CN118328197A - 一种声发射燃气过流切断装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种声发射燃气过流切断装置及其控制方法，该装置安装在燃气管道上，该装置包括气体压力传感器、涡源体、声发射传感器、控制器和电控阀，所述气体压力传感器和涡源体安装在燃气管道内，所述声发射传感器设在涡源体后端用于检测涡源体产生的漩涡；所述控制器分别连接气体压力传感器和声发射传感器，用于采集压力与声发射信号，并计算声发射脉冲频率及气体压力大小，根据计算结果判断是否存在异常情况，若存在，所述控制器控制电控阀关闭。与现有技术相比，本发明具有实现成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃气安全装置，尤其是涉及一种声发射燃气过流切断装置及其控制方法。
背景技术
阀门是介质输送系统中的控制装置，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压等功能，可用于控制空气、水、蒸汽、燃气等各种类型的流体的运动。
过流量切断阀常用于家用低压燃气管路中，通过感应燃气管道内压力或流量，并与预设压力或流量比较，超出设定值时自动关闭；但是现有过流量切断阀一般采用电控比例调节阀，这类阀门一般存在实现成本高、结构复杂等问题。
因此如何通过一种低成本方式来实现燃气过流有效切断，成为需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实现成本低的声发射燃气过流切断装置及其控制方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
根据本发明的一个方面，提供了一种声发射燃气过流切断装置，该装置安装在燃气管道上，该装置包括气体压力传感器、涡源体、声发射传感器、控制器和电控阀，所述气体压力传感器和涡源体安装在燃气管道内，所述声发射传感器设在涡源体后端用于检测涡源体产生的漩涡；
所述控制器分别连接气体压力传感器和声发射传感器，用于采集压力与声发射信号，并计算声发射脉冲频率及气体压力大小，根据计算结果判断是否存在异常情况，若存在，所述控制器控制电控阀关闭。
作为优选的技术方案，所述的气体压力传感器用于检测气体压力。
作为优选的技术方案，当气体流速增加时，所述的涡源体产生的漩涡数量增加。
作为优选的技术方案，当所述漩涡体作用于声发射传感器时，所述声发射传感器所感应的压力产生突变，所述声发射传感器输出突变的脉冲信号，管内气体流速增加，漩涡数量增加，则单位时间内声发射传感器输出的突变的冲信号数量增加，则利用单位时间内的脉冲信号数量计算出流速的大小。
作为优选的技术方案，当单位时间内脉冲数目超过设定的数量时，则燃气管道内气体流速过大，即作过流处理。
作为优选的技术方案，所述异常情况包括过流、过压或欠压状态。
作为优选的技术方案，所述的控制器为具有信息采集及分析功能的控制器。
作为优选的技术方案，所述的控制器通过无线或者有线方式分别与气体压力传感器和声发射传感器连接。
作为优选的技术方案，所述的电控阀包括电控阀壳体以及安装在电控阀壳体上的电控阀执行器，所述电控阀执行器通过无线或者有线方式与控制器连接。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于所述的声发射燃气过流切断装置的控制方法，该方法通过气体压力传感器和声发射传感器采集压力与声发射信号，并传输给与控制器，所述控制器计算声发射脉冲频率及气体压力大小，根据计算的结果判断是否存在过流、过压或欠压状态，如果当前处于过流、过压或欠压状态，所述控制器控制电控阀关闭。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明采用声发射传感器感应漩涡数量，从而计算流量的大小，减少了超声波漩涡流量计的发射装置，大大降低了智能电控阀的成本；
2)声发射漩涡脉冲的幅值的大小反映了气体压力的大小，幅值越大，表明燃气压力越大，通过对声发射漩涡脉冲的幅值特征与压力传感器的输出大小进行数据融合，可以提高压力检测的精度，增加对过压、欠压状态判断可靠性；
3)本发明属于多状态智能检测及控制装置，极大的提高了燃气使用的安全性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中1为气体压力传感器，2为漩涡体，3为声发射传感器，4为漩涡，5为电控阀执行器，6为控制器，7为电控阀壳体
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明利用卡门装置产生漩涡的原理检测流量大小，管内气体流速增加，则卡门装置产生漩涡数量增加，计算单位时间内漩涡数量，可计算出流量的大小。漩涡体与管内气体的压力有明显的区别，采用声发射传感器感应气体的压力，当漩涡体作用于传感器上时，传感器所感应的压力产生突变，此时，传感器输出突变的脉冲信号，管内气体流速增加，漩涡数量增加，则单位时间内传感器输出的突变的冲信号数量增加，则利用单位时间内的脉冲信号数量可计算出流速的大小。当单位时间内脉冲数目超过一定的数量时，则说明管内气体流速过大，即作过流处理。
