CN209925685U - 三通阀及阀门控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种三通阀，包括阀体和电动调节装置，阀体包括第一管路、第二管路、第三管路、阀芯和传感器，阀芯设于第一管路、第二管路和第三管路的交汇处，电动调节装置和阀芯相连，电动调节装置用于控制阀芯的旋转，以改变三通阀中流体在第一管路、第二管路和第三管路中的流向和流速，传感器用于检测流体的流速信息、阀芯的旋转方向信息和旋转角度信息。通过电动调节装置调节阀芯的旋转方向和旋转角度，改变阀体内流体的流向和流速，同时，传感器检测三通阀中流体的流速、阀芯的旋转角度和方向，实时了解三通阀和流体的各项数据信息，更加智能化和人性化，拓宽了三通阀的应用领域，提高了实用性。

Description

三通阀及阀门控制系统

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，尤其涉及三通阀及阀门控制系统。

背景技术

三通阀是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流等功能。随着技术的不断发展，普通三通阀的作用已经无法满足人们日常生活需要。普通三通阀需要手动操作，比较复杂，并且无法记录阀体内的各项数据信息，同时，也无法精确的调节三通阀的开度，局限了三通阀的应用领域。

实用新型内容

本实用新型提供了一种三通阀，包括阀体和电动调节装置，电动调节装置控制阀体内阀芯的旋转，精确调节阀体的开度，改变阀体内流体的流向和流速；同时，阀体设置有传感器，用以检测三通阀中流体的流速、阀芯的旋转角度和方向，以便实时了解三通阀和流体的各项数据信息。

第一方面，本实用新型提供了一种三通阀，包括阀体和电动调节装置，所述阀体包括第一管路、第二管路、第三管路、阀芯和传感器，所述阀芯设于所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路的交汇处，所述电动调节装置和所述阀芯相连，所述电动调节装置用于控制所述阀芯的旋转，以改变所述三通阀中流体在所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路中的流向和流速，所述传感器用于检测所述流体的流速信息、所述阀芯的旋转方向信息和旋转角度信息。

可选的，所述电动调节装置包括收发器和控制器，所述收发器用于接收所述流速信息、所述旋转方向信息、所述旋转角度信息和终端的第一执行信号，所述控制器用于根据所述收发器接收的所述第一执行信号控制所述阀芯的旋转。

可选的，所述第一执行信号包括第一流速参数、第一方向参数、第一角度参数和第一时间参数中的至少一种。

可选的，所述控制器根据所述第一流速参数、所述第一方向参数、所述第一角度参数和/或所述第一时间参数控制所述阀芯的旋转。

进一步可选的，所述控制器根据所述第一方向参数控制所述阀芯的旋转方向。进一步可选的，所述控制器根据所述第一角度参数控制所述阀芯的旋转角度。进一步可选的，所述控制器根据所述第一流速参数控制所述阀芯的旋转以使所述流体的流速符合所述第一流速参数。进一步可选的，所述控制器根据所述第一时间参数控制所述阀芯的旋转以使所述流体通过所述三通阀的时间符合所述第一时间参数。

进一步可选的，所述控制器包括处理器和驱动器，所述处理器用于将所述第一执行信号转变为驱动信号并发送给所述驱动器，所述驱动器用于接收所述驱动信号并根据所述驱动信号驱动所述阀芯的旋转。

可选的，所述传感器设置于所述阀体内部并与所述阀芯电相连。

可选的，所述传感器包括设置于所述第一管路内的第一子传感器、所述第二管路内的第二子传感器、第三管路内的第三子传感器以及设置于所述阀芯上并与所述阀芯电相连的第四子传感器。

可选的，所述阀芯呈T型、L型、V型或漏斗型。

第二方面，本实用新型提供了一种阀门控制系统，包括终端和至少一个如第一方面所述的三通阀，所述三通阀中的所述电动调节装置用于接收所述终端发送的第一执行信号并根据所述第一执行信号控制所述阀芯的旋转，以改变所述三通阀内流体的流速和流向，所述三通阀中的所述传感器用于检测所述流体的流速信息、所述阀芯的旋转方向信息和旋转角度信息。

可选的，所述电动调节装置包括收发模块和控制模块，所述收发模块用于接收所述流速信息、所述旋转方向信息、所述旋转角度信息和所述第一执行信号，所述控制模块用于根据所述收发模块接收的所述第一执行信号控制所述阀芯的旋转。

