一种电子氧气流量调节器的制作方法

1.本实用新型涉及气体流量调节器技术领域，具体涉及一种电子氧气流量调节器。


背景技术：

2.目前在医疗、民用氧气行业对低流量和高精度氧气流量调节器的需求激增，传统的流量调节阀主要以手动自力式平衡阀为主，不能实现自动化控制，市面上出现的电控调节阀以塑料薄膜作为电动调节机构，主要用于大流量和低精度应用场景，不能实现高速、低流量和高精度流量控制。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种电子氧气流量调节器，通过驱动控制系统驱动步进电机实现机械阀门的开口细微变化，从而实现流量大小的调整，并通过流量计进行精准控制，本实用新型使用方便，通过简易的电气组件实现气体流量的精准控制和微型化。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
5.本实用新型提供的一种电子氧气流量调节器，包括用于控制氧气流量大小的阀门；所述阀门一端与步进电机固定连接，另一端与流量传感器固定连接；还包括对流量数据进行采集处理的驱动控制系统，所述驱动控制系统分别与流量传感器及步进电机通过电信号连接；所述流量传感器用于对阀门氧气流量大小进行监控，并将流量数据传回驱动控制系统处理；所述驱动控制系统处理流量数据后调节控制步进电机动作，通过步进电机驱动阀门控制进气间隙调整氧气流量大小。
6.进一步地，所述阀门包括阀体以及阀针，所述阀体内设有供氧气流动的第一腔体、第二腔体、第三腔体、通道一以及通道二；所述第一腔体与第二腔体连通，第一腔体与第二腔体之间设有通孔；所述第一腔体上还设有进气口一；所述通道一、通道二的两端开合，所述通道一的一端与第二腔体连通，另一端与流量传感器连通，所述通道二的一端与第三腔体连通，另一端与流量传感器连通；所述第三腔体上设有出气口一。
7.进一步地，所述第一腔体通孔的相对一端还设有堵头一，所述堵头一与第一腔体契合，将第一腔体一端封闭；所述第三腔体一端封闭，另一端设有堵头二，所述堵头二与第三腔体契合，将第三腔体一端封闭。
8.进一步地，所述阀针大小与第二腔体大小相配合，所述阀针上还设有密封件一，所述密封件一位于通道一的上方；
9.进一步地，所述阀针的顶端与步进电机固定连接，所述阀针的底端形状为锥形，阀门闭合时，阀针底端位于第一腔体内，阀门开启时，阀针从第一腔体内拔出，阀针与第一腔体与第二腔体空隙逐渐变大，氧气流量随之变化。
10.进一步地，所述阀体内还设有通道三，所述通道三的两端开合，一端与第一腔体连通；所述通道三上还设有出气口二。
11.进一步地，所述阀门还包括应急阀针；所述应急阀针大小与通道三大小相配合；所
述应急阀针上设有密封件二。
12.基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：
13.（1）本实用新型提供的一种电子氧气流量调节器，通过流量传感器对机械阀门出口流量的精准检测，并将检测数据传输给驱动控制系统进行数据转换，对步进电机的pid 调节控制，驱动机械阀门直线运动，改变机械阀门开口大小，从而实现气路流量的实时、高速、高精度调整。
附图说明
14.图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；
15.图2是本实用新型实施例的整体结构俯视图；
16.图3是本实用新型实施例气体通路的示意图图；
17.图4是本实用新型实施例整体结构的剖视图；
18.图5是本实用新型实施例的工作流程图；
19.图中：1、步进电机；2、阀门；210、堵头一；220、进气口一；221、第一腔体；222、第二腔体；230、通道一；240、通道二；250、出气口一；251、第三腔体；252、堵头二；260、阀针；261、密封件一；270、出气口二；271、通道三；3、流量传感器；4、驱动控制系统；5、应急阀针；510、密封件二。
具体实施方式
20.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
21.如图1-2所示，一种电子氧气流量调节器，包括用于控制氧气流量大小的阀门2；所述阀门2一端与步进电机1固定连接，另一端与流量传感器3固定连接；还包括对流量数据进行采集处理的驱动控制系统4，所述驱动控制系统4分别与流量传感器3及步进电机1通过电信号连接；所述流量传感器3用于对阀门2氧气流量大小进行监控，并将流量数据传回驱动控制系统4处理进行数据转换；所述驱动控制系统4处理流量数据后调节pid控制步进电机1动作，通过步进电机1驱动阀门2控制进气间隙从而调整氧气流量大小，实现介质流量的实时、高速、高精度调整。
22.如图3-4所示，在本实施例中，所述阀门2包括阀体以及阀针260，所述阀体内设有供氧气流动的第一腔体221、第二腔体222、第三腔体251、通道一230以及通道二240；所述第一腔体221与第二腔体222连通，第一腔体221与第二腔体222之间设有通孔；所述第一腔体221上还设有进气口一220；所述通道一230、通道二240的两端开合，所述通道一230的一端与第二腔体222连通，另一端与流量传感器3连通，所述通道二240的一端与第三腔体251连通，另一端与流量传感器3连通；所述第三腔体251上设有出气口一250；所述第一腔体221通孔的相对一端还设有堵头一210，所述堵头一210与第一腔体221契合，将第一腔体221一端封闭；所述第三腔体251一端封闭，另一端设有堵头二252，所述堵头二252与第三腔体251契合，将第三腔体251一端封闭；所述阀针260大小与第二腔体222大小相配合，所述阀体上还设有密封件，所述密封件位于通道一230的上方；所述阀针260的顶端与步进电机1固定连
接，所述阀针260的底端形状为锥形，阀门2闭合时，阀针260底端位于第一腔体221内，阀门2开启时，阀针260从第一腔体221内拔出，阀针260与第一腔体221与第二腔体222空隙逐渐变大，氧气流量随之变化；所述阀体内还设有通道三271，所述通道三271的两端开合，一端与第一腔体221连通；所述通道三271上还设有出气口二270；所述阀门2还包括应急阀针5；所述应急阀针5大小与通道三271大小相配合；所述应急阀针5上设有密封件二510。
23.为使本实用新型技术方案便于理解，以下对本实用新型工作流程进行说明：
24.如图4-5所示，从进气口一220通入氧气流入第一腔体221内，此时流量传感器3检测无氧气流量，数据传回驱动控制系统4后，从而调整步进电机1驱动机械阀门2的阀针260从第一腔体221通孔内回退，氧气从第一腔体221内流入第二腔体222内，从第二腔体222侧壁上通道一230流入流量传感器3，氧气经流量传感器3内通道流回机械阀体内通道三271内部，再流入至第三腔体251内，从第三腔体251上出气口一250排出，形成完成气体回路。
25.本实施例中，流量传感器3对机械阀门2气体流量实时监控并将数据传输回驱动控制系统4进行处理，调节控制步进电机1动作，实时调节阀针260与第一腔体221、第二腔体222以及通道一230之间空隙大小，从而控制氧气流量大小，直线步进电机1配合pid算法通过流量传感器3监测出口气体流量以实现介质流量的实时、高速、高精度调整。
26.在另一个实施例中，在特殊情况下当无外部电源供应或电子氧气流量调节器故障时，通过人工将应急阀针5打开，应急阀针5从通道三271内回退，氧气进气口一220进入第一腔体221后，进入通道三271内，经出气口二270排出，完成外部应急供应。
27.可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。

