一种流量控制阀及其控制方法与流程

1.本发明涉及流量控制阀结构装置，具体涉及用于血压计等产品中的气压流量控制阀装置，特别是一种流量控制阀及其控制方法。


背景技术：

2.随着现代电子精密仪器的越来越智能化，对微量控制的需求越来越大。特别是流量的控制，流体和气体压力的微量控制经常应用于各式各样的电子产品中。
3.如血压计，从原来的手动式充气球测量装置，发展为目前的电子数字式自动充气测量和监测的装置，从医用器械进化到进入家庭的日常保健电子产品，作为测量精密度需要，对气流量的控制要求是比较高的。目前市面上的电子气泵和阀结构，以日本欧姆龙的产品技术为代表，如其专利“cn104620032b流量控制阀以及具有其的血压信息测量装置”，实现在电子智能化控制阀芯开启的时间速度，弹性构件构成的阀体结构面虽然在完全关闭状态下因阀座台面与阀芯面形成间隙而实现很好的密封效果，但是在微泄压控制调节中并未起到作用，且仅通过传感器检测的降压速度信号值控制阀的运作，而未有时间的流程顺序控制，并未实现实际需要进行调压时间的控制。
4.针对以上缺点问题，本发明采用如下技术方案进行改善。


技术实现要素：

5.本发明的目的提供一种流量控制阀及其控制方法，公开的技术方案如下：一种流量控制阀芯装置，所述流量控制阀芯装置(14)用于血压计等的气体流量调节控制阀的排气控制阀结构等，包括阀座(141)、阀芯(142)、以及安装于所述阀芯(142)上的柔性塞柱(143)，其特征在于所述柔性塞柱(143)在靠近阀座的端部面(1431)边缘设置若干个柔性塞柱凸块(147)，与所述柔性塞柱凸块(147)相应形成的柔性塞柱凹槽(148)犬牙交错排列于柔性塞柱的端部边缘。所述柔性塞柱(143)安装于所述阀芯(142)端部平面上设计的适形凹槽座(143)上。
6.其中，所述柔性塞柱(143) 的凸块(147)与阀座(141)的台面(145)相配合后，在阀口(146)开启过程中，先打开凹槽(148)作为通道后，再开启整个阀口(146)的流体通道。
7.进一步的，所述的阀座(141)的台面(145)在阀口的边缘还设置有台面凸台(149)，所述台面凸台(149)与柔性塞柱凸块(147)相配合。在阀口(146)开启过程中，柔性塞柱凹槽(148)与台面凸台(149)形成的微孔调节微流量。
8.进一步的，所述的凸台(149)设置为向阀口中心聚拢成高处的环形中空圆形台体结构，与所述柔性塞柱(143)的凸块(147)设置的斜面相配合。
9.进一步的，所述的阀座台面(145)设置的环形中空圆形台体结构凸台(149)包括斜面(1491)和台面(1492)。斜面的贴合，更适合于微流量的调节。
10.所述的阀座台面(145)设置的环形中空圆形台体结构凸台(149)包括凸台斜面(1491)和凸台台面(1492)，所述柔性塞柱凸块(147)围绕于柔性塞柱径向内侧上设置凸块
斜面(1471)与凸块台面(1472)，所述凸台斜面(1491)适形配合于凸块斜面(1481)。
11.进一步的，所述的柔性塞柱凸块(147)径向内侧靠近凸块台面(1472)的部分还设置凸块扩张部(1473)。所述凸块扩张部(1473)可设置于较薄于凸块斜面(1471)，当阀芯吸合于阀座时，凸块扩张部(1473)径向向外扩张，直至凸块扩张部斜面贴向阀座面。
12.其中，所述的若干个柔性塞柱凸块(147)设置为三个以上。其中三个或四个为较佳的选择，根据流体流量调节控制需求和具体产品功能等选择性设计。
13.本发明还公开一种流量控制阀，所述流量控制阀(10)用于血压计等的气体流量调节控制阀的排气控制等，包括壳体(11)和驱动部分(13)，其特征在于还包括使用以上所述的阀芯装置(14)。
14.其中，所述驱动部分(13)包括线圈(131)和线圈支架(132)，所述线圈支架(132)设置中空的流体腔 (135)，阀芯装置(14)通过复位弹簧(144)安装于所述流体腔 (135)内，所述流体腔 (135)的端部设置第一流体口(133)。
15.以及，所述阀芯装置(14)的阀座(141)内设置流体通道(1411)、和第二流体口(1412)。所述壳体(11)还包括顶盖(12)，顶盖(12)卡合固定于壳体(11)顶端部，壳体(12)的底端部上设置通孔(111)，所述第二流体口(1412)穿过第二通孔(111)伸出固定于壳体(11)，所述顶盖(12)上设置第一通孔(121)，第一流体口(133) 穿过第一通孔(121)伸出固定于顶盖(12)。
