CN105388001B

CN105388001B - 用于阀特征测试的设备和方法

Info

Publication number: CN105388001B
Application number: CN201510540377.0A
Authority: CN
Inventors: J.D.希尔兹
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2015-08-28
Publication date: 2020-12-11
Anticipated expiration: 2035-08-28
Also published as: CN105388001A; EP2990706B1; JP2016050943A; US9851019B2; JP6744076B2; EP2990706A1; US20160061349A1

Abstract

提供了用于阀特征测试的设备和方法。提供了用于使用阀特征测试阀的系统和方法。分析设备从便携式测量设备接收第一阀特征。便携式测量设备通过使多个控制信号施加到阀并且接收表示对应于所施加的控制信号的实际阀定位的数据来获得第一阀特征。分析设备可以生成包括第一阀特征和在第一阀特征之前或之后测量的第二阀特征的图形表示的图像。

Description

用于阀特征测试的设备和方法

技术领域

本申请涉及用于阀特征测试的设备和方法。

背景技术

控制阀使用在广泛的过程中。控制阀可以按比例打开和关闭并且取决于所施加的控制信号而使行程程度变化。阀定位器可以并入到控制阀中，阀定位器帮助确保阀处于针对所施加的控制信号的打开或“行程”的期望位置处。使用控制阀的过程可能受有故障或失灵的控制阀或阀定位器的负面影响。

对控制阀和阀定位器执行诊断或测试可能要求从过程移除阀，这可能导致过程延迟或要求过程停工。一些阀设备具有允许技术人员在处于操作中时在视觉上观察行程量的行程指示器。一些阀定位器可以输出阀的定位来作为响应于所施加的控制信号的反馈。阀定位和对应控制信号的集合已知为“阀特征（valve signature）”。阀特征的图形表示在评价阀的各种特性中可以是有用的。使用当前可用的技术来收集阀特征数据可能是要求若干不同测试工具的耗时过程。

而且，解释阀特征可能要求在阀特征分析方面的广泛训练和经验。经过高度训练的有经验的技术人员可能在使用阀特征诊断阀方面有困难，因为阀特征可能取决于应用和诸如尤其是流、压力、温度和阀设置之类的过程参数而变化。该问题由于工业中所使用的各种不同类型的阀而进一步复杂化，并且每一个阀可能具有独特的阀特征。具有特定形状的阀特征的图形表示可以反映针对一个阀的失灵和针对另一个的起作用的阀。此外，简单地需要重新校准的一些阀和阀定位器看起来失灵，这造成不必要的更换。

鉴于以上，存在对于用于获得和使用阀特征以测试阀的改进的系统和方法的需要。

发明内容

提供以下发明内容来以简化的形式引入以下在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容不意图标识所要求保护的主题的关键特征，也不意图用作对确定所要求保护的主题的范围的帮助。

一个或多个计算机的系统可以配置成凭借具有安装在系统上的软件、固件、硬件或它们的组合执行特定操作或动作，所述软件、固件、硬件或它们的组合在操作中使系统执行所述操作或动作。

本文所描述的一般方面包括测试阀的方法。在至少一个实施例中，方法可以包括接收对应于测量时间的针对阀的第一阀特征数据，其中第一阀特征数据从便携式测量设备使得输入到阀的预确定的控制信号序列得到。该方面的其他实施例包括对应计算机系统、装置和记录在一个或多个计算机存储设备上的计算机程序，每一个配置成执行该方法的动作。

该方法的实现可以包括以下特征中的一个或多个。该方法还可以包括生成包括第一阀特征数据的图形表示和第二阀特征数据的图形表示的图像。第一阀特征数据的图形表示和第二阀特征数据的图形表示可以在显示器中在彼此上重叠。第二阀特征数据可以包括在测量时间之前测量的阀特征数据。第二阀特征数据可以包括当阀被校准时针对阀的阀特征。该方法还可以包括基于第一阀特征数据与第二阀特征数据的比较来确定阀在测量时间处是否有故障。该方法还可以包括在接收第一阀特征之前校准阀。

预确定的控制信号序列可以对应于阀的打开和关闭中的至少一个。该方法还可以包括基于第一阀特征数据与第二阀特征数据的比较来确定阀是否被校准。第二阀特征数据可以包括针对阀的初始测量的阀特征之一。该方法还可以包括阀的之前测量的阀特征的平均。

在系统方面，便携式测量设备还可以配置成将第一阀特征数据与一个或多个校准阈值参数比较。便携式测量设备还可以配置成通过使多个控制信号输入到阀并且读取对应于多个控制信号的阀定位来测量第三阀特征数据。便携式测量设备可以配置成向分析设备传输第一阀特征数据。分析设备可以远离便携式测量设备定位。一些阀正常打开，其他正常关闭。多个控制信号可以配置成将阀的定位设置成大约0%打开，并且然后将阀的定位递增地改变成大约100%打开，并且然后将阀的定位递增地改变回大约0%打开。可替换地，多个控制信号可以配置成将阀的定位设置成大约100%打开，并且然后将阀的定位递增地改变成大约0%打开，并且然后将阀的定位递增地改变回大约100%打开。

分析设备还可以配置成基于第一阀特征数据和在第一阀特征数据之前测量的第二阀特征数据的比较确定阀有故障。分析设备的储存器可以包括对应于针对阀的多个不同测量的阀特征数据的集合，其中集合中的每一个阀特征数据对应于在不同时间执行的测量。第二阀特征数据可以响应于用户输入而选自阀特征数据的集合。

