CN105402478B - 具有电子阀检漏系统的气阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有电子阀检漏系统的气阀。阀组件可以构造成执行作为联接至阀组件的燃烧器具的操作循环的一部分的阀检漏测试。阀组件可以包括具有流体路径的阀体、位于流体路径中的第一和第二阀、第一和第二阀致动器以及与第一和第二阀之间的流体路径的中间体积处于流体连通的压力传感器。阀控制器可以监测与中间体积中的压力相关的量度。如果与中间体积中的压力相关的量度达到和/或超过阈值，则阀控制器于是可以输出信号，其中基于与中间体积中的初始压力相关的量度以及已知的测试持续时间来确定所述阈值。

Description

具有电子阀检漏系统的气阀
相关申请
本申请相关于2011年12月15日提交的且题为Gas Valve With Electronic Proofof Closure System的美国申请No.13/326,366、2011年12月15日提交的且题为Gas ValveWith Electronic Valve Proving System的美国申请No.13/326,353、2011年12月15日提交的且题为Gas Valve with High/Low Gas Pressure Detection的美国申请No.13/326,357、2011年12月15日提交的且题为Gas Valve With Fuel Rate Monitor的美国申请No.13/326,691、2011年12月15日提交的且题为Gas Valve With OverpressureDiagnostics的美国申请No.13/326,355、2011年12月15日提交的且题为Gas Valve WithValve Leakage Test的美国申请No.13/326,358、2011年12月15日提交的且题为Gas ValveWith Electronic Cycle Counter的美国申请No.13/326,361以及2011年12月15日提交的且题为Gas Valve With Communication Link的美国申请No.13/326,523，所有这些美国申请均通过引用以其整体并入本文并用于所有目的。
技术领域
本公开总体上涉及阀，并且更特别地涉及气阀组件。
背景技术
阀通常与用于调节流体流量的许多器具协同使用。例如，气阀常常被并入燃气器具中，以调节去往燃烧室或燃烧器的气体的流量。这类燃气器具的示例可以包括但不限于水加热器、炉子、锅炉、装在壁炉里的火炉、炉灶、烤箱、干燥机、烤架、深炸锅、或希望控制气体的任何其它这类装置。在这类燃气器具中，可以通过引燃火焰、电子点火源或其它点火源来点燃气体，使得气体在燃烧器元件处燃烧，从而产生用于器具的热量。在许多情况下，响应于来自控制装置比如恒温器或其它控制器的控制信号，气阀可以在阻止气体流动的关闭位置与允许气体流动的打开位置之间移动。在一些情况下，气阀可以是调节气阀，其允许气体以处于完全打开位置与完全关闭位置之间的一个或多个中间流量流动。附加地或替代地，在一个或多个其它应用中使用阀来控制流量(例如，比如液体或气体等流体的流量或其它材料的流量)。
发明内容
本公开总体上涉及阀，并且更特别地涉及气阀组件。在一个例示性而非限制性的示例中，阀组件可以构造成控制去往燃烧器具的燃料流，其中燃烧器具可以在操作循环序列期间循环接通和关闭。阀组件在一些情况下可以在操作循环期间和/或操作循环之间执行一个或多个阀检漏测试，来帮助确保一个或多个阀恰当地关闭。
在一个例示性实施例中，所述阀组件可以包括阀体，其具有进口和出口，以及在进口与出口之间延伸的流体路径。所述阀组件可以包括：第一阀，其位于所述进口与所述出口之间的流体路径中；和第二阀，其位于所述进口与所述出口之间的流体路径中，处于第一阀的下游，且在第一阀与第二阀之间限定出中间体积。可以在阀组件中包括第一和第二阀致动器，使得第一和第二阀致动器可以能够在关闭进口与出口之间的流体路径的关闭位置与打开位置之间分别移动第一和第二阀。
所述阀组件可以包括压力传感器，其与第一阀与第二阀之间的中间体积处于流体连通，用于感测与中间体积中的压力相关的量度。阀控制器可以操作地联接至第一阀致动器、第二阀致动器和压力传感器。在一些情况下，阀控制器可以构造成：识别第一阀和第二阀均处于关闭位置；识别与中间体积中由中间体积压力传感器感测到的压力的压力变化速率相关的量度；以及至少部分地基于与所述中间体积中的压力变化速率相关的量度以及与所述中间体积的体积相关的量度来识别与泄漏速率相关的量度。阀控制器可以进一步构造成：将与泄漏速率相关的量度与阈值进行比较；以及如果与泄漏速率相关的量度越过所述阈值，则输出警报信号。
在一些情况下，阀控制器可以构造成：识别预定持续时间；经由第一阀致动器关闭第一阀并且经由第二阀致动器关闭第二阀；以及识别与所述阀体的中间体积中的初始压力相关的量度。可以至少部分地基于与初始压力相关的量度以及所识别的预定持续时间来通过阀控制器确定用于阀检漏测试的阈值。阀控制器于是可以在预定持续时间期间识别与中间体积中的压力相关的量度，并且将与中间体积中的压力相关的所识别的量度与所确定的阈值进行比较，并且如果与中间体积中的压力相关的量度越过阈值，则输出警报信号。
在一些情况下，对气阀组件执行阀检漏测试的方法可以包括：关闭第一阀和第二阀；识别与由中间体积压力传感器感测到的压力的压力变化速率相关的量度；以及至少部分地基于与中间体积中的压力变化速率相关的量度以及与中间体积的体积相关的量度来识别与泄漏速率相关的量度。然后，所述方法可以包括：将与泄漏速率相关的量度与阈值进行比较；以及如果与泄漏速率相关的量度越过所述阈值，则输出警报信号。
前述发明内容被提供来帮助理解本公开独有的一部分创新性特征，并不旨在成为完整的说明。通过作为整体来理解整个说明书、权利要求书、附图和摘要，能获得被本公开的全面理解。
附图说明
结合附图考虑以下对多个例示性实施例的详细描述可以更全面地理解本公开，附图中：
图1是一例示性流体阀组件的示意性透视图；
图2是图1的例示性流体阀组件的示意性第一侧视图；
图3是图1的例示性流体阀组件的示意性第二侧视图，其中第二侧视图来自与第一侧视图相反的一侧；
图4是图1的例示性流体阀组件的示意性输入侧视图；
图5是图1的例示性流体阀组件的示意性输出侧视图；
图6是图1的例示性流体阀组件的示意性俯视图；
图7是沿图4的线7-7所取的图1的例示性流体阀组件的截面图；
图8是沿图2的线8-8所取的图1的例示性流体阀组件的截面图；
图9是示意图，示出了与建筑物控制系统和器具控制系统通信的例示性流体阀组件，其中流体阀组件包括连接至阀控制器的差动压力传感器；
图10是示意图，示出了与建筑物控制系统和器具控制系统通信的例示性流体阀组件，其中流体阀组件包括连接至阀控制器的多个压力传感器；
图11是示意图，示出了低气压/高气压限制控制装置的例示性示意图；
图12是示意图，示出了例示性的示意性阀控制装置和燃烧器具控制装置，其中控制装置经由通信链路连接；
图13是示意图，示出了与燃烧器具协同使用的例示性阀控制和关闭指示系统；
图14-17是用于感测例示性阀组件内的阀的位置和/或状态的不同方法的多个例示性示意图；
图18和19是示意性的压力对时间的坐标图，示出了压力阈值；
图20是执行阀检漏系统测试的例示性方法的示意性流程图；
图21是执行阀检漏系统测试的例示性方法的示意性流程图；并且
图22A和22B是执行阀检漏系统测试的例示性方法的示意性流程图。
虽然本公开服从各种修改和替代形式，但是其特定情况已经通过示例方式在附图中示出并且将被详细描述。然而，应该理解的是，并非旨在将本公开的多个方面限制于所描述的特定例示性实施例。相反，意图是覆盖落于本公开的精神和范围内的所有变型、等同方案和替代方案。
具体实施方式
以下描述应该参考附图来阅读，其中相似的附图标记在各图中表示相似的元件。详细描述和附图示出了数个例示性的实施例，其旨在例示所要求的公开内容。
任何描述用语，比如第一、第二、第三、第四、第五、左、右、上、下、底、顶，都并非旨在进行限制，除非另有明确说明。相反，这些描述用语可以用于表示某一特征与另一特征的关系如何，以达到清楚的目的。
气阀可以添加至向器具(例如，燃烧器等)供给燃料和/或流体的流体路径系统，或者可以单独使用或使用在不同系统中。在一些情况下，气体安全切断阀可以被用作自动冗余阀。冗余得以实现，并且很多时候是监管部门所要求的，方法是将至少两个安全切断阀串联设置。前述冗余阀可以是在现场装配在一起的单独的阀，和/或在单个阀体中位于一起的阀，这些冗余阀通常被称为双截断阀。依据本公开，这些以及其它气阀可以被装配为包括传感器和/或开关和/或其它机械或电子装置，以协助监测和/或分析气阀和/或所连接的器具的操作。传感器和/或开关可以为机电类型或电子类型，或者为其它类型的传感器和/或开关，根据需要而定。
在一些情况下，气阀组件可以构造成监测和/或控制各种操作，包括但不限于监测流体流量和/或流体消耗、电子循环计数、过压诊断、高气压和低气压检测、阀检漏系统测试、阀泄漏测试、阀关闭指示测试、诊断通信和/或任何其它适当的操作，根据需要而定。
阀组件
图1是示意性透视图，示出了一例示性流体(例如，气体、液体等)阀组件10，其用于控制流向燃烧器具或其它相似或不同装置的流体流量。在例示性实施例中，气阀组件10可以包括阀体12，其通常可以为六面形状或可以呈任何其它形状(根据需要而定)，并且可以形成为单体或者可以为连接在一起的多个部件。如所示，阀体12通常可以为六面形状，其具有第一端部12a、第二端部12b、顶面12c、底面12d、背面12e和前面12f，如图1-6的各视图中示出的。术语顶面、底面、背面、前面、左和右是仅用于协助描述附图的相对术语，并非旨在以任何方式进行限制。
例示性阀体12包括进口14、出口16以及在进口14与出口16之间延伸的流体路径或流体通道18。此外，阀体12可以包括：一个或多个气阀口20(例如，第一阀口20a和第二阀口20b，图7和8所示)，位于或处于流体通道18中；一个或多个燃料或气体阀构件，有时被称为阀密封构件22，能在气阀口20内移动(例如，第一阀口20a内的第一阀密封构件22a和第二阀口20b内的第二阀密封构件22b，如图7中所示)；一个或多个压力传感器组件24(例如，如图8中所示)；一个或多个位置传感器48；和/或一个或多个阀控制器26(例如，如图8中所示)，其相对于阀体12固定或联接至阀体12，和/或与压力传感器组件24和位置传感器48电连通(例如，通过有线或无线连接)。
