用于对气动信号放大器进行服务中测试的方法和装置与流程

概括地说，本公开内容涉及气动信号放大器，更具体地说，涉及用于对气动信号放大器进行服务中(in-service)测试的方法和装置。

背景技术：

大或高摩擦阀通常需要使用诸如增压器(volumebooster)之类的气动信号放大设备以获得较快的阀冲击速度。这种气动信号放大设备可以用于控制阀以及开闭阀。当利用气动信号放大设备的阀不经常被执行(例如打开或关闭)时，气动信号放大设备是否能够正常工作来以期望的速度使阀冲击(stroke)通常是未知的。气动信号放大设备是否能够以期望的速度使阀冲击通常关于阀的安全功能是否得到满足起确定作用，特别是在阀实现为紧急关断(esd)阀和/或阀实现为安全仪表系统(sis)的一部分的实例中。

在已知的利用气动信号放大设备的阀系统中，可以在使气动信号放大设备和/或阀停止服务(outofservice)时进行气动信号放大设备的测试。除了不方便之外，使气动信号放大设备和/或阀停止服务的过程也可能导致气动信号放大设备和/或阀在需要时(例如在需要迅速执行阀而没有延迟的紧急情况下)不能执行其预期的功能。

技术实现要素：

描述了用于对气动信号放大器进行服务中测试的示例性方法和装置。一种用于对气动信号放大器进行服务中测试的示例性方法，所述气动信号放大器操作地耦接到阀控制器和致动器，所述方法包括：响应于测试启动信号，通过利用所述阀控制器的处理器执行一个或多个指令来向所述气动信号放大器的入口供应加压控制流体。所述方法包括：通过利用所述处理器执行一个或多个指令来确定所述加压控制流体的第一压强值。所述第一压强值对应于所述加压控制流体在所述气动信号放大器的入口处的入口压强。所述方法包括：通过利用所述处理器执行一个或多个指令来确定所述加压控制流体的第二压强值。所述第二压强值对应于所述加压控制流体在所述气动信号放大器的出口处的出口压强。所述方法包括：通过利用所述处理器执行一个或多个指令来确定所述第一压强值与所述第二压强值之间的比值。所述方法包括：通过利用所述处理器执行一个或多个指令来确定所述比值是否满足阈值。所述方法包括：响应于确定为所述比值满足所述阈值，通过利用所述处理器执行一个或多个指令来生成指示所述气动信号放大器起作用的通知。

一种用于对气动信号放大器进行服务中测试的示例性装置包括阀控制器，所述阀控制器被配置为操作地耦接到所述气动信号放大器和致动器。所述阀控制器包括处理器，所述处理器被配置为响应于测试启动信号来向所述气动信号放大器的入口供应加压控制流体。所述处理器被配置为确定所述加压控制流体的第一压强值。所述第一压强值对应于所述加压控制流体在所述气动信号放大器的入口处的入口压强。所述处理器被配置为确定所述加压控制流体的第二压强值。所述第二压强值对应于所述加压控制流体在所述气动信号放大器的出口处的出口压强。所述处理器被配置为确定所述第一压强值与所述第二压强值之间的比值。所述处理器被配置为确定所述比值是否满足阈值。所述处理器被配置为响应于确定为所述比值满足所述阈值，生成指示所述气动信号放大器起作用的通知。

一种包括指令的示例性有形的机器可读储存介质，所述指令在被执行时使得阀控制器的处理器响应于测试启动信号来向气动信号放大器的入口供应加压控制流体。所述气动信号放大器操作地耦接到所述阀控制器和致动器。所述指令使得所述处理器确定所述加压控制流体的第一压强值。所述第一压强值对应于所述加压控制流体在所述气动信号放大器的入口处的入口压强。所述指令使得所述处理器确定所述加压控制流体的第二压强值。所述第二压强值对应于所述加压控制流体在所述气动信号放大器的出口处的出口压强。所述指令使得所述处理器确定所述第一压强值与所述第二压强值之间的比值。所述指令使得所述处理器确定所述比值是否满足阈值。所述指令使得所述处理器响应于确定为所述比值满足所述阈值，生成指示所述气动信号放大器起作用的通知。

附图说明

图1是已知阀系统的框图。

图2是根据本公开内容的教导构造的、用于对气动信号放大器进行服务中测试的示例性阀系统的框图。

图3是表示可以在图2的示例性阀控制器处执行以对图2的气动信号放大器进行服务中测试的示例性方法的流程图。

图4是能够执行指令以实现图3的方法和图2的示例性阀控制器108的示例性处理器平台。

某些示例在上述附图中示出并在下面详细描述。在描述这些示例时，使用相似的或相同的附图标记来标识相同或相似的元件。附图并不一定按比例绘制，并且为了清楚和/或简明起见，附图中的某些特征和某些视图可以按比例地或示意性地放大。

具体实施方式

与其中阀系统的气动信号放大设备的测试仅可以在使气动信号放大设备和/或阀系统的阀停止服务时进行的已知的阀系统不同，本文所公开的方法、装置和系统有利地提供了对阀系统的气动信号放大器进行服务中测试的能力。结果，避免了当测试气动信号放大器的功能时通常需要的与使气动信号放大器和/或阀系统的阀停止服务相关联的成本、不便和其它困难。如本文所使用的，术语“服务中测试”或“进行服务中测试”是指对阀系统的一个或多个部件(例如，阀、致动器、气动信号放大器等等)进行的试验和/或测试，而不关闭和/或使部件和/或更一般地阀系统停止服务。阀系统的服务中测试的示例是部分冲程测试(pst)。

图1例示了已知的阀系统100，阀系统100包括阀102、致动器104、气动信号放大器106和阀控制器108。图1的阀102可以是任何类型的控制阀和/或开关阀，包括例如球形阀(globevalve)、球阀(ballvalve)、蝶阀或角阀。阀102包括流动控制构件110和阀轴(未示出)。流动控制构件110操作地耦接到阀轴。在向阀轴施加力和/或负载时，流动控制构件110在阀102的打开位置与阀102的闭合位置之间移动。

