CN112647896A - 一种用于测量井下多相流体流量的阀门系统 - Google Patents

Abstract

一种用于测量井下多相流体流量的阀门系统，其包括：阀座、阀芯、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器和计算组件，其中，所述计算组件用于在所述取样槽收集满从所述入口或所述出口注入的流体且所述连通槽将所述入口和所述出口相接通后，根据所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述第三压力传感器、所述第四压力传感器所测量的压强、第三压力传感器和第四压力传感器所处位置的高度差以及出口的横截面积来计算出口输出流体的流量。该阀门系统能测量多相流体的流量。

Description

一种用于测量井下多相流体流量的阀门系统

技术领域

本文涉及原油生产井井下测量领域，特别涉及一种用于测量井下多相流体流量的阀门系统。

背景技术

在分层采油测控系统中，通过分层流量的测量可以掌握生产井的状态，提高生产效率，实现多储层的优化组合开采。

中国计量学院的学位论文“基于调节阀的流量测量方法研究”提出了一种集流量调节和流量测量于一体的调节阀，但在计算流量时，是根据已知的流体密度计算的。在原油生产井中，由于油、气、水的比例不确定，因而混合流体的密度是未知的，必须通过在线测量才能计算出流量。

期刊Technology and health Care发表的论文“Alternative control volumegeometries for measuring regurgitant flow through a valve”提出了一种具有流量测量功能的调节阀，主要用于反流瓣膜近端会聚流场的磁共振速度编码电影图像，通过流道横截面的网格测量确定反向血流量，测量的是单一流体的流量，需要观测过流面积才能确定流量。

专利CN210153258U所述的“一种水流量及压力调节阀”含有筒型阀门，在该阀门的阀壁上开设多个圆锥孔，该圆锥孔进水一侧孔大，出水一侧孔小。通过控制阀门闸的移动调节阀壁上圆锥形过流孔的数量实现流量的调节。该调节阀解决了调节范围小，调节精度低的问题。但只能起到调节流量的功能，不能计量流量。

专利CN110630776A所述的“一种电子调节阀”由上阀体、下阀体、进水口、出水口、阀座、阀盖、控制器等组成。上阀体在调节阀的顶部，下阀体在调节阀的底部。上下阀体是连通的，阀体的两端有一个进水口和一个出水口。通过调节阀芯的移动实现流量的调节，该系统的结构比较简单，在调节的过程中压力损失比较小，调节十分方便。同时它的控制精度高，生产成本相对比较低。该调节阀可实现水流量的调节，但不具有流量测量功能。

综上所述，现有流量调节阀测量流量的方法主要有两种，一是将流量测量时用到的流体密度作为已知量，这对单一介质是合理的，但对油气水三相流并不适应。二是医学等领域用的流量调节阀，流量是通过观测过流面积确定的，这种方法不适合井下大压差情况下的流量测量。

发明内容

本申请提供了一种用于测量井下多相流体流量的阀门系统，可以测量多相流体的流量。该阀门系统包括：

阀座，设置有第一直通道以及均从所述第一直通道的内壁延伸到所述阀座外的入口和出口；

阀芯，设置在所述第一直通道且能沿所述第一直通道滑动，沿所述第一直通道的延伸方向上依次设置有取样槽和连通槽，所述取样槽和所述连通槽的开口方向均朝向第一直通道的内壁；

驱动机构，能驱动所述阀芯沿所述第一直通道往复滑动；

第一压力传感器，设置在所述入口处；

第二压力传感器，设置在所述出口处；

第三压力传感器，设置在所述取样槽的一端；

第四压力传感器，设置在所述取样槽的另一端；以及

计算组件，电连接于所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器；

其中，所述阀芯能滑动至所述取样槽与所述入口或所述出口相接通的位置，还能滑动至所述连通槽将所述入口和所述出口相接通的位置；所述计算组件用于在所述取样槽收集满从所述入口或所述出口注入的流体且所述连通槽将所述入口和所述出口相接通后，根据所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述第三压力传感器、所述第四压力传感器所测量的压强、第三压力传感器和第四压力传感器所处位置的高度差以及出口的横截面积来计算出口输出流体的流量。

该阀门系统可以在该流体的密度未知且油、水、气三者的比例未知的情况下，利用第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器所测量的压强数据即可推算出当前流体的流量，该阀门系统具有广泛的应用前景。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本实施例中的阀门系统在取样状态下的全剖示意图；