进一步可选的，所述控制模块包括处理单元和驱动单元，所述处理单元用于将所述第一执行信号转变为驱动信号并发送至驱动单元，所述驱动单元用于接收所述驱动信号并根据所述驱动信号驱动所述阀芯旋转。

可选的，所述第一执行信号包括第一流速参数、第一方向参数、第一角度参数和第一时间参数中的至少一种。

可选的，所述传感器包括实时测定单元、连续测定单元和预设测定单元中的至少一个，其中所述实时测定单元用于检测自当前时刻的所述流速信息、所述旋转方向信息和所述旋转角度信息，所述连续测定单元用于检测自当前时刻开始的一段连续时间内的所述流速信息、所述旋转方向信息和所述旋转角度信息，所述预设测定单元用于检测自当前时刻开始的一预设时间内的所述流速信息、所述旋转方向信息和所述旋转角度信息。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种三通阀，包括阀体和电动调节装置，电动调节装置控制阀芯的旋转，精确调阀体的开度，改变阀体内流体的流向和流速；同时，阀体设置有传感器，用以检测三通阀中流体的流速、阀芯的旋转角度和方向，以便实时了解三通阀和流体的各项数据信息，从而使得三通阀的使用更加智能化和人性化，拓宽了三通阀的应用领域，提高了实用性。本实用新型还提供了一种阀门的控制系统，远程控制三通阀的旋转角度和旋转方向以及阀体内流体的流速，更加人性化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施提供的一种三通阀的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施提供的一种三通阀的阀体的俯视图；

图3是本实用新型实施提供的一种三通阀的阀芯结构示意图，其中，图3中(a)为第一种阀芯结构示意图，图3中(b)为第二种阀芯结构示意图，图3中(c)为第三种阀芯结构示意图，图3中(d)为第四种阀芯结构示意图；

图4是本实用新型实施提供的一种阀门控制系统的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1，为本实用新型实施提供的一种三通阀的立体结构示意图，所述三通阀10包括阀体11和电动调节装置12。请参阅图2，为本实用新型实施提供的所述三通阀10的阀体11的俯视图，所述阀体11包括第一管路111、第二管路112、第三管路113、阀芯110和传感器(未在图2中显示)。所述阀芯110设于所述第一管路111、所述第二管路112和所述第三管路113的交汇处。所述传感器用于检测三通阀中流体的流速信息、所述阀芯110的旋转方向信息和旋转角度信息。

所述电动调节装置12与所述阀芯110相连，且在一具体实施例中所述电动调节装置12设置于所述阀芯110上。可选的，所述电动调节装置12与所述阀芯110电连接。在本实用新型具体实施例中，所述电动调节装置12包括收发器和控制器，所述收发器用于接收所述流速信息、所述旋转方向信息、所述旋转角度信息和终端的第一执行信号，所述控制器用于根据所述收发器接收的所述第一执行信号控制所述阀芯的旋转。可选的，所述控制器包括处理器和驱动器，所述处理器用于将所述第一执行信号转变为驱动信号并发送给所述驱动器，所述驱动器用于接收所述驱动信号并根据所述驱动信号驱动所述阀芯的旋转。具体的，所述驱动器可以但不限于为步进电机。

在本实用新型具体实施例中，所述传感器设置于所述阀体内部并与所述阀芯电相连。所述传感器为具有检测流速、转动方位和角度功能的传感器，或同时存在温度传感器和位移传感器。所述传感器还可以包括温度传感器，用于检测所述流体的温度。在本实用新型具体实施例中，传感器与阀芯相连设置在阀体内，传感器包括流速检测模块和定位模块，在第一管路、第二管路和第三管路均未有流体通过时，传感器中的定位模块检测此时阀芯的位置，定义为第一位置。电动控制装置设置在阀芯上，通过电动控制装置中的步进电机的驱动力转动阀芯，使得流体由第一管路流入，并由第二管路流出，传感器中的定位模块检测此时阀芯的位置，定义为第二位置，根据第一位置和第二位置检测阀芯的旋转方向和角度，如顺时针旋转30°，并通过流速检测模块检测流体在通过阀体时的流速。

