用于流體控制設備泄漏檢測的裝置制造方法
【專利摘要】本申請公開了一種用于檢測流體控制設備泄漏的裝置。根據(jù)本發(fā)明公開內容的教導的一種示例裝置包括多個端口。端口之一用于接收供應壓強以驅動致動器，并且端口中的另一端口用于不固定地耦接到流體控制設備的清洗端口。該裝置包括用于測量在清洗端口的值的傳感器和用于將所述值與預定值或者先前測量的值進行比較以確定該值是否在所述預定閾值以外的處理器。
【專利說明】用于流體控制設備泄漏檢測的裝置
【技術領域】
[0001]本專利主要地涉及泄漏檢測，并且更具體地涉及用于檢測流體控制設備泄漏的裝置。
【背景技術】
[0002]在危險和/或致命應用(例如氯和/或多晶硅生產)中實施的流體控制設備可以包括用于防止過程流體經過蓋向大氣泄漏的波紋管。然而，這些波紋管也可能隨著時間的推移而產生泄漏。在一些情況下，這些傳感器可以用來檢測流體控制設備中的波紋管泄漏。

【發(fā)明內容】

[0003]根據(jù)本公開內容的教導的一種示例裝置包括多個端口。端口之一用于接收供應壓強以驅動致動器，并且端口中的另一端口用于不固定地耦接到流體控制設備的清洗端口。該裝置包括用于測量在所述清洗端口的值的傳感器，和用于將所述值與預定值或者先前測量的值進行比較以確定該值是否在所述預定閾值以外的處理器。
[0004]另一裝置包括多個端口。端口中的第一端口用于接收供應壓強以驅動致動器，并且端口中的第二端口不固定地耦接到流體控制設備的蓋端口。位于流體控制設備的流動孔與所述蓋端口之間的波紋管用于基本上防止過程流體流向所述蓋端口。該裝置也包括用于測量在所述蓋端口的壓強值的傳感器和用于將所述壓強值與預定壓強值或者先前測量的壓強值進行比較以確定波紋管中是否有泄漏的傳感器。
[0005]另一裝置包括多個端口。端口之一用于接收供應壓強以驅動致動器，并且端口中的另一端口用于不固定地耦接到流體控制設備的清洗端口。該裝置包括用于測量在清洗端口的值的傳感器和用于基于所述測量的值確定所述流體控制設備中是否有泄漏的處理器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1所示為已知的流體控制設備。
[0007]圖2所示為根據(jù)申請所教導的流體控制設備和示例控制器。
[0008]圖3所示為可以用于和/或被編程為實施本申請所公開的所有示例方法和裝置的示例處理器的示意圖。
【具體實施方式】
[0009]在上述圖中示出并且以下具體描述某些示例。在描述這些示例時，相似或者相同標號用來標識相同或者相似單元。圖未必按比例，并且為了清楚和/或簡潔而可以在比例上夸大或者示意地示出圖的某些特征和某些視圖。此外，已經貫穿本說明書描述若干示例。來自任何示例的任何特征可以與來自其它示例的其它特征包含在一起、替換這些其它特征或者另外與這些其它特征組合。
[0010]在危險和/或致命應用(例如氯和/或多晶硅生產)中實施的流體控制設備可以包括用于防止過程流體經過蓋向大氣泄漏的波紋管。然而這些波紋管可能隨著時間的推移而產生泄漏。在未安裝附加空氣監(jiān)控部件和/或未讓操作者暴露于危險條件的情況下，可能難以檢測這樣的波紋管泄漏。
[0011]在一些示例中，可以使用空氣監(jiān)控設備、壓強計和/或發(fā)送器(例如空氣監(jiān)控部件)在閥或者閥周圍檢測波紋管泄漏。空氣監(jiān)控部件可以耦接到被監(jiān)控的閥蓋的清洗端口。在操作中，空氣質量和/或壓強測量值被發(fā)送給用于分析所述測量值的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)遠離空氣監(jiān)控部件?；诜治?，控制系統(tǒng)可以向操作者警報潛在波紋管泄漏。盡管在監(jiān)控波紋管泄漏時有效，但是這樣的系統(tǒng)的邏輯遠離所述空氣監(jiān)控部件。
