一种调压器阀位变送装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 203532944 U(45)授权公告日 2014.04.09

(21)申请号 201320629920.0(22)申请日 2013.10.12

(73)专利权人上海航天能源股份有限公司

地址201201 上海市浦东新区龙东大道

4493号(72)发明人王耀生 刘华伟 陆鸣伟 庄健(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公

司 31100

代理人郭蔚(51)Int.Cl.

F16K 37/00(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图4页权利要求书1页 说明书4页 附图4页

(54)实用新型名称

一种调压器阀位变送装置(57)摘要

本实用新型一种调压器阀位变送装置，其特征在于，包括：调压器、机械单元、阀位传动杆、阀位传感器和信号变送器，其中，所述机械单元与所述调压器顶部相连，所述阀位传感器和所述信号变送器也设置于所述调压器的顶部并分别固定于所述机械单元的内部，所述阀位传感器通过一电气接口与所述信号变送器相连,所述阀位传动杆下端固定于所述调压器的调节膜片上，而其上端与所述阀位传感器相连。本实用新型一方面满足了SCADA系统对于调压器工作状态的有效的远程监控,同时对于利用调压器的阀位开度并结合调压器的进出口压力等参数,间接进行瞬时流量的计算,提供了一套简捷方便、切实可行的测量装置。CN 203532944 UCN 203532944 U

权 利 要 求 书

1/1页

1.一种调压器阀位变送装置，其特征在于，包括：调压器、机械单元、阀位传动杆、阀位传感器和信号变送器，其中，所述机械单元与所述调压器顶部相连，所述阀位传感器和所述信号变送器也设置于所述调压器的顶部并分别固定于所述机械单元的内部，所述阀位传感器通过一电气接口与所述信号变送器相连,所述阀位传动杆下端固定于所述调压器的调节膜片上，而其上端与所述阀位传感器相连。

2.根据权利要求1所述的调压器阀位变送装置，其特征在于， 所述调压器包括一调压器本体、一调压器膜片、一呼吸孔、一预调器、一调压导阀、一导阀调节螺杆、一导压管、一阀芯和一阀位指示杆，所述调压导阀通过所述导压管分别与所述预调器和所述调压器本体相连，所述阀位指示杆与所述调压器膜片相连，在所述调压器阀芯上下移动时,会使所述阀位指示杆与所述调压器阀芯同步上下移动。

3.根据权利要求2所述的调压器阀位变送装置，其特征在于， 所述机械单元包括一底座、一固定螺栓、一定位螺环、一阀位传感器支架、一信号变送器支架、一圆柱形壳体、一电气接口、一仪表支架。

4.根据权利要求3所述的调压器阀位变送装置，其特征在于， 所述的阀位传感器包括一阀位传感器本体、一复位弹簧、一传感滑动杆、一信号输出接口。

5.根据权利要求4所述的调压器阀位变送装置，其特征在于 所述的信号变送器包括一信号变送器本体、一信号输入接口、一信号输出接口。 6.根据权利要求3或4或5所述的调压器阀位变送装置，其特征在于 所述圆柱形壳体进一步包括一壳体本体、一圆形顶盖、一O形密封圈、一紧固螺孔。

2

CN 203532944 U

说 明 书

一种调压器阀位变送装置

1/4页

技术领域

本实用新型涉及一种调压器阀位变送装置，具体是一种可以用于燃气调压器进行

阀位开度测量的监控装置。

[0001]

背景技术

近年来,随着我国天然气开发应用进程的不断加快,特别是城市燃气的广泛应

用，对燃气输配管理提出了更多的实际需求。尤其是城市燃气管网SCADA系统(监控系统)的应用普及,为燃气输配调度的自动化﹑信息化﹑远程化提供了重要的保障.在SCADA系统中最主要的监控数据之一就是调压站中调压器的出口压力和调压器的流量.而调压器的阀位开度或者说调压器的工作状态则直接决定着它的出口压力和流量.因此对调压器的阀位监控也越来越受到管网公司的重视和青睐。

[0003] 对调压器的阀位监控已成为燃气SCADA的内容之一。一方面目前国内许多城市燃气的新建项目,在招标的技术文件中,对实现调压器的阀位远程SCADA监控,有着明确的要求,已成为一项硬性指标。另一方面通过精确检测调压器的阀位开度,并结合调压器的进出口压力等参数实现流量的间接测量已成为一种新的技术手段,并被用于燃气管网的流量管理.然而目前燃气行业的许多调压器仅有现场阀位指示功能,而不能满足远程监控的实际需求。

[0002]

