【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制和监测致动阀的系统和方法相关申请的交叉参考本申请要求于2017年12月21日提交的标题为“SYSTEMSANDMETHODSFORMONITORINGACTUATEDVALVES”的美国临时专利申请序列号62/608,771、于2017年12月21日提交的标题为“ACTUATEDVALVESYSTEMSWITHREDUCEDACTUATORRETURNFORCE”的美国临时专利申请序列号62/608,777以及于2018年7月2日提交的标题为“SYSTEMSANDMETHODSFORCONTROLANDMONITORINGOFACTUATEDVALVES”的美国临时专利申请序列号62/693,009的优先权和全部权益，所述申请中的每一者的全部公开内容以引用方式并入本文。
技术介绍
致动器通常用于控制阀和其他流体系统部件的操作。致动器可以具有任何数量的不同设计，包括气动、液压、电动等。流体驱动的致动器使用诸如空气的加压流体来移动一个或多个流体驱动的致动器构件(例如，活塞、隔膜、波纹管等)，以便移动阀元件(例如，旋转阀杆、塞子、隔膜和/或波纹管)以控制(例如，关闭、计量、方向控制)穿过阀的系统流体。常规的致动阀组件使用弹簧偏置的气动致动器，以便在致动位置(响应于致动器入口端口的加压以克服偏置弹簧并移动致动器活塞和连接的阀构件)与正常或返回位置(响应于致动器入口压力的排放以及致动器活塞和阀构件的弹簧移动)之间进行两位置操作。由活塞式致动器致动的阀的循环寿命通常受到致动器活塞密封件(例如，O型环或垫圈)的限制，所述...
【技术保护点】
1.一种监测用于阀的流体驱动的致动器的性能的方法，所述方法包括：/n在第一时间段期间，通过致动器供应管线将加压流体供应到所述致动器的入口端口以操作所述致动器；/n在所述第一时间段期间测量与所述致动器供应管线中的流体流动状况相对应的变化；以及/n分析所测量变化以识别所述阀和所述致动器中至少一者的不符合要求的状况；以及/n生成传达所识别的不符合要求的状况的输出。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171221 US 62/608,771;20171221 US 62/608,777;20181.一种监测用于阀的流体驱动的致动器的性能的方法，所述方法包括：
在第一时间段期间，通过致动器供应管线将加压流体供应到所述致动器的入口端口以操作所述致动器；
在所述第一时间段期间测量与所述致动器供应管线中的流体流动状况相对应的变化；以及
分析所测量变化以识别所述阀和所述致动器中至少一者的不符合要求的状况；以及
生成传达所识别的不符合要求的状况的输出。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述流体流动状况包括所述致动器供应管线内的流体流速。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述流体流动状况包括所述致动器供应管线内的流体压力。
4.根据权利要求1所述的方法，其中通过所述致动器供应管线将所述加压流体供应到所述致动器入口端口包括：操作与所述致动器供应管线连接的导向阀。
5.根据权利要求4所述的方法，其中与所述流体流动状况相对应的所述变化是在所述导向阀的上游测量的。
6.根据权利要求4所述的方法，其中与所述流体流动状况相对应的所述变化是在所述导向阀的下游测量的。
7.根据权利要求4所述的方法，其还包括：在所述导向阀的上游提供加压流体腔室，其中与所述流体流动状况相对应的所述变化包括在所述第一时间段内所述腔室内的压力变化。
8.根据权利要求1所述的方法，其还包括：在所述第一时间段期间从所述致动器供应管线释放所述加压流体，以使所述致动器返回到正常位置。
9.根据权利要求8所述的方法，其中在所述第一时间段期间从所述致动器供应管线释放所述加压流体包括：在所述致动器供应管线内保持非致动流体压力，其中将所生成的曲线与预定可接受曲线进行比较包括：识别出所述致动器供气管线内的所述压力的减小与通过所述致动器的泄漏相一致。
10.根据权利要求1所述的方法，其中分析所测量变化以识别所述阀和所述致动器中至少一者中的不符合要求的状况包括：识别出所述致动器供气管线内的所述压力的减小与通过所述致动器的泄漏相一致。
11.根据权利要求1所述的方法，其中分析所测量变化以识别所述阀和所述致动器中至少一者中的不符合要求的状况包括：识别出高于致动所述致动器的正常压力的压力与对致动的阻力的增大相一致。
