[发明专利]用于流体阀声学校准的方法和设备

说明书

技术领域

本公开总地涉及过程工业控制阀，更特别地，涉及流体阀声学校准。

背景技术

流体控制阀，如球阀，通常包括相对于阀密封件可旋转至打开或闭合位置的闭合件，以允许或限制流体流过该阀的通道。不具有在闭合位置恰当定位的闭合件的流体控制阀会泄漏过程流体，从而导致阀的无效密封。

发明内容

公开了用于流体阀声学校准的方法和设备。方法实例包括将阀的闭合件沿着阀冲程旋转至多个位置；当所述闭合件处于所述位置时，使用传感器获取通过所述阀的流体产生的声学发射信号；以及使用处理器基于所述声学发射信号识别所述闭合件的零位。

设备实例包括：具有闭合件的旋转控制阀；用于获取由通过所述阀的流体产生的声学发射信号的传感器；以及基于所述声学发射信号确定所述闭合件的零位的处理器。

另一设备实例包括：用来在阀的闭合件处于沿着阀冲程的多个位置时获取流体产生的声学发射信号的获取装置；以及用来基于所述声学发射信号识别所述闭合件的零位的识别装置。

附图说明

图1为根据本公开一个或多个方面的识别流体控制阀的闭合件的零位的设备实例；

图2为用于实施本文所述实例的方法实例的流程图。

具体实施方式

本文所述方法和设备实例涉及流体控制阀的声学校准。更具体地，本文所述实例可用于识别流体控制阀的闭合件的最佳零位或中心位置(例如，最小泄漏位置或流动位置)。特别地，本文所述实例可使用因流体流过阀时发出的声学发射信号，以便在操作期间使阀的闭合件能够定位在最佳零位或中心位置，结果，在闭合位置获得通过阀的最小泄漏或基本上为零的泄露。

流体控制阀通常包括称为闭合件或阀内件的内部组件，其相对于阀密封件定位，以控制流体通过阀的流动。在旋转阀中，闭合件可绕沿着称为阀冲程的路线的轴线旋转。当闭合件相对于阀密封件处于完全闭合位置时，流体基本上被阻止通过阀。该完全闭合位置对应于阀的机械限位。从完全闭合位置沿着阀冲程旋转闭合件一定距离，例如大致90度，允许流体以最小的限制流过阀。在该位置，闭合件可被认为处于完全打开位置。当闭合件绕其轴线沿着阀冲程朝着完全闭合位置或远离完全闭合位置旋转至不同位置时，其中该不同位置可位于完全打开位置与完全闭合位置之间，则相应地限制流体通过阀的流动。

在本文所述的一些方法和设备实例中，当操作期间阀的闭合件沿着阀冲程旋转至不同位置时，传感器可检测到在不同位置的流体紊流产生的相应声学能量或发射信号。如下面更加详细描述的，这些声学发射信号的分析能够识别闭合件的最佳零位或中心位置，这可用来为通过阀的最小或基本上为零的流动或泄漏而相对于阀密封件定位闭合件。该最佳零位或中心位置可对应于与阀的完全闭合或机械限位位置间隔开的阀的冲程位置。在一个实例中，阀的最佳零位或中心位置对应于流体紊流最小从而因该紊流产生的声学发射相关能量最小的冲程位置。

尽管已知一些技术检测声学发射以一般地量化通过阀的泄漏，但是这类技术并不像参考本文实例所描述那样用来识别阀的闭合件相对于阀密封件的最佳零位或中心位置。

根据本文所公开的教导，传感器可定位在流体控制阀最近处。当闭合件沿着阀冲程旋转至不同位置时，传感器检测流体在不同位置(包括例如第一位置和不同于第一位置的第二位置)通过阀的紊流产生的声学信号。处理器或任意其他适当处理装置可基于在第一和第二位置收集的声学发射信号的分析确定闭合件的最佳零位或中心位置。通过例如致动器和数字阀定位器可实现将闭合件移动至零位。

当在过程应用中安装并操作阀时，可实施本文所述方案和设备实例，从而在使用阀时提供闭合件在零位的识别和定位。另外地或可选地，所公开的方法和设备可用于在阀制造期间识别阀的最佳零位或中心位置。在其他实例中，本文所提供的实例可为工厂控制系统或资产管理软件包的一部分。所公开的方法和设备的其他使用包括，但不限于，检测阀密封件或闭合件损坏和/或避免闭合件的过度旋转。