CN112576799A - 压力无关型调节阀及压力无关型调节阀的控制方法 - Google Patents

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CN112576799A CN201910948473.7A CN201910948473A CN112576799A CN 112576799 A CN112576799 A CN 112576799A CN 201910948473 A CN201910948473 A CN 201910948473A CN 112576799 A CN112576799 A CN 112576799A
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潘成
魏永秋
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    • F16K37/0041—Electrical or magnetic means for measuring valve parameters

Abstract

压力无关型调节阀，包括主阀(10)、两个压力检测接头(20)、位置传感器(30)和执行控制器(40)。主阀包括阀体(11)和阀杆(12)。两个压力检测接头分别安装于阀体的入口(14)和出口(15)。位置传感器能够测量阀杆的阀位。执行控制器内预置有阀位与主阀的流通能力的对应关系，其通过测量多个阀位下主阀的流通能力并根据阀位和流通能力拟合得到。执行控制器设置为：比较与位置传感器测得的实时阀位相关的实时参数和与目标流量相关的目标参数，其中实时参数与目标参数的类型相同，在实时参数和目标参数的计算中阀位和流通能力通过所述对应关系换算；执行控制器根据比较结果驱动阀杆运动。该压力无关型调节阀的调节精度较高。

Description

压力无关型调节阀及压力无关型调节阀的控制方法
技术领域
本发明涉及压力无关型调节阀及压力无关型调节阀的控制方法，尤其是一种调节精度较高的压力无关型调节阀及压力无关型调节阀的控制方法。
背景技术
压力无关型调节阀是一种流量平衡阀，作用是保证管道内的流量不随压差的变化波动。不同于机械压力无关型调节阀，电子压力无关型调节阀需要知道实时的管道流量，当管道流量与目标流量不符时进行阀位的调节，从而实现流量的平衡。目前电子压力无关型调节阀的调节精度较差。精度较高的电子压力无关型调节阀多采用成本较高的流量计来监控流量变化，且调节精度与该流量计的精度密切相关。
发明内容
本发明的目的是提供一种压力无关型调节阀，其调节精度较高。
本发明的另一个目的是提供一种压力无关型调节阀的控制方法，其可实现较高的调节精度。
本发明提供了一种压力无关型调节阀，其包括一个主阀、两个压力检测接头、一个位置传感器和一个执行控制器。主阀包括阀体和阀杆。两个压力检测接头分别安装于阀体的入口和出口。位置传感器能够测量阀杆的阀位。执行控制器能够驱动阀杆运动，并信号连接两个压力检测接头和位置传感器。其中，执行控制器内预置有一个阀位与主阀的流通能力的对应关系。对应关系是通过测量阀杆在多个阀位下主阀的流通能力，并根据阀位和流通能力拟合得到。执行控制器设置为：比较与位置传感器测得的实时阀位相关的实时参数和与目标流量相关的目标参数，其中实时参数与目标参数的类型相同，且在实时参数和目标参数的计算中阀位和流通能力通过所述对应关系换算；执行控制器根据比较结果驱动阀杆运动。
该压力无关型调节阀，其内置有根据对相应的压力无关型调节阀的主阀的检测结果拟合的阀位与主阀的流通能力的对应关系，根据该对应关系得到的流通能力与真实值较为接近，借此可提高压力无关型调节阀的调节精度。
