確定閥位置的方法和裝置製造方法
2023-05-02 02:46:26 2
確定閥位置的方法和裝置製造方法
【專利摘要】公開了一種確定閥位置的方法和裝置。本文所公開的示例性裝置包括旋轉閥組件和與所述旋轉閥組件相連的視覺指示器組件以指示旋轉閥組件的流體控制元件的位置。所述視覺指示器組件包括從動件以及圍繞所述從動件的殼體。從動件的位置與所述流體控制元件的位置相對應。所述示例性的裝置進一步包括與所述殼體相連的電子位置檢測器以根據從動件的位置來確定閥位置信息。
【專利說明】確定閥位置的方法和裝置
【技術領域】
[0001]本發明主要涉及閥，更具體地，涉及確定閥位置的方法和裝置。
【背景技術】
[0002]手動操作的閥，如蝶閥，可以採用機械設備可視地指示閥中流體控制元件的位置。通常，所述設備與閥可操作地連接，並且操作者在閥的位置來可視地檢查設備以確定流體控制元件的位置。
【發明內容】
[0003]本文所公開的示例性裝置包括可旋轉地連接於旋轉閥組件的從動件。從動件的位置與旋轉閥組件的流體控制元件的位置相對應。示例性裝置進一步包括圍繞從動件的殼體，其稱接到旋轉閥組件。從動件相對於殼體的位置可視地指示流體控制元件的位置。示例性裝置還包括耦接於從動件的磁靶，其隨從動件一起旋轉。電子位置檢測器耦接於殼體，以基於磁靶提供的磁場而生成閥位置信息。
[0004]本文所公開的另一示例性裝置包括旋轉閥組件。該示例性裝置進一步包括耦接於所述旋轉閥組件的視覺指示器組件，其指示旋轉閥組件的流體控制元件的位置。視覺指示器組件包括從動件和圍繞從動件的殼體。從動件的位置與流體控制元件的位置相對應。示例性裝置進一步包括耦接於殼體的電子位置檢測器，以基於從動件的位置確定閥位置信肩、O
[0005]本文所公開的另一示例性裝置包括手動操作的旋轉閥以及耦接於所述旋轉閥的視覺閥位置指示器來可視地指示旋轉閥的流體控制元件的位置。示例性裝置進一步包括耦接於視覺閥位置指示器的電子位置檢測器，以生成閥位置信息並且無線通信該閥位置信
肩、O
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1示出了本文所公開的示例性裝置；
[0007]圖2是圖1的示例性裝置的部分放大圖；
[0008]圖3示出了與圖1中的示例性裝置的視覺指示器組件的示例性殼體相連的電子位置檢測器；
[0009]圖4示出了與示例性視覺指示器組件的示例性從動件相連的磁靶；
[0010]圖5是與視覺指示器組件相連的電子位置檢測器的放大圖。
【具體實施方式】
[0011]本文中公開的示例性裝置使得操作者可以遠程監控和/或可視地監控旋轉閥中流體控制元件的位置。本文中示例性的裝置包括與旋轉閥組件耦接的視覺指示器組件。在某些例子中，視覺指示器包括從動件和殼體。從動件的位置與旋轉閥組件的流體控制元件的位置相對應。在某些例子中，磁靶與從動件耦接。殼體可以與旋轉閥組件耦接以圍繞(如罩住)從動件。電子位置檢測器耦接到殼體，而且電子位置檢測器位於殼體上，從而使得電子位置檢測器能感應由磁靶產生的磁場。
[0012]在操作中，電子位置檢測器基於由磁靶產生的磁場確定流體控制元件的位置，並且通過硬線和/或無線發射器將所述流體控制元件的位置電子地通信至過程控制環境中的控制器、工作站和/或任何其它系統或設備。因此，所述示例性的裝置使操作者能夠遠程監控和/或可視地監控旋轉閥組件中的流體控制元件的位置。
[0013]圖1描述了本文中公開的示例性的旋轉閥組件100。在所示例子中，旋轉閥組件100包括蝶閥101。在其它例子中，旋轉閥組件100包括其它類型的旋轉閥(如球閥等)。視覺指示器組件102耦接到旋轉閥組件100的手動操作致動器104。在所示例子中，致動器104包括旋轉閥軸108的曲柄或手柄106。圖1中的示例性的旋轉閥組件100包括與閥體112耦接的閥帽110。在所示例子中，閥軸108延伸穿過閥帽110直至閥體112的密封區域114，其中閥軸108耦接到流體控制元件116(如閥盤)。閥體112限定了具有入口 120和出口 122的流體流動通道118。
[0014]操作者通過旋轉手柄106而操作蝶閥101，從而使得致動器104旋轉閥軸108以及流體控制元件116。流體控制元件116可在允許流體流動通過流體流動通道118的第一位置(如打開位置)和限制或阻止流體流動通過流體流動通道118的第二位置(如關閉位置)之間旋轉。
