專利名稱：減壓安全閥監(jiān)控裝置的制作方法
本申請要求以1998年4月24日申請的美國臨時申請US60/083021為優(yōu)先權(quán)。
本發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種減壓裝置，更具體來說涉及用于監(jiān)控其性能的裝置。
本發(fā)明的背景技術(shù)壓力管線(舉例來說，壓力容器和管道系統(tǒng))經(jīng)常設(shè)計具有位于不同位置的減壓安全閥，以保護(hù)壓力管線免受過大過壓。當(dāng)壓力管線中的壓力超過一個特定的水平時，減壓安全閥是設(shè)定為開的自啟動裝置。當(dāng)壓力管線中的壓力超過減壓安全閥設(shè)定為開的壓力時，減壓安全閥的關(guān)閉部件從入口噴嘴座移開，使流體通過減壓安全閥從壓力管線中流出。流體的流出將以一足夠的流速繼續(xù)，以避免壓力管線中的壓力上升超過一預(yù)定水平或一特定的過壓。當(dāng)壓力管線中的壓力減小到一個低于減壓安全閥設(shè)定為開的壓力的水平時，減壓安全閥中的關(guān)閉部件將返回至其關(guān)閉位置，也就是，與入口噴嘴座接觸，防止流體從壓力管線過多的流出。在正常運(yùn)行條件下，減壓安全閥的關(guān)閉部件處于關(guān)閉位置。
現(xiàn)有技術(shù)中用于壓力管線的監(jiān)控裝置一般采用安裝在減壓安全閥上的位置檢測器，以檢測關(guān)閉部件的位置。這些位置檢測器傳輸表示關(guān)閉部件相對于入口噴嘴位置的模擬信號。然而這些裝置不存儲此信息并應(yīng)用該信息來確定減壓安全閥的運(yùn)行特性，如當(dāng)減壓安全閥開啟時，在一特定時間間隔內(nèi)流經(jīng)減壓安全閥的總流量。
此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，流過減壓安全閥關(guān)閉部件(也就是，當(dāng)關(guān)閉部件處于關(guān)閉位置時，流過關(guān)閉部件)的泄漏的存在僅能用物理方式在其安裝位置對閥進(jìn)行檢查、將閥從安裝位置拆卸掉并在測試臺進(jìn)行閥座泄漏測試或通過在其安裝位置使閥隔離(使用適當(dāng)?shù)拈y系)來確定，但是不能在線檢測和就地進(jìn)行閥座泄漏測試。然而這樣的用于判斷閥座泄漏的技術(shù)，在減壓安全閥被安裝后和使用時，不能進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控檢測通過關(guān)閉部件的閥座泄漏。
另外，當(dāng)系統(tǒng)壓力剛好上升到或稍微超過所設(shè)定壓力并隨后下降時，就能出現(xiàn)減壓安全閥的不穩(wěn)定運(yùn)行，也就是快速打開和關(guān)閉關(guān)閉部件，流體從系統(tǒng)通過減壓安全閥流出的結(jié)果是，關(guān)閉部件一離開閥座就使得彈簧立即安裝好關(guān)閉部件。然而這樣的不穩(wěn)定運(yùn)行能對減壓安全閥組件產(chǎn)生物理損壞。因此需要知道什么時候出現(xiàn)這種不穩(wěn)定的運(yùn)行情況，以便可以進(jìn)行矯正?，F(xiàn)有技術(shù)實(shí)際操作是讓人傾聽一種常常被稱為“閥振動聲”的噪音，該噪音由關(guān)閉部件被快速和重復(fù)壓到其閥座上所產(chǎn)生的。然而如果在不穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)生時沒有人在閥附近或如果閥的位置超出操作人員的聽覺所及范圍的話，這樣的實(shí)際操作是無效的。
