CN114542772A - 电子自闭阀及管道燃气保护方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子自闭阀及管道燃气保护方法，包括前端管道和后端管道分别设于阀体的进口端和出口端；第一压力传感器用于监测外界空气压力P1，第二压力传感器用于监测前端管道内的燃气压力P2，第三压力传感器用于监测后端管道内的燃气压力P3，温度传感器用于监测外界环境温度T1；控制模块用于获取外界空气压力P1与前端管道内的燃气压力P2的压力差值PG，当压力差值PG超出压力保护范围时，控制阀体关闭；用于获取前端管道内的燃气压力P2与后端管道内的燃气压力P3的压力差值ΔP，当压力差值ΔP超出超流保护阈值时，控制阀体关闭；本申请解决了纯机械结构的自闭阀由于器件的机械性能一致性不佳的问题。

Description

电子自闭阀及管道燃气保护方法

技术领域

本申请涉及阀门技术领域，具体而言，涉及一种电子自闭阀及管道燃气保护方法。

背景技术

管道燃气自闭阀，是一种安装于低压燃气系统管道上，当管道供气压力出现欠压、超压、超流时，能自动关闭并须手动开启的装置。在停气、供气异常、胶管脱落等情况发生时，自闭阀能自动关闭，防止泄漏，从而保证用气安全。现有的自闭阀采用纯机械的结构原理，由于机械加工的一致性不佳，器件的机械性能一致性不佳(弹簧、磁铁)，结构老化(橡胶件)等原因，在实际使用中效果不佳，出现误关比例过高，关阀后无法复位等情况，导致用户频繁投诉。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种电子自闭阀及管道燃气保护方法，以解决相关技术中的纯机械结构的自闭阀由于器件的机械性能一致性不佳，结构容易老化而导致实际使用效果不佳的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种电子自闭阀，该电子自闭阀包括：阀体、前端管道、后端管道、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、温度传感器和控制模块；其中，

所述前端管道和所述后端管道分别设于所述阀体的进口端和出口端；

所述第一压力传感器用于监测外界空气压力P1，所述第二压力传感器用于监测所述前端管道内的燃气压力P2，所述第三压力传感器用于监测所述后端管道内的燃气压力P3，所述温度传感器用于监测外界环境温度T1；

所述控制模块用于获取所述外界空气压力P1与前端管道内的燃气压力P2的压力差值PG，当所述压力差值PG超出压力保护范围时，控制所述阀体关闭；以及，

用于获取所述前端管道内的燃气压力P2与所述后端管道内的燃气压力P3的压力差值ΔP，当所述压力差值ΔP超出超流保护阈值时，控制所述阀体关闭；以及，

用于获取所述外界环境温度T1，当所述外界环境温度T1超出超温保护阈值时，控制所述阀体关闭。

进一步的，还包括安装壳，所述阀体设于所述安装壳内，所述前端管道和所述后端管道的相对端延伸入所述安装孔内后分别与所述阀体的进口端和出口端连接。

进一步的，第一压力传感器固设于所述前端管道延伸入所述安装壳内的一端，所述第二压力传感器固设于所述后端管道延伸入所述安装壳内的一端。

进一步的，控制模块设置为控制线路板，所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、温度传感器和阀体与所述控制线路板电性连接；

所述阀体设置为电动球阀，所述电动球阀的驱动端与所述控制线路板电性连接。

进一步的，安装壳的上端设置有可拆卸的盖体，所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和控制线路板均通过所述盖体封装于所述安装壳内；