分析设备可以配置成生成包括第一阀特征数据和第二阀特征数据的图形表示的图像。分析设备可以配置成为便携式设备。便携式测量设备可以配置成输出用于以下的提示：基于所测量的初步阀特征数据和一个或多个预确定的校准阈值参数来校准阀。所描述的技术的实现可以包括硬件、方法或过程或计算机可访问介质上的计算机软件。

本文所描述的一般方面包括用于测试阀的系统。在至少一个实施例中，该系统可以包括配置成通过使多个控制信号输入到阀并且读取对应于多个控制信号的阀定位来测量第一阀特征数据的便携式测量设备。该系统还可以包括配置成接收第一阀特征数据的分析设备。该方面的其他实施例包括对应的计算机系统、装置和记录在一个或多个计算机存储设备上的计算机程序，每一个配置成执行本文所描述的方法的动作。

该系统的实现可以包括以下特征中的一个或多个。便携式测量设备可以配置成比较第一阀特征数据与一个或多个校准阈值参数。便携式测量设备可以配置成通过使多个控制信号输入到阀并且读取对应于控制信号的阀定位来测量第三阀特征数据。便携式测量设备可以配置成向分析设备传输第一阀特征数据。分析设备可以远离便携式测量设备定位。多个控制信号可以配置成将阀的定位设置成大约0%打开，并且然后将阀的定位递增地改变成大约100%打开，并且然后将阀的定位递增地改变回大约0%打开。可替换地，多个控制信号可以配置成将阀的定位设置成大约100%打开，并且然后将阀的定位递增地改变成大约0%打开，并且然后将阀的定位递增地改变回大约100%打开。

分析设备还可以配置成基于第一阀特征和在第一阀特征之前测量的第二阀特征的比较确定阀有故障。分析设备的储存器可以包括对应于针对阀的多个不同测量的阀特征数据的集合，其中集合中的每一个阀特征数据对应于在不同时间执行的测量。第二阀特征数据可以响应于用户输入而选自阀特征数据的集合。分析设备可以配置成生成包括第一阀特征数据和第二阀特征数据的图形表示的图像。分析设备可以配置成为便携式设备。便携式测量设备可以配置成输出用于以下的提示：基于阀特征数据的初步测量和一个或多个预确定的校准阈值参数来校准阀。前述所描述的技术的实现可以包括硬件、方法或过程或计算机可访问介质上的计算机软件。

附图说明

本发明的前述方面和许多随附优点将变得更加容易领会，因为当结合附图进行考虑时，通过参考以下具体实施方式，本发明的前述方面和许多随附优点变得更好理解。

图1是依照本公开的一个或多个实施例的包括与测量设备通信的分析设备的阀测试系统的框图；

图2是描绘依照本公开的一个或多个实施例的用于测试阀的示例技术的流程图；

图3是依照本公开的一个或多个实施例的耦合到阀设备的便携式测量设备的示例；

图4是依照本公开的一个或多个实施例的包括可以生成的对应于阀的打开或关闭的第一阀特征和第二阀特征的图形表示的示例性图像；

图5是包括可以使用本公开的一个或多个实施例生成的对应于阀的打开和关闭的第一阀特征和第二阀特征的图形表示的示例性图像；以及

图6是描绘了依照本公开的一个或多个实施例的用于获得阀特征的示例技术的流程图。

具体实施方式

以下结合附图阐述的具体实施方式提供所公开的主题的各种实施例的描述，并且不意图表示仅有的实施例，在附图中相同的标号是指相同的元件。在本公开中描述的每一个实施例仅仅提供示例或说明，其不应当被解释为比其他实施例优选或有利。本文所提供的说明性示例不意图是详尽的，或者将所要求保护的主题局限于所公开的确切形式。

以下讨论提供涉及使用阀特征数据测试阀的系统、装置和方法的示例。在各种实施例中，分析设备可以与一个或多个测量设备通信以用于获得、测量、测试和分析阀特征数据。测量设备可以将导致阀的定位改变的控制信号施加到阀。在各种实施例中，阀特征数据通过响应于控制信号施加到阀而测量阀的定位来获得。测量设备可以提示用户基于所测量的值校准阀。由分析设备执行的测量应用可以例如使分析设备从测量设备或者直接从阀设备接收阀特征数据，生成包括阀特征数据的标绘或其他图形表示的图像，基于所存储、测量或接收的阀特征数据（例如以图表形式）执行计算，比较在不同时间测量的阀特征数据，并且执行其他功能。根据各种实施例，当接收到不同阀特征数据或更新的阀特征数据时，设备可以酌情执行新的计算和/或生成至少一个新的或更新的图像。此外，可以响应于用户选择而将阀特征数据修改成包括不同的阀特征数据。在一些实施例中，由分析设备执行的测量应用可以确定阀有故障或者其可以将当前阀特征数据与之前测量的阀特征数据比较并且提供有关计算。如果确定故障则可以警告用户。

