[发明专利]智能致动器以及用于监视致动器健康性和完整性的方法

权利要求书

1.一种用于控制阀的致动器，所述致动器包括：

致动器主体，其包括用于限定腔体的致动器壳体；

被适配为耦接到控制阀的控制元件的致动器杆；

设置在所述致动器壳体的腔体中并且可操作地耦接到所述致动器杆以用于将所述致动器杆偏置到预定的位置的偏置设备；

由所述致动器主体承载并且包括存储器、处理器和存储在所述存储器上的逻辑的控制器；

可操作地耦接到所述控制器以用于测量所述致动器的参数并且将测量参数发送到所述控制器的至少一个传感器，所述至少一个传感器包括由所述致动器杆承载的、用于检测所述致动器杆中的振动的振动传感器。

2.如权利要求1所述的致动器，其中，所述至少一个传感器进一步包括：(a)由所述致动器壳体承载的、用于检测所述致动器腔体中的温度的温度传感器，和/或(b)由所述致动器主体承载的、用于感测所述致动器主体中的振动的振动传感器。

3.如权利要求1所述的致动器，进一步包括：设置在所述致动器腔体中并且可操作地耦接在所述致动器杆与所述偏置设备之间、用于响应于所述致动器腔体中的压强改变来移动所述致动器杆的膜片组件。

4.如权利要求3所述的致动器，其中，所述至少一个传感器进一步包括：在所述膜片组件上安装或者在所述膜片组件附近安装的一个或多个声音发射传感器。

5.如权利要求4所述的致动器，其中，所述膜片组件包括膜片和膜片板，并且其中，所述一个或多个声音发射传感器包括附接到所述膜片或者与所述膜片一体的第一声音发射传感器和/或附接到所述膜片板的第二声音发射传感器。

6.如权利要求1所述的致动器，其中，由所述处理器执行存储在所述控制器的所述存储器中的所述逻辑，以：

接收来自所述至少一个传感器的测量参数；

处理所述测量参数以确定所述测量参数中的一个或多个是否指示预定的条件；并且

当所述测量参数中的一个或多个指示预定的条件时，发送消息到工作站，所述消息指示所述预定的条件的出现。

7.如权利要求6所述的致动器，其中，发送消息到工作站的步骤包括：发送用于标识将在所述致动器上执行的具体维护操作的消息。

8.如权利要求6所述的致动器，其中，发送消息到工作站的步骤包括：发送用于标识所述致动器的一个或多个具体组件的剩余使用寿命的估计时长的消息。

9.一种过程控制系统，包括：

一个或多个用户工作站；

过程控制器，其可通信地耦接到所述一个或多个用户工作站；以及

多个现场设备，其可通信地耦接到所述过程控制器，所述多个现场设备中的至少一个现场设备包括控制阀和致动器，所述致动器包括：

致动器主体，其包括用于限定腔体的致动器壳体，

可操作地耦接到控制阀的控制元件的致动器杆，

设置在所述致动器壳体的所述腔体中并且可操作地耦接到所述致动器杆以用于将所述致动器杆偏置到预先确定的位置的偏置设备，由所述致动器壳体承载并且包括存储器、处理器和存储在所述存储器上的逻辑的控制器，以及

可操作地耦接到所述控制器以用于测量所述致动器的参数并且将测量参数发送到所述控制器的至少一个传感器，所述至少一个传感器包括由所述致动器承载的、用于检测所述致动器杆中的振动的振动传感器。

10.如权利要求9所述的系统，其中，所述至少一个传感器进一步包括：(a)由所述致动器壳体承载的、用于检测所述致动器腔体中的温度的温度传感器，和/或(b)由所述致动器主体承载的、用于感测所述致动器主体中的振动的振动传感器。

11.如权利要求9所述的系统，进一步包括：设置在所述致动器腔体中并且可操作地耦接在所述致动器杆与所述偏置设备之间、用于响应于所述致动器腔体中的压强改变来移动所述致动器杆的膜片组件。