CN113685553B - 一种波纹管气动切断阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种波纹管气动切断阀，包括，底板、阀体、内流道、流道流量计、固定塞、连杆、填料、波纹管、密封滑块、压力气室、压力传感器、排气阀、注气阀、进气阀、空压装置、空压流量计、中控模块。本发明通过设置压力气室以及在压力气室上安装注气阀与排气阀，可以实现波纹管气动切断阀的快速关闭与稳定开启，保障了波纹管气动切断阀的正常运行，通过设置进气阀、压力传感器并结合压力气室的体积与密封滑块的移动距离计算，可以实现波纹管气动切断阀流量的的准确调节，并通过内流道内设置的流道流量计，检测实时内流道内的流量，通过反馈调节，进一步增加流量调节的准确性。

Description

一种波纹管气动切断阀

技术领域

本发明涉及气动切断阀技术领域，尤其涉及一种波纹管气动切断阀。

背景技术

气动切断阀又称气动截止阀，其是自动化系统中执行机构的一种，由多弹簧气动薄膜执行机构或浮动式活塞执行机构与调节阀组成，接收调节仪表的信号，控制工艺管道内流体的切断、接通或切换，具有结构简单，反应灵敏，动作可靠等特点，可广泛地应用在石油、化工、冶金等工业生产部门，气动切断阀的气源要求经过滤的压缩空气，流经阀体内的介质应该是无杂质和无颗粒的液体和气体。

但是气压传动的工作原理是利用空气压缩机将电动机或其他原动机输出的机械能转变为空气的压力能，然后在控制元件的控制和辅助元件的配合下，通过执行元件把空气的压力能转变为机械能，从而完成直线或回转运动并对外做功，由于空气的可压缩性大，所以气动系统的稳定性差，负载变化时对工作速度的影响较大，导致流量调节困难。

发明内容

为此，本发明提供一种波纹管气动切断阀，用以克服现有技术中气动切断阀调节困难的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种波纹管气动切断阀，其特征在于，包括，

底板，其为所述波纹管气动切断阀的承载部分；

阀体，其设置在所述底板上部；

内流道，其穿过所述阀体，所述内流道是所述波纹管气动切断阀传输物的通道；

流道流量计，其设置在所述内流道内部，用以检测内流道内传输物的流量；

固定塞，其设置在所述内流道内部；用以控制内流道的流通面积；

连杆，其与所述固定塞相连，用以带动固定塞上下移动；

填料，其用以密封所述阀体与所述内流道之间的空隙，所述连杆穿过所述填料；

波纹管，其设置在所述连杆外部，用以带动所述连杆向上移动；

密封滑块，其设置在所述连杆上部，用以带动所述连杆向下移动；

压力气室，其设置在所述阀体上部，用以存储压缩的空气；

压力传感器，其设置在所述压力气室的内部，用以检测所述压力气室内的空气压力；

排气阀，其设置在所述压力气室的顶部，用以排放压力气室内部的空气；

注气阀，其设置在所述压力气室的顶部，用以向压力气室内注入空气；

进气阀，其设置在所述压力气室的顶部，用以向压力气室内排入空气；

空压装置，其设置在所述压力气室的上部，用以将外部空气进行压缩；

空压流量计，其设置在所述空压装置的外部，用以检测空压装置的进气量；

中控模块，其与所述流道流量计、所述密封滑块、所述压力传感器、所述排气阀、所述注气阀、所述进气阀、所述空压装置、所述空压流量计分别相连，用以调节各部件的工作状态；

当所述波纹管气动切断阀在闭合过程中，所述空压装置启动将空气压缩，所述注气阀开启，空压装置将压缩的空气注入所述压力气室内部，压缩空气通过压力控制所述密封滑块向下移动，密封滑块带动所述连杆控制所述固定塞向下移动，直至压力气室的压力达到所述中控模块内设置的压紧压力值，注气阀关闭并持压，空压装置停止运行；

当所述波纹管气动切断阀在开启过程中，所述排气阀开启，将所述压力气室内的压缩空气排出，所述波纹管控制所述密封滑块向上移动，密封滑块带动所述连杆控制所述固定塞向上移动，直至压力气室的压力达到所述中控模块内设置的全开压力值，排气阀关闭；

当所述波纹管气动切断阀在调节流量过程中，所述中控模块设定所述内流道的调节流量值，中控模块通过调节所述压力气室内的气体压力以控制压力气室的体积，中控模块通过控制压力气室的体积以调节波纹管气动切断阀的流量，在调节过程前，所述中控模块对所述波纹管气动切断阀的状态进行判定，在开启状态时，所述中控模块通过启动所述空压装置、开启所述进气阀调节所述压力气室内的压力；在闭合状态时，所述中控模块通过开启所述排气阀调节所述压力气室内的压力；在完成初步调节后，所述中控模块通过所述流道流量计检测实时流量进行反馈调节，直至将实时流量调节至设定的调节流量值标准范围内，完成调节流量过程。