在压力无关型调节阀的另一种示意性实施方式中，执行控制器还配置成：若经比较得到的差值超出一个阈值范围，执行控制器驱动阀杆运动，若差值在阈值范围内，执行控制器停止驱动阀杆运动。
在压力无关型调节阀的再一种示意性实施方式中，对应关系表现为一个曲线方程。曲线方程通过测量阀杆在多个阀位下主阀的流通能力，并根据阀位和流通能力进行曲线拟合得到。
在压力无关型调节阀的还一种示意性实施方式中，该曲线方程为：
KV/KVS＝p1×x5+p2×x4+p3×x3+p4×x2+p5×x+p6
其中，
KV为流通能力，
KVS为主阀的最大开度时的KV值，
p1、p2、p3、p4、p5、p6均为常数，
x为阀位。
在压力无关型调节阀的还一种示意性实施方式中，实时参数为主阀的实时流量，目标参数为目标流量。执行控制器配置成：基于位置传感器测得的实时阀位和所述对应关系计算得到实时流通能力；并实时流通能力和两个压力检测接头测得的实时压力的压差代入下列公式：
Figure BDA0002221681670000021
其中，
Q1为流量，
KV1为实时流通能力，
ΔP为两个压力检测接头测得的压力的压差。
在压力无关型调节阀的还一种示意性实施方式中，各压力检测接头为一个压力传感器的检测接头，执行控制器信号连接两个压力传感器；或者两个压力检测接头为一个压差传感器的两个检测接头，执行控制器信号连接压差传感器。
在压力无关型调节阀的还一种示意性实施方式中，主阀为平衡调节阀。
在压力无关型调节阀的还一种示意性实施方式中，阀体具有两个法兰，两个法兰分别设置于阀体的入口和出口。压力无关型调节阀还包括两个环形的适配件。两个适配件一一对应地密封连接两个法兰的端面，且适配件的中心孔对应于相应的法兰的端口。两个压力检测接头一一对应地安装于两个适配件。借此可便于压力检测接头的安装。
在压力无关型调节阀的还一种示意性实施方式中，各适配件具有一个检测通道。检测通道沿相应的法兰的径向贯通至中心孔。各压力检测接头的感测端位于相应的适配件的检测通道内。
本发明还提供了一种压力无关型调节阀的控制方法，压力无关型调节阀包括一个主阀、两个压力检测接头、一个位置传感器和一个执行控制器。主阀包括阀体和阀杆。两个压力检测接头分别安装于阀体的入口和出口。位置传感器能够测量阀杆的阀位。执行控制器能够驱动阀杆运动。控制方法包括：测量阀杆在多个阀位下主阀的流通能力，并根据阀位和流通能力拟合得到阀位和流通能力的对应关系；比较与位置传感器测得的实时阀位相关的实时参数和与目标流量相关的目标参数，其中实时参数与目标参数的类型相同，且在实时参数和目标参数的计算中阀位和流通能力通过对应关系换算；根据比较结果驱动阀杆运动。
该控制方法根据对相应的压力无关型调节阀的主阀的检测结果拟合得到阀位与主阀的流通能力的对应关系，根据该对应关系得到的流通能力与真实值较为接近，借此可提高压力无关型调节阀的调节精度。
在压力无关型调节阀的控制方法的另一种示意性实施方式中，根据比较结果驱动阀杆运动的步骤包括：若经比较得到的差值超出一个阈值范围，则驱动阀杆运动，若差值在阈值范围内，则停止驱动阀杆运动。
在压力无关型调节阀的控制方法的再一种示意性实施方式中，对应关系表现为一个曲线方程；曲线方程通过测量阀杆在多个阀位下主阀的流通能力，并根据阀位和流通能力进行曲线拟合得到。
在压力无关型调节阀的控制方法的还一种示意性实施方式中，曲线方程为：
KV/KVS＝p1×x5+p2×x4+p3×x3+p4×x2+p5×x+p6
其中，
KV为流通能力，
KVS为主阀的最大开度时的KV值，
p1、p2、p3、p4、p5、p6均为常数，
x为阀位。
在压力无关型调节阀的控制方法的还一种示意性实施方式中，实时参数为主阀的实时流量，目标参数为目标流量。实时流量的计算方法为：基于位置传感器测得的实时阀位和所述对应关系，得到实时流通能力；并基于如下公式，利用实时流通能力和两个压力检测接头测得的实时压力的压差计算得出实时流量：
