CN113898804A - 一种模块化智能法兰及流体容器法兰、管路结构法兰 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模块化智能法兰，包括法兰本体和控制器模组，所述控制器模组连接在所述法兰本体上，所述法兰本体上开设有标准开孔，所述标准开孔内连接有传感器、堵头或驱动构件中的至少一种，所述传感器和所述驱动构件均与所述控制器模组电连接，所述传感器的输出端连接所述控制器模组的输入端，所述控制器模组的输出端连接所述驱动构件的输入端。本发明模块化智能法兰开设有标准开孔用于传感器和驱动构件的连接，实际使用再无需进行打孔操作，具有密封性可靠、更换方便、使用调整灵活、局限性小的优点，且与控制器模组之间布线合理，同时实现与系统的通信组网，便于管理。

Description

一种模块化智能法兰及流体容器法兰、管路结构法兰
技术领域
本发明涉及流体控制设备技术领域，具体涉及一种模块化智能法兰及流体容器法兰、管路结构法兰。
背景技术
在流体传输及控制领域，通常采用各种容器、管路连接。其中容器的作用是贮存及加工，贮存通常需要监控容器内的温度、压力、密度、粘度等流体参数的测量，加工通常包括加热、混合、搅拌等，需要在容器上加装如温度传感器、压力传感器等测量器件及加热器、搅拌器等构件；而管路连接通常完成输送转运功能，需要在管路上加装控制流体通断状态的阀门及流量测量传感器、压力传感器、温度传感器等流体参数测量器件。
上述不论在流体容器还是管路连接设施，由于现有安装都是非标准作业，需要在流体容器或管路结构上进行打孔安装对应的传感器或其他构件，而过多的开孔也会造成容器或管路跑冒滴漏，会造成制造及安装成本的过高，增加保有和运维成本，同时多种传感器的接线，也会使现场的接线较为繁琐和混乱，可维护性变差。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
一种模块化智能法兰，包括法兰本体和控制器模组，所述控制器模组连接在所述法兰本体上，所述法兰本体上开设有标准开孔，所述标准开孔内连接有传感器、堵头或驱动构件中的至少一种，所述传感器和所述驱动构件均与所述控制器模组电连接，所述传感器的输出端连接所述控制器模组的输入端，所述控制器模组的输出端连接所述驱动构件的输入端。
本发明进一步设置为所述控制器模组包括AD转换模块、电源模块、计算控制模块和通讯模块，所述传感器的输出端连接所述AD转换模块的输入端，所述AD转换模块的输出端连接所述计算控制模块，所述计算控制模块的输出端连接所述驱动构件的输入端，所述计算控制模块与所述通讯模块连接，所述电源模块为所述传感器、所述驱动构件、所述AD转换模块、所述计算控制模块和所述通讯模块供电，所述通讯模块包括有线通讯或无线通讯。
本发明进一步设置为所述法兰本体上设置有支架，所述控制器模组连接在所述支架上。
本发明进一步设置为所述堵头上套设有第一密封圈，所述堵头连接在所述标准开孔内，所述第一密封圈与所述标准开孔的内壁贴合。
本发明进一步设置为所述传感器包括探头端和尾帽端，所述探头端连接在所述标准开孔内，所述尾帽端上形成环形槽，所述环形槽内设置有第二密封圈，所述第二密封圈位于所述尾帽端与所述法兰本体之间。
本发明进一步设置为所述传感器包括探头端和尾帽端，所述探头端形成第二环形槽，所述第二环形槽内设置有第三密封圈，所述第三密封圈与所述标准开孔的内壁贴合，所述尾帽端上连接有螺钉，所述螺钉连接在所述法兰本体上。
一种流体容器法兰，包括上述的模块化智能法兰，所述法兰本体呈平板状，所述法兰本体的边缘形成定位孔，所述法兰本体上形成连接区，所述标准开孔位于所述连接区，所述控制器模组位于所述连接区的上方。
一种管路结构法兰，包括上述的模块化智能法兰，所述法兰本体包括管状部，所述管状部的中部形成管路，所述管状部的两端形成固定部，所述管状部上形成连接区，所述标准开孔位于所述连接区，所述控制器模组位于所述连接区的上方，所述固定部上形成定位孔
本发明进一步设置为所述管状部上设置有执行器，所述管路中设置有阀芯，所述阀芯与所述执行器连接，所述执行器与所述控制器模组电连接。
本发明进一步设置为所述管状部上还设置有手动应急开阀装置，所述手动应急开阀装置与所述阀芯连接。
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