阀组件10可以进一步包括一个或多个致动器，用于操作其中的移动部件。例如，阀组件10可以具有致动器，包括但不限于一个或多个步进电动机94(在图1中被示为从阀体12的底面12d向下延伸)、一个或多个螺线管(或电磁阀)96(在图1中被示为从阀体12的顶面12c向上延伸)以及一个或多个伺服阀98(在图1-3中伺服阀98被示为从阀体12的顶面12c向上延伸，其中省略了第二伺服阀)，其中伺服阀98可以是3路自动伺服阀或者可以是任何其它类型的伺服阀。也可以采用其它致动器，根据需要而定。
在一个例示性实施例中，一个或多个螺线管96可以控制一个或多个气阀口20是否打开或关闭。一个或多个步进电动机94可以在相应的气阀密封构件22被相应的螺线管96打开时，确定气阀口20的开口尺寸。当然，也可以不设置一个或多个步进电动机94，例如，当阀组件10不是在阀打开时允许多于一种的可选流量流过阀的“调节”阀时。
如所示，阀体12可以包括一个或多个传感器和电子装置隔室56，其在例示性实施例中，从背面12e延伸，如图1、2和4-6所示。传感器和电子装置隔室56可以联接至阀体12或者可以与阀体12一体地形成，并且可以封装和/或容纳至少一部分的阀控制器26、压力传感器组件24和/或操作阀组件10所需的电子装置，如本文所描述的。尽管隔室56可以被例示性地示为单独的结构，但是隔室56也可以是阀体12的单个结构部分、从阀体12延伸和/或联接至阀体12。
一个或多个流体阀口20可以包括第一气阀口20a和第二气阀口20b，其沿着流体通道18定位和/或与流体通道18连通。这是一种双截断阀设计。在每个气阀口20内，气阀密封构件22可以位于在流体通道18中，并且可以围绕轴线定位(例如，同心地或以其它方式)，围绕所述轴线可旋转，沿纵向和沿轴向可平移，可旋转地平移，和/或在相应阀口20内在第一位置(例如，打开或关闭位置)与第二位置(例如，关闭或打开位置)之间以其它方式可选择性地移动。阀密封构件22的运动可以打开和关闭阀口20。
可想到的是，阀密封构件22可以包括以下中的一个或多个：阀盘91、阀杆92和/或阀密封件93，用于密封住位于流体通道18中的阀座32，如图14-17中最佳看出的；和/或有助于密封的其它相似或不同的部件。替代地，或附加地，阀密封构件22可以包括以下结构特征和/或部件：闸阀；阀盘在阀座上的阀；球阀；蝶形阀和/或任何其它类型的阀，其构造成从关闭位置操作到打开位置以及回到关闭位置。阀密封构件22的打开位置可以是任何位置，其允许流体流动穿过阀密封构件22位于其中的相应气阀口20，而关闭位置可以是阀密封构件22在相应阀口20处形成至少部分密封时的位置，如图7中所示。阀密封构件22可以通过任何技术得到操作。例如，阀密封构件22可以通过采用以下部件得到：弹簧31；致动器30，用以克服弹簧31实现运动；以及在一些情况下的位置传感器48，用以传感阀密封构件22的位置。
阀致动器30可以是任何类型的致动器，其构造成在气阀组件10和/或致动器30的寿命期间，在多个操作循环中的每个期间，通过将阀密封构件22从关闭位置致动到打开位置然后回到关闭位置，来操作阀密封构件22。在一些情况下，阀致动器30可以是螺线管致动器(例如，如在图7中看到的第一阀致动器30a和第二阀致动器30b)、液压致动器、磁性致动器、电动机、气动致动器和/或其它相似或不同类型的致动器，根据需要而定。在所示示例中，阀致动器30a、30b可以构造成在关闭位置(其关闭阀体12的进口14与出口16之间的流体通道18)与打开位置之间选择性地移动阀口20a、20b的阀或阀密封构件22a、22b。如所论述的，图1-8的气阀组件10是气体安全切断阀或双截断阀的示例。然而，在一些情况下，可想到的是，气阀组件10可以具有单个阀密封构件22a，或三个或更多个串联或并联的阀密封构件22，根据需要而定。
在一些情况下，阀组件10可以包括在进口14与出口16之间限定出的特征口(characterized port)。特征口可以任何口(例如，流体阀口20或其它口或限制部，流体通道18可以行进穿过它们)，在此处或穿过此处可以对流动穿过其中的流体进行分析。例如，如果阀口20的流动阻力在阀密封构件22的一定行程范围内是已知的，则一个或多个气阀口20中的这个气阀口可以被看作特征口。如此一来，并且在一些情况下，特征口可以是具有被构造成处于打开位置以及处于关闭位置的阀密封构件22的口20。替代地，或附加地，特征口可以不对应于具有阀密封构件22的气阀口20。相反，特征口可以是任何收缩部或特征部，横穿它们可以测量压力下降和/或可以确定流量(flow rate)。
特征口可以用各种流量来表征，以表示横穿特征口的压力下降与穿过流体通道18的流量之间的关系。在一些情况下，可以用一个或多个压力传感器42、43、44和/或38直接测量压力下降。在另一些情况下，可以从例如阀构件的当前位置推断出压力下降。这些仅仅是一些示例。在一些情况下，所述关系可以被存储在存储器37中，比如RAM、ROM、EEPROM、其它易失性或非易失性存储器、或气阀组件10的任何其它适当的存储器，但这不是必需的。
在一些情况下，气阀组件10可以包括流量模块28，用于感测流动穿过流体通道18的流体的一种或多种参数，并且在一些情况下，确定与流动穿过流体通道18的流体的气体流量相关的量度(measure)。流量模块28可以包括压力块(承压块)或压力传感器组件24、温度传感器34、阀构件位置传感器48和/或阀控制器26，在其它组件中，用于感测、监测和/或分析流动穿过流体通道18的流体的参数的传感器和/或系统，如在图9和10中可看出的。
可想到的是，流量模块28可以采用有助于确定与穿过流体通道18的流体的流量相关的量度的任何类型的传感器，比如压力传感器、流量传感器、阀位置传感器、温度传感器、电流传感器、气体传感器、氧气传感器、CO传感器、CO2传感器、和/或任何其它类型的传感器，根据需要而定。在一个示例中，流量模块28(其在一些情况下可以是阀控制器26的一部分)可以构造成监测横穿特征口的差动压力，并且在一些情况下，监测气阀组件10的一个或多个阀密封构件22的位置。来自监测的信息可以被流量模块28采用来确定和/或监测穿过流体通道18的流体的流量。例如，流量模块28可以至少部分地基于与横穿特征口的压力下降相关的量度以及存储器37中的预存储关系，来确定与穿过流体通道18的气体流量相关的量度。在一些情况下，气阀组件10的一个或多个阀密封构件22的当前位置也可以被纳入考量(例如阀是否打开30%、50%或75%)。
在一些情况下，流量模块28可以构造成将穿过流体通道18的流体的流量输出到显示器或远程装置。在一些情况下，若需要的话，流量模块28可以维持穿过流体通道18(例如一段时间段内)的累积气体流量。与气体流相关的量度可以包括但并不局限于：与气阀组件10的出口16连接的装置或器具的燃料消耗的量度。
可想到的是，阀控制器或阀控制块26(见图8-10)可以物理地固定或联接至阀体12，或者相对于阀体12固定或联接。阀控制器26可以构造成控制和/或监测阀口20的阀密封构件22的位置或状态(例如，打开位置和关闭位置)，和/或执行其它功能和分析，根据需要而定。在一些情况下，阀控制块26可以构造成靠其自己的意志，响应于来自其它系统的控制信号(例如，系统级或中央建筑物控制器)和/或响应于与特征阀口上游、中间和/或下游的感测压力相关的所接收到的量度、与横穿特征阀口感测到的差动压力相关的量度、与特征阀口的上游、中间和/或下游感测到的温度相关的量度，和/或响应于其它量度，来关闭或打开气阀构件或阀密封构件22，根据需要而定。
存储器37(其在一些情况下可以是阀控制器26的一部分或与阀控制器26通信)可以构造成记录与感测压力、感测差动压力、感测温度和/或其它量度相关的数据。阀控制器26可以访问这些设置以及该数据，并且在一些情况下，将数据和/或对数据的分析通信(例如，通过有线或无线通信链路100)至其它系统(例如，系统级或中央建筑物控制器)，如在图9和10中看出的。存储器37和/或其它存储器可以被编程和/或开发成包含软件，以影响本文描述的构造中的一个或多个。
在一些情况下，阀控制器26可以视为流量模块28的一部分，流量模块28可以视为阀控制器26的一部分，或者流量模块28和阀控制器26可以视为单独的系统或装置。例如，阀控制器26可以相对于阀体12和一个或多个气阀口20联接，其中阀控制器26可以构造成控制阀密封构件22在阀口20内的位置(例如，打开或关闭位置，包括各个打开位置)。在一些情况下，阀控制器26可以联接至本地传感器和/或与本地传感器通信，所述本地传感器包括但不限于压力传感器组件24(例如，用于低气压/高气压限制功能，阀检漏系统测试等)、流量传感器(例如，用于测量气体消耗等)、温度传感器34(例如，用以监测关键部件比如致动器或其它部件等的温度)、位置传感器48、电流消耗传感器(例如，用于感测致动器或整个系统的电流消耗等)、气体传感器、氧气传感器、一氧化碳(CO)传感器、二氧化碳(CO2)传感器、循环传感器和/或循环计数器、计时器(例如，用以测量打开阀和/或关闭阀的时间量)、和/或其它传感器和组件，根据需要而定。
阀控制器26可以包括一个或多个远程传感器输入装置或者可以与一个或多个远程传感器输入装置通信，用于接收来自位于阀体12、阀口20和/或阀致动器30外的一个或多个远程定位的传感器的一个或多个感测参数。例如，一个或多个远程传感器可以包括但不限于以下中的一个或多个：压力传感器、流量传感器、温度传感器、位置传感器、电流消耗传感器、气体传感器、氧气传感器、一氧化碳(CO)传感器、二氧化碳(CO2)传感器、循环传感器和/或循环计数器、和/或一个或多个其它远程传感器。
在图8的例示性实施例中，阀控制器26可以构造成监测横穿特征口的差动压力。在一些情况下，阀控制器26可以监测横穿流体阀口20的差动压力，和/或监测与流体阀口20(例如，第一阀口20a)上游的压力相关的量度，和/或与流体阀口20(例如，第二阀口20b)下游的压力相关的量度。阀控制器26也可以构造成监测阀密封构件22在阀口20中的轴向位置(例如，见图14-17)。作为结果，阀控制器26可以确定穿过特征口的流体的流量，其中阀控制器26可以至少部分地基于监测到的差动压力和/或监测到的上游和下游压力，协同横穿特征口的压力下降与流量之间的预特征化关系，来确定流量(以及有时的流体消耗)。在一些情况下，阀密封构件22的监测到的轴向定位也可以被纳入考量，特别是在阀密封构件22可以占据完全关闭与完全打开位置之间的一个或多个中间打开位置时。当如此设置时，横穿特征口的压力下降与流量之间的预特征化关系可以取决于阀密封构件22的当前轴向定位。
