确定阀位置的方法和装置制造方法
【专利摘要】公开了一种确定阀位置的方法和装置。本文所公开的示例性装置包括旋转阀组件和与所述旋转阀组件相连的视觉指示器组件以指示旋转阀组件的流体控制元件的位置。所述视觉指示器组件包括从动件以及围绕所述从动件的壳体。从动件的位置与所述流体控制元件的位置相对应。所述示例性的装置进一步包括与所述壳体相连的电子位置检测器以根据从动件的位置来确定阀位置信息。
【专利说明】确定阀位置的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及阀，更具体地，涉及确定阀位置的方法和装置。
【背景技术】
[0002]手动操作的阀，如蝶阀，可以采用机械设备可视地指示阀中流体控制元件的位置。通常，所述设备与阀可操作地连接，并且操作者在阀的位置来可视地检查设备以确定流体控制元件的位置。
【发明内容】
[0003]本文所公开的示例性装置包括可旋转地连接于旋转阀组件的从动件。从动件的位置与旋转阀组件的流体控制元件的位置相对应。示例性装置进一步包括围绕从动件的壳体，其稱接到旋转阀组件。从动件相对于壳体的位置可视地指示流体控制元件的位置。示例性装置还包括耦接于从动件的磁靶，其随从动件一起旋转。电子位置检测器耦接于壳体，以基于磁靶提供的磁场而生成阀位置信息。
[0004]本文所公开的另一示例性装置包括旋转阀组件。该示例性装置进一步包括耦接于所述旋转阀组件的视觉指示器组件，其指示旋转阀组件的流体控制元件的位置。视觉指示器组件包括从动件和围绕从动件的壳体。从动件的位置与流体控制元件的位置相对应。示例性装置进一步包括耦接于壳体的电子位置检测器，以基于从动件的位置确定阀位置信肩、O
[0005]本文所公开的另一示例性装置包括手动操作的旋转阀以及耦接于所述旋转阀的视觉阀位置指示器来可视地指示旋转阀的流体控制元件的位置。示例性装置进一步包括耦接于视觉阀位置指示器的电子位置检测器，以生成阀位置信息并且无线通信该阀位置信
肩、O
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1示出了本文所公开的示例性装置；
[0007]图2是图1的示例性装置的部分放大图；
[0008]图3示出了与图1中的示例性装置的视觉指示器组件的示例性壳体相连的电子位置检测器；
[0009]图4示出了与示例性视觉指示器组件的示例性从动件相连的磁靶；
[0010]图5是与视觉指示器组件相连的电子位置检测器的放大图。
【具体实施方式】
[0011]本文中公开的示例性装置使得操作者可以远程监控和/或可视地监控旋转阀中流体控制元件的位置。本文中示例性的装置包括与旋转阀组件耦接的视觉指示器组件。在某些例子中，视觉指示器包括从动件和壳体。从动件的位置与旋转阀组件的流体控制元件的位置相对应。在某些例子中，磁靶与从动件耦接。壳体可以与旋转阀组件耦接以围绕(如罩住)从动件。电子位置检测器耦接到壳体，而且电子位置检测器位于壳体上，从而使得电子位置检测器能感应由磁靶产生的磁场。
[0012]在操作中，电子位置检测器基于由磁靶产生的磁场确定流体控制元件的位置，并且通过硬线和/或无线发射器将所述流体控制元件的位置电子地通信至过程控制环境中的控制器、工作站和/或任何其它系统或设备。因此，所述示例性的装置使操作者能够远程监控和/或可视地监控旋转阀组件中的流体控制元件的位置。
[0013]图1描述了本文中公开的示例性的旋转阀组件100。在所示例子中，旋转阀组件100包括蝶阀101。在其它例子中，旋转阀组件100包括其它类型的旋转阀(如球阀等)。视觉指示器组件102耦接到旋转阀组件100的手动操作致动器104。在所示例子中，致动器104包括旋转阀轴108的曲柄或手柄106。图1中的示例性的旋转阀组件100包括与阀体112耦接的阀帽110。在所示例子中，阀轴108延伸穿过阀帽110直至阀体112的密封区域114，其中阀轴108耦接到流体控制元件116(如阀盘)。阀体112限定了具有入口 120和出口 122的流体流动通道118。
[0014]操作者通过旋转手柄106而操作蝶阀101，从而使得致动器104旋转阀轴108以及流体控制元件116。流体控制元件116可在允许流体流动通过流体流动通道118的第一位置(如打开位置)和限制或阻止流体流动通过流体流动通道118的第二位置(如关闭位置)之间旋转。
