1.本技术涉及阀门和流量计领域，具体而言，涉及一种球体和q341f.com/' target='_blank'>球阀。

背景技术：

2.球阀是一种具有球体和阀杆等部件的阀门。该球阀的使用过程中，其启闭件(球体)由阀杆带动，并绕球阀的轴线作旋转运动。球阀可以被用于各种流体在管道系统中进行输送时进行调节与控制，例如可以用于实现流体的合流、分流及流向的切换，同时也可闭合或开启任意一个或多个通道。本类阀门在管道中一般应当水平安装。

3.然而，现有的球阀难以满足更复杂的功能需求。

4.发明人发现，既有阀门只具备开关阀功能，难以同时满足开关阀和流量检测功能。既有的流量计虽然具备流量检测功能，同时安装了阀门配合使用，但没有将传感器设计在阀门上，结构上往往都是将流量计和阀门分成两部分，这样体积较大，不适宜安装。

5.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本技术的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示所有的该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

6.本技术提出了一种球体和球阀，其能够提供更加多样化的功能，从而有助于改善对管道系统中的流体输送的控制球阀球体，并且还可以有效控制多功能球阀的外形尺寸，从而便于安装在各种环境中。

7.本技术是这样实现的：

8.在第一方面，本技术示例提出了一种用于球阀和流量计的球体。该球体具有孔，并且孔内安装有至少一对超声波流量传感器；其中，每对超声波流量传感器通过对射或反射的方式相互传送和接收超声波信号。其中通过计算每对超声波流量传感器相互传送和接受信号的时间差后可得到流量数据。

9.根据本技术的一些示例，球体具有本体，本体具有由外表面延伸至内表面的壳壁，内表面限定供流体通过的流道，且流道贯穿壳壁；

10.孔设置于壳壁并贯穿内表面，且孔与流道连通。

11.根据本技术的一些示例，孔包括第一孔和第二孔；

12.第一孔的轴线与第二孔的轴线是共线的；和/或，第一孔的轴线与第二孔的轴线的交点在壳壁的内表面。

13.根据本技术的一些示例，至少一对超声波流量传感器的数量为至少两个传感器。

14.根据本技术的一些示例，球体还包括嵌入第一孔内与壳壁连接的第一安装套，球体还包括嵌入第二孔内与壳壁连接的第二安装套；

15.至少一对超声波流量传感器中每对传感器中的一个通过第一安装套被固定且另一个通过第二安装套被固定。

16.根据本技术的一些示例，第一安装套通过焊接或螺钉连接或粘接或紧配合的方式与壳壁连接；

17.和/或，第二安装套通过焊接或螺钉连接或粘接或紧配合的方式与壳壁连接。

18.在第二方面，本技术示例提出了一种球阀，其包括前述的球体。

19.在以上实现过程中，本技术实施例提供的球体在内部设置传感器，因此，能够通过该两个传感器提供流量信息。当将该球体应用于制作球阀时，该球阀在使用过程中也相应地可以反馈流体的流量信息。并且，由于将流量传感器设置在球体内，因此球体的外形尺寸小，从而可以减小基于其制作的球阀的体积，进而有助于该球阀被应用于各种安装环境。

附图说明

20.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

21.图1为现有技术中的球阀和流量传感器分别配置的管道系统的结构示意图；

22.图2为本技术示例中的基于将流量传感器集成到内部的球阀的管道系统的结构示意图；

23.图3为本技术示例中的第一种球体在一个视角的结构示意图；

24.图4为本技术示例中的第一种球体在另一个视角的结构示意图；

25.图5为本技术示例中的第二种球体在一个视角的结构示意图；

26.图6为本技术示例中的第二种球体在另一个视角的结构示意图。

27.图标：100-管道系统；101-输送管；200-球阀；301-流量计；300

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流量传感器；400-管道系统；401-输送管；500-球阀；501-流量传感器；600-球体；601-壳壁；602-第一孔；603-流量传感器；604-第二安装套；605-流量传感器；606-第一安装套；607-第二孔；608-阀杆孔；609-流道。

具体实施方式

28.在既有的球阀中，球体的主要功能是闭合或开启管道，从而控制管道内的流体是否输送或输送量的大小。但是，这样的球阀不能够满足对管道中的流体的流量采集需求。

29.因此，为了获得管道中的流体的流量，需要独立于球阀而额外配置流量测量设备。但是这样的方案会使整个管道系统的设计更加复杂。并且，这也会使管道系统的体积更大，不利于管道系统在一些特殊环境中的安装和布局。

30.针对于这样的现状，通过研发，本技术发明人提出了一种新的球阀结构，其主要的改进点之一在于：球阀的球体结构进行了改进和优化。具体而言，在示例中，发明人在球体上配置了传感器，并且是用于检测通过球阀的流体的流量。由于将流量传感器设置于球阀的球体，而非在球阀之外，从而可以使得具有流量检测需求的球阀的体积显著地减小。

31.以下将结合附图对本技术示例中的球阀以及其中的球体进行说明。

32.如图1所示，一种现有技术中，将球阀200与流量传感器300 分开设置的管道系统100。其中，球阀200和流量传感器300分别独立地安装在管道系统100的输送管101上，并且

