CN219734394U - 一种带有开关检测装置的手动球阀 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种带有开关检测装置的手动球阀，其属于阀门开关状态监测领域，包括阀杆、把手、阀座以及监测模块；监测模块包括检测子模块、感应子模块、数据处理子模块以及预警子模块；检测子模块与把手连接，且检测子模块位于把手与阀杆连接的一端上；感应子模块设置在阀座上；检测子模块用于测量实时距离并输出距离信号；数据处理子模块连接检测子模块，数据处理子模块用于接收距离信号，并在实时距离等于距离阈值时输出开启信号，而在实时距离小于距离阈值时输出关闭信号；预警子模块连接数据处理子模块，预警子模块用于在接收到开启信号或者关闭信号时进行预警。本申请具有提高对球阀的状态监管力度的效果。

Description

一种带有开关检测装置的手动球阀

技术领域

本申请涉及阀门开关状态监测领域，尤其是涉及一种带有开关检测装置的手动球阀。

背景技术

在工业喷涂行业中，用于传输涂料的管道上设置有球阀。有些管道上的球阀需要长期处于开启状态，而有些管道上的球阀需要长期处于闭合状态。

为了区分频繁启闭的球阀和长期保持一个状态不变的球阀，目前的做法是在长期保持一个状态不变的球阀上挂标识牌，如在长期处于开启状态的球阀上挂“开”字标识牌。而在长期处于闭合状态的球阀上挂“关”字标识牌。

但是，在实际操作过程中，可能存在操作人员因为大意或者匆忙的情况下就会把一些球阀的状态搞错，导致本应该处于长期闭合状态的球阀开启而造成混料、涂料泄漏等问题，而将本应该处于长期开启状态的球阀关闭而造成气压升高，发生爆炸的危险。也就是说，当前对于长期保持一个状态不变的球阀的监管得不到保障。

实用新型内容

为了提高对球阀的监管力度，本申请提供一种带有开关检测装置的手动球阀。

本申请提供的一种带有开关检测装置的手动球阀采用如下的技术方案：

一种带有开关检测装置的手动球阀，包括阀杆、把手、阀座以及监测模块；

所述监测模块包括检测子模块、感应子模块、数据处理子模块以及预警子模块；

所述检测子模块与所述把手连接，且所述检测子模块位于所述把手与所述阀杆连接的一端上；所述感应子模块设置在所述阀座上；

所述检测子模块用于测量实时距离并输出距离信号，所述实时距离为：所述检测子模块与所述感应子模块之间的距离；

所述数据处理子模块连接所述检测子模块，所述数据处理子模块用于接收距离信号，并在实时距离等于距离阈值时输出开启信号，而在实时距离小于距离阈值时输出关闭信号；

所述预警子模块连接所述数据处理子模块，所述预警子模块用于在接收到所述开启信号或者关闭信号时进行预警。

通过采用上述技术方案，在转动把手的过程中，把手带动检测子模块转动，检测子模块测量实时距离并输出距离信号，然后，由数据处理子模块比较实时距离和距离阈值，当实时距离等于距离阈值时输出开启信号，预警子模块接收到开启信号时进行预警；而当实时距离小于距离阈值时输出关闭信号，预警子模块接收到关闭信号时进行预警。由此可知，用户可通过预警子模块的预警情况了解到当前的手动球阀处于不正确的状态中，从而便于提醒用户及时调整手动球阀至正确的状态中，如从开启状态切换为闭合状态或者从闭合状态切换为开启状态，进而实现了提高对球阀的监管力度的目的。

可选的，所述把手上开设有螺纹孔，所述检测子模块的外侧壁上套设有螺母，所述螺母与所述螺纹孔螺纹连接。

通过采用上述技术方案，检测子模块与把手通过螺母和螺纹孔的互相配合而实现连接，从而便于安装和拆卸检测子模块。

可选的，所述感应子模块包括连接件和感应件；

所述连接件与所述阀座固定连接，所述感应件设置在所述连接件的外壁上。

通过采用上述技术方案，感应件通过连接件与阀座固定连接，从而使得在转动把手的过程中不会带动感应件转动，从而保障了检测子模块测量得到的实时距离的准确性。

可选的，所述感应件采用金属材料制备而成。

通过采用上述技术方案，在本申请中，检测子模块采用的是一种属于金属感应的线性器件，所以感应件采用金属材料制备而成能够保障检测子模块感应到感应件，从而保障检测子模块实现测量到实时距离的目的。

