一种具失效自我预知功能的阀制造技术

本申请公开了一种具失效自我预知功能的阀。该阀的本体上具有彼此电连接的第一感测器组件及一控制器。第一感测器组件用以输出关连于阀的心轴的第一参数的依时间感测信号或阀门的第二参数的依时间感测信号。控制器具有储存单元、计算单元及通知单元。计算单元用以即时计算出储存单元储存的最后多个第一参数的依时间感测信号对应的第一参数趋势线以及第一参数的临界值和第一参数趋势线的交点对应的阀的第一时间临界值，或储存的最后多个第二参数的依时间感测信号对应的第二参数趋势线以及第二参数的临界值和第二参数趋势线的交点对应的阀的第二时间临界值。通知单元用以输出第一时间临界值或第二时间临界值至阀的远端。端。端。

【技术实现步骤摘要】
一种具失效自我预知功能的阀


[0001]本申请属于阀领域，具体地说，涉及一种具失效自我预知功能的阀。

技术介绍

[0002]阀的控制可分为远端控制及近端控制。远端控制利用相当程度远离阀所处位置的中央控制系统来进行阀的致动及压力调节控制，是目前本
中的主要控制方式。近端控制则利用阀本身的致动器上所设置的控制器来直接控制致动器进而间接控制阀的作动。然而，无论是远端控制或近端控制，当失效(fai lure)的阀无法即时修复而需要进行更换时，都将需要停止包括阀在内的所有零件的整个系统的运作，进而造成应用这个阀系统的整个制程或产线的停摆，不符经济效益。
[0003]随着科学及技术的发展，阀的控制应该更为智能化。如果没有远端的中央控制系统的协助，阀本身是否可能具有自我预知的功能，让阀的操作人员或远端的中央控制系统可以提前知道阀的可能失效时间，进而预先做出因应，避免在阀系统运作的时候才发现阀失效。
[0004]这个技术问题是本申请案想要解决的。

