[发明专利]电磁式流量测量和控制一体化装置

说明书

技术领域

   本发明所述的电磁式流量测量和控制一体化装置，涉及电磁式流量计和控制阀领域，特别涉及热计量、水计量、污水计量、供热节能、室温控制等领域。本发明适用于户用热量表、冷量表、水表、污水表等流量测量与控制领域，特别适用于户用平衡表、平衡热量表等产品，其原理和结构也适用于其他需要流量控制的通用领域。

背景技术

    电磁流量计是一种基于法拉第电磁感应原理的流量测量仪表，其基本原理是：当带有导电介质的流体通过磁场时，流体切割磁力线，在磁场的垂直方向上产生感应电势，感应电势的幅度和流体的流速成正比，从而获得流体的流速，进而获得流体的流量。为了产生磁场，在测量管的周围，安装有励磁线圈，所产生的磁场穿过流体，从而在流体中产生感应电势，在感应电势的正负极位置安装电极，即可测量感应电势的大小。电磁流量计在流量测量中有广泛的应用，具有测量精度高、线性度好、测量管内无构造件、抗污染物等优势。

    控制阀是一类流量控制装置，主要由阀体、阀芯和阀杆等部件组成，阀杆推动阀芯运动，改变流道的流通面积大小，从而控制流量。控制阀按结构分类，有：球阀、蝶阀、闸阀等。球阀是一种以旋转运动控制流量的控制阀，阀芯为球形，有一个通孔，当阀芯旋转时，通孔位置随之变化，从而改变流道的流通面积，实现流量控制，包括流道的导通和关闭。

    现有技术，流量测量和控制的实现，通常情况下，由独立的流量计和控制阀组成。比如，将流量计和控制阀串联在同一管路上，控制阀根据流量计测得的流量信号，调整阀门的开度，从而控制流量。这种独立的配置方法，流量计和控制阀要分别安装，存在安装复杂、占用空间大的问题，在机箱和井道等空间局促的场合，该方法实施难度大、成本高，尤其在需要计量收费的应用场合，还容易被人为破坏，从而不具有防盗能力。该方案通常使用在工业等一般场合，在特定场合，如城市集中供暖的户用平衡表、平衡热量表等，该方法存在安装复杂、占用空间大、成本高、不防盗等问题，所以并不适用。

为了解决供热领域流量控制的问题，也有将流量计和控制阀安装于同一壳体的方法。因为流量计和控制阀在壳体内是分立的，所以这种方法只是简单地解决了安装问题，仍然没有解决占用空间大、成本高的问题。

    随着城市集中供暖的发展，发明一种能够实时控制供热流量的仪表，在供热节能中显得越来越重要，特别是提供一种便于安装、体积小、成本低的一体化供热流量控制仪表，满足该领域的使用要求，成为解决集中供热系统节能的重要方案之一。现有技术中，还未见有将流量计和控制阀完全结合的一体化布置方法。

综上所述，现有技术的流量测量和控制装置存在以下问题：

1 无论独立的方法，还是分立的方法，体积大，成本高；

2 独立的方法，需要安装两个部件，安装复杂且无法有效防盗。 

发明内容

    本发明的目的在于提供一种电磁式流量测量和控制一体化装置，集电磁式流量计和控制阀为一体，解决现有技术存在的问题，特别是解决户用平衡表、平衡热量表的构造问题。该装置进一步通过电子部件和软件，实现流量计量、热计量、流量控制、热流量控制、室温控制等功能，可以满足城市供暖的节能要求。    

   电磁式流量测量和控制一体化装置，它包括阀体、阀芯和阀杆；阀体包括进水管、阀腔体、出水管、阀腔盖、线圈，阀腔体位于进水管和出水管之间，阀腔体和阀腔盖组成一个顶部开口的阀腔，阀芯安装在阀腔内；阀芯设有连接进水管和出水管的通孔，阀芯包括第二磁芯、第一电极、第二电极、引线；第二磁芯位于阀芯通孔的上方，第一电极、第二电极对称分布于通孔的两侧内壁，引线为倒叉形，引线的叉头两端分别与第一电极、第二电极相连，引线的叉杆从阀杆伸出；阀杆位于阀芯顶部，从阀腔体和阀腔盖组成一个顶部开口的阀腔伸出，阀杆与阀腔盖之间设有密封圈。

     所述的阀体，进一步包含有第一磁芯，线圈包围第一磁芯。

     所述阀芯，进一步包含有第三磁芯，位于阀芯通孔的下方。

     所述阀芯，其通孔截面的垂直方向尺寸小于水平方向尺寸。

     所述阀杆，位于阀芯的上部，并和阀芯一体，阀芯和阀杆为同一垂直旋转轴心，可以实现水平旋转。

     所述的阀体的制造材料为塑料、铜、不锈钢、铝合金或复合材料；所述的塑料为导电塑料。

    所述的阀体衬有金属屏蔽层；

    所述的引线的叉头设有温度传感器。