CN111656072A - 用于隔膜阀致动器的开关 - Google Patents

Abstract

描述了用以确定阀(10)的位置的装置和方法的技术。所述装置可以包括附接到致动器(20)的外壳(252)。所述致动器可以与所述阀成物理连通。所述装置可以包括所述外壳内的微控制器(255)。所述微控制器可以与所述致动器通信以控制所述阀的位置。所述装置可以包括与所述微控制器通信的位置传感器模块(35)。所述装置可以包括附接到所述致动器的移动的至少一个部分的位置传感器目标(37)。所述位置传感器模块可以被配置成检测所述位置传感器目标的移动和位置，生成与所述位置传感器目标的所述位置有关的位置数据，并且将所述位置数据传输到所述微控制器。所述微控制器可以被配置成基于所述位置数据确定所述阀的位置。

Description

用于隔膜阀致动器的开关

相关申请的交叉引用

本申请依据35U.S.C.§119(e)要求2017年12月30日提交的临时申请案U.S.62/612,370的优先权，所述临时申请案的全部内容特此以引用的方式并入本文中。

技术领域

背景技术

除非在此另有说明，否则这部分中描述的材料不是本申请案中的权利要求书的先前技术，并且并不因为包含在这部分中就被承认为先前技术。

隔膜阀可以用于生物技术和医药行业中。隔膜阀可以控制通过隔膜阀的主体的流体的流量。致动器可以是具有电力源的机械装置，所述电力源可以控制隔膜阀的隔膜的移动。致动器可以控制隔膜阀的隔膜以打开和关闭通过隔膜阀的主体的流体流动路径，或可以允许隔膜的中间位置。致动器可以是电动、气动或液压动力的。

发明内容

本发明的一个实施例是用以确定阀的位置的开关装置。装置可以包括附接到致动器的外壳。所述致动器可以与所述阀成物理连通。所述装置可以包括所述外壳内的微控制器。所述微控制器可以与所述致动器通信以控制所述阀的位置。装置可以包括位置传感器模块。位置传感器模块可以与微控制器通信。所述装置可以包括附接到所述致动器的移动的至少一个部分的位置传感器目标。所述位置传感器模块可以被配置成检测所述位置传感器目标的移动和位置，生成与所述位置传感器目标的所述位置有关的位置数据，并且将所述位置数据传输到所述微控制器。所述微控制器可以被配置成基于所述位置数据确定所述阀的位置。

本发明的另一实施例包含用以确定阀的位置的系统。所述系统可以包括致动器。所述致动器可以与所述阀成物理连通。致动器可以被配置成在第一方向上移动以关闭阀并在第二方向上移动以打开阀。系统可以包括开关装置。开关装置可以包含附接到致动器的外壳。开关装置可以包含外壳内的微控制器。所述微控制器可以与所述致动器通信以控制所述阀的位置。开关装置可以包含位置传感器模块。位置传感器模块可以与微控制器通信。开关装置可以包含附接到所述致动器的移动的至少一个部分的位置传感器目标。所述位置传感器模块可以被配置成检测所述位置传感器目标的移动和位置，生成与所述位置传感器目标的所述位置有关的位置数据，并且将所述位置数据传输到所述微控制器。所述微控制器可以被配置成基于所述位置数据确定所述阀的位置。

本发明的另一实施例是控制阀的位置的方法。所述方法可以包括由位置传感器模块检测位置传感器目标的位置。位置传感器目标和位置传感器模块可以都位于阀内。所述方法可以包括由位置传感器模块生成位置数据。所述方法可以包括由位置传感器模块将位置数据传输到开关装置的微控制器。所述方法可以包括由微控制器接收位置数据。所述方法可以包括由微控制器基于位置数据确定阀的位置。

前述概述仅仅是说明性的，并且既定并不以任何方式作为限制。除了上文描述的说明性方面、实施例和特征之外，通过参考图式以及以下详细描述，另外的方面、实施例和特征将变得显而易见。

