差壓變送器用控制閥門的制作方法

本發明涉及流體壓力測量領域，具體來說，本發明涉及一種差壓變送器用控制閥門，連接于工藝管道與差壓變送器之間。

背景技術：

差壓測量儀表也就是差壓變送器，是儀表在線檢測中一項非常常用的測量方式，差壓變送器采用工藝管道流體流向截流產生相對高、低壓，并通過采樣管道將高低壓引入到儀表，由儀表將檢測到的高低壓的壓差進行相應的轉換，并將轉換后的結果由標準信號輸出，從而完成測量。

現用差壓變送器測量與管道的典型連接方法，參見圖1，左部為工藝管道，將工藝管道流體流向由節流孔板200產生相對高、低壓(下高上低)，高、低壓由工藝管道的采樣口引出經過一次閥10a、10b分別到達高壓側閥20a和低壓側閥20b，并通過高壓側閥20a和低壓側閥20b接入差壓變送器100進行測量，平衡閥30用于儀表零點校驗；高壓側排污閥21a和低壓側排污閥21b用于排污。

現用的技術存在如下問題：

(1)差壓變送器在實際使用中需要根據不同的要求進行操作，分別是差壓變送器的運行、零點調整、停運。圖1中的三個閥門為保證減少對差壓變送器的沖擊，根據不同的狀態操作如下：運行：先開低壓側閥20b再開高壓側閥20a；零點調整：先關高壓側閥20a再關低壓側閥20b，再打開平衡閥30；停運：先關高壓側閥20a再關低壓側閥20b。從上述可以看到，閥門的操作有先后順序比較煩瑣；

(2)由于現場實際使用的差壓變送器數量很多，使用一段時間后，差壓變送器上原先標注的高、低壓字樣變得模糊不清，容易出現操作失誤，從而對儀表的沖擊比較大；

(3)在打開高壓側排污閥21a和低壓側排污閥21b排污的時候，會引起管道卸壓，造成測量儀表壓力的嚴重不平衡，形成測量的嚴重干擾，從而影響到工藝控制，嚴重時引起停機。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種差壓變送器用控制閥門，其能夠便于簡化閥門操作，減少對差壓變送器的沖擊。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案：一種差壓變送器用控制閥門，連接于工藝管道與差壓變送器之間，其包括：

閥體,其設置有內腔，所述閥體上設置有兩個與所述內腔的第一周向位置連通的輸入口、兩個與所述第一周向位置連通的輔助入口、兩個分別與各所述輸入口沿所述內腔的徑向相對的輸出口以及兩個分別與所述內腔的第二周向位置連通的排污口，兩個所述輸入口、兩個所述輸出口以及兩個所述排污口位于所述內腔的同一軸向位置；以及，

可轉動地設置于所述內腔中的閥芯，所述閥芯為回轉體，所述閥芯上設置有兩個沿其徑向貫通的輸送孔，所述閥芯上還設置有用于連通兩個所述輸出口的第一輔助槽、兩個分別與各所述輸送孔連通的測量口以及兩個沿所述閥芯的徑向貫通的輔助輸送孔，兩個所述測量口與兩個所述輔助輸送孔均位于所述閥芯的同一周向位置，兩個所述輔助輸送孔遠離所述測量口的一端分別連通有第二輔助槽，所述第二輔助槽的末端連接輔助出口；

當所述閥芯處于第一角度值時，所述輸入口通過所述輸送孔與所述輸出口連通；當所述閥芯處于第二角度值時，所述第一輔助槽將兩個所述輸出口連通；當所述閥芯處于第三角度值時，所述輸出口與所述閥芯不通；當所述閥芯處于第四角度值時，所述輸入口通過所述測量口、所述輸送孔與所述排污口連通，并且，所述輔助入口通過所述輔助輸送孔、所述第二輔助槽以及所述輔助出口與所述輸出口連通。

