带有开度信号的调压器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020284599.7 (22)申请日 2020.03.10 (73)专利权人 龙净科杰环保技术 （上海） 有限公 司 地址 201100 上海市闵行区南华街55号第 10幢第一、 二、 三层 (72)发明人 阳红光宋晨罗春云孙全军 索静 (74)专利代理机构 北京冠和权律师事务所 11399 代理人 安琪 (51)Int.Cl. G05D 16/20(2006.01) (54)实用新型名称 带有开度信号的调压器 (57)摘要 本实用新型涉及压力调节仪器设备技术领 域， 公。

2、开了一种带有开度信号的调压器， 包括阀 体、 弹性元件、 开度指示杆、 支架和位移传感器， 所述弹性元件和开度指示杆安装在阀体内， 所述 弹性元件与开度指示杆的一端连接， 所述支架与 阀体固定连接， 所述位移传感器固定在支架上， 且位移传感器的感应头与开度指示杆的另一端 连接。 本实用新型的带有开度信号的调压器， 可 以把调压器的开度转化成开度信号传输给控制 系统， 控制系统采用相应的开度与流量关系算法 即可得到流量数值， 因此， 采用本实用新型的调 压器就可以不使用单独的流量计， 既可节省成 本， 又能达到工艺控制要求。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 211478973 U 2。

3、020.09.11 CN 211478973 U 1.一种带有开度信号的调压器， 其特征在于， 包括阀体、 弹性元件、 开度指示杆、 支架和 位移传感器， 所述弹性元件和开度指示杆安装在阀体内， 所述弹性元件与开度指示杆的一 端连接， 所述支架与阀体固定连接， 所述位移传感器固定在支架上， 且位移传感器的感应头 与开度指示杆的另一端连接。 2.根据权利要求1所述的带有开度信号的调压器， 其特征在于， 所述弹性元件采用皮 膜。 3.根据权利要求1所述的带有开度信号的调压器， 其特征在于， 所述开度指示杆采用金 属材料制作。 4.根据权利要求1所述的带有开度信号的调压器， 其特征在于， 所述位移传。

4、感器采用电 位器式。 5.根据权利要求1所述的带有开度信号的调压器， 其特征在于， 所述支架为L形钢板； L 形的一边板设置内螺孔， 所述内螺孔和螺钉配合固定位移传感器； L形的另一边板设置透 孔， 所述透孔穿螺栓固定在阀体上。 6.根据权利要求1所述的带有开度信号的调压器， 其特征在于， 还包括封闭盒， 所述封 闭盒包括盒底和盒盖， 所述盒底与阀体固定连接， 所述盒盖罩在盒底上， 所述支架与位移传 感器位于封闭盒内， 所述位移传感器包括信号输出接口， 所述封闭盒上设置通孔， 所述信号 输出接口固定在通孔内。 7.根据权利要求1所述的带有开度信号的调压器， 其特征在于， 还包括开度观察窗， 所。

5、 述开度观察窗设置开度指示刻度， 所述开度指示杆从开度观察窗内穿过， 所述开度指示刻 度与开度指示杆上设置的指示线对齐的刻度值为开度数值。 8.根据权利要求1所述的带有开度信号的调压器， 其特征在于， 所述位移传感器的感应 头与开度指示杆的另一端采用卡接、 焊接或者螺纹连接。 9.根据权利要求6所述的带有开度信号的调压器， 其特征在于， 所述盒底的端口边沿内 侧设置凸台， 所述盒盖的端口边沿内侧设置凹槽， 所述凸台与凹槽相互配合， 所述盒底与盒 盖采用卡扣连接。 10.根据权利要求1-9中任意一项所述的带有开度信号的调压器， 其特征在于， 所述位 移传感器的感应头与开度指示杆的另一端通过比例传。

