超声波计量球阀的制作方法
【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球阀。
【背景技术】
[0002]球阀不仅结构简单、密封性好，而且在一定的公称尺寸范围内具有体积小、重量轻、材料消耗少、安装尺寸小，并且驱动力矩小、操作简便、易实现快速启闭等优点，是近十几年来发展最快的阀门品种之一。
[0003]球阀的使用非常广泛，使用品种和数量仍在不断扩大，并且向高温、高压、大口径、高密封性、长寿命、优良的调节性能，以及一阀多功能方向发展。其功能多样性成为了展现国家阀门行业技术水平的重要指标，也是企业发展的重要方向。随着石化工业的发展，在可以预见的短时间内，特别是石油与天然气输送管线，炼油裂解装置、海洋石油、煤直接液化油装置上以及核工业方面将有更广泛的应用。
[0004]目前，大多数球阀在流体管路中只用作切断、截止和改变流体的流动方向，然而，随着阀门行业的发展，球阀的功能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球阀和流量计时，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，已安装球阀的管路上再需加装流量计时，需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】
[0005]本发明的目的就是要克服现有的大多数球阀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球阀，它具有既能够控制流体通断，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。
[0006]为实现上述目的，本发明所设计的超声波计量球阀，包括阀体、设于阀体内的球芯、带动球芯转动的阀杆；所述球芯内设有流体通孔，所述流体通孔的内壁上设有用于测量流体流量的超声波传感器；
[0007]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；
[0008]或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，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。
[0009]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，当球阀处于开启状态时，流体流过流体通孔，通过超声波在流体流经时的传播时间、传播途径的声道长度及其他相关常量可测量流体此时流经流体通孔的流量；采用超声波传感器测量流体流量，测量精度不受流质影响，通孔内没有其他阻挡物，测量精度高。
[0010]进一步，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。
[0011]进一步，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]上述进一步方案的有益效果是:开阀方式既可以为手动，也可以为电动，具有适用范围广的特点。
[0013]进一步，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。
[0014]上述进一步方案的有益效果是:通过控制部分与驱动电机的配合，使得超声波计量球阀，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球芯开阀的大小，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。
[0015]进一步，所述发送传感器的中线延长线和反射片的垂直线之间的夹角与接收传感器的中线延长线和反射片的垂直线之间的夹角相等。
[0016]进一步，所述球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。
[0017]进一步，所述球体部分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。
[0018]上述进一步方案的有益效果是:通过轴承的过渡作用，使得球芯旋转更容易，开、关阀更省力。
[0019]进一步，所述阀体内设有球芯在关阀状态时用于密封的密封圈。
[0020]进一步，所述发送传感器、接收传感器各有两个。
[0021]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，当球阀处于开启状态时，流体流过流体通孔，通过超声波在流体流经时的传播时间、传播途径的声道长度及其他相关常量可测量流体此时流经通孔的流量，则安装本发明的超声波计量球阀的管道其内部的流量即可确定；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球芯开阀的大小，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】
[0022]图1为本发明超声波计量球阀的一种实施例的剖视结构示意图。
[0023]图2为本发明超声波计量球阀的另一种实施例的剖视结构示意图。
[0024]图中，1.阀体；2.球芯；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】
[0025]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。
[0026]实施例1
[0027]如图1所示的超声波计量球阀，包括阀体1、设于阀体1内的球芯2、带动球芯2转动的阀杆3 ;球芯2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。超声波传感器包括成对的发送传感器4和