Figure BDA0002221681670000041
其中，
Q1为实时流量，
KV1为实时流通能力，
ΔP为两个压力检测接头测得的压力的压差。
附图说明
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1为压力无关型调节阀的一种示意性实施方式的结构示意图。
图2用于说明图1所示的压力无关型调节阀的控制关系。
图3为图1所示的压力无关型调节阀的曲线方程的拟合曲线图。
图4用于说明执行电机驱动阀杆运动的逻辑。
图5为压力无关型调节阀的控制方法的一种示意性实施方式的流程图。
标号说明
10 主阀
11 阀体
12 阀杆
13 法兰
14 入口
15 出口
16 阀芯
20 压力检测接头
21 感测端
30 位置传感器
40 执行控制器
41，42，43 输入接口
44 处理器
45 存储器
46 执行电机
50 适配件
51 检测通道
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
图1为压力无关型调节阀的一种示意性实施方式的结构示意图。图2用于说明图1所示的压力无关型调节阀的控制关系。如图1和图2所示，压力无关型调节阀包括一个主阀10、两个压力检测接头20、一个位置传感器30和一个执行控制器40。主阀10包括阀体11、阀杆12和阀芯16，阀芯16连接阀杆12，阀杆12能够带动阀芯16相对于阀体11运动，以调节阀门的开度。在本示意性实施方式中，主阀10为调节阀，优选为平衡调节阀，即阀芯内外的流体连通，从而只需对阀杆施加较小的驱动力即可驱动阀芯。但实际应用中不限于此，在其他示意性实施方式中，主阀10也可以是其他类型的阀门。在本示意性实施方式中，各压力检测接头20为一个压力传感器的检测接头，执行控制器40的处理器44通过输入接口41，43分别信号连接到两个压力传感器；但不限于此，在其他示意性实施方式中，两个压力检测接头20也可以为一个压差传感器的两个检测接头，执行控制器40可信号连接该压差传感器。
两个压力检测接头20分别安装于阀体11的入口14和出口15，以测量入口14和出口15处的流体压力。位置传感器30能够测量阀杆12的阀位，阀位与主阀10的阀门开度相关。执行控制器40的处理器44通过输入接口42信号连接位置传感器30，执行控制器40的执行电机46能够驱动阀杆12运动。
执行控制器40的存储器45内预置有一个阀位与主阀10的流通能力之间的对应关系。该对应关系是通过测量阀杆12在多个阀位下主阀10的流通能力，并根据阀位和流通能力拟合得到。在本示意性实施方式中，该对应关系表现为一个曲线方程，但不限于此，在其他示意性实施方式中，该对应关系例如还可以是查找表。
在一个实施例中，该曲线方程通过测量阀杆12在多个阀位下主阀10的流通能力，并根据阀位和流通能力进行曲线拟合得到。曲线拟合采用的方式例如为多项式拟合，多项式的最高阶数例如为5，得到的曲线方程为：
KV/KVS＝p1×x5+p2×x4+p3×x3+p4×x2+p5×x+p6
其中，
KV为流通能力，
KVS为主阀10的最大开度时的KV值，
p1、p2、p3、p4、p5、p6均为常数，
x为阀位，全开时取值为1，闭合时取值为0。
在其他示意性实施方式中，也可通过提高多项式的最高阶数来提高精度，或根据需要采用其他的曲线拟合的方式。
图3显示了一个实例中拟合得到的曲线，相应的曲线方程为：
KV/KVS＝7.222×x5-19.05×x4+15.98×x3-3.839×x2+0.6495×x+0.03073
该曲线方程的R-square的值为0.9988。R-square，又叫“确定系数”，是通过数据的变化来表征拟合效果的好坏，其正常取值范围为[01]，越接近1，表明数据拟合得越好。
在一个实施例中，执行控制器40设置为：
