有压流体流动状态传感方法.pdf

本发明涉及一种有压流体流动状态传感方法，应用于工业、日常生活等与有压流体智能控制有关的领域。在有压流体流动状态测报和控制系统中，由感应器、作为信息发生器的敏感元件、或敏感元件及信息发生器等组成的有压流体流态传感器，可实时传感流量和时间等参数，智能控制器或有微机配套的流量检测仪表因此能够智能判断和反馈，以达到提高智能控制水平、稳定工艺、安全和环保处理有压流体的目的。

1、  一种有压流体流动状态传感方法，在有压流体流动状态测报和控制系统中，有输送流体的管道、反馈机构如电磁阀(15)、及智能控制器和有压流体流动状态传感器，或智能控制器和由有压流体流动状态传感器和累进机构组成的流量计，或者有微机配套的、有压流体流动状态传感功能的流量检测仪表，其特征是：有压流体流态传感器，是由感应器、作为信息发生器的敏感元件、或敏感元件及信息发生器等组成的，以实时传感流量和时间等流体流态的参数。

2、  根据权利要求1所述的一种有压流体流动状态传感方法，其特征是：涡轮流态传感器(1)是由涡轮(2)、叶轮(3)、磁铁(4)、霍尔元件(5)等构成，固定在涡轮轴(8)上的叶轮(3)上面或有两个磁铁(4)，霍尔元件(5)在两个磁铁(4)不同的极之间，和叶轮(3)有距离。

3、  根据权利要求1所述的一种有压流体流动状态传感方法，其特征是：水表(12)是配置了涡轮流态传感器(1)和计量传感器(13)的，具备有压流体流态传感功能、和有电子远传用水量、或IC卡售水管理功能的智能水表。

4、  根据权利要求1所述的一种有压流体流动状态传感方法，其特征是：由配置了涡轮流态传感器的水表控制的智能电磁阀，是由水表(12)、智能控制器(14)、电磁阀(15)和开关(16)等构成，智能控制器(14)外接或内置电源(17)，短缺水费或无电的时候电磁阀15是关闭的。

5、  根据权利要求1所述的一种有压流体流动状态传感方法，其特征是：由涡轮流态传感器控制的智能电磁阀，由阀(18)、有复位开关(19)的控制器(20)和管道涡轮传感器(21)等构成。管道涡轮传感器(21)的不锈钢涡轮(22)是用高导磁不锈钢材料制成的，它安装在非导磁材料制成的水平的管(23)内，管(23)外有线圈和磁钢组成的磁电感应装置(24)。

