贴紧球体8的方法中包含:
按压准备关闭按钮17以输出阀座准备关闭信号;
控制器20接收到阀座准备关闭信号时驱动报警装置发出报警信号,同时驱动电机3动作以使得两阀座9相向移动到位;其中,
报警装置发出的报警信号持续时间为T1,两阀座9相向移动到位的时间为T3,T1>T3。
在本实施例中,固定球阀还包括适于检测外套环7的转动角度以检测阀座9位置的阀座到位传感器5、适于检测电机3的转速的转速传感器18及适于检测电机3的扭矩的扭矩传感器19;控制器20分别与阀座到位传感器5、转速传感器18和扭矩传感器19信号连接;
具体地,控制器20接收到阀座准备开启信号时驱动电机3动作以使得两阀座9背向移动到位的方法中包含:
控制器20接收到阀座准备开启信号时驱动电机3正转,根据阀座9背向移动到位的时间T2,计算电机3转速N1=1/(4×T1),并将此转速N1设置为设定转速,根据转速传感器18传递的实际转速N2,将两个转速做差,经过PID调解后,向电机3输出PWM控制电流,从而形成闭环控制,并通过扭矩传感器19实时监测电机3的扭矩情况,如果出现过载则将设定转速N1降低,并根据阀座到位传感器5实时监测两阀座9是否背向移动到位,如果到位,则将设定转速N1置0,停止转动;
具体地,控制器20接收到阀座准备关闭信号时驱动电机3动作以使得两阀座9相向移动到位的方法中包含:
控制器20接收到阀座准备关闭信号时驱动电机3反转,根据阀座9背向移动到位的时间T3,计算电机3转速n1=1/(4×T1),并将此转速n1设置为设定转速,根据转速传感器18传递的实际转速n2,将两个转速做差,经过PID调解后,向电机3输出PWM控制电流,从而形成闭环控制,并通过扭矩传感器19实时监测电机3的扭矩情况,如果出现过载则将设定转速n1降低,并根据阀座到位传感器5实时监测两阀座9是否相向移动到位,如果到位,则将设定转速n1置0,停止转动。
实施例四
一种监控系统的监控方法,其适于如实施例二所述的固定球阀的监控系统;方法步骤中包含:
阀座到位传感器5检测外套环7的转动角度并反馈至控制器20;
进口压力传感器6检测球阀本体的进口压力并反馈至控制器20;
进口压力传感器6检测球阀本体的进口压力并反馈至控制器20;
阀座本体启闭传感器15检测阀杆2的转动角度并反馈至控制器20;
控制器20根据外套环7的转动角度判断阀座9位置、根据进口压力和出口压力判断球阀本体是否泄漏、根据阀杆2的转动角度判断球阀本体启闭状态;
控制器20通过信号发射器21发送阀座9位置、球阀本体是否泄漏及球阀本体启闭状态信息至信号接收服务器22;
信号接收服务器22将阀座9位置、球阀本体是否泄漏及球阀本体启闭状态信息发送至终端23。
具体地,信号接收服务器22是一个集成式的大型服务器,安置于阀门生产公司内,可以接公司生产的每个固定球阀的状态信息,并将此信息汇总进行数据分析与处理,如若某个固定球阀的状态信息显示为故障,则首先向技术人员的终端23发送该固定球阀的故障信息,技术人员进行合理判断后,与现场维修人员进行沟通维修,并通过信号接收服务器22向维修人员的终端23发送该固定球阀的故障信息,从而便于维修人员维修。
控制器根据进口压力和出口压力判断球阀本体是否泄漏,根据阀门流量计算公式
Pin—进口压力;Pout—出口压力;Q — 流过阀门流量;C — 流阻系数;A — 节流面积;ρ—流体密度。
可知,当球阀本体流速稳定后,由于流阻系数C、节流面积A、流体密度ρ基本可以看做为常数,因此,进、出口压差基本恒定,不会出现过大变化,如若进、出口压差有较大突变,则可能发生泄漏,突变值预先设定为20%,超出突变值可认为是此阀存在泄漏。
以上所述的具体实施例,对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