处理器44从存储器45读取上述对应关系，并将位置传感器30测得的实时阀位x代入该对应关系得到实时流通能力KV，在本示意性实施方式中，对应关系即为上述拟合得到的曲线方程；
处理器44计算两个压力检测接头20测得的实时压力的压差ΔP，并根据实时流通能力KV和该压差ΔP计算得到主阀10的实时流量Q1；其中计算实时流量Q1使用的公式为：
Figure BDA0002221681670000061
其中，
Q1为实时流量，
KV1为实时流通能力，单位为m3/h，
ΔP为两个压力检测接头20测得的压力的压差，单位为Bar，
该公式适用于非阻塞流工况。
进而，处理器44从存储器45中读取一个目标流量，并比较实时流量Q1和该目标流量；以及根据比较结果通过执行电机46驱动阀杆12运动。在本示意性实施方式中，处理器44会从存储器45中读取一个预存的阈值范围；若实时流量Q1和目标流量的差值超出该阈值范围，执行电机46驱动阀杆12运动；若差值在阈值范围内，执行电机46停止驱动阀杆12运动。具体为，当实时流量Q1大于目标流量且超出该阈值范围，执行电机46驱动阀杆12运动使主阀10的阀门开度变小；若实时流量Q1小于目标流量且超出该阈值范围，执行电机46驱动阀杆12运动使主阀10的阀门开度变大。其中目标流量根据实际所需流量设置，阈值范围根据对调节精度的要求设置，即范围越小，调节精度越高。
在其他示意性实施方式中，执行控制器40还可以设置为：
处理器44从存储器45读取上述对应关系，并将位置传感器30测得的实时阀位代入该对应关系得到实时流通能力KV1，对应关系例如为上述拟合得到的曲线方程；
处理器44从存储器45读取一个目标流量，并计算两个压力检测接头20测得的实时压力的压差ΔP，再根据该目标流量和该压差ΔP计算得到目标流通能力，其中计算目标流通能力使用的公式为：
Figure BDA0002221681670000071
其中，
Q2为目标流量，
KV2为目标流通能力，单位为m3/h，
ΔP为两个压力检测接头20测得的压力的压差，单位为Bar，
该公式适用于非阻塞流工况。
进而，处理器44比较实时流通能力KV1和该目标流通能力，并根据比较结果通过执行电机46驱动阀杆12运动。具体地，处理器44会从存储器45中读取一个预存的阈值范围；若实时流通能力KV1和目标流通能力的差值超出该阈值范围，执行电机46驱动阀杆12运动；若差值在阈值范围内，执行电机46停止驱动阀杆12运动。更具体为，当实时流通能力KV1大于目标流通能力且超出该阈值范围，执行电机46驱动阀杆12运动使主阀10的阀门开度变小；若实时流通能力KV1小于目标流通能力且超出该阈值范围，执行电机46驱动阀杆12运动使主阀10的阀门开度变大。其中目标流量根据实际所需流量设置，阈值范围根据对调节精度的要求设置，即范围越小，调节精度越高。
在其他示意性实施方式中，执行控制器40还可以设置为：
处理器44从存储器45读取一个目标流量，并计算两个压力检测接头20测得的实时压力的压差ΔP，再根据该目标流量和该压差ΔP计算得到目标流通能力，其中计算目标流通能力使用的公式为：
Figure BDA0002221681670000072
其中，
Q2为目标流量，
KV2为目标流通能力，单位为m3/h，
ΔP为两个压力检测接头20测得的压力的压差，单位为Bar，
该公式适用于非阻塞流工况。
处理器44从存储器45读取上述对应关系，并将上述计算得到的目标流通能力代入该对应关系得到目标阀位，对应关系例如为上述拟合得到的曲线方程；