图1的致动器104是单作用气动致动器。致动器104可以是隔膜致动器或活塞致动器。致动器104操作地耦接到阀102，更具体地，耦接到阀102的阀轴。致动器104包括控制流体入口112、位置指示器114以及内部杆和/或活塞(未示出)。

致动器104的控制流体入口112接收加压控制流体(例如，加压空气)，其使得致动器104的杆和/或活塞在沿着致动器104的纵向轴线的方向上平移。由平移杆和/或活塞产生的力和/或负载被转换成阀轴上的力和/或负载，这使得流动控制构件110在阀102的打开位置与阀102的闭合位置之间移动，如上所述。致动器104的杆和/或活塞与阀102的阀轴和/或流动控制构件110的操作耦接导致致动器104的杆和/或活塞的位置与阀102的流动控制构件110的位置之间的相关性。因此，阀102的流动控制构件110的位置可以基于致动器104的杆和/或活塞的已知和/或测量的位置来确定，反之亦然。

致动器104的位置指示器114操作地耦接到致动器104的杆和/或活塞，以使得杆和/或活塞的移动导致位置指示器114的相应移动。如上所述，在致动器104的杆和/或活塞的位置与阀102的流动控制构件110的位置之间存在相关性。因此，位置指示器114可以提供对致动器104的杆和/或活塞的位置的指示和/或对阀102的流动控制构件110的位置的指示。

图1的气动信号放大器106是增压器。气动信号放大器106操作地耦接到致动器104和阀控制器108。气动信号放大器106可以放大从阀控制器108接收的气动输入控制信号，以增加致动器104的杆和/或活塞移动和/或冲击的速度来打开和/或关闭阀102的流动控制构件110。

图1的气动信号放大器106包括第一控制流体入口116、第二控制流体入口118、控制流体出口120和控制流体排出口122。气动信号放大器106的第一控制流体入口116从加压控制流体源124接收加压控制流体(例如，加压空气)。气动信号放大器106可以包括供应端口(未示出)，当处于闭合位置时，供应端口防止经由气动信号放大器106的第一控制流体入口116接收的加压控制流体流入和/或流过气动信号放大器106。气动信号放大器106的第二控制流体入口118从阀控制器108接收加压控制流体(例如，加压空气)。气动信号放大器106的控制流体出口120将加压控制流体(例如，加压空气)供应到致动器104的控制流体入口112。气动信号放大器106的控制流体排出口122将过量的加压控制流体排放到大气中。气动信号放大器106可以包括排出端口(未示出)，当处于闭合位置时，排出端口防止加压控制流体从气动信号放大器106的控制流体排出口122流出。

由气动信号放大器106的第二控制流体入口118接收的加压控制流体用作气动信号放大器106的输入控制信号126。由气动信号放大器106接收的输入控制信号126中的大的突然变化(例如，由气动信号放大器106的第二控制流体入口118接收的加压控制流体的压强中的大的突然变化)在由气动信号放大器106的第二控制流体入口118接收的加压控制流体的压强与由气动信号放大器106的控制流体出口120供应的加压控制流体的压强之间产生压强差。当出现这种压强差时，气动信号放大器106的隔膜(未示出)移动以打开与气动信号放大器106的第一控制流体入口116流体连通的供应端口(未示出)或者与气动信号放大器106的控制流体排出口122流体连通的排出端口(未示出)，这取决于需要哪个动作来减小压强差。

例如，如果压强差源自于由气动信号放大器106的第二控制流体入口118接收的输入控制信号126的大的突然增加，则气动信号放大器106的供应端口打开以允许经由气动信号放大器106的第一控制流体入口116接收的加压控制流体流入气动信号放大器106，从而增加由气动信号放大器106的控制流体出口120供应的加压控制流体的压强。一旦被打开，供应端口保持打开，直到由气动信号放大器106的第二控制流体入口118接收的加压控制流体的压强与由气动信号放大器106的控制流体出口120供应的加压控制流体的压强之间的压强差返回到由气动信号放大器106规定的阈值(例如，死区)内。该过程使得气动信号放大器106能够增加致动器104的杆和/或活塞移动和/或冲击的速度来打开和/或关闭阀102的流动控制构件110。

作为另一示例，如果压强差源自于由气动信号放大器106的第二控制流体入口118接收的输入控制信号126的大的突然减小，则气动信号放大器106的排出端口打开以允许过量的加压控制流体经由气动信号放大器106的控制流体排出口122排放到大气中，从而减小由气动信号放大器106的控制流体出口120供应的加压控制流体的压强。一旦被打开，排出端口保持打开，直到由气动信号放大器106的第二控制流体入口118接收的加压控制流体的压强与由气动信号放大器106的控制流体出口120供应的加压控制流体的压强之间的压强差返回到由气动信号放大器106规定的阈值(例如，死区)内。该过程使得气动信号放大器106能够增加致动器104的杆和/或活塞移动和/或冲击的速度来打开和/或关闭阀102的流动控制构件110。

图1的阀控制器108是数字阀控制器。阀控制器108操作地耦接到气动信号放大器106，以控制向气动信号放大器106供应加压控制流体和/或输入控制信号126。阀控制器108还操作地耦接到致动器104以接收由致动器104的位置指示器114提供的位置指示。阀控制器108包括从加压控制流体源124接收加压控制流体(例如，加压空气)的控制流体入口128。阀控制器108还包括向气动信号放大器106的第二控制流体入口118供应加压控制流体和/或输入控制信号126的控制流体出口130。