[0015]在所示例子中，視覺指示器組件102可視地指示了流體流動通道118中流體控制元件116的位置。圖1中示出的視覺指示器組件102包括從動件124和殼體126。示例的從動件124和殼體126分別包括兩對視覺指示器128、130和132、134。
[0016]更具體地，示例性的視覺指示器128、130和132、134是在從動件124和殼體126中相對的開口對。在所示例子中，視覺指示器128，130和132，134是相對的開口，其中第一對視覺指示器128和132沿垂直於從動件124和殼體126的縱軸的第一軸線同軸地對準。另一對視覺指示器130和134與垂直於第一軸線和垂直於所述縱軸的第二軸線同軸地對準。另外，第一軸線和第二軸線沿從動件124和殼體126的縱軸間隔開。
[0017]從動件124和殼體126中的視覺指示器128，130和132，134被定位成使得當從動件124設置在殼體126中時，視覺指示器128，130和132，134的第一軸線和第二軸線位於不同的、偏移的平面。因此，從動件124相對於殼體126的旋轉可導致從動件124和殼體126中的視覺指示器128，130和132，134運動至同軸對齊和/或不同軸對齊(即，使得所述開口是一致的)。當從動件124和殼體126的視覺指示器128，130和132，134對齊時，通過從動件124和殼體126提供兩個正交的視覺通道。相反地，對於從動件124相對於殼體126的任何旋轉位置，其中視覺指示器128，130和132，134不對齊(即當從動件124和殼體126的視覺指示器128，130和132，134相疊但不一致時)，不對齊的程度被可視地檢測為通過從動件124和殼體126的視覺通道的大小(或完全沒有)。
[0018]從動件124與閥軸108 (如通過致動器104)相連，因此其隨閥軸108 —起旋轉。因此，從動件124的位置與流體控制元件116的位置相對應。在所示例子中，殼體126固定於致動器104的外殼135，因此其相對於閥軸108而被固定。這樣，當閥軸108旋轉時，從動件124和殼體126中的視覺指示器128，130和132，134可以運動至對於閥軸108和流體控制元件116的各個位置如上所述的對齊和不對齊。在一個位置中，如流體控制元件116的完全打開位置，從動件124和殼體126的視覺指示器128，130和132，134對齊(如一致的)，因此視覺指示器128，130和132，134提供兩個通過從動件124和殼體126的正交的圓柱形視覺通道。在另一位置，如流體控制元件的完全關閉位置，從動件124和殼體126的視覺指示器128，130和132，134充分地不對齊，從而視覺指示器128，130和132，134沒有提供通過從動件124和殼體126的視覺通道。在其它位置，如在完全打開和完全關閉位置之間的位置，從動件124和殼體126的視覺指示器128，130和132，134可稍微相疊，從而提供兩個通過從動件124和殼體126的正交的視覺通道。在這些位置中視覺通道的大小可根據在從動件124和殼體126之間的相對旋轉角度的量而改變，以指示相對於流體控制元件116的完全打開和完全關閉位置的流體控制元件116的位置。在一些例子中，為了確定示例性旋轉閥組件100的流體控制元件116的位置，操作者來到旋轉閥組件100的位置來可視地觀察視覺指示器組件102。接下來將更詳細描述，電子位置檢測器136被耦接到示例性的視覺指示器組件102以產生和通信所述閥位置信息。
[0019]圖2是圖1的示例性旋轉閥組件100的部分放大圖。在所示例子中，電子位置檢測器136與視覺指示器組件102相連。如接下來詳細描述的，電子位置檢測器136安裝於視覺指示器組件102的殼體126，這樣電子位置檢測器136基於從動件124的位置而生成閥位置信息(如開度的百分比)。所述閥位置信息可被電子地傳送(如無線或通過電纜)至遠程位置的操作者終端和/或任何其它設備或系統，在這裡可以監控旋轉閥組件100的操作。在所示例子中，閥位置檢測器136包括發射器200以與閥位置信息無線通信。因此，旋轉閥組件106的流體控制元件116的位置可遠程監控，從而允許操作人員可以估計旋轉閥組件100的操作而不需要浪費時間的、成本高的以及存在潛在不安全的走到旋轉閥組件100的位置。
