CN112013155B - 调试隔膜阀 - Google Patents

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Abstract

调试隔膜阀。用于确定包括致动器的隔膜阀中的隔膜的行程的末端位置的方法：•启动隔膜到第一行程的末端位置中的移位；•确定隔膜的第一行程的末端位置，其中，通过监视致动电流值来确定所述第一行程的末端位置，其中，当达到预定义电流值时，达到第一行程的末端位置；•保存第一行程的末端位置；•优选地在相反方向上朝向隔膜的第二行程的末端位置自主地移动；•确定隔膜的第二行程的末端位置，其中借助于隔膜离第一行程的末端位置的预定义行程长度（a）来确定所述第二行程的末端位置；•保存第二行程的末端位置。

Description

调试隔膜阀
技术领域
本发明涉及一种用于确定包括致动器的隔膜阀（diaphragm valve）中的隔膜的行程的末端（end-of-travel）位置的方法，并且涉及一种包括定位致动器的隔膜阀，该阀在调试期间自主地调节其本身。
背景技术
具有定位致动器并且其中隔膜执行预定义冲程（stroke）的隔膜阀是从现有技术已知的。这也意味着隔膜阀具有指定的打开位置，在该打开位置中，处于行程的顶端位置中的隔膜行进到机械末端止动件（stop），并且对于关闭的隔膜阀，定位致动器同样行进到机械末端止动件或者尽可能地向下行进。由于手动组装、生产公差和机械末端止动件的设置，位置可能变化，并且隔膜的行程的末端无法与机械末端止动件精确对准，从而因为更大的力正作用在其上而在隔膜上施加（placing）更大的应力，并且因此导致更快的磨损。
EP 2 118 539 B1公开了一种用于过程控制装置的隔膜，所述隔膜包括压力响应区域，由此可以适当地适配所施加的压力。这里的缺点是，压力响应区域使得隔膜生产昂贵，并且此外，存在对附加的传感器的需要，该传感器也必须被连接。
发明内容
本发明的目的在于提出一种方法和相关联的隔膜阀，其中该阀被节省（conserved）并且寿命增加，同时还允许校正公差。目的还在于能够确定操作中的不规则性。
根据本发明实现该目的，在于用于确定隔膜阀中的隔膜的行程的末端位置的方法，包括以下步骤：
• 启动隔膜到第一行程的末端位置中的移位，其中隔膜优选地借助于致动器、更优选地借助于定位致动器被移动；
• 确定隔膜的第一行程的末端位置，其中，通过监视致动电流值来确定所述第一行程的末端位置，其中，当达到针对定位致动器预定义的电流值时，达到第一行程的末端位置；
• 保存第一行程的末端位置；
• 优选地在相反方向上朝向隔膜的第二行程的末端位置自主地移动；
• 确定隔膜的第二行程的末端位置，其中借助于隔膜离第一行程的末端位置的预定义行程长度或距离来确定所述第二行程的末端位置；
• 保存第二行程的末端位置；
• 优选地在第二行程的末端位置处检测致动电流值，以便验证并确保正常操作期间达到第二行程的末端位置。
还实现该目的，在于用于确定包括致动器的隔膜阀中的隔膜的行程的末端位置的方法，包括以下步骤：
• 启动隔膜到第一行程的末端位置中的移位；
• 确定隔膜的第一行程的末端位置，其中，通过监视致动电流值来确定所述第一行程的末端位置，其中，当达到针对定位致动器预定义的电流值时，达到第一行程的末端位置；
• 保存第一行程的末端位置；
• 优选地在相反方向上朝向隔膜的第二行程的末端位置自主地移动；
• 确定隔膜的预先（advance）行程的末端位置，其中，通过监视致动电流值来确定所述预先行程的末端位置，其中，当达到针对致动器预定义的电流值时，达到预先行程的末端位置；
• 通过附加地完成隔膜的预定义调节长度，达到并确定第二行程的末端位置。
根据本发明的用于确定隔膜阀中的隔膜的行程的末端位置的方法可以被手动、优选地通过操作按钮启动，或者也可以自动启动。该启动导致隔膜朝向待确定的第一行程的末端位置移动。隔膜的第一行程的末端位置优选地限定隔膜阀的最大打开状态。通过监视致动电流来确定第一行程的末端位置。这意味着在监视致动电流的同时，隔膜朝向行程的末端位置移动。只要没有阻力产生，致动电流就或多或少保持恒定，这里称为运行电流。如果致动电流值增加到预定义或预设的电流值，则隔膜已经达到第一行程的末端位置。
用于确定第一行程的末端位置的致动电流中的增加优选地由限制隔膜的机械阻力或末端止动件导致，由此定位致动器消耗（expend）更大的力并因此消耗更大的致动电流。由此标识达到第一行程的末端位置，然后将该位置作为第一行程的末端位置保存在固件或软件中。
在达到并确定第一行程的末端位置之后，隔膜自主地移动到待确定的第二行程的末端位置，其中第二行程的末端位置优选地被布置在移动的相反方向上，并且优选地构成隔膜阀的关闭位置。
根据本发明的方法具有用于确定第二行程的末端位置的两个选项。一个选项是使隔膜从第一行程的末端位置中移动或下降通过指定的或预定义的行程长度或距离，并且将该位置保存为第二行程的末端位置。在该位置处检测到的致动电流被用作检查值。
这可以被用于在隔膜阀的调试期间以及甚至在正常操作期间隔膜阀的调试之后，验证和确保第二行程的末端位置。然而，如果第二行程的末端位置处的致动电流下降，例如，这由软件来标识，并且例如，输出隔膜阀不再正确关闭的错误消息，或者它自主地调节其本身。
用于确定第二行程的末端位置的第二选项是借助于预定义或指定的电流值来检测和确定隔膜的预先行程的末端位置。从预先行程的末端位置开始，然后完成预定义或指定的调节长度，由此达到并保存第二行程的末端位置。
针对预先行程的末端位置的预定义电流值要么可以被预定义并存储为纯电流值，要么可以借助于固件或控制器的存储计算来获得，并且然后也被视为预定义或指定的电流值。针对预先行程的末端位置的指定电流值优选地根据监视的运行电流来计算。如果预先行程的末端位置的指定电流值位于检测和监视的平均运行电流之上5-20%、更优选地8-12%，则这是有利的。
用于检测和确定隔膜的第一行程的末端位置的致动电流值优选地由于机械阻力而变化，其中致动电流值上升到指定的最大电流值。如已经提到的那样，为了确定第一行程的末端位置，监视定位致动器的致动电流，并且在达到指定电流值时，确定隔膜已经达到第一行程的末端位置，由于机械末端止动件，隔膜一处于末端止动件处，这就需要来自定位致动器的更高的电流。
已经证明，如果选择高于运行电流5-20%、更优选地8-12%的电流值作为针对预先行程的末端位置的预定义或指定电流值，则这是有利的，其中该值可以由系统基于监视的运行电流自主计算，但是也可以作为固定值被存储到系统。
如果隔膜的第一行程的末端位置限定隔膜阀的最大打开状态，则这是有利的。
在已经证明的优选实施例的内容中，隔膜的第二行程的末端位置构成隔膜阀的关闭状态。
显然，以相反的次序移动到第一和第二行程的末端位置以调试隔膜阀，并且它们因此可以被不同地指定，这也是可能的。
通过确定两个最大位置，可以在两个位置之间操作期间单独控制隔膜的冲程。
已经证明有利的是，在隔膜的行程长度期间（在其期间没有附加的阻力产生），在第一行程的末端位置和第二行程的末端位置或相应地预先行程的末端位置之间，运行电流建立其本身，其中运行电流不得超过指定的电流值。该运行电流被用于在其中没有附加阻力产生的时段期间监视隔膜阀。例如，由此监视污垢是否正附加地妨碍螺纹杆或者异物（foreign body）是否已经变得卡在隔膜阀中并正阻碍隔膜的操作，并且由此监视影响致动电流的其他状态也是可能的。在隔膜阀的调试期间产生的运行电流的大小或平均值与在正常操作期间不同。这意味着在两种操作状态中不得超过的电流值也是不同的，因为在正常操作期间的运行电流由于流经隔膜阀的介质产生一定的阻力（这需要较高的致动电流）而证明是较高的。