已知的阀系统100的阀控制器108还包括控制电路132和电流至压强(i/p)转换器134。控制电路132包括和/或操作地耦接到控制器入口压强传感器136、位置传感器138、存储器140和处理器142。控制器入口压强传感器136感测、测量和/或检测由控制流体源124向阀控制器108的控制流体入口128供应的加压控制流体的压强。位置传感器138操作地耦接到致动器104的位置指示器114。位置传感器138基于由位置指示器114提供的位置指示来感测、测量和/或检测阀102的流动控制构件110的位置和/或致动器104的杆和/或活塞的位置。在一些示例中，位置传感器138与位置指示器114之间的操作耦接可以采用将位置指示器114连接到位置传感器138的机械联接的形式。在其它示例中，操作耦接可以是电子的。在一些这样的其它示例中，可以经由磁体阵列和一个或多个霍尔效应传感器来实现操作耦接。

从控制器入口压强传感器136和/或位置传感器138获得和/或由控制器入口压强传感器136和/或位置传感器138提供的数据和/或信息可以储存在图1的存储器140中。存储器140可以由任意类型和/或任意数量的储存设备(诸如储存驱动器、闪存、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、高速缓存和/或任何其它储存介质)来实现，其中，信息储存在储存设备中达任何持续时间(例如，延长的时间段、永久地、短暂地、用于临时缓冲和/或用于信息的缓存)。储存在存储器140中的信息可以以任何文件和/或数据结构格式、组织方案和/或布置来储存。

图1的处理器142可以从存储器140访问数据和/或信息，或者可以直接从控制器入口压强传感器136和/或位置传感器138接收数据和/或信息。处理器142可以由诸如微处理器、控制器或微控制器之类的半导体器件来实现。处理器142对控制电路132的操作，和/或更一般地，阀控制器108的操作进行管理和/或控制。

处理器142，和/或更一般地，控制电路132接收与阀102的流动控制构件110的期望的位置和/或状况相对应的输入信号144。例如，输入信号144可以指示阀102的流动控制构件110将为百分之零(0％)打开(即，百分之一百(100％)闭合)。响应于接收到输入信号144，控制电路132经由处理器142确定与控制器入口压强传感器136相关联的当前压强，并且基于与位置传感器138相关联的当前位置来进一步确定流动控制构件110的当前位置。基于这样的数据和/或信息，控制电路132经由处理器142生成与致动器104的杆和/或活塞的位置变化和/或阀102的流动控制构件110的位置变化相对应的驱动信号146，以将流动控制构件110置于由输入信号144指示的期望的位置。驱动信号146是可变电流，该可变电流基于从由控制器入口压强传感器136和/或位置传感器138获得和/或由控制器入口压强传感器136和/或位置传感器138提供的连续反馈而变化。

由控制电路132生成的可变电流驱动信号146被发送到i/p转换器134。除了接收驱动信号146之外，i/p转换器134还接收通过阀控制器108的控制流体入口128供应的加压控制流体。响应于接收到驱动信号146和加压控制流体，i/p转换器134生成与可变电流驱动信号146相对应的可变压强。由i/p转换器134生成的可变压强被供应给阀控制器108的控制流体出口130，控制流体出口130转而以输入控制信号126的形式向气动信号放大器106的第二控制流体入口118提供可变压强。

加压控制流体和/或输入控制信号126被供应给气动信号放大器106的第二控制流体入口118和/或被供应给致动器104的控制流体入口112的压强引起致动器104的杆和/或活塞的相应移动。由致动器104的杆和/或活塞产生的力和/或负载被转换成阀102的阀轴上的力和/或负载，这使得阀102的流动控制构件110打开或关闭。如上所述，致动器104的阀杆和/或活塞和/或阀102的流动控制构件110的相对移动被致动器104的位置指示器114传送到阀控制器108的位置传感器138，从而提供可以用于更新和/或调整可变电流驱动信号146的连续反馈回路。

尽管在图1中未示出，但是在已知的阀系统100的操作中，加压控制流体源124经由导管流体耦接到气动信号放大器106的第一控制流体入口116。另一导管将加压控制流体源124流体地耦接到阀控制器108的控制流体入口128。另一导管将阀控制器108的控制流体出口130流体地耦接到气动信号放大器106的第二控制流体入口118。另一导管将气动信号放大器106的控制流体出口120流体地耦接到致动器104的控制流体入口112。

在上面结合图1描述的已知的阀系统100中，对气动信号放大器106的测试可以仅在使气动信号放大器106和/或阀102停止服务时进行。然而，使气动信号放大器106和/或阀102停止服务是成本较高且不方便的，并且还可能导致气动信号放大器106和/或阀102在需要时(例如在需要快速闭合或快速打开阀102而没有延迟的紧急情况下)不能执行其预期功能。与上面结合图1描述的已知的阀系统100相比，本文结合图2-图4描述的示例性阀系统提供了对诸如图1的气动信号放大器106之类的气动信号放大器进行服务中测试的能力。结果，避免了与使图1的气动信号放大器106和/或阀102停止服务相关联的成本、不便和其它困难(例如，当测试已知的阀系统100的气动信号放大器106时所需的)。

图2是根据本公开内容的教导构造的、用于进行气动信号放大器的服务中测试的示例性阀系统200的框图。在图2所例示的示例中，示例性阀系统200包括上面结合图1描述的已知的阀系统100的部件，并且还包括示例性处理器242(除了和/或代替图1的已知的阀系统100的处理器142)，处理器242执行上述已知的阀系统100的处理器142的操作以及本文所描述的另外操作。示例性阀系统200还包括示例性放大器入口压强传感器250、示例性放大器出口压强传感器252和示例性用户接口254。

在图2所例示的示例中，放大器入口压强传感器250和放大器出口压强传感器252集成在阀控制器108内，并且更具体地，集成在阀控制器108的控制电路132内。放大器入口压强传感器250感测、测量和/或检测从阀控制器108的控制流体出口130向气动信号放大器106的第二控制流体入口118供应的加压控制流体和/或输入控制信号126的压强。放大器出口压强传感器252感测、测量和/或检测从气动信号放大器106的控制流体出口120向致动器104的控制流体入口112供应的加压控制流体的压强。因此，可以将由放大器入口压强传感器250感测、测量和/或检测到的压强与由放大器出口压强传感器252感测、测量和/或检测到的压强进行比较，以确定跨气动信号放大器106的压强差。

