CN112344057A - 一种用于自力式微压调节阀流量控制装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于自力式微压调节阀流量控制装置及其控制方法，包括微压调节阀、实心半球体和四个压力传感器，所述微压调节阀的上表面固定连接有阀体，所述阀体的前表面一体成型有出水口，所述阀体的两侧面对称一体成型有两个进水口，所述阀体的内侧壁中部包覆有外壳体；通过板体作第一道缓冲，通过门体与扭簧销作为第二道缓冲，抵消水流的冲击力；通过四个不同水位的压力传感器连通PLC控制器，以预先编程实现自动化控制，通过传递不同水位的信息来判断目前阀体内部的具体情况，并自动控制电机转动实心半球体对管路进行封锁或加大流通，满足不同情况下的不同需求；并且适当调节预定程序即可手动控制阀体的流量需求。

Description

一种用于自力式微压调节阀流量控制装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及调节阀的流量控制装置技术领域，具体为一种用于自力式微压调节阀流量控制装置及其控制方法。
背景技术
借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件，在一些管路密集的设施内(如工厂)大规模采用；一般情况下由执行机构和阀门组成；如果按行程特点，调节阀可分为直行程和角行程；按其所配执行机构使用的动力，按其功能和特性分为线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。调节阀适用于空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品等介质。
传统技术中的微压调节阀在水流流入频繁的情况下，不可避免的会由于水流的冲击力导致管路震颤，容易导致各种管路之间的螺栓连接发生牙间的松动并增加横向负载荷并且加剧设备的老化程度；并且水流的水压过高，水流流入较猛，如果人工没能及时发现，很容易对后续装置造成不可逆转的冲击损害，对整体管路设施的结构也造成和形成一定的安全隐患与事故危险的发生概率。
针对上述情况，提出一种用于自力式微压调节阀流量控制装置及其控制方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于自力式微压调节阀流量控制装置及其控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于自力式微压调节阀流量控制装置，包括微压调节阀、实心半球体和四个压力传感器，所述微压调节阀的上表面固定连接有阀体，所述阀体的前表面一体成型有出水口，所述阀体的两侧面对称一体成型有两个进水口，所述阀体的内侧壁中部包覆有外壳体，所述外壳体的两侧面对称焊接有两个第一管体，所述第一管体的内侧壁包覆有固定套筒，所述固定套筒的内侧壁固定连接有支撑架，所述第一管体的内侧壁上部与下部对称一体成型有两个第一凸台，所述外壳体的前表面固定连接有第二管体，所述第二管体的外表面与所述出水口相适配，所述外壳体的上表面固定连接有电机，所述电机的输出轴固定连接有第二凸台，所述第二凸台的后表面与所述实心半球体焊接，所述微压调节阀的前表面固定连接有PLC控制器，所述支撑架的内侧壁与四个所述压力传感器固定连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述PLC控制器的后表面与所述外壳体的外表面相适配；所述压力传感器的电性输出端与所述PLC控制器的电性输入端电性连接，所述PLC控制器的电性输出端与所述电机的电性输入端电性连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述第一管体的内侧壁固定连接有过滤网。
作为本技术方案的进一步优选的：所述固定套筒的内侧壁一体成型有板体。
作为本技术方案的进一步优选的：所述第二管体的外表面与所述出水口相适配。