6、动组件连接， 所述比例传动组件包括 第一齿条、 第二齿条、 齿轮组和齿轮架， 所述齿轮架固定在支架上， 所述齿轮组安装在齿轮 架上， 所述第一齿条与感应头连接， 所述第二齿条与开度指示杆的另一端连接， 所述第一齿 条和第二齿条分别与齿轮组连接。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211478973 U 2 带有开度信号的调压器 技术领域 0001 本实用新型涉及压力调节仪器设备技术领域， 特别涉及一种带有开度信号的调压 器。 背景技术 0002 调压器主要用于调节或稳定管道中介质的压力， 使介质流经调压器后的下游压力 稳定在某一个预先设定好的压力范围内， 是介质输配环节中的重要组成部件， 同时。

7、也是确 保介质输配安全的一个重要装置。 0003 目前， 在电厂烟气SCR脱硝工艺中会使用调压器， 即在氨气进入氨空混合器之前， 氨气输送管道上通常会设置关断阀、 流量计和调压器等设备； 这里的调压器用于稳定或调 节下游管道中的压力， 从调压器的原理可以知道其实调节的是其开度大小， 所以调压器在 调节时显然会改变管道中氨气流量， 即调压器的调节与流量存在正相关性， 但是现有的调 压器都不能提供流量测量与信号功能， 所以现实项目中还需要加装专门的流量计， 电厂烟 气SCR脱硝工艺中流量计用于测量传输过程氨气流量数据给控制系统， 而且该类项目中流 量计通常使用进口品牌的质量流量计， 大大提高了成本。

8、； 由于该处流量计仅仅是用于过程 控制， 并非用于贸易计量， 因此多少显得有些 “浪费” 。 实用新型内容 0004 为了解决上述技术问题， 本实用新型提供了一种带有开度信号的调压器， 包括阀 体、 弹性元件、 开度指示杆、 支架和位移传感器， 所述弹性元件和开度指示杆安装在阀体内， 所述弹性元件与开度指示杆的一端连接， 所述支架与阀体固定连接， 所述位移传感器固定 在支架上， 且位移传感器的感应头与开度指示杆的另一端连接。 0005 可选的， 所述弹性元件采用皮膜。 0006 可选的， 所述开度指示杆采用金属材料制作。 0007 可选的， 所述位移传感器采用电位器式。 0008 可选的， 所。

9、述支架为L形钢板； L形的一边板设置内螺孔， 所述内螺孔和螺钉配合固 定位移传感器； L形的另一边板设置透孔， 所述透孔穿螺栓固定在阀体上。 0009 可选的， 所述调压器还包括封闭盒， 所述封闭盒包括盒底和盒盖， 所述盒底与阀体 固定连接， 所述盒盖罩在盒底上， 所述支架与位移传感器位于封闭盒内， 所述位移传感器包 括信号输出接口， 所述封闭盒上设置通孔， 所述信号输出接口固定在通孔内。 0010 可选的， 所述调压器还包括开度观察窗， 所述开度观察窗设置开度指示刻度， 所述 开度指示杆从开度观察窗内穿过， 所述开度指示刻度与开度指示杆上设置的指示线对齐的 刻度值为开度数值。 0011 可选。

10、的， 所述位移传感器的感应头与开度指示杆的另一端采用卡接、 焊接或者螺 纹连接。 0012 可选的， 所述盒底的端口边沿内侧设置凸台， 所述盒盖的端口边沿内侧设置凹槽， 说明书 1/5 页 3 CN 211478973 U 3 所述凸台与凹槽相互配合， 所述盒底与盒盖采用卡扣连接。 0013 可选的， 所述位移传感器的感应头与开度指示杆的另一端通过比例传动组件连 接， 所述比例传动组件包括第一齿条、 第二齿条、 齿轮组和齿轮架， 所述齿轮架固定在支架 上， 所述齿轮组安装在齿轮架上， 所述第一齿条与感应头连接， 所述第二齿条与开度指示杆 的另一端连接， 所述第一齿条和第二齿条分别与齿轮组连接。。

11、 0014 本实用新型的带有开度信号的调压器， 在调压器上加设位移传感器， 并把位移传 感器与开度指示杆连接， 让调压器的开度通过开度指示杆把位移量传递到位移传感器， 由 位移传感器把带有开度信息的位移量转化成开度信号传输给控制系统， 控制系统采用相应 的开度与流量关系算法即可得到流量数值， 因此， 采用本实用新型的调压器就可以不使用 单独的流量计， 既可节省成本， 又能达到工艺控制要求。 0015 本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述， 并且， 部分地从说明书 中变得显而易见， 或者通过实施本实用新型而了解。 本实用新型的目的和其他优点可通过 在所写的说明书、 权利要求书、 以及。