在讨论本公开的各种方面的细节之前，应当理解，以下描述的各方面可以根据可以由电子组件执行的逻辑和操作来呈现。可以成组在单个位置或者分布在宽广区域之上的这些电子组件一般包括控制器、微控制器、控制单元、处理器、微处理器等。虽然本公开根据由处理器实施的指令来描述逻辑，但是本领域技术人员将领会到，本文所描述的任何逻辑可以实现在各种配置中，包括但不限于，硬件、软件及其组合。硬件可以包括但不限于，模拟电路、数字电路、处理单元、现场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）等及其组合。在其中系统的组件被分布的情形中，组件经由通信链路对彼此可访问。

另外，一般地，本文所描述的设备的功能可以实现在体现于硬件或软件指令中的计算逻辑中，所述软件指令可以以编程语言编写，诸如汇编语言、C、C++、COBOL、JAVA^TM、PHP、Perl、HTML、CSS、JavaScript、VBScript、ASPX、诸如C#之类的Microsoft.NET^TM语言和/或类似物。计算逻辑可以编译成可执行程序或者以解释程序语言编写。一般地，本文所描述的功能可以实现为可以被复制以提供更大处理能力、与其他模块合并或者划分成子模块的逻辑模块。计算逻辑可以存储在任何类型的计算机可读介质（例如诸如存储介质之类的非暂时性介质）或计算机存储设备中，并且在一个或多个通用或专用处理器上存储、由一个或多个通用或专用处理器读取和执行。

现在转向图1，示出实现本公开的一个或多个方面的阀测试系统14的一个示例。如图1中所示，系统14包括通过路径50通信地可耦合到测量设备24的分析设备22。如所示，测量设备24通过路径80可耦合到阀设备102。路径50和80以及在本公开中示出的其他路径可以是无线或有线路径。如本文更加详细讨论的，路径80使得来自阀测试系统14的控制信号能够被施加到阀设备102并且对应的阀定位信息能够从阀设备102读取或获得。

图1中描绘的测量设备24包括可以与彼此耦合的I/O接口58、通信系统64、处理器68和储存器/存储器系统70。I/O接口58可以包括用户接口。测量设备24可以包括或者耦合到用于执行各种测量的设备，诸如用于测量电流的回路或夹具或者万用表设备。I/O接口58可以包括用于接收用于例如测量电阻或电压的测试引线的输入。测量设备24可以包括显示器或者其可以可耦合到显示器。

一般地，测量设备24配置成测量或获得涉及阀设备102的参数。例如，测量设备24可以配置成测量对应于至少一个电气或机械阀参数的数据，包括但不限于电压、电流、诸如%打开或%关闭之类的阀定位，以及从至少一个电气或机械参数得到的任何所计算的值或任何数据。获得参数可以涉及通过阀设备102读取阀定位或其他阀信息输出。测量设备24还可以测量其他参数，包括但不限于电压、电流、温度、相对湿度、分贝、磁场、流速、湿气、每分钟旋转、压力、距离、光、接触式红外和/从主要测量得到的任何所计算的值，诸如，例如而非限制地，瓦特数、电力质量、波峰因子和占空比。

在一些实施例中，测量设备24包括信号发生器62。信号发生器62配置成生成可以提供给阀设备102的控制信号。信号发生器62包括能够产生不同电流水平的电流的电流源63。在一些实施例中，在测量设备24中包括电压源（未示出）。电压源配置成提供具有不同电压水平的控制信号。可以取代于或附加于电流源63而提供电压源。在一些实施例中，信号发生器62自动生成按预确定序列的多个控制信号。这样的控制信号可以响应于从用户接收（例如经由I/O接口58）的输入而生成。

在一些实施例中，阀测量系统14配置成提供从例如略微低于4mA递增地步进到略微高于20mA并且然后向下回到略微低于4mA的变化幅度的电流的控制信号序列。例如，电流源63可以提供例如而非限制地以0.1、0.2、0.5或1mA的增量从3.7mA到20.7mA的多个控制信号。在一些实施例中，存在范围从大约4mA到20mA的16个步进或电流水平。在一些实施例中，存在范围从大约4mA到20mA的1600个步进或电流水平。在一些实施例中，在4mA水平和20mA水平之间的步进数目可以由用户指定。

测量设备24配置成获得阀特征。对于本文所描述的实施例，“阀特征”是指包括所施加的控制信号值和表示针对所施加的控制信号的阀104的阀体或阀104的其他元件的对应实际定位（或“行程”）的值的数据。实际阀定位可以以%打开或%关闭为单位或者可以反映实际定位或行程长度，诸如例如5mm。包括在阀特征中的控制信号可以是由信号发生器62生成的控制信号。此外，测量设备24可以使涉及阀特征的信息与阀特征相关联。例如，测量设备24可以分别标识执行测量的技术人员、用于执行测量的设备类型或特定设备，以及所测量的类型或特定阀设备。测量设备24可以自动将一些或全部该有关信息与所获得的阀特征相关联。总地，所获得的阀特征和有关信息（如果有的话）可以称为“阀特征数据”。

测量设备24的通信系统64包括用于与分析设备22以及阀设备102通信的合适通信电子器件。例如，通信系统64可以包括用于使用第一通信协议与阀设备102通信并且使用第二通信协议与分析设备22通信的适当通信电子器件。在一些实施例中，测量设备24和分析设备22经由诸如通用串行总线（USB）连接之类的有线连接通信地耦合。在一些实施例中，可以通过从测量设备24手动移除可移除储存器（例如SD卡或存储器棒）和将可移除储存器插入在分析设备22中来传递数据。