所述电子自闭阀还包括设于所述控制线路板上的显示屏和控制按钮，所述盖体上设置有与所述显示屏和所述控制按钮匹配的安装孔；

所述显示屏用于显示外界空气压力P1、前端管道内的燃气压力P2、后端管道内的燃气压力P3和外界环境温度T1；

所述控制按钮用于切换所述显示屏的显示数据和控制关闭的所述阀体复位，以使所述前端管道和所述后端管道由断开状态转变为连通状态。

进一步的，还包括限流机构，所述限流机构设于所述前端管道内并位于所述第一压力传感器和所述第二压力传感器之间。

根据本申请的另一方面，提供一种管道燃气保护方法，使用如上述的电子自闭阀，以及如下步骤：

获取外界空气压力P1和前端管道内的燃气压力P2；

基于所述外界空气压力P1和前端管道内的燃气压力P2得到燃气供气压力Pg，Pg＝P2-P1；

当管道内燃气供气压力Pg小于预设的欠压保护阈值或大于超压保护阈值时，控制阀体关闭；

获取后端管道内的燃气压力P3；

基于所述前端管道内的燃气压力P2和所述后端管道内的燃气压力P3得到前后端管道燃气压力差ΔP，ΔP＝P2-P3；

当所述前后端管道燃气压力差ΔP大于预设的超流保护阈值时，控制阀体关闭；

获取外界环境温度T1，当所述外界环境温度T1大于预设的超温保护阈值时，控制阀体关闭。

进一步的，基于所述外界空气压力P1和前端管道内的燃气压力P2得到燃气供气压力Pg，Pg＝P2-P1；

当燃气供气压力Pg小于预设的欠压保护阈值或大于超压保护阈值时，控制阀体关闭，具体为：

在每一个预设时间段t1内，基于所述外界空气压力P1和前端管道内的燃气压力P2得到燃气供气压力Pg；

当燃气供气压力Pg小于预设的欠压保护阈值时，以预设时间段t2为间隔连续获取N1个燃气供气压力Pg，N1为大于1的整数；t2<t1；

当N1个燃气供气压力Pg均小于预设的欠压保护阈值时，控制阀体关闭；

当燃气供气压力Pg大于预设的超压保护阈值时，以预设时间段t2为间隔连续获取N1个燃气供气压力Pg；

当N1个燃气供气压力Pg均大于预设的超压保护阈值时，控制阀体关闭。

进一步的，基于所述前端管道内的燃气压力P2和所述后端管道内的燃气压力P3得到前后端管道燃气压力差ΔP，ΔP＝P2-P3；

当所述前后端管道燃气压力差ΔP大于预设的超流保护阈值时，控制阀体关闭，具体为：

在每一个预设时间段t3内，基于所述前端管道内的燃气压力P2和所述后端管道内的燃气压力P3得到前后端管道燃气压力差ΔP；

当所述前后端管道燃气压力差ΔP大于预设的超流保护阈值时，以预设时间段t4为间隔连续获取N2个前后端管道燃气压力差ΔP，N2为大于1的整数；t4<t3；

当N2个前后端管道燃气压力差ΔP均大于预设的超流保护阈值时，控制阀体关闭。

进一步的，获取外界环境温度T1，当所述外界环境温度T1大于预设的超温保护阈值时，控制阀体关闭，具体为：

在每一个预设时间段t5内获取外界环境温度T1，当所述外界环境温度T1大于预设的超温保护阈值时，以预设时间段t6为间隔连续获取N3个外界环境温度T1，N3为大于1的整数；t6<t5；

当N3个外界环境温度T1均大于预设的超温保护阈值时，控制阀体关闭。

在本申请实施例中，通过设置阀体、前端管道、后端管道、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、温度传感器和控制模块；其中，前端管道和后端管道分别设于阀体的进口端和出口端；第一压力传感器用于监测外界空气压力P1，第二压力传感器用于监测前端管道内的燃气压力P2，第三压力传感器用于监测后端管道内的燃气压力P3，温度传感器用于监测外界环境温度T1；控制模块用于获取外界空气压力P1与前端管道内的燃气压力P2的压力差值PG，当压力差值PG超出压力保护范围时，控制阀体关闭；以及，用于获取前端管道内的燃气压力P2与后端管道内的燃气压力P3的压力差值ΔP，当压力差值ΔP超出超流保护阈值时，控制阀体关闭；以及，用于获取外界环境温度T1，当外界环境温度T1超出超温保护阈值时，控制阀体关闭，达到了由第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和温度传感器分别监测外界空气压力、前端管道内的燃气压力、后端管道内的燃气压力和环境温度，由控制模块根据不同位置之间的压力差以及温度变化来控制阀体是否关闭的目的，从而实现了由电子器件来监测燃气压力、外界压力和环境温度，并根据监测结果来控制阀体动作，提高监测精度，便于精确校准，使其相对于机械自闭阀在工作一致性和使用寿命上得到极大提升的技术效果，进而解决了相关技术中的纯机械结构的自闭阀由于器件的机械性能一致性不佳，结构容易老化而导致实际使用效果不佳的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的剖视结构示意图；

图2是根据本申请实施例的爆炸结构示意图；

图3是根据本申请实施例的整体结构示意图；

图4是根据本申请实施例中管道燃气保护方法的流程示意图；

其中，A01安装壳，A011盖体，A02显示屏，A03控制按钮，A05控制线路板，A051控制模块，A06电池,A09第三密封圈，A10气嘴管，B01第一压力传感器，B02温度传感器，B03驱动端，B04第二压力传感器，B05第三压力传感器，B06后端管道，B07前端管道，B08限流机构，B09凹槽，B10第一密封圈，B11安装板，B12第二密封圈，B13阀体。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“设有”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