本發(fā)明概述根據(jù)如上所述，本發(fā)明提供了一種減壓安全閥監(jiān)控裝置。該監(jiān)控裝置包括一個鄰近一個減壓安全閥設(shè)置的傳感器輸入模塊，一個在傳感器輸入模塊內(nèi)的微型控制器，和一個也在傳感器輸入模塊內(nèi)的實(shí)時時鐘/日歷。該監(jiān)控裝置也包括多個傳感器(1)一個安裝在減壓安全閥上的位置傳感器，用于測量閥關(guān)閉部件相對于入口噴嘴座的位置并產(chǎn)生一個表示這種位置的提升信號；(2)一個安裝在減壓安全閥上的壓力傳感器，用于測量壓力系統(tǒng)的壓力并產(chǎn)生一個表示這種壓力的壓力信號；和(3)一個安裝在減壓安全閥上并靠近入口噴嘴座設(shè)置的泄漏傳感器，當(dāng)關(guān)閉部件與入口噴嘴座接合時，能夠檢測由入口噴嘴座和關(guān)閉部件之間的流體泄漏所產(chǎn)生的噪音。微型控制器制作成用于接收和存儲來自三個傳感器中的任何一個或所有傳感器的信號，并使它們與來自實(shí)時時鐘/日歷的一個時間指示發(fā)生聯(lián)系，從而判斷閥特性的某些特征。本發(fā)明也提供了一種用于監(jiān)控減壓安全閥運(yùn)行的方法。
本發(fā)明提供了一種安裝在減壓安全閥上或在減壓安全閥附近的監(jiān)控裝置，當(dāng)減壓安全閥在線運(yùn)行時，該監(jiān)控裝置將連續(xù)監(jiān)測減壓安全閥的性能。該監(jiān)控裝置也將從安裝到閥上的傳感器接收的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并儲存數(shù)字信息，當(dāng)閥在線運(yùn)行時檢測流經(jīng)減壓安全閥的泄漏，當(dāng)閥打開并允許流體從壓力管線中流出時計算流經(jīng)減壓安全閥的流體質(zhì)量流量，檢測并警告減壓安全閥的不穩(wěn)定運(yùn)行，與主計算機(jī)連通以便傳輸由閥監(jiān)控裝置存儲的信息從主計算機(jī)接收有關(guān)特定閥的信息。
附圖簡述參照附圖閱讀下面的描述可以更全面地理解本發(fā)明的上述目的和其它特征以及其附加優(yōu)點(diǎn)。


圖1是一個垂直剖面圖，表示安裝有一個根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控裝置的典型減壓安全閥；圖1a是圖1中所示減壓安全閥的局部放大圖；圖1b是圖1a中所示減壓安全閥的視圖，表示閥處于打開位置；圖2是一個類似于圖1的圖，但卻表示兩個帶有閥監(jiān)控裝置的減壓安全閥連接到一主計算機(jī)上；和圖3是一個包括在每個閥監(jiān)控裝置中的電路示意框圖。
詳細(xì)描述圖1表示根據(jù)本發(fā)明的一個減壓安全閥監(jiān)控裝置的優(yōu)選實(shí)施例，該裝置通常用8表示。如圖所示，此實(shí)施例包括一個傳感器輸入模塊或SIM10，該部件與位置傳感器12連接并從該傳感器上接收模擬信號；一個泄漏傳感器14；和一個壓力傳感器15。所有傳感器均安裝在一個減壓安全閥13上。減壓安全閥13包括一個入口噴嘴20，該噴嘴20帶有一與壓力系統(tǒng)18流體連通的入口噴嘴座25；和一個關(guān)閉部件16，利用一個控制關(guān)閉部件16位置的壓縮彈簧21抵抗作用在關(guān)閉部件16上的壓力，當(dāng)減壓安全閥13關(guān)閉時該關(guān)閉部件與入口噴嘴座25接觸，并且該關(guān)閉部件16能夠從入口噴嘴座25移走以允許流體從壓力系統(tǒng)18流過噴嘴20。一個殼體22支撐和容納著上述閥組件。一個桿17穿過殼體22并由彈簧21定位，從而精確地重復(fù)關(guān)閉部件16的運(yùn)動。
圖1a中所示的是當(dāng)閥13關(guān)閉時關(guān)閉部件與噴嘴座25接觸處的減壓安全閥13局部放大圖。參照圖1a，關(guān)閉部件16與在入口噴嘴座25處的入口噴嘴20接觸的部分(也就是發(fā)生接觸的關(guān)閉部件16表面)可用關(guān)閉部件座16a表示。類似地，入口噴嘴20與關(guān)閉部件16(或更具體地，與關(guān)閉部件16的關(guān)閉部件座16a)接觸的部分可以用入口噴嘴座25表示。關(guān)閉部件座16a和入口噴嘴座25(和它們的相互作用)參照圖1b可以更清楚，圖1b表示圖1a中所示減壓安全閥13的截面，但在圖1b中閥13是打開的。
