燃氣調壓器閥口開度監測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于燃氣調壓器的閥口開度監測系統，它包括反射板、傳感器、支架、電纜和控制終端，所述反射板安裝在燃氣調壓器的指示桿上，傳感器、電纜和控制終端依次連接，所述支架螺裝在傳感器上，將傳感器固裝在與反射板相對的位置；所述傳感器包括外殼、收發裝置、集成模塊和連接端，所述收發裝置和集成模塊裝置在外殼內，所述連接端固裝在外殼上，所述收發裝置與集成模塊連接，所述集成模塊通過連接端與電纜連接。本實用新型監測更加準確度，使燃氣輸送過程更加可靠，還保證了燃氣輸送的安全性。
【專利說明】
燃氣調壓器閥口開度監測系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及燃氣配送技術領域，具體為一種燃氣調壓器閥口開度監測系統。
【背景技術】
[0002]天然氣生產包括采氣、凈氣、輸氣、儲氣和配氣五大環節，這些環節通過油氣田集氣管網、輸氣干線管網和城市配氣管網三大管網有機的結合在一起，形成統一的、連續的、密閉的輸氣系統。其中，城市配氣管網負責將輸氣干線來氣分配給各個用戶，但由于輸氣干線內的來氣具有一定壓力，并不適合直接輸送給用戶，因此需要在城市配氣管網中安裝燃氣調壓器，來逐步降低城市配氣管網中的燃氣壓力，使燃氣壓力能夠達到用戶使用的標準。
[0003]以現有技術常用的燃氣調壓器為例，其通過控管道內燃氣的流量，從而達到降低管道內部壓力的目的，所述燃氣調壓器內部安裝有垂直固裝有皮膜，所述皮膜可根據燃氣調壓器兩端的壓力差的大小而開閉，壓力差越大，皮膜張開程度越大，反之則閉合，皮膜上垂直固裝有閥口開度指示桿，所述閥口開度指示桿一部分水平延伸出燃氣調壓器外，其燃氣調壓器內側部分套有彈簧，彈簧兩端分別抵住燃氣調壓器內壁和皮膜，當燃氣調壓器兩端壓力差變大超過一定數值時，皮膜克服彈簧壓力而張開，并推動閥口開度指示桿移動，因此，工作人員通常通過閥口開度指示桿的位置，來判斷燃氣調壓器兩端壓力差情況，從而對燃氣調壓器閥門的開閉情況進行調整。
[0004]由于城市配送管網中通常采用多級降壓方式，燃氣調壓器數量較多，不可能人工逐一檢查閥口開度指示桿的位置情況，因此，實際采用傳感器，代替人工檢查，將傳感器與閥口開度指示桿相固接，采用滑動變阻器原理:當皮膜隨燃氣壓力差大小而變化時，其帶動閥口開度指示桿移動，閥口開度指示桿帶動傳感器的電阻也相應變化，從而引起電路中相應參數的變化，再通過專用軟件計算，便可得出燃氣調壓器兩端壓力差的情況，并作相應調整。
[0005]然而，在現場安裝時，由于實際情況，傳感器往往無法正對閥口開度指示桿，因此，閥口開度指示桿無法直接安裝在傳感器上，只能通過連接桿間接地與傳感器連接，也就是說，閥口開度指示桿先要帶動連接桿移動，再通過連接桿帶動傳感器電阻變化，這種情況下，由于不是直接連接，就會產生不可避免的誤差，另外，由于閥口開度指示桿經常帶動連接桿移動，久而久之，它們之間的連接必然會松動，導致更加嚴重的誤差，更重要的是，由于連接桿的松動，有可能導致閥口開度指示桿在皮膜上晃動，使其與皮膜連接處撕裂，燃氣外泄，輕者污染環境，重者引起配送管線的爆炸，嚴重影響燃氣配送過程當中的安全性和穩定性。
[0006]隨著時代的進步，無論家中或者餐館做飯，天然氣都是最便利最好的選擇，除此之夕卜，天然氣供暖、天然氣汽車等也逐步走進人們的生活中，使天然氣在人們生活中的作用越發重要，成為與水和電同樣重要的、生活中必不可少的重要資源，保證天然氣在供給的穩定性安全性尤為重要。因此，為保證天然氣配送當中的安全性和穩定性，發明人潛心研究，采用非接觸式的傳感器，代替現有技術當中的接觸式傳感器，使監測到的數據更加準確，并且十分的安全、穩定。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型公開了一種燃氣調壓器閥口開度監測系統，它包括反射板、傳感器、支架、電纜和控制終端，所述燃氣調壓器固裝在管道上，所述指示桿固裝在燃氣調壓器的皮膜上，所述反射板安裝在指示桿上，并與傳感器位置相對，所述傳感器包括外殼、收發裝置、集成模塊和連接端，所述收發裝置和集成模塊裝置在外殼內，所述連接端固裝在外殼上，所述收發裝置與集成模塊連接，所述集成模塊通過連接端與電纜連接。
