超声波计量阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及阀门及流体计量技术领域，尤其涉及一种超声波计量阀。
【背景技术】
[0002]阀门是管路流体输送系统中控制部件，它是用来改变通路断面和介质流动方向，具有导流、截止、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。
[0003]阀门种类繁多，常用的有球阀、蝶阀、闸阀、调节阀等等，但是现有的阀门通常不具有计量功能，只有阀的功能。随着阀门行业的发展，阀的功能单一越来越难以满足市场的需求。现有管路中阀门和流量计绝大多数是分开安装，并且在安装流量计的管路前后需要空出一定长度的直管段或者采用其他稳流装置，而较短管路上再需同时安装阀门和流量计时，往往难以实现或对工程提出了较高要求，采用这种安装方式还需要较多的管井用于后期维护，不仅大大增加了工程造价和人工费用，且维护费用也较高。另一方面，已安装阀门的管路上再需加装流量计时，要将深埋的管路挖出，断开后增加连接部件，如法兰，以将流量计增加到管路中，施工量大、工程难度大且费用高昂。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是要克服现有的大多数阀门在流体管路中只用作切断、截止和改变流体的流动方向，管路中阀门和流量计绝大多数是分开安装的问题，提供一种超声波计量阀，它具有阀门的功能，又可测量流体流量且不受流质影响、测量精度高、使用寿命长、结构简单、安装维护方便的特点。
[0005]为实现上述目的，本发明所设计的超声波计量阀，其特征在于:包括阀体、设于阀体内的阀芯、带动阀芯转动的阀杆；所述阀芯通过转动方式实现所述超声波计量阀的开闭，所述阀芯上设有用于测量流体流量的超声波传感器；所述超声波传感器在阀芯转动到开的位置时，布置于阀芯上容许流体通过的通道的内壁上或阀芯和阀体形成的容许流体通过的通道的内壁上。
[0006]优选地，所述阀芯为球芯，球芯内设有流体通孔，所述超声波传感器包括成对的发送传感器和接收传感器，所述发送传感器和接收传感器以流体通孔的中心点呈中心对称布置在流体通孔的内壁上。
[0007]优选地，所述阀芯为球芯，球芯内设有流体通孔，所述超声波传感器包括成组的发送传感器、接收传感器和反射片，布置在流体通孔的内壁上，所述发送传感器发出的超声波经反射片反射至接收传感器。
[0008]进一步地，所述发送传感器和接收传感器以流体通孔的轴截面或垂直于轴的截面呈镜像对称布置，所述反射片设于发送传感器和接收传感器之间且反射片的反射面与发送传感器的发射端及接收传感器的接收端相对。
[0009]优选地，所述阀芯为蝶板，所述超声波传感器嵌设在蝶板上，所述超声波传感器包括成对的发送传感器和接收传感器，在蝶板上沿周向相对布置。
[0010]优选地，所述阀芯为蝶板，所述超声波传感器嵌设在蝶板上，所述超声波传感器包括成组的发送传感器、接收传感器和反射片，在蝶板上沿周向布置，所述发送传感器发出的超声波经反射片反射至接收传感器。
[0011]可选地，所述阀杆的上端设有用于驱动阀杆转动的驱动电机或手柄。
[0012]可选地，所述超声波计量阀还包括控制部分和电源部分；所述控制部分包括单片机和驱动电机控制模块；所述单片机内存储有录入的标准流量数据，单片机将发送传感器和接收传感器采集的数据进行处理，并将结果与标准流量数据进行比对，将比对结果反馈给驱动电机控制模块；驱动电机控制模块根据反馈的比对结果控制驱动电机工作。通过控制部分与驱动电机的配合，使得超声波计量阀，不仅可以计量时实的流体流量，还可以根据实时流量来改变开阀的大小，从而自动调节流出流量，适用于对管道的统一管理及远程控制。
[0013]优选地，所述阀芯的一端与阀杆下端固定，另一端在背对阀杆的位置固定有固定轴；所述固定轴通过轴承与阀体连接。通过轴承的过渡作用，使得阀芯旋转更容易，开、关阀更省力。
[0014]优选地，所述阀体内设有阀芯在关阀状态时用于密封的密封圈。
[0015]本发明的有益效果是:超声波传感器的发送传感器发射超声波被接收传感器接收，超声波传感器在阀芯转动到开的位置时，测量管路中流体的流量。采用超声波传感器测量流体流量，测量精度不受流质影响，流体通孔内没有其他阻挡物，测量精度高，且结构简单，安装方便，使用寿命长，解决了管路中阀门和流量计分开安装的问题，降低了成本；还可以根据实时流量来改变开阀的大小，从而自动调节流出流量，适用于对管道的统一管理及远程控制。
【附图说明】
[0016]图1为本发明超声波计量阀的一种实施例的剖视结构示意图。
[0017]图2为本发明超声波计量阀的另一种实施例的剖视结构示意图。
[0018]图3为本发明超声波计量阀的另一种实施例的部分剖视结构示意图。
[0019]图4为图3中蝶板的侧视结构示意图。
[0020]图中，1.阀体；2.阀芯；21.流体通孔；3.阀杆；4.发送传感器；5.接收传感器；
6.反射片；7.手柄；8.密封圈；9.固定轴；10.轴承。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0022]实施例1
[0023]如图1所示的超声波计量阀，包括阀体1、设于阀体1内的阀芯2、带动阀芯2转动的阀杆3 ;阀芯2为球芯内设有流体通孔21，流体通孔21的内壁上设有用于测量流体流量的超声波传感器。
[0024]阀杆3的上端设有用于驱动阀杆3转动的驱动电机(图未示)或手柄7。超声波传感器还包括控制部分(图未示)和电源部分(图未示)；控制部分包括单片机(图未示)和驱动电机控制模块(图未示)；单片机内存储有录入的标准流量数据，单片机将发送传感器4和接收传感器5采集的数据进行处理，并将结果与标准流量数据进行比对，将比对结果反馈给驱动电机控制模块；驱动电机控制模块根据反馈的比对结果控制驱动电机工作。
[0025]阀杆3的上端设有用于驱动阀杆3转动的驱动电机(图未示)或手柄7。阀芯2的一端与阀杆3下端固定，另一端在背对阀杆3的位置固定有固定轴9 ;固定轴9通过轴承10与阀体1连接。阀体1内设有阀芯2在关阀状态时用于密封的密封圈8。发送传感器4、接收传感器5各有两个。发送传感器4和接收传感器5以流体通孔21的中心点呈中心对称布置。
[0026]实施例2
[0027]如图2所示，本实施例中超声波计量阀的结构基本和实施例1相同，区别在于超声波传感器包括成组的发送传感器4、接收传感器5和反射片6，发送传感器4和接收传感器5以流体通孔21的垂直于轴的截面呈镜像对称布置，反射片6设于发送传感器4