管道燃气自闭阀，是一种安装于低压燃气系统管道上，当管道供气压力出现欠压、超压、超流时，能自动关闭并须手动开启的装置。在停气、供气异常、胶管脱落等情况发生时，自闭阀能自动关闭，防止泄漏，从而保证用气安全。现有的自闭阀采用纯机械的结构原理，例如采用弹簧或磁铁的方式来对压力变化做出反馈，但是由于机械加工的一致性不佳，器件的机械性能一致性不佳，结构老化(橡胶件)等原因，在实际使用中效果不佳，出现误关比例过高，关阀后无法复位等情况。

因此，为解决上述问题，如图1至图3所示，本申请实施例提供了一种电子自闭阀，该电子自闭阀包括：阀体B13、前端管道B07、后端管道B06、第一压力传感器B01、第二压力传感器B04、第三压力传感器B05、温度传感器B02和控制模块A051；其中，

所述前端管道B07和所述后端管道B06分别设于所述阀体B13的进口端和出口端；

所述第一压力传感器B01用于监测外界空气压力P1，所述第二压力传感器B04用于监测所述前端管道B07内的燃气压力P2，所述第三压力传感器B05用于监测所述后端管道B06内的燃气压力P3，所述温度传感器B02用于监测外界环境温度T1；

所述控制模块A051用于获取所述外界空气压力P1与前端管道B07内的燃气压力P2的压力差值PG，当所述压力差值PG超出压力保护阈值时，控制所述阀体B13关闭；以及，

用于获取所述前端管道B07内的燃气压力P2与所述后端管道B06内的燃气压力P3的压力差值ΔP，当所述压力差值ΔP超出超流保护阈值时，控制所述阀体B13关闭；以及，

用于获取所述外界环境温度T1，当所述外界环境温度T1超出超温保护阈值时，控制所述阀体B13关闭。

在本实施例中，该电子自闭阀在结构上主要由阀体B13、前端管道B07、后端管道B06、第一压力传感器B01、第二压力传感器B04、第三压力传感器B05、温度传感器B02和控制模块A051组成。阀体B13、前端管道B07和后端管道B06组成燃气的流道结构，其中前端管道B07连接在阀体B13的进气端，后端管道B06连接在阀体B13的出气端。在使用时，前端管道B07连接在燃气输出管上，后端管道B06连接在燃气输入管上，在阀体B13打开时，燃气依次流经前端管道B07、阀体B13和后端管道B06后流入燃气输入管。

燃气在管道内流动时存在欠压工况、超压工况、超流工况和超温工况。欠压工况指的是位于前端管道B07内的燃气压力和外界空气压力的差值小于预设的欠压保护阈值。超压工况指的是位于前端管道B07内的燃气压力和外界空气压力的差值大于预设的超压保护阈值。超流工况指的是位于前端管道B07内的燃气流速与位于后端管道B06内的燃气流速的差值大于预设的超流保护阈值。超温工况则指的是当前环境温度超过预设的超温保护阈值。

本申请中电子自闭阀的作用在于当管道内的燃气一旦陷入欠压工况、超压工况、超流工况和超温工况中的任一一种情况时，阀体B13动作以切断前端管道B07和后端管道B06的连接关系，使二者由连通状态转变为隔断状态。

本申请中对于各个位置的压力和温度均通过对于的压力传感器和温度传感器B02来进行监测，对于获取的压力数据和温度数据则通过控制模块A051进行处理，控制模块A051则根据处理的结果来控制阀体B13的动作(在本申请中控制模块A051仅限于控制阀体B13关闭，阀体B13的打开需要操作人员在确定使用正常后手动开启)。

具体的，对于欠压工况和超压工况而言，本申请通过第一压力传感器B01和第二压力传感器B04获取的压力数据来判断。第一压力传感器B01用于获取外界空气压力P1，第二压力传感器B04则用于获取前端管道B07内的燃气压力P2，控制模块A051可根据P2与P1的压力差值PG来判断当前管道内燃气的压力情况。例如当压力差值PG小于预设的欠压保护阈值时，则表明前端管道B07内的燃气压力过低，此时控制模块A051控制阀体B13关闭；当压力差值PG大于预设的超压保护阈值时，则表明前端管道B07内的燃气压力过高，此时控制模块A051控制阀体B13关闭。预设的欠压保护阈值和超压保护阈值共同形成一个压力保护范围。