12.根据权利要求1所述的方法，其中分析所测量变化以识别所述阀和所述致动器中至少一者中的不符合要求的状况包括：识别出低于致动所述致动器的正常压力的压力与对致动的阻力的减小相一致。
13.根据权利要求1所述的方法，其中分析所测量变化以识别所述阀和所述致动器中至少一者中的不符合要求的状况包括：识别出指示所述致动器的非致动的阀循环压力曲线。
14.一种致动阀系统，其包括：
阀，所述阀包括流量控制阀元件；
致动器，所述致动器与所述阀组装在一起，并且包括流体驱动的致动器构件，所述流体驱动的致动器构件与所述阀元件操作性地连接，并且响应于所述致动器的入口端口的加压而能够从正常位置移动到致动位置；
导向阀，所述导向阀通过致动器供应管线与所述致动器入口端口连接，所述导向阀可操作以在第一位置将加压流体供应到所述致动器供应管线，并且在第二位置从所述致动器供应管线排出加压流体；
压力容纳设备，所述压力容纳设备与所述致动器供应管线连接，以在所述导向阀处于所述第一位置和所述第二位置中的至少一者时在所述致动器供应管线中保持设定压力；
与所述致动器供应管线连接的传感器，所述传感器被配置为测量所述致动器供应管线中对应于所述致动器构件在所述正常位置与所述致动位置之间的移动以及加压流体通过所述致动器构件的泄漏中的至少一者的流体状况。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述传感器包括流量传感器。
16.根据权利要求14所述的系统，其中所述传感器包括压力传感器。
17.根据权利要求14所述的系统，其中所述压力容纳设备位于所述导向阀的上游。
18.根据权利要求14所述的系统，其中所述压力容纳设备位于所述导向阀的下游。
19.根据权利要求14所述的系统，其中所述压力容纳设备包括加压腔室。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述加压腔室包括用于与加压流体源连接的供应端口，所述供应端口具有流量限制设备，所述流量限制设备被配置为在所述导向阀移动到所述第一位置时延迟所述加压腔室的再加压。
21.根据权利要求14所述的系统，其中所述压力容纳设备包括背压设备，所述背压设备被配置为在所述导向阀处于所述第二位置时在所述致动器供应管线中保持非致动正压。
22.根据权利要求21所述的系统，其中所述背压设备包括止回阀。
23.根据权利要求21所述的系统，其中所述非致动正压小于约10psi。
24.根据权利要求14所述的系统，其中所述导向阀、所述压力容纳设备和所述传感器中的至少两者集成到单个模块中。
25.一种致动阀系统，其包括：
阀，所述阀包括流量控制阀元件；
致动器，所述致动器与所述阀组装在一起，并且包括流体驱动的致动器构件，所述流体驱动的致动器构件与所述阀元件操作性地连接，并且响应于所述致动器的入口端口的加压而能够与所述阀元件一起从正常位置移动到致动位置；
阀控制模块，所述阀控制模块包括与所述致动器入口端口连接的致动端口、用于与加压流体源连接的加压端口以及排出端口，所述阀控制模块包括导向阀装置，所述导向阀装置能够在第一状况、第二状况以及第三状况之间操作，所述第一状况允许在所述加压端口与所述致动端口之间的流动并阻止在所述致动端口与所述排出端口之间的流动以对所述致动器入口端口进行加压，所述第二状况阻止在所述加压端口与所述致动端口之间的流动并阻止在所述致动端口与所述排出端口之间的流动以将加压流体捕获在所述致动器入口端口中，所述第三状况阻止在所述加压端口与所述致动端口之间的流动并允许在所述致动端口与所述排出端口之间的流动以使所述致动器入口端口排放；
传感器，所述传感器与所述致动器入口端口流体连通以测量所述致动器入口端口中的流体状况；以及
控制器，所述控制器与所述传感器以及与所述导向阀装置电路连通，以使所述导向阀装置操作到所述第一状况、所述第二状况和所述第三状况，其中所述控制器被配置为响应于从所述传感器传达到所述控制器的所测量流体状况来自动地调整所述导向阀装置的操作。
26.根据权利要求25所述的系统，其中所述导向阀装置包括将所述加压端口与所述致动端口连接的第一截止阀，以及将所述排出端口与所述致动端口连接的第二截止阀。
27.根据权利要求25所述的系统，其中所述导向阀包括将所述致动端口与所述加压端口和所述排出端口中的每一者连接的切换阀，所述切换阀能够在对应于所述第一状况的第一位置、对应于所述第二状况的...
【专利技术属性】
技术研发人员：威廉姆三世·H·格莱美，
申请(专利权)人：斯瓦戈洛克公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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