CN216279702U - 测量装置 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及测量装置。公开了用于最终控制元件变量的基于压力的直接测量的装置。示例装置包括：转换器：从第一传感器接收信号，所述第一传感器被安装在阀的轴上；将所述信号转换为压力；以及将所述压力路由至第二传感器；以及控制器：从所述第二个传感器接收所述压力；以及基于所述压力在所述轴上确定第一扭矩，其中所述控制器操作地耦合至气动致动器，所述气动致动器操作地耦合至所述轴。以此方式，可以获得更高的测量精度。

Description

测量装置

技术领域

本公开总体上涉及过程控制系统，并且更具体地，涉及用于最终控制元件变量的基于压力的直接测量的装置。

背景技术

过程控制系统包括放置在整个工厂中的仪器，以使得能够收集数据以用于监测和故障排除过程的目的。数据收集可能涉及由传感器进行的测量，包括参数，诸如压力、流速、温度、重量、密度、速度等。过程控制系统的操作取决于由测量仪器提供的过程数据和由最终控制元件的操作对过程的控制。最终控制元件可以包括阀、泵、过程加热器、搅拌器、风扇和可以直接改变过程的其他设备。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种测量装置，以至少部分地解决现有技术中存在的上述问题。

示例装置包括转换器，从第一传感器接收信号，第一传感器被安装在阀的轴上，将信号转换为压力，并且将压力路由至第二传感器，以及控制器，用于从第二传感器接收压力，以及基于压力确定轴上的第一扭矩，其中控制器操作地耦合至气动致动器，气动致动器操作地耦合至轴。

在一些实施例中，第一传感器是应变计、压力换能器、声发射传感器、温度传感器或旋转位置传感器。

在一些实施例中，第二传感器是压力传感器。

在一些实施例中，转换器是电压-压力转换器或电流-压力转换器。

在一些实施例中，信号是电压、电流或电阻。

在一些实施例中，阀是旋转流体阀。

在一些实施例中，控制器将第一扭矩与第二扭矩相比较，第二扭矩使用第三传感器被确定，第三传感器未被安装在轴上。

在一些实施例中，控制器基于被应用到气动致动器的压力来确定第二扭矩。

以此方式，可以获得更高的测量精度。

附图说明

图1是其中可以实现本公开的教导的示例过程控制系统的图。

图2是示出了根据本公开的教导来确定最终控制元件变量的直接测量的示例过程控制系统的框图。

图3是使用图2的过程控制系统来确定最终控制元件变量的直接测量的示例方法。

图4是示例处理器平台的示意图，该示例处理器平台可以被使用和/或编程以执行图3的示例方法和/或更一般地，实现图1和图2的示例过程控制系统。

具体实施方式

示例方法包括从第一传感器接收信号，第一传感器被安装在阀的轴上，将信号转换为压力，将压力路由至控制器的第二传感器，该控制器操作地耦合至气动致动器，气动致动器操作地耦合至轴，以及由控制器基于压力确定轴上的第一扭矩。

示例非瞬时性计算机可读存储介质，包括指令，当指令被执行时使机器至少：接收第一压力，第一压力从来自第一传感器的信号转换，第一传感器被安装在阀的轴上，基于第一压力确定轴上的第一扭矩，接收第二压力，第二压力被提供给气动致动器，气动致动器操作地耦合至阀，以及基于第二压力确定轴上的第二扭矩。

过程控制系统包括被通信地耦合至操作员工作站的一个或多个过程控制器和一个或多个过程控制和仪器设备(例如，现场设备)。现场设备可以包括阀、开关和传感器，以在过程中执行功能，包括打开和/或关闭阀、测量过程控制参数等。过程控制器接收有关与现场设备相关联的过程测量或过程变量的信息，使用该信息来实现控制例程和/或生成控制信号来控制过程操作。例如，控制阀(例如气动控制阀、电动控制阀、液压控制阀等)接收使用过程控制传感器和/或换能器(例如，温度、压力、流量等)测量的信号。控制器将过程变量与过程变量的期望值(例如，设定点)相比较，并且发起控制动作，该控制动作引起最终控制元件(例如，通过致动器的阀)发起过程中的变化以返回过程变量到设定值。然而，并非在过程控制系统中执行的所有测量都是直接的。例如，阀轴上的扭矩测量通常是使用压力与行程力计算(例如，使用力矩臂)基于以下间接执行的：提供给致动器的压力和提供致动器的压力与力之间的典型关系的对应规格数据表。因此，该测量是间接和近似的，因为它不是真正的机械扭矩，而是推断值(例如，基于压力测量与理论扭矩值的关系)。可以使用直接测量和/或直接测量与间接测量的组合来获得改进的测量精度，以捕获变化条件下的过程控制系统相关测量(例如，准确响应快速变化的扭矩条件等)。

