本實(shí)用新型涉及一種閥門，具體涉及一種智慧靜態(tài)平衡閥。

背景技術(shù)：

在中央空調(diào)、集中供熱、或水處理中心的水系統(tǒng)管網(wǎng)中，為了解決水力失調(diào)問題需要大量應(yīng)用各種功能的平衡閥，如定流量結(jié)點(diǎn)必須采用流量平衡閥。

高精度動態(tài)流量平衡閥的應(yīng)用對于水系統(tǒng)提高能源的綜合利用率、降低設(shè)備運(yùn)行的流體噪聲具有十分重要的經(jīng)驗(yàn)效益和社會效益。目前大量應(yīng)用的各種動態(tài)流量平衡閥主要有以下幾種：

(1)利用流量控制閥芯與彈簧壓縮組合原理。將壁面開設(shè)通流孔的閥芯與高精度彈性裝置(彈簧)組裝而成的模數(shù)化自動流量裝置，通過模數(shù)組合形成的裝配式自動流量平衡閥；

(2)利用機(jī)械自力式壓差平衡控制器原理。當(dāng)動態(tài)流量平衡閥的兩端壓差DP＝P1-P3隨機(jī)變化時(shí)，利用壓差平衡控制器通過改變DP2＝P 2-P3的差值確保DP1＝P1－P2自動恒定，從而實(shí)現(xiàn)恒流量控制。或者通過改變DP1＝P1-P2的差值確保DP2＝P2－P3自動恒定，從而實(shí)現(xiàn)定流量的控制。

(3)將機(jī)電一體化高級智能控制技術(shù)替換傳統(tǒng)的機(jī)械自力式控制原理，利用智能控制器通過調(diào)節(jié)模擬量電動調(diào)節(jié)蝶閥的開度來控制內(nèi)置孔板兩端壓差的高精度自動恒定的電子式智能動態(tài)流量平衡閥產(chǎn)品。

上述幾種流量平衡閥雖然已成為目前市場的主導(dǎo)產(chǎn)品(包括各種各樣的變形品種)，但還是存在以下不足之處：(1)并非所有場合都需要實(shí)現(xiàn)高精度的自動流量控制，在很多調(diào)控頻率交底的使用場合如采用自動控制閥門，將大大提升使用成本；(2)使用壽命偏短，特別是機(jī)械壓差平衡控制器中的薄膜膜片容易疲勞損壞；(3)靈活性與適應(yīng)性差，對于流量可設(shè)定型的平衡閥工作壓差起始點(diǎn)偏高，這也是浪費(fèi)能耗；(4)閥芯機(jī)械加工制造復(fù)雜、不適合小批量多品種的生產(chǎn)。

基于上述不足，采用傳統(tǒng)的手動閥門似乎能夠適于成本低和無需頻繁調(diào)節(jié)的應(yīng)用場景。但是，傳統(tǒng)的手動閥門又存在調(diào)節(jié)不到位導(dǎo)致水力失調(diào)的問題。同時(shí)，閥門的調(diào)節(jié)將導(dǎo)致流量發(fā)生變化，不能定量精準(zhǔn)調(diào)節(jié)的話將無法從根本上解決水力失調(diào)問題。

因此，提供一種成本低廉且能精準(zhǔn)控制流量的流量平衡閥，顯得尤為必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于流量控制的智慧靜態(tài)平衡閥。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型提供了一種智慧靜態(tài)平衡閥，包括中空的閥體和位于閥體兩端的法蘭，閥芯結(jié)構(gòu)位于閥體內(nèi)，手動調(diào)節(jié)部件通過閥桿與閥芯結(jié)構(gòu)相接；在閥芯結(jié)構(gòu)兩側(cè)的閥體上各設(shè)一個(gè)引壓孔，一個(gè)流量平衡儀通過兩根引壓管分別接至所述引壓孔；