在一些情况下，阀控制器26可以包括确定块(determining block)，其可以包括微控制器36或类似物，其可以包括存储器37或与存储器37通信，所述存储器37比如为非易失性存储器。替代地，或附加地，确定块(例如微控制器36)可以联接至阀控制块或阀控制器26，或者可以被构造在阀控制块或阀控制器26内。确定块可以构造成存储和/或监测一个或多个参数，其可以在确定与穿过流体通道18的流体流量相关的量度时使用。确定块(例如微控制器36)可以构造成使用存储在存储器37中的存储和/或监测参数(例如横穿特征口的压力下降与穿过流体通道18的流量之间的关系)，来帮助确定与穿过流体路径或流体通道18的流体流量相关的量度。
例如，确定块(例如微控制器36)可以构造成至少部分地基于存储的和/或监测到的量度来确定和/或监测某量度(例如，穿过特征口的流体的流量或其它相似或不同的量度，根据需要而定)，所述存储的和/或监测到的量度包括但不限于：与横穿特征阀口的压力下降相关的量度或特征阀口上游和下游的其它与压力相关的量度；流动穿过流体通道18的流体的温度；和/或与阀密封构件22在气阀口20处的当前位置或特征口处的开口大小相关的量度。在一个示例中，确定块(例如微控制器36)可以包括非易失性存储器，其构造成存储阀组件10的打开曲线，其中打开曲线可以至少部分地表征根据阀密封构件22的感测轴向位置变化的流量，以及横穿特征阀口20感测到的差动压力或在特征阀口20处或邻近特征阀口20以其它方式确定的压力(例如，已知上游气动压力降低阀(PRV)的设定点，因为PRV的设定点压力可以基本上等于特征阀口的入口处的压力)，并且可以有助于确定流体通道18中的瞬时和/或累积流体(例如，燃料)流量和/或与阀组件10处于流体连通的器具的消耗量。
可想到的是，确定块(例如微控制器36)可以连续地或非连续地控制、存储和/或监测阀密封构件22在阀口20内的位置(例如，轴向或旋转位置或打开/闭合状态或其它位置)，监测横穿特征口的差动压力，和/或监测特征口上游和/或下游的温度。另外，微控制器36可以连续地或非连续地确定穿过特征口的流体的流量，其中微控制器36可以构造成在其存储器中或另一位置中记录流动穿过特征口的流体的瞬时流量、累积流量和/或基于阀密封构件22的位置以及在某时刻处或在指定或所需时间段内确定的流量所确定的瞬时或累积(例如，总)流体消耗。另外，确定块(例如微控制器36)可以构造成报告瞬时流量、累积流量、给定时间段内的总或累积流体消耗、和/或其它确定和/或阀组件状态。确定块(例如微控制器36)可以将瞬时流量、累积流量、流动穿过特征口的流体的总或累积消耗、和/或其它确定和/或阀组件状态报告给整个系统控制器50(例如，建筑物/工业自动化系统(BAS/IAS)控制器)的系统显示器52、器具/系统控制器60(其中器具可以构造成接收流动的流体)的器具显示器62、邻近气阀组件10的显示器、或任何其它显示器、装置、控制器和/或存储器，根据需要而定。
在一些情况下，阀控制器26可以包括阀致动器30或与阀致动器30通信，所述阀致动器30与步进电动机94协同操作，或者其它装置构造成将阀密封构件22定位在阀口20中。阀致动器30和/或步进电动机94可以与阀控制器26的微控制器36通信，并且微控制器36可以构造成控制、监测和/或记录阀密封构件22在阀口20内的位置(例如，轴向位置、径向位置等)，这是通过阀致动器30(例如，阀致动器30可以构造成实现将阀密封构件22锁定(例如，阀致动器30关闭)或解锁(例如，阀致动器30接通)在特定位置)以及步进电动机94(例如，步进电动机94可以构造成调节阀密封构件22在其未锁定在特定位置时的位置)，或者只通过步进电动机94。替代地，或附加地，微控制器36可以构造成通过与位置传感器48的连接或者通过其它手段，来监测和记录阀密封构件22在阀口20内的位置。
阀控制器26可以包括I/O或通信界面110，其具有的通信协议用于将数据传输至一个或多个远程装置和/或以其它方式与一个或多个远程装置通信，所述一个或多个远程装置可以定位成远离阀组件10(例如，包括定位成远离阀组件10的控制器60的燃烧器具、远程显示器、电子访问工具或密钥和/或其它远程装置)。通信界面110可以是有线或无线通信界面，其中有线或无线通信界面110可以构造成与预定的通信总线协议或其它通信协议兼容。有线链路可以是低电压的(例如24V、5V、3V等)，其可以减少与线电压布线方案相关的某些问题。例如，通信界面110(使用预定的通信总线协议或其它通信协议)可以构造成将一个或多个阀状态、与阀状态相关的一个或多个量度、与穿过流体通道18的流体流相关的一个或多个状态、和/或一个或多个诊断参数、状态或事件输出和/或通信至定位成邻近或远离阀组件10的装置。
在由阀组件的传感器或与阀组件通信的传感器感测到的监测参数的说明性示例中，阀控制器26的微控制器36可以通过阀致动器30和步进电动机94连续地或非连续地监测和记录阀密封构件22在阀口20内的位置(例如，轴向位置、径向位置等)，并且微控制器36可以将阀密封构件22在阀口20内的感测和/或监测到的位置表示为阀密封构件22的预定位置。阀密封构件22的预定位置可以是阀密封构件22所在或将要所在的位置，而由位置传感器系统48感测到的阀密封构件22的位置可以视为阀密封构件22在阀口20内的实际位置。
在示例中，阀控制器26可以构造成执行电子操作循环计数，或者可以包括电子计数器，其构造成在例如气阀组件10的寿命期间，或者在一些其它时间段中，计数阀密封构件22的每个操作阀循环。在一些情况下，阀控制器26的微处理器36可以构造成监测阀口20的操作循环的总数(例如，燃料阀密封构件22从关闭位置被操作到打开位置并且回到关闭位置的次数)以及与之相关的量度。在一些情况下，微处理器36可以将这种数据存储在非易失性存储器中，比如存储器37中，有时以防干扰的方式，以达到记录保持和/或其它目的。微处理器36可以通过数种不同方式中的一种或多种来监测阀密封构件22的循环的数量。例如，微处理器36可以通过监测第一主阀开关72和/或第二主阀开关74通电的次数来监测阀密封构件22的循环的数量，或者在一个或多个控制信号可以被提供至控制燃料阀致动器30何时选择性地移动(例如，打开或关闭)阀密封构件22的燃料阀致动器30的情况下，微处理器36可以监测一个或多个控制信号。
阀控制器26在一些情况下可以通过接收直接来自定位成远离阀组件10的装置的信号来监测主阀开关72、74，主阀开关72、74可以定位在所述阀组件10上(例如见图11-12)。开关(主阀开关72、74和安全开关70(以下论述))可以是能够执行开关功能的任何机构，包括但不限于继电器、晶体管和/或其它固态开关和电路装置和/或其它开关。阀控制器26可以包括电口(electrical port)，有时与通信界面110(以下论述)分离，用于接收来自定位成远离阀组件10的装置的一个或多个控制信号。经由电口接收到的一个或多个控制信号可以包括但不限于：第一阀口20a控制信号，其可以至少部分地经由第一阀致动器30a控制第一阀密封构件22a的位置；和第二阀口20b控制信号，其可以至少部分地经由第二阀致动器30b控制第二阀密封构件22b的位置。
作为监测控制信号的替代方案，或附加地，微处理器36可以通过监测来自位置传感器48的数据来监测阀密封构件22的循环的数量。例如，阀控制器26的微处理器36可以监测位置传感器48并记录以下次数：阀密封构件22在处于关闭位置之后处于打开位置的次数，和/或阀密封构件22在处于打开位置之后处于关闭位置的次数，和/或阀密封构件从关闭位置被操作到打开位置并回到关闭位置的次数。这些仅仅是一些示例。此外，如果阀控制器26在操作阀密封构件22，则阀控制器26可以通过对其自身的发送至阀致动器30和/或步进电动机94的控制信号进行计数，来监测操作循环的数量。
非易失性存储器(其可以保持和/或存储操作阀循环的数量)可以直接定位在阀体12上或与阀体12包装在一起(例如，在微控制器36的存储器上或内)，并且/或者可以是可由阀控制器26访问的。这种对阀循环数据的存储、放置和/或包装可以允许更换整个系统中的部件(例如，器具控制装置60等)，而不损失阀循环数据。在例示性情况中，阀循环数据可以被可靠地存储，使得它不能被篡改。例如，阀循环数据可以存储在阀控制器26的存储器37(例如，非易失性存储器或其它存储器)中，并且阀循环数据和/或其它阀组件10数据可以被密码保护。
阀组件10的微控制器36可以构造成将阀密封构件22的操作循环的总数的计数与操作循环的阈值数量进行比较。在阀密封构件22t的操作循环的计数接近、达到或超过循环的阈值数量的情况下，微控制器36可以发出警告和/或请求限制串(limit string)67中的开关69打开，从而消除或者切断去往阀开关72、74和燃料阀致动器30的电力。替代地，或附加地，微控制器36可以发送信号来发出警报和/或将系统置于安全锁闭中，或者微控制器36可以构造成采取其它动作，根据需要而定。例如，微控制器36可以构造成在操作循环的总数达到和/或超过操作循环的阈值数量之后，阻止燃料阀致动器30允许阀密封构件22打开。在一些情况下，循环的阈值数量可以相关于阀组件10所额定的循环数量(例如，在预期可能发生失效之前的循环的最大数量等)，或者相关于任何其它基准值。另外，微控制器36可以构造成基于分析捕捉到的操作循环数据来执行其它诊断，其中所述其它诊断可以包括循环的数量、循环的持续时间以及相似或不同的诊断数据，根据需要而定。
通信界面110除了被构造成向定位成邻近或远离阀组件10的装置输出信息之外，通信界面110也可以构造成接收来自远程装置或附近装置的一个或多个输入。例示性输入可以包括但不限于：对接收阀状态中的一个或多个的确认，用户设定，系统设定，阀命令，和/或其它相似或不同的输入。
在一些情况下，阀控制器26可以通过I/O界面或通信界面110与远程定位的输出块46通信，其中输出块46可以显示和/或输出与穿过流体通道18的流体流量相关的所确定量度，有时还有发送自阀控制器26的其它数据、信息和控制(见例如图9和10)。输出块46可以包括显示器和/或其它远程系统，并且微控制器36可以构造成将量度发送至输出块46的整个系统控制器50或建筑物自动系统或装置控制系统60，用于进一步监测和/或分析。如所论述的，I/O界面可以包括阀控制器26(例如，微控制器36)与输出块46系统(例如，建筑物自动系统或整个系统控制器50、燃烧器具管理系统60、手持装置、膝上型计算机、智能电话等)之间的有线和/或无线界面，其中阀控制器26可以也可以不与通信链路100连接(例如，通信链路100可以但并非必须是一个且是唯一的一个通信链路)。