本文中公开的示例描述了用于最终控制元件变量的基于压力的直接测量的方法和装置。本文中公开的特定示例利用被直接地安装到旋转阀轴并输出电压或电流的一个或多个传感器。在本文中公开的示例中，由(多个)传感器输出的电压或电流可以利用电压-压力(V/P)或电流-压力(I/P)转换器转换为压力信号。由转换器生成的压力信号然后可以被路由至未使用的压力传感器，该未使用的压力传感器集成到仪器控制器或以其他方式操作地耦合至仪器控制器。基于该压力输入信号，仪器控制器可以检测压力中的变化和/或使用相关联的软件执行计算以将直接和间接测量(例如，扭矩测量)相比较。虽然本文中公开的示例集中于使用应变计测量旋转阀中的轴扭矩，但是任何其他外部传感器(例如，温度传感器、声发射传感器等)均可以使用以经由电压-压力(V/P)或电流-压力(I/P)转换器获得直接测量。本文中公开的示例还使过程控制系统仪器控制器能够读取直接测量和间接测量两者，而不是针对每种类型的测量都需要两个分开的设备和/或多个工具。

图1是其中可以实现本公开的教导的示例过程控制系统100的图。过程控制系统100包括示例工作站102、示例控制器108、示例数据采集模块110、(多个)示例逻辑求解器111、(多个)示例控制元件112、114、116，(多个)示例最终控制元件118、120、122和/或(多个)示例传感器124、126、128、130。

工作站102经由总线或局域网(LAN)106被通信地耦合至控制器108，其通常被称为区域控制网络(ACN)。LAN106可以使用任何期望的通信介质和协议来实现。例如，LAN106可以基于硬件或无线以太网通信协议。然而，可以使用任何其他合适的有线或无线通信介质和协议。工作站102可以被配置为执行与一个或多个信息技术应用、用户交互应用和/或通信应用相关联的操作。例如，工作站102可以被配置为执行与过程控制相关的应用和通信应用程序相关联的操作，这些操作使工作站102和控制器108能够使用任何期望的通信介质(例如，无线、硬连线等)和协议(例如，HTTP、SOAP等)与其他设备或系统通信。

控制器108可以被配置为执行一个或多个过程控制例程和/或功能，这些过程控制例程和/或功能作为一个或多个控制回路操作，这些控制回路已经由系统工程师或其他系统操作员使用例如工作站102或任何其他工作站生成并且已经下载到控制器108并且在其中实例化。图1的示例过程控制系统100的控制器108通信地耦合至输入/输出(I/O)数据采集模块110。数据采集模块110可以通信地耦合至I/O卡(图1中未示出)。I/O卡可以通信地耦合至(多个)控制元件112、114、116、(多个)最终控制元件118、120、122和/或(多个)传感器124、126、128、130。控制器108从I/O数据采集模块110接收输入信号并且通过在控制器108内操作的一个或多个控制回路(图1中未示出)处理那些输入信号。在处理控制回路中，过程变量(例如，压力)基于设定点或建立的参考值来控制或保持。在图1的示例过程控制系统100中，使用一个或多个传感器(例如，传感器124、126、128、130)或换能器来测量过程控制变量(诸如压力)。由传感器测量的信号被输出并经由I/O数据采集模块110向控制器108发送。错误检测器(在图1中未示出，在控制器108中)将过程变量(例如，压力值)与建立的参考值(例如，设定点)相比较。基于由控制器108确定的误差信号，控制动作由控制器108发起以改变过程直到过程变量(例如，压力)收敛到期望的设定点值。