分析设备22包括通信地耦合到彼此的I/O接口28、储存器/存储器系统30、处理器38和通信系统39。I/O接口28可以包括例如用户接口。分析设备22可以包括显示器或者其可以可耦合到显示器，显示器可以用于显示诸如阀特征图像之类的信息。储存器/存储器系统30一般配置成存储诸如阀特征和有关信息之类的阀测量数据。储存器/存储器系统30还可以包括图像生成引擎31和测量分析引擎32。通信系统39配置成通过路径50与测量设备24的通信系统64通信并且可以配置成与其他设备通信。

分析设备22一般配置成接收诸如以上结合测量设备24讨论的数据之类的并且包括阀特征数据的测量数据。分析设备22可以在储存器/存储器系统30中存储测量数据。此外，储存器/存储器系统30可以包括诸如针对阀设备102的“基线”阀特征之类的阀特征数据。储存器/存储器系统30可以包括可以用于分析阀特征数据的参数，诸如但不限于，预期阀特征数据和/或阈值阀特征数据。在一些实施例中，包括在储存器/存储器系统30中的参数用于确定阀设备102中的故障，或者确定阀设备102是否被适当地校准。

分析设备22可以配置成接收和使用阀特征数据，诸如用于阀的阀标识符、测量电气或机械参数的时间、标识执行测量的至少一个技术人员的技术人员标识符或由阀设备或测量设备生成的一个或多个错误代码或警告事件。这样的其他数据可以例如使用测量设备24、阀设备102或分析设备22生成或获得。

在一些实施例中，由分析设备22接收的阀特征数据可以被格式化为包括阀特征的图形表示的图像。阀特征的该图形表示可以例如是针对所施加的控制信号的阀定位的绘图。图像可以包括例如用于阀的阀标识符、测量电气或机械参数的时间、标识执行测量的至少一个技术人员的技术人员标识符，或以文本格式的阀设备或测量设备生成的一个或多个错误代码或警告事件。这样的图像可以由测量设备24或分析设备22的图像生成引擎31生成。

分析设备22可以例如而非限制地体现为平板计算机、膝上型计算机、台式机或智能电话。在一些实施例中，测量设备24和分析设备22体现为单个设备。可替换地，测量设备24和分析设备22可以是分离的设备，其在一些实施例中可附接到彼此。当分析设备22和测量设备24体现为单个设备或附接时，通信系统39和64、储存器/存储器系统30和70以及I/O接口28和58可以在结构上或逻辑上组合。使用从彼此可分离的分析设备22和测量设备24可以提供优点。例如，第一技术人员可以进行测量并且将测量传输到在分析测量方面更娴熟的第二技术人员。此外，分离或可分离的设备允许第二技术人员和分析设备22远离第一技术人员定位。这允许第二技术人员在对于审阅阀特征数据而言更方便的位置审阅阀特征数据。例如，可能合期望的是使用位于控制室中的高清晰度显示器来审阅阀特征数据。这样的显示器可能不适合于使用在现场。

在一些实施例中，测量设备24和/或分析设备22配置为便携式设备。便携式设备是尤其可以能够由技术人员相对容易地运送的设备。便携式设备可以提供明显的优点。例如，技术人员可以使用单个测量设备测量和测试位于一个或多个工地处的多个阀设备，这降低装备成本。此外，可以利用便携式设备更方便地访问位于紧密空间中的阀设备。

在一些实施例中，测量设备24和/或分析设备22配置为手持设备。手持设备是能够在执行功能的同时握持在技术人员手中的设备。手持设备可以允许技术人员在测试阀设备的同时使用空闲的手做出对阀设备102的其他测量或调节。例如，测量设备24可以配置成在测量阀特征的同时使用探针得到电阻读数以便对阀进行故障检查。测试探针可以利用使用手持测量设备24的技术人员的空闲的手来定位。

尽管为了图示的简便而在图1中仅示出一个测量设备24，但是分析设备22可以配置用于与多个测量设备24通信。类似地，尽管为了图示的简便而在图1中仅示出一个阀设备102，但是分析设备22可以配置成接收、处理和分析关于多个阀设备102的数据。

阀设备102可以是过程控制系统的部分，并且包括广泛不同类型的阀。阀104可以例如是软座阀、球阀、单端口阀、相反双端口球式阀、具有或没有平衡阀塞的三路阀体、隔膜阀、旋转阀、、蝶阀、滑动缸阀、定向控制阀、柱形阀、活塞阀、凸缘角式控制阀。阀设备102可以被适配和用于控制过程条件，诸如例如流、压力、温度和液体水平。阀设备102可以包括耦合到彼此的阀104和通信系统108。阀设备102还可以包括控制元件106。

在各种实施例中，控制元件106是能够使输入控制信号与阀定位相关的设备。阀定位器是控制元件的示例。控制元件106可以包括例如诸如PIC控制器之类的控制单元。控制元件106监视或感测阀或阀体的定位并且向阀104或致动器提供控制信号或者以其他方式导致调节阀104的定位。控制元件106可以导致调节阀或阀体的定位。阀设备102可以是“智能设备”并且配置成输出阀104的实际定位。

将领会到，控制元件106或通信系统108可以从阀104物理分离或者与阀104一起并入到公共的外壳中。阀104包括致动器和阀体。致动器响应于控制信号并且配置成在“打开”或“关闭”方向上移动阀。致动器可以包括例如电气、液压或气动类型致动器。

