Способы и устройства для диагностики клапана с использованием электрических приводов клапана - заявка 2016121596 на патент на изобретение в РФ

1. Электрический привод клапана, содержащий:
электрический двигатель для приведения в действие клапана;
датчики поворота для мониторинга поворота приводного вала, связанного с электрическим двигателем, для определения расстояния, проходимого приводным валом;
датчик положения клапана для мониторинга положения элемента регулирования потока клапана и
процессор для создания предупреждающего сигнала на основе обратной связи от датчиков поворота и датчика положения клапана, при этом предупреждающий сигнал связан с неисправностью клапана.
2. Привод по п. 1, в котором процессор служит для вычисления разности между измеренным положением элемента регулирования потока, когда клапан полностью закрыт, и опорным положением и для создания основанного на разности предупреждающего сигнала для указания на неисправность клапанного устройства.
3. Привод по п. 2, в котором измеренное положение элемента регулирования потока, когда клапан полностью закрыт, определяют на основании обнаружения датчиком положения клапана, когда элемент регулирования потока прекращает перемещение.
4. Привод по п. 2, в котором измеренное положение элемента регулирования потока, когда клапан полностью закрыт, определяют на основании обнаружения датчиком поворота расстояния, проходимого приводным валом перед остановкой электрического двигателя при закрывании клапана.
5. Привод по п. 1, дополнительно содержащий датчик тока для мониторинга тока, потребляемого электрическим двигателем, когда он перемещает элемент регулирования потока, а процессор служит для сравнения тока, потребляемого электрическим двигателем, с эталонным током и для создания предупреждающего сигнала на основе сравнения.
6. Привод по п. 1, в котором предупреждающий сигнал служит для указания по меньшей мере одной из неисправностей, износа уплотнения, неправильной регулировки уплотнения или излишнего трения клапанного устройства, когда ток, потребляемый электрическим двигателем, больше, чем эталонным ток, по меньшей мере с учетом первого порогового значения, при этом предупреждающий сигнал служит для указания низкой нагрузки уплотнения, когда ток, потребляемый электрическим двигателем, меньше, чем эталонный ток, по меньшей мере с учетом второго порогового значения.
7. Привод по п. 1, в котором предупреждающий сигнал служит для указания на неисправность клапанного устройства, когда разность между пиком тока, потребляемого электрическим двигателем, и пиком эталонного тока превышает пороговое значение.
8. Привод по п. 1, дополнительно содержащий внутреннюю нагрузочную пружину для смещения клапана, когда электроэнергия к электрическому приводу клапана отключена, при этом внутренняя нагрузочная пружина нагружена, когда приводной вал проходит за местоположение, соответствующее положению клапана при полном закрывании.
9. Привод по п. 1, в котором процессор служит для определения, посредством датчиков поворота, расстояния, проходимого приводным валом, когда электрический двигатель останавливается, и для создания предупреждающего сигнала, чтобы указывать по меньшей мере на одну из неисправностей: пружины или клапанного устройства, когда разность между расстоянием, проходимым приводным валом, когда электрический двигатель останавливается, и эталонным расстоянием превышает пороговое значение.
10. Привод по п. 9, в котором процессор служит для:
мониторинга разностей между расстоянием, проходимым приводным валом, и эталонным расстоянием во время ряда последовательных ходов клапана, и
создания предупреждающего сигнала для указания на одну из неисправностей: пружины или клапанного устройства, на основании скорости, с которой изменяются разности.
11. Привод по п. 8, дополнительно содержащий датчик тока для мониторинга тока, потребляемого электрическим двигателем, когда он нагружает внутреннюю нагрузочную пружину, а процессор служит для создания предупреждающего сигнала, чтобы указывать на неисправность пружины, если разность между током, потребляемым электрическим двигателем, и эталонным током превышает пороговое значение.
12. Способ, включающий в себя:
мониторинг расстояния, проходимого приводным валом, связанным с электрическим двигателем электрического привода клапана, используемым для управления клапаном;
мониторинг положения элемента регулирования потока клапана посредством датчика положения клапана, связанного с приводом, и
создание предупреждающего сигнала на основе расстояния, проходимого приводным валом, и положения элемента регулирования потока, причем предупреждающий сигнал связан с неисправностью клапана.
13. Способ по п. 12, дополнительно включающий:
определение измеренного положения элемента регулирования потока, когда клапан полностью закрыт;
вычисление разности между измеренным положением элемента регулирования потока и эталонным положением, и
создание предупреждающего сигнала на основании разности, чтобы указывать на неисправность клапанного устройства.
14. Способ по п. 13, дополнительно включающий в себя определение измеренного положения элемента регулирования потока, когда клапан полностью закрыт, на основании положения элемента регулирования потока, когда клапан прекращает перемещение.
15. Способ по п. 13, дополнительно включающий в себя определение измеренного положения элемента регулирования потока, когда клапан полностью закрыт, на основании расстояния, проходимого приводным валом перед остановкой электрического двигателя при закрывании клапана.