进一步地，所述中控模块内设有压紧压力值Py，当所述波纹管气动切断阀在闭合过程中，所述空压装置启动，中控模块控制所述注气阀开启，空压装置内的压缩气体通过注气阀进入所述压力气室内部，所述密封滑块在压力的推动下向下移动，密封滑块带动所述连杆控制所述固定塞向下移动，所述压力传感器实际监测压力气室内的实时压力值Ps，并将结果传递至中控模块，中控模块将压紧压力值Py与实时压力值Ps进行对比，

当Ps＜Py时，所述中控模块判定所述压力气室内部的实时压力值未达到压紧压力值，中控模块不对所述波纹管气动切断阀进行调节，直至Ps≥Py；

当Ps≥Py时，所述中控模块判定所述压力气室内部的实时压力值达到压紧压力值，中控模块控制所述注气阀关闭、所述空压装置停止运行。

进一步地，所述中控模块内设有调级压紧压力值Pj，当所述波纹管气动切断阀在闭合完成后，所述流道流量计检测所述内流道内传输物的流量Mr，所述中控模块对Mr进行判定，

当Mr≤0时，所述中控模块判定所述波纹管气动切断阀完成闭合，中控模块不对波纹管气动切断阀进行调节；

当Mr＞0时，所述中控模块判定所述波纹管气动切断阀未闭合，中控模块将压紧压力值Py调整至Pu，Pu=Py+Pj，中控模块重复上述压紧压力值与实时压力值的对比与传输物的流量判定调节压紧压力值的操作，直至Mr≤0时，停止调节。

进一步地，所述中控模块内设置的全开压力值Pk，当所述波纹管气动切断阀在开启过程中，中控模块控制所述排气阀开启，所述压力气室内的压缩气体通过排气阀排出，压力气室内压力下降，所述密封滑块在所述波纹管的压力推动下向上移动，密封滑块带动所述连杆控制所述固定塞向上移动，所述压力传感器实际监测压力气室内的实时压力值Ps1，并将结果传递至中控模块，中控模块将全开压力值Pk与实时压力值Ps1进行对比，

当Ps1＞Pk时，所述中控模块不对所述波纹管气动切断阀进行调节，直至Ps1≤Pk；

当Ps1≤Pk时，所述中控模块判定所述压力气室内部的实时压力值达到全开压力值，中控模块控制所述排气阀关闭。

进一步地，所述中控模块内设有所述内流道最大流量Mk与最大流量标准差ΔMk，当所述波纹管气动切断阀在开启完成后，所述流道流量计检测所述内流道内传输物的流量Mr1，所述中控模块根据Mr1与最大流量Mk计算实时流量差ΔMr，ΔMr=|Mk- Mr1|，中控模块将最大流量标准差ΔMk与实时流量差ΔMr进行对比，

当ΔMr≤ΔMk时，所述中控模块判定所述波纹管气动切断阀完成开启，中控模块不对波纹管气动切断阀进行调节；

当ΔMr＞ΔMk时，所述中控模块判定所述波纹管气动切断阀故障，进行停机检修。

进一步地，当所述波纹管气动切断阀在调节流量过程中，所述中控模块设定所述内流道调节流量为Mb，中控模块计算内流道调节流量为Mb的所述压力气室的对应体积值Vb，Vb=Q/Mb，其中0＜Mb≤Mk，Q为所述密封滑块位移关系参数，中控模块通过调节压力气室的体积控制内流道的流量。

进一步地，当所述中控模块计算完成内流道调节流量为Mb的所述压力气室的对应体积值Vb时，所述空压流量计将所述空压装置的进气量L传递至中控模块，中控模块计算空压装置压缩的空气质量m，m=p×L，其中，p为环境空气的密度，中控模块根据对应体积值Vb与压缩的空气质量m设定压力气室的流量调节压力值Pt, Pt=[(m/M)×R×T]/ Vb,其中，M为空气的摩尔质量，R为普适气体常量，T为环境温度，中控模块通过调节压力气室的流量调节压力控制压力气室的体积。

进一步地，当所述波纹管气动切断阀在调节流量过程中，所述中控模块对波纹管气动切断阀的状态进行判定，

当所述波纹管气动切断阀处于开启状态时，所述中控模块开启所述空压装置与所述进气阀，所述压力传感器监测所述压力气室内的实时压力值Ps，当实时压力值Ps等于流量调节压力值Pt时，所述中控模块关闭所述空压装置与所述进气阀；

当所述波纹管气动切断阀处于闭合状态时，所述中控模块开启所述排气阀，所述压力传感器监测所述压力气室内的实时压力值Ps，当实时压力值Ps等于流量调节压力值Pt时，所述中控模块关闭所述排气阀。