对于超流工况而言，由于自闭阀内的燃气从前端管道B07流至后端管道B06时会产生压降，而燃气的瞬时流量和压降值呈正相关，瞬时流量越大，则压降值越大。因此本申请通过监测前端管道B07内的燃气压力和后端管道B06内的燃气压力来获取压降值，从而根据压降值的大小对瞬时流量的大小做出判断。

具体的，本申请通过第二压力传感器B04来获取前端管道B07内的燃气压力P2，通过第三压力传感器B05来获取后端管道B06内的燃气压力P3，控制模块A051则根据P2和P3的压力差值ΔP得到燃气的压降值，压降值将直接反应燃气的瞬时流量。因此，当控制模块A051获取的压力差值ΔP大于预设的超流保护阈值时，则表明后端管道B06内的燃气瞬时流量过高，此时控制模块A051控制阀体B13关闭，实现对燃气的超流保护。

对于超温工况而言，本申请主要目的在于当外部环境温度过高时切断燃气的流动。因此本申请通过温度传感器B02来获取外界环境温度T1，控制模块A051则根据外界环境温度T1和预设的超温保护阈值的对比结果来控制阀体B13动作。当所述外界环境温度T1超出超温保护阈值时，控制所述阀体B13关闭，从而实现超温保护。本实施例通过对环境温度的检测，实现在火灾等异常情景下，对后端燃气通路的切断，在该工况中，本申请中的阀体B13可采用金属球阀，也避免了在火灾中橡胶件融化导致的阀门失效。

本申请达到了由第一压力传感器B01、第二压力传感器B04、第三压力传感器B05和温度传感器B02分别监测外界空气压力、前端管道B07内的燃气压力、后端管道B06内的燃气压力和环境温度，由控制模块A051根据不同位置之间的压力差以及温度变化来控制阀体B13是否关闭的目的，从而实现了由电子器件来监测燃气压力、外界压力和环境温度，并根据监测结果来控制阀体B13动作，提高监测精度，便于精确校准，使其相对于机械自闭阀在工作一致性和使用寿命上得到极大提升的技术效果，进而解决了相关技术中的纯机械结构的自闭阀由于器件的机械性能一致性不佳，结构容易老化而导致实际使用效果不佳的问题。

本实施例中的电子自闭阀还包括安装壳A01，所述阀体B13设于所述安装壳A01内，所述前端管道B07和所述后端管道B06的相对端延伸入所述安装孔内后分别与所述阀体B13的进口端和出口端连接。

如图1至图3所示，具体的，需要说明的是，为提高本申请中电子自闭阀的结构稳定性，通过安装壳A01将前端管道B07和后端管道B06连接为一个整体，即安装壳A01、前端管道B07和后端管道B06一体成型设置。本申请在安装壳A01的左侧开设一个流道形成前端管道B07，在安装壳A01的右侧开设一个流道形成后端管道B06，在安装壳A01的内部开设一个凹槽B09，凹槽B09的两侧分别与前端管道B07和后端管道B06连通。凹槽B09用于安装阀体B13，阀体B13可设置为电动球阀，电动球阀的球形阀芯位于凹槽B09内且两侧通过密封圈与凹槽B09的侧壁进行连接，电动球阀的驱动端B03位于凹槽B09的上端，并与控制模块A051电性连接，由控制模块A051控制电动球阀的动作。

本实施例中的安装壳A01内除了前端管道B07、阀体B13和后端管道B06的布置空间外，还具有额外的安装空间，该安装空间用于布置控制模块A051、第一压力传感器B01、第二压力传感器B04和第三压力传感器B05。

具体的，由于安装壳A01的封闭设置，使其能够对内部空间形成一个良好的保护。而本申请采用多个电子器件来进行压力和温度监控，因此对电子器件的保护也是需要考虑的方向。为此，本实施例中将第一压力传感器B01固设于所述前端管道B07延伸入所述安装壳A01内的一端，所述第二压力传感器B04固设于所述后端管道B06延伸入所述安装壳A01内的一端，即通过安装壳A01的封闭环境对位于安装壳A01内的第一压力传感器B01、第二压力传感器B04进行保护。对于第三压力传感器B05而言，由于其作用在于监测管道外部的空气压力，因此其同样可安装在安装壳A01内的安装空间内。

如图1至图3所示，控制模块A051设置为控制线路板A05，所述第一压力传感器B01、第二压力传感器B04、第三压力传感器B05、温度传感器B02和阀体B13与所述控制线路板A05电性连接；所述阀体B13设置为电动球阀，所述电动球阀的驱动端B03与所述控制线路板A05电性连接。