在本实用新型具体实施例中，所述传感器包括设置于所述第一管路内的第一子传感器、所述第二管路内的第二子传感器、第三管路内的第三子传感器以及设置于所述阀芯上并与所述阀芯电相连的第四子传感器。所述第一子传感器、所述第二子传感器和所述第三子传感器至少包括具有检测流速功能的传感器，所述第四子传感器至少包括具有检测位移功能的传感器。所述第一子传感器、所述第一子传感器、所述第二子传感器和所述第三子传感器还可以包括具有检测温度的传感器。

在本实用新型具体实施例中，所述三通阀中的所述第一管路111、第二管路112和第三管路113中至少有一个为进口，至少有一个为出口。具体的，可以但不限于为所述第一管路111为进口，所述第二管路112为出口时，第三管路113可以为进口，也可以为出口，也可以没有流体通过。所述电动调节装置12和所述阀芯110相连，所述电动调节装置12用于控制所述阀芯110的旋转，以改变所述三通阀10中流体在所述第一管路111、所述第二管路112和所述第三管路113中的流向和流速。所述第一管路111、所述第二管路112和所述第三管路113的位置关系不作限定，可以但不限于为，第一管路111、第二管路112和第三管路113均匀的分布在阀芯110的周围，或第一管路111和第二管路112垂直设置、第一管路111和第三管路113垂直设置、第二管路112和第三管路113呈180°设置。

在本实用新型具体实施例中，所述阀芯呈T型、L型、V型或漏斗型。请参阅图3，为本实用新型实施提供的一种三通阀的阀芯结构示意图，阀芯110的可以但不限于为漏斗型(图3中(a))、T型(图3中(b))、V型(图3中(c))和L型(图3中(d))。图3中(a)所示的阀芯可以使得流体从两个进口管路进入并由一个出口管路流出，也可以由一个进口管路进入并由两个出口管路流出。图3中(b)所示的阀芯可以使得流体从一个或两个进口管路进入并由一个出口管路流出，也可以由一个进口管路进入并由一个或两个出口管路流出。图3中(c)和图3中(d)所示的阀芯可以使得流体从一个进口管路进入并由一个出口管路流出。进一步可选的，所述阀芯110呈T型。进一步可选的，所述阀芯110呈漏斗型且使得流体从两个进口管路进入并由一个出口管路流出或由一个进口管路进入并由两个出口管路流出。此时可以使得流体进行分流或者合流，操作多样化，拓宽其应用范围。

在本实用新型具体实施例中，所述阀体的材质可以但不限于为金属材质、塑胶材质等。本实用新型提供的三通阀可以应用于生化领域。具体的，所述阀体可以但不限于为医用阀体，使得流体的合流或分流更加干净，无污染，从而可以在医学领域，如输液液体的合流或分流等中应用。具体的，所述阀体为防腐蚀阀体，可以应用在化学领域，如混合试剂配制，利用所述三通阀控制不同液体的流量和流速从而控制不同液体在混合试剂中的含量。具体的，所述三通阀可以应用于大型操作仪器中，如监控气相色谱中混合载气的流速和流量，通过控制阀芯的旋转，改变混合载体的比例。在本实用新型具体实施例中，应用于生化领域时，三通阀的长宽尺寸可以不超过1cm，不占用空间也能达到有效控制的效果。

在本实用新型具体实施例中，所述三通阀可以但不限于还包括固定部件，所述固定部件用于固定所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路。具体的，所述电动调节装置带动阀芯旋转，而固定部件固定所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路使其保持不旋转，从而达到有效改变三通阀内流体流向的目的。

在本实用新型具体实施例中，所述三通阀可以但不限于还包括显示装置，所述显示装置包括接收器和显示器，所述显示装置与所述传感器相连，所述传感器将检测到的所述流体的流速信息、所述阀芯的旋转方向信息和旋转角度信息发送给所述显示装置的接收器，所述接收器将所述流速信息、所述旋转方向信息和旋转角度信息发送给所述显示器，所述显示器显示所述流速信息、所述旋转方向信息和旋转角度信息。

本实用新型提供的三通阀包括阀体和电动调节装置，电动调节装置控制阀芯的旋转，精确调节三通阀的开度，改变阀体内流体的流向和流速，更加准确的控制三通阀的开合以及智能调节流体的流向和流速；同时，阀体设置有传感器，用以检测三通阀中流体的流速、阀芯的旋转角度和方向，以便实时了解三通阀和流体的各项数据信息，更加清楚地了解三通阀的工作情况，更加智能化和人性化，其可以用于医学领域、化学领域、工业领域等，拓宽了三通阀的应用领域，提高了实用性。