进一步地，所述中控模块内设有流量调节标准差ΔMb，当实时压力值等于流量调节压力时，所述中控模块判定初步调节完成，所述流道流量计检测所述内流道内的实时流量为Ms，中控模块计算实时流量差ΔMs，ΔMs=|Mb-Ms|，中控模块将实时流量差ΔMs与流量调节标准差ΔMb进行对比，

当ΔMs≤ΔMb时，所述中控模块判定实时流量差在流量调节标准差范围内，完成所述波纹管气动切断阀的流量调节；

当ΔMs＞ΔMb时，所述中控模块判定实时流量差未在流量调节标准差范围内，中控模块将实时流量Ms与内流道调节流量Mb进行对比，以调节流量调节压力值Pt。

进一步地，当所述中控模块判定实时流量差未在流量调节标准差范围内时，中控模块将实时流量Ms与内流道调节流量Mb进行对比，

当Ms＞Mb时，所述中控模块将流量调节压力值调整为Pt2，Pt2=Pt×（1+ΔMs/Ms）+H,其中，H为流量调压参数，中控模块重复上述检测计算实时流量差并与流量调节标准差对比调节流量调节压力值的操作，直至ΔMs≤ΔMb时，停止调节，完成所述波纹管气动切断阀的流量调节；

当Ms＜Mb时，所述中控模块将流量调节压力值调整为Pt3，Pt3=Pt×（1-ΔMs/Ms）+H,中控模块重复上述检测计算实时流量差并与流量调节标准差对比调节流量调节压力值的操作，直至ΔMs≤ΔMb时，停止调节，完成所述波纹管气动切断阀的流量调节。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过设置压力气室以及在压力气室上安装注气阀与排气阀，可以实现波纹管气动切断阀的快速关闭与稳定开启，保障了波纹管气动切断阀的正常运行，通过设置进气阀、压力传感器并结合压力气室的体积与密封滑块的移动距离计算，可以实现波纹管气动切断阀流量的准确调节，并通过内流道内设置的流道流量计，检测实时内流道内的流量，通过反馈调节，进一步增加流量调节的准确性。

进一步地，中控模块内设有压紧压力值，通过开启注气阀、空压装置向压力气室内输送气体，当压力气室内的压力值达到压紧压力值时，中控模块控制注气阀关闭、空压装置停止运行，完成波纹管气动切断阀的闭合，通过设置流量较大的注气阀，将空气注进压力气室内部，能够快速的提升压力气室内部的压力，使波纹管气动切断阀的闭合过程更加快速，通过设置压紧压力值，有效的避免了能量的浪费，也保护了波纹管气动切断阀的机械结构不受损伤。

进一步地，通过设置的流道流量计，检测波纹管气动切断阀闭合后内流道内的流量，中控模块根据内流道内的流量判定波纹管气动切断阀是否完全闭合，当未完全闭合时，通过中控模块内部设置的调级压紧压力值进行压力调节，直至完全闭合，保障了波纹管气动切断阀的功能。

进一步地，通过开启排气阀，使压力气室内的压力下降，利用波纹管将密封滑块推起，从而开启波纹管气动切断阀，通过改变压力气室内的压力平衡，开启波纹管气动切断阀，保障了开启过程的平稳，又不消耗开启能量，减少了资源的浪费。

进一步地，通过在中控模块内设置内流道最大流量，当波纹管气动切断阀在开启完成后，通过检测内流道的流量对比内流道最大流量，判定波纹管气动切断阀是否完全开启，保障了波纹管气动切断阀的开启正常运行。

进一步地，当压力气室内的体积变化时，会带动密封滑块的移动，而密封滑块会带动连杆以及固定塞移动，改变内流道的横截面积，从而控制内流道的流量，通过计算精准的压力气室应该调节为的体积值，可以对内流道流量的调节更加精准。

尤其，在计算完成压力气室内应为的体积后，通过设置的空压流量计计算压缩后的空气的质量，并通过压力气室内应为的体积与压缩后的空气的质量计算出相应的压力气室的压力，通过控制压力气室内的压力控制压力气室的体积，进而对内流道内的流量做出精准调节。

尤其，在流量调节过程中需要先对波纹管气动切断阀的状态进行判定，当处于开启状态时，通过空压装置与进气阀对流量进行调节，当处于闭合状态时，通过开启排气阀对对流量进行调节，既保障了流量调节的准确性，又避免了由于波纹管气动切断阀的状态不同而造成的调节失效。

进一步地，在中控模块内设有流量调节标准差，在完成流量调节后，中控模块会通过流道流量计检测内流道内的流量并计算实时流量差，当实时流量差小于等于流量调节标准差时，完成调节，当实时流量差大于流量调节标准差时，中控模块将进一步对比调节流量与实时流量调节压力值，使调节的结果更加精确。