優選地，所述閥芯為截頭圓錐狀，所述閥芯的兩端分別設置有球面突出部，所述閥芯的兩端與所述閥體形成球面接觸。

優選地，所述閥芯的小直徑端設置有連接部件，所述連接部件由所述閥體延伸出，所述連接部件上固定有手柄。

優選地，所述連接部件具有遠離所述閥芯的小直徑端的扁平段，所述手柄上開設有扁平孔，所述手柄通過所述扁平孔套裝于所述扁平段，所述扁平段上旋擰有螺母。

優選地，所述第二角度值為在所述第一角度值的基礎上逆向旋轉22.5°所得，所述第三角度值為在所述第一角度值的基礎上正向旋轉22.5°所得，所述第四角度值為在所述第一角度值的基礎上正向旋轉90°所得。

優選地，所述內腔設置有密封部件。

優選地，所述密封部件的材質為聚四氟乙烯。

優選地，其中一個所述輸送孔沿所述閥芯周向的尺寸大于另一個所述輸送孔沿所述閥芯周向的尺寸。

優選地，其中一個所述輸送孔為圓孔，另一個所述輸送孔為沿所述閥芯的周向延伸的腰型孔。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

1、將現有技術中的多個閥門替換為一個閥門，通過閥芯的旋轉使得差壓變送器獲得不同的工作狀態，操作簡單；

2、輸送孔的尺寸不同，使得閥芯在旋轉時，能夠先關閉對應于工藝管道的高壓側的尺寸小的孔，后關閉對應于工藝管道的低壓側的尺寸大的孔，以減少對差壓變送器的沖擊；

3、即使差壓變送器處于排污的狀態，管道也不泄壓，避免差壓變送器的不平衡，保持測量的準確性。

附圖說明

圖1為現有技術中，工藝管道與差壓變送器的連接示意圖；

圖2為本發明中，工藝管道與差壓變送器的連接示意圖；

圖3為本發明的差壓變送器用控制閥門的拆分示意圖；

圖4為圖3中閥芯的結構放大示意圖，其進一步示出了兩個輸送孔的俯視投影；

圖5為圖4的A-A向剖視圖；

圖6為圖4的B-B向剖視圖；

圖7為圖4的C-C向視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細描述，但不作為對本發明的限定。

本發明涉及采用差壓變送器對工藝管道進行測量，其中，在差壓變送器與工藝管道之間設置閥門，以使得差壓變送器處于不同的工作狀態。

參見圖2，本發明中，工藝管道與差壓變送器采用這樣的連接方式，差壓變送器100上連有第一連接管道2a與第二連接管道2b，第一連接管道2a與第二連接管道2b之間設置有平衡閥30，第一連接管道2a在遠離該差壓變送器100與該平衡閥30的位置依次設置有高壓側閥20a與高壓側排污閥21a，第二連接管道2b在遠離該差壓變送器100與該平衡閥30的位置依次設置有低壓側閥20b與低壓側排污閥21b。

在工藝管道內設置節流孔板200，圖中箭頭表示流體流向。在工藝管道的高壓側(圖中的下側)通過第一輸送管道1a與第一連接管道2a位于高壓側閥20a與高壓側排污閥21a之間的位置相連，在工藝管道的低壓側(圖中的上側)通過第二輸送管道1b與第二連接管道2b位于低壓側閥20b與低壓側排污閥21b之間的位置相連，在該第一輸送管道1a和第二輸送管道1b上分別設置一次閥10a、10b。同時，在工藝管道與上述低壓側相同的位置(同一取樣截面)通過第一輔助管道3a與第一連接管道2a位于平衡閥30與差壓變送器100之間的位置連接，在工藝管道與上述高壓側相同的位置(同一取樣截面)通過第二輔助管道3b與第二連接管道2b位于平衡閥30與差壓變送器100之間 的位置連接。在第一輔助管道3a上設置第一輔助閥30a，在第二輔助管道3b上設置第二輔助閥30b。

該連接方式中，在工藝管道的高壓側位置與低壓側位置增設第一輔助管道3a與第二輔助管道3b，并在該兩個管道上分別設置第一輔助閥30a與第二輔助閥30b，即使在管道排污時，其仍然能夠為差壓變送器供應流體，從而避免排污時形成測量干擾。