[0012]這里公開的示例使用控制器、電-氣動控制器和/或數(shù)字閥控制器(DVC)來監(jiān)控波紋管泄漏、自動警報這樣的泄漏和/或提供及早的檢測和/或遠程通知這樣的泄漏。這樣的方式無須附加空氣監(jiān)控部件，又通過不讓操作者暴露于在被監(jiān)控的閥(例如閥地點)周圍的環(huán)境中來增強工廠安全。
[0013]在一些示例中，為了針對波紋管泄漏監(jiān)控閥，蓋的清洗端口耦接到具有集成壓強感測能力的DVC的壓強感測端口。在閥是單作用閥的示例中，壓強感測端口可以是配置為測量清洗端口壓強的DVC的未用端口。在閥是雙作用閥的示例中，所述壓強感測端口可以是DVC的專用于測量清洗端口壓強并且因此用于檢測波紋管泄漏的端口。無論被監(jiān)控的閥類型如何，所公開的示例通過確定在清洗端口的壓強的改變來監(jiān)控波紋管的泄漏。如果DVC確定壓強改變了特定數(shù)量，則DVC通過向控制系統(tǒng)和/或監(jiān)控軟件傳送警報來通知操作者。此外，DVC可以產生或提供數(shù)據(jù)用于生成包括波紋管泄漏的日期、時間等的報告。
[0014]在一些示例中，為了使DVC能夠檢測壓強改變，使用DVC的診斷能力來創(chuàng)建配置文件，該配置文件能夠將DVC的性能診斷用于對所述閥進行監(jiān)控(例如監(jiān)控閥的健康)。在一些示例中，使用監(jiān)控軟件來配置和/或建立該配置文件。所述配置文件可以指定在發(fā)送警報之前的最小波紋管壓強改變。然而在其它示例中，用來實施公開的示例的固件可以包括波紋管泄漏警報。在一些這樣的示例中，未創(chuàng)建(例如操作者未建立)用于壓強改變的配置文件。在所公開的任何示例中，所述監(jiān)控軟件可以是Emerson Process Management的AMS軟件和/或ValveLink Solo軟件。盡管上述示例描述使用壓強以確定波紋管泄漏，附加地或者備選地可以測量和使用其它參數(shù)比如空氣質量以確定泄漏。
[0015]在過程壓強在超過大概150磅每平方英寸(psi)的應用中，壓強調節(jié)器可以安裝于所述清洗端口與所述DVC之間以基本上防止所述過程壓強損壞所述DVC。在一些示例中，為了保護所述DVC免于受到過程流體的影響，壓強感測膜使所述過程流體與所述DVC分離。所述壓強感測膜可以與DVC集成和/或在DVC外部。
[0016]圖1所示為包括波紋管104以基本上防止過程流體流向大氣的已知流體控制設備和/或閥102。波紋管104位于流動路徑106與流體控制設備102的清洗端口 108之間。然而波紋管104可能隨時間泄漏。
[0017]在操作中，為了監(jiān)控波紋管泄漏，傳感器110測量在清洗端口 108的值。該值由遠離傳感器Iio的控制系統(tǒng)112用來確定波紋管104是否在泄漏。在所述測量的值是空氣質量值的示例中，如果測量的空氣質量值已經改變和/或在可接受和/或預定空氣質量值以夕卜，則控制系統(tǒng)112可以確定波紋管104在泄漏。在測量的值是壓強值的示例中，如果測量的壓強值高于預定壓強和/或如果所述壓強已經升高了特定數(shù)量，則控制系統(tǒng)112可以確定波紋管104在泄漏。在傳感器110未耦接到控制系統(tǒng)112的示例中，前往閥地點并且觀察傳感器110的操作者可以監(jiān)控流體控制設備102的波紋管泄漏。
[0018]為了控制流體控制設備102的位置，電-氣動控制器114經由第一端口 116耦接到致動器115并且經由第二端口 120耦接到空氣供應118。在致動器115是雙作用致動器的示例中，控制器114還經由第三端口 122耦接到致動器115。然而在致動器115是單作用致動器的示例中，如圖1中所示，所述第三端口 122未被使用。在操作中，控制器114測量致動器115的位置并且基于從遙控系統(tǒng)112接收的命令使致動器115移向特定位置。
