EP4121677A1 - Ensemble comportant une vanne et au moins un raccord - Google Patents

Ensemble comportant une vanne et au moins un raccord

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Publication number
EP4121677A1
EP4121677A1 EP21711280.4A EP21711280A EP4121677A1 EP 4121677 A1 EP4121677 A1 EP 4121677A1 EP 21711280 A EP21711280 A EP 21711280A EP 4121677 A1 EP4121677 A1 EP 4121677A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
monitoring circuit
sensor
data
assembly
Prior art date
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Pending
Application number
EP21711280.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Thiago CAETANO
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asco SAS
Original Assignee
Asco SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asco SAS filed Critical Asco SAS
Publication of EP4121677A1 publication Critical patent/EP4121677A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0075—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
    • F16K37/0083—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment by measuring valve parameters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0075—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
    • F16K37/0091—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment by measuring fluid parameters

Definitions

  • the present invention relates to valves, and more particularly but not exclusively to those used in industry, for controlling the circulation of a fluid, for example a liquid.
  • Valves are known equipped with a control box receiving information allowing the valve to be controlled.
  • valves are for example motorized valves, comprising a motor making it possible to move a shutter in the body of the valve, or solenoid valves.
  • the control box may include an electronic control circuit for the actuator of the valve, and one or more sensors which provide information on the operation of the valve.
  • the sensor (s) present may prove to be insufficient to provide all the information that could be useful for the maintenance of the installation or for the addition of additional functionalities, for example detection.
  • WO 2018/219408 discloses a sanitary installation supplied electrically in the normal case by an electrical supply network and configured to allow regular hygienic rinsing of the installation according to a predefined time interval.
  • This installation comprises a valve connected to the connection of a tap by the water pipe.
  • the fitting is provided with an electrically operated shut-off valve and a first communication unit, which communicates with a second communication unit of the valve.
  • the installation also includes a pressure sensor and an additional power supply for the valve.
  • the sensor configured to detect the water pressure in the pipe, may include a third communication unit capable of communicating with the aforementioned first communication unit.
  • TWM536314 discloses a gas line valve comprising a sensor, a microprocessor receiving information from the sensor, and wireless communication means allowing the microprocessor to control a valve control module.
  • DE 197 11 937 discloses a system for the supply of liquid fuels to service stations.
  • the system comprises a valve and a pump which are electrically controlled by a control device.
  • the system includes sensors linked to the control device.
  • CA 2 129470 discloses a valve comprising a flow sensor that can be added to a valve control unit or a vortex sensor that can be integrated into a flange of a valve body.
  • US 5,197,328 discloses testing and determining the operating conditions of a pneumatic valve, using a diagnostic controller.
  • the valve has pressure and position sensors that provide electrical output signals to the controller.
  • US 9037 281 discloses a valve controller associated with an actuator.
  • the valve has pressure sensors connected to the controller.
  • US 2014/225014 discloses an assembly comprising a valve, sensors and a control circuit suitable for communicating with a base station or a network for automatically reading the measurements.
  • the invention aims to meet all or part of these needs, and its object is a set comprising:
  • connection intended to be placed upstream or downstream of the valve, comprising at least one sensor and a communication circuit for transmitting to the monitoring circuit data relating to a measurement carried out by the sensor, the monitoring circuit being arranged to transmit said data to a processor external to the assembly and / or generate at least one item of diagnostic information on the operation of the valve on the basis of the data transmitted by the connection.
  • diagnostic information any information making it possible to detect a malfunction of the valve and / or the installation comprising it, and / or to perform preventive maintenance.
  • processor external to the assembly is meant a processor not carried by the valve or fitting.
  • a processor connected to the monitoring circuit by a wired link to allow data transmission from the monitoring circuit is not carried by the valve or the fitting.
  • Such a processor is, for example, present on a mobile device or within an installation control system comprising the valve.
  • the invention makes it possible to easily introduce at least one additional sensor into an installation by taking advantage of the presence of the valve monitoring circuit to at least partially process and / or transmit the measurement data.
  • the connection can be made more simply.
  • the invention is suitable for a modular design which allows for example to have a valve and a monitoring circuit common to several connections equipped with different sensors or more or less sensors. It is thus possible, depending on the case, to use the same valve with different fittings, chosen from a set of available fittings, depending on the functions that one wishes to add to the valve.
  • the valve can be fitted with a monitoring circuit that remains the same, while fittings with different sensors can be used, depending on the functionality one seeks to add to the valve.
  • the valve has a shutter which is preferably actuated by an actuator unit.
  • the latter can actuate the valve electrically, magnetically, thermally, pneumatically or hydraulically.
  • the actuator unit can be attached to the valve body.
  • the monitoring circuit can be separable from the actuation unit, the monitoring circuit being for example present within a housing which can be removably attached to the valve, or an electronic card which can be received. removably within a valve housing.