[0008]進一步地，所述集成模塊包括電路板、驅動模塊、微處理模塊、模數轉換模塊、計時模塊、接口，所述驅動模塊、微處理模塊、模數轉換模塊、計時模塊和接口嵌裝在電路板上，驅動模塊、模數轉換模塊、計時模塊和接口分別與微處理模塊連接。
[0009]進一步地，所述收發裝置通過驅動模塊與微處理模塊連接。
[0010]進一步地，所述連接端裝置有指示燈，連接端與指示燈相對應處開設有觀察孔。
[0011]進一步地，所述指示燈與電路板連接。
[0012]進一步地，所述電纜包括供電線、信號輸出線和極值設定線。
[0013]進一步地，還包括防護裝置，防護裝置架設在傳感器上。
[0014]進一步地，所述傳感器為超聲波傳感器。
[0015]進一步地，所述反射板尺寸大于等于半徑為1mm圓的尺寸。
[0016]進一步地，所述傳感器信號輸出方式可為以0-1OV的電壓輸出、4_20mA的電流輸出、485總線制輸出中的任意一種。
[0017]本實用新型通過將現有技術中采用的接觸式傳感器，改進成非接觸式的傳感器，使避免了由于連接松動而產生的誤差，保證了監測的準確度，提高了燃氣調壓器控制的精確程度，使燃氣輸送過程更加可靠，同時，采用非接觸式的傳感器，避免了指示桿受到外力將皮膜破壞的危險，保證了燃氣輸送的安全性。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型安裝示意圖；
[0019]圖2是本實用新型結構不意圖；
[0020]圖3是本實用新型電路原理方框圖；
[0021]圖4是本實用新型反射板結構不意圖；
[0022]圖5是本實用新型傳感器結構示意圖；
[0023]圖6是本實用新型支架結構示意圖；
[0024]圖7是本實用新型防護裝置結構示意圖；
[0025]圖8是本實用新型插頭部分結構示意圖。
[0026]圖例:1.反射板，11.安裝孔，2.傳感器，21.殼體，22.收發裝置，23.集成模塊，231.電路板，232.驅動模塊，233.微處理模塊，234.模數轉換模塊，235.計時模塊，236.接口，24.連接端，241.傳感器接頭，242.指示燈，243.觀察孔，25.螺母，3.支架，4.防護裝置，41.防護板，42.固定片，5.電纜，51.電纜插頭，52.供電線，521.正極線，522.負極線，53.信號輸出線，54.極值設定線，6.控制終端，7.指示桿，8.法蘭，81法蘭螺栓，82.法蘭螺母，9.燃氣調壓器，91.皮膜。
【具體實施方式】
[0027]下面結合實施例對本實用新型做進一步說明，但不局限于說明書上的內容。
[0028]如圖1和圖2所示，本實用新型公開了一種閥口開度監測系統，其包括:反射板1、傳感器2、支架3、防護裝置4、電纜5和控制終端6。
[0029]所述反射板I為金屬片，其垂直固裝在指示桿7上，所述傳感器2為細長圓柱體，其與反射板I相對垂直，如圖2所示，傳感器2通過支架3固裝在法蘭8上，所述防護裝置4架設在傳感器2上，以防止天氣或灰塵對傳感器監測精度產生影響，所述傳感器2依次與電纜5、控制終端6連接。
[0030]如圖4所示，所述反射板I上開設有安裝孔11，并通過安裝孔11固裝在指示桿7上，反射板I尺寸大于等于半徑為1mm圓的尺寸。