进一步地，当中控模块判定实时流量差未在流量调节标准差范围内时，通过将实时流量与内流道调节流量Mb进行对比，对流量过大或过小的情况进行调节流量调节压力值，将内流道内的流量调整到标准范围内，使流量调节的更加精准，保障了波纹管气动切断阀流量调节的稳定运行。

附图说明

图1为本发明所述波纹管气动切断阀的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明所述波纹管气动切断阀的结构示意图，本发明公布一种为波纹管气动切断阀，包括，底板1、阀体2、内流道3、流道流量计4、固定塞5、连杆6、填料7、波纹管8、密封滑块9、压力气室10、压力传感器11、排气阀12、注气阀13、进气阀14、空压装置15、空压流量计16、中控模块（图中未画出），其中，

底板1，其为所述波纹管气动切断阀的承载部分；

阀体2，其设置在所述底板1上部；

内流道3，其穿过所述阀体2，所述内流道3是所述波纹管气动切断阀传输物的通道；

流道流量计4，其设置在所述内流道3内部，用以检测内流道3内传输物的流量；

固定塞5，其设置在所述内流道3内部；用以控制内流道3的流通面积；

连杆6，其与所述固定塞5相连，用以带动固定塞5上下移动；

填料7，其用以密封所述阀体2与所述内流道3之间的空隙，所述连杆6穿过所述填料7；

波纹管8，其设置在所述连杆6外部，用以带动所述连杆6向上移动；

密封滑块9，其设置在所述连杆6上部，用以带动所述连杆6向下移动；

压力气室10，其设置在所述阀体2上部，用以存储压缩的空气；

压力传感器11，其设置在所述压力气室10的内部，用以检测所述压力气室10内的空气压力；

排气阀12，其设置在所述压力气室10的顶部，用以排放压力气室10内部的空气；

注气阀13，其设置在所述压力气室10的顶部，用以向压力气室10内注入空气；

进气阀14，其设置在所述压力气室10的顶部，用以向压力气室10内排入空气；

空压装置15，其设置在所述压力气室10的上部，用以将外部空气进行压缩；

空压流量计16，其设置在所述空压装置15的外部，用以检测空压装置15的进气量；

中控模块，其与所述流道流量计4、所述密封滑块9、所述压力传感器11、所述排气阀12、所述注气阀13、所述进气阀14、所述空压装置15、所述空压流量计16分别相连，用以调节各部件的工作状态；

当所述波纹管气动切断阀在闭合过程中，所述空压装置15启动将空气压缩，所述注气阀13开启，空压装置15将压缩的空气注入所述压力气室10内部，压缩空气通过压力控制所述密封滑块9向下移动，密封滑块9带动所述连杆6控制所述固定塞5向下移动，直至压力气室10的压力达到所述中控模块内设置的压紧压力值，注气阀13关闭并持压，空压装置15停止运行；

当所述波纹管气动切断阀在开启过程中，所述排气阀12开启，将所述压力气室10内的压缩空气排出，所述波纹管8控制所述密封滑块9向上移动，密封滑块9带动所述连杆6控制所述固定塞5向上移动，直至压力气室10的压力达到所述中控模块内设置的全开压力值，排气阀12关闭；

当所述波纹管气动切断阀在调节流量过程中，所述中控模块设定所述内流道3的调节流量值，中控模块通过调节所述压力气室10内的气体压力以控制压力气室的体积，中控模块通过控制压力气室的体积以调节波纹管气动切断阀的流量，在调节过程前，所述中控模块对所述波纹管气动切断阀的状态进行判定，在开启状态时，所述中控模块通过启动所述空压装置15、开启所述进气阀14调节所述压力气室10内的压力；在闭合状态时，所述中控模块通过开启所述排气阀12调节所述压力气室10内的压力；在完成初步调节后，所述中控模块通过所述流道流量计4检测实时流量进行反馈调节，直至将实时流量调节至设定的调节流量值标准范围内，完成调节流量过程。

通过设置压力气室10以及在压力气室10上安装注气阀13与排气阀12，可以实现波纹管气动切断阀的快速关闭与稳定开启，保障了波纹管气动切断阀的正常运行，通过设置进气阀14、压力传感器11并结合压力气室10的体积与密封滑块9的移动距离计算，可以实现波纹管气动切断阀流量的准确调节，并通过内流道3内设置的流道流量计4，检测实时内流道3内的流量，通过反馈调节，进一步增加流量调节的准确性。

