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Gebiet der Erfindung
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Diese Beschreibung betrifft einen Schnellverbindungs-Fluidverbinder, der zum Beispiel zum Verbinden eines ersten Fluidsystems mit einem zweiten Fluidsystem zum Übertragen von Gasen zwischen dem ersten und dem zweiten Fluidsystem verwendet werden kann. Der Schnellverbindungs-Fluidverbinder weist einen oder mehrere Temperatursensoren auf, welche die Temperatur des Gases innerhalb des Fluidverbinders erfassen können, um einen möglichen gefährlichen Füll- oder Evakuierungszustand anzuzeigen.
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Hintergrund der Erfindung
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Schnellverbindungs-Fluidverbinder werden häufig verwendet, um ein erstes Fluidsystem mit einem zweiten Fluidsystem zu verbinden, um das zweite Fluidsystem zu füllen oder zu entleeren. Das Arbeitsfluid, das gefüllt oder entleert werden soll, ist typischerweise ein Gas. Das zweite Fluidsystem kann ein Gaszylinder sein und das erste Fluidsystem kann eine Gaszufuhrleitung bei einem Gasfüllvorgang oder eine Gasspeichervorrichtung im Falle eines Gasevakuierungsvorgangs sein.
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Die Verarbeitung einer Gasflasche unter Verwendung eines Schnellverbindungs-Flüssigkeitsverbinders unterliegt vielen Beschränkungen, wenn oxidierende Gase wie Sauerstoff verwendet werden. Eine der Einschränkungen tritt aufgrund der adiabatischen Kompression des Gases und des damit verbundenen Temperaturanstiegs des entsprechenden Gases auf. Wenn der Bediener den Zylinder zu schnell füllt oder wenn das sich bewegende Fluid plötzlich gestoppt wird, kann es sowohl in dem Fluidverbinder als auch in der Gasflasche zu adiabatischer Kompression und potentiell gefährlicher Temperaturerhöhungen in dem Arbeitsfluid kommen.
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Je nach Druck und Volumen des in Bewegung befindlichen Gases ist es möglich, eine so große Menge an adiabatischer Kompression zu erreichen, dass die entsprechende Temperaturerhöhung Materialien in dem Fluidverbinder entzünden oder verunreinigen könnte, die in Kontakt mit dem Fluidstrom sind, wie etwa Ringdichtung oder allgemein vorhandene Verschmutzung. Der Temperaturanstieg ist besonders problematisch in Fluidverbindern mit nichtmetallische Dichtungen wie Gummi-O-Ringen, da die Temperatur die Selbstentzündungstemperatur des Gummimaterials erreichen könnte. Dementsprechend gibt es Beschränkungen dahingehend, wie schnell Gaszylinder unter Verwendung von Schnellverbinder-Fluidverbindern gefüllt werden können, da einige Gasflaschen langsamer als die maximal zulässige Geschwindigkeit gefüllt werden, weil die Bediener Vorsicht walten lassen und der Bediener nicht weiß, ob während des Füllens eine Gefahr für den Prozess aufgrund der Füllgeschwindigkeit besteht.
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Zusammenfassung
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Es wird ein in Schnellverbinder-Fluid-Anschluss beschrieben der abnehmbar mit einem Fluidsystem verbunden ist, um ein Gas in oder aus dem Fluidsystem über den Schnellverbindungsfluidverbinder zu verarbeiten. Der Schnellverbindungsfluidverbinder umfasst einen oder mehrere Temperatursensoren, welche die Temperatur des Gases in dem Fluidverbinder während der Verarbeitung erfassen können. Auf der Grundlage der erfassten Temperatur(en) kann eine Warnung erzeugt werden, um einen Bediener, der die Verarbeitung durchführt, zu alarmieren und/oder die Verarbeitung automatisch abzuschalten, wenn die erfasste Temperatur zu hoch wird. Der Bediener wird daher gewarnt, wenn ein Gaszylinder zu schnell verarbeitet wird oder wenn die Verarbeitungsdauer verkürzt werden kann. Dementsprechend kann die Gaszylinder-Bearbeitung schneller und sicherer mit herkömmlichen Schnellverbindungs-Fluidverbindern ohne Temperaturerfassung durchgeführt werden.