在一些示例中，图2的处理器242可以使得放大器入口压强传感器250在第一时间感测、测量和/或检测向气动信号放大器106的第二控制流体入口118供应的加压控制流体的压强和/或输入控制信号126，并且还可以使得放大器出口压强传感器252在第一时间之后的第二时间感测、测量和/或检测从气动信号放大器106的控制流体出口120供应的加压控制流体的压强。在一些示例中，第一时间和第二时间之间的差值和/或延迟可以对应于气动信号放大器106提供对由气动信号放大器106接收的输入控制信号126的已知的和/或预定的变化的适当的功能响应(例如，及时的放大)所需的已知的、预定的和/或指定的持续时间。例如，如果气动信号放大器106在正常工作时花费一秒(1s)以适当地放大输入控制信号126的已知的变化，则处理器242可以使得放大器出口压强传感器252在第二时间感测、测量和/或检测从气动信号放大器106的控制流体出口120供应的加压控制流体的压强，该第二时间为在处理器242使得放大器入口压强传感器250感测、测量和/或检测向气动信号放大器106的第二控制流体入口118供应的加压控制流体的压强和/或输入控制信号126的第一时间之后的一秒。

由放大器入口压强传感器250和/或放大器出口压强传感器252感测、测量和/或检测到的压强值可以储存在图2的存储器140中。图2的处理器242可以从图2的存储器140访问数据和/或信息，或者可以替代地直接从图2的控制器入口压强传感器136、位置传感器138、放大器入口压强传感器250、放大器出口压强传感器252和/或用户接口254接收数据和/或信息。

在图2所例示的示例中，处理器242将由放大器入口压强传感器250感测、测量和/或检测到的压强值与由放大器出口压强传感器252感测、测量和/或检测到的压强值进行比较，以确定两个压强值之间的比值。在一些示例中，处理器242通过由放大器入口压强传感器250感测、测量和/或检测到的压强值除以由放大器出口压强传感器252感测、测量和/或检测到的压强值来确定由放大器入口压强传感器250感测、测量和/或检测到的压强值与由放大器出口压强传感器252感测、测量和/或检测到的压强值之间的比值。

例如，如果由放大器入口压强传感器250感测、测量和/或检测到的压强值等于由放大器出口压强传感器252感测、测量和/或检测到的压强值，则两个压强值之间的比率为1:1，并且图2的处理器242确定两个压强值具有等于1.0的比值(例如，1/1＝1.0)。作为另一示例，如果由放大器入口压强传感器250感测、测量和/或检测到的压强值是由放大器出口压强传感器252感测、测量和/或检测到的压强值的两倍，则两个压强值之间的比率为2:1，并且图2的处理器242确定两个压强值具有等于2.0的比值(例如，2/1＝2.0)。作为另一示例，如果由放大器入口压强传感器250感测、测量和/或检测到的压强值是由放大器出口压强传感器252感测、测量和/或检测到的压强值的一半，则两个压强值之间的比率为1:2，并且图2的处理器242确定两个压强值具有等于0.5的比值(例如，1/2＝0.5)。

由图2的处理器242确定的比值可以指示图2的气动信号放大器106的功能性和/或功能状态。例如，可以预期当气动信号放大器106正常工作时，由处理器242确定的比值在比值的已知和/或预定范围内。因此，落在比值的已知和/或预定范围内的确定的比值(例如，经由图2的处理器242来确定)可以指示气动信号放大器106正常工作，而落在比值的已知和/或预定范围外的确定的比值可以指示气动信号放大器106没有正常工作。

图2的处理器242将与由放大器入口压强传感器250和放大器出口压强传感器252分别感测、测量和/或检测到的压强值相关联的确定的比值与一个或多个阈值进行比较，以确定比值是否满足阈值(例如，比值是否低于上限或上阈值和/或高于下限或下阈值)。如果处理器242确定比值满足阈值，则这样的确定指示图2的气动信号放大器106正常工作。例如，由处理器242确定比值满足阈值可以指示：气动信号放大器106充分地增加致动器104的杆和/或活塞移动和/或冲击的速度来打开和/或关闭阀102的流动控制构件110。相反，如果处理器242确定比值不满足阈值，则这样的确定指示图2的气动信号放大器106没有正常工作。例如，由处理器242确定比值不满足阈值可以指示：气动信号放大器106没有充分地增加致动器104的杆和/或活塞移动和/或冲击的速度来打开和/或关闭阀102的流动控制构件110。

图2的处理器242可以生成标识气动信号放大器106的确定的功能性和/或功能状态的一个或多个通知和/或消息。例如，如果处理器242确定比值满足阈值，则处理器242可以生成指示气动信号放大器106起作用和/或气动信号放大器106正常工作的一个或多个通知和/或消息。作为另一示例，相反，如果处理器242确定比值不满足阈值，则处理器242可以生成指示气动信号放大器106不起作用和/或气动信号放大器106没有正常工作的一个或多个通知和/或消息。

在一些示例中，处理器242对由放大器入口压强传感器250和/或放大器出口压强传感器252进行的相应压强和/或压强值的感测、测量和/或检测进行控制，确定由放大器入口压强传感器250感测、测量和/或检测到的压强值与由放大器出口压强传感器252感测、测量和/或检测到的压强值之间的比值，确定比值是否满足一个或多个阈值，以及生成标识气动信号放大器106的确定的功能性和/或功能状态的一个或多个通知和/或消息，所有这些都依据结合图2的阀系统200进行的针对气动信号放大器106的服务中测试和/或服务中测试协议。在一些示例中，处理器242基于和/或响应于测试启动信号来控制和/或管理对气体信号放大器106的服务中测试。如本文所使用的，术语“测试启动信号”意指由阀控制器108的处理器242接收、获得和/或访问的一个或多个信号、消息、指令和/或通知，其使得处理器242启动阀系统(例如，图2的阀系统200)的气动信号放大器(例如，图2的气动信号放大器106)的服务中测试和/或对阀系统(例如，图2的阀系统200)的气动信号放大器(例如，图2的气动信号放大器106)的进行服务中测试。在一些示例中，测试启动信号可以使得处理器242进行图2的阀102的部分冲程测试和/或更一般地进行图2的阀系统200的部分冲程测试，在此期间图2的气动信号放大器106的功能性可以在气动信号放大器106、阀102和/或更一般地阀系统200保持在服务中时进行测试、评估和/或确定。