12、附图中所特别指出的结构来实现和获得。 0016 下面通过附图和实施例， 对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。 附图说明 0017 附图用来提供对本实用新型的进一步理解， 并且构成说明书的一部分， 与本实用 新型的实施例一起用于解释本实用新型， 并不构成对本实用新型的限制。 在附图中： 0018 图1为本实用新型的带有开度信号的调压器实施例一示意图； 0019 图2为带有开度信号的调压器实施例二示意图； 0020 图3为图2的A部放大视图； 0021 图4为设置比例传动组件的调压器实施例结构示意图。 0022 图中： 1-位移传感器， 2-支架， 3-弹性元件， 4-阀体， 5-开度指示杆。

13、， 6-螺钉， 7-螺 栓， 8-封闭盒， 9-比例传动组件， 10-锁母套件， 11-感应头， 12-信号输出接口， 41-开度观察 窗， 81-盒底， 82-盒盖， 83-通孔， 84-O型圈， 85-第一卡扣， 86-第二卡扣， 91-第一齿条， 92-第 二齿条， 93-齿轮组， 94-齿轮架。 具体实施方式 0023 以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明， 应当理解， 此处所描述的优 选实施例仅用于说明和解释本实用新型， 并不用于限定本实用新型。 0024 如图1所示的带有开度信号的调压器可选实施例， 包括阀体4、 弹性元件3、 开度指 示杆5、 支架2和位移传感器1， 所述。

14、弹性元件3和开度指示杆5安装在阀体4内， 所述弹性元件 3与开度指示杆5的一端连接， 所述支架2与阀体4固定连接， 所述位移传感器1固定在支架2 上， 且位移传感器1的感应头11与开度指示杆5的另一端连接。 0025 上述技术方案的工作原理为： 在调压器上加设位移传感器， 例如可以采用PA1系列 直线位移传感器中的PA1-C-100， 把位移传感器与开度指示杆连接， 让调压器的开度通过开 度指示杆把位移量传递到位移传感器， 由位移传感器把带有开度信息的位移量转化成开度 信号传输给控制系统， 控制系统采用相应的开度与流量关系算法即可得到流量数值， 因此， 采用本实用新型的调压器就可以不使用单独的。

15、流量计。 说明书 2/5 页 4 CN 211478973 U 4 0026 采用本实用新型的带有开度信号的调压器应用于电厂烟气SCR脱硝工艺系统中， 可以不再设置流量计， 利用调压器的流量系数Cg、 调压器的形状系数K1、 调压器入口绝对压 力P1、 出口绝对压力P2、 介质的相对密度 、 调压前介质温度t等参数， 计算出流过调压器的 瞬时流量， 从而替代独立的流量计。 K1、 为已知常数， P1、 P2、 t可通过仪表测量出， 对于任意 一台调压器而言， 调压器流量特性通常是等百分比的， 等百分比流量特性流量与行程(相对 开度)的关系为： 0027 Cgx/CgR(L/Lmax-1) 00。

16、28 其中， Cg为全开时流量系数， 通过是一个固定值； Cgx为部分开度下的流量系数， 通 常表示为全开时流量系数的百分比； R为阀门的可调比， 通常取值为30； L为调压器的开度位 移量， 即由位移传感器测量得到； Lmax为调压器可达到的最大开度位移量； L/Lmax即为调压 器的相对开度； 0029 因此， 只要知道调压器在某一工况下的实时开度， 就可以对应折算出该开度时的 流量系数Cgx， 从而辅助计算出介质的瞬时流量。 0030 上述技术方案的有益效果为： 该调压器可替代流量计使用， 在工程实施中既可节 省成本， 又能达到工艺控制要求。 0031 在一个实施例中， 如图1所示， 所。

