无线流动监视装置制造方法及图纸

描述了无线流动监视装置。描述一种用于无线地监视材料流动的装置，该装置包括壳，该壳具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，第二表面具有孔。杠杆固定于壳内以响应于材料流动，其中杠杆的第一臂的一部分由桨臂形成，其中桨臂的一端从壳的第二表面的孔延伸出，并且其中桨附加至桨臂以被置于材料流动内。该装置包括：磁体，由杠杆的第二臂致动以移动与杠杆的第一臂成比例的量，磁体的一部分延伸超出壳的第一表面；并且该装置还包括无线位置监视器，装配到壳的第一表面，从而磁体的延伸超出壳的第一表面的部分的运动路径设置于无线位置监视器的基部中的通道内，其中通道用作感测器以检测磁体的移动。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利大体上涉及流动控制设备，并且更具体地涉及无线流动监视装置。
技术介绍
管线或者其它管道中的材料(例如流体、固体等)的流动是现代工业和商业过程中的重要功能。在许多设置中，监视并且检测材料是否在管线或者其它管道中流动并且根据总控制策略做出响应是重要的。在许多应用中，一个或者多个流动开关可以用于这一目的。许多已知流动开关工作用于当在管线内检测到流动或者无流动条件时闭合(产生)或者中断(间断)电路。接线连接到电路的线缆可以将流动开关电耦合到过程控制器、马达或者泵和/或过程控制系统内的任何其它设备，以在流动停止时提供或者确立信号、在流动充足时去除或关断信号、响应于检测到流动启动马达、响应于无流动条件停止马达或者实施任何其它适当动作。
技术实现思路
可以通过将流动开关物理地接线连接到控制系统中来在过程控制系统内集成流动开关。这样的接线连接可能在设置和安装期间预先以及在线的维护期间引起大量成本。可以通过经由本质上安全的无线技术传递由流动开关监视的流动来缓解前述问题。通过无线地传递由流动开关测量的流动，有可能消除安装电缆、经过管道越过过程空间伸展线缆以及找到可用输入点以物理地通过连接将接线连接到控制器和/或其它设备的人力和开支。然而许多已知流动开关不能以使位置监视器能够获得流动开关的可靠读数的方式连接到无线位置监视器。这样，就这些已知方式而言，仅有的求助对象是将流动开关物理地接线连接到过程控制系统或者(具有所有它的有关成本和对环境类型的限制)或者放弃测量在过程控制系统内的该特定位置的流动。描述了无线流动监视装置。在一个示例中，描述一种用于无线地监视材料流动的装置，该装置包括壳，该壳具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，第二表面具有孔。杠杆固定于壳内以响应于材料流动，其中杠杆的第一臂的一部分由桨臂形成，其中桨臂的一端从壳的第二表面的孔延伸出，并且其中桨附加至桨臂以被置于材料流动内。该装置包括磁体，其由杠杆的第二臂致动以移动与杠杆的第一臂成比例的量，磁体的一部分延伸超出壳的第一表面；并且该装置还包括无线位置监视器，装配到壳的第一表面，从而磁体的延伸超出壳的第一表面的部分的运动路径设置于无线位置监视器的基部中的通道内，其中通道用作感测器以检测磁体的移动。在另一示例中，一种无线流动监视装置包括:罩，其具有底表面和顶表面；桨臂，耦合到罩并且从罩的底表面中的开口延伸出；以及桨，附加至桨臂，桨和桨臂形成响应于在管内流动的材料而绕着罩内的枢轴点转动的第一杠杆臂。该装置也包括:第二杠杆臂，用于绕着枢轴点转动与第一杠杆臂的转动成比例的量，第二杠杆臂的一部分延伸超出罩的顶表面，第二杠杆臂的该部分具有磁阵列，该磁阵列用于置于无线位置监视器的感测通道内以检测该磁阵列的移动。在又一示例中，一种流动监视装置包括:壳，具有由基部和盖形成的空腔；空心体，围绕基部的第一表面中的开口附加至基部，空心体使装置能够被安装于材料流过的管道上，材料的流动由装置监视；桨臂，延伸穿过空心体穿过基部的第一表面中的开口，桨臂耦合到壳以使桨臂能够响应于管道内的材料的流动而转动。