在一些示例中，测试启动信号可以构成、替换和/或修改由图2的阀控制器108的控制电路132接收的示例性输入信号144。在其它示例中，处理器242和/更一般地图2的控制电路可以从图2的用户接口254接收测试启动信号，如下所述。在一些示例中，处理器242可以从图2的存储器140获得和/或访问测试启动信号。在一些示例中，测试启动信号使得处理器242影响对于与图2的输入控制信号126相关联的压强的已知和/或预定的改变。例如，测试启动信号可以使得控制电路132经由图2的处理器242生成与对于加压控制流体从图2的阀控制器108的控制流体出口130被供应到图2的气动信号放大器106的第二控制流体入口118的压强的已知和/或预定增加或减小相对应的驱动信号146。在一些示例中，在不进行服务中测试时，已知和/或预定的增加或减小是和与被供应给气动信号放大器106的第二控制流体入口118的加压控制流体相关联的设定点(例如，压强设定点或位置设定点)相关的。

在一些示例中，图2的处理器242进行图2的阀102的部分冲程测试和/或更一般地图2的阀系统200的部分冲程测试，以基于上述行程控制过程和/或技术来测试、评估和/或确定图2的气动信号放大器106的功能性，其中处理器242和/或更一般地图2的阀控制器108经由图2的位置传感器138从图2的致动器104的位置指示器114接收位置信息(例如，位置和/或行程反馈)。在这样的示例中，图2的阀102的流动控制构件110和/或图2的致动器106的内部杆和/或活塞通常结合进行部分冲程测试来移动和/或行进。

在其它示例中，图2的阀102的流动控制构件110和/或图2的致动器106的内部杆和/或活塞结合进行部分冲程测试来移动和/或行进可能是不期望的。在这样的其它示例中，图2的处理器242可以通过另外地和/或替代地实现一个或多个压强控制过程和/或技术来进行部分冲程测试，如在2016年3月10日提交的标题为“pressurecontrolforpartialstroketests”的美国专利申请no.15/066,495以及2015年3月19日提交的标题为“pressurecontrolforpartialstroketests”的美国专利申请no.62/135,377中所描述的，这两个美国专利申请均以全文引用的方式并入本文。在一些这样的示例中，图2的处理器242可以通过以下方式来实现这样的压强控制过程和/或技术：控制图2的致动器104内的压强从初始压强朝着预定的压强限制渐变；监测图2的阀102的流动控制构件110的位置和/或图2的致动器106的内部杆和/或活塞的位置，以检测它们的移动；并且在致动器104内的压强达到压强限制或检测到图2的阀102的流动控制构件110和/或图2的致动器106的内部杆和/或活塞的移动之一时，控制致动器104内的压强以返回到初始压强。因此，当利用在美国专利申请no.15/066,495和美国专利申请no.62/135,377中描述的压强控制过程和/或技术时，图2的处理器242可以有利地进行图2的阀102的部分冲程测试和/或更一般地进行图2的阀系统200的部分冲程测试，以测试、评估和/或确定图2的气动信号放大器106的功能性，而不移动和/或致动图2的阀102的流动控制构件110和/或图2的致动器106的内部杆和/或活塞。

返回图2的示例，图2的用户接口254促进图2的阀系统200的用户与图2的处理器242之间的交互和/或通信。经由用户接口254呈现和/或接收的数据和/或信息可以是任何类型、形式和/或格式，并且可以储存在诸如上述的存储器140之类的计算机可读储存介质中。用户接口254包括一个或多个输入设备256，用户可以经由该一个或多个输入设备256将信息和/或数据输入到处理器242，和/或更一般地，输入到图2的阀控制器108。例如，用户接口254可以包括一个或多个按钮、一个或多个开关、键盘、鼠标、麦克风和/或具有触摸屏的液晶显示器，使得用户能够向处理器242传送数据和/或命令，和/或更一般地，向阀控制器108传送数据和/或命令。在一些示例中，响应于用户对用户接口254的一个或多个输入设备256的一个或多个输入，可以经由用户接口254生成上述测试启动信号。

用户接口254还包括一个或多个输出设备258，处理器242和/或更一般地阀控制器108经由该一个或多个输出设备258以视觉和/或听觉的形式向用户呈现信息和/或数据。例如，用户接口254可以包括用于呈现视觉信息的一个或多个发光二极管、用于呈现听觉信息的一个或多个扬声器和/或用于呈现文本和/或图形信息的显示设备(例如，液晶显示器、阴极射线管显示器等)。在一些示例中，可以经由用户接口254的一个或多个输出设备258来呈现与气动信号放大器106的确定的功能性和/或确定的功能状态相关联的、由处理器242生成的通知和/或消息。