流量传感器300是基于流量计301进行配置的。显然，在该方案中，由于球阀200和流量传感器300分别设置，因此，其体积过大，从而还存在安装不便的问题。

33.而基于本技术示例中所提出的球阀500所实现的管道系统400 的“瘦身”。参阅图2，管道系统400的输送管401上，仅安装球阀 500，而流量传感器501则“隐藏”在球阀500内部，而未额外地占用输送管401的其他位置。

34.除了球体不同之外，本技术示例中的球阀200的其他零部件可以采用与现有市售各种球阀相似或相同或接近的结构。为了避免重复，本技术中对此不再进行赘述。

35.以下将结合附图中的图3至图6，就示例的球阀中的球体600进行详述。

36.总体上，示例中的球体600包括本体和流量传感器。其中流量传感器是用于检测通过球体600的流体的流量的传感器设备。

37.示例中，本体为球形，并且具有由外表面延伸至内表面的壳壁 601。同时，壳壁601的内表面限定供流体通过且贯穿壳壁601的流道609。进一步地，壳壁601还设置有分别与流道连通的第一孔602 和第二孔607。此外，壳壁601上还可以配置阀杆孔608，以便球体 600与阀杆连接，从而通过动作机构带动阀杆，进而带动球体600运动，以便进行启闭。

38.其中的流道通常是沿着球体600的径向分布的，且其直径大小根据球阀的规格而可以有所不同，本技术对此并无特别的限定。当然球阀球体，流道的分布路径也可以不沿着球体600的径向分布，可以按照需要进行设计。

39.壳壁601的上的两个孔(第一孔602和第二孔607)的构造方式 (配置位置，尺寸大小等)，则根据流量传感器进行配置。

40.如后文将提及的那样，两个孔是分别对应于相互匹配流量传感器。因此，两个孔既可以是正对也可以是错开。

41.其中正对例如是指两个孔的轴线是共线的，或者两个孔的轴线是具有可接受的或在设计允许的偏差范围内的近似平行线，参阅图3 和图4。

42.其中的错开表明两个孔的轴线是完全交错开的。例如，第一孔 602的轴线与第二孔607的轴线的交点在壳壁601的内表面任意一点，参阅图5和图6。示例性地，安装在第一孔602内的流量传感器603 发射出的信号(如超声波)，达到壳壁601的内表面时，通过反射而传递给位于第二孔607内的流量传感器605。或者，两个孔在壳壁601 上相对于上述正对示例中的方案而言彼此之间的距离更近。简言之，两个传感器被配置为以对射或反射的方式安装在球体600的壳壁601。需要指出的是，每队传感器相互都能够发射和接受超声波信号。

43.进一步地，两个孔既可以是贯穿壳壁601的内表面和外表面，也可以是两者贯穿壳壁601的内表面，但是并未贯穿壳壁601的外表面。或者，一些示例中，两个孔既未贯穿壳壁601的内表面，也未贯穿壳壁601的外表面。换言之，该两个孔是位于壳壁601内部的封闭孔。

44.后文将结合传感器对孔进行说明。

45.在本技术示例中，传感器的数量是至少一对，并且可以根据需要设置多对，例如至少两对、三对，甚至更多。

46.基于流量传感器的工作方式，该传感器具有彼此匹配的流量传感器603和流量传感器605。即流量传感器603定向地发射出信号，且通过与流经球体600的流道609而被流量传感器605所接收。反之亦然，即流量传感器605定向地发射出信号，且通过与流经球体600 的流道609而被流量传感器603所接收。

47.部分示例中，流量传感器603和流量传感器605是超声波流量传感器，因此，其探测过程为：流量传感器603定向地发射出超声波，且通过与流经球体600的流道609而被流量传感器605所接收，以及流量传感器605定向地发射出超声波，且通过与流经球体600的流道 609而被流量传感器603所接收。

48.因此，为了安置传感器—例如流量传感器603和流量传感器605 —流量传感器603与壳壁601连接并被保持于第一孔602，相应地，流量传感器605与壳壁601连接被保持于第二孔607。

49.其中，两个传感器与壳壁601的连接方式，既可以是机械卡接，或者过盈配合，或者螺栓连接，或者螺钉连接，也可以是通过胶水粘接或磁吸或焊接等。

50.另外，传感器既可以是直接与壳壁601连接，也可以在另一些示例中选择通过间接连接的方式与壳壁601连接。例如，球体600配置安装套。安装套设置在前述两个孔内，而传感器则与安装套进行连接。因此，球体600可以包括第一安装套606和第二安装套604。其中，第一安装套606嵌入第一孔602内与壳壁601连接，而流量传感器 603与第一安装套606连接；第二安装套604嵌入第二孔607内与壳壁连接，而流量传感器605与第二安装套604连接。

51.进一步地，为了减少或控制对壳壁的开孔程度(用于制作第一孔 602和第二孔607)，可以将两个孔中的一者或两者构造为台阶孔。如此，安装套可以方便地通过台阶孔的台阶进行定位和限定，从而简化安装套的安装流程和提高安装进度。

52.为了减少传感器和安装套对球体600的流道609内的流体输送的影响，部分示例中，可以控制使两个安装套和两个流量传感器均位于安装孔内—即壳壁601的内，而未伸入到流道609中。当然，这并非意在限定必须以这样的方式布局传感器和安装套。其他的一些示例中，传感器和安装套也可以穿过两个空而进入到流道609内。

53.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，前文结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，散文对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。

54.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

55.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

56.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上

述术语在本技术中的具体含义。

57.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

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