[0015]在所示例子中，视觉指示器组件102可视地指示了流体流动通道118中流体控制元件116的位置。图1中示出的视觉指示器组件102包括从动件124和壳体126。示例的从动件124和壳体126分别包括两对视觉指示器128、130和132、134。
[0016]更具体地，示例性的视觉指示器128、130和132、134是在从动件124和壳体126中相对的开口对。在所示例子中，视觉指示器128，130和132，134是相对的开口，其中第一对视觉指示器128和132沿垂直于从动件124和壳体126的纵轴的第一轴线同轴地对准。另一对视觉指示器130和134与垂直于第一轴线和垂直于所述纵轴的第二轴线同轴地对准。另外，第一轴线和第二轴线沿从动件124和壳体126的纵轴间隔开。
[0017]从动件124和壳体126中的视觉指示器128，130和132，134被定位成使得当从动件124设置在壳体126中时，视觉指示器128，130和132，134的第一轴线和第二轴线位于不同的、偏移的平面。因此，从动件124相对于壳体126的旋转可导致从动件124和壳体126中的视觉指示器128，130和132，134运动至同轴对齐和/或不同轴对齐(即，使得所述开口是一致的)。当从动件124和壳体126的视觉指示器128，130和132，134对齐时，通过从动件124和壳体126提供两个正交的视觉通道。相反地，对于从动件124相对于壳体126的任何旋转位置，其中视觉指示器128，130和132，134不对齐(即当从动件124和壳体126的视觉指示器128，130和132，134相叠但不一致时)，不对齐的程度被可视地检测为通过从动件124和壳体126的视觉通道的大小(或完全没有)。
[0018]从动件124与阀轴108 (如通过致动器104)相连，因此其随阀轴108 —起旋转。因此，从动件124的位置与流体控制元件116的位置相对应。在所示例子中，壳体126固定于致动器104的外壳135，因此其相对于阀轴108而被固定。这样，当阀轴108旋转时，从动件124和壳体126中的视觉指示器128，130和132，134可以运动至对于阀轴108和流体控制元件116的各个位置如上所述的对齐和不对齐。在一个位置中，如流体控制元件116的完全打开位置，从动件124和壳体126的视觉指示器128，130和132，134对齐(如一致的)，因此视觉指示器128，130和132，134提供两个通过从动件124和壳体126的正交的圆柱形视觉通道。在另一位置，如流体控制元件的完全关闭位置，从动件124和壳体126的视觉指示器128，130和132，134充分地不对齐，从而视觉指示器128，130和132，134没有提供通过从动件124和壳体126的视觉通道。在其它位置，如在完全打开和完全关闭位置之间的位置，从动件124和壳体126的视觉指示器128，130和132，134可稍微相叠，从而提供两个通过从动件124和壳体126的正交的视觉通道。在这些位置中视觉通道的大小可根据在从动件124和壳体126之间的相对旋转角度的量而改变，以指示相对于流体控制元件116的完全打开和完全关闭位置的流体控制元件116的位置。在一些例子中，为了确定示例性旋转阀组件100的流体控制元件116的位置，操作者来到旋转阀组件100的位置来可视地观察视觉指示器组件102。接下来将更详细描述，电子位置检测器136被耦接到示例性的视觉指示器组件102以产生和通信所述阀位置信息。
[0019]图2是图1的示例性旋转阀组件100的部分放大图。在所示例子中，电子位置检测器136与视觉指示器组件102相连。如接下来详细描述的，电子位置检测器136安装于视觉指示器组件102的壳体126，这样电子位置检测器136基于从动件124的位置而生成阀位置信息(如开度的百分比)。所述阀位置信息可被电子地传送(如无线或通过电缆)至远程位置的操作者终端和/或任何其它设备或系统，在这里可以监控旋转阀组件100的操作。在所示例子中，阀位置检测器136包括发射器200以与阀位置信息无线通信。因此，旋转阀组件106的流体控制元件116的位置可远程监控，从而允许操作人员可以估计旋转阀组件100的操作而不需要浪费时间的、成本高的以及存在潜在不安全的走到旋转阀组件100的位置。