已经证明，如果借助于螺纹杆来调节隔膜的位置，并且隔膜通过螺纹杆的顺时针或逆时针旋转而朝向第一行程的末端位置移动，并且隔膜到第二行程的末端位置中或到预先行程的末端位置中的调节在相反的方向或相反的旋转的方向上执行，则这是有利的。
附图说明
参考附图描述本发明的示例性实施例，其中，本发明不仅限于示例性实施例，并且其中：
图1示出了隔膜阀的定位致动器的致动电流中的变化的曲线图；
图2示出了贯穿隔膜阀的横截面，其中隔膜处于打开位置中；以及
图3示出了贯穿隔膜阀的横截面，其中隔膜处于关闭位置中。
具体实施方式
图1示出了描绘相对于隔膜阀（10）中的隔膜（11）被移位的长度或距离（s）的致动电流（I）的曲线图。由于隔膜移位被启动，或者例如由于定位致动器上的致动按钮被按压，隔膜朝向第一行程的末端位置（1）移动。在该过程期间，或者贯穿根据本发明的方法，监视致动电流（I）。如果致动电流然后达到已经预定义的电流值，该电流值已经被预定义为用于确定第一行程的末端位置的值，则该位置被确定为第一行程的末端位置（1），并且优选地被保存在控制器的固件中或软件中，其中第一行程的末端位置（1）优选地构成隔膜阀（10）的打开位置。为了附加地确定第二行程的末端位置（2），隔膜在相反方向上自主地移动。存在用于确定第二行程的末端位置（2）的两种变型。
在一种变型中，隔膜朝向待确定的第二行程的末端位置（2）移动，其中隔膜具有预定义的行程长度（a）或分配的距离，并且因此从第一行程的末端位置（1）沿着该行程长度（a）行进，并且一旦到达那里，这就被保存为第二行程的末端位置（2），并且在确定为第二行程的末端位置（2）的位置处检测致动电流。在第二行程的末端位置（2）处的该检测到的致动电流优选地在正常操作期间被用作验证值。因此，例如，如果隔膜已经达到第二行程的末端位置（2），并且致动电流与保存的值不匹配，则输出错误消息或者自主地重新调节隔膜。这可以在调试期间使用，或甚至在正常操作期间使用。
作为用于调试隔膜阀（10）的变型，还存在通过监视致动电流（I）来确定第二行程的末端位置（2）的选项。一旦已经达到并确定了第一行程的末端位置（1），隔膜就在相反的方向上移动，并且当达到对应于预先行程的末端位置（3）（在该预先行程的末端位置（3）处低阻力已经是明显的（noticeable））的预定义电流值时，仍然完成预定义的调节长度（c），其中预先行程的末端位置（3）的电流值可以由系统或控制器根据检测值来计算，或者可以被存储为固定值。第二行程的末端位置（2）通过从预先行程的末端位置（3）完成调节长度（c）来达到，并且被保存。在这种情况下，检测到的致动电流值优选地在正常操作和调试期间被再次使用，以用于以与其他检测到的致动电流值可能被用于该目的相同的方式来验证和确保正确操作隔膜阀。此外，在将隔膜定位在距离或行程长度（s）（其中定位没有附加的阻力作用在隔膜上）上期间的运行电流（IL）被用于允许监视隔膜阀是否没有污垢或其他异物，所述污垢或其他异物将妨碍或甚至阻挡隔膜的移位或移动，其中在调试期间和在正常操作期间的运行电流（IL）位于不同的水平处，因为在正常操作中，一定的阻力通过介质作用在隔膜上，尽管这不应被视为前述的附加阻力，其主要与机械末端止动件有关，或者与隔膜何时处于阀曲线或末端止动件处有关。
图2和图3示出了根据本发明的隔膜阀（10），其包括定位致动器12，其中，图2示出了打开位置，并且清楚明显的是，机械末端止动件13防止进一步打开或限制普通的（prevailing）打开。图3示出了完全关闭的隔膜阀10。
参考的列表
1 第一行程的末端位置
2 第二行程的末端位置
3 预先行程的末端位置
10 隔膜阀
11 隔膜
12 定位致动器
13 机械末端止动件
a 预定义行程长度
b 没有附加阻力的行程长度
c 调节长度
s 距离
I 致动电流
IL 运行电流

Claims (11)