作为本技术方案的进一步优选的：所述第一凸台的内侧壁铰接有扭簧销，所述扭簧销的外表面焊接有门体。
作为本技术方案的进一步优选的：所述固定套筒的内侧壁对称开设有两个第一通槽，所述支撑架的内侧壁对称开设有两个第二通槽；所述实心半球体的前表面焊接有栅栏半球体。
另外本发明还提供一种用于自力式微压调节阀流量控制装置的控制方法，具体包括以下步骤：
S1、通过过滤网首先过滤水流中的颗粒杂质；随后板体使得水流的流入受到阻挡且缓慢下降，避免对后续步骤产生干涉；
S2、扭簧销与门体可以使得流入的流水先受到缓冲再流入第二管体，避免震颤影响四个压力传感器的正常工作；
S3、四个压力传感器传递四个不同水位的信号于PLC控制器，由PLC控制器的预先编程控制电机，电机的输出轴控制的实心半球体作一定角度的旋转，自动智能化调节实心半球体阻挡流道的大小与角度，形成流量控制。
作为本技术方案的进一步优选的：在所述S3中，实心半球体的阻挡结构下，负责栅栏半球体水流的正常流通。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
一、通过板体作第一道缓冲步骤，通过门体与扭簧销作为第二道缓冲步骤，抵消上方水流的冲击力，预先达到避免水流的冲击力导致管路震颤，容易导致各种管路之间的螺栓连接发生牙间的松动并增加横向负载荷并且加剧设备的老化程度的现象。
二、通过四个不同水位的压力传感器连通PLC控制器，以预先编程实现自动化控制，通过传递不同水位的信息来判断目前阀体内部的具体情况，并自动控制电机转动实心半球体对管路进行封锁或加大流通，满足不同情况下的不同需求；并且适当调节预定程序即可手动控制阀体的流量需求。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的阀体立体结构示意图；
图3为本发明的外壳体立体结构示意图；
图4为本发明的外壳体立体剖视结构示意图；
图5为本发明的固定套筒剖视立体结构示意图；
图6为本发明的电机与实心半球体立体结构示意图；
图7为本发明的PLC控制器逻辑电路编程图；
图8为本发明的PLC控制器外部接线图。
图中：1、微压调节阀；2、阀体；201、出水口；202、进水口；3、PLC控制器；4、外壳体；401、第一管体；402、第二管体；403、第一凸台；5、电机；6、过滤网；7、固定套筒；701、板体；702、第一通槽；8、扭簧销；801、门体；9、栅栏半球体；10、实心半球体；1001、第二凸台；11、支撑架；1102、第二通槽；12、压力传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种用于自力式微压调节阀流量控制装置，包括微压调节阀1、实心半球体10和四个压力传感器12，微压调节阀1的上表面固定连接有阀体2，阀体2的前表面一体成型有出水口201，阀体2的两侧面对称一体成型有两个进水口202，阀体2的内侧壁中部包覆有外壳体4，外壳体4的两侧面对称焊接有两个第一管体401，第一管体401的内侧壁包覆有固定套筒7，固定套筒7的内侧壁固定连接有支撑架11，第一管体401的内侧壁上部与下部对称一体成型有两个第一凸台403，外壳体4的前表面固定连接有第二管体402，第二管体402的外表面与出水口201相适配，外壳体4的上表面固定连接有电机5，电机5的输出轴固定连接有第二凸台1001，第二凸台1001的后表面与实心半球体10焊接，微压调节阀1的前表面固定连接有PLC控制器3，支撑架11的内侧壁与四个压力传感器12固定连接。
本实施例中，具体的：PLC控制器3的后表面与外壳体4的外表面相适配；压力传感器12的电性输出端与PLC控制器3的电性输入端电性连接，PLC控制器3的电性输出端与电机5的电性输入端电性连接。
本实施例中，具体的：第一管体401的内侧壁固定连接有过滤网6；过滤网6首先过滤水流中的颗粒杂质，避免对后续的检测产生影响。
本实施例中，具体的：固定套筒7的内侧壁一体成型有板体701；板体701使得外部水流的流入先受到阻挡，积累到一定程度后再且缓慢下降，避免发生的冲击力对后续步骤产生干涉。
