一种智能燃气安全阀的制作方法

本实用新型涉及燃气安全阀领域，特别涉及一种智能燃气安全阀。

背景技术：

燃气安全阀在燃气系统中起安全保护作用。由于入户的燃气管道均是通过调压设备将输送管道的燃气压力进行调压到一定压力范围再输送给用户，而有时候由于调压设备的工作异常，或者正在调试调压，以及停气后导致的压力短时间欠压或者过压等，当用户管道出现欠压或者过压，均容易导致燃气安全事故；另外，由于燃气表后端球阀到燃气灶之间的连接大多数是软管或者波纹管等，如果是使用软管，其使用寿命较短，且容易被老鼠等外界力量损坏，导致管道燃气泄漏从而发生燃气安全事故。

为了防范燃气安全事故的发生，设计了机械式自闭阀。现有机械式自闭阀是通过流经阀门的燃气的压力差，达到足够的门限值之后，才能触发安全关闭的功能。以额定流量为0.6m³/h的自闭阀为例，这种差压触发关闭的方式，要达到其判断泄漏的门限值，所需要的泄漏燃气流量需要达到1.2m³/h左右，即当泄漏量在1.2m³/h以下时，这类机械式自闭阀是不会关闭阀门进行泄漏保护的。

然而，家庭燃气泄漏大多数都是微小泄漏，如软管被老鼠撕咬、软管接口处老化松动，这些情况都是缓慢变化的，刚开始的泄漏都是很细微的泄漏。而现有的机械式燃气自闭阀等产品是根本实现不了这样的微小流量泄漏检测的，这是目前燃气自闭阀这类机械式产品最大的缺陷。这类机械式自闭阀天然的具有门限值过高，覆盖泄漏流量范围很窄，精确度很低，在户内燃气安全的保护方面有很多缺陷和遗漏。

同时，在密封方面，现有燃气安全阀通常是使用一个标准的密封接头来进行密封，其体积大，成本高，不利于组装。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供了一种智能燃气安全阀，解决了现有燃气安全阀覆盖泄漏流量范围很窄，精确度很低，传感器安装不便，安全性不高的问题，以及现有燃气器具通常是使用一个标准的密封接头来进行密封，其体积大，成本高，不利于组装的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种智能燃气安全阀，包括安全阀壳体，所述安全阀壳体的内部设有密闭式安全阀腔体，所述安全阀腔体上设置有腔体出气口、腔体进气口，且安全阀腔体内设有电机阀，所述电机阀上设置有分别与腔体出气口、腔体进气口连通的阀门进气口、阀门出气口，所述电机阀上还包括阀门支架，所述阀门支架的底部与电机阀通过紧固件连接，阀门支架的顶部即为阀门进气口，阀门支架的顶部一体化设置有滤网机构，阀门支架的侧壁上开设若干个阀门出气口；

所述阀门支架的外壁上延伸有耳状结构，所述耳状结构朝向阀门进气口的一侧设置有进气温度压力传感器，耳状结构朝向阀门出气口的一侧设置有出气温度压力传感器；所述安全阀壳体外还设置有环境温度压力传感器；

所述阀门出气口为三角形；

所述安全阀腔体内还设置有压力变化快速响应机构；

所述安全阀壳体内、安全阀腔体外还设有核心控制板，核心控制板上还集成有mcu控制器、通信模块；还包括按键、指示灯、电源模块；所述进气温度压力传感器、出气温度压力传感器、环境温度压力传感器、电机阀、按键、指示灯、电源模块、压力变化快速响应机构均与核心控制板电性连接。

本实用新型的阀门支架上一体化设置有滤网机构，相较于传统的阀门支架上分体设置的防尘滤网片，本实用新型在配件制造、安装上更为便捷，并且通过对滤网机构进行结构调整，使得装置整体有了更丰富的功能。

本实用新型在阀门支架的外壁上延伸设置耳状结构，并在耳状结构朝向阀门进气口的一侧设置有进气温度压力传感器，耳状结构朝向阀门出气口的一侧设置有出气温度压力传感器，使得传感器的安装方便，同时降低了产品的整体成本，提高了组装效率。而传统的电机阀由于未设置传感器，不具备智能化的功能，所以其阀门支架也不存在专门用来设置传感器的位置；如果在传统电机阀上设置传感器，必须要在阀门进气口方向安装复杂的密封接头，增加阀门进气口的密封盖，不仅成本提高了，组装的便利性也下降了。