1.用于确定包括致动器的隔膜阀(10)中的隔膜(11)的行程的末端位置的方法：
·启动隔膜到第一行程的末端位置(1)中的移位；
·确定隔膜的第一行程的末端位置(1)，其中，通过监视致动电流值来确定所述第一行程的末端位置(1)，其中，当达到预定义电流值时，达到第一行程的末端位置(1)；
·保存第一行程的末端位置(1)；
·朝向隔膜的第二行程的末端位置(2)自主地移动；
·确定隔膜的第二行程的末端位置(2)，其中借助于隔膜离第一行程的末端位置(1)的预定义行程长度(a)来确定所述第二行程的末端位置(2)；
·保存第二行程的末端位置(2)；
·在第二行程的末端位置(2)处检测致动电流值(I)，以便验证并确保达到第二行程的末端位置(2)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一行程的末端位置(1)和第二行程的末端位置(2)之间的隔膜的行程长度(b)期间，运行电流(IL)建立其本身，其中运行电流(IL)不旨在超过指定的电流值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助于螺纹杆来调节隔膜(11)的位置，并且隔膜通过螺纹杆的顺时针或逆时针旋转来朝向第一行程的末端位置(1)移动，并且隔膜到第二行程的末端位置(2)中的调节在相反方向上执行。
4.用于确定包括致动器的隔膜阀(10)中的隔膜(11)的行程的末端位置的方法：
·启动隔膜到第一行程的末端位置(1)中的移位；
·确定隔膜的第一行程的末端位置(1)，其中，通过监视致动电流值来确定所述第一行程的末端位置(1)，其中，在预定义电流值处达到第一行程的末端位置(1)；
·保存第一行程的末端位置(1)；
·朝向隔膜的第二行程的末端位置(2)自主地移动；
·确定隔膜的预先行程的末端位置(3)，其中通过监视致动电流值来确定所述预先行程的末端位置(3)，其中当达到预定义电流值时，达到预先行程的末端位置(3)；
·通过附加地完成隔膜的预定义调节长度(c)，达到并确定第二行程的末端位置(2)；
·保存第二行程的末端位置(2)。
5.根据权利要求1或权利要求4所述的方法，其特征在于，用于检测和确定隔膜的第一行程的末端位置(1)的致动电流值(I)由于机械阻力而变化，其中，致动电流值(I)上升到指定的最大电流值。
6.根据权利要求1或权利要求4所述的方法，其特征在于，隔膜(11)的第一行程的末端位置(1)限定了隔膜阀(10)的最大打开状态。
7.根据权利要求1或权利要求4所述的方法，其特征在于，隔膜(11)的第二行程的末端位置(2)构成隔膜阀(10)的关闭状态。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在第一行程的末端位置(1)和第二行程的末端位置(2)或相应地预先行程的末端位置(3)之间的隔膜的行程长度(b)期间，运行电流(IL)建立其本身，其中运行电流(IL)不旨在超过指定的电流值。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，借助于螺纹杆来调节隔膜(11)的位置，并且隔膜通过螺纹杆的顺时针或逆时针旋转来朝向第一行程的末端位置(1)移动，并且隔膜到第二行程的末端位置(2)中或到预先行程的末端位置(3)中的调节在相反方向上执行。
10.根据权利要求1或权利要求4所述的方法，其特征在于，在相反方向上朝向隔膜的第二行程的末端位置(2)自主地移动。
11.隔膜阀(10)，包括定位致动器(12)，其特征在于，在依据根据权利要求1至10中的任一项所述的方法调试期间，隔膜阀(10)自我调节隔膜(11)的行程的末端位置(1，2)。
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