进而，处理器44比较位置传感器30测得的实时阀位和该目标阀位，并根据比较结果通过执行电机46驱动阀杆12运动。具体地，如图4所示，处理器44会从存储器45中读取一个预存的阈值范围[+6，-δ]；若实时阀位和目标阀位的差值超出该阈值范围，执行电机46驱动阀杆12运动；若差值在阈值范围内，执行电机46停止驱动阀杆12运动。更具体为，当实时阀位大于目标阀位且超出该阈值范围[+δ，-δ]，执行电机46前进以驱动阀杆12运动使阀位变小，主阀10的阀门开度变小；若实时阀位小于目标阀位且超出该阈值范围[+δ，-δ]，执行电机46后退以驱动阀杆12运动使阀位变大，主阀10的阀门开度变大。其中目标流量根据实际所需流量设置，阈值范围根据对调节精度的要求设置，即范围越小，调节精度越高。
在本示意性实施方式中，曲线方程通过对单一压力无关型调节阀的主阀检测得到，并应用于相应的一个压力无关型调节阀的主阀，这样使得测控更准确。但不限于此，在其他示意性实施方式中，曲线方程还可以通过对相关的一组压力无关型调节阀(例如相同型号的一批压力无关型调节阀)中的多个的主阀检测得到，并应用于该组压力无关型调节阀的主阀，借此在达到调节精度要求前提下利于提高效率，降低工艺成本。
本示意性实施方式的压力无关型调节阀，其内置有根据对相应的压力无关型调节阀的主阀的检测结果拟合的阀位与主阀的流通能力的对应关系，根据该对应关系得到的流通能力与真实值较为接近，借此可提高压力无关型调节阀的调节精度。
在示意性实施方式中，阀体11具有两个法兰13，两个法兰13分别设置于阀体11的入口14和出口15。主阀10还包括两个环形的适配件50。两个适配件50一一对应地密封连接两个法兰13的端面，且适配件50的中心孔对应于相应的法兰13的端口。两个压力检测接头20一一对应地安装于两个适配件50。借此可便于压力检测接头20的安装。
在本示意性实施方式中，各适配件50具有一个检测通道51。检测通道51沿相应的法兰13的径向贯通至中心孔。各压力检测接头20的感测端21位于相应的适配件50的检测通道51内，借此可提高检测精度。
本发明还提供了一种压力无关型调节阀的控制方法。该压力无关型调节阀包括一个主阀10、两个压力检测接头20、一个位置传感器30和一个执行控制器40。主阀10包括阀体11、阀杆12和阀芯16，阀芯16连接阀杆12，阀杆12能够带动阀芯16相对于阀体11运动，以调节阀门的开度。在本示意性实施方式中，主阀10为调节阀，优选为平衡调节阀，即阀芯内外的流体连通，从而只需对阀杆施加较小的驱动力即可驱动阀芯。但实际应用中不限于此，在其他示意性实施方式中，主阀10也可以是其他类型的阀门。在本示意性实施方式中，各压力检测接头20为一个压力传感器的检测接头，执行控制器40的处理器44通过输入接口41，43分别信号连接到两个压力传感器；但不限于此，在其他示意性实施方式中，两个压力检测接头20也可以为一个压差传感器的两个检测接头，执行控制器40可信号连接该压差传感器。两个压力检测接头20分别安装于阀体11的入口14和出口15，以测量入口14和出口15处的流体压力。位置传感器30能够测量阀杆12的阀位，阀位与主阀10的阀门开度相关。执行控制器40的处理器44通过输入接口42信号连接位置传感器30，执行控制器40的执行电机46能够驱动阀杆12运动。
图5示出用于压力无关型调节阀的控制方法的一种示意性实施方式。如图5所示，该示意性控制方法包括：
S100：测量阀杆12在多个阀位情况下主阀10的流通能力，并根据阀位和流通能力进行拟合，以得到表示阀位和流通能力的关系的对应关系。在本示意性实施方式中，该对应关系表现为一个曲线方程，但不限于此，在其他示意性实施方式中，该对应关系例如还可以是查找表。
该曲线方程通过测量阀杆12在多个阀位下主阀10的流通能力，并根据阀位和流通能力进行曲线拟合得到。曲线拟合采用的方式例如为多项式拟合，多项式的最高阶数例如为5，得到的曲线方程为：
KV/KVS＝p1×x5+p2×x4+p3×x3+p4×x2+p5×x+p6
其中，
KV为流通能力，
KVS为主阀10的最大开度时的KV值，
p1、p2、p3、p4、p5、p6均为常数，
x为阀位，全开时取值为1，闭合时取值为0。
