CN2358328Y

CN2358328Y - 一种管道煤气多功能安全阀

Info

Publication number: CN2358328Y
Application number: CN 98211247
Authority: CN
Inventors: 姚国兴; 刘志鸿; 林颖; 张铁
Original assignee: Shenzhen Run Industry And Trade Co Ltd; South China University of Technology SCUT
Current assignee: Shenzhen Run Industry And Trade Co Ltd; South China University of Technology SCUT
Priority date: 1998-01-20
Filing date: 1998-01-20
Publication date: 2000-01-12
Anticipated expiration: 2008-01-20

Abstract

本实用新型是一种可以与手控阀门配合使用的管道煤气多功能安全阀,它由阀体组件、监测控制器和外壳共同连接构成。阀体组件由阀体以及各种检测元部件构成;监测控制器由微处理机以及各种检测控制电路构成;外壳上装有集气罩、液晶显示器、电源指示灯和各种控制按钮。本实用新型适用于家庭或其它场合,实现了对煤气泄漏、管道破裂、阀门脱落、失火以及记忆关闭阀门、长期不使用煤气、停电等情况的监控,安全可靠性高,且造价低,安装方便,应用前景广阔。

Description

一种管道煤气多功能安全阀

本实用新型是一种用于家庭或其它场合管道煤气的多功能安全阀，属于管道安全控制阀技术领域。

现在用于家庭或其它场合的管道煤气阀门，一般均为手动控制，缺少对各种突发性意外事件的监控，在煤气泄漏、管道破裂、阀门脱落、失火以及忘记关闭阀门、长期不使用煤气等情况下，往往无法及时发现，不能迅速采取有效措施，因而隐患较多，安全可靠性较差。

本实用新型的目的在于克服现有管道煤气阀门所存在的对煤气泄漏、管道破裂、阀门脱落、失火以及忘记关闭阀门、长期不使用煤气等各种突发性意外事件缺乏监控、安全可靠性较差的缺点，在手动控制的同时，提供一种可以对煤气泄漏、失火、管道破裂、阀门脱落以及忘记关闭阀门、长期不使用煤气等情况下进行自动监控的管道煤气多功能安全阀。

本实用新型是一种管道煤气多功能安全阀，其外型结构示意图的俯视图如图1所示；其外型结构示意图的主视图如图2所示；其外型结构示意图的侧视图如图3所示；阀体组件结构示意图的俯视图如图4所示；阀体组件结构示意图的主视图如图5所示；阀体组件结构示意图的侧视图如图6所示，其特征在于，它由阀体组件1、监测控制器2和外壳3连接构成，其相互连接关系为：阀体组件1采用阀体13以及在阀体13上通过螺栓依次固定安装的电磁阀部件14和压力检测器15、在阀体13内固定嵌装的流量检测器16、通过螺栓固定安装在阀体13外部的上盖板17和下盖板18相互连接构成；监测控制器2通过螺栓固定安装在外壳3内的前面板上，并通过导线与阀体组件1电气连接，外壳3通过螺栓固定安装在阀体组件1外部，外壳3的正面板上装有近程气体泄漏传感器的集气罩4、液晶显示器5、电源指示灯6、开气/关气按钮7、开气时间设定按钮8、复位按钮10和温度传感开关11，外壳3的左侧板上装有与远程气体泄漏传感器相连接的连接器12，外壳3的右侧板上引出电源连接线9。

监测控制器2的电路方框图如图7所示，它采用微处理机19、电源电路20、开气/关气控制电路21、开气时间设定电路22、复位电路23、报警器电路24、电源指示灯电路25、电磁阀驱动电路26、停电检测电路27、流量检测电路28、压力检测电路29、温度检测电路30、近程气体泄漏检测电路31、远程气体泄漏检测电路32和液晶显示器驱动电路33各功能电路块相互电气连接构成；其相互连接关系为，所述开气/关气控制电路21通过开关气控制信号线与微处理机19相互电气连接，所述开气时间设定电路22通过开气时间设定信号线与微处理机19相互电气连接，所述复位电路23通过复位信号线与微处理机19相互电气连接，所述报警器电路24通过报警信号线与微处理机19相互电气连接，所述电源指示灯电路25通过电源指示信号线与微处理机19相互电气连接，所述电磁阀驱动电路26通过电磁阀驱动信号线与微处理机19相互电气连接，所述停电检测电路27通过停电检测信号线与微处理机19相互电气连接，所述流量检测电路28通过流量检测信号线与微处理机19相互电气连接，所述压力检测电路29通过压力检测信号线与微处理机19相互电气连接，所述温度检测电路30通过温度检测信号线与微处理机19相互电气连接，所述近程气体泄漏检测电路31通过近程气体泄露检测信号线与微处理机19相互电气连接，所述远程气体泄漏检测电路32通过远程气体泄露检测信号线与微处理机19相互电气连接，所述液晶显示器驱动电路33通过液晶显示器驱动信号线与微处理机19相互电气连接。

监测控制器2的电路原理图如图8所示，其中，微处理机19由U1单片微电脑、电阻器R29和R31、晶体振荡器CP1、电容器C2和C3通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；电源电路20由TS电源变压器、二极管D3～D5、稳压二极管Z1、电阻器R3、电容器C4～C6、3只1000mAH的5号镍氢电池BCC通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；开气/关气控制电路21由按钮开关K1、电阻器R25通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；开气时间设定电路22由按钮开关K2、电阻器R26通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；复位电路23由按钮开关K3、电阻器R30、电容器C1通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；报警器电路24由警报器S1、三极管P5、电阻器R17、R20和R23通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；电源指示灯电路25由发光二极管L1、三极管P6、电阻器R21、R22和R24通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；电磁阀驱动电路26由电磁阀线圈I1和I2、二极管D1和D2、三极管P3、P4、N1和N2、电阻器R9～R16通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；停电检测电路27由三极管N3、电阻器R5、R27和R28通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；流量检测电路28由三极管P1、红外发光二极管LD1、LD2、红外接收二极管RD1、RD2、电阻器R1、R2、R7、R8、RA1和RA2通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；压力检测电路29由检测开关P、电阻器RA5通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；温度检测电路30由温度传感开关T、电阻器RA6通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；近程气体泄漏检测电路31由气体泄漏传感器GAS1、集成运算放大器OP1、电阻器R4、R35、R36、R40、R41、RA3和RB1、电容器C7、C8通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；远程气体泄漏检测电路32由可以由用户安装在指定位置的气体泄漏传感器GAS2、集成运算放大器OP2、电阻器R6、R33、R34、R38、R39、RA4和RB2、电容器C9、C10通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；液晶显示器驱动电路33由液晶显示器LCD、驱动器U2：A、U2：C、电阻器R18、R19、R32和R37通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成。

本多功能安全阀的工作控制流程图如图9、10、11、12、13所示，其工作原理为：在日常使用煤气时，接通安全阀的电源，打开阀门；通过开气时间设定按钮8可以任意输入设定的用气时间(1～12小时)，该数据存储于微处理机19中，当计时器记录用气达到该设定时间时，经微处理机19数据处理，通过电磁阀驱动电路26使安全阀自动关闭，若未设定用气时间，则安全阀根据微处理机19中的原始设定值(2小时)自动关闭；当长期不使用煤气时，安全阀根据微处理机19中的原始设定值(25小时)自动关闭；当室内发生火情时，温度传感开关11检测阀门附近空气的温度，当检测达到57～60℃时，温度传感开关11动作，微处理机19响应超温异常，安全阀就会自动关闭；当因使用不慎使煤气管道的手动阀门脱落时，流量检测器16检测到的煤气流量超过微处理机19中设定的正常使用时的最大值，安全阀即自动关闭；当煤气管道发生破裂时，压力检测器15检测管道内的煤气压力值送微处理机19，该数值随时间的推移而衰减，安全阀即自动关闭；当手控阀门处发生煤气泄漏时，近程气体泄漏传感器GAS1通过安全阀外部的集气罩4检测阀门附近空气中可燃性气体的浓度，通过连接器12与安全阀相连接的远程气体泄漏传感器GAS2则检测传感器附近室内空气中可燃性气体的浓度，压力检测器15也检测管道内煤气的压力，并将数据送微处理机19，该可燃性气体的浓度超过设定值或管道内煤气压力出现衰减，则安全阀自动关闭。发生上述异常情况而使安全阀自动关闭后，监测控制器2会通过报警器电路24发出警报声，并通过液晶显示器驱动电路33在液晶显示器5上显示异常状态。安全阀正常使用时，如果停电检测电路27检测发现停电，则监测控制器2转入停电控制方式，由电源电路20中的3只1000mAH5号镍氢电池BBC提供电能，可使安全阀继续正常使用5～7天。

本实用新型具有如下优点和有益效果：(1)由于安全阀将阀体组件和监测控制器合为一体，实现了对煤气泄漏、管道破裂、阀门脱落、失火以及忘记关闭阀门、长期不使用煤气等各类情况的检测与自动控制，大大提高了管道煤气阀门的安全性和可靠性。(2)考虑到安全阀工作的连续性，本实用新型采用储能式交流220V电源供电方式，在停电状态下可继续工作5～7天，避免了因停电等不可抗因素导致安全阀失灵的情况发生。(3)本实用新型各部分结构大都采用市面上的常用元部件，成本低，制作工艺简单，易于工业化生产。(4)本实用新型可以与现有手控阀门配合使用，安装方便，具有很强的实用性。

下面对说明书附图进一步说明如下：图1为一种管道煤气多功能安全阀外型结构示意图的俯视图；图2为一种管道煤气多功能安全阀外型结构示意图的主视图；图3为一种管道煤气多功能安全阀外型结构示意图的侧视图；图4为阀体组件结构示意图的俯视图；图5为阀体组件结构示意图的主视图；图6为阀体组件结构示意图的侧视图；图7为监测控制器的电路方框图；图8为监测控制器的电路原理图；图9为监控程序主程序流程图；图10为中断0处理子程序流程图；图11为异常状态检查子程序流程图；图12为设置开气时间处理子程序流程图；图13为气体泄漏处理子程序流程图。

本实用新型的实施例，结合附图说明如下：根据图8所示绘制印刷电路板，外壳3、阀体13、上盖板17和下盖板18等部件可以通过简单地机械加工自行制造，电磁阀部件14、微处理机19、气体泄漏传感器GAS1和GAS2以及电阻器、电容器等其它元部件均可在市场上购买，其中，电磁阀部件14可以选用带保持线圈的气阀电磁铁，微处理机19可以选用8751型，液晶驱动器U2：A、U2：C可以选用4016型，GAS放大器OP1、OP2可以选用LM393型。根据附图4、5和6所示以及上面说明书中所述相互连接关系，将电磁阀部件14、压力检测器15、流量检测器16、上盖板17和下盖板18等相互连接安装，并进行气密性检验；然后根据附图将阀体组件1、监测控制器2的各元部件相互电气连接，再通过螺栓固定安装上外壳3，并进行整机调试和性能检验。如上所述，即可较好地实现本实用新型——一种管道煤气多功能安全阀。

Claims

1.一种管道煤气多功能安全阀，其特征在于：它由阀体组件(1)、监测控制器(2)和外壳(3)连接构成，其相互连接关系为，阀体组件(1)采用阀体(13)以及在阀体(13)上通过螺栓依次固定安装的电磁阀部件(14)和压力检测器(15)、在阀体(13)内固定嵌装的流量检测器(16)、通过螺栓固定安装在阀体(13)外部的上盖板(17)和下盖板(18)相互连接构成；监测控制器(2)通过螺栓固定安装在外壳(3)内的前面板上，并通过导线与阀体组件(1)电气连接；外壳(3)通过螺栓固定安装在阀体组件(1)外部，外壳(3)的正面板上装有近程气体泄漏传感器的集气罩(4)、液晶显示器(5)、电源指示灯(6)、开气/关气按钮(7)、开气时间设定按钮(8)、复位按钮(10)和温度传感开关(11)，外壳(3)的左侧板上装有与远程气体泄漏传感器相连接的连接器(12)，外壳(3)的右侧板上引出电源连接线(9)。

2.根据权利要求1所述的一种管道煤气多功能安全阀，其特征在于：所述监测控制器(2)由微处理机(19)、电源电路(20)、开气/关气控制电路(21)、开气时间设定电路(22)、复位电路(23)、报警器电路(24)、电源指示灯电路(25)、电磁阀驱动电路(26)、停电检测电路(27)、流量检测电路(28)、压力检测电路(29)、温度检测电路(30)、近程气体泄漏检测电路(31)、远程气体泄漏检测电路(32)和液晶显示器驱动电路(33)各功能电路块相互电气连接构成，其相互连接关系为，所述开气/关气控制电路(21)通过开关气控制信号线与微处理机(19)相互电气连接，所述开气时间设定电路(22)通过开气时间设定信号线与微处理机(19)相互电气连接，所述复位电路(23)通过复位信号线与微处理机(19)相互电气连接，所述报警器电路(24)通过报警信号线与微处理机(19)相互电气连接，所述电源指示灯电路(25)通过电源指示信号线与微处理机(19)相互电气连接，所述电磁阀驱动电路(26)通过电磁阀驱动信号线与微处理机(19)相互电气连接，所述停电检测电路(27)通过停电检测信号线与微处理机(19)相互电气连接，所述流量检测电路(28)通过流量检测信号线与微处理机(19)相互电气连接，所述压力检测电路(29)通过压力检测信号线与微处理机(19)相互电气连接，所述温度检测电路(30)通过温度检测信号线与微处理机(19)相互电气连接，所述近程气体泄漏检测电路(31)通过近程气体泄露检测信号线与微处理机(19)相互电气连接，所述远程气体泄漏检测电路(32)通过远程气体泄露检测信号线与微处理机(19)相互电气连接，所述液晶显示器驱动电路(33)通过液晶显示器驱动信号线与微处理机(19)相互电气连接。

3.根据权利要求2所述的一种管道煤气多功能安全阀，其特征在于：所述微处理机(19)由U1单片微电脑、电阻器R29和R31、晶体振荡器CP1、电容器C2和C3共同通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；所述电源电路(20)由TS电源变压器、二极管D3～D5、稳压二极管Z1、电阻器R3、电容器C4～C6、3只1000mAH的5号镍氢电池BCC共同通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；所述开气/关气控制电路(21)由按钮开关K1、电阻器R25共同通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；所述开气时间设定电路(22)由按钮开关K2、电阻器R26共同通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；所述复位电路(23)由按钮开关K3、电阻器R30、电容器C1共同通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；所述报警器电路(24)由警报器S1、三极管P5、电阻器R17、R20和R23共同通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；所述电源指示灯电路(25)由发光二极管L1、三极管P6、电阻器R21、R22和R24共同通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；所述电磁阀驱动电路(26)由电磁阀线圈I1和I2、二极管D1和D2、三极管P3、P4、N1和N2、电阻器R9～R16共同通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；所述停电检测电路(27)由三极管N3、电阻器R5、R27和R28共同通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；所述流量检测电路(28)由三极管P1、红外发光二极管LD1、LD2、红外接收二极管RD1、RD2、电阻器R1、R2、R7、R8、RA1和RA2共同通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；所述压力检测电路(29)由检测开关P、电阻器RA5共同通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；所述温度检测电路(30)由温度传感开关T、电阻器RA6共同通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；所述近程气体泄漏检测电路(31)由气体泄漏传感器GAS1、集成运算放大器OP1、电阻器R4、R35、R36、R40、R41、RA3和RB1、电容器C7、C8共同通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；所述远程气体泄漏检测电路(32)由可以由用户安装在指定位置的气体泄漏传感器GAS2、集成运算放大器OP2、电阻器R6、R33、R34、R38、R39、RA4和RB2、电容器C9、C10共同通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成；所述液晶显示器驱动电路(33)由液晶显示器LCD、驱动器U2：A、U2：C、电阻器R18、R19、R32和R37共同通过电路板敷铜膜带、导线相互电气连接构成。