所述流量平衡儀包括：壓力信號檢測器、壓差信號檢測器、溫度信號檢測器、A/D轉(zhuǎn)換電路、處理器模塊、無線通訊模塊和電池；壓力信號檢測器的檢測端與低壓側(cè)的引壓孔連通，壓差信號檢測器的檢測端分別與高壓側(cè)和低壓側(cè)的引壓孔連通；溫度信號檢測器的檢測端分別與高壓側(cè)和低壓側(cè)的引壓孔連通，并通過針閥實(shí)現(xiàn)切換；A/D轉(zhuǎn)換電路分別與壓力信號檢測器、壓差信號檢測器和溫度信號檢測器的信號輸出端相連，處理器模塊分別與A/D轉(zhuǎn)換電路和無線通訊模塊相連；電池在處理器模塊控制下為各部件供電。

作為一種改進(jìn)，所述A/D轉(zhuǎn)換電路、處理器模塊、無線通訊模塊和電池安裝于電路板模塊上。

作為一種改進(jìn)，還包括內(nèi)置了無線通訊模塊的控制器設(shè)備，控制器設(shè)備能通過無線通訊模塊與一個(gè)或多個(gè)智慧靜態(tài)平衡閥實(shí)現(xiàn)連接。

作為一種改進(jìn)，所述控制器設(shè)備能夠通過wifi或移動數(shù)據(jù)通信方式連接互聯(lián)網(wǎng)，是智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦或可移動式操作手柄中的任意一種。

作為一種改進(jìn)，所述閥芯結(jié)構(gòu)是下述任意一種閥門的閥芯結(jié)構(gòu)：套筒閥、蝶閥、座閥或球閥。

作為一種改進(jìn)，所述手動調(diào)節(jié)部件是手輪。

作為一種改進(jìn)，所述手輪是能顯示開度的數(shù)字手輪，其表面設(shè)有數(shù)字顯示窗口；該手輪具有開度鎖定機(jī)構(gòu)。

作為一種改進(jìn)，所述的智慧靜態(tài)平衡閥還具有下述特征中的任意一種或幾種：

所述處理器模塊與存儲芯片相連；或

所述無線通訊模塊是藍(lán)牙模塊或wifi模塊；或

所述電池是可充電電池、干電池或紐扣電池。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還提供了基于所述智慧靜態(tài)平衡閥的流量控制系統(tǒng)，包括基于云端的服務(wù)器，服務(wù)器通過互聯(lián)網(wǎng)與所述控制器設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果在于：

1、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝簡單、工作壓差起始工作值小、通流能力大、控制精度高、使用壽命長、制造成本低、整體性價(jià)比高，適合小批量多品種生產(chǎn)。

2、可廣泛應(yīng)用于中央空調(diào)、集中供熱、水處理中心等各種流體流動的定流量控制應(yīng)用場合。

3、產(chǎn)品具備優(yōu)于線性的流量特性，能即時(shí)獲取流量數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)控制調(diào)節(jié)動作。

4、產(chǎn)品具備精確的開度指示和開度鎖定功能。

5、產(chǎn)品具備暗升降及內(nèi)外密封結(jié)構(gòu)，無外漏，關(guān)閉后無內(nèi)漏，可代替關(guān)斷閥。

6、配合能加載APP軟件的智能手機(jī)等控制器設(shè)備，使用者可通過內(nèi)置的軟件獲得經(jīng)計(jì)算的開度值，根據(jù)提示的開度直接進(jìn)行手動閥門的調(diào)節(jié)，無需在調(diào)節(jié)過程中觀察調(diào)節(jié)效果。由于該計(jì)算數(shù)據(jù)是統(tǒng)籌考慮了整個(gè)管網(wǎng)的閥門控制之間的影響關(guān)系，其精準(zhǔn)度是單一調(diào)節(jié)個(gè)別閥門所不能實(shí)現(xiàn)的。甚至還可以通過智能的控制器設(shè)備將有關(guān)數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，通過大數(shù)據(jù)采集和分析的方法獲取更為匹配的控制模式，為水力流量控制帶來了全新的模式。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中智慧靜態(tài)平衡閥局部剖視結(jié)構(gòu)示意與裝配圖。

圖2是流量平衡儀內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是流量平衡儀內(nèi)部電路板連接示意圖。

