CN115875507A - 一种用于阀门的开度检测装置及管道输送控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于阀门的开度检测装置及管道输送控制装置，涉及阀门设备领域，所述阀门具有阀体、螺杆和手轮，所述螺杆可相对所述阀体作螺旋运动以调整所述阀门的开度，所述手轮固定连接于所述螺杆，所述开度检测装置包括活动件，以及包括第一磁体和第一磁传感器的组合和/或第二磁体和第二磁传感器的组合；所述活动件沿所述螺杆的轴向可移动的连接于所述手轮，所述活动件与所述阀体可活动的连接，所述活动件相对所述阀体的活动方向沿所述螺杆的周向。本装置能够实现对阀门的开度检测。

Description

一种用于阀门的开度检测装置及管道输送控制装置

技术领域

本发明涉及阀门领域，尤其是涉及一种用于阀门的开度检测装置及管道输送控制装置。

背景技术

电力、水务等领域具有大量的管道系统，这些管道系统往往设有阀门，这些阀门所在的位置较为分散，且大部分时间处于无人值守维护的状态，这导致阀门在受到非正常的操作和干扰破坏时，不容易被及时发现，并且在工人操作阀门时，也不容易及时把控阀门状态。

因此如何低成本的实现对阀门的开度检测，尤其是对已经安装好的阀门的开度检测，成为本申请所要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种结构简单、使用方便的用于阀门的开度检测装置及管道输送控制装置。

为了解决上述技术问题，本发明的一种技术方案是：一种用于阀门的开度检测装置，所述阀门具有阀体、螺杆和手轮，所述螺杆可相对所述阀体作螺旋运动以调整所述阀门的开度，所述手轮固定连接于所述螺杆，

所述开度检测装置包括活动件，以及包括第一磁体和第一磁传感器的组合和/或第二磁体和第二磁传感器的组合；

所述活动件沿所述螺杆的轴向可移动的连接于所述手轮，所述活动件与所述阀体可活动的连接，所述活动件相对所述阀体的活动方向沿所述螺杆的周向；

所述第一磁体和所述第一磁传感器中的一个固设于所述阀体，另一个固设于所述活动件，所述第一磁体和/或所述第一磁传感器沿所述螺杆的周向设置，所述第一磁传感器用于检测其与所述第一磁体的相对位置；

所述第二磁体和所述第二磁传感器中的一个固设于所述活动件，另一个固设于所述手轮，所述第二磁传感器用于检测其与所述第二磁体的相对位置。

进一步的，还包括一固定件，所述固定件固定连接于所述阀体，所述第一磁体和所述第一磁传感器中的一个通过所述固定件固设于所述阀体，所述活动件通过所述固定件与所述阀体活动连接。

活动件跟随手轮做同步转动，但同时活动件在转动过程中保持与固定件的接触，活动件不跟随手轮进行升降，因此，利用活动件自身重力或者其它连接结构（如凹凸咬合连接结构）等方式，使活动件能够维持上述活动；第一磁体和第一磁传感器通过活动件的转动使两者具有了相对位移，从而获得阀门的开度数据；但手轮的转动角度往往大于360°，因此通过第二磁体和第二磁传感器组合的配合，通过两组组合之间数据的比对，可以更加准确的测出阀门的开度，仅有一组组合的情况下，也能完成对阀门的开度的检测，只是对检测算法的要求更高。

进一步的，所述螺杆的轴向与水平面具有大于0°的夹角，沿所述螺杆的轴向，所述活动件位于所述固定件的上方，所述活动件在重力的作用下相对所述手轮移动并与所述固定件保持连接的状态。

进一步的，所述固定件和所述活动件中的一个具有凹部，另一个具有凸部，所述凹部和/或所述凸部沿所述螺杆的周向设置，所述凹部和所述凸部活动连接，所述凹部和所述凸部的配合限制所述活动件沿所述螺杆的轴向脱离所述固定件。

对于阀门的安装而言，阀门的安装角度以及螺杆的朝向均存在诸多场景，常规的使用场景中，即螺杆的轴向与阀门所在的管道的轴向是相垂直的，此时螺杆与水平面的角度可以是任意角度，通常螺杆与水平面的角度是90°或0°；在某些特定使用场景下，螺杆的轴向与阀门所在的管道的轴向是存在一个大于0°且小于90°的夹角；在活动件采用自身重力实现活动件前述活动时，本开度检测装置使用场景受阀门安装角度和螺杆的朝向限制，限制条件如上所述，活动件和固定件采用互不脱离的连接结构时（如凹凸咬合连接结构），本开度检测装置使用场景不受阀门安装角度和螺杆的朝向的限制。