有压流体流动状态传感方法
【技术领域】
本发明涉及一种有压流体流动状态传感方法，尤其是采用了流量计在有压流体的作用下实时测报流量、时间及总量等流动状态信息，应用于工业、日常生活等与有压流体智能控制有关的领域。
指示自来水、煤气用量的水表、煤气表是配有累进机构、将流量累计成总量的流量计。为控制化工、制药生产过程提供依据和进行成本核算，而使用了很多有微机与其配套的智能流量检测仪表，在很多场合只对有压流体的流量进行检测、实际上是将流量积分成总量的积分器。在生产和日常生活中发生过很多与流体流动的时间和流量有关的不安全、浪费资源和污染环境事件，比如燃气热水器的煤气中毒，往往发生在连续使用20分钟、也就是自来水和煤气连续流动20分钟之后。为此有关部门规定了燃气热水器对超时使用要有提示，但是燃气热水器煤气中毒时有发生，还没有彻底解决的方法。流量计在很多管道流体泄漏过程中一直在计量，但不能在线测报，还是依靠人眼观察和手工检测。今天的人工智能完全能够对流体流量、时间参数智能处理和反馈，进而解决很多与有压流体有关的不安全、浪费资源和污染环境的问题，其前提是要实时获得流体的流量和时间这些参数。
【发明内容】
本发明的目的是提出一种有压流体流动状态的传感方法，尤其是采用了流量计实时测报流体的流量及时间等流动状态信息，应用于工业、日常生活等与有压流体智能控制有关的领域。
本发明的目的是这样实现的：在有压流体流动状态测报和控制系统中，有输送流体的管道、反馈机构如电磁阀15、及智能控制器和有压流体流动状态传感器，或智能控制器和由有压流体流动状态传感器和累进机构组成的流量计，或者有微机配套的、有压流体流动状态传感功能的流量检测仪表，其特征是：有压流体流态传感器，是由感应器、作为信息发生器的敏感元件、或敏感元件及信息发生器等组成的，以实时传感流量和时间等流体流态参数。
由于采用上述方案，智能流量检测仪表由其测量部件直接得到，智能控制器从有压流体流动状态传感器、或安装了有压流体流动状态传感器的有累进机构的流量计实时传递的流量、时间和总量这些流动状态的参数来判断该系统正常与否并反馈，以达到进一步提高智能控制水平、稳定工艺、安全和环保处理有压流体的目的。
下面结合图1实施例涡轮流动状态(以下简称流态)传感器，图2是由配置了涡轮流态传感器的水表控制的智能电磁阀示意图，和图3由涡轮流态传感器控制的智能电磁阀示意图对本发明进一步说明。
图中：1、涡轮流态传感器  2、涡轮  3、叶轮  4、磁铁  5、霍尔元件  6、叶片  7、下轴承  8、涡轮轴  9、轴  10、轴承  11、盖板  12、水表  13、计量传感器  14、智能控制器  15、电磁阀  16、开关  17、电源  18、阀  19、复位开关  20、控制器  21、管道涡轮传感器  22、不锈钢涡轮  23、管  24、磁电感应装置。
从图1涡轮流态传感器1中看出，它是由涡轮2、叶轮3、磁铁4、霍尔元件5等构成，涡轮2是由叶片6、下轴承7和涡轮轴8构成，在轴9和轴承10支持下转动，固定在涡轮轴8上的叶轮3上面有两个磁铁4，固定在盖板11上面的霍尔元件5和叶轮3有距离，在两个磁铁4不同的极之间。
当流体流过蜗轮流态传感器1时，使叶片6带动涡轮2和叶轮3上面的磁铁4绕霍尔元件5旋转，其转速和流量成正比，霍尔元件5输出交变的电脉冲给智能控制器14。智能控制器14从交变的电脉冲频率及其变化的状况，获得流体的流态，进行智能处理和反馈。
图2是配置了涡轮流态传感器的水表控制的智能电磁阀示意图，水表12是配置了计量传感器13和涡轮流态传感器1等的，具备有压流体流态传感功能和电子远传用水量、或IC卡售水管理功能的智能水表。配置了涡轮流态传感器的水表控制的智能电磁阀是由水表12、智能控制器14、电磁阀15等构成，智能控制器14外接或内置一个电源17和开关16。
家庭、宾馆房间、写字楼和宿舍的卫生间一次连续用水的时间和用水量应在一定的范围内，而且时间有长有短、流量、用量大小不同。例如家庭淋浴的时间为最长，也没有必要多于20分钟，尤其是使用燃气热水器淋浴，连续使用超过20分钟就有可能发生煤气中毒。向浴缸放水时一次用水的量最大，如果大于浴缸的容量，就有可能是忘了关闭水龙头，或者管道管件失灵、破裂所造成的长流水。如果用有涡轮流态传感器的水表智能控制电磁阀控制进水，当水流过水表12时，智能控制器14从涡轮流态传感器1所提供的电脉冲得到水的流态信息，智能控制器14根据水的流态和用水量信息，经过智能分析，做出相应的反馈。智能控制器14在一次用水时间大于20分钟、水量多于一定值时就关闭电磁阀15，这时进燃气热水器的水没有压力，水气联动器就切断气源，避免了煤气中毒。它也能够制止未及时关闭水龙头，管道管件失灵、破裂所造成的长流水。在排除了故障后按动开关16就能恢复供水。如果需要长期大量供水，按动开关16使电磁阀15和智能控制器14断开。智能控制器14若内置时钟和日历，可以根据作息制度和节假日进一步提高智能管理水平。计量传感器13每当流过一定的水量、如0.01立方米时就产生一个电脉冲，水表12的电子远传用水量、或IC卡售水管理功能保持不变，短缺水费或无电的时候电磁阀15是关闭的。
图3由涡轮流态传感器控制的智能电磁阀示意图，它是由阀18、有复位开关19的控制器20和管道涡轮传感器21等构成。管道涡轮传感器21的不锈钢涡轮22是用高导磁不锈钢材料制成的，安装在由非导磁材料制成的水平的管23内，管23外有线圈和磁钢组成地磁电感应装置24，在断电的情况下是常开的。该智能电磁阀安装在宾馆房间、写字楼和宿舍的卫生间等不需要计量的场所的进水口，当出现供水异常时就通知有关部门和断水，排除故障会后按动复位开关19后恢复供水。如使复位开关19常处在断开状态，就能长时间或大量用水。它又可作为保险装置，如用在暖气系统，当暖气包发生爆裂的时候，管道内热水的流量突然增大、不锈钢涡轮22的转速会骤升。它就可以切断热水的供应，避免喷出来的热水对人身伤害和财产的损坏。