该装置还包括:桨，其附加到桨臂并且被置于管道内；以及磁体，在与桨臂实质上相反的方向上从枢轴接头延伸以转动与桨臂的转动成比例的量，磁体延伸超出壳的顶表面，以使位置监视器能够被装配到装置，以通过监视磁体的转动来监视材料的流动。延伸超出基部的顶部的磁体阵列被配置成置于无线位置监视器的通道内，从而当磁体阵列沿着通道移动时，位置监视器能够测量该移动以指示管内的材料流动条件。一旦已经经由检测磁体阵列的移动的位置监视器检测到桨的移动，位置监视器可以向过程控制器和/或其它设备无线地发送收集的数据用于分析和/或其它响应。已知本质上安全的无线位置监视器可以连接到控制阀以检测阀轴杆或者杆的移动以确定阀的位置并且将该位置传递回到控制器而无需在过程空间中伸展物理接线。附图说明图1A示出了已知的桨型流动开关的图示。图1B示出了图1A中所示已知的流动开关的分解图。图2A示出了根据本公开内容的教导的连接至无线位置监视器的示例流动开关的前视图。图2B示出了连接至无线位置监视器的图2中的示例流动开关的后视图。图2C示出了连接至无线位置监视器的图2中的示例流动开关的另一视图。图3示出了以拆卸形式示出的另一已知桨型流动开关。图4A示出了放置于无线位置监视器旁边的根据本公开内容的教导的示例桨型流动开关。图4B示出了图4A的示例流动开关和无线位置监视器的放大图。图4C示出了图4A的示例流动开关和无线位置监视器的一部分。图5示出了根据本公开内容的教导的示例全组装流动开关的图示。图6示出了图2和图4中所示无线位置监视器的顶表面。具体实施方式根据许多已知方式，可以通过将流动开关物理地接线连接到控制系统中来在过程控制系统内集成流动开关。这样的接线连接可能在设置和安装期间预先以及在线的维护期间引起大量成本。这些已知方式可能需要大量电接线/线缆和/或可能增加用来在过程控制系统内伸展接线的管道数量和/或尺寸以及线缆托盘尺寸。接线连接也在难以接近并且安装接线连接的位置可能成本高和/或不实际。另外，过程控制系统内的附加接线连接可能需要用于过程控制器的扩展卡，以提供用于将每个接线连接到控制器的附加输入点，以使所有部件能够恰当通信、由此引起附加成本和/或不便。此外，电接线连接流动开关可能未被批准用于在危险(分类)区域中使用，在这些区域中，不安全环境(例如I类-易燃气体或者蒸汽、II类-可燃粉尘等)带来爆炸风险或者其它危险。可以通过经由本质上安全的无线技术传递由流动开关监视的流动来缓解前述问题。通过无线地传递由流动开关测量的流动，有可能消除安装电缆、经过管道越过过程空间伸展线缆以及找到可用输入点以物理地通过连接将接线连接到控制器和/或其它设备的人力和开支。实际上，单个网关可以从多个部件接收无线信号并且经由Hart、用于过程控制的OLE (OPC) ,modbus以太网、串行485或者任何其它通信协议传递那些信号中的每个信号，而无需分立的输入卡以接收来自每个附加部件的单独接线。另外，监视流动而无硬接线的流动开关能够实现监视在经由许多已知方法原本难以和/或无法访问的位置的材料流动。此外，无线技术的许多已知实施方式包括设计成本质上安全以便被批准用于在危险(分类)环境中使用的无线设备。例如已知本质上安全的无线位置监视器可以连接到控制阀以检测阀轴杆或者杆的移动以确定阀的位置并且将该位置传递回到控制器而无需在过程空间中伸展物理接线。然而许多已知流动开关不能以使位置监视器能够获得流动开关的可靠读数的方式连接到无线位置监视器。这样，就这些已知方式而言，仅有的求助对象是将流动开关物理地接线连接到过程控制系统或者(具有所有它的有关成本和对环境类型的限制)或者放弃测量在过程控制系统内的该特定位置的流动。图1A和IB示出了已知桨型流动开关100。具体而言，图1A图示了完整组装了盖102的流动开关100，并且图1B图示了无盖102的流动开关100的分解图，以示出流动开关100的内部部件。