技术实现思路

[0005]有鉴于上述问题，本申请提出一种具失效自我预知功能的阀，可利用本身作动过程中透过感测所得到的各种参数来实现即时性的失效自我预知及自我控制的功能，而无须依赖远端的中央控制系统的协助，并能够在阀即将失效或毁损之前，将自我预知出的阀的使用寿命或停止使用时间立即传送到远端的中央控制系统或阀的操作人员，以利失效的阀提早更换。
[0006]一实施例中，所提出的阀至少具有本体、阀门、心轴、驱动器、控制器及第一感测器组件。阀门位于本体上形成的一中空腔室内，用以开启和关闭中空腔室。心轴装设于本体内，连接至阀门而和阀门连动。驱动器装设于本体上，用以驱动心轴转动。第一感测器组件具有装设于心轴、阀门、本体或连接本体的一管路上的感测器，用以输出关连于心轴的第一参数、阀门的第二参数、本体的第三参数或管路的第四参数在阀门的各个开关行程中随着时间变化而变化的第一参数的依时间感测信号、第二参数的依时间感测信号、第三参数的依时间感测信号或第四参数的依时间感测信号。控制器装设于本体附近，和驱动器及第一感测器组件彼此间电连接，具有储存单元、计算单元及通知单元。储存单元用以即时接收并储存第一参数的依时间感测信号、第二参数的依时间感测信号、第三参数的依时间感测信号或第四参数的依时间感测信号，以及储存对应第一参数、第二参数、第三参数及第四参数的综合效应的一综效参数的随时间变化的计算值，也就是第一参数的依时间感测信号、第二参数的依时间感测信号、第三参数的依时间感测信号及第四参数的依时间感测信号各自和一权重值相乘后的加总。计算单元和储存单元电连接，用以即时计算出储存的第一参数的最后多个的依时间感测信号对应的第一参数趋势线、储存的第二参数的最后多个的依时
间感测信号对应的第二参数趋势线、储存的第三参数的最后多个的依时间感测信号对应的第三参数趋势线、储存的第四参数的最后多个的依时间感测信号对应的第四参数趋势线、或储存的最后多个的综效参数的随时间变化的计算值对应的综效参数趋势线，以及计算出第一参数的临界值和第一参数趋势线的交点对应的阀的第一时间临界值、第二参数的临界值和第二参数趋势线的交点对应的阀的第二时间临界值、第三参数的临界值和第三参数趋势线的交点对应的阀的第三时间临界值、第四参数的临界值和第四参数趋势线的交点对应的阀的第四时间临界值、或综效参数的临界值和综效参数趋势线的交点对应的阀的综效时间临界值。通知单元和计算单元电连接，用以传送第一时间临界值、第二时间临界值、第三时间临界值、第四时间临界值及综效时间临界值其中之一至阀的远端。其中，第一参数包括心轴的遭受轴向应力及心轴的遭受扭力其中之一，第二参数包括阀门的各个开关行程中的开关行程时间、阀门的各个开关行程中的开关行程速率、阀门的各个开关行程中的关断时间及阀门的各个开关行程中的关断速率其中之一，第三参数包括本体于阀门的各个开关行程中的内部流体泄漏量，第四参数包括管路及本体连接处于阀门的各个开关行程中的关闭压力。
[0007]一实施例中，所提出的阀还具有调压阀，连接至驱动器且和控制器电连接，用以调节输入驱动器的输入压力。
[0008]一实施例中，控制器还具有和计算单元电连接的控制单元，储存单元还用以即时储存第一参数的依时间感测信号和第一参数的临界值之间的差距大小或第二参数的依时间感测信号和第二参数的临界值之间的差距大小，控制单元用以依据此差距大小即时控制调压阀以调节输入驱动器的输入压力。
[0009]一实施例中，计算单元还用以即时计算出第一参数的一设定值和第一参数趋势线的交点对应的阀的一第一时间目标值、第二参数的一设定值和第二参数趋势线的交点对应的阀的第二时间目标值、第三参数的一设定值和第三参数趋势线的交点对应的阀的第三时间目标值、第四参数的一设定值和第四参数趋势线的交点对应的阀的第四时间目标值、或综效参数的一设定值和综效参数趋势线的交点对应的阀的综效时间目标值，且通知单元还用以传送第一时间目标值、第二时间目标值、第三时间目标值、第四时间目标值及综效时间目标值其中之一至阀的远端，第一参数的设定值小于第一参数的临界值，第二参数的设定值小于第二参数的临界值，第三参数的设定值小于第三参数的临界值，第四参数的设定值小于第四参数的临界值，综效参数的设定值小于综效参数的临界值。
[0010]一实施例中，计算单元还用以即时判断储存的第一参数的依时间感测信号的大小是否超出第一参数的设定值、判断储存的第二参数的依时间感测信号的大小是否超出第二参数的设定值、判断储存的第三参数的依时间感测信号的大小是否超出第三参数的设定值、判断储存的第四参数的依时间感测信号的大小是否超出第四参数的设定值、或判断储存的综效参数的随时间变化的计算值的大小是否超出综效参数的设定值。