在其他示意性实施方式中，也可通过提高多项式的最高阶数来提高精度，或根据需要采用其他的曲线拟合的方式。
图3显示了一个实例中拟合得到的曲线，相应的曲线方程为：
KV/KVS＝7.222×x5-19.05×x4+15.98×x3-3.839×x2+0.6495×x+0.03073
该曲线方程的R-square的值为0.9988。R-square，又叫“确定系数”，是通过数据的变化来表征拟合效果的好坏，其正常取值范围为[01]，越接近1，表明数据拟合得越好。
S200：处理器44从存储器45读取上述对应关系，并将位置传感器30测得的实时阀位代入该对应关系得到实时流通能力，在本示意性实施方式中，对应关系即为上述拟合得到的曲线方程。
S300：处理器44计算两个压力检测接头20测得的实时压力的压差ΔP，并根据实时流通能力KV和该压差ΔP计算得到主阀10的实时流量Q1；其中计算实时流量Q1使用的公式为：
Figure BDA0002221681670000101
其中，
Q1为实时流量，
KV1为实时流通能力，单位为m3/h，
ΔP为两个压力检测接头20测得的压力的压差，单位为Bar，
该公式适用于非阻塞流工况。
S400：处理器44从存储器45中读取一个目标流量，并比较实时流量Q1和该目标流量，以及根据比较结果通过执行电机46驱动阀杆12运动。在本示意性实施方式中，处理器44会从存储器45中读取一个预存的阈值范围；若实时流量Q1和目标流量的差值超出该阈值范围，执行电机46驱动阀杆12运动；若差值在阈值范围内，执行电机46停止驱动阀杆12运动。具体为，当实时流量Q1大于目标流量且超出该阈值范围，执行电机46驱动阀杆12运动使主阀10的阀门开度变小；若实时流量Q1小于目标流量且超出该阈值范围，执行电机46驱动阀杆12运动使主阀10的阀门开度变大。其中目标流量根据实际所需流量设置，阈值范围根据对调节精度的要求设置，即范围越小，调节精度越高。
在其他示意性实施方式中，步骤S200-S400还可以为：
S200：处理器44从存储器45读取上述对应关系，并将位置传感器30测得的实时阀位代入该对应关系得到实时流通能力，对应关系例如为上述拟合得到的曲线方程。
S300：处理器44从存储器45读取一个目标流量，并计算两个压力检测接头20测得的实时压力的压差ΔP，再根据该目标流量和该压差ΔP计算得到目标流通能力，其中计算目标流通能力使用的公式为：
Figure BDA0002221681670000111
其中，
Q2为目标流量，
KV2为目标流通能力，单位为m3/h，
ΔP为两个压力检测接头20测得的压力的压差，单位为Bar，
该公式适用于非阻塞流工况。
S400：比较实时流通能力和该计算出的目标流通能力，并根据比较结果通过执行电机46驱动阀杆12运动。具体地，处理器44会从存储器45中读取一个预存的阈值范围；若实时流通能力和目标流通能力的差值超出该阈值范围，执行电机46驱动阀杆12运动；若差值在阈值范围内，执行电机46停止驱动阀杆12运动。更具体为，当实时流通能力大于目标流通能力且超出该阈值范围，执行电机46驱动阀杆12运动使主阀10的阀门开度变小；若实时流通能力小于目标流通能力且超出该阈值范围，执行电机46驱动阀杆12运动使主阀10的阀门开度变大。其中目标流量根据实际所需流量设置，阈值范围根据对调节精度的要求设置，即范围越小，调节精度越高。
在其他示意性实施方式中，步骤S200-S400还可以为：
S200：处理器44从存储器45读取一个目标流量，并计算两个压力检测接头20测得的实时压力的压差ΔP，再根据该目标流量和该压差ΔP计算得到目标流通能力，其中计算目标流通能力使用的公式为：
Figure BDA0002221681670000112
其中，
Q2为目标流量，
KV2为目标流通能力，单位为m3/h，
