CN207161854U - 物联网流量自平衡阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种物联网流量自平衡阀，包括阀体、安装于阀体内的执行机构、安装于阀体上部用于控制执行机构动作的调节机构，在阀体的一侧管壁上设有超声波流量传感器；所述调节机构包括自平衡调节机构以及电动调节机构，所述电动调节机构包括物联网控制器以及电动调整器，物联网控制器输出流量调整控制信号，驱动电动调整器动作，对阀门流量进行设定。本实用新型通过设置超声波流量测量单元对流量进行检测，用铂热电阻测量供回水管道温度，提高了测量精度；通过加装物联网控制器，可减少穿线施工工作量并及时将阀门数据传递到云端，设定可以在云端完成，设定之后管道内流量和温度的变化也可以在云端查看，为区域供热大数据分析提供依据。

Description

物联网流量自平衡阀

技术领域

本实用新型属于领域，具体涉及一种物联网流量自平衡阀。

背景技术

在北方地区，千家万户的取暖温度是否达到要求，是热力供应部门的头等大事，在目前的供热情况中，栋用间用热量的调整和平衡多采用自力式差压式平衡调节阀，部分调节阀具备有线通讯(RS485或者MBUS)功能。有线设备现场走线麻烦一直饱受诟病，同时受差压调节阀本身测量原理的限制，远传数据只能反应管道内流量，长期使用精确度也不理想，而且作为重要参数的楼栋内供回水温度不能及时反馈给供热部门，不能及时调整楼栋内供水温度，影响居民的取暖效果，甚至造成部分热量浪费。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种具有智能调控功能、设备安装简单、流量检测调整精度高的物联网流量自平衡阀。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种物联网流量自平衡阀，包括阀体以及安装于阀体内的执行机构，安装于阀体上部用于控制执行机构动作的调节机构，在阀体的一侧管壁上设有超声波流量传感器；所述调节机构包括自平衡调节机构以及电动调节机构，所述电动调节机构包括物联网控制器以及电动调整器，物联网控制器输出流量调整控制信号，驱动电动调整器动作，对阀门流量进行设定；所述物联网控制器包括MCU、流量采集电路、电机驱动电路以及无线通讯电路，其中，流量采集电路的输出连接MCU的输入，MCU的输出连接电机驱动电路，MCU和无线通讯电路双向连接以进行数据传输。

进一步的，所述超声波流量传感器为对射式超声波探头，发射部分和接收部分分别安装在相对的管壁上。

更进一步的，所述超声波流量传感器为两对对射式超声波探头，每对超声波探头均与管壁呈一定夹角布置，两对超声波探头交叉设置。

进一步的，所述物联网控制器还包括温度采集电路，所述温度采集电路的输出连接MCU的输入，用于采集供水以及回水温度。

更进一步的，所述温度采集电路输入端连接温度传感器，温度传感器采用PT100热电阻。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型通过在阀门的阀体上直接设置超声波流量测量单元对管道内流量进行测量，便于流量检测和控制，利用对射的两对探头提高测量精度，实时供回水温度检测模块采用PT100专用铂热电阻测量供回水管道温度，测量精度高，有利于温度的控制；通过加装当前最先进的物联网控制器，一方面可以减少穿线施工的工作量，另一方面能够及时的将阀门数据传递到云端(控制室)，控制策略(包括但不限于管道内流量)的设定可以在云端完成，设定之后管道内流量和温度的变化也可以在云端查看；由于各种数据诸如管道内流量、供热面积、供回水温差等数据均在云端，可以通过云端大数据提供各类相关报表，为区域供热的大数据分析提供依据，同时可以依据此建立数学模型，为其他类似区域供热提供指导。

附图说明

图1是本实用新型立体结构示意图；

图2是本实用新型主视结构示意图。

其中：1、超声波流量传感器，2、阀体，3、温度传感器，4、电动调整器，5、物联网控制器，6、执行机构

具体实施方式

下面结合附图对实用新型做进一步详细描述：

本实用新型是一种物联网流量自平衡阀，是在现有自力式流量平衡阀的基础上经过特殊改进而来，现有自力式流量平衡阀从结构上说，是一个双阀组合，即由一个手动调节阀组和自动平衡阀组组成，手动调节阀组的作用是设定流量，自动平衡阀的作用是维持流量恒定。对于手动调节阀组来说，手动调节阀组的每一个开度对应一个流量，开度和流量的关系由试验台试验标定，并配有开度的显示和锁定装置。为了便于对流量进行控制，本实用新型将手动调节阀组改为电动控制阀组，即开度调节通过电动调整器来控制，从而实现远程控制和精准调节，同时为了精确测控流量和温度，采用对直管段要求较低的超声波流量传感器来测量流量和对温度测量精度较高的铂热电阻来测量温度，同时优化整体的阀门机构，使其便于安装和维护。