[0020]图3是与图2中的示例性视觉指示器组件102的壳体126相连的电子位置检测器136的放大图。在所示例子中，壳体126的上表面300限定了开口 302。如图3所示，视觉指示器132和134为相对且同轴对齐的开口，限定了通过从动件124的两个正交的视觉通道。示例性电子位置检测器136与壳体126的上表面300相连。电子位置检测器136限定了与壳体126的上表面300相邻的凹槽304。凹槽304位于壳体126的上表面300的开口302之上。
[0021]示例性电子位置检测器136包括一个或多个能够检测在凹槽304中和/或在凹槽304附近的磁场的传感器。如接下来详细描述的，电子位置检测器136的凹槽304接收连接于从动件124的磁靶404 (如图4)，从而使得电子位置检测器136能够检测从动件124的位置，并因而检测流体控制元件116的位置。
[0022]图4是示例性视觉指示器组件102的从动件124的放大图。图4的示例性从动件124大致为圆柱形。其它例子的从动件为其它形状。在所示例子中，从动件124包括孔400以接收阀轴108。孔400可被成形为接收阀轴108的方形端(即从动件124可键连接于阀轴108)，从而从动件124随阀轴108旋转。在所示例子中，从动件124包括孔洞402，其与阀轴108同轴对齐。如图4所示，两对视觉指示器128和130为相对且同轴对齐的开口，限定了通过从动件124的两个正交的视觉通道。
[0023]在所示例子中，从动件124包括磁靶404。磁靶404通过横梁形支撑件406而与从动件124相连，该支撑件桥接穿过从动件124的孔洞402。更具体地，横梁形支撑件406在垂直于从动件124的纵轴的第一轴线上连接于孔洞402的内壁407的上部。图4中示例性的磁靶404包括从基部410延伸的磁杆408。图4中示例性的基部410是圆柱形且与横梁形支撑件406相连。在其它例子中，基部410可以直接安装于从动件124和/或其它与从动件124相连的合适的支撑件。磁杆408在垂直于第一轴线的轴线上从基部410延伸。在所示例子中，阀轴108、孔洞402、基部410以及磁杆408沿从动件124的纵轴同轴对齐。如接下来更详细地描述的，电子位置检测器136基于通过磁杆408提供的磁场而生成阀位置信息。
[0024]图5示出了电子位置检测器136和视觉指示器组件102。在所示例子中，壳体126罩住从动件124从而磁靶404的磁杆408延伸穿过在壳体126的上表面300的开口 302，从而使得电子位置检测器136接收在电子位置检测器136的凹槽304内的磁杆408。磁杆408提供磁场，其可通过在电子位置检测器136中的一个或多个传感器来检测。基于通过在电子位置检测器136中的一个或多个传感器检测到的磁场，电子位置检测器136生成阀位置信息，该阀位置信息可通过发射器200无线通信至操作者终端和/或任何其它设备或系统，在这里可监控示例性旋转阀组件100的操作。
[0025]尽管某些示例性的方法、装置和生产的产品已经在本文中进行了描述，但本发明的保护范围不限制于此。相反地，本发明覆盖所有合理地落入权利要求范围内的所有方法、装置和生产的产品。
[0026]在本发明的最后根据37C.F.R.§ 1.72(b)而提供了发明摘要以使得读者能快速地确定技术内容的本质。其在`不用于解释或限制权利要求范围或意思的理解下而提交。
【权利要求】
1.一种装置，其特征在于，包括: 从动件，其可旋转地耦接于旋转阀组件，其中所述从动件的位置与所述旋转阀组件的流体控制元件的位置相对应； 壳体，其围绕所述从动件并耦接于所述旋转阀组件，其中所述从动件相对于所述壳体的位置可视地指示所述流体控制元件的位置； 磁靶，其耦接于所述从动件并随所述从动件一起旋转；以及 电子位置检测器，其耦接于所述壳体并基于由所述磁靶提供的磁场而生成阀位置信肩、O
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电子位置检测器包括发射器以无线通信所述阀位置信息。
3.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述壳体包括第一开口，所述从动件通过所述第一开口是可视的，且所述从动件包括第二开口，其中所述第一开口和所述第二开口运动至对齐并离开对齐，以可视地指示所述流体控制元件的位置。