  • the actuator unit may be configured to control the valve based at least on the diagnostic information (s) generated by the monitoring circuit.
  • the valve can be an angle seat valve, a solenoid valve, or a thermal valve.
  • the communication circuit of the connector can be connected to the monitoring circuit by a wire link.
  • the communication circuit is connected to the monitoring circuit by a wireless link.
  • the communication circuit of the connector can be powered by an internal energy source, in particular a pre-charged battery or battery or an energy generation device, which draws energy, for example from external low-power energy sources, this energy being stored to be used for the autonomous operation of the communication circuit.
  • an internal energy source in particular a pre-charged battery or battery or an energy generation device, which draws energy, for example from external low-power energy sources, this energy being stored to be used for the autonomous operation of the communication circuit.
  • connection's communication circuit Communication between the connection's communication circuit and the monitoring circuit can be accomplished by low-energy near-field communication (NFC) technology.
  • NFC near-field communication
  • the aforementioned data preferably includes at least one item of information relating to a parameter of the fluid passing through the valve, the sensor being configured to measure for example at least one of a temperature, a pressure of the fluid, an amplitude and / or frequency of vibration, in particular sound, of the fluid, of the fitting or of a pipe connected to the latter and / or of a part of the valve.
  • the monitoring circuit can be configured to measure at least one of a valve position, a pilot pressure in the case of an angle seat valve, a current in the case of a valve solenoid and / or local temperature.
  • the monitoring circuit preferably comprises a processor configured to process the data coming from the sensor and supply, in particular to any means of direct or indirect control of the valve, for example to the aforementioned actuation unit, at least one information on at least one. minus one operating condition of the valve, in particular information on the response time of the valve and / or the number of operating cycles passed or remaining until maintenance.
  • the monitoring circuit retransmits the data transmitted to it by the communication circuit of the connection to a processor external to the assembly, the latter being configured to generate diagnostic information on the operation of the valve on the basis of the transmitted data, for example to generate an instruction relating to the maintenance of the valve.
  • the monitoring circuit can be configured to be connected, in particular by a wireless link, to a means for displaying diagnostic information on the operation of the valve, preferably external to the assembly.
  • the display means may form part of an apparatus comprising said processor external to G together, configured to process said data and generate diagnostic information on the operation of the valve on the basis of the transmitted data (s).
  • This device is for example a nomadic device such as a computer tablet.
  • the monitoring circuit can be configured to provide at least one forecast on at least one future variation of at least one operating condition of the valve, in particular from the correlation of said data and at least one characteristic of the valve, where appropriate using at least one machine learning algorithm.
  • valve monitoring circuit which can be removably attached to the valve, the monitoring circuit being arranged to generate at least one diagnostic information item on the operation of the valve on the basis of data transmitted by one or more integrated sensors to the valve or present on at least one external connection to the valve, or to transmit to an external processor to all the data making it possible to generate at least one diagnostic information on the operation of the valve, these data transmitted to the external processor being generated by the valve monitoring circuit from data transmitted by one or more sensors integrated into the valve or present on at least one connection external to the valve.
  • the monitoring circuit has a modular aspect and can receive information from all types of sensors, local or remote, and communicate processed information to a device external to the assembly, with a view to optimizing maintenance and / or safety of the installation comprising the valve.
  • the maintenance circuit, the valve, the connection and the sensor (s) may have all or some of the characteristics described above.
  • Another subject of the invention is a connection intended to be placed upstream or downstream of a valve and a monitoring circuit, to form an assembly according to the invention.
  • a further subject of the invention is a method for allowing the monitoring of a valve and / or of an installation comprising this valve by a valve monitoring circuit, this method comprising the step of disposing, at least upstream or downstream of the valve, at least one connection comprising at least one sensor and a communication circuit for transmitting to the monitoring circuit data relating to a measurement carried out by the sensor, the monitoring circuit being arranged to transmit said data to a processor external to the assembly comprising the valve, the monitoring circuit and the connection and / or to generate at least one diagnostic item of operating diagnostic information for the valve and / or the installation on the basis of the transmitted data.
  • the monitoring circuit can in particular transmit to any valve control system data originating from measurements made by the connection.
  • the method comprises the measurement, by the sensor, of at least one of a temperature, of a pressure of a fluid passing through the valve, and of a vibration, in particular sound, of the fluid, of the connection. or a pipe connected to it and / or part of the valve.
  • the method may include the measurement, by the monitoring circuit, of a position of the valve, of a pilot pressure in the case of an inclined seat valve, of a current in the case of a solenoid valve. and / or a local temperature.
  • the method may include the processing, by a processor of the monitoring circuit, of the data coming from said sensor and the supply, in particular to a means for controlling the valve and / or the installation, for example to an actuation unit for the valve, at least one item of information relating to at least one operating condition of the valve, in particular information on the response time of the valve and / or the number of operating cycles passed or remaining until maintenance, the method preferably comprising the supply, by the processor, of at least one forecast on at least one future variation of at least one operating condition of the valve, in particular from the correlation of said data and at least one characteristic of the valve, if applicable using at least one automatic learning algorithm.
  • Figure 1 schematically and partially shows an example of an assembly according to the invention
  • Figure 2 shows schematically and partially, in axial section, an example of a connector according to the invention
  • Figure 3 shows schematically and partially an example of a variant of the assembly according to the invention.
  • FIG. 1 shows an example of an assembly 1 according to the invention, comprising a valve 10, a housing 40 housing a monitoring circuit for the valve 4 and two fittings 2, respectively upstream and downstream of the valve 10.
  • the assembly comprises only one connector 2, for example mounted upstream or downstream of the valve 10, as illustrated in FIG. 2.
  • valve 10 is an inclined seat valve, the invention however not being limited to a particular type of valve and being able to be applied to other types of valves, for example. a solenoid or thermal valve.
  • connection 2 is placed upstream of the valve 10, between the supply or departure pipe of the fluid, and the seat of the valve 10.
  • the valve 10 comprises a shutter actuation unit which is for example housed at least partially in the aforementioned housing 40.
  • This actuation unit translates for example an opening or closing setpoint signal of the valve into a valve shutter movement.
  • Each connector 2 may have a thread, male or female, which is screwed to a corresponding thread, female or male, of the body of the valve 10.
  • Each connector 2 preferably has two male end pieces, two female end pieces or one male end and one male end. female end for connection to a pipe and to the valve 10. These end pieces are preferably provided with standard threads, for example conical or cylindrical, for example of metric type, in particular 5x10, 8x13, 12x17, 15x21, 20x27, 26x34, 33x42 , 40x49 or 50x60, the invention not however being limited to a type of end cap or to a dimension particular thread.
  • the body of the valve 10 is preferably metallic, as are the connecting end pieces of each connector 2, but as a variant these are made of plastic. Where applicable, the valve and fitting are fitted with quick-connect or conical clamping nipples. The connection can be made using a ring which is screwed on.
  • the connector 2 comprises at least one sensor 21 and a communication circuit 22 for transmitting to the monitoring circuit 4 data relating to a measurement carried out by the sensor 21. These data are preferably linked to the fluid which circulates.
  • the monitoring circuit 4 is arranged to generate diagnostic information on the operation of the valve on the basis of the transmitted data.
  • the assembly may include a means 3 for displaying the diagnostic information on the operation of the valve generated, as illustrated in FIG. 1.
  • Each connection 2 can have more than one sensor 21.
  • connection 2 has four sensors for measuring temperature, fluid pressure, vibration and sound, respectively.
  • the communication circuit 22 can be connected to the monitoring circuit 4 by a wireless link, as illustrated in FIGS. 1 and 2. This can in particular be achieved with near-field wireless connection technologies, of the NFC type.
  • the monitoring circuit 4 can be configured to provide information on an operating parameter of the valve 10, and for example to measure a position of the shutter of the valve, a pilot pressure in the case of an inclined seat valve, a current in the case of a solenoid valve and / or a local temperature.
  • the monitoring circuit 4 may include a processor configured to process the data coming from the sensors 21 of the connection 2, in order to provide additional information to the control system 3 and / or to have additional information on the behavior of the valve 10.
  • This or these parameters thus calculated relate, for example, to the response time of the valve. It is possible to measure the response time between the arrival of the control signal and the actual closing or effective opening of the valve, for example, and at on the basis of this information, to detect a possible deviation from an expected value, which would for example be characteristic of a failure of the valve and / or of clogging of the latter.
  • connection it is also possible to take measurements using the connection in order to detect a pressure drop or a leak, and more generally any phenomenon that may be indicative of a malfunction of the valve or of the system in which the valve is installed. included.
  • the information delivered by the or each connection 2, combined where appropriate with that coming from the valve 10 itself, can be used in the context of predictive maintenance, and provide information for example on a future risk of a failure. or a deviation in operating conditions from a current situation.
  • These forecasts may in particular relate to a pressure drop, an increase in operating temperature, a valve blocking fault, a variation in the property of the fluid circulating in the fitting and the valve, and / or any other behavior of the valve. valve.
  • the invention is not limited to the embodiments which have just been described.
  • the communication circuit 22 can be connected to the monitoring circuit 4 by a wire link 23, as illustrated in Figure 3.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Ensemble comportant une vanne et un raccord Ensemble (1) comportant : − une vanne (10); − un circuit de surveillance (4); − au moins un raccord (2) destiné à être placé en amont ou en aval de la vanne (10), comportant au moins un capteur et un circuit de communication pour transmettre au circuit de surveillance (4) des données relatives à une mesure effectuée par le capteur, le circuit de surveillance (4) étant agencé pour transmettre lesdites données à un processeur extérieur à l'ensemble et/ou générer des informations de diagnostic de fonctionnement de la vanne sur la base données transmises.