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Der oder die Temperatursensoren können sich an vielen Stellen innerhalb des Fluidanschlusses befinden. In einer Ausführungsform befinden sich der oder die Temperatursensoren an einer Stelle in dem Fluidverbinder, an der es wahrscheinlich ist, dass eine adiabatische Kompression des Gases während der Verarbeitung einen Temperaturanstieg des entsprechenden Gases bewirkt. Es kann ein Temperatursensor verwendet werden, oder mehrere Temperatursensoren können an verschiedenen Stellen im Fluidanschluss gleichzeitig verwendet werden.
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Der oder die Temperatursensoren sind vorzugsweise so positioniert, dass sie während der Verarbeitung in engem Kontakt mit dem Gas stehen. Ein Mantel aus einem Material, das mit dem zu verarbeitenden Gas kompatibel ist, schützt den Temperatursensor und verhindert eine Kontamination des Prozessgases.
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In einer beschriebenen Ausführungsform umfasst ein Schnellverbindungsfluidverbinder, der ablösbar mit einem Fluidsystem verbindbar ist, um ein Gas in oder aus dem Fluidsystem durch den Schnellverbindungsfluidverbinder zu verarbeiten, einen Verbindungsmechanismus mit einer verbundenen Position zum lösbaren Verbinden des Schnellverbindungsfluidverbinders vom Flüssigkeitssystem und eine Trennstellung, um den Schnellverbindungsfluidverbinder vom Flüssigkeitssystem zu trennen. Ein Aktuator ist mit dem Verbindungsmechanismus verbunden, um den Verbindungsmechanismus zwischen der getrennten Position und der verbundenen Position zu betätigen. Ein Gasströmungsweg wird durch den Schnellverbindungsfluidverbinder gebildet, durch den Gas strömen kann, während das Gas in oder aus dem Fluidsystem verarbeitet wird. Zusätzlich ist ein Temperatursensor in dem Gasströmungsweg angeordnet, so dass während der Verwendung des Schnellverbindungsfluidverbinders, wenn er mit dem Fluidsystem verbunden ist und Gas in das oder aus dem Fluidsystem verarbeitet, der Temperatursensor in direkten Kontakt mit dem Gas steht, um die Temperatur des Gases zu erfassen. Der Temperatursensor umfasst ein Temperaturmesselement oder einen -mechanismus und eine Ummantelung, die das Temperaturmesselement von dem Gas in dem Gasströmungsweg trennt.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Verarbeiten eines Gases in oder aus einem Fluidsystem durch einen Schnellverbindungsfluidverbinder das Verbinden des Schnellverbindungsfluidverbinders mit dem Fluidsystem, um das Gas durch einen Gasströmungsweg des Fluidsystems aus dem Fluidsystem zu verarbeiten. Während das Gas durch den Schnellverbindungs-Fluidverbinder im Fluidsystem verarbeitet wird, wird die Temperatur des Gases unter Verwendung eines Temperatursensors in dem Gasströmungsweg erfasst, der in engem Kontakt mit dem Gas steht.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Längsquerschnittsansicht eines hierin beschriebenen beispielhaften Schnellverbindungs-Fluidverbinders, der mit einem Ventil eines Gaszylinders verbunden ist.
- 2 ist eine Ansicht ähnlich zu 1, wobei jedoch der Schnellverbindungs-Fluidverbinder von dem Ventil getrennt ist.
- 3 ist eine detaillierte Nahansicht des Abschnitts, der in dem Kreis 3 in 2 enthalten ist.
- 4 ist eine detaillierte Ansicht ähnlich 3, die eine Gasströmung während eines Gasfüllungsverarbeitungsvorgangs unter Verwendung des hierin beschriebenen Schnellverbindungsfluidverbinders zeigt.
- 5 veranschaulicht schematisch ein Beispiel eines intelligenten Steuersystems, das unter Verwendung der hierin beschriebenen Temperaturerfassung implementiert werden kann.
- 6 ist eine Längsquerschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform eines hierin beschriebenen Schnellverbindungs-Fluidverbinders mit einem Temperatursensor an einem Ende des Kolbens.
- 7 ist eine detaillierte Figur ähnlich wie 3, aber zeigt eine andere Darstellung eines Temperatursensors.