图2为本实施例中的阀门系统在打开状态下的全剖示意图；

图3为本实施例中的第一差分放大电路的示意图；

图4为本实施例中的第二差分放大电路的示意图。

具体实施方式

如图1、2所述，图1、2显示出了本实施例中的一种用于测量井下多相流体流量的阀门系统100。该阀门系统100包括外壳1、安装座6、阀座2、阀芯3、驱动机构200、第一压力传感器81、第二压力传感器82、第三压力传感器83、第四压力传感器84和计算组件7。

外壳1可以是筒状结构。外壳1可以设置成圆筒状。阀座2设置在外壳1内。外壳1上设置有一个进液口11，进液口11设置在外壳1的侧壁上。阀座2的外轮廓可以设置成大致的圆柱状。阀座2与外壳1同轴设置。阀座2的外周面与外壳1的内周面相抵。

阀座2内设置有第一直通道21。第一直通道21可以是圆柱形通道，其横截面为圆形。第一直通道21的延伸方向与阀座2的轴线相互平行，第一直通道21可以贯穿阀座2。阀座2上还设置有入口22和出口23。入口22和出口23为径向贯穿阀座2的通孔。入口22和出口23均从第一直通道21延伸到阀座2外。阀座2的入口22与外壳1的进液口11相互连通。

阀芯3设置在第一直通道21内。阀芯3能沿第一直通道21滑动。阀芯3上设置有取样槽36和连通槽35。取样槽36和连通槽35沿第一直通道21的延伸方向依次布置。取样槽36和连通槽35可以是与第一直通道21同轴的环形槽。取样槽36和连通槽35的开口均朝向第一直通道21的内壁。第一直通道21的内壁能封闭取样槽36的开口而使得取样槽36密闭。连通槽35在第一直通道21的延伸方向的长度大于入口22和出口23在第一直通道21的延伸方向上的距离。优选地，连通槽36的两端之间的距离大于入口22背离出口23的一侧与出口23背离入口22的一侧在第一直通道21延伸方向上的距离。

在本实施例中，阀芯3包括活塞杆31、第一活塞32、第二活塞33和第三活塞34。活塞杆31是直杆，其横截面可以是圆形。活塞杆31与第一直通道21之间可以是同轴设置。第一活塞32、第二活塞33和第三活塞34依次套装在活塞杆31上，且均与活塞杆31同轴设置。第一活塞32、第二活塞33和第三活塞34可以是圆柱形。第一活塞32、第二活塞33和第三活塞34上分别套设有第一密封圈321、第二密封圈331和第三密封圈341。第一密封圈321用于密封第一活塞32与第一直通道21的侧壁之间的间隙。第二密封圈331用于密封第二活塞33与第一直通道21的侧壁之间的间隙。第三密封圈341用于密封第三活塞34与第一直通道21的侧壁之间的间隙。连通槽35有第一活塞32、第二活塞33和活塞杆31围合而成，取样槽36由第二活塞33、第三活塞34和活塞杆31围合而成。

安装座6可以是圆盘形。安装座6设置在外壳1内，且固定在外壳1上。安装座6与外壳1同轴设置。安装座6与阀座2之间相互分开。安装座6与阀座2之间形成一个空腔。安装座6上设置有一个轴孔61。轴孔61贯穿内周座。

驱动机构200包括丝杠机构5和电机4。电机4可以是耐高温电机。电机4安装在安装座6上。电机4设置在安装座6背离阀座2的一侧。电机4与安装座6之间可以是螺钉连接。电机4的主轴从安装座6的轴孔61伸出。

丝杠机构5设置在安装座6靠近阀座2的一侧。丝杠机构5包括丝杆51、滚珠螺母52和连接套筒53。丝杆51上设置有外螺纹。丝杆51的一端与电机4的主轴连接。丝杆51与电机4之间可以是采用联轴器62连接。滚珠螺母52套设在丝杆51上且与丝杆51螺纹配合。连接套筒53可以是直筒，可以是圆筒。连接套筒53的一端套装在滚珠螺母52上，另一端连接活塞杆31的端部。丝杆51、电机4的主轴、活塞杆31和连接套筒53同轴设置。

电机4的主轴能驱动丝杆51向一个方向转动，滚珠螺母52在丝杆51转动时向靠近电机4的方向运动，从而带动阀芯3沿第一直通道21向靠近电机4的方向滑动；电机4的主轴能驱动丝杆51向另一个方向转动，滚珠螺母52则在丝杆51转动时向背离电机4的方向运动，从而带动阀芯3沿第一直通道21向背离电机4的方向滑动。故，驱动机构200能带动阀芯3沿第一直通道21往复滑动。