进一步的，所述活动件上固定连接有导杆，所述导杆沿所述螺杆的轴向延伸至所述手轮并与所述手轮连接。

进一步的，所述导杆沿所述螺杆的轴向可滑动的连接于所述手轮。

进一步的，所述手轮上固定连接有导向套，所述导杆可滑动的连接于所述导向套。

进一步的，所述导杆为沿所述螺杆的轴向可伸缩的伸缩杆，所述导杆的一端与所述活动件固定连接，另一端与所述手轮固定连接。

进一步的，所述第二磁体和所述第二磁传感器中的一个位于所述导杆。

进一步的，所述活动件上转动连接有用于与所述固定件滚动连接的滚动元件。

为了解决上述技术问题，本发明的一种技术方案是：一种管道输送控制装置，所述管道输送控制装置包括阀门和如上任一项所述的用于阀门的开度检测装置，所述开度检测装置用于检测所述阀门的开度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本申请第一种方案适用于阀门的手轮朝上安装的使用场景，最佳的使用场景为阀门的手轮朝上，阀门的螺杆与水平面相垂直的情景，其中利用活动件自身的重力的作用，让活动件在重力作用下始终保持与固定件的定距离接触，通过手轮驱动活动件转动，通过设置在活动件和固定件上的磁体和磁传感器，实现对阀门的开度检测。

2、本申请的第二种方案适用任意安装角度的阀门，活动件咬合连接于固定件上，确保活动件在转动过程中不会脱离固定件，通过设置在活动件和固定件上的磁体和磁传感器，实现对阀门的开度检测。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图。

图2为本发明实施例二的结构示意图。

图3为本发明实施例三的结构示意图。

图4为本发明实施例四的结构示意图。

图5为本发明实施例五的结构示意图。

图6为本发明实施例六的结构示意图。

图中：1-阀门，11-阀体，12-螺杆，13-手轮，2-固定件，21-第一磁体，3-活动件，31-第一磁传感器，32-导杆，33-导向套，34-伸缩杆，35-第二磁体，36-第二磁传感器，4-带凹部的活动件。

实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效作详细说明。

实施例一

如图1所示，一种用于阀门的开度检测装置，开度检测装置用于对管道系统中阀门1的开度进行检测，阀门1连接在管道上并用于控制管道内的流体的流量。阀门1具有阀体11、螺杆12和手轮13，螺杆12可相对阀体11做螺旋运动以调整阀门1的开度，手轮13固定连接在螺杆12上并用于转动螺杆12。阀门1为本领域的常规使用阀门，其内部结构和运行原理为公知的技术，本申请不再加以赘述。

开度检测装置包括：固定件2、活动件3、第一磁体21和第一磁传感器31。

本实施例以螺杆与水平面具有90°的夹角进行示例说明，同时，沿螺杆的轴向，活动件位于固定件的上方，即螺杆朝上设置，此种阀门的安装角度也是本实施例的最佳使用场景。当然，当螺杆与水平面之间的夹角为锐角，且沿螺杆的轴向，活动件位于固定件的上方时，本开度检测装置也能使用，但受元器件的加工精度以及摩擦阻力等影响，螺杆与水平面之间的角度较小时，本装置可能无法保证正常使用。

固定件2固定于阀体11上，固定件2可以采用焊接、粘接或者抱箍结构等方式将其固定连接在阀体11上，固定件2上具有用于安装磁体或磁传感器的凹槽，或者将磁体或磁传感器安装在固定件内部。本实施例中，固定件2用于固定连接第一磁体。

固定件2具有沿螺杆周向环绕螺杆的顶面，该顶面与水平面平行或重合。第一磁体沿所述螺杆的周向设置，本实施例中，第一磁体的数量为多个，均布在固定件的顶面上。

活动件3具有一与固定件2的顶面相贴合的底面，活动件3上固定连接有导杆32，导杆32沿螺杆12的轴向延伸至手轮13并与手轮13滑动连接。

本实施例中，手轮13上固定连接有用于套接导杆的导向套33，为了使导杆32的滑动更加顺畅，导向套33为直线轴承。

第一磁传感器31固定在活动件3上。

手轮13通过导杆32带动活动件3在固定件的顶面上沿螺杆12的周向转动，即活动件3在自身的重力作用下，活动件3的底面始终保持与固定件2的顶面相贴合的状态；为实现活动件3底面和固定件2顶面始终贴合的目的，阀门1的安装角度具有一定的限制，即螺杆12的轴向与水平面具有大于0°的夹角，沿螺杆12的轴向，活动件3位于固定件2的上方，本实施例采用螺杆与水平面具有90°的夹角°进行举例说明。