1.本发明通过在标准法兰上开设标准开孔，在标准开孔内安装标准传感器或标准驱动构件，其余没有设置传感器或驱动构件的标准开孔内则用堵头进行封堵，传感器检测容器或管路中流体的信息，并反馈至控制器模组，控制器模组控制驱动构件进行动作，这样就无需自行在管路或容器上打孔，造成容器或管路跑冒滴漏的问题，省时省力，堵头的密封结构和传感器的密封结构可以保证法兰的密封可靠性。
2.本发明可以根据应用场合的不同，采用不同类型的传感器，例如温度、压力、流速、流量、粘度、电导率、电化学参数探头或电极如PH、酸碱度等，以及采用不同的驱动构件，例如辅助加热、辅助搅拌、可视检视、检查取样等构件，而且由于是标准开孔，再进行更换或维护时，只需进行替换即可，方便日后的调节，使用更加灵活，局限性较小。
3.标准开孔与控制器模组的位置关系，便于传感器或驱动构件与控制器模组进行电连接，布线更加精简整齐。
4.模块化智能法兰能通过有线通讯或无线通讯实现对流体的监控，实现与系统的通信组网，便于管理。
5.根据应用场景的不同，模块化智能法兰在容器上的应用采用盲法兰的结构，模块化智能法兰在管路设备中采用管路结构法兰，满足不同场合的需求。
附图说明
图1为本发明实施例1立体图。
图2为本发明实施例1爆炸图。
图3为本发明实施例1堵头与标准开孔连接示意图。
图4为本发明实施例1传感器与标准开孔连接示意图。
图5为本发明实施例2另一种传感器与标准开孔连接示意图。
图6为本发明实施例1电气连接框图。
图7为本发明实施例3立体图。
图8为本发明实施例4立体图。
图9为本发明实施例4剖视图。
图10为本发明实施例4电气连接框图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
在本发明的描述中，需要说明的是，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，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。
实施例1
结合附图1-4，本发明技术方案是一种流体容器法兰，包括法兰本体100和控制器模组200，所述法兰本体100呈平板状，所述法兰本体100上形成连接区130，所述控制器模组200位于所述连接区130的上方，所述法兰本体100上设置有支架600，所述控制器模组200连接在所述支架600上，所述控制器模组200连接在所述法兰本体100上，所述连接区130上开设有标准开孔110，所述标准开孔110内连接有传感器300、堵头400或驱动构件500中的至少一种，所述传感器300和所述驱动构件500均与所述控制器模组200电连接，所述传感器300的输出端连接所述控制器模组200的输入端，所述控制器模组200的输出端连接所述驱动构件500的输入端，所述堵头400上套设有第一密封圈410，所述堵头400连接在所述标准开孔110内，所述第一密封圈410与所述标准开孔110的内壁贴合，所述传感器300包括探头端310和尾帽端320，所述探头端310连接在所述标准开孔110内，所述尾帽端320上形成环形槽321，所述环形槽321内设置有第二密封圈330，所述第二密封圈330位于所述尾帽端320与所述法兰本体100之间，所述法兰本体100的边缘形成定位孔120。
结合附图6，所述控制器模组包括AD转换模块、电源模块、计算控制模块和通讯模块，计算控制模块可以为单片机或其他微型控制器，所述传感器的输出端连接所述AD转换模块的输入端，所述AD转换模块的输出端连接所述计算控制模块，所述计算控制模块的输出端连接所述驱动构件的输入端，所述计算控制模块与所述通讯模块连接，所述电源模块为所述传感器、所述驱动构件、所述AD转换模块、所述计算控制模块和所述通讯模块供电，所述通讯模块包括有线通讯或无线通讯。
本实施例1中的流体容器法兰可直接安装在对应的容器上，根据该容器流体所需监测信息或操作，设置对应的传感器和驱动构件即可，极为便利，且通过控制器模组可以实现容器流体的闭环控制，同时经通讯模块将容器流体的数据实时通信。
实施例2
结合附图5，本实施例和实施例1不同的是传感器与法兰本体上标准开孔之间的定位密封结构，所述传感器包括探头端310和尾帽端320，所述探头端310形成第二环形槽311，所述第二环形槽311内设置有第三密封圈340，所述第三密封圈340与所述标准开孔110的内壁贴合，所述尾帽端320上连接有螺钉350，所述螺钉350连接在所述法兰本体100上。