17、述弹性元件3采用皮膜， 所述开度指示杆5采用金 属材料制作， 所述位移传感器1采用电位器式， 所述支架2为L形钢板； L形的一边板设置内螺 孔， 所述内螺孔和螺钉6配合固定位移传感器1； L形的另一边板设置透孔， 所述透孔穿螺栓7 固定在阀体4上。 0032 上述技术方案的工作原理为： 上述调压器可以实现开度实时在线测量， 其主体为 常规调压器， 采用皮膜作为调压器调节的弹性元件， 顶部有圆形带刻度的玻璃窗口， 窗内有 金属材料的开度指示杆用于指示调压器的开度。 当调压器工作时， 皮膜随着开度变化发生 弹性变化， 带动连接的开度指示杆上下移动， 测量金属开度指示杆的位移变化量， 就可以得 到调。

18、压器的实时开度， 再将位移变化量转化为电信号即可。 0033 例如位移传感器可以选用电位器式， 只要准备一个支架固定在调压器头部， 再将 位移传感器固定在该支架上， 然后将位移传感器与调压器的开度指示杆连接； 在电位式位 移传感器中间的感应头移动时， 其电阻会发生变化， 电阻变化与开度指示杆位移量呈线性 关系。 0034 上述技术方案的有益效果为： 可拆卸， 安装维修都比较简便， 非常方便后续二次仪 表转换计算。 0035 在一个实施例中， 如图2所示， 所述调压器还包括封闭盒8， 所述封闭盒8包括盒底 81和盒盖82， 所述盒底81与阀体4固定连接， 所述盒盖82罩在盒底81上， 所述支架2。

19、与位移传 感器1位于封闭盒8内， 所述位移传感器1包括信号输出接口12， 所述封闭盒8上设置通孔83， 所述信号输出接口12两侧用锁母套件10固定在通孔83内， 锁母套件10是外六角锁母与防水 垫片的组合件。 0036 上述技术方案的有益效果为： 将位移传感器密封在金属或者塑料制作的封闭盒 内， 可以保护位移传感器免受外力干扰， 防止碰撞而产生故障或者测量误差； 还可以防尘防 水， 提高了电气防护等级， 使得其满足易燃易爆危险区域的相关防爆要求。 0037 在一个实施例中， 如图2所示， 所述调压器还包括开度观察窗41， 所述开度观察窗 说明书 3/5 页 5 CN 211478973 U 5。

20、 41设置开度指示刻度， 所述开度指示杆5从开度观察窗41内穿过， 所述开度指示刻度与开度 指示杆5上设置的指示线对齐的刻度值为开度数值。 0038 上述技术方案的工作原理为： 把开度与开度指示杆的位移量对应关系通过刻度数 值标示出来。 0039 上述技术方案的有益效果为： 使得调压器的调节数值可视化， 从而可以目视方式 从开度观察窗的窗口内观察开度变化情况。 0040 在一个实施例中， 所述位移传感器1的感应头11与开度指示杆5的另一端采用卡 接、 焊接或者螺纹连接； 如图2和图3所示， 所述封闭盒8可以采用金属或者塑料制作， 所述盒 底81的端口边沿内侧设置凸台， 所述盒盖82的端口边沿内。

21、侧设置凹槽， 所述凸台与凹槽相 互配合且配合面设置O型圈84， 所述盒底81的端口边沿外侧设置第一卡扣85， 所述盒盖82的 端口边沿外侧设置第二卡扣86， 所述第一卡扣85与第二卡扣86可以相互配合形成卡接。 0041 上述技术方案的有益效果为： 封闭盒的盒底和盒盖采用卡接方式， 可以免工具进 行拆装， 安装维修方便； 在盒底和盒盖结合分别设置配合的凸台与凹槽， 使得两者的连接缝 成转折形， 可补偿加工配合误差， 连接更紧密， 另外还能够增强防水效果， 配合面设置O型圈 使得密封性更强。 0042 在一个实施例中， 如图4所示， 所述位移传感器1的感应头11与开度指示杆5的另一 端通过比例传。