具体而言，所述中控模块内设有压紧压力值Py，当所述波纹管气动切断阀在闭合过程中，所述空压装置15启动，中控模块控制所述注气阀13开启，空压装置15内的压缩气体通过注气阀进入所述压力气室10内部，所述密封滑块9在压力的推动下向下移动，密封滑块9带动所述连杆6控制所述固定塞5向下移动，所述压力传感器11实际监测压力气室10内的实时压力值Ps，并将结果传递至中控模块，中控模块将压紧压力值Py与实时压力值Ps进行对比，

当Ps＜Py时，所述中控模块判定所述压力气室内部的实时压力值未达到压紧压力值，中控模块不对所述波纹管气动切断阀进行调节，直至Ps≥Py；

当Ps≥Py时，所述中控模块判定所述压力气室10内部的实时压力值达到压紧压力值，中控模块控制所述注气阀13关闭、所述空压装置15停止运行。

中控模块内设有压紧压力值，通过开启注气阀13、空压装置15向压力气室10内输送气体，当压力气室10内的压力值达到压紧压力值时，中控模块控制注气阀13关闭、空压装置15停止运行，完成波纹管气动切断阀的闭合，通过设置流量较大的注气阀13，将空气注进压力气室10内部，能够快速的提升压力气室10内部的压力，使波纹管气动切断阀的闭合过程更加快速，通过设置压紧压力值，有效的避免了能量的浪费，也保护了波纹管气动切断阀的机械结构不受损伤。

具体而言，所述中控模块内设有调级压紧压力值Pj，当所述波纹管气动切断阀在闭合完成后，所述流道流量计4检测所述内流道3内传输物的流量Mr，所述中控模块对Mr进行判定，

当Mr≤0时，所述中控模块判定所述波纹管气动切断阀完成闭合，中控模块不对波纹管气动切断阀进行调节；

当Mr＞0时，所述中控模块判定所述波纹管气动切断阀未闭合，中控模块将压紧压力值Py调整至Pu，Pu=Py+Pj，中控模块重复上述压紧压力值与实时压力值的对比与传输物的流量判定调节压紧压力值的操作，直至Mr≤0时，停止调节。

通过设置的流道流量计4，检测波纹管气动切断阀闭合后内流道3内的流量，中控模块根据内流道3内的流量判定波纹管气动切断阀是否完全闭合，当未完全闭合时，通过中控模块内部设置的调级压紧压力值进行压力调节，直至完全闭合，保障了波纹管气动切断阀的功能。

具体而言，所述中控模块内设置的全开压力值Pk，当所述波纹管气动切断阀在开启过程中，中控模块控制所述排气阀12开启，所述压力气室10内的压缩气体通过排气阀12排出，压力气室10内压力下降，所述密封滑块9在所述波纹管8的压力推动下向上移动，密封滑块9带动所述连杆6控制所述固定塞5向上移动，所述压力传感器11实际监测压力气室10内的实时压力值Ps1，并将结果传递至中控模块，中控模块将全开压力值Pk与实时压力值Ps1进行对比，

当Ps1＞Pk时，所述中控模块不对所述波纹管气动切断阀进行调节，直至Ps1≤Pk；

当Ps1≤Pk时，所述中控模块判定所述压力气室10内部的实时压力值达到全开压力值，中控模块控制所述排气阀12关闭。

通过开启排气阀12，使压力气室10内的压力下降，利用波纹管8将密封滑块9推起，从而开启波纹管气动切断阀，通过改变压力气室10内的压力平衡，开启波纹管气动切断阀，保障了开启过程的平稳，又不消耗开启能量，减少了资源的浪费。

具体而言，所述中控模块内设有所述内流道3最大流量Mk与最大流量标准差ΔMk，当所述波纹管气动切断阀在开启完成后，所述流道流量计4检测所述内流道3内传输物的流量Mr1，所述中控模块根据Mr1与最大流量Mk计算实时流量差ΔMr，ΔMr=|Mk- Mr1|，中控模块将最大流量标准差ΔMk与实时流量差ΔMr进行对比，

当ΔMr≤ΔMk时，所述中控模块判定所述波纹管气动切断阀完成开启，中控模块不对波纹管气动切断阀进行调节；

当ΔMr＞ΔMk时，所述中控模块判定所述波纹管气动切断阀故障，进行停机检修。

通过在中控模块内设置内流道3最大流量，当波纹管气动切断阀在开启完成后，通过检测内流道3的流量对比内流道3最大流量，判定波纹管气动切断阀是否完全开启，保障了波纹管气动切断阀的开启正常运行。

具体而言，当所述波纹管气动切断阀在调节流量过程中，所述中控模块设定所述内流道3调节流量为Mb，中控模块计算内流道3调节流量为Mb的所述压力气室10的对应体积值Vb，Vb=Q/Mb，其中0＜Mb≤Mk，Q为所述密封滑块9位移关系参数，中控模块通过调节压力气室10的体积控制内流道3的流量。