本实用新型将阀门出气口设置为三角形，这使得在阀门出气口逐渐关闭的过程中，其改变的流通面积大小是非线性变化的。能够在判断用户当前状态是关火状态还是小火烹饪状态时避免误判。

本实用新型的进气温度压力传感器、出气温度压力传感器与环境温度压力传感器，能够分别采集进气端的温度数据ti、压力数据pi，出气端的温度数据to、压力数据po，以及燃气管道外部环境的温度数据te、压力数据pe，因此可以用上述数据来判断管道超压、欠压、超温情况，具体如下：

当pi与pe的压力差值超过设定压力的上限值时则提示管道超压报警，并关闭阀门；

当pi与pe的压力差值低于设定压力的下限值时则提示管道欠压报警，并关闭阀门；

当te、ti和to三个温度值中任意一个值高于设定的上限温度值时，则提示超温报警，并关闭阀门。

本实用新型通过设置进气温度压力传感器、出气温度压力传感器与环境温度压力传感器，可实现燃气微小泄漏监测功能。其原理为，当燃气阀门关闭后，燃气阀门到燃气灶之间的这一段管道处于绝对密封状态，通过出气温度压力传感器实时获取该密封管道内部的压力数据po，如果管道是绝对密封的情况下，po不会存在下降趋势，将一直处于相对稳定的压力状态下；如果管道存在一定的微小泄漏，那么po将呈下降趋势，并在一定时间内下降到跟外部环境压力数据pe相当，假设这个时间为t，即，存在泄漏时，po将在t时间内下降到与pe一致。具体的，本实用新型根据t的大小确定燃气泄漏等级，t的时间越短表示燃气泄漏越严重，t的时间越长表示燃气泄漏越微弱，t如果无穷大则表示没有泄漏。

同时，为了方便相关部门合理安排人员对燃气泄漏事故进行排查处理，可划分n个燃气泄漏等级，燃气泄漏等级可根据实际情况进行调整，目的是让严重泄漏得到优先处理，避免安全事故的发生。例如：可将燃气泄漏等级进行初步划分为4个等级，t小于等于10秒为严重泄漏，t大于10秒小于等于30秒为中度泄漏，t大于30秒小于等于300秒为微小泄漏，t大于300秒表示正常。

本实用新型的安全阀壳体外还设置有按键，与核心控制板电性连接，为用户手动触发式按键；当按下按键时，核心控制板获得低电平信号，当松开按键时，核心控制板获得高电平信号，核心控制板能够通过不同的电平信号来判断此时的按键状态，继而得知用户意图，方便用户直接通过此按键进行打开燃气阀门和关闭燃气阀门两个操作选项中切换。具体的，当核心控制板检测到用户按下此按键时，由核心控制板进行打开燃气阀门和关闭燃气阀门两个操作选项中切换，当从关闭燃气阀门状态切换到打开燃气阀门状态时，核心控制板会自动判断当前的管道压力状态是否在正常范围内，当前燃气泄漏等级等安全信息，只有当管道压力在正常范围内且当前燃气管道没有泄漏时，才执行打开燃气阀门操作，以确保用户的用气安全。

本实用新型的安全阀壳体外还设置有指示灯，指示灯基本数量为四个，当用户执行操作时，本实用新型可以根据用户的操作及设备的工作状态通过四个指示灯指示不同的信息，具体如下：

蓝色指示灯闪烁，表示当前燃气阀门已打开；

绿色指示灯闪烁，表示当前燃气阀门已关闭；

黄色指示灯闪烁，表示电池电量低需要更换；

红色指示灯闪烁，检测到管道存在燃气泄漏异常、进气口欠压或者过压异常；

四个指示灯一起闪烁，表示设备存在故障。

进一步地，所述滤网机构包括一级滤网和二级滤网，所述一级滤网围设在二级滤网外侧，二级滤网凸出于一级滤网表面，且相对于一级滤网更靠近于腔体进气口；所述一级滤网和二级滤网上均设有若干通孔。

