本實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：

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)問題需要大量應用各種功能的平衡閥，如定流量結(jié)點必須采用流量平衡閥。

高精度動態(tài)流量平衡閥的應用對于水系統(tǒng)提高能源的綜合利用率、降低設備運行的流體噪聲具有十分重要的經(jīng)驗效益和社會效益。目前大量應用的各種動態(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)利用機械自力式壓差平衡控制器原理。當動態(tài)流量平衡閥的兩端壓差DP＝P1-P3隨機變化時，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，從而實現(xiàn)恒流量控制?；蛘咄ㄟ^改變DP1＝P1-P2的差值確保DP2＝P2－P3自動恒定，從而實現(xiàn)定流量的控制。

(3)將機電一體化高級智能控制技術替換傳統(tǒng)的機械自力式控制原理，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)靈活性與適應性差，對于流量可設定型的平衡閥工作壓差起始點偏高，這也是浪費能耗；(4)閥芯機械加工制造復雜、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)的應用場景。但是，傳統(tǒng)的手動閥門又存在調(diào)節(jié)不到位導致水力失調(diào)的問題。同時，閥門的調(diào)節(jié)將導致流量發(fā)生變化，不能定量精準調(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控制流量的流量平衡閥，顯得尤為必要。

技術實現(xiàn)要素：

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

為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

本實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)的閥體上各設一個引壓孔，一個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，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，還包括內(nèi)置了無線通訊模塊的控制器設備，控制器設備能通過無線通訊模塊與一個或多個智慧靜態(tài)平衡閥實現(xiàn)連接。

作為一種改進，所述控制器設備能夠通過wifi或移動數(shù)據(jù)通信方式連接互聯(lián)網(wǎng)，是智能手機、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，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，所述手動調(diào)節(jié)部件是手輪。

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

作為一種改進，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。

進一步地，本實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器，服務器通過互聯(lián)網(wǎng)與所述控制器設備實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

與現(xiàn)有技術相比，本實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、整體性價比高，適合小批量多品種生產(chǎn)。

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

3、產(chǎn)品具備優(yōu)于線性的流量特性，能即時獲取流量數(shù)據(jù)，精準控制調(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，關閉后無內(nèi)漏，可代替關斷閥。

6、配合能加載APP軟件的智能手機等控制器設備，使用者可通過內(nèi)置的軟件獲得經(jīng)計算的開度值，根據(jù)提示的開度直接進行手動閥門的調(diào)節(jié)，無需在調(diào)節(jié)過程中觀察調(diào)節(jié)效果。由于該計算數(shù)據(jù)是統(tǒng)籌考慮了整個管網(wǎng)的閥門控制之間的影響關系，其精準度是單一調(diào)節(jié)個別閥門所不能實現(xiàn)的。甚至還可以通過智能的控制器設備將有關數(shù)據(jù)上傳至服務器，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是本實用新型實施例中智慧靜態(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。

具體實施方式

參考附圖1，下面將對本實用新型進行詳細描述。

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)的兩端各設一個引壓孔7，一個流量平衡儀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)精準度考慮，座閥是最佳的選擇。手輪4采用能顯示當前閥門開度的數(shù)字手輪，其表面設有數(shù)字顯示窗口。通過對閥門開度進行鎖定，防止誤操作導致流量發(fā)生變化。

流量平衡儀11內(nèi)部的機械結(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，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備，控制器設備能通過無線通訊模塊與一個或多個智慧靜態(tài)平衡閥實現(xiàn)連接?？刂破髟O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、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器，服務器通過互聯(lián)網(wǎng)與所述控制器設備實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

基于能加載APP軟件的智能手機等控制器設備的配合使用，操作人員可通過內(nèi)置的軟件獲得當前流量、壓力、壓差和溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)內(nèi)置計算模塊對某個閥門調(diào)控所需的開度值進行計算。根據(jù)提示的開度直接進行手動閥門的調(diào)節(jié)，從而無需在調(diào)節(jié)過程中觀察調(diào)節(jié)效果。由于該計算數(shù)據(jù)是統(tǒng)籌考慮了整個管網(wǎng)的閥門控制之間的影響關系，其精準度是單一調(diào)節(jié)個別閥門所不能實現(xiàn)的。甚至還可以通過智能的控制器設備將有關數(shù)據(jù)上傳至服務器，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等控制器設備隨時可以觀測到流量數(shù)據(jù)。

智慧靜態(tài)平衡閥能實現(xiàn)的功能：

溫壓測量：測量單個參數(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：對閥門進行調(diào)試，測量壓差、輸入開度后獲得流量；或者在控制器設備上輸入目標流量，軟件給出合理開度值。

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

系統(tǒng)設定：參數(shù)設定，如藍牙配對、設備號設置等。

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：給出目標流量計算閥門開度

在APP調(diào)試軟件中輸入目標流量，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際閥位值，就可以保證獲得目標流量值。

二、系統(tǒng)調(diào)試：

對一個小區(qū)進行調(diào)試時，根據(jù)水力平衡基本原理我們知道當一個閥門調(diào)整的時候必然會影響到另一個閥門的流量值，這樣必然會發(fā)生一個閥門需要多次調(diào)試，當系統(tǒng)平衡閥數(shù)量較多時，整個系統(tǒng)平衡調(diào)試會變得十分困難。

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

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

對各個樓棟或者支路，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，或者上傳至服務器，用于后面查找記錄，或獲取大數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計信息。

顯然，本實用新型不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本實用新型公開的內(nèi)容直接導出或聯(lián)想到的所有變形，均應認為是本實用新型的保護范圍。