[发明专利]用于调节在过程控制阀上的行程传感器的对准方法和系统

说明书

为了简化用于调节在过程控制阀之上的行程传感器的对准的过程，一种方法和一种系统生成图形界面以便向用户或者操作者显示对准信息。该图形界面使得包括在过程控制阀之上的磁性行程传感器的反馈元件和感测元件之间的对准状态可视化。使用该图形界面，用户或者操作者能够简单地确定在该反馈元件和该感测元件之间的对准是否是合适的或者正确的。该图形界面还将提供关于是否需要物理的调节来解决检测到的对准问题从而避免即将发生的故障并且实现优化的性能的信息。以这样的方式，该方法和该系统将改善阀行程反馈的可靠性和精度。

技术领域

本公开大体上涉及传感器校准，并且具体地涉及用于在过程控制阀之中使用的用于调节行程传感器的对准的方法和系统。

背景技术

过程控制工厂和系统在较广的多种应用之中使用控制阀。通常来说，控制阀被用于通过例如使得可变节流孔和通道起作用来管理产品线。控制阀通常来说自动地使用致动器和远程地加以操作的仪器，其在过程控制计算机和致动器之间通信以使得在阀之内的命令流程变化以便达到期望的控制策略。测量阀的位置的行程传感器在维持精确的过程控制方面扮演着重要的角色。

当过程控制计算机发布一个命令以修改流程时，远程地加以操作的仪器必须读取当前的阀位置并且通过致动器来应用合适的校正动作。典型的致动器由压缩空气源来加以驱动，该压缩空气源由远程地加以操作的仪器来控制。例如，在线性或者滑动阀杆阀之上所使用的弹簧和隔膜致动器之中，在应用于大的隔膜之上的空气压力之中的变化将会致使该隔膜的移动或者位移。致动器杆附接至该隔膜，其在另一端连接至阀塞。通过改变至该隔膜的空气压力，远程地加以操作的仪器能够直接地定位该阀塞并且由此控制通过该控制阀的流体。为了合适地控制流体，该仪器通常必须知道该阀塞在哪以及相应于命令应该移动至何处。这将通过在远程操作的仪器和致动器杆之间附接行程传感器来加以实现。该行程传感器的输出能够直接连接至远程地加以操作的仪器以便提供用于精确的阀控制的杆位置反馈。

传统的行程传感器诸如分压计需要移动机械的连杆机构以便将移动或者位移耦接至传感器之中。然而，机械的连杆机构具有接触或者磨损点。于是，在粗糙的服务条件之下，不稳定性将会在磨损点破坏该机械的连杆机构，因此从远程地加以操作的仪器断开该阀杆。为了改善传感器的可靠性，如今的传感器设计已经进步为非接触位置检测方法。

非接触传感器设计的一种类型为磁性行程传感器，其通过将反馈元件(例如磁通源)附加至第一物体以及将感测元件(例如磁性形成传感器)附接至第二物体来检测在两个物体之间的位移。该反馈元件产生能够由感测元件检测到的磁场。产生相对位移的一个或者两个物体的任何移动将表现为该感测元件的磁场的不同部分，因此将会改变传感器的输出。这样的输出能够直接地与在致动器和阀杆之间的相对位移有关。

该磁性行程传感器的精确的功能取决于反馈和感测元件的合适的对准。然而，由于诸如不合适的安装、过多的振动和/或其他环境效应的因素而使得反馈元件可能变得松弛并且随着时间的推移移动。这将会引起相对于感测元件的未对准，其反过来致使传感器变得不实用。

发明内容

根据本发明的第一示例性方面，一种用于调节在过程控制阀之上的磁性行程传感器的计算机实施的方法包括确定所述磁性行程传感器的反馈元件的行程长度。所述反馈元件被耦接至操作所述过程控制阀的致动器的致动器杆。所述方法然后确定所述致动器杆的行程范围。所述方法还确定所述反馈元件的行程移动。此外，所述方法确定所述过程控制阀的当前的位置。更进一步地，所述方法基于所述反馈元件的所确定的行程长度、所述致动器杆的所述行程范围、所述反馈元件的所述行程移动和所述过程控制阀的所述当前的位置生成所述磁性行程传感器的对准信息。最后，所述方法生成图形界面以显示所述对准信息。