如图1所示，阀芯3能滑动到取样槽36与出口23或入口22相接通的位置，这样取样槽36能从出口23或入口22处收集流体。该流体可以是油、水、气三相混合流体。在本实施例中，入口22和出口23在第一直通道21的延伸方向上的距离大于或等于第二活塞33的厚度。当阀芯3的第二活塞33滑动到入口22和出口23之间时，入口22和出口23之间的第一直通道21被第二活塞33阻塞，同时，取样槽36与出口23相接通，出口23处的流体在压力的作用下被注入到取样槽36中。当取样槽36被灌满流体后，完成取样操作。

如图2所示，阀芯3还能滑动到连通槽35将出口23和入口22相连通的位置。连通槽35将入口22和出口23连通起来后，流体能从入口22流经连通槽35，然后从出口23流出。同时通过移动阀芯3的位置来控制出口23的流量，例如可以用第二活塞33堵塞部分入口22来控制入口22的开度，从而实现调节出口23的流量。

第一压力传感器81设置在入口22的侧壁上，能测量入口22处的压强。第二压力传感器82设置在出口23的侧壁上，能测量出口23处的压强。第三压力传感器83设置在取样槽36的一端。第四压力传感器84设置在取样槽36的另一端。第三压力传感器83和第四压力传感器84能分别测量取样槽36相对两端的压强。

计算组件7设置在外壳1内，计算组件7可以是设置在安装座6和阀座2之间的空腔内。计算组件7包括计算机71，计算机71可以是单片机。计算组件7用于计算出口23的流体流量。计算组件7通过第一电缆91、第二电缆92、第三电缆93和第四电缆94分别电连接第一压力传感器81、第二压力传感器82、第三压力传感器83和第四压力传感器84。

在本实施例中，阀座2上还设置有第一过线通道25和第二过线通道26。第一过线通道25从阀座2靠近安装座6的一端延伸到入口22处。第一压力传感器81设置在第一过线通道25靠近入口22的一端。第一电缆91能穿过第一过线通道25将第一压力传感器81和计算组件7连接起来。第二过线通道26从阀座2靠近安装座6的一端延伸到出口23处。第二压力传感器82设置在第二过线通道26靠近出口23的一端。第二电缆92能穿过第二过线通道26将第二压力传感器82和计算组件7连接起来。

阀芯3中设置有主通道37、第一支通道38和第二支通道39。主通道37从活塞杆31靠近安装座6的一端延伸到第三活塞34附近。第一支通道38从主通道37径向向外延伸到取样槽36的一端，第二支通道39从主通道37径向向外延伸到取样槽36的另一端。第三压力传感器83设置在第一支通道38靠近取样槽36的一端上。第三电缆93从第三压力传感器83依次经过第一支通道38和主通道37而连接到计算组件7上。第四压力传感器84设置在第二支通道39靠近取样槽36的一端上。第四电缆94从第四压力传感器84依次经过第二支通道39和主通道37而连接到计算组件7上。

在使用该阀门系统100时，将该阀门系统100竖直下放到井下，即第一直通道21竖直设置，第三压力传感器83位于第四压力传感器84的上方。驱动机构200将阀芯3滑动到取样槽36与出口23或入口22相接通的位置，以使得取样槽36从出口23或入口22处收集流体。在取样槽36收集满流体后，驱动机构200将阀芯3滑动到连通槽35将出口23和入口22相连通的位置，然后，第一压力传感器81、第二压力传感器82、第三压力传感器83和第四压力传感器84进行压强测量。第一压力传感器81、第二压力传感器82、第三压力传感器83和第四压力传感器84将各自所测量的压强数据发送至计算组件7，计算组件7再根据第一压力传感器81、第二压力传感器82、第三压力传感器83和第四压力传感器84所测量到的压强、第三压力传感器83和第四压力传感器84所处位置的高度差以及出口23的横截面积计算出口23输出流体的流量。