[0019]圖2描繪根據(jù)本公開內容的教導的具有集成波紋管泄漏檢測能力的示例控制器200。在操作中，為了監(jiān)控波紋管泄漏，控制器200的第一和/或空氣監(jiān)控端口 202耦接到清洗端口 108以使控制器200的傳感器204能夠測量在清洗端口 108的值。所述測量的值由控制器200的處理器206用來確定波紋管104是否在泄漏。因此，與使用控制系統(tǒng)112 (圖1)的遠程處理能力以及需要附加外部監(jiān)控設備的已知示例不同，控制器200在閥地點確定(即本地確定)波紋管104是否在泄漏。
[0020]傳感器204可以是壓強傳感器、空氣質量傳感器等。在傳感器204是空氣質量傳感器的示例中，如果測量的空氣質量值已經改變和/或在可接受和/或預定空氣質量值以夕卜，則傳感器206可以確定波紋管104在泄漏。在傳感器204是壓強傳感器的情況下，例如如果測量的壓強值高于預定閾值和/或固定壓強和/或如果壓強在特定時間內已經上升了特定數(shù)量，則控制系統(tǒng)112可以確定波紋管104在泄漏。
[0021 ] 如果處理器206確定波紋管104在泄漏，則處理器206可以自動報警和/或通知控制系統(tǒng)和/或監(jiān)控系統(tǒng)208和/或與之關聯(lián)的操作者。這樣及早的通知波紋管泄漏增強了操作者安全，因為流體控制設備102可以用來控制危險流體和/或材料的流動。附加地或者備選地，處理器206可以生成或提供數(shù)據(jù)以產生與檢測到的波紋管泄漏關聯(lián)的報告。在一些這樣的示例中，所述報告可以包括時間戳(例如日期、時間等)。
[0022]為了基本上防止過量過程壓強和/或過程流體損壞傳感器204和/或控制器200，壓強調節(jié)器210和/或壓強感測膜可以不固定地耦接于清洗端口 108與傳感器204之間。
[0023]為了控制流體控制設備102的位置，控制器200經由第二端口 212耦接到致動器115并且經由第三端口 214耦接到空氣供應118。在致動器115是雙作用致動器的示例中，控制器200也經由第四端口 216耦接到致動器115。盡管控制器200包括第四端口 216，但是在其它示例中，控制器200可以不包括第四端口 216。在操作中，控制器200測量致動器115的位置并且基于從控制系統(tǒng)208接收的命令使致動器115移向特定位置。
[0024]圖3是可以用于和/或被編程以實施控制器200和/或本申請所公開的任何其它示例的示例處理器平臺Pioo的示意圖。例如處理器平臺PlOO可以由一個或者多個通用處理器、處理器芯、微控制器等實施。
[0025]圖3的示例的處理器平臺PlOO包括至少一個通用可編程處理器P105。處理器P105執(zhí)行處理器P105的主存儲器中(例如RAMPl 15和/或ROM P120內)存在的編碼指令PllO和/或P112。處理器P105可以是任何類型的處理單元，比如處理器內核、處理器和/或微控制器。除了其他方面以外，處理器P105可以執(zhí)行本申請所描述的示例方法和裝置。
[0026]處理器P105經由總線P125與主存儲器(包括ROM P120和/或RAM P115)通信。RAM Pl 15可以由動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)、同步動態(tài)隨機存取存儲器(SDRAM)和/或任何其它類型的RAM設備實施，并且ROM可以由閃存和/或任何其它所需類型的存儲器設備實施。對存儲器P115和存儲器P120的訪問可以由存儲器控制器(未示出)控制。