再參照圖1，減壓安全閥13是設(shè)計用來保護(hù)壓力系統(tǒng)18免受過壓。彈簧21是預(yù)壓縮的并施加一個使關(guān)閉部件16與噴嘴座25保持接觸的力。在該狀態(tài)，關(guān)閉部件16與噴嘴座25形成一個密封，防止流體從壓力系統(tǒng)181流過噴嘴。壓力系統(tǒng)18中的壓力作用在關(guān)閉部件16上，產(chǎn)生了一個與彈簧力相反的力。當(dāng)壓力系統(tǒng)18中的壓力達(dá)到一個預(yù)定水平，也就是減壓安全閥13的設(shè)定壓力時，作用在關(guān)閉部件16上的壓力的力克服預(yù)壓縮彈簧21所施加的力，從而使關(guān)閉部件16從噴嘴座25移離，以使流體流出壓力系統(tǒng)18，經(jīng)過噴嘴20、關(guān)閉部件16流出減壓安全閥13。流體流出壓力系統(tǒng)18避免了壓力系統(tǒng)18中的壓力增加超過一在設(shè)定壓力之上的允許水平。
一個提升或位置傳感器12與桿17接觸，該桿17隨關(guān)閉部件16一起移動，傳感器12最好是一個高阻抗可變電阻器(或表示提升的其它裝置)如Betatronix公司所售的50KΩ電位計。由位置傳感器12所產(chǎn)生的電阻表示關(guān)閉部件16的位置。此位置信息傳輸給傳感器輸入模塊10。當(dāng)關(guān)閉部件16移動時，傳感器12電阻的改變表示關(guān)閉部件16位置的變化以及其變化的大小，該信息存儲在傳感器輸入模塊10中作為實(shí)時函數(shù)，實(shí)時也就是指位置傳感器12移動發(fā)生的時間，移動的程度和關(guān)閉部件16在那個位置停留的時間被記錄。這樣記錄的信息連同相應(yīng)的壓力傳感器15的信息一起可以確定當(dāng)流體是可壓縮時在臨界流條件下從減壓安全閥13流出的流體的數(shù)量或質(zhì)量。當(dāng)流經(jīng)減壓安全閥的流體是可壓縮的和亞臨界的，入口和出口壓力均可用于確定總質(zhì)量流量。當(dāng)流經(jīng)減壓安全閥的流體是不可壓縮的，入口和出口之間的壓力差可用于確定總質(zhì)量流量。壓力傳感器15最好是一個如由Strain Measurement Devices公司所售的薄膜應(yīng)變儀，它與入口壓力管18連接，提供一個表示壓力管18中壓力大小的信號。此壓力信號傳輸給傳感器輸入模塊10，并實(shí)時地被記錄。
也可提供附加傳感器來測量出口壓力、壓力差、流體或環(huán)境溫度、或其它參數(shù)。來自這些附加傳感器的信息也可以一種類似的方式傳輸并存儲在傳感器輸入模塊10中。
當(dāng)入口壓力管18中的壓力大小減小到一個低于減壓安全閥13打開壓力的特定水平時，彈簧21的力克服作用在關(guān)閉部件16上的壓力，關(guān)閉部件16向回移動與噴嘴座25接觸，阻止入口壓力管18的流體進(jìn)一步流出。當(dāng)關(guān)閉部件16與噴嘴座25接觸時，關(guān)閉部件16的運(yùn)動停止。當(dāng)此情況發(fā)生時，可以停止在傳感器輸入模塊10中的附加入口壓力數(shù)據(jù)和關(guān)閉部件位置數(shù)據(jù)的存儲。
在正常運(yùn)行條件下，關(guān)閉部件16與噴嘴座25保持接觸。這是減壓安全閥13的關(guān)閉位置。當(dāng)關(guān)閉部件16處于關(guān)閉位置時，雖然應(yīng)該沒有流體流過關(guān)閉部件，但是可能發(fā)生這樣的“泄流”，知道什么時候出現(xiàn)“泄流”常常是重要的。一個泄漏傳感器14，最好是一個如Massa Products Corp.所售的壓電晶體，安裝到減壓安全閥13的殼體22上，并穿過殼體22接近入口噴嘴座25和關(guān)閉部件16之間的分界面。當(dāng)關(guān)閉部件16沒有與噴嘴座25完全密封結(jié)合時，或當(dāng)關(guān)閉部件座16a或入口噴嘴座25損壞時，或當(dāng)在閉嘴座25或關(guān)閉部件座16a上有固體顆粒時，就可能在關(guān)閉部件座16a和入口噴嘴座25之間發(fā)生泄流。這樣的泄漏產(chǎn)生一種具有特定頻率的噪音，所述頻率隨系統(tǒng)內(nèi)流體而改變。泄漏傳感器14能夠檢測在此頻率范圍內(nèi)的噪音，并根據(jù)檢測結(jié)果，給傳感器輸入模塊10發(fā)送一個表示泄流存在的信號。隨時間而變的該信號，存儲在傳感器輸入模塊中。此信號也可以從傳感器輸入模塊10傳輸給一個發(fā)聲裝置或一個處理控制器來產(chǎn)生一個警報，表示在設(shè)備的減壓安全閥13中存在泄流，在設(shè)備中監(jiān)控裝置與這樣的網(wǎng)絡(luò)相連。
