确定阀上的磨损制造技术

本发明专利技术涉及确定阀上的磨损。一种用于阀结构的控制单元（16），其中，控制单元被设计为控制致动器（14），使得所述致动器执行第一数目的阀循环，在第一阀循环的执行之后从传感器（15）读取第一信号并且处理其以形成阀元件（1、2、3）的位置的第一测量值，在读取第一信号之后控制致动器（14），使得所述致动器执行第二数目的阀循环，在第二阀循环的执行之后从传感器（15）读取第二信号并且处理其以形成阀元件（1、2、3）的位置的第二测量值，基于第一测量值和第二测量值和第二数目的阀循环确定老化状态，与预定阈值进行比较，以及根据比较输出预定输出信号。

【技术实现步骤摘要】
确定阀上的磨损
本公开涉及用于调整气体和/或液体流体的流动的阀。尤其，本公开涉及在这种阀上的磨损的识别。
技术介绍
用于气体和/或液体流体的阀具有入口、出口以及在入口和出口之间的流体路径。阀元件布置在流体路径中，阀元件具有关闭位置。在其关闭位置中，阀元件防止流体沿着在入口和出口之间的流体路径的流动。而且，阀元件具有至少一个打开位置。在其打开位置中，阀元件允许流体沿着在入口和出口之间的流体路径的流动。在阀元件的关闭位置中，阀元件的阀盘安置在阀元件的阀座上。在许多情形中，阀盘和阀座使用弹性元件，诸如例如由（硅酮和/或丁二烯）橡胶制成的O型圈彼此密封。弹性元件有利地安装在阀盘和/或阀座上。在操作期间，弹性元件经受老化。不完全可逆的弹性元件的状态的恶化发生，例如由于永久变形。在该类型的永久变形的情形中，老化的元件的回复力不再足以逆转由阀元件的关闭导致的变形。通过例如流动通过阀的流体（其化学腐蚀弹性元件）可以加速该老化。该老化还可能通过具有高于或低于所使用的密封元件容许的温度范围的温度的流体加速。此外，过度的压力能够导致对弹性元件的永久损坏。专利申请WO2010/056111A1公开了一种带有传感器的电磁阀，传感器用于确定阀的移动芯的升程/速度和/或加速度，作为失效模式和老化状态的指示。WO2010/056111A1于2009年十一月十二日申请，且在2010年五月二十日公布。来自WO2010/056111A1的结构包括用于确定阀元件8的位置的传感器17。同时，速度和加速度被确定。所确定的值与所存储的极限值比较。当超过第一阈值时，发射信号作为需要维护的指示。阀通常安装在混凝土墙和/或地下室天花板后面。来自WO2010/056111A1的结构不强制实现诊断数据通过混凝土墙和/或地下室天花板的发射。来自WO2010/056111A1的结构在大数目的阀循环内对老化状态进行比较评估方面也未被优化。本公开的目的是改善对用于气体和/或液体流体，尤其是燃料，的阀的老化的诊断。
技术实现思路
本公开教导了一种用于调整气体和/或液体阀的流动的改善的阀。此处公开的阀包括作为固定元件的阀座和作为移动元件的阀盘。弹性元件安装在阀座和阀盘之间。在阀元件的关闭状态中，弹性元件将阀座与阀盘密封。传感器，优选地升程传感器，检测阀盘的位置。此外，循环计数器检测阀打开和/或阀关闭的数目。此处公开的阀被设计为执行第一数目的阀循环，换言之，包括阀打开和阀关闭的操作。在第一数目的阀循环之后，使用传感器确定阀元件的第一状态。之后，执行第二数目的阀循环。在执行第二数目的阀循环之后，确定阀元件的第二状态。现在比较第一状态与第二状态。在第一和第二状态之间的区别可选地基于第二数目的阀循环。结果形成为第一状态、第二状态以及循环的数目的（直接）函数。结果能够取得值，其表明完美阀状态和/或需要维护的阀状态和/或有缺陷的阀状态。使用本公开的主要权利要求解决改善的阀的所述问题。在从属权利要求中涉及具体实施例。本公开的相关目的在于，阀元件的第一状态的确定包括从传感器接收第一信号，和/或处理所接收的第一信号以形成第一测量值，和/或处理第一测量值以形成第一状态。所接收的第一信号优选地被使用模拟-至-数字转换器处理以形成第一测量值。本公开的相关目的还在于，阀元件的第二状态的确定包括从传感器接收第二信号和/或处理所接收的第二信号以形成第二测量值和/或处理第二测量值以形成第二状态。所接收的第二信号优选地被使用模拟-至-数字转换器处理以形成第二测量值。本公开的另外相关目的在于，第一数目的阀循环包括至少一个、至少两个、至少五个或至少十个阀循环。