发明内容

[0004] 针对上述问题，本实用新型提供了一种调压器阀位变送装置,为很好地实现对调压器阀位的远程监控,并满足流量间接测量的需求,本装置充分利用了调压器的工作原理，创新地在调压器顶部加装机械单元、阀位传感器和信号变送器,并通过阀位传动杆的上下位移方式，合理地对调压器阀位开度进行监测。其监测结果是：当调压器阀位开度为零时，其对应输出的电流信号为4mA,是其最小量程，而对调压器的每一阀为开度大小(尺寸)，其对应输出的电流信号为4mA到20mA之间的一固定值。并且阀位开度与输出电流之间存在线性关系。从而有效地将调压器的阀位开度转化成了工业应用的4--20mA标准信号。实现了管网公司和燃气公司进行SCADA远程监控和流量测控的需求。[0005] 为了实现上述发明目的，本实用新型公开了一种调压器阀位变送装置，其特征在于，包括：调压器、机械单元、阀位传动杆、阀位传感器和信号变送器，其中，所述机械单元与所述调压器顶部相连，所述阀位传感器和所述信号变送器也设置于所述调压器的顶部并分别固定于所述机械单元的内部，所述阀位传感器通过一电气接口与所述信号变送器相连,所述阀位传动杆下端固定于所述调压器的调节膜片上，而其上端与所述阀位传感器相连。[0006] 比较好的是，本实用新型的调压器阀位变送装置，其特征在于，

[0007]

所述调压器包括一调压器本体、一调压器膜片、一呼吸孔、一预调器、一调压导阀、一导阀调节螺杆、一导压管、一阀芯和一阀位指示杆，所述调压导阀通过所述导压管分别与所述预调器和所述调压器本体相连，所述阀位指示杆与所述调压器膜片相连，在所述调压

3

CN 203532944 U

说 明 书

2/4页

器阀芯上下移动时,会使所述阀位指示杆与所述调压器阀芯同步上下移动。[0008] 比较好的是，本实用新型的调压器阀位变送装置，其特征在于，[0009] 所述机械单元包括一底座、一固定螺栓、一定位螺环、一阀位传感器支架、一信号变送器支架、一圆柱形壳体、一电气接口、一仪表支架。[0010] 比较好的是，本实用新型的调压器阀位变送装置，其特征在于，[0011] 所述的阀位传感器包括一阀位传感器本体、一复位弹簧、一传感滑动杆、一信号输出接口。

[0012] 比较好的是，本实用新型的调压器阀位变送装置，其特征在于，[0013] 所述的信号变送器包括一信号变送器本体、一信号输入接口、一信号输出接口。[0014] 比较好的是，本实用新型的调压器阀位变送装置，其特征在于，[0015] 所述圆柱形壳体进一步包括一壳体本体、一圆形顶盖、一O形密封圈、一紧固螺孔。

[0016] 本实用新型在原有调压器本地阀位指示的基础上,对调压器顶部法兰进行了二次加工,创新地在调压器顶部加装机械单元、阀位传感器和信号变送器,并通过阀位传动杆的上下位移方式，合理地对调压器阀位开度进行监测。有效实现了管网公司和燃气公司进行SCADA远程监控和流量测控的需求。本调压器阀位变送装置自成一体，结构紧凑，外形美观，安装方便，工作安全可靠，在同类产品中独一无二。附图说明

[0017] 下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本实用新型的详细描述中，本实用新型的上述其他目的、特征和优点将显而易见。

[0018] [0019] [0020] [0021] [0022]

图1为本实用新型的功能结构框图；

图2为本实用新型的结构原理示意图；

图3为本实用新型的调压器工作原理示意图；图4为本实用新型的机械单元结构示意图。

图5为本实用新型的阀位传感器与信号变送器工作与连接示意图。

具体实施方式

[0023] 请参见附图1所示，本实用新型的调压器阀位变送装置包括调压器100、机械单元200、阀位传动杆300、阀位传感器400和信号变送器500。[0024] 图2给出了图1中的调压器100、机械单元200、阀位传动杆300、阀位传感器400和信号变送器500几部分的结构原理与连接示意图，其中，机械单元200通过固定螺栓与调压器100顶部法兰相连，位于调压器100的顶部，阀位传感器400和信号变送器500通过支架分别固定于机械单元200的内部，阀位传感器400通过电气接口与信号变送器500相连,阀位传动杆300下端固定于调压器100的调节膜片上，而其上端通过定位螺环与阀位传感器400相连。

[0025] 图3示意出了调压器100的内部结构、连接方式与工作原理。由于阀位传动杆9的下端固定于调压器100的调节膜片32上，当调压器100的调节膜片32上下移动，即调压器100的阀芯38同步上下移动时，也会带动阀位传动杆39同步上下移动。因此阀位传动

