CN213206743U - 阀门的泄漏监控装置及阀门 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种阀门的泄漏监控装置及阀门，所述阀门的泄漏监控装置包括：第一温度传感器，位于所述阀门的上游管道处，适于采集所述上游管道中工作流体的第一温度；环境温度传感器，位于所述阀门位置处并暴露于环境中，用于检测环境温度；第二温度传感器，位于所述阀门的下游管道处，适于采集所述下游管道中工作流体的第二温度；处理器，接收所述第一温度、所述环境温度和所述第二温度，并根据所述第一温度、所述环境温度和所述第二温度判断所述阀门是否出现泄漏。与现有技术相比，本实用新型采用温度信号进行检测，不会受到背景噪声的干扰，提高了检测的准确性，并且不会限制工作流体的类型，适用于各种工业场景。

Description

阀门的泄漏监控装置及阀门

技术领域

本实用新型主要涉及阀门领域，尤其涉及一种阀门的泄漏监控装置及阀门。

背景技术

工业领域中应用有大量的阀门。对于工作流体为气固两相流或者液固两相流的管道，阀门的密封部件在工作过程中容易磨损，一旦磨损超过限制，将造成阀门的内部泄漏、失效等情况，严重的甚至会造成生产事故。

之前对于阀门的健康状况，例如工作频次、磨损状况等主要依靠人工检查、记录来完成，工作任务量大、效率低，对于某些难以碰触的阀门，甚至无法完成人工检查。

当前对于阀门泄漏状况的自动检查已经出现。一种方式是利用声学传感器采集阀门的内部声音信号，通过分析变换与保持的未泄漏时的数据进行比对，判定阀门是否泄漏。这种方式为无源检测，需要布置多个测点，而且需要手持式检测仪器，不利于工业系统中大规模的自动化检测。另一种方式是采用声音发生器和声音探测器联合对阀门内泄漏情况进行检测，此种方式为有源检测，运用了无线传输技术，可以远程管理。然而，采用声音信号检测容易受到背景噪声的干扰，准确性不高。还有一种方式是采用电信号感测线圈，探测各种量级大小的泄漏情况，然而，该方式无法适用于非导电流体。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种阀门的泄漏监控装置及阀门，以提高泄漏检测的准确性，并适用于工业领域的各种流体。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种阀门的泄漏监控装置，所述阀门用于开闭管道，所述阀门的泄漏监控装置包括：第一温度传感器，位于所述阀门的上游管道处，适于采集所述上游管道中工作流体的第一温度；环境温度传感器，位于所述阀门位置处并暴露于环境中，用于检测环境温度；第二温度传感器，位于所述阀门的下游管道处，适于采集所述下游管道中工作流体的第二温度；处理器，接收所述第一温度、所述环境温度和所述第二温度，并根据所述第一温度、所述环境温度和所述第二温度判断所述阀门是否出现泄漏。为此，采用温度信号进行检测，不会受到背景噪声的干扰，提高了检测的准确性，并且不会限制工作流体的类型，适用于各种工业场景。

在本实用新型的一实施例中，所述第一温度传感器由多个第一测温元件组成，且所述第二温度传感器由多个第二测温元件组成。为此，可以获取多个温度数据，提高了温度测量的准确性。

在本实用新型的一实施例中，多个所述第一测温元件沿所述上游管道的圆周方向布置，且多个所述第二测温元件沿所述下游管道的圆周方向布置。为此，可以获取圆周方向的多个温度数据，提高了温度测量的准确性。

在本实用新型的一实施例中，多个所述第一测温元件沿所述上游管道的轴向方向布置，且多个所述第二测温元件沿所述下游管道的轴向方向布置。为此，可以获取轴向方向的多个温度数据，提高了温度测量的准确性。

在本实用新型的一实施例中，所述处理器设置于一壳体内，所述壳体固定至所述上游管道的外壁。为此，可以为处理器提供保护，防止处理器受到外界应力伤害。

在本实用新型的一实施例中，所述壳体固定于所述阀门和所述第一温度传感器之间的所述上游管道的外壁。为此，可以缩短处理器与温度传感器之间的距离，降低传输损耗。

在本实用新型的一实施例中，还包括位移传感器，所述位移传感器用于检测所述阀门的开闭状态。为此，可以实现阀门开闭状态的自动检测。

在本实用新型的一实施例中，所述位移传感器为磁致位移传感器。为此，提供了一种具体的位移传感器。

在本实用新型的一实施例中，所述第一温度传感器、所述环境温度传感器和所述第二温度传感器以无线方式连接至所述处理器。为此，避免了复杂的布线，降低了布置和维护成本。

本实用新型还提出了一种阀门，所述阀门包括如上所述的阀门的泄漏监控装置。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

