[发明专利]过热检测系统

说明书

本申请是申请日为2007年1月25日、国际申请号为PCT/US2007/061053、中国国家申请号为200780028647.3、发明名称为“过热检测系统”的国际申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2006年8月3日提交的美国临时专利申请S/N.60/835,330的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本申请一般涉及过热检测领域和预防系统，更具体地涉及用于通过使用压力测量防止过热情况的技术。

背景

在工业生产过程中，通常使用诸如水之类的液体作为用于传热和热调节的首要机制。在这样的过程中，通常通过管道网络将液体往返输送到处理中心。例如，在冶金工程的领域中，使用水来适当地将熔融金属材料冷却成期望形状。

当输送诸如水之类的液体的管道或液体冷却系统组件的温度升高时，该液体的温度也会升高。在铜管输送水的情况下，因为铜的熔点显著高于水的沸点，所以当管道或液体冷却系统组件受到太多热时，水将变为蒸气，从而施加可检测的压力。如果管道的温度变得太高，则管道或流体冷却系统组件会熔化或破裂，并导致冷却液在非期望位置泄漏，或阻止液体到达所需位置。一般情况下，这必须临时中断处理过程，直到可修复受损的管道或多个管道或流体冷却系统组件。这样的停工代价高且低效，并会引起产品降级。

为解决此问题已作了若干尝试。例如，授予Covington等人的美国专利No.4,091,658公开了一种用于为了检漏而测量沿流体管道的压力的系统。它包括用于测量压降的压力传感器和用来确定是否存在超过预设限制的总压降和压力改变的逻辑。Covington等人公开了在极低或极高压力情况的实例中关闭管道。

授予Fanelli的欧洲专利No.0559993同样公开了一种系统，其中压力传感器放置在沿受压管道的多个点处。Fanelli将压力流的模型值与由传感器提供的真实值比较，并在该比较指示由管道破裂引起液体突然损耗时产生警报信号。

授予Ledeen等人的美国专利No.5,708,193提出通过产生测试压力波并利用压力传感器检测该测试波的反射波来测量压力。对来自压力传感器的信号使用数字滤波技术以允许检测泄漏位置。

类似地，授予Brown的美国专利No.5,267,587公开了针对公用事业(即水和燃气)的自动监控系统。Brown提出使用压力传感器来检测公用事业的压力改变，且当压力信号指示非期望泄漏时，使用电磁阀使流体(或气体)流停止。

不幸的是，现有技术所公开的解决方案只能解决其中输送流体的管道系统、或流体冷却系统组件已失效的情况。因此，存在对一种技术的需求，该技术用于防止输送流体的管道系统或系统组件因为过热情况而失效，以避免需要关闭系统和产生高维修花费。

发明内容

所公开主题的一个目的是提供一种用于防止流体输送系统因为过热情况而失效的技术。

所公开主题的另一目的是提供这样的一种技术，该技术同时允许系统继续工作。

为满足所公开主题的这些以及其它目的——参考下文所陈述的进一步公开内容这些目的将变得显而易见，所公开的主题提供用于防止包括一个或多个管道的系统失效的方法和系统。

所公开主题的一个实施例是用于过热检测的系统。该系统能检测输送流体的一个或多个管道——其中流体对这一个或多个管道施加温度和/或流量相关的压力——中的过热。该系统包括：位于系统中至少一个点处的至少一个压力传感器，用于获得该至少一个点处流体的压力水平；电子门控板，用于控制至少一个发热装置。例如，发热装置可以是电子束枪或电弧熔炉(arc melt furnace)。该系统还包括耦合到随机读取存储器的计算机，其中随机读取存储器上存储有软件，该软件在执行时使计算机载入对应于系统中至少一个点的至少一个预定限制值，将至少一个预定限制值与由至少一个压力传感器获得的系统中至少一个点处流体的压力水平作比较，而且如果压力水平在预定限制值之外则产生关闭信号，该关闭信号被传送至调节至少一个电子束枪的功率输出的电子门控板。

至少一个压力传感器可以是固态压力传感器。或者，该至少一个压力传感器可以是高速压力传感器。