4

CN 203532944 U

说 明 书

3/4页

杆39的位移量也就代表了阀芯38的位移量，即代表了阀位的开度。调压导阀35通过导压管37分别与预调器34和调压器31相连。由于调压导阀35的中腔与调压器31的下腔相连，因此可通过旋拧导阀调节螺杆36来改变调压器31下腔压力的变化，从而推动调压器膜片32上下移动，同时带动调压器阀芯38也上下移动，起到改变调压器31阀口的开度，控制调压器开启和关闭的作用。

[0026] 图4示意出了机械单元200的组成结构与各组件的安装位置。首先调压器顶部法兰41是调压器顶部的标准固定件，调压器阀位变送装置底座42通过固定螺栓43固定在顶部法兰41上，阀位传感器支架44与信号变送器支架45则固定在底座42上，圆柱形壳体46通过紧固螺钉410与O型密封圈49固定在底座42上，可拆卸的顶盖47通过O型密封圈412固定在圆柱形壳体46的顶部，阀位传感器400通过固定螺孔413固定在支架44上，而信号变送器500通过固定螺孔414固定在支架45上。同时在底座42上还设计有仪表支架411。并且对于阀位传动杆的工作还设计了定位螺环415和O型密封圈416。[0027] 图5示意出了阀位传感器400与信号变送器500的工作原理、电气接口位置和接线连接。在阀位传感器400中包含有复位弹簧54、传感滑动杆55和信号输出接口56，而在信号变送器500中则包含有信号输入接口58和信号输出接口59。当阀位传动杆300上下移动时，通过阀位传感器400将位移量转换成对应的电阻信号，经连接导线57接入信号变送器500，再通过信号变送器的500的转换变成对应的4—20mA电流信号，经输出信号连接线最终传递到监控设备或SCADA系统。

[0028] 本实用新型充分利用了调压器的工作原理，在原有调压器本地阀位指示的基础上,通过对调压器顶部法兰进行二次加工,并重新制做阀位传动杆,创新地在调压器顶部加装机械单元、阀位传感器和信号变送器,并通过阀位传动杆的上下位移方式，先将阀位信号转化为电阻信号,再将电阻信号转化为标准4--20mA的信号,从而有效地将调压器的阀位开度转化成了工业应用的4--20mA标准信号。实现了管网公司和燃气公司进行SCADA远程监控和流量测控的需求.通过实际使用,该装置对于燃气输配领域实现调压器的阀位远传有着较好的实际效果。[0029] 此外，本实用新型采用可拆卸结构，维修方便。[0030] 此外，本实用新型采用防水设计,并以本安方式工作，因此本实用新型对现场工况有着更广泛的适用性。[0031] 使用时，当调压器100阀芯308变化时,会带动阀位传动杆300上下移动,同时带动阀位传感器400的滑动杆505同步上下移动,这时阀位传感器400会把滑动杆的位移量变位对应的电阻信号,并通过信号输出口506和连接线507并经信号输入口508传送到信号变送器500,然后信号信号变送器500会把接受到的电阻信号,在外部24V供电的情况下转化为对应的电流信号,再经输出接口509和输出线510传到阀位监测设备或SCADA监控系统。从而有效地将调压器的阀位开度转化成了工业应用的4--20mA标准信号。实现了管网公司和燃气公司进行SCADA远程监控和流量测控的需求。[0032] 本实用新型充分利用了调压器的工作原理，创新地在调压器顶部加装机械单元、阀位传感器和信号变送器,并通过阀位传动杆的上下位移方式，合理地对调压器阀位开度进行监测。其监测结果是：当调压器阀位开度为零时，其对应输出的电流信号为4mA,是其最小量程，而对调压器的每一阀为开度大小(尺寸)，其对应输出的电流信号为4mA到20mA

5

CN 203532944 U

说 明 书

4/4页

之间的一固定值。并且阀位开度与输出电流之间存在线性关系。从而有效地将调压器的阀位开度转化成了工业应用的4--20mA标准信号。尤其是对于燃气公司而言,一方面满足了SCADA系统对于调压器工作状态的有效的远程监控,同时对于利用调压器的阀位开度并结合调压器的进出口压力等参数,间接进行瞬时流量的计算,提供了一套简捷方便、切实可行的测量装置。

以上诸实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领

域的技术人员，在不脱离本实用新型和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴应由各权利要求限定。

[0033]

6

CN 203532944 U

说 明 书 附 图

1/4页

图1

图2

7

CN 203532944 U

说 明 书 附 图

2/4页

图3

8

CN 203532944 U

说 明 书 附 图

3/4页

图4

9

CN 203532944 U

说 明 书 附 图

4/4页

图5

10