CN221145493U - 一种智能燃气调压阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃气设备技术领域，尤其是一种智能燃气调压阀，智能燃气调压阀该由控制器、电池、压力传感器、角度传感器、温度传感器、阀控/通讯按键、通讯模组、电机驱动芯片、阀门电机和阀门构成。通过实时监控燃气压力、阀门状态和环境温度，能够在检测到异常情况时立即发出报警，并自动切断燃气供应以提高用气安全性。压力、角度和温度传感器以及阀控/通讯按键都与控制器电连接，控制器与通讯模组和电机驱动芯片电连接，实现对阀门电机和阀门的控制。这种设计方案实现了对燃气系统的实时监控、异常报警与自动切断，有效提升了用气的安全性。

Description

一种智能燃气调压阀

技术领域

本实用新型涉及燃气设备技术领域，特别涉及一种智能燃气调压阀。

背景技术

液化石油气调压阀是一种关键的燃气设备，它的主要作用是将液化气钢瓶中的高压液态燃气转化为适合炉具燃烧的低压气态。为实现这一功能，调压阀需安装在液化气钢瓶角阀上，以便连接角阀和胶管，从而将进口压力降低至需要的出口压力，并使出口压力自动保持稳定。这种工作原理基于杠杆式压差反馈控制，通过一个小孔向相对较大的腔内充气实现减压，利用膜片或活塞的两面压力差进行控制，其中一面是出口腔，一面是人为给定的压力。

然而，现有液化石油气调压阀在使用过程中存在多个问题。首先，如果调压阀发生故障，可能会导致燃气无法流出，或者无法进行减压。对于前者，用户将无法使用液化石油气，对于后者，可能导致胶管由于压力过大而脱落，甚至可能导致燃气泄漏，这些后果都是极其严重的。因此，对液化石油气调压阀的运行状态进行实时监控和故障预警是至关重要的。

目前公开的技术中，申请号为CN02288137.9的一种液化气钢瓶瓶阀调压装置，包括一个瓶阀本体，在瓶阀本体中设有气体通道，在瓶阀本体的上部狭窄气体通道中设置有阀杆，与阀杆接触的是阀针，阀针上设置有阀门。但是，这种调压装置在调压过程中会使调压弹簧发生位移，随着时间的推移，调压弹簧的位移可能过大，导致调压弹簧松动，甚至可能在使用时无法正常工作，从而导致调压无法完成，存在安全隐患。

此外，现有的机械式燃气罐调压阀虽然具有压力过压、欠压、过流自动关断的功能，但是这些产品不具备压力检测、异常关断原因反馈和数据远传等功能。这意味着用户无法在第一时间获取异常报警，知晓问题原因，只能通过手动逐步排查确定问题来源，然后手动恢复供气使用。这无疑增加了用户的使用负担，并可能延长了故障恢复时间。更为重要的是，对设备运行状态的实时检测、自动切断等功能的缺失，暴露了严重的用气安全隐患。因此，针对以上问题，开发一种新型的智能燃气调压阀成为了迫切的需求。

实用新型内容

本实用新型提供了一种智能燃气调压阀，通过实时监控、异常报警和自动切断，显著提升用气安全性。

为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种智能燃气调压阀，包括控制器、电池、压力传感器、角度传感器、温度传感器、阀控/通讯按键、通讯模组、电机驱动芯片、阀门电机和阀门；

所述压力传感器、角度传感器、温度传感器和阀控/通讯按键与控制器电连接；

所述控制器还与通讯模组和电机驱动芯片电连接；所述电机驱动芯片还电连接有阀门电机和阀门。

进一步，所述控制器是微控制器MCU。

进一步，所述通讯模组为NB-IOT通信模组。

进一步，所述电池是一个内置锂电池。

进一步，所述智能燃气调压阀安装在瓶装液化气气罐与灶具之间。

本实用新型的原理：

这种智能燃气调压阀通过将一系列传感器，包括压力传感器、角度传感器和温度传感器，与一个微控制器（MCU）控制器电连接，实现了对燃气系统状态的实时监控。其中，压力传感器能够监测瓶装液化气气罐的压力是否在安全范围内；角度传感器可以检测设备是否倾斜或翻倒；温度传感器能够检测环境温度，如果环境温度过高，需要立即切断燃气供应。控制器接收到这些传感器的信号后，会根据内置的程序判断当前的工作状态是否正常。如果发现异常（如压力过高、阀门异常开启或温度过高），控制器会立即指示电机驱动芯片启动阀门电机，关闭阀门，切断燃气供应。此外，控制器还与NB-IOT通信模组电连接。NB-IOT是一种窄带物联网技术，具有覆盖范围广、连接数目大、功耗低等优点。当控制器检测到异常状态，除了进行本地处理（如关闭阀门），还会通过NB-IOT通信模组将异常信息发送到预设的接收端，如用户的手机或管理中心，实现远程报警和实时监控。智能燃气调压阀安装在瓶装液化气气罐与灶具之间，可以直接控制燃气的供应，既方便又安全。