图1的示例过程控制系统100的I/O数据采集模块110接收输入信号，该输入信号已经通过过程控制系统100传播，源自(多个)控制元件112、114、116和/或(多个)最终控制元件118、120和122。输入信号可以包括模拟输入数据信号、离散输入数据信号和/或数字I/O数据信号。例如，在从(多个)控制元件112、114、116接收输入信号之后，I/O数据采集模块110确定哪些输入信号要被转发到控制器108。备选地，I/O数据采集模块可以在从控制器108接收请求时将输入信号转发到控制器108。在一些示例中，I/O数据采集模块110可以接收变化量的输入信号、输出信号、消息和其他类型的通信。通过管理哪些输入信号被转发到控制器108，数据采集模块110可以提高过程控制系统100内的网络效率。数据采集模块110还接收源自控制器108的输出信号，数据采集模块110可以将其转发到相应的(多个)控制元件112、114、116。

(多个)逻辑求解器111可用于评估来自(多个)控制元件112、114、116、(多个)最终控制元件118、120、122和/或(多个)传感器124、126、128、130的任何输入，以确定是否存在潜在危险情况。例如，(多个)逻辑解算器111可以包括并行执行逻辑的多个处理器以确保过程控制系统中逻辑和结果动作的完整性，作为过程控制系统中存在的许多保护层的一部分以在操作期间保护过程、设备、人员等。

(多个)控制元件112、114、116包括参与(多个)最终控制元件118、120、122(例如，阀、阻尼器、泵等)的操作的任何设备。例如，(多个)控制元件112、114、116可以包括致动器(例如，气动致动器、液压致动器、电动液压致动器、螺线管、电动机等)。例如，气动致动器由通过操作地(例如，被机械地耦合)到控制阀的杆或轴的杆传输其运动和力来定位控制阀。因此，致动器可以在位置范围中(例如，从完全打开到完全关闭)移动和保持阀。

(多个)最终控制元件118、120、122包括响应于控制系统设定点的变化而物理地改变过程的任何控制元件。例如，最终控制元件可以包括阀、阻尼器、流体耦合器和/或闸门。例如，阀可以控制通过管道的流体流动。阀(例如，(多个)最终控制元件118、120、122)可以包括任何类型的过程控制阀。

(多个)传感器124、126、128、130可以是用于监测过程控制变量(例如，温度、压力、流体等)的任何传感器。例如，阀(例如，(多个)最终控制元件118、120、122)可以包括传感器(例如，(多个)传感器124、126、128)。传感器向I/O数据采集模块110发送输入信号。在一些示例中，传感器可以响应于来自I/O数据采集模块110的请求发送输入信号。控制器108接收输入信号并且经由一个或多个控制回路处理该信号。控制回路使用输入信号来确定信号的适当控制动作。控制器108然后经由输出信号向致动器和/或阀传输控制动作以引起流体流动的适当变化。在图1的示例中，(多个)传感器130直接与控制器108通信，使得(多个)传感器130监测与过程控制回路设定点相关的值。例如，(多个)传感器130可以作为主传感器以允许对由(多个)传感器124、126、128提供的(多个)最终控制元件118、120、122的过程控制回路范围的控制与局部控制。

在图1的示例中，(多个)控制元件112、114、116、(多个)最终控制元件118、120、122和/或(多个)传感器124、126、128、130可以是符合现场总线的阀、致动器、传感器等，使得使用现场总线通信协议经由数字数据总线进行通信。(多个)控制元件112、114、116、(多个)最终控制元件118、120、122和/或(多个)传感器124、126、128、130也可以是Profibus、HART或AS-i兼容设备，这些设备使用Profibus、AS-i和HART经由数据总线通信。在一些示例实现中，(多个)控制元件112、114、116、(多个)最终控制元件118、120、122和/或(多个)传感器124、126、128、130可以使用模拟通信或离散通信代替数字通信来传送信息。