具体的，需要说明的是，控制线路板A05上布置有主控芯片，主控芯片根据预设的处理逻辑进行信息处理。第一压力传感器B01监测到的外界空气压力P1通过控制线路板A05传输给主控芯片，第二压力传感器B04监测到的前端管道B07内的燃气压力P2通过控制线路板A05传输给主控芯片，第三压力传感器B05监测到的后端管道B06内的燃气压力P3通过控制线路板A05传输给主控芯片，温度传感器B02监测到的外界环境温度T1也通过控制线路板A05传输给主控芯片，再由主控芯片对接收到的各个数据进行处理，并根据处理结果来控制阀体B13动作。

如图1至图3所示，本实施例中的电动球阀通过安装板B11安装在安装壳A01内，并使球形阀芯位于安装壳A01内的凹槽B09中，阀杆的一端与球形阀芯连接，另一端穿过安装板B11后与驱动端B03传动连接，且阀杆与安装板B11之间通过第一密封圈B10进行密封，而安装板B11与凹槽B09的上端则通过第二密封圈B12进行密封。安装壳A01内布置有向控制线路板A05供电的电池A06。

如图1至图3所示，为便于后端管道B06与用气设备的连接，在后端管道B06的端部螺纹连接有气嘴管A10，气嘴管A10的环侧与后端管道B06之间通过第三密封圈A09进行密封。前端管道B07的端部也设置有用于与供气管道螺纹连接的内螺纹结构。

如图1至图3所示，为便于对自闭阀内的各个器件进行安装和检修，本申请中在安装壳A01的上端设置有可拆卸的盖体A011，所述第一压力传感器B01、第二压力传感器B04、第三压力传感器B05和控制线路板A05均通过所述盖体A011封装于所述安装壳A01内，在安装和检修时可通过将盖体A011从安装壳A01上取下即可，同时通过盖体A011也对位于安装壳A01内的电子器件进行保护；

如图1至图3所示，为便于用户直观的了解到当前燃气管道内的压力情况和外界环境温度情况，本实施例中的所述电子自闭阀还包括设于所述控制线路板A05上的显示屏和控制按钮A03，所述盖体A011上设置有与所述显示屏和所述控制按钮A03匹配的安装孔；所述显示屏用于显示外界空气压力P1、前端管道B07内的燃气压力P2、后端管道B06内的燃气压力P3和外界环境温度T1，同时控制线路板A05上还可布置通讯单元，通讯单元与主控芯片连接，主控芯片获取的数据信息和处理结果可通过通讯单元传输给远程终端进行显示，例如手机或电脑等。

由于本申请中的显示屏能够显示多个数据，为便于用户更为清晰的了解到各个数据，本申请中的所述控制按钮A03用于切换所述显示屏的显示数据，例如从显示外界空气压力P1、前端管道B07内的燃气压力P2和压力差值PG切换至显示前端管道B07内的燃气压力P2、后端管道B06内的燃气压力P3和压力差值ΔP。由于本申请中的自闭阀在关闭后需要人工手动复位，因此本实施例中的控制按钮A03还具有控制关闭的所述阀体B13复位的功能，使得所述前端管道B07和所述后端管道B06由断开状态转变为连通状态。即控制按钮A03与主控芯片连接，在设定的一定按压环境下向主控芯片传输阀体B13复位的信号，由主控芯片控制阀体B13复位。

当燃气从前端管道B07进入阀体B13内时，需要调整燃气的流量，因此本实施例中的电子自闭阀还包括限流机构B08，所述限流机构B08设于所述前端管道B07内并位于所述第一压力传感器B01和所述第二压力传感器B04之间。

如图4所示，根据本申请的另一方面，提供一种管道燃气保护方法，使用如上述的电子自闭阀，以及如下步骤：

S10.获取外界空气压力P1和前端管道B07内的燃气压力P2；

外界空气压力P1由第一压力传感器B01监测获取，前端管道B07内的燃气压力P2由安装在前端管道B07上的第二压力传感器B04监测获取；

S20.基于所述外界空气压力P1和前端管道B07内的燃气压力P2得到燃气供气压力Pg，Pg＝P2-P1；

燃气供气压力实质为前端管道B07内的燃气压力与外界空气压力的压力差，本申请中的电子自闭阀中的控制模块A051根据该压力差来判断前端管道B07内的燃气压力是否欠压和是否超压；

S30.当管道内燃气供气压力Pg小于预设的欠压保护阈值或大于超压保护阈值时，则表明当前前端管道B07内的燃气压力欠压或超压，由控制模块A051控制阀体B13关闭；

