CN109790942B - 一种阀组件和启动在气阀组件上的阀泄漏测试的方法 - Google Patents

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Abstract

本公开整体涉及阀，并且更具体地，涉及气阀组件。在一个示例中，可以在阀组件上执行阀泄漏测试和/或其他测试，该阀组件包括具有第一阀和第二阀的阀体，其中阀可以横跨阀体中的流体路径定位，在阀之间具有中间容积。人机界面(HMI)可以与阀组件连通以启动和/或监测在阀组件上的测试。HMI可以包括在用户界面上的开始按钮，该开始按钮用于启动在阀组件上的测试。HMI可以在测试期间实时接收测试(例如，阀泄漏测试)的结果，以及将测试的结果实时显示在HMI的显示器上。

Description

一种阀组件和启动在气阀组件上的阀泄漏测试的方法
技术领域
本公开整体涉及阀，并且更具体地，涉及气阀组件和用于与气阀组件交接的机构。
背景技术
阀通常与用于调节流体的流量的许多器具结合使用。例如，气阀通常被结合到燃气器具中，以调节流向燃烧室或喷燃器的气体流量。这种燃气器具的示例可以包括但不限于热水器、加热炉、锅炉、装在壁炉里的火炉、炉灶、烤箱、干燥器、烤架、油炸锅，或者需要气体控制的任何其他这种设备。在这种燃气器具中，气体可以由引燃火焰、电子点火源或其他点火源点燃，导致气体在喷燃器元件处燃烧，从而为器具产生热量。在许多情况下，响应于来自诸如恒温器或其他控制器的控制设备的控制信号，气阀可以在阻止气流的关闭位置和允许气流的打开位置之间移动。在一些实例中，气阀可以是调制气阀，其允许气体在完全打开位置和完全关闭位置之间以一个或多个中间流量流动。
发明内容
本公开整体涉及阀，并且更具体地，涉及气阀组件和用于与气阀组件交接的机构。在一个说明性但非限制性的示例中，可以对阀组件进行阀泄漏测试，该阀组件包括具有入口端口和出口端口的阀体，流体路径在入口端口和出口端口之间延伸。在入口端口和出口端口之间，阀组件可以包括第一气阀和定位在第一气阀下游的第二气阀，第一气阀和第二气阀之间的中间容积由阀体限定。第一气阀和第二气阀可以是能够通过相应的阀致动器在关闭位置和打开位置之间选择性地移动的，该关闭位置可以关闭流体路径。一个或多个压力传感器可以与中间容积流体连通，以用于感测与中间容积中的压力变化率相关的量度。在一些实例中，压力传感器可以与具有存储器的阀控制器连通，或者与存储一个或多个阈值的其他存储器连通。阀控制器可以被配置成打开第一阀和第二阀以允许气体从气体入口流到气体出口，并且关闭第一阀和第二阀中的一者或多者以防止气体从气体入口流到气体出口。在一些情况下，人机界面(HMI)可以操作地联接到阀控制器。HMI可以包括具有显示器的用户界面，其中用户界面可以包括开始按钮，该按钮在被选择时可以启动阀泄漏测试。
在一些实例中，HMI可以有利于与阀组件交互，以启动和/或监测阀组件上的阀测试。HMI可以包括用于发送和/或接收信息的接口、存储器、包括显示器的用户界面、以及HMI控制器。HMI控制器可以与接口、存储器和用户界面操作地联接。在一些情况下，HMI控制器可以经由用户界面接收对阀组件的测试的启动，以及通过接口向阀组件发送信号。发送的信号可以启动阀组件上的阀测试。
在操作中，HMI可以被配置成启动对气体组件的阀泄漏测试，该气体组件联接到在阀泄漏测试期间处于正压下的非切换或其他气体源。在一种操作方法中，用户可以通过选择HMI的用户界面上的开始按钮来启动气阀组件的阀泄漏测试。HMI可以被配置成在阀泄漏测试期间在HMI的显示器上实时显示阀泄漏测试的接收到的结果。
提供前面的发明内容是为了便于理解本公开所特有的一些创新特征，而并非意图作为完整的描述。通过将整个说明书、权利要求书、附图和说明书摘要作为一个整体，可以获得对本公开的全面理解。
附图说明
结合附图考虑以下对各种说明性实施方案的详细描述，可以更全面地理解本公开，其中：
图1是说明性流体阀组件的示意性透视图；
图2是示出与远程控制系统和器具控制系统连通的说明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传感器；
图3是示出与阀组件交接的说明性人机界面的示意图；
图4是示出在人机界面的显示器上显示的说明性设置状态屏幕的示意图；
图5是示出在人机界面的显示器上显示的说明性阀泄漏检测测试设置屏幕的示意图；
图6是示出在人机界面的显示器上显示的说明性阀组件状态屏幕的示意图；
图7是示出在人机界面的显示器上显示的说明性设置和测试屏幕的示意图；
图8A和图8B是示出在人机界面的显示器上显示的说明性阀泄漏检测监视屏幕的示意图；
图9是示出说明性诊断屏幕的示意图，该诊断屏幕描绘了在人机界面的显示器上显示的阀组件趋势；
图10和图11是示出说明性诊断屏幕的示意图，该屏幕描绘了显示在人机界面上的阀组件报告；
图12A-图12C是示出说明性屏幕的示意图，该屏幕描绘了当屏幕向下滚动时的报告。
虽然本公开服从于各种修改和替代形式，但是其细节已经在附图中以示例的方式示出并将被详细描述。然而，应当理解，其意图不是将本公开的方面限制到所描述的特定说明性实施方案。相反，其意图是覆盖落入本公开的实质和范围内的所有修改、等同物和替代方案。
具体实施方式
下面的描述应该参照附图来阅读，其中贯穿若干视图相同的附图标记表示相同的元件。具体实施方式和附图示出了几个说明性实施方案，这些实施方案旨在说明要求保护的公开内容。
气阀可以与向器具(例如，喷燃器等)供应燃料和/或流体的流体路径系统一起使用，或者可以单独使用或者在不同的系统中使用。在一些实例中，气体安全截止阀可以用作自动冗余阀。通过串联放置至少两个安全切断阀来实现冗余，而且通常是监管机构要求的次数。上述冗余阀可以是现场装配在一起的单独的阀和/或一起定位在单个阀体中的阀。这些冗余阀通常被称为双截断阀。根据本公开，这些和其他气阀可以被装配成包括传感器和/或开关和/或其他机械或电子设备，以帮助监测和/或分析气阀和/或连接的器具的操作。根据需要，传感器和/或开关可以是机电型、电子型或其他类型的传感器和/或开关。
在一些情况下，气阀组件可以被配置成监测和/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、阀检验系统测试、阀泄漏测试、阀关闭测试的验证、诊断通信和/或任何其他所需的合适操作。用于监测和/或控制这种操作的气阀组件的示例公开在2011年12月15日提交的美国申请序列号13/326,358，现在是美国专利第8,947,242号中，其名称为“带泄漏测试的气阀(AS VALVE WITHLEAKAGE TEST)”，该申请的全部内容据此以引用方式并入以用于所有目的。
阀组件
图1是说明性流体(例如，气体、液体等)阀组件10的示意性透视图，该阀组件用于控制流向燃烧器具或其他类似或不同设备的流体流量。在说明性实施方案中，气阀组件10可以包括阀体12，该阀体通常可以是六边形或者可以根据需要采取任何其他形状，并且可以形成为单个主体或者可以是连接在一起的多件。如图所示，阀体12可以是具有第一端12a、第二端12b、顶部12c、底部12d、后部12e和前部12f的六边形，如图1所示。术语顶部、底部、后部、前部、左侧和右侧是相对术语，仅用于帮助讨论附图，并不意味着以任何方式进行限制。
说明性阀体12可以包括入口端口14、出口端口16和在入口端口14和出口端口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：一个或多个气阀端口20(例如，图2所示的第一阀端口20a和第二阀端口20b)，其定位或位于流体通道18中；一个或多个燃料或气阀构件，其有时被称为可在气阀端口20内移动的阀密封构件(例如，第一阀端口20a内的第一阀密封构件和第二阀端口20b内的第二阀密封构件)；一个或多个压力传感器组件42、43、44(例如，如图2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2所示)，其相对于阀体12附连或联接到阀体12和/或与压力传感器组件42、43、44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还可以包括一个或多个致动器，用于操作阀组件中的移动部件。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马达94(在图1中显示为从阀体12的底部12d向下延伸)、一个或多个螺线管96(在图1中显示为从阀体12的顶部12c向上延伸)、以及一个或多个伺服阀98(在图1-图3中，伺服阀98显示为从阀体12的顶部12c向上延伸，其中省略了第二伺服阀)，其中伺服阀98可以是三通自动伺服阀或者可以是任何其他类型的伺服阀。在一个说明性实施方案中，一个或多个螺线管96可以控制一个或多个气阀端口20是打开还是关闭。当对应的气阀密封构件被对应的螺线管96打开时，一个或多个步进马达94可以确定气阀端口20的开口尺寸。当然，当例如阀组件10不是“调制”阀时，将不提供一个或多个步进马达94，该“调制”阀允许多于一个的可选流量在阀打开时流过阀。