ΔP为两个压力检测接头20测得的压力的压差，单位为Bar，
该公式适用于非阻塞流工况。
S300：处理器44从存储器45读取上述对应关系，并将上述计算得到的目标流通能力代入该对应关系得到目标阀位，对应关系例如为上述拟合得到的曲线方程。
S400：比较位置传感器30测得的实时阀位和该目标阀位，并根据比较结果通过执行电机46驱动阀杆12运动。具体地，处理器44会从存储器45中读取一个预存的阈值范围；若实时阀位和目标阀位的差值超出该阈值范围，执行电机46驱动阀杆12运动；若差值在阈值范围内，执行电机46停止驱动阀杆12运动。更具体为，当实时阀位大于目标阀位且超出该阈值范围，执行电机46驱动阀杆12运动使主阀10的阀门开度变小；若实时阀位小于目标阀位且超出该阈值范围，执行电机46驱动阀杆12运动使主阀10的阀门开度变大。其中目标流量根据实际所需流量设置，阈值范围根据对调节精度的要求设置，即范围越小，调节精度越高。
在本示意性实施方式中，曲线方程通过对单一压力无关型调节阀的主阀检测得到，并应用于相应的一个压力无关型调节阀的主阀，这样使得测控更准确。但不限于此，在其他示意性实施方式中，曲线方程还可以通过对相关的一组压力无关型调节阀(例如相同型号的一批压力无关型调节阀)中的多个的主阀检测得到，并应用于该组压力无关型调节阀的主阀，借此在达到调节精度要求前提下利于提高效率，降低工艺成本。
该控制方法根据对相应的压力无关型调节阀的主阀的检测结果拟合得到阀位与主阀的流通能力的对应关系，根据该对应关系得到的流通能力与真实值较为接近，借此可提高压力无关型调节阀的调节精度。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.压力无关型调节阀，其特征在于，包括：
一个主阀(10)，其包括阀体(11)和阀杆(12)；
两个压力检测接头(20)，其分别安装于所述阀体(11)的入口(14)和出口(15)；
一个位置传感器(30)，其能够测量所述阀杆(12)的阀位；以及
一个执行控制器(40)，其能够驱动所述阀杆(12)运动，并信号连接所述两个压力检测接头(20)和所述位置传感器(30)；
其中，所述执行控制器(40)内预置有一个阀位与所述主阀(10)的流通能力的对应关系，所述对应关系是通过测量所述阀杆(12)在多个阀位下所述主阀(10)的流通能力，并根据所述阀位和所述流通能力拟合得到；
其中，所述执行控制器(40)设置为：比较与所述位置传感器(30)测得的实时阀位相关的实时参数和与目标流量相关的目标参数，其中所述实时参数与所述目标参数的类型相同，且在所述实时参数和所述目标参数的计算中阀位和流通能力通过所述对应关系换算；所述执行控制器(40)根据比较结果驱动所述阀杆(12)运动。
2.如权利要求1所述的压力无关型调节阀，其特征在于，所述执行控制器(40)还配置成：若经比较得到的差值超出一个阈值范围，所述执行控制器(40)驱动所述阀杆(12)运动，若所述差值在所述阈值范围内，所述执行控制器(40)停止驱动所述阀杆(12)运动。
3.如权利要求1所述的压力无关型调节阀，其特征在于，所述对应关系表现为一个曲线方程；所述曲线方程通过测量所述阀杆(12)在多个阀位下所述主阀(10)的流通能力，并根据所述阀位和所述流通能力进行曲线拟合得到。
4.如权利要求3所述的压力无关型调节阀，其特征在于，所述曲线方程为：
KV/KVS＝p1×x5+p2×x4+p3×x3+p4×x2+p5×x+p6
其中，
KV为流通能力，
KVS为所述主阀(10)的最大开度时的KV值，
p1、p2、p3、p4、p5、p6均为常数，
x为阀位。
5.如权利要求1所述的压力无关型调节阀，其特征在于，所述实时参数为所述主阀(10)的实时流量，所述目标参数为目标流量；所述执行控制器配置成：
基于所述位置传感器(30)测得的实时阀位和所述对应关系计算得到实时流通能力；并