技术特征：
1.一种电子氧气流量调节器，其特征在于，包括用于控制氧气流量大小的阀门（2）；所述阀门（2）一端与步进电机（1）固定连接，另一端与流量传感器（3）固定连接；还包括对流量数据进行采集处理的驱动控制系统（4），所述驱动控制系统（4）分别与流量传感器（3）及步进电机（1）通过电信号连接；所述流量传感器（3）用于对阀门（2）氧气流量大小进行监控，并将流量数据传回驱动控制系统（4）处理；所述驱动控制系统（4）处理流量数据后调节控制步进电机（1）动作，通过步进电机（1）驱动阀门（2）控制进气间隙调整氧气流量大小。2.根据权利要求1所述的一种电子氧气流量调节器，其特征在于，所述阀门（2）包括阀体以及阀针（260），所述阀体内设有供氧气流动的第一腔体（221）、第二腔体（222）、第三腔体（251）、通道一（230）以及通道二（240）；所述第一腔体（221）与第二腔体（222）连通，第一腔体（221）与第二腔体（222）之间设有通孔；所述第一腔体（221）上还设有进气口一（220）；所述通道一（230）、通道二（240）的两端开合，所述通道一（230）的一端与第二腔体（222）连通，另一端与流量传感器（3）连通，所述通道二（240）的一端与第三腔体（251）连通，另一端与流量传感器（3）连通；所述第三腔体（251）上设有出气口一（250）。3.根据权利要求2所述的一种电子氧气流量调节器，其特征在于，所述第一腔体（221）通孔的相对一端还设有堵头一（210），所述堵头一（210）与第一腔体（221）契合，将第一腔体（221）一端封闭；所述第三腔体（251）一端封闭，另一端设有堵头二（252），所述堵头二（252）与第三腔体（251）契合，将第三腔体（251）一端封闭。4.根据权利要求2所述的一种电子氧气流量调节器，其特征在于，所述阀针（260）大小与第二腔体（222）大小相配合，所述阀针（260）上还设有密封件一（261），所述密封件一（261）位于通道一（230）的上方。5.根据权利要求2或4所述的一种电子氧气流量调节器，其特征在于，所述阀针（260）的顶端与步进电机（1）固定连接，所述阀针（260）的底端形状为锥形，阀门（2）闭合时，阀针（260）底端位于第一腔体（221）内，阀门（2）开启时，阀针（260）从第一腔体（221）内拔出，阀针（260）与第一腔体（221）与第二腔体（222）空隙逐渐变大，氧气流量随之变化。6.根据权利要求2所述的一种电子氧气流量调节器，其特征在于，所述阀体内还设有通道三（271），所述通道三（271）的两端开合，一端与第一腔体（221）连通；所述通道三（271）上还设有出气口二（270）。7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种电子氧气流量调节器，其特征在于，所述阀门（2）还包括应急阀针（5）；所述应急阀针（5）大小与通道三（271）大小相配合；所述应急阀针（5）上设有密封件二（510）。

技术总结
本实用新型涉及气体流量调节器技术领域，具体涉及一种电子氧气流量调节器，包括用于控制氧气流量大小的阀门；所述阀门一端与步进电机固定连接，另一端与流量传感器固定连接；还包括对流量数据进行采集处理的驱动控制系统，所述驱动控制系统分别与流量传感器及步进电机通过电信号连接；所述流量传感器用于对阀门氧气流量大小进行监控，并将流量数据传回驱动控制系统处理；所述驱动控制系统处理流量数据后调节控制步进电机动作，通过步进电机驱动阀门控制进气间隙调整氧气流量大小。本实用新型通过驱动控制系统配合步进电机、流量传感器进行精准控制，使用方便，通过简易的电气组件实现气体流量的精准控制和微型化。现气体流量的精准控制和微型化。现气体流量的精准控制和微型化。


技术研发人员：樊春生 李陈浩
受保护的技术使用者：成都洛子科技有限公司
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/7/20