如图所示，阀体12可以包括一个或多个传感器和电子器件隔室56，在说明性实施方案中，该传感器和电子器件隔室56可以从后侧12e延伸，如图1所描绘。传感器和电子器件隔室56可以联接到阀体12或可以与阀体12一体地形成，并且可以封闭和/或包含阀控制器26、压力传感器组件42、43、44、一个或多个电子连接端口45(例如，USB、HDMI和/或其他数据端口或其他端口)和/或如本文所述阀组件10的操作所需的电子器件的至少一部分。尽管隔室56可以示例性地描绘为单独的结构，但是隔室56可以是阀体12的单个结构部分，从阀体12延伸，和/或联接到阀体12。
在说明性实施方案中，一个或多个流体阀端口20可以包括第一气阀端口20a和第二气阀端口20b，该第一气阀端口和第二气阀端口沿流体通道18定位和/或与流体通道18连通。这是双截断阀设计。在每个气阀端口20内，气阀密封构件可以位于流体通道18中，并且可以围绕轴线定位(例如，同心地或以其他方式)，能够围绕轴线旋转，能够纵向和轴向地平移，能够旋转地平移和/或能够以其他方式选择性地在对应阀端口20内的第一位置(例如，打开或关闭位置)和第二位置(例如，关闭或打开位置)之间移动。阀密封构件的移动可以打开和关闭阀端口20。
阀致动器30可以是任何类型的致动器，该致动器被配置成通过在气阀组件10和/或致动器30的寿命期间的多个操作循环中的每一个期间将阀密封构件从关闭位置致动到打开位置然后返回到关闭位置来操作阀密封构件。在一些情况下，根据需要，阀致动器30(例如，第一阀致动器30a和第二阀致动器30b，如图2所示)可以是螺线管致动器、液压致动器、磁致动器、电动马达、气动致动器和/或其他类似或不同类型的致动器。在所示示例中，阀致动器30a、30b可以被配置成在关闭位置和打开位置之间选择性地移动阀或阀端口20a、20b的阀密封构件，该关闭位置关闭阀体12的入口端口14和出口端口16之间的流体通道18。图1和图2的气阀组件10是气体安全截止阀或双截断阀的示例。然而，在一些情况下，可以设想，根据需要，气阀组件10可以具有单个阀密封构件或串联或并联的三个或更多个阀密封构件。
在一些情况下，阀组件10可以包括限定在入口端口14和出口端口16之间的特征端口。特征端口可以是任何端口(例如，流体阀端口20或流体通道18可以穿过的其他端口或限制部)，在该端口处或横跨该端口可以对流经其中的流体进行分析。例如，如果阀端口20的流动阻力在阀密封构件的行程范围内是已知的，则一个或多个气阀端口20中的一个可以被认为是特征端口。这样，并且在一些情况下，特征端口可以是端口20，该端口具有阀密封构件，该阀密封构件被配置成处于打开位置和处于关闭位置。替代地或除此之外，特征端口可以不对应于具有阀密封构件的气阀端口20。相反，特征端口可以是任何收缩部或特征部，该横跨该收缩部或特征部可以测量压降和/或可以确定流量。
在一些情况下，特征端口可以以各种流量表征，以识别特征端口两端的压降和通过流体通道18的流量之间的关系。在一些情况下，压降可以用一个或多个压力传感器(例如，压力传感器42、43和/或44)直接测量。在其他情况下，压降可以从例如阀构件的当前位置推断出来。这些只是一些示例。在一些情况下，该关系可以存储在存储器中，诸如RAM、ROM、EEPROM、其他易失性或非易失性存储器、或者气阀组件10的任何其他合适的存储器中，但是这不是必需的。
在一些情况下，气阀组件10可以包括流动模块28，用于感测流过流体通道18的流体的一个或多个参数，并且在一些情况下确定与流过流体通道18的流体的气体流量相关的量度。在一些实例中，流动模块可以包括压力块或压力传感器组件(例如，在一些情况下，压力传感器42、43、48)、温度传感器34(例如，在一些情况下，温度传感器34a、34b和/或34c)、阀构件位置传感器48(例如，在一些情况下，位置传感器48a、48b)和/或阀控制器26，以及用于感测、监测和/或分析流过流体通道18的流体的参数的其他组件、传感器和系统，诸如可以在图2中看到的那些。
可以设想，流动模块28可以根据需要利用任何类型的传感器来有利于确定与通过流体通道18的流体的流量相关的量度，诸如压力传感器、流量传感器、阀位置传感器和/或任何其他类型的传感器。在一个示例中，流动模块28可以被配置成监测一个或多个特征端口两端的压差，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的位置。来自监测的信息可以由流动模块28用来确定和/或监测通过流体通道18的流体(液体或气体)的流量。例如，流动模块28可以至少部分地基于与特征端口两端的压降以及存储器中预存储的关系相关的量度来确定与通过流体通道18的气体流量相关的量度。在一些情况下，也可以考虑气阀组件10的一个或多个阀密封构件的当前位置(例如，阀是30％打开、50％打开还是75％打开)。
在一些实例中，流动模块28可以被配置成将通过流体通道18的流体的流量输出到显示器和/或远程设备。在一些情况下，如果需要，流动模块可以保持通过流体通道18的累积气体流量(例如，在一段时间内)。与气流相关的量度可以包括但不限于连接到气阀组件10的输出端口16的设备或器具的燃料消耗的量度。
可以设想，电子阀控制器或阀控制块26(参见图2)可以物理地固定或联接到阀体12，或者相对于阀体12固定或联接(例如，在一些情况下，在传感器和电子器件隔室56中的一者或多者内)。阀控制器26可以被配置成根据需要控制和/或监测阀端口20的阀密封构件的位置或状态(例如，打开位置和关闭位置)和/或执行其他功能和分析。在一些情况下，阀控制块26可以被配置成根据需要响应于来自其他系统(例如，系统级或中央建筑控制)的控制信号，和/或响应于与特征阀端口的上游、中间和/或下游的感测压力相关的接收到的量度、与特征阀端口两端的感测压差相关的量度、与特征阀端口的上游、中间和/或下游的感测温度相关的量度和/或响应于其他量度而根据自己的判断关闭或打开气阀构件或阀密封构件。
存储器在一些情况下可以是阀控制器26的一部分，可以被配置成记录与感测的压力、感测的压差、感测的温度和/或其他量度相关的数据。阀控制器26可以访问该数据，并且在一些情况下，将数据和/或数据的分析传送(例如，通过有线或无线通信链路100)到其他系统(例如，系统级或中央建筑控制)。存储器可以被编程和/或开发成包含软件，以实现本文所述配置中的一者或多者。
在一些实例中，阀控制器26可以被视为流动模块28的一部分，流动模块28可以被视为阀控制器26的一部分，或者流动模块28和阀控制器26可以被视为分离的系统或设备。在一些实例中，阀控制器26可以相对于阀体12和一个或多个气阀端口20联接，其中阀控制器26可以被配置成控制阀端口20内的阀密封构件的位置(例如，打开或关闭位置，包括各种打开位置)。在一些情况下，阀控制器26可以根据需要联接到压力传感器组件42、43、44、温度传感器34、位置传感器48和/或其他传感器和组件。
在图2的说明性实施方案中，阀控制器26可以被配置成监测特征端口两端的压差。在一些实例中，阀控制器26可以监测流体阀端口20两端的压差和/或监测与流体阀端口20(例如，第一阀端口20a)上游的压力相关的量度和/或与流体阀端口20(例如，第二阀端口20b)下游的压力相关的量度。阀控制器26还可以被配置成监测阀密封构件在阀端口20中的轴向位置。因此，阀控制器26可以确定通过特征端口的流体的流量，其中阀控制器26可以至少部分地基于监测到的压差和/或监测到的上游和下游压力并结合特征端口两端的压降和流量之间的预表征关系来确定流量(且有时是流体消耗)。在一些情况下，也可以考虑阀密封构件的监测到的轴向定位，特别是当阀密封构件可以在完全关闭和完全打开位置之间呈现一个或多个中间打开位置时。当这样提供时，在特征端口两端的压降和流量之间的预表征关系可以取决于阀密封构件的当前轴向定位。
在一些实例中，阀控制器26可以包括确定块，该确定块可以包括微控制器36等，其可以包括存储器37或者与存储器37连通，所述存储器诸如非易失性存储器。替代地或除此之外，确定块(例如微控制器36)可以联接到阀控制块或阀控制器26，或者可以被配置在阀控制块或阀控制器26内。确定块可以被配置成存储和/或监测一个或多个参数，当确定与通过流体通道18的流体流量相关的量度时，可以使用这些参数。确定块(例如微控制器36)可以被配置成使用存储在存储器中的存储和/或监测的参数(例如，表征端口两端的压降和通过流体通道18的流量之间的关系)，以帮助确定与通过流体路径或流体通道18的流体流量相关的量度。
