[发明专利]一种流量计量调节阀

权利要求书

1.一种流量计量调节阀，其特征在于，包括智能电动执行机构（1）、阀门（2）、阀门连接件（3）、连接卡扣（4）、阀前压力变送器（5）、阀后压力变送器（6）和温度变送器（7）；

阀门连接件（3）将智能电动执行机构（1）和阀门（2）通过螺栓固定连接；

所述智能电动执行机构（1）包括电机（1-1）、减速机构（1-2）、显示器（1-3）、智能控制系统（1-4）、防爆箱体（1-5）和减速器推杆（1-6）；电机（1-1）、减速机构（1-2）、智能控制系统（1-4）均设置在防爆箱体（1-5）内；显示器（1-3）通过螺栓固定在防爆箱体（1-5）外；

所述阀门（2）包括阀杆（2-1）、阀体（2-2）、阀芯（2-3）、上游连接法兰（2-4）和下游连接法兰（2-5）；上游连接法兰（2-4）和下游连接法兰（2-5）分别与流体输送管道连接；连接卡扣（4）将阀杆（2-1）和减速器推杆（1-6）通过螺栓机械连接；

在阀体（2-2）的上游位置设置阀前压力变送器（5）、下游位置设置阀后压力变送器（6）和温度变送器（7）；所述阀前压力变送器（5）、阀后压力变送器（6）和温度变送器（7）均与智能控制系统（1-4）采用电信号连接。

2.如权利要求1所述的一种流量计量调节阀，其特征在于，所述电机（1-1）为直流无刷电机。

3.如权利要求1所述的一种流量计量调节阀，其特征在于，所述智能控制系统（1-4）包括MCU系统，其输出端分别连接有显示器（1-3）和电机驱动电路，输入端分别连接按键电路模块、阀前压力采集电路、阀后压力采集电路和温度数据采集电路；所述电机驱动电路连接有电机（1-1）；所述阀前压力采集电路、阀后压力采集电路和温度数据采集电路分别连接阀前压力变送器（5）、阀后压力变送器（6）和温度变送器（7）。

4.如权利要求1所述的一种流量计量调节阀，其特征在于，所述阀前压力变送器（5）、阀后压力变送器（6）的精度不小于0.05%FS。

5.利用权利要求1~4任一所述流量计量调节阀控制流量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：阀前压力变送器（5）、阀后压力变送器（6）和温度变送器（7）将实时测量结果分别通过各自的采集电路传输给MCU系统；

步骤二：MCU系统根据预输入的数学算法计算流量值，并与预设的目标流量值进行比较，当二者不一致时，通过电机驱动电路控制电机（1-1），使其转动而调整阀门（2）的开度，阀门开度的改变又会影响阀前和阀后压力的改变，进而改变实时计算的流量值；通过此过程的多次调节，使得最终的计算流量值逼近预设值，达到既能调节流量又能测定流量的目的。

6.如权利要求5所述的控制流量的方法，其特征在于，所述数学算法为推导的管线内流体流量计算公式：

其中，C：流量系数；N₉：数字常量；Fp：管道几何形状系数；P₁：入口绝对压力；Y：膨胀系数；X_sizing：压差比；M：摩尔量；T₁：入口温度；Z₁：压缩系数；

相关数据计算公式如下：

1）流量系数

式中：Q：体积流量；N₁：数字常量；ρ₁/ρ₀=1；△P：阀前阀后压差；

2）管道几何形状系数

式中：C_R ：100%额定行程时的额定流量系数；

3）膨胀系数

式中：当XX_choked时，X_sizing=X ；当X≥X_choked时，X_choked=X_sizing ；

X：实际压差比，X=△P/P₁；X_choked：阻塞压差比，X_choked=F_γX_TP，

F_γ=γ/1.4；γ：比热比。