因此，在新的状态中不执行阀状态的第一确定。本公开的另外相关目的还在于，第二数目的阀循环包括至少一个、至少两个、至少五个或至少十个阀循环。本公开的目的还在于，阀包括警报显示器。所形成的结果被使用警报显示器输出至用户。警报显示器优选地是屏幕和/或发光二极管。本公开的目的还在于，阀包括通信接口。所形成的结果被使用通信接口发送。通信接口优选地被设计为用于无线和/或用于有线通信。通信接口优选地具有通信总线协议，和/或与通信总线协议兼容。所形成的结果被借助于通信接口使用通信总线协议发送。可选地，所形成的结果被借助于通信接口使用通信总线协议以加密形式发送。附图说明使用如下详细描述，本领域技术人员将可得到各种细节。各个实施例不是限制性的。说明书所附的图可以如下描述：图1示意性地示出处于新品状态或者略微老化状态中的阀元件。图2示意性地示出带有处于老化状态中的弹性元件的阀元件。图3示出阀升程根据阀循环和/或操作时段的进程的曲线图。图4示意性地示出使用致动器和传感器，阀元件至阀控制单元的联接。具体实施方式图1示出带有阀盘1和阀座3a、3b的阀元件。弹性元件2被安装在阀盘1上。弹性元件2以如下方式布置，使得其位于阀盘1和阀座3a、3b之间。图1示出处于新品状态和/或略微老化状态中的阀元件。该类型的阀元件通常被布置在阀的入口和出口之间的阀的流体路径中。阀元件具有关闭状态，在关闭状态中，其防止流体沿着在入口和出口之间的流体路径的流动。在该状态中，弹性元件2安置在阀盘1和阀座3a、3b之间，使得防止流体通过开口4的流动。阀元件还具有打开状态，在打开状态中，其允许流体沿着在入口和出口之间的流体路径的流动。在该状态中，弹性元件2与阀座3a、3b间隔开，使得流体的流动能够传递通过开口4。理想地，在打开状态和关闭状态之间，存在状态的连续，在其中，阀元件打开占据特定百分比。阀元件的关闭状态对应于百分之0的打开。阀元件的上述打开状态对应于百分之100的打开。根据一个特定实施例，阀元件能够以有限数目的分立阶段打开和/或关闭。气体和/或液体流体例如能够被认为是流体。尤其，能够考虑易燃的气体流体和/或易燃的液体流体。那些气体和/或易燃流体能够表现出许多温度和/或压力。在图1中所示的实施例中，弹性元件2被紧固至阀盘1。本领域技术人员能够例如将弹性元件2铆接至阀盘1和/或将弹性元件2胶合至阀盘1。本领域技术人员还能使用燕尾槽将弹性元件2紧固至阀盘1。将弹性元件2紧固至阀盘1的所述可能不是穷尽的。弹性元件2优选地例如通过注射模塑和/或挤出由塑料材料制成。尤其聚合物，诸如硅酮和/或基于丁二烯的聚合物和/或基于六氟丙烯和1,1-二氟乙烯的二元聚合物或三元共聚物和/或基于四氯乙烯和六氟丙烯以及1,1-二氟乙烯的三元共聚物，能够被认为是塑料材料。在图1中所示出的示例中，弹性元件2被紧固至阀盘1。阀盘1和弹性元件2因此是移动元件的部分。在替代实施例中，弹性元件2被紧固至阀座3a、3b。阀盘1和弹性元件2因此是固定元件的部分。本领域技术人员还将来自本公开的教导应用至该类型的阀元件。本领域技术人员能够例如将弹性元件2铆接至阀座3a、3b，和/或将弹性元件2胶合至阀座3a、3b，和/或通过涂胶将弹性元件2安装在阀座3a、3b上。本领域技术人员还能使用燕尾槽将弹性元件2紧固至阀座3a、3b。将弹性元件2紧固至阀座3a、3b的所述可能不是穷尽的。阀元件的移动部分1、2能够优选地借助于挺杆轴向地5移动。出于该目的，挺杆连接至阀盘1。挺杆因此与阀元件的移动部分1、2一起移动。以这种方式，阀元件能够通过挺杆从其打开位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于阀结构的控制单元，所述控制单元（16）包括输出装置，所述阀结构包括能调整阀元件（1、2、3），其中，所述能调整阀元件（1、2、3）具有打开位置和关闭位置，所述阀结构还包括致动器（14）和传感器（15），其中，所述致动器（14）和所述传感器（15）直接或间接地联接至所述阀元件（1、2、3），其中，所述致动器（14）和所述传感器（15）通信地连接到所述控制单元（16），且所述控制单元（16）被设计为控制所述致动器（14），