具有电子阀检漏系统的气阀的制作方法_2

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示例。然而,在一些情况下,可想到的是,气阀组件10可以具有单个阀密封构件22a,或三个或更多个串联或并联的阀密封构件22,根据需要而定。
[0024]在一些情况下,阀组件10可以包括在进口 14与出口 16之间限定出的特征口(characterized port)。特征口可以任何口(例如,流体阀口 20或其它口或限制部,流体通道18可以行进穿过它们),在此处或穿过此处可以对流动穿过其中的流体进行分析。例如,如果阀口 20的流动阻力在阀密封构件22的一定行程范围内是已知的,则一个或多个气阀口 20中的这个气阀口可以被看作特征口。如此一来,并且在一些情况下,特征口可以是具有被构造成处于打开位置以及处于关闭位置的阀密封构件22的口 20。替代地,或附加地,特征口可以不对应于具有阀密封构件22的气阀口 20。相反,特征口可以是任何收缩部或特征部,横穿它们可以测量压力下降和/或可以确定流量(flow rate)。
[0025]特征口可以用各种流量来表征,以表示横穿特征口的压力下降与穿过流体通道18的流量之间的关系。在一些情况下,可以用一个或多个压力传感器42、43、44和/或38直接测量压力下降。在另一些情况下,可以从例如阀构件的当前位置推断出压力下降。这些仅仅是一些示例。在一些情况下,所述关系可以被存储在存储器37中,比如RAM、R0M、EEPR0M、其它易失性或非易失性存储器、或气阀组件10的任何其它适当的存储器,但这不是必需的。
[0026]在一些情况下,气阀组件10可以包括流量模块28,用于感测流动穿过流体通道18的流体的一种或多种参数,并且在一些情况下,确定与流动穿过流体通道18的流体的气体流量相关的量度(measure)。流量模块28可以包括压力块(承压块)或压力传感器组件24、温度传感器34、阀构件位置传感器48和/或阀控制器26,在其它组件中,用于感测、监测和/或分析流动穿过流体通道18的流体的参数的传感器和/或系统,如在图9和10中可看出的。
[0027]可想到的是,流量模块28可以采用有助于确定与穿过流体通道18的流体的流量相关的量度的任何类型的传感器,比如压力传感器、流量传感器、阀位置传感器、温度传感器、电流传感器、气体传感器、氧气传感器、C0传感器、C02传感器、和/或任何其它类型的传感器,根据需要而定。在一个示例中,流量模块28(其在一些情况下可以是阀控制器26的一部分)可以构造成监测横穿特征口的差动压力,并且在一些情况下,监测气阀组件10的一个或多个阀密封构件22的位置。来自监测的信息可以被流量模块28采用来确定和/或监测穿过流体通道18的流体的流量。例如,流量模块28可以至少部分地基于与横穿特征口的压力下降相关的量度以及存储器37中的预存储关系,来确定与穿过流体通道18的气体流量相关的量度。在一些情况下,气阀组件10的一个或多个阀密封构件22的当前位置也可以被纳入考量(例如阀是否打开30%、50%或75%)。
[0028]在一些情况下,流量模块28可以构造成将穿过流体通道18的流体的流量输出到显示器或远程装置。在一些情况下,若需要的话,流量模块28可以维持穿过流体通道18 (例如一段时间段内)的累积气体流量。与气体流相关的量度可以包括但并不局限于:与气阀组件10的出口 16连接的装置或器具的燃料消耗的量度。
[0029]可想到的是,阀控制器或阀控制块26 (见图8-10)可以物理地固定或联接至阀体12,或者相对于阀体12固定或联接。阀控制器26可以构造成控制和/或监测阀口 20的阀密封构件22的位置或状态(例如,打开位置和关闭位置),和/或执行其它功能和分析,根据需要而定。在一些情况下,阀控制块26可以构造成靠其自己的意志,响应于来自其它系统的控制信号(例如,系统级或中央建筑物控制器)和/或响应于与特征阀口上游、中间和/或下游的感测压力相关的所接收到的量度、与横穿特征阀口感测到的差动压力相关的量度、与特征阀口的上游、中间和/或下游感测到的温度相关的量度,和/或响应于其它量度,来关闭或打开气阀构件或阀密封构件22,根据需要而定。
[0030]存储器37 (其在一些情况下可以是阀控制器26的一部分或与阀控制器26通信)可以构造成记录与感测压力、感测差动压力、感测温度和/或其它量度相关的数据。阀控制器26可以访问这些设置以及该数据,并且在一些情况下,将数据和/或对数据的分析通信(例如,通过有线或无线通信链路100)至其它系统(例如,系统级或中央建筑物控制器),如在图9和10中看出的。存储器37和/或其它存储器可以被编程和/或开发成包含软件,以影响本文描述的构造中的一个或多个。