在一例示性操作中，阀控制器26可以被采用在用于在阀组件10与燃烧器具控制器60之间通信信息的方法中，其中燃烧器具控制器60可以与燃烧器具(例如，与阀组件10分离并且相对于阀组件10可能远程定位的装置)相关联，对于所述燃烧器具，阀组件10可以控制燃料的流量。操作可以包括以一个或多个传感器(例如，压力传感器组件24)感测阀组件10的流体通道18内的一个或多个感测参数。感测参数可以存储在阀控制器26的存储器37(例如，非易失性存储器或其它存储器)中。阀控制器26可以基于一个或多个感测参数确定一个或多个阀状态(例如，安全事件状态或其它阀状态)。例如，阀控制器26可以比较一个或多个感测参数与阈值参数，以确定一个或多个阀状态。如果一个或多个阀状态已经被确定，则阀控制器26可以构造成将可能与一个或多个所确定的阀状态相关的信息从阀组件10通过连接至通信界面110的总线100或通信链路发送至燃烧器具控制器60(或其它控制器或装置)。
在一个示例中，在接收到一个或多个所确定的阀状态比如安全事件状态时，燃烧器具控制器60(或其它控制器或装置)可以构造成打开安全开关70，使得去往与一个或多个阀致动器30联接的阀控制信号的电力被切断，因此自动地关闭一个或多个阀口20(例如，关闭阀口20的阀密封构件22)。在一些情况下，安全开关70可以由燃烧器具控制器60中的算法控制，其中算法的输出受到经由通信链路100传送的信息的影响。附加地，或替代地，其它反馈信号可能影响算法的输出，其中其它反馈信号可以也可以不经由通信链路100传送，并且可以也可以不源自阀组件10。
在其它例示性操作中，低气压/高气压事件可以从阀控制器26报告至燃烧器具控制器60。响应于接收所报告的低气压/高气压事件，燃烧器具控制器60可以构造成打开安全开关70。此外，在关闭指示事件于燃烧器具点火之前被报告至燃烧器具控制器60的情况下，可以不开始点火序列。在执行阀检漏系统(VPS)序列测试的某些其它情况下，燃烧器具控制器60可以使用VPS序列测试的报告结果来做出评估。例如，如果在VPS测试的评估中确定了阀正在泄漏，则器具控制器60可以被编程为打开安全开关70、启动安全锁闭、启动警报和/或采取任何其它相似或不同的措施。
在其它情形下，阀组件10可以用作控制阀，并且在该情况下，阀控制器26可以发送信号给燃烧器具控制器60，以表明阀位置，并且燃烧器具控制器60可以相应地做出反应。这些其它情形例如可以应用于平行定位系统应用、低火开关应用、辅助开关应用等。此外，可想到的是，阀控制器26可以在本公开的精神内以其它相似和不同的方式与远程装置互动。
压力块或压力传感器组件24可以被包括在流量模块28中，如在图9和10中看出的，并且/或者压力传感器组件24可以至少部分地与流量模块28分离。压力传感器组件24可以构造成连续地或非连续地感测处于特征口上游和/或下游和/或沿着流体通道18的其它部分的压力或与压力相关的量度。尽管压力传感器组件24可以附加地或者替代地包括质量或体积流量计来测量穿过流体通道18的流体的流量，但是已经想到的是，这些流量计可能是更昂贵的并且难以置于阀组件10之内或之外；因此，一种有用的成本相对较低的替代和/或附加解决方案可以包括将压力传感器38、42、43、44和/或其它压力传感器设置成处于阀组件10的阀体12内、围绕所述阀体12和/或与所述阀体12一体化，以测量穿过流体通道18的流体流量、处于输入和输出端口处的压力和/或其它相似或不同的与压力相关的量度。压力传感器38、42、43、44可以包括任何类型的压力传感器元件。例如，压力传感器元件可以是(微电子机械系统)压力传感器元件或其它相似或不同的压力传感器元件，比如绝对压力传感元件、表压传感元件、或其它压力传感元件，根据需要而定。示例性传感元件可以包括但不限于在美国专利7,503,221、7,493,822、7,216,547、7,082,835、6,923,069、6,877,380以及美国专利申请2010/0180688、2010/0064818、2010/00184324、2007/0095144和2003/0167851中描述的那些传感元件，它们均通过引用并入本文。
在一些情况下，压力传感器组件24可以包括差动压力传感器38，其用于测量横穿特征阀口20或横穿不同特征口的差动压力下降，如在图9中看出的。包括差动压力传感器38的压力传感器组件24可能暴露于特征阀口上游的第一压力38a以及特征阀口下游的第二压力38b。差动压力传感器38可以将与感测到的差动压力相关的量度发送至阀控制器26的微控制器36，如从图9的示意图中看出的。微控制器36可以构造成以差动压力传感器38所感测到的差动压力量度，来监测横穿特征口的差动压力。
替代地，或附加地，例示性压力传感器组件24可以包括位于特征阀口上游的一个或多个第一压力传感器42和位于特征阀口下游的一个或多个第二压力传感器43，其中第一和第二压力传感器42、43可以与流体通道18处于流体连通，并且可以构造成感测分别与特征阀口上游的压力和下游的压力相关的一个或多个量度，如在图10中看出的。在第二阀口(例如，第二阀口20b)可以定位在第一特征阀口(例如第一阀口20a)的下游并且在第一和第二阀口之间形成中间体积19的情况下，压力传感器组件24可以包括与中间体积19处于流体连通的一个或多个第三压力传感器44，其可以感测与中间体积19中的压力相关的一个或多个量度。在采用了两个特征口的情况下，第一压力传感器42可以在两个特征口的上游，第二压力传感器43可以在两个特征口的下游，并且第三压力传感器44可以在第一特征口的下游以及第二特征口的上游，但是这不是必需的(例如，第一和第二压力传感器42、43可以用于估算横穿阀的压力下降)。附加地，或替代地，一个或多个差动压力传感器38可以被采用来估算横穿第一特征口和/或第二特征口的压力下降。可进一步想到的是，阀口20可以不是特征口。
压力传感器42、43、44可以构造成将感测到的量度中的每个直接发送至微控制器36。微控制器36可以构造成将感测到的量度和/或相关信息保持于存储器37(例如，非易失性存储器或其它存储器)，并且可以对接收到的感测量度执行一种或多种分析。例如，微控制器36(其可以是阀控制器26和/或流量模块28的一部分)可以至少部分地基于接收到的与特征口上游的压力相关的感测量度以及接收到的与特征口下游的压力相关的感测量度，来确定与穿过流体路径的流体流量相关的量度。
在阀组件10包括一个或多个阀口20的情况下，压力传感器组件24可以包括第一压力传感器42，其定位在处于进口14处或进口14下游的第一阀口20a的上游，如在图11中看出的。附加地，或替代地，压力传感器组件24可以包括第二压力传感器43，其定位在处于出口16处或出口16上游的第二阀口20b下游。阀组件10可以进一步包括一个或多个第三压力传感器44，其处于第一阀口20a的下游以及第二阀口20b的上游。压力传感器42、43、44可以构造成感测流体通道18中的压力和/或与压力相关的量度，并且将感测到的量度通信至阀控制器26，其物理地联接至阀体12或定位在阀体12内。在多个压力传感器42、43、44沿着流体通道18存在于一个或多个位置处或附近(例如，阀口20的上游、阀口20的中间、阀口20的下游等)的情况下，多个压力传感器中的至少一个可以构造成感测处于一压力子范围内的压力，该压力子范围不同于该位置处的多个压力传感器的至少一个其它多个压力传感器可以构造成在其内感测压力的子范围，但是这不是必需的。在一些情况下，并且如图8中所示，多个压力传感器可以直接安装至相应的电路板，使得当电路板安装至阀体12时，压力传感器与阀体12中的相应流体端口处于流体连通。
在一些情况下，压力传感器38、42、43、44在阀组件10内的这种配置，以及阀控制器26与压力传感器38、42、43、44之间的连接可以用于模仿高气压(HGP)和低气压(LGP)开关的功能，所述高气压(HGP)和低气压(LGP)开关传统上需要布线以及进一步的延伸去往和来自阀体12和/或附接至阀体12的壳体。当阀组件10的电子装置和元件构造成模仿LGP/HGP开关时，气阀布线连接和相互作用可以被至少部分地避免、消除或简化。在一些情况下，阀控制器26和压力传感器38、42、43、44的这种构造可以减少手动操作(例如，手动地调节常规高气压(HGP)和低气压(LGP)开关的机械弹簧或其它装置)，并且允许与阀组件10的电子装置的更精确的装配。
在一些情况下，压力传感器组件24可以包括与微控制器36通信的一个或多个绝对压力传感器54。绝对压力传感器54可以感测气阀组件10附近的大气压，并且可以构造成将与感测到的大气压相关的数据通信和传递至微控制器36。当确定流动穿过特征口的流体的流量和/或所附接器具的燃料消耗的估算值时，和/或当确定阈值时，微控制器36可以将来自绝对压力传感器54的大气压纳入考量。其它传感器可以被包括在阀组件10中，例如，一个其它类型的传感器可以是大气压力传感器。
如所论述的，阀组件10及其流量模块28可以包括温度传感器34，如在图9-11中看出的。温度传感器34可以定位在阀体12内，以便至少部分地暴露于流体通道18，并构造成感测流动穿过流体通道18的流体(例如，气体或液体)的温度和/或流体通道18中的任何其它温度。温度传感器34可以具有：第一温度传感器34a，其至少部分地暴露于特征阀口上游的流体通道18；和/或第二温度传感器34b，其至少部分地暴露于特征阀口下游的流体通道18，如在图9和10中看出的。当存在第一阀口和第二阀口(例如，阀口20a、20b)时，若需要，可以存在第三温度传感器34c，其与第一和第二特征阀口之间的中间体积19处于流体连通。感测到的温度量度可以被流量模块28使用来例如补偿、校正或修改所确定的量度(例如，流体的密度)，其相关于例如流动穿过流体通道18的流体的流体流量，这可以帮助改善流量计算的精度。操作中，温度传感器34(例如，任何或所有的温度传感器34a、34b、34c)可以将感测到的温度量度直接地或间接地通信至阀控制器26和/或阀控制器26的存储器37(例如，非易失性存储器或其它存储器)(例如，微控制器36中的存储器或另一位置的存储器)和/或流量模块28。阀控制器26可以进而采用感测到的温度来帮助增加穿过特征口的流体的所确定流量的精度，和/或增加所计算的流体和/或燃料消耗量的精度，根据需要而定，并且将穿过特征口的流体的计算流量和/或所计算的流体和/或燃料消耗量存储在存储器37(例如，非易失性存储器或其它存储器)中。附加地，或替代地，在一些情况下，压力传感器38、42、43、44可以采用内置的温度传感器，其用于在操作温度范围内从内部补偿压力传感器。在这类情况下，温度读数可以在压力传感器输出端(例如，数字通信总线)处或另一位置处是可访问的。
