CN217684446U - 一种单相流介质的流量检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种单相流介质的流量检测装置，包括：管体、压力采集单元、控制阀和处理单元。控制阀包括阀芯，阀芯转动设置在管体内部，用于控制管体中介质的流动。压力采集单元的数量为至少两个，至少两个压力采集单元分别设置在管体内侧面上位于阀芯两侧的位置，以采集阀芯两侧的压力数据。处理单元用于获取阀芯的开度数据，并根据开度数据和压力数据确定管体中介质的流量。本实用新型将阀门和流量计结合在一起，使用阀门的阀芯作为流量计的差压节流组件，使阀门具有流量测量的功能，并可以根据测量得到的流量进行控制，减小了设备安装所需的空间，同时也降低了企业成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及计量设备技术领域，特别涉及一种单相流介质的流量检测装置。
背景技术
流量是流体流动时的一个重要物理参数，表示单位时间内流过的量。通常情况下流量是指体积流量，即单位时间内流过的流体的体积，单位为l/s或m3/s。
在工业应用中，流量计是专门用来测量流体流量的设备。获得流体的流量数据后，可以根据流量数据进行后续的控制，例如在流量达到一定值后，关闭阀门以阻断流体的流动。而流量计和阀门的功能并不相同，而且在物理上通常也是相互独立的设备，因此需要将二者分别安装在输送流体的管道上。
鉴于在很多场景下需要将流量计和阀门的功能组合在一起，而目前尚无将二者结合在一起的产品，因此有必要提供一种同时具有流量测量和控制功能的装置。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种单相流介质的流量检测装置，用以解决现有技术中流量计和阀门单独工作的问题。
一方面，本实用新型实施例提供了一种单相流介质的流量检测装置，包括：管体、压力采集单元、控制阀和处理单元；
控制阀包括阀芯，阀芯转动设置在管体内部，用于控制管体中介质的流动，阀芯采用板状或球状结构；
压力采集单元的数量为至少两个，至少两个压力采集单元分别设置在管体内侧面上位于阀芯两侧的位置，以采集阀芯两侧的压力数据；
处理单元用于获取阀芯的开度数据，并根据开度数据和压力数据确定管体中介质的流量。
在一种可能的实现方式中，控制阀包括驱动单元，驱动单元与阀芯连接，用于驱动阀芯转动。
在一种可能的实现方式中，处理单元还根据控制数据控制驱动单元的工作状态。
在一种可能的实现方式中，还包括通信单元，通信单元用于接收控制数据。
在一种可能的实现方式中，驱动单元为电机。
在一种可能的实现方式中，阀芯为球状结构时，其上开设有阀孔。
本实用新型中的一种单相流介质的流量检测装置，具有以下优点：
将阀门和流量计结合在一起，使用阀门的阀芯作为流量计的差压节流组件，使阀门具有流量测量的功能，并可以根据测量得到的流量进行控制，减小了设备安装所需的空间，同时也降低了企业成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本实用新型实施例提供的一种单相流介质的流量检测装置的整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种单相流介质的流量检测装置的内部结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
图1和2为本实用新型实施例提供的一种单相流介质的流量检测装置的结构示意图。本实用新型实施例提供了一种单相流介质的流量检测装置，包括：管体100、压力采集单元、控制阀和处理单元220；
控制阀包括阀芯110，阀芯110转动设置在管体100内部，用于控制管体100中介质的流动，阀芯110采用板状或球状结构；
压力采集单元的数量为至少两个，至少两个压力采集单元分别设置在管体100内侧面上位于阀芯110两侧的位置，以采集阀芯110两侧的压力数据；
处理单元220用于获取阀芯110的开度数据，并根据开度数据和压力数据确定管体100中介质的流量。
示例性地，管体100中的介质为气体，例如甲烷等，由于气体可被压缩，因此在管体100中流动时各处的压力并不会完全一致。尤其是在管体100中存在阀芯110时，气体的流动受到较大阻碍，因此在阀芯110的上游侧和下游侧存在着较大的压力差，而该压力差和气体在管体100中的流量成正比，即流量越大压力差也约大，因此处理单元220可以根据第一压力采集单元120和第二压力采集单元130采集的压力数据确定相应的压力差，进而根据该压力差确定相应的流量。
在本实用新型的实施例中，阀芯110的开关角度，即开度并不是保持不变的，而在不同开度下气体受到的阻碍也不相同，阀芯110的开度较大时，气体受到的阻碍就较小，因此阀芯110两侧的压力差也就较小，而当阀芯110的开度较小时，气体受到的阻碍就较大，因此阀芯110两侧的压力差也就较大。因此，处理单元220还需要根据阀芯110的开度和压力差共同确定对应的流量。