总体来说，这种智能燃气调压阀的优点主要有以下几点：

实时监控：通过各种传感器实时监控燃气系统的状态，一旦发现异常，可以立即进行处理，大大提高了用气的安全性。

远程报警：通过NB-IOT通信模组，可以将异常信息远程发送到用户的手机或管理中心，及时通知用户或管理人员处理，避免了因延迟处理而可能产生的严重后果。

自动阀门控制：控制器可以控制阀门电机，实现阀门的自动开关，便于在紧急情况下切断燃气供应。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种智能燃气调压阀的信号流示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例1：

一种智能燃气调压阀，如图1所示，包括控制器、电池、压力传感器、角度传感器、温度传感器、阀控/通讯按键、通讯模组、电机驱动芯片、阀门电机和阀门；所述压力传感器、角度传感器、温度传感器和阀控/通讯按键与控制器电连接；所述控制器还与通讯模组和电机驱动芯片电连接；所述电机驱动芯片还电连接有阀门电机和阀门。本实施例中，控制器是微控制器MCU，通讯模组为NB-IOT通信模组，电池为一个内置锂电池。

本实施例中，智能燃气调压阀通过集成多种传感器、报警关断和无线通信功能，实现对瓶装液化气压力的自动调整，并能智能感知设备运行状态。在用气过程中，设备可以识别各种报警，如过流、倒瓶、欠压、超压、微漏、高温、低温和低电等，并自动切断用气，大大提升了瓶装液化气的用气安全。

智能燃气调压阀主要由以下几个部分组成：

传感器模块：包含压力传感器、温度传感器、角度传感器等，用于实时监测设备的运行状态。

控制阀门：根据传感器模块的数据，自动地或者根据用户手动指令，调整燃气的供应。

微处理器：作为设备的核心，接收并解析传感器模块的数据，控制阀门的开闭，处理异常情况，并与无线通信模块协同工作。

电机及其驱动芯片：阀门的开闭由电机驱动，电机运作由电机驱动芯片控制，该芯片接收微处理器的指令并将其转换为电信号。

无线通信模块：与用户的智能设备（如手机）进行通信，发送设备状态和报警信息，接收用户的指令。

电源模块：为设备提供电力，通常是一块可更换的电池。

智能燃气调压阀安装在瓶装液化气气罐与灶具之间。在设备上电后，微处理器会初始化系统，并开始读取传感器的数据。内置的压力传感器通过测量阀门两侧的压差来确定气体的流动。温度传感器会检测设备环境的温度。角度传感器（通常是一个加速度计）可以检测设备是否倾斜或翻倒。微处理器会持续收集并解析这些传感器的数据。例如，如果压力传感器的读数低于或高于预设的安全范围，或者温度传感器的读数超过预设的阈值，或者角度传感器检测到设备倾斜超过一定的角度，微处理器就会判断设备处于异常状态。一旦设备处于异常状态，微处理器就会发送一个信号，驱动阀门控制模块，使阀门关闭，切断燃气的供应。例如：设备内的角度传感器会实时监测设备的角度。如果检测到设备的角度超过设定的安全范围（例如，设备被倒置），内置阀门会立即关闭，避免燃气泄漏。设备内的压力传感器会监测出口端的压力。如果压力低于或高于设定的安全范围，内置阀门会立即关闭，保证用户的安全。设备内的温度传感器会监测阀体的温度。如果阀体的温度超过或低于设定的工作温度范围，内置阀门会立即关闭，避免因温度异常导致的安全问题。

在本实施例中，还包括流量传感器，设备内的流量传感器会监测液化气流量。如果流量超过设定的正常范围，这可能意味着用户的软管脱落或破损，设备的内置阀门会立即关闭，避免燃气泄漏。同时，还包括MEMS流量传感器，当用户停止使用气源并关闭瓶阀后，设备会检测燃气的微小泄漏。如果检测到泄漏，内置阀门会立即关闭，防止燃气的进一步泄漏。此外，设备还会检测自身电源（如电池）的电压。如果电压低于设定的范围，设备会发送低电报警给用户，提醒用户更换电池。

同时，设备通过无线通信模块发送报警信息，通知用户设备的异常状态。用户可以通过智能手机应用程序来互动设备，检查设备状态，获取报警信息，或者远程控制阀门的开关。

本技术方案可以实现燃气调压阀的异常报警和自动切断，显著提高了瓶装液化气的使用安全性。

以上的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种智能燃气调压阀，其特征在于：包括控制器、电池、压力传感器、角度传感器、温度传感器、阀控、通讯模组、电机驱动芯片、阀门电机和阀门；

所述压力传感器、角度传感器、温度传感器和阀控分别与控制器电连接；

所述控制器还与通讯模组和电机驱动芯片电连接；所述电机驱动芯片还电连接有阀门电机和阀门。

2.根据权利要求1所述的智能燃气调压阀，其特征在于：所述控制器是微控制器MCU。

3.根据权利要求2所述的智能燃气调压阀，其特征在于：所述通讯模组为NB-IOT通信模组。

4.根据权利要求3所述的智能燃气调压阀，其特征在于：所述电池是一个内置锂电池。

5.根据权利要求1所述的智能燃气调压阀，其特征在于：所述智能燃气调压阀安装在瓶装液化气气罐与灶具之间。