低功率调节系统与方法技术方案

揭示了在包括控制器和多个传感器的调压器系统中收集传感器数据的方法，因在取样期内要求收集传感器数据，故要激励控制器和每个传感器，从而减少调压器系统的耗电量。其它节电措施还包括用电池传感器监视调压器电池的容量，随着电池容量的减小，把调压器置于减少功耗的操作模式。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Low power regulating system and method

Disclosed is a method in a controller and a plurality of sensor voltage regulator system to collect sensor data, for collecting sensor data in the sampling period, the excitation controller and each sensor, thereby reducing the power consumption of the system pressure adjustment. Other power saving measures include monitoring the battery capacity of the regulator with a battery sensor and placing the regulator in an operation mode that reduces power dissipation as the battery capacity decreases.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及流量调节器，尤其涉及低功率调节系统，以及有选择地接通与切断所选调节器元件以减少功耗的方法。
技术介绍
在控制工业过程的流体如油气管道系统、化学过程等方面，常常要减小和控制流体的压力。调节器一般通过提供可调的流量限制来完成这些任务。在指定应用场合中，调节器可以控制流速或其它过程变量，但作为流量控制功能的副作用，限制作用固有地造成压力减小。举例来说，一使用调节器的特定应用是输配天然气。天然气分配系统通常包括从天然气油田延伸到一个或多个消费者的管道网。为传送大量天然气，把天然气压缩到某一高压力。随着天然气接近分配管网并最终到达消费者，在减压站降低气压，而减压站通常用调节器降低气压。天然气分配系统能向消费者提供足量的天然气是重要的。该系统的容量一般取决于系统压力、管道尺寸和调节器，往往用模拟模型来评估。系统模型的精度用各输入点、减压点与输出点的流量数据测定。减压点对配气系统的容量有重要影响，因而对系统模型而言，重要的是精密地模拟诸减压点。但诸减压点均在配气系统内，不能视为监视的传送点(即控制气流从配气系统切换到消费者的点)，所以一般不在减压点作流量测量。另因减压点并非监视的传送点，故无需附加的高精度成本。在其它调节器应用场合中(即工业过程、化学过程等)，也有类似于上述天然气分配的流量测量问题。此外，调节器会因操作磨损而发生故障，从而降低了沿管道控制压力的能力。损坏的调节器会使流体漏泄，既增加了流体浪费，又会造成险情。尽管损坏的调节器可以修理或调换，但常常难以检测调节器故障的时间和确定损坏的调节器。通常在管道长达数英里的供气系统中，更难以检测故障并确定故障的调节器。原有技术的调节器在操作时，所有或大部分调节器元件通常都是一直接通的。在用电池电源对原有技术调节器供电的场合中，操作此类原有技术调节器通常造成不必要的能源消耗，降低了调节器的效率。另因延长使用或故障而造成调节器电池容量减少，若继续操作所有或大部分调节器元件都接通的原有技术调节器，会缩短此类调节器可以操作的时间。专利技术概述根据本专利技术的一个方面，提供了一种方法，用于在调压系统中收集传感器数据，该调压系统包括一控制器和多个传感器，其中把控制器配置成收集传感器数据。该方法包括步骤将控制器置于第一模式，发出第一控制器指令以激发从多个传感器中选择的一传感器。把控制器置于第二模式达第一预定时段，使控制器在第二模式比工作于第一模式耗用较少的能量。待过了第一预定时段，再把控制器置于第一模式。发出第二控制器指令，收集来自所选传感器的传感器数据。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种方法，用于在调压系统中收集传感器数据，该调压系统包括一控制器和多个传感器，其中控制器在取样周期内被配置成收集来自每个传感器的数据。该方法包括步骤激发多个传感器中选择的第一传感器，收集所选第一传感器的传感器数据，再去除激发所选第一传感器。然后激发多个传感器中所选的第二传感器，并收集其传感器数据，再去除激发所选第二传感器。根据本专利技术的再一个方面，提供了一种调压器，用于控制管道里的流体，其中调压器用电池操作。该调压器包括电池传感器、存储器和控制器。电池传感器适于检测电池的操作参数并产生操作参数信号，存储器适于存贮电池的容量阈值并产生阈值容量信号，控制单元则控制调压器的功耗。具体而言，控制器适于接收操作参数信号与阈值容量信号，并且产生指令信号，以多种操作模式中的至少一种操作模式操作调压器。附图简介本专利技术诸新特征由所附如权利要求提出，参照以下结合附图所作的描述，能很好地理解本专利技术。在若干图中，用同样的标号表示同样的元件，其中附图说明图1是表示本专利技术带流量测量设备的调节器的示意图。图2是配流量测量设备的另一调节器实施例的示意图。图3是调节器流量测量设备的透视图。图4是符合本