说明性地，确定块(例如微控制器36)可以被配置成至少部分地基于存储和/或监测到的量度来确定和/或监测量度(例如，通过特征端口的流体的流量或其他类似或不同的量度，视需要而定)，所述存储和/或监测到的量度包括但不限于与特征阀端口两端的压降相关的量度或特征阀端口上游和下游的其他压力相关的量度、流过流体通道18的流体的温度、和/或与阀端口20处的阀密封构件的当前位置或特征端口处的开口尺寸相关的量度。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，该存储器被配置成存储阀组件10的开度曲线，其中该开度曲线可以至少部分地表征作为阀密封构件的感测轴向位置的函数的流量，以及感测到的特征阀端口20两端的压差或在特征阀端口20处或附近的另外确定的压力(例如，知道上游气动减压阀(PRV)的设定点，因为PRV的设定点压力可以基本上等于特征阀端口的入口处的压力)，并且可以有利于确定流体通道18中的瞬时和/或累积流体(例如，燃料)流量和/或与阀组件10流体连通的器具的消耗。
可以设想，确定块(例如微控制器36)可以连续或非连续地控制、存储和/或监测阀端口20内的阀密封构件的位置(例如，轴向或旋转位置或打开/关闭状态或其他位置)，监测特征端口两端的压差，和/或监测特征端口上游和/或下游的温度。此外，微控制器36可以连续地或非连续地确定通过特征端口的流体的流量，其中微控制器36可以被配置成在其存储器或另一位置中记录流过特征端口的流体的瞬时流量、累积流体积和/或基于阀密封构件的位置和在某一时刻或特定或期望时间段内的确定的流量的确定的瞬时或累积(例如，总)流体消耗。附加地或替代地，确定块(例如微控制器36)可以被配置成报告瞬时流量、在给定时间段内的累积流体积和/或总或累积流体消耗。确定块(例如微控制器36)可以根据需要向远程总体系统控制器50(例如，建筑/工业自动化系统(BAS/IAS)控制器)的系统显示器52、器具控制器60的器具显示器62、邻近气阀组件10的显示器或任何其他显示器、设备、控制器和/或存储器报告流过特征端口的流体的瞬时流量、累积流量和/或总或累积消耗，其中器具可以被配置成接收流动的流体。
在一些实例中，阀控制器26可以包括阀致动器30或与阀致动器30连通，阀致动器30与步进马达94或其他设备结合被配置成将阀密封构件定位在阀端口20中。阀致动器30和/或步进马达94可以与阀控制器26的微控制器36连通，并且微控制器36可以被配置成通过阀致动器30(例如，阀致动器30可以被配置成实现阀密封构件在特定位置的锁定(例如，阀致动器30关闭)或解锁(例如，阀致动器30开启))以及步进马达94(例如，步进马达94可以被配置成当阀密封构件未被锁定在特定位置时调整其位置)或者仅通过步进马达94控制、监测和/或记录阀密封构件在阀端口20内的位置(例如，轴向位置、径向位置等)。替代地或除此之外，微控制器36可以被配置成通过与位置传感器48的连接或通过其他方式来监测和记录阀密封构件在阀端口20内的位置。
微控制器36可以通过阀致动器30和步进马达94连续地或不连续地监测和记录阀密封构件在阀端口20内的位置(例如，轴向位置、径向位置等)，并且微控制器36可以将阀密封构件在阀端口20内的感测和/或监测到的位置指示为阀密封构件的规定位置。阀密封构件的规定位置可以是阀密封构件曾经和/或将要位于的位置，而由位置传感器系统48感测到的阀密封构件的位置可以被认为是阀密封构件在阀端口20内的实际位置。
在一些实例中，阀控制器26可以被配置成执行电子操作循环计数，或者可以包括电子计数器，该电子计数器被配置成在例如气阀组件10的寿命期间或者在一些其他时间段期间对阀密封构件的每个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可以被配置成监测阀端口20的操作循环的总数(例如，燃料阀密封构件从关闭位置操作到打开位置并返回到关闭位置的次数)以及与其相关的量度。在一些情况下，微处理器36可以将这种数据存储在诸如存储器37的非易失性存储器中，有时以防篡改的方式，用于记录保存和/或其他目的。微处理器36可以以几种不同方式中的一种或多种来监测阀密封构件的循环次数。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的循环次数，或者，在一个或多个控制信号可以被提供到燃料阀致动器30，控制燃料阀致动器30何时选择性地移动(例如，打开或关闭)阀密封构件的情况下，微处理器36可以监测所述一个或多个控制信号。
在一些情况下，阀控制器26可以通过直接从位于远离阀组件10处的设备接收信号来监测主阀开关72、74，主阀开关72、74可以位于该设备上。开关((主阀开关72、74和安全开关70(下文讨论))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/或其他固态开关和电路设备和/或其他开关。阀控制器26可以包括有时与通信接口110(下文讨论)分离的电端口，用于从位于远离阀组件10处的设备接收一个或多个控制信号。经由电端口接收的一个或多个控制信号可以包括但不限于：第一阀端口20a控制信号，其至少部分地可以经由第一阀致动器30a控制第一阀密封构件的位置；以及第二阀端口20b控制信号，其至少部分地可以经由第二阀致动器30b控制第二阀密封构件的位置。
作为监测控制信号的替代方案，或者除此之外，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的循环次数。例如，阀控制器26的微处理器36可以监测位置传感器48，并记录阀密封构件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操作到打开位置并返回到关闭位置的次数。这些只是一些示例。此外，如果阀控制器26正在操作阀密封构件，则阀控制器26可以通过对其自身发送给阀致动器30和/或步进马达94的控制信号进行计数来监测操作循环的次数。
可以保持和/或存储操作阀循环次数的非易失性存储器可以直接定位在阀体12上或与阀体12一起封装(例如，在微控制器36的存储器上或存储器内)，和/或可以由阀控制器26访问。阀循环数据的这种存储、放置和/或封装可以允许替换整个系统中的部件(例如，器具控制器60等)而不会丢失阀循环数据。在说明性实例中，阀循环数据可以被安全地存储，使得阀循环数据不可以被篡改。例如，阀循环数据可以存储在阀控制器26的非易失性存储器中，并且阀循环数据可以受到密码保护。
阀控制器26可以包括具有通信协议的I/O或通信接口110，用于向一个或多个远程设备发送数据和/或以其他方式与之通信，所述远程设备可以位于远离阀组件10处(例如，包括位于远离阀组件10处的控制器60的燃烧器具、诸如远程诊断系统的远程人机界面等)和/或位于设备附近(例如，本地人机界面，诸如本地诊断系统、安装工具和/或维护工具)。通信接口110可以是有线通信接口或无线通信接口，其中有线通信接口或无线通信接口110可以被配置成与预定通信总线协议或其他通信协议兼容。有线链路可以是低电压(例如24V、5V、3V等)的，这可以减少与线电压布线方案相关的某些问题。说明性地，使用预定通信总线协议或其他通信协议的通信接口110可以被配置成向位于阀组件10附近或远离阀组件10的设备输出和/或传送一个或多个阀条件、与阀条件相关的一个或多个量度、与通过流体通道18的流体流量相关的一个或多个条件、和/或一个或多个诊断参数、条件或事件。在一些情况下，通信接口110可以包括电子数据端口45或可以与电子数据端口45连通。
如所讨论的，阀控制器26可以被配置成基于由与流体通道18连通的一个或多个传感器(例如，压力传感器等)感测的与流体通道18相关的一个或多个诊断参数来确定一个或多个阀条件。诊断参数可以由阀控制器26确定，并存储在阀控制器26可访问的非易失性存储器或其他存储器中。诊断参数可以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其他设置参数、自诊断检查参数、故障参数和/或其他类似或不同的参数，视需要而定。与阀条件相关的传送的阀条件或量度可以由阀控制器26或一个或多个远程设备来确定。与阀条件相关的说明性阀条件和量度可以包括但不限于：高燃料压力条件、低燃料压力条件、阀关闭条件、阀泄漏条件、安全事件条件和/或其他类似或不同的阀条件和/或输出。
除了通信接口110被配置成向位于邻近或远离阀组件10的设备输出信息之外，通信接口110还可以被配置成从远程设备或相邻定位的设备接收一个或多个输入。说明性输入可以包括但不限于：对接收到阀条件中的一者或多者的确认、用户设置、系统设置、阀命令和/或其他类似或不同的输入。
在一些实例中，阀控制器26可以通过I/O接口或通信接口110与位于远处的输出块连通，其中输出块可以显示和/或输出与通过流体通道18的流体流量相关的确定的量度，有时还与从阀控制器26发送的其他数据、信息和控制一起显示和/或输出。输出块可以包括显示器和/或其他远程系统，并且微控制器36可以被配置成向输出块的设备控制系统60或建筑自动化系统或总体系统控制器50发送量度，以用于进一步监测和/或分析。如所讨论的，I/O接口可以包括阀控制器26(例如，微控制器36)和输出块系统(例如，建筑自动化系统或总体系统控制器50、燃烧器具控制器60、手持设备、膝上型计算机、智能电话等)之间的有线和/或无线接口，其中阀控制器26之间的连接可以与通信链路100连接，也可以不与通信链路100连接(例如，通信链路100可以是，但未必是，唯一的一个通信链路)。
包括压力传感器组件42、43、44的压力块可以包括在流动模块中，和/或压力传感器组件42、43、44可以至少部分地与流动模块28分离。压力传感器组件42、43、44可以被配置成连续地或不连续地感测在特征端口的上游和/或下游和/或沿着流体通道18的其他部分的压力或与压力相关的量度。尽管压力传感器组件42、43、44可以附加地或替代地包括质量流量或体积流量计，以测量通过流体通道18的流体流量，但是已经设想到，这种流量计可能更加昂贵，并且难以放置在阀组件10内部或外部；因此，有用的、相对低成本的替代和/或附加解决方案可以包括将压力传感器42、43、44和/或其他压力传感器放置在阀组件10的阀体12内、周围和/或集成在阀体12中，以测量通过流体通道18的流体流量、输入端口和输出端口处的压力和/或其他类似或不同的压力相关量度。压力传感器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MEMS(微机电系统)压力传感器元件或其他类似或不同的压力传感器元件，诸如绝对压力感测元件、表压感测元件或其他压力感测元件，视需要而定。示例性感测元件可以包括但不限于以下专利中描述的那些：美国专利7,503,221、7,493,822、7,216,547、7,082,835、6,923,069、6,877,380；和美国专利申请公布2010/0180688、2010/0064818、2010/00184324、2007/0095144和2003/0167851，这些专利据此以引用方式并入。
在一些情况下，压力传感器组件42、43、44可以包括压差传感器，用于测量特征阀端口20两端或不同的特征阀端口两端的差压降。包括压差传感器的压力传感器组件42、43、44可以暴露于特征阀端口上游的第一压力和特征阀端口下游的第二压力。压差传感器可以向阀控制器26的微控制器36发送与感测到的压差相关的量度。微控制器36可以被配置成利用由压差传感器感测的压差量度来监测特征端口两端的压差。
替代地或除此之外，说明性压力传感器42、43、44可以包括特征阀端口上游的一个或多个第一压力传感器42和特征阀端口下游的一个或多个第二压力传感器43，其中第一压力传感器42和第二压力传感器43可以与流体通道18流体连通，并且可以被配置成感测分别与特征阀端口的上游压力和下游压力相关的一个或多个量度，如图2所示。在第二阀端口(例如，第二阀端口20b)可以定位在第一特征阀端口(例如，第一阀端口20a)的下游并在第一阀端口20a和第二阀端口20b之间形成中间容积19的情况下，与中间容积19流体连通的第三压力传感器44可以感测与中间容积19中的压力相关的一个或多个量度。在使用两个特征端口的情况下，第一压力传感器42可以位于两个特征端口的上游，第二压力传感器43可以位于两个特征端口的下游，并且第三压力传感器44可以位于第一特征端口的下游和第二特征端口的上游，但是这不是必需的(例如，第一压力传感器42和第二压力传感器43可以用于估计阀两端的压降)。附加地或在替代方案中，一个或多个压力传感器42、43、44可以是用于估计在第一特征端口和/或第二特征端口两端的压降的压差传感器。还可以设想，阀端口20可以不是特征端口。
压力传感器42、43、44可以被配置成将每个感测到的量度直接发送到微控制器36。微控制器36可以被配置成将感测到的量度和/或相关信息保存到存储器37(例如，非易失性存储器或其他存储器)，并且可以对接收到的感测到的量度执行一种或多种分析。例如，微控制器36可以至少部分地基于与特征端口上游的压力相关的接收到的感测到的量度和与特征端口下游的压力相关的接收到的感测到的量度，来确定与通过流体路径的流体流量、阀端口两端的压降和/或其他分析相关的量度。
在一些情况下，压力传感器42、43、44可以是或包括与微控制器36连通的一个或多个绝对压力传感器。绝对压力传感器可以感测邻近气阀组件10的大气压力，并且可以被配置成将与感测到的大气压力相关的数据传送和传输到微控制器36。微控制器36可以在确定流过特征端口的流体流量和/或附接的器具的燃料消耗估计值和/或确定阈值时考虑来自绝对压力传感器的大气压力。在阀组件10中可以包括其他传感器，例如，一种其他类型的传感器可以是大气压力传感器。
如所讨论的，阀组件10及其流动模块可以包括温度传感器34。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，并且被配置成感测流过流体通道18的流体(例如，气体或液体)的温度和/或流体通道18中的任何其他温度。温度传感器34可以具有第一温度传感器34a和/或第二温度传感器34b，该第一温度传感器至少部分地暴露于特征阀端口上游的流体通道18该第二温度传感器至少部分地暴露于特征阀端口下游的流体通道18，如图2所示。当存在第一阀端口和第二阀端口(例如，阀端口20a、20b)时，如果需要，可以存在第三温度传感器34c，该第三温度传感器34c与第一特征阀端口和第二特征阀端口之间的中间容积19流体连通。感测到的温度量度可以由流动模块用于例如补偿、校正或修改与例如流过流体通道18的流体的流体流量相关的确定的量度(例如，流体的密度)，这可以有助于提高流量计算的准确性。在操作中，温度传感器34(例如，温度传感器34a、34b、34c中的任一个或全部)可以将感测到的温度量度直接地或间接地传送到阀控制器26和/或阀控制器26的非易失性存储器或其他存储器(例如，微控制器36中的存储器或另一位置中的存储器)和/或流动模块。
附加地或在替代方案中，在一些实例中，压力传感器42、43、44可以利用内置温度传感器，该内置温度传感器用于在工作温度范围内对压力传感器进行内部补偿。在这样的实例中，温度读数可以是在压力传感器输出端(例如，数字通信总线)或另一个位置处可访问的。
阀控制器26可以继而利用感测到的温度来根据需要帮助提高通过特征端口的流体的确定的流量的准确性和/或提高计算出的流体和/或燃料消耗量的准确性，并将通过特征端口的流体的计算出的流量和/或计算出的流体和/或燃料消耗量存储在非易失性存储器中。附加地或替代地，当分析阀泄漏检测测试(下文讨论)、阀检验系统测试或其他测试的结果时，阀控制器26可以继而利用所感测的温度(例如，来自温度传感器34和/或压力传感器42、43、44)。在一个示例中，阀控制器26可以在测试期间监测阀组件10中的温度和/或阀组件10的中间容积，并且如果存在大于阈值的温度变化，则阀控制器26可以自动地决定重复测试、接受在变化的温度下的测试结果和/或提供温度变化的通知。
在一些实例中，阀控制器26可以被配置成通过通信线路(例如，通信链路100)将定位信息和/或其他感测到的信息传递给远程设备，和/或在附接到阀组件10和/或远程设备和/或与阀组件10和/或远程设备连通的一个或多个显示器76上显示阀密封构件的定位数据和/或其他感测到的数据。在一个示例中，阀控制器26可以利用在显示器76上或包括显示器76的一个或多个视觉指示器来指示阀密封构件的关闭或打开位置或阀密封构件的打开的程度(例如，10％、20％、30％等)，所述视觉指示器为诸如用作阀状态和/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、其他用户界面和/或与用户交接或向用户显示信息的任何其他显示器。
阀泄漏测试(又名气泡泄漏测试)
阀控制器26可以被配置成在阀组件10上执行阀泄漏(VL)测试。在说明性操作中，VL测试可以在阀组件10上执行，该阀组件10联接到在VL测试期间处于正压下的非切换气体源或其他气体源，以测试气阀组件10是否泄漏。
在一些情况下，阀控制器26可以由现场服务技术人员或其他用户在阀组件10上或附近的本地显示器76(例如，当阀控制器26控制VL测试的操作时)或远程显示器52、62(例如，当阀控制器26控制VL测试的操作时或当VL测试被远程控制时)处手动初始化。下面讨论使用人机界面(HMI)(例如，具有显示器76、52、62的计算设备或与显示器76、52、62交互的计算设备(例如，现场工具)和/或其他计算设备)来设置和/或监测VL测试的进一步讨论。替代地或除此之外，阀控制器26可以被配置成启动VL测试。
用于VL测试的阀组件10的结构设置可以包括与压力传感器44连通的阀控制器26，该压力传感器可以与两个阀端口20(例如，第一阀端口20a和第二阀端口20b)之间的中间容积19流体连通，如图2所示。在阀控制器26与压力传感器44连通的情况下，阀控制器26可以被配置成确定当第一阀端口20a和第二阀端口20b都关闭时与中间容积19中的压力变化率(例如，压力上升或下降速率或其他量度)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或其他压力传感器中的一者或多者连通，其中压力传感器42、43分别感测与第一端口20a上游和第二端口20b下游的压力相关的量度，并将感测到的量度传送到阀控制器26。尽管端口下游的压力传感器(例如，压力传感器43)可能不直接用于确定阀是否正在泄漏，但是下游压力传感器43可以在阀泄漏测试期间连续监测出口压力，并且在一些情况下，如果检测到阀泄漏，可以有利于确定哪个阀正在泄漏。
在一些情况下，除了压力传感器44之外，或者作为压力传感器44的替代，利用入口压力传感器42可以有利于控制器26实时确定哪个阀端口20正在泄漏以及泄漏多少。通过使用在入口处的压力传感器42，入口压力可以在VL测试序列(例如，下面讨论)之前已知，并且控制器26可以基于在VL测试序列之前已知入口压力来预先确定压力上升和下降的阈值。在一些实例中，阀控制器26可以被配置成通过监测气阀组件10和传送到气阀组件10的信号来检测VL测试是否正在发生。例如，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/或控制第二阀致动器30b的第二控制信号(MV2)和/或阀端口20a、20b的状态，以识别阀检验序列(VPS)测试或更长的VL测试是否正在发生。在一些情况下，第一控制信号和第二控制信号(MV1和MV2)可以由与阀组件10连通的燃烧器具或与阀组件10连通的现场工具或与阀组件10连通的任何其他工具或个人来控制。如果VL测试被启动和/或检测到，阀控制器26可以自动应用与较长VL测试相关联的阈值，而不是较短(VPS)测试的阈值，同时在测试期间监测阀组件10。
VL测试可以以与VPS测试相同或相似的方式执行。然而，在VL测试中，测试持续时间可以比VPS测试的测试持续时间长(例如，一分钟、两分钟、几分钟，或者可能比运行VPS测试可能花费的典型时间长的其他时间段)，其中VL测试的持续时间可以允许检测较小的泄漏。另外，在VL测试期间使用的阈值可能与VPS测试中使用的阈值不同。此外，VL测试可以不像VPS测试那样频繁地执行。例如，VL测试可以每年执行一次，或者在日常维护期间执行，而不是在每个燃烧循环期间执行。
VL测试所需的全部或基本上全部结构可以直接集成到阀组件10中。当这样提供时，直接集成可以允许VL测试所需的传感器和电子器件共享共同的外壳。VL测试可以在每个阀端口20上执行，并且VL测试的长度可以至少部分地取决于入口压力、中间容积19的尺寸、器具燃烧室的容积、泄漏阈值水平等。
VL测试阈值可以包括在阀控制器26的存储器37或其他存储器(例如，与阀控制器26连通的远程存储器)中。例如，存储器37可以包括在执行VL测试中使用的第一VL测试阈值(例如，用于与压力上升进行比较)和第二VL测试阈值(例如，用于与压力下降进行比较)。阀控制器26还可以被配置成在VL测试期间将与中间容积19中的压力变化率相关的确定的量度与第一阈值和/或第二阈值进行比较。
VL测试可以通过命令阀致动器30以有用的序列打开和/或关闭来实现。该VL测试序列可以通过阀控制器26和/或远程计算设备来初始化和/或控制。当VL测试序列通过远程计算设备来远程(例如，远离阀控制器26)初始化和控制时，阀控制器26可以被配置成通过监测气阀组件10和传送到阀组件10的信号来检测VL测试或另一测试是否正在发生。
在执行VL测试时，阀控制器26可以引起或识别以下第一预定序列。第一阀致动器30a可以关闭第一阀端口20a(如果还没有关闭)。然后，第二阀致动器30b可以打开第二阀端口20b(如果还没有打开)，以使第一阀端口20a和第二阀端口20b之间的中间容积19减压。然后，第二阀致动器30b可以关闭第二阀端口20b，以密封减压的中间容积19。
阀控制器26可以引起该第一预定序列或将其识别为VL测试的第一子测试，并且阀控制器26可以被配置成在第一子组VL持续时间之前、期间或之后，监测和/或比较与第一预定时间段内中间容积19中的压力变化率相关的量度和第一VL子测试阈值。在将与中间容积19中的压力变化率相关的量度与第一子测试阈值进行比较之后或同时，如果量度满足和/或超过第一子测试阈值，则阀控制器26可以输出信号。
阀控制器26可以被配置成通过通信链路100(例如，通信总线)或者使用在器具控制器60处或与器具控制器60连通的简单的一对触点(例如，当测量压力超过阈值压力值时闭合的继电器触点)，向本地显示器76、远程设备50、60、人机界面80(下文描述)和/或远程设备50、60的远程显示器52、62中的一者或多者输出信号。显示器52、62、76可以包括输入设备(例如触摸屏、键盘、鼠标、跟踪板等)和/或与输入设备连通以形成人机界面(HMI)。VL测试的第一子测试可以被配置成至少检测泄漏的第一阀端口20a。输出的信号可以指示或可以导致指示阀组件10内的阀泄漏和/或阀泄漏量的量度。
替代地，或除了识别VL测试的第一子测试之外，阀控制器26可以引起或识别以下第二预定序列。第二阀致动器30b可以关闭第二阀端口20b(如果还没有关闭)。然后，第一阀致动器30a可以打开第一阀端口20a(如果还没有打开)，以使第一阀端口20a和第二阀端口20b之间的中间容积19加压。然后，第一阀致动器30a可以关闭第一阀端口20a，以密封加压的中间容积19。
阀控制器26可以引起该第二预定序列或将其识别为VL测试的第二子测试，并且阀控制器26可以被配置成在第二子组VL持续时间之前、期间或之后，监测和/或比较与第二预定时间段内中间容积19中的压力变化率相关的量度和第二VL子测试阈值。在将与中间容积19中的压力变化率相关的量度与第二子测试阈值进行比较之后或同时，如果量度满足和/或超过第二子测试阈值，则阀控制器26可以输出信号。
阀控制器26可以被配置成向本地显示器76、远程设备50、60、人机界面80(下文描述)和/或远程设备50、60的远程显示器52、62中的一者或多者输出信号。VL测试的第二子测试可以被配置成至少检测泄漏的第二阀端口20b。输出的信号可以指示或可以导致指示阀组件10内的阀泄漏和/或阀泄漏量的量度。此外，VL测试的第一VL子测试和第二VL子测试可以根据需要以任何顺序执行。
第一VL子测试阈值和第二VL子测试阈值可以被编程到阀控制器26中，持续相应的预定时间段，并且第一VL子测试阈值和第二VL子测试阈值可以是不同的或基本相同的值。替代地或除此之外，阀控制器26可以被配置成基于一个或多个参数计算第一VL子测试阈值和第二VL子测试阈值，并且在一些实例中，阀控制器26可以被配置成存储第一VL子测试阈值和第二VL子测试阈值。阀控制器26在确定VL子测试阈值时可以考虑的一个或多个参数包括但不限于感测压力、感测温度、系统的最大流量、操作到某一时间点的开-关循环次数、流动通道18的容积、阀组件10的海拔高度、大气压力、绝对压力、气体类型(例如密度)、ANSI要求、EN要求、其他机构要求、允许的VL测试持续时间(例如预定时间段)以及要检测的泄漏有多么小等。此外，在作为VL测试的一部分执行了多于两个的子测试的情况下，如果需要，可以存在比第一VL子测试阈值和第二VL子测试阈值更多的阈值。
在阀组件10上执行的类似VL测试可以包括打开第一端口20a和第二阀端口20b中的一者，同时第一阀端口20a和第二阀端口20b中的另一者保持关闭或关闭。在打开第一阀端口20a和第二阀端口20b中的一者之后，关闭打开的阀端口，使得阀端口20a、20b两者关闭，从而使得第一初始气体压力可以存在于中间容积19中。中间压力传感器44可以连续地或不连续地感测中间容积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到阀控制器26。中间容积19中的初始压力可以在任何时候被感测，例如，初始压力可以在打开阀端口20a、20b中的一者之后以及在关闭打开的阀端口20a、20b之前被感测。
当阀端口20a、20b两者处于关闭位置时，阀控制器26可以随着时间监测(例如，连续地或不连续地)中间容积19中的压力，并确定与中间容积19内的压力变化率相关的第一量度。在确定与中间容积19内的压力变化率相关的第一量度之后，阀控制器26可以将所确定的与中间容积19内的压力变化率相关的第一量度与存储在阀控制器26中的第一阈值进行比较。然后，阀控制器26可以向本地显示器76、远程设备50、60的显示器52、62和/或远程设备50、60或其他设备输出与和压力变化率相关的第一量度(例如，中间容积19中的确定的压力变化，或其他确定的量度)相关的输出信号，其中输出该输出信号还可以包括将所确定的与压力变化率相关的第一量度存储在阀控制器26上的存储器37或其他存储器中。任选地，如果确定的第一量度满足和/或超过第一阈值，阀控制器26可以输出该输出信号。然而，输出信号可以根据需要传达任何信息。例如，输出信号可以传达与所确定的与压力变化率相关的量度何时满足和/或超过阈值相关的信息(例如时间戳)，或者与中间容积19中的压力相关或不相关的其他信息。替代地提供输出信号，或者除了提供输出信号之外，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VL测试。