通信系统108可以通过路径80向测量设备24输出或传送表示阀104的实际定位的信号或值。通信系统108可以输出作为模拟信号、数字信号或二者的定位信号或值。通信系统108可以适配成利用各种各样的通信协议，诸如可寻址远程传感器高速通道（HART）通信协议、HART无线、现场总线（Fieldbus）、过程现场总线（Profibus）或其他目前已知或之后开发的协议。例如，HART通信协议可以通过两条导线供给同时的模拟和数字通信。在一些实施例中，系统14和阀设备102使用无线HART协议通信，其不要求有线连接。例如，由阀设备输出的实际定位值可以由4至20mA的模拟电流信号或表示控制阀操作跨度的百分之0至100的数字HART变量来表示。

在一些代表性实施例中，使用HART通信协议并且路径80包括两个电气上不同的导线。控制信号和实际阀定位值可以经由两个或更多电气上不同的导线在阀设备102和测量设备24之间传送。

图3图示了操作中的代表性阀测试系统314。阀测试系统314包括连接到体现为台式计算机322、智能电话332、膝上型计算机342或平板计算机352的一个或多个分析设备的测量设备324。在一些实施例中，使用单个分析设备，诸如台式计算机322。测量设备324通过路径380耦合到阀设备302。如所示，路径380包括耦合到测试引线303的两个导线。路径380还可以包括无线路径。测量设备324通过路径380提供将阀设备302调节到不同定位的控制信号。指示针对所施加的控制信号的阀的实际定位的定位信号从阀设备302输出到测量设备324。这样的定位信号可以例如通过路径380传送。测量设备324因此配置成测量阀设备302的阀特征。在各种实施例中，显示器360可以包括警告362，例如以指令用户重新测量或重新测试阀设备302。这样的警告可以使用例如如以下讨论的过程200生成。

台式计算机322可以位于控制室或工地的中心位置并且可以经由路径350从多个测量设备324接收阀特征数据。在一些实施例中，多个测量设备324可以被技术人员用于同时测量各种阀设备302并且将结果传送到台式计算机322。

图6提供了用于测量或得到数据阀特征数据的方法600的流程图。方法600适合于在测量设备24耦合到阀设备102时供测量设备24使用。方法600在块602处开始。在块604处，使具有变化的幅度水平的预确定的电流信号序列施加到阀设备102。例如，测量设备24可以使由信号发生器生成的多个电流信号通过有线连接施加到阀设备102。

在块606处，测量或读取针对每一个所施加的电流信号的阀设备102的实际定位。电流信号序列和阀的对应定位被收集而作为阀特征数据。在块608处，将电流信号和对应所测量的定位存储在测量设备24的储存器/存储器系统70中。在块610处，过程600结束。

在操作中，阀设备104的控制元件106输出表示阀104的实际定位的定位信息来作为响应于向阀104施加控制信号的反馈。所输出的定位信息可以由测量设备24通过使用例如通信系统64获得。可以将控制信号顺序地提供给控制元件106。在一些实施例中，控制信号的范围从4mA到20mA，并且从4mA到20mA顺序地提供控制信号，并且然后在一些实施例中，回到4mA。这些控制信号可以配置成将阀104移动到从打开定位（例如100%打开）到关闭定位（例如0%打开）的各种定位或者反之亦然。例如，测量设备24可以提供配置成将阀（或阀体）移动到从100%打开到0%打开定位的定位序列的控制信号序列。测量设备24还可以提供附加的控制信号以将阀（或阀体）从0%打开定位移动回到100%打开定位。将理解到，如果阀失灵或有故障的话，控制信号的该阵列不可以将阀104从100%打开移动到0%打开。

可以合期望的是获得针对阀的打开和关闭二者的数据，因为摩擦力可能是不同的。对应于0%-100%-0%循环实现的定位将反映打开和关闭摩擦力。在一些实施例中，测量设备24以相反次序施加控制信号，例如控制信号配置成将阀从0%打开定位移动到100%打开定位并且然后控制信号可以将阀返回到0%打开定位。在一些实施例中，测量设备24配置成基于所测量的阀特征生成图像。这样的图像可以是控制信号和对应阀定位的图形表示。

在一些实施例中，电流或电压源包括在阀设备102内或者耦合到阀设备102，并且配置成向阀设备102提供控制信号。这样的电压或电流源可以由控制元件106或测量设备24可控。例如，测量设备24可以生成数字控制信号并且将它们传输到阀设备102。阀设备102将数字控制信号转换成然后提供给调节阀104的定位的致动器的模拟控制信号。

使用系统14诊断阀故障条件可以包括：（1）被测阀设备的设置；（2）被测阀设备的测量以及（3）被测阀设备的诊断。测量设备24或分析设备22可以以易于理解的方式带用户走过方法的至少一部分。

图2是图示了用于测试阀设备的示例性过程200的流程图。根据本公开的一个或多个实施例，过程200可以由系统14中包括的一个或多个设备实现。在块205处，设置测量设备24以测量阀设备102。例如，测量设备24可以经由导线连接到阀设备102上的输入或接触件。在块210处，使用测量设备24测量阀特征。在块215处，过程确定阀特征中的数据值是否在值的预期范围内。块215可以由测量设备24或分析设备22或二者执行。