16.本发明还公开一种流量控制方法，使用以上所述的流量控制阀或者阀芯装置，其特征在于包括控制中心、传感器装置和电磁阀流量控制驱动电路，具体步骤如下：a．时间节点设定：依据产品对流量控制的阶段性需求，由控制中心设定流量控制所需要的时间阶段性节点和时长；b．流量比例设定：依据产品对流量控制时各个时间节点的流量需求，控制中心设定流量控制所需要的流量比例值；c．顺序设定：依据产品对流量控制的顺序需求，针对具体产品，控制中心设定流量控制的时间节点和流量比例配对的时间顺序；d．驱动电压值设定：依据a步骤中设定的流量控制的时间节点和流量比例，设定电压值变化的具体数据数值和时间顺序变化规则；可以通过驱动线圈中的磁力平衡验证等计算方法，进行电量值变化的规律标定验证。
17.f．实际流体的流量控制：依据a至d步骤中设定的控制时间顺序和流量值，结合传感器装置信号值，进行实际操作中的流量控制。
18.进一步的，所述的b步骤中的电压值变化从流量控制阀中电磁线圈最大额定电压开始，递减顺序变化为零为止，即流量控制为从流量控制阀完全吸合关闭时，开始顺序的开启流体流量逐步增加到最大流量为止, 递减顺序变化起始时间信号为控制中心计时开始或者为传感器装置信号值两者中的一个以上的参数为准。适用于血压计的泄压阀的流量控制，为满足于血压测量中对气流的精密控制流量的需求，本发明流量控制阀从在测量开始阶段气压泵充气时的完全关闭，到压力增加到一定值后的微泄压稳定阶段，以及后续的阶梯顺序的泄压顺序阶段，可以实现精确的控制血压测量计中气袋所需压力的控制。一般血压测量计所使用的泄压流量控制阀为直流电压4v的电磁阀，在流量设定过程中，从0.1v的电压值开始降压。
19.据以上技术方案，本发明具有以下有益效果：一、本发明一种流量控制阀，阀芯装置的柔性塞柱端面边缘设置凸块和凹槽，实现在阀口的开启过程中，先打开凹槽作为通道的微流量控制，然后再开启整个阀口的流体通道，实现顺序的流量控制过程，使流量控制调节的流量值活动范围增加数倍；二、本发明流量控制阀的阀芯中，阀芯柔性塞柱凸块的径向内侧斜面与阀座台面上的圆环台面贴合结构，实现阀芯柔性塞柱凹槽结构在机械结构设计上实现更精密的流体微量控制，而且阀芯柔性塞柱凸块的较薄软的扩张部设计，实现更加容易密闭阀口的同时，在流体微量控制时实现了一个微调整的缓冲；三、本发明流量控制阀的流量控制方法，在实现调节流量速度的同时，还具备时间顺序上的流量比例和时间节点的设置，通过驱动线圈中的磁力平衡验证等计算方法，进行电量值变化的规律标定验证，实现更加精密的实际流体的流量控制。
附图说明
20.图1为本发明最佳实施例的整体结构示意图；图2为本发明最佳实施例的整体结构爆炸分解示意图；图3为本发明最佳实施例的整体结构正视示意图；图4为本发明最佳实施例的内部结构剖面示意图；图5为本发明最佳实施例的内部结构剖面示意图；图6为本发明最佳实施例的阀芯装置示意图；图7为本发明最佳实施例的阀芯装置爆炸分解示意图；图8为本发明最佳实施例的阀座凸台和柔性塞柱配合示意图；图9为本发明最佳实施例的阀芯柔性塞柱示意图；图10为本发明最佳实施例的阀座凸台结构放大示意图；图11为本发明最佳实施例的另一实施方式阀芯柔性塞柱示意图；图12为本发明最佳实施例的阀芯配合过程示意图；图13为本发明最佳实施例的阀芯配合过程示意图；图14为本发明最佳实施例的阀芯配合过程示意图；图15为本发明最佳实施例的流量控制阀的控制结构示意图；图16为本发明最佳实施例的流量控制阀的控制结构示意图；图17为本发明最佳实施例的流量控制阀的控制结构示意图；图18为本发明最佳实施例的控制方法流程示意图；图19为本发明最佳实施例的流量控制对比示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。
22.如图6至图14所示的一种流量控制阀芯装置14用于血压计等的气体流量调节控制阀的排气控制阀结构等，如图6中，包括阀座141、阀芯142、以及安装于阀芯142上的柔性塞柱143，柔性塞柱143在靠近阀座的端部面1431边缘设置若干个柔性塞柱凸块147，与柔性塞柱凸块147相应形成的柔性塞柱凹槽148犬牙交错排列于柔性塞柱的端部边缘。柔性塞柱
143安装于阀芯142端部平面上设计的适形凹槽座143上。
23.柔性塞柱143 的凸块147与阀座141的台面145相配合后，在阀口146开启过程中，如图13中的开启过程，a图中为完全闭合的第一状态，柔性塞柱143和阀座台面145为完全贴合的状态；b图中先打开凹槽148的一半作为通道的第二状态；还可以增加中间的控制调节的状态，如c图中的打开凹槽148的整个孔作为通道的第三状态；再如d图中开启整个阀口146的流体通道最终状态，完成整个流体控制过程。