其中，一级滤网上的通孔的截面积小于二级滤网上的通孔的截面积。

本实用新型的滤网机构与阀门支架一体化设计，且相较于传统防尘滤网片上规则的通孔设计，本实用新型将滤网机构分成了一级滤网部分和二级滤网部分，一级滤网上的通孔为小孔，二级滤网上的通孔为大孔，在阀门逐渐打开的过程中，一级滤网上的通孔被最先打开，此时二级滤网上的通孔还处于封闭状态，这时通过释放一小部分气体到管道后端并进行压力检测，由于没有全部打开阀门，即使管道后端存在燃气泄漏，也因为释放的燃气量较小，其产生的泄漏量就小，也就更加安全可靠。

进一步地，所述耳状结构上设置有第一通槽，所述安全阀腔体上设置有第二通槽，所述第一通槽与第二通槽内均过盈设置有密封橡胶塞，所述密封橡胶塞上设置有若干过线孔；其中进气温度压力传感器与核心控制板之间的线路从第一通槽内的密封橡胶塞上的过线孔中穿过；出气温度压力传感器、电机阀与核心控制板之间的线路从第二通槽内的密封橡胶塞上的过线孔中穿过。

其中，所述第一通槽、第二通槽与密封橡胶塞均为圆台状，且第一通槽、第二通槽的小端截面直径小于密封橡胶塞小端截面直径。

传统电机阀往往采用一个标准的密封连接头进行密封，其体积大，成本高。本实用新型设置了密闭式的安全阀腔体，仅在安全阀腔体上开设了第二通槽和在阀门支架的耳状结构上开设了第一通槽来进行走线。为了防止燃气在第一通槽与第二通槽处泄漏，故而在两处设置了密封橡胶塞，在密封橡胶塞上开设过线孔，且密封橡胶塞与第一通槽、第二通槽过盈连接。在实际安装过程中，由于密封橡胶塞的体积略大于第一通槽、第二通槽，故在相邻两个零部件装配过程中，会对密封橡胶塞造成挤压，使其稳固嵌入第一通槽、第二通槽内，而第一通槽、第二通槽的内壁同时对密封橡胶塞挤压，密封橡胶塞的形变使得各个缝隙均被填满，最终实现了密封效果。

进一步地，所述压力变化快速响应机构包括橡胶套，以及设置在橡胶套内的中心轴，且中心轴的外侧套设有弹簧，中心轴的两侧均嵌设有磁铁；所述橡胶套的外侧开口，内侧密封；还包括分别设置于橡胶套外侧、橡胶套内侧且距离中心轴一定距离的第一霍尔传感器、第二霍尔传感器，所述第一霍尔传感器置于安全阀腔体外侧，第二霍尔传感器置于安全阀腔体内侧。

本实用新型设置了压力变化快速响应机构，主要用于提高对压力变化的快速响应。在上述的通过进气温度压力传感器、出气温度压力传感器与环境温度压力传感器，来判断管道超压、欠压、超温情况中，是依靠周期性的采样来进行判断的，其判断速度受到采用周期的长短的影响：采样周期长，响应速度慢；采样周期短，功耗高，电池寿命短。而压力快速相应机构，当因为出口管道泄漏、脱落、用户打开燃气灶用火等原因是的阀门出气口压力突然降低到最低压力限值时，能够触发快速检测；压力突然增大到超过最大压力限值时，也能触发快速关闭阀门。

当发生超压或欠压状况时，需要关阀。而当阀门本身就处于关闭状态时，阀门进气口出现欠压或者过压，不需要立即做出反应；而当阀门处于打开状态时，阀门进气口和阀门出气口连通，其压力大小就会反馈到压力变化快速响应机构上，触发响应的动作，实现超压或欠压下快速的关阀。

压力变化快速响应机构的原理为：当腔体出气口处的压力在正常范围内时，压力能够推动中心轴向第一霍尔传感器的方向移动，并使得中心轴位于第一霍尔传感器和第二霍尔传感器之间，此时并没有触发任何一个霍尔传感器，即没有出现超压或欠压的情况。当欠压发生时，弹簧向第二霍尔传感器的方向推动中心轴，即此侧的磁铁靠近第二霍尔传感器，使得第二霍尔传感器吸合磁铁输出低电平，mcu控制器产生中断，以便快速做出相应，确认是发生管道破损还是用户在执行开火动作。当超压发生时，橡胶套压缩向第一霍尔传感器的方向推动中心轴，由于压力过大导致中心轴位移距离大，使得中心轴此侧的磁铁吸合第一霍尔传感器触发mcu控制器快速关闭阀门。

