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龍圖騰網(wǎng)獲悉鹽城奧凱明通閥門有限公司申請(qǐng)的專利一種超低溫閥門控制系統(tǒng)及方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN119737494B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-15發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202411938081.X，技術(shù)領(lǐng)域涉及：F16K37/00；該發(fā)明授權(quán)一種超低溫閥門控制系統(tǒng)及方法是由蔡雷;李群;丁學(xué)峰;王鑫;李波設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-12-26向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種超低溫閥門控制系統(tǒng)及方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)了一種超低溫閥門控制系統(tǒng)及方法，涉及超低溫閥門技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括檢測(cè)單元、處理單元、閥門控制器、主閥門、輔助閥門和閥芯壓力模塊，檢測(cè)單元包括溫度模塊、管道壓力模塊、超聲模塊和導(dǎo)流模塊，超聲模塊的端口與處理單元的端口建立通信，溫度模塊和管道壓力模塊的輸出端與處理單元的輸入端連接，處理單元的輸出端與導(dǎo)流模塊的輸入端連接，本發(fā)明通過(guò)判斷閥門內(nèi)是否出現(xiàn)多相流狀態(tài)，利用導(dǎo)流模塊實(shí)現(xiàn)氣液介質(zhì)分離，再使用超聲模塊測(cè)算液體介質(zhì)占比，避免多相流對(duì)流量控制精度的影響，通過(guò)閥門運(yùn)行數(shù)據(jù)計(jì)算出自檢周期，閥門控制器驅(qū)動(dòng)主閥門和輔助閥門交替自檢，提高閥門的可靠性。

本發(fā)明授權(quán)一種超低溫閥門控制系統(tǒng)及方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種超低溫閥門控制系統(tǒng)，包括檢測(cè)單元、處理單元、閥門控制器、主閥門、輔助閥門和閥芯壓力模塊，其特征在于：所述檢測(cè)單元包括溫度模塊、管道壓力模塊、超聲模塊和導(dǎo)流模塊； 所述超聲模塊的端口與處理單元的端口建立通信，所述溫度模塊和管道壓力模塊的輸出端與處理單元的輸入端連接，所述處理單元的輸出端與導(dǎo)流模塊的輸入端連接，所述閥門控制器的端口與處理單元的端口建立通信，所述閥門控制器的輸出端分別與主閥門和輔助閥門的輸入端連接，所述閥芯壓力模塊的輸出端與處理單元的輸入端連接； 所述溫度模塊獲取閥門內(nèi)的介質(zhì)溫度信息并傳輸至處理單元，所述管道壓力模塊獲取閥門內(nèi)介質(zhì)壓強(qiáng)信息并傳輸至處理單元，處理單元發(fā)送控制指令至導(dǎo)流模塊，導(dǎo)流模塊在閥門內(nèi)旋轉(zhuǎn)對(duì)介質(zhì)進(jìn)行離心導(dǎo)流，處理單元發(fā)送采集指令至超聲模塊，超聲模塊獲取閥門內(nèi)介質(zhì)的超聲信息并傳輸至處理單元； 所述處理單元發(fā)送控制指令至閥門控制器，閥門控制器分別驅(qū)動(dòng)主閥門和輔助閥門開(kāi)合； 所述主閥門和輔助閥門均為閥門開(kāi)合驅(qū)動(dòng)電機(jī)，閥門控制器為電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，閥門控制器給處理單元發(fā)送反饋報(bào)文，處理單元判斷主閥門和輔助閥門的開(kāi)合程度； 所述主閥門和輔助閥門的末端均為球形閥芯，兩個(gè)球形閥芯并排安置且運(yùn)動(dòng)方向相同，兩個(gè)球形閥芯運(yùn)動(dòng)至最大距離處時(shí)閥門閉合，兩個(gè)球形閥芯均與閥芯壓力模塊接觸并擠壓，閥芯壓力模塊獲取自身表面受到的壓力信息并傳輸至處理單元； 所述導(dǎo)流模塊分別由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和若干導(dǎo)流葉片組成，處理單元發(fā)送控制指令控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的啟停和轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)導(dǎo)流葉片以介質(zhì)流動(dòng)方向?yàn)檩S心旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)流葉片帶動(dòng)介質(zhì)流動(dòng)旋轉(zhuǎn)做離心運(yùn)動(dòng)；溫度模塊包括若干溫度傳感器，管道壓力模塊包括若干壓強(qiáng)傳感器，溫度傳感器和壓強(qiáng)傳感器分別位于閥門入口端、閥門內(nèi)和閥門出口端； 還包括多相流控制程序和緊密度自檢程序，多相流控制程序包括以下步驟： 