虽然在图2中例示了实现示例性阀系统200的示例性方式，但是图2例示的元件、过程和/或设备中的一个或多个可以进行组合、划分、重新布置、省略、消除和/或以任何其它方式实现。此外，图2的位置指示器114、i/p转换器134、控制器入口压强传感器136、位置传感器138、存储器140、示例性处理器242、示例性放大器入口压强传感器250、示例性放大器出口压强传感器252和/或示例性用户接口254可以由硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合来实现。因此，例如，位置指示器114、i/p转换器134、控制器入口压强传感器136、位置传感器138、存储器140、示例性处理器242、示例性放大器入口压强传感器250、示例性放大器出口压强传感器252和/或示例性用户接口254中的任何一个可以由一个或多个模拟或数字电路、逻辑电路、可编程处理器、专用集成电路(asic)、可编程逻辑器件(pld)和/或现场可编程逻辑器件(fpld))来实现。当阅读本专利的装置或系统权利要求中的任何权利要求以覆盖纯粹的软件和/或固件实现时，位置指示器114、i/p转换器134、控制器入口压强传感器136、位置传感器138、存储器140、示例性处理器242、示例性放大器入口压强传感器250、示例性放大器出口压强传感器252和/或示例性用户接口254中的至少一个在此被明确地定义为包括有形的计算机可读储存设备或储存盘，诸如储存软件和/或固件的存储器、数字多功能盘(dvd)、压缩盘(cd)、蓝光盘等。此外，图2的示例性阀系统200可以包括除了图2中例示的那些元件、过程和/或设备之外的或代替图2中例示的那些元件、过程和/或设备的一个或多个元件、过程和/或设备，和/或可以包括多于一个的任何或所有所例示的元件、过程和设备。

图3中示出了表示用于对图2的气动信号放大器106进行服务中测试的示例性方法的流程图。在该示例中，该方法可以使用机器可读指令来实现，所述机器可读指令包括用于由控制器或处理器(诸如上面描述的并且下面结合图4所讨论的示例性处理器平台400中示出的图2的示例性处理器242)执行的一个或多个程序。该一个或多个程序可以体现于储存在有形的计算机可读储存介质(诸如cd-rom、软盘、硬盘驱动器、数字多功能盘(dvd)、蓝光盘或与处理器242相关联的存储器)上的软件中，但整体程序和/或其部分可以替代地由除处理器242之外的设备执行和/或体现在固件或专用硬件中。此外，尽管参考图3例示的流程图描述了示例性程序，但是可以替代地使用用于进行图2的气动信号放大器106的服务中测试的许多其它方法。例如，可以改变框的执行顺序，和/或可以改变、消除或组合所描述的框中的一些框。

如上所述，图3的示例性方法可以使用储存在有形的计算机可读储存介质(诸如硬盘驱动器、闪存、只读存储器(rom)、压缩盘(cd)、数字多功能盘(dvd)、高速缓存、随机存取存储器(ram)和/或任何其它储存设备或储存盘)上的经编码的指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实现，其中，信息可以储存在储存介质中达任何持续时间(例如，延长的时间段、永久地、短暂地、用于临时缓冲和/或用于信息的缓存)。如本文所使用的，术语“有形的计算机可读储存介质”被明确地定义为包括任何类型的计算机可读储存设备和/或储存盘，并且排除传播信号以及排除传输介质。如本文所使用的，“有形的计算机可读储存介质”和“有形的机器可读储存介质”可互换地使用。另外地或替代地，图3的示例性方法可以使用储存在非暂时性计算机和/或机器可读介质(例如硬盘驱动器、闪存、只读存储器、压缩盘、数字多功能盘、高速缓存、随机存取存储器和/或任何其它储存设备或储存盘)上的经编码的指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实现，其中信息储存在介质中达任何持续时间(例如，延长的时间段、永久地、短暂地、用于临时缓冲、和/或用于信息的缓存)。如本文所使用的，术语“非暂时性计算机可读介质”被明确地定义为包括任何类型的计算机可读储存设备和/或储存盘，并且排除传播信号以及排除传输介质。如本文所使用的，当在权利要求的前序部分中使用短语“至少”作为过渡词时，以与术语“包括”是开放式的相同方式，其也是开放式的。

图3是表示可以在图2的示例性阀控制器108处执行以对图2的气动信号放大器106进行服务中测试的示例性方法300的流程图。图3的示例性方法300开始于图2的处理器242提供输入控制信号126以向图2的气动信号放大器106的第二控制流体入口118供应加压控制流体(框302)。在一些示例中，输入控制信号126结合测试启动信号来被供应给气动信号放大器106的第二控制流体入口118，该测试启动信号使得处理器242启动对气动信号放大器106的服务中测试。在一些示例中，测试启动信号和/或输入控制信号126与对于加压控制流体被供应到气动信号放大器106的第二控制流体入口118的压强的已知和/或预定的增加或减小相对应。在一些示例中，在不进行服务中测试时，已知和/或预定的增加或减小是和与被供应给气动信号放大器106的第二控制流体入口118的加压控制流体相关联的设定点(例如，压强设定点或位置设定点)相关的。

图2的处理器242确定加压控制流体的与图2的气动信号放大器106的第二控制流体入口118相关联的第一压强值(框304)。例如，处理器242可以基于由图2的放大器入口压强传感器250感测、测量和/或检测到的数据和/或信息来确定加压控制流体的与气动信号放大器106的第二控制流体入口118相关联的第一压强值。

图2的处理器242确定加压控制流体的与图2的气动信号放大器106的控制流体出口120相关联的第二压强值(框306)。例如，处理器242可以基于由图2的放大器出口压强传感器252感测、测量和/或检测到的数据和/或信息来确定加压控制流体的与气动信号放大器106的控制流体出口120相关联的第二压强值。在一些示例中，处理器242可以使得放大器出口压强传感器252在第二时间感测、测量和/或检测从气动信号放大器106的控制流体出口120供应的加压控制流体的压强，该第二时间在处理器242使得放大器入口压强传感器250感测、测量和/或检测向气动信号放大器106的第二控制流体入口118供应的加压控制流体的压强的第一时间之后。在一些示例中，第一时间和第二时间之间的差值和/或延迟可以对应于气动信号放大器106提供对供应给气动信号放大器106的输入控制信号126的适当的功能响应(例如，及时的放大)所需的已知的、预定的和/或指定的持续时间。

图2的处理器242将第一压强值与第二压强值进行比较，以确定第一压强值与第二压强值之间的比值(框308)。例如，处理器242可以通过将第一压强值除以第二压强值来确定第一压强值与第二压强值之间的比值。