參見圖3，本發明中，采用一種差壓變送器用控制閥門，實現圖2中所示的工藝管道與差壓變送器100的連接，以實現差壓變送器100的調節。

該控制閥門連接于工藝管道與差壓變送器之間，其包括閥體1以及閥芯2。閥體1可以為長方形鋼或者不銹鋼制作，閥芯2可以為不銹鋼制作。

閥體1,其設置有內腔103。閥體1上設置有兩個與內腔103的第一周向位置連通的輸入口3、兩個與第一周向位置連通的輔助入口4、兩個分別與各輸入口3沿內腔103的徑向相對的輸出口5以及兩個分別與內腔103的第二周向位置連通的排污口6，兩個輸入口3、兩個輸出口5以及兩個排污口6位于內腔103的同一軸向位置。該兩個輸入口3、輔助入口4位于第一周向位置，其沿著軸向依次分布；輸出口5，與輸入口3相對；排污口6位于第二周向位置，其與第一周向位置相差一定的圓周方向的角度。

輸入口3以及輔助入口4，位于閥體1底部，由左至右依次分布，排污口6位于閥體1側部，輸出口5位于閥體1頂部。

結合圖2，該兩個輸入口3，分別用于與工藝管道的高壓側以及低壓側連接，以便取樣。兩個輔助入口4，分別用于與工藝管道對應高壓側的位置(同一取樣截面)以及工藝管道對應低壓側的位置(同一取樣截面)相連，以便取樣。兩個輸出口5，用于與差壓變送器100相連，以便將流體輸送至差壓變送器進行測量。兩個排污口6，則用于排污。

參見圖3，閥芯2為回轉體，以便安裝于閥體1的內腔103中并可相對于該內腔103轉動。閥芯2上設置有兩個沿其徑向貫通的輸送孔7， 該輸送孔7用于將輸入口3的流體進行輸送。

參見圖4-圖7，閥芯2上還設置有用于連通兩個輸出口5的第一輔助槽8、兩個分別與各輸送孔7連通的測量口701以及兩個沿閥芯2的徑向貫通的輔助輸送孔9，兩個測量口701與兩個輔助輸送孔9均位于閥芯2的同一周向位置，兩個輔助輸送孔9遠離測量口701的一端分別連通有第二輔助槽10，第二輔助槽10的末端連接輔助出口14。

當閥芯2轉動時，其能夠使得差壓變送器處于不同的狀態。結合圖2、圖3所示，當閥芯2處于第一角度值時(即圖3的位置)，輸入口3通過輸送孔7與輸出口5連通，此時，差壓變送器100能夠工作，其測量工藝管道的流體壓力；當閥芯2處于第二角度值時，第一輔助槽8將兩個輸出口5連通，差壓變送器100調零；當閥芯2處于第三角度值時，輸出口5與閥芯2不通(即不能夠向輸出口5輸送流體)，差壓變送器100停運；當閥芯2處于第四角度值時，輸入口3通過測量口701、輸送孔7與排污口6連通，差壓變送器100排污，并且，輔助入口4通過輔助輸送孔9、第二輔助槽10以及輔助出口14與輸出口5連通，差壓變送器繼續工作。容易理解的是，該第一角度值、第二角度值、第三角度值以及第四角度值各不相同，但其具體的相差角度，可以根據需要而作多種選擇。在本發明中，第二角度值為在第一角度值的基礎上逆向旋轉22.5°所得，第三角度值為在第一角度值的基礎上正向旋轉22.5°所得，第四角度值為在第一角度值的基礎上正向旋轉90°所得。

為避免該閥芯2在轉換過程中，流體對差壓變送器產生過多沖擊，本發明中，其中一個輸送孔7沿閥芯2周向的尺寸大于另一個輸送孔7沿閥芯2周向的尺寸。如圖4所示，優選為，其中一個輸送孔7為圓孔，另一個輸送孔7為沿閥芯2的周向延伸的腰型孔(俯視投影為腰型孔)。