可选的，所述数据处理子模块包括阈值单元和比较器；

所述阈值单元用于产生距离阈值；

所述比较器的同相输入端连接检测子模块，所述比较器的反相输入端连接所述阈值单元，所述比较器用于在实时距离等于距离阈值时输出开启信号或者在实时距离小于距离阈值时输出关闭信号。

通过采用上述技术方案，数据处理子模块能够适用于两种状态的监测环境中，从而提高了本申请的实用性。

可选的，所述预警子模块包括蜂鸣器和指示灯；

所述蜂鸣器与所述数据处理子模块连接的线路上设置有NPN型三极管，所述蜂鸣器用于在接收到所述开启信号时蜂鸣；

所述指示灯与所述数据处理子模块连接的线路上设置有PNP型三极管，所述指示灯用于在接收到所述关闭信号时闪烁。

通过采用上述技术方案，数据处理子模块能够适用于两种状态的监测环境中，所以不论在哪一种监测环境中使用的都是相同的数据处理子模块，不同的是与数据处理子模块连接的预警子模块，如与数据处理子模块连接的是蜂鸣器，则该监测模块是用于监测手动球阀是否处于开启状态；而与数据处理子模块连接的是指示灯时，则说明该监测模块用于监测手动球阀是否处于闭合状态。也就是说，预警子模块如此设计的优势是：一方面，通过设置的预警子模块可以获知监测模块用于监测手动球阀的哪一种状态；另一方面，在设置的预警子模块预警时，便于用户及时将手动球阀调整至正确的状态中。

可选的，所述监测模块还包括与数据处理子模块连接的显示子模块；

所述数据处理子模块还用于在接收到距离信号时输出显示信号；

所述显示子模块用于在接收到所述显示信号时进行展示。

通过采用上述技术方案，用户能够通过显示子模块了解到手动球阀的开度，从而获知手动球阀当前的状态。

可选的，所述检测子模块为位移传感器。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在转动把手的过程中，把手带动检测子模块转动，检测子模块测量实时距离并输出距离信号，然后，由数据处理子模块比较实时距离和距离阈值，当实时距离等于距离阈值时输出开启信号，预警子模块接收到开启信号时进行预警；而当实时距离小于距离阈值时输出关闭信号，预警子模块接收到关闭信号时进行预警。由此可知，用户可通过预警子模块的预警情况了解到当前的手动球阀处于不正确的状态中，从而便于提醒用户及时调整手动球阀至正确的状态中，如从开启状态切换为闭合状态或者从闭合状态切换为开启状态，进而实现了提高对球阀的监管力度的目的；

2.另外，在检测子模块测量实时距离并输出距离信号时，数据处理模块还接收距离信号并输出显示信号，显示子模块接收显示信号并进行展示，从而便于用户通过显示子模块查看实时距离。

附图说明

图1是本申请实施例的手动球阀的整体结构图。

图2是本申请实施例的手动球阀的结构剖视图。

图3是本申请实施例的监测模块系统图。

附图标记说明：1、阀体；11、流通孔；2、球体；21、导通孔；3、阀杆；4、把手；5、阀座；6、检测子模块；7、感应子模块；71、连接件；72、感应件；8、数据处理子模块；81、阈值单元；82、比较器；9、显示子模块；10、预警子模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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全部其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例公开一种带有开关检测装置的手动球阀。参照图1和图2，带有开关检测装置的手动球阀包括阀体1、球体2、阀杆3、把手4、阀座5以及监测模块。

其中，阀体1内开设有流通孔11，阀体1与传输涂料的管道连通连接，流通孔11的内壁开设有安装槽，球体2与安装槽转动连接。球体2上开设有导通孔21，导通孔21的轴心线与流通孔11的轴心线在同一水平面上。球体2的外侧壁与阀杆3的一端固定连接，阀杆3的另一端通过在阀体1的侧壁上开设的贯通孔伸出阀体1外部。位于阀体1外部的阀杆3上套设有把手4，把手4与阀杆3固定连接。