16. Способ по п. 12, дополнительно включающий в себя:
мониторинг тока, потребляемого электрическим двигателем, когда электрический двигатель перемещает элемент регулирования потока;
сравнение тока, потребляемого электрическим двигателем, с эталонным током;
если ток, потребляемый электрическим двигателем, больше, чем эталонный ток, по меньшей мере с учетом первого порогового значения, создание предупреждающего сигнала, чтобы указывать по меньшей мере на одну из неисправностей: износ уплотнения, неправильная регулировка уплотнения или излишнее трение клапанного устройства, и
если ток, потребляемый электрическим двигателем, ниже, чем эталонный ток, по меньшей мере с учетом второго порогового значения, создание предупреждающего сигнала, чтобы указывать на низкую нагрузку уплотнения.
17. Способ по п. 12, дополнительно включающий в себя:
мониторинг тока, потребляемого электрическим двигателем, при открывании клапана из полностью закрытого положения;
вычисление разности между пиком тока, потребляемого электрическим двигателем, и пиком эталонного тока, и
если разность превышает пороговое значение, создание предупреждающего сигнала для указания на неисправность клапанного устройства.
18. Способ по п. 12, дополнительно включающий в себя:
определение расстояния, проходимого приводным валом, когда электрический двигатель останавливается;
вычисление разности между расстоянием, проходимым приводным валом и эталонным расстоянием;
если разность превышает пороговое значение, создание предупреждающего сигнала для указания по меньшей мере на одну из неисправностей: пружины или клапанного устройства.
19. Способ по п. 18, дополнительно включающий в себя:
мониторинг разностей между расстоянием, проходимым приводным валом, и эталонным расстоянием во время ряда последовательных ходов клапана, и
создание предупреждающего сигнала для указания на одну из неисправностей: пружины или клапанного устройства, на основании скорости, с которой изменяются разности.
20. Способ по п. 12, дополнительно включающий в себя:
мониторинг тока, потребляемого электрическим двигателем, когда электрический двигатель нагружает внутреннюю нагрузочную пружину;
сравнение тока, потребляемого электрическим двигателем, с эталонным током;
если разность между током, потребляемым электрическим двигателем, и эталонным током превышает пороговое значение, создание предупреждающего сигнала для указания на неисправность пружины.
21. Материальный машиночитаемый запоминающий носитель, содержащий инструкции, которые при их исполнении обуславливают машину осуществлять по меньшей мере следующее:
мониторить расстояние, проходимое приводным валом, связанным с электрическим двигателем электрического привода клапана, используемым для управления клапаном;
мониторить положение элемента регулирования потока клапана посредством датчика положения клапана, связанного с приводом, и
создавать предупреждающий сигнал на основе расстояния, проходимого приводным валом, и положения элемента регулирования потока, причем предупреждающий сигнал связан с неисправностью клапана.
22. Носитель по п. 21, в котором инструкции при их исполнении, кроме того, обуславливают машину осуществлять следующее:
определять измеренное положение элемента регулирования потока, когда клапан полностью закрыт, на основе по меньшей мере одного из следующего: положения элемента регулирования потока, когда клапан останавливает перемещение, или расстояния, проходимого приводным валом, перед тем как электрический двигатель останавливается при закрывании клапана;
вычислять разность между измеренным положением элемента регулирования потока и эталонным положением, и
создавать предупреждающий сигнал на основании разности, чтобы указывать на неисправность клапанного устройства.
23. Носитель по п. 21, в котором инструкции при их исполнении, кроме того, обуславливают машину осуществлять следующее:
мониторить ток, потребляемый электрическим двигателем, когда электрический двигатель перемещает элемент регулирования потока;
сравнивать ток, потребляемый электрическим двигателем, с эталонным током;
если ток, потребляемый электрическим двигателем, больше, чем эталонный ток, по меньшей мере с учетом первого порогового значения, создавать предупреждающий сигнал, чтобы указывать по меньшей мере на одно из следующего: износ уплотнения, неправильная регулировка уплотнения или излишнее трение клапанного устройства, и
если ток, потребляемый электрическим двигателем, ниже, чем эталонный ток, по меньшей мере с учетом второго порогового значения, создавать предупреждающий сигнал, чтобы указывать на низкую нагрузку уплотнения.
24. Носитель по п. 21, в котором инструкции при их исполнении, кроме того, обуславливают машину осуществлять следующее:
определять расстояние, проходимое приводным валом, когда электрический двигатель останавливается;
вычислять разность между расстоянием, проходимым приводным валом и эталонным расстоянием;
если разность превышает пороговое значение, создавать предупреждающий сигнал для указания по меньшей мере на одно из следующего: пружины или клапанного устройства.
25. Носитель по п. 24, в котором инструкции при их исполнении, кроме того, обуславливают машину осуществлять следующее:
мониторить разности между расстоянием, проходимым приводным валом, и эталонным расстоянием во время ряда последовательных ходов клапана и
создавать предупреждающий сигнал для указания на одну из неисправностей: пружины или клапанного устройства, на основании скорости, с которой изменяются разности.
26. Носитель по п. 21, в котором инструкции при их исполнении, кроме того, обуславливают машину осуществлять следующее:
мониторить ток, потребляемый электрическим двигателем, когда электрический двигатель нагружает внутреннюю нагрузочную пружину;
сравнивать ток, потребляемый электрическим двигателем, с эталонным током;
если разность между током, потребляемым электрическим двигателем, и эталонным током превышает пороговое значение, создавать предупреждающий сигнал для указания на неисправность пружины.
Наверх