Description

Description
Titre : Ensemble comportant une vanne et au moins un raccord
La présente invention concerne les vannes, et plus particulièrement mais non exclusivement celles utilisées dans l’industrie, pour piloter une circulation d’un fluide, par exemple un liquide.
On connaît des vannes équipées d’un boîtier de commande recevant une information permettant un pilotage de la vanne.
Ces vannes sont par exemple des vannes motorisées, comportant un moteur permettant de déplacer un obturateur dans le corps de la vanne, ou des vannes à solénoïde.
Le boîtier de commande peut comporter un circuit électronique de pilotage de l’actionneur de la vanne, et un ou plusieurs capteurs qui renseignent sur le fonctionnement de la vanne.
Toutefois, le ou les capteurs présents peuvent s’avérer insuffisants pour fournir toutes les informations qui pourraient être utiles à la maintenance de l’installation ou à l’ajout de fonctionnalités supplémentaires, de détection par exemple.
Ainsi, les possibilités de faire évoluer l’installation restent limitées, sauf à remplacer les vannes par de nouvelles ayant des fonctionnalités additionnelles.
WO 2018/219408 divulgue une installation sanitaire alimentée électriquement dans le cas normal par un réseau d’alimentation électrique et configurée pour permettre un rinçage hygiénique régulier de l’installation selon un intervalle de temps prédéfini. Cette installation comporte une vanne reliée au raccord d’un robinet par la conduite d’eau. Le raccord est muni d’une vanne d’arrêt à commande électrique et d’une première unité de communication, qui communique avec une deuxième unité de communication de la vanne. Afin d’assurer le rinçage régulier en cas de coupure du réseau d’alimentation électrique, l’installation comporte de plus un capteur de pression et une alimentation électrique supplémentaire pour la vanne. Le capteur, configuré pour détecter la pression d’eau dans la conduite, peut comporter une troisième unité de communication pouvant communiquer avec la première unité de communication précitée. Lors de la coupure, lorsque la pression détectée par le capteur tombe en dessous d’une valeur prédéfinie pendant l’ouverture du robinet, l’installation commande l’ouverture de la vanne afin de permettre l’arrivée d’eau dans l’installation pour réaliser le rinçage. TWM536314 divulgue une vanne pour conduite de gaz comportant un capteur, un microprocesseur recevant des informations du capteur et un moyen de communication sans fil permettant au microprocesseur de commander un module de contrôle de la vanne.
DE 197 11 937 divulgue un système pour G approvisionnement en carburants liquides de stations-service. Le système comporte une vanne et une pompe commandées électriquement par un dispositif de contrôle. Le système comporte des capteurs reliés au dispositif de contrôle.
CA 2 129470 divulgue une vanne comportant un capteur de débit pouvant être rajouté à une unité de régulation de la vanne ou un capteur de vortex pouvant être intégré au sein d’une bride d’un corps de la vanne.
US 5 197 328 divulgue de tester et de déterminer les conditions de fonctionnement d’une vanne pneumatique, à l’aide d’un contrôleur de diagnostic. La vanne comporte des capteurs de pression et de position qui fournissent des signaux électriques de sortie au contrôleur.
US 9037 281 divulgue un contrôleur de vanne associé à un actuateur. La vanne comporte des capteurs de pression connectés au contrôleur.
US 2014/225014 divulgue un ensemble comportant une vanne, des capteurs et un circuit de commande adapté à communiquer avec une station de base ou un réseau de lecture automatique des mesures.
Il existe un besoin pour faciliter l’évolution d’une installation en permettant l’ajout de nouvelles fonctionnalités, si cela est recherché.
Il existe également un besoin pour disposer d’une solution permettant de réaliser une installation disposant de moyens de mesure additionnels et/ou de fiabilité accrue.
L’invention vise à répondre à tout ou partie de ces besoins, et a pour objet un ensemble comportant :
- une vanne,
- un circuit de surveillance de la vanne, et,
- au moins un raccord destiné à être placé en amont ou en aval de la vanne, comportant au moins un capteur et un circuit de communication pour transmettre au circuit de surveillance des données relatives à une mesure effectuée par le capteur, le circuit de surveillance étant agencé pour transmettre lesdites données à un processeur extérieur à l’ensemble et/ou générer au moins une information de diagnostic de fonctionnement de la vanne sur la base des données transmises par le raccord.
Par « information de diagnostic » on désigne toute information permettant de détecter un dysfonctionnement de la vanne et/ou de l’installation qui la comporte, et/ou d’effectuer une maintenance préventive.
Par « processeur extérieur à l’ensemble » on désigne un processeur non porté par la vanne ou le raccord. Un processeur relié au circuit de surveillance par une liaison filaire afin de permettre la transmission des données depuis le circuit de surveillance n’est pas porté par la vanne ou le raccord. Un tel processeur est par exemple présent sur un appareil nomade ou au sein d’un système de contrôle de l’installation comportant la vanne.