阀组件10的流量模块28可以进一步包括位置传感器系统，其可以构造成连续地或不连续地感测处于流体阀口20内或围绕流体阀口20的阀密封构件22的轴向位置、旋转位置和/或径向位置中的至少一个或多个。在一些情况下，位置传感器系统可以包括多于一个的位置传感器48，使得每个位置传感器48可以监测阀的总行程的子范围。另外，位置传感器系统可以被采用作为关闭指示(proof of closure)开关系统。位置传感器系统的位置传感器48可以位于或定位在阀体12中处于阀口20处或周围。例如，并且在一些情况下，位置传感器48可以流体地隔离于流体通道18(例如，通过阀体12流体地隔离于流体通道18)，并且沿径向与一轴线间隔开，阀密封构件22可以在该轴线上在关闭位置与打开位置之间轴向地和/或旋转地移动，如在图14-17中看出的。
一例示性气阀组件10可以包括第一阀口20a和第二阀口20b(见图7)，以及监测第一阀密封构件22a的第一位置传感器48a和监测第二阀密封构件22b的第二位置传感器48b，其中位置传感器48a、48b可以是分离的装置，或者可以共享外壳和/或其它部分。在一例示性情况中，第一位置传感器48a可以流体地隔离于流体通道18并沿径向与第一阀口20a的第一轴线间隔开，并且第二位置传感器48b可以流体地隔离于流体通道18并沿径向与第二阀口20b的第二轴线间隔开(见图14-17)。
如以上论述的，位置传感器48可以构造成检测与阀密封构件22是处于打开位置还是关闭位置相关的量度，和/或与阀密封构件22在流体阀口20内的中间位置相关的量度。在一个示例中，位置传感器48可以构造成为阀口20(例如，第一阀口20a和/或第二阀口20b)提供关闭指示(POC)传感器。
在阀密封构件22在阀口20内(例如，旋转地和/或轴向地)具有行程范围的情况下，位置传感器48可以构造成感测阀密封构件22沿着阀密封构件22的行程范围任何地方所处的当前位置。位置传感器48于是可以将与阀密封构件22的位置相关的量度的感测到的位置数据发送(例如，通过电子或其它通信方式)发送至阀控制器26和/或流量模块28的确定块和/或微控制器36和/或存储器37(例如，非易失性存储器或其它存储器)，其中微控制器36可以构造成通过位置传感器系统48监测阀密封构件22在阀口20内的轴向位置。
在一些情况下，阀控制器26可以包括电子电路板，并且/或者有线或无线通信链路100可以促进位置传感器48与阀控制器26的电子电路板或其它装置之间的通信。阀控制器26可以构造成进一步通过通信线路(例如，通信链路100)将位置信息传送至远程装置，并且/或者将阀密封构件22的位置数据显示在附接于阀组件10和/或远程装置上的一个或多个显示器76上，如在图13中看出的。阀控制器26可以用显示器76上的或包括显示器76的一个或多个视觉指示器来指示阀密封构件22的关闭或打开位置或阀密封构件22的打开程度(例如，10%、20%、30%等)，如在图13中看出的，比如用作阀状态和/或位置的视觉指示的一个或多个发光二极管(LED)、液晶显示器(LCD)、触摸屏、其它用户界面和/或与用户互动或向用户显示信息的任何其它显示器。
在一些情况下，位置传感器系统可以包括一个或多个开关64(例如，第一开关64a和第二开关64b，其中开关64可以是或可以包括继电器或其它开关类型，比如FET、TRIACS等)，其具有一个或多个切换信号路径66和一个或多个控制输入装置68(例如，第一控制输入装置68a和第二控制输入装置68b)，如在图13中看出的。例如，一个开关64可以被采用来用于多个位置传感器48，或者多于一个的开关64可以被采用来用于多个位置传感器(例如，以1对1的方式或其它方式)，根据需要而定。控制输入装置68可以将切换信号路径66的状态设定为第一状态或第二状态或另一状态，根据需要而定。如图13所示，阀控制器26可以联接至位置传感器48，以及开关64的控制输入装置68，其中阀控制器26和位置传感器48均可以隔离于流体连通于流体通道18。在一些情况下，阀控制器26可以构造成在第一位置传感器48a感测到第一阀口20a未关闭或第一阀密封构件22a不处于关闭位置时，将切换信号路径66的状态设定为第一状态，并在位置传感器48感测到第一阀口20a关闭或第一阀密封构件22a处于关闭位置时，将切换信号路径66的状态设定为第二状态。类似地，阀控制器26可以构造成在第二传感器48b感测到第二阀口20b未关闭或第二阀密封构件22b不处于关闭位置时，将切换信号路径66的状态设定为第一状态，并在位置传感器48感测到第二阀口20b关闭或第二阀密封构件22b处于关闭位置时，将切换信号路径66的状态设定为第二状态。在替代方案中，阀控制器26可以构造成在第一和第二传感器阀口20a、20b中的至少一个未关闭或第一和第二阀密封构件22a、22b中的至少一个不处于关闭位置时，将切换信号路径66的状态设定为第一状态，并在位置传感器48感测到第一和第二阀口20a、20b均关闭或第一和第二阀密封构件22a、22b均处于关闭位置时，将切换信号路径66的状态设定为第二状态。根据需要，可以为每个位置开关64和控制输入装置68采用相似或相同或者不同的过程。
例如，阀密封构件22可以包括传感器元件80，并且位置传感器48可以包括一个或多个变换器(transducer)或场传感器82。例如，阀密封构件22可以包括传感器元件80(例如，当使用场传感器82时为磁体，当使用线性可变差动变压器(LVDT)84时为铁芯，或其它传感元件，和/或相似或不同的指示器)，其相对于阀密封构件22固定并且可随阀密封构件22平移。位置传感器48可以包括一个或多个场传感器82(例如，磁场传感器、LVDT 84、霍尔效应传感器或其它相似或不同的传感器)，如在图14-15中看出的。场传感器82可以定位在阀体12内，或者可以定位在阀体12外并沿径向与阀口20和/或阀密封构件22的纵向轴线间隔开。位置传感器48可以定位成完全位于流体通道18外。完全位于流体通道18外的意义可以包括与位置传感器48连接的所有位置传感器48和所有电子装置(例如，导线、电路板)均在流体通道18外。在位置传感器48包括LVDT的情况下，LVDT可以定位成同心地围绕阀密封构件22并且沿径向与阀密封构件22间隔开，如图15中所示，并且/或者LVDT的轴线可以沿径向与阀密封构件22间隔开并与阀密封构件22平行。
在一些情况下，应变计86(如图16所示)或其它机电传感器也可以被采用来通过感测与阀密封构件22连通的弹簧31所施加的应变水平，从流体地位于流体通道18外的位置感测阀密封构件22在流体通道18内部内的位置。替代地，或附加地，阀密封构件22可以包括一个或多个视觉指示器88(例如，光反射器或其它视觉指示器)，并且位置传感器48可以包括一个或多个光学传感器90，如在图17中看出的，其中视觉指示器可以是任何指示器，其被构造成通过被O形环或密封件89密封的透明窗口87或通过另一构造被光学传感器观察，使得光学传感器90可以至少确定阀密封构件22是否处于关闭或打开位置。在采用了视觉位置指示器88的场合，并且在一些情况下，用户可以能够在视觉上确定阀密封构件22何时不处于关闭位置。
如可以从本公开推断出的，位置传感器48可以在一些情况下通过检测阀密封构件22的位置和/或可选地具有阀体12的阀组件10内的阀杆92或类似物的位置来进行操作，其中阀密封构件22可以在阀口20内沿着平移或纵向轴线“A”相对于阀体12的阀口20是可平移的。在一些情况下，传感器元件80(相对于阀密封构件22固定)可以定位在阀体12的内部，并且可以可选地与流体通道18流体地连通；然而，位置传感器48也可以隔离于流体通道18和/或定位在阀体12的外部。在一例示性实施例中，阀密封构件22可以沿着平移轴线A定位在阀口20内部内的第一位置处。可以通过感测相对于带有位置传感器48的阀密封构件22固定的传感器元件80的位置，由位置传感器48感测阀密封构件22的第一位置。然后，位置传感器48可以自动地或根据请求和/或连续地或不连续地将阀密封构件22的感测到的位置和/或打开或闭合状态发送至阀控制器26。
可想到的是，阀控制器26可以电子地校准阀密封构件22和/或阀杆92的关闭位置。当阀密封构件22和/或阀杆92处于已知的关闭位置时(例如在安装阀组件10期间)，这种校准可以存储阀密封构件22和/或阀杆92的位置。在后续操作期间，阀密封构件22和/或阀杆92的位置可与存储的位置进行比较，以确定阀密封构件22和/或阀杆92是否处于关闭位置。相似的途径可以用于电子地校准阀密封构件22和/或阀杆92的其它位置(例如完全打开位置，或一些中间位置)，根据需要而定。
阀检漏系统测试
阀控制器26可以构造成对阀组件10执行电子阀检漏系统(VPS)测试，其中VPS所需的所有或基本上所有的结构可以直接集成到阀组件10中。当如此设置时，直接集成可以允许VPS测试所需的传感器和电子装置共享同一壳体。替代地或附加地，VPS测试可以由器具控制器60(例如，燃烧器控制器)启动。
在一例示性操作中，可以对阀组件10执行VPS测试，所述阀组件10联接至非切换气源或其它气源，其在VPS测试期间处于正压以对于泄漏测试气阀组件10。替代地，或附加地，可以对其它构造的阀组件10执行VPS测试。
阀组件10可以与燃烧器具控制器60或其它装置通信，并且可以至少部分地控制通过流体通道18去往燃烧器具的燃料流。例如，燃烧器具可以在操作循环序列期间循环接通和关闭，其中至少一部分操作循环可以包括在相应操作循环期间点燃接收到的燃料之前和/或之后执行VPS测试。例如，可以在相应操作循环期间在点燃接收到的燃料之前对每个阀口20执行VPS测试，可以在满足所要求的热量之后(例如，在操作循环的最末端)对每个阀口20执行VPS测试，或者可以在相应操作循环期间在点燃接收到的燃料之前对第一阀口20a并且在满足所要求的热量之后对第二阀口20b执行VPS测试。例如，VPS测试可以是在每个或至少一些操作循环时发生的自动程序(例如，一旦由现场安装者或在原始设备制造商处设置好了VPS测试，则可以不需要终端用户以任何方式参与测试)。
