一种测控一体阀的制作方法

本实用新型涉及阀门设备领域，特别涉及一种测控一体阀。

背景技术：

在流体输送，例如管道输水过程中，通常在管道上安装流量阀，并且由用户对该流量阀进行控制，以调节管道内流体流量的大小。举例来说，该流量阀一般包括阀体、设置在阀体外侧的电动执行机构、位于阀体内的阀芯和阀杆，其中，阀杆的两端分别与阀芯和电动执行机构连接，通过电动执行机构来控制阀芯的运行状态，进而达到调节流量的作用。

然而，为了便于管道输送系统的管理，需要准确获取管道内流体的流量数值，以输水管道举例来说，现有技术一般在管道上设置水流量计来测量水流量，并且由水管员来读取该水流量计上的流量数值。

设计人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术对流体流量的控制和测量各自采用独立的仪器完成，甚至，由不同的操作人员来完成，不仅不利于管道输送系统的高效管理，而且，还造成资源浪费。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种测控一体阀。具体技术方案如下：

一种测控一体阀，包括流量阀、与所述流量阀的阀芯通过阀杆连接的电动执行机构，所述测控一体阀还包括：设置在所述流量阀的阀体外壁上的控制箱体；

在所述控制箱体内通过控制线与所述电动执行机构连接的控制器；

设置在所述阀体外壁上，且通过测量线与所述控制器连接的多个测速探头；

与所述控制器连接的通讯模块。

具体地，作为优选，所述测控一体阀还包括：设置在所述控制箱体的顶部的太阳能板，用于对所述电动执行机构、所述控制器、所述测速探头、所述通讯模块供电。

具体地，作为优选，所述控制箱体的顶部开口，所述太阳能板可拆卸地盖装在所述开口处。

具体地，作为优选，多个所述测速探头呈环形结构均匀分布在所述阀体的外壁上。

具体地，作为优选，所述通讯模块为无线通讯模块。

具体地，作为优选，所述流量阀为二通阀或者三通阀。

具体地，作为优选，所述控制箱体焊接在所述阀体外壁上。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例提供的测控一体阀，通过设置在阀体的外壁上设置多个测速探头，能够实时测量水流经阀芯后的流速，进而便于获取其流量数据。若需要对管道水流的流量进行调节，可以通过控制器对电动执行机构下发指令，电动执行机构按照指令通过阀杆控制阀芯的开关大小，从而达到调节流量的目的。

通过使控制器同时与电动执行机构、测速探头和通讯模块连接，能够同步实现流量调节和流量测量的功能，不仅利于管道输送系统的高效管理，还利于对资源的充分利用。并且，以电控的方式进行上述流量的测控过程，具有精确、可靠、方便的优点。对于农业管道输水来说，通过该测控一体阀，水管单位能够及时监测和控制用水过程，用户也能够及时掌握地块灌溉情况，避免过量灌溉造成水资源浪费，以及造成作物减产降质。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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1-1是本实用新型实施例提供的具有二通阀结构的测控一体阀的结构示意图；

图1-2是本实用新型实施例提供的具有三通阀结构的测控一体阀的结构示意图。

附图标记分别表示：

1 流量阀，

101 阀芯，102 阀杆，103 阀体，

2 电动执行机构，

3 控制箱体，

4 控制线，

5 控制器，

6 测量线，

7 测速探头，

8 通讯模块，

9 太阳能板。

具体实施方式

除非另有定义，本实用新型实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

需要说明的是，对于流量阀1来说，其阀体103的截面积为一确定的固定值，本实用新型实施例通过设置测速探头7来测量阀体103内流体的流速，通过将该流速值与阀体的截面积相乘，即可获得流体通过阀体103的流量。通过电动执行机构2控制阀芯101的开关大小，即可实现该流量阀1对流量的调节。

本实用新型实施例提供了一种测控一体阀，如附图1-1和附图1-2所示，该测控一体阀包括流量阀1、与流量阀1的阀芯101通过阀杆102连接的电动执行机构2。进一步地，该测控一体阀还包括：控制箱体3、控制器5、测速探头7、通讯模块8，其中，控制箱体3设置在流量阀1的阀体103外壁上；控制器5在控制箱体3内通过控制线4与电动执行机构2连接；多个测速探头7设置在阀体103外壁上，且通过测量线6与控制器5连接；通讯模块8与控制器5连接。

以下以应用在输水管道上，就该测控一体阀的工作原理给予描述：

本实用新型实施例提供的测控一体阀，通过将阀体103安装待输水管道上进行应用，通过在阀体103的外壁上设置多个测速探头7，用来实时测量水流经阀芯101后的流速，进而便于获取其流量数据。

若需要对管道水流的流量进行调节，可以通过控制器5对电动执行机构2下发指令，电动执行机构2按照指令通过阀杆102控制阀芯101的开关大小，从而达到调节流量的目的。

由于电动执行机构2和测速探头7均和控制器5连接，当需要将经过阀芯101后的流量调节至预设大小时(即预设流量)，用户通过通讯模块8对控制器5下发调节至预设流量的指令，控制器5将该指令分别又下达给电动执行机构2和测速探头7。阀芯101在电动执行机构2的驱动下缓慢调节流量，与此同时，测速探头7同步测量水流经阀芯101后的流速，并将测量得到的流速实测值反馈给控制器5。控制器5将该该流速实测值与预设流量对应的流速预设值进行比较。

若两者的差值在预定的精度范围内，则表示阀芯101已将流量调节至预设流量，此时，控制器5对电动执行机构2下达停止驱动阀芯101的指令，阀芯101停止对流量继续调节。

若流速实测值与流速预设值的差值不在预定的精度范围内，则表示阀芯101还没有将流量调节至预设流量，此时，控制器5对电动执行机构2下达继续驱动阀芯101的指令，阀芯101继续进行流量调节，直至测速探头7测得的流速实测值与流速预设值的差值在预设的精度范围内。

在上述过程中，通过通讯模块8将控制器5中的数据传输给用户，也可以通过通讯模块8接收用户对控制器5的指令。

可见，本实用新型实施例提供的测控一体阀，能够同步实现流量调节和流量测量的功能，不仅利于管道输送系统的高效管理，还利于对资源的充分利用。并且，以电控的方式进行上述流量的测控过程，具有精确、可靠、方便的优点。对于农业管道输水来说，通过该测控一体阀，水管单位能够及时监测和控制用水过程，用户也能够及时掌握地块灌溉情况，避免过量灌溉造成水资源浪费，以及造成作物减产降质。

其中，上述的预设的精度范围由用户或者监管部门来确定，例如可以在5％以内。

测速探头7又称流速探头，其为本领域所常见的，举例来说，可以采用上海谐鸣超声设备有限公司生产并销售的型号为XM-W1M/2M的多普勒流速探头。电动执行机构2为驱动阀芯101开关及控制其开关大小的部件，举例来说，其可以为直流电动机，其可以通过联轴器与阀杆102联接。

为了确保控制箱体3在流量阀1的阀体103外壁上稳固放置，采用焊接的方式将控制箱体3焊接在阀体103外壁上。其中，控制箱体3的安装位置根据电动执行机构2的位置而确定，只要能够将电动执行机构2容纳在其中即可。

为了提高测速探头7所测流速数据的准确性，采用多个测速探头7均匀分布在阀体103的外壁上，例如，多个测速探头7呈环形结构均匀分布在阀体103的外壁上，即绕阀体103外壁分布成一圈。进一步地，多个测速探头7还可以沿阀体103的轴向方向均匀分布。通过获取多个测速探头7的实测流速，并通过控制器5将它们平均处理，即可能得到准确表征实时流量的流速数据。

其中，对于测速探头7在阀体103上的安装位置，其优选设置在阀体103的经阀芯101流量调节后的流道外壁上。对于流量阀1来说，其不仅仅可以为二通阀，还可以为三通阀，或者本领域常见的其他结构的流量阀。举例来说，附图1-1示出了一种二通阀结构的测控一体阀，附图1-2示出了一种三通阀结构的测控一体阀。

在本实用新型实施例中，通过通讯模块8来为用户和控制器5之间构成联系，以便于用户对该测控一体阀进行管理。其中，该通讯模块8可以通过有线通讯的方式与用户终端建立连接，也可以通过无线通讯的方式与用户终端建立连接。基于数据传输稳定，且简化系统结构的目的，该通讯模块8为无线通讯模块，例如无线天线等。

为了降低该测控一体阀的能耗，本实用新型实施例提供的测控一体阀还包括：设置在控制箱体3的顶部的太阳能板9，用于对电动执行机构2、控制器5、测速探头7、通讯模块8供电。

通过太阳能板9对电源供电，电源又将电能供给电动执行机构2、控制器5、测速探头7、通讯模块8、从而使它们正常运行。

本实用新型实施例通过设置控制箱体3对其内部的电动执行机构2、控制器5构成保护，为了便于对上述各部件进行更换或维修，同时便于对太阳能板9进行检修，可以使控制箱体3的顶部开口，太阳能板9可拆卸地盖装在开口处。

具体地，太阳能板9可以通过螺栓连接的方式固定在控制箱体3的顶部开口处。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。