[发明专利]确保螺线管阀的开断的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本国际专利申请要求提交于2011年8月1日的第13/195,743号美国申请的优先权。

关于联邦政府赞助的研究或开发的声明

不适用。

参考附录

不适用。

技术领域

本文中公开和教导的发明大体上涉及螺线管；更具体地涉及在过程控制阀中使用的螺线管。

背景技术

美国专利第3,577,040号公开了一种用于由AC电源以两步顺序（two-step sequence）激励螺线管负载的电子电路，其中，最初施加高DC电压以“引入（pull in）”螺线管电枢，并且较低的电压将电枢维持在“保持”状态。硅控制的整流器（SCR）提供对用于操作电源的电压的电子切换和修正。该电路通过电信号控制，该电信号在电源的交替的半周期期间调节SCR以提供操作电压，并且时延电路仅在电源的几个周期中允许“引入”SCR导通。

美国专利第3,660,730号公开了“一种电路，其用于最初向螺线管线圈施加异常大的驱动电压，并用于随后在螺线管插棒移动期间减少所施加的电压。螺线管线圈串联连接到作为双控开关（on-off switch）工作的第一晶体管电路，并且还串联连接到工作来可变地控制施加到螺线管的电压的第二晶体管电路。电容器充电计时电路控制可变晶体管，从而逐渐减少施加到螺线管的电压。”

美国专利第7,073,524号公开了“一种故障安全设备，用于控制流过第一和第二螺线管控制阀的串联布置的流体。该故障安全设备包括故障安全电路，用于将第一和第二螺线管控制阀的操作控制在未经激励的和激励的状态之间。基于给定工作循环，故障安全电路选择、激励、去激励第一和第二螺线管控制阀中的一者或两者，和/或将其维持在激励的或未经激励的状态。为了便于这样的控制，故障安全电路可包括开关，该开关可操作来将输入电压耦接到第一螺线管控制阀的两端，以使第一电流在其中流动。故障安全电路还可以包括耦接在第一和第二螺线管控制阀之间的能量转移装置。取决于工作循环，该能量转移装置可操作来在其中存储势能（potential），并且/或者使用存储的势能来辅助控制第一和第二螺线管控制阀。

美国专利申请公开第20110094589号公开了“一种螺线管阀控制方法，包括测量螺线管阀两端的电压和流过螺线管阀的电流，和使用该结果来帮助控制螺线管阀。例如，测量阀中的一者或两者可用于确定何时发生螺线管阀的实际接合。可使用初始低电压和低电流，然后随着条件改变，可通过增大电压和电流以维持螺线管阀的期望响应时间来解决条件的改变。通过测量和控制电压和电流，可在设置电压/电流水平方面和在选择使用引入电压/电流的时间方面使用较小的容限。这减少了系统中浪费的能量，还减少了螺线管阀中的温度升高。”

美国专利WO2011053392A1公开了“一种控制螺线管阀（12）的方法，包括以下步骤：通过向螺线管阀施加引入电压或引入电流来初始化螺线管阀的接合；在施加期间，监测螺线管阀（40）两端的平均电压或流过螺线管阀（40）的电流；根据监测，确定螺线管阀的接合的完成；以及在确定之后，将引入电压减少到保持电压（hold voltage），或将引入电流减少到保持电流（hold current）。”

本文中公开和教导的发明涉及一种用于确保螺线管阀的开断（drop out）的改进的系统和方法。

发明内容

一种确保阀组件的开断的方法，该方法包括：检测来自控制器的信号的水平；当来自控制器的信号的水平在预定值以上时将该信号的至少一部分转向到所述阀的螺线管线圈；以及当来自控制器的信号的水平在预定值以下时将该信号的至少一部分转向到负载。该预定值可以为约10伏特，或者在5至10伏特之间。当来自控制器的信号的水平在预定值以上时，水平检测器可将该信号的全部或一部分从负载转向离开，由此最小化在控制器激励阀组件时的功率浪费。在来自控制器的信号的水平在预定值以下时，水平检测器可将该信号的全部或一部分从线圈转向离开，由此保证响应于来自控制器的信号的水平在预定值以下，使线圈完全去能，同时允许信号的电流流过阀组件，由此允许控制器监测控制器与阀组件之间的布线完整性。