[发明专利]一种实时监测气体流量的阀门及阀门流量测量方法

说明书

本发明公开了一种实时监测气体流量的阀门及阀门流量测量方法。本发明中套筒安装于阀体中腔，套筒两端分别与阀体、阀盖支撑；阀盖中心开有通孔，阀杆经阀盖中央通孔进入阀体中腔，阀杆底部与套筒中心的阀芯相连接，阀芯在阀杆带动下可沿阀杆轴向上下移动；阀门进口管路侧壁安装有进口压力传感器和温度传感器，阀门进出口管路内安装有整流装置，阀门出口管路侧壁安装有出口压力传感器；各压力传感器分别与流量数据处理模块连接通讯。本发明将流量测量功能集成于阀门之中，实时检测通过阀门的气体流量，方便高效；结构紧凑、体积小，节省安装空间；测量过程考虑阀门内部的湍流流动、气体可压缩性和温度影响，测量精度较高。

技术领域

本发明涉及气体流量计量及阀门领域，尤其涉及一种实时监测气体流量的阀门。

背景技术

阀门及气体流量计是气体管道中必不可少的设备。在现有技术中，阀门和气体流量计通常作为两种独立的装置在管道中分体安装，这样分体安装存在的问题在于以下两点：其一，气体流量计安装位置前后都需要较长的管路作为流量测量的必要条件，占用管道的安装位置，浪费安装空间；其二，增加安装时间，降低施工效率，浪费人力。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种实时监测气体流量的阀门，结构紧凑，体积小，在实现阀门正常启闭功能的同时，可以对阀门流量进行实时监测和显示。

本发明具体采用的技术方案是：

一种实时监测气体流量的阀门，其包括阀体、阀盖、阀芯、阀杆、套筒、进口温度传感器、进口压力传感器、进口整流装置、出口压力传感器、出口整流装置和流量数据处理模块；

所述的套筒安装于阀体中腔，套筒两端分别固定于阀体和阀盖上；所述阀盖中心开有通孔，所述阀杆经阀盖中心通孔进入阀体中腔，阀杆底部与套筒中心的阀芯相连接，阀芯在阀杆带动下可沿阀杆轴向上下移动；阀门进口管路侧壁安装有进口压力传感器和温度传感器，阀门进口管路内安装有进口整流装置，阀门出口管路侧壁安装有出口压力传感器，阀门出口管路内安装有出口整流装置；所述进口温度传感器、进口压力传感器和出口压力传感器分别与流量数据处理模块连接通讯；所述流量数据处理模块接收来自进口温度传感器、进口压力传感器和出口压力传感器的信号并进行处理运算、显示实时流量。

优选的，所述阀门进口经阀体中腔的套筒与阀门出口连通，阀门进口与阀门出口的轴线重合或平行。

优选的，还包括密封填料和填料压盖，所述阀盖与阀体间通过螺栓进行连接，阀盖与阀杆间通过密封填料和填料压盖进行密封。

优选的，所述填料压盖与阀盖间通过螺栓进行连接。

优选的，所述进口整流装置和出口整流装置由中心的整流板和整流板支撑管组成，整流板支撑管内部不同高度处均安装有整流板，整流板两端通过整流板支撑管内壁的凹槽进行固定，上下两块整流板之间构成供流体通过的整流通道。

优选的，所述整流板截面呈矩形，整流板支撑管内部的各整流板相互平行。

优选的，所述阀门进口管路侧壁安装的温度传感器和压力传感器位于进口整流装置的上游，所述阀门出口管路侧壁安装的压力传感器位于出口整流装置的下游。

本发明的另一目的在于提供一种利用上述任一方案所述阀门的流量测量方法，其测量步骤如下

S1：在阀门安装于管路之前，对流量数据处理模块进行标定，得出系数K₁、K₂的值，标定公式为：