[0027]處理器平臺PlOO也包括接口電路P130。接口電路P130可以由任何類型的接口標準實施，比如外部存儲器接口、串行端口、通用輸入/輸出等。一個或者多個輸入設備P135和一個或者多個輸出設備P140連接到接口電路P130。
[0028]如這里闡述的那樣，一種裝置包括多個端口。端口之一用于接收供應壓強以驅動致動器，并且端口中的另一端口用于不固定地耦接到流體控制設備的清洗端口。該裝置包括用于測量在清洗端口的值的傳感器和用于將所述值與預定值或者先前測量的值進行比較以確定所述值是否在預定閾值以外。
[0029]在一些示例中，所述值在所述預定閾值以外與所述流體控制設備中的波紋管泄漏相關。在一些示例中，所述處理器用于如果所述值在預定閾值以外則生成警報。在一些示例中，所述處理器用于基于所述處理器確定所述值在預定閾值以外來向遠程監(jiān)控系統(tǒng)自動發(fā)送警報。在一些示例中，所述處理器用于如果所述值在所述預定閾值以外則生成報告。在一些示例中，所述報告包括時間戳。
[0030]在一些示例中，該裝置也包括不固定地耦接于所述清洗端口與所述傳感器之間的壓強調節(jié)器。在一些示例中，所述傳感器包括壓強感測膜組件。在一些示例中，所述值包括壓強值。
[0031]另一裝置包括多個端口。所述端口中的第一端口用于接收供應壓強以驅動致動器，并且所述端口中的第二端口用于不固定地耦接到流體控制設備的蓋端口。波紋管位于流體控制設備的流動孔與所述蓋端口之間，所述蓋端口用于基本上防止過程流體流向所述蓋端口。該裝置還包括用于測量在所述蓋端口的壓強值的傳感器，和用于將所述壓強值與預定壓強值或者先前測量的壓強值進行比較以確定所述波紋管中是否有泄漏的處理器。
[0032]在一些示例中，所述處理器用于如果所述處理器確定所述波紋管中有泄漏則生成警報。在一些示例中，所述處理器用于基于所述處理器確定所述波紋管中有泄漏則向遠程監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送警報。在一些示例中，所述處理器用于基于所述處理器確定所述波紋管中有泄漏從而生成報告。
[0033]另一示例裝置包括多個端口。端口之一用于接收供應壓強以驅動致動器，并且端口中的另一端口用于不固定地耦接到流體控制設備的清洗端口。波紋管位于所述流體控制設備的流動孔與清洗端口之間以基本上防止過程流體流向所述清洗端口。該裝置還包括用于檢測所述流體控制設備中的所述波紋管泄漏的裝置。
[0034]在一些示例中，所述用于檢測泄漏的裝置包括用于測量在所述清洗端口的值的傳感器。在一些示例中，所述用于檢測泄漏的裝置包括用于將所述值與預定值或者先前測量的值進行比較以確定是否有泄漏的處理器。
[0035]另一示例裝置包括多個端口。端口之一用于接收供應壓強以驅動致動器，并且端口中的另一端口用于不固定地耦接到流體控制設備的清洗端口。該裝置包括用于測量在所述清洗端口的值的傳感器，和用于基于該測量值確定所述流體控制設備中是否有泄漏的處理器。
[0036]在一些示例中，所述流體控制設備中的泄漏與所述測量值在預定閾值以外的情況相關。在一些示例中，所述處理器用于將所述測量的壓強值與所述預定閾值進行比較。在一些示例中，所述測量值包括壓強值。
[0037]雖然這里已經公開某些示例方法、裝置和制造品，但是本專利的覆蓋范圍不限于此。恰好相反，本專利覆蓋在字面上或者在等效原則之下合理落入所附權利要求的范圍內的所有方法、裝置和制造品。
【權利要求】
1.一種裝置，包括: 多個端口，所述端口之一用于接收供應壓強以驅動致動器，并且所述端口中的另一端口用于不固定地耦接到流體控制設備的清洗端口； 傳感器，用于測量在所述清洗端口的值；以及 處理器，用于將所述值與預定值或者先前測量的值比較，以確定所述值是否在預定閾值以外。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述值在預定閾值以外與所述流體控制設備中的波紋管泄漏相關聯(lián)。