此外，可以操纵第一阀端口20a和/或第二阀端口20b，使得当第一阀端口20a和第二阀端口20b处于关闭位置时，第二初始气体压力可以存在于中间容积19中。例如，第二阀端口20b可以关闭，然后，第一阀端口20a可以打开以对中间容积19加压，然后关闭以在第二初始压力下密封。例如，第二初始压力可以与第一初始气体压力显著不同，因为第一初始压力可以与中间容积19的减压状态相关联，并且第二初始压力可以与中间容积19的加压状态相关联。类似于上述情况，中间压力传感器44可以感测中间容积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传送到阀控制器26。当两个阀端口20a、20b都处于关闭位置时，阀控制器26可以随时间监测(例如，连续地或不连续地)中间容积19中的压力，并确定与中间容积19内的压力变化率相关的第二量度。在确定与中间容积19内的压力变化率相关的第二量度之后，阀控制器26可以将所确定的与中间容积19内的压力变化率相关的第二量度与存储在阀控制器26中的第二阈值进行比较。然后，阀控制器26可以向本地显示器76、远程设备50、60的显示器52、62和/或远程设备50、60或其他设备输出与和压力变化率相关的第二量度相关的输出信号，其中输出该输出信号还可以包括将所确定的与压力变化率相关的第二量度存储在阀控制器26上的存储器37中。任选地，如果所确定的第二量度满足和/或超过第二阈值，则阀控制器26可以输出该输出信号或不同的输出信号。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况下输出。此外，输出信号可以被配置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VL测试。
在一些情况下，阀控制器26可以根据感测到的温度来解释VL测试的结果。在一个示例中，如果阀控制器26检测到温度变化大于阈值和/或温度已超过阈值，则阀控制器可以自动重复VL测试，接受在变化的或感测到的温度下的测试结果，提供通知，和/或自动采取一个或多个其他动作。
说明性VL测试的步骤可以执行一次，诸如当安装气阀组件10时或在日常维护期间，和/或在其他时间。在任何情况下，阀控制器26或其他设备，或者甚至用户，可以识别与压力变化率相关的所存储的经确定的量度中的趋势，或者在阀泄漏测试期间感测、计算和/或存储的其他数据中的趋势。确定的趋势可以用于许多目的中的任一目的，例如，趋势可以用于预测阀何时将需要更换和/或维修，和/或进行其他预测。此外，VPS测试和/或泄漏测试可以依赖于或独立于附接设备(例如，燃烧器具控制器60)来启动和/或操作。在这样的实例中，阀控制器26可以被配置成独立于附接设备启动和操作VPS测试和/或泄漏测试，并且可以被配置成在适当时禁止去往和/或来自附接设备的热呼叫或其他信号。
用于VL测试的用户界面
如上所述，人机界面(HMI)80可以用于设置和/或监测VL测试，并且可以包括用户界面和/或软件。HMI 80可以是和/或可以包括任何类型或数量的计算设备。说明性地，HMI80可以是膝上型计算机、移动电话、平板计算机、个人计算机等，它们可以经由阀组件10的电子连接端口45或其他有线或无线连接与阀控制器26连通。在一些情况下，HMI 80可以是或可以包括本地显示器76、系统显示器52和器具显示器62中的一者或多者。
图3描绘了与阀组件10(例如，阀控制器26)连通的示例性HMI 80。图3中描绘的HMI80可以包括用户界面81、输入/输出(I/O)接口84、存储器85和控制器86。HMI 80可以根据需要包括其他特征。
在一些情况下，用户界面81可以包括显示器82和在一些情况下开始按钮83，其中开始按钮可以被配置成启动发送信号以启动阀组件10上的测试。附加地或替代地，用户界面81可以包括一个或多个输入设备。例如，显示器82可以包括触摸屏显示器、键盘、鼠标、跟踪板、麦克风(例如，用于语音到文本命令)和/或一个或多个其他输入设备。在一些情况下，开始按钮83可以是显示器82上的按钮，其中显示器82可以是触摸屏显示器。替代地或除此之外，开始按钮83可以是与显示器82分离的输入按钮。
I/O接口84可以是用于发送信息和/或接收信息的任何类型的I/O接口。在一个示例中，I/O接口84可以包括有线和/或无线接口，该有线和/或无线接口被配置成通过非专有协议和/或专有协议进行通信。说明性地，I/O接口可以利用有线连接来连接到阀组件10的电子连接端口45(例如，有线和/或无线连接端口)和/或无线连接来与阀组件10通信。I/O接口84可以通过其无线通信的通信协议可以包括但不限于近场通信(NFC)、ZIGBEE、
Figure GDA0004071622030000221
低功耗(BLE)、WiFi、红外线数据协会(IrDA)、射频和/或一种或多种其他通信协议。
存储器85可以包括任何类型的易失性和/或非易失性存储器，并且可以包括任何数量的存储器。在一个示例中，存储器85可以包括闪存存储器、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和/或其他类型的存储器中的一者或多者。
控制器86可以是任何类型的控制器。在一个示例中，控制器86可以是或可以包括微控制器，该微控制器具有配置成执行来自存储器85和/或其他存储器的指令的处理器。HMI控制器86可以被配置成经由用户界面81接收对阀组件10的测试的启动，并且作为响应，经由I/O接口84向阀组件10发送信号以启动阀组件10上的测试(例如，VL测试、VPS测试或其他测试)。
如图4所示，HMI 80可以显示描绘引导的阀设置过程的屏幕102。说明性的引导设置过程可以引导用户通过阀组件10设置，该设置可以包括但不限于一般设置、用户设置、压力模块设置、高气压和低气压设置、VPS测试设置、VL检测测试(气泡泄漏测试)设置、安全参数验证设置和/或其他设置和/或配置。在所示示例中，为了在与HMI 80交互时转到下一步骤或屏幕，用户可以选择向前箭头104，并且为了返回到前一屏幕，用户可以选择向后箭头106。
图5是说明性VL测试设置屏幕108。从屏幕108，用户可能能够选择用于启用VL测试的“开始”按钮111或用于禁用VL测试的“取消”按钮112。按钮111、112可以为用户提供运行VL测试或防止HMI80启动VL测试的能力。附加地或替代地，屏幕108可以请求关于阀组件10的设置的信息。在一个示例中，屏幕108可以询问在第一阀和第二阀之间是否存在外部管道，并且用户可以从“是”按钮114和“否”按钮116中进行选择。根据需要，可以使用其他按钮或选择机构。如果选择了“是”按钮114，则屏幕108可以要求诸如管道尺寸、管道长度、管道容积和/或与阀组件10相关的其他信息的信息，如117所示。在一些情况下，可以在屏幕108中请求更多或更少的信息，和/或可以在一个或多个后续VL测试设置屏幕108上请求信息。一旦VL测试已经被设置，并且在所示示例中，用户可以选择向前箭头104以进入设置阀组件10的下一步骤。
在一些情况下，HMI 80可以至少部分地基于VPS测试的设置来自动地设置VL测试。在这样的情况下，用户可能不需要将信息输入VL测试设置屏幕108，因为该VL测试设置屏幕可以基于VPS测试设置被预填充，或者可能在阀组件10的设置期间不作为屏幕提供。
一旦阀设置过程已经完成，显示器82可以显示阀组件监测屏幕120。在图6中，示例性监测屏幕120可以具有阀状态部分122、设置和测试状态部分124以及诊断部分126。这些部分122、124、126中的一者或多者可以被选择用于分别关于阀状态、设置和测试状态以及诊断的更详细的信息。第二级屏幕(例如，在选择部分122、124、126之后在显示器82上描绘的屏幕)可以包括导航标题127，该导航标题可以向用户提供用户在屏幕层级中的位置的指示(例如面包屑导航)。
阀状态部分122可以包括关于阀组件10的当前操作条件的信息。在一个示例中，阀状态部分122可以包括关于操作压力、低气压阈值、高气压阈值、阀组件10的每个阀的位置信息(打开/关闭)、阀组件10的循环次数、阀组件10的操作小时数、燃烧率、关闭状态的证明的信息和/或关于阀组件10的操作的其他信息。当HMI 80连接到阀组件时，可以填充和/或更新这样的信息。
监测屏幕120的诊断部分126可以显示与阀组件的诊断相关的信息。在一个示例中，诊断部分126可以显示阀组件10发生的任何故障和/或与阀组件10的诊断相关的其他信息。
设置和测试状态部分124可以显示与可以在阀组件上执行的测试相关的信息。在一个示例中，设置和测试状态部分124可以显示测试的当前状态，并且如果当前没有执行测试和/或没有新的测试结果要报告，则屏幕120上的部分124可以指示测试是“空闲”的，如图所示。
在一些情况下，并且如上所述，监测屏幕120的部分122、124、126可以是可选择的，以获得关于各个部分的进一步信息。图7-8B描绘了显示器82上的说明性屏幕，其详细描述了关于监测屏幕120的设置和测试状态部分124的进一步信息。图9-11描绘了显示器82上的说明性屏幕，其详细描述了关于监测屏幕120的阀组件诊断部分126的进一步信息。
当用户选择监测屏幕120的设置和测试状态部分124时，设置和测试主屏幕130可以显示在HMI显示器82上，其示例在图7中示出。可以显示一个或多个可选择按钮或框或其他可选择特征，以用于选择和前进到一个或多个详细屏幕和/或启动所选测试。如图7所示，可选择框可以包括设置框132、VPS框134、高气压和低气压框136以及VL(气泡泄漏)检测框138。可以根据需要提供用于测试和/或设置的其他框。按钮132、134、136、138中的一者或多者(例如，每一个)或HMI 80上的其他按钮可以被选择来启动发送信号以启动与该框相关联的测试(例如，VL检测框138的选择可以启动发送信号以启动阀组件10上的VL测试)。
在一些情况下，可以在屏幕130上提供其他可选择特征。在图7所示的示例中，其他可选择特征可以包括“Modbus配置”按钮140、“引导的阀设置”按钮142和“验证安全参数”按钮144。根据需要，可以在屏幕130上提供附加的和/或替代的其他可选择特征。
为了启动VL测试，用户可以选择VL检测框138(例如，开始按钮)，如图7中框138的粗体文字和轮廓所示。一旦VL检测框138已被选择，HMI 80可以向阀组件10(例如，控制器26)发送信号以开始VL测试。响应于选择VL检测框138并启动VL测试，HMI 80可以描绘VL检测测试监测屏幕150a、150b，如图8A和8B所示，其可以实时显示VL测试的接收结果(例如，在VL测试期间)。尽管屏幕150a、150b被描绘为单独的屏幕，但是如果需要，在这些屏幕上提供的信息可以在单个屏幕上或在两个以上的屏幕上提供。
可选择的阀泄漏检测框138可以是HMI 80的示例性开始按钮83，其被配置成启动VL测试。其他开始按钮83可以用于开始VL测试，包括但不限于开始VL测试按钮、与显示器82分离的开始VL测试按钮和/或一个或多个其他可选择特征。
屏幕150a描绘了当在第二阀(例如，下游阀)上执行VL检测测试时的监测屏幕，并且屏幕150b描绘了当在第一阀(例如，上游阀)上执行VL检测测试时的监测屏幕。在屏幕150a、150b中的每一者中，可以存在测试状态部分152(注意，虚线框仅用于参考目的，并且可以存在于或者可以不存在于屏幕150a、150b上)。在测试状态部分中，可以列出测试的每个步骤和/或VL测试的其他当前状态。例如，如图8A所示，测试状态部分152首先指示“阀1打开；阀2关闭”，然后“阀1关闭；阀2关闭”，然后“等待稳定(估计时间1分钟)”，然后“验证泄漏率(估计时间2分钟)”，并以“阀2按照[例如，诸如在235cch(约6个气泡)下的ANSI Z21.21-2012/CSA6.5或其他标准的设定标准]通过VL检测测试”结束。类似的测试状态信息可以在屏幕150b中的测试状态部分152中提供，但是与测试第一阀相关，如图8B所示。
根据需要，可以在测试状态部分152中提供附加的和/或替代的VL测试状态信息，包括但不限于时间和/或日期戳信息、阀的测量位置和/或其他信息。通常，VL测试的一些当前状态信息可以包括VL测试的当前压力稳定阶段、当前泄漏率验证阶段(例如，感测的泄漏率与阈值泄漏率比较的阶段或其他阶段)、阀组件10是否通过VL测试等等。
屏幕150a、150b还可以包括注释部分154。用户可能能够通过在注释部分154中输入那些注释来向VL测试的记录添加注释。注释部分154可以是自由形式，并且可以允许用户写任何所需的评论。替代地或附加地，注释部分154可以具有自由形式部分、复选框部分、下拉部分和/或允许/便于提供关于VL测试的注释或评论的其他部分中的一者或多者。
任何注释可以通过一个或多个输入设备输入到HMI 80，并且可以包括关于测试的一般评论/观察、测试启动的日期和/或时间、启动VL测试的用户(例如，技术人员或其他用户)和/或其他信息中的一者或多者。在一些情况下，可以由HMI 80自动添加注释部分中提供的或添加到VL测试记录中的一些信息。这种自动添加的信息可以是VL测试的日期和/或时间、启动测试的用户(例如，通过登录信息或其他手段识别)、测试状态部分152中提供的测试状态更新和/或其他信息。
在一些情况下，屏幕150a、150b可以包括曲线图部分或数据部分156。如图8A和8B所示，曲线图部分156可以描绘与阀泄漏率相关的量度，诸如在VL测试期间阀组件10的中间容积19中的压力随时间的变化。在一些情况下，曲线图部分可以实时更新。例如，在图8A中，测量的压力可以实时添加到曲线图中，使得压力曲线随着时间从左向右被填充。因此，用户可以实时观察压力曲线的捕捉。同时，测试状态部分152可以实时更新。当这样提供时，用户可以将压力曲线中表达的测量压力与测试状态(例如，“阀1打开；阀2关闭”、“阀1关闭”；阀2关闭”、“等待稳定(估计时间1分钟)”、“验证泄漏率(估计时间2分钟)”)实时关联。根据需要，可以显示与阀泄漏率和/或其他变量/参数相关的其他量度。在一个示例中，中间容积中的压力和/或其他信息的表可以随时间显示。
在一些情况下，屏幕150a、150b可以包括一个或多个其他可选择部分。如图8A和8B所示，屏幕可以包括“退出”按钮158、“完成”按钮160、可以提供关于测试或阀的信息的信息按钮162、用于下载测试记录和/或其他信息的下载按钮164、锁定按钮166和/或一个或多个其他按钮。为了退出VL测试或返回到设置和测试主屏幕130，用户可以选择“退出”按钮158。一旦VL测试已经完成(例如，被测试的阀已经通过或没有通过VL测试)，并且用户准备好继续，用户可以选择完成按钮160来完成VL测试并将VL测试的记录保存在存储器(例如，存储器85或其他存储器)中。替代地，一旦HMI指示被测试的阀已经通过或没有通过VL测试，HMI便可以自动前进。
代替存储在HMI 80中或者除了存储在HMI 80中之外，屏幕150a、150b上的信息可以存储在阀组件10中(例如，存储器37中)。例如，用户键入的文本或其他注释、测试或动作的时间和/或日期戳、测试的通过/未通过结果或其他结果、泄漏率、输入压力、温度等可以存储在阀组件10中。这种存储的信息可能够通过HMI 80或与阀组件10连通的Modbus地址以报告形式或其他形式从阀组件10获得。
在一些情况下，诊断部分126可以从图6所示的监测屏幕120中选择。当已经选择诊断部分126时，HMI 80的显示器82可以显示提供诊断信息的屏幕，该诊断信息包括但不限于活动故障、故障历史、趋势、报告和/或其他诊断信息。
如图9-11所示，当从监测屏幕120中选择诊断部分126时，第二级诊断屏幕170可以显示在显示器82上。第二级诊断屏幕170可以提供一个或多个按钮用于选择以查看相关联的诊断信息。如图9-11所示，说明性屏幕170可以包括“活动故障”按钮172、“故障历史”按钮174、“趋势”按钮176和“报告”按钮178。根据需要，可以提供用于选择和显示相关联的诊断信息的其他按钮。附加地，在第二级诊断屏幕170上可以提供其他可选择特征，包括但不限于截屏按钮169和锁定按钮166。截屏按钮169可以保存在显示器82上描绘的诊断信息的截屏。在一些情况下，但不一定是全部，截屏拍摄的时间可以与截屏一起保存。
如图9所示，“趋势”按钮176已经被选择，并且趋势屏幕180被描绘。替代地，诊断部分126可以被设置为当被选择时自动转到描绘特定诊断的屏幕。趋势屏幕180可以描绘特定参数(例如，如图9所示的操作压力)随时间的趋势。在一些情况下，提供趋势信息的时间可以从x轴框182中选择(例如，三十(30)秒、一(1)分钟、二(2)分钟、五(5)分钟、十(10)分钟、十五(15)分钟、三十(30)分钟、一(1)小时、一(1)天、一(1)周、一(1)个月、一(1)年和/或其他时间段)。附加地或替代地，显示其趋势信息的参数可以从y轴框184中选择(例如压力、时间等)。如图9所示，可以提供一分钟时段内操作压力的趋势信息(例如，平均5.14单位压力)。可以设想其他参数和时间段的趋势。