[0031]在一些情况下,阀控制器26可以视为流量模块28的一部分,流量模块28可以视为阀控制器26的一部分,或者流量模块28和阀控制器26可以视为单独的系统或装置。例如,阀控制器26可以相对于阀体12和一个或多个气阀口 20联接,其中阀控制器26可以构造成控制阀密封构件22在阀口 20内的位置(例如,打开或关闭位置,包括各个打开位置)。在一些情况下,阀控制器26可以联接至本地传感器和/或与本地传感器通信,所述本地传感器包括但不限于压力传感器组件24 (例如,用于低气压/高气压限制功能,阀检漏系统测试等)、流量传感器(例如,用于测量气体消耗等)、温度传感器34 (例如,用以监测关键部件比如致动器或其它部件等的温度)、位置传感器48、电流消耗传感器(例如,用于感测致动器或整个系统的电流消耗等)、气体传感器、氧气传感器、一氧化碳(C0)传感器、二氧化碳(C02)传感器、循环传感器和/或循环计数器、计时器(例如,用以测量打开阀和/或关闭阀的时间量)、和/或其它传感器和组件,根据需要而定。
[0032]阀控制器26可以包括一个或多个远程传感器输入装置或者可以与一个或多个远程传感器输入装置通信,用于接收来自位于阀体12、阀口 20和/或阀致动器30外的一个或多个远程定位的传感器的一个或多个感测参数。例如,一个或多个远程传感器可以包括但不限于以下中的一个或多个:压力传感器、流量传感器、温度传感器、位置传感器、电流消耗传感器、气体传感器、氧气传感器、一氧化碳(C0)传感器、二氧化碳(C02)传感器、循环传感器和/或循环计数器、和/或一个或多个其它远程传感器。
[0033]在图8的例示性实施例中,阀控制器26可以构造成监测横穿特征口的差动压力。在一些情况下,阀控制器26可以监测横穿流体阀口 20的差动压力,和/或监测与流体阀口 20 (例如,第一阀口 20a)上游的压力相关的量度,和/或与流体阀口 20 (例如,第二阀口20b)下游的压力相关的量度。阀控制器26也可以构造成监测阀密封构件22在阀口 20中的轴向位置(例如,见图14-17)。作为结果,阀控制器26可以确定穿过特征口的流体的流量,其中阀控制器26可以至少部分地基于监测到的差动压力和/或监测到的上游和下游压力,协同横穿特征口的压力下降与流量之间的预特征化关系,来确定流量(以及有时的流体消耗)。在一些情况下,阀密封构件22的监测到的轴向定位也可以被纳入考量,特别是在阀密封构件22可以占据完全关闭与完全打开位置之间的一个或多个中间打开位置时。当如此设置时,横穿特征口的压力下降与流量之间的预特征化关系可以取决于阀密封构件22的当前轴向定位。
[0034]在一些情况下,阀控制器26可以包括确定块(determining block),其可以包括微控制器36或类似物,其可以包括存储器37或与存储器37通信,所述存储器37比如为非易失性存储器。替代地,或附加地,确定块(例如微控制器36)可以联接至阀控制块或阀控制器26,或者可以被构造在阀控制块或阀控制器26内。确定块可以构造成存储和/或监测一个或多个参数,其可以在确定与穿过流体通道18的流体流量相关的量度时使用。确定块(例如微控制器36)可以构造成使用存储在存储器37中的存储和/或监测参数(例如横穿特征口的压力下降与穿过流体通道18的流量之间的关系),来帮助确定与穿过流体路径或流体通道18的流体流量相关的量度。
[0035]例如,确定块(例如微控制器36)可以构造成至少部分地基于存储的和/或监测到的量度来确定和/或监测某量度(例如,穿过特征口的流体的流量或其它相似或不同的量度,根据需要而定),所述存储的和/或监测到的量度包括但不限于:与横穿特征阀口的压力下降相关的量度或特征阀口上游和下游的其它与压力相关的量度;流动穿过流体通道18的流体的温度;和/或与阀密封构件22在气阀口 20处的当前位置或特征口处的开口大小相关的量度。在一个示例中,确定块(例如微控制器36)可以包括非易失性存储器,其构造成存储阀组件10的打开曲线,其中打开曲线可以至少部分地表征根据阀密封构件22的感测轴向位置变化的流量,以及横穿特征阀口 20感测到的差动压力或在特征阀口 20处或邻近特征阀口 20以其它方式确定的压力(例如,已知上游气动压力降低阀(PRV)的设定点,因为PRV的设定点压力可以基本上等于特征阀口的入口处的压力),并且可以有助于确定流体通道18中的瞬时和/或累积流体(例如,燃料)流量和/或与阀组件10处于流体连通的器具的消耗量。
[0036]可想到的是,确定块(例如微控制器36)可以连续地或非连续地控制、存储和/或监测阀密封构件22在阀口 20内的位置(例如,轴向或旋转位置或打开/闭合状态或其它位置),监测横穿特征口的差动压力,和/或监测特征口上游和/或下游的温度。另外,微控制器36可以连续地或非连续地确定穿过特征口的流体的流量,其中微控制器36可以构造成在其存储器中或另一位置中记录流动穿过特征口的流体的瞬时流量、累积流量和/或基于阀密封构件22的位置以及在某时刻处或在指定或所需时间段内确定的流量所确定的瞬时或累积(例如,总)流体消耗。另外,确定块(例如微控制器36)可以构造成报告瞬时流量、累积流量、给定时间段内的总或累积流体消耗、和/或其它确定和/或阀组件状态。确定块(例如微控制器36)可以将瞬时流量、累积流量、流动穿过特征口的流体的总或累积消耗、和/或其它确定和/或阀组件状态报告给整个系统控制器50 (例如,建筑物/工业自动化系统(BAS/IAS)控制器)的系统显示器52、器具/系统控制器60 (其中器具可以构造成接收流动的流体)的器具显示器62、邻近气阀组件10的显示器、或任何其它显示器、装置、控制器和/或存储器,根据需要而定。