压力变化快速响应机构的一种安装方式为，还包括紧固件，所述紧固件将压力变化快速响应机构固定于安全阀腔体的腔体壁上，且紧固件与腔体壁之间设置有密封机构，所述密封机构包括密封橡胶套和密封圈。所述密封橡胶套和密封圈可分体设置，也可以一体化设置。

具体的，在此种安装方式下，紧固件包括了设置在压力快速相应机构外侧的一个带螺纹的紧固主体，以及与紧固主体配合紧固的螺母，将压力快速相应机构固定在安全阀腔体的腔体壁上，再在紧固件与腔体壁之间设置密封圈，使其密封良好。

压力变化快速响应机构的另一种安装方式为，还包括五金件机构，所述五金件机构设置于安全阀腔体的腔体壁上，五金件机构上设有容纳中心轴通过的通道；所述压力变化快速响应机构设置于阀门支架的外壁上，且橡胶套外侧与五金件机构抵接，两者之间设置有密封圈。

具体地，阀门支架的外壁上设置有除了耳状机构外的另一个承载机构，并将压力快速相应机构固定在此承载机构上，并使得安全阀腔体内部产生压力时，此压力能够作用于橡胶套的外侧使橡胶套发生形变。设置五金件机构，使其通过与阀门支架的配合，实现对电机阀腔体的密封效果；而中心轴能够穿过五金件机构，中心轴两端的磁铁在特定状态下能够分别和第一霍尔传感器、第二霍尔传感器吸合来感受电机阀腔体内外的压力；其中，中心轴的一端端面直径大于另一端端面直径，使得中心轴不会从五金件机构中完全脱出。

进一步地，所述第二霍尔传感器与核心控制板之间的线路从第二通槽内的密封橡胶塞上的过线孔中穿过；第一霍尔传感器直接与核心控制板电性连接。

进一步地，所述通信模块采用nb-iot、或lora、或zigbee、或gprs等无线通信方式与服务器通信连接。通过此通信模块，可以随时将燃气安全阀状态上传到服务器，便于燃气安全管理方进行统计。特别是当设备检测到有压力异常、流量异常或者电池电量低等情况，可直接通过此无线模块通知到用户或者燃气安全管理方做出相应的处理。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型一种智能燃气安全阀，设置了进气温度压力传感器、出气温度压力传感器与环境温度压力传感器，能够分别采集进气端的温度数据ti、压力数据pi，出气端的温度数据to、压力数据po，以及燃气管道外部环境的温度数据te、压力数据pe，因此可以用上述数据来判断管道超压、欠压、超温情况，同时可实现燃气微小泄漏监测功能。

2.本实用新型在阀门支架上一体化设置有滤网机构，将滤网机构分成了一级滤网部分和二级滤网部分，一级滤网上的通孔为小孔，二级滤网上的通孔为大孔，在阀门逐渐打开的过程中，一级滤网上的通孔被最先打开，此时二级滤网上的通孔还处于封闭状态，这时通过释放一小部分气体到管道后端并进行压力检测，由于没有全部打开阀门，即使管道后端存在燃气泄漏，也因为释放的燃气量较小，其产生的泄漏量就小，也就更加安全可靠。

3.本实用新型在阀门支架上设置了耳状结构，并在耳状结构朝向阀门进气口的一侧设置有进气温度压力传感器，耳状结构朝向阀门出气口的一侧设置有出气温度压力传感器，使得传感器安装方便，同时降低了产品的整体成本，提高了组装效率。

4.本实用新型取消了传统电机阀上的密封接头，通过设置第一通槽、第二通槽，并在第一通槽、第二通槽内过盈设置密封橡胶塞，在密封橡胶塞上设置过线空，通过组装过程中对密封橡胶塞的挤压实现密封操作，使整个产品的体积缩小，同时成本也大大降低，组装也更加简单。

5.本实用新型将阀门出气口设置为三角形，这使得在阀门出气口逐渐关闭的过程中，其改变的流通面积大小是非线性变化的。能够在判断用户当前状态是关火状态还是小火烹饪状态时避免误判。

