霍尔式燃气紧急切断阀、制作方法及阀杆位置检测方法与流程

1.本发明涉及切断阀，具体涉及一种霍尔式燃气紧急切断阀、制作方法及阀杆位置检测方法。


背景技术：

2.燃气紧急切断阀在燃气使用中用得比较广泛，燃气紧急切断阀安装在燃气管道中，当检测到有燃气泄漏的时候立即切断燃气，由于燃气泄漏危及人身安全，因此燃气紧急切断阀在燃气管道中使用是必须的，提高了安全性。
3.中国专利公开了一种申请号为cn201220357692.1的燃气管道切断阀，该切断阀包括：阀体、阀盖、阀瓣、阀杆、线圈座及防尘盖，所述阀盖设于阀体上部，阀瓣可开合的设于阀体的阀口上，阀杆可上下动作的设于阀盖的内腔上，其一端伸进阀体与阀瓣固连，另一端上固设有阀块，阀盖的周侧可上下拨动的设有导磁套，导磁套上部与阀块相对应的位置固设有可拖动阀块、阀杆及阀瓣上下滑移动作的检测磁环，线圈座套设于阀盖上部，线圈座上缠绕有线圈，阀盖上部与线圈座之间设有上导检测磁环，阀盖下部的周侧套设有下导检测磁环，防尘盖套设于线圈座的外侧并与阀盖顶部可拆装连接。该导检测磁环的作用是：在拨动导磁套上移的过程中，导检测磁环的磁力吸附阀块、阀杆和阀瓣一起向上滑动，起到的是驱动阀杆运动的作用。但是对于阀杆的位置检测是没有实现的，而对于阀杆的位置检测，可以根据检测判断是处于打开状态还是关闭状态，检测状态结果在切断阀物联网检测系统中是及其重要的指标，方便使用者远程监控切断阀状态，因此如何提供一种带检测状态功能的燃气紧急切断阀是亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明要提供一种霍尔式燃气紧急切断阀、制作方法及阀杆位置检测方法，解决现有技术中无法实现自动监控是处于切断状态还是打开状态的问题。
5.为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
6.本发明首先公开了一种霍尔式燃气紧急切断阀，包括：外壳、阀杆、控制器以及霍尔传感器，外壳内安装有能移动的阀杆，阀杆上安装有检测磁环，检测磁环能随阀杆移动，在外壳上安装有霍尔传感器，霍尔传感器位于检测磁环旁。
7.优选的是，外壳内安装有线圈磁驱动机构，线圈磁驱动机构驱动阀杆运动；检测磁环和霍尔传感器均到线圈磁驱动机构之间有距离。
8.优选的是，阀杆上形成供检测磁环置入的嵌入槽，嵌入槽内镶嵌有检测磁环。
9.优选的是，阀杆形成支撑台阶，支撑台阶背离线圈磁驱动机构一次支撑安装检测磁环。
10.优选的是，阀杆上形成有一吸附台阶，吸附台阶吸附检测磁环，吸附台阶位于检测磁环背离线圈磁驱动机构一侧。
11.本发明还公开了一种霍尔式燃气紧急切断阀制作方法，包括如下步骤：
12.第一步、备好组成部件，组成部件包括：外壳、阀电路板、线圈磁驱动机构、阀杆、霍尔传感器以及检测磁环；外壳包括：壳体以及壳盖，壳体内安装有线圈磁驱动机构，在壳体上扣合有一壳盖；壳盖顶面中心凹陷形成容纳槽，壳盖内壁凹陷形成第一安装槽，壳体顶面凹陷形成供阀电路板安装的第二安装槽；阀杆包括：上段和下段，上段处形成吸附台阶，上段顶部助拉头；
13.第二步、在壳体安装线圈磁驱动机构以及阀杆下段，线圈磁驱动机构供阀杆穿过；
14.第三步、将阀电路板安放在第二安装槽内，且将阀电路板与线圈磁驱动机构电连接；
15.第四步、将霍尔传感器安装在壳盖上的第一安装槽内；
16.第五步、将霍尔传感器与阀电路板上的控制器电连接；
17.第六步、将壳盖扣合在壳体上，将阀电路板封闭在第二安装槽内；
18.第七步、阀杆的上段穿过检测磁环；
19.第八步、将穿过检测磁环的阀杆上段穿过壳盖，且助拉头和检测磁环置入容纳槽内；
20.第九步、将阀杆上段与下段螺纹连接。
21.本发明还公开了一种阀杆位置检测方法，包括如下步骤：