实施例3
结合附图7，本发明技术方案是一种管路结构法兰，和实施例1不同的是法兰本体100的结构，所述法兰本体100包括管状部140，所述管状部140的中部形成管路141，所述管状部140的两端形成固定部150，所述管状部140上形成连接区142，所述标准开孔110位于所述连接区142，所述控制器模组200位于所述连接区142的上方，所述固定部150上形成定位孔151。
本实施例3中的管路结构法兰可直接安装在管路适配的管路设备上，根据该管路流体所需监测信息或操作，设置对应的传感器和驱动构件即可，极为便利，且通过控制器模组可以实现容器流体的闭环控制，同时经通讯模块将容器流体的数据实时通信。
实施例4
结合附图8-10，本发明技术方案是另一种管路结构法兰，和实施例3不同的是增设了对管路开阀闭阀的结构，所述管状部140上设置有执行器800，所述管路141中设置有阀芯700，所述阀芯700与所述执行器800连接，所述执行器800与所述控制器模组200电连接，所述管状部140上还设置有手动应急开阀装置900，所述手动应急开阀装置900与所述阀芯700连接。
本实施例4中的管路结构法兰同样可直接安装在管路适配的管路设备上，而且具备对管路进行通断的控制功能。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种模块化智能法兰，其特征在于，包括法兰本体和控制器模组，所述控制器模组连接在所述法兰本体上，所述法兰本体上开设有标准开孔，所述标准开孔内连接有传感器、堵头或驱动构件中的至少一种，所述传感器和所述驱动构件均与所述控制器模组电连接，所述传感器的输出端连接所述控制器模组的输入端，所述控制器模组的输出端连接所述驱动构件的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种模块化智能法兰，其特征在于，所述控制器模组包括AD转换模块、电源模块、计算控制模块和通讯模块，所述传感器的输出端连接所述AD转换模块的输入端，所述AD转换模块的输出端连接所述计算控制模块，所述计算控制模块的输出端连接所述驱动构件的输入端，所述计算控制模块与所述通讯模块连接，所述电源模块为所述传感器、所述驱动构件、所述AD转换模块、所述计算控制模块和所述通讯模块供电，所述通讯模块包括有线通讯或无线通讯。
3.根据权利要求1所述的一种模块化智能法兰，其特征在于，所述法兰本体上设置有支架，所述控制器模组连接在所述支架上。
4.根据权利要求1所述的一种模块化智能法兰，其特征在于，所述堵头上套设有第一密封圈，所述堵头连接在所述标准开孔内，所述第一密封圈与所述标准开孔的内壁贴合。
5.根据权利要求1所述的一种模块化智能法兰，其特征在于，所述传感器包括探头端和尾帽端，所述探头端连接在所述标准开孔内，所述尾帽端上形成第一环形槽，所述第一环形槽内设置有第二密封圈，所述第二密封圈位于所述尾帽端与所述法兰本体之间。
6.根据权利要求1所述的一种模块化智能法兰，其特征在于，所述传感器包括探头端和尾帽端，所述探头端形成第二环形槽，所述第二环形槽内设置有第三密封圈，所述第三密封圈与所述标准开孔的内壁贴合，所述尾帽端上连接有螺钉，所述螺钉连接在所述法兰本体上。
7.一种流体容器法兰，其特征在于，包括权利要求1-6之一所述的模块化智能法兰，所述法兰本体呈平板状，所述法兰本体的边缘形成定位孔，所述法兰本体上形成连接区，所述标准开孔位于所述连接区，所述控制器模组位于所述连接区的上方。
8.一种管路结构法兰，其特征在于，包括权利要求1-6之一所述的模块化智能法兰，所述法兰本体包括管状部，所述管状部的中部形成管路，所述管状部的两端形成固定部，所述管状部上形成连接区，所述标准开孔位于所述连接区，所述控制器模组位于所述连接区的上方，所述固定部上形成定位孔。
9.根据权利要求8所述的一种管路结构法兰，其特征在于，所述管状部上设置有执行器，所述管路中设置有阀芯，所述阀芯与所述执行器连接，所述执行器与所述控制器模组电连接。
10.根据权利要求9所述的一种管路结构法兰，其特征在于，所述管状部上还设置有手动应急开阀装置，所述手动应急开阀装置与所述阀芯连接。
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