当压力气室10内的体积变化时，会带动密封滑块9的移动，而密封滑块9会带动连杆6以及固定塞5移动，改变内流道3的横截面积，从而控制内流道3的流量，通过计算精准的压力气室10应该调节为的体积值，可以对内流道3流量的调节更加精准。

具体而言，当所述中控模块计算完成内流道3调节流量为Mb的所述压力气室10的对应体积值Vb时，所述空压流量计16将所述空压装置15的进气量L传递至中控模块，中控模块计算空压装置15压缩的空气质量m，m=p×L，其中，p为环境空气的密度，中控模块根据对应体积值Vb与压缩的空气质量m设定压力气室10的流量调节压力值Pt, Pt=[(m/M)×R×T]/ Vb,其中，M为空气的摩尔质量，R为普适气体常量，T为环境温度，中控模块通过调节压力气室10的流量调节压力控制压力气室10的体积。

在计算完成压力气室10内应为的体积后，通过设置的空压流量计16计算压缩后的空气的质量，并通过压力气室10内应为的体积与压缩后的空气的质量计算出相应的压力气室10的压力，通过控制压力气室10内的压力控制压力气室10的体积，进而对内流道3内的流量做出精准调节。

具体而言，当所述波纹管气动切断阀在调节流量过程中，所述中控模块对波纹管气动切断阀的状态进行判定，

当所述波纹管气动切断阀处于开启状态时，所述中控模块开启所述空压装置15与所述进气阀14，所述压力传感器11监测所述压力气室10内的实时压力值Ps，当实时压力值Ps等于流量调节压力值Pt时，所述中控模块关闭所述空压装置15与所述进气阀14；

当所述波纹管气动切断阀处于闭合状态时，所述中控模块开启所述排气阀12，所述压力传感器11监测所述压力气室10内的实时压力值Ps，当实时压力值Ps等于流量调节压力值Pt时，所述中控模块关闭所述排气阀12。

在流量调节过程中需要先对波纹管气动切断阀的状态进行判定，当处于开启状态时，通过空压装置15与进气阀14对流量进行调节，当处于闭合状态时，通过开启排气阀12对对流量进行调节，既保障了流量调节的准确性，又避免了由于波纹管气动切断阀的状态不同而造成的调节失效。

具体而言，所述中控模块内设有流量调节标准差ΔMb，当实时压力值等于流量调节压力时，所述中控模块判定初步调节完成，所述流道流量计4检测所述内流道3内的实时流量为Ms，中控模块计算实时流量差ΔMs，ΔMs=|Mb-Ms|，中控模块将实时流量差ΔMs与流量调节标准差ΔMb进行对比，

当ΔMs≤ΔMb时，所述中控模块判定实时流量差在流量调节标准差范围内，完成所述波纹管气动切断阀的流量调节；

当ΔMs＞ΔMb时，所述中控模块判定实时流量差未在流量调节标准差范围内，中控模块将实时流量Ms与内流道3调节流量Mb进行对比，以调节流量调节压力值Pt。

在中控模块内设有流量调节标准差，在完成流量调节后，中控模块会通过流道流量计4检测内流道3内的流量并计算实时流量差，当实时流量差小于等于流量调节标准差时，完成调节，当实时流量差大于流量调节标准差时，中控模块将进一步对比调节流量与实时流量调节压力值，使调节的结果更加精确。

具体而言，当所述中控模块判定实时流量差未在流量调节标准差范围内时，中控模块将实时流量Ms与内流道3调节流量Mb进行对比，

当Ms＞Mb时，所述中控模块将流量调节压力值调整为Pt2，Pt2=Pt×（1+ΔMs/Ms）+H,其中，H为流量调压参数，中控模块重复上述检测计算实时流量差并与流量调节标准差对比调节流量调节压力值的操作，直至ΔMs≤ΔMb时，停止调节，完成所述波纹管气动切断阀的流量调节；

当Ms＜Mb时，所述中控模块将流量调节压力值调整为Pt3，Pt3=Pt×（1-ΔMs/Ms）+H,中控模块重复上述检测计算实时流量差并与流量调节标准差对比调节流量调节压力值的操作，直至ΔMs≤ΔMb时，停止调节，完成所述波纹管气动切断阀的流量调节。

当中控模块判定实时流量差未在流量调节标准差范围内时，通过将实时流量与内流道3调节流量Mb进行对比，对流量过大或过小的情况进行调节流量调节压力值，将内流道3内的流量调整到标准范围内，使流量调节的更加精准，保障了波纹管气动切断阀流量调节的稳定运行。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种波纹管气动切断阀，其特征在于，包括，