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Detaillierte Beschreibung
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Der hierin beschriebene Schnellverbindungs-Fluidverbinder dient als mechanische und Fluidverbindung zwischen einer Füllleitung und einem Gaszylinder, wobei der Schnellverbindungs-Fluidverbinder bei Verarbeitungsvorgängen wie Gasfüllung und/oder Evakuierung der Gasflasche verwendet werden kann. Der Schnellverbindungsfluidverbinder umfasst einen oder mehrere Temperatursensoren, welche die Temperatur des Gases in dem Fluidverbinder während der Verarbeitung erfassen können. Zur Vereinfachung der Erläuterung der hierin beschriebenen Konzepte wird hier ein spezifisches Beispiel eines Schnellverbindungs-Fluidverbinders beschrieben und veranschaulicht. Die hierin beschriebenen Konzepte können jedoch bei jedem anderen Typ eines Schnellverbindungs-Fluidverbinders verwendet werden, den man für die Gasverarbeitung (Füllen und / oder Evakuieren) verwenden möchte.
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Unter anfänglicher Bezugnahme auf die
1 und
2 ist ein beispielhafter Schnellverbindungs-Fluidverbinder
10 zusammen mit einem Zylinderventil
12 dargestellt. Der Fluidverbinder
10 ist in seiner gesamten Konstruktion und in seinem Betrieb ähnlich zu Schnellverbindungs-Fluidverbindern, die in der Gasfüllindustrie verwendet werden und bei FasTest Inc. in Roseville, Minnesota erhältlich sind. Darüber hinaus können weitere Informationen über einen ähnlichen Fluidverbinder diese Art sowie seinen Betrieb im
US Patent 8844979 gefunden werden, das hier durch Verweis in seiner Gesamtheit aufgenommen wird.
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Das Flaschenventil 12 ist herkömmlich aufgebaut und an einem Gaszylinder 100 (schematisch in 5 gezeigt) befestigt, der ein Fluidsystem bildet, das mit einem Gas gefüllt ist, das Sauerstoff, Argon, Helium, Wasserstoff oder andere Gase enthalten kann, wie Stickstoff, Neon, Krypton, Xenon und andere Gase, wobei der Fluidverbinder 10 während des Befüllens und / oder Evakuierens unter Nutzung des Gases verwendet wird. Das Ventil 12 steuert den Eintritt und Austritt von Gas zu und von dem Gaszylinder 100.
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Der Fluidverbinder
10 weist eine geeignete Verbindungseinrichtung
14 auf, die betätigt werden kann, um eine vorübergehende, abgedichtete Verbindung mit der Öffnung
16 des Zylinderventils
12 zu erreichen, durch die das Gas in die Gasflasche eingeführt oder aus dieser abgelassen wird. Eine innere (oder äußere) Oberfläche der Öffnung
16 ist mit Gewinden oder einer anderen herkömmlichen Struktur zum Eingriff durch die Verbindungseinrichtung
14 des Verbinders
10 versehen, um eine mechanische Verbindung zwischen dem Fluidverbinder
10 und dem Ventil
12 bereitzustellen. Beispiele für geeignete Verbindungsmittel
14 umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, mit Außengewinde versehene Spannzangen, die mit Innengewinden der Öffnung
16 kuppelbar sind (wie in den Figuren hierin dargestellt und in
US-Patent 8844979 beschrieben), Gewinde an der Öffnung
16 (wie im
US-Patent 8844979 beschrieben), gewindefreie Spannzangen, Verbindungsmittel wie im
US-Patent 5507537 beschriebenen, Verbindungsmittel wie im
US-Patent 5343798 beschriebenen, Verbindungsmittel wie im
US-Patent 4921282 beschriebenen und andere Arten von Verbindungsmitteln, die nach dem Stand der Technik bekannt sind. Ein spezielles Beispiel einer Verbindungseinrichtung
14 in der Form von mit Außengewinde versehenen Spannzangen wird nachstehend ausführlicher beschrieben.