流动开关100在一些方面与Shafique等人在第6，563，064号美国专利中描述的流动开关相似，在此通过引用将该篇专利全部包含在内。尽管可以从Shafique等人获得完整描述，但是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无线地监视材料流动的装置，包括：壳，具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，其中所述第二表面具有孔；杠杆，固定于所述壳内，所述杠杆响应于所述材料流动；桨臂，形成所述杠杆的第一臂的至少一部分，所述桨臂具有第一端和第二端，所述第一端从所述壳的所述第二表面中的所述孔延伸出；桨，附加至所述桨臂以被置于所述材料流动内；以及磁体，用于移动与所述杠杆的所述第一臂成比例的量，所述磁体由所述杠杆的第二臂致动，并且所述磁体的一部分延伸超出所述壳的所述第一表面；以及无线位置监视器，装配到所述壳的所述第一表面，从而所述磁体的延伸超出所述壳的所述第一表面的部分的运动路径设置于所述无线位置监视器的基部中的通道内，其中所述通道用作感测器以检测所述磁体的移动。

【技术特征摘要】
2011.11.17 US 13/299,0371.一种用于无线地监视材料流动的装置，包括: 壳，具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，其中所述第二表面具有孔； 杠杆，固定于所述壳内，所述杠杆响应于所述材料流动； 桨臂，形成所述杠杆的第一臂的至少一部分，所述桨臂具有第一端和第二端，所述第一端从所述壳的所述第二表面中的所述孔延伸出； 桨，附加至所述桨臂以被置于所述材料流动内；以及 磁体，用于移动与所述杠杆的所述第一臂成比例的量，所述磁体由所述杠杆的第二臂致动，并且所述磁体的一部分延伸超出所述壳的所述第一表面；以及 无线位置监视器，装配到所述壳的所述第一表面，从而所述磁体的延伸超出所述壳的所述第一表面的部分的运动路径设置于所述无线位置监视器的基部中的通道内，其中所述通道用作感测器以检测所述磁体的移动。2.如权利要求1所述的装置，还包括: 管适配器，附加至所述壳的所述第二表面以使所述装置能够连接到管； 托架，枢轴地装配到所述壳以用作所述杠杆的枢轴点，所述桨臂的所述第二端附加至所述托架，并且所述磁体连接到所述托架；以及 波纹管，定位于所述托架与所述壳的所述第二表面之间并且包围所述桨臂以形成相对于所述壳的所述第二表面的密封。3.如权利要求1所述的装置，还包括: 管适配器，附加至所 述壳的所述第二表面以使所述装置能够连接到管，所述管适配器的第一端经过所述孔延伸到所述壳中，所述管适配器在第二端具有开口并且在所述第一端被包围； 枢轴杆，其在临近所述管适配器的所述第一端处延伸穿过所述管适配器，以用作所述杠杆的枢轴点，所述桨臂的所述第二端在所述管适配器的所述开口内耦合到所述枢轴杆，并且所述枢轴杆的一端从所述管适配器的侧部延伸出，其中所述磁体连接到所述枢轴杆的所述端；以及 密封环，定位于所述枢轴杆与所述管适配器之间以密封所述壳的所述第二表面。4.如权利要求1所述的装置，其中所述磁体延伸穿过所述壳的所述第一表面中的槽。5.如权利要求1所述的装置，还包括:空心突起，从所述壳的所述第一表面延伸出并且在尺寸上设定成适于在所述无线位置监视器的所述通道内并且包围所述磁体的超出所述壳的所述第一表面延伸的部分。6.如权利要求1所述的装置，其中所述磁体是所述第二杠杆臂的延伸。7.如权利要求1所述的装置，其中所述杠杆的所述第一臂和第二臂在尺寸上设定成使所述磁体的所述运动路径能够跨越至少四分之一英寸。8.一种无线流动监视装置，包括: 罩，具有底表面和顶表面； 桨臂，耦合到所述罩...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·小哈珀，
申请(专利权)人：通用设备和制造公司，
类型：实用新型
国别省市：