[0031]如圖5所示，所述傳感器2包括殼體21、收發裝置22、集成模塊23、連接端24和螺母25，所述殼體21表面有螺紋，所述收發裝置22和集成模塊23裝置在殼體21內，收發裝置22裝置在殼體21內靠近反射板I的一端，并正對反射板I，所述集成模塊23插裝在連接端24上并與收發裝置22連接，收發裝置22發射信號并接收反射板I的反饋信號，再將信號傳給集成模塊23處理，如圖3所示，所述集成模塊23包括電路板231、驅動模塊232、微處理模塊233、模數轉換模塊234、計時模塊235和接口 236，所述驅動模塊232、微處理模塊233、模數轉換模塊234、計時模塊235和接口 236嵌裝在電路板231上，驅動模塊232、模數轉換模塊234、計時模塊235和接口 236分別與微處理模塊233連接，如圖5所示，所述連接端24為圓柱體，其包括傳感器接頭241和指示燈242，所述傳感器接頭241軸向固裝在連接端24內，其一端連接與電路板231的接口 236上，另一端與電纜5連接，所述指示燈242裝置在連接端24內，并與電路板231連接，連接端24表面設有外螺紋，以及與指示燈242相對應的觀察孔243，安裝時，工作人員可透過觀察孔243觀察指示燈242的顏色，從而判斷傳感器2的工作狀態。
[0032]本實用新型的傳感器為非接觸式傳感器，可采用例如:超聲波傳感器、光電傳感器、激光傳感器、紅外傳感器和電磁傳感器，其中，超聲波傳感器為優選，理由如下，首先，考慮到本實用新型應用領域的特殊性，安全因素尤為重要，相較于激光傳感器和電磁傳感器，超聲波傳感器更加安全;其次，考慮到環境對測量精確度的影響，光電傳感器、激光傳感器和紅外傳感器易受到外界光源的干擾，例如陽光的照射，若增加屏蔽設備，同時增加了生產成本，因此，綜合考慮上訴因素，本實用新型的傳感器2優選超聲波探測方式。
[0033]如圖1和圖7所示，所述支架3螺裝在殼體21上，支架3為Z字型結構，其可插裝在法蘭8上，通過法蘭螺母82固定，采用此方式將傳感器2固定在燃氣管道上。
[0034]如圖1和圖8所示，所述防護裝置4架設在殼體21上，其包括:防護板41和固定片42，所述防護板41為四棱臺結構的蓋體，并通過其一端的固定片42架設在傳感器2上，通過螺母25固定，以防止雨雪天氣對監測精度產生影響，起到防護作用。
[0035]如圖8所示，所述電纜5包括:電纜插頭51、供電線52、信號輸出線53和極值設定線54，所述供電線52包括正極線521和負極線522，上述四根線通過電纜插頭51插接在連接端24上，并與傳感器接頭241連接，再通過傳感器接頭241與電路板231上的接口 236連接，這樣設計的電纜5—方面可以給傳感器2供電和傳遞信號，另一方面還方便現場人員通過極值設定線54對傳感器2的監測范圍進行設定，提高工作效率，在具體實施過程中，為了保證電纜插頭51與連接端24連接更加可靠，可通過壓帽將電纜插頭51壓緊在連接端24上，壓帽可與連接端24螺接。
[0036]所述控制終端6包括控制裝置和上位機，控制裝置可為PLC或RTU。
[0037]本實用新型工作原理為:傳感器2的收發裝置22對反射板I發射探測信號，并接收反射板I的反饋信號，將反饋信號集成模塊23處理，經過處理后的信號，從集成模塊23上的接口 236，以0-10V的電壓或4-20mA的電流方式輸出，也可以根據現場設備的數量，采用485總線制輸出，輸出信號通過電纜5傳遞到控制終端6，控制終端6得出反射板I的位置信息，并根據接受的反射板I的位置信息，計算出燃氣管道兩邊的壓力情況，采取相應措施。
