本發(fā)明屬于閘閥，尤其涉及一種閘閥及閘閥控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、閘閥是一種用于控制流體（液體、氣體、氣液或固液混合體）流量、壓強(qiáng)和流向的裝置，通常由閥體、閥蓋、閥座、啟閉件、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、密封和緊固件等組成，閥門的控制功能是依靠驅(qū)動機(jī)構(gòu)或流體驅(qū)使啟閉件升降、滑移、旋擺或回轉(zhuǎn)以改變流道面積的大小來實(shí)現(xiàn)的，旋轉(zhuǎn)閘閥，因其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、體積小、重量輕、易于安裝和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，在許多工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，主要運(yùn)用在管道控制中，在管道系統(tǒng)中，旋轉(zhuǎn)閘閥用于控制氣體的流速和流量。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，許多閘閥需要手動操作，不能直接在自動系統(tǒng)中使用，即便也有些電動閘閥，但它們在實(shí)時監(jiān)控和精確控制流量及流速方面存在一定的局限性，由于閘閥的設(shè)計(jì)和工作原理，它們通常只能提供有限的調(diào)節(jié)范圍，并且很難實(shí)現(xiàn)對氣體流動狀態(tài)的連續(xù)和精確監(jiān)控，閘閥在調(diào)節(jié)過程中可能會受到氣體壓力波動、溫度變化以及閥門本身磨損等因素的影響，這些都可能導(dǎo)致流量和流速的控制不夠穩(wěn)定和準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出一種閘閥及閘閥控制系統(tǒng)，本發(fā)明的目的是提供一種閘閥及閘閥控制系統(tǒng)，本發(fā)明能夠?qū)崟r監(jiān)測閥門的開啟和關(guān)閉狀態(tài)，并將這些信號反饋給控制系統(tǒng)，通過控制算法和調(diào)節(jié)氣推模塊的氣壓輸入，可以實(shí)現(xiàn)所需流量和流速的精確控制，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和控制精度。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種閘閥，包括閥板、閥體、手動執(zhí)行器、自動執(zhí)行器以及止轉(zhuǎn)裝置，所述手動執(zhí)行器上固定有閥桿，閥桿上固定有凸條，所述自動執(zhí)行器裝有輸出桿，輸出桿上嚙合有鏈條，鏈條另一部嚙合有齒輪，齒輪上固定套設(shè)有從動桿，從動桿的一端和閥桿的一端固定，閥板呈多葉片狀，閥板固定套設(shè)在閥桿上，閥體的一側(cè)設(shè)有出氣口，另一側(cè)設(shè)有進(jìn)氣口；

3、所述止轉(zhuǎn)裝置包括支撐板、滑槽、橫移桿以及限位框，支撐板的數(shù)量為兩塊，固定在閥體上，滑槽的數(shù)量為兩條，開設(shè)在兩塊支撐板內(nèi)壁上，橫移桿滑動安裝在滑槽內(nèi)，限位框固定在橫移桿中間位置；

4、其中，自動執(zhí)行器為電機(jī)，手動執(zhí)行器為手搖輪，兩種執(zhí)行器均用于控制閥板轉(zhuǎn)動。

5、一種閘閥控制系統(tǒng)，所述閘閥控制系統(tǒng)包括閘閥設(shè)備以及安裝在閘閥設(shè)備上的氣源系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)以及檢測反饋系統(tǒng)，所述氣源系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)以及檢測反饋系統(tǒng)分別連接控制系統(tǒng)；

6、所述氣源系統(tǒng)包括：

7、壓縮機(jī)模塊：用于壓縮進(jìn)入到閘閥進(jìn)氣口的氣體，為整個系統(tǒng)提供第三種動力源；

8、儲氣模塊：用于儲存被壓縮過的氣體，確保氣壓穩(wěn)定，并在需要時釋放作為動力；

9、調(diào)節(jié)模塊：用于將儲存的高壓氣體調(diào)節(jié)到適合旋轉(zhuǎn)氣閘閥的壓力范圍；

10、凈化模塊：用于去除壓縮氣體里的雜志和水分，保證氣體質(zhì)量；

11、所述執(zhí)行系統(tǒng)包括：

12、氣推模塊：用于將氣壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動閥板的旋轉(zhuǎn)，控制閥門的開啟關(guān)閉；