附图说明

通过以下描述和所附权利要求书结合附图理解，本公开的前述和其它特征将变得更加完全清楚。应理解，这些图式仅描绘了根据本公开的若干实施例，并且因此不应被视为限制了本公开的范围，将通过使用这些附图用额外的特性和细节来描述本公开，其中：

图1是隔膜阀、隔膜阀致动器和开关装置的侧视图；

图2是隔膜阀、隔膜阀致动器和开关装置的剖开侧视图；

图3是隔膜阀、活塞致动器和开关装置的剖开侧视图；

图4是隔膜阀、隔膜阀致动器和开关装置的剖开侧视图；

图5是隔膜阀、活塞致动器和开关装置的剖开侧视图；

图6是隔膜阀、隔膜阀致动器和开关装置的剖开侧视图；

图7是隔膜阀、活塞致动器和开关装置的剖开侧视图；

图8是隔膜阀、活塞致动器和开关装置的剖开侧视图；以及

图9示出全部根据本文描述的至少一些实施例布置的控制隔膜阀的位置的实例过程的流程图。

具体实施方式

在以下详细描述中参考附图，附图形成本文的一部分。在图中，相似的符号通常识别相似的组件，除非上下文另外规定。在详细描述、图式以及权利要求书中所描述的说明性实施方案并不有意作为限制性的。在不脱离本文呈现的主题的精神或范围的情况下，可以利用其它实施例，并且可以做出其它改变。将容易理解，可以在多种不同配置中安排、替代、组合、分开并且设计如本文一般所描述并且在图中说明的本公开的各方面，所有配置明确地涵盖在本文中。

图1是根据本文描述的至少一些实施例布置的隔膜阀、隔膜阀致动器和开关装置的侧视图。系统100可以包含隔膜阀10、隔膜阀致动器20和开关装置30。隔膜阀10可以控制通过主体40的流体的流量，并且隔膜阀致动器20可以控制隔膜阀10的隔膜的移动。隔膜阀致动器20可以与隔膜阀10成物理连通。系统100可进一步包含位置传感器模块35和位置传感器目标37。位置传感器模块35可以关于隔膜阀致动器20静止，并且可以固定于隔膜阀致动器20内、开关装置30内或隔膜阀致动器20外部。位置传感器目标37可以附连到隔膜阀致动器20的组件，所述组件被配置成当隔膜阀致动器20打开或关闭隔膜阀10时在第一和第二方向上移动。位置传感器目标37可以在隔膜阀致动器20内在第一和第二方向上移动。位置传感器目标37可以附接到致动器板、致动器活塞、阀轴或阀杆，或隔膜阀致动器20的指示器。位置传感器模块35可以被配置成检测位置传感器目标37的移动和位置。位置传感器模块35可以是非接触式传感器，例如霍尔效应传感器、电感式传感器、磁传感器或电阻式传感器。位置传感器目标37可以被配置成由位置传感器模块35检测。开关装置30可以与位置传感器模块35通信。开关装置30可以与致动器20通信以控制隔膜阀10的位置。位置传感器模块35可以生成位置数据50。位置数据50可以是与由位置传感器模块35检测到的位置传感器目标37的位置有关的数据。位置传感器模块35可以将位置数据50传输到开关装置30。如下文更详细地解释，开关装置30可以基于位置数据50确定隔膜阀10的位置，并且接着基于所确定的位置控制致动器20。