如圖3所示，它表示一優(yōu)選配置，集成到SIM10的電路具有一個微型控制器30，如Phillips 80CL 580。此特定的微型控制器具有集成的模擬到數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換功能，但是如果設(shè)置有單獨(dú)的A/D轉(zhuǎn)換器，也可使用沒有此功能的微型控制器。每個傳感器12、14和15通過一個信號調(diào)節(jié)器32與微型控制器相連，該信號調(diào)節(jié)器放大和調(diào)節(jié)來自它們相應(yīng)傳感器的信號以通過微型控制器30進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，其信號表示由每個傳感器12、14和15所測量參數(shù)的大小。一個實(shí)時時鐘/日歷34也與微型控制器30連接，以提供一個由每個傳感器12、14和15所產(chǎn)生信號的精確時間指示。每個傳感器的輸入線路也給每個傳感器12和15提供電源。
這樣產(chǎn)生的數(shù)字信號與來自時鐘/日歷34的數(shù)據(jù)通過微型控制器30發(fā)生聯(lián)系并存儲在設(shè)備上的隨機(jī)存取存儲器(RAM)36中。微型控制器30也將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成可讀信息，該可讀信息用于顯示在設(shè)置在閥監(jiān)控裝置8上的任何適當(dāng)?shù)淖x出裝置如液晶顯示器(LCD)38上。微型控制器30將產(chǎn)生顯示在讀出裝置上的一個信息，該信息(ⅰ)表示流經(jīng)減壓安全閥13的泄漏已經(jīng)或正在發(fā)生，(ⅱ)當(dāng)在一給定時間段內(nèi)關(guān)閉部件16的打開和關(guān)閉超過一預(yù)定界限時發(fā)出不穩(wěn)定運(yùn)行的警告，表示已經(jīng)出現(xiàn)閥振動聲，和(ⅲ)表示閥13已經(jīng)打開，允許流體從系統(tǒng)中流出，利用打開時的壓力、打開時的時間和打開的時間長度可以計算通過閥13從系統(tǒng)中流出的流體質(zhì)量或體積。如圖2所示，微型控制器30也可以被編程以便根據(jù)從主計算機(jī)19接收的命令給主計算機(jī)19發(fā)送相關(guān)的數(shù)據(jù)。
可以通過一電池(例如，對于獨(dú)立應(yīng)用)、一個外部電源、或一個來自一處理控制網(wǎng)絡(luò)或類似電源的4-20mA電流回路給SIM10提供電源。4-20mA線路也提供一個給一直連網(wǎng)絡(luò)主計算機(jī)傳輸信息的便利部件。SIM10與一主計算機(jī)19之間的通信(如圖2所示)也可通過一個普通的RS-232接口或一個支持常用通信協(xié)議如HART的調(diào)制解調(diào)器40來提供。
再次參照圖1，在一些情況下需要檢測入口壓力系統(tǒng)18和在減壓安全閥13出口26的壓力管線的壓力之間的壓力差。在這種情況下，一差壓傳感器24與入口壓力管18和出口壓力管26相連，除了入口壓力管18中的壓力傳感器15發(fā)送的信號之外或代替入口壓力管18中的壓力傳感器15發(fā)送的信號，差壓傳感器24的信號發(fā)送給傳感器輸入模塊10?？商娲?，一與壓力傳感器15類似的出口壓力傳感器23可連接到減壓安全閥13的出口26上。由傳感器23產(chǎn)生的信號發(fā)送給SIM10，所以微型控制器30能夠計算壓力差。
