CN104819342A - 水击泄压阀、背压阀和水击泄压阀系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水击泄压阀，其包括活塞壳体和位于该壳体内用于往复运动的活塞。该水击泄压阀还包括位置传感器以解析活塞相对于活塞壳体的轴向位置。该位置传感器包括传感器本体和可移动元件，该传感器本体联接至活塞壳体，该可移动元件构造成相对于该传感器本体线性地移动并构造成与活塞一起轴向地移动。传感器元件的至少一部分位于活塞壳体内。本发明还涉及一种背压阀和一种水击泄压阀系统。根据本发明的水击泄压阀、背压阀和水击泄压阀系统能够防止由于潜在的过程扰乱而引起的损伤和损坏，并执行高质量的估算。

Description

水击泄压阀、背压阀和水击泄压阀系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年2月3日申请的名称为“Relief Valve withPosition Indication”(具有位置指示器的泄压阀)的美国临时专利申请序列号No.61/934,913的权益，该申请的全部内容在此为了有所目的通过参引并入本文中。

技术领域

本公开总体上涉及对泄压阀的流体排放进行监控的水击泄压阀。本公开还涉及一种背压阀和一种水击泄压阀系统。更具体地，本公开涉及一种用于指示泄压阀的状态的装置，具体地，涉及一种用于指示泄压阀打开程度的装置。

背景技术

用于流体的工业过程和管线使用水击泄压阀(surge reliefvalve)来免受由于不需要的或突然的流体压力或流速增大(这也被称为过程扰乱)而引起的损伤或损坏。水击泄压阀联接至过程容器或过程管路，即，联接至需要保护的管道。当容器或流动管路经受过程扰乱时，水击泄压阀打开以减小过程压力。通过水击泄压阀排放的流体的一部分通常引向存储罐、引向另一管线、引向工业过程的另一部分或引向环境。在引向存储罐的情况下，所排放的流体随后被测量并泵回到过程或管线中。相比之下，对许多类型的流体而言，来自水击泄压阀的环境排放物更具有挑战性并且需要向一个或更多个政府机构呈送报告，并且可能支付罚金，罚金受流体排放物的总量的影响，而该总量是粗略估计的。对所排放的过程流体的任何目的地而言，在没有附加常规的流量计的情况下——常规的流量计会增加额外的流量限制并且可能增大不期望的成本水平——具有这样的装置或方法是有利的：其用于执行高质量估算，或用于测量从水击泄压阀排放的过程流体的量。

发明内容

在一个实施方式中通过水击泄压阀解决了本领域的这些以及其他需要。在一个实施方式中，水击泄压阀包括具有纵向轴线的活塞壳体。此外，水击泄压阀包括设置在该壳体内并构造成沿着轴线往复运动的活塞。此外，水击泄压阀包括位置传感器，该位置传感器构造成解析活塞相对于活塞壳体的轴向位置。在一个实施方式中，位置传感器包括传感器本体和可移动元件，该传感器本体联接至活塞壳体，该可移动元件构造成相对于该传感器本体线性地移动并构造成与活塞一起轴向地移动。传感器本体的至少一部分设置在活塞壳体内，并且传感器构造成产生与活塞相对于活塞壳体的位置相关联的响应。

在另一实施方式中，一种用于间歇地允许流体流动穿过的背压阀，该背压阀包括活塞壳体，该活塞壳体具有头部和联接至头部的中空的延伸部。该延伸部具有与头部相对的敞开端。该背压阀还包括位于活塞壳体的敞开端处的阀座。该背压阀还包括设置在壳体中并构造成相对于活塞壳体往复运动的活塞。该活塞具有靠近头部设置的第一端部和靠近阀座设置的第二端部。此外，背压阀包括偏置构件，偏置构件设置在活塞与活塞壳体之间并构造成将活塞沿远离头部并朝向阀座的方向偏置。另外，背压阀包括位置传感器，该位置传感器具有第一传感器元件和第二传感器元件，该第一传感器元件联接至活塞壳体，该第二传感器元件构造成相对于第一传感器元件线性地移动并构造成跟随活塞的往复运动。第一传感器元件构造成在活塞和第二传感器元件相对于活塞壳体移动时产生响应。第一传感器元件的至少一部分设置在活塞壳体内。

在另一实施方式中，一种用于联接至流体源以使免受由于潜在的过程扰乱而引起的损伤和损坏的水击泄压阀系统，该水击泄压阀系统包括水击泄压阀，水击泄压阀用于响应于过程扰乱而间歇地允许流体流动穿过。该阀包括活塞壳体和活塞，该活塞壳体具有纵向轴线，该活塞设置在该壳体内并且构造成沿着该轴线往复运动。水击泄压阀系统还包括线性位置传感器，该线性位置传感器包括联接至活塞壳体的传感器本体和联接至传感器本体的传感器元件。传感器元件的至少一部分设置在活塞壳体内。传感器元件构造成产生与活塞相对于活塞壳体的位置相关联的响应。

因此，本文中描述的实施方式包括以下特性和特征的组合，该特性和特征意在克服与先前的某些装置、系统和方法相关的各种缺点。对本领域的那些普通技术人员而言，在通过参照附图阅读以下详细描述时，容易地理解上文描述的各种特性和特征以及其他特性和特征。

附图说明

现在参照附图对公开的实施方式进行详细描述，其中：

图1为根据本文中描述的原理的水击泄压阀系统的部分截面侧视图，该水击泄压阀系统包括具有位置传感器的水击泄压阀；以及

图2为根据本文中描述的原理的图1中的活塞壳体的截面侧视图；以及

图3为根据本文中描述的原理的图1中的位置传感器的示意图。

具体实施方式

下文的描述为本公开的某些实施方式的示例。本领域的一个普通技术人员将理解的是，下文的描述具有广泛的应用，并且任何实施方式的论述仅意为该实施方式的示例，而非意在以任何方式暗示本公开(包括权利要求)的范围局限于该实施方式。

附图不一定按比例。本文中公开的某些特征和部件可以按照扩大的比例或以略微示意的形式示出，并且常规元件的一些细节为了清楚和简洁起见可能不示出。在一些附图中，为了使得附图更清楚和简洁，可能省去一个或更多个部件或一个部件的多个方面，或者可以不用附图标记来标记已经在别处被标记的特征或部件。此外，在附图中，可能使用相似或相同的附图标记来标记共用或类似的元件。

本文中(包括在权利要求中)使用的术语“包括”和“包含”为开放式，并且因此应当被理解为：“包括，但不限于……”，同样，术语“联接”意在意味着或者间接连接或者直接连接。因此，如果第一部件联接至第二部件，则部件之间的连接可以通过两个部件的直接接合，或者通过经由其他中间部件、装置和/或连接装置而实现的间接连接。论述“基于”意味着“至少部分地基于”。因此，如果X基于Y，则X可以基于Y和任意数量的其他因素。

此外，在本文(包括在权利要求中)所使用的术语“轴向”和“轴向地”通常意味着沿着给定的轴线(例如本体或端口的中央轴线)或与给定的轴线平行，同时，术语“径向”和“径向地”通常意味着与该轴线垂直。例如，轴向距离指得是沿着给定的轴线或与给定的轴线平行的测量距离，而径向距离意味着与该轴线垂直的测量距离。

任何关于物体提到的相对方向或相对位置，例如“顶”、“底”、“上”、“向上”、“上方”、“左”、“向左”、“下”、“下方”以及“顺时针方向”，都是为了说明的目的做出，并且具有如在说明书的附图中所示的那样取向。在从另一取向观察物体时，可能适于用替代术语来描述的方向或位置。

图1示出了水击泄压阀系统100的示例性实施方式，该水击泄压阀系统100构造成安装在工业过程中或联接至另一流体源，以免受由于过程流体在所谓的过程扰乱期间的潜在的、不需要的、意外的或突然增大的压力或流速引起的损伤或损坏。系统100可以附接至或联接至管道、管线或容器，作为需要保护的流体源的示例。系统100构造成释放升高的压力或流量，并且构造成指示、估算、测量或记录由工业过程或其他流体源释放的流体的相对的或量化的流速或总量。

水击泄压阀系统100包括水击泄压阀110、变送器114、阀监控单元116和用户界面118。在一些实施方式中，阀110还可以被称为背压阀或背压控制阀。水击泄压阀110还包括延伸到阀110中的可变的线性位置传感器112、阀体120、阀轴线121、入口122、出口或排放口124、设置在阀体120内的活塞壳体126、设置在壳体126内并构造成沿着轴线121往复运动的活塞128、联接至活塞壳体126的压力补偿的可释放止回阀130、以及联接至活塞壳体126并与活塞壳体126流体连通的流体储罐134。位置传感器112延伸到活塞壳体126中并构造成指示或测量活塞128相对于活塞壳体126的轴向位置。位置传感器112解析活塞128相对于活塞壳体126和流体口150的轴向位置，即阀110的打开程度，而不仅仅是提供阀的打开或关闭指示。水击泄压阀110的入口122构造成联接工业过程的容器或管路，即管道(未示出)以用于流体连通。水击泄压阀110构造成防止入口122内，即过程容器或管路内的过程流体超过规定的压力限制或减小超过规定的压力限制的可能性。由于流体储罐134构造成包含加压流体以影响活塞128的运动，因此水击泄压阀110还已知为气体加载泄压阀或气体加载背压控制阀。

第一通讯连接装置131将位置传感器112联接至变送器114，并且第二通讯连接装置132将变送器114联接至阀监控单元116。第三通讯连接装置133将阀监控单元116联接至用户界面118。任何通讯连接装置131、132、133可以是例如诸如有线连接装置或无线连接装置之类的任何适合的连接装置，并且可以包括用于例如通过局域网或万维网发射数据的网络连接装置。在一些情况下，变送器114构造成与阀监控单元116无线通讯的无线变送器。在一些情况下，阀监控单元116构造成与用户界面118无线通讯的无线变送器。在一些实施方式中，变送器114构造成位置传感器112的一体部分使得第一通讯连接装置131位于位置传感器112的内部或为位置传感器112的一部分。

现在参照图2，活塞壳体126包括要与阀轴线121对准的纵向轴线139、可移除头部140和中空的延伸部142。在组装后，壳体延伸部142从头部140延伸。壳体延伸部142包括以可移除的方式联接至头部140的上端或封闭端144、与头部相反的下端或敞开端146以及在端部144与146之间延伸的大致圆筒状腔部148。在本实施方式中，中空的壳体延伸部142大致为圆筒状并构造成管状构件。多个流体口150穿过壳体延伸部142的侧壁和横贯腔部148径向地延伸，尽管图2的横截面视图指示了总共八个流体口150，但在实际中，可以在延伸部142的侧壁中形成任意适合数量的流体口150。阀座152和环状密封件154设置在敞开端146处。环状密封件154可以是例如由弹性材料制成的O形圈。头部140包括居中定位的控制口156和径向偏置孔口158。控制口156和孔口158两者延伸至壳体延伸部142的室148。

在图1和图2的实施方式中，活塞壳体126构造成插入到阀体120中以及从阀体120中移除。延伸穿过头部140的紧固件162在表面164处将活塞壳体126紧固至阀体120。壳体延伸部142的敞开端146或阀座152与阀体120内的与入口122相邻地定位的环状保持边缘166接合。由紧固件162保持的头部140对壳体延伸部142施加压缩力，并且保持边缘166提供反作用力以将壳体延伸部142联接至头部140。在一些实施方式中，另外的紧固件或紧固机构将壳体延伸部142联接至头部140。

在一些实施方式中，活塞壳体126的中空延伸部142或腔部148形成为阀体120的一体的部分而非单独的可移除构件。因此，在各种实施方式中，阀体120可以描述为包括活塞壳体，或活塞壳体126可以描述为包括阀体。

再次参照图1，活塞128包括大致圆筒状本体170、敞开端172、与敞开端172相反地定位的封闭端174以及在端部172与174之间延伸的内腔176。活塞128设置在活塞壳体126的腔部148内，使得活塞的敞开端172靠近头部140和壳体延伸部142的封闭端144定位。活塞的封闭端174靠近阀座152并且远离头部140。活塞内腔176和腔部148的上部形成了在活塞封闭端174的内侧与头部140之间延伸的可变体积的室180。室180与控制口156流体连通。止回阀130位于控制口156内以调节在室180与流体储罐134之间交换的流体的流速。止回阀130允许流体沿相对于轴线121的任一方向流动。止回阀130包括具有固定节流孔的板181，从而在活塞128向阀座152返回从而关闭阀110时，在阀110中提供了用于工作流体从流体储罐134行进至室180的固定流动区域。当阀110打开时，板181可以远离阀130的其余部分并且远离活塞128移动，从而在工作流体从室180行进至流体储罐134时提供了穿过止回阀130的更大的流动区域。

偏置构件182设置在活塞128与活塞壳体126之间，并且构造成将活塞126沿远离头部140并朝向阀座152的方向偏置。在图1中，偏置构件182示出为螺旋压缩弹簧。

图3中示意性地示出了位置传感器112的实施方式。位置传感器112为线性转换器并且包括传感器本体190、纵向轴线191、本体190内的转换传感器元件192、构造成沿着轴线191相对于传感器元件192线性地移动的可移动元件194、以及构造成迫压可移动元件194远离本体190的偏置构件197。在该示意图中，偏置构件197示出为螺旋压缩弹簧。可移动元件194还可以被称为第二传感器元件。在图3的示例中，可移动元件194为以滑动的方式容纳在传感器本体190内以及从传感器本体190伸出的柱塞杆。该柱塞杆包括接触端195，该接触端195远离传感器本体190并且具有平滑的圆形表面。凸缘196通过例如焊接联接至传感器本体190并且与下端198间隔开，使得传感器本体190构造成延伸到头部140或室180中(图1)。在一些实施方式中，传感器本体190完全设置在活塞壳体126内。

再次参照图1，凸缘196将位置传感器112通过例如紧固件和O形密封件或另一密封构件的帮助而以密封的方式联接至头部140。在一些实施方式中，下端198设有螺纹，并且活塞壳体126中的孔口158也设有螺纹以容纳下端198。传感器元件192的至少一部分设置在活塞壳体126内，例如，设置在头部140内或室180内。柱塞杆194(即可移动元件)的接触端195延伸至活塞端部172的径向延伸的环状表面。由于偏置构件197的作用，柱塞杆194被朝向活塞偏置，因此，接触端195接合活塞128以触碰活塞128并且因此构造成与活塞128一起轴向地移动，即跟随活塞128的往复运动。然而，柱塞杆194没有附接或以其它方式联接至活塞128，并且因此活塞128可以将柱塞杆194朝向头部140推动，但不会将柱塞杆194朝向阀座152拉动。通过传感器元件192、194，传感器112可以检测并解析活塞128沿着阀轴线121并相对于流体口150的显著的或增量的运动。在其他实施方式中，可移动元件194通过允许活塞128推动和拉动可移动元件194的连接装置而联接或附接至活塞128。

在可移动元件194沿着轴线191相对于传感器元件192线性地移动时，转换传感器元件192的可测量、可检测的性能发生变化。总之，传感器元件192的可变、可测量的性能可以是能够在第一通讯连接装置131处由变送器114检测的电阻、电感、电容、电压差、电流输出、距离测量值或另一合适的性能。因此，传感器112，或更具体地，传感器元件192构造成在柱塞杆194相对于传感器元件192和传感器本体190移动时产生可变的响应或可变的响应信号。可以将该响应与可移动元件194相对于传感器元件192的位置相关联。传感器112的响应可以为例如模拟信号或数据信号。当活塞128在沿着轴线121的一个方向上在阀座152与头部140之间移动时，通过柱塞杆194跟随活塞128，阀110中的传感器112的响应单调地变化。当活塞128在沿着轴线121的相反的方向上移动时，传感器112的响应再次单调地变化。传感器112能够检测并解析活塞128在沿着轴线112的哪个方向上运动。运动方向可以根据传感器112的响应来判定。在图1的示例中，传感器112可以为线性可变差动变压器(LVDT)，使得传感器元件192关于柱塞杆194在一个方向上或在另一方向上的运动的响应都为单调且线性的。

流体储罐134为中空的并且包括从头部126向上延伸的肘部210和联接至肘部210的压力室212以用于流体连通。储罐134与控制口156、止回阀130和可变体积室180流体连通。例如诸如不能压缩的油之类的第一工作流体填充室180和储罐134的一部分。储罐134的其余部分，即压力室212的上部由例如诸如氮气之类的第二可压缩工作流体填充。压力室212上的配件213允许从外部监控或调整可压缩工作流体的压力。尽管流体在图1中未直接示出，但指示出第一工作流体与可压缩工作流体之间的流体边界214。边界214的指示位置代表各种可能的位置。边界214的位置基于两种流体的选定的量而变化并且基于活塞128相对于头部126的可变位置而变化。可压缩流体的压力和体积至少部分地取决于活塞128相对于头部126的位置。当水击泄压阀110安装以操作时，边界214以及因此的储罐134的至少一部分位于头部126的竖直上方并且在室180的上方以减小或抑制可压缩工作流体进入到室180中。

在水击泄压阀110的操作期间，入口122联接至过程设备(未示出)并且暴露于可能经受压力变化的过程流体(未示出)。入口122内的过程流体在活塞的封闭端174的外侧上施加打开力220，从而试图使活塞128朝向头部140移动。然而，弹簧182和位于室180和流体储罐134中的第一工作流体和第二工作流体的压力在活塞128上施加对抗性的关闭力225，以将活塞128朝向阀座152和密封件154偏置。在正常状态下下，该关闭力225超过入口122处的过程流体的打开力220，并且因此，活塞128仍靠着阀座152和密封件154坐置并密封。在这种情况下，阀被关闭，如图1中所示。入口122内的过程流体的压力上限至少部分地由弹簧182的弹簧常量(即，长度)以及当水击泄压阀110关闭时第一工作流体和第二工作流体的压力规定。

在一些情况下，入口122内的过程流体的压力升高并施加超过关闭力225的打开力220。即，过程流体的压力超过为水击泄压阀110确定的所规定的压力上限。因此，活塞128压缩弹簧182和室180和储罐134中的工作流体。活塞128朝向头部140移动，使得封闭端174滑动经过并且打开流体口150的一部分。因此，阀110打开，即入口122建立了与流体口150和排放口124的流体连通，从而允许过程流体从入口122的高压区域流动至排放口124的低压区域。入口122中的过程流体的压力和流体口150的打开程度影响过程流体从入口122至排放口124的流速。阀110和流体口150的打开程度由位置传感器112指示或测量，该位置传感器112感测活塞128相对于活塞壳体126的轴向运动。

来自传感器112的响应由变送器114接收或检测并被发送至阀监控单元116，该阀监控单元116构造成基于流体口150的打开程度来评估或量化从入口122通过排放口124穿过的过程流体的流速。同样，阀监控单元116构造成执行经过阀110的流体基于时间的积分以评估或量化流体排放的总量。穿过排放口124的过程流体的流速在阀监控单元11中处理或存储并且可以显示在用户界面118上。如此以来，系统100的位置传感器112提供了指示、估算、测量或记录穿过排放口124的过程流体的相对的或量化的流速或总量。

从入口122至排放口124的过程流体的流动，如所描述的那样，减小了入口122内其余的过程流体的压力。最后，关闭力225再次超过打开力220，并且活塞128再次接合阀密封件152，从而关闭阀110。

因此，阀110基于阀入口122处的过程流体的压力和阀110的特征，例如弹簧182的弹簧常量和流体储罐134中的第一工作流体和第二工作流体的压力，而间歇地允许流体穿过其流动。变量位置传感器112解析阀110的打开程度和流过排放口124的流体的速率并产生与之相关联的响应。

设想额外的实施方式，并且这些实施方式共享一个或更多个先前描述的实施方式的特征。此外，可以根据本文中描述的原理、基于各种实施方式的特征和操作而研发用于监控泄压阀的打开程度的方法。

尽管在可变位置传感器112的示例性实施方式中，可移动元件194为以滑动的方式容纳在传感器本体190内以及从传感器本体190伸出的柱塞杆，但在各种实施方式中，可以构造不同的可移动元件(或第二传感器)。例如，可移动元件可以是磁性构件，其构造成沿着包括第一传感器元件192的传感器本体的杆状部的外侧移动。该磁性构件可以保持在相对于活塞128的固定位置处，可以靠近下端174的中央部或沿着本体170的侧壁。

尽管某些动作被归于阀监控单元116，但在一些实施方式中，其他部件构造成执行或共享这些活动。例如，在多种实施方式中，传感器112、变送器114、阀监控单元116、用户界面118或联接成与水击泄压阀系统100通信的单独部件中的一者或更多者构造成评估或共同评估从入口122通过排放口124穿过的过程流体的流速或总量。因此，还可行的是考虑到阀监控单元116可以分布在多个部件之间，如传感器112、变送器114和用户界面118。

在一个实施方式中，水击泄压阀包括具有纵向轴线的活塞壳体并且包括设置在壳体内并构造成沿着该轴线往复运动的活塞。水击泄压阀还包括构造成解析活塞相对于活塞壳体的轴向位置的位置传感器。在至少一些实施方式中，位置传感器包括传感器本体和可移动元件，该传感器本体联接至活塞壳体，该可移动元件构造成相对于传感器本体线性移动并构造成与活塞一起轴向地移动。传感器本体的至少一部分设置在活塞壳体内，并且传感器构造成产生与活塞相对于活塞壳体的位置相关联的响应。

在水击泄压阀的一些实施方式中，可移动元件为由传感器本体以滑动的方式容纳的柱塞杆，并且该柱塞杆包括远离传感器本体的接触端，该接触端接合活塞。

在一些实施方式中，位置传感器还包括构造成将接触端偏置成与活塞接合的偏置构件。在一些实施方式中，偏置构件为弹簧。在一些具有偏置构件的实施方式中，柱塞杆从传感器本体延伸，并且柱塞杆没有附接至活塞。

在一些实施方式中，可移动元件完全设置在活塞壳体内。

在一些实施方式中，水击泄压阀的位置传感器还包括设置在传感器本体中的传感器元件，并且该传感器元件构造成产生与可移动元件相对于传感器本体的位置相关联的响应；并且传感器元件的至少一部分设置在活塞壳体内。在一些实施方式中，可移动元件包括磁性构件。

在另一实施方式中，用于间歇地允许流体流动穿过的背压阀包括活塞壳体，该活塞壳体具有头部和联接至头部的中空的延伸部。该延伸部具有与头部相反的敞开端。背压阀还包括位于活塞壳体的敞开端处的阀座。背压阀还包括设置在壳体中并构造成相对于活塞壳体往复运动的活塞。该活塞具有靠近头部设置的第一端部和靠近阀座设置的第二端部。此外，背压阀包括偏置构件，偏置构件设置在活塞与活塞壳体之间并构造成将活塞沿远离头部并朝向阀座的方向偏置。另外，背压阀包括位置传感器，该位置传感器具有第一传感器元件和第二传感器元件，该第一传感器元件联接至活塞壳体，该第二传感器元件构造成相对于第一传感器元件线性地移动并跟随活塞的往复运动。第一传感器元件构造成在活塞和第二传感器元件相对于活塞壳体移动时产生响应。第一传感器元件的至少一部分设置在活塞壳体内。

在背压阀的一些实施方式中，第二传感器元件接合活塞的第一端部。

在背压阀的一些实施方式中，位置传感器还包括其中设置有第一传感器元件的传感器本体，并且第二传感器元件包括由传感器本体以滑动的方式容纳并构造成跟随活塞的往复运动的柱塞杆。在一些实施方式中，位置传感器还包括偏置构件，该偏置构件构造成将柱塞杆偏置成与活塞接合，但柱塞杆没有附接至活塞。在一些实施方式中，活塞为大致圆筒状，并且柱塞杆包括构造成允许活塞独立于柱塞杆旋转的接触端。

在另一实施方式中，用于联接至流体源以使免受由于潜在的过程扰乱而造成的损伤和损坏的水击泄压阀系统包括水击泄压阀，水击泄压阀用于响应于过程扰乱而间歇地允许流体流动穿过。该阀包括活塞壳体和活塞，该活塞壳体具有纵向轴线，该活塞设置在该壳体内并构造成沿着轴线往复运动。水击泄压阀系统还包括线性位置传感器，该线性位置传感器包括传感器本体和传感器元件，该传感器本体联接至活塞壳体，该传感器元件联接至传感器本体。传感器元件的至少一部分设置在活塞壳体内。传感器元件构造成产生与活塞相对于活塞壳体的位置相关联的响应。

在一些实施方式中，水击泄压阀系统还包括变送器和阀监控单元，变送器联接成与传感器元件进行通讯，阀监控单元联接成与传感器元件和变送器通讯并构造成确定穿过阀流动的流体的量。在一些实施方式中，变送器设置在传感器内。

在水击泄压阀系统的一些实施方式中，线性位置传感器还包括可移动元件，该可移动元件构造成在允许活塞绕轴线旋转的同时跟随活塞的往复运动，并且传感器元件的响应与可移动元件相对于传感器元件的位置相关联。在一些实施方式中，可移动元件包括柱塞杆，柱塞杆以滑动的方式联接至传感器本体并具有圆形接触端以碰触活塞。

在水击泄压阀系统的一些实施方式中，线性位置传感器还包括可移动元件，可移动元件设置在相对于活塞的固定位置处并构造成跟随活塞在两个轴向方向上的往复运动，并且传感器元件的响应与可移动元件相对于传感器元件的位置相关联。

尽管已经示出并描述了示例性实施方式，但本领域的其中一个普通技术人员可以在未背离本文的范围或教示的情况下做出其改型。本文中描述的实施方式仅为示例性而非限制性。本文中描述的系统、装置和过程的各种变体和改型是可能的并且在本公开的范围内。因此，保护的范围不限于本文中描述的实施方式，而仅通过随后的权利要求来限制，保护的范围应当包括权利要求的主题的所有等同物。书面的说明书或附图内包含的任何特定的方法步骤或操作不一定表示该特定的步骤或操作对该方法而言是必须的。除非另有明文规定，否则方法的说明书中或方法权利要求中列举的步骤或操作可以以任意顺序执行，并且在一些实施中，两个或更多个方法步骤或操作可以并行地而非连续地执行。

Claims (19)

1.一种水击泄压阀，其特征在于包括：

活塞壳体，所述活塞壳体具有纵向轴线；

活塞，所述活塞设置在所述活塞壳体内并且构造成沿着所述轴线往复运动；以及

位置传感器，所述位置传感器构造成解析所述活塞相对于所述活塞壳体的轴向位置，所述位置传感器包括：

传感器本体，所述传感器本体联接至所述活塞壳体；以及

可移动元件，所述可移动元件构造成相对于所述传感器本体线性地移动，并且构造成与所述活塞一起轴向地移动；

其中，所述传感器本体的至少一部分设置在所述活塞壳体内；并且

其中，所述传感器构造成产生与所述活塞相对于所述活塞壳体的位置相关联的响应。

2.根据权利要求1所述的水击泄压阀，其特征在于，所述可移动元件为由所述传感器本体以滑动的方式容纳的柱塞杆；并且

其中，所述柱塞杆包括远离所述传感器本体的接触端；

其中，所述接触端构造成接合所述活塞。

3.根据权利要求2所述的水击泄压阀，其特征在于，所述位置传感器还包

括偏置构件，所述偏置构件构造成将所述接触端偏置成与所述活塞接合。

4.根据权利要求3所述的水击泄压阀，其特征在于，所述偏置构件为弹簧。

5.根据权利要求3所述的水击泄压阀，其特征在于，所述柱塞杆从所述传感器本体延伸，并且其中，所述柱塞杆没有附接至所述活塞。

6.根据权利要求1所述的水击泄压阀，其特征在于，所述可移动元件完全设置在所述活塞壳体内。

7.根据权利要求1所述的水击泄压阀，其特征在于，所述位置传感器还包括传感器元件，所述传感器元件设置在所述传感器本体中并且构造成产生所述传感器的所述响应；

其中，所述响应与所述可移动元件相对于所述传感器本体的位置相关联；并且

其中，所述传感器元件的至少一部分设置在所述活塞壳体内。

8.根据权利要求1所述的水击泄压阀，其特征在于，所述可移动元件包括磁性构件。

9.一种背压阀，所述背压阀用于间歇地允许流体流动穿过，其特征在于，所述背压阀包括：

活塞壳体，所述活塞壳体包括头部和联接至所述头部的中空的延伸部，所述延伸部具有与所述头部相反的敞开端；

阀座，所述阀座设置在所述敞开端处；

活塞，所述活塞设置在所述活塞壳体中，所述活塞构造成相对于所述活塞壳体往复运动，并且具有靠近所述头部设置的第一端部和靠近所述阀座设置的第二端部；

偏置构件，所述偏置构件设置在所述活塞与所述活塞壳体之间，并且构造成将所述活塞沿远离所述头部并朝向所述阀座的方向偏置；

位置传感器，所述位置传感器包括：

第一传感器元件，所述第一传感器元件联接至所述活塞壳体；以及

第二传感器元件，所述第二传感器元件构造成相对于所述第一传感器元件线性地移动，并且构造成跟随所述活塞的往复运动；

其中，所述第一传感器元件构造成当所述活塞和第二传感器元件相对于所述活塞壳体移动时产生响应；并且

其中，所述第一传感器元件的至少一部分设置在所述活塞壳体内。

10.根据权利要求9所述的背压阀，其特征在于，所述第二传感器元件接合所述活塞的第一端部。

11.根据权利要求9所述的背压阀，其特征在于，所述位置传感器还包括传感器本体，所述传感器本体中设置有所述第一传感器元件；并且其中，所述第二传感器元件包括柱塞杆，所述柱塞杆由所述传感器本体以滑动的方式容纳，并且所述柱塞杆构造成跟随所述活塞的往复运动。

12.根据权利要求11所述的背压阀，其特征在于，所述位置传感器还包括偏置构件，所述偏置构件构造成将所述柱塞杆偏置成与所述活塞接合；并且其中，所述柱塞杆没有附接至所述活塞。

13.根据权利要求12所述的背压阀，其特征在于，所述活塞为大致圆筒状；并且

其中，所述柱塞杆包括接触端，所述接触端构造成允许所述活塞独立于所述柱塞杆旋转。

14.一种水击泄压阀系统，所述水击泄压阀系统用于联接至流体源以使免受由于潜在的过程扰乱而引起的损伤和损坏，其特征在于，所述水击泄压阀系统包括：

水击泄压阀，所述水击泄压阀用于响应于所述过程扰乱而间歇地允许流体流动穿过所述水击泄压阀，所述阀包括：

活塞壳体，所述活塞壳体具有纵向轴线；

活塞，所述活塞设置在所述活塞壳体内并且构造成沿着所述轴线往复运动；以及

线性位置传感器，所述线性位置传感器包括联接至所述活塞壳体的传感器本体和联接至所述传感器本体的传感器元件；

其中，所述传感器元件的至少一部分设置在所述活塞壳体内；并且

其中，所述传感器元件构造成产生与所述活塞相对于所述活塞壳体的轴向位置相关联的响应。

15.根据权利要求14所述的水击泄压阀系统，其特征在于，所述水击泄压阀系统还包括：

变送器，所述变送器联接成与所述传感器元件通讯；以及

阀监控单元，所述阀监控单元联接成与所述传感器元件和所述变送器通讯，并且构造成确定流动穿过所述阀的流体的量。

16.根据权利要求15所述的水击泄压阀系统，其特征在于，所述变送器设置在所述传感器内。

17.根据权利要求14所述的水击泄压阀系统，其特征在于，所述线性位置传感器还包括可移动元件，所述可移动元件构造成在允许所述活塞绕所述轴线旋转的同时跟随所述活塞的往复运动；

其中，所述传感器元件的所述响应与所述可移动元件相对于所述传感器元件的位置相关联。

18.根据权利要求17所述的水击泄压阀系统，其特征在于，所述可移动元件包括柱塞杆，所述柱塞杆以滑动的方式联接至所述传感器本体并且具有圆形接触端以触碰所述活塞。

19.根据权利要求14所述的水击泄压阀系统，其特征在于，所述线性位置传感器还包括可移动元件，所述可移动元件设置在相对于所述活塞的固定位置处并且构造成跟随所述活塞在两个轴向方向上的所述往复运动；

其中，所述传感器元件的所述响应与所述可移动元件相对于所述传感器元件的位置相关联。