[发明专利]自发电多功能减压阀及其控制方法

说明书

本发明属于阀门技术领域，公开一种自发电多功能减压阀，包括阀体，阀体设有控制开度的执行器，还设发电装置、数据采集组件、数据处理和显示终端，发电装置包括在阀体内部的发电组件和在阀体外部的电池组件，数据采集组件设于阀前和/或阀内和/或阀后；数据采集组件用于实时采集阀体介质参数并将参数传输至数据处理和显示终端，操作者根据数据处理和显示终端提供的参数对执行器进行相应操作，发电装置用于为数据采集组件、数据处理和显示终端提供工作电源。减压阀在具有数据采集功能的同时，还可利用减压阀内流通介质自身的动能进行发电，为数据采集组件以及减压阀的执行器提供工作电源，实现了自发电多功能减压阀电能的自给自足，无需外接电源。

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体地，涉及一种多功能减压阀及其控制方法。

背景技术

目前，全球资源紧缺，水资源、气体源等各种能源都处在紧缺状态，针对水资源来说，智慧水务的理念应运而生，怎样来进行节水，实现有效的漏损控制，其中美国和意大利先后提出了一些先进的带流量检测功能的压力阀门，它们可将漏损控制得尽量小，但其流量检测装置需外接电源或电池，依赖于外界供电，且其仅需对流量参数进行检测，耗电量小。然而智慧水务远不只局限于漏损控制，还需要对水质等各项参数进行测定，以便对阀内流通的水作全面评价，因此需要加入多种类型的检测仪器，此时简单设置的外接电源或电池已无法充分驱使各类检测仪器的同时运作，如为达到全面供电的效果，则需对外接电源或电池进行复杂设计，这样一来工程量大，成本高，后期维护麻烦。

现有技术中也已有水流发电的相关案例，但其仅是水流发电与阀门的结合，并未涉及到检测模块，即现有技术中尚不存在利用水流发电的电能为检测模块供电的案例。同时现有技术的水流发电技术主要是利用流体作用力直接推动涡轮旋转，从而带动电磁感应发电机进行发电，但其涡轮并未具体针对水流的过流量进行相关设计，即水流量大时，将对涡轮产生较大冲击，有可能导致涡轮损坏，同时因水流量的不均匀，在流经涡轮时，电磁感应发电机发电不稳定，将直接影响其充电电池的使用寿命。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种集阀门、检测和发电于一体的自发电多功能减压阀。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种自发电多功能减压阀，包括减压阀阀体，阀体设有控制阀体开度的执行器，还包括发电装置、数据采集组件、数据处理和显示终端，所述发电装置包括设于阀体内部的发电组件和设于阀体外部的电池组件，数据采集组件设于阀体阀前和/或阀内和/或阀后；数据采集组件用于实时采集阀体内介质参数并将参数传输至数据处理和显示终端，操作者根据数据处理和显示终端提供的实时参数来对执行器进行相应操作，发电装置用于为数据采集组件、数据处理和显示终端提供工作电源。

所述发电组件包括两端具有连接通孔的组件外壳、位于组件外壳内的发电机组、固定于组件外壳上的固定轴、可支撑发电机组相对于固定轴轴线方向垂直摆动的摆动机构。

所述发电机组包括发电芯部、设于发电芯部外周的第一过流面、连接第一过流面外周与组件外壳一端的连接通孔内周的第二过流面，发电芯部与电池组件电连接；固定轴的设置方向为可使发电机组在摆动到最低位置时、第一过流面与组件外壳两端的连接通孔平行。

数据采集组件包括两个分别设于阀前和阀后的压力传感器。

进一步地，所述摆动机构包括一端套设与固定轴上、另一端与发电机组固定连接的摆杆，还包括对发电机组的摆动过程进行限制的回力弹簧，所述回力弹簧连接在固定轴上。

进一步地，所述回力弹簧为扭力弹簧，扭力弹簧包括弹性部以及位于弹性部两端的第一端部和第二端部，弹性部固定套设在固定轴外表面，第一端部与组件外壳内壁接触作为回力支点，第二端部与发电机组接触。

进一步地，所述第一过流面为弹性过流面。