[发明专利]感测与控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于指示促动器杆位置的感测与控制装置以及结合这种装置的阀结构。

背景技术

在现有技术中，存在许多自动阀，其装备有指示与控制单元，使得该单元可通过视觉信号(例如借助于光或声信号)指示阀的状况以及设置有用于向中央控制单元供应反馈的装置。

可以以Think Top或Indi Top的商标名称从Alfa Laval Corporation获得这种感测与控制装置的示例。

这些装置中的大多数非常可靠和准确，并且对于指示复杂的阀运动(例如指示阀的闭合部件的精确位置)非常有用。这些阀非常复杂并且因此购买以及安装通常相对昂贵，这是因为它们需要非常精确地校准以便提供正确的位置。此外，它们通常包含许多传感器，其一起提供操作该装置所需的反馈。通常，只希望知道阀是打开还是关闭还是在中间的位置。

许多现有技术的结构提供这种阀指示器件，例如参见EP 0740097B1，其中公开了一种角度精确指示器，该位置指示器包括封闭在透明壳体中的两个可互相旋转的部分。当阀杆旋转时，活动部分中的一个具有容纳在设置于另一部件中的凹槽中的槽口，使得该旋转将使第一部件相对于第二部件运动。在该运动期间，在一个端部位置中通过透明窗口指示“关闭”的第一部件将使第二部件向上运动，从而由在其表面上可指示“打开”的第二部件覆盖记号“关闭”，使得对于观察者很清楚阀是否处于其打开位置或其关闭位置。此外，也可能推断在打开与关闭位置之间的位置，但由于在打开与关闭之间没有评定尺度，所以该指示是不确定的。

参考US 5223822示出另一示例，其中指示部件可相对于阀杆旋转，使得可旋转部件可到达关于窗口的位置，此处阀的位置也可由“关闭”、“断开”或“打开”指示。

从US 6242909已知一种可比较的结构。然而，由于该结构除用于指示的机械器件之外还包括电子电路，由此它能够向控制系统供应反馈，所以该结构更复杂。

根据US 6242909的装置具有较高的准确度，但在其结构方面也具有非常高的复杂度。

上述现有技术的装置都依赖于事实，即它们机械地连接至阀杆/促动器，使得促动器的运动引起旋转，由此指示装置取决于其相对位置将显示“打开”或“关闭”。

这反过来意味着在阀结构与阀位置指示器之间存在物理连接。这可引起两个缺点，缺点之一在于如下事实：即如果阀结构不制造有作为装置的集成部分的指示装置，则事后非常难于将指示装置装配至阀结构。此外，机械联接倾向于可引起故障的磨损，使得由于阀杆/促动器与指示装置之间的连接中的故障，关于阀闭合部件的实际位置的不确定性可引起指示装置提供错误的信息。

发明目的

因此，本发明的目的是提供促动器杆位置指示装置，其可靠地提供促动器的位置以及因此阀结构中阀闭合部件的位置的指示。

发明内容

本发明因此公开促动器杆位置指示装置，其中具有分离的封闭壳体的单元在所述壳体的一个表面上安装有磁场传感器，使得设置在促动器杆的自由端上的磁体在促动器的操作期间将大致线性地移近和移离所述传感器，传感器检测促动器杆上的磁体与传感器之间的磁场强度，并使用该信息作为处理器中的输入，促动器杆位置指示装置包括存储器，在该存储器中存储预定的促动值，使得当输入对应于存储值中的一个，产生特定于该值的输出。

通过依赖于在传感器与布置在促动器杆的自由端处的磁体之间产生的磁场的强度，因此，在传感器以及因此指示装置与阀结构之间不存在物理连接。这提供两个优点，即较容易将促动器杆位置指示装置改型成具有使阀闭合部件运动的促动器杆的现有阀结构类型，使得不论阀的位置是打开、关闭还是在中间的任何位置，促动器杆的位置都是阀的位置的指示。

本发明的另一优点是仅使用一个传感器的事实。在获得打开和关闭的指示的现有技术的装置中，这通过两个独立的传感器而变得容易。对于在“打开”或“关闭”之间的另外的位置指示，需要附加的传感器。每个传感器必须独立地校准，使得获得可靠的反馈。通过仅具有单个传感器，仅需要读取在打开和关闭位置或在中间的任何预期位置中的磁场强度，这其后将提供希望的反馈。

与现有技术的装置相比较，本发明不影响或接触阀结构，并因而可被认为是可构筑在任何阀上的完全独立的装置。此外，由于磁场强度的测量是众所周知的并且明确记录的技术，使得可利用可靠的传感器、电子电路等，以便实现本发明，所以指示装置的可靠性非常高。此外，由于系统不是机械的，所以能够为电子电路提供检验程序，使得如果由于某种原因，磁场的检测应引起错误指示，则指示装置将自动地产生这种错误指示。