图2是示出根据本公开的教导确定最终控制元件变量的直接测量的示例过程控制系统200的框图。过程控制系统200包括控制器108、数据采集模块110、(多个)逻辑解算器111和(多个)传感器130。(多个)传感器130被示为分开的块，但是可以集成到控制器108或以其他方式被操作地耦合至控制器108。过程控制系统200还包括示例传感器202、控制元件(在该示例中是气动致动器203)、最终控制元件(在该示例中是旋转阀204)，以及示例转换器206(V/P、I/P等)。在图2的示例中，传感器202是应变计。然而，传感器202可以是产生电压、电流或电阻输出的任何类型的传感器(例如，压力换能器、声发射传感器、温度传感器、旋转位置传感器等)。在图2的示例中，转换器206是电压-压力(V/P)转换器或电流-压力(I/P)转换器。转换器206可以从传感器202接收信号。转换器206由来自控制器108的示例供应压力管线210供应加压流体(例如，空气)。在该示例中，传感器202被安装在旋转阀204的轴上并且输出电压和/或电流信号，该电压和/或电流信号经由转换器206转换为压力信号。传感器202可以放置在需要基于扭矩的测量的(多个)任何其他最终控制元件120、122上。在一些示例中，轴扭矩测量可以用于确定完全打开和/或关闭旋转阀204需要多大的力。可基于阀参数(例如，轴直径、材料属性等)来确定对用于放置在阀的轴上的应变计的选择。例如，放置在阀轴上的应变计因扭转负载而变形，应变计的电阻变化对应于轴上的扭矩(例如，以扭转力矩形式出现的扭矩)。转换器206然后可以将其压力输出(例如，基于从传感器202读取的电压和/或电流)路由至(多个)传感器130。在图2的示例中，(多个)传感器130包括一个或多个压力传感器(例如，未由控制器108使用的压力传感器以用于其他压力相关测量)。

控制器108经由(多个)传感器130(例如，(多个)压力传感器)接收基于压力的测量。更具体地，由控制器108接收的压力测量直接对应于应变，因此对应于由传感器202测量的旋转阀204的轴上的扭矩。具体地，传感器202输出与轴上的应变和扭矩直接相关的电流或电压，并且转换器206输出与由传感器202提供的电流或电压信号直接相关的压力。控制器使用由(多个)传感器130测量的(多个)压力计算作用在传感器202上并且因此作用在旋转阀204的轴上的直接扭矩(例如，第一扭矩)。在图2中，控制器108耦合至气动致动器203，气动致动器203操作地耦合至旋转阀204。因此，控制器108还可以基于被应用到气动致动器203的压力确定间接扭矩(例如，第二扭矩)。如上所述，该第二扭矩是间接扭矩测量，因为该扭矩以常规方式通过以下来确定：将被应用到气动致动器203的压力与典型力相关，进而与被应用到旋转阀204的轴上的典型扭矩相关。在一些示例中，控制器108可以将直接测量(例如，第一扭矩)与间接测量(例如，第二扭矩)相比较。在一些示例中，(多个)逻辑求解器111可用于基于对直接和间接扭矩测量值的比较来确定与作为最终控制元件(例如，旋转阀204)中机械变化的指示符的容许扭矩值的偏差。在一些示例中，直接和/或间接测量可以基于任何其他类型的传感器202(例如，压力换能器、声发射传感器、温度传感器、旋转位置传感器等)、材料属性、所需的监测条件等。

虽然图2中示出了实现图1的示例过程控制系统100的示例方式，但是图2中所示的元件、过程和/或设备中的一个或多个可以被组合、划分、重新布置、省略、消除和/或以任何其他方式实现。此外，示例控制器108、示例数据采集模块110、示例逻辑求解器111、示例控制元件112或气动致动器203、示例最终控制元件118或旋转阀204、示例(多个)传感器202、130、示例转换器206和/或更一般地，示例过程控制系统200可以由硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合来实现。因此，例如，示例控制器108、示例数据采集模块110、(多个)示例逻辑求解器111、示例控制元件112或气动致动器203、示例最终控制元件118或旋转阀203、(多个)示例传感器202、130、示例转换器206和/或更一般地，示例过程控制系统200可以由以下一项或多项实现：(多个)模拟或数字电路、逻辑电路、(多个)可编程处理器、(多个)可编程控制器、(多个)图形处理单元(GPU)、(多个)数字信号处理器(DSP)、(多个)专用集成电路(ASIC)、(多个)可编程逻辑器件(PLD)和/或(多个)现场可编程逻辑器件(FPLD)。当阅读本专利的任何装置或系统权利要求以涵盖纯软件和/或固件实现时，以下至少一项在此明确定义为包括非瞬时性计算机可读存储设备或存储盘(诸如包括软件和/或固件的存储器、数字多功能盘(DVD)、光盘(CD)、蓝光盘等)：示例控制器108、示例数据采集模块110、(多个)示例逻辑求解器111、示例控制元件112或气动致动器203、示例最终控制元件118或旋转阀204、(多个)示例传感器202、130和示例转换器206。更进一步，示例过程控制系统200可以包括除了或代替图2中所示的那些之外的一个或多个元件、过程和/或设备，和/或可以包括任何或所有所示的元件、过程和设备中的多于一个。如本文中所使用的，短语“通信中”包括其变体，涵盖通过一个或多个中间组件的直接通信和/或间接通信，并且不需要直接物理(例如，有线)通信和/或持续通信，而是需要另外包括以周期性间隔、调度的间隔、非周期性间隔和/或一次性事件的选择性通信。