在本发明的描述中,需要理解的是,指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
Claims (10)
1.一种固定球阀,其特征在于,
它包括:
球阀本体,所述球阀本体的两个阀座(9)关于其球体(8)对称设置,并可沿阀座(9)的轴向移动,其阀杆(2)与球体(8)相连以带动球体(8)转动;
与两个阀座(9)相连以驱动两阀座(9)背向移动以使得两阀座(9)脱离球体(8)以方便球体(8)转动和驱动两阀座(9)相向移动以使得两阀座(9)贴紧球体(8)以密封球体(8)的阀座开合驱动装置。
2.根据权利要求1所述的固定球阀,其特征在于,
所述阀座开合驱动装置包括:
两个阀座推动件(11),所述阀座(9)的远球体端设置有用于推动阀座(9)以使得阀座(9)贴紧球体(8)的弹簧,所述阀座推动件(11)与阀座(9)一一对应并与相应阀座(9)相连;
外套环(7),所述外套环(7)可转动地套装在阀杆(2)的外周壁上;
与所述外套环(7)相连、且用于驱动外套环(7)转动的旋转驱动机构;
凸轮(10),所述凸轮(10)可转动地套装在阀杆(2)的外周壁并与外套环(7)相连以随外套环(7)转动,在所述凸轮(10)转动的过程中,所述凸轮(10)将其转动转换为两阀座推动件(11)的背向移动以使得阀座推动件推动相应阀座(9)克服相应弹簧阻力朝向阀座(9)的远球体端移动。
3.根据权利要求2所述的固定球阀,其特征在于,
所述旋转驱动机构包括电机(3)和齿轮箱(4),所述电机(3)的输出轴与齿轮箱(4)的输入轴相连,所述齿轮箱(4)的输出轴作用于外套环(7)。
4.根据权利要求3所述的固定球阀,其特征在于,
还包括:
与电机(3)相连的控制器(20);
与控制器(20)信号连接、适于在其被按压时输出阀座准备开启信号的准备开启按钮(16);
与控制器(20)信号连接、适于在其被按压时输出阀座准备关闭信号的准备关闭按钮(17);其中,
控制器(20)适于在接收到阀座准备开启信号时驱动电机(3)动作以使得两阀座(9)背向移动到位;及在接收到阀座准备关闭信号时驱动电机(3)动作以使得两阀座(9)相向移动到位。
5.根据权利要求4所述的固定球阀,其特征在于,
还包括与控制器(20)相连接的报警装置,控制器(20)还适于在接收到阀座准备开启信号或阀座准备关闭信号时驱动报警装置发出报警信号并至少延时至两阀座(9)移动到位。
6.一种固定球阀的监控系统,其特征在于,
其适于监控如权利要求1~5任一项所述的固定球阀;
其包括:
适于检测外套环(7)的转动角度以检测阀座(9)位置的阀座到位传感器(5);
适于检测球阀本体的进口压力的进口压力传感器(6);
适于检测球阀本体的出口压力的出口压力传感器(12);
适于检测阀杆(2)的转动角度以检测球阀本体开关状态的阀座本体启闭传感器(15);
控制器(20),分别与所述阀座到位传感器(5)、进口压力传感器(6)、出口压力传感器(12)、阀座本体启闭传感器(15)相连,适于根据外套环(7)的转动角度判断阀座(9)位置;及根据进口压力和出口压力判断球阀本体是否泄漏;及根据阀杆(2)的转动角度判断球阀本体启闭状态;
信号发射器(21),控制器(20)与所述信号发射器(21)相连,还适于通过信号发射器(21)发送阀座(9)位置、球阀本体是否泄漏及球阀本体启闭状态信息;
信号接收服务器(22),适于接收信号发射器(21)所发送阀座(9)位置、球阀本体是否泄漏及球阀本体启闭状态信息并发送至终端(23)以方便终端(23)查看。
7.一种固定球阀启闭方法,其特征在于,
其适于如权利要求1所述的固定球阀;
方法步骤中包含:
先由阀座开合驱动机构驱动两阀座(9)背向移动以使得两阀座(9)脱离球体(8);
然后转到阀杆(2),使得阀杆(2)带动球体(8)转动以将球阀本体由打开状态转换为关闭状态或将球阀本体由关闭状态转换为打开状态;