[0020]圖3是與圖2中的示例性視覺指示器組件102的殼體126相連的電子位置檢測器136的放大圖。在所示例子中，殼體126的上表面300限定了開口 302。如圖3所示，視覺指示器132和134為相對且同軸對齊的開口，限定了通過從動件124的兩個正交的視覺通道。示例性電子位置檢測器136與殼體126的上表面300相連。電子位置檢測器136限定了與殼體126的上表面300相鄰的凹槽304。凹槽304位於殼體126的上表面300的開口302之上。
[0021]示例性電子位置檢測器136包括一個或多個能夠檢測在凹槽304中和/或在凹槽304附近的磁場的傳感器。如接下來詳細描述的，電子位置檢測器136的凹槽304接收連接於從動件124的磁靶404 (如圖4)，從而使得電子位置檢測器136能夠檢測從動件124的位置，並因而檢測流體控制元件116的位置。
[0022]圖4是示例性視覺指示器組件102的從動件124的放大圖。圖4的示例性從動件124大致為圓柱形。其它例子的從動件為其它形狀。在所示例子中，從動件124包括孔400以接收閥軸108。孔400可被成形為接收閥軸108的方形端(即從動件124可鍵連接於閥軸108)，從而從動件124隨閥軸108旋轉。在所示例子中，從動件124包括孔洞402，其與閥軸108同軸對齊。如圖4所示，兩對視覺指示器128和130為相對且同軸對齊的開口，限定了通過從動件124的兩個正交的視覺通道。
[0023]在所示例子中，從動件124包括磁靶404。磁靶404通過橫梁形支撐件406而與從動件124相連，該支撐件橋接穿過從動件124的孔洞402。更具體地，橫梁形支撐件406在垂直於從動件124的縱軸的第一軸線上連接於孔洞402的內壁407的上部。圖4中示例性的磁靶404包括從基部410延伸的磁杆408。圖4中示例性的基部410是圓柱形且與橫梁形支撐件406相連。在其它例子中，基部410可以直接安裝於從動件124和/或其它與從動件124相連的合適的支撐件。磁杆408在垂直於第一軸線的軸線上從基部410延伸。在所示例子中，閥軸108、孔洞402、基部410以及磁杆408沿從動件124的縱軸同軸對齊。如接下來更詳細地描述的，電子位置檢測器136基於通過磁杆408提供的磁場而生成閥位置信息。
[0024]圖5示出了電子位置檢測器136和視覺指示器組件102。在所示例子中，殼體126罩住從動件124從而磁靶404的磁杆408延伸穿過在殼體126的上表面300的開口 302，從而使得電子位置檢測器136接收在電子位置檢測器136的凹槽304內的磁杆408。磁杆408提供磁場，其可通過在電子位置檢測器136中的一個或多個傳感器來檢測。基於通過在電子位置檢測器136中的一個或多個傳感器檢測到的磁場，電子位置檢測器136生成閥位置信息，該閥位置信息可通過發射器200無線通信至操作者終端和/或任何其它設備或系統，在這裡可監控示例性旋轉閥組件100的操作。
[0025]儘管某些示例性的方法、裝置和生產的產品已經在本文中進行了描述，但本發明的保護範圍不限制於此。相反地，本發明覆蓋所有合理地落入權利要求範圍內的所有方法、裝置和生產的產品。
[0026]在本發明的最後根據37C.F.R.§ 1.72(b)而提供了發明摘要以使得讀者能快速地確定技術內容的本質。其在`不用於解釋或限制權利要求範圍或意思的理解下而提交。
【權利要求】
1.一種裝置，其特徵在於，包括: 從動件，其可旋轉地耦接於旋轉閥組件，其中所述從動件的位置與所述旋轉閥組件的流體控制元件的位置相對應； 殼體，其圍繞所述從動件並耦接於所述旋轉閥組件，其中所述從動件相對於所述殼體的位置可視地指示所述流體控制元件的位置； 磁靶，其耦接於所述從動件並隨所述從動件一起旋轉；以及 電子位置檢測器，其耦接於所述殼體並基於由所述磁靶提供的磁場而生成閥位置信肩、O
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述電子位置檢測器包括發射器以無線通信所述閥位置信息。
3.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述殼體包括第一開口，所述從動件通過所述第一開口是可視的，且所述從動件包括第二開口，其中所述第一開口和所述第二開口運動至對齊並離開對齊，以可視地指示所述流體控制元件的位置。
