CN105422953B - 具有电子健康监测的气体阀 - Google Patents

Abstract

本公开一般地涉及阀，更具体地涉及气体阀组件。本公开提供了具有电子健康监测的气体阀。在一个示例性的但非限制性的实例中，一种阀组件可包括：阀体、位于阀体的流体通路中的阀、用于选择性地使阀致动器运动的阀致动器、与流体通路连通的一个或多个传感器、相对于阀体被固定并且与传感器连通的控制器、以及可操作地联接到控制器的存储器。用户界面可与存储器和控制器连通并且可构造成接收来自用户的选择以便从存储器选择两个或更多个可选择选项中的一个。控制器可将感测的参数与和所选择的选项相关的阈值进行比较。用户界面可具有在其上的锁具，以防止擅动并提供可追究性。

Description

具有电子健康监测的气体阀

相关申请

本申请与2011年12月15日提交的名称为“Gas Valve With Electronic Proof ofClosure System”的美国专利申请序列号13/326,366、2011年12月15日提交的名称为“GasValve With Electronic Valve Proving System”的美国专利申请序列号13/326,353、2011年12月15日提交的名称为“Gas Valve with High/Low Gas Pressure Detection”的美国专利申请序列号13/326,357、2011年12月15日提交的名称为“Gas Valve With FuelRate Monitor”的美国专利申请序列号13/326,691、2011年12月15日提交的名称为“GasValve With Overpressure Diagnostics”的美国专利申请序列号13/326,355、2011年12月15日提交的名称为“Gas Valve With Valve Leakage Test”的美国专利申请序列号13/326,358、2011年12月15日提交的名称为“Gas Valve With Electronic Cycle Counter”的美国专利申请序列号13/326,361、和2011年12月15日提交的名称为“Gas Valve WithCommunication Link”的美国专利申请序列号13/326,523相关，这些专利申请的全部内容以参考的方式并入本文中用于所有目的。

技术领域

本公开一般地涉及阀，更具体地涉及气体阀组件。

背景技术

通常将阀与用于调节流体流量的许多装置共同使用。例如，经常将气体阀并入燃气装置中，用以调节流到燃烧室或燃烧器的气体的流量。这种燃气装置的例子可包括但不限于：热水器、加热炉、锅炉、嵌入式壁炉、炉具、烘箱、干燥机、栅形烤架、油炸锅、或者其中期望有气体控制的任何这种装置。在这种燃气装置中，可利用引燃火焰、电子点火源、或者其它点火源来点燃气体，从而导致气体在燃烧器元件中的燃烧，由此产生用于该装置的热。在许多情况下，响应于来自控制装置（如温控器或其它控制器）的控制信号，气体阀可在阻止气体流动的闭合位置与允许气体流动的打开位置之间运动。在一些情况下，气体阀可以是调整的气体阀，该气体阀允许气体以在完全打开位置与完全闭合位置之间的一个或多个中间流率而流动。另外或可替代地，将阀使用用于控制流量（例如，流体（如液体或气体）的流量、或者其它材料的流量）的一个或多个其它用途。

发明内容

本公开一般地涉及阀，更具体地涉及气体阀组件。在一个示例性的但非限制性的实例中，一种阀组件系统可包括阀组件和用户界面。阀组件可包括：具有进口和出口的阀体，流体通路在进口与出口之间延伸；位于流体通路中的阀；被固定到阀体的阀致动器；与流体通路连通的一个或多个传感器；相对于阀体被固定并且与一个或多个传感器连通的控制器；和相对于阀体被固定并且可操作地联接到控制器的存储器。一个或多个传感器可感测流体通路内部的一个或多个参数，并且控制器可基于一个或多个感测的参数并通过对和一个或多个感测参数相关的值与一个或多个阈值进行比较而确定一种或多种阀状态。存储器可存储两个或更多个可选择选项，其中各可选择选项识别用于一个或多个阈值的相应的阈值。一旦选择了可选择选项中的一个或多个，当对和一个或多个感测的参数相关的值与一个或多个阈值进行比较时，控制器可构造成使用对应于所选择的可选择选项的一个或多个阈值。

在一些示例性的情况下，一种阀组件可包括：进口和出口，流体通路在进口和出口之间延伸；位于流体通路中的阀；相对于阀体被固定的阀致动器；用于感测阀、阀致动器和/或阀体内部的一个或多个参数的一个或多个局部传感器；一个或多个远程传感器输入；和相对于阀体被固定的控制器。一个或多个远程传感器输入可接收来自位于阀体、阀和阀致动器外部的一个或多个远程定位的传感器的一个或多个感测的参数。控制器可以与多个局部传感器和一个或多个远程传感器输入连通，并且控制器可构造成通过对和多个局部传感器的感测的参数和来自一个或多个远程定位传感器的感测的参数中的一个或多个相关的值与一个或多个阈值进行比较而确定一种或多种阀状态。

在一些示例性的情况下，阀组件的存储器可存储一个或多个固定阈值及一个或多个可调节阈值，其中固定阈值可以不能够由在现场的用户进行调节。如果与感测的参数中的一个或多个相关的值超过固定阈值中的一个或多个，那么阀组件的控制器可关闭阀组件。如果与感测的参数相关的一个或多个值超过可调节阈值中的一个或多个，那么控制器可允许阀组件继续操作但可发出警报。

在一些情况下，阀组件可按照以下方法进行操作。示例性地，该操作方法可包括接收与一个或多个安全标准的选择相关的输入，其中各安全标准可指定一个或多个阈值。在该示例性的方法中，可感测阀组件的一个或多个参数，并且可将感测的参数的一个或多个值传输至阀组件的控制器。该示例性的方法可包括：利用阀组件的控制器并基于一个或多个感测的参数及由所选择的安全标准指定的一个或多个阈值来确定一种或多种阀状态。在一些情况下，可将一种或多种阀状态的指示显示于阀组件系统的用户界面上。

前面的发明内容是提供用来促进对部分的本公开特有的创新特征的理解，而并非意图是完整的描述。通过将全部的说明书、权利要求、附图、和摘要作为整体，可以获得对本公开的完整理解。

附图说明

通过考虑以下对各种示例性实施例的详细说明并结合附图，可以更加充分地理解本公开，在附图中：

图1是示例性的流体阀组件的示意性透视图；

图2是图1的示例性流体阀组件的示意性第一侧视图；

图3是图1的示例性流体阀组件的示意性第二侧视图，其中第二侧视图是从第一侧视图相反侧所看到的；

图4是图1的示例性流体阀组件的示意性输入侧视图；

图5是图1的示例性流体阀组件的示意性输出侧视图；

图6是图1的示例性流体阀组件的示意性俯视图；

图7是沿图4的线7-7所截取的图1的示例性流体阀组件的剖视图；

图8是沿图2的线8-8所截取的图1的示例性流体阀组件的剖视图；

图9是示出了与建筑物控制系统和装置控制系统相连接的示例性流体阀组件的示意图，其中流体阀组件包括联接到阀控制器的压差传感器；

图10是示出了与建筑物控制系统和装置控制系统相连接的示例性流体阀组件的示意图，其中流体阀组件包括连接到阀控制器的多个压力传感器；

图11是示出了示例性的低气体压力/高气体压力限制控制的示意图；

图12是示出了示例性的阀控制和燃烧装置控制的示意图，其中控制器是经由通信链路而连接；

图13是示出了示例性的阀控制和关闭系统的证明以及燃烧装置的示意图；并且

图14-图17是用于感测阀在示例性阀组件内部的位置和/或状态的不同方法的各种示例性示意图。

虽然本公开适合于各种修改和替代形态，但上面已通过在附图中举例揭示了其细节，并且将在下面进行详细描述。然而，应当理解的是，本发明并不是将本公开的各方面限制于所描述的具体示例性实施例。相反，本发明涵盖落在本公开的精神和范围内所有修改、等同物和替代物。

具体实施方式

应当参照附图来阅读以下描述，其中在全部的若干视图中相似的附图标记表示相似的元件。详细说明和附图中揭示了若干示例性实施例，这些实施例意图是对请求保护的本公开的说明。

阀组件和/或阀组件系统可包括：在阀体内部的一个或多个阀、串联的两个或更多个阀、并联的两个或更多个阀、和/或包括至少一个阀的任何其它阀组件构造。本文中所公开的阀组件和阀组件系统可使用于任何用途，其中阀可用于帮助控制流量。示例性地，阀组件和阀组件系统可应用于燃烧装置/系统中的燃料控制、灌溉系统中的流动、商用和家用电器的流动、和/或其它用途。

在一个实例中，阀组件可适用于燃烧装置。这些燃烧装置可用于提供舒适性（例如，商业建筑物等中的室内加热）和/或处理热（例如，在工业部门和其部门）。因为燃烧装置是任何住宅或工业系统的重要部分，所以由于燃烧装置系统中的意外故障所导致的停机时间会是代价高。因此，可以基于燃烧装置系统的健康而计划并且在燃烧装置发生故障之前的预防性维修会是优选的，因为它可排除意外的故障并且/或者使燃烧装置系统的停机时间的影响最小化。如果基于实际的实时系统健康指示物来计划燃烧装置系统的维修，而不是以固定的时间间隔和/或预先设定的计划进行维修，则可优化停机时间。燃烧装置系统的部件常常不具有监测燃烧装置（或其部件）的健康的能力，因此不能提供与预防性维修计划相关的数据。

具有电子器件和一组或多组传感器的阀能够通过观察指示一种或多种阀状况和/或阀状态的各种变量或参数（例如，诊断参数）来监测其健康。这种变量和/或参数可包括但不限于：阀（例如，开关阀）的总循环次数、阀的累计重复定位（例如，调整阀）、流体压力、温度、在阀证明系统测试期间所检测的泄漏水平、在年度泄漏测试期间所检测的泄漏水平、“闭合”时的安全阀的位置、在连接的烟道或其它位置的特定气体浓度（例如，氧气（O₂）、二氧化碳（CO₂）、一氧化碳（CO）等）、阀的故障历史、距离最后一次维修的时间、其它变量和/或参数、和/或变量和/或参数的任意组合。示例性地，当一个或多个监测的变量或参数开始接近阈值时（例如，由安全标准设定的阈值、由用户设定的阈值水平等），具有一个或多个传感器或者与一个或多个传感器连接的阀组件10可向用户发出报警，同时只要不超过处于特定水平的阈值则维持燃烧装置系统的操作。

根据本公开，可将阀装配成包括传感器、开关和/或其它机械或电子装置并且/或者与传感器、开关和/或其它机械或电子装置连通，以帮助对阀和/或连接的装置或系统的操作进行监测和/或分析。根据需要，传感器和/或开关可属于机电类型、电子类型、和/或其它类型的传感器和/或开关。会需要钥匙（例如，电子钥匙）和/或口令来访问传感器和/或开关的数据和/或设置。

在一些情况下，阀组件10可构造成监测和/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、超压诊断、高压和低压检测、阀证明系统测试、阀泄漏测试、阀关闭测试的证明、诊断通信、和/或根据需要的任何其它合适的操作。

如上所述，可将阀加入到将燃料和/或流体提供至装置（例如，燃烧器等）的流体通路系统中，或者可单独地使用或者在不同的系统中使用。在一些情况下，可将气体安全截止阀可用作自动冗余阀。通过放置至少两个串联的安全截止阀，而实现管理机构经常所要求的冗余。前述的冗余阀可以是在现场配合在一起的单独的阀和/或在单个阀体中在一起的阀，这些冗余阀通常被称为双隔断阀。尽管本文中详细描述了安全截止阀，但本公开的概念也可应用于其它阀组件构造，包括具有单个阀的阀组件构造。

图1是用于控制流到燃烧装置或其它类似或不同装置的流体流量的示例性流体（例如，气体、液体等）阀组件10的示意性透视图。在该示例性的实施例中，气体阀组件10可包括阀体12，该阀体12可大体上呈六边形或者根据需要可采用任何其它形状，并且可形成为单体或者可以是连接在一起的多件。如图所示，阀体12可大体呈六边形，具有第一端12a、第二端12b、顶部12c、底部12d、背部12e和前部12f，如图1-图6的各种视图中所示。术语“顶部、底部、后前、左、和右”是相对术语，仅仅是用于帮助描述附图，而并非意图是以任何方式限制本发明。

示例性的阀体12包括进口14、出口16以及在进口14与出口16之间延伸的流体通路或流体通道18。此外，阀体12可包括定位或位于流体通道18中的一个或多个气体阀口20（例如，图7和图8中所示的第一阀口20a和第二阀口20b）、一个或多个燃料或气体阀构件，有时被称为可在气体阀口20内部运动的（一个或多个）阀密封构件22（例如，第一阀密封构件22a在第一阀口20a内部运动，第二阀密封构件22b在第二阀口20b内部运动，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/或相对于阀体12被固定或者联接到阀体12并且/或者与压力传感器组件24和（一个或多个）位置传感器48电性连接（例如，经由有线或无线连接）的一个或多个阀控制器26（例如，如图8中所示）。

阀组件10还可包括用于操作其中的移动部件的一个或多个致动器。例如，阀组件10可具有致动器，包括但不限于一个或多个步进电机94（在图1中图示为从阀体12的底部12d向下延伸）、一个或多个电磁线圈96（在图1中图示为从阀体12的顶部12c向上延伸）、和一个或多个伺服阀98（在图1-图3中图示为伺服阀98从阀体12的顶部12c向上延伸，其中第二伺服阀已被省略），其中伺服阀98可以是三通自动伺服阀或者可以是任何其它类型的伺服阀。根据需要，也可使用其它致动器。

在一个示例性的实施例，一个或多个电磁线圈96可控制一个或多个气体阀口20是否打开或闭合。当利用相应的电磁线圈96打开相应的气体阀密封构件22时，一个或多个步进电机94可确定气体阀口20的开度大小。当然，当例如阀组件10不是在阀打开时允许多于一个可选择流率流经该阀的“调整”阀时，可以不提供一个或多个步进电机94。

如图所示，阀体12可包括一个或多个传感器和电子器件室56，该电子器件室在示例性实施例中从背侧12e中延伸出，如图1、图2和图4-图6中所示。传感器和电子器件室56可联接到阀体12或者可以是与阀体12形成整体，并且可密封和/或容纳阀控制器26、压力传感器组件24、和/或阀组件10的操作所需的电子器件的至少一部分，如本文中所描述。尽管可将室56示例性地图示为单独结构，但室56可以是从阀体12中延伸出和/或联接到阀体12的单个结构部分。

一个或多个流体阀口20可包括：沿流体通道18定位并且/或者与流体通道18连通的第一气体阀口20a和第二气体阀口20b。这是双隔断阀的设计。在各气体阀口20的内部，气体阀密封构件22可位于流体通道18中并且可位于（例如，同轴地或者）轴线的周围、可围绕轴线旋转、可纵向地和轴向地平移、可旋转地平移、并且/或者择性地在相应的阀口20内部在第一位置（例如，打开或闭合位置）与第二位置（例如，闭合位置或打开位置）之间运动。阀密封构件22的运动可打开并关闭阀口20。

可以想到，阀密封构件22可包括以下的一个或多个：阀盘91、阀杆92、和/或用于抵靠并密封位于流体通道18中的阀座32的阀密封件93（如图14-图17中最佳地示出）、和/或促进密封的其它相似或不相似的部件。可替代地或另外，阀密封构件22可包括闸阀、阀盘在阀座上的阀、球阀、碟阀和/或构造成从闭合位置操作到打开位置并返回到闭合位置的任何其它类型的阀的结构特征和/或部件。阀密封构件22的打开位置可以是允许流体流经各自的气体阀口20（阀密封构件22位于其中）的任意位置，并且闭合位置可以是当阀密封构件22在各自的阀口20处至少形成部分密封，如图7中所示。可通过任何技术来操作阀密封构件22。例如，可通过使用弹簧31来操作阀密封构件22，致动器30实现对抗弹簧31的运动，在一些情况下位置传感器48感测阀密封构件22的位置。

（一个或多个）阀致动器30可以是任何类型的致动器；该致动器构造成在气体阀组件10和/或致动器30的使用寿命期间的多次操作循环的每次循环中，通过启动阀密封构件22来操纵阀密封构件22从闭合位置到打开位置然后返回到闭合位置。在一些情况下，根据需要，阀致动器30可以是电磁线圈致动器（例如，第一阀致动器30a和第二阀致动器30b，如图7中所见）、液压致动器、磁致动器、电动机、气动致动器、和/或其它相似的或不同类型的致动器。在图示的实例中，阀致动器30a、30b可构造成选择性地使阀或阀口20a、20b的阀密封构件22a、22b在闭合位置与打开位置之间运动，闭合位置关闭阀体12的进口14和出口16之间的流体通道18。如上所述，图1-图8的气体阀组件10是气体安全截止阀或双隔断阀的例子。然而，在一些情况下，可以想到，根据需要气体阀组件10可具有单个阀密封构件22a、或者串联或并联的三个或更多的阀密封构件22。

在一些情况下，阀组件10可包括被限定在进口14与出口16之间的特征化端口。该特征化端口可以是任何端口（例如，流体阀口20或者流体通道18可经过其中而行进的其它端口或限制，或者穿过其中可对所流经的流体进行分析）。例如，如果在阀密封构件22的一系列行程中阀口20的流动阻力是已知的，那么一个或多个气体阀口20中的一个可被认为是特征化端口。因此并且在一些情况下，特征化端口可以是具有阀密封构件22的端口20，该端口20构造成处在打开位置和闭合位置。可替代地或另外，特征化端口可以不对应于具有阀密封构件22的气体阀口20。相反，特征化端口可以是穿过其可测量压力降和/或可测定流率的任何结构或特征。

特征化端口可在各种流率下特征化，以识别穿越特征化端口的压力降与经过流体通道18的流率之间的关系。在一些情况下，可用一个或多个压力传感器42、43、44和/或38直接地测量压力降。在其它情况下，可从例如（一个或多个）阀构件的当前位置中推测出压力降。这些只是一些例子。在一些情况下，可将该关系存储于存储器37中，诸如RAM、ROM、EEPROM、其它易失性或非易失性存储器、或者气体阀组件10的任何其它合适的存储器，但这不是所要求的。

在一些情况下，气体阀组件10可包括流动模块28，该模块是用于感测流经流体通道18的流体的一个或多个参数，并且在一些情况下确定与流经流体通道18的流体的气体流率相关的测量值。流动模块28可包括：压力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等其它组件、用于感测、监测和/或分析流经流体通道18的流体的参数的传感器和/或系统，例如可在图9和图10中所见。

可以想到，根据需要，流动模块28可利用任何类型的传感器（诸如压力传感器、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、氧传感器、CO传感器、CO₂传感器、和/或任何其它类型的传感器）来促进对与经过流体通道18的流体的流率相关的测量值的确定。在一个实例中，流动模块28（其在一些情况下可以是阀控制器26的一部分）可构造成监测穿越特征化端口的压差，并且在一些情况下，监测气体阀组件10的一个或多个阀密封构件22的位置。流动模块28可利用从监测中所获得的信息来确定和/或监测通过流体通道18的流体的流率。例如，流动模块28可至少部分地基于与穿越特征化端口的压力降相关的测量值连同在存储器37中的预存储关系来确定与经过流体通道18的气体流率相关的测量值。在一些情况下，可考虑气体阀组件10的一个或多个阀密封构件22的当前位置（例如，阀30%打开、50%打开或75%打开）。

在一些情况下，流动模块28可构造成将通过流体通道18的流体的流率输出至显示器或远程装置。在一些情况下，必要时，流动模块28可维持流经流体通道18的累积气体流量（例如在一个时间段内）。与气体流动相关的测量值可包括但不限于：连接到气体阀组件10的出口16的装置或器具的燃料消耗的测量值。

可以想到，阀控制器或阀控制块26（参见图8-图10）可物理地被固定或联接到阀体12，或者相对于阀体12被固定或联接。阀控制器26可构造成控制和/或监测阀口20的阀密封构件22的位置或状态（例如，打开位置和闭合位置）并且/或者根据需要执行其它功能和分析。在一些情况下，阀控制块26可构造成根据需要基于其自己的意志，响应于来自其它系统（例如，系统水平或者中央建筑物控制）的控制信号、并且/或者响应于与（一个或多个）特征化阀口的上游、中间和/或下游的感测压力相关的所接收测量值、与穿越（一个或多个）特征化阀口的感测压差相关的测量值、与在（一个或多个）特征化阀口的上游、中间和/或下游位置的感测温度相关的测量值、并且/或者响应于其它测量值，而关闭或打开（一个或多个）气体阀构件或（一个或多个）阀密封构件22。

存储器37（其在一些情况下可以是阀控制器26的部分或者与阀控制器26连通）可构造成包含系统设置和与感测压力、感测压差、感测温度和/或其它测量值相关的记录数据。阀控制器26可访问这些设置和该数据，并且在一些情况下将（例如，经过有线或无线通信链路100）数据和/或数据的分析传送至其它系统（例如，系统水平或者中央建筑物控制），如图9和图10中所见。存储器37和/或其它存储器可被编程和/或开发成含有用于影响本文中所描述的构造中的一种或多种的软件。

在一些情况下，阀控制器26可被认为是流动模块28的一部分，流动模块28可被认为是阀控制器26或流动模块28的一部分，并且阀控制器26可被认为是单独的系统或装置。示例性地，阀控制器26可相对于阀体12和一个或多个气体阀口20而联接，其中阀控制器26可构造成控制阀密封构件22在阀口20内部的位置（例如，打开或闭合位置，包括各种打开位置）。在一些情况下，根据需要，阀控制器26可联接到并且/或者与局部传感器连通，所述局部传感器包括但不限于：压力传感器组件24（例如，用于低气体/高气体压力限制功能、阀证明系统测试等）、流量传感器（例如，用于测量气体消耗等）、温度传感器34（例如，监测关键部件（如致动器）或其它部件等的温度）、位置传感器48、耗电量传感器（例如，用于感测致动器或整个系统等的耗电量）、气体传感器、氧传感器、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，测量打开阀和/或关闭阀的时间量的值）、和/或其它传感器和组件。

阀控制器26可包括一个或多个远程传感器输入或者可与一个或多个远程传感器输入连接，以便接收来自位于阀体12外部的一个或多个远程定位传感器、阀口20和/或阀致动器30的一个或多个感测参数。示例性地，一个或多个远程传感器可包括但不限于以下的一个或多个：压力传感器、流量传感器、温度传感器、位置传感器、耗电量传感器、气体传感器、氧传感器、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/或一个或多个的其它远程传感器。

在图8的示例性实施例中，阀控制器26可构造成监测穿越特征化端口的压差。在一些情况下，阀控制器26可监测穿越流体阀口20的压差并且/或者监测与流体阀口20（例如，第一阀口20a）上游位置压力相关的测量值和/或与流体阀口20（例如，第二阀口20b）下游位置压力相关的测量值。阀控制器26还可构造成监测阀密封构件22在阀口20中的轴向位置（例如，参见图14-图17）。结果，阀控制器26可确定通过特征化端口的流体的流率，其中阀控制器26可至少部分地基于监测的压差和/或监测的上游和下游压力并结合穿越特征化端口的压力降与流率之间的预特征化的关系来确定流率（有时称为流体消耗）。在一些情况下，也可考虑所监测的阀密封构件22的轴向定位，尤其是当阀密封构件22可假设处于在完全闭合位置与完全打开位置之间的一个或多个中间打开位置。当如此提供时，穿越特征化端口的压力降与流率之间的预特征化关系可取决于阀密封构件22的当前轴向定位。

在一些情况下，阀控制器26可包括确定块，该确定块可包括微控制器36等，微控制器36可包括存储器37（诸如非易失性存储器）或者与存储器37连通。可替代地或另外，确定块（例如，微控制器36）可联接到或者可构造在阀控制块或阀控制器26的内部。确定块可构造成存储和/或监测当确定与经过流体通道18的流体流率相关的测量值时可使用的一个或多个参数。确定块（例如，微控制器36）可构造成利用存储于存储器37中的存储和/或监测的参数（例如，穿越特征化端口的压力降与经过流体通道18的流率之间的关系）来帮助确定与经过流体通路或流体通道18的流体流率相关的测量值。

示例性地，确定块（例如，微控制器36）可构造成至少部分地基于存储的和/或监测的测量值来确定和/或监测测量值（例如，根据需要，通过特征化端口的流体的流率或者其它相似或不同的测量值）；所述测量值包括但不限于：与穿越特征化阀口压力降相关的测量值或者（一个或多个）特征化阀口上游和下游位置的与压力相关的其它测量值、流经流体通道18的流体的温度、和/或与阀密封构件22在气体阀口20处的当前位置相关的测量值或者在特征化端口处的开度大小。在一个实例中，确定块（例如，微控制器36）可包括构造成存储阀组件10的打开曲线的非易失性存储器，其中打开曲线可至少部分地将流率特征化为阀密封构件22的感测的轴向位置的函数、和穿越特征化阀口20的感测压差或者其它在与特征化阀口20处或与之相邻（例如，已知上游气动压力减小阀（PRV）的设定点，因为PRV的设定点压力可大体上等于在特征化阀口的进口处的压力）处所确定的压力，并且可便于确定在流体通道18中的瞬时和/或累积流体（例如，燃料）流量和/或与阀组件10流体连通的装置的消耗。

可以想到，确定块（例如，微控制器36）可连续地或不连续地控制、存储和/或监测阀密封构件22在阀口20内部的位置（例如，轴向或旋转位置或者打开/闭合状态或其它位置），监测穿越特征化端口压差，和/或监测特征化端口的上游和/或下游位置的温度。另外，微控制器36可连续地或不连续地确定通过特征化端口的流体的流率，其中微控制器36可构造成将流经特征化端口的流体的瞬时流率、累积流动体积、和/或基于在恒定的时间或者在规定或期望的时间段内（一个或多个）阀密封构件22的位置和确定流率所确定的瞬时或累积（例如，总的）的流体消耗记录于其存储器中或者记录于另一个位置。另外，确定块（例如，微控制器36）可构造成报告瞬时流率、累积流动体积、在给定时间段内的总的或累积流体消耗、和/或其它确定和/或阀组件状态。根据需要，确定块（例如，微控制器36）可将流经特征化端口的流体的瞬时流率、累积流率、总的或累积消耗、和/或其它确定和/或阀组件状态报告给总系统控制器50的系统显示器52（例如，建筑物/工业自动化系统（BAS/IAS）控制器）、装置/系统控制器60的装置显示器62（其中该装置可构造成接收流动流体）、与气体阀组件10相邻的显示器、或者任何其它显示器77、装置、控制器和/或存储器。

在一些情况下，阀控制器26可包括阀致动器30或者与阀致动器30连通；阀致动器30是结合步进电机94或构造成将阀密封构件22定位在阀口20中的其它装置而使用。阀致动器30和/或步进电机94可与阀控制器26的微控制器36连接，并且微控制器36可构造成利用阀致动器30（例如，阀致动器30可构造成实现阀密封构件22在特定位置的锁定（例如，阀致动器30关）或解锁（例如，阀致动器30开））和步进电机94（例如，步进电机94可构造成当它不被锁定在特定位置时调节阀密封构件22的位置）或者仅利用步进电机94来控制、监测和/或记录阀密封构件22在阀口20内部的位置（例如，轴向位置、径向位置等）。可替代地或另外，微控制器36可构造成经由与位置传感器48的连接或者提供其它方式来监测并记录阀密封构件22在阀口20内部的位置。

阀控制器26可包括I/O或通信接口110，利用通信协议将数据传输至可位于远离阀组件10的位置的一个或多个远程装置（例如，包括位于远离阀组件10位置的控制器60、远程显示器77、电子访问工具或钥匙79、和/或其它远程装置的燃烧装置）并且/或者与一个或多个远程装置进行通信联系。通信接口110可以是有线或无线通信接口，其中有线或无线通信接口110可构造成符合预定的通信总线协议或其它通信协议。有线连接可以是低电压（例如24V、5V、3V等），这可减少与低压布线系统相关的某些问题。示例性地，采用预定的通信总线协议或其它通信协议的通信接口110可构造成将一种或多种阀状态、与阀状态相关的一个或多个测量值、与经过流体通道18的流体流量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/或传送至位于阀组件10相邻位置或远离阀组件10的装置。

在监测由与阀组件连接的传感器所感测的参数的一个示例性的实例中，阀控制器26的微控制器36可连续地或不连续地通过阀致动器30和步进电机94来监测并记录阀密封构件22在阀口20内部的位置（例如，轴向位置、径向位置等），并且微控制器36可表示阀密封构件22在端口20内部的感测和/或监测的位置作为阀密封构件22的规定位置。阀密封构件22的规定位置可以是在此处阀密封构件22已被定位和/或将被定位的位置，而由位置传感器系统48所感测的阀密封构件22的位置可被认为是阀密封构件22在阀口20内部的实际位置。

在该实例中，阀控制器26可构造成执行电子操作循环计数或者可包括电子计数器，该电子计数器构造成在例如气体阀组件10的使用寿命期间或者在一些其它时间段期间对阀密封构件22的各操作阀循环进行计数。在一些情况下，阀控制器26的微处理器36可构造成监测阀口20的操作循环的总数（例如，燃料阀密封构件22从闭合位置操作到打开位置并且返回到闭合位置的次数）及与其相关的测量值。在一些情况下，微处理器36可将这种数据存储于非易失性存储器中，诸如存储器37，有时以防擅动方式，以便记录保持和/或其它目的。微处理器36可以以一种或多种若干不同方式来监测阀密封构件22的循环次数。例如，微处理器36可通过监测给第一主阀开关72和/或第二主阀开关74供电的次数来监测阀密封构件22的循环次数，其中可将一个或多个控制信号提供至（一个或多个）燃料阀致动器30，该（一个或多个）燃料阀致动器30控制何时（一个或多个）燃料阀致动器30选择性地使（一个或多个）阀密封构件22运动（例如，打开或关闭）的，微处理器36可监测一个或多个控制信号。

在一些情况下，阀控制器26可通过接收直接地来自位于远离阀组件10的位置的装置的信号而监测主阀开关72、74，主阀开关72、74可位于阀组件10上（例如，参见图11-12）。开关（（主阀开关72、74和安全开关70（下述））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可包括有时与通信接口110（下述的）分开的电端口，该电端口是用于接收来自位于远离阀组件10位置的装置的一个或多个控制信号。经由电端口所接收的一个或多个控制信号可包括但不限于：第一阀口20a控制信号，至少部分地可通过第一阀致动器30a来控制第一阀密封构件22a的位置；和第二阀口20b控制信号，至少部分地可通过第二阀致动器30b来控制第二阀密封构件22b的位置。

作为监测控制信号的替代，或者另外，微处理器36可通过监测来自位置传感器48的数据而监测阀密封构件22的循环次数。例如，阀控制器26的微处理器36可监测位置传感器48并且记录阀密封构件22在处在闭合位置之后处在打开位置的次数和/或阀密封构件22在处在打开位置之后处在闭合位置的次数和/或阀密封构件从闭合位置操作到打开位置并返回到闭合位置的次数。这些只是一些例子。此外，如果阀控制器26正在操作阀密封构件22，那么阀控制器26可通过对被发送至阀致动器30和/或步进电机94的其自身的控制信号进行计数，而监测操作循环的次数。

非易失性存储器（其可保留和/或存储操作阀循环的次数）直接地位于阀体12上或者被阀体12封装（例如，在微控制器36的存储器上或内部）并且/或者可由阀控制器26访问。阀循环数据的这种存储、放置和/或包装可允许在不丢失阀循环数据的情况下对整体系统（例如，装置控制60等）中的部件进行更换。在一个示例性的情况下，阀循环数据可被可靠地存储，因此可不被擅动。例如，可将阀循环存储于阀控制器26的存储器37中（例如，非易失性存储器或其它存储器），并且阀循环数据和/或其它阀组件10的数据可以是受保护的口令。

阀组件10的微控制器36可构造成对阀密封构件22的操作循环的总数的计数与操作循环的阈值次数进行比较。在其中（一个或多个）阀密封构件22t的操作循环的计数接近、达到或超过阈值循环次数的情况下，微控制器36可启动报警和/或请求限制条67中的开关69打开并因此除去或切断对阀开关72、74和（一个或多个）燃料阀致动器30的功率供给。可替代地或另外，微控制器36可发送信号以启动报警并且/或者将系统置于安全锁定，或者根据需要微控制器36可构造成采取其它措施。示例性地，微控制器36可构造成在操作循环的总数达到和/或超过操作循环的阈值次数之后，防止（一个或多个）燃料阀致动器30允许（一个或多个）密封构件22打开。在一些情况下，阈值循环次数可与阀组件10被额定的循环次数（例如，在预计会发生故障前的最大循环次数等）相关或者与任何其它基准值相关。另外，微控制器36可构造成基于对捕获的操作循环数据的分析来执行其它诊断，其中根据需要，其它诊断可包括循环次数、循环的持续时间、和相似的或不同的诊断。

除了通信接口110构造成将信息输出至位于与阀组件10相邻位置或远离阀组件的装置以外，通信接口110还可构造成接收来自远程装置或者位于相邻位置的装置的一个或多个输入。示例性的输入可包括但不限于：对阀状态、用户设置、系统设置、阀命令、和/或其它相似或不相似输入中的一个或多个的接受的确认。

在一些情况下，阀控制器26可经由I/O接口或通信接口110与远程定位的输出块46进行通信联系，其中输出块46可显示并且/或者输出与经过流体通道18的流体流率相关的所确定的测量值，有时连同从阀控制器26中发送出的其它数据、信息和控制（参见例如图9和图10）。输出块46可包括显示器和/或其它远程系统，并且微控制器36可构造成将测量值发送至装置控制系统60或者建筑物自动化系统或者输出块46的总系统控制器50以便进一步的监测和/或分析。如上所述，I/O接口可包括在阀控制器26（例如，微控制器36）与输出块46系统（例如，建筑物自动化系统或者总系统控制器50、燃烧装置管理系统60、手持装置、膝上型计算机、智能手机等）之间的有线和/或无线接口，其中与阀控制器26之间的连接可以是或者可以不是通信链路100（例如，通信链路100可以是但无需是一条和仅有的一条通信链路）。

在一个示例性的操作中，阀控制器26可应用于用于在阀组件10与燃烧装置控制器60之间传送信息的方法，其中燃烧装置控制器60可与燃烧装置（例如，与阀组件10分离并且有可能远离阀组件10的装置）连接，阀组件10可为该装置控制燃料的流量。该操作可包括用一个或多个传感器（例如，压力传感器组件24）来感测在阀组件10的流体通道18内部的一个或多个感测参数。可将感测参数存储于阀控制器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可基于一个或多个感测参数来确定一种或多种阀状态（例如，安装事件状态或者其它阀状态）。例如，阀控制器26可对一个或多个感测参数相关的一个或多个值（如下面进一步的描述）与阈值参数进行比较，以确定一种或多种阀状态。如果已确定了一种或多种阀状态，那么阀控制器26可构造成将可与一个或多个所确定阀状态相关的信息从阀组件10经由连接到通信接口110的通信链路或主线100发送至燃烧装置控制器60（或其它控制器或装置）。

在一个实例中，当接收到一个或多个所确定的阀状态（诸如安全事件状态）时，燃烧装置控制器60（或其它控制器或装置）可构造成打开安全开关70，从而将将输送给联接到一个或多个阀致动器30的阀控制信号的功率切断，由此自动地关闭一个或多个阀口20（例如，关闭（一个或多个）阀口20的（一个或多个）阀密封构件22）。在一些情况下，可通过燃烧装置控制器60中的算法来控制安全开关70，其中该算法的输出受到经由通信链路100所传送信息的影响。此外或可替代地，其它反馈信号会影响该算法的输出，其中其它反馈信号可以经由或可以不经由通信链路100传送并且可以来自于或可以不来自于阀组件10。

在其它示例性的操作中，可将低气体压力/高气体压力事件从阀控制器26报告给燃烧装置控制器60。响应于接收到所报告的低气体压力/高气体压力事件，燃烧装置控制器60可构造成打开安全开关70。此外，在其中在燃烧装置点燃之前关闭事件的证明被报告给燃烧置控制器60的情况下，可以不开始点燃顺序。在其中不执行阀证明系统（VPS）顺序测试的某些其它情况下，燃烧装置控制器60可利用VPS顺序测试的报告结果来进行评估。例如，如果在VPS测试的评估中确定该阀是泄漏的，那么装置控制器60可以被编程打开安全开关70，以便启动安全锁定、启动告警，并且/或者采用任何其它相似的或不相似的措施。

在其它情况下，可将阀组件10用作控制阀，并且在这种情况下阀控制器26可将是阀位置的指示的信号发送至燃烧装置控制器60，因此燃烧装置控制器60可作出响应。这些其它情况例如可应用于平行定位的系统用途、低火开关用途、辅助开关用途等。此外，可以想到，在本公开的精神内，阀控制器26可以其它相似的和不相似的方式与远程装置相互作用。

可将压力块或压力传感器组件24包括在流动模块28中，如图9和图10中所见，并且/或者压力传感器组件24可至少部分地与流动模块28分离。压力传感器组件24可构造成连续地或者不连续地感测压力或者与特征化端口的上游和/或下游的和/或沿流体通道18的其它部分的压力相关的测量值。此外或可替代地，尽管压力传感器组件24可包括用于测量经过流体通道18的流体流量的质量流量计或体积流量计，但已设想出这种计量仪表会是更加昂贵的且难以放置在阀组件10的内部或外部；因此，有用的相对较低成本的替代的和/或其它的解决方案可包括将压力传感器38、42、43、44和/或其它压力传感器放置在阀组件10的阀体12的内部、周围和/或并入其中，以便测量经过流体通道18的流体流量、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测量值。压力传感器38、42、43、44可包括任何类型的压力传感器元件。例如，（一个或多个）压力传感器元件可以是MEMS（微型机电系统）压力传感器元件或者其它相似的或不同的压力传感器元件（诸如绝对压力感测元件、仪表压力感测元件、或者根据需要其它压力感测元件）。示范性的感测元件可包括但不限于美国专利7,503,221、7,493,822、7,216,547、7,082,835、6,923,069、6,877,380和美国专利申请公开2010/0180688、2010/0064818、2010/00184324、2007/0095144和2003/0167851中所描述的，所有这些的内容以参考的方式并入本文中。

在一些情况下，压力传感器组件24可包括压差传感器38，该压差传感器38用于测量穿越特征化阀口20、或者穿越不同特征化端口的压差降，如图9中所见。包括压差传感器38的压力传感器组件24可同时暴露于在特征化阀口上游位置的第一压力38a和在特征化阀口下游位置的第二压力38b。压差传感器38可将与感测的压差相关的测量值发送至阀控制器26的微控制器36，如图9的图中可见。微控制器36可构造成利用由压差传感器38所感测的压差测量值来监测穿越特征化端口的压差。

可替代地或者另外，示例性的压力传感器组件24可包括在特征化阀口上游位置的一个或多个第一压力传感器42和在特征化阀口的下游位置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可与流体通道18流体连通并且可构造成感测分别与特征化阀口上游压力和下游压力相关的一个或多个测量值，如图10中所见。在第二阀口（例如，第二阀口20b）可位于第一特征化阀口（例如，第一阀口20a）的下游位置并且在第一阀口与第二阀口之间形成中间空间19的情况下，压力传感器组件24可包括与中间空间19流体连通的一个或多个第三压力传感器44，这些传感器44可感测与中间空间19中的压力相关的一个或多个测量值。在使用两个特征化端口的情况下，第一压力传感器42可位于特征化端口的上游位置，第二压力传感器43可位于特征化端口的下游位置，第三压力传感器44可位于第一特征化端口的下游位置和第二特征化的端口的上游位置，但这不是所要求的（例如，第一和第二压力传感器42、43可用于估计穿越阀的压力降）。此外或可替代地，一个或多个压差传感器38可用于估计穿越第一特征化端口和/或第二特征化端口的压力降。还可以想到，阀口20可以不是特征化端口。

压力传感器42、43、44可构造成将（一个或多个）感测的测量值的每一个直接发送至微控制器36。微控制器36可构造成将感测的测量值和/或相关信息保存到存储器37（例如，非易失性存储器或其它存储器），并且可对所接收的感测的测量值进行一次或多次分析。例如，微控制器36（其可以是流动模块28和/或阀控制器26的一部分）可至少部分地基于与特征化端口的上游压力相关的所接收的感测测量值和与特征化端口的下游压力相关的所接收的感测的测量值来确定与经过流体通路的流体流率相关的测量值。

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可包括位于第一阀口20a上游位置或者位于进口14下游位置的第一压力传感器42，如图11中所见。另外或可替代地，压力传感器组件24可包括位于第二阀口20b下游位置或者位于出口16上游位置的第二压力传感器43。阀组件10还可包括位于第一阀口20a下游位置和第二阀口20b上游位置的一个或多个第三压力传感器44。压力传感器42、43、44可构造成感测压力和/或与流体通道18中的压力相关的测量值，并且将所感测的测量值传送至阀控制器26，该阀控制器26物理地联接到阀体12或者位于阀体12的内部。在多个压力传感器42、43、44存在于沿流体通道18的一个或多个位置（例如，阀口20的上游位置、阀口20的中间位置、阀口20的下游位置等）的情况下，多个压力传感器中的至少一个可构造成感测压力子范围中的压力，该压力子范围不同于此位置的多个压力传感器中的至少另一个可构造成感测的压力的子范围，但这不是所要求的。在一些情况下并且如图8中所示，可将各种压力传感器直接地安装到相应的电路板上，因此当把电路板安装到阀体12时，压力传感器与阀体12中的相应的流体端口流体连通。

在一些情况下，压力传感器38、42、43、44在阀组件10内部的这种布置，连同阀控制器26与压力传感器38、42、43、44之间的连接可用于模仿高气体压力（HGP）和低气体压力（LGP）开关的功能，高气体压力（HGP）和低气体压力（LGP）开关通常需要延伸进入阀体12和从阀体12中延伸出并且/或者附接到阀体12的导线和其它壳体。当阀组件10的电子器件和元件构造成模仿LGP/HGP开关时，可至少部分地避免、排除或简化气体阀线路连接和相互作用。在一些情况下，阀控制器26和压力传感器38、42、43、44的这种构造可减少手动操作（例如，手动调节机械弹簧、或者常规气体压力（HGP）和低气体压力（LGP）开关的其它装置），并且使与阀组件10的电子器件更精确的配合成为可能。

在一些情况下，压力传感器组件24可包括与微控制器36连接的一个或多个绝对压力传感器54。绝对压力传感器54可感测与气体阀组件10相邻的大气压力，并且可构造成将与所感测的大气压力相关的数据传送并传输至微控制器36。当附接的装置确定流经特征化端口的流体的流率和/或燃料消耗的估计时和/或当确定阈值时，微控制器36可考虑来自绝对压力传感器54的大气压力。可将其它传感器包括在阀组件10中，例如一种其它类型的传感器可以是大气压力传感器。

如上所述，阀组件10及其流动模块28可包括（一个或多个）温度传感器34，如图9-图11中所见。温度传感器34可位于阀体12的内部从而至少部分地暴露于流体通道18并且构造成感测流经流体通道18的流体（例如，气体或液体）的温度和/或在流体通道18中的任何其它温度。温度传感器34可具有第一温度传感器34a，该第一温度传感器34a至少部分地暴露于在特征化阀口的上游位置的流体通道18，并且/或者第二温度传感器34b至少部分地暴露于在特征化阀口下游位置的流体通道18，如图9和图10中所见。在存在第一阀口和第二阀口（例如，阀口20a、20b）的情况下，必要时，可存在与在第一与第二特征化阀口之间的中间空间19流体连通的第三温度传感器34c。流动模块28可将所感测的温度用于例如补偿、校正或修改与例如流经流体通道18的流体的流体流率相关的所确定的测量值（例如，流体的密度），这可有助于提高流率计算的精度。在操作中，温度传感器34（例如，任何的或所有的温度传感器34a、34b、34c）可将感测的温度测量值直接地或间接地传送至阀控制器26和/或阀控制器26的存储器37（例如，非易失性存储器或者其它存储器）（例如，在微控制器36中的存储器或者在另一位置中的存储器）和/或流动模块28。根据需要，阀控制器26可相应地利用所感测的温度来帮助提高通过特征化端口的所确定流体流率的精度并且/或者提高计算的流体和/或燃料消耗量的精度，并且将通过特征化端口的流体的计算流率和/或计算的流体和/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。此外或可替代地，在一些情况下，压力传感器38、42、43、44可利用内置式温度传感器，其用于在操作温度范围内从内部补偿压力传感器。在这种情况下，可在访问压力传感器输出（例如，数字通信总线）处或者在另一位置处访问温度读数。

阀组件10的流动模块28还可包括位置传感器系统，该系统可构造成连续地或不连续地感测在流体阀口20内部或周围的阀密封构件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，位置传感器系统可包括多于一个的位置传感器48，使得各位置传感器48可监测阀的总行程的子范围。此外，位置传感器系统可用作关闭开关系统的证明。位置传感器系统的（一个或多个）位置传感器48可位于阀体12中或者位于阀口20的周围。例如，在一些情况下，（一个或多个）位置传感器48可与流体通道18流体隔离（例如，通过阀体12与流体通道18流体隔离），并且与轴线径向地间隔，（一个或多个）阀密封构件22可在该轴线上在闭合位置与打开位置之间轴向地和/或旋转地平移，如图14-图17中所见。

示例性的气体阀组件10可包括第一阀口20a和第二阀口20b（参见图7）、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可以是单独的装置或者可共用外壳和/或其它部件。在此示例性的情况下，第一位置传感器48a可与流体通道18流体隔离并且与第一阀口20a的第一轴线径向地间隔，第二位置传感器48b可与流体通道18流体隔离并且与第二阀口20b的第二轴线（参见图14-图17）径向地分离。

如上所述，位置传感器48可构造成检测与阀密封构件22是否处在打开位置或闭合位置相关的测量值和/或与在流体阀口20内部的中间位置的阀密封构件22相关的测量值。在一个实例中，（一个或多个）位置传感器48可构造成提供用于（一个或多个）阀口20（例如，第一阀口20a和/或第二阀口20b）的（一个或多个）传感器的关闭证明（POC）。

在（一个或多个）阀密封构件22具有在（一个或多个）阀口20内部的（例如，旋转地和/或轴向地）行进范围的情况下，（一个或多个）位置传感器48可构造成感测（一个或多个）阀密封构件22沿（一个或多个）阀密封构件22的行进范围中的任何位置的当前位置。然后，位置传感器48可将与阀密封构件22的位置相关的测量值的感测定位数据发送至（例如，经过电子或其它通信）阀控制器26和/或流动模块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可构造成经由位置传感器系统48监测阀密封构件22在阀口20内部的轴向位置。

在一些情况下，阀控制器26可包括电子电路板并且/或者有线或无线通信链路100可便于（一个或多个）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可构造成还经由通信线路（例如，通信链路100）将定位信息传送至远程装置并且/或者将阀密封构件22的定位数据显示于附接到阀组件10和/或远程装置的一个或多个显示器76上，如图13中所见。阀控制器26可以用（一个或多个）显示器76上的或包括（一个或多个）显示器76的一个或多个视觉指示物来表示阀密封构件22的闭合位置或打开位置或者阀密封构件22的打开程度（例如，10%、20%、30%等），如图13中所见，诸如用作阀状态和/或阀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、与用户相互作用或者将信息显示给用户的其它用户界面和/或任何其它显示器。

在一些情况下，位置传感器系统可包括具有一个或多个开关信号路径66及一个或多个控制输入68（例如，第一控制输入68a和第二控制输入68b）的一个或多个开关64（例如，第一开关64a和第二开关64b，其中开关64可以是或者可以包括继电器或者其它开关类型，诸如FET、TRIACS等），如图13中所见。示例性地，一个开关64可用于多个位置传感器48，或者根据需要多于一个的开关64可用于多个位置传感器（例如，以1-1的方式或者其它方式）。根据需要，控制输入68可将切换的信号路径66的状态设定为第一状态或第二状态或者另一状态。如图13中所示，阀控制器26可联接到（一个或多个）位置传感器48并且可控制开关64的输入68，其中阀控制器26和位置传感器48两者可以与流体通道18流体隔离。在一些情况下，阀控制器26可构造成当第一位置传感器48a感测到第一阀口20a不是闭合的或者第一阀密封构件22a不处在闭合位置时将开关信号路径66的状态设定为第一状态，并且当位置传感器48感测到第一阀口20a是闭合的或者第一阀密封构件22a处在闭合位置时设定为第二状态。类似地，阀控制器26可构造成当第二传感器48b感测到第二阀口20b不是闭合的或者第二阀密封构件22b不处在闭合位置时将开关信号路径66的状态设定为第一状态，并且当位置传感器48感测到第二阀口20b是闭合的或者第二阀密封构件22b处在闭合位置时设定为第二状态。可替代地，阀控制器26可构造成当第一和第二传感器阀口20a、20b中的至少一个不是闭合的或者至少一个第一和第二阀密封构件22a、22b不处在闭合位置时将开关信号路径66的状态设定为第一状态，并且当位置传感器48感测到第一和第二阀口20a、20b两者是闭合的或者第一和第二阀密封构件22a、22b两者处在闭合位置时设定为第二状态。根据需要，可将相似或相同的或不同的步骤应用于各位置开关64和控制输入68。

示例性地，（一个或多个）阀密封构件22可包括传感器元件80，（一个或多个）位置传感器48可包括一个或多个换能器或现场传感器82。例如，（一个或多个）阀密封构件22可包括传感器元件80（例如，当使用现场传感器82时的磁体、当使用线性可变差动变压器（LVDT）84时的铁心、或者其它感测元件、和/或相似的或不相似的指示物），该传感器元件80相对于（一个或多个）阀密封构件22被固定并且能够与（一个或多个）阀密封构件22一起平移。（一个或多个）位置传感器48可包括一个或多个现场传感器82（例如，磁场传感器、LVDT84、霍尔效应传感器或者其它相似或不相似的传感器），如图14-图15中所见。现场传感器82可位于阀体12的内部或者可位于阀体12的外部，并且与（一个或多个）阀口20和/或（一个或多个）阀密封构件22的纵向轴线径向地分离。（一个或多个）位置传感器48可位于流体通道18的完全外部。流体通道18的完全外部的含义可包括所有位置传感器48以及连接到在流体通道18外部的（一个或多个）位置传感器48的所有电子器件（例如，导线、电路板）。在（一个或多个）位置传感器48包括LVDT的情况下，LVDT可位于同轴地位于阀密封构件22的周围并且与（一个或多个）阀密封构件22径向地间隔，如图15中所示，并且/或者LVDT的轴线可与阀密封构件22径向地间隔并且平行于阀密封构件22。

在一些情况下，也可将应变仪86，如图16中所示，或者将其它电化学传感器应用于通过感测由与阀密封构件22相连的弹簧31所施加的应变水平来感测阀密封构件22从流体通道18外部进入在流体通道18内部的位置。可替代地或另外，（一个或多个）阀密封构件22可包括一个或多个视觉指示器88（例如，光发射器或者其它视觉指示器），并且（一个或多个）位置传感器48可包括一个或多个光学传感器90，如图17中所见，其中视觉指示器可以是构造成用光学传感器经过用O型圈或密封件89所密封的透明的窗口87或者经过其它构造观察的任何指示物，使得光学传感器90可至少确定（一个或多个）阀密封构件22是否处在闭合或打开位置。在使用视觉位置指示物88的情况下并且在一些情况下，用户能够视觉地确定（一个或多个）阀密封构件22何时不处在闭合位置。

正如可从本公开中所推测的，在一些情况下，位置传感器48可通过检测阀密封构件22和/或任选地阀杆92等在具有阀体12的阀组件10内部的位置而操作，其中阀密封构件22可以在阀口20内部沿平移轴线或纵向轴线“A”相对于阀体12的阀口20而平移。在一些情况下，传感器元件80（其相对于阀密封构件22被固定）可位于阀体12的内部，并且可任选地与流体通道18流体连通；然而，位置传感器48可与流体通道18隔离和/或位于阀体12的外部。在一个示例性的实施例中，阀密封构件22可位于在阀口20的内部沿平移轴线A的第一位置。可利用位置传感器48通过用位置传感器48感测相对于阀密封构件22被固定的传感器元件80的位置来感测阀密封构件22的第一位置。然后，位置传感器48可自动地或者当被请求时并且/或者连续或不连续地，将阀密封构件22的感测位置和/或打开或闭合状态发送至阀控制器26。

可以想到，阀控制器26可电子地校准阀密封构件22和/或阀杆92的闭合位置。当阀密封构件22和/或阀杆92处在已知的闭合位置（例如，在阀组件10的安装期间）时，这种校准可存储阀密封构件22和/或阀杆92的位置。在随后的操作期间，可对阀密封构件22和/或阀杆92的位置与存储的位置进行比较，以确定阀密封构件22和/或阀杆92是否处在闭合位置。根据需要，可将相似的方法用于电子地校准阀密封构件22和/或阀杆92（例如完全打开位置、或者一些中间位置）的其它位置。

如上所述，阀控制器26可构造成基于与流体通道18连接的一个或多个传感器（例如，压力传感器等）所感测的流体通道18的一个或多个诊断参数来确定一种或多种阀状态和/或与阀相关的事件。可由阀控制器26确定诊断参数并将诊断参数存储于存储器37（例如，非易失性存储器）或者可由阀控制器26所访问的其它存储器中。根据需要，诊断参数可包括但不限于：操作循环的总数、燃料使用参数、一个或多个故障历史参数、一个或多个用户或工厂或者其它设置参数、自我诊断检查参数、累积的重复定位、气体压力、温度压力、阀证明系统中的泄漏水平检测、故障参数、和/或其它相似或不相似的参数。可由阀控制器26或一个或多个远程装置来确定被传送的（一个或多个）阀状态或者与（一个或多个）阀状态相关的（一个或多个）测量值。示例性的阀状态及与阀状态相关的测量值可包括但不限于：高燃料压力状态、低燃料压力状态、阀关闭状态、阀泄漏状态、安全事件状态、和/或其它相似或不相似的阀状态和/或输出。

阀控制器26可基于一个或多个感测参数（例如，感测的诊断参数）并通过对和一个或多个感测参数相关的值（例如，和局部传感器的感测参数相关的值和/或和来自一个或多个远程定位的传感器的感测参数相关的值）与阈值进行比较，而确定一种或多种阀状态。和一个或多个感测参数相关的值可包括：感测参数的值和/或从感测参数的值中的一个或多个推导、计算和/或确定的值。在一些示例性的情况下，与一个或多个感测参数相关的值可包括通过对一个或多个感测参数的一个或多个值进行数学处理所得出的值。在一个实例中，可将一个或多个感测参数的一个或多个值插入方程式中，并且在插入一个或多个值后的该方程式的结果可以是与一个或多个感测参数相关的值。示例性地，可对一个或多个感测参数的值进行处理以便来自多个感器的输出（例如，值）合并、将随时间推移来自一个或多个传感器的输出合并、对随时间推移来自一个或多个传感器的输出进行过滤以减少噪音、减小偏移误差、减小增益误差、将值转换成不同的单位、并且/或者以一种或多种其它方式对感测参数的值进行处理。

在一些情况下，存储器37可存储可经过用户界面73或其它机构进行选择的两个或更多个可选择选项，其中各可选择选项识别用于一个或多个阈值的相应的阈值。存储于存储器37中的阈值可包括一个或多个可调节阈值和/或一个或多个固定阈值，其中可调节阈值可由在现场的用户进行调节，固定阈值不可由在现场的用户进行调节。

在一些情况下，如图11中所示，阀组件10的用户界面73（例如，显示器52、显示器62、显示器76和/或一个或多个其它显示器77）或者与阀组件10连接的用户界面73可构造成接收存储于存储器37或与阀组件10连通的其它存储器中的两个或更多个可选择选项的来自用户的选择，并且/或者接收、接受并保存与感测参数相关的阈值。在对两个或更多个可选择选项进行选择的一个实例中，用户可从阀控制器26的菜单和软件（例如，存储在存储器37或者与阀控制器连通的其它存储器）中选择安全标准选项，可识别与感测参数有关的所选择的可选择选项相关的阈值。一旦通过用户界面选择了可选择选项中的一个或多个和/或接受了一个或多个阈值，当对与一个或多个感测参数相关的值与一个或多个阈值进行比较以确定一种或多种阀状态时，阀控制器26可使用对应于所选择的（一个或多个）可选择选项的一个或多个阈值。

在一些情况下，存储于存储器37或其它存储器中的两个或更多个可选择选项的每个选项可对应于可由用户选择的不同安全标准。存储于存储器37或其它存储器中的可选择选项中的每个选项或者一个或多个选项可以是安全机构的安全标准、地区性安全标准、国家安全标准、或者任何其它安全标准。

用户界面73可包括或者可以是具有触摸屏、键区、可选择按钮、生物识别扫描器、和/或便于双向通信的其它特征的显示器；其中该显示器可相对于阀体12被机械固定，可以是用导线连接到阀控制器26或阀控制器26的微控制器36的显示器，可以是可运动计算装置，可以是个人计算机、和/或其任意组合。如上所述，用户界面73可构造成接收对可选择选项（例如，存储于阀组件10的存储器或其它存储器中的选项）的选择并且/或者以一种方式或其它方式接收来自用户的输入。示例性地，用户界面73可接收和/或接受输入，诸如可选择选项的选择；当对感测参数与阈值进行比较时所使用的控制器26的阈值；在允许用户选择一个或多个可选选项、访问阀组件的数据、和/或输入一个或多个参数相关的输入之前所要求的口令；生物识别信息（例如，用户的视网膜图案、指纹等）、和/或其它输入。

正如在阀组件10的一些实施例中，安全标准会要求对使用燃料安全截止阀的系统中部件的设置加以保护，以防止在现场的擅动和/或偶然变化。具有会需要防止擅动和/或偶然变化的设置的部件的部分包括但不限于：闭合接触的证明、低和高气体压力开关、阀证明开关、打开和/或关闭曲线、燃料/空气比、可调整的输出压力传感器、循环计数器、和/或其它部件。一些防擅动机构可包括防擅动罩和/或盖，连同锁具或者其它机械工具。这些防擅动机构可需要特殊的工具对使用安全截止阀的系统进行现场调节因此由于空间约束、缺乏照明、和其它考虑因素因而会难以相互作用。另外，当使用防机械擅动机构时，会难以跟踪/记录对系统的改变，并且从远程位置建立系统设置会变得不可能。

在一些情况下，如果用电子机构更换或代替所有的机械式系统调节机构（例如，定位螺钉、电位差计、或其它机械可调节机构），则可排除所有或大体上所有的防擅动机械方式。通过使用双向用户界面73（例如，接受输入并提供输出的用户界面），可避免使用防机械擅动机构。相反，用户可经过用户界面73或者其它电子访问机构输入口令或者提供其它识别授权（例如，生物识别、感测元件钥匙/工具等），以便获得对存储在阀体12的电子器件中数据和/或设置的访问。

当系统的系统设置和/或数据是电子保护口令或者以其它电子方式加以保护时，可利用与阀组件10连通的用户界面73（例如，局部显示器或远程显示器）来输入口令并且访问系统设置和/或数据。如上所述，示例性的用户界面可以是以下的一个或多个：控制器上的显示器76、系统显示器52、装置显示器62、和/或其它显示器77（例如，远程显示器，如可移动装置或个人计算机）。用户界面73可经由带有线或无线通信链路100的通信接口110与阀组件10进行通信联系，一旦口令被输入，便可访问系统数据并且/或者可将用户界面73上执行系统设置。

在一些情况下，除了使用口令或者作为使用口令的替代，可利用电子访问工具或钥匙79（例如，具有RFID标志的工具或钥匙、感测元件、或者其它近场通信（NFC）技术）或者阀组件10上的按钮（例如，用于离开锁定模式的复位按钮或其它按钮）来访问阀组件系统设置。可由阀组件来感测电子工具或钥匙79，并且持有或具有被感测的电子工具或钥匙79的人可被授权对组件10的系统设置进行现场调节和/或查看组件10的数据。

在一些情况下，可将阀组件10上的按钮和/或电子访问工具或钥匙79用作接近认证工具并结合口令而通过在输入口令的时间要求用户物理地接近阀组件10而对试图获得对阀组件10的系统设置和/或数据的访问的用户进行进一步认证。在一个实例中，会要求用户在输入口令之前、期间和/或之后（例如，在相对于输入口令的时间窗期间）按下阀组件10上的按钮或者将电子访问工具或钥匙79放置在与阀组件10相邻的位置。口令和接近认证工具的这种应用可便于防止如果口令被盗泄漏和/或被破坏、通信链路100已被砍断和/或被破坏、和/或在当未授权用户试图访问阀组件10的系统和/或数据时的其它情况下，未被授权用户访问阀组件10的系统设置和/或数据。

为了提高防擅动性和/或防止设置中的偶然变化，阀控制器26或者阀或装置系统的其它部分可使在用户登录之后不活动预定量时间之后和/或在用户登录之后预定量的时间之后调节设置和/或查看数据的能力无效。在一个实例中，阀控制器26可在一（1）分钟后、在二（2）分钟后、在三（3）分钟后或者其它时间段的登录用户不活动之后并且/或者在十（10）分钟、二十（20）分钟、三十（30）分钟后或者在用户最后一次登录的其它时间段之后使调节设置和/或查看阀数据的能力无效。另外或可替代地，阀控制器26可在预定数量的访问尝试失败（例如，预定数量的错误口令输入）之后使调整设置的能力无效。当利用电子访问工具或钥匙79登录阀控制器26以查看/改变设置和/或查看数据时，当电子访问工具或钥匙79与阀组件10分离达预定距离（例如，五（5）英寸、十（10）英寸、二十（20）英寸、一百（100）英寸等）时可使调整设置和/或查看数据的能力无效。

用户界面和/或阀组件10可对阀组件10设置和/或数据的所有访问作出时间标记，以及在准许访问后记录部分或全部的操作。可将这种记录的时间标记和所执行的操作存储于阀控制器26的存储器37（例如，非易失性存储器或其它存储器）中。在一些情况下，可向管理员或管理员账号通知所有的阀组件系统改变，其中管理员或管理员账号在经由通信链路连接到阀组件10的阀控制器26的远程显示器或其它用户界面上接收通知。

在一些情况下，使用口令和/或电子访问工具或钥匙79访问阀控制器26的用户可基于与所使用口令和/或电子访问工具或钥匙79相关的特征而具有不同水平的授权。这种授权水平可划定哪位用户被允许调节哪个设置和/或查看哪个数据。例如，可允许处于第一水平的用户在预定的极限集合内调整值，处在第二水平的用户可在预定的极限集合内调整值并且也可具有授权来修改预定的极限集合。在一些情况下，用户的口令指示阀控制器26授权用户哪种水平的访问。

阀控制器26可构造成响应于确定一个或多个感测参数达到和/或超过一个或多个阈值（例如，与由用户选择的选项有关的由用户所输入的阈值、和/或一个或多个其它阈值）而提供报警。另外或可替代地，阀控制器26可构造成响应于识别在随时间推移的多个感测参数（例如，预定的时间、在过程中由用户选择的时间等）中识别的趋势而提供报警。例如，如果阀控制器26确定预计会发生故障或者阀将出错，那么阀控制器可向用户发出报警。该报警可表示阀组件仍然可以安全地操作但将需要立即进行维修或更换。在一些情况下，阀控制器26可预测阀组件预期的剩余寿命，并且可将所预测的剩余寿命报告给用户。

在一些情况下，阀控制器26如果识别两个感测参数各自达到和/或超过相应的子阈值（例如，子阈值可小于阈值）则可提供报警。例如，如果发现用于启动阀控制器的耗电量超过第一子阈值并且发现用于使阀在打开位置与闭合位置之间运动的时间超过第二子阈值，那么阀控制器26可提供报警。该报警可表示阀组件仍然可以安全地运行但将需立即进行维修或更换。在一些情况下，将两个或更多个感测参数加以组合（例如利用函数、方程式等）以提供组合参数。可确定该组合参数是否达到和/或超过一个或多个阈值或子阈值。在一个实例中，高温常常会缩短电气部件和/或机械部件的寿命。因此，可将随时间推移的感测温度与阀组件的总运行时间合并而提供温度使用寿命参数。如果温度使用寿命参数达到和/或超过温度使用寿命阈值或子阈值，阀控制器26则会发出报警。在一些情况下，阀控制器26可基于温度使用寿命参数来预测阀组件的预期剩余寿命。但这些只是一些例子。

可响应于接收警告信号（例如，来自阀控制器26的微控制器36的警告信号）而经过用户界面73提供报警。在显示报警的一个实例中，当显示警告信号、报警灯、报警的描述、与报警相关的参数、与导致问题的报警的提示、响应于报警所采取的步骤、和/或与报警相关的其它测量值时，用户界面可显示警告信号的提示的根本原因。

在一些情况下，阀控制器26可构造成响应于确定一个或多个感测的参数接近、达到和/或超过阈值中的一个或多个，而提供单个水平的报警或者递增水平的报警。当阀控制器26构造成提供递增水平的报警时，当感测参数达到和/或超过第一阈值时可提供表示第一报警水平的第一警告信号，当感测参数达到和/或超过阈值时可提供表示第二较高报警水平的第二警告信号。另外或可替代地，当阀控制器26构造成提供递增水平的报警时，当第一感测参数达到和/或超过阈值时可提供表示第一报警水平的第一警告信号，当第二感测参数达到和/或超过阈值时可提供表示第二报警水平的第二警告信号。

在一些情况下，阀控制器26可构造成当感测的参数值达到和/或超过阈值时除了提供警告信号之外还采取一个或多个措施或者作为提供警告信号的一部分而采取一个或多个措施。在一个实例中，如果感测参数中的一个或多个达到和/或超过固定阈值（例如，由安全标准或管理部门设定的阈值或者以不同的方式设定的阈值）中的一个或多个，那么阀控制器26可通过关闭阀组件10而采取措施。另外或可替代地，如果一个或多个感测参数达到和/或超过可调节阈值（例如，作为指示参数的由用户所设定的阈值可以接近固定阈值或者以不同方式设定的阈值）中的一个或多个，那么阀控制器26可允许阀组件10继续操作但发出警报或特定水平的报警。

在操作阀组件10的示例性方法中，阀组件可在用户界面73处接收与保存于阀组件10的存储器（例如，存储器37）中的一个或多个安全标准的选择和/或输入有关的输入，其中每个安全标准包括与由局部和/或远程传感器所感测的参数相关的一个或多个阈值。利用局部和/或远程传感器，可感测一个或多个参数并且可获得这些感测参数的值并且传输至阀组件10的阀控制器26。阀控制器26可用于基于一个或多个感测的参数和由所选择和/或输入的安全标准所指定的一个或多个阈值来确定一种或多种阀状态和/或阀事件。可将所确定的一种或多种阀状态的指示显示于用户界面73（例如，显示器52、显示器62、显示器76、和显示器77中的一个或多个）上。

本领域技术人员将认可本公开可表现为除本文中所描述和设想的具体实施例以外的多种形态。因此，在不背离所附权利要求中所描述的本公开的范围和精神的前提下，可在形式和细节中有所不同。

Claims (4)

1.一种阀组件，包括：

阀体，所述阀体具有进口和出口，流体通路在所述进口和所述出口之间延伸；

阀，所述阀位于所述进口和所述出口之间的所述流体通路中；

相对于所述阀体被固定的阀致动器，用于选择性地使所述阀在闭合位置与打开位置之间运动，所述闭合位置关闭所述进口和所述出口之间的所述流体通路；

与所述流体通路连通的一个或多个传感器，用于感测所述阀体的所述流体通路内部的一个或多个参数；

相对于所述阀被固定的存储器，所述存储器存储一个或多个固定阈值和一个或多个可调节阈值，所述一个或多个固定阈值不能够由在现场的用户进行调节；

控制器，所述控制器相对于所述阀体被固定并且可操作地联接到所述一个或多个传感器和所述存储器，所述控制器基于一个或多个感测的参数来确定一种或多种阀状态，所述控制器还：

如果与所述感测的参数相关的一个或多个值超过所述固定阈值中的一个或多个，则关闭所述阀组件；以及

如果与所述感测的参数相关的一个或多个值超过所述可调节阈值中的一个或多个，则允许所述阀组件继续操作但发出警报。

2.如权利要求1所述的阀组件，其中，所述控制器构造成响应于确定和所述感测的参数相关的一个或多个值达到和/或超过所述阈值中的一个或多个而提供报警。

3.如权利要求2所述的阀组件，其中，所述控制器构造成响应于确定和所述感测的参数相关的一个或多个值达到和/或超过所述阈值中的一个或多个而提供递增水平的警告信号。

4.如权利要求1所述的阀组件，其中，所述控制器构造成在预定的时间内确定一个或多个感测的参数的一个或多个趋势。

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