超聲波計量球閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及閥門及流體計量技術領域，尤其涉及一種超聲波計量球閥。
【背景技術】
[0002]球閥不僅結構簡單、密封性好，而且在一定的公稱尺寸范圍內(nèi)具有體積小、重量輕、材料消耗少、安裝尺寸小，并且驅動力矩小、操作簡便、易實現(xiàn)快速啟閉等優(yōu)點，是近十幾年來發(fā)展最快的閥門品種之一。
[0003]球閥的使用非常廣泛，使用品種和數(shù)量仍在不斷擴大，并且向高溫、高壓、大口徑、高密封性、長壽命、優(yōu)良的調(diào)節(jié)性能，以及一閥多功能方向發(fā)展。其功能多樣性成為了展現(xiàn)國家閥門行業(yè)技術水平的重要指標，也是企業(yè)發(fā)展的重要方向。隨著石化工業(yè)的發(fā)展，在可以預見的短時間內(nèi)，特別是石油與天然氣輸送管線，煉油裂解裝置、海洋石油、煤直接液化油裝置上以及核工業(yè)方面將有更廣泛的應用。
[0004]目前，大多數(shù)球閥在流體管路中只用作切斷、截止和改變流體的流動方向，然而，隨著閥門行業(yè)的發(fā)展，球閥的功能越來越難以滿足市場的需求?，F(xiàn)有管路中閥門和流量計絕大多數(shù)是分開安裝，并且在安裝流量計的管路前后需要空出一定長度的直管段或者采用其他穩(wěn)流裝置，而較短管路上再需同時安裝球閥和流量計時，往往難以實現(xiàn)或對工程提出了較高要求，采用這種安裝方式還需要較多的管井用于后期維護，不僅大大增加了工程造價和人工費用，且維護費用也較高。另一方面，已安裝球閥的管路上再需加裝流量計時，需要將深埋的管路挖出，斷開后增加連接部件，如法蘭，以將流量計增加到管路中，施工量大、工程難度大且費用高昂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有的大多數(shù)球閥在流體管路中只用作切斷、截止和改變流體的流動方向，管路中閥門和流量計絕大多數(shù)是分開安裝的問題，提供一種超聲波計量球閥，它具有既能夠控制流體通斷，又可測量流體流量且不受流質影響、測量精度高、使用壽命長、結構簡單、安裝維護方便的特點。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的超聲波計量球閥，包括閥體、設于閥體內(nèi)的球芯、帶動球芯轉動的閥桿；所述球芯內(nèi)設有流體通孔，所述流體通孔的內(nèi)壁上設有用于測量流體流量的超聲波傳感器；
[0007]所述超聲波傳感器包括成對的發(fā)送傳感器和接收傳感器，所述發(fā)送傳感器和接收傳感器以流體通孔的中心點呈中心對稱布置；
[0008]或所述超聲波傳感器包括成組的發(fā)送傳感器、接收傳感器和反射片，所述發(fā)送傳感器發(fā)出的超聲波經(jīng)反射片反射至接收傳感器。
[0009]超聲波傳感器的發(fā)送傳感器發(fā)射超聲波被接收傳感器接收，當球閥處于開啟狀態(tài)時，流體流過流體通孔，通過超聲波在流體流經(jīng)時的傳播時間、傳播途徑的聲道長度及其他相關常量可測量流體此時流經(jīng)流體通孔的流量；采用超聲波傳感器測量流體流量，測量精度不受流質影響，通孔內(nèi)沒有其他阻擋物，測量精度高。
[0010]進一步，所述發(fā)送傳感器和接收傳感器以流體通孔的軸截面或垂直于軸的截面呈鏡像對稱布置，所述反射片設于發(fā)送傳感器和接收傳感器之間且反射片的反射面與發(fā)送傳感器的發(fā)射端及接收傳感器的接收端相對。
[0011]進一步，所述閥桿的上端設有用于驅動閥桿轉動的驅動電機或手柄。
[0012]上述進一步方案的有益效果是:開閥方式既可以為手動，也可以為電動，具有適用范圍廣的特點。
[0013]進一步，還包括控制部分和電源部分；所述控制部分包括單片機和驅動電機控制模塊；所述單片機內(nèi)存儲有錄入的標準流量數(shù)據(jù)，單片機將發(fā)送傳感器和接收傳感器采集的數(shù)據(jù)進行處理，并將結果與標準流量數(shù)據(jù)進行比對，將比對結果反饋給驅動電機控制模塊；驅動電機控制模塊根據(jù)反饋的比對結果控制驅動電機工作。
[0014]上述進一步方案的有益效果是:通過控制部分與驅動電機的配合，使得超聲波計量球閥，不僅可以計量時實的流體流量，還可以根據(jù)實時流量來改變球芯開閥的大小，從而自動調(diào)節(jié)流出流量，適用于對管道的統(tǒng)一管理及遠程控制。
[0015]進一步，所述發(fā)送傳感器的中線延長線和反射片的垂直線之間的夾角與接收傳感器的中線延長線和反射片的垂直線之間的夾角相等。
[0016]進一步，所述球芯的一端與閥桿下端固定，另一端在背對閥桿的位置固定有固定軸；所述固定軸通過軸承與閥體連接。
[0017]進一步，所述球體部分的一端與閥桿下端固定，另一端在背對閥桿的位置固定有固定軸；所述固定軸通過軸承與閥體連接。
[0018]上述進一步方案的有益效果是:通過軸承的過渡作用，使得球芯旋轉更容易，開、關閥更省力。
[0019]進一步，所述閥體內(nèi)設有球芯在關閥狀態(tài)時用于密封的密封圈。
[0020]進一步，所述發(fā)送傳感器、接收傳感器各有兩個。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:超聲波傳感器的發(fā)送傳感器發(fā)射超聲波被接收傳感器接收，當球閥處于開啟狀態(tài)時，流體流過流體通孔，通過超聲波在流體流經(jīng)時的傳播時間、傳播途徑的聲道長度及其他相關常量可測量流體此時流經(jīng)通孔的流量，則安裝本發(fā)明的超聲波計量球閥的管道其內(nèi)部的流量即可確定；采用超聲波傳感器測量流體流量，測量精度不受流質影響，流體通孔內(nèi)沒有其他阻擋物，測量精度高，且結構簡單，安裝方便，使用壽命長，解決了管路中閥門和流量計分開安裝的問題，降低了成本；還可以根據(jù)實時流量來改變球芯開閥的大小，從而自動調(diào)節(jié)流出流量，適用于對管道的統(tǒng)一管理及遠程控制。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明超聲波計量球閥的一種實施例的剖視結構示意圖。
[0023]圖2為本發(fā)明超聲波計量球閥的另一種實施例的剖視結構示意圖。
[0024]圖中，1.閥體；2.球芯；21.流體通孔；3.閥桿；4.發(fā)送傳感器；5.接收傳感器；6.反射片；7.手柄；8.密封圈；9.固定軸；10.軸承。
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
[0026]實施例1
[0027]如圖1所示的超聲波計量球閥，包括閥體1、設于閥體1內(nèi)的球芯2、帶動球芯2轉動的閥桿3 ;球芯2內(nèi)設有流體通孔21，流體通孔21的內(nèi)壁上設有用于測量流體流量的超聲波傳感器。超聲波傳感器包括成對的發(fā)送傳感器4和