如图10和图11所示，“报告”按钮178已经被选择，并且“报告”屏幕182被描绘。“报告”屏幕182可以提供创建诊断报告和/或对已经创建的报告采取一个或多个动作的能力。
如图10和图11所示，用户可能能够通过选择框184来选择阀(例如，阀组件10)。框184可以包括HMI 80与之连通的阀的列表。通过选择框184，可以向用户呈现阀的列表，并且可以从列表中选择阀。如图10和图11的框184所示，阀“SV2系列(地址1)”已被选择。
在图10中，可以看出，在报告列表部分198中没有列出所选阀的报告。为了创建报告并将报告添加到报告列表部分198，用户可以选择“创建报告”按钮186。一旦选择了“创建报告”按钮186，就可以创建阀组件10的诊断报告，并将其添加到报告列表部分198中，如例如图11所示。
一旦已经创建了一个或多个报告并将其添加到报告列表部分198，则用户可以通过选择相关联的“查看报告”按钮199来查看报告列表部分198中的一个或多个报告。替代地或除此之外，用户可以通过选择列出的报告并选择“查看”按钮196来查看报告。在一些情况下，如果用户想要选择报告列表部分198中的所有报告，则用户可以选择“全选”按钮188，并且报告列表部分198中的所有报告将被选择(例如，如高亮显示所示)用于进一步的动作。
通过在报告屏幕上选择一个或多个按钮，可以对所选保存的报告采取进一步的动作。在一些情况下，如图10和图11所示，动作按钮可能位于报告列表部分198的下方，但这不是必需的。示例性动作按钮可以包括但不限于“重命名”按钮190、“删除”按钮192、“复制到USB”按钮194或其他可移动驱动器、“查看”按钮196和/或一个或多个其他可选择特征。在一些情况下，可以通过转到下拉菜单、右键单击和/或进行一个或多个其他选择，对所选报告采取一个或多个动作。
图12A-12C描绘了当选择报告以查看时可以描绘的“报告查看器”屏幕200。“报告查看器”屏幕200可以具有显示所选报告的显示部分，该显示部分具有滚动条206以竖直(如图12A-12C所示)和/或水平(未示出)滚动显示部分。
在一些情况下，“报告查看器”屏幕200可以包括一个或多个按钮。在图12A-12C中描绘的示例性“报告查看器”屏幕200中，“报告查看器”屏幕200可以包括用于关闭所选报告的“关闭”按钮202和用于将所选报告显示和/或保存在文件夹中的“文件夹中显示”按钮204，以及一个或多个其他按钮。
尽管在图中没有描绘通过选择“活动故障”按钮172或“故障历史”按钮174而产生的屏幕，但是这样的屏幕可以采用与“趋势”屏幕180和“报告”屏幕182类似的总体布局。通过选择“活动故障”按钮172产生的屏幕可以描绘阀组件10的当前故障列表、与阀组件10的任何活动故障相关的任选的历史和/或趋势部分、用于利用所选活动故障或对所选活动故障采取动作的任选的一个或多个可选择特征、和/或任选的其他部分。
通过选择“故障历史”按钮174产生的屏幕可以描述过去故障的列表，这些故障按时间顺序、故障类型和/或一个或多个其他类别来组织。附加地或替代地，通过选择“故障历史”按钮174产生的屏幕可以任选地包括与列出的过去故障或过去结果的组中的一个或多个相关的趋势部分、用于采取动作来分析列出的故障的一个或多个可选择特征和/或其他部分。
本领域技术人员将认识到，本公开可以以不同于本文描述和设想的特定实施方案的各种形式来表现。因此，在不脱离如所附权利要求中所述的本公开的范围和实质的情况下，可以在形式和细节上做出改变。

Claims (14)

1.一种阀组件，所述阀组件具有气体入口和气体出口，所述阀组件包括：
第一阀，所述第一阀流体联接到所述气体入口；
第二阀，所述第二阀位于所述第一阀的下游，所述第二阀操作地联接到所述气体出口；
压力传感器，所述压力传感器被定位成感测所述第一阀和所述第二阀之间的中间容积中的压力，
控制器，所述控制器操作地联接到所述第一阀、所述第二阀和所述压力传感器；
所述控制器被配置成打开所述第一阀和所述第二阀以允许气体从所述气体入口流到所述气体出口，以及关闭所述第一阀和所述第二阀中的一者或多者以防止气体从所述气体入口流到所述气体出口；
所述控制器还被配置成执行阀泄漏测试，所述阀泄漏测试包括：
关闭所述第一阀以及打开所述第二阀；
在所述第一阀仍然关闭的情况下，关闭所述第二阀持续第一预定量的时间；
在所述第一预定量的时间期间监测第一阀泄漏率；以及
人机界面HMI，所述人机界面操作地联接到所述控制器，所述人机界面包括具有显示器的用户界面，所述用户界面包括开始选择，所述开始选择在被用户选择时启动所述阀泄漏测试，
其中，一旦启动所述阀泄漏测试，所述HMI在所述显示器上显示所述中间容积中的所述压力随时间变化的曲线图，测量的压力被实时添加到所述曲线图中，使得所述曲线图压力曲线随着时间从左向右被填充，
其中，所述控制器还被配置成识别阀检验序列测试或较长的阀泄漏测试是否正在发生，如果所述阀泄漏测试被启动和/或检测到，所述控制器能自动应用与所述较长的阀泄漏测试相关联的阈值，而不是较短的阀检验序列测试的阈值，同时在测试期间监测所述阀组件，
其中所述控制器还被配置成在测试期间监测所述阀组件的温度和/或所述阀组件的中间容积，如果存在大于阈值的温度变化，则所述控制器能自动地决定重复测试、接受在该变化的温度下的测试结果和/或提供温度变化的通知，且
其中所述HMI至少部分地基于所述阀检验序列测试的设置能自动地设置所述阀泄漏测试。
2.根据权利要求1所述的阀组件，其中，所述阀泄漏测试还包括：
关闭所述第二阀以及打开所述第一阀；
在所述第二阀仍然关闭的情况下，关闭所述第一阀持续第二预定量的时间；以及
在所述第二预定量的时间期间监测第二阀泄漏率。
3.根据权利要求1所述的阀组件，其中，在启动所述阀泄漏测试之后，所述HMI在所述显示器上显示在所述阀泄漏测试期间所述第一阀和所述第二阀的当前位置。
4.根据权利要求1所述的阀组件，其中，在启动所述阀泄漏测试之后，当所述控制器正在执行所述阀泄漏测试时，所述HMI更新正在进行的阀泄漏测试的当前状态。
5.根据权利要求4所述的阀组件，其中，所述当前状态识别所述阀泄漏测试的压力稳定阶段。
6.根据权利要求4所述的阀组件，其中，所述当前状态识别所述阀泄漏测试的泄漏率验证阶段。
7.根据权利要求4所述的阀组件，其中，所述当前状态识别所述阀泄漏测试通过还是失败。
8.根据权利要求1所述的阀组件，其中，在启动所述阀泄漏测试之后，所述HMI在所述显示器上显示与所述第一阀泄漏率相关的量度。
9.根据权利要求1所述的阀组件，其中，在启动所述阀泄漏测试之后，所述HMI在所述显示器上显示所述中间容积中的所述压力随时间变化的表。
10.根据权利要求1所述的阀组件，其中，所述HMI经由有线连接操作地联接到所述控制器。
11.根据权利要求1所述的阀组件，其中，所述HMI经由无线连接操作地联接到所述控制器。
12.根据权利要求1所述的阀组件，其中，所述HMI还包括：
接口，所述接口用于发送和接收信息；
存储器；和
HMI控制器，所述HMI控制器与所述接口、所述存储器和所述用户界面操作地联接。
13.根据权利要求12述的阀组件，其中，所述HMI控制器：
经由所述用户界面从对所述开始选择的选择接收所述阀泄漏测试的启动；以及
通过所述接口向所述控制器发送信号，其中，所述信号被配置成启动所述阀泄漏测试。
14.一种启动在联接到非切换气体源的气阀组件上的阀泄漏测试的方法，所述非切换气体源在所述阀泄漏测试期间处于正压下，所述气阀组件具有流体联接到所述气体源的第一阀、位于所述第一阀下游的第二阀、和压力传感器，其中所述压力传感器被定位成感测与所述第一阀和所述第二阀之间的中间容积中的压力相关的量度，所述方法包括：
通过选择人机界面HMI的用户界面上的开始按钮来启动所述气阀组件的阀泄漏测试；以及
在所述阀泄漏测试期间，实时接收所述阀泄漏测试的结果，以及在所述HMI的显示器上显示所述阀泄漏测试的所接收的结果，
其中，一旦启动所述阀泄漏测试，所述HMI在所述显示器上显示所述中间容积中的所述压力随时间变化的曲线图，测量的压力被实时添加到所述曲线图中，使得所述曲线图压力曲线随着时间从左向右被填充，
其中，所述方法还包括识别阀检验序列测试或较长的阀泄漏测试是否正在发生，如果所述阀泄漏测试被启动和/或检测到，自动应用与所述较长的阀泄漏测试相关联的阈值，而不是较短的阀检验序列测试的阈值，同时在测试期间监测所述阀组件，
其中，所述方法还包括在测试期间监测所述阀组件的温度和/或所述阀组件的中间容积，如果存在大于阈值的温度变化，则自动地决定重复测试、接受在该变化的温度下的测试结果和/或提供温度变化的通知，且
其中所述HMI至少部分地基于所述阀检验序列测试的设置能自动地设置所述阀泄漏测试。
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GR01 Patent grant
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