在处理单元220的控制下，阀芯110的开度是跳变的，例如阀芯110的开度分为10个，从大到小依次为：全开、8/9开、7/9开、6/9开、5/9开、4/9开、3/9开、2/9开、1/9开和全关，阀芯110在处理单元220的控制下从其中一个开度跳变至另一个开度，当阀芯110处在某个确定的开度时，其开度在下一次跳变前是不变的，即气体受到的阻碍是不变的，因此可以根据当前的开度大小以及压力差确定相应的流量。
在本实用新型的实施例中，流量检测装置在使用前，可以在实验室中进行标定。具体标定过程中，可以对阀芯110处于每个开度时进行流量检测，检测时以特定的流量通入气体，记录压力差大小，然后绘制压力差和流量之间的曲线，即流量曲线，每个开度下均对应一个流量曲线。在实际应用时，处理单元220仅需要确定阀芯110的开度，选择相应的流量曲线即可，然后根据确定的压力差在流量曲线上查找对应的流量，即可得到管体100中流过的气体的流量。
在上述描述中，处理单元220获取阀芯110的开度数据，以及根据开度数据和压力数据确定管体100中介质的流量均为现有技术，至少可参照CN106959139A记载的内容。
在一种可能的实施例中，控制阀包括驱动单元210，驱动单元210与阀芯110连接，用于驱动阀芯110转动。
示例性地，驱动单元210可以为电机，优选为伺服电机。该驱动单元210位于管体100外部，其驱动轴伸入管体100内部并与阀芯110固定连接，当驱动单元210在处理单元220的控制下通电转动时，阀芯110也能在驱动轴的带动下转动，进而调整阀芯110的开度。
在本实用新型的实施例中，流量检测装置还包括外壳200，除阀芯110以外的设备均设置在该外壳200内部。该外壳200内部还设置有驱动板240，该驱动板240与处理单元220电连接，用以驱动上述驱动单元210工作。
在一种可能的实施例中，处理单元220还根据控制数据控制驱动单元210的工作状态。
示例性地，可以在处理单元220中设定上述控制数据，或称流量阈值，当检测得到的流量达到该流量阈值时，处理单元220可以控制阀芯110的开度达到最小，即阀芯110全关，使气体停止在管体100中流动。
在一种可能的实施例中，还包括通信单元230，通信单元230用于接收控制数据。
示例性地，上述控制数据可以由便携式电子设备，例如手机等，也可以由远程通信设备，例如服务器等发送给通信单元230。
在一种可能的实施例中，阀芯110为球状结构时，其上开设有阀孔。
示例性地，当阀芯110为板状结构时，其应与管体100的内截面形状相匹配，即当管体100的内截面为圆形时，则阀芯110的形状也应为与管体100内截面尺寸相当的圆形板或者椭圆形板。而当阀芯110为球状结构时，其应为与管体100的内截面尺寸相当的球体。
尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种单相流介质的流量检测装置，其特征在于，包括：管体(100)、压力采集单元、控制阀和处理单元(220)；
所述控制阀包括阀芯(110)，所述阀芯(110)转动设置在所述管体(100)内部，用于控制所述管体(100)中介质的流动，所述阀芯(110)采用板状或球状结构；
所述压力采集单元的数量为至少两个，至少两个所述压力采集单元分别设置在所述管体(100)内侧面上位于所述阀芯(110)两侧的位置，以采集所述阀芯(110)两侧的压力数据；
所述处理单元(220)用于获取所述阀芯(110)的开度数据，并根据所述开度数据和所述压力数据确定所述管体(100)中介质的流量。
2.根据权利要求1所述的一种单相流介质的流量检测装置，其特征在于，所述控制阀包括驱动单元(210)，所述驱动单元(210)与所述阀芯(110)连接，用于驱动所述阀芯(110)转动。
3.根据权利要求2所述的一种单相流介质的流量检测装置，其特征在于，所述处理单元(220)还根据控制数据控制所述驱动单元(210)的工作状态。
4.根据权利要求3所述的一种单相流介质的流量检测装置，其特征在于，还包括通信单元(230)，所述通信单元(230)用于接收所述控制数据。
5.根据权利要求2所述的一种单相流介质的流量检测装置，其特征在于，所述驱动单元(210)为电机。
6.根据权利要求1所述的一种单相流介质的流量检测装置，其特征在于，所述阀芯(110)为球状结构时，其上开设有阀孔。
Priority Applications (1)
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2022
- 2022-05-17 CN CN202221192912.XU patent/CN217684446U/zh active Active
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