ES2895138T3

ES2895138T3 - Compensación de la orientación de un posicionador de válvula en un conjunto de válvula

Info

Publication number: ES2895138T3
Application number: ES19202111T
Authority: ES
Inventors: Anatoly Podpaly; Jagadish Gattu; Mark Edmund Hebert
Original assignee: Dresser LLC
Current assignee: Dresser LLC
Priority date: 2018-10-10
Filing date: 2019-10-08
Publication date: 2022-02-17
Anticipated expiration: 2039-10-08
Also published as: EP3636974B1; US20200116171A1; CN111022750A; JP6859413B2; CA3058059A1; EP3636974A1; JP2020060297A; US20210048047A1; CA3058059C; US11624380B2; US10865817B2; CN111022750B

Abstract

Un conjunto (102) de válvula, que comprende: un accionador neumático (104); una válvula (106) que tiene un elemento (110) de cierre acoplado al accionador neumático (104) y que puede moverse en relación con un asiento (112); un posicionador (100) de válvula acoplado al accionador neumático (104) para proporcionar una señal neumática para fijar una posición del elemento (110) de cierre en relación con el asiento (112); un acelerómetro (128) acoplado al posicionador (100) de válvula para generar datos en respuesta a una orientación del posicionador (100) de válvula; caracterizado por que el conjunto (102) de válvula comprende un tambor giratorio (142) que se extiende adentro del posicionador (100) de válvula; y un sensor (134) de flujo magnético dispuesto en proximidad al tambor giratorio (142) y fijado al posicionador (100) de válvula, en donde el posicionador (100) de válvula funciona para procesar datos procedentes del acelerómetro (128) para correlacionar un desfase angular (146) del sensor (134) de flujo magnético con respecto a una orientación predeterminada del sensor (134) de flujo magnético en relación con el tambor giratorio (142) con límites de desplazamiento para el desplazamiento del elemento (110) de cierre en la válvula (106).

Description

DESCRIPCIÓN

Compensación de la orientación de un posicionador de válvula en un conjunto de válvula

Antecedentes

Las válvulas de control de proceso son un tipo de dispositivo de proceso que se utilizan para automatizar procesos industriales. Estos dispositivos pueden incluir un controlador, o “posicionador de válvula” , que mantiene en funcionamiento otros componentes para regular el flujo de materiales en una línea de proceso. Los problemas con una o más válvulas de control pueden interrumpir los procesos o impedir que la línea de proceso funcione, total o parcialmente, de acuerdo con los parámetros de proceso necesarios. Estas interrupciones pueden disminuir los rendimientos y reducir la calidad. En operaciones industriales a gran escala, las averías en la línea de proceso pueden dar lugar a gastos significativos debido al tiempo de inactividad necesario para diagnosticar y reparar el/los dispositivo/s problemático/s.

En US-2017/016749 se describe un conjunto de soporte para acoplar un controlador a un accionador. En US-2017/219119 se describe un conjunto de válvula dividida que puede hacerse funcionar mediante una placa de circuito impreso. En US-2010/077341 se describe un método y aparato que modifica la manera en que se presenta contenido a una pantalla de visualización de un dispositivo electrónico. En US-2016/327181 se describe un método para corregir la calibración de un elemento de cierre en un conjunto de válvula. En EP-2829739 se describe un posicionador de válvula para válvulas de control. En US-2016/025765 se describe un sensor o transductor de posición inalámbrico de acelerómetro que está físicamente acoplado a un dispositivo de control en un sistema de control de proceso.

Resumen

En un aspecto, se proporciona un conjunto de válvula, tal y como se reivindica en la reivindicación 1.

Dibujos

Brevemente se hace referencia ahora a los dibujos adjuntos, en los que:

La Fig. 1 representa un diagrama esquemático de una realización ilustrativa de un posicionador de válvula;

la Fig. 2 representa un diagrama esquemático de un ejemplo de hardware operativo para usarse en el posicionador válvula de la Fig. 1;

la Fig. 3 representa un diagrama esquemático del ejemplo de la Fig. 2 en una orientación desfasada en un conjunto de válvula;

la Fig. 4 representa un diagrama esquemático del ejemplo de la Fig. 2 en una orientación desfasada en un conjunto de válvula;

la Fig. 5 representa un diagrama esquemático de un ejemplo de hardware operativo para usarse en el posicionador de válvula de la Fig. 1 que puede medir la posición de un elemento de cierre de una válvula;

la Fig. 6 representa un diagrama esquemático del ejemplo de la Fig. 5 en una orientación desfasada en un conjunto de válvula;

la Fig. 7 representa un diagrama esquemático de un ejemplo de hardware operativo para usarse en el posicionador de válvula de la Fig. 1 que procesa señales procedentes de sensores;

la Fig. 8 representa un diagrama de flujo de una realización ilustrativa de un método para hacer funcionar el posicionador de válvula de la Fig. 1;

la Fig. 9 representa una vista en perspectiva de una estructura ilustrativa para el posicionador de válvula de la Fig. 1; y

la Fig. 10 representa una vista en perspectiva de una estructura ilustrativa de un conjunto de válvula que incluye el posicionador de válvula de la Fig. 9.

En caso de que proceda, caracteres de referencia iguales designan componentes y unidades idénticos o correspondientes en las distintas vistas, que no están a escala salvo que se indique lo contrario. Las realizaciones descritas en la presente memoria pueden incluir elementos que aparