燃气调压器阀口开度监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于燃气调压器的阀口开度监测系统，它包括反射板、传感器、支架、电缆和控制终端，所述反射板安装在燃气调压器的指示杆上，传感器、电缆和控制终端依次连接，所述支架螺装在传感器上，将传感器固装在与反射板相对的位置；所述传感器包括外壳、收发装置、集成模块和连接端，所述收发装置和集成模块装置在外壳内，所述连接端固装在外壳上，所述收发装置与集成模块连接，所述集成模块通过连接端与电缆连接。本实用新型监测更加准确度，使燃气输送过程更加可靠，还保证了燃气输送的安全性。
【专利说明】
燃气调压器阀口开度监测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及燃气配送技术领域，具体为一种燃气调压器阀口开度监测系统。
【背景技术】
[0002]天然气生产包括采气、净气、输气、储气和配气五大环节，这些环节通过油气田集气管网、输气干线管网和城市配气管网三大管网有机的结合在一起，形成统一的、连续的、密闭的输气系统。其中，城市配气管网负责将输气干线来气分配给各个用户，但由于输气干线内的来气具有一定压力，并不适合直接输送给用户，因此需要在城市配气管网中安装燃气调压器，来逐步降低城市配气管网中的燃气压力，使燃气压力能够达到用户使用的标准。
[0003]以现有技术常用的燃气调压器为例，其通过控管道内燃气的流量，从而达到降低管道内部压力的目的，所述燃气调压器内部安装有垂直固装有皮膜，所述皮膜可根据燃气调压器两端的压力差的大小而开闭，压力差越大，皮膜张开程度越大，反之则闭合，皮膜上垂直固装有阀口开度指示杆，所述阀口开度指示杆一部分水平延伸出燃气调压器外，其燃气调压器内侧部分套有弹簧，弹簧两端分别抵住燃气调压器内壁和皮膜，当燃气调压器两端压力差变大超过一定数值时，皮膜克服弹簧压力而张开，并推动阀口开度指示杆移动，因此，工作人员通常通过阀口开度指示杆的位置，来判断燃气调压器两端压力差情况，从而对燃气调压器阀门的开闭情况进行调整。
[0004]由于城市配送管网中通常采用多级降压方式，燃气调压器数量较多，不可能人工逐一检查阀口开度指示杆的位置情况，因此，实际采用传感器，代替人工检查，将传感器与阀口开度指示杆相固接，采用滑动变阻器原理:当皮膜随燃气压力差大小而变化时，其带动阀口开度指示杆移动，阀口开度指示杆带动传感器的电阻也相应变化，从而引起电路中相应参数的变化，再通过专用软件计算，便可得出燃气调压器两端压力差的情况，并作相应调整。
[0005]然而，在现场安装时，由于实际情况，传感器往往无法正对阀口开度指示杆，因此，阀口开度指示杆无法直接安装在传感器上，只能通过连接杆间接地与传感器连接，也就是说，阀口开度指示杆先要带动连接杆移动，再通过连接杆带动传感器电阻变化，这种情况下，由于不是直接连接，就会产生不可避免的误差，另外，由于阀口开度指示杆经常带动连接杆移动，久而久之，它们之间的连接必然会松动，导致更加严重的误差，更重要的是，由于连接杆的松动，有可能导致阀口开度指示杆在皮膜上晃动，使其与皮膜连接处撕裂，燃气外泄，轻者污染环境，重者引起配送管线的爆炸，严重影响燃气配送过程当中的安全性和稳定性。
[0006]随着时代的进步，无论家中或者餐馆做饭，天然气都是最便利最好的选择，除此之夕卜，天然气供暖、天然气汽车等也逐步走进人们的生活中，使天然气在人们生活中的作用越发重要，成为与水和电同样重要的、生活中必不可少的重要资源，保证天然气在供给的稳定性安全性尤为重要。因此，为保证天然气配送当中的安全性和稳定性，发明人潜心研究，采用非接触式的传感器，代替现有技术当中的接触式传感器，使监测到的数据更加准确，并且十分的安全、稳定。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型公开了一种燃气调压器阀口开度监测系统，它包括反射板、传感器、支架、电缆和控制终端，所述燃气调压器固装在管道上，所述指示杆固装在燃气调压器的皮膜上，所述反射板安装在指示杆上，并与传感器位置相对，所述传感器包括外壳、收发装置、集成模块和连接端，所述收发装置和集成模块装置在外壳内，所述连接端固装在外壳上，所述收发装置与集成模块连接，所述集成模块通过连接端与电缆连接。
[0008]进一步地，所述集成模块包括电路板、驱动模块、微处理模块、模数转换模块、计时模块、接口，所述驱动模块、微处理模块、模数转换模块、计时模块和接口嵌装在电路板上，驱动模块、模数转换模块、计时模块和接口分别与微处理模块连接。
[0009]进一步地，所述收发装置通过驱动模块与微处理模块连接。
[0010]进一步地，所述连接端装置有指示灯，连接端与指示灯相对应处开设有观察孔。
[0011]进一步地，所述指示灯与电路板连接。
[0012]进一步地，所述电缆包括供电线、信号输出线和极值设定线。
[0013]进一步地，还包括防护装置，防护装置架设在传感器上。
[0014]进一步地，所述传感器为超声波传感器。
[0015]进一步地，所述反射板尺寸大于等于半径为1mm圆的尺寸。
[0016]进一步地，所述传感器信号输出方式可为以0-1OV的电压输出、4_20mA的电流输出、485总线制输出中的任意一种。
[0017]本实用新型通过将现有技术中采用的接触式传感器，改进成非接触式的传感器，使避免了由于连接松动而产生的误差，保证了监测的准确度，提高了燃气调压器控制的精确程度，使燃气输送过程更加可靠，同时，采用非接触式的传感器，避免了指示杆受到外力将皮膜破坏的危险，保证了燃气输送的安全性。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型安装示意图；
[0019]图2是本实用新型结构不意图；
[0020]图3是本实用新型电路原理方框图；
[0021]图4是本实用新型反射板结构不意图；
[0022]图5是本实用新型传感器结构示意图；
[0023]图6是本实用新型支架结构示意图；
[0024]图7是本实用新型防护装置结构示意图；
[0025]图8是本实用新型插头部分结构示意图。
[0026]图例:1.反射板，11.安装孔，2.传感器，21.壳体，22.收发装置，23.集成模块，231.电路板，232.驱动模块，233.微处理模块，234.模数转换模块，235.计时模块，236.接口，24.连接端，241.传感器接头，242.指示灯，243.观察孔，25.螺母，3.支架，4.防护装置，41.防护板，42.固定片，5.电缆，51.电缆插头，52.供电线，521.正极线，522.负极线，53.信号输出线，54.极值设定线，6.控制终端，7.指示杆，8.法兰，81法兰螺栓，82.法兰螺母，9.燃气调压器，91.皮膜。
【具体实施方式】
[0027]下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。
[0028]如图1和图2所示，本实用新型公开了一种阀口开度监测系统，其包括:反射板1、传感器2、支架3、防护装置4、电缆5和控制终端6。
[0029]所述反射板I为金属片，其垂直固装在指示杆7上，所述传感器2为细长圆柱体，其与反射板I相对垂直，如图2所示，传感器2通过支架3固装在法兰8上，所述防护装置4架设在传感器2上，以防止天气或灰尘对传感器监测精度产生影响，所述传感器2依次与电缆5、控制终端6连接。
[0030]如图4所示，所述反射板I上开设有安装孔11，并通过安装孔11固装在指示杆7上，反射板I尺寸大于等于半径为1mm圆的尺寸。
[0031]如图5所示，所述传感器2包括壳体21、收发装置22、集成模块23、连接端24和螺母25，所述壳体21表面有螺纹，所述收发装置22和集成模块23装置在壳体21内，收发装置22装置在壳体21内靠近反射板I的一端，并正对反射板I，所述集成模块23插装在连接端24上并与收发装置22连接，收发装置22发射信号并接收反射板I的反馈信号，再将信号传给集成模块23处理，如图3所示，所述集成模块23包括电路板231、驱动模块232、微处理模块233、模数转换模块234、计时模块235和接口 236，所述驱动模块232、微处理模块233、模数转换模块234、计时模块235和接口 236嵌装在电路板231上，驱动模块232、模数转换模块234、计时模块235和接口 236分别与微处理模块233连接，如图5所示，所述连接端24为圆柱体，其包括传感器接头241和指示灯242，所述传感器接头241轴向固装在连接端24内，其一端连接与电路板231的接口 236上，另一端与电缆5连接，所述指示灯242装置在连接端24内，并与电路板231连接，连接端24表面设有外螺纹，以及与指示灯242相对应的观察孔243，安装时，工作人员可透过观察孔243观察指示灯242的颜色，从而判断传感器2的工作状态。
[0032]本实用新型的传感器为非接触式传感器，可采用例如:超声波传感器、光电传感器、激光传感器、红外传感器和电磁传感器，其中，超声波传感器为优选，理由如下，首先，考虑到本实用新型应用领域的特殊性，安全因素尤为重要，相较于激光传感器和电磁传感器，超声波传感器更加安全;其次，考虑到环境对测量精确度的影响，光电传感器、激光传感器和红外传感器易受到外界光源的干扰，例如阳光的照射，若增加屏蔽设备，同时增加了生产成本，因此，综合考虑上诉因素，本实用新型的传感器2优选超声波探测方式。
[0033]如图1和图7所示，所述支架3螺装在壳体21上，支架3为Z字型结构，其可插装在法兰8上，通过法兰螺母82固定，采用此方式将传感器2固定在燃气管道上。
[0034]如图1和图8所示，所述防护装置4架设在壳体21上，其包括:防护板41和固定片42，所述防护板41为四棱台结构的盖体，并通过其一端的固定片42架设在传感器2上，通过螺母25固定，以防止雨雪天气对监测精度产生影响，起到防护作用。
[0035]如图8所示，所述电缆5包括:电缆插头51、供电线52、信号输出线53和极值设定线54，所述供电线52包括正极线521和负极线522，上述四根线通过电缆插头51插接在连接端24上，并与传感器接头241连接，再通过传感器接头241与电路板231上的接口 236连接，这样设计的电缆5—方面可以给传感器2供电和传递信号，另一方面还方便现场人员通过极值设定线54对传感器2的监测范围进行设定，提高工作效率，在具体实施过程中，为了保证电缆插头51与连接端24连接更加可靠，可通过压帽将电缆插头51压紧在连接端24上，压帽可与连接端24螺接。
[0036]所述控制终端6包括控制装置和上位机，控制装置可为PLC或RTU。
[0037]本实用新型工作原理为:传感器2的收发装置22对反射板I发射探测信号，并接收反射板I的反馈信号，将反馈信号集成模块23处理，经过处理后的信号，从集成模块23上的接口 236，以0-10V的电压或4-20mA的电流方式输出，也可以根据现场设备的数量，采用485总线制输出，输出信号通过电缆5传递到控制终端6，控制终端6得出反射板I的位置信息，并根据接受的反射板I的位置信息，计算出燃气管道两边的压力情况，采取相应措施。
[0038]在具体实施过程当中，本实用新型可用于城市配气管网中燃气管道调压阀的监测及实时控制，当工作人员安装好阀口开度检测装置后，先要确定测量范围，即极值设定，以测量范围是70-150mm为例，将传感器2通电后，工作人员可以透过传感器2连接端24上的观察孔243观察到里面的指示灯242亮起红色和黄色，此时在收发装置正前方70mm处放置被测物体，此被测物体以直径大于20mm的圆为佳，被测物体放置好后，把极值设定线54和负极线522接在一起，收发装置22将探测信号发射到被测物体上，并将反馈信号传送至集成模块23处理，在此期间，红灯会一直闪烁，此状态持续四到五秒之后，将两线分开，最小值设定成功，再将被测物体放置在收发装置22正前方150mm处，把极值设定线54和正极线521接在一起，在此期间，红灯会一直闪烁，此状态持续四到五秒之后，将两线分开，最大值设定成功，当指示杆7带动反射板I在70-150mm范围内任意位置时，红灯不变，当超出范围时，集成模块23将信号发送至控制终端6，控制终端6报警通知工作人员。
[0039]本实用新型通过将现有技术中采用的接触式传感器，改进成非接触式的传感器，使避免了由于连接松动而产生的误差，保证了监测的准确度，提高了燃气调压器9控制的精确程度，使燃气输送过程更加可靠，同时，采用非接触式的传感器，避免了指示杆7受到外力将皮膜91破坏的危险，保证了燃气输送的安全性。
[0040]显然，本实用新型的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
【主权项】
1.一种燃气调压器(9)阀口开度监测系统，其特征在于:它包括反射板(1)、传感器(2)、支架(3)、电缆(5)和控制终端(6)，所述燃气调压器(9)固装在管道上，燃气调压器(9)的皮膜(91)上固装有指示杆(7)，所述反射板(I)安装在指示杆(7)上，并与传感器(2)位置相对，所述传感器(2)包括外壳(21)、收发装置(22)、集成模块(23)和连接端(24)，所述收发装置(22)和集成模块(23)装置在外壳内，所述连接端(24)固装在外壳上，所述收发装置(22)与集成模块(23 )连接，所述集成模块(23 )通过连接端(24 )与电缆(5 )连接。2.根据权利要求1所述的阀口开度监测系统，其特征在于:所述集成模块(23)包括电路板(231)、驱动模块(232)、微处理模块(233)、模数转换模块(234)、计时模块(235)和接口(236)，所述驱动模块(232)、微处理模块(233)、模数转换模块(234)、计时模块(235)和接口(236)嵌装在电路板(231)上，驱动模块(232)、模数转换模块(234)、计时模块(235)和接口(236)分别与微处理模块(233)连接。3.根据权利要求1或2所述的阀口开度监测系统，其特征在于:所述收发装置(22)通过驱动模块(232)与微处理模块(233)连接。4.根据权利要求1所述的阀口开度监测系统，其特征在于:所述连接端(24)内装置有指示灯(242)，连接端(24)与指示灯(242)相对应处开设有观察孔(243)。5.根据权利要求2或4所述的阀口开度监测系统，其特征在于:所述指示灯(242)与电路板(231)连接。6.根据权利要求1所述的阀口开度监测系统，其特征在于:所述电缆(5)包括供电线(52)、信号输出线(53)和极值设定线(54)。7.根据权利要求1所述的阀口开度监测系统，其特征在于:还包括防护装置(4)，防护装置架设在传感器(2)上。8.根据权利要求1所述的阀口开度监测系统，其特征在于:所述传感器(2)为超声波传感器。9.根据权利要求1所述的阀口开度监测系统，其特征在于:所述反射板(I)尺寸大于等于半径为I Omm圆的尺寸。10.根据权利要求1所述的阀口开度监测系统，其特征在于:所述传感器(2)信号输出方式可为以0-1OV的电压输出、4-20mA的电流输出、485总线制输出中的任意一种。
【文档编号】F16K31/02GK205479598SQ201620103348
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月2日
【发明人】任风彬
【申请人】任风彬