用于VPS测试的阀组件10的结构设置可以包括阀控制器26与压力传感器44通信，所述压力传感器44可以与两个阀口20(例如，第一阀口20a和第二阀口20b，如在图8中看出的)之间的中间体积19处于流体连通。在阀控制器26可以与压力传感器44通信的情况下，阀控制器26可以构造成在作为燃烧器具的至少一部分操作循环的一部分执行的每个VPS测试期间或者在其它时候确定与中间体积19中的压力(例如，绝对压力、表压、差动压力和/或其它量度)相关的量度。替代地，或附加地，阀控制器26可以与入口压力传感器42、出口压力传感器43和/或其它压力传感器(例如，差动压力传感器38和/或其它传感器)中的一个或多个通信，其中压力传感器38、42、43感测分别与第一口20a上游的压力和第二口20b下游的压力相关的量度，并将感测到的量度通信至阀控制器26。尽管这些口下游的压力传感器(例如，压力传感器43)可以不直接用于确定阀是否在泄漏，但是在一些情况下，下游压力传感器43可以在阀的泄漏测试之前、之中和/或之后监测出口压力，并且在一些情况下，可以有助于在检测到阀泄漏时确定是哪个阀在泄漏。
由于在操作循环之前和/或之后或两者进行VPS测试的时机，所以可以与在个体器具的有用操作一致的时间量(例如，短时间量10-15秒、5-30秒或更长的时间量)中实现测试，其可以取决于以下中的一个或多个：入口压力，中间体积19中的初始压力，中间体积19的大小，器具燃烧室的体积，器具预净化循环的时长，器具燃烧器的引燃速率，泄漏阈值水平(例如，允许的泄漏水平/速率)，等等。在一些情况下，VPS测试持续时间可以是固定的，并且保存在阀组件10、燃烧器具的存储器中，和/或保存在其它存储器中。例如，VPS测试持续时间可以以永久方式固定在控制器(例如，阀控制器26、燃烧器具控制器60或其它控制器)的存储器中或可由所述控制器访问，达一定时间周期、多个循环、每次VPS测试，其发生在由用户或自动系统和/或以任何其它适当的方式改变VPS测试持续时间之前。例如，可以由用户在现场通过与阀控制器26和/或燃烧器具控制器60互动来修改固定的VPS测试持续时间。
固定的VPS测试持续时间或其它预定持续时间(例如，可以在其间监测中间室中的压力的持续时间或其它持续时间)可以缓解或消除基于初始安装阀组件10时的一个或多个因素计算VPS测试持续时间或其它预定持续时间的需求，所述一个或多个因素例如为但不限于预期的入口气体或燃料压力或允许的泄漏速率。相反，并且在一些情况下，安装者可以在不执行任何计算的情况下将固定的持续时间设定为所需的持续时间。附加地或替代地，当采用了固定VPS测试持续时间或其它预定持续时间时，允许的泄漏速率(例如由标准制定机构、制造商、其它实体、安装者或用户设定的)可以在一些情况下在阀组件10或燃烧器具的寿命期间被调节。在一些情况下，可以由用户通过与阀控制器26和/或燃烧器具控制器60互动来调节允许的泄漏速率。
在一些情况下，VPS测试持续时间或其它预定持续时间可以在初始安装阀组件10时是固定的，方法是将设定的VPS测试持续时间或其它预定持续时间保存于阀组件10的存储器37(例如，非易失性存储器或其它存储器)或者可能远程定位的但是与阀控制器26通信的其它存储器。替代地或附加地，VPS测试持续时间或其它预定持续时间可以存储在燃烧器具的存储器中。在安装阀组件10期间，安装者可以将阀控制器26和/或燃烧器具控制器60中的VPS测试持续时间或其它预定持续时间编程为固定的持续时间，用于所有的或基本上所有的所需泄漏水平和/或用于流体通道18中的所有预期气体或燃料压力(例如，阀口20上游的入口气体或燃料压力)。在一些情况下，也可以在后期通过与阀组件10处的或远离阀组件10的阀控制器26互动来修改VPS测试持续时间或其它预定持续时间。
在一些情况下，可以将一个或多个VPS阈值编程到阀控制器26中。在一些情况下，可以计算一个或多个VPS阈值(例如，第一和第二VPS子测试阈值)。在一些情况下，阀控制器26可以构造成基于一个或多个参数计算一个或多个VPS阈值，并且在一些情况下，阀控制器26可以构造成将VPS阈值(例如，VPS子测试阈值或其它VPS测试阈值)存储在存储器中以备后用。阀控制器26可以认为其是否确定VPS测试阈值的一个或多个参数可以包括但不限于：感测到的压力(例如，中间体积中的感测压力、入口压力或其它压力)；感测到的温度；系统的最大流量；操作高达一时间点的多个起停循环；流体通道18的体积；中间体积19的体积；阀组件10的海拔(例如，用于计算和/或估算阀组件10处的大气压或用于其它目的)；大气压力；绝对压力；气体类型(例如，密度)；ANSI要求；EN要求；其它机构要求；允许的VPS测试持续时间；允许的压力测量持续时间；以及将检测多小的泄漏(例如，允许的泄漏速率等等)。此外，在作为VPS测试的一部分执行多于两个的子测试的情况下，若需要，阀控制器26可以采用比第一和第二VPS子测试阈值更多的阈值。
在一些情况下，VPS阈值中的一个或多个可以对于VPS测试被确定或计算出，并且可以在每次执行VPS测试时被使用。替代地，可以在执行一个或多个VPS测试中的每个之前，重新确定或重新计算一个或多个VPS阈值。在一个说明性示例中，可以从设定的VPS持续时间(例如，测试持续时间或小于测试持续时间的持续时间)、阀的中间体积19的已知体积(例如，其可以被用户和/或在制造商处被编程到阀控制器中)、有时按安全标准或其它标准指定的泄漏水平、和/或与阀入口处提供的气体或燃料压力相关的量度，来确定用于VPS测试的一个或多个VPS阈值。由于VPS测试持续时间或其它预定持续时间、中间体积19的体积、阀组件10的海拔和指定的泄漏水平(例如，允许的泄漏水平)对于阀控制器26来说可以是已知的(例如，保存在存储器37或其它存储器中)，阀控制器26可以在特定VPS测试之前、之中或之后识别与流体通道18中的气体或燃料压力相关的量度，于是能计算或确定用于特定VPS测试的一个或多个VPS阈值。
图18和19是示意性的压力对时间的坐标图，示出了在VPS测试期间在阀组件的中间体积19中测量到的压力的压力阈值。图18示出了坐标图，其中，中间体积最初在时间=0时被加压至高压PH，其中VPS测试通过第二阀口20b测试泄漏，并且PH可以等于第一阀口20a上游的压力或表明中间体积19中的加压状态的其它压力。例如，阈值压力值(PTHRESHOLD-H)在中间体积19处于加压状态时处于小于压力PH的某压力。在中间体积19的这种加压状态，并且在一个示例中，可以由以下例示性公式计算PTHRESHOLD-H：
PTHRESHOLD-H = PH – (dP/dt) *T (1)
其中dP/dt是中间体积中的压力速率的允许变化，而T是在VPS测试期间在其间监测中间体积中的压力的预定持续时间。在给定阀的中间体积时，dP/dt值可以表示穿过第二阀的允许泄漏速率。例如，dP/dt可以正比于允许泄漏速率与中间体积的比值。预定持续时间T期间中间体积中的压力由图18中线150表示。
在一些情况下，可以从公式(1)计算压力警告阈值PTHRESHOLD-WH，其中dP/dt是小于对应于允许泄漏速率的dP/dt的值，以在中间体积19中的压力可能变化成指示阀口20中可能存在泄漏但是程度还未达到必须关闭阀组件10时向用户发出警告。例如，压力警告阈值可以协助识别阀组件10的劣化，方法是在VPS测试期间向用户提供指示，其表明阀组件10在VPS测试之前开始泄漏，其中有必要关闭阀组件10的操作，如线160所示。
图19示出了坐标图，其中，中间体积最初在时间=0时被加压至压力PL，其中VPS测试通过第一阀口20a测试泄漏，并且PL可以等于本地大气压或第二阀口20b下游的压力或表明中间体积19中降压状态的其它压力。例如，阈值压力值(PTHRESHOLD-L)在中间体积19处于降压状态时处于大于压力PL的某压力。在中间体积19的这种降压状态，并且在一个示例中，可以由以下例示性公式计算PTHRESHOLD-L：
PTHRESHOLD-L = PL + (dP/dt)*T (2)
其中dP/dt是中间体积中的压力速率的允许变化，而T是在VPS测试期间在其间监测中间体积中的压力的预定持续时间。在给定阀的中间体积时，dP/dt值可以表示穿过第一阀的允许泄漏速率。例如，dP/dt可以正比于允许泄漏速率与中间体积的比值。预定持续时间T期间中间体积中的压力由图19中线170表示。
在一些情况下，可以从公式(2)计算压力警告阈值PTHRESHOLD-WL，其中dP/dt小于对应于允许泄漏速率的dP/dt，以在中间体积19中的压力可能变化成指示阀口20中可能存在泄漏但是程度还未达到必须关闭阀组件时向发出警告。如以上论述的，压力警告阈值可以协助识别阀组件10的劣化，方法是在VPS测试期间向用户提供指示，其表明阀组件10在VPS测试之前开始泄漏，其中有必要关闭阀组件10的操作，如线160所示。
在一些情况下，在计算VPS测试的阈值时可以不使用VPS测试持续时间或其它预定持续时间。例如，因为允许泄漏水平(例如，允许泄漏速率)可以转化成VPS测试期间的允许压力变化速率(dP/dt)，所以一个或多个VPS阈值可以设定为独立于VPS测试持续时间，并且可以是或者可以主要是大气压、允许泄漏速率和/或阀组件10的中间体积19的体积大小的函数。
例如，用于允许泄漏水平的公式可以为：
Qcalculated = dP/dt*V/Patm*3600 (3)
其中，Qcalculated是质量流量单位为升/小时的测量泄漏速率，dP/dt是单位为帕斯卡/秒的随时间推移的测量压力(例如，差动压力)，V是中间体积19的体积，Patm是单位为帕斯卡的大气压，而3600表示一小时的秒数。尽管公开了特定的单位，但是也可以根据需要采用其它单位。中间体积19的体积以及大气压在该公式中通常可以被视为常数。因此，从公式(3)，允许泄漏水平/速率(由安全标准或以其它方式提供的)可以用作VPS阈值，并且中间体积随时间推移的测量压力变化(dP/dt)可以输入公式(3)中以获得Qcalculated，其可以与VPS阈值进行比较，以确定阀组件10是否通过VPS测试。
替代地，或附加地，VPS阈值可以是从公式(3)确定的随时间推移的压力变化(dP/dt)，其中Qcalculated等于允许泄漏水平，并且dP/dt由控制器26求解来确定VPS阈值。然后，中间体积随时间推移的测量压力变化可以直接与所确定的VPS阈值进行比较，以确定阀组件10是否通过VPS测试。