如图1和图2所示，本实用新型包括阀体2以及安装于阀体内的执行机构6，安装于阀体2上部用于控制执行机构6动作的调节机构，在阀体的一侧管壁上设有超声波流量传感器1；所述调节机构包括自平衡调节机构以及电动调节机构，所述电动调节机构包括物联网控制器5以及电动调整器4，物联网控制器输出流量调整控制信号，驱动电动调整器4动作，对阀门流量进行设定；所述物联网控制器包括MCU、流量采集电路、电机驱动电路以及无线通讯电路，其中，流量采集电路的输出连接MCU的输入，MCU的输出连接电机驱动电路，MCU和无线通讯电路双向连接以进行数据传输。

为了控制流量测量精度并尽量减少直管段的影响，所述超声波流量传感器1为对射式超声波探头，发射部分和接收部分分别安装在相对的管壁上。并且所述超声波流量传感器为两对每对超声波探头均与管壁呈一定夹角布置，两对超声波探头交叉设置。

为了能够实时采集供回水温度，所述物联网控制器5还包括温度采集电路，所述温度采集电路的输出连接MCU的输入，用于采集供水以及回水温度。所述温度采集电路输入端连接温度传感器3，温度传感器采用PT100热电阻。

工作流程：

首先通过云端与物联网控制器通讯或者现场设定该物联网自平衡调节阀所在管道内所需流量/供回水温度，如果有水流过，通过超声波流量传感器测得的流量信号传递给MCU，通过温度测量部分测得的供回水温度数据传递给MCU，MUC通过实际流量与设定流量和供回水温度设定值与实际值的关系，判断并驱动电动调整器，驱动执行机构开大或者关小，执行机构执行相应命令的整个流量调节过程可以通过物联网实时监测到。

本实用新型提供了一个能够实现流量精准调控且具备无线物联网通信功能的自平衡调节阀，由于无线物联网控制器的加入，不仅施工简单，而且能够实现云端访问相关数据，并且通过云端大数据依据指定算法处理后根据用户需求提供各类报表，也可以为区域供热的大数据分析提供依据。

本实用新型采用一体式结构设计，减少了系统组成部分，能够更好实现闭环控制，与管道之间采用焊接连接，一次焊接合格，长期使用不会出问题。

Claims (5)

1.一种物联网流量自平衡阀，包括阀体(2)以及安装于阀体(2)内的执行机构(6)，安装于阀体(2)上部用于控制执行机构(6)动作的调节机构，其特征在于：在阀体(2)的一侧管壁上设有超声波流量传感器(1)；所述调节机构包括自平衡调节机构以及电动调节机构，所述电动调节机构包括物联网控制器(5)以及电动调整器(4)，物联网控制器(5)输出流量调整控制信号，驱动电动调整器动作，对阀门流量进行设定；所述物联网控制器包括MCU、流量采集电路、电机驱动电路以及无线通讯电路，其中，流量采集电路的输出连接MCU的输入，MCU的输出连接电机驱动电路，MCU和无线通讯电路双向连接以进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的物联网流量自平衡阀，其特征在于所述超声波流量传感器(1)为对射式超声波探头，发射部分和接收部分分别安装在相对的管壁上。

3.根据权利要求2所述的物联网流量自平衡阀，其特征在于所述超声波流量传感器(1)为两对对射式超声波探头，每对超声波探头均与管壁呈一定夹角布置，两对超声波探头交叉设置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的物联网流量自平衡阀，其特征在于所述物联网控制器还包括温度采集电路，所述温度采集电路的输出连接MCU的输入，用于采集供水以及回水温度。

5.根据权利要求4所述的物联网流量自平衡阀，其特征在于温度采集电路输入端连接温度传感器(3)，温度传感器采用PT100热电阻。