[实用新型]阀特征诊断和泄漏检测装置及用于其的阻断阀

说明书

技术领域

本实用新型总地涉及控制阀特征(signature)诊断和泄漏检测装置，更具体地说，涉及具有电脉冲触发的阻断阀的控制阀特征诊断和泄漏检测装置。

背景技术

现有的过程控制系统通常利用控制阀来控制通过所述过程控制系统的流体流量。因为控制阀偶尔发生故障，所以希望在过程控制装置或过程控制部件(例如控制阀)上实施周期性诊断，以便确定这些装置的可操作性和性能。确定过程控制装置的可操作性可更好地安排过程控制装置的维护，从而减少故障的发生并减少停机时间。这可以产生高效率、高安全性和高收益。过程控制系统可以使用各种传感器和其他测量装置来观测过程控制装置的特性。例如，一些现有的控制系统可能使用数字阀控制器来从控制阀上的各种传感器中测量和收集数据。

用于评估控制阀的诊断是一种阀特征检测，它测量致动器或致动器阀开口相对于通向所述阀的输入端的位置，例如致动器压强或控制信号。特征图的图像显示可以使得设备操作人员更容易注意到或者探测到阀特性中的变化，这些变化可能表明设备的老化，因此，一些控制系统可以执行阀维护软件，例如、密苏里州圣路易斯费希尔控制设备国际公司(Fisher Controls International LLC of St.Louis，Mo.)的软件AMS.TM.ValveLink.RTM，用于显示特征图。可以由阀门特征检测中确定的一些阀特性可以包括(但不限于)阀门摩擦、致动器转矩、死区和关断能力、致动器弹簧刚度以及工作台设置(bench set)。

例如，当控制阀是新的，可以运行阀特征检测，以便衡量控制阀的性能(例如阀门制造商检测)。本领域普通技术人员可以理解，阀门特征检测可以记录当相对于启动这种移动所应用的致动压强进行打开和关闭时控制阀中可移动元件(例如阀塞)的移动距离或者位置和/或使所述移动距离或者位置发生转向。当随后的阀门特征检测在控制阀上随着时间运行时，可以相对于前一次检测审查所述特征检测的结果，以确定各种特性变化，例如致动器弹簧刚度和阀门摩擦或者转矩的变化，以便确定控制阀是否在性能或者对其控制上发生了老化。

除了阀门特征检测，控制阀还经常需要泄漏检测，以确定何时阀门发生泄流以及阀门是否发生泄漏，泄露后需要修理或更换。

一些过程控制系统可以具有阀门定位装置(例如定位器)，所述阀门定位装置既测量阀门元件的实际位置又比较所述实际位置与理想位置。如果实际位置与理想位置彼此不同，那么定位器调节实际位置以适应理想位置。因为定位器既测量阀门致动器的输入信号又测量阀门元件的位置，定位器内(或者与定位器有效连接的计算机中)的软件可以将实际测量与理想或基线测量进行比较，以确定阀门性能是否在退化。定位器可以包括泄漏检测功能。

然而，不太复杂的过程控制系统可以使用不带定位器的控制阀。目前没有能够监测控制阀性能或者进行泄漏检测而不带有定位器的、简单的、成本低的装置。

实用新型内容

阀特征诊断和泄漏检测装置包括滑动阀，所述滑动阀有效连接(operatively connect)至导向阀，所述导向阀配置成使所述滑动阀处于开启位置和闭合位置之一上。所述滑动阀包括第一控制流体入口、第一控制流体出口和第二控制流体出口，所述第一控制流体入口流体连接至控制流体供应源，而所述第一控制流体出口配置成与阀门致动器连接。阻断阀流体连接至所述滑动阀的所述第二控制流体出口。电模块有效连接至所述导向阀、所述控制流体供应源和所述阻断阀，所述电模块能够将脉冲式电信号发送至所述导向阀和所述阻断阀，以便选择性地使所述滑动阀和所述阻断阀处于开启或闭合位置。在开启位置上，所述滑动阀将所述第一控制流体入口流体连接至所述第一控制流体出口，而在闭合位置上，所述滑动阀将所述第一控制流体出口流体连接至所述第二控制流体出口。

根据本实用新型一个实施例的用于阀特征诊断和泄漏检测装置的阻断阀包括：阀体，所述阀体包括中心孔，所述中心孔将控制流体入口端、第一控制流体出口端、第二控制流体出口端和阀塞流体连接起来；带孔套筒，所述带孔套筒布置在所述中心孔内部，所述带孔套筒包括多个开口，所述多个开口被分成至少两个开口组；以及可滑式活塞，所述可滑式活塞布置在所述带孔套筒内部，所述可滑式活塞包括中心轴、所述中心轴任一端上的阀塞、和所述阀塞之间的中心盘，所述阀塞与所述中心盘之间的空间形成至少一个流体凹进部；其中，所述控制流体入口端、所述第一控制流体出口端和所述第二控制流体出口端中的一个或多个通过所述带孔套筒中的至少一个开口组和所述可滑式活塞中的至少一个流体凹进部互相流体连接。

附图说明