图3示出了表示用于实现图2的过程控制系统200的示例机器可读指令的流程图。机器可读指令可以是用于由处理器(诸如下面结合图4讨论的示例处理器平台400中所示的处理器406)执行的可执行程序或可执行程序的(多个)部分。该程序可以体现在存储在非瞬时性计算机可读存储介质(诸如CD-ROM、软盘、硬盘驱动器、数字多功能盘(DVD)、蓝光光盘或与处理器406相关联的存储器)上的软件中，但是整个程序和/或其部分可以备选地由处理器406之外的设备执行，并且/或体现在固件或专用硬件中。此外，尽管参考图3中所示的流程图描述了示例程序，但实现示例过程控制系统200的许多其他方法可以备选地被使用。例如，可以改变框的执行顺序，和/或可以改变、消除或组合所描述的一些框。附加地或备选地，任何或所有块可以由一个或多个硬件电路(例如，分立和/或集成模拟和/或数字电路系统、FPGA、ASIC、比较器、运算放大器(op-amp)、逻辑电路等)来实现，该硬件电路被构造为在不执行软件或固件的情况下执行对应的操作。

本文中描述的机器可读指令可以以以下一种或多种存储：压缩格式、加密格式、分段格式、打包格式等。本文中所描述的机器可读指令可以被存储为可被利用以创建、制造和/或产生机器可执行指令的数据(例如，部分指令、代码、代码表示等)。例如，机器可读指令可以被分段并存储在一个或多个存储设备和/或计算设备(例如，服务器)上。机器可读指令可能需要以下一项或多项以便使其可由计算机设备和/或其他机器直接读取和/或执行：安装、修改、改编、更新、组合、补充、配置、解密、解压缩、解包、分发、重新分配等。例如，机器可读指令可以存储在多个部分中，这些部分单独压缩、加密并存储在分开的计算设备上，其中这些部分在解密、解压缩和组合时形成可执行指令集合，这些指令实现诸如本文中所描述的程序。在另一个例子中，机器可读指令可以存储在它们可以被计算机读取的状态下，但是需要添加库(例如，动态链接库(DLL))、软件开发工具包(SDK)、应用编程接口(API)等，以便在特定计算设备或其他设备上执行指令。在另一个示例中，在机器可读指令和/或(多个)对应的程序可以全部或部分执行之前，可能需要配置机器可读指令(例如，存储的设置、数据输入、记录的网络地址等)。因此，所公开的机器可读指令和/或(多个)对应的程序旨在涵盖在存储或以其他方式静止或传输时的这样的机器可读指令和/或(多个)程序，而不管机器可读指令和/或(多个)程序的特定格式或状态。

如上所述，图3的示例过程可以使用存储在非瞬时性计算机和/或机器可读介质(诸如硬盘驱动器、闪存、只读存储器(ROM)、光盘(CD)、数字通用磁盘(DVD)、缓存、随机存取存储器(RAM)和/或任何其他存储设备或存储磁盘)上的可执行指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实现，在该非瞬时性计算机和/或机器可读介质中信息被存储了任何持续时间(例如，延长的时间段、永久地、简短的实例、临时缓冲和/或信息的高速缓存)。如本文中所使用的，术语非瞬时性计算机可读存储介质被明确地定义为包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘并且不包括传播信号并且不包括传输介质。