本实施例中，具体的：第二管体402的外表面与出水口201相适配；当来自进水口202或出水口201的水流涌入，四个压力传感器12会传递四个不同水位的信号于PLC控制器3，四个不同的信号就代表了四个不同的水位，同时代表了四个不同的冲击程度与应急反应，这种传递会根据PLC控制器3的预先编程进行相应的控制与反应处理，满足不同情况下的不同需求。
本实施例中，具体的：第一凸台403的内侧壁铰接有扭簧销8，扭簧销8的外表面焊接有门体801；当水流流入后会冲击于门体801，带动扭簧销8对门体801进行一定程度的旋转，避免震颤影响四个压力传感器12的正常工作；而当没有水流的情况下则扭簧销8自动带动门体801关停。
本实施例中，具体的：固定套筒7的内侧壁对称开设有两个第一通槽702，支撑架11的内侧壁对称开设有两个第二通槽1102；第一通槽702与第二通槽1102加大来自板体701后的水流流通量，避免较小的流水口累计大量水流重新提起冲击力；实心半球体10的前表面焊接有栅栏半球体9；电机5的输出轴控制的实心半球体10作一定角度的旋转，调节实心半球体10阻挡流道的大小与角度，形成流量控制。
另外本发明还提供一种用于自力式微压调节阀流量控制装置的控制方法，具体包括以下步骤：
S1、首先启动PLC控制器3，使得程序正常运转；在微压调节阀1的工作过程中，通过过滤网6首先过滤水流中的颗粒杂质；随后板体701使得水流的流入受到阻挡且缓慢下降，避免对后续步骤产生干涉；板体701使得外部水流的流入先受到阻挡，积累到一定程度后再且缓慢下降，避免发生的冲击力对后续步骤产生干涉；
S2、扭簧销8与门体801可以使得流入的流水先受到缓冲再流入第二管体402，避免震颤影响四个压力传感器12的正常工作；
S3、水流流至压力传感器12的位置时，四个压力传感器12传递四个不同水位的信号于PLC控制器3，由PLC控制器3的预先编程控制电机5，电机5的输出轴控制的实心半球体10作一定角度的旋转，自动智能化调节实心半球体10阻挡流道的大小与角度，形成流量控制；而其中第一个压力传感器12会由PLC控制器3将电机5旋转两秒，使得实心半球体10预留一定的栅栏半球体9空间，作一定量的流量控制；同理第二、三和四个压力传感器12代表了不同水位的不同流量程度，分别控制电机5旋转三、四和五秒，作相应情况变化下的变化方案自动化控制，在实心半球体10的阻挡结构下，负责栅栏半球体9水流的正常流通。
本实施例中，请参阅图7，本发明的PLC控制器3逻辑电路编程图：Y0、Y1、Y2、Y3为四个压力传感器12，M0、M1、M2、M3、M4为PLC控制器3自身的继电器，Y4为电机5，X0为启动按钮，X1为急停按钮，X2为调节按钮；当按下X0后，所有M4的常闭变常开，常开变常闭，Y0、Y1、Y2、Y3可以进行正常工作；当Y0、Y1、Y2、Y3接通信号后会分别传递给M0、M1、M2、M3，而M0、M1、M2、M3的接通均会启动Y4，且启动各自的计时器T0、T1、T2、T3，并且M0、M1、M2、M3自锁；其中四个计时器内T0为两秒，T1为三秒，T2为四秒，T3为五秒，并且各自在计时结束后的常闭变常开，断开各自的M0、M1、M2、M3；按下X2，则Y4根据计时器T4的时间进行相应的关停。
本实施例中，具体的：实心半球体10与栅栏半球体9的具体材质为钢号为0Cr19Ni9的不锈钢；由于其二者的组合为一个球体，通过这种外部形状特性与外壳体4内部的形状特性互相配合，达到阀体门的工作需求；而正因为其球体外形的配合，在长时间与水流的接触下，普通的金属不可避免的会加速氧化产生四氧化三铁，导致其外部体积变大产生锈斑，失去球体造型，并且由于其外部金属表皮锈死会导致卡住外壳体4的内部，最终导致无法进行相关调节，甚至由于铁锈的锈斑卡住无法运动，最终导致烧坏电机5；而使用不锈钢0Cr19Ni9作为实心半球体10以及栅栏半球体9的材质则可以有效避免这种现象的发生。