本实用新型还提供了一种阀门控制系统，请参阅图4，所述阀门控制系统1包括终端20和至少一个如上所述的三通阀10，所述三通阀10中的所述电动调节装置用于接收所述终端20发送的第一执行信号并根据所述第一执行信号控制所述阀芯的旋转，以改变所述三通阀10内流体的流速和流向，所述三通阀10中的所述传感器用于检测所述流体的流速信息、所述阀芯的旋转方向信息和旋转角度信息。

在本实用新型具体实施例中，所述电动调节装置包括收发模块和控制模块，所述收发模块用于接收所述流速信息、所述旋转方向信息、所述旋转角度信息和所述第一执行信号，所述控制模块用于根据所述收发模块接收的所述第一执行信号控制所述阀芯的旋转。可选的，所述控制模块包括处理单元和驱动单元，所述处理单元用于将所述第一执行信号转变为驱动信号并发送至驱动单元，所述驱动单元用于接收所述驱动信号并根据所述驱动信号驱动所述阀芯旋转。

在本实用新型具体实施例中，可选的，所述第一执行信号包括第一流速参数、第一方向参数、第一角度参数和第一时间参数中的至少一种。

在本实用新型具体实施例中，所述三通阀还用于将所述流速信息、所述旋转方向信息和所述旋转角度信息发送给所述终端20，所述终端20还用于接收所述流速信息、所述旋转方向信息和所述旋转角度信息并判断所述流速信息是否超过第一流速阈值，若是，则所述终端20根据所述第一流速阈值流速信息和所述流速信息调整所述第一执行信号，生成第二执行信号，所述终端20将所述第二执行信号发送给所述三通阀10，所述三通阀10接收所述第二执行信号并根据所述第二执行信号改变所述流体的流速和流向。也就是说，所述三通阀10中的收发器还用于将所述流速信息、所述旋转方向信息和所述旋转角度信息发送给所述终端20，并接收所述终端发送的第二执行信号并根据所述第二执行信号改变所述流体的流速和流向。

在本实用新型具体实施例中，所述传感器包括实时测定单元、连续测定单元和预设测定单元中的至少一个，其中所述实时测定单元用于检测自当前时刻的所述流速信息、所述旋转方向信息和所述旋转角度信息，所述连续测定单元用于检测自当前时刻开始的一段连续时间内的所述流速信息、所述旋转方向信息和所述旋转角度信息，所述预设测定单元用于检测自当前时刻开始的一预设时间内的所述流速信息、所述旋转方向信息和所述旋转角度信息。

在本实用新型中，所述阀门包括至少一个上述的三通阀。当所述阀门包括多个上述的三通阀时，多个所述三通阀通过管路相互连接，从而达到流体分流或合流的效果。

本实用新型实施还提供了一种阀门控制系方法，该方法包括但不限于如下步骤：

S101：接收终端发送的第一执行信号。

具体的，阀门接收终端发送的第一执行信号。可选的，所述第一执行信号包括第一流速参数、第一方向参数、第一角度参数和第一时间参数中的至少一种。

S102：根据所述第一执行信号改变所述阀门内流体的流速和流向。

具体的，可以但不限于为阀门根据所述第一方向参数控制阀芯的旋转方向、根据所述第一角度参数控制阀芯的旋转角度、根据所述第一流速参数控制阀芯的旋转以使所述流体的流速符合所述第一流速参数和/或根据所述第一时间参数控制阀芯的旋转以使所述流体通过阀门的时间符合所述第一时间参数。

S103：检测所述流体的流速信息、所述阀门的旋转方向信息和旋转角度信息并将所述流速信息、所述旋转方向信息和所述旋转角度信息发送给所述终端。

具体的，所述阀门控制方法中的阀门包括至少一个如上所述的三通阀。

具体的，所述检测所述流体的流速信息、所述阀门的旋转方向信息和旋转角度信息，可以但不限于为检测自当前时刻的所述流速信息、所述旋转方向信息和所述旋转角度信息、检测自当前时刻开始的一段连续时间内的所述流速信息、所述旋转方向信息和所述旋转角度信息和/或检测自当前时刻开始的一预设时间内的所述流速信息、所述旋转方向信息和所述旋转角度信息。