其中，

图1是根据本实用新型的一实施例的一种阀门的结构示意图；

图2是根据本实用新型的一实施例的一种阀门的泄漏监控装置的框图。

附图标记说明

10 阀门

11 阀体

12 阀杆

13 手柄

14 阀盖

15 阀板

16 密封垫片

20 泄漏监测装置

21 第一温度传感器

22 环境温度传感器

23 第二温度传感器

24 处理器

25 壳体

26 位移传感器

30 上游管道

40 下游管道

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

图1是根据本实用新型的一实施例的一种阀门10的结构示意图。如图1所示，阀门10连接至上游管道30和下游管道40，用于开闭上游管道30和下游管道40。阀门10关闭时，上游管道30和下游管道40之间关断，工作流体无法沿流动方向F从上游管道30流动至下游管道40；阀门10打开时，上游管道30和下游管道40之间连通，工作流体沿流动方向F从上游管道30流动至下游管道40。

在图1中，阀门10包括阀体11、阀杆12、手柄13、阀盖14、阀板15和密封垫片16。阀体11是阀门10的主体，其一端连接至上游管道30，另一端连接至下游管道40，阀体11可以通过法兰盘连接至上游管道30和下游管道40，也可以焊接至上游管道30和下游管道40。阀杆12穿过阀盖14至阀体11的内部，阀杆12的一端固定至手柄13，另一端固定至阀板15。阀盖14位于阀体11的顶部，阀盖14可打开，以对阀体11的内部进行清洗和维护。阀板15可封闭工作流体的通路。密封垫片16设置在阀板15上，用于对阀板15进行密封，防止工作流体透过阀板15泄漏出来。用户可以旋转手柄13打开或关闭阀门。

对于工作流体为气固两相流或者液固两相流的管道，阀门10的密封垫片16在工作过程中容易磨损，一旦磨损超过限制，将会造成阀门10的内部泄漏、失效，严重时甚至会造成生产事故。本实用新型的目的在于提供一种阀门的泄漏监控装置及阀门，以提高泄漏检测的准确性，并适用于工业领域的各种流体。

图2是根据本实用新型的一实施例的一种阀门的泄漏监控装置20的框图。下面结合图1和图2对本实用新型中的阀门的泄漏监控装置20进行说明。

阀门的泄漏监控装置20包括第一温度传感器21、环境温度传感器22、第二温度传感器23和处理器24。

第一温度传感器21位于阀门10的上游管道30处，适于采集上游管道30中工作流体的第一温度。优选地，第一温度传感器21设置于上游管道30的外壁，第一温度传感器21采集的温度近似于上游管道30中工作流体的温度。第一温度传感器21可以由多个第一测温元件组成，多个第一测温元件可以沿上游管道30的圆周方向布置，也可以沿上游管道30的轴向方向布置。

环境温度传感器22位于阀门位置处并暴露于环境中，用于检测环境温度。环境温度传感器22可以设置在阀门10的阀杆12上。

第二温度传感器23位于阀门10的下游管道40处，适于采集下游管道40中工作流体的第二温度。优选地，第二温度传感器23设置于下游管道40的外壁，第二温度传感器23采集的温度近似于下游管道40中工作流体的温度。第二温度传感器23可以由多个第二测温元件组成，多个第二测温元件可以沿下游管道40的圆周方向布置，也可以沿下游管道40的轴向方向布置。

作为一种非限制性的示例，多个第一测温元件沿上游管道30的圆周方向布置，且多个第二测温元件沿下游管道40的圆周方向布置。在另一种非限制性的示例中，多个第一测温元件沿上游管道30的轴向方向布置，且多个第二测温元件沿下游管道40的轴向方向布置。

处理器24接收第一温度、环境温度和第二温度，并根据第一温度、环境温度和第二温度判断阀门10是否出现泄漏。处理器24可以以无线方式连接至第一温度传感器21、环境温度传感器22和第二温度传感器23，以分别接收第一温度、环境温度和第二温度。无线方式可以是蓝牙、Wi-Fi、Zigbee等。