如图1所示，一种声发射燃气过流切断装置，该装置安装在燃气管道上，该装置包括气体压力传感器1、涡源体2、声发射传感器3、控制器6和电控阀，所述气体压力传感器1和涡源体2安装在燃气管道内，所述声发射传感器3设在涡源体2后端用于检测涡源体2产生的漩涡4；
所述控制器6分别连接气体压力传感器1和声发射传感器3，用于采集压力与声发射信号，并计算声发射脉冲频率及气体压力大小，根据计算结果判断是否存在异常情况，若存在，所述控制器6控制电控阀关闭。所述异常情况包括过流、过压或欠压状态。
所述的气体压力传感器1用于检测气体压力。
当气体流速增加时，所述的涡源体2产生的漩涡4数量增加。当所述漩涡体2作用于声发射传感器3时，所述声发射传感器3所感应的压力产生突变，所述声发射传感器3输出突变的脉冲信号，管内气体流速增加，漩涡数量增加，则单位时间内声发射传感器3输出的突变的冲信号数量增加，则利用单位时间内的脉冲信号数量计算出流速的大小。当单位时间内脉冲数目超过设定的数量时，则燃气管道内气体流速过大，即作过流处理。
其中利用单位时间内的脉冲信号数量计算出流速的大小具体为：
V＝K*n
其中，V为当前气体流速，n为当前单位时间内声发射的脉冲信号数量，K为流速-脉冲信号数量比例系数。
所述的控制器6为具有信息采集及分析功能的控制器。所述的控制器6通过无线或者有线方式分别与气体压力传感器1和声发射传感器3连接。
所述的电控阀包括电控阀壳体7以及安装在电控阀壳体7上的电控阀执行器5，所述电控阀执行器5通过无线或者有线方式与控制器6连接。
实施例2
本发明还提供一种用于声发射燃气过流切断装置的控制方法，该方法通过气体压力传感器1和声发射传感器3采集压力与声发射信号，并传输给与控制器6，所述控制器6计算声发射脉冲频率及气体压力大小，根据计算的结果判断是否存在过流、过压或欠压状态，如果当前处于过流、过压或欠压状态，所述控制器6控制电控阀关闭。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种声发射燃气过流切断装置，该装置安装在燃气管道上，其特征在于，该装置包括气体压力传感器(1)、涡源体(2)、声发射传感器(3)、控制器(6)和电控阀，所述气体压力传感器(1)和涡源体(2)安装在燃气管道内，所述声发射传感器(3)设在涡源体(2)后端用于检测涡源体(2)产生的漩涡(4)；
所述控制器(6)分别连接气体压力传感器(1)和声发射传感器(3)，用于采集压力与声发射信号，并计算声发射脉冲频率及气体压力大小，根据计算结果判断是否存在异常情况，若存在，所述控制器(6)控制电控阀关闭。
2.根据权利要求1所述的一种声发射燃气过流切断装置，其特征在于，所述的气体压力传感器(1)用于检测气体压力。
3.根据权利要求1所述的一种声发射燃气过流切断装置，其特征在于，当气体流速增加时，所述的涡源体(2)产生的漩涡(4)数量增加。
4.根据权利要求3所述的一种声发射燃气过流切断装置，其特征在于，当所述漩涡体(2)作用于声发射传感器(3)时，所述声发射传感器(3)所感应的压力产生突变，所述声发射传感器(3)输出突变的脉冲信号，管内气体流速增加，漩涡数量增加，则单位时间内声发射传感器(3)输出的突变的冲信号数量增加，则利用单位时间内的脉冲信号数量计算出流速的大小。
5.根据权利要求3所述的一种声发射燃气过流切断装置，其特征在于，当单位时间内脉冲数目超过设定的数量时，则燃气管道内气体流速过大，即作过流处理。
6.根据权利要求3所述的一种声发射燃气过流切断装置，其特征在于，所述异常情况包括过流、过压或欠压状态。
7.根据权利要求1所述的一种声发射燃气过流切断装置，其特征在于，所述的控制器(6)为具有信息采集及分析功能的控制器。
8.根据权利要求1所述的一种声发射燃气过流切断装置，其特征在于，所述的控制器(6)通过无线或者有线方式分别与气体压力传感器(1)和声发射传感器(3)连接。
9.根据权利要求1所述的一种声发射燃气过流切断装置，其特征在于，所述的电控阀包括电控阀壳体(7)以及安装在电控阀壳体(7)上的电控阀执行器(5)，所述电控阀执行器(5)通过无线或者有线方式与控制器(6)连接。
10.一种用于权利要求1所述的声发射燃气过流切断装置的控制方法，其特征在于，该方法通过气体压力传感器(1)和声发射传感器(3)采集压力与声发射信号，并传输给与控制器(6)，所述控制器(6)计算声发射脉冲频率及气体压力大小，根据计算的结果判断是否存在过流、过压或欠压状态，如果当前处于过流、过压或欠压状态，所述控制器(6)控制电控阀关闭。
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN118328197A true CN118328197A (zh) | 2024-07-12 |
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