图2是根据本文描述的至少一些实施例布置的隔膜阀、隔膜阀致动器和开关装置的剖开侧视图。出于简洁的目的将不再描述图2中的与图1的组件相同标记的那些组件。

在实施例中，隔膜阀致动器20可以包含致动器盖205、螺母210、弹簧215、致动器隔膜220、隔膜板225a、隔膜板225b、端口230a和端口230b。致动器隔膜220可以在隔膜板225a与隔膜板225b之间。阀轴235的一端可以通过隔膜板225a、致动器隔膜220和隔膜板225b的中心孔口，使得隔膜板225b安放于阀轴235的套环240中。螺母210可以通过螺接(threading)到阀轴235的一端的公螺纹而将隔膜板225a、致动器隔膜220和隔膜板225b固定到阀轴235。弹簧215可以与隔膜板225a接触。致动器隔膜220可以将致动器20划分为密封上部腔室245a和密封下部腔室245b。端口230a可以允许空气进入上部腔室245a，并且端口230b可以允许空气进入下部腔室245b。上部腔室245a和下部腔室245b中的空气压力可以移动致动器隔膜220以及隔膜板225a和225b的位置。致动器隔膜220以及隔膜板225a和225b的移动又可以移动阀轴235以打开或关闭隔膜阀10。

位置传感器目标37可以与目标底座217一起附接到隔膜板225a并位于弹簧215内。在致动器20控制隔膜阀10打开和关闭时，位置传感器目标37可以与致动器隔膜板225a和致动器隔膜220一起移动。当致动器20移动致动器隔膜220以打开隔膜阀10时，位置传感器目标37可以在第一方向上移动。当致动器20移动致动器隔膜220以关闭隔膜阀10时，位置传感器目标37可以在第二方向上移动。传感器模块35可以接近位置传感器目标37且可以位于致动器20内。位置传感器模块35可以被配置成检测位置传感器目标37的位置。位置传感器模块35可以被配置成检测位置传感器目标37的运动。位置传感器模块35可以是非接触式传感器，例如霍尔效应传感器、电感式传感器、磁传感器或电阻式传感器，并且位置传感器目标37可以被配置成影响位置传感器模块35中的响应。位置传感器模块35可以生成与由位置传感器模块35检测到的位置传感器目标37的位置有关的位置数据50。位置传感器模块35可以将位置数据50传输到开关装置30。

开关装置30可固定到致动器盖205的外表面。开关装置30可以包含外壳252、盖253和电路板250。外壳252和盖253可以包围电路板250。盖253可以是可装卸式的以提供对电路板250的接达。盖253可以是透明的且使得能够看见电路板250。外壳252可通过一个或多个固定件265固定到致动器盖205。电路板250可以与位置传感器模块35通信。电路板250可以与位置传感器模块35有线通信。电路板250可以例如通过蓝牙、WIFI或任何其它无线通信与位置传感器模块35无线通信。电路板250可以包含与终端条带257、指示器模块260、校准模块262和连接器264通信的微控制器255。连接器264可以是用以在外部装置与微控制器255之间传送数据的连接器。连接器264可以是柔性导线连接器，例如M12连接器。

指示器模块260可以包含发光二极管，其可以通过透明盖253可见或可以通过外壳252或盖253在外部附接。微控制器255可以控制指示器模块260以提供隔膜阀10的位置(例如打开或关闭)的视觉指示。举例来说，照射绿色的发光二极管可以指示隔膜阀10打开，并且照射红色的发光二极管可以指示隔膜阀10关闭。

开关装置30可以用校准模块262来校准。校准模块262可以允许开关装置30的微控制器255使位置数据50与隔膜阀10的位置相关。举例来说，在校准操作期间，可以将隔膜阀10设定成完全打开位置。当隔膜阀10处于完全打开位置时，位置传感器模块35可以生成与位置传感器目标37的位置有关的位置数据50。校准模块262可以允许开关装置30的微控制器255使位置数据50与当隔膜阀10处于完全打开位置时位置传感器目标37的位置相关。隔膜阀10可以随后设定成完全关闭位置。当隔膜阀10处于完全关闭位置时，位置传感器模块35可以生成与位置传感器目标37的位置有关的位置数据50。校准模块262可以允许开关装置30的微控制器255使与当隔膜阀10处于完全关闭位置与隔膜阀10处于完全关闭位置时的位置传感器目标37的位置有关的位置数据50相关。校准模块可以包含校准按钮，其可以当隔膜阀10处于打开或关闭位置时被按压以根据隔膜阀10的相应位置校准位置数据50。也可以远程执行微控制器255和开关装置30的校准。手持式装置270可以无线地与开关装置30的校准模块262和微控制器255通信，并且可以提供隔膜阀10的位置处于打开或关闭位置的指示以根据隔膜阀10的相应位置校准位置数据50。校准模块262可以允许微控制器255在致动器20完全打开和关闭时校准致动器20的完全打开和关闭位置。