圖2表示安裝在一壓力管線18上的兩個減壓安全閥13，每個減壓安全閥有一個與主計算機(jī)19連通的閥監(jiān)控裝置8，該布置表示可以有多個閥，每個閥可以安裝在分離和獨(dú)立的壓力管線上。主計算機(jī)和每個閥監(jiān)控裝置8之間的連通可以通過主計算機(jī)和每個閥監(jiān)控裝置8之間的一個永久連接或?yàn)榱酥芷谛缘臄?shù)據(jù)傳輸使主計算機(jī)與每個閥監(jiān)控裝置8臨時連接來實(shí)現(xiàn)。主計算機(jī)19也可以配置成可從每個閥監(jiān)控裝置8讀取保存的數(shù)據(jù)，并利用這些數(shù)據(jù)來判斷減壓安全閥13的當(dāng)前運(yùn)行特征，如在減壓安全閥13打開的一個特定時間段內(nèi)通過減壓安全閥13的總流量。當(dāng)閥監(jiān)控裝置8連續(xù)與主計算機(jī)連接時，提升或泄漏存在的實(shí)時顯示可以以一個警告信號來傳遞。主計算機(jī)19布置成可分析提供給它的信息并輸出一個信息，該信息對確定每個閥的待運(yùn)狀態(tài)有用，并且當(dāng)與任何特定的閥監(jiān)控裝置8恒定連接時，在相應(yīng)的減壓安全閥13正在泄漏和/或打開時，主計算機(jī)可以用于發(fā)出一個警報或其它顯示。主計算機(jī)19也可用于接收、更新和存儲數(shù)據(jù)如閥配置、維護(hù)歷史或其它有用信息等。
本發(fā)明的一個優(yōu)點(diǎn)是它提供了一種監(jiān)控裝置，當(dāng)閥在線運(yùn)行時，該監(jiān)控裝置能連續(xù)監(jiān)測減壓安全閥的性能，包括檢測經(jīng)過減壓安全閥的泄漏、當(dāng)閥打開和允許流體從壓力管線中流出時計算流經(jīng)減壓安全閥的流體質(zhì)量、以及對減壓安全閥的不穩(wěn)定運(yùn)行的監(jiān)測和報警。本發(fā)明的監(jiān)控裝置也可與一主計算機(jī)連通以傳輸由監(jiān)控裝置存儲的信息，并從主計算機(jī)接收有關(guān)該特定閥的信息。當(dāng)然，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，從上述詳細(xì)的描述中本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)也將變得更容易明白。因此，附圖和說明書實(shí)際上應(yīng)當(dāng)看作是對本發(fā)明的說明而非限制。
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)控減壓安全閥運(yùn)行的裝置，所述減壓安全閥具有一個可與一噴嘴接合的關(guān)閉部件以阻止流體通過減壓安全閥流出，該裝置包括a．一個傳感器輸入模塊，它包括一個微型控制器和一個實(shí)時時鐘/日歷，所述傳感器輸入模塊接近減壓安全閥地設(shè)置；b．一個位置傳感器，該位置傳感器接近減壓安全閥地設(shè)置，并通過產(chǎn)生一個表示關(guān)閉構(gòu)件相對于噴嘴位置的提升信號來表示關(guān)閉部件相對于噴嘴的位置；和c．所述微型控制器制作成用來接收所述提升信號并使所接收的信號與來自所述時鐘/日歷的時間指示發(fā)生聯(lián)系，以確定關(guān)閉部件移動的大小和移動的時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述微型控制器將所述移動的頻率和一預(yù)定最大值相比較，并且當(dāng)所述最大值被超過時產(chǎn)生一個不穩(wěn)定運(yùn)行的顯示。