在转动把手4的过程中，把手4通过阀杆3带动球体2转动，在球体2转动时：当导通孔21的轴心线与流通孔11的轴心线重合时，把手4位于图1中的0°处，且流经手动球阀的涂料量最大；当导通孔21的轴心线与流通孔11的轴心线垂直时，把手4位于图1中的90°处，且手动球阀禁止涂料流通。

为了检测手动球阀的状态，防止出现本应该处于长期闭合状态的球阀被开启的情况或者本应该处于长期开启状态的球阀被关闭的情况，本申请为手动球阀配置了监测模块。以下对监测模块进行进一步的说明。

参照图1和图3，监测模块包括检测子模块6、感应子模块7、数据处理子模块8、显示子模块9以及预警子模块10。

为了安装检测子模块6，在把手4上开设有螺纹孔，且螺纹孔位于把手4与阀杆3连接的一端上，而在检测子模块6的外侧壁上套设有螺母，螺母与螺纹孔螺纹连接，从而实现将检测子模块6固定在把手4上。当转动把手4时，带动检测子模块6一起转动。

感应子模块7包括连接件71和感应件72，连接件71与阀座5固定连接，感应件72设置在连接件71的外侧壁上，感应件72采用金属材料制备而成，而连接件71采用绝缘材料制备而成。为了实现测量手动球阀的状态，检测子模块6采用位移传感器，如电感式传感器、电涡流式传感器以及霍尔传感器等能够测量自身到感应件72之间的距离的电子器件。在图3中，感应件72与检测子模块6之间的感应关系采用双实线连接表示。

参照图3，数据处理子模块8包括阈值单元81和比较器82。其中，阈值单元81包括串接于第一直流电源的可调电阻和固定电阻，可调电阻和固定电阻耦接的节点用于输出距离阈值，固定电阻远离可调电阻的一端接地。在图3中，与数据处理子模块8连接的第一直流电源采用VCC1进行表示，而可调电阻采用Rf表示，固定电阻采用R0表示。

上述距离阈值是指当检测子模块6与感应件72之间的距离等于该距离阈值时，说明该手动球阀处于闭合状态，而当检测子模块6与感应件72之间的距离小于该距离值时，说明该手动球阀处于开启状态，在本实施例中，导通孔21的轴心线与流通孔11的轴心线形成的角度落入0°至89°之间的范围均表明手动球阀处于开启状态。

比较器82的同相输入端上设置有D/A转换器，比较器82通过D/A转换器与检测子模块6连接，比较器82的反相输入端连接阈值单元81，比较器82的输出端分别连接显示子模块9和预警子模块10。其中，显示子模块9为LED显示器，而预警子模块10包括蜂鸣器和指示灯。

在本实施例中，蜂鸣器与比较器82连接的线路上设置有NPN型三极管，NPN型三极管的基极连接比较器82的输出端，NPN型三极管的发射极连接蜂鸣器，NPN型三极管的集电极连接有第二直流电源。同时，指示灯与比较器82连接的线路上设置有PNP型三极管，PNP型三极管的基极连接比较器82的输出端，PNP型三极管的发射极连接指示灯，PNP型三极管的集电极连接有第三直流电源。在图3中，与NPN型三极管连接的第二直流电源采用VCC2表示，而与PNP型三极管连接的第三直流电源采用VCC3表示。

另外，为了节约资源和减轻用户的使用压力，比较器82的输出端仅连接蜂鸣器和指示灯中的一种，如当监测长期处于开启状态的手动球阀时，在比较器82的输出端连接蜂鸣器，而当监测长期处于闭合状态的手动球阀时，在比较器82的输出端连接指示灯。为了便于展示，在图3中的蜂鸣器和比较器82、指示灯和比较器82的连接线路上均设置有圆圈，此处的圆圈表示可安装和可拆卸，但图3中的两个圆圈一定是一个为安装状态，另一个为拆卸状态，从而实现比较器82的输出端仅连接蜂鸣器和指示灯中的一种，从而避免蜂鸣器和指示灯交替预警，给用户造成困扰，带来使用压力。