使得所述致动器（14）执行一数目的阀循环，其中，阀循环包括将所述阀元件（1、2、3）调整到其打开位置中，以及将所述阀元件（1、2、3）调整到其关闭位置中，其中，所述传感器（15）被设计为生成对应于所述阀元件（1、2、3）的位置的信号，其中，所述控制单元（16）被设计为控制所述致动器（14），使得所述致动器（14）执行包括至少一个阀循环的第一数目的阀循环，在执行所述第一数目的阀循环之后从所述传感器（15）读取第一信号，并且处理其以形成所述阀元件（1、2、3）的位置的第一测量值，以及在读取所述第一信号之后控制所述致动器（14），使得所述致动器（14）执行包括至少一个阀循环的第二数目的阀循环，以及在执行所述第二数目的阀循环之后从所述传感器（15）读取第二信号，并且处理其以形成所述阀元件（1、2、3）的位置的第二测量值，以及，基于所述第一测量值和所述第二测量值以及所述第二数目的阀循环，确定磨损程度并且将其与预定阈值比较，以及如果所述磨损程度超过所述预定阈值，则使用所述输出装置输出预定输出信号。...

【技术特征摘要】
2017.07.17 EP 17181746.31.一种用于阀结构的控制单元，所述控制单元（16）包括输出装置，所述阀结构包括能调整阀元件（1、2、3），其中，所述能调整阀元件（1、2、3）具有打开位置和关闭位置，所述阀结构还包括致动器（14）和传感器（15），其中，所述致动器（14）和所述传感器（15）直接或间接地联接至所述阀元件（1、2、3），其中，所述致动器（14）和所述传感器（15）通信地连接到所述控制单元（16），且所述控制单元（16）被设计为控制所述致动器（14），使得所述致动器（14）执行一数目的阀循环，其中，阀循环包括将所述阀元件（1、2、3）调整到其打开位置中，以及将所述阀元件（1、2、3）调整到其关闭位置中，其中，所述传感器（15）被设计为生成对应于所述阀元件（1、2、3）的位置的信号，其中，所述控制单元（16）被设计为控制所述致动器（14），使得所述致动器（14）执行包括至少一个阀循环的第一数目的阀循环，在执行所述第一数目的阀循环之后从所述传感器（15）读取第一信号，并且处理其以形成所述阀元件（1、2、3）的位置的第一测量值，以及在读取所述第一信号之后控制所述致动器（14），使得所述致动器（14）执行包括至少一个阀循环的第二数目的阀循环，以及在执行所述第二数目的阀循环之后从所述传感器（15）读取第二信号，并且处理其以形成所述阀元件（1、2、3）的位置的第二测量值，以及，基于所述第一测量值和所述第二测量值以及所述第二数目的阀循环，确定磨损程度并且将其与预定阈值比较，以及如果所述磨损程度超过所述预定阈值，则使用所述输出装置输出预定输出信号。2.根据权利要求1所述的控制单元，其中，所述控制单元（16）被设计为从所述第一测量值和所述第二测量值计算测量值差，以及基于计算的测量值差和所述第二数目的阀循环来确定磨损程度。3.根据权利要求1所述的控制单元，其中，所述控制单元（16）被设计为从所述第一测量值和所述第二测量值计算差的值，以及基于计算的值和所述第二数目的阀循环来确定磨损程度。4.根据权利要求1所述的控制单元，其中，所述控制单元（16）被设计为根据所述第二数目的阀循环计算负载特征值，以及基于所述第一测量值和所述第二测量值以及所述负载特征值来确定磨损程度。5.根据权利要求1所述的控制单元，其中，所述控制单元（16）被设计为根据所述第二数目的阀循环计算负载特征值，以及基于所述第一测量值和所述第二测量值并且参考所述负载特征值来确定磨损程度。6.根据权利要求1所述的控制单元，其中，所述控制单元（16）被设计为从所述第一测量值和所述第二测量值计算测量值差，以及根据所述第二数目的阀循环计算负载特征值，以及基于所述测量值差和所述负载特征值来确定磨损程度。7.根据权利要求1或6中的一项所述的控制单元，其中，所述控制单元（16）被设计为从所述第一测量值和所述第二测量值计算测量值差，以及根据所述第二数...

【专利技术属性】
技术研发人员：A维根德，M维策尔，R罗赫施米德，T格诺斯，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE