减压安全阀监控装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供减压安全阀监控装置。它包括邻近减压安全阀（１３）设置的传感器输入模块（１０），在传感器（１２）输入模块内的微型控制器，在传感器（１５）输入模块内的实时时钟／日历。监控装置也包括许多传感器：（１）安装在减压安全阀上的位置传感器，用于测量阀关闭部件相对入口喷嘴座的位置并产生表示此位置的提升信号；（２）安装在减压安全阀上的压力传感器，用于测量压力系统的压力并产生表示此压力的压力信号；和（３）安装在减压安全阀上并位于最接近入口喷嘴座位置的泄漏传感器，当关闭部件与入口喷嘴座接合时，能够检测由入口喷嘴座和关闭部件之间的流体泄漏所产生的噪音。微型控制器制作成用于接收和存储来自三个中的任一个或所有传感器的信号，并使它们与来自实时时钟／日历的时间指示发生联系，从而确定阀性能的某些特征。本发明专利技术也提供了减压安全阀运行的监控方法。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请要求以1998年4月24日申请的美国临时申请US60/083021为优先权。本专利
本专利技术涉及一种减压装置，更具体来说涉及用于监控其性能的装置。本专利技术的
技术介绍
压力管线(举例来说，压力容器和管道系统)经常设计具有位于不同位置的减压安全阀，以保护压力管线免受过大过压。当压力管线中的压力超过一个特定的水平时，减压安全阀是设定为开的自启动装置。当压力管线中的压力超过减压安全阀设定为开的压力时，减压安全阀的关闭部件从入口喷嘴座移开，使流体通过减压安全阀从压力管线中流出。流体的流出将以一足够的流速继续，以避免压力管线中的压力上升超过一预定水平或一特定的过压。当压力管线中的压力减小到一个低于减压安全阀设定为开的压力的水平时，减压安全阀中的关闭部件将返回至其关闭位置，也就是，与入口喷嘴座接触，防止流体从压力管线过多的流出。在正常运行条件下，减压安全阀的关闭部件处于关闭位置。现有技术中用于压力管线的监控装置一般采用安装在减压安全阀上的位置检测器，以检测关闭部件的位置。这些位置检测器传输表示关闭部件相对于入口喷嘴位置的模拟信号。然而这些装置不存储此信息并应用该信息来确定减压安全阀的运行特性，如当减压安全阀开启时，在一特定时间间隔内流经减压安全阀的总流量。此外，在现有技术中，流过减压安全阀关闭部件(也就是，当关闭部件处于关闭位置时，流过关闭部件)的泄漏的存在仅能用物理方式在其安装位置对阀进行检查、将阀从安装位置拆卸掉并在测试台进行阀座泄漏测试或通过在其安装位置使阀隔离(使用适当的阀系)来确定，但是不能在线检测和就地进行阀座泄漏测试。然而这样的用于判断阀座泄漏的技术，在减压安全阀被安装后和使用时，不能进行连续监控检测通过关闭部件的阀座泄漏。另外，当系统压力刚好上升到或稍微超过所设定压力并随后下降时，就能出现减压安全阀的不稳定运行，也就是快速打开和关闭关闭部件，流体从系统通过减压安全阀流出的结果是，关闭部件一离开阀座就使得弹簧立即安装好关闭部件。然而这样的不稳定运行能对减压安全阀组件产生物理损坏。因此需要知道什么时候出现这种不稳定的运行情况，以便可以进行矫正。现有技术实际操作是让人倾听一种常常被称为“阀振动声”的噪音，该噪音由关闭部件被快速和重复压到其阀座上所产生的。然而如果在不稳定运行发生时没有人在阀附近或如果阀的位置超出操作人员的听觉所及范围的话，这样的实际操作是无效的。本专利技术概述根据如上所述，本专利技术提供了一种减压安全阀监控装置。该监控装置包括一个邻近一个减压安全阀设置的传感器输入模块，一个在传感器输入模块内的微型控制器，和一个也在传感器输入模块内的实时时钟/日历。该监控装置也包括多个传感器(1)一个安装在减压安全阀上的位置传感器，用于测量阀关闭部件相对于入口喷嘴座的位置并产生一个表示这种位置的提升信号；(2)一个安装在减压安全阀上的压力传感器，用于测量压力系统的压力并产生一个表示这种压力的压力信号；和(3)一个安装在减压安全阀上并靠近入口喷嘴座设置的泄漏传感器，当关闭部件与入口喷嘴座接合时，能够检测由入口喷嘴座和关闭部件之间的流体泄漏所产生的噪音。微型控制器制作成用于接收和存储来自三个传感器中的任何一个或所有传感器的信号，并使它们与来自实时时钟/日历的一个时间指示发生联系，从而判断阀特性的某些特征。本专利技术也提供了一种用于监控减压安全阀运行的方法。本专利技术提供了一种安装在减压安全阀上或在减压安全阀附近的监控装置，当减压安全阀在线运行时，该监控装置将连续监测减压安全阀的性能。该监控装置也将从安装到阀上的传感器接收的模拟信号转换成数字信号并储存数字信息，当阀在线运行时检测流经减压安全阀的泄漏，当阀打开并允许流体从压力管线中流出时计算流经减压安全阀的流体质量流量，检测并警告减压安全阀的不稳定运行，与主计算机连通以便传输由阀监控装置存储的信息从主计算机接收有关特定阀的信息。附图简述参照附图阅读下面的描述可以更全面地理解本专利技术的上述目的和其它特征以及其附加优点。附图说明图1是一个垂直剖面图，表示安装有一个根据本专利技术的监控装置的典型减压安全阀；图1a是图1中所示减压安全阀的局部放大图；图1b是图1a中所示减压安全阀的视图，表示阀处于打开位置；图2是一个类似于图1的图，但却表示两个带有阀监控装置的减压安全阀连接到一主计算机上；和图3是一个包括在每个阀监控装置中的电路示意框图。详细描述图1表示根据本专利技术的一个减压安全阀监控装置的优选实施例，该装置通常用8表示。如图所示，此实施例包括一个传感器输入模块或SIM10，该部件与位置传感器12连接并从该传感器上接收模拟信号；一个泄漏传感器14；和一个压力传感器15。所有传感器均安装在一个减压安全阀13上。减压安全阀13包括一个入口喷嘴20，该喷嘴20带有一与压力系统18流体连通的入口喷嘴座25；和一个关闭部件16，利用一个控制关闭部件16位置的压缩弹簧21抵抗作用在关闭部件16上的压力，当减压安全阀13关闭时该关闭部件与入口喷嘴座25接触，并且该关闭部件16能够从入口喷嘴座25移走以允许流体从压力系统18流过喷嘴20。一个壳体22支撑和容纳着上述阀组件。一个杆17穿过壳体22并由弹簧21定位，从而精确地重复关闭部件16的运动。图1a中所示的是当阀13关闭时关闭部件与喷嘴座25接触处的减压安全阀13局部放大图。参照图1a，关闭部件16与在入口喷嘴座25处的入口喷嘴20接触的部分(也就是发生接触的关闭部件16表面)可用关闭部件座16a表示。类似地，入口喷嘴20与关闭部件16(或更具体地，与关闭部件16的关闭部件座16a)接触的部分可以用入口喷嘴座25表示。关闭部件座16a和入口喷嘴座25(和它们的相互作用)参照图1b可以更清楚，图1b表示图1a中所示减压安全阀13的截面，但在图1b中阀13是打开的。再参照图1，减压安全阀13是设计用来保护压力系统18免受过压。弹簧21是预压缩的并施加一个使关闭部件16与喷嘴座25保持接触的力。在该状态，关闭部件16与喷嘴座25形成一个密封，防止流体从压力系统181流过喷嘴。压力系统18中的压力作用在关闭部件16上，产生了一个与弹簧力相反的力。当压力系统18中的压力达到一个预定水平，也就是减压安全阀13的设定压力时，作用在关闭部件16上的压力的力克服预压缩弹簧21所施加的力，从而使关闭部件16从喷嘴座25移离，以使流体流出压力系统18，经过喷嘴20、关闭部件16流出减压安全阀13。流体流出压力系统18避免了压力系统18中的压力增加超过一在设定压力之上的允许水平。一个提升或位置传感器12与杆17接触，该杆17随关闭部件16一起移动，传感器12最好是一个高阻抗可变电阻器(或表示提升的其它装置)如Betatronix公司所售的50KΩ电位计。由位置传感器12所产生的电阻表示关闭部件16的位置。此位置信息传输给传感器输入模块10。当关闭部件16移动时，传感器12电阻的改变表示关闭部件16位置的变化以及其变化的大小，该信息存储在传感器输入模块10中作为实时函数，实时也就是指位置传感器12移动发生的时间，移动的程度和关闭部件16在那个位置停留的时间被记录。这样记录的信息连同相应的压力传感器15的信息一起可以确定当流体是可压缩时在临界流条件下从减压安全阀13流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监控减压安全阀运行的装置，所述减压安全阀具有一个可与一喷嘴接合的关闭部件以阻止流体通过减压安全阀流出，该装置包括：ａ．一个传感器输入模块，它包括一个微型控制器和一个实时时钟／日历，所述传感器输入模块接近减压安全阀地设置；ｂ．一个 位置传感器，该位置传感器接近减压安全阀地设置，并通过产生一个表示关闭构件相对于喷嘴位置的提升信号来表示关闭部件相对于喷嘴的位置；和ｃ．所述微型控制器制作成用来接收所述提升信号并使所接收的信号与来自所述时钟／日历的时间指示发生联系，以确定 关闭部件移动的大小和移动的时间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗纳德G弗兰德，迈克尔A琼斯，
申请(专利权)人：安德森格林伍德公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]