如果所测量的阀特征数据不在预期范围内（块215——否），过程继续到块220，其中测量设备24向用户提供所测量的阀特征数据不在预期范围内的指示。在块225处，过程200可以提示用户校准或重新校准阀设备102。在一些实施例中，测量设备24提供阀校准指令。提示或校准指令可以是以对用户的听觉、文本或图片格式。例如，校准指令可以在测量设备24的显示器上提供。测量设备24可以要求用户向测量设备24提供输入以确认已经重新校准了阀。这样的确认要求可以帮助防止阀特征数据的误诊断。在一些实施例中，测量设备24为用户提供取代重新测量提示的选项。在块230处，重新测量阀特征。

在块235处，将所测量或重新测量的阀特征从测量设备24传递到分析设备26。如以上关于图1讨论的，例如，所测量或重新测量的阀特征和其他数据可以使用目前已知或之后开发的通信协议或联网技术通过有线或无线路径传送到分析设备22。在一些实施例中，所测量或重新测量的阀特征存储于包括在测量设备24的储存器/存储器系统70中的可移除储存器（例如体现为安全数字（SD）卡的闪速存储器）中。储存器/存储器系统70的可移除储存器可以从测量设备24移除并且被手动传递到分析设备22。

如块240处所指示的，由于阀设备之间的许多可能差异，相比于使用从除阀设备102之外的阀设备测量的阀特征数据，对照针对阀设备102之前测量的阀特征评估阀特征可以提供优点。此外，使用理论而不是经验阀特征数据可能要求增加的计算或存储资源。

在块240处，可以基于所测量或重新测量的阀特征数据和之前测量的阀特征数据使用分析设备22来针对故障分析阀设备102。之前测量的阀特征数据包括针对阀设备102之前测量的阀特征数据或从其得到的数据。在一些实施例中，之前测量的阀特征数据对应于针对阀设备102之前测量的阀特征数据的统计平均。之前测量的阀特征数据可以基于例如所测量或重新测量的阀特征数据的阀设备标识符自动选择。在一些实施例中，用作之前测量的阀特征数据的特定阀特征数据可以由用户可选。另外，块240可以重复，使得用户可以选择不同的之前测量的阀特征数据以便执行不同类型的分析。例如，用户可以首先基于来自前六个月的针对阀设备102测量的阀特征数据针对故障分析阀设备102，并且然后针对来自前三个月的阀特征数据执行相同分析。

可以在块245处生成阀特征图像。阀特征图像可以使用分析设备22的图像生成引擎31生成。所生成的阀特征图像可以包括所测量或重新测量的阀特征数据的图形表示。所生成的阀特征图像还可以包括之前测量的阀特征数据的图形表示。在一些实施例中，包括在阀特征图像中的之前测量的阀特征数据包括来自块245的之前测量的阀特征数据。在一些实施例中，块240可以基于用户输入重复或者基于块240处执行的分析自动重复。例如，用户可以选择不同的阀特征数据并且图像生成引擎31生成包括该不同阀特征数据的更新的阀特征图像。

在块250处，可以输出警告。警告可以是阀有故障或者需要维修或更换的一般警告，或者警告可以指示与故障相关联的阀数据的特定部分。在块255处，过程结束。

图4示出对应于针对阀设备的打开和关闭的阀特征的阀特征图像400的示例。阀特征图像400包括第一阀特征402、第二阀特征404、第三阀特征406和第四阀特征408的图形表示。这些阀特征中的每一个对应于不同测量时间。纵轴用于控制信号值（例如以mA为单位的电流）并且横轴对应于阀定位（例如%打开）。将领会到，阀特征可以使用不同样式的图形表示描绘。在一些实施例中，阀特征图像400包括警告412。如果使用过程200检测到故障的话，警告412可以包括在图像中。警告412可以是文本的，或者可以简单地为颜色。例如，可以基于故障的严重性而显示红色或黄色。

第一阀特征402对应于作为阈值阀特征的所测量的阀特征，并且可以表示“理想”阀特征。第一阀特征402可以针对测量第一阀特征的第一测量时间。第一测量时间可以是校准或安装阀的校准时间。第二阀特征404对应于针对第二测量时间测量的阀特征。第二测量时间可以在第一测量时间之前或之后。第二阀特征404具有类似于第一阀特征402的形状，但是在该图示中，向上移位。这种向上移位指示相比于第一测量时间要求用于控制信号的更高电流水平以便将阀打开到特定定位。

第三阀特征406对应于针对第三时间测量的阀特征。第三测量时间可以在第一和/或第二测量时间之前或之后。第三阀特征406具有类似于第二阀特征404的形状但是向下移位。这种向下移位指示相比于第一或第二测量时间要求用于控制信号的更小电流以将阀打开到特定定位。

第四阀特征408对应于针对第四测量时间测量的阀特征。第四测量时间可以在第一、第二和/或第三测量时间之前或之后。第四阀特征408在区段409处具有相比于第一阀特征402明显不同的形状。在该示例中，已经将该差异确定为故障，并且示出警告412以指示第四阀特征408的区段409周围的故障。

图5是对应于范围从关闭（0%打开）到打开（100%打开）并且回到关闭（0%）的定位处的阀的阀特征图像500的示例。可以合期望的是测量阀的打开和关闭，因为一些异常可能仅出现在打开或关闭期间。阀特征图像500包括第一阀特征502、第二阀特征504和第三阀特征506的图形表示。在该示例中，纵轴用于控制信号值（例如mA）并且横轴对应于阀定位（例如%打开）。将领会到，可以利用其他类型的图形表示。阀特征图像500可以包括警告，诸如以上关于图4讨论的警告412。