所述实时流通能力和所述两个压力检测接头(20)测得的实时压力的压差代入下列公式：
Figure FDA0002221681660000021
其中，
Q1为流量，
KV1为实时流通能力，
ΔP为所述两个压力检测接头(20)测得的压力的压差。
6.如权利要求1所述的压力无关型调节阀，其特征在于，
各所述压力检测接头(20)为一个压力传感器的检测接头，所述执行控制器(40)信号连接两个所述压力传感器；或者
所述两个压力检测接头(20)为一个压差传感器的两个检测接头，所述执行控制器(40)信号连接所述压差传感器。
7.如权利要求1所述的压力无关型调节阀，其特征在于，所述主阀(10)为平衡调节阀。
8.如权利要求1所述的压力无关型调节阀，其特征在于，
所述阀体(11)具有两个法兰(13)，所述两个法兰(13)分别设置于所述阀体(11)的入口(14)和出口(15)；
所述压力无关型调节阀还包括两个环形的适配件(50)，所述两个适配件(50)一一对应地密封连接所述两个法兰(13)的端面，且所述适配件(50)的中心孔对应于相应的所述法兰(13)的端口；所述两个压力检测接头(20)一一对应地安装于所述两个适配件(50)。
9.如权利要求8所述的压力无关型调节阀，其特征在于，各所述适配件(50)具有一个检测通道(51)，所述检测通道(51)沿相应的所述法兰(13)的径向贯通至所述中心孔；各所述压力检测接头(20)的感测端(21)位于相应的所述适配件(50)的所述检测通道(51)内。
10.压力无关型调节阀的控制方法，所述压力无关型调节阀包括一个主阀、两个压力检测接头、一个位置传感器和一个执行控制器；所述主阀包括阀体和阀杆；所述两个压力检测接头分别安装于所述阀体的入口和出口；所述位置传感器能够测量所述阀杆的阀位；所述执行控制器能够驱动所述阀杆运动；其特征在于，所述的控制方法包括：
测量所述阀杆在多个阀位下所述主阀的流通能力，并根据所述阀位和所述流通能力拟合得到所述阀位和所述流通能力的对应关系；
比较与所述位置传感器测得的实时阀位相关的实时参数和与目标流量相关的目标参数，其中所述实时参数与所述目标参数的类型相同，且在所述实时参数和所述目标参数的计算中阀位和流通能力通过所述对应关系换算；
根据比较结果驱动所述阀杆运动。
11.如权利要求10所述的压力无关型调节阀的控制方法，其特征在于，所述根据比较结果驱动所述阀杆运动的步骤包括：若经比较得到的差值超出一个阈值范围，则驱动所述阀杆运动，若所述差值在所述阈值范围内，则停止驱动所述阀杆运动。
12.如权利要求10所述的压力无关型调节阀的控制方法，其特征在于，所述对应关系表现为一个曲线方程；所述曲线方程通过测量所述阀杆在多个阀位下所述主阀的流通能力，并根据所述阀位和所述流通能力进行曲线拟合得到。
13.如权利要求12所述的压力无关型调节阀的控制方法，其特征在于，所述曲线方程为：
KV/KVS＝p1×x5+p2×x4+p3×x3+p4×x2+p5×x+p6
其中，
KV为流通能力，
KVS为所述主阀的最大开度时的KV值，
p1、p2、p3、p4、p5、p6均为常数，
x为阀位。
14.如权利要求10所述的压力无关型调节阀的控制方法，其特征在于，所述实时参数为所述主阀的实时流量，所述目标参数为目标流量；所述实时流量的计算方法为：
基于所述位置传感器测得的实时阀位和所述对应关系，得到实时流通能力；并
基于如下公式，利用所述实时流通能力和所述两个压力检测接头测得的实时压力的压差计算得出实时流量：
Figure FDA0002221681660000031
其中，
Q1为实时流量，
KV1为实时流通能力，
ΔP为所述两个压力检测接头测得的压力的压差。
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