[发明专利]具有集成电子元件的智能阀转接器

说明书

本文公开的实施例涉及一种用于监控具有控制元件的阀的装置，其中所述控制元件由致动器致动，该装置具有：在所述控制元件和所述致动器之间的转接器，其中所述转接器将控制元件的阀杆关联至所述致动器；和包含在所述转接器内的电子模块，其中所述电子模块还包括一个或多个传感器。

技术领域

本发明总体涉及用于监控和管理工业过程控制系统特别是下位的阀和致动器的装置和技术。本发明还涉及基于工业过程控制系统的下位的阀和致动器的监控特性的预测分析。

背景技术

工业过程控制系统的过程的整体性能可以通过监控与该过程相关的关键度量来表征。关键度量可以直接或间接地进行测量，但这两种技术有着固有的优缺点。惯常使用间接测量来尝试通过推导过程获得经验数据。例如，电动致动器上的致动器操作扭矩可通过监控电机电流来推导。通过将基线振动测量值与振动超时值进行比较，可以得出基线振动测量值，从而推断出阀磨损。直接测量技术是最理想的，但也是最难于实践的，迄今为止尚未在实践中成功地商业实施。重要的是要了解阀扭矩并对其超时进行表征，以更好地了解阀在工艺流程中的运行情况。过去，直接测量阀扭矩是难于实践的。附接在阀上的阀杆直接与致动器接合，这使得很难联接称重传感器或其它装置以直接测量扭矩。在监控控制阀的关键度量时面临的挑战包括传感器的放置、为传感器供电以及处理来自传感器的数据。因此，需要一种装置和技术，其能够提供对关键度量的直接测量，而在给定控制阀的物理约束的情况下，这些度量通常很难获得和测量。

发明内容

本文公开的实施例涉及一种用于监控具有控制元件的阀的装置，其中该控制元件由致动器致动，该装置具有：在控制元件和致动器之间的转接器，其中该转接器将控制元件的阀杆关联至致动器；以及包含在转接器内的电子模块，其中该电子模块还包括一个或多个传感器。

附图说明

通过参考附图，实施例可以更好地理解，并且许多目的、特征和优点对于本领域技术人员而言将是显而易见的。这些附图仅用于说明本发明的典型实施例，而不应视为对本发明范围的限制，因为本发明可以允许其它等效实施例。附图不一定按比例绘制，并且为了清楚和简洁起见，附图的某些特征和某些视图可以按比例放大或示意性地示出。

图1示出具有集成电子模块和致动器的智能阀转接器的实施例的示意图。

图2示出集成电子模块的实施例的示意图。

图3示出集成电子模块的实施例的框图。

图4示出用于智能阀和集成电子模块系统的微控制器或微处理器的实施例的示意图。

图5示出具有集成电子模块的智能阀转接器的替代实施例的示意图，其中集成电子模块直接与柔性电路连接。

图6示出图5所示的替代实施例的俯视图。

图7示出具有集成电子模块的智能阀转接器的替代实施例的示意图，其中数据和电力通信和传输是通过电感耦合提供的。

具体实施方式

以下描述包括体现本发明主题的技术的示例性装置、方法、技术和指令序列。但应当理解，在没有这些具体细节的情况下可实践所述实施例。

图1示出具有转接器100的改进阀、智能阀或智能阀系统10的实施例的示意图，转接器100具有集成电子模块20和致动器15。在设计阀装置或系统10以监测表征控制阀10的性能和磨损的关键度量时面临的挑战包括：传感器25的放置、为传感器25供电以及处理来自传感器25的数据60。此外，如果传感器25放置在阀杆11或阀10上，以前没有有效的解决方案在传感器25与微控制器或微处理器23之间提供必要的数据通信和电源连接以能够接收和处理传感器数据60。