底板，其为所述波纹管气动切断阀的承载部分；

阀体，其设置在所述底板上部；

内流道，其穿过所述阀体，所述内流道是所述波纹管气动切断阀传输物的通道；

流道流量计，其设置在所述内流道内部，用以检测内流道内传输物的流量；

固定塞，其设置在所述内流道内部；用以控制内流道的流通面积；

连杆，其与所述固定塞相连，用以带动固定塞上下移动；

填料，其用以密封所述阀体与所述内流道之间的空隙，所述连杆穿过所述填料；

波纹管，其设置在所述连杆外部，用以带动所述连杆向上移动；

密封滑块，其设置在所述连杆上部，用以带动所述连杆向下移动；

压力气室，其设置在所述阀体上部，用以存储压缩的空气；

压力传感器，其设置在所述压力气室的内部，用以检测所述压力气室内的空气压力；

排气阀，其设置在所述压力气室的顶部，用以排放压力气室内部的空气；

注气阀，其设置在所述压力气室的顶部，用以向压力气室内注入空气；

进气阀，其设置在所述压力气室的顶部，用以向压力气室内排入空气；

空压装置，其设置在所述压力气室的上部，用以将外部空气进行压缩；

空压流量计，其设置在所述空压装置的外部，用以检测空压装置的进气量；

中控模块，其与所述流道流量计、所述密封滑块、所述压力传感器、所述排气阀、所述注气阀、所述进气阀、所述空压装置、所述空压流量计分别相连，用以调节各部件的工作状态；

当所述波纹管气动切断阀在闭合过程中，所述空压装置启动将空气压缩，所述注气阀开启，空压装置将压缩的空气注入所述压力气室内部，压缩空气通过压力控制所述密封滑块向下移动，密封滑块带动所述连杆控制所述固定塞向下移动，直至压力气室的压力达到所述中控模块内设置的压紧压力值，注气阀关闭并持压，空压装置停止运行；

当所述波纹管气动切断阀在开启过程中，所述排气阀开启，将所述压力气室内的压缩空气排出，所述波纹管控制所述密封滑块向上移动，密封滑块带动所述连杆控制所述固定塞向上移动，直至压力气室的压力达到所述中控模块内设置的全开压力值，排气阀关闭；

当所述波纹管气动切断阀在调节流量过程中，所述中控模块设定所述内流道的调节流量值，中控模块通过调节所述压力气室内的气体压力以控制压力气室的体积，中控模块通过控制压力气室的体积以调节波纹管气动切断阀的流量，在调节过程前，所述中控模块对所述波纹管气动切断阀的状态进行判定，在开启状态时，所述中控模块通过启动所述空压装置、开启所述进气阀调节所述压力气室内的压力；在闭合状态时，所述中控模块通过开启所述排气阀调节所述压力气室内的压力；在完成初步调节后，所述中控模块通过所述流道流量计检测实时流量进行反馈调节，直至将实时流量调节至设定的调节流量值标准范围内，完成调节流量过程。

2.根据权利要求1所述的波纹管气动切断阀，其特征在于，所述中控模块内设有压紧压力值Py，当所述波纹管气动切断阀在闭合过程中，所述空压装置启动，中控模块控制所述注气阀开启，空压装置内的压缩气体通过注气阀进入所述压力气室内部，所述密封滑块在压力的推动下向下移动，密封滑块带动所述连杆控制所述固定塞向下移动，所述压力传感器实际监测压力气室内的实时压力值Ps，并将结果传递至中控模块，中控模块将压紧压力值Py与实时压力值Ps进行对比，

当Ps＜Py时，所述中控模块判定所述压力气室内部的实时压力值未达到压紧压力值，中控模块不对所述波纹管气动切断阀进行调节，直至Ps≥Py；

当Ps≥Py时，所述中控模块判定所述压力气室内部的实时压力值达到压紧压力值，中控模块控制所述注气阀关闭、所述空压装置停止运行。

3.根据权利要求2所述的波纹管气动切断阀，其特征在于，所述中控模块内设有调级压紧压力值Pj，当所述波纹管气动切断阀在闭合完成后，所述流道流量计检测所述内流道内传输物的流量Mr，所述中控模块对Mr进行判定，

当Mr≤0时，所述中控模块判定所述波纹管气动切断阀完成闭合，中控模块不对波纹管气动切断阀进行调节；

当Mr＞0时，所述中控模块判定所述波纹管气动切断阀未闭合，中控模块将压紧压力值Py调整至Pu，Pu=Py+Pj，中控模块重复上述压紧压力值与实时压力值的对比与传输物的流量判定调节压紧压力值的操作，直至Mr≤0时，停止调节。

4.根据权利要求1所述的波纹管气动切断阀，其特征在于，所述中控模块内设置的全开压力值Pk，当所述波纹管气动切断阀在开启过程中，中控模块控制所述排气阀开启，所述压力气室内的压缩气体通过排气阀排出，压力气室内压力下降，所述密封滑块在所述波纹管的压力推动下向上移动，密封滑块带动所述连杆控制所述固定塞向上移动，所述压力传感器实际监测压力气室内的实时压力值Ps1，并将结果传递至中控模块，中控模块将全开压力值Pk与实时压力值Ps1进行对比，