3.一種監(jiān)控減壓安全閥運(yùn)行的裝置，所述減壓安全閥具有一個可與一噴嘴接合的關(guān)閉部件以阻止流體通過減壓安全閥流出，該裝置包括a．一個傳感器輸入模塊，它包括一個微型控制器和一個實(shí)時時鐘/日歷，所述傳感器輸入模塊接近減壓安全閥地設(shè)置；b．一個位置傳感器，該位置傳感器接近減壓安全閥地設(shè)置，并通過產(chǎn)生一個表示關(guān)閉構(gòu)件相對于噴嘴的位置的提升信號來表示關(guān)閉部件相對于噴嘴的位置；c．一個壓力傳感器，該壓力傳感器接近減壓安全閥地設(shè)置，并通過產(chǎn)生一個表示這種壓力的壓力信號來表示壓力；和d．所述微型控制器制作成用來接收所述提升信號并使所接收的信號與來自所述時鐘/日歷的時間指示發(fā)生聯(lián)系，以確定關(guān)閉部件移動的大小和移動的時間，以及接收所述壓力信號并使所接收的壓力信號與來自所述時鐘/日歷的時間指示、所述壓力信號的大小和所述壓力信號改變的時間發(fā)生聯(lián)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述微型控制器利用所述壓力信號和所述提升信號來計算已流過減壓安全閥的流體量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，減壓安全閥有一個入口，所述出壓力傳感器測量入口處的壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，減壓安全閥有一個出口，所述壓力傳感器測量出口處的壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，減壓安全閥有一個入口和一個出口，所述壓力傳感器測量入口和出口之間的壓力差。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述微型控制器利用所述壓力信號和所述提升信號來計算已流過減壓安全閥的流體量。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述微型控制器利用所述壓力信號和所述提升信號來計算已流過減壓安全閥的流體量。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述微型控制器利用所述壓力信號和所述提升信號來計算已流過減壓安全閥的流體量。
11.一種監(jiān)控減壓安全閥運(yùn)行的裝置，所述減壓安全閥具有一個可與一噴嘴接合的關(guān)閉部件以阻止流體通過減壓安全閥流出，該裝置包括a．一個傳感器輸入模塊，它包括一個微型控制器和一個實(shí)時時鐘/日歷，所述傳感器輸入模塊接近減壓安全閥地設(shè)置；b．一個泄漏傳感器，該泄漏傳感器接近減壓安全閥并接近噴嘴地設(shè)置，它檢測噴嘴和關(guān)閉部件之間的流體泄漏，并根據(jù)這種泄漏產(chǎn)生一個泄漏信號；和c．所述微型控制器制作成用來接收所述泄漏信號并使所接收的信號與所述時鐘/日歷的時間指示發(fā)生聯(lián)系。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述泄漏傳感器檢測由噴嘴和關(guān)閉部件之間流體泄漏所產(chǎn)生的噪音。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述泄漏傳感器是一個聲響傳感器。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述泄漏傳感器是一個壓電晶體。
15.一種監(jiān)控減壓安全閥運(yùn)行的裝置，所述減壓安全閥具有一個可與一噴嘴接合的關(guān)閉部件以阻止流體通過減壓安全閥流出，該裝置包括一個用于檢測噴嘴和關(guān)閉部件之間流體泄漏所產(chǎn)生的噪音的泄漏傳感器；所述泄漏傳感器接近減壓安全閥并接近噴嘴地設(shè)置。
16.一種監(jiān)控減壓安全閥運(yùn)行的裝置，所述減壓安全閥具有一個可與一噴嘴接合的關(guān)閉部件以阻止流體通過減壓安全閥流出，該裝置包括安裝在減壓安全閥上用于檢測減壓安全閥不穩(wěn)定運(yùn)行的部件。