22.s1、开始；
23.s2、控制器循环运行；
24.s3、控制器判断是否达到采样时间
25.s4、控制器通过控制一可控开关为霍尔传感器上电；
26.s5、控制器采集霍尔传感器输出脚当前ad值；
27.s6、控制器通过控制可控开关，使得霍尔传感器掉电；
28.s7、根据当前ad值、历史ad值组以及控制器中记录的开闭状态判断霍尔式燃气紧急切断阀是关阀状态、还是开阀状态。
29.优选的是，步骤s7包括如下步骤：
30.s71、判断当前ad值是否合法，若是，则执行步骤s72；若否，则返回执行步骤s2；
31.s72、记录当前ad值，并更新ad最大值和最小值；
32.s73、判断前n个ad值是否均合法，若是，则执行步骤s72；若否，则返回执行步骤s2；
33.s74、提取历史ad值组，历史ad值组包括：从当前时间往开往前数的n个ad值，并提取历史ad值组中的最大ad值和最小ad值；
34.s75、根据提取的历史ad值组以及控制器中控制记录的阀门开闭状态判断当前阀门状态。
35.优选的是，步骤s75包括如下步骤：
36.s751、判断根据时间发生顺历史ad值组中各个ad值变化趋势是否为变大，若是，则进行步骤s752；若否，则进行步骤s755；
37.s752、判断ad最大值与ad最小值之差是否大于阈值，若是，则进行步骤s753；若否，则进行步骤s755；
38.s753、判断控制器中控制记录的阀门开闭状态是否不是开阀，若是，则进行步骤s754；若否，则进行步骤s755；
39.s754、得到检测结果为：阀门开阀到位，记录状态；
40.s755、自动关阀ad值与当前ad值之差是否大于阈值，若是，则进行步骤s756；
41.s756、判断自动关阀ad值是否合法，若是，则进行步骤s754；若否，则进行步骤s757；
42.s757、判断根据时间发生顺历史ad值组中各个ad值变化趋势是否为变小，若是，则进行步骤s758；若否，则进行步骤s781；
43.s758、判断ad最大值与ad最小值之差是否大于阈值，若是，则进行步骤s759；若否，则进行步骤s781；
44.s759、判断控制器中控制记录的阀门开闭状态是否不是关阀，若是，则进行步骤s780；若否，则进行步骤s781；
45.s780、关阀到位，led灯慢闪3秒，清零自动关阀ad值；
46.s781、将历史记录的ad值迁移更新。
47.优选的是，步骤s72包括如下步骤：
48.s721、判断是否为自动关阀，若是，则进行步骤s722；若否，则进行步骤s723；
49.s722、记录自动关阀ad值；
50.s723、更新ad最大值和ad最小值。
51.相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
52.通过设置检测磁环随着阀杆一起运动，实现了霍尔传感器通过检测到检测磁环的磁场信号来判断是否处于断开状态还是打开状态，方便实现整个霍尔式燃气紧急切断阀的物联网，方便实现远程查看霍尔式燃气紧急切断阀的状态，方便使用人员做出相应的监控操作。
53.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
54.图1为霍尔式燃气紧急切断阀的结构示意图；
55.图2为实施例1中阀杆与检测磁环处的剖视图；
56.图3为实施例2中阀杆与检测磁环处的剖视图；
57.图4为实施例3中霍尔式燃气紧急切断阀的剖视图；
58.图5为实施例3中壳盖打开后霍尔式燃气紧急切断阀的结构示意图；
59.图6为图5中i处的放大图；
60.图7为实施例4中霍尔式燃气紧急切断阀的剖视图；
61.图8为阀杆位置检测方法的流程图。
62.附图标记：外壳1、壳体11、壳盖12、第二安装槽13、阀杆2、嵌入槽20、支撑台阶21、吸附台阶22、助拉头23、霍尔传感器3、线圈磁驱动机构4、阀电路板5、检测磁环6。