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Die Verbindungseinrichtung 14 wird durch eine geeignete manuelle Betätigungseinrichtung 18 betätigt, die in der heutigen Technik bekannt ist, um eine Verbindung und Trennung zu erreichen. In dem in 1 dargestellten Beispiel umfasst das Betätigungsmittel 18 einen Griff, beispielsweise einen Bügelgriff. Andere Arten von manuellen Betätigungsmitteln 18, die in der Technik bekannt sind, wie beispielsweise Hebel, können jedoch verwendet werden. Zusätzlich können motorisierte oder fluidbetätigte Betätigungsmechanismen, die in der Technik bekannt sind, verwendet werden.
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Unter weiterer Bezugnahme auf die
1 und
2 werden weitere Einzelheiten des Fluidverbinders
10 beschrieben. Der Fluidverbinder
10 umfasst allgemein eine zylindrische äußere Hülse
20, die eine Längsachse definiert, einen Hauptkörper
22 und einen Kolben
24, zusätzlich zu der Verbindungseinrichtung
14, die einen Verbindungsmechanismus
14 bildet, und die Betätigungseinrichtung
18, die einen Teil davon bildet und ein Stellglied
18, das mit dem Verbindungsmechanismus
14 verbunden ist, um den Verbindungsmechanismus
14 zu betätigen. Weitere Informationen über den Aufbau und den Betrieb der Hülse
20, des Hauptkörpers
22, des Kolbens
24, der Verbindungsmittel
14 (sowohl mit Außengewinde versehene Spannzangen als auch mit Innengewinde versehene Spannzangen) und die Betätigungsmittel
18 können in dem
US-Patent 8844979 gefunden werden, worauf hierin in seiner Gesamtheit Bezug genommen wird.
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Der Hauptkörper 22 ist ein zylindrisches Element und ist zumindest teilweise in der Hülse 20 angeordnet und von dieser umgeben. Ein Nippel 26 ist an dem Hauptkörper 22 befestigt, der einen Fluidanschluss definiert und der über ein Äußeres der zylindrischen Hülse 20 vorsteht. Der Hauptkörper 22 und die Hülse 20 sind relativ zueinander parallel und zur Längsachse verschiebbar. Der Hauptkörper 22 definiert einen Fluidkanal 28, der in Fluidverbindung mit einem Fluidkanal 30 des Nippels 26 steht, so dass Gas zwischen dem Nippel 26 und dem Fluidkanal 28 strömen kann.
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Der Kolben
24 ist ein zylindrisches Element, das zumindest teilweise innerhalb des Hauptkörpers
22 angeordnet ist, und der Kolben
24 ist relativ zu dem Hauptkörper
22 parallel zu der Längsachse verschiebbar. Der Kolben
24 definiert einen Fluiddurchgang
32, der sich von einem Ende zum anderen hindurch erstreckt und in Fluidverbindung mit dem Fluiddurchgang
28 des Hauptkörpers
22 steht. Die Fluidkanäle
28,
30,
32 definieren während der Verarbeitung einen Gasströmungsweg für das Gas durch den Fluidverbinder
10. Wie in dem
US-Patent 8844979 beschrieben, wirkt eine Feder (nicht gezeigt) auf den Kolben
24, um den Kolben
24 in einer Richtung nach rechts in den
1 und
2 vorzuspannen, das heißt zu dem Ventil
12 hin.
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Der Verbindungsmechanismus 14 ist so dargestellt, dass er eine Mehrzahl von Spannzangen 40 umfasst, die an dem Hauptkörper 22 angebracht sind und das Ende des Kolbens 24 umgeben. Die Spannzangen 40 lassen sich von einer zusammengeklappten oder getrennten Position (in 2 gezeigt) in eine expandierte oder verbundene Position bringen (wie in 1 gezeigt), die mit der Öffnung 16 verbunden ist, und betätigen. Die Außenflächen der Spannzangen 40 sind mit Außengewinden 42 ausgebildet, die mit Innengewinden 44 (siehe 1) greifen, die an der Innenfläche der Öffnung 16 ausgebildet sind. Dieser Aufbau und Betrieb der Spannzangen 40 ist herkömmlich und würde von Fachleuten auf diesem Gebiet gut verstanden werden.
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Der Aktuator
18 betätigt die Spannzangen
40 aus der zusammengeklappten oder getrennten Position in die expandierte oder verbundene Position, die in 1 gezeigt ist. Der Aktuator
18 kann in Aufbau und Betrieb dem Betätigungsmechanismus ähnlich sein, der in dem
US-Patent 8844979 beschrieben ist.