开关装置30可以从位置传感器模块35接收位置数据50。开关装置30的微控制器255可以接收位置数据50且基于位置数据50确定隔膜阀10的位置。开关装置30的微控制器255可以基于所确定的隔膜阀10的位置控制致动器20以定位隔膜阀10。

图3是根据本文描述的至少一些实施例布置的隔膜阀、活塞致动器和开关装置的剖开侧视图。出于简洁的目的将不再描述图3中的与图1-2的组件相同标记的那些组件。

系统300可以包含隔膜阀10、活塞致动器320和开关装置30。在实施例中，活塞致动器320可以包含致动器盖305、弹簧315a、弹簧315b、活塞310和端口325。

位置传感器目标37可以附接到目标底座317并位于弹簧315a和315b内。在活塞致动器320控制隔膜阀10打开和关闭时，位置传感器目标37可以与活塞310一起移动。当活塞致动器320移动致动器活塞310以打开隔膜阀10时，位置传感器目标37可以在第一方向上移动。当活塞致动器320移动活塞310以关闭隔膜阀10时，位置传感器目标37可以在第二方向上移动。位置传感器模块35可以附接到致动器盖305的顶部表面或活塞致动器320的附件座架340。位置传感器模块35的至少部分可以位于活塞致动器320内，并且位置传感器模块35可以延伸进入活塞致动器320。位置传感器模块35可以是相对于活塞310的静止参考。位置传感器模块35可以被配置成检测位置传感器目标37的位置。位置传感器模块35可以被配置成检测位置传感器目标37的运动。位置传感器模块35可以是非接触式传感器，例如霍尔效应传感器、电感式传感器、磁传感器或电阻式传感器，并且位置传感器目标37可以被配置成影响位置传感器模块35中的响应。位置传感器模块35可以生成与由位置传感器模块35检测到的位置传感器目标37的位置有关的位置数据50。位置传感器模块35可以将位置数据50传输到开关装置30。

开关装置30可以用一个或多个固定件265固定到致动器盖305的外表面。开关装置30可以包含外壳252、盖253和电路板250。外壳252和盖253可以包围电路板250。盖253可以是可装卸式的以提供对电路板250的接达。盖253可以是透明的且使得能够看见电路板250。外壳252可通过一个或多个固定件265固定到致动器盖305。电路板250可以与位置传感器模块35通信。电路板250可以与位置传感器模块35有线通信。电路板250可以例如通过蓝牙、WIFI或任何其它无线通信与位置传感器模块35无线通信。电路板250可以包含与终端条带257、指示器模块260、校准模块262和连接器264通信的微控制器255。连接器264可以是用以在外部装置与微控制器255之间传送数据的连接器。连接器264可以是柔性导线连接器，例如M12连接器。

指示器模块260可以包含发光二极管，其可以通过透明盖253可见或可以通过外壳252或盖253在外部附接。微控制器255可以控制指示器模块260以提供隔膜阀10的位置(例如打开或关闭)的视觉指示。举例来说，照射绿色的发光二极管可以指示隔膜阀10打开，并且照射红色的发光二极管可以指示隔膜阀10关闭。