具体实施方式
63.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述：
64.实施例1：
65.如图1以及图2所示，本实施例公开了一种霍尔式燃气紧急切断阀，包括：外壳1、阀杆2、控制器以及霍尔传感器3，外壳1内安装有能移动的阀杆2，阀杆2上安装有检测磁环6，检测磁环6能随阀杆2移动，在外壳1上安装有霍尔传感器3，霍尔传感器3位于检测磁环6旁。
66.外壳1内安装有线圈磁驱动机构4，线圈磁驱动机构4驱动阀杆2运动；检测磁环6和霍尔传感器3均到线圈磁驱动机构4之间有距离。避免线圈磁驱动机构4产生的磁场与检测磁环6的磁场相互干扰，保证霍尔传感器3能够充分检测到检测磁环6的磁场，且避免线圈磁驱动机构4干扰。
67.阀杆2上形成供检测磁环6置入的嵌入槽20，嵌入槽20内镶嵌有检测磁环6。实现了检测磁环6安装在阀杆2上，实现了阀杆2的运动带动检测磁环6一起运动。
68.实施例2：
69.如图1以及图3所示，本实施例公开了一种霍尔式燃气紧急切断阀，包括：外壳1、阀杆2、控制器以及霍尔传感器3，外壳1内安装有能移动的阀杆2，阀杆2上安装有检测磁环6，检测磁环6能随阀杆2移动，在外壳1上安装有霍尔传感器3，霍尔传感器3位于检测磁环6旁。
70.外壳1内安装有线圈磁驱动机构4，线圈磁驱动机构4驱动阀杆2运动；检测磁环6和霍尔传感器3均到线圈磁驱动机构4之间有距离。避免线圈磁驱动机构4产生的磁场与检测磁环6的磁场相互干扰，保证霍尔传感器3能够充分检测到检测磁环6的磁场，且避免线圈磁驱动机构4干扰。
71.(本实施例1与实施例2相比，主要是检测磁环6的方式不一样，此段对检测磁环6的结构进行说明，从而阐述如何安装步骤不一样)阀杆2形成支撑台阶21，支撑台阶21背离线圈磁驱动机构4一次支撑安装检测磁环6。实现了检测磁环6安装在阀杆2上，支撑台阶21上升的时候，也能实现阀杆2的运动带动检测磁环6一起运动。此种情况下，通过支撑台阶21支撑检测磁环6，当阀杆2升高的时候，通过支撑台阶21顶高检测磁环6，使得检测磁环6随着阀杆2一起升高；当阀杆2降低的时候，检测磁环6在自身重力下下降，从而使得检测磁环6能够降低。此种情况下，将检测磁环6套在阀杆2上，且放在阀杆2上的支撑台阶21上，从而减少了检测磁环6的安装步骤，提高了安装效率。
72.实施例3：
73.如图1、图4至图6所示，本发明公开了一种霍尔式燃气紧急切断阀，包括：外壳1、阀杆2、控制器以及霍尔传感器3，外壳1内安装有能移动的阀杆2，阀杆2上安装有检测磁环6，检测磁环6能随阀杆2移动，在外壳1上安装有霍尔传感器3，霍尔传感器3位于检测磁环6旁。
74.外壳1内安装有线圈磁驱动机构4，线圈磁驱动机构4驱动阀杆2运动；检测磁环6和霍尔传感器3均到线圈磁驱动机构4之间有距离。避免线圈磁驱动机构4产生的磁场与检测磁环6的磁场相互干扰，保证霍尔传感器3能够充分检测到检测磁环6的磁场，且避免线圈磁驱动机构4干扰。
75.阀杆2上形成有一吸附台阶22，吸附台阶22吸附检测磁环6，吸附台阶22位于检测磁环6背离线圈磁驱动机构4一侧。在上升过程中，由于阀杆2顶部采用铁质材料制成，故当检测磁环6穿过阀杆2顶部后，检测磁环6的磁力就能吸附在吸附台阶22上，使得阀杆2能够带动检测磁环6一起升降，避免了需要通过焊接等方式将检测磁环6安装在阀杆2上而导致后续安装步骤繁杂，减少了安装步骤，提高了安装效率，有利于实现现代化生产。