再由阀座开合驱动机构驱动两阀座(9)相向移动以使得两阀座(9)贴紧球体(8)。
8.根据权利要求7所述的固定球阀启闭方法,其特征在于,
其适于如权利要求5所述的固定球阀;
由阀座开合驱动机构驱动两阀座(9)背向移动以使得两阀座(9)脱离球体(8)的方法中包含:
按压准备开启按钮(16)以输出阀座准备开启信号;
控制器(20)接收到阀座准备开启信号时驱动报警装置发出报警信号,同时驱动电机(3)动作以使得两阀座(9)背向移动到位;其中,
报警装置发出的报警信号持续时间为T1,两阀座(9)背向移动到位的时间为T2,T1>T2;
和/或由阀座开合驱动机构驱动两阀座(9)相向移动以使得两阀座(9)贴紧球体(8)的方法中包含:
按压准备关闭按钮(17)以输出阀座准备关闭信号;
控制器(20)接收到阀座准备关闭信号时驱动报警装置发出报警信号,同时驱动电机(3)动作以使得两阀座(9)相向移动到位;其中,
报警装置发出的报警信号持续时间为T1,两阀座(9)相向移动到位的时间为T3,T1>T3。
9.根据权利要求8所述的固定球阀启闭方法,其特征在于,
固定球阀还包括适于检测外套环(7)的转动角度以检测阀座(9)位置的阀座到位传感器(5)、适于检测电机(3)的转速的转速传感器(18)及适于检测电机(3)的扭矩的扭矩传感器(19);控制器(20)分别与阀座到位传感器(5)、转速传感器(18)和扭矩传感器(19)信号连接;
控制器(20)接收到阀座准备开启信号时驱动电机(3)动作以使得两阀座(9)背向移动到位的方法中包含:
控制器(20)接收到阀座准备开启信号时驱动电机(3)正转,根据阀座(9)背向移动到位的时间T2,计算电机(3)转速N1=1/(4×T1),并将此转速N1设置为设定转速,根据转速传感器(18)传递的实际转速N2,将两个转速做差,经过PID调解后,向电机(3)输出PWM控制电流,从而形成闭环控制,并通过扭矩传感器(19)实时监测电机(3)的扭矩情况,如果出现过载则将设定转速N1降低,并根据阀座到位传感器(5)实时监测两阀座(9)是否背向移动到位,如果到位,则将设定转速N1置0,停止转动;
和/或控制器(20)接收到阀座准备关闭信号时驱动电机(3)动作以使得两阀座(9)相向移动到位的方法中包含:
控制器(20)接收到阀座准备关闭信号时驱动电机(3)反转,根据阀座(9)背向移动到位的时间T3,计算电机(3)转速n1=1/(4×T1),并将此转速n1设置为设定转速,根据转速传感器(18)传递的实际转速n2,将两个转速做差,经过PID调解后,向电机(3)输出PWM控制电流,从而形成闭环控制,并通过扭矩传感器(19)实时监测电机(3)的扭矩情况,如果出现过载则将设定转速n1降低,并根据阀座到位传感器(5)实时监测两阀座(9)是否相向移动到位,如果到位,则将设定转速n1置0,停止转动。
10.一种监控系统的监控方法,其特征在于,
其适于如权利要求6所述的固定球阀的监控系统;
方法步骤中包含:
阀座到位传感器(5)检测外套环(7)的转动角度并反馈至控制器(20);
进口压力传感器(6)检测球阀本体的进口压力并反馈至控制器(20);
进口压力传感器(6)检测球阀本体的进口压力并反馈至控制器(20);
阀座本体启闭传感器(15)检测阀杆(2)的转动角度并反馈至控制器(20);
控制器(20)根据外套环(7)的转动角度判断阀座(9)位置、根据进口压力和出口压力判断球阀本体是否泄漏、根据阀杆(2)的转动角度判断球阀本体启闭状态;
控制器(20)通过信号发射器(21)发送阀座(9)位置、球阀本体是否泄漏及球阀本体启闭状态信息至信号接收服务器(22);
信号接收服务器(22)将阀座(9)位置、球阀本体是否泄漏及球阀本体启闭状态信息发送至终端(23)。
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