17.一種監(jiān)控減壓安全閥運(yùn)行的方法，所述減壓安全閥具有一個可與噴嘴接合的關(guān)閉部件以阻止流體通過減壓安全閥流出，減壓安全閥接近傳感器輸入模塊地設(shè)置，所述傳感器輸入模塊具有一個微型控制器和一個實(shí)時時鐘/日歷，所述方法包括如下步驟a．利用一個接近減壓安全閥設(shè)置的位置傳感器檢測關(guān)閉部件相對于噴嘴的位置；b．產(chǎn)生一個表示此位置的提升信號；c．將所述提升信號傳送給所述傳感器輸入模塊；d．利用所述實(shí)時時鐘/日歷產(chǎn)生一個時間指示；和e．利用所述微型控制器使接收到的所述提升信號與所述時間指示發(fā)生聯(lián)系，確定隨時間而變化的關(guān)閉部件的移動大小。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，還包括如下步驟將所述移動的頻率與一預(yù)定最大頻率進(jìn)行比較；和當(dāng)所述最大頻率被超過時，產(chǎn)生一個不穩(wěn)定運(yùn)行的顯示。
19.一種監(jiān)控減壓安全閥運(yùn)行的方法，所述減壓安全閥具有一個可與噴嘴接合的關(guān)閉部件以阻止流體通過減壓安全閥流出，減壓安全閥接近傳感器輸入模塊地設(shè)置，所述傳感器輸入模塊具有一個微型控制器和一個實(shí)時時鐘/日歷，所述方法包括如下步驟a．利用一個接近減壓安全閥設(shè)置的位置傳感器檢測關(guān)閉部件相對于噴嘴的位置；b．產(chǎn)生一個表示此位置的提升信號；c．將所述提升信號傳送給所述傳感器輸入模塊；d．利用一個接近減壓安全閥設(shè)置的壓力傳感器來檢測壓力；e．產(chǎn)生一個表示這種壓力的壓力信號；f．將所述壓力信號傳送給所述傳感器輸入模塊；g．利用所述實(shí)時時鐘/日歷產(chǎn)生一個時間指示；h．利用所述微型控制器和所述提升信號確定關(guān)閉部件的移動大??；i．確定所述關(guān)閉部件移動的時間；j．利用所述微型控制器和所述壓力信號確定壓力的大??；和k．使接收到的所述壓力信號與所述時間指示以及與所述壓力信號的大小發(fā)生聯(lián)系。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，還包括如下步驟利用所述壓力信號、所述提升信號和所述微型控制器，計算已流過減壓安全閥的流體量。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，減壓安全閥有一個入口，利用一壓力傳感器檢測壓力的步驟包括利用所述壓力傳感器測量入口處的壓力。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，減壓安全閥有一個出口，利用一壓力傳感器檢測壓力的步驟包括利用所述壓力傳感器測量出口處的壓力。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，減壓安全閥有一個入口和一個出口，利用一壓力傳感器檢測壓力的步驟包括測量入口和出口之間的壓力差。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，還包括步驟利用所述壓力信號、所述提升信號和所述微型控制器，計算已流過減壓安全閥的流體量。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，還包括步驟利用所述壓力信號、所述提升信號和所述微型控制器，計算已流過減壓安全閥的流體量。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，還包括步驟利用所述壓力信號、所述提升信號和所述微型控制器，計算已流過減壓安全閥的流體量。
27.一種監(jiān)控減壓安全閥運(yùn)行的方法，所述減壓安全閥具有一個與噴嘴密封接合的關(guān)閉部件以阻止流體通過減壓安全閥流出，減壓安全閥接近一個傳感器輸入模塊、一個位置傳感器和一個壓力傳感器地設(shè)置，所述方法包括如下步驟a．當(dāng)關(guān)閉部件相對于噴嘴移動、因此不再與噴嘴密封接合并使得流體通過減壓安全閥流出時，檢測關(guān)閉部件的位置；b．產(chǎn)生一個表示關(guān)閉部件所述位置的位置信號；c．記錄隨時間而變化的所述位置信號；d．產(chǎn)生一個表示流出減壓安全閥的流體壓力的壓力信號；e．