S40.获取后端管道B06内的燃气压力P3；

后端管道B06内的燃气压力P3由安装在后端管道B06上的第三压力传感器B05监测获取；

S50.基于所述前端管道B07内的燃气压力P2和所述后端管道B06内的燃气压力P3得到前后端管道B06燃气压力差ΔP，ΔP＝P2-P3；

本申请中电子自闭阀的控制模块A051根据前后端管道B06燃气压力差ΔP来判断后端管道B06内的燃气瞬时流量是否超流；

S60.当所述前后端管道B06燃气压力差ΔP大于预设的超流保护阈值时，则表明当前后端管道B06内的燃气瞬时流量超流，由控制模块A051控制阀体B13关闭；

S70.由安装在阀体B13外部的温度传感度获取外界环境温度T1，当所述外界环境温度T1大于预设的超温保护阈值时，则表明外接环境温度大于安全运行温度，由控制模块A051控制阀体B13关闭。

在本实施例中的燃气保护方法中，由第一压力传感器B01、第二压力传感器B04、第三压力传感器B05和温度传感器B02分别监测外界空气压力、前端管道B07内的燃气压力、后端管道B06内的燃气压力和环境温度，由控制模块A051根据不同位置之间的压力差以及温度变化来控制阀体B13是否关闭的目的，从而实现了由电子器件来监测燃气压力、外界压力和环境温度，并根据监测结果来控制阀体B13动作，提高监测精度，便于精确校准，使其相对于机械自闭阀在工作一致性和使用寿命上得到极大提升的技术效果，进而解决了相关技术中的纯机械结构的自闭阀由于器件的机械性能一致性不佳，结构容易老化而导致实际使用效果不佳的问题。

由于本申请中的电子自闭阀主要是通过压力传感器来监测管道内的燃气压力，通过温度传感器B02来监测外界环境温度。而对于管道内的燃气流动而言，可能会存在一定的压力波动，此类波动实际上并不会影响用气体验，但是对于机械自闭阀而言，一旦产生一次压力波动便会触发自闭阀内的机械结构导致自闭阀关闭。

因此，本申请中采用电子原理，在管道内的压力波动时，通过相应的算法对不稳定的压力波动进行滤除，从而有效的减少误报，提升实际的使用体验。

具体的，基于所述外界空气压力P1和前端管道B07内的燃气压力P2得到燃气供气压力Pg，Pg＝P2-P1；

当燃气供气压力Pg小于预设的欠压保护阈值或大于超压保护阈值时，控制阀体B13关闭，具体为：

在每一个预设时间段t1内，基于所述外界空气压力P1和前端管道B07内的燃气压力P2得到燃气供气压力Pg；

当燃气供气压力Pg小于预设的欠压保护阈值时，以预设时间段t2为间隔连续获取N1个燃气供气压力Pg，N1为大于1的整数；t2<t1；

当N1个燃气供气压力Pg均小于预设的欠压保护阈值时，控制阀体B13关闭；

当燃气供气压力Pg大于预设的超压保护阈值时，以预设时间段t2为间隔连续获取N1个燃气供气压力Pg；

当N1个燃气供气压力Pg均大于预设的超压保护阈值时，控制阀体B13关闭。

在本实施例中，t1＝10秒，t2＝1秒，N1＝10。在燃气正常的使用过程中，控制模块A051每隔10秒时间采集1个Pg值，当出现Pg值小于欠压保护阈值时，每隔1秒时间连续采集10个燃气供气压力Pg，若10个燃气供气压力Pg均小于预设的欠压保护阈值，则判定为需要进行欠压保护，由控制模块A051控制阀体B13关闭。

若10个燃气供气压力Pg均大于预设的超压保护阈值，则判定为需要进行超压保护，由控制模块A051控制阀体B13关闭。

若在按照1秒时间为间隔连续采集10个燃气供气压力Pg的过程中，任意一个时间下采集的燃气供气压力Pg大于预设的欠压保护阈值则小于预设的超压保护阈值，则判定为管道内燃气压力波动，此时控制模块A051不做欠压保护，即不控制阀体B13关闭。

可以理解的是，由于本申请采用控制线路板A05上的主控芯片来进行数据的逻辑处理，因此对于不同的使用环境，操作人员可自行设置对应的t1值、t2值和N1值。

进一步的，基于所述前端管道B07内的燃气压力P2和所述后端管道B06内的燃气压力P3得到前后端管道B06燃气压力差ΔP，ΔP＝P2-P3；

当所述前后端管道B06燃气压力差ΔP大于预设的超流保护阈值时，控制阀体B13关闭，具体为：

在每一个预设时间段t3内，基于所述前端管道B07内的燃气压力P2和所述后端管道B06内的燃气压力P3得到前后端管道B06燃气压力差ΔP；

当所述前后端管道B06燃气压力差ΔP大于预设的超流保护阈值时，以预设时间段t4为间隔连续获取N2个前后端管道B06燃气压力差ΔP，N2为大于1的整数；t4<t3；