当Ps1＞Pk时，所述中控模块不对所述波纹管气动切断阀进行调节，直至Ps1≤Pk；

当Ps1≤Pk时，所述中控模块判定所述压力气室内部的实时压力值达到全开压力值，中控模块控制所述排气阀关闭。

5.根据权利要求4所述的波纹管气动切断阀，其特征在于，所述中控模块内设有所述内流道最大流量Mk与最大流量标准差ΔMk，当所述波纹管气动切断阀在开启完成后，所述流道流量计检测所述内流道内传输物的流量Mr1，所述中控模块根据Mr1与最大流量Mk计算实时流量差ΔMr，ΔMr=|Mk- Mr1|，中控模块将最大流量标准差ΔMk与实时流量差ΔMr进行对比，

当ΔMr≤ΔMk时，所述中控模块判定所述波纹管气动切断阀完成开启，中控模块不对波纹管气动切断阀进行调节；

当ΔMr＞ΔMk时，所述中控模块判定所述波纹管气动切断阀故障，进行停机检修。

6.根据权利要求5所述的波纹管气动切断阀，其特征在于，当所述波纹管气动切断阀在调节流量过程中，所述中控模块设定所述内流道调节流量为Mb，中控模块计算内流道调节流量Mb的所述压力气室的对应体积值Vb，Vb=Q/Mb，其中0＜Mb≤Mk，Q为所述密封滑块位移关系参数，中控模块通过调节压力气室的体积控制内流道的流量。

7.根据权利要求6所述的波纹管气动切断阀，其特征在于，当所述中控模块计算完成内流道调节流量为Mb的所述压力气室的对应体积值Vb时，所述空压流量计将所述空压装置的进气量L传递至中控模块，中控模块计算空压装置压缩的空气质量m，m=p×L，其中，p为环境空气的密度，中控模块根据对应体积值Vb与压缩的空气质量m设定压力气室的流量调节压力值Pt, Pt=[(m/M)×R×T]/ Vb,其中，M为空气的摩尔质量，R为普适气体常量，T为环境温度，中控模块通过调节压力气室的流量调节压力控制压力气室的体积。

8.根据权利要求7所述的波纹管气动切断阀，其特征在于，当所述波纹管气动切断阀在调节流量过程中，所述中控模块对波纹管气动切断阀的状态进行判定，

当所述波纹管气动切断阀处于开启状态时，所述中控模块开启所述空压装置与所述进气阀，所述压力传感器监测所述压力气室内的实时压力值Ps，当实时压力值Ps等于流量调节压力值Pt时，所述中控模块关闭所述空压装置与所述进气阀；

当所述波纹管气动切断阀处于闭合状态时，所述中控模块开启所述排气阀，所述压力传感器监测所述压力气室内的实时压力值Ps，当实时压力值Ps等于流量调节压力值Pt时，所述中控模块关闭所述排气阀。

9.根据权利要求8所述的波纹管气动切断阀，其特征在于，所述中控模块内设有流量调节标准差ΔMb，当实时压力值等于流量调节压力时，所述中控模块判定初步调节完成，所述流道流量计检测所述内流道内的实时流量为Ms，中控模块计算实时流量差ΔMs，ΔMs=|Mb-Ms|，中控模块将实时流量差ΔMs与流量调节标准差ΔMb进行对比，

当ΔMs≤ΔMb时，所述中控模块判定实时流量差在流量调节标准差范围内，完成所述波纹管气动切断阀的流量调节；

当ΔMs＞ΔMb时，所述中控模块判定实时流量差未在流量调节标准差范围内，中控模块将实时流量为Ms与内流道调节流量Mb进行对比，以调节流量调节压力值Pt。

10.根据权利要求9所述的波纹管气动切断阀，其特征在于，当所述中控模块判定实时流量差未在流量调节标准差范围内时，中控模块将实时流量Ms与内流道调节流量Mb进行对比，

当Ms＞Mb时，所述中控模块将流量调节压力值调整为Pt2，Pt2=Pt×（1+ΔMs/Ms）+H,其中，H为流量调压参数，中控模块重复上述检测计算实时流量差并与流量调节标准差对比调节流量调节压力值的操作，直至ΔMs≤ΔMb时，停止调节，完成所述波纹管气动切断阀的流量调节；

当Ms＜Mb时，所述中控模块将流量调节压力值调整为Pt3，Pt3=Pt×（1-ΔMs/Ms）+H,中控模块重复上述检测计算实时流量差并与流量调节标准差对比调节流量调节压力值的操作，直至ΔMs≤ΔMb时，停止调节，完成所述波纹管气动切断阀的流量调节。

Images