4.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述旋轉閥組件包括手動操作致動器。
5.如前述任一權利 要求所述的裝置，其特徵在於，所述磁靶沿所述從動件的旋轉軸線耦接於所述從動件。
6.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述殼體限定一孔，所述磁靶延伸穿過所述孔。
7.一種裝置，其特徵在於，包括: 旋轉閥組件； 視覺指示器組件，其耦接於所述旋轉閥組件以指示所述旋轉閥組件的流體控制元件的位置，所述視覺指示器組件包括從動件和圍繞所述從動件的殼體，所述從動件的位置與所述流體控制元件的位置相對應；以及 電子位置檢測器，其耦接於所述殼體以基於所述從動件的位置確定閥位置信息。
8.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述電子位置檢測器包括發射器以無線通信所述閥位置信息。
9.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，進一步包括耦接於所述從動件的磁靶，其中所述電子位置檢測器基於由所述磁靶提供的磁場確定所述從動件的位置。
10.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述磁靶沿所述從動件的旋轉軸線耦接於所述從動件。
11.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述殼體限定一孔，所述磁靶延伸穿過所述孔。
12.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述殼體限定了第一開口和第二開口，所述從動件通過所述第一開口和所述第二開口是可視的，所述第一開口與所述第二開口正交。
13.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述從動件限定了第三開口和第四開口，所述第三開口與所述第四開口正交，其中所述第三開口和所述第四開口分別運動至與所述第一開口和所述第二開口同軸對齊並離開對齊，以指示所述流體控制元件的位置。
14.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述視覺指示器組件耦接於所述旋轉閥組件的手動操作致動器。
15.一種裝置，其特徵在於，包括: 手動操作的旋轉閥； 視覺閥位置指示器，其耦接於所述旋轉閥以可視地指示所述旋轉閥的流體控制元件的位置；以及 電子位置檢測器，其耦接於所述視覺閥位置指示器以生成閥位置信息且無線通信所述閥位置信息。
16.如權利要求15所述的裝置，其特徵在於，所述視覺閥位置指示器包括從動件和圍繞所述從動件的殼體，所述從動件的位置與所述流體控制元件的位置相對應。
17.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述殼體包括第一開口，所述從動件通過所述第一開口是可視的，且所述從動件包括第二開口，其中所述第一開口和所述第二開口運動至對齊並離開對齊，以可視地指示所述流體控制元件的位置。
18.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，進一步包括耦接於所述從動件的磁革巴，其中所述電子位置檢測器基於由所述磁靶提供的磁場生成閥位置信息。
19.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述磁靶沿所述從動件的旋轉軸線耦接於所述從動件。
20.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述視覺閥位置指示器耦接於所述旋轉閥的手動操作致動器。
【文檔編號】F16K37/00GK103842701SQ201280040360
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年8月17日 優先權日:2011年8月19日
【發明者】R·D·小哈珀 申請人:通用設備和製造公司