4.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述旋转阀组件包括手动操作致动器。
5.如前述任一权利 要求所述的装置，其特征在于，所述磁靶沿所述从动件的旋转轴线耦接于所述从动件。
6.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述壳体限定一孔，所述磁靶延伸穿过所述孔。
7.一种装置，其特征在于，包括: 旋转阀组件； 视觉指示器组件，其耦接于所述旋转阀组件以指示所述旋转阀组件的流体控制元件的位置，所述视觉指示器组件包括从动件和围绕所述从动件的壳体，所述从动件的位置与所述流体控制元件的位置相对应；以及 电子位置检测器，其耦接于所述壳体以基于所述从动件的位置确定阀位置信息。
8.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述电子位置检测器包括发射器以无线通信所述阀位置信息。
9.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，进一步包括耦接于所述从动件的磁靶，其中所述电子位置检测器基于由所述磁靶提供的磁场确定所述从动件的位置。
10.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述磁靶沿所述从动件的旋转轴线耦接于所述从动件。
11.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述壳体限定一孔，所述磁靶延伸穿过所述孔。
12.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述壳体限定了第一开口和第二开口，所述从动件通过所述第一开口和所述第二开口是可视的，所述第一开口与所述第二开口正交。
13.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述从动件限定了第三开口和第四开口，所述第三开口与所述第四开口正交，其中所述第三开口和所述第四开口分别运动至与所述第一开口和所述第二开口同轴对齐并离开对齐，以指示所述流体控制元件的位置。
14.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述视觉指示器组件耦接于所述旋转阀组件的手动操作致动器。
15.一种装置，其特征在于，包括: 手动操作的旋转阀； 视觉阀位置指示器，其耦接于所述旋转阀以可视地指示所述旋转阀的流体控制元件的位置；以及 电子位置检测器，其耦接于所述视觉阀位置指示器以生成阀位置信息且无线通信所述阀位置信息。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述视觉阀位置指示器包括从动件和围绕所述从动件的壳体，所述从动件的位置与所述流体控制元件的位置相对应。
17.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述壳体包括第一开口，所述从动件通过所述第一开口是可视的，且所述从动件包括第二开口，其中所述第一开口和所述第二开口运动至对齐并离开对齐，以可视地指示所述流体控制元件的位置。
18.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，进一步包括耦接于所述从动件的磁革巴，其中所述电子位置检测器基于由所述磁靶提供的磁场生成阀位置信息。
19.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述磁靶沿所述从动件的旋转轴线耦接于所述从动件。
20.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述视觉阀位置指示器耦接于所述旋转阀的手动操作致动器。
【文档编号】F16K37/00GK103842701SQ201280040360
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年8月17日 优先权日:2011年8月19日
【发明者】R·D·小哈珀 申请人:通用设备和制造公司