开关装置30可以用校准模块262来校准。校准模块262可以允许开关装置30的微控制器255使位置数据50与隔膜阀10的位置相关。举例来说，在校准操作期间，可以将隔膜阀10设定成完全打开位置。当隔膜阀10处于完全打开位置时，位置传感器模块35可以生成与位置传感器目标37的位置有关的位置数据50。校准模块262可以允许开关装置30的微控制器255使位置数据50与当隔膜阀10处于完全打开位置时位置传感器目标37的位置相关。隔膜阀10可以随后设定成完全关闭位置。当隔膜阀10处于完全关闭位置时，位置传感器模块35可以生成与位置传感器目标37的位置有关的位置数据50。校准模块262可以允许开关装置30的微控制器255使与当隔膜阀10处于完全关闭位置与隔膜阀10处于完全关闭位置时的位置传感器目标37的位置有关的位置数据50相关。校准模块可以包含校准按钮，其可以当隔膜阀10处于打开或关闭位置时被按压以根据隔膜阀10的相应位置校准位置数据50。也可以远程执行微控制器255和开关装置30的校准。手持式装置270可以无线地与开关装置30的校准模块262和微控制器255通信，并且可以提供隔膜阀10的位置处于打开或关闭位置的指示以根据隔膜阀10的相应位置校准位置数据50。校准模块262可以允许微控制器255在致动器20完全打开和关闭时校准致动器20的完全打开和关闭位置。

图4是根据本文描述的至少一些实施例布置的隔膜阀、隔膜阀致动器和开关装置的剖开侧视图。出于简洁的目的将不再描述图4中的与图1-3的组件相同标记的那些组件。

系统400可以包含隔膜阀10、致动器20和开关装置30。在另一实施例中，位置传感器目标37可以附接到目标底座417并位于弹簧415a和415b内。在致动器20控制隔膜阀10打开和关闭时，位置传感器目标37可以与阀轴440一起移动。当致动器20移动隔膜板425a、隔膜430和隔膜板425b以打开隔膜阀10时，位置传感器目标37可以在第一方向上移动。当致动器20移动隔膜板425a、隔膜430和隔膜板425b以关闭隔膜阀10时，位置传感器目标37可以在第二方向上移动。位置传感器模块35可以附接到致动器盖405致动器20的顶部表面。位置传感器模块35的至少部分可以位于致动器20内，并且位置传感器模块35可以延伸进入隔膜致动器20。位置传感器模块35可以是相对于阀轴440的静止参考。位置传感器模块35可以包含被配置成收纳位置传感器目标37的中空区段。位置传感器模块35可以被配置成检测位置传感器目标37的位置。位置传感器模块35可以被配置成检测位置传感器目标37的运动。位置传感器模块35可以生成与由位置传感器模块35检测到的位置传感器目标37的位置有关的位置数据50。位置传感器模块35可以将位置数据50传输到开关装置30。

图5是根据本文描述的至少一些实施例布置的隔膜阀、活塞致动器和开关装置的剖开侧视图。出于简洁的目的将不再描述图5中的与图1-4的组件相同标记的那些组件。

系统500可以包含隔膜阀10、活塞致动器520和开关装置30。在另一实施例中，位置传感器目标37可以附接到活塞510。位置传感器目标37可以附接到活塞510，使得位置传感器目标邻近于致动器盖505的内表面。在活塞致动器520控制隔膜阀10打开和关闭时，位置传感器目标37可以与活塞510一起移动。当活塞致动器520移动活塞510以打开隔膜阀10时，位置传感器目标37可以在第一方向上移动。当活塞致动器520移动活塞510以关闭隔膜阀10时，位置传感器目标37可以在第二方向上移动。位置传感器模块35可以附接到致动器盖505的外表面，并且可以是相对于活塞510的静止参考。位置传感器模块35可以被配置成通过致动器盖505检测位置传感器目标37的位置。位置传感器模块35可以被配置成通过致动器盖505检测位置传感器目标37的运动。位置传感器模块35可以生成与由位置传感器模块35检测到的位置传感器目标37的位置有关的位置数据50。位置传感器模块35可以将位置数据50传输到开关装置30。