L’invention permet d’introduire facilement au moins un capteur additionnel dans une installation en profitant de la présence du circuit de surveillance de la vanne pour traiter au moins partiellement et/ou transmettre les données de mesure. Ainsi, le raccord peut être réalisé plus simplement.
De plus, G invention convient à une conception modulaire qui permet par exemple d’avoir une vanne et un circuit de surveillance communs à plusieurs raccords équipés de capteurs différents ou de plus ou moins de capteurs. On peut ainsi, selon les cas, utiliser une même vanne avec des raccords différents, choisis parmi un ensemble de raccords disponibles, en fonction des fonctionnalités que l’on souhaite ajouter à la vanne. La vanne peut être équipée d’un circuit de surveillance qui reste le même, tandis que des raccords comportant des capteurs différents peuvent être utilisés, selon les fonctionnalités que l’on cherche à ajouter à la vanne.
La vanne comporte un obturateur qui est de préférence actionnée par une unité d’actionnement. Cette dernière peut actionner la vanne de manière électrique, magnétique, thermique, pneumatique ou hydraulique. L’unité d’actionnement peut être fixée sur le corps de la vanne.
Le circuit de surveillance peut être séparable de l’unité d’actionnement, le circuit de surveillance étant par exemple présent au sein d’un boîtier qui peut se fixer de manière amovible sur la vanne, ou d’une carte électronique qui peut être reçue de façon amovible au sein d’un boîtier de la vanne. L’unité d’actionnement peut être configurée pour commander la vanne en fonction au moins de la ou des informations de diagnostic générées par le circuit de surveillance.
La vanne peut être une vanne à siège incliné, une vanne solénoïde, ou une vanne thermique.
Le circuit de communication du raccord peut être connecté au circuit de surveillance par une liaison filaire. En variante, le circuit de communication est connecté au circuit de surveillance par une liaison sans fil.
Le circuit de communication du raccord peut être alimenté par une source d’énergie interne, notamment une pile ou batterie préchargée ou un dispositif de génération d’énergie, qui tire de l’énergie par exemple de sources externes d’énergie de faible puissance, cette énergie étant emmagasinée pour servir au fonctionnement autonome du circuit de communication.
La communication entre le circuit de communication du raccord et le circuit de surveillance peut s’effectuer par une technique de communication en champ proche (NFC) de basse énergie.
Les données précitées comportent de préférence au moins une information concernant un paramètre du fluide traversant la vanne, le capteur étant configuré pour mesurer par exemple l’un au moins d’une température, d’une pression du fluide, d’une amplitude et/ou fréquence de vibration, notamment sonore, du fluide, du raccord ou d’une canalisation raccordée à celui-ci et/ou d’une partie de la vanne.
Le circuit de surveillance peut être configuré pour mesurer l’un au moins d’une position de la vanne, d’une pression de pilotage dans le cas d’une vanne à siège incliné, d’un courant dans le cas d’une vanne solénoïde et/ou une température locale.
Le circuit de surveillance comporte de préférence un processeur configuré pour traiter les données provenant du capteur et fournir, notamment à tout moyen de contrôle direct ou indirect de la vanne, par exemple à l’unité d’actionnement précitée, au moins une information sur au moins une condition de fonctionnement de la vanne, notamment une information sur le temps de réponse de la vanne et/ou le nombre de cycles de fonctionnement passé ou restant jusqu’à la maintenance.
Dans une variante, le circuit de surveillance retransmet les données qui lui sont transmises par le circuit de communication du raccord à un processeur extérieur à l’ensemble, ce dernier étant configuré pour générer des informations de diagnostic de fonctionnement de la vanne sur la base des données transmises, par exemple générer une consigne relative à la maintenance de la vanne.
Le circuit de surveillance peut être configuré pour être connecté, notamment par une liaison sans fil, à un moyen d’affichage des informations de diagnostic de fonctionnement de la vanne, de préférence extérieur à l’ensemble. Notamment, le moyen d’affichage peut faire partie d’un appareil comportant ledit processeur extérieur à G ensemble, configuré pour traiter lesdites données et générer des informations de diagnostic de fonctionnement de la vanne sur la base de la ou des données transmises. Cet appareil est par exemple un appareil nomade tel qu’une tablette informatique.
Le circuit de surveillance peut être configuré pour fournir au moins une prévision sur au moins une variation future d’au moins une condition de fonctionnement de la vanne, notamment à partir de la corrélation desdites données et d’au moins une caractéristique de la vanne, le cas échéant en utilisant au moins un algorithme d'apprentissage automatique.