[0038]在具體實施過程當中，本實用新型可用于城市配氣管網中燃氣管道調壓閥的監測及實時控制，當工作人員安裝好閥口開度檢測裝置后，先要確定測量范圍，即極值設定，以測量范圍是70-150mm為例，將傳感器2通電后，工作人員可以透過傳感器2連接端24上的觀察孔243觀察到里面的指示燈242亮起紅色和黃色，此時在收發裝置正前方70mm處放置被測物體，此被測物體以直徑大于20mm的圓為佳，被測物體放置好后，把極值設定線54和負極線522接在一起，收發裝置22將探測信號發射到被測物體上，并將反饋信號傳送至集成模塊23處理，在此期間，紅燈會一直閃爍，此狀態持續四到五秒之后，將兩線分開，最小值設定成功，再將被測物體放置在收發裝置22正前方150mm處，把極值設定線54和正極線521接在一起，在此期間，紅燈會一直閃爍，此狀態持續四到五秒之后，將兩線分開，最大值設定成功，當指示桿7帶動反射板I在70-150mm范圍內任意位置時，紅燈不變，當超出范圍時，集成模塊23將信號發送至控制終端6，控制終端6報警通知工作人員。
[0039]本實用新型通過將現有技術中采用的接觸式傳感器，改進成非接觸式的傳感器，使避免了由于連接松動而產生的誤差，保證了監測的準確度，提高了燃氣調壓器9控制的精確程度，使燃氣輸送過程更加可靠，同時，采用非接觸式的傳感器，避免了指示桿7受到外力將皮膜91破壞的危險，保證了燃氣輸送的安全性。
[0040]顯然，本實用新型的上述實施方式僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本實用新型的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之列。
【主權項】
1.一種燃氣調壓器(9)閥口開度監測系統，其特征在于:它包括反射板(1)、傳感器(2)、支架(3)、電纜(5)和控制終端(6)，所述燃氣調壓器(9)固裝在管道上，燃氣調壓器(9)的皮膜(91)上固裝有指示桿(7)，所述反射板(I)安裝在指示桿(7)上，并與傳感器(2)位置相對，所述傳感器(2)包括外殼(21)、收發裝置(22)、集成模塊(23)和連接端(24)，所述收發裝置(22)和集成模塊(23)裝置在外殼內，所述連接端(24)固裝在外殼上，所述收發裝置(22)與集成模塊(23 )連接，所述集成模塊(23 )通過連接端(24 )與電纜(5 )連接。2.根據權利要求1所述的閥口開度監測系統，其特征在于:所述集成模塊(23)包括電路板(231)、驅動模塊(232)、微處理模塊(233)、模數轉換模塊(234)、計時模塊(235)和接口(236)，所述驅動模塊(232)、微處理模塊(233)、模數轉換模塊(234)、計時模塊(235)和接口(236)嵌裝在電路板(231)上，驅動模塊(232)、模數轉換模塊(234)、計時模塊(235)和接口(236)分別與微處理模塊(233)連接。3.根據權利要求1或2所述的閥口開度監測系統，其特征在于:所述收發裝置(22)通過驅動模塊(232)與微處理模塊(233)連接。4.根據權利要求1所述的閥口開度監測系統，其特征在于:所述連接端(24)內裝置有指示燈(242)，連接端(24)與指示燈(242)相對應處開設有觀察孔(243)。5.根據權利要求2或4所述的閥口開度監測系統，其特征在于:所述指示燈(242)與電路板(231)連接。6.根據權利要求1所述的閥口開度監測系統，其特征在于:所述電纜(5)包括供電線(52)、信號輸出線(53)和極值設定線(54)。7.根據權利要求1所述的閥口開度監測系統，其特征在于:還包括防護裝置(4)，防護裝置架設在傳感器(2)上。8.根據權利要求1所述的閥口開度監測系統，其特征在于:所述傳感器(2)為超聲波傳感器。9.根據權利要求1所述的閥口開度監測系統，其特征在于:所述反射板(I)尺寸大于等于半徑為I Omm圓的尺寸。10.根據權利要求1所述的閥口開度監測系統，其特征在于:所述傳感器(2)信號輸出方式可為以0-1OV的電壓輸出、4-20mA的電流輸出、485總線制輸出中的任意一種。
【文檔編號】F16K31/02GK205479598SQ201620103348
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月2日
【發明人】任風彬
【申請人】任風彬