图6是根据本文描述的至少一些实施例布置的隔膜阀、隔膜阀致动器和开关装置的剖开侧视图。出于简洁的目的将不再描述图6中的与图1-5的组件相同标记的那些组件。

系统600可以包含隔膜阀10、致动器20和开关装置30。在另一实施例中，位置传感器目标37可以附接到隔膜板225a的外边缘且可以位于弹簧215的外部。在致动器20控制隔膜阀10打开和关闭时，位置传感器目标37可以与致动器隔膜板225a和致动器隔膜220一起移动。当致动器20移动致动器隔膜220以打开隔膜阀10时，位置传感器目标37可以在第一方向上移动。当致动器20移动致动器隔膜220以关闭隔膜阀10时，位置传感器目标37可以在第二方向上移动。位置传感器模块35可以附接到或插入于通气口230a内，并且在致动器20控制隔膜阀10打开和关闭时可以是相对于致动器隔膜板225a和致动器隔膜220的静止参考。位置传感器模块35可以被配置成检测位置传感器目标37的位置。位置传感器模块35可以被配置成检测位置传感器目标37的运动。位置传感器模块35可以生成与由位置传感器模块35检测到的位置传感器目标37的位置有关的位置数据50。位置传感器模块35可以将位置数据50传输到开关装置30。

图7是根据本文描述的至少一些实施例布置的隔膜阀、活塞致动器和开关装置的剖开侧视图。出于简洁的目的将不再描述图7中的与图1-6的组件相同标记的那些组件。

系统700可以包含隔膜阀10、活塞致动器720和开关装置730。在另一实施例中，位置传感器目标37可以附接到指示器712，所述指示器附接到指示器轴710。指示器轴710可以附接到活塞715且可以与活塞715一起移动。在活塞致动器720控制隔膜阀10打开和关闭时，位置传感器目标37可以与指示器轴710和活塞715一起移动。当活塞致动器720移动活塞715以打开隔膜阀10时，位置传感器目标37可以在第一方向上移动。当活塞致动器720移动活塞715以关闭隔膜阀10时，位置传感器目标37可以在第二方向上移动。位置传感器模块35可以在开关装置730内且可以附接电路板250或开关装置250的表面。位置传感器模块35可以是相对于指示器轴710和活塞715的静止参考。位置传感器模块35可以被配置成检测位置传感器目标37的位置。位置传感器模块35可以被配置成检测位置传感器目标37的运动。位置传感器模块35可以生成与由位置传感器模块35检测到的位置传感器目标37的位置有关的位置数据50。位置传感器模块35可以传输位置数据50开关装置30的电路板250。

图8是根据本文描述的至少一些实施例布置的隔膜阀、活塞致动器和开关装置的剖开侧视图。出于简洁的目的将不再描述图8中的与图1-7的组件相同标记的那些组件。

系统800可以包含隔膜阀10、活塞致动器820和开关装置830。在另一实施例中，位置传感器目标37可以附接到由指示器轴810限定的指示器通道812内的指示器轴810。指示器轴810可以附接到活塞815且可以与活塞815一起移动。在活塞致动器820控制隔膜阀10打开和关闭时，位置传感器目标37可以与指示器轴810和活塞815一起移动。当活塞致动器820移动活塞815以打开隔膜阀10时，位置传感器目标37可以在第一方向上移动。当活塞致动器820移动活塞815以关闭隔膜阀10时，位置传感器目标37可以在第二方向上移动。位置传感器模块35可以在开关装置830内且可以附接电路板250或开关装置830的表面。位置传感器模块35可以包含突起35a，所述突起可以被配置成使得指示器通道812可以配合于突起35a周围。位置传感器模块35和突起35a可以是相对于指示器轴810、指示器通道812和活塞815的静止参考。当致动器820移动活塞815以打开和关闭隔膜阀10时，指示器通道812和指示器轴810可以在突起35a周围上下移动。位置传感器模块35可以被配置成检测位置传感器目标37的位置。位置传感器模块35可以被配置成检测位置传感器目标37的运动。位置传感器模块35可以生成与由位置传感器模块35检测到的位置传感器目标37的位置有关的位置数据50。位置传感器模块35可以传输位置数据50开关装置830的电路板250。

根据本公开的装置可以允许较小的切换装置来最小化管道系统的体积。根据本公开的装置可以提供具有与致动器成一体的反馈单元的切换装置。根据本公开的装置可以提供可以比常规切换装置更容易校准的切换装置。根据本公开的装置可以提供视觉上指示隔膜阀的位置的切换装置。根据本公开的装置可以提供显著小于常规切换装置的切换装置。