与图4中的第一阀特征402一样，第一阀特征502对应于作为阈值阀特征的所测量的阀特征，并且可以表示“理想”阀特征。第一阀特征502可以针对测量第一阀特征的第一测量时间。例如，第一测量时间可以是阀被校准或安装的校准时间。第二阀特征504对应于针对第二测量时间测量的阀特征。第二测量时间可以在第一测量时间之前或之后。第二阀特征504具有类似于第一阀特征502的形状，但是在该示例中向上移位。这种向上移位指示相比于第一测量时间要求用于控制信号的更高电流水平以便将阀打开和关闭到特定定位。

第三阀特征506对应于针对第三测量时间测量的阀特征。第三测量时间可以在第一和/或第二测量时间之前或之后。第三阀特征506在阀关闭的区段520处具有相比于第一阀特征502和第三阀特征506的对应阀打开区段521明显不同的形状。在一些实施例中，区段520可以由警告指示。

例如而非限制地，可以使用分析设备22或诸如图3中公开的分析设备之类的分析设备生成阀特征图像400或500。阀特征图像400和500可以显示给分析设备22的用户或者可以传输到另一设备。

扩展和替换方案

对本文所描述的系统和设备的许多替换方案和扩展是可能的。尽管在本公开中的一些示例包括包含以特定布置的特定硬件组件的设备的描述，但是可以修改本文所描述的技术和工具以适应不同的硬件组件、组合或布置。另外，尽管本公开中的一些实例包括特定使用场景的描述，但是可以修改本文所描述的技术和工具以适应不同的使用场景。

对本文所描述的用户接口的许多替换方案和扩展是可能的。在实践中，本文所描述的用户接口可以实现为分离的用户接口或者实现为相同用户接口的不同状态，并且不同状态可以响应于不同事件（例如用户输入事件）而呈现。在各种可能的实现中，可以修改、补充或用其他元件更换在用户接口中所示的元件。

诸如方法200和600之类的本文所公开的方法可以实现为包括在非暂时性计算机可读存储介质中的指令。响应于一个或多个计算设备执行这些指令，这些指令可以使一个或多个计算设备实施该方法。

如本文所使用的术语“或者”一般意图意指“和/或”，其具有连接和转折含义二者（并且不局限于“排他性地或者”含义），除非另有指示。

如本文所使用的，术语“一（a、an）”、和“该”包括复数引用，除非上下文另有清楚规定。同样如本文所使用的，“在……中”的含义包括“在……中”和“在……上”，除非上下文另有清楚规定。

此外，对本文所描述的技术的许多替换方案是可能的。例如，各种技术中的处理阶段可以分离成附加阶段或者组合成较少阶段。作为另一示例，各种技术中的处理阶段可以被省略或者补充有其他技术或处理阶段。作为另一示例，描述为以特定次序发生的处理阶段可以替代性地以不同次序发生。作为又一示例，描述为以一系列步骤执行的处理阶段可以替代性地以并行方式处置，其中多个模块或软件过程并发地处置一个或多个所说明的处理阶段。作为再一示例，指示为由特定设备或模块执行的处理阶段可以替代性地由一个或多个其他设备或模块执行。

在前述描述中，阐述了大量具体细节以便提供对本公开的一个或多个实施例的透彻理解。然而，对本领域技术人员将显而易见的是，本公开的许多实施例可以在没有一些或全部该具体细节的情况下实践。将领会到，可以在其中做出改变而不脱离于本公开的精神和范围。在一些实例中，并未详细描述公知的处理步骤以免不必要地使本公开的各种方面模糊。此外，将领会到，本公开的实施例可以采用本文所描述的特征的任何组合。

Claims

1.一种测试阀的方法，所述方法包括：

通过便携式测量设备向阀传送控制信号序列以导致阀的定位的调节，其中在第一测量时间处向阀传送控制信号序列；

接收对应于第一测量时间的针对阀的第一阀特征数据，其中第一阀特征数据包括表示由传送到阀的控制信号序列引起的阀的定位的数据值；

其特征在于所述方法还包括：

确定第一阀特征数据中的数据值是否在值的预期范围内，并且如果第一阀特征数据中的数据值不在值的预期范围内，则

提供第一阀特征数据中的数据值不在预期范围内的指示；

提示校准或重新校准阀；以及

通过向阀传送控制信号序列并响应于此接收针对阀的所重新测量的阀特征数据来重新测量第一阀特征数据，其中如所重新测量的第一阀特征数据包括表示由向阀传送控制信号序列引起的阀的定位的数据值；

接收对应于第二测量时间的针对阀的第二阀特征数据，第二测量时间不同于第一测量时间，其中第二阀特征数据包括表示由以下引起的阀的定位的数据值：

（1）在第二测量时间处向阀传送控制信号序列；

（2）由向阀传送控制信号序列引起的阀的定位的测量；以及

（3）将所测量的阀的定位作为第二阀特征数据存储在存储器中；以及

将第一阀特征数据的数据值与第二阀特征数据的数据值进行比较并基于所述比较而确定阀是否具有故障。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括生成包括第一阀特征数据的部分的图形表示和第二阀特征数据的部分的图形表示的图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于第一阀特征数据的图形表示和第二阀特征数据的图形表示在彼此上重叠。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于第二测量时间发生在第一测量时间之前。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于第二阀特征数据包括当阀被适当校准时针对阀的阀特征。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将第一阀特征数据与第二阀特征数据进行比较包括确定第一阀特征数据与第二阀特征数据之间的差异，并且其中基于第一阀特征数据与第二阀特征数据之间所确定的差异来确定阀是否具有故障。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括，在接收第一阀特征数据之前，校准阀。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于控制信号序列对应于阀的打开和关闭中的至少一个。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括如果第一阀特征数据中的数据值在值的预期范围内则确定阀被校准。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于第二阀特征数据包括以下中的一个：