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Bezugnehmend auf die 1 und 2 weist das vordere Ende des Kolbens 24 eine Dichtung 50 auf, die konfiguriert ist, um mit einer inneren Oberfläche die Öffnung 16 abzudichten, wenn sie verbunden ist. Zusätzlich ist eine Dichtung 52 zwischen einer Außenfläche des Kolbens 24 und einer Innenfläche des Hauptkörpers 22 angeordnet.
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Der Fluidverbinder 10 umfasst mindestens einen Temperatursensor, der die Temperatur des Gases in dem Fluidverbinder 10 während der Verarbeitung erfassen kann. Der Temperatursensor (die Temperatursensoren) kann / können irgendwo an dem Fluidverbinder 10 angeordnet sein, so dass der Temperatursensor (die Temperatursensoren) in der Lage ist, die Temperatur des Gases in dem Fluidverbinder 10 zu erfassen. Der oder die Temperatursensoren können einen beliebigen Aufbau aufweisen, der es ermöglicht, die Temperatur des Gases in dem Fluidanschluss 10 zu erfassen.
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In den 1 und 2 ist ein beispielhafter Temperatursensor 60 gezeigt, der sich an einer möglichen Stelle an der Rückseite des Fluidverbinders 10 befindet. In diesem Beispiel erstreckt sich ein Fluidkanal 62 von dem Fluiddurchgang 28 zu der Rückseite des Fluidverbinders 10. Der Fluidkanal 62 bildet einen Totendabschnitt des Strömungswegs durch den Fluidverbinder 10. Der Temperatursensor 60 ist so angeordnet, dass er in direkter Fluidverbindung mit dem Fluidkanal 62 und einem darin enthaltenen Gas steht.
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3 zeigt Details des Temperatursensors 60. Eine vertikale Öffnung 64 ist in dem hinteren Ende des Hauptkörpers 22 allgemein parallel zu dem Nippel 26 und parallel zu dem Fluiddurchgang 30 ausgebildet. Die Öffnung 64 erstreckt sich zu dem Fluidkanal 62 und steht in Fluidverbindung mit diesem. Der Sensor 60 kann ein Temperaturmesselement 66, eine Ummantelung 68 und eine Wärmeübertragungsverbindung 70 zwischen dem Temperaturmesselement 66 und der Ummantelung 68 umfassen.
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Das Temperaturerfassungselement 66 kann eine beliebige Konstruktion aufweisen, die zum Erfassen der Temperatur geeignet ist, beispielsweise ein Paar Thermodrähte oder ein Widerstandstemperatur-Detektorelement (RTD-Element). Wie nachstehend ausführlicher beschrieben, kann das Temperaturmesselement 66 mit einer Steuerung verbunden sein, um Signale von dem Temperaturmesselement 66 zu interpretieren und dadurch die Temperatur des Gases zu messen.
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Die Ummantelung 68 umgibt das Temperatursensorelement 66 und trennt das Temperatursensorelement 66 von dem Gas. Die Ummantelung 68 ist aus einem Material hergestellt, das mit dem durch den Fluidverbinder 10 strömenden Gas kompatibel ist. Beispiele für das Ummantelungsmaterial können, ohne darauf beschränkt zu sein, rostfreier Stahl und Messing sein. Die Ummantelung 68 ist eine „tassenförmige“ Vorrichtung mit einem geschlossenen Ende 72, das in dem Anschluss 64 angeordnet ist und dem Fluidkanal 62 zugewandt ist, einem offenen Ende 74, durch das sich das Temperaturmesselement 66 erstreckt, und einem Umfangsflansch 76 zwischen dem geschlossenen Ende 72 und dem offenen Ende 74. Der Flansch 76 kommt mit einer Dichtung 78, wie etwa einer elastomeren O-Ring-Dichtung, die in der Öffnung 64 angeordnet ist, um zwischen der Hülle 68 und der Öffnung 64 entsprechend abzudichten und ein Entweichen von Gas durch die Öffnung 64 zu verhindern. Die Ummantelung 68 kann an dem Hauptkörper 22 innerhalb der Öffnung 64 über irgendeine geeignete Befestigungseinrichtung befestigt sein, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, einer Presspassung, eines Klebstoffs oder eines Gewindeschneidens der Ummantelung 68 in die Öffnung 64.