图9示出根据本文呈现的至少一些实施例布置的用以控制隔膜阀的位置的实例过程的流程图。实例过程可包含如由框S2、S4、S6、S8和/或S10中的一个或多个所说明的一个或多个操作、动作或功能。尽管说明为离散框，但可取决于所要实施方案将各个框划分成额外框；组合成较少框或排除所述框。

处理可以在框S2处开始，“由位置传感器模块检测位置传感器目标的位置，其中位置传感器目标和位置传感器模块都位于阀内”。在框S2处，位置传感器模块可以检测位置传感器目标的位置。位置传感器模块可以是非接触式传感器，例如霍尔效应传感器、电感式传感器、磁传感器或电阻式传感器。位置传感器目标可以被配置成由位置传感器模块检测。位置传感器模块和位置传感器目标可以都位于阀内。阀可以包括隔膜阀、致动器和切换装置。

处理可以从框S2继续到框S4，“由位置传感器模块生成位置数据”。在框S4处，位置传感器模块可以生成位置数据。位置数据可以是与由位置传感器模块检测到的位置传感器目标的位置有关的数据。

处理可以从框S4继续到框S6，“由位置传感器模块将位置数据传输到开关装置的微控制器”。在框S6处，位置传感器模块可以将位置数据传输到开关装置的微控制器。

处理可以从框S6继续到框S8，“由微控制器接收位置数据”。在框S8处，微控制器可以接收位置数据。

处理可以从框S8继续到框S10，“由微控制器基于位置数据确定阀的位置”。在框S10处，微控制器可以基于位置数据确定阀的位置。可以校准微控制器。可以用与处于完全打开位置的阀相关的位置数据校准微控制器，并且可以用与处于完全关闭位置的阀相关的位置数据校准微控制器。

虽然已在此公开不同方面和实施例，但所属领域的技术人员将明白其它方面和实施例。本文所公开的各个方面和实施例是出于说明的目的并且不打算是限制性的，其中真实的范围和精神是由所附权利要求书指示。

Claims (20)

1.一种用以确定阀的位置的开关装置，所述装置包括：

外壳，其附接到致动器，其中所述致动器与所述阀成物理连通；

微控制器，其在所述外壳内，其中所述微控制器与所述致动器通信以控制所述阀的位置；

位置传感器模块，其中所述位置传感器模块与所述微控制器通信；

位置传感器目标，其附接到所述致动器的移动的至少一个部分；并且

其中所述位置传感器模块被配置成检测所述位置传感器目标的移动和位置，生成与所述位置传感器目标的所述位置有关的位置数据，并且将所述位置数据传输到所述微控制器，并且所述微控制器被配置成基于所述位置数据确定所述阀的位置。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述位置传感器模块是包含霍尔效应传感器、电感式传感器、磁传感器或电阻式传感器的非接触式传感器。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述致动器是活塞致动器，并且所述位置传感器目标附接到活塞并位于所述活塞致动器的弹簧内。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述位置传感器模块位于所述活塞致动器内。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述致动器是活塞致动器，所述位置传感器目标附接到活塞并位于所述活塞致动器的弹簧外部，所述位置传感器目标邻近于所述活塞致动器的盖的内表面，并且所述位置传感器模块附接到所述活塞致动器的所述盖的外表面并通过所述致动器盖检测所述位置传感器目标。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述致动器是隔膜阀致动器，并且所述位置传感器目标附接到隔膜板并位于所述隔膜阀致动器的弹簧内。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述致动器是隔膜阀致动器，所述位置传感器目标附接到隔膜板并位于所述隔膜阀致动器的弹簧外部，所述位置传感器目标邻近于所述隔膜阀致动器的盖的内表面，并且所述位置传感器模块附接到所述隔膜阀致动器的所述盖的外表面并通过所述致动器盖检测所述位置传感器目标。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述致动器是隔膜阀致动器，所述位置传感器目标附接到底座，所述底座附接到阀轴，所述位置传感器目标位于所述隔膜阀致动器的弹簧内，并且所述位置传感器模块附接到所述隔膜阀致动器的盖的顶部表面并限定被配置成收纳所述位置传感器目标的通道。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述致动器是隔膜阀致动器，所述位置传感器目标附接到隔膜板并位于所述隔膜阀致动器的弹簧外部，所述位置传感器目标邻近于所述隔膜阀致动器的盖的内表面，并且所述位置传感器模块附接到所述隔膜阀致动器的所述盖的通气口。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述致动器是活塞致动器，所述位置传感器目标在由指示器轴限定的指示器通道内附接到所述指示器轴，并且所述位置传感器模块在所述外壳内并包含突起，所述突起被配置成使得当所述指示器轴在第一方向和第二方向上移动时，所述指示器通道配合于所述突起周围。