在一些情况下，可以通过入口压力传感器42、通过出口压力传感器43、通过中间压力传感器44和/或通过其它传感器，来测量中间体积中的中间压力或与之相关的量度。在中间压力传感器44测量与中间体积19中的中间压力相关的量度时的情况下，可以在第一阀口20a和第二阀口20b均关闭之前(例如，第一阀口20a可以打开并且第二阀口20b可以关闭)，在第一阀口20a和第二阀口20b均关闭之后(例如，在气体或燃料充满中间体积之后第二阀口20b关闭并且第一阀口20a关闭)，或者在两种情况下，感测或识别与初始压力相关的量度，以气体或燃料流入中间压力传感器44附近的中间体积19中，并维持入口压力。当入口压力传感器42用于提供与流体通道18中的初始压力相关的量度(例如，入口气体或燃料压力或一些其它量度)时，可以相对于VPS测试在任何时间测量与初始压力相关的量度，包括但不限于在第一阀口20a和第二阀口20b均关闭之前，在第一阀口20a和第二阀口20b均关闭之后，或两种情况。当出口压力传感器43用于提供与中间体积19中的初始压力相关的量度时，可以在第一阀口20a和第二阀口20b均处于打开位置时测量与流体通道18中的气体或燃料压力有关的量度。
一旦已经通过阀控制器26和器具控制器60中的一个或多个启动VPS测试后，阀控制器26可以用类似于如以上论述的方式确定阈值，并且/或者执行与VPS测试相关的一个或多个其它任务。例如，在启动VPS测试之后，阀控制器26可以识别与VPS测试相关联的预定持续时间；测量、感测或识别与中间体积19中的初始压力或燃料压力(例如，入口气体或燃料压力或其它量度)相关的量度；并且/或者确定用于VPS测试的一个或多个阈值(例如，基于与中间体积中的初始压力或燃料压力相关的识别量度以及识别预定持续时间中的一个或多个)。所确定的阈值于是可以保存在存储器中或与阀控制器26通信，并用于与VPS测试期间与中间体积中的压力相关的识别量度进行比较。在一些情况下，一个或多个阈值(例如，第一阈值、第二阈值、第三阈值、第四阈值和/或一个或多个其它阈值)可以被确定并保存在存储器37中，以用于当前VPS测试或当前VPS测试的子测试和/或以备以后在后续VPS测试或VPS测试的子测试中使用。
在一例示性示例中，阀控制器26可以包括存储器37(例如，非易失性存储器或其它存储器)，其存储预先确定的第一VPS阈值(例如，用于与中间体积19中的或其它地方的压力上升进行比较)，以及在执行VPS测试时采用的第二VPS阈值(例如，用于与中间体积中的或其它地方的压力衰减进行比较)。替代地，或附加地，存储器可以定位在除了阀控制器26中以外的位置处，比如可以与阀控制器26通信的任何远程存储器。这些VPS阈值可以在后续VPS测试期间使用，或者可以重新计算VPS阈值以在后续VPS测试期间使用，根据需要而定。
在VPS测试期间，可以测量、确定和/或识别与中间体积19中的压力相关的量度。在一些情况下，可以经由暴露于中间体积19的压力传感器来感测与中间体积19中的压力相关的量度。阀控制器26可以进一步构造成在第一阀泄漏测试期间将测量、确定和/或识别的与中间体积19中的压力相关的量度(例如绝对压力、表压、压力变化速率或其它量度)与第一阈值进行比较，并且/或者在第二阀泄漏测试期间将与中间体积19中的压力相关的量度(例如，绝对压力、表压、压力变化速率或其它量度)与第二阈值进行比较。在将与中间体积19中的压力相关的量度与阈值中的一个或多个进行比较之后或之中，如果量度达到和/或超过(例如，越过等)相应阈值，则阀控制器26可以输出警报信号或其它信号。
可以通过命令阀致动器30以所需序列打开和/或关闭来启动VPS测试。可以通过阀控制器26和/或通过燃烧器具控制器60来初始化和/或控制该序列。当通过阀控制器26控制VPS测试时，VPS设置的设定可以发生在载置于阀本身之上的显示器/用户界面76处或者远程的显示器(例如，显示器52、62或其它显示器)处。当通过燃烧器具控制器60远程地(例如，远离阀控制器26)初始化和控制VPS序列时，阀控制器26可以构造成通过监测气阀组件10以及通信去往和/或来自阀组件10的信号，来检测是否正在进行VPS测试或另一测试。
当在燃烧器具控制器60处或通过燃烧器具控制器60致动或启动VPS测试时，VPS设置的设定可以发生在远程显示器(例如，显示器52、62或其它显示器)处。阀控制器26可以监测阀致动器30a、30b、控制第一阀致动器30a的第一控制信号(MV1)和控制第二阀致动器30b的第二控制信号(MV2)、和/或阀口20a、20b的状态(例如，通过监测位置传感器48的输出)，来识别是否正在进行VPS测试。可以通过与阀组件10通信的燃烧器具控制器60，或者通过阀控制器26或通过与阀控制器26通信的现场工具或与阀组件10通信的任何其它工具或个体，来致动第一和第二控制信号(MV1和MV2)。尽管在阀泄漏测试中常常可以使用现场工具和/或其它工具来致动第一和第二控制信号(MV1和MV2)，但是这类相似或不同的工具可以在现场由受过训练的技术人员用于操作VPS测试或用于系统级诊断和/或故障检修。
如图20中所示的执行VPS测试的一例示性方法200可以包括关闭210第一阀口20a和第二阀口20b，以及识别212与由中间体积压力传感器44感测到的压力的压力变化速率相关的量度。方法200可以包括识别214与泄漏速率相关的量度。在一个示例中，与泄漏速率相关的量度可以至少部分地基于与中间体积中的压力变化速率相关的量度和/或与中间体积19的体积相关的量度。可以将与所识别的泄漏速率相关的量度与阈值(例如，与安全标准相关联的允许泄漏速率或其它允许泄漏速率)进行比较216。如果与泄漏速率相关的量度达到和/或超过(例如，越过)阈值，则可以输出218警报。
如图21中所示的执行VPS测试的一例示性方法300可以包括识别310预定持续时间(例如，编程到阀控制器26中的VPS测试持续时间或VPS测试持续时间的子测试持续时间或者其它测试持续时间)，以及关闭312第一阀口20a和第二阀口20b。在方法300中，可以识别314与中间体积19中的初始压力相关的量度，并且可以确定316阈值。阈值可以至少部分地基于和/或相关于以下中的一个或多个：与中间体积中的初始压力相关的识别量度和识别的预定持续时间。然后，可以在确定中间体积中的初始压力之后的某时间处识别318阀组件10的中间体积19中的压力，并且可以将中间体积19中的识别压力与所确定的阈值进行比较320。如果中间体积19中的压力越过所确定的阈值，则阀组件的阀控制器26或其它特征可以输出322警报信号。
在一些情况下，VPS测试可以包括执行410第一VPS子测试以及执行440第二VPS子测试，如图22A和22B中的方法400中所示。在方法400中，阀控制器26可以发起、执行和/或识别第一预定序列(例如，第一VPS测试)410，如图22A中所示。在执行410第一VPS子测试时，第一阀致动器30a可以打开412第一阀口20a(如果还未打开的话)，并且第二阀致动器30b于是可以关闭414第二阀口20b(如果还未关闭的话)，以加压第一阀口20a与第二阀口20b之间的中间体积19。第一阀致动器30b于是可以关闭416第一阀口20a，以密封受到加压的中间体积19。在一些情况下，可以识别418与第一预定序列相关联的预定持续时间。
阀控制器26可以用所识别的第一预定持续时间作为VPS测试的第一子测试410来发起、执行和/或识别该第一预定序列。在执行第一VPS子测试的同时，可以识别420中间体积19中的初始压力的第一量度，并且可以确定422第一VPS子测试阈值(例如，根据本文描述的阈值确定技术之一或以另一方式)。例如，可以至少部分地基于气压的第一量度和所识别的第一测试持续时间中的一个或多个，来确定422阈值。在一个或多个其它情况下，可以基于一个或多个其它量度来确定第一VPS子测试阈值。
可以在识别初始压力之后的某时间处识别424与阀组件的中间体积19中的压力相关的量度(例如，压力或由此取得的量度)，并且阀控制器26可以构造成在第一子测试VPS持续时间之前、之中和/或之后将与中间体积19中的压力相关的量度(例如，压力、压力变化速率、或其它量度)与所确定的第一VPS子测试阈值进行比较426。在将与中间体积19中的压力相关的量度与第一子测试阈值进行比较之后或之中，如果量度达到和/或超过(例如，越过等)第一子测试阈值，则阀控制器26可以输出428第一警报信号。阀控制器26可以构造成经由通信总线100或使用位于器具控制器60处或与器具控制器60通信的一对简单的触头(例如，继电器触头，其在测量压力超过阈值压力值时关闭)输出信号，至本地显示器、远程装置50、60和/或远程装置50、60的远程显示器52、62中的一个或多个。
VPS测试的第一子测试可以构造成至少检测正在泄漏的第二阀口20b。输出的第一警报信号可以指示或者可以导致指示阀组件10内的阀泄漏(例如，包括哪个阀口20正在泄漏的指示)和/或阀泄漏的大小的量度。如果检测到泄漏或者发送了第一警报信号，则阀控制器26、燃烧器具控制器60或其它控制器可以响应于警报信号禁止阀组件10的操作，其中禁止阀组件10的操作可以包括关闭第一阀口20a和第二阀口20b。
除了识别VPS测试的第一子测试之外，阀控制器26可以发起、执行或识别跟随的第二预定序列(例如，第二VPS测试)440，如图22B的方法400中所示。在执行第二预定序列440时，第二阀致动器30b可以打开442第二阀口20b(如果还未打开的话)，并且第一阀致动器30a于是可以关闭444第一阀口20a(如果还未关闭的话)，以使第一阀口20a与第二阀口20b之间的中间体积19降压。第二阀致动器30a于是可以关闭446第二阀口20b，以密封受到降压的中间体积19。在一些情况下，可以识别448与第二预定序列相关联的预定持续时间。
阀控制器26可以用第二预定持续时间作为VPS测试的第二子测试来发起或识别该第二预定序列，所述第二预定持续时间可以是与第一预定持续时间相同或不同的持续时间。在执行第二VPS子测试的同时，可以识别450中间体积19中的初始压力的第二量度，并且可以确定452第二VPS子测试阈值(例如，根据本文描述的阈值确定技术之一或以另一方式)。例如，可以至少部分地基于气压的第二量度和所识别的第二测试持续时间中的一个或多个，来确定第二VPS子测试阈值。在一个或多个其它情况下，可以基于一个或多个其它量度来确定第二VPS子测试阈值。
可以在识别初始压力之后的某时间处通过阀控制器26来识别454或确定与中间体积19中的压力相关的量度，并且阀控制器26可以构造成在第二预定持续时间之前、之中或之后将与中间体积19中的压力相关的识别量度与所确定的第二VPS子测试阈值进行比较456(例如，在第二VPS子测试阈值相同于或不同于第一子测试阈值的情况下)。如可想到的，VPS测试的第一VPS子测试和第二VPS子测试可以以任何顺序执行，根据需要而定。
