[发明专利]控制流体调节

说明书

相关申请的引用

本申请要求提交于2007年4月27日的No.11/741,681美国专利申请的权 益。

技术领域

本说明书涉及流体调节，更具体地涉及控制流体调节的系统和技术。

背景

流体调节发生在许多行业中并为了实现多种目的。通常，行业或商业过程 利用流体调节以例如加热、冷却、混合或以其它方式对工艺流体或工作流体产 生作用。在这些过程中用于调节流体的一种装置可以是阀，例如工艺阀。工艺 阀可以多种形式出现，例如球心阀、蝶形阀或球阀，只是列举出其中一些。在 许多情形下，工艺阀可通过致动器定位，致动器可以手动、电动或气动方式操 作。利用气压致动器的工艺阀可利用例如气体(比如空气)的流体来控制致动 器。

控制器经常用来发送和接收信号以控制致动器并因此控制工艺阀的位置。 信号可送至控制器，信号指令控制器根据需要打开或关闭工艺阀。通常，该信 号通过物理连接于控制器的一组线路或导管送出。此外，控制器可从一组线路 取得功率。然而，工艺阀的位置经常不便于将线路安装于控制器，或更糟地在 物理上行不通。例如，位于户外或危险工作区的工艺阀可能不允许线路实际安 装于控制器，或将线路或导管安装于工艺阀的致动器。此外，成本因素也会使 线路连接的控制器无法投入实践。因此，一些工艺阀控制器可以无线方式接收 信号。不管工艺阀控制器用以接收信号的方法如何，均应控制工艺阀致动器以 针对特定工艺调节流过工艺阀的流体。

概述

本说明书涉及流体调节，更具体地涉及控制流体调节的系统、装置和技术。

在一个总的方面，用于流体调节控制的装置可包括处理器、流体控制组合 件和电源。处理器可适配成产生控制流体调节器的命令并调整装置的功率状 态。功率状态可包括低功率模式和高功率模式，且该装置在低功率模式比高功 率模式消耗明显更少的功率。流体控制组合件可包括电-压力换能器。该换能 器可在高功率模式期间接收控制流体并响应来自处理器的命令而调整控制流 体。控制流体例如为空气。流体控制组合件可在低功率模式下工作以将经调整 的控制流体保持在基本恒定值。电源可向处理器和流体控制组合件供电。电源 例如可以是电池。

在尤为特殊的方面，流体控制组合件在低功率模式下可使调整后的控制流 体保持在基本定值且在低功率模式下不从处理器接收命令。在一些方面，流体 控制组合件可包括阀。阀在高功率模式下可使经调整的控制流体通过并在低功 率模式下保持经调整的控制流体的值。流体控制组合件还可包括中继器。中继 器可耦合在换能器和阀之间并适配成接收经调整的控制流体并在其传至阀之 前进一步调整控制流体。中继器也可耦合于阀并适配成从阀接收经调整的控制 流体并进一步调整控制流体。阀例如为压电阀。

处理器可适配成在低功率模式下消耗明显较少的功率。在某些方面，处理 器在低功率模式下几乎不消耗功率。

在一些方面，装置也可包括收发器。收发器可耦合于处理器和电源并以无 线方式在网络、中央控制设施或处理发射器的至少一个之间交换流体调节控制 信息。收发器也可在低功率模式下消耗比高功率模式明显更低的功率。流体调 节控制信息可包括处理发射器测量值，该测量值可包括压力值、温度值或流量 值。

在某些特定方面，处理器一旦接收到流体调节控制信息即可使装置从低功 率模式过渡至高功率模式并将与流体调节控制信息关联的命令发送至流体控 制组合件。处理器也可在特定时间间隔后使装置从低功率模式过渡至高功率模 式。另外，处理器可适配成判定电源的工作寿命并产生指示电源工作寿命的信 号。信号可以无线方式发送给网络、中央控制设施或处理发射器中的至少一个。