本实用新型还提供了一种阀门的控制系统和控制方法，可实现智能控制三通阀的旋转角度和旋转方向以及阀体内流体的流速，实现远程控制，更加人性化。

本实用新型还提供的另一种阀门控制方法的流程图，该方法除了包括上述的S101-S103，还包括：

S104：接收终端发送的第二执行信号，所述第二执行信号由所述终端根据所述流速信息调整所述第一执行信号所生成。

可选的，所述终端接收并判断所述流速信息是否超过第一流速阈值，若是，则所述终端根据所述第一流速阈值流速信息和所述流速信息调整所述第一执行信号，生成第二执行信号，并将所述第二执行信号发送给所述阀门。

S105：根据所述第二执行信号改变所述流体的流速和流向。

具体的，所述阀门接收所述第二执行信号，并根据所述第二执行信号改变所述流体的流速和流向。

通过上述阀门控制方法可以使得阀体内流体的流速不会超过阀体承受的最大流速，从而减少外界因素对阀体造成的破坏，进而提高其使用寿命，经济节约。

在本实用新型还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的阀门控制方法的部分或全部步骤。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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实用新型揭露的技术范围内，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申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种三通阀，其特征在于，包括阀体和电动调节装置，所述阀体包括第一管路、第二管路、第三管路、阀芯和传感器，所述阀芯设于所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路的交汇处，所述电动调节装置和所述阀芯相连，所述电动调节装置用于控制所述阀芯的旋转，以改变所述三通阀中流体在所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路中的流向和流速，所述传感器用于检测所述流体的流速信息、所述阀芯的旋转方向信息和旋转角度信息。

2.如权利要求1所述的三通阀，其特征在于，所述电动调节装置包括收发器和控制器，所述收发器用于接收所述流速信息、所述旋转方向信息、所述旋转角度信息和终端的第一执行信号，所述控制器用于根据所述收发器接收的所述第一执行信号控制所述阀芯的旋转。

3.如权利要求2所述的三通阀，其特征在于，所述控制器包括处理器和驱动器，所述处理器用于将所述第一执行信号转变为驱动信号并发送给所述驱动器，所述驱动器用于接收所述驱动信号并根据所述驱动信号驱动所述阀芯的旋转。

4.如权利要求1所述的三通阀，其特征在于，所述传感器设置于所述阀体内部并与所述阀芯电相连。

5.如权利要求1所述的三通阀，其特征在于，所述传感器包括设置于所述第一管路内的第一子传感器、所述第二管路内的第二子传感器、第三管路内的第三子传感器以及设置于所述阀芯上并与所述阀芯电相连的第四子传感器。

6.如权利要求1所述的三通阀，其特征在于，所述阀芯呈T型、L型、V型或漏斗型。

7.一种阀门控制系统，其特征在于，包括终端和至少一个如权利要求1-6任一项所述的三通阀，所述三通阀中的所述电动调节装置用于接收所述终端发送的第一执行信号并根据所述第一执行信号控制所述阀芯的旋转，以改变所述三通阀内流体的流速和流向，所述三通阀中的所述传感器用于检测所述流体的流速信息、所述阀芯的旋转方向信息和旋转角度信息。

8.如权利要求7所述的阀门控制系统，其特征在于，所述电动调节装置包括收发模块和控制模块，所述收发模块用于接收所述流速信息、所述旋转方向信息、所述旋转角度信息和所述第一执行信号，所述控制模块用于根据所述收发模块接收的所述第一执行信号控制所述阀芯的旋转。

9.如权利要求8所述的阀门控制系统，其特征在于，所述控制模块包括处理单元和驱动单元，所述处理单元用于将所述第一执行信号转变为驱动信号并发送至驱动单元，所述驱动单元用于接收所述驱动信号并根据所述驱动信号驱动所述阀芯旋转。

10.如权利要求7所述的阀门控制系统，其特征在于，所述传感器包括实时测定单元、连续测定单元和预设测定单元中的至少一个，其中所述实时测定单元用于检测自当前时刻的所述流速信息、所述旋转方向信息和所述旋转角度信息，所述连续测定单元用于检测自当前时刻开始的一段连续时间内的所述流速信息、所述旋转方向信息和所述旋转角度信息，所述预设测定单元用于检测自当前时刻开始的一预设时间内的所述流速信息、所述旋转方向信息和所述旋转角度信息。

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