24.如图9图10中所示，阀座141的台面145在阀口的边缘还设置有台面凸台149，台面凸台149与柔性塞柱凸块147相配合。在阀口146开启过程中，柔性塞柱凹槽148与台面凸台149形成的微孔调节微流量。
25.如图10中所示，凸台149设置为向阀口中心聚拢成高处的环形中空圆形台体结构，与柔性塞柱143的凸块147设置的斜面相配合。阀座台面145设置的环形中空圆形台体结构凸台149包括斜面1491和台面1492。斜面的贴合，更适合于微流量的调节。
26.如图12所示，阀座台面145设置的环形中空圆形台体结构凸台149包括凸台斜面1491和凸台台面1492，柔性塞柱凸块147围绕于柔性塞柱径向内侧上设置凸块斜面1471与凸块台面1472，凸台斜面1491适形配合于凸块斜面1481。
27.如图14所示，柔性塞柱凸块147径向内侧靠近凸块台面1472的部分还设置凸块扩张部1473。凸块扩张部1473可设置于较薄于凸块斜面1471，当阀芯吸合于阀座时，凸块扩张部1473径向向外扩张，直至凸块扩张部斜面贴向阀座面。
28.如图9和图11中的结构所示，若干个柔性塞柱凸块147可以设置为三个以上。其中三个或四个为较佳的选择，根据流体流量调节控制需求和具体产品功能等选择性设计，并不限于此具体数量。
29.如图1至图5所示，公开一种流量控制阀 10用于血压计等的气体流量调节控制阀的排气控制等，包括壳体11和驱动部分13，还包括使用以上所描述的阀芯装置14。
30.如图2中所示，驱动部分13包括线圈131和线圈支架132，线圈支架132设置中空的流体腔 135，阀芯装置14通过复位弹簧144安装于流体腔 135内，流体腔 135的端部设置第一流体口133。
31.如图4中所示，阀芯装置14的阀座141内设置流体通道1411、和第二流体口1412。壳体11还包括顶盖12，顶盖12卡合固定于壳体11顶端部，壳体12的底端部上设置通孔111，第二流体口1412穿过第二通孔111伸出固定于壳体11，顶盖12上设置第一通孔121，第一流体口133 穿过第一通孔121伸出固定于顶盖12。
32.如图15至图18中所示，公开一种流量控制方法，具有控制中心、传感器装置和电磁阀流量控制驱动电路，如图18中所示，具体步骤如下：a．时间节点设定：依据产品对流量控制的阶段性需求，由控制中心设定流量控制所需要的时间阶段性节点和时长；b．流量比例设定：依据产品对流量控制时各个时间节点的流量需求，控制中心设定流量控制所需要的流量比例值；c．顺序设定：依据产品对流量控制的顺序需求，针对具体产品，控制中心设定流量控制的时间节点和流量比例配对的时间顺序；d．驱动电压值设定：依据a步骤中设定的流量控制的时间节点和流量比例，设定电
压值变化的具体数据数值和时间顺序变化规则；可以通过驱动线圈中的磁力平衡验证等计算方法，进行电量值变化的规律标定验证。
33.f．实际流体的流量控制：依据a至d步骤中设定的控制时间顺序和流量值，结合传感器装置信号值，进行实际操作中的流量控制。
34.其中，b步骤中的电压值变化从流量控制阀中电磁线圈最大额定电压开始，递减顺序变化为零为止，即流量控制为从流量控制阀完全吸合关闭时，开始顺序的开启流体流量逐步增加到最大流量为止, 递减顺序变化起始时间信号为控制中心计时开始或者为传感器装置信号值两者中的一个以上的参数为准。适用于血压计的泄压阀的流量控制，为满足于血压测量中对气流的精密控制流量的需求，本发明流量控制阀，如图15中从在测量开始阶段气压泵充气时的完全关闭，到如图16中的压力增加到一定值后的微泄压稳定阶段，以及后续的阶梯顺序的泄压顺序阶段，可以实现精确的控制血压测量计中气袋所需压力的控制，到最后如图17中所示的，完全打开阀芯的控制过程。一般血压测量计所使用的泄压流量控制阀为直流电压4v的电磁阀，在流量设定过程中，从0.1v的电压值开始降压。
35.如图19中所示，实现的控制调节气压的流量控制对比图，其中a曲线为目前市面上普通流量控制阀的流量调节的活动范围变化情况，b曲线为本发明改进流量控制阀的流量调节的活动范围变化情况，很明显的优势，本发明流量走向，从电磁阀最大额定电压值4v左右起始，流量的走向。本发明的调节流量时的流速从0至3.2ml/min之间变化，而普通的控制阀只能做到0至1.5ml/min左右，本发明技术的实际有益效果非常的明显。
36.以上为本发明的其中一种实施方式。此外，需要说明的是，凡依本专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本专利的保护范围内。