L’invention a encore pour objet, indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, un ensemble comportant :
- une vanne,
- un circuit de surveillance de la vanne, pouvant se fixer de façon amovible sur la vanne, le circuit de surveillance étant agencé pour générer au moins une information de diagnostic de fonctionnement de la vanne sur la base de données transmises par un ou plusieurs capteurs intégrés à la vanne ou présents sur au moins un raccord extérieur à la vanne, ou de transmettre à un processeur externe à l’ensemble des données permettant de générer au moins une information de diagnostic sur le fonctionnement de la vanne, ces données transmises au processeur externe étant générées par le circuit de surveillance de la vanne à partir de données transmises par un ou plusieurs capteurs intégrés à la vanne ou présents sur au moins un raccord extérieur à la vanne.
Selon cet aspect de l’invention, le circuit de surveillance présente un aspect modulaire et peut recevoir des informations de tous types de capteurs, locaux ou déportés, et communiquer des informations traitées vers un appareil externe à l’ensemble, en vue d’optimiser la maintenance et/ou la sécurité de l’installation comportant la vanne.
Le circuit de maintenance, la vanne, le raccord et le ou les capteurs peuvent présenter tout ou partie des caractéristiques décrites plus haut. L’invention a encore pour objet un raccord destiné à être placé en amont ou en aval d’une vanne et un circuit de surveillance, pour former un ensemble selon l’invention.
L’invention a encore pour objet un procédé pour permettre la surveillance d’une vanne et/ou d’une installation comportant cette vanne par un circuit de surveillance de la vanne, ce procédé comportant l’étape consistant à disposer, au moins en amont ou en aval de la vanne, au moins un raccord comportant au moins un capteur et un circuit de communication pour transmettre au circuit de surveillance des données relatives à une mesure effectuée par le capteur, le circuit de surveillance étant agencé pour transmettre lesdites données à un processeur extérieur à l’ensemble comportant la vanne, le circuit de surveillance et le raccord et/ou pour générer au moins une information de diagnostic de fonctionnement de la vanne et/ou de l’installation sur la base des données transmises.
Le circuit de surveillance peut notamment transmettre à tout système de contrôle de la vanne des données provenant de mesures effectuées par le raccord.
De préférence, le procédé comporte la mesure, par le capteur, de l’un au moins d’une température, d’une pression d’un fluide traversant la vanne, et d’une vibration, notamment sonore, du fluide, du raccord ou d’une canalisation raccordée à celui-ci et/ou d’une partie de la vanne.
Le procédé peut comporter la mesure, par le circuit de surveillance, d’une position de la vanne, d’une pression de pilotage dans le cas d’une vanne à siège incliné, d’un courant dans le cas d’une vanne solénoïde et/ou d’une température locale.
Le procédé peut comporter le traitement, par un processeur du circuit de surveillance, des données provenant dudit capteur et la fourniture, notamment à un moyen de contrôle de la vanne et/ou de l’installation, par exemple à une unité d’actionnement de la vanne, d’au moins une information relative à au moins une condition de fonctionnement de la vanne, notamment une information sur le temps de réponse de la vanne et/ou le nombre de cycles de fonctionnement passé ou restant jusqu’à la maintenance, le procédé comportant de préférence la fourniture, par le processeur, d’au moins une prévision sur au moins une variation future d’au moins une condition de fonctionnement de la vanne, notamment à partir de la corrélation desdites données et d’au moins une caractéristique de la vanne, le cas échéant en utilisant au moins un algorithme d'apprentissage automatique.
Brève description des dessins L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d’exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l’examen du dessin annexé, sur lequel :
[Fig 1] la figure 1 représente de façon schématique et partielle un exemple d’ensemble selon l’invention,
[Fig 2] la figure 2 représente de manière schématique et partielle, en coupe axiale, un exemple de raccord selon l’invention,
[Fig.3] la figure 3 représente de façon schématique et partielle un exemple d’une variante d’ensemble selon l’invention.
Description détaillée
On a représenté à la figure 1 un exemple d’ensemble 1 selon l’invention, comportant une vanne 10, un boîtier 40 logeant un circuit de surveillance de la vanne 4 et deux raccords 2, respectivement en amont et en aval de la vanne 10. Dans une variante, l’ensemble ne comporte qu’un seul raccord 2, par exemple monté en amont ou en aval de la vanne 10, tel qu’illustré à la figure 2.
Dans l’exemple illustré à la figure 1, la vanne 10 est une vanne à siège inclinée, l’invention n’étant toutefois pas limitée à un type de vanne particulier et pouvant s’appliquer à d’autres types de vannes, par exemple une vanne solénoïde ou thermique. Dans l’exemple illustré à la figure 2, le raccord 2 est placé en amont de la vanne 10, entre la canalisation d’ amenée ou de départ du fluide, et le siège de la vanne 10.
La vanne 10 comporte une unité d’actionnement de l’obturateur qui est par exemple logée au moins partiellement dans le boîtier précité 40. Cette unité d’actionnement traduit par exemple un signal de consigne d’ouverture ou de fermeture de la vanne en un mouvement de l’obturateur de la vanne.