3.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述處理器用于如果所述值在所述預定閾值以外則生成警報。
4.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述處理器用于基于所述處理器確定所述值在所述預定閾值以外來向遠程監(jiān)控系統(tǒng)自動傳達警報。
5.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述處理器用于如果所述值在所述預定閾值以外則生成報告。
6.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其中，所述報告包括時間戳。
7.根據(jù)權利要求1所述的裝置，還包括不固定地耦接于所述清洗端口與所述傳感器之間的壓強調節(jié)器。
8.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述傳感器包括壓強感測膜組件。
9.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述值包括壓強值。
10.一種裝置，包括: 多個端口，所述端口中的第一端口用于接收供應壓強以驅動致動器，并且所述端口中的第二端口不固定地耦接到流體控制設備的蓋端口； 波紋管，位于所述流體控制設備的流動孔與所述蓋端口之間，以基本上防止過程流體流向所述蓋端口； 傳感器，用于測量在所述蓋端口的壓強值；以及 處理器，用于將所述壓強值與預定壓強值或者先前測量的壓強值進行比較，以確定所述波紋管中是否有泄漏。
11.根據(jù)權利要求10所述的裝置，其中，所述處理器用于如果所述處理器確定所述波紋管中有泄漏則生成警報。
12.根據(jù)權利要求10所述的裝置，其中，所述處理器用于基于所述處理器確定所述波紋管中有泄漏來向遠程監(jiān)控系統(tǒng)自動傳達警報。
13.根據(jù)權利要求10所述的裝置，其中，所述處理器用于基于所述處理器確定所述波紋管中有泄漏而生成報告。
14.一種裝置，包括: 多個端口，所述端口之一用于接收供應壓強以驅動致動器，并且所述端口中的另一端口用于不固定地耦接到流體控制設備的清洗端口，波紋管位于所述流體控制設備的流動孔與所述清洗端口之間，以基本上防止過程流體流向所述清洗端口 ；以及 用于檢測所述流體控制設備中的波紋管泄漏的裝置。
15.根據(jù)權利要求14所述的裝置，其中，所述用于檢測泄漏的裝置包括用于測量在所述清洗端口的值的傳感器。
16. 根據(jù)權利要求15所述的裝置，其中，所述用于檢測泄漏的裝置包括用于將所述值與預定值或者先前測量的值進行比較以確定是否有泄漏的處理器。
17.一種裝置，包括: 多個端口，所述端口之一用于接收供應壓強以驅動致動器，并且所述端口中的另一端口用于不固定地耦接到流體控制設備的清洗端口； 傳感器，用于測量在所述清洗端口的值；以及 處理器，用于基于所測量的值確定所述流體控制設備中是否有泄漏。
18.根據(jù)權利要求17所述的裝置，其中，所述流體控制設備中的所述泄漏與所測量的值在預定閾值以外相關聯(lián)。
19.根據(jù)權利要求17所述的裝置，其中，所述處理器用于將所測量的壓強值與預定閾值比較。
20.根據(jù)權利要求19所述的裝置，其中，所測量的值包括壓強值。
【文檔編號】G01M3/26GK103575479SQ201310335302
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權日:2012年8月7日
【發(fā)明者】A·R·科爾曼, B·W·科爾曼, S·W·哈根 申請人:費希爾控制國際公司