圖例中符號：1閥體、2閥芯結(jié)構(gòu)、3閥桿、4手輪、5法蘭、6引壓管、7引壓孔、8密封墊、9螺栓、10管道、11流量平衡儀、12控制器、13高壓側(cè)的引壓管接口、14低壓側(cè)的引壓管接口、15針閥、16壓力信號檢測器、17壓差信號檢測器、18溫度信號檢測器、19電路板模塊、20A/D轉(zhuǎn)換電路、21處理器模塊、22無線通訊模塊、23電池。

具體實(shí)施方式

參考附圖1，下面將對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖1中給出了一種智慧靜態(tài)平衡閥。該智慧靜態(tài)平衡閥通過法蘭連接的方式裝在管道10中間的，包括中空的閥體1和位于閥體兩端的法蘭5，閥芯結(jié)構(gòu)2位于閥體1內(nèi)，手動調(diào)節(jié)部件(手輪4)通過閥桿3與閥芯結(jié)構(gòu)2相接；在閥體1側(cè)壁(圖1中為上部的側(cè)壁)的兩端各設(shè)一個(gè)引壓孔7，一個(gè)流量平衡儀11通過兩根引壓管6分別接至所述引壓孔7。

閥芯結(jié)構(gòu)2是下述任意一種閥門的閥芯結(jié)構(gòu)：套筒閥、蝶閥、座閥或球閥，從流量調(diào)節(jié)精準(zhǔn)度考慮，座閥是最佳的選擇。手輪4采用能顯示當(dāng)前閥門開度的數(shù)字手輪，其表面設(shè)有數(shù)字顯示窗口。通過對閥門開度進(jìn)行鎖定，防止誤操作導(dǎo)致流量發(fā)生變化。

流量平衡儀11內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意如圖2所示。具體包括：壓力信號檢測器16、壓差信號檢測器17、溫度信號檢測器18、A/D轉(zhuǎn)換電路20、處理器模塊21、無線通訊模塊22和電池23；壓力信號檢測器16的檢測端通過引壓管6與閥體1上位于低壓側(cè)的引壓孔7連通，壓差信號檢測器17的檢測端(兩側(cè))分別與高壓側(cè)和低壓側(cè)的引壓孔7連通；溫度信號檢測器18的檢測端分別與高壓側(cè)和低壓側(cè)的引壓孔7連通，并通過針閥15實(shí)現(xiàn)切換(通過旋轉(zhuǎn)取下或裝上針閥15，溫度信號檢測器18能夠檢測通過引壓管6流入的水的平均水溫)；A/D轉(zhuǎn)換電路20分別與壓力信號檢測器16、壓差信號檢測器17和溫度信號檢測器18的信號輸出端相連，處理器模塊21分別與A/D轉(zhuǎn)換電路20和無線通訊模塊22相連；電池23在處理器模塊21控制下為各部件供電。A/D轉(zhuǎn)換電路20、處理器模塊21、無線通訊模塊22和電池23安裝于電路板模塊上。

作為可選項(xiàng)，處理器模塊21還可以與存儲芯片相連；無線通訊模塊22是藍(lán)牙模塊或wifi模塊；電池23是可充電電池、干電池或紐扣電池。

作為一種提升的配置，該智慧靜態(tài)平衡閥還包括內(nèi)置了無線通訊模塊的控制器設(shè)備，控制器設(shè)備能通過無線通訊模塊與一個(gè)或多個(gè)智慧靜態(tài)平衡閥實(shí)現(xiàn)連接?？刂破髟O(shè)備能夠通過wifi或移動數(shù)據(jù)通信方式連接互聯(lián)網(wǎng)，是智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦或可移動式操作手柄中的任意一種。與其相配合地形成了基于智慧靜態(tài)平衡閥的流量控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括基于云端的服務(wù)器，服務(wù)器通過互聯(lián)網(wǎng)與所述控制器設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