为使本开度检测装置能够起作用，最佳实施例为阀门的螺杆12与水平面相垂直且手轮13位于阀体11的正上方。

为避免导杆32的存在影响操作人员转动手轮13，导杆32应尽可能的临近螺杆12布置。

为减小固定件和活动件之间的接触面积，且减少活动件滑动时的摩擦阻力，减少活动件和固定件之间的滑动磨损，活动件的底面上可转动连接有滚动元件，如滚轮、滚珠等，本实施例未予以示出。

本实施例中，固定件2上设置有沿螺杆轴向环绕螺杆的第一磁体21，活动件3上设置有第一磁传感器31；第一磁传感器31用于检测其与第一磁体21的相对位置。当然也可将固定件采用环形磁体制成，也能实现阀门的开度检测的功能，出于制作成本以及使用成本，不考虑将固定件整体使用磁体制成的方案。

本装置在使用时，活动件3跟随手轮13同步转动，但活动件3与固定件2在活动过程中始终保持接触的状态，活动件沿环绕螺杆的方向进行转动，第一磁体和第一磁传感器之间发生相对位置变化，进而可以检测阀门的开度。

实施例二

如图2所示，一种用于阀门的开度检测装置，其结构与实施例一基本相同，区别在于导杆为伸缩杆34。伸缩杆34的顶端固定连接在手轮13底部，伸缩杆34的底端固定连接在活动件3的顶部。

实施例三

如图3所示，一种用于阀门的开度检测装置，开度检测装置用于对管道系统中阀门1的开度进行检测，阀门1连接在管道上并用于控制管道内的流体的流量。阀门1具有阀体11、螺杆12和手轮13，螺杆12可相对阀体11做螺旋运动以调整阀门1的开度，手轮13固定连接在螺杆12上并用于转动螺杆12。阀门1为本领域的常规使用阀门，其内部结构和运行原理为公知的技术，本申请不再加以赘述。

用于阀门的开度检测装置包括：固定件2、带凹部的活动件4、第一磁体21和第一磁传感器31。

固定件2固定于阀体11上，固定件2可以采用焊接、粘接或者抱箍结构等方式将其固定连接在阀体11上，固定件2上具有用于安装磁体或磁传感器的凹槽，或者将磁体或磁传感器安装在固定件内部。本实施例中，固定件2用于固定连接第一磁体。

固定件2具有沿螺杆12周向环绕螺杆12的凸部；本实施例中，固定件2的凸部为固定件2的周侧壁，当然，凸部也可位于固定件其它表面，为降低生产成本，使用固定件2的周侧壁作为凸部是最佳方式。

带凹部的活动件4具有与凸部相咬合并活动连接的凹部，带凹部的活动件4上固定连接有导杆32，导杆32沿螺杆12的轴向延伸至手轮13并与手轮13滑动连接。手轮13通过导杆32驱动带凹部的活动件4沿螺杆的周向环绕螺杆转动，凹部和凸部始终保持咬合并连接的状态；凹部和凸部咬合并活动连接时，应保证沿螺杆的轴向，凹部和凸部在该方向上不会脱离，或者说带凹部的活动件不脱离固定件。

本实施例中，手轮13上固定连接有用于套接导杆的导向套33，为了使导杆32的滑动更加顺畅，导向套33为直线轴承。手轮13转动时，导杆32在导向套33内滑动。凹部和凸部的配合，使阀门的安装角度不受限制，适用各种安装场合。

为避免导杆32的存在影响操作人员转动手轮13，导杆32应尽可能的临近螺杆12布置。

本实施例中，固定件2上设置有沿螺杆周向环绕螺杆的第一磁体21，通常第一磁体的数量为多个，均布在固定件上，带凹部的活动件4上设置有第一磁传感器31；第一磁传感器31用于检测其与第一磁体21的相对位置。当然也可将固定件采用环形磁体制成，也能实现阀门开度检测的功能，出于制作成本以及使用成本，不考虑将固定件整体使用磁体制成的方案。

本装置在使用时，带凹部的活动件跟随手轮同步转动，但带凹部的活动件与固定件在凹部和凸部的配合下始终保持相连接的状态，带凹部的活动件沿螺杆周向环绕螺杆进行转动，第一磁体21和第一磁传感器31之间发生相对位置变化，进而可以检测阀门的开度。

凹部和凸部可根据需要选择设置在固定件或活动件上，两者的结构只要能够实现在滑动过程中不脱离即可，如燕尾槽结构、T形槽结构等。

实施例四

如图4所示，一种用于阀门的开度检测装置，其结构与实施例三基本相同，区别在于导杆为伸缩杆34。伸缩杆34的顶端固定连接在手轮13底部，伸缩杆34的底端固定连接在带凹部的活动件4的顶部。