图2的处理器242确定比值是否满足一个或多个阈值(例如，该比值是否低于上阈值和/或高于下阈值)(框310)。例如，处理器242可以确定比值低于上阈值并且高于下阈值，从而满足阈值(例如，落在范围内)。框310处比值满足阈值的确定指示图2的气动信号放大器106起作用和/或正常工作。框310处比值不满足阈值的确定指示图2的气动信号放大器106不起作用和/或没有正常工作。如果处理器242在框310处确定比值满足阈值，则示例性方法300的控制进行到框312。相反，如果处理器242在框310处确定该比值不满足阈值，则示例性方法300的控制进行到框314。

在框312处，图2的处理器242生成指示图2的气动信号放大器106起作用和/或图2的气动信号放大器106正常工作的一个或多个通知和/或消息，(框312)。在一些示例中，由处理器242在框312处生成的一个或多个通知和/或消息指示：图2的气动信号放大器106充分地增加图2的致动器104的杆和/或活塞移动和/或冲击的速度来打开和/或闭合图2的阀102的流动控制构件110。在一些示例中，处理器242可以使得由处理器242在框312处生成的一个或多个通知和/或消息经由图2的用户接口254的一个或多个输出设备258来呈现。

在框314处，图2的处理器242生成指示图2的气动信号放大器106不起作用和/或图2的气动信号放大器106没有正常工作的一个或多个通知和/或消息(框312)。在一些示例中，由处理器242在框314处生成的一个或多个通知和/或消息指示：图2的气动信号放大器106没有充分地增加图2的致动器104的杆和/或活塞移动和/或冲击的速度来打开和/或闭合图2的阀102的流动控制构件110。在一些示例中，处理器242可以使得由处理器242在框314处生成的一个或多个通知和/或消息经由图2的用户接口254的一个或多个输出设备258来呈现。

在框316处，图2的处理器242确定是否将重复对图2的气动信号放大器106的服务中测试(框316)。例如，处理器242可以经由图2的用户接口254接收一个或多个输入、通知和/或消息，其指示对气动信号放大器106的服务中测试将被重复。如果处理器242在框316处确定对气动信号放大器106的服务中测试将被重复，则示例性方法300的控制返回到框302。相反，如果处理器242在框316处确定对气动信号放大器106的服务中测试将不被重复，则示例性方法300结束。

图4是能够执行指令以实现图3的方法和图2的示例性阀控制器108的示例性处理器平台400。所例示示例的处理器平台400包括图2的示例性处理器242。所例示示例的处理器242是硬件。例如，处理器242可以由来自任何期望系列或制造商的一个或多个集成电路、逻辑电路、微处理器或控制器来实现。所例示示例的处理器242包括本地存储器402(例如，高速缓存)。

所例示示例的处理器242经由总线406与一个或多个示例性传感器404通信。示例性传感器404包括图1和图2的控制器入口压强传感器136和位置传感器138、以及图2的示例性放大器入口压强传感器250和示例性放大器出口压强传感器252。

所例示示例的处理器242还经由总线406与一个或多个示例性信号转换器408通信。示例性信号转换器408包括图1和图2的i/p转换器134。

所例示示例的处理器242还经由总线406与包括易失性存储器410和非易失性存储器412的主存储器通信。易失性存储器410可以由同步动态随机存取存储器(sdram)、动态随机存取存储器(dram)、rambus动态随机存取存储器(rdram)和/或任何其它类型的随机存取存储器器件来实现。非易失性存储器412可以由闪存和/或任何其它期望类型的存储器器件来实现。存储器控制器控制对易失性存储器410和非易失性存储器412的访问。

所例示示例的处理器242还与用于储存软件和/或数据的一个或多个大容量储存设备414通信。这种大容量储存设备414的示例包括软盘驱动器、硬盘驱动器盘、压缩盘驱动器、蓝光盘驱动器、raid系统和数字多功能盘(dvd)驱动器。在所例示示例中，大容量储存设备414包括图2的示例性存储器140。

所例示示例的处理器平台400还包括接口电路416。接口电路416可以通过任何类型的接口标准(诸如以太网接口、通用串行总线(usb)和/或pciexpress接口)来实现。在所例示示例中，图2的示例性输入设备256中的一个或多个连接到接口电路416。输入设备256允许用户将数据和命令输入到处理器242中。输入设备256可以由例如一个或多个按钮、一个或多个开关、键盘、鼠标、麦克风和/或具有触摸屏的液晶显示器来实现。图2的示例性输出设备258中的一个或多个也连接到所例示示例的接口电路416。输出设备258可以由例如用于呈现视觉信息的一个或多个发光二极管、用于呈现听觉信息的一个或多个扬声器和/或用于呈现文本和/或图形信息的显示设备(例如，液晶显示器、阴极射线管显示器等)来实现。因此，所例示示例的接口电路416可以包括诸如图形驱动器芯片和/或处理器之类的图形驱动器。在所例示示例中，输入设备256、输出设备258和接口电路416共同地形成图2的示例性用户接口254。

所例示示例的处理器平台400还包括网络通信接口电路418，以促进经由网络420与外部机器交换数据和/或信号。在一些示例中，可以经由4-20ma接线和/或经由一个或多个通信协议(包括例如foundationfieldbus、高速公路可寻址远程传感器(hart)、传输控制协议/互联网协议(tcp/ip)、profinet、modbus和/或以太网)来促进网络420。

用于实现图3的方法的经编码的指令422可以储存在本地存储器402中、在易失性存储器410中、在非易失性存储器412中、在大容量储存设备414中和/或在可移动的有形计算机可读储存介质(例如cd或dvd)上。

从前述内容可知，将会理解，所公开的方法、装置和系统有利地提供了对阀系统的气动信号放大器进行服务中测试的能力。结果，避免了当测试气动信号放大器的功能时通常需要的与使气动信号放大器和/或阀系统的阀停止服务相关联的成本、不便和其它困难。