基于能加載APP軟件的智能手機(jī)等控制器設(shè)備的配合使用，操作人員可通過內(nèi)置的軟件獲得當(dāng)前流量、壓力、壓差和溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)內(nèi)置計(jì)算模塊對某個(gè)閥門調(diào)控所需的開度值進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)提示的開度直接進(jìn)行手動閥門的調(diào)節(jié)，從而無需在調(diào)節(jié)過程中觀察調(diào)節(jié)效果。由于該計(jì)算數(shù)據(jù)是統(tǒng)籌考慮了整個(gè)管網(wǎng)的閥門控制之間的影響關(guān)系，其精準(zhǔn)度是單一調(diào)節(jié)個(gè)別閥門所不能實(shí)現(xiàn)的。甚至還可以通過智能的控制器設(shè)備將有關(guān)數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，通過大數(shù)據(jù)采集和分析的方法獲取更為匹配的控制模式，為水力流量控制帶來了全新的模式。

便于巡場工作人員通過攜帶智能手機(jī)等控制器設(shè)備隨時(shí)可以觀測到流量數(shù)據(jù)。

智慧靜態(tài)平衡閥能實(shí)現(xiàn)的功能：

溫壓測量：測量單個(gè)參數(shù)，回水介質(zhì)溫度、入口壓力、出口壓力，入口和出口壓差；

單閥調(diào)試：對閥門進(jìn)行調(diào)試，測量壓差、輸入開度后獲得流量；或者在控制器設(shè)備上輸入目標(biāo)流量，軟件給出合理開度值。

系統(tǒng)調(diào)試：對一個(gè)支路內(nèi)多個(gè)閥門進(jìn)行系統(tǒng)性的調(diào)試，合理給出每個(gè)閥門的開度值，保證該支路系統(tǒng)的水力平衡；

系統(tǒng)設(shè)定：參數(shù)設(shè)定，如藍(lán)牙配對、設(shè)備號設(shè)置等。

智慧靜態(tài)平衡閥能的使用方法示例：

一、單閥調(diào)試：

模式1：給出開度計(jì)算流量

流量平衡儀檢測閥門出口和入口的壓差，手動在智能手機(jī)的APP調(diào)試軟件上輸入閥門的口徑和閥位讀數(shù)，APP調(diào)試軟件自動算出流經(jīng)靜態(tài)平衡閥的流量，現(xiàn)場根據(jù)流量值調(diào)節(jié)閥門開度。

模式2：給出目標(biāo)流量計(jì)算閥門開度

在APP調(diào)試軟件中輸入目標(biāo)流量，根據(jù)APP調(diào)試軟件指示步驟操作，最后APP調(diào)試軟件會給出閥門開度值，按照該開度值閥門實(shí)際閥位值，就可以保證獲得目標(biāo)流量值。

二、系統(tǒng)調(diào)試：

對一個(gè)小區(qū)進(jìn)行調(diào)試時(shí)，根據(jù)水力平衡基本原理我們知道當(dāng)一個(gè)閥門調(diào)整的時(shí)候必然會影響到另一個(gè)閥門的流量值，這樣必然會發(fā)生一個(gè)閥門需要多次調(diào)試，當(dāng)系統(tǒng)平衡閥數(shù)量較多時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)平衡調(diào)試會變得十分困難。

系統(tǒng)調(diào)試就是將一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的多個(gè)閥門通過軟件提示操作后給出各個(gè)閥門的推薦開度，保證系統(tǒng)達(dá)到平衡。無需多次調(diào)整閥門，提高調(diào)試效率，保證調(diào)試效果。

在智能手機(jī)的APP調(diào)試軟件上建立小區(qū)，在小區(qū)下建立各個(gè)樓棟或者支路并命名；

對各個(gè)樓棟或者支路，按照APP調(diào)試軟件提示操作閥門；

APP調(diào)試軟件給出各個(gè)閥門的推薦開度，將閥門按照推薦開度調(diào)整，保證系統(tǒng)的平衡；

保存數(shù)據(jù)，將各個(gè)小區(qū)、樓棟、支路的平衡閥流量、壓力、溫度等數(shù)據(jù)保存下來，或者上傳至服務(wù)器，用于后面查找記錄，或獲取大數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)信息。

顯然，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。