[0011]一实施例中，第一参数的临界值包括驱动器的最大输出扭力。
[0012]一实施例中，当第一参数是心轴的遭受扭力且第一参数的临界值是驱动器的最大输出扭力时，第一感测器组件还用以输出关连于心轴的遭受扭力在阀门的各个开关行程中随着阀门的位置变化而变化的一遭受扭力的依位置感测信号；储存单元还用以即时接收并储存心轴的遭受扭力的依位置感测信号；计算单元还用以即时判断所储存的心轴的遭受扭
力的依位置感测信号的大小是否超出心轴的一设定扭力。
[0013]一实施例中，通知单元还用以依据计算单元的判断结果传送阀的故障造成原因至阀的远端。
[0014]一实施例中，第一参数是心轴的遭受轴向应力且第一参数的临界值包括心轴的容许应力。可选地，计算单元还用以依据心轴的屈服强度随心轴的温度变化而变化的结果即时校正心轴的容许应力。可选地，储存单元还用以即时接收并储存随着温度变化而变化的心轴的屈服强度。可选地，计算单元还用以即时判断所储存的心轴的遭受轴向应力的依时间感测信号的大小是否超出心轴的一设定应力，设定应力小于心轴的容许应力。
[0015]一实施例中，所提出的阀还具有第二感测器组件，具有装设于驱动器上的感测器，和控制器电连接，用以输出关连于驱动器的第五参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具失效自我预知功能的阀，所述阀具有一本体、一阀门、一心轴及一驱动器，所述阀门位于所述本体上形成的一中空腔室内用以开启和关闭所述中空腔室，所述心轴装设于所述本体内并连接至所述阀门和所述阀门连动，所述驱动器装设于所述本体上用以驱动所述心轴转动，其特征在于，所述阀包括：一第一感测器组件，具有装设于心轴、阀门、本体或连接本体的一管路上的感测器，用以输出关连于所述心轴的第一参数、所述阀门的第二参数、所述本体的第三参数或所述管路的第四参数在所述阀门的各个开关行程中随着时间变化而变化的依时间感测信号；和一控制器，和所述驱动器及所述第一感测器组件彼此间电连接，所述控制器具有：一储存单元，用以即时接收并储存所述第一至第四参数其中之一的依时间感测信号，以及储存对应所述第一参数、所述第二参数、所述第三参数及所述第四参数的综合效应的一综效参数的随时间变化的计算值，所述计算值为所述第一至第四参数的依时间感测信号各自和一权重值相乘后的加总；一计算单元，和所述储存单元电连接，用以即时计算出储存的所述第一至第四参数其中之一的最后多个的依时间感测信号各自对应的第一、第二、第三或第四参数趋势线、或储存的最后多个的所述计算值对应的综效参数趋势线，以及计算出所述第一至第四参数的临界值各自和所述第一至第四参数趋势线的交点对应的第一、第二、第三或第四时间临界值、或所述综效参数的临界值和所述综效参数趋势线的交点对应的综效时间临界值；和一通知单元，和所述计算单元电连接，用以传送所述第一至第四时间临界值及所述综效时间临界值其中之一至所述阀的远端。2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，还包括：一调压阀，连接至所述驱动器且和所述控制器电连接，用以调节输入所述驱动器的输入压力。3.根据权利要求2所述的阀，其特征在于，所述控制器还具有一控制单元，所述控制单元和所述计算单元电连接，所述储存单元还用以即时储存所述第一参数的依时间感测信号和所述第一参数的所述临界值之间的差距大小或所述第二参数的依时间感测信号和所述第二参数的所述临界值之间的差距大小，所述控制单元用以依据所述差距大小即时控制所述调压阀以调节输入所述驱动器的所述输入压力。4.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述计算单元还用以即时计算出所述第一参数的一设定值和所述第一参数趋势线的交点对应的第一时间目标值、所述第二参数的一设定值和所述第二参数趋势线的交点对应的第二时间目标值、所述第三参数的一设定值和所述第三参数趋势线的交点对应的第三时间目标值、所述第四参数的一设定值和所述第四参数趋势线的交点对应的第四时间目标值、或所述综效参数的一设定值和所述综效参数趋势线的交点对应的综效时间目标值，且所述通知单元还用以传送所述第一至第四时间目标值及所述综效时间目标值其中之一至所述阀的远端，所述第一参数的所述设定值小于所述第一参数的所述临界值，所述第二参数的所述设定值小于所述第二参数的所述临界值，所述第三参数的所述设定值小于所述第三参数的所述临界值，所述第四参数的所述设定值小于所述第四参数的所述临界值，所述综效参数的所述设定值小于所述综效参...

【专利技术属性】
技术研发人员：范义明，
申请(专利权)人：矻颀投资股份有限公司，
类型：发明
国别省市：