当N2个前后端管道B06燃气压力差ΔP均大于预设的超流保护阈值时，控制阀体B13关闭。

本实施例中的滤除算法逻辑与上述实施例的内容类似，可预设t3＝10秒，t4＝1秒，N2＝10。在燃气正常的使用过程中，控制模块A051每隔10秒时间采集1个前后端管道B06燃气压力差ΔP值，当出现ΔP值大于预设的超流保护阈值时，每隔1秒时间连续采集10个前后端管道B06燃气压力差ΔP值，若10个前后端管道B06燃气压力差ΔP值均大于预设的超流保护阈值时，则判定为需要进行超流保护，由控制模块A051控制阀体B13关闭。

若在按照1秒时间为间隔连续采集10个前后端管道B06燃气压力差ΔP值的过程中，任意一个时间下采集的ΔP值小于预设的超流保护阈值则判定为管道内燃气流量波动，此时控制模块A051不做超流保护，即不控制阀体B13关闭。

可以理解的是，由于本申请采用控制线路板A05上的主控芯片来进行数据的逻辑处理，因此对于不同的使用环境，操作人员可自行设置对应的t3值、t4值和N2值。

进一步的，获取外界环境温度T1，当所述外界环境温度T1大于预设的超温保护阈值时，控制阀体B13关闭，具体为：

在每一个预设时间段t5内获取外界环境温度T1，当所述外界环境温度T1大于预设的超温保护阈值时，以预设时间段t6为间隔连续获取N3个外界环境温度T1，N3为大于1的整数；t6<t5；

当N3个外界环境温度T1均大于预设的超温保护阈值时，控制阀体B13关闭。

本实施例中的滤除算法逻辑与上述实施例的内容类似，可预设t5＝10秒，t6＝1秒，N3＝10。在燃气正常的使用过程中，控制模块A051每隔10秒时间采集1个外界环境温度T1，当出现T1值大于预设的超温保护阈值时，每隔1秒时间连续采集10个外界环境温度T1，若10个T1值均大于预设的超温保护阈值时，则判定为需要进行超温保护，由控制模块A051控制阀体B13关闭。

若在按照1秒时间为间隔连续采集10个T1值的过程中，任意一个时间下采集的T1值小于预设的超温保护阈值则判定为外界环境温度波动，此时控制模块A051不做超温保护，即不控制阀体B13关闭。

可以理解的是，由于本申请采用控制线路板A05上的主控芯片来进行数据的逻辑处理，因此对于不同的使用环境，操作人员可自行设置对应的t5值、t6值和N3值。

本申请通过上述的波动滤除方法，可有效的在燃气流动监测中减少误报，即减少在压力和温度波动下阀体B13关闭的情况，提升用户的实际使用体验。并且由于本申请中采用电子原理来控制阀体B13的关闭，因此各项保护功能的阈值，均可以通过预留端口进行配置。根据现场不同的实际工况，可以灵活实现个性化的参数配置，从而极大的提升本发明对不同使用工况下的适配能力。

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

Claims (10)

1.一种电子自闭阀，其特征在于，包括：阀体、前端管道、后端管道、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、温度传感器和控制模块；其中，

所述前端管道和所述后端管道分别设于所述阀体的进口端和出口端；

所述第一压力传感器用于监测外界空气压力P1，所述第二压力传感器用于监测所述前端管道内的燃气压力P2，所述第三压力传感器用于监测所述后端管道内的燃气压力P3，所述温度传感器用于监测外界环境温度T1；

所述控制模块用于获取所述外界空气压力P1与前端管道内的燃气压力P2的压力差值PG，当所述压力差值PG超出压力保护范围时，控制所述阀体关闭；以及，

用于获取所述前端管道内的燃气压力P2与所述后端管道内的燃气压力P3的压力差值ΔP，当所述压力差值ΔP超出超流保护阈值时，控制所述阀体关闭；以及，

用于获取所述外界环境温度T1，当所述外界环境温度T1超出超温保护阈值时，控制所述阀体关闭。

2.根据权利要求1所述的电子自闭阀，其特征在于，还包括安装壳，所述阀体设于所述安装壳内，所述前端管道和所述后端管道的相对端延伸入所述安装孔内后分别与所述阀体的进口端和出口端连接。

3.根据权利要求2所述的电子自闭阀，其特征在于，所述第一压力传感器固设于所述前端管道延伸入所述安装壳内的一端，所述第二压力传感器固设于所述后端管道延伸入所述安装壳内的一端。

4.根据权利要求3所述的电子自闭阀，其特征在于，所述控制模块设置为控制线路板，所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、温度传感器和阀体与所述控制线路板电性连接；

所述阀体设置为电动球阀，所述电动球阀的驱动端与所述控制线路板电性连接。

5.根据权利要求4所述的电子自闭阀，其特征在于，所述安装壳的上端设置有可拆卸的盖体，所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和控制线路板均通过所述盖体封装于所述安装壳内；

所述电子自闭阀还包括设于所述控制线路板上的显示屏和控制按钮，所述盖体上设置有与所述显示屏和所述控制按钮匹配的安装孔；

所述显示屏用于显示外界空气压力P1、前端管道内的燃气压力P2、后端管道内的燃气压力P3和外界环境温度T1；

所述控制按钮用于切换所述显示屏的显示数据和控制关闭的所述阀体复位，以使所述前端管道和所述后端管道由断开状态转变为连通状态。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电子自闭阀，其特征在于，还包括限流机构，所述限流机构设于所述前端管道内并位于所述第一压力传感器和所述第二压力传感器之间。

7.一种管道燃气保护方法，其特征在于，使用如权利要求1至6任一项所述的电子自闭阀，以及如下步骤：

获取外界空气压力P1和前端管道内的燃气压力P2；

基于所述外界空气压力P1和前端管道内的燃气压力P2得到燃气供气压力Pg，Pg＝P2-P1；

当管道内燃气供气压力Pg小于预设的欠压保护阈值或大于超压保护阈值时，控制阀体关闭；

获取后端管道内的燃气压力P3；

基于所述前端管道内的燃气压力P2和所述后端管道内的燃气压力P3得到前后端管道燃气压力差ΔP，ΔP＝P2-P3；

当所述前后端管道燃气压力差ΔP大于预设的超流保护阈值时，控制阀体关闭；

获取外界环境温度T1，当所述外界环境温度T1大于预设的超温保护阈值时，控制阀体关闭。

8.根据权利要求7所述的管道燃气保护方法，其特征在于，所述基于所述外界空气压力P1和前端管道内的燃气压力P2得到燃气供气压力Pg，Pg＝P2-P1；

当燃气供气压力Pg小于预设的欠压保护阈值或大于超压保护阈值时，控制阀体关闭，具体为：

在每一个预设时间段t1内，基于所述外界空气压力P1和前端管道内的燃气压力P2得到燃气供气压力Pg；

当燃气供气压力Pg小于预设的欠压保护阈值时，以预设时间段t2为间隔连续获取N1个燃气供气压力Pg，N1为大于1的整数；t2<t1；

当N1个燃气供气压力Pg均小于预设的欠压保护阈值时，控制阀体关闭；

当燃气供气压力Pg大于预设的超压保护阈值时，以预设时间段t2为间隔连续获取N1个燃气供气压力Pg；

当N1个燃气供气压力Pg均大于预设的超压保护阈值时，控制阀体关闭。

9.根据权利要求7所述的管道燃气保护方法，其特征在于，所述基于所述前端管道内的燃气压力P2和所述后端管道内的燃气压力P3得到前后端管道燃气压力差ΔP，ΔP＝P2-P3；

当所述前后端管道燃气压力差ΔP大于预设的超流保护阈值时，控制阀体关闭，具体为：

在每一个预设时间段t3内，基于所述前端管道内的燃气压力P2和所述后端管道内的燃气压力P3得到前后端管道燃气压力差ΔP；

当所述前后端管道燃气压力差ΔP大于预设的超流保护阈值时，以预设时间段t4为间隔连续获取N2个前后端管道燃气压力差ΔP，N2为大于1的整数；t4<t3；

当N2个前后端管道燃气压力差ΔP均大于预设的超流保护阈值时，控制阀体关闭。

10.根据权利要求7所述的管道燃气保护方法，其特征在于，所述获取外界环境温度T1，当所述外界环境温度T1大于预设的超温保护阈值时，控制阀体关闭，具体为：

在每一个预设时间段t5内获取外界环境温度T1，当所述外界环境温度T1大于预设的超温保护阈值时，以预设时间段t6为间隔连续获取N3个外界环境温度T1，N3为大于1的整数；t6<t5；

当N3个外界环境温度T1均大于预设的超温保护阈值时，控制阀体关闭。

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