本申请实施例一种带有开关检测装置的手动球阀的实施原理为：在转动把手4的过程中，把手4带动检测子模块6转动，检测子模块6测量实时距离并输出距离信号，数据处理子模块8接收距离信号并输出显示信号，显示子模块9接收显示信号并进行展示，从而便于用户通过显示子模块9查看实时距离；同时，数据处理子模块8还比较实时距离和距离阈值，当实时距离等于距离阈值时输出开启信号，预警子模块10接收到开启信号时进行预警，如蜂鸣器蜂鸣；而当实时距离小于距离阈值时输出关闭信号，预警子模块10接收到关闭信号时进行预警，如指示灯闪烁。由此可知，用户可通过蜂鸣器蜂鸣获知本应该处于开启状态的手动球阀目前处于闭合状态，而用户还能够通过指示灯闪烁获知本应该处于闭合状态的手动球阀目前处于开启状态，从而提醒用户及时调整手动球阀至正确的状态中。

需要说明的是，上述的实时距离为检测子模块6与感应件72之间的距离。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种带有开关检测装置的手动球阀，其特征在于：包括阀杆(3)、把手(4)、阀座(5)以及监测模块；

所述监测模块包括检测子模块(6)、感应子模块(7)、数据处理子模块(8)以及预警子模块(10)；

所述检测子模块(6)与所述把手(4)连接，且所述检测子模块(6)位于所述把手(4)与所述阀杆(3)连接的一端上；

所述感应子模块(7)设置在所述阀座(5)上；

所述检测子模块(6)用于测量实时距离并输出距离信号，所述实时距离为：所述检测子模块(6)与所述感应子模块(7)之间的距离；

所述数据处理子模块(8)连接所述检测子模块(6)，所述数据处理子模块(8)用于接收距离信号，并在实时距离等于距离阈值时输出开启信号，而在实时距离小于距离阈值时输出关闭信号；

所述预警子模块(10)连接所述数据处理子模块(8)，所述预警子模块(10)用于在接收到所述开启信号或者关闭信号时进行预警。

2.根据权利要求1所述的带有开关检测装置的手动球阀，其特征在于：所述把手(4)上开设有螺纹孔，所述检测子模块(6)的外侧壁上套设有螺母，所述螺母与所述螺纹孔螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的带有开关检测装置的手动球阀，其特征在于：所述感应子模块(7)包括连接件(71)和感应件(72)；

所述连接件(71)与所述阀座(5)固定连接，所述感应件(72)设置在所述连接件(71)的外侧壁上。

4.根据权利要求3所述的带有开关检测装置的手动球阀，其特征在于：所述感应件(72)采用金属材料制备而成。

5.根据权利要求1所述的带有开关检测装置的手动球阀，其特征在于：所述数据处理子模块(8)包括阈值单元(81)和比较器(82)；

所述阈值单元(81)用于产生距离阈值；

所述比较器(82)的同相输入端连接检测子模块(6)，所述比较器(82)的反相输入端连接所述阈值单元(81)，所述比较器(82)用于在实时距离等于距离阈值时输出开启信号或者在实时距离小于距离阈值时输出关闭信号。

6.根据权利要求1所述的带有开关检测装置的手动球阀，其特征在于：所述预警子模块包括蜂鸣器和指示灯；

所述蜂鸣器与所述数据处理子模块连接的线路上设置有NPN型三极管，所述蜂鸣器用于在接收到所述开启信号时蜂鸣；

所述指示灯与所述数据处理子模块连接的线路上设置有PNP型三极管，所述指示灯用于在接收到所述关闭信号时闪烁。

7.根据权利要求1所述的带有开关检测装置的手动球阀，其特征在于：所述监测模块还包括与数据处理子模块(8)连接的显示子模块(9)；

所述数据处理子模块(8)还用于在接收到距离信号时输出显示信号；

所述显示子模块(9)用于在接收到所述显示信号时进行展示。

8.根据权利要求1所述的带有开关检测装置的手动球阀，其特征在于：所述检测子模块(6)为位移传感器。