[0037]在一些情况下,阀控制器26可以包括阀致动器30或与阀致动器30通信,所述阀致动器30与步进电动机94协同操作,或者其它装置构造成将阀密封构件22定位在阀口 20中。阀致动器30和/或步进电动机94可以与阀控制器26的微控制器36通信,并且微控制器36可以构造成控制、监测和/或记录阀密封构件22在阀口 20内的位置(例如,轴向位置、径向位置等),这是通过阀致动器30(例如,阀致动器30可以构造成实现将阀密封构件22锁定(例如,阀致动器30关闭)或解锁(例如,阀致动器30接通)在特定位置)以及步进电动机94(例如,步进电动机94可以构造成调节阀密封构件22在其未锁定在特定位置时的位置),或者只通过步进电动机94。替代地,或附加地,微控制器36可以构造成通过与位置传感器48的连接或者通过其它手段,来监测和记录阀密封构件22在阀口 20内的位置。
[0038]阀控制器26可以包括I/O或通信界面110,其具有的通信协议用于将数据传输至一个或多个远程装置和/或以其它方式与一个或多个远程装置通信,所述一个或多个远程装置可以定位成远离阀组件10 (例如,包括定位成远离阀组件10的控制器60的燃烧器具、远程显示器、电子访问工具或密钥和/或其它远程装置)。通信界面110可以是有线或无线通信界面,其中有线或无线通信界面110可以构造成与预定的通信总线协议或其它通信协议兼容。有线链路可以是低电压的(例如24V、5V、3V等),其可以减少与线电压布线方案相关的某些问题。例如,通信界面110(使用预定的通信总线协议或其它通信协议)可以构造成将一个或多个阀状态、与阀状态相关的一个或多个量度、与穿过流体通道18的流体流相关的一个或多个状态、和/或一个或多个诊断参数、状态或事件输出和/或通信至定位成邻近或远离阀组件10的装置。
[0039]在由阀组件的传感器或与阀组件通信的传感器感测到的监测参数的说明性示例中,阀控制器26的微控制器36可以通过阀致动器30和步进电动机94连续地或非连续地监测和记录阀密封构件22在阀口 20内的位置(例如,轴向位置、径向位置等),并且微控制器36可以将阀密封构件22在阀口 20内的感测和/或监测到的位置表示为阀密封构件22的预定位置。阀密封构件22的预定位置可以是阀密封构件22所在或将要所在的位置,而由位置传感器系统48感测到的阀密封构件22的位置可以视为阀密封构件22在阀口 20内的实际位置。
[0040]在示例中,阀控制器26可以构造成执行电子操作循环计数,或者可以包括电子计数器,其构造成在例如气阀组件10的寿命期间,或者在一些其它时间段中,计数阀密封构件22的每个操作阀循环。在一些情况下,阀控制器26的微处理器36可以构造成监测阀口20的操作循环的总数(例如,燃料阀密封构件22从关闭位置被操作到打开位置并且回到关闭位置的次数)以及与之相关的量度。在一些情况下,微处理器36可以将这种数据存储在非易失性存储器中,比如存储器37中,有时以防干扰的方式,以达到记录保持和/或其它目的。微处理器36可以通过数种不同方式中的一种或多种来监测阀密封构件22的循环的数量。例如,微处理器36可以通过监测第一主阀开关72和/或第二主阀开关74通电的次数来监测阀密封构件22的循环的数量,或者在一个或多个控制信号可以被提供至控制燃料阀致动器30何时选择性地移动(例如,打开或关闭)阀密封构件22的燃料阀致动器30的情况下,微处理器36可以监测一个或多个控制信号。
[0041]阀控制器26在一些情况下可以通过接收直接来自定位成远离阀组件10的装置的信号来监测主阀开关72、74,主阀开关72、74可以定位在所述阀组件10上(例如见图11-12)。开关(主阀开关72、74和安全开关70(以下论述))可以是能够执行开关功能的任何机构,包括但不限于继电器、晶体管和/或其它固态开关和电路装置和/或其它开关。阀控制器26可以包括电口(electrical port),有时与通信界面110 (以下论述)分离,用于接收来自定位成远离阀组件10的装置的一个或多个控制信号。经由电口接收到的一个或多个控制信号可以包括但不限于:第一阀口 20a控制信号,其可以至少部分地经由第一阀致动器30a控制第一阀密封构件22a的位置;和第二阀口 20b控制信号,其可以至少部分地经由第二阀致动器30b控制第二
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