在将与中间体积19中的压力相关的识别量度与第二子测试阈值进行比较之后或之中，如果量度达到和/或超过(例如，越过等)第二子测试阈值，则阀控制器26可以输出458第二警报信号。阀控制器26可以构造成将第二警报信号输出至本地显示器、远程装置50、60和/或远程装置50、60的远程显示器52、62中的一个或多个。
VPS测试的第二子测试可以构造成至少检测正在泄漏的第一阀口20a。例如，输出的第二警报信号可以指示或者可以导致指示阀组件10内的阀泄漏(例如，哪个阀口20正在泄漏)和/或阀泄漏的大小的量度。如果检测到泄漏或者发送了第二警报信号，则阀控制器26、燃烧器具控制器60或其它控制器可以响应于警报信号禁止阀组件10的操作，其中禁止阀组件10的操作可以包括关闭第一阀口20a和第二阀口20b。
可以类似于上述VPS测试的在阀组件10上执行的VPS测试可以包括打开第一和第二阀口20a、20b中的一个，而第一和第二阀口20a、20b中的另一个保持关闭或被关闭。在打开第一和第二阀口20a、20b中的一个之后，关闭所打开的阀，以关闭阀口20a、20b，使得第一初始气压可以存在于中间体积19中。中间压力传感器44可以连续地或不连续地感测中间体积19中的压力，包括其中的第一初始压力，并将感测到的压力发送至阀控制器26。可以在任何时间感测中间体积19中的初始压力，例如，可以在打开阀口20a、20b中的一个之后以及在关闭所打开的阀口20a、20b之前感测初始压力。阀控制器26可以随时间推移监测(例如，连续地或不连续地)中间体积19中的压力，并在阀口20a、20b均处于关闭位置的同时，确定或识别与中间体积19内的压力变化速率相关的第一量度。在确定或识别与中间体积19内的压力变化速率相关的第一量度之后，阀控制器26可以将与中间体积19中的压力变化速率相关的所确定的第一量度与存储在阀控制器26中的第一阈值进行比较。阀控制器26于是可以向显示器和/或远程装置50、60或其它装置输出与相关于压力变化速率的第一量度(例如，中间体积19中的确定的压力变化，或其它确定的量度)相关的输出信号，其中输出所述输出信号还可以包括将与压力变化速率相关的所确定的第一量度存储在阀控制器26上的存储器37(例如，非易失性存储器或其它存储器)中。可选地，如果所确定或识别的第一量度达到和/或超过(例如，越过等)第一阈值，则阀控制器26可以输出所述输出信号或警报输出信号。然而，输出信号可以传达任何信息，根据需要而定。例如，输出信号可以传达与相关于压力变化速率的所确定量度何时达到和/或超过阈值相关的信息(例如时间戳)，或者与或不与中间体积19中的压力相关的其它信息。作为提供输出信号的替代方案或附加方案，可以提供视觉和/或听觉指示器，来指示阀组件10是否通过或未通过VPS测试。
附加地，或作为替代，第一和/或第二阀口20a、20b可以被操控成使得在第一和第二阀口20a、20b处于关闭位置的同时，第二或不同的初始气压可以存在于中间体积19中。例如，第二阀口20b可以关闭，然后第一阀口20a可以打开，以加压中间体积19，然后关闭，以封入第二初始压力。第二初始压力可以基本上不同于第一初始气压，因为第一初始压力可以关联于中间体积19的降压状态，而第二初始压力可以关联于中间体积19的加压状态，这是举例而言。类似于上文，中间压力传感器44可以感测中间体积19内的压力，并将感测到的压力和与感测到的压力相关的量度通信至阀控制器26。阀控制器26可以随时间推移监测(例如，连续地或不连续地)中间体积19中的压力，并在阀口20a、20b均处于关闭位置的同时，确定与中间体积19内的压力变化速率相关的第二量度。
在确定与中间体积19内的压力变化速率相关的第二量度之后，阀控制器26可以将与中间体积19中的压力变化速率相关的所确定的第二量度与存储在阀控制器26中的第二阈值进行比较。阀控制器26于是可以向显示器和/或远程装置50、60或其它装置输出与相关于压力变化速率的第二量度相关的输出信号，其中输出所述输出信号还可以包括将与压力变化速率相关的所确定的第二量度存储在阀控制器26上的存储器37(例如，非易失性存储器或其它存储器)中。可选地，如果所确定的第二量度达到和/或超过(例如，越过等)第二阈值，则阀控制器26可以输出所述输出信号或不同的输出信号(例如，包括警报的输出信号)。然而，输出信号可以传达任何信息，并且输出的信号可以在任何情形中输出。此外，输出信号可以构造成提供或导致提供视觉和/或听觉指示器，来指示阀组件10是否通过和/或未通过VPS测试。
例示性VPS测试的步骤可以比如在安装气阀组件10时或例行保养期间执行一次，并且/或者这些步骤可以在燃烧器具的每个燃烧循环期间或一个或多个燃烧循环期间进行重复。在任何情况下，阀控制器26或其它装置或者甚至是用户可以识别与中间体积19中的压力变化速率相关的所存储所确定的量度的趋势，或在阀泄漏测试期间感测到、计算出和/或存储的其它数据的趋势。所确定的趋势可以用于许多目的中任一个，例如，趋势可以用于预测阀将在何时需要更换和/或维修，和/或用于做出其它预测。此外，可以依赖于或独立于附接装置(例如，燃烧器具控制器60)来启动和/或操作VPS测试和/或泄漏测试。在这种情况下，阀控制器26可以构造成独立于附接装置启动和操作VPS测试和/或泄漏测试，并且可以构造成在适当的时候禁止去往和/或来自附接装置的热调用(heat call)或其它信号。
本领域技术人员将意识到的是，本公开可以被体现为除了本文中描述和想到的特定实施例之外的多种形式。因此，可以在形式和详情上发生偏差，而不背离如在所附权利要求书中描述的本公开的范围和精神。

Claims (10)

1.一种用于控制去往燃烧器具的燃料流的阀组件，所述阀组件包括：
阀体，其具有进口和出口，以及在进口与出口之间延伸的流体路径；
第一阀，其位于所述进口与所述出口之间的流体路径中；
第二阀，其位于所述进口与所述出口之间的流体路径中，处于第一阀的下游，且第一阀与第二阀之间的中间体积由所述阀体限定出；
第一阀致动器，其相对于所述阀体固定，用于在关闭位置与打开位置之间选择性地移动第一阀，所述关闭位置关闭所述进口与出口之间的流体路径；
第二阀致动器，其相对于所述阀体固定，用于在关闭位置与打开位置之间选择性地移动第二阀，所述关闭位置关闭所述进口与出口之间的流体路径；
中间压力传感器，其与第一阀与第二阀之间的中间体积处于流体连通，用于感测与所述中间体积中的压力相关的量度；
控制器，其操作地联接至第一阀致动器、第二阀致动器和中间压力传感器，所述控制器：
识别用于阀检漏测试的预定持续时间；
识别第一阀和第二阀均处于关闭位置；
识别与所述中间体积中由所述中间压力传感器感测到的压力的压力变化速率相关的量度；
至少部分地基于与所述中间体积中的压力变化速率相关的量度以及与所述中间体积的体积相关的量度来识别与泄漏速率相关的量度；
将与泄漏速率相关的量度与阈值进行比较，其中所述阈值独立于所识别的预定持续时间；并且
如果与泄漏速率相关的量度越过所述阈值，则输出警报信号。
2.如权利要求1所述的阀组件，其中，所述中间体积能由用户在现场限定出。
3.如权利要求1所述的阀组件，其中，至少部分地基于大气压来识别与泄漏速率相关的量度。
4.一种用于控制去往燃烧器具的燃料流的阀组件，所述阀组件包括：
阀体，其具有进口和出口，以及在进口与出口之间延伸的流体路径；
第一阀，其位于所述进口与所述出口之间的流体路径中；
第二阀，其位于所述进口与所述出口之间的流体路径中，处于第一阀的下游，且第一阀与第二阀之间的中间体积由所述阀体限定出；
第一阀致动器，其相对于所述阀体固定，用于在关闭位置与打开位置之间选择性地移动第一阀，所述关闭位置关闭所述进口与出口之间的流体路径；
第二阀致动器，其相对于所述阀体固定，用于在关闭位置与打开位置之间选择性地移动第二阀，所述关闭位置关闭所述进口与出口之间的流体路径；
中间压力传感器，其与第一阀与第二阀之间的中间体积处于流体连通，用于感测与所述中间体积中的压力相关的量度；
控制器，其操作地联接至第一阀致动器、第二阀致动器和中间压力传感器，所述控制器构造成：
识别预定持续时间；
经由第一阀致动器关闭第一阀并且经由第二阀致动器关闭第二阀；
识别与所述阀体的中间体积中的初始压力相关的量度；
至少部分地基于与所述初始压力相关的量度来确定阈值，其中所述阈值独立于所识别的预定持续时间；
识别与中间体积中的压力相关的量度，并在预定持续时间期间将与中间体积中的压力相关的所识别的量度与所确定的阈值进行比较；并且
如果在预定持续时间期间与中间体积中的压力相关的量度越过所述阈值，则输出警报信号。
5.如权利要求4所述的阀组件，其中，所述中间压力传感器在第一阀和第二阀均关闭之前、在第一阀和第二阀均关闭之后、或者在两种情况下感测与初始压力相关的量度。
6.如权利要求4所述的阀组件，其中：
至少部分地基于与所述阀体的中间体积中的初始压力相关的量度以及可接受的泄漏速率，来确定所述阈值；并且
所述可接受的泄漏速率能在现场从第一值调节至第二值。
7.如权利要求4所述的阀组件，其中，所述控制器进一步构造成响应于所述警报信号来禁止所述阀组件的操作。
8.如权利要求4所述的阀组件，其中，在第一阀和第二阀中的一个或多个处于关闭位置的情况下，通过位于第一阀上游的上游压力传感器，来感测与所述阀体的中间体积中的初始压力相关的量度。
9.如权利要求4所述的阀组件，其中，在第一阀处于打开位置且第二阀处于关闭位置的情况下，通过所述中间压力传感器来感测与所述阀体的中间体积中的初始压力相关的量度。
10.一种执行气阀组件的阀检漏测试的方法，所述气阀组件包括控制器、第一阀、位于第一阀下游的第二阀和中间体积压力传感器，其中所述中间体积压力传感器定位成感测第一阀与第二阀之间的中间体积中的压力，所述方法包括：
关闭第一阀和第二阀；
识别用于阀检漏测试的预定持续时间；
识别与由所述中间体积压力传感器感测到的压力的压力变化速率相关的量度；
至少部分地基于与所述中间体积中的压力变化速率相关的量度以及与所述中间体积的体积相关的量度来识别与泄漏速率相关的量度；
将与泄漏速率相关的量度与阈值进行比较，其中所述阈值独立于所识别的预定持续时间；以及
如果与泄漏速率相关的量度越过所述阈值，则输出警报信号。
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