工作原理或者结构原理：其中第一个压力传感器12会由PLC控制器3将电机5旋转两秒，使得实心半球体10预留一定的栅栏半球体9空间，作一定量的流量控制；同理第二、三和四个压力传感器12代表了不同水位的不同流量程度，分别控制电机5旋转三、四和五秒，作相应情况变化下的变化方案自动化控制，其中五秒则完全将实心半球体10和栅栏半球体9旋转一百八十度，阀体2锁死，防止管路发生危险事故；而当人为需要控制阀体2的流量，通过改变PLC编程中的X2段的逻辑指令的计时器T4时间，即可使得实心半球体10和栅栏半球体9作控制阀门流通量的需求(其中一秒为零度，五秒为一百八十度)。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于自力式微压调节阀流量控制装置，包括微压调节阀(1)、实心半球体(10)和四个压力传感器(12)，其特征在于：所述微压调节阀(1)的上表面固定连接有阀体(2)，所述阀体(2)的前表面一体成型有出水口(201)，所述阀体(2)的两侧面对称一体成型有两个进水口(202)，所述阀体(2)的内侧壁中部包覆有外壳体(4)，所述外壳体(4)的两侧面对称焊接有两个第一管体(401)，所述第一管体(401)的内侧壁包覆有固定套筒(7)，所述固定套筒(7)的内侧壁固定连接有支撑架(11)，所述第一管体(401)的内侧壁上部与下部对称一体成型有两个第一凸台(403)，所述外壳体(4)的前表面固定连接有第二管体(402)，所述第二管体(402)的外表面与所述出水口(201)相适配，所述外壳体(4)的上表面固定连接有电机(5)，所述电机(5)的输出轴固定连接有第二凸台(1001)，所述第二凸台(1001)的后表面与所述实心半球体(10)焊接，所述微压调节阀(1)的前表面固定连接有PLC控制器(3)，所述支撑架(11)的内侧壁与四个所述压力传感器(12)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于自力式微压调节阀流量控制装置，其特征在于：所述PLC控制器(3)的后表面与所述外壳体(4)的外表面相适配。
3.根据权利要求1所述的一种用于自力式微压调节阀流量控制装置，其特征在于：所述第一管体(401)的内侧壁固定连接有过滤网(6)。
4.根据权利要求1所述的一种用于自力式微压调节阀流量控制装置，其特征在于：所述固定套筒(7)的内侧壁一体成型有板体(701)。
5.根据权利要求1所述的一种用于自力式微压调节阀流量控制装置，其特征在于：所述第二管体(402)的外表面与所述出水口(201)相适配。
6.根据权利要求1所述的一种用于自力式微压调节阀流量控制装置，其特征在于：所述第一凸台(403)的内侧壁铰接有扭簧销(8)，所述扭簧销(8)的外表面焊接有门体(801)。
7.根据权利要求1所述的一种用于自力式微压调节阀流量控制装置，其特征在于：所述固定套筒(7)的内侧壁对称开设有两个第一通槽(702)，所述支撑架(11)的内侧壁对称开设有两个第二通槽(1102)；所述实心半球体(10)的前表面焊接有栅栏半球体(9)。
8.一种用于自力式微压调节阀流量控制装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过过滤网(6)首先过滤水流中的颗粒杂质；随后板体(701)使得水流的流入受到阻挡且缓慢下降，避免对后续步骤产生干涉；
S2、扭簧销(8)与门体(801)可以使得流入的流水先受到缓冲再流入第二管体(402)，避免震颤影响四个压力传感器(12)的正常工作；
S3、四个压力传感器(12)传递四个不同水位的信号于PLC控制器(3)，由PLC控制器(3)的预先编程控制电机(5)，电机(5)的输出轴控制的实心半球体(10)作一定角度的旋转，自动智能化调节实心半球体(10)阻挡流道的大小与角度，形成流量控制。
9.根据权利要求8所述的一种用于自力式微压调节阀流量控制装置的控制方法，其特征在于：在所述S3中，实心半球体(10)的阻挡结构，负责栅栏半球体(9)水流的正常流通。
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