76.本实施例与实施例2相比，最主要的是检测磁环6的安装方式不一样，本技术中吸附台阶22的设置主要起到的作用是：阀杆2降低的时候，吸附台阶22推动检测磁环6一起降低。由于阀杆2对检测磁环6的吸附力足够，因此阀杆2升高的时候检测磁环6就能一起升高。提高了检测磁环6的安装效率。实施例2的缺点有：检测磁环6上方没有任何阻挡，检测磁环6容易从阀杆2顶部脱离，特别是运输等过程中检测磁环6容易脱离。而本实施例完全可以克服实施例2的缺点，吸附台阶22能够一直阻挡检测磁环6脱离，保证了检测磁环6的稳定安装，而实施例2无法做到此效果。
77.阀杆2上形成有助拉头23，助拉头23位于外壳1外。助拉头23起到的是手动复位阀杆2的作用。
78.助拉头23与阀杆2连接处形成吸附台阶22。助拉头23与阀杆2得连接处就能形成吸附台阶22，从而使得助拉头23的安装也能实现吸附台阶22的形成，保证吸附台阶22的功能能够实现。
79.外壳1内有一凸出部，凸出部位于检测磁环6下方，凸出部供阀杆2穿过，阀杆2上连接有阀片，凸出部位于线圈磁驱动机构4背离阀片一侧，凸出部将检测磁环6与线圈磁驱动机构4分隔开，凸出部位于检测电路旁。
80.外壳1包括：壳体11以及壳盖12，壳体11内安装有线圈磁驱动机构4，在壳体11上扣合有一壳盖12。
81.阀杆2包括：上段和下段，上段处形成吸附台阶22，上段顶部助拉头23，上段与下段螺纹连接，下段固定在阀片上。
82.本技术中，首先，为了实现对阀杆2的位置进行检测，因此设置一个检测磁环6能够随着阀杆2一起移动，且设置了一个与检测磁环6配合使用的霍尔传感器3，从而实现了将阀杆2的运动体现为检测磁环6的运动，也就是通过检测检测磁环6的位置来实现对阀杆2位置的判断；然后，为了简化安装手续，实现将检测磁环6套在阀杆2上后随着阀杆2的安装到位，检测磁环6也能被安装到位，具体实现方式是：第一、助拉头23处形成吸附台阶22，第二、壳盖12顶部凹陷形成容纳槽，容纳槽供助拉头23和检测磁环6移动，容纳槽底部形成对检测磁环6有限位作用的限位台阶，第三、壳盖12内壁凹陷形成第一安装槽，第一安装槽位于容纳槽旁，第一安装槽内安装。上述具体实施方式该结构有几点优势：1)通过设容纳槽供检测磁环6和助拉头23移动，容纳槽内壁将检测磁环6装在壳盖12内，从而实现了检测磁环6环绕，壳盖12内壁设置有安装槽，安装槽内安装霍尔传感器3，安装槽位于容纳槽旁，以霍尔传感器3所在位置为零点位置，从而实现了检测磁环6能够移动到零点位置以及零点位置以下的位置才能使得霍尔传感器3检测效果更好，检测精度更高。2)通过设置吸附台阶22以及容纳槽，使得检测磁环6能够快速安装，避免了需要焊接操作等而导致安装困难，使得安装成本低。
83.本实施例中，助拉头23与阀杆2在制作中一体成型，助拉头23与阀杆2均采用铁质材料制成。
84.实施例4：
85.本实施例与实施例3的区别仅仅在于：助拉头23与阀杆2的连接方式不一样，其他部件都一样。
86.本实施例中，助拉头23采用塑料材料制成，阀杆2嵌入至助拉头23内，减少了助拉
头23使用的铁质材料，减少了材料使用成本。
87.实施例5：
88.本实施例公开了一种基于实施例3的霍尔式燃气紧急切断阀制作方法，包括如下步骤：
89.第一步、备好组成部件，组成部件包括：外壳1、阀电路板5、线圈磁驱动机构4、阀杆2、霍尔传感器3以及检测磁环6；外壳1包括：壳体11以及壳盖12，壳体11内安装有线圈磁驱动机构4，在壳体11上扣合有一壳盖12；壳盖12顶面中心凹陷形成容纳槽，壳盖12内壁凹陷形成第一安装槽，壳体11顶面凹陷形成供阀电路板5安装的第二安装槽13；阀杆2包括：上段和下段，上段处形成吸附台阶22，上段顶部助拉头23；
90.第二步、在壳体11安装线圈磁驱动机构4以及阀杆2下段，线圈磁驱动机构4供阀杆2穿过；
91.第三步、将阀电路板5安放在第二安装槽13内，且将阀电路板5与线圈磁驱动机构4电连接；
