一种智能流量控制器的制作方法

本实用新型涉及流量控制技术领域，具体涉及一种智能流量控制器。

背景技术：

流量控制器是一个多孔板组合的联动装置，是目前国产较为可靠的解决动态水力平衡的元件。它由一个流量设定调节阀，即自动的可调孔板。但是，在流量控制装置方面，现有的流量计在测量流量过程中，通常只能测量流量变化，对于流速变化则难以测量；同时，现有的流量控制器，其控制的智能化程度较低，影响流量控制器的控制自动化功能。

因此，基于上述，本实用新型提供一种智能流量控制器，通过对控制器的结构进行合理改进设计，使流量控制器在能够测量流量变化的同时，还能够测量流速变化，并通过智能化控制方式，实现流量控制器的智能化控制，进而解决现有技术存在的不足和缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于：针对目前存在的上述问题，提供一种智能流量控制器，通过对控制器的结构进行合理改进设计，使流量控制器在能够测量流量变化的同时，还能够测量流速变化，并通过智能化控制方式，实现流量控制器的智能化控制，进而解决现有技术存在的不足和缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种智能流量控制器，包括测量管以及设置在测量管底部的底座；所述测量管的左部上方设置有圆柱形安装管，安装管内部中心位置沿着其轴心方向竖直设置有靶杆，所述靶杆下方设置有靶片，所述靶片朝向所述测量管的左端方向设置；所述安装管的外部套设有用于反应外力变化的应变计，所述安装管底部设置有用于感受力度变化的传感器，且所述应变计与所述传感器之间相互连接；所述安装管右侧的测量管管壁上部设置有与传感器相连接的信号采集器，信号采集器右侧连接设置有信号放大器，信号放大器右侧连接设置有A/D转换器，A/D转换器右侧连接设置有CPU计算机，CPU计算机右侧连接设置有显示器，显示器右侧设置有与CPU计算机相连接的控制器，控制器右侧连接设置有用于控制驱动电机的节点开关，所述节点开关连接驱动电机；所述底座的内部设置有长方体结构的腔体，所述腔体的内腔左端设置有所述驱动电机，所述驱动电机的右端设置有电机轴，电机轴右端设置有齿轮；所述齿轮一侧配合安装有齿条，所述齿条上端设置有长方形板块结构的封闭板；所述测量管的管孔中部设置有一方形孔结构的流量口，所述流量口的内部开设有环形槽，所述环形槽内部配合嵌入安装有方形框架密封圈，所述密封圈的内侧设置有方形槽结构的安装槽，所述封闭板配合嵌入安装在所述安装槽内部；所述测量管中部下方设置有与封闭板相匹配的方形通孔结构，所述齿条贯穿所述方形通孔与所述齿轮相互配合安装。

本实用新型一方面通过靶片感受液体的流动压力变化，当流体流动质点冲击靶片时，使靶片受到一个冲击力的作用，产生一个与流体密度、靶片受力面积、流体流速的平方成正比的电信号。靶片受到的力度大小，通过应变计感应并经过传感器转换成微伏电信号。该电信号与流量一致，且该信号通过传感器传输给信号采集器，信号采集器将该信号采集之后，输送给信号放大器进行前置放大，然后通过A/D转换器进行转换，接着通过CPU计算机进行积分运算处理，得到相应的流速和流量。经过运算处理的信号一方面传输给显示器，通过显示器进行显示；另一方面，该信号通过CPU计算机传输给控制器，控制器通过预先设定的流量数值进行对比判断，若流量数值大于设定目标数值，则通过向节点开关传输信号，使电机逆时针旋转，通过齿轮齿条将封闭板向上推动，减少流量口的工作面积，将流量调节到预定值范围；当流量数值小于预定值时，通过控制器对比之后，向节点开关发送信号，并控制驱动电机顺时针旋转，由齿轮齿条将封闭板向下移动，使流量口的工作面积增大，从而实现流量数值增加达到预定值范围。通过上述技术方案，本实用新型可以实时测量流体的流动速度以及流量，增强流量控制器的功能性。同时，通过本实用新型的技术方案，可以实现本实用新型的流量只能控制并进行显示，利于用户随时了解流量以及流速的动态变化，方便用户随时了解流体变化状态并方便用户根据流量信号做出相应的调整及操作。本实用新型通过采用单剪切应变感应原理，不存在靶片位移，因此其压力损失极小，与传统的标准孔板压损相比，其压强损失小于传统压差的1/3。因此，本实用新型具有较好的智能化测量功能以及较好的实用价值及推广价值。

优选的，所述传感器的外形为圆环状结构，所述传感器套设在所述安装管的底部。

优选的，所述底座的上部与测量管之间固定连接为整体结构，且底座的宽度与测量管的轮廓直径相等。

优选的，所述信号采集器、信号放大器、A/D转换器、控制器的外形均设置为长方体结构，且信号采集器、信号放大器、A/D转换器、控制器均固定设置在测量管的管壁顶部。

优选的，所述安装管与所述测量管之间为垂直密封固定连接，安装管的下端连通测量管，且所述安装管的顶端为封闭结构，所述靶杆的顶端固定安装在所述安装管的顶壁中心位置。

优选的，所述应变计的数量为2个或2个以上，所述应变计的外形为环状结构。

优选的，所述靶片的外形为圆形片状结构，所述靶片垂直于测量管的管孔轴线。

需要说明的是，本实用新型中使用的驱动电机、靶片、靶杆、传感器、应变计、信号采集器、信号放大器、A/D转换器、CPU计算机、显示器、控制器、节点开关均为现有技术产品，本实用新型的功能实现主要采用上述现有产品进行组合连接和安装，实现本实用新型的技术方案及流量测量及智能化流量调节功能。通过将信号传输给控制器，通过控制器以及节点开关控制电机的正转及翻转的功能，属于现有技术手段，目前在电机转动控制方面已经实现成熟的技术应用，因此，本实用新型的功能能够实现且具有较好的实用价值。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型一方面通过靶片感受液体的流动压力变化，当流体流动质点冲击靶片时，使靶片受到一个冲击力的作用，产生一个与流体密度、靶片受力面积、流体流速的平方成正比的电信号。靶片受到的力度大小，通过应变计感应并经过传感器转换成微伏电信号。该电信号与流量一致，且该信号通过传感器传输给信号采集器，信号采集器将该信号采集之后，输送给信号放大器进行前置放大，然后通过A/D转换器进行转换，接着通过CPU计算机进行积分运算处理，得到相应的流速和流量。经过运算处理的信号一方面传输给显示器，通过显示器进行显示；另一方面，该信号通过CPU计算机传输给控制器，控制器通过预先设定的流量数值进行对比判断，若流量数值大于设定目标数值，则通过向节点开关传输信号，使电机逆时针旋转，通过齿轮齿条将封闭板向上推动，减少流量口的工作面积，将流量调节到预定值范围；当流量数值小于预定值时，通过控制器对比之后，向节点开关发送信号，并控制驱动电机顺时针旋转，由齿轮齿条将封闭板向下移动，使流量口的工作面积增大，从而实现流量数值增加达到预定值范围。通过上述技术方案，本实用新型可以实时测量流体的流动速度以及流量，增强流量控制器的功能性。同时，通过本实用新型的技术方案，可以实现本实用新型的流量只能控制并进行显示，利于用户随时了解流量以及流速的动态变化，方便用户随时了解流体变化状态并方便用户根据流量信号做出相应的调整及操作。本实用新型通过采用单剪切应变感应原理，不存在靶片位移，因此其压力损失极小，与传统的标准孔板压损相比，其压强损失小于传统压差的1/3。因此，本实用新型具有较好的智能化测量功能以及较好的实用价值及推广价值。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构示意图；

图2为本实用新型的横截面结构示意图；

图3为本实用新型的俯视结构示意图。

图中：1、测量管；2、底座；3、驱动电机；4、电机轴；5、齿轮；6、齿条；7、封闭板；8、流量口；9、密封圈；10、靶片；11、靶杆；12、传感器；13、安装管；14、应变计；15、信号采集器；16、信号放大器；17、A/D转换器；18、CPU计算机；19、显示器；20、控制器；21、节点开关。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1，如图1-3所示：

一种智能流量控制器20，包括测量管1以及设置在测量管1底部的底座2；所述测量管1的左部上方设置有圆柱形安装管13，安装管13内部中心位置沿着其轴心方向竖直设置有靶杆11，所述靶杆11下方设置有靶片10，所述靶片10朝向所述测量管1的左端方向设置；所述安装管13的外部套设有用于反应外力变化的应变计14，所述安装管13底部设置有用于感受力度变化的传感器12，且所述应变计14与所述传感器12之间相互连接；所述安装管13右侧的测量管1管壁上部设置有与传感器12相连接的信号采集器15，信号采集器15右侧连接设置有信号放大器16，信号放大器16右侧连接设置有A/D转换器17，A/D转换器17右侧连接设置有CPU计算机18，CPU计算机18右侧连接设置有显示器19，显示器19右侧设置有与CPU计算机18相连接的控制器20，控制器20右侧连接设置有用于控制驱动电机3的节点开关21，所述节点开关21连接驱动电机3；所述底座2的内部设置有长方体结构的腔体，所述腔体的内腔左端设置有所述驱动电机3，所述驱动电机3的右端设置有电机轴4，电机轴4右端设置有齿轮5；所述齿轮5一侧配合安装有齿条6，所述齿条6上端设置有长方形板块结构的封闭板7；所述测量管1的管孔中部设置有一方形孔结构的流量口8，所述流量口8的内部开设有环形槽，所述环形槽内部配合嵌入安装有方形框架密封圈9，所述密封圈9的内侧设置有方形槽结构的安装槽，所述封闭板7配合嵌入安装在所述安装槽内部；所述测量管1中部下方设置有与封闭板7相匹配的方形通孔结构，所述齿条6贯穿所述方形通孔与所述齿轮5相互配合安装。

本实用新型一方面通过靶片10感受液体的流动压力变化，当流体流动质点冲击靶片10时，使靶片10受到一个冲击力的作用，产生一个与流体密度、靶片10受力面积、流体流速的平方成正比的电信号。靶片10受到的力度大小，通过应变计14感应并经过传感器12转换成微伏电信号。该电信号与流量一致，且该信号通过传感器12传输给信号采集器15，信号采集器15将该信号采集之后，输送给信号放大器16进行前置放大，然后通过A/D转换器17进行转换，接着通过CPU计算机18进行积分运算处理，得到相应的流速和流量。经过运算处理的信号一方面传输给显示器19，通过显示器19进行显示；另一方面，该信号通过CPU计算机18传输给控制器20，控制器20通过预先设定的流量数值进行对比判断，若流量数值大于设定目标数值，则通过向节点开关21传输信号，使电机逆时针旋转，通过齿轮5齿条6将封闭板7向上推动，减少流量口8的工作面积，将流量调节到预定值范围；当流量数值小于预定值时，通过控制器20对比之后，向节点开关21发送信号，并控制驱动电机3顺时针旋转，由齿轮5齿条6将封闭板7向下移动，使流量口8的工作面积增大，从而实现流量数值增加达到预定值范围。通过上述技术方案，本实用新型可以实时测量流体的流动速度以及流量，增强流量控制器20的功能性。同时，通过本实用新型的技术方案，可以实现本实用新型的流量只能控制并进行显示，利于用户随时了解流量以及流速的动态变化，方便用户随时了解流体变化状态并方便用户根据流量信号做出相应的调整及操作。本实用新型通过采用单剪切应变感应原理，不存在靶片10位移，因此其压力损失极小，与传统的标准孔板压损相比，其压强损失小于传统压差的1/3。因此，本实用新型具有较好的智能化测量功能以及较好的实用价值及推广价值。

优选的，所述传感器12的外形为圆环状结构，所述传感器12套设在所述安装管13的底部。

优选的，所述底座2的上部与测量管1之间固定连接为整体结构，且底座2的宽度与测量管1的轮廓直径相等。

优选的，所述信号采集器15、信号放大器16、A/D转换器17、控制器20的外形均设置为长方体结构，且信号采集器15、信号放大器16、A/D转换器17、控制器20均固定设置在测量管1的管壁顶部。

优选的，所述安装管13与所述测量管1之间为垂直密封固定连接，安装管13的下端连通测量管1，且所述安装管13的顶端为封闭结构，所述靶杆11的顶端固定安装在所述安装管13的顶壁中心位置。

优选的，所述应变计14的数量为2个或2个以上，所述应变计14的外形为环状结构。

优选的，所述靶片10的外形为圆形片状结构，所述靶片10垂直于测量管1的管孔轴线。

需要说明的是，本实用新型中使用的驱动电机3、靶片10、靶杆11、传感器12、应变计14、信号采集器15、信号放大器16、A/D转换器17、CPU计算机18、显示器19、控制器20、节点开关21均为现有技术产品，本实用新型的功能实现主要采用上述现有产品进行组合连接和安装，实现本实用新型的技术方案及流量测量及智能化流量调节功能。通过将信号传输给控制器20，通过控制器20以及节点开关21控制电机的正转及翻转的功能，属于现有技术手段，目前在电机转动控制方面已经实现成熟的技术应用，因此，本实用新型的功能能够实现且具有较好的实用价值。

其中，CPU计算机18可以通过远程信号连接的方式，或者通过将CPU计算机18安装在测量管1的旁边位置进行工作。因此，对于CPU计算机18的安装位置，不需要安装在测量管上部，即可实现控制计算工作。同时，节点开关21可以设置在测量管1上，或者设置在驱动电机3的外部，二者相互通电连接之后，通过节点开关21进行控制驱动电机3的通电正转及反转。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，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以权利要求的保护范围为准。