6.本实用新型新增了压力变化快速响应机构，该机构在压力突然降低到低于最低压力限值或者突然升高到超过最高压力限值时，可以快速做出响应，不受mcu控制器本身按一定周期采样压力传感器的周期长短所限制，从而既实现了安全功能的快速响应，又降低了功耗，延长电池寿命。当用户开火用气时，响应速度也更块，提高用户体验。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是安全阀腔体示意图；

图2是安全阀腔体俯视图；

图3是电机阀示意图；

图4是阀门支架示意图；

图5是阀门支架示意图；

图6是阀门支架示意图；

图7是压力变化快速响应机构示意图；

图8是mcu控制器电路图；

图9是电源转换部分电路图；

图10是阀门驱动部分电路图；

图11是电平转换部分电路图；

图12是通信模块电路图；

图13是传统电机阀示意图；

图中，1-安全阀腔体、2-腔体进气口、3-腔体出气口、4-电机阀、5-阀门进气口、6-阀门出气口、7-阀门支架、8-耳状结构、9-进气温度压力传感器、10-出气温度压力传感器、11-一级滤网、12-二级滤网、13-第一通槽、14-第二通槽、15-密封橡胶塞、16-过线孔、17-电源模块、18-压力变化快速响应机构、19-橡胶套、20-中心轴、21-弹簧、22-磁铁、23-第二霍尔传感器、24-第一霍尔传感器。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面结合图1至图13对本实用新型作详细说明。

实施例1

一种智能燃气安全阀，包括安全阀壳体，所述安全阀壳体的内部设有如图1、图2所示的密闭式安全阀腔体1，所述安全阀腔体1上设置有腔体出气口3、腔体进气口2，且安全阀腔体1内设有电机阀4，所述电机阀4上设置有分别与腔体出气口3、腔体进气口2连通的阀门进气口5、阀门出气口6，所述电机阀4上还包括阀门支架7，所述阀门支架7的底部与电机阀4通过紧固件连接，阀门支架7的顶部即为阀门进气口5，阀门支架7的顶部一体化设置有滤网机构，阀门支架7的侧壁上开设若干个阀门出气口6；

所述阀门支架7的外壁上延伸有如图3、图4所示的耳状结构8，所述耳状结构8朝向阀门进气口5的一侧设置有进气温度压力传感器9，耳状结构8朝向阀门出气口6的一侧设置有出气温度压力传感器10；所述安全阀壳体外还设置有环境温度压力传感器；

所述阀门出气口6为三角形；

所述安全阀腔体1内还设置有压力变化快速响应机构；

所述安全阀壳体内、安全阀腔体1外还设有核心控制板，核心控制板上还集成有型号为stm8l052r8t6的mcu控制器、通信模块；还包括按键、指示灯、电源模块17；所述进气温度压力传感器9、出气温度压力传感器10、环境温度压力传感器、电机阀4、按键、指示灯、电源模块17、压力变化快速响应机构18均与核心控制板电性连接。

传统的电机阀如图12所示，未设置有传感器，因此难以对阀门进气口和阀门出气口处的燃气压力进行监测，就无法根据监测数据实现更多智能化的需求，所以其阀门支架7也不存在专门用来设置传感器的位置；如果在传统电机阀4上设置传感器，必须要在阀门进气口5方向安装复杂的密封接头，增加阀门进气口5的密封盖，不仅成本提高了，组装的便利性也下降了。同时，传统的电机阀的阀门出气口为矩形，燃气流通量为线性的，在判断用户使用状态时常出现误判。

本实用新型的阀门支架7上一体化设置有滤网机构，相较于传统的阀门支架7上分体设置的防尘滤网片，本实用新型在配件制造、安装上更为便捷，并且通过对滤网机构进行结构调整，使得装置整体有了更丰富的功能。

本实用新型在阀门支架7的外壁上延伸设置耳状结构8，并在耳状结构8朝向阀门进气口5的一侧设置有进气温度压力传感器9，耳状结构8朝向阀门出气口6的一侧设置有出气温度压力传感器10，使得传感器的安装方便，同时降低了产品的整体成本，提高了组装效率。

本实用新型将阀门出气口6设置为三角形，这使得在阀门出气口6逐渐关闭的过程中，其改变的流通面积大小是非线性变化的。能够在判断用户当前状态是关火状态还是小火烹饪状态时避免误判。