技术实现思路
的调节器流量测量设备的截面侧视图。图5是表示报警程序用户规定极限部分的流程图。图6是表示逻辑报警子程序的流程图。图7A-7E是表示逻辑报警子程序特定部分的流程图。图8是表示气流调节器低功率电路的框图。图9是表示低功率电路整个操作的流程图。图10是表示低功率电路执行的初始化过程的流程图。图11是表示低功率电路执行的适于节省电池功率的一例取样序列的流程图。图12是表示对气流调节器确定操作模式方法的流程图。图13是表示将气流调节器置于第一省功率模式方法的流程图。图14是表示把气流调节器置于第二省功率模式方法的流程图。图15是表示将气流调节器置于故障安全模式方法的流程图。较佳实施例的详细描述图1示出本专利技术一较佳实施例的流体调压器，如气体调压器10。图示的气体调压器10包括后面要描述的气流测量设备，其中利用上游压力、下游压力和孔板打开测量来计算流量与其它信息。应该理解，图示的气体调压器只是本专利技术的一例流体调压器，根据本专利技术原理还可设置液体调压器。图1的调节器包括调节体12、隔膜罩壳14和上罩壳16。在调节体12内，设置了接上游管道的入口18和接下游管道的出口20。调节体12里面的孔板22在入口18与出口20间建立通信。隔膜26装在隔膜罩壳14里面而将其分为上下部14a、14b。压簧28接触隔膜26中央，位于隔膜罩壳14b下部，以向上方向偏置隔膜26。柱30附接于隔膜26并随之运动。阈盘32等节流元件附接于柱30底端，位于孔板22下面，阀盘32的尺寸完全阻塞孔板22，切断入口18与出口20的联系。因而应明白，压簧28以向上方向偏置阀盘32而闭合孔板22。阀盘32形成不同的截面，当它下移时，孔板22未阻塞(或打开)的面积就逐渐增大，所以孔板22的打开面积与阀盘32的位置直接有关。控制隔膜14a的上腔室里的气压，在闭合与打开位置之间移动阀盘32。罩壳14a上部的压力可用多种不同方式设置，本例用装载导向器(未示出)控制上部14a里的压力。然而，调节器10可以是应用不同类操作器诸如非装载导向器的类型，或者调节器10可以自我操作或压力装载，都不违背本专利技术的范围。控制隔膜14a上部气压的另一种方法，包括从上游管道排到隔膜罩壳14a上部的第一管子，并配有控制通过其气流的第一螺线管。另设置的第二管子从隔膜罩壳14a上部排到下游管道，其内设置了控制通过流量的第二螺线管。PC接第一与第二螺线管，以控制它们的操作。为增大隔膜罩壳14a上部的压力，可打开第一螺线管让上游压力进入上部，将隔膜26向下驱动而打开孔板22。气体可通过第二螺线管排出，从而减小上流部14a的压力并抬高隔膜26，由此闭合孔板22。无论以何种方式提供和控制压力，应该明白，增大的压力都移动隔膜26与附接的阀盘32向下而打开孔板22，而减小的压力闭合孔板22。因为也可应用本领域内其它已知的结构，所以本结构仅是个举例，并不限制本专利技术范围。根据本专利技术某些方面，为测量上下游的压力等级P1、P2，在节流元件的上下游设置了压力传感器。如图1所示，第一与第二压力传感器34、35装到上罩壳16。管子36从第一压力传感器34延伸到分接头而进入位于调节器入口18上游的管道，另一管子37从第二压力传感器35延伸到分接头进入位于调节器出口20下游的管道。因此，当把第一与第二压力传感器34、35装到上罩壳16上时，管子36、37就把上下游气压分别传到第一与第二压力传感器34、35。在另一方式中，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在包括控制器与多个传感器的调压系统中收集传感器数据所述的方法，其特征在于，把控制器配置成收集传感器数据，其特征在于，所述方法包括步骤：把控制器置于第一模式；发出激励多个传感器中一所选传感器的第一控制器指令；在第一 预定时段内把控制器置于第二模式，控制器耗用的功率量在第二模式比第一模式少；第一预定时段过去后，将控制器置于第一模式；和发出从所选传感器收集传感器数据的第二控制器指令。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：RJ范德拉，PR亚当斯，DE伍尔伦斯，JB米利肯，
申请(专利权)人：费希尔控制产品国际有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]