在本实施例中，计算组件7采用以下算式计算出口23输出流体的流量：

其中，Q为出口23输出流体的流量，单位为m³/s；C为流量系数，无单位；B为出口23的横截面积，单位为m²；g为重力加速度，单位为m/s²；h为第三压力传感器83与第四压力传感器84所处位置的高度差，单位为m；P₁为第一压力传感器81所测到的压强值，其单位为Pa；P₂为第二压力传感器82所测到的压强值，其单位为Pa；P₃为第三压力传感器83所测到的压强值，其单位为Pa；P₄为第四压力传感器84所测到的压强值，其单位为Pa。

流量系数C的大小与入口22和出口23之间流道的结构和摩擦等特性相关，为常数，可以在实验室中通过流量试验预设标定出来。由于阀门系统100在使用时，第一直通道21竖直设置，第三压力传感器83和第四压力传感器84之间的高度差h即为第三压力传感器83和第四压力传感器84在第一直通道21延伸方向上的距离。出口23的横截面积B可以预先测量出来。因此，重力加速度g、高度差h、横截面积B和流量系数C均为已知量。

阀门系统100中所流经的流体即便为油、水、气三相混合物，该阀门系统100可以在该流体的密度未知且油、水、气三者的比例未知的情况下，利用第一压力传感器81、第二压力传感器82、第三压力传感器83和第四压力传感器84所测量的压强数据即可推算出当前流体的流量，该阀门系统100具有广泛的应用前景。

在一个示意性实施例中，如图3所示，计算组件7中还包括第一差分放大电路701和恒流电源72。第一差分放大电路701包括第一放大器751、第二放大器752、第一差分放大器753、第一电桥电路73和第二电桥电路74。

第一电桥电路73包括2个第一电阻731和第一可调电阻732。2个第一电阻731、第一可调电阻732以及第一压力传感器81中的第一压敏电阻733分别组成第一电桥电路73中的四个臂。两个第一电阻731的一端相互连接，这一端还用于接通恒流电源72。两个第一电阻731的另一端还分别连接第一可调电阻732和第一压敏电阻733的一端，两个第一电阻731分别连接第一可调电阻732和第一压敏电阻733的一端还分别连接第一放大器751的两个输入端。第一可调电阻732和第一压敏电阻733的另一端相互连接，这一端还用于接地。

第二电桥电路74包括2个第二电阻741和第二可调电阻742。2个第二电阻741、第二可调电阻742以及及第二压力传感器82中的第二压敏电阻743分别组成第二电桥电路74中的四个臂。两个第二电阻741的一端相互连接，这一端还用于接通恒流电源72。两个第二电阻741的另一端还分别连接第二可调电阻742和第二压敏电阻743的一端，两个第二电阻741分别连接第二可调电阻742和第二压敏电阻743的一端还分别连接第二放大器752的两个输入端。第二可调电阻742和第二压敏电阻743的另一端相互连接，这一端还用于接地。

第一电阻731和第二电阻741的电阻值可以相等。第一可调电阻732和第二可调电阻742的型号可以相同。第一压敏电阻733和第二压敏电阻743的规格可以相同。第一放大器751和第二放大器752的规格可以相同，可以都是电压放大器。

第一放大器751和第二放大器752的输出端分别连接第一差分放大器753的两个输入端。第一差分放大器753的输出端连接于计算机71。

在使用前，第一压敏电阻733和第二压敏电阻743均未受到压力，通过调节第一可调电阻732和/或第二可调电阻742，将第一差分放大器753的输出端输出的电压调节到零。

在使用时，第一压敏电阻733和第二压敏电阻743受到液压后，第一压敏电阻733和第二压敏电阻743的电压值改变，第一电桥电路73和第二电桥电路74分别向第一放大器751和第二放大器752输送一个电压信号，这两个电压信号分别被第一放大器751和第二放大器752放大相同的倍数后，再输入到第一差分放大器753中。在第一差分放大器753中，将这两个电压信号的电压相减后对所得到的第一电压差信号，然后第一压差信号进行再次放大，最后从输出端输出放大后的第一压差信号。该第一压差信号可以输送到计算机71。计算机71根据该第一压差信号以及第一放大器751、第二放大器752、第一差分放大器753的放大倍数，能获得第一压力传感器81和第二压力传感器82所测得的压强之差，即能得到上述算式中P₁-P₂的精确值。

在一个示意性实施例中，如图4所示，计算组件7中还包括第二差分放大电路702。第二差分放大电路702包括第三放大器781、第四放大器782、第二差分放大器783、第三电桥电路76和第四电桥电路77。

第三电桥电路76包括2个第三电阻761以及第三可调电阻762。2个第三电阻761、第三可调电阻762以及第三压力传感器83中的第三压敏电阻763分别组成第三电桥电路76中的四个臂。两个第三电阻761的一端相互连接，这一端还用于接通恒流电源72。两个第三电阻761的另一端还分别连接第三可调电阻762和第三压敏电阻763的一端，两个第三电阻761分别连接第三可调电阻762和第三压敏电阻763的一端还分别连接第三放大器781的两个输入端。第三可调电阻762和第三压敏电阻763的另一端相互连接，这一端还用于接地。

第四电桥电路77包括2个第四电阻771以及第四可调电阻772。2个第四电阻771、第四可调电阻772以及第四压力传感器84中的第四压敏电阻773分别组成第四电桥电路77中的四个臂。两个第四电阻771的一端相互连接，这一端还用于接通恒流电源72。两个第四电阻771的另一端还分别连接第四可调电阻772和第四压敏电阻773的一端，两个第四电阻771分别连接第四可调电阻772和第四压敏电阻773的一端还分别连接第四放大器782的两个输入端。第四可调电阻772和第四压敏电阻773的另一端相互连接，这一端还用于接地。

第三电阻761和第四电阻771的电阻值可以相等。第三可调电阻762和第四可调电阻772的型号可以相同。第三压敏电阻763和第四压敏电阻773的规格可以相同。第三放大器781和第四放大器782的规格可以相同，可以都是电压放大器。

第三放大器781和第四放大器782的输出端分别连接第二差分放大器783的两个输入端。第二差分放大器783的输出端连接于计算机71。

在使用前，第三压敏电阻763和第四压敏电阻773均未受到压力，通过调节第三可调电阻762和/或第四可调电阻772，将第二差分放大器783的输出端输出的电压调节到零。

在使用时，第三压敏电阻763和第四压敏电阻773受到液压后，第三压敏电阻763和第四压敏电阻773的电压值改变，第三电桥电路76和第四电桥电路77分别向第三放大器781和第四放大器782输送一个电压信号，这两个电压信号分别被第三放大器781和第四放大器782放大相同的倍数后，再输入到第二差分放大器783中。在第二差分放大器783中，将这两个电压信号的电压相减后对所得到的第二电压差进行再次放大，最后从输出端输出放大后的第二压差信号。该第二压差信号可以输送到计算机71。计算机71能根据该第二压差信号以及第三放大器781、第四放大器782、第二差分放大器783的放大倍数，可以获得第三压力传感器83和第四压力传感器84所测得的压强之差，即能得到上述算式中P₃-P₄的精确值。

在一个示意性实施例中，阀座2上还设置有第二直通道24。第二直通道24与第一直通道21相互平行。出口23的两端分别连通第一直通道21和第二直通道24。安装座6上设置有一个安装孔60。安装孔60贯穿安装座6。

阀门系统100还包括直管95。直管95的一端插入到第二直通道24内，直管95的另一端穿过安装座6上的安装孔60。阀座2的出口23输出的流体能依次通过第二直通道24和直管95向上输送。

本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种用于测量井下多相流体流量的阀门系统，其特征在于，包括：

阀座，设置有第一直通道以及均从所述第一直通道的内壁延伸到所述阀座外的入口和出口；

阀芯，设置在所述第一直通道且能沿所述第一直通道滑动，沿所述第一直通道的延伸方向上依次设置有取样槽和连通槽，所述取样槽和所述连通槽的开口方向均朝向第一直通道的内壁；

驱动机构，能驱动所述阀芯沿所述第一直通道往复滑动；

第一压力传感器，设置在所述入口处；

第二压力传感器，设置在所述出口处；

第三压力传感器，设置在所述取样槽的一端；

第四压力传感器，设置在所述取样槽的另一端；以及

计算组件，电连接于所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器；

其中，所述阀芯能滑动至所述取样槽与所述入口或所述出口相接通的位置，还能滑动至所述连通槽将所述入口和所述出口相接通的位置；所述计算组件用于在所述取样槽收集满从所述入口或所述出口注入的流体且所述连通槽将所述入口和所述出口相接通后，根据所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述第三压力传感器、所述第四压力传感器所测量的压强、第三压力传感器和第四压力传感器所处位置的高度差以及出口的横截面积来计算出口输出流体的流量。

2.根据权利要求1所述的阀门系统，其特征在于，所述第一直通道为圆柱形，所述取样槽和所述连通槽均为与所述第一直通道同轴设置的环形槽。

3.根据权利要求2所述的阀门系统，其特征在于，所述连通槽的两端之间的距离大于所述入口背离所述出口的一侧与所述出口背离所述入口的一侧在第一直通道延伸方向上的距离。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的阀门系统，其特征在于，所述阀芯包括活塞杆以及依次设置在所述活塞杆上的第一活塞、第二活塞和第三活塞；

所述活塞杆一端连接于所述驱动机构且位于所述第一直通道中，所述第一活塞、所述第二活塞和所述第三活塞的外周面均抵接于所述第一直通道的内壁，所述连通槽由所述第一活塞、所述第二活塞和所述活塞杆围合而成，所述取样槽由所述第二活塞、所述第三活塞和所述活塞杆围合而成。

5.根据权利要求4所述的阀门系统，其特征在于，

所述驱动机构包括：

丝杠机构，连接于所述活塞杆；

电机，连接于所述丝杠机构。

6.根据权利要求5所述的阀门系统，其特征在于，所述丝杠机构包括：

丝杆，一端连接于所述电机的主轴且与所述主轴同轴设置；

滚珠螺母，套设在所述丝杆上；

连接套筒，一端套装滚珠螺母上、另一端连接于活塞杆。

7.根据权利要求6所述的阀门系统，其特征在于，所述阀座的外轮廓为圆柱形，所述第一直通道与所述阀座的轴线平行且贯穿所述阀座；

所述阀芯系统还包括

外壳，构造为筒形，所述阀座设置在所述外壳内且与所述外壳同轴设置；

安装座，设置在所述外壳内，且位于所述阀座的一端；

所述电机安装在所述安装座上，所述计算组件设置在所述安装座与所述阀座之间。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的阀门系统，其特征在于，所述计算组件采用以下算式计算出口输出流体的流量：

其中，Q为出口输出流体的流量，C为流量系数，B为出口的横截面积，g为重力加速度，h为第三压力传感器与第四压力传感器所处位置的高度差，P₁为第一压力传感器所测到的压强值，P₂为第二压力传感器所测到的压强值；P₃为第三压力传感器所测到的压强值，P₄为第四压力传感器所测到的压强值。

9.根据权利要求8所述的阀门系统，其特征在于，所述计算组件包括第一差分放大电路、恒流电源和计算机；

所述第一差分放大电路包括第一放大器、第二放大器、第一差分放大器、第一电桥电路和第二电桥电路；

所述第一电桥电路包括两个第一电阻和第一可调电阻；

两个所述第一电阻的一端相互连接且接通所述恒流电源；两个所述第一电阻的另一端分别连接第一可调电阻和第一压敏电阻的一端，且还分别连接所述第一放大器的两个输入端；第一可调电阻和第一压敏电阻的另一端相互连接，且接地；

所述第二电桥电路包括两个第二电阻和第二可调电阻；

两个所述第二电阻的一端相互连接且接通所述恒流电源；两个所述第二电阻的另一端分别连接第二可调电阻和第二压敏电阻的一端，且还分别连接所述第二放大器的两个输入端；第二可调电阻和第二压敏电阻的另一端相互连接，且接地；

所述第一放大器和所述第二放大器的输出端分别连接，所述第一差分放大器的两个输入端，所述第一差分放大器的输出端连接于所述计算机。

10.根据权利要求8所述的阀门系统，其特征在于，所述计算组件还包括第二差分放大电路；

所述第二差分放大电路包括第三放大器、第四放大器、第二差分放大器、第三电桥电路和第四电桥电路；

所述第三电桥电路包括两个第三电阻和第三可调电阻；

两个所述第三电阻的一端相互连接且接通所述恒流电源；两个所述第三电阻的另一端分别连接第三可调电阻和第三压敏电阻的一端，且还分别连接所述第三放大器的两个输入端；第三可调电阻和第三压敏电阻的另一端相互连接，且接地；

所述第四电桥电路包括两个第四电阻和第四可调电阻；

两个所述第四电阻的一端相互连接且接通所述恒流电源；两个所述第四电阻的另一端分别连接第四可调电阻和第四压敏电阻的一端，且还分别连接所述第四放大器的两个输入端；第四可调电阻和第四压敏电阻的另一端相互连接，且接地；

所述第三放大器和所述第四放大器的输出端分别连接，所述第二差分放大器的两个输入端，所述第二差分放大器的输出端连接于所述计算机。

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