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Die Wärmeübertragungsverbindung 70 füllt den Raum zwischen der Innenfläche der Ummantelung 68 und dem Temperaturerfassungselement 66 aus, um die Luftspalte zu beseitigen und die Wärmeübertragung zwischen der Ummantelung 68 und dem Temperaturerfassungselement 66 zu maximieren. Die Wärmeübertragungsverbindung 70 ist irgendein Material, das schnell und effizient eine thermische Verbindung zwischen der Hülle 68, die dem Gas ausgesetzt ist, und dem Temperatursensorelement 66 bereitstellen, um die Wärme an das Temperatursensorelement 66 zu übertragen. Beispiele für die Wärmeübertragungsverbindung 70 können Metalle wie Silber und Nichtmetalle wie Silikone, Harze und Epoxide einschließen, sind aber nicht darauf beschränkt.
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In einer alternativen Ausführungsform, die in 7 dargestellt ist, ist die separate Hülle 68 weggelassen. Stattdessen ist eine Ummantelung 68' integral als Teil des Hauptkörpers 22 durch einen Vorsprung des Hauptkörpers 22 ausgebildet, der in der Öffnung 64 ausgebildet ist und der sich zu dem Fluidkanal 62 hin erstreckt. Das Temperaturmesselement 66 und die Wärmeübertragungsverbindung 70 sind in der Ummantelung 68' auf ähnliche Weise wie oben für 3 beschrieben vorgesehen. Die Ummantelung 68' funktioniert ähnlich wie die Ummantelung 68, indem sie das Temperaturerfassungselement 66 vor einem direkten Eingriff mit dem Gas abschirmt und Wärme von dem Gas über die Wärmeübertragungsverbindung 70 an das Temperaturerfassungselement 66 überträgt. Durch einstückiges Ausbilden der Ummantelung 68' als Teil des Hauptkörpers 22 wird jedoch die Notwendigkeit der in 3 verwendeten Dichtung 78 beseitigt.
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Zurück zu den 1 und 2 weist der Ort des in den 1 und 2 dargestellten Temperatursensors 60 eine Anzahl von Vorteilen auf. Zum Beispiel befindet sich der Temperatursensor 60 an einer Stelle, an der eine adiabatische Kompression des durch den Verbinder 10 strömenden Gases auftritt. Zusätzlich ist der Temperatursensor 60 hinter dem Nippel 26 angeordnet, so dass er durch den Nippel 26 geschützt ist, und der Temperatursensor 60 ist in einem Bereich angeordnet, der für die Installation und Wartung relativ leicht zugänglich ist.
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Jedoch kann der Temperatursensor 60 an anderen Positionen an dem Fluidverbinder 10 angeordnet sein und / oder der Fluidverbinder 10 kann zusätzliche gleiche oder unterschiedliche Temperatursensoren enthalten. Unter Bezugnahme auf 2 kann beispielsweise ein Temperatursensor 60a an dem Nippel 26 angeordnet sein, um die Gastemperatur in dem Fluiddurchgang 30 zu erfassen. Zusätzlich kann ein Temperatursensor 60b an dem Hauptkörper 22 vor dem Nippel 26 angeordnet sein, um die Gastemperatur in dem Fluiddurchgang 28 zu erfassen. Zusätzlich kann ein Temperatursensor 60c in der Öffnung 16 an dem Ventil 12 angeordnet sein, um die Gastemperatur zu erfassen.
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In einer anderen Ausführungsform, die in 6 dargestellt ist, kann ein Temperatursensor 60d an der Vorderseite des Fluidverbinders 10 angeordnet sein, beispielsweise am vorderen Ende des Kolbens 24. Ein oder mehrere Drähte 80 können sich von dem Temperatursensor 60d durch den Kolben 24 und von dem Fluidverbinder 10 zu einer Steuerung erstrecken. Die zusätzlichen Temperatursensoren 60a, 60b, 60c, 60d usw. können Konstruktionen aufweisen, die die gleichen wie der Temperatursensor 60 in den 3 und 7 oder anders als der Temperatursensor 60 sind.
