[发明专利]模块化直列式流体调节器

说明书

本发明申请是申请日为2008年8月28日、申请号为200880106888.X且发明名称为“模块化直列式流体调节器”的发明申请的分案申请。

技术领域

本公开内容通常涉及流体调节器，且尤其地，涉及模块化直列式流体调节器(modularin-linefluidregulator)。

背景技术

过程控制系统使用各种现场设备来控制过程参数。流体调节器通常遍布于整个过程控制系统，以控制各种流体(例如，液体、气体等等)的压力。流体调节器通常用于将流体的压力调节到基本不变的数值。特别地，流体调节器具有入口，该入口通常接收相对高压力的输入流体，这一压力可能变化或者波动，并且在出口处提供相对较低且基本不变的压力。例如，与一件装备相关的气体调节器可从气体分配源接收具有相对高压力的气体，并且可调节气体，以具有较低且基本不变的压力，以便适于装备安全、高效地使用。

流体调节器通常利用隔膜或活塞来控制流体的流动和压力，该隔膜或活塞具有经由偏置弹簧施加至其中一侧的设置的或控制的压力。隔膜或活塞还可操作地直接连接或者借助于连杆机构而连接到阀部件，阀部件相对于支座(seat)的孔口移动，该支座流体地将调节器的入口连接至其出口。响应于出口压力和设置的或控制的压力之差，隔膜或活塞移动阀部件，从而改变流过调节器的流动，以实现基本不变的出口压力，这向隔膜或活塞的另一侧提供了平衡力，该平衡力等于或成比例于设置的或控制的压力。

流体调节器可构造成单级或一级系统，其中，只有一个调节阀以及相关部件被流体地放入到入口压力和已调节的出口压力之间。然而，这种单级或一级系统可响应于入口或者输入压力的变化而在输出压力上表现出显著的变化。例如，在一些应用中，例如涉及调节由高压气瓶所提供的流体的那些应用，调节器处的入口压力能够变化6倍或更多，这会导致由单级调节器所提供的已调节输出压力的显著变化。

多级(例如，两级)流体调节器能够响应于如上面所提及的那些入口压力变化而提供大大减小的输出压力变化。例如，与一级流体调节器相比较，两级流体调节器可响应于入口压力变化而提供输出压力变化的5倍减小。然而，实际上，通常只在一级系统未能提供期望级别的性能(例如，期望的最大输出压力变化)之后，才实施两级流体调节器系统。因此，第二个庞大笨重的流体调节器可被现场串联安装于初始的、运行不佳的流体调节器，以实现期望的整体性能。可选择地，初始的、运行不佳的流体调节器可被移除，并且用另一个两级流体调节器组件来替换。在各种例子中，这种基于现场的改型或者再次安装会非常耗时，成本高，并且会导致在过程控制环境中，调节器系统消耗非常多的宝贵空间(例如，控制柜空间)。

发明内容

根据一个公开的例子，流体调节器装置包括第一流体调节器主体，所述第一流体调节器主体具有流体入口和带螺纹的外表面，以接合第二流体调节器中的带螺纹的开口，从而将第一流体调节器串联地流体连接至所述第二流体调节器。所述流体调节器装置还包括阀和压力传感构件，所述阀控制流体流过所述第一流体调节器，所述压力传感构件可操作地连接到所述阀，以控制所述阀的位置，从而在所述第一流体调节器的出口处提供已调节的输出压力。在所公开的例子中，所述压力传感构件和所述阀构造成容纳于所述第二流体调节器的邻近于所述带螺纹的开口的空腔内。

在另一个公开的例子中，多级流体调节器包括第一流体调节器，该第一流体调节器具有主体、放置于所述主体内的第一阀，以及用于在第一调节器的出口处设置第一已调节的压力的第一弹簧。所述第一调节器的所述主体包括流体地连接到所述第一阀的开口。多级流体调节器还包括第二流体调节器，该第二流体调节器具有主体部分、第二阀、活塞，以及弹簧，所述主体部分包括流体入口和带螺纹的外表面，以螺纹地接合所述开口，所述活塞可操作地连接到第二阀，所述弹簧位于第二活塞和所述主体部分之间，以在所述第二流体调节器的出口处设置第二已调节的压力。

在又一个公开的例子中，流体调节器包括具有入口和出口的主体。所述入口包括带内螺纹的开口，并且所述出口包括带外螺纹的突起，所述带外螺纹的突起构造成可螺纹接合到另一个流体调节器的入口。此外，所述主体包括外罩(casing)，所述外罩具有带螺纹的开口，以接受活塞操作的流体阀组件，且所述活塞操作的流体阀组件包括活塞、流体阀，以及弹簧，所述活塞可滑动地接合所述外罩的内壁，所述流体阀可操作地连接到所述活塞，而所述弹簧可操作地接合所述活塞和所述阀，以设置所述流体调节器的已调节的输出压力。

附图说明