实施例五

如图5所示，一种用于阀门的开度检测装置，其结构与实施例一基本相同，区别在于本开度检测装置还包括第二磁体35和第二磁传感器36。

本实施例中，第二磁体35的数量为多个，且均沿导杆轴向固定设置在导杆32上，第二磁传感器36固定设置在导向套33上，当导杆32在导向套33内滑动时，第二磁传感器36用于检测其与第二磁体35的相对位置。

通过增加第二磁体35和第二磁传感器36组合的配合，通过两组磁体和磁传感器组合之间数据的比对，可以更加准确的测出阀门的开度。

实施例六

如图6所示，一种用于阀门的开度检测装置，其结构与实施例四基本相同，区别在于本开度检测装置还包括第二磁体35和第二磁传感器36。

本实施例中，第二磁体35的数量为多个，分别固定设置在伸缩杆34的每一个活动节上，第二磁传感器36固定设置在手轮13上，当伸缩杆34沿螺杆的轴向发生伸缩运动时，第二磁传感器36用于检测其与第二磁体35的相对位置。

通过增加第二磁体35和第二磁传感器36组合的配合，通过两组磁体和磁传感器组合之间数据的比对，可以更加准确的测出阀门的开度。

本申请还提供一种管道输送控制装置，其包括阀门和用于阀门的开度检测装置，开度检测装置用于检测阀门的开度。阀门和开度检测装置可以完成组装后再运输至使用地点继而与管道连接，也可以是阀门先与管道连接，然后再将开度检测装置按要求安装至阀门或管道。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种用于阀门的开度检测装置，所述阀门具有阀体、螺杆和手轮，所述螺杆可相对所述阀体作螺旋运动以调整所述阀门的开度，所述手轮固定连接于所述螺杆，其特征在于：

所述开度检测装置包括活动件，以及包括第一磁体和第一磁传感器的组合和/或第二磁体和第二磁传感器的组合；

所述活动件沿所述螺杆的轴向可移动的连接于所述手轮，所述活动件与所述阀体可活动的连接，所述活动件相对所述阀体的活动方向沿所述螺杆的周向；

所述第一磁体和所述第一磁传感器中的一个固设于所述阀体，另一个固设于所述活动件，所述第一磁体和/或所述第一磁传感器沿所述螺杆的周向设置，所述第一磁传感器用于检测其与所述第一磁体的相对位置；

所述第二磁体和所述第二磁传感器中的一个固设于所述活动件，另一个固设于所述手轮，所述第二磁传感器用于检测其与所述第二磁体的相对位置。

2.根据权利要求1所述的用于阀门的开度检测装置，其特征在于：

还包括一固定件，所述固定件固定连接于所述阀体，所述第一磁体和所述第一磁传感器中的一个通过所述固定件固设于所述阀体，所述活动件通过所述固定件与所述阀体活动连接。

3.根据权利要求2所述的用于阀门的开度检测装置，其特征在于：

所述螺杆的轴向与水平面具有大于0°的夹角，沿所述螺杆的轴向，所述活动件位于所述固定件的上方，所述活动件在重力的作用下相对所述手轮移动至与所述固定件保持连接的状态。

4.根据权利要求2所述的用于阀门的开度检测装置，其特征在于：

所述固定件和所述活动件中的一个具有凹部，另一个具有凸部，所述凹部和/或所述凸部沿所述螺杆的周向设置，所述凹部和所述凸部活动连接，所述凹部和所述凸部的配合限制所述活动件沿所述螺杆的轴向脱离所述固定件。

5.根据权利要求3或4所述的用于阀门的开度检测装置，其特征在于：

所述活动件上固定连接有导杆，所述导杆沿所述螺杆的轴向延伸至所述手轮并与所述手轮连接。

6.根据权利要求5所述的用于阀门的开度检测装置，其特征在于：

所述导杆沿所述螺杆的轴向可滑动的连接于所述手轮。

7.根据权利要求6所述的用于阀门的开度检测装置，其特征在于：

所述手轮上固定连接有导向套，所述导杆可滑动的连接于所述导向套。

8.根据权利要求5所述的用于阀门的开度检测装置，其特征在于：

所述导杆为沿所述螺杆的轴向可伸缩的伸缩杆，所述导杆的一端与所述活动件固定连接，另一端与所述手轮固定连接。

9.根据权利要求5所述的用于阀门的开度检测装置，其特征在于：

所述第二磁体和所述第二磁传感器中的一个位于所述导杆。

10.根据权利要求5所述的用于阀门的开度检测装置，其特征在于：

所述活动件上转动连接有用于与所述固定件滚动连接的滚动元件。

11.一种管道输送控制装置，其特征在于：

所述管道输送控制装置包括阀门和如权利要求1至10任一项所述的用于阀门的开度检测装置，所述开度检测装置用于检测所述阀门的开度。

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