本發明中，閥體1的內腔103為截頭圓錐孔，其錐度大約為5°，閥芯2為截頭圓錐狀，閥芯2的兩端分別設置有球面突出部202，閥芯2的兩端與閥體1形成球面接觸，閥體1與閥芯2的構造，例如錐度， 也可以選擇其他。具體而言，閥體1具有殼體101以及蓋體102，在閥芯2安裝于殼體101之后，蓋體102通過四個螺柱13固定于殼體101。這種結構，能夠保證二者的硬密封性能以及耐壓性。

本發明的這種控制閥門，可以選擇為手動閥或者是電動閥，只要其具有類似閥芯2、閥體1結構即可，作為手動閥的一種方式，閥芯2的小直徑端設置有連接部件201，連接部件201由閥體1延伸出，連接部件201上固定有手柄12。通過旋轉該手柄12，即可操作閥芯2的旋轉，以使得差壓變送器工作于不同狀態。優選地，連接部件201具有遠離閥芯2的小直徑端的扁平段2011，手柄12上開設有扁平孔1201，手柄12通過扁平孔1201套裝于扁平段2011，扁平段2011上旋擰有螺母11。

為實現閥芯2與閥體1之間的密封，閥體1的內腔103設置有密封部件(圖中未標示)。優選地，該密封部件的材質為聚四氟乙烯。該密封部件，能夠保證閥芯2在轉動過程中，與閥體1的密封性。

繼續結合圖2、圖3，對本發明的工作原理進行說明。其中，圖3中，位于左側的輸入口3以及輔助入口4均連接工藝管道的高壓側(同一取樣截面，以便取相同的差壓)，位于右側的輸入口3以及輔助入口4均連接工藝管道的低壓側(同一取樣截面，以便取相同的差壓)；位于左側的輸送孔7為圓孔，而位于右側的輸送孔7為沿閥芯2的周向延伸的腰型孔。對應的,位于閥芯2上的輸送孔7/測量口701在軸向位置上對應于輸入口3,而輔助輸送孔9在軸向位置上對應于輔助入口4,并且,輔助輸送孔9與輔助出口14的連接呈交叉狀,即對應于高壓側的輔助輸送孔9與對應于低壓側的輔助出口14通過一個第二輔助槽10連接,而對應于低壓側的輔助輸送孔9與對應于高壓側的輔助出口14通過另一個第二輔助槽10連接。

當閥芯2處于圖3所示位置時，采樣過來的壓差信號通過輸入口3、輸送孔7、輸出口5進入到差壓變送器，左邊為高壓側，右邊為低壓側，此時，差壓變送器處于工作狀態(當由其他狀態切換至圖3所示狀態時，對應于高壓側的輸送孔7尺寸小，而對應于低壓側的輸送孔7尺 寸大，故對應于低壓側的輸送孔7先導通，而對應于高壓側的輸送孔7后導通，故能夠減少對差壓變送器的沖擊)；

當在圖3的基礎上，閥芯2逆向旋轉22.5°時，對應于高壓側的輸送孔7先關斷，而對應于低壓側的輸送孔7后關斷，第一輔助槽8將閥體1上的兩個輸出口5連通，差壓變送器調零；

當在圖3的基礎上，閥芯2正向旋轉22.5°時，對應于高壓側的輸送孔7先關斷，而對應于低壓側的輸送孔7后關斷，由于閥芯2與閥體1之間沒有通路，故差壓變送器停運；

當在圖3的基礎上，閥芯2正向旋轉90°時，輸入口3通過測量口701、輸送孔7與排污口6連通，此時，進行排污，同時，輔助入口4通過輔助輸送孔9、第二輔助槽10以及輔助出口14與輸出口5連通，差壓變送器得以繼續工作，避免因管道卸壓造成測量儀表壓力的沿著不平衡從而導致對測量數據的嚴重干擾。

本發明的這種差壓變送器用控制閥門，安裝方便，轉換快速。采用這種控制閥門，差壓變送器工作穩定，運行、零點調整、停運切換可靠，排污時對儀表無沖擊現象，效果顯著。

以上實施例僅為本發明的示例性實施例，不用于限制本發明，本發明的保護范圍由權利要求書限定。本領域技術人員可以在本發明的實質和保護范圍內，對本發明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應視為落在本發明的保護范圍內。