实施例2

本实施例为实施例1的补充说明。

如图4、图5、图6所示，所述滤网机构包括一级滤网11和二级滤网12，所述一级滤网11围设在二级滤网12外侧，二级滤网12凸出于一级滤网11表面，且相对于一级滤网11更靠近于腔体进气口2；所述一级滤网11和二级滤网12上均设有若干通孔。

其中，一级滤网11上的通孔的截面积小于二级滤网12上的通孔的截面积。

本实用新型的滤网机构与阀门支架7一体化设计，且相较于传统防尘滤网片上规则的通孔设计，本实用新型将滤网机构分成了一级滤网11部分和二级滤网12部分，一级滤网11上的通孔为小孔，二级滤网12上的通孔为大孔，在阀门逐渐打开的过程中，一级滤网11上的通孔被最先打开，此时二级滤网12上的通孔还处于封闭状态，这时通过释放一小部分气体到管道后端并进行压力检测，由于没有全部打开阀门，即使管道后端存在燃气泄漏，也因为释放的燃气量较小，其产生的泄漏量就小，也就更加安全可靠。

实施例3

本实施例为实施例1的补充说明。

如图4、图5、图6所示，所述耳状结构8上设置有第一通槽13，所述安全阀腔体1上设置有第二通槽14，所述第一通槽13与第二通槽14内均过盈设置有如图6所示的密封橡胶塞15，所述密封橡胶塞15上设置有若干过线孔16；其中进气温度压力传感器9与核心控制板之间的线路从第一通槽13内的密封橡胶塞15上的过线孔16中穿过；出气温度压力传感器10、电机阀4与核心控制板之间的线路从第二通槽14内的密封橡胶塞15上的过线孔16中穿过。

其中，所述第一通槽13、第二通槽14与密封橡胶塞15均为圆台状，且第一通槽13、第二通槽14的小端截面直径小于密封橡胶塞15小端截面直径。

传统电机阀4往往采用一个标准的密封连接头进行密封，其体积大，成本高。本实用新型设置了密闭式的安全阀腔体1，仅在安全阀腔体1上开设了第二通槽14和在阀门支架7的耳状结构8上开设了第一通槽13来进行走线。为了防止燃气在第一通槽13与第二通槽14处泄漏，故而在两处设置了密封橡胶塞15，在密封橡胶塞15上开设过线孔16，且密封橡胶塞15与第一通槽13、第二通槽14过盈连接。在实际安装过程中，由于密封橡胶塞15的体积略大于第一通槽13、第二通槽14，故在相邻两个零部件装配过程中，会对密封橡胶塞15造成挤压，使其稳固嵌入第一通槽13、第二通槽14内，而第一通槽13、第二通槽14的内壁同时对密封橡胶塞15挤压，密封橡胶塞15的形变使得各个缝隙均被填满，最终实现了密封效果。

实施例4

本实施例为实施例1的补充说明，旨在说明压力快速变化响应机构的具体情况。

如图7所示，所述压力变化快速响应机构18包括橡胶套19，以及设置在橡胶套19内的中心轴20，且中心轴20的外侧套设有弹簧21，中心轴20的两侧均嵌设有磁铁22；所述橡胶套19的外侧开口，内侧密封；还包括分别设置于橡胶套19外侧、橡胶套19内侧且距离中心轴20一定距离的第一霍尔传感器24、第二霍尔传感器23，所述第一霍尔传感器24置于安全阀腔体外侧，第二霍尔传感器23置于安全阀腔体内侧。

本实用新型设置了压力变化快速响应机构18，主要用于提高对压力变化的快速响应。在上述的通过进气温度压力传感器、出气温度压力传感器与环境温度压力传感器，来判断管道超压、欠压、超温情况中，是依靠周期性的采样来进行判断的，其判断速度受到采用周期的长短的影响：采样周期长，响应速度慢；采样周期短，功耗高，电池寿命短。而压力快速相应机构，当因为出口管道泄漏、脱落、用户打开燃气灶用火等原因是的阀门出气口压力突然降低到最低压力限值时，能够触发快速检测；压力突然增大到超过最大压力限值时，也能触发快速关闭阀门。