Chaque raccord 2 peut comporter un filetage, mâle ou femelle, qui est vissé à un filetage correspondant, femelle ou mâle, du corps de la vanne 10. Chaque raccord 2 présente de préférence deux embouts mâles, deux embouts femelles ou un embout mâle et un embout femelle pour le raccordement à une canalisation et à la vanne 10. Ces embouts sont de préférence munis de filetages standards, par exemple coniques ou cylindriques, par exemple de type métrique, notamment 5x10, 8x13, 12x17, 15x21, 20x27, 26x34, 33x42, 40x49 ou 50x60, l’invention n’étant toutefois pas limitée à un type d’embout ni à une dimension particulière de filetage. Le corps de la vanne 10 est de préférence métallique, de même que les embouts de raccordement de chaque raccord 2, mais en variante ceux-ci sont en matière plastique. Le cas échéant, la vanne et le raccord sont équipés d’embouts de raccordement rapide ou à serrage conique. La connexion peut se faire à l’aide d’une bague qui est vissée.
Comme illustré à la figure 2, le raccord 2 comporte au moins un capteur 21 et un circuit de communication 22 pour transmettre au circuit de surveillance 4 des données relatives à une mesure effectuée par le capteur 21. Ces données sont de préférence liées au fluide qui circule. Le circuit de surveillance 4 est agencé pour générer des informations de diagnostic de fonctionnement de la vanne sur la base des données transmises.
L’ensemble peut comporter un moyen d’affichage 3 des informations de diagnostic de fonctionnement de la vanne générées, tel qu’illustré à la figure 1.
Chaque raccord 2 peut comporter plus d’un capteur 21.
Dans l’exemple illustré à la figure 2, le raccord 2 comporte quatre capteurs pour mesurer respectivement la température, la pression du fluide, une vibration et un son.
Le circuit de communication 22 peut être connecté au circuit de surveillance 4 par une liaison sans fil, comme illustré aux figures 1 et 2. Ceci peut notamment être réalisé avec des technologies de connexion sans fil en champ proche, de type NFC.
Le circuit de surveillance 4 peut être configuré pour renseigner sur un paramètre de fonctionnement de la vanne 10, et par exemple mesurer une position de l’obturateur de la vanne, une pression de pilotage dans le cas d’une vanne à siège incliné, un courant dans le cas d’une vanne solénoïde et/ou une température locale.
Le circuit de surveillance 4 peut comporter un processeur configuré pour traiter les données provenant des capteurs 21 du raccord 2, afin de fournir des informations additionnelles au système de contrôle 3 et/ou disposer d’une information additionnelle sur le comportement de la vanne 10.
Par exemple, il est possible grâce aux informations découlant des mesures effectuées par le ou chaque raccord 2 de calculer des paramètres qui autrement ne pourraient être déterminés à partir des seules informations provenant de la vanne 10 utilisée sans le raccord 2.
Ce ou ces paramètres ainsi calculés concernent par exemple le temps de réponse de la vanne. Il est possible de mesurer le temps de réponse entre l’arrivée du signal de commande et la fermeture effective ou l’ouverture effective de la vanne, par exemple, et à partir de cette information de détecter une déviation éventuelle d’une valeur attendue, qui serait par exemple caractéristique d’une défaillance de la vanne et/ou d’un encrassement de celle-ci.
Il est encore possible d’analyser le bruit de fonctionnement de la vanne, et de comparer une signature spectrale détectée à une signature attendue, et en cas d’écart au-delà d’un seuil prédéfini, de générer une alerte ou d’inviter à effectuer des mesures complémentaires .
Il est encore possible d’effectuer des mesures à l’aide du raccord en vue de détecter une chute de pression ou une fuite, et plus généralement tout phénomène pouvant être indicatif d’un disfonctionnement de la vanne ou du système dans lequel la vanne est incluse.
Les informations délivrées par le ou chaque raccord 2, combinées le cas échéant à celles provenant de la vanne 10 elle-même, peuvent être utilisées dans le cadre d’une maintenance prédictive, et renseigner par exemple sur un risque à venir d’une défaillance ou d’un écart dans les conditions de fonctionnement par rapport à une situation actuelle.
Ces prévisions peuvent notamment concerner une chute de pression, une hausse de température de fonctionnement, un défaut d’obturation de la vanne, une variation de la propriété du fluide qui circule dans le raccord et la vanne, et/ou tout autre comportement de la vanne. L’invention n’est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d’être décrits.
Par exemple, le circuit de communication 22 peut être connecté au circuit de surveillance 4 par une liaison filaire 23, tel qu’illustré à la figure 3.

Claims

Revendications
1. Ensemble (1) comportant :
- une vanne (10) ;
- un circuit de surveillance (4) de la vanne;
- au moins un raccord (2) destiné à être placé en amont ou en aval de la vanne (10), comportant au moins un capteur (21) et un circuit de communication (22) pour transmettre au circuit de surveillance (4) des données relatives à une mesure effectuée par le capteur (21), le circuit de surveillance (4) étant agencé pour transmettre lesdites données à un processeur (3) extérieur à l’ensemble (10, 2, 4) et/ou générer au moins une information de diagnostic de fonctionnement de la vanne sur la base des données transmises par le raccord.
2. Ensemble selon la revendication 1, la vanne (10) étant une vanne à siège incliné, une vanne thermique ou une vanne solénoïde.
3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, le circuit de communication (22) du raccord (2) étant connecté au circuit de surveillance (4) par une liaison filaire (23).
4. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, le circuit de communication (22) du raccord (2) étant connecté au circuit de surveillance (4) par une liaison sans fil.
5. Ensemble selon la revendication 4, le circuit de communication (22) du raccord (2) étant alimenté par une source d’énergie interne, notamment une pile ou batterie préchargée ou un dispositif de génération d’énergie.
6. Ensemble selon la revendication 4 ou 5, la communication entre le circuit de communication (22) du raccord (2) et le circuit de surveillance (4) s’effectuant par une technique de communication en champ proche (NFC) de basse énergie.
7. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, le circuit de surveillance (4) étant configuré pour être connecté à un moyen d’affichage (3) des informations de diagnostic de fonctionnement de la vanne, de préférence extérieur à l’ensemble (10, 2, 4).
8. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, lesdites données comportant au moins une information concernant un paramètre du fluide traversant la vanne (21), le capteur (21) étant configuré pour mesurer l’un au moins d’une température, d’une pression du fluide, d’une amplitude et/ou fréquence de vibration, notamment sonore, du fluide, du raccord ou d’une canalisation raccordée à celui-ci et/ou d’une partie de la vanne (10).
9. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, le circuit de surveillance (4) étant configuré pour mesurer l’un au moins d’une position de la vanne, d’une pression de pilotage dans le cas d’une vanne à siège incliné, d’un courant dans le cas d’une vanne solénoïde et/ou d’une température locale.
10. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, le circuit de surveillance (4) comportant un processeur configuré pour traiter lesdites données provenant du capteur (21) et fournir au moins une information sur au moins une condition de fonctionnement de la vanne (10), notamment une information sur le temps de réponse de la vanne et/ou le nombre de cycles de fonctionnement passé ou restant jusqu’à la maintenance.
11. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, le circuit de surveillance (4) étant configuré pour fournir au moins une prévision sur au moins une variation future d’au moins une condition de fonctionnement de la vanne, notamment à partir de la corrélation de ladite au moins une donnée et d’au moins une caractéristique de la vanne, le cas échéant en utilisant au moins un algorithme d'apprentissage automatique.
12. Procédé pour permettre la surveillance d’une vanne (10) et/ou d’une installation comportant cette vanne par un circuit de surveillance de la vanne, ce procédé comportant l’étape consistant à disposer, au moins en amont ou en aval de la vanne (10), au moins un raccord (2) comportant au moins un capteur (21) et un circuit de communication (22) pour transmettre à un circuit de surveillance (4) au moins une donnée relative à une mesure effectuée par le capteur (21), le circuit de surveillance étant agencé pour transmettre ladite au moins une donnée à un processeur (3) extérieur à l’ensemble (10, 4, 2) comportant la vanne (10), le circuit de surveillance (4) et le raccord (2) et/ou pour générer au moins une information de diagnostic de fonctionnement de la vanne (10) et/ou de l’installation sur la base de la ou des données transmises.
13. Procédé selon la revendication 12, comportant la mesure, par le capteur (21), de l’un au moins d’une température, d’une pression d’un fluide traversant la vanne (10), et d’une vibration, notamment sonore, du fluide, du raccord ou d’une canalisation raccordée à celui-ci et/ou d’une partie de la vanne (10).
14. Procédé selon la revendication 12 ou 13, comportant la mesure, par le circuit de surveillance (4), l’un au moins d’une position de la vanne (10), d’une pression de pilotage dans le cas d’une vanne à siège incliné, d’un courant dans le cas d’une vanne solénoïde et/ou d’une température locale.
15. Procédé selon l’une quelconque des revendications 12 à 14, comportant le traitement, par un processeur du circuit de surveillance (4), des données provenant dudit capteur et la fourniture d’au moins une information relative à au moins une condition de fonctionnement de la vanne, notamment une information sur le temps de réponse de la vanne et/ou le nombre de cycles de fonctionnement passé ou restant jusqu’à la maintenance, le procédé comportant de préférence la fourniture, par le processeur, d’au moins une prévision sur au moins une variation future d’au moins une condition de fonctionnement de la vanne, notamment à partir de la corrélation desdites données et d’au moins une caractéristique de la vanne, le cas échéant en utilisant au moins un algorithme d'apprentissage automatique.
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