92.第四步、将霍尔传感器3安装在壳盖12上的第一安装槽内；
93.第五步、将霍尔传感器3与阀电路板5上的控制器电连接；
94.第六步、将壳盖12扣合在壳体11上，将阀电路板5封闭在第二安装槽13内；
95.第七步、阀杆2的上段穿过检测磁环6；
96.第八步、将穿过检测磁环6的阀杆2上段穿过壳盖12，且助拉头23和检测磁环6置入容纳槽内；
97.第九步、将阀杆2上段与下段螺纹连接。
98.原本阀杆2为了配合阀盖与阀体的安装就设置了分段组成，本技术中，借助助拉头23的设置，形成吸附台阶22，吸附台阶22与容纳槽内壁配合，从而实现了当阀杆2上段穿过壳盖12后，即可实现检测磁环6的安装，安装步骤简单，减少了生产成本，提高了市场竞争力。
99.实施例6：
100.如图7所示，本实施例公开了一种基于实施例1、实施例2或实施例3的阀杆2位置检测方法，包括如下步骤：
101.s1、开始；
102.s2、控制器循环运行；
103.s3、控制器判断是否达到采样时间；
104.s4、控制器通过控制一可控开关为霍尔传感器3上电；
105.s5、控制器采集霍尔传感器3输出脚当前ad值；
106.s6、控制器通过控制可控开关，使得霍尔传感器3掉电；
107.s7、根据当前ad值、历史ad值组以及控制器中记录的开闭状态判断霍尔式燃气紧急切断阀是关阀状态、还是开阀状态。
108.步骤s7包括如下步骤：
109.s71、判断当前ad值是否合法，若是，则执行步骤s72；若否，则返回执行步骤s2；
110.s72、记录当前ad值，并更新ad最大值和最小值；
111.s73、判断前n个ad值是否均合法，若是，则执行步骤s72；若否，则返回执行步骤s2；
112.s74、提取历史ad值组，历史ad值组包括：从当前时间往开往前数的n个ad值，并提取历史ad值组中的最大ad值和最小ad值；
113.s75、根据提取的历史ad值组以及控制器中控制记录的阀门开闭状态判断当前阀门状态。
114.步骤s75包括如下步骤：
115.s751、判断根据时间发生顺历史ad值组中各个ad值变化趋势是否为变大，若是，则进行步骤s752；若否，则进行步骤s755；
116.s752、判断ad最大值与ad最小值之差是否大于阈值，若是，则进行步骤s753；若否，则进行步骤s755；
117.s753、判断控制器中控制记录的阀门开闭状态是否不是开阀，若是，则进行步骤s754；若否，则进行步骤s755；
118.s754、得到检测结果为：阀门开阀到位，记录状态；
119.s755、自动关阀ad值与当前ad值之差是否大于阈值，若是，则进行步骤s756；
120.s756、判断自动关阀ad值是否合法，若是，则进行步骤s754；若否，则进行步骤s757；
121.s757、判断根据时间发生顺历史ad值组中各个ad值变化趋势是否为变小，若是，则进行步骤s758；若否，则进行步骤s781；
122.s758、判断ad最大值与ad最小值之差是否大于阈值，若是，则进行步骤s759；若否，则进行步骤s781；
123.s759、判断控制器中控制记录的阀门开闭状态是否不是关阀，若是，则进行步骤s780；若否，则进行步骤s781；
124.s780、关阀到位，led灯慢闪3秒，清零自动关阀ad值；
125.s781、将历史记录的ad值迁移更新。
126.步骤s72包括如下步骤：
127.s721、判断是否为自动关阀，若是，则进行步骤s722；若否，则进行步骤s723；
128.s722、记录自动关阀ad值；
129.s723、更新ad最大值和ad最小值。此步骤实现了更新自动关阀ad值、ad最大值和ad最小值。
130.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。