“包括(including)”和“包括(comprising)”(及其所有形式和时态)在本文中用作开放式术语。因此，每当权利要求采用任何形式的“包括(include)”或“包括(comprise)”(例如，包括(comprises)、包括(includes)、包括(comprising)、包括(including)、具有(having)等)作为序言或在任何类型的权利要求叙述中时，应理解为在不超出对应权利要求或叙述的范围的情况下，可以存在附加元素、术语等。如本文中所使用的，当短语“至少”用作例如权利要求的序言中的过渡术语时，它是开放式的，与术语“包括(including)”和“包括(comprising)”是开放式的一样。术语“和/或”当以诸如A、B和/或C的形式使用时是指A、B、C的任何组合或子集，诸如(1)A单独、(2)B单独、(3)C单独、(4)A与B、(5)A与C、(6)B与C，以及(7)A与B和C。如本文中在描述结构、部件、项目、物体和/或事物的上下文中所使用的，短语“A和B中的至少一个”旨在指代包括以下的任何的实现：(1)至少一个A、(2)至少一个B和(3)至少一个A和至少一个B。类似地，如本文中在描述结构、部件、项目、物体和/或事物的上下文中所使用的，短语“A或B中的至少一个”旨在指代包括以下任何的实现：(1)至少一个A、(2)至少一个B和(3)至少一个A和至少一个B。如本文中在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的进行或执行的上下文中所使用的，短语“A和B中的至少一个”旨在指代包括以下任何的实现：(1)至少一个A、(2)至少一个B和(3)至少一个A和至少一个B。类似地，如本文中在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的进行或执行的上下文中所使用的，短语“A或B中的至少一个”旨在指代包括以下任何的实现：(1)至少一个A、(2)至少一个B和(3)至少一个A和至少一个B。

如现在详细转向图3，示出了使用图2的过程控制系统200确定最终控制元件变量(例如，被应用到旋转阀204的轴的扭矩)的直接测量的示例方法300。在图3的示例中，图2的转换器206从第一传感器(例如，传感器202，其可以是应变计、温度传感器等)接收信号，第一传感器被安装在(多个)最终控制元件118、120、122上(例如，被安装在旋转阀204的轴上)(框305)。转换器206(例如，电流到压力转换器、电压到压力转换器等)将信号(例如，电压、电流、电阻等)转换为压力(框310)。转换器206将其输出压力测量路由至第二传感器(例如，控制器108的压力传感器130，其操作地耦合至气动致动器203和旋转阀204的轴)(框315)。控制器108使用由第二传感器测量的压力来确定直接扭矩(例如，第一扭矩)(框320)。因此，使用控制器108确定的第一扭矩(例如，轴扭矩)是直接测量(例如，基于使用传感器202在旋转阀轴处感测到的扭转负载，传感器202可以是应变计)。在一些示例中，控制器108可以将该直接测量与间接测量相比较(框325)和/或输出计算出的直接测量扭矩值(例如，第一扭矩)(框330)。如果需要直接和间接扭矩测量值的比较，则控制器108接收从与控制元件112(例如，气动致动器203)相关联的第三传感器(例如，传感器130中的一个或控制器108内的另一个传感器)获得的传感器数据(框335)。例如，控制器108可以基于被应用到气动致动器203的压力(例如，使用第三传感器测量的)来确定旋转阀204上的间接扭矩测量。控制器108然后确定直接和间接扭矩测量之间的差值(框340)。

图4是示例处理器平台400的示意图，该处理器平台400可用于和/或编程以执行图3的示例方法和/或更一般地，实现图1和2的示例过程控制系统。处理器平台400可以是例如服务器、个人计算机、工作站、自学习机(例如神经网络)、移动设备(例如手机、智能手机、平板电脑(诸如iPad TM)、个人数字助理(PDA)、互联网设备、DVD播放器、CD播放器、数字录像机、蓝光播放器、游戏机、个人录像机、机顶盒、耳机或其他可穿戴设备，或任何其他类型的计算设备。

所示示例的处理器平台400包括处理器406。所示示例的处理器406是硬件。例如，处理器406可以由一个或多个集成电路、逻辑电路、微处理器、GPU、DSP或来自任何所需系列或制造方的控制器来实现。硬件处理器可以是基于半导体(例如，基于硅)的设备。