针对阀的初始测量的阀特征；以及

阀的之前测量的阀特征的平均。

11.一种具有存储在其上的计算机可执行指令的非暂时性计算机可读存储介质，其特征在于指令响应于由一个或多个计算设备执行而使一个或多个计算设备实施权利要求1的方法。

12.一种用于测试阀的系统，所述系统包括：

便携式测量设备，配置成：

通过使多个控制信号在第一测量时间处输入到阀并且接收表示对应于多个控制信号的阀的阀定位的数据值来测量第一阀特征数据

其特征在于便携式测量设备还配置成：

确定数据值是否在值的预期范围内，并且如果数据值不在值的预期范围内，则

指示数据值不在预期范围内；

提示校准或重新校准阀；以及

通过引起多个控制信号输入到阀并响应于此接收针对阀的所重新测量的第一阀特征数据来重新测量第一阀特征数据，其中如所重新测量的第一阀特征数据包括表示与输入到阀的多个控制信号对应的阀的定位的数据值；以及

通过使多个控制信号在第二测量时间处输入到阀来测量第二阀特征数据，第二测量时间不同于第一测量时间，其中第二阀特征数据包括表示由以下引起的阀的定位的数据值：

（1）在第二测量时间处向阀传送控制信号序列；

（2）由向阀传送控制信号序列引起的阀的定位的测量；以及

（3）将所测量的阀的定位作为第二阀特征数据存储在存储器中，其中第二阀特征数据包括表示对应于在第二测量时间传送到阀的多个控制信号的阀的阀定位的数据值；以及

分析设备，配置成通过比较第一阀特征数据的至少一部分的数据值与第二阀特征数据的至少一部分的数据值来接收和分析第一阀特征数据的至少一部分。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于便携式测量设备还配置成向分析设备传输第一阀特征数据，并且

分析设备远离便携式测量设备定位。

14.根据权利要求12所述的系统，其特征在于多个控制信号配置成将阀的定位设置成0%打开，并且然后递增地调节阀的定位直至阀100%打开，并且然后递增地调节阀的定位回到0%打开。

15.根据权利要求12所述的系统，其特征在于多个控制信号配置成将阀的定位设置成100%打开，并且然后递增地调节阀的定位直至阀0%打开，并且然后递增地调节阀的定位回到100%打开。

16.根据权利要求12所述的系统，其特征在于分析设备还配置成基于第一阀特征数据和在第一阀特征数据之前测量的第二阀特征数据的比较确定阀有故障。

17.根据权利要求12所述的系统，其特征在于分析设备的储存器包括对应于针对阀的多个测量时间的阀特征数据的集合，其中集合中的每一个阀特征数据对应于在不同测量时间处执行的测量，

其中第二阀特征数据响应于用户输入而选自阀特征数据的集合，并且

其中分析设备配置成生成包括第一阀特征数据的部分和第二阀特征数据的部分的图形表示的图像。

18.根据权利要求12所述的系统，其特征在于分析设备是便携式设备。

19.根据权利要求12所述的系统，其特征在于便携式测量设备还配置成当第一阀特征数据中的数据值不在预期值范围内时输出校准阀的提示。

20.一种用于测试阀的系统，所述系统包括：

测量设备，配置成：

在第一测量时间向阀传送控制信号序列以导致阀的定位的调节，并且响应于此，接收针对阀的第一阀特征数据，其中第一阀特征数据包括表示由传送到阀的控制信号序列引起的阀的定位的数据值；

其特征在于测量设备还配置成：

评估第一阀特征数据以确定第一阀特征数据中的数据值是否在预期值范围内，并且当第一阀特征数据中的数据值不在预期值范围内时，提供阀校准指令；以及

在响应于阀校准指令而校准阀之后，通过向阀传送控制信号序列并响应于此接收针对阀的所重新测量的阀特征数据来重新测量阀特征数据，其中所重新测量的阀特征数据包括表示由传送到阀的控制信号序列引起的阀的定位的数据值；以及

分析设备，配置成：

从测量设备接收第一阀特征数据或所重新测量的阀特征数据；以及

对照针对阀之前测量的阀特征评估第一阀特征数据或所重新测量的阀特征数据。

21.根据权利要求20所述的系统，其特征在于分析设备还配置成基于对照针对阀之前测量的阀特征数据对第一阀特征数据或所重新测量的阀特征数据的评估来确定阀是否具有故障。

22.根据权利要求20所述的系统，其特征在于分析设备还配置成接收对针对阀之前测量的阀特征数据的用户选择。

23.根据权利要求22所述的系统，其特征在于分析设备接收对针对阀之前测量的多个阀特征数据的用户选择，并基于对照之前测量的多个阀特征数据对第一阀特征数据或所重新测量的阀特征数据的评估来确定阀是否具有故障。