22、动组件9连接， 所述比例传动组件9包括第一齿条91、 第二齿条92、 齿轮组93和 齿轮架94， 所述齿轮架94固定在支架2上， 所述齿轮架94上设置有多个齿轮轴， 所述齿轮组 93的多个齿轮分别通过轴承安装在齿轮架94的多个齿轮轴上， 且保证多个齿轮形成具有配 合传动关系的齿轮组93， 所述第一齿条91与感应头11焊接， 所述第二齿条92与开度指示杆5 的另一端焊接， 所述第一齿条91和第二齿条92分别与齿轮组93连接。 本实施例中的齿轮组 93采用了三个齿轮， 其中一个齿轮与第一齿条91配合， 另有一个与第二齿条92， 这两个齿轮 并不直接接触， 而是由第三个齿轮间接传动， 这样通过三个齿。

23、轮组成的齿轮组传动可以使 得第一齿条91和第二齿条92的运动方向始终保持一致。 0043 上述技术方案的工作原理为： 通过比例传动组件中的齿轮传动比例， 协调位移传 感器的感应头与开度指示杆两者的量程位移量， 例如： 若开度指示杆的最大位移量为10mm， 感应头的最大位移量为5mm， 则选择采用齿轮传动比例为2： 1的比例传动组件， 即开度指示 杆每发生2mm的位移量， 传递到感应头就会发生1mm的位移量， 这样就可以使得两者的量程 得到完美的协调， 不会发生其中一个的部分行程不能得到另一个的有效响应的情况。 0044 上述技术方案的有益效果为： 通过比例传动组件这种并不复杂的结构， 让仪器的。

24、 动作可以完美协调。 0045 本实用新型的带有开度信号的调压器的制作步骤如下： 0046 1、 根据调压器， 选择位移传感器， 例如电位式； 0047 2、 制作位移传感器的安装支架； 0048 3、 把位移传感器固定在支架在， 然后将支架固定在阀体上； 0049 4、 将位移传感器的感应头与调压器的开度指示杆连接起来； 0050 5、 还可以根据需要用封闭盒将位移传感器封闭起来。 0051 在工艺装置中常用变送器类仪表来测量介质的压力、 温度、 流量等参数， 仪表输出 420mA的模拟量信号， 信号可直接被PLC或DCS等控制器读取， 与各类控制器兼容性好， 通 说明书 4/5 页 6 C。

25、N 211478973 U 6 用性强， 因此， 对调压器的开度信号的信息类型也可以选以420mA的模拟量信号， 4mA对应 阀口全关， 开度为0； 20mA对应阀口全开， 开度为100。 0052 电位器式直线位移传感器作为一次仪表， 可以将调压器的开度行程转换成电阻信 号输出， 但该信号若要进入到控制系统参与控制， 还必须对其进行二次转换成标准的4 20mA模拟量信号。 可以在控制系统中设置连接隔离式安全栅， 隔离式安全栅作为自动化控 制系统中的一种常用仪表， 广泛用来对信号隔离和转换。 任何一种规格口径的调压器在其 阀口全开、 全关两种极端状态下， 其开度测量传感器上都会对应输出两个不同。

26、的电阻值， 再 将这两个阻值设置到安全栅， 则安全栅自动截取这两个阻值之间的区间作为调压器整个开 度行程， 调压器工作在任一开度时， 只要传感器输出电阻值在这个区间内， 根据线性计算， 安全栅则会输出一个对应的420mA开度电流， 从而达到调压器自动进行开度测量的目的。 0053 本实用新型的调压器中采用的位移传感器这个开度测量部件安装结构简单， 对原 调压器的改造量小， 可以适用于市面上绝大多数调压器配套安装， 成本低廉， 且测量准确， 用于液体管道工艺项目中可替代流量计实现控制， 简化控制系统， 节省成本， 具有可观的经 济效益。 0054 显然， 本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用 新型的精神和范围。 这样， 倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及 其等同技术的范围之内， 则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。 说明书 5/5 页 7 CN 211478973 U 7 图1 说明书附图 1/4 页 8 CN 211478973 U 8 图2 说明书附图 2/4 页 9 CN 211478973 U 9 图3 说明书附图 3/4 页 10 CN 211478973 U 10 图4 说明书附图 4/4 页 11 CN 211478973 U 11 。