具体地，阀门10为关断状态时，处理器24接收第一温度、环境温度和第二温度后，计算第一温度与环境温度的第一温差ΔT1，第二温度与环境温度的第二温差ΔT2，若第一温差ΔT1与第二温差ΔT2的差值大于阈值，则判定阀门关断状态正常，没有出现泄漏，若第一温差ΔT1与第二温差ΔT2的差值小于阈值，则判定阀门关断状态异常，出现泄漏，此时处理器24可以输出一报警信号、第一温度、环境温度和第二温度至分布式控制系统，提醒用户做进一步检查。

在一些实施例中，处理器24可以设置于一壳体25内，壳体25固定至上游管道30的外壁。为此，可以为处理器提供保护，防止处理器受到外界应力伤害。壳体25可以固定于阀门10和第一温度传感器21之间的上游管道30的外壁。为此，可以缩短处理器24与温度传感器之间的距离，降低传输损耗。

在一些实施例中，阀门的泄漏监控装置20还包括位移传感器26，位移传感器26用于检测阀门10的开闭状态。为此，可以实现阀门开闭状态的自动检测。位移传感器26可以为磁致位移传感器。位移传感器26可以设置在阀门10的阀杆12上。

本实用新型提供了一种阀门的泄漏监控装置，通过第一温度传感器、环境温度传感器和第二温度传感器分别采集上游管道中工作流体的第一温度，环境温度和下游管道中工作流体的第二温度，通过比较第一温度与环境温度的第一差值以及第二温度与环境温度的第二差值来检测阀门是否出现泄漏状况，采用温度信号进行检测，不会受到背景噪声的干扰，提高了检测的准确性，并且不会限制工作流体的类型，适用于各种工业场景。

本实用新型还提供一种阀门10，阀门10包括如上文所述的阀门的泄漏监控装置20。阀门10具有阀门的泄漏监控装置20的所有有益效果，此处不再赘述。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种阀门的泄漏监控装置(20)，其特征在于，所述阀门的泄漏监控装置(20)包括：

第一温度传感器(21)，位于所述阀门的上游管道(30)处，适于采集所述上游管道(30)中工作流体的第一温度；

环境温度传感器(22)，位于所述阀门位置处并暴露于环境中，用于检测所述阀门的环境温度；

第二温度传感器(23)，位于所述阀门的下游管道(40)处，适于采集所述下游管道(40)中工作流体的第二温度；

处理器(24)，接收所述第一温度、所述环境温度和所述第二温度，并根据所述第一温度、所述环境温度和所述第二温度判断所述阀门是否出现泄漏。

2.根据权利要求1所述的阀门的泄漏监控装置(20)，其特征在于，所述第一温度传感器(21)由多个第一测温元件组成，且所述第二温度传感器(23)由多个第二测温元件组成。

3.根据权利要求2所述的阀门的泄漏监控装置(20)，其特征在于，多个所述第一测温元件沿所述上游管道(30)的圆周方向布置，且多个所述第二测温元件沿所述下游管道(40)的圆周方向布置。

4.根据权利要求2所述的阀门的泄漏监控装置(20)，其特征在于，多个所述第一测温元件沿所述上游管道(30)的轴向方向布置，且多个所述第二测温元件沿所述下游管道(40)的轴向方向布置。

5.根据权利要求1所述的阀门的泄漏监控装置(20)，其特征在于，所述处理器(24)设置于一壳体(25)内，所述壳体(25)固定至所述上游管道(30)的外壁。

6.根据权利要求5所述的阀门的泄漏监控装置(20)，其特征在于，所述壳体(25)固定于所述阀门和所述第一温度传感器(21)之间的所述上游管道(30)的外壁。

7.根据权利要求1所述的阀门的泄漏监控装置(20)，其特征在于，还包括位移传感器(26)，所述位移传感器(26)用于检测所述阀门的开闭状态。

8.根据权利要求7所述的阀门的泄漏监控装置(20)，其特征在于，所述位移传感器(26)为磁致位移传感器。

9.根据权利要求1所述的阀门的泄漏监控装置(20)，其特征在于，所述第一温度传感器(21)、所述环境温度传感器(22)和所述第二温度传感器(23)以无线方式连接至所述处理器(24)。

10.一种阀门(10)，其特征在于，所述阀门(10)包括如权利要求1-9任一项所述的阀门的泄漏监控装置(20)。

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