在一些公开的示例中，一种用于对操作地耦接到阀控制器和致动器的气动信号放大器进行服务中测试的方法包括：响应于测试启动信号，通过利用阀控制器的处理器执行一个或多个指令来向气动信号放大器的入口供应加压控制流体。在一些公开的示例中，气动信号放大器是增压器。在一些公开的示例中，致动器是操作地耦接到阀的单作用致动器。在一些公开的示例中，致动器是隔膜致动器或活塞致动器中的一种。

在一些公开的示例中，该方法包括：通过利用处理器执行一个或多个指令来确定加压控制流体的第一压强值，第一压强值对应于加压控制流体在气动信号放大器的入口处的入口压强。在一些公开的示例中，确定第一压强值包括：经由第一压强传感器测量加压控制流体在气动信号放大器的入口处的入口压强。在一些公开的示例中，该方法包括：通过利用处理器执行一个或多个指令来确定加压控制流体的第二压强值，第二压强值对应于加压控制流体在气动信号放大器的出口处的出口压强。在一些公开的示例中，确定第二压强值包括：经由第二压强传感器测量加压控制流体在气动信号放大器的出口处的出口压强。

在一些公开的示例中，该方法包括：通过利用处理器执行一个或多个指令来确定第一压强值与第二压强值之间的比值。在一些公开的示例中，确定比值包括：将第一压强值除以第二压强值。在一些公开的示例中，该方法包括：通过利用处理器执行一个或多个指令来确定比值是否满足阈值。在一些公开的示例中，该方法包括：响应于确定为比值满足阈值，通过利用处理器执行一个或多个指令来生成指示气动信号放大器起作用的通知。在一些公开的示例中，该方法包括：响应于确定为比值不满足阈值，通过利用处理器执行一个或多个指令来生成指示气动信号放大器不起作用的通知。

在一些公开的示例中，一种用于对气动信号放大器进行服务中测试的装置包括阀控制器，该阀控制器被配置为操作地耦接到气动信号放大器和致动器。在一些公开的示例中，该装置的阀控制器包括处理器，该处理器被配置为响应于测试启动信号来向气动信号放大器的入口供应加压控制流体。在一些公开的示例中，气动信号放大器是增压器。在一些公开的示例中，致动器是操作地耦接到阀的单作用致动器。在一些公开的示例中，致动器是隔膜致动器或活塞致动器中的一种。

在一些公开的示例中，阀控制器的处理器被配置为确定加压控制流体的第一压强值，第一压强值对应于加压控制流体在气动信号放大器入口处的入口压强。在一些公开的示例中，确定第一压强值包括经由第一压强传感器测量加压控制流体在气动信号放大器的入口处的入口压强。在一些公开的示例中，阀控制器的处理器被配置为确定加压控制流体的第二压强值，第二压强值对应于加压控制流体在气动信号放大器的出口处的出口压强。在一些公开的示例中，确定第二压强值包括经由第二压强传感器测量加压控制流体在气动信号放大器的出口处的出口压强。

在一些公开的示例中，阀控制器的处理器被配置为确定第一压强值与第二压强值之间的比值。在一些公开的示例中，确定比值包括将第一压强值除以第二压强值。在一些公开的示例中，阀控制器的处理器被配置为确定比值是否满足阈值。在一些公开的示例中，阀控制器的处理器被配置为响应于确定为比值满足阈值，生成指示气动信号放大器起作用的通知。在一些公开的示例中，阀控制器的处理器被配置为响应于确定为比值不满足阈值，生成指示气动信号放大器不起作用的通知。

在一些公开的示例中，一种有形的机器可读储存介质包括指令，所述指令在被执行时使得阀控制器的处理器响应于测试启动信号来向气动信号放大器的入口供应加压控制流体，该气动信号放大器操作地耦接到阀控制器和致动器。在一些公开的示例中，气动信号放大器是增压器。在一些公开的示例中，致动器是操作地耦接到阀的单作用致动器。在一些公开的示例中，致动器是隔膜致动器或活塞致动器中的一种。

在一些公开的示例中，所述指令在被执行时使得阀控制器的处理器确定加压控制流体的第一压强值，第一压强值对应于加压控制流体在气动信号放大器的入口处的入口压强。在一些公开的示例中，确定第一压强值包括经由第一压强传感器测量加压控制流体在气动信号放大器的入口处的入口压强。在一些公开的示例中，所述指令在被执行时使得阀控制器的处理器确定加压控制流体的第二压强值，第二压强值对应于加压控制流体在气动信号放大器的出口处的出口压强。在一些公开的示例中，确定第二压强值包括经由第二压强传感器测量加压控制流体在气动信号放大器的出口处的出口压强。

在一些公开的示例中，所述指令在被执行时使得阀控制器的处理器确定第一压强值与第二压强值之间的比值。在一些公开的示例中，确定比值包括将第一压强值除以第二压强值。在一些公开的示例中，所述指令在被执行时使得阀控制器的处理器确定比值是否满足阈值。在一些公开的示例中，所述指令在被执行时使得阀控制器的处理器响应于确定为比值满足阈值，生成指示气动信号放大器起作用的通知。在一些公开的示例中，所述指令在被执行时，使得阀控制器的处理器响应于确定为比值不满足阈值，生成指示气动信号放大器不起作用的通知。

虽然本文已经公开了某些示例性方法、装置、制品和系统，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利涵盖了相当地落在本专利的权利要求的范围内的所有方法、装置、制品和系统。例如，虽然本文公开的示例性方法、装置、制品和系统引用单作用致动器，但是本专利的覆盖范围还扩展到结合双作用致动器来实现的方法、装置、制品和系统。当结合双作用致动器来实现这样的方法、装置、制品和系统时，单独的气动信号放大器可以操作地耦接到双作用致动器的相应控制流体入口，并且阀控制器可以包括针对每个这样的气动信号放大器的相应成对的放大器入口压强传感器和放大器出口压强传感器。