当发生超压或欠压状况时，需要关阀。而当阀门本身就处于关闭状态时，阀门进气口出现欠压或者过压，不需要立即做出反应；而当阀门处于打开状态时，阀门进气口和阀门出气口连通，其压力大小就会反馈到压力变化快速响应机构18上，触发响应的动作，实现超压或欠压下快速的关阀。

压力变化快速响应机构18的原理为：当腔体出气口处的压力在正常范围内时，压力能够推动中心轴20向第一霍尔传感器24的方向移动，并使得中心轴20位于第一霍尔传感器24和第二霍尔传感器23之间，此时并没有触发任何一个霍尔传感器，即没有出现超压或欠压的情况。当欠压发生时，弹簧21向第二霍尔传感器23的方向推动中心轴20，即此侧的磁铁22靠近第二霍尔传感器23，使得第二霍尔传感器23吸合磁铁22输出低电平，mcu控制器产生中断，以便快速做出相应，确认是发生管道破损还是用户在执行开火动作。当超压发生时，橡胶套19压缩向第一霍尔传感器24的方向推动中心轴20，由于压力过大导致中心轴20位移距离大，使得中心轴20此侧的磁铁22吸合第一霍尔传感器24触发mcu控制器快速关闭阀门。

实施例5

本实施例为实施例4的补充说明，提供和一种压力快速相应机构的安装方式。

包括紧固件，所述紧固件将压力变化快速响应机构18固定于安全阀腔体的腔体壁上，且紧固件与腔体壁之间设置有密封机构，所述密封机构包括密封橡胶套和密封圈。所述密封橡胶套和密封圈可分体设置，也可以一体化设置。

具体的，在此种安装方式下，紧固件包括了设置在压力快速相应机构外侧的一个带螺纹的紧固主体，以及与紧固主体配合紧固的螺母，将压力快速相应机构固定在安全阀腔体的腔体壁上，再在紧固件与腔体壁之间设置密封圈，使其密封良好。

实施例6

本实施例为实施例4的补充说明，提供和一种压力快速相应机构的安装方式。

如图1、图2、图4、图5所示，包括五金件机构，所述五金件机构设置于安全阀腔体的腔体壁上，五金件机构上设有容纳中心轴20通过的通道；所述压力变化快速响应机构18设置于阀门支架的外壁上，且橡胶套19外侧与五金件机构抵接，两者之间设置有密封圈。

实施例7

本实施例为实施例1的补充说明，旨在说明此设备判断管道超压、欠压、超温情况的方法。

本实用新型的进气温度压力传感器9、出气温度压力传感器10与环境温度压力传感器采用型号为bmp280的温度压力传感器，能够分别采集进气端的温度数据ti、压力数据pi，出气端的温度数据to、压力数据po，以及燃气管道外部环境的温度数据te、压力数据pe，因此可以用上述数据来判断管道超压、欠压、超温情况，具体如下：

当pi与pe的压力差值超过设定压力的上限值时则提示管道超压报警，并关闭阀门；本实施例中设置的上限值为8kpa±2kpa；

当pi与pe的压力差值低于设定压力的下限值时则提示管道欠压报警，并关闭阀门；本实施例中设置的下限值为800pa±200pa；

当te、ti和to三个温度值中任意一个值高于设定的上限温度值时，则提示超温报警，并关闭阀门；本实施例中设置的温度上限值为45℃±0.5℃。

实施例8

本实施例为实施例1的补充说明，旨在说明此设备可实现燃气微小泄漏监测功能的方法。

其原理为，当燃气阀门关闭后，燃气阀门到燃气灶之间的这一段管道处于绝对密封状态，通过出气温度压力传感器实时获取该密封管道内部的压力数据po，如果管道是绝对密封的情况下，po不会存在下降趋势，将一直处于相对稳定的压力状态下；如果管道存在一定的微小泄漏，那么po将呈下降趋势，并在一定时间内下降到跟外部环境压力数据pe相当，假设这个时间为t，即，存在泄漏时，po将在t时间内下降到与pe一致。具体的，本实用新型根据t的大小确定燃气泄漏等级，t的时间越短表示燃气泄漏越严重，t的时间越长表示燃气泄漏越微弱，t如果无穷大则表示没有泄漏。