步驟1：狀態(tài)檢測(cè)，處理單元實(shí)時(shí)獲取溫度模塊的溫度信息和管道壓力模塊的壓強(qiáng)信息，分別計(jì)算溫差指數(shù)k1、溫差指數(shù)k2、壓差指數(shù)k3和壓差指數(shù)k4，判斷閥門內(nèi)介質(zhì)是否處于多相流狀態(tài)，若閥門內(nèi)的介質(zhì)處于多相流狀態(tài)，進(jìn)入下一步驟； 步驟2：介質(zhì)導(dǎo)流，處理單元發(fā)送控制指令至導(dǎo)流模塊，導(dǎo)流模塊啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)流葉片在閥門內(nèi)按照指定轉(zhuǎn)速R旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)流葉片攪動(dòng)介質(zhì)在閥門內(nèi)離心旋轉(zhuǎn)； 步驟3：流體計(jì)算，處理單元發(fā)送控制指令至超聲模塊，超聲模塊向閥門內(nèi)發(fā)送超聲波，超聲模塊接收從閥門內(nèi)返回的超聲信息并傳輸至處理單元，計(jì)算液體占比Per； 處理單元內(nèi)部預(yù)設(shè)了閥門內(nèi)部圓柱形通道的半徑r； 步驟4：開(kāi)合控制，確定符合計(jì)量要求時(shí)閥門的關(guān)閉時(shí)間Ts，發(fā)送控制指令至閥門控制器，閥門控制器分別控制主閥門和輔助閥門關(guān)閉，完成閥門的關(guān)閉操作； 緊密度自檢程序包括以下步驟： 步驟5：確定周期，記錄閥門運(yùn)行數(shù)據(jù)并分析確定閥門的自檢周期Z； 步驟6：交替檢測(cè)，處理單元發(fā)送控制指令至閥門控制器，閥門控制器在閥芯形變范圍內(nèi)分別控制主閥門和輔助閥門交替啟動(dòng)，分別標(biāo)記主閥門臨界點(diǎn)和輔助閥門臨界點(diǎn)，閥門控制器再分別控制主閥門和輔助閥門交替開(kāi)合，檢測(cè)不合格輸出預(yù)警信號(hào)； 步驟7：記錄運(yùn)行日志，建立預(yù)警事件并對(duì)預(yù)警事件進(jìn)行排序；狀態(tài)檢測(cè)具體包括以下步驟： 步驟101：處理單元建立溫度曲線表，溫度曲線表縱軸為溫度，橫軸為時(shí)間，處理單元從溫度模塊中獲取溫度信息并標(biāo)記，閥門入口端溫度傳感器獲取的溫度信息標(biāo)記為t1，閥門內(nèi)溫度傳感器獲取的溫度信息標(biāo)記為t2，閥門出口端溫度傳感器獲取的溫度信息標(biāo)記為t3，將溫度t2減去溫度t1得到閥門入口端到閥門內(nèi)的溫度差Δt1，將溫度t3減去溫度t2得到閥門內(nèi)到閥門出口端的溫度差Δt2，分別將溫度差Δt1和溫度差Δt2輸入溫度曲線表，依次得到第一溫差曲線和第二溫差曲線； 步驟102：處理單元建立壓強(qiáng)曲線表，壓強(qiáng)曲線表縱軸為壓強(qiáng)，橫軸為時(shí)間，處理單元從管道壓力模塊中獲取壓強(qiáng)信息并標(biāo)記，閥門入口端壓強(qiáng)傳感器獲取的壓強(qiáng)信息標(biāo)記為p1，閥門內(nèi)壓強(qiáng)傳感器獲取的壓強(qiáng)信息標(biāo)記為p2，閥門出口端壓強(qiáng)傳感器獲取的壓強(qiáng)信息標(biāo)記為p3，將壓強(qiáng)p2減去壓強(qiáng)p1得到閥門入口端到閥門內(nèi)的壓強(qiáng)差Δp1，將壓強(qiáng)p3減去壓強(qiáng)p2得到閥門內(nèi)到閥門出口端的壓強(qiáng)差Δp2，分別將壓強(qiáng)差Δp1和壓強(qiáng)差Δp2輸入壓強(qiáng)曲線表，依次得到第一壓強(qiáng)差曲線和第二壓強(qiáng)差曲線； 步驟103：根據(jù)公式分別計(jì)算第一溫差曲線的溫差指數(shù)k1和第二溫差曲線的溫差指數(shù)k2，i為第一溫差曲線上的點(diǎn)，j為第二溫差曲線上的點(diǎn)，Δti為第一溫差曲線中Mi時(shí)間點(diǎn)的溫度差，Δti+1為第一溫差曲線中Mi時(shí)間點(diǎn)后一秒的溫度差，Δtj為第二溫差曲線中Mj時(shí)間點(diǎn)的溫度差，Δtj-1為第二溫差曲線中Mj時(shí)間點(diǎn)前一秒的溫度差，為第一溫差曲線的平均值，為第二溫差曲線的平均值； 步驟104：根據(jù)公式分別計(jì)算第一壓強(qiáng)差曲線的壓差指數(shù)k3和第二壓強(qiáng)差曲線的壓差指數(shù)k4，n為第一壓強(qiáng)差曲線上的點(diǎn)數(shù)量，a為第一壓強(qiáng)差曲線上的點(diǎn)，m為第二壓強(qiáng)差曲線上的點(diǎn)數(shù)量，b為第二壓強(qiáng)差曲線上的點(diǎn)，pa為第一壓強(qiáng)差曲線上a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)差，pb為第二壓強(qiáng)差曲線上b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)差，為第一壓強(qiáng)差曲線的平均值，為第二壓強(qiáng)差曲線的平均值； 步驟105：處理單元預(yù)設(shè)條件一和條件二，條件一為k2≥1.2k1且k1≥0.3，條件二為k4≥1.75k3且k1≥0.42，當(dāng)條件一和條件二同時(shí)滿足時(shí)，判斷閥門內(nèi)的介質(zhì)產(chǎn)生多相流狀態(tài)，執(zhí)行下一步驟，反之若條件一或條件二任意一個(gè)不滿足，重新執(zhí)行步驟101至步驟105。

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