13、手搖模塊：用于精確手動旋轉(zhuǎn)的力，使得閥板旋轉(zhuǎn)更為細(xì)致；

14、電驅(qū)模塊：用于將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，精確且高效；

15、所述控制系統(tǒng)包括：

16、中央處理單元模塊：用于負(fù)責(zé)執(zhí)行各系統(tǒng)用戶程序，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和順序控制；

17、輸入模塊：用于接收各系統(tǒng)的信號，將其轉(zhuǎn)換為控制系統(tǒng)內(nèi)部可以處理的數(shù)字信號；

18、輸出模塊：用于將控制系統(tǒng)內(nèi)部處理的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為部件可以識別的信號；

19、通信模塊：用于實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)于其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和通信；

20、特殊功能模塊：用于通過閥板流量計(jì)實(shí)現(xiàn)對閥體內(nèi)氣流流速流量的監(jiān)測與控制；

21、所述檢測反饋系統(tǒng)包括：

22、位置檢測模塊：用于通過位置傳感器實(shí)時監(jiān)測閥門的開啟和關(guān)閉狀態(tài)，并將這些信號反饋給控制系統(tǒng)；

23、壓力檢測模塊：用于通過壓力傳感器實(shí)時監(jiān)測氣源供應(yīng)系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)中的氣體壓力，確保氣壓穩(wěn)定；

24、信號處理轉(zhuǎn)換模塊：用于對兩個傳感器輸出的信號進(jìn)行放大、濾波、轉(zhuǎn)換等處理，使得控制系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確讀取和識別；

25、故障報警模塊：用于根據(jù)檢測到的信號和預(yù)設(shè)的閾值，判斷系統(tǒng)是否存在故障，并切斷信號的傳輸，停止工作。

26、進(jìn)一步的，對閘閥內(nèi)部氣流流速流量進(jìn)行監(jiān)測，具體如下：

27、所述閥板流量計(jì)通過測量閥板的轉(zhuǎn)速來計(jì)算流量；

28、在4~40?m3/h流量范圍內(nèi)，所述閥板的轉(zhuǎn)速與流量成正比，流量與流速和閥體的管道橫截面積成趨于遞增；

29、流量計(jì)算公式為：q=(n?a)/(60?η)

30、流速計(jì)算公式為：v=q/a

31、其中，q為流量（m3/h），n為渦輪的轉(zhuǎn)速（r/min），a為閥體管道的橫截面積（m2），η為閥板的效率，v為流速（m/s）。

32、進(jìn)一步的，對閘閥內(nèi)部氣流流速流量進(jìn)行控制，具體如下：

33、根據(jù)系統(tǒng)需求設(shè)定期望的流量和流速目標(biāo)值；

34、控制系統(tǒng)根據(jù)控制算法的輸出，調(diào)節(jié)氣推模塊的氣壓輸入，改變壓縮機(jī)模塊的運(yùn)行狀態(tài)，通過調(diào)節(jié)模塊調(diào)整氣壓，實(shí)現(xiàn)所需流量和流速；

35、通過檢測反饋系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)測流量和流速的實(shí)際值，并于設(shè)定的目標(biāo)值進(jìn)行比較，偏差將被用作反饋，進(jìn)一步微調(diào)氣推模塊的氣壓輸入；

36、通過對控制系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化控制參數(shù)和調(diào)節(jié)執(zhí)行器的響應(yīng)特性，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和控制精度。