11.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括与所述微控制器通信的校准模块，其中所述校准模块被配置成以位置数据校准所述阀的位置。

12.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括与所述微控制器通信的指示器模块，其中所述指示器模块被配置成在视觉上指示所述阀的位置。

13.一种用以确定阀的位置的系统，所述系统包括：

致动器，其中所述致动器与所述阀成物理连通，并且所述致动器被配置成在第一方向上移动以关闭所述阀并在第二方向上移动以打开所述阀；

开关装置，其中所述开关装置包含：

外壳，其附接到所述致动器；

微控制器，其在所述外壳内，其中所述微控制器与所述致动器通信以控制所述阀的位置；

位置传感器模块，其中所述位置传感器模块与所述微控制器通信；以及

位置传感器目标，其附接到所述致动器的移动的至少一个部分；

其中所述位置传感器模块被配置成检测所述位置传感器目标的移动和位置，生成与所述位置传感器目标的所述位置有关的位置数据，并且将所述位置数据传输到所述微控制器，并且所述微控制器被配置成基于所述位置数据确定所述阀的位置。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述位置传感器模块是包含霍尔效应传感器、电感式传感器、磁传感器或电阻式传感器的非接触式传感器。

15.根据权利要求13所述的系统，其中所述致动器是活塞致动器，并且所述位置传感器目标附接到活塞并位于所述活塞致动器的弹簧内。

16.根据权利要求13所述的系统，其中所述致动器是活塞致动器，所述位置传感器目标附接到活塞并位于所述活塞致动器的弹簧外部，所述位置传感器目标邻近于所述活塞致动器的盖的内表面，并且所述位置传感器模块附接到所述活塞致动器的所述盖的外表面并通过所述致动器盖检测所述位置传感器目标。

17.根据权利要求13所述的系统，其中所述致动器是隔膜阀致动器，并且所述位置传感器目标附接到隔膜板并位于所述隔膜阀致动器的弹簧内。

18.根据权利要求13所述的系统，其中所述致动器是隔膜阀致动器，所述位置传感器目标附接到隔膜板并位于所述隔膜阀致动器的弹簧外部，所述位置传感器目标邻近于所述隔膜阀致动器的盖的内表面，并且所述位置传感器模块附接到所述隔膜阀致动器的所述盖的外表面并通过所述致动器盖检测所述位置传感器目标。

19.根据权利要求13所述的系统，其中所述开关装置进一步包含：

校准模块，其与所述微控制器通信，其中所述校准模块被配置成以位置数据校准所述阀的位置；以及

指示器模块，其与所述微控制器通信，其中所述指示器模块被配置成在视觉上指示所述阀的位置。

20.一种用以确定阀的位置的方法，所述方法包括：

由位置传感器模块检测位置传感器目标的位置，其中所述位置传感器目标和所述位置传感器模块都位于所述阀内；

由所述位置传感器模块生成位置数据；

由所述位置传感器模块将所述位置数据传输到开关装置的微控制器；

由所述微控制器接收所述位置数据；以及

由所述微控制器基于所述位置数据确定所述阀的位置。

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