同时，为了方便相关部门合理安排人员对燃气泄漏事故进行排查处理，可划分n个燃气泄漏等级，燃气泄漏等级可根据实际情况进行调整，目的是让严重泄漏得到优先处理，避免安全事故的发生。例如：可将燃气泄漏等级进行初步划分为4个等级，t小于等于10秒为严重泄漏，t大于10秒小于等于30秒为中度泄漏，t大于30秒小于等于300秒为微小泄漏，t大于300秒表示正常。

实施例9

本实施例为实施例1的补充说明，旨在说明按键的具体功能。

本实用新型的安全阀壳体外还设置有按键，与核心控制板电性连接，为用户手动触发式按键；当按下按键时，核心控制板获得低电平信号，当松开按键时，核心控制板获得高电平信号，核心控制板能够通过不同的电平信号来判断此时的按键状态，继而得知用户意图，方便用户直接通过此按键进行打开燃气阀门和关闭燃气阀门两个操作选项中切换。具体的，当核心控制板检测到用户按下此按键时，由核心控制板进行打开燃气阀门和关闭燃气阀门两个操作选项中切换，当从关闭燃气阀门状态切换到打开燃气阀门状态时，核心控制板会自动判断当前的管道压力状态是否在正常范围内，当前燃气泄漏等级等安全信息，只有当管道压力在正常范围内且当前燃气管道没有泄漏时，才执行打开燃气阀门操作，以确保用户的用气安全。

实施例10

本实施例为实施例1的补充说明，旨在说明指示灯的具体功能。

本实用新型的安全阀壳体外还设置有指示灯，指示灯基本数量为四个，当用户执行操作时，本实用新型可以根据用户的操作及设备的工作状态通过四个指示灯指示不同的信息，具体如下：

蓝色指示灯闪烁，表示当前燃气阀门已打开；

绿色指示灯闪烁，表示当前燃气阀门已关闭；

黄色指示灯闪烁，表示电池电量低需要更换；

红色指示灯闪烁，检测到管道存在燃气泄漏异常、进气口欠压或者过压异常；

四个指示灯一起闪烁，表示设备存在故障。

实施例11

本实施例为实施例1的补充说明。

本发明设置的环境温度压力传感器，能够采集燃气管道外部环境的温度数据te、压力数据pe；然而设置了压力快速变化响应机构18后，当用户开火时，致使管道后端的燃气泄放，压力快速变化响应机构18采集的阀门出气口处的压力即为环境温度压力传感器采集的外部环境的压力数据pe。因此当存在压力快速变化响应机构18时，不再需要环境温度压力传感器也可以获得外部坏境的压力数据，此种省略环境温度压力传感器的方式也落入本申请的保护范围内。

实施例12

本实施例为实施例1-11的补充说明，用于对本实用新型电路连接方式做简要说明。

如图8所示的电源转换部分，目的是将电池输入的电压经过u102转换为3.3v的稳定电压，然后给三个温度压力传感器、图7所示的mcu控制器、图9所示的阀门驱动部分、图11所示的通信模块本实施例的通信模块为nb-iot模块等供电。

mcu控制器部分，是由核心mcu控制器芯片stm8l052r8t6组成的控制电路，其主要负责对外围模块的数据进行采集、控制、处理工作，是整个系统的核心单元；阀门驱动部分，是由阀门驱动芯片spx3010组成的对直流电机阀进行开关控制的驱动电路，同时，驱动输出信号经过p102连接到组装在安全阀腔体内的阀门上面，p102上面还引出i2c信号，与安全阀腔体内部的进气温度压力传感器9和出气温度压力传感器连接10，进气温度压力传感器、出气温度压力传感器、环境温度压力传感器的器件型均为bm280，故而传感器的电路图不再赘述。图7所示的mcu控制器所在的主板的led控制信号、按键信号等从mcu控制器引出，通过连接器连接到led灯及按键，按键及led灯电路图此处不再赘述。图11所示的nb-iot模块，是由bc26组成的通信模块部分，其与mcu控制器通过串口进行通信，bc26的主要目的是实现报警信息上传等通信功能；图10所示的电平转换部分，由于bc26的高电平信号为1.8v，而mcu控制器的io信号的高电平为3.3v，不能直接通信，需要此电平转换电路，以实现bc26与mcu控制器的稳定通信；还包括外置sim卡部分，是与nb-iot模块bc26配套的电路，是实现其与运营商基站通信的身份识别必须的部分。

以上所述，仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。