37、本發(fā)明的有益效果為：

38、本發(fā)明通過控制系統(tǒng)精確測量閥板的轉(zhuǎn)速來計(jì)算流量，結(jié)合流速計(jì)算公式，實(shí)現(xiàn)了對氣流流速流量的精確監(jiān)測，控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的期望流量和流速目標(biāo)值，通過調(diào)節(jié)氣推模塊的氣壓輸入和壓縮機(jī)模塊的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了對氣流流速流量的精確控制，通過持續(xù)監(jiān)測實(shí)際值與設(shè)定目標(biāo)值的偏差，并微調(diào)氣推模塊的氣壓輸入，進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)控制精度，通過對控制系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整，可以優(yōu)化控制參數(shù)和調(diào)節(jié)執(zhí)行器的響應(yīng)特性，從而提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，確保系統(tǒng)能夠快速、準(zhǔn)確地響應(yīng)外部變化，滿足實(shí)際應(yīng)用需求；

39、本發(fā)明當(dāng)流速或流量超過預(yù)設(shè)的安全閾值時，故障報警模塊會立即發(fā)出警報，并切斷信號的傳輸，停止工作，從而有效防止因氣流過大而導(dǎo)致的設(shè)備損壞或安全事故，根據(jù)實(shí)時監(jiān)測的數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng)可以自動調(diào)節(jié)氣推模塊的氣壓輸入，確保氣流流速流量始終保持在安全、穩(wěn)定的范圍內(nèi)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，通過對閘閥內(nèi)部氣流流速流量的實(shí)時監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)并處理異常情況。

技術(shù)特征：

1.一種閘閥，其特征在于，包括閥板、閥體、手動執(zhí)行器、自動執(zhí)行器以及止轉(zhuǎn)裝置，所述手動執(zhí)行器上固定有閥桿，閥桿上固定有凸條，所述自動執(zhí)行器裝有輸出桿，輸出桿上嚙合有鏈條，鏈條另一部嚙合有齒輪，齒輪上固定套設(shè)有從動桿，從動桿的一端和閥桿的一端固定，閥板呈多葉片狀，閥板固定套設(shè)在閥桿上，閥體的一側(cè)設(shè)有出氣口，另一側(cè)設(shè)有進(jìn)氣口；

2.一種閘閥控制系統(tǒng)，其特征在于，所述閘閥控制系統(tǒng)包括閘閥設(shè)備以及安裝在閘閥設(shè)備上的氣源系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)以及檢測反饋系統(tǒng)，所述氣源系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)以及檢測反饋系統(tǒng)分別連接控制系統(tǒng)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種閘閥控制系統(tǒng)，其特征在于，對閘閥內(nèi)部氣流流速流量進(jìn)行監(jiān)測，具體如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種閘閥控制系統(tǒng)，其特征在于，對閘閥內(nèi)部氣流流速流量進(jìn)行控制，具體如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于閘閥技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種閘閥及閘閥控制系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的閘閥不具備實(shí)時監(jiān)測控制閥門開關(guān)和不能精確控制流量流速的問題，本發(fā)明通過控制系統(tǒng)精確測量閥板的轉(zhuǎn)速來計(jì)算流量，結(jié)合流速計(jì)算公式，實(shí)現(xiàn)了對氣流流速流量的精確監(jiān)測，控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的期望流量和流速目標(biāo)值，通過調(diào)節(jié)氣推模塊的氣壓輸入和壓縮機(jī)模塊的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了對氣流流速流量的精確控制，通過持續(xù)監(jiān)測實(shí)際值與設(shè)定目標(biāo)值的偏差，并微調(diào)氣推模塊的氣壓輸入，優(yōu)化系統(tǒng)控制精度，通過對控制系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整，優(yōu)化控制參數(shù)和調(diào)節(jié)執(zhí)行器的響應(yīng)特性，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，確保系統(tǒng)能夠快速、準(zhǔn)確地響應(yīng)外部變化。

技術(shù)研發(fā)人員：楊暑燕,蔣志杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇恒豐偉業(yè)玻璃鋼有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6