所示示例的处理器406包括本地存储器408(例如，高速缓存)。所示示例的处理器406经由总线418与包括易失性存储器402和非易失性存储器404的主存储器通信。易失性存储器402可以由同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，存取存储器(DRAM)、

动态随机存取存储器

和/或任何其他类型的随机存取存储器设备来实现。非易失性存储器404可以由闪存和/或任何其他所需类型的存储设备器来实现。对主存储器402和404的接入由存储器控制器控制。

所示示例的处理器平台400还包括接口电路414。接口电路414可以由任何类型的接口标准来实现，诸如以太网接口、通用串行总线(USB)、

接口、近场通信(NFC)接口和/或PCI快速接口。

在所示示例中，一个或多个输入设备412连接到接口电路414。(多个)输入设备412允许用户将数据和命令输入到处理器406中。(多个)输入设备可以由例如音频传感器、麦克风、相机(静止或视频)、键盘、按钮、鼠标、触摸屏、触控板、轨迹球、等值点(isopoint)和/或语音识别系统来实现。

一个或多个输出设备416也连接到所示示例的接口电路414。输出设备416可以例如由显示设备(例如，发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、液晶显示器(LCD)、阴极射线管显示器(CRT)、就地切换(IPS)显示器、触摸屏等)、触觉输出设备、打印机和/或扬声器来实现。因此，所示示例的接口电路414通常包括图形驱动卡、图形驱动芯片或图形驱动处理器。

所示示例的接口电路414还包括通信设备，诸如传输器、接收器、收发器、调制解调器、住宅网关、无线接入点和/或网络接口，以促进经由网络424与外部机器(例如，任何类型的计算设备)的数据交换。通信可以经由例如以太网连接、数字用户线(DSL)连接、电话线连接、同轴电缆系统、卫星系统、现场无线系统、蜂窝电话系统等。

所示示例的处理器平台400还包括一个或多个用于存储软件和/或数据的大容量存储设备410。这样的大容量存储设备410的示例包括软盘驱动器、硬盘驱动器盘、压缩盘驱动器、蓝光盘驱动器、独立磁盘冗余阵列(RAID)系统和数字多功能盘(DVD)驱动器。

图3的机器可执行指令420可以存储在大容量存储设备410中、易失性存储器402中、非易失性存储器404中和/或可移动的非瞬时性计算机可读存储介质(诸如CD或DVD)上。

从上文可以理解，本文中公开的方法和装置提高了与过程控制系统中的控制元件相关联的测量的准确性。例如，本文中公开的方法和装置利用传感器，这些传感器被直接安装到旋转阀轴并输出电压或电流。在本文中公开的示例中，电压或电流输出可以利用电压-压力(V/P)或电流-压力(I/P)转换器转换为压力。虽然本文中公开的示例集中于使用应变计测量旋转阀中的轴扭矩，但任何其他传感器(例如，温度传感器、声发射传感器等)都可用于经由电压到-压力(V/P)或电流-压力(I/P)转换器获得直接测量。本文中公开的示例还允许过程控制系统仪器读取直接和间接测量，而不是针对每种类型的测量都需要两个分开的设备和/或多个工具。

尽管在本文中已经公开了某些示例方法、装置和系统，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利涵盖了完全落入本专利权利要求范围内的所有方法、装置和制造物品。

Claims (8)

1.一种测量装置，其特征在于，包括：

转换器：

从第一传感器接收信号，所述第一传感器被安装在阀的轴上；

将所述信号转换为压力；以及

将所述压力路由至第二传感器；以及

控制器：

从所述第二个传感器接收所述压力；以及

基于所述压力在所述轴上确定第一扭矩，

其中所述控制器操作地耦合至气动致动器，所述气动致动器操作地耦合至所述轴。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一传感器是应变计、压力换能器、声发射传感器、温度传感器或旋转位置传感器。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二传感器是压力传感器。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转换器是电压-压力转换器或电流-压力转换器。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号是电压、电流或电阻。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阀是旋转流体阀。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器将所述第一扭矩与第二扭矩相比较，所述第二扭矩使用第三传感器被确定，所述第三传感器未被安装在所述轴上。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制器基于被应用到所述气动致动器的压力来确定所述第二扭矩。

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