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Die Verwendung von zwei oder mehr Temperatursensoren 60 bietet eine Anzahl von Vorteilen. Zum Beispiel kann durch Messen der Temperaturdifferenz zwischen zwei oder drei Stellen in dem Fluidverbinder bestimmt werden, ob ein Gasleck in dem Fluidverbinder 10 vorliegt. Zwei oder mehr Temperatursensoren 60 stellen auch eine Redundanz im Falle eines Versagens eines der Temperatursensoren 60 bereit. Zusätzlich kann ein Steuerungsmechanismus gebildet werden, der basierend auf den Sensormessungen ein System der Abstimmung verwendet, das heißt bei einer ungeraden Anzahl von Temperatursensoren, die dasselbe Ereignis messen, gewinnt die Mehrheit; wenn ein Sensor konsequent anders misst, könnte ein Servicealarm ausgelöst werden; etc.
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4 zeigt ein Beispiel des Gasflusses während eines Gaszylinderfüllvorgangs unter Verwendung des Schnellverbindungs-Fluidverbinders der 1-3 und des Temperatursensors 60. Der Fluidverbinder 10 ist anfänglich mit der Öffnung 16 verbunden, und der Hochdruckgasstrom wird gestartet. Das Gas strömt in den Nippel 26 über den Fluidkanal 30 und dann in den Fluidkanal 28. Das meiste Gas wird dann durch den Fluidkanal 32 des Kolbens und schließlich in den zu füllenden Gaszylinder strömen. Ein Teil des strömenden Gases tritt in den Fluidkanal 62 ein und endet dort in Sackgassen. Wenn das Hochdruckgas „tot endet“, wird eine Kompression des Gases auftreten. Wenn eine Kompression des Gases auftritt, wird die Temperatur aufgrund der Fluidkompression steigen. Die Temperaturerhöhung wird durch die gesamte Materialmasse der Hülle 68 hindurchdringen, und der Temperatursensor 60 wird den Temperaturanstieg erfassen. Die resultierende Temperaturerhöhung wird erfasst, und potenziell gefährliche schnelle Temperaturerhöhungen können aufgezeichnet werden, und Warnmeldungen werden dann ausgegeben, wenn eine gefährliche Temperaturbedingung erfasst wird.
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5 veranschaulicht schematisch ein Beispiel eines intelligenten Steuersystems, das unter Verwendung der hierin beschriebenen Temperaturerfassung implementiert werden kann. Der Fluidverbinder 10 ist in das intelligente Steuersystem 110 integriert, um eine geeignete Anzeige, wie zum Beispiel visuell, hörbar, taktil oder dergleichen zu bieten, um eine richtige Verwendung des Fluidverbinders 10 für den Bediener bereitzustellen, und / oder die Temperaturmessungen aufzuzeichnen oder später zu verwenden.
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Zum Beispiel kann der Temperatursensor 60 mit einer Steuerung 112 verbunden sein, die die Messwerte von dem Temperaturmesselement des Temperatursensors 60 empfängt und die Messwerte in Temperaturmessungen interpretiert. Die Steuerung 112 kann dann die Temperaturmesswerte in einer Datenbank für eine spätere Analyse oder Überprüfung speichern. Zusätzlich kann die Steuerung 112 einen visuellen und/oder hörbaren Alarm 114 aktivieren, um einen möglichen gefährlichen Temperaturzustand in dem Fluidverbinder 10 anzuzeigen. Zusätzlich kann der Controller 112 mit einer Gasversorgung oder einem Speicher 116 verbunden sein, und wenn ein gefährlicher Temperaturzustand erkannt wird, kann er automatisch den Gasfluss verlangsamen oder den Gasfluss von oder zu der Gasversorgung oder dem Speicher 116 automatisch beenden.
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Die in dieser Anwendung gezeigten Beispiele sind in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht als einschränkend anzusehen. Der Umfang der Erfindung wird eher durch die beigefügten Ansprüche als durch die vorhergehende Beschreibung angegeben; und alle Änderungen, die hierbei in die Bedeutung und den Äquivalenzbereich der Ansprüche fallen, sollen darin enthalten sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 8844979 [0011, 0013, 0015, 0017, 0019]
- US 5507537 [0013]
- US 5343798 [0013]
- US 4921282 [0013]