記錄隨時間而變化的所述壓力信號；f．使記錄的所述位置信號與記錄的所述壓力信號發(fā)生聯(lián)系，來確定當(dāng)關(guān)閉部件與噴嘴已不密封接合時流出減壓安全閥的流體量。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生一個表示從減壓安全閥流出的流體壓力的壓力信號的步驟還包括如下步驟檢測流體的入口壓力。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生一個表示從減壓安全閥流出的流體壓力的壓力信號的步驟還包括如下步驟檢測流體的出口壓力。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生一個表示從減壓安全閥流出的流體壓力的壓力信號的步驟還包括如下步驟檢測流體的壓力差。
31.一種監(jiān)控減壓安全閥運(yùn)行的方法，所述減壓安全閥有一個與噴嘴密封接合的關(guān)閉部件以阻止流體通過減壓安全閥流出，減壓安全閥接近一個傳感器輸入模塊并接近一個泄漏傳感器地設(shè)置，所述方法包括如下步驟a．利用所述泄漏傳感器檢測由關(guān)閉部件和噴嘴之間流體泄漏所產(chǎn)生的噪音；b．根據(jù)所述噪音產(chǎn)生一個泄漏信號；和c．將所述泄漏信號傳送給所述傳感器輸入模塊。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述傳感器輸入模塊有一個微型控制器和一個實(shí)時時鐘/日歷，所述方法還包括如下步驟利用所述實(shí)時時鐘/日歷產(chǎn)生一個時間指示；并利用所述微型控制器使接收的所述泄漏信號與所述時間指示發(fā)生聯(lián)系。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，還包括步驟利用一個實(shí)時時鐘/日歷產(chǎn)生一個時間指示；并將隨時間而變化的所述泄漏信號存儲在所述傳感器輸入模塊中。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，還包括步驟將所述泄漏信號傳送給一個發(fā)聲裝置來發(fā)出一個警報。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，還包括步驟將所述泄漏信號傳送給一個處理控制器來發(fā)出一個警報。
36.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，還包括步驟檢測噪音，該噪音具有關(guān)閉部件和噴嘴之間流體泄漏的特征頻率。
全文摘要
本發(fā)明提供減壓安全閥監(jiān)控裝置。它包括鄰近減壓安全閥(13)設(shè)置的傳感器輸入模塊(10),在傳感器(12)輸入模塊內(nèi)的微型控制器,在傳感器(15)輸入模塊內(nèi)的實(shí)時時鐘/日歷。監(jiān)控裝置也包括許多傳感器:(1)安裝在減壓安全閥上的位置傳感器,用于測量閥關(guān)閉部件相對入口噴嘴座的位置并產(chǎn)生表示此位置的提升信號;(2)安裝在減壓安全閥上的壓力傳感器,用于測量壓力系統(tǒng)的壓力并產(chǎn)生表示此壓力的壓力信號;和(3)安裝在減壓安全閥上并位于最接近入口噴嘴座位置的泄漏傳感器,當(dāng)關(guān)閉部件與入口噴嘴座接合時,能夠檢測由入口噴嘴座和關(guān)閉部件之間的流體泄漏所產(chǎn)生的噪音。微型控制器制作成用于接收和存儲來自三個中的任一個或所有傳感器的信號,并使它們與來自實(shí)時時鐘/日歷的時間指示發(fā)生聯(lián)系,從而確定閥性能的某些特征。本發(fā)明也提供了減壓安全閥運(yùn)行的監(jiān)控方法。
文檔編號F16K37/00GK1299451SQ99805355
公開日2001年6月13日 申請日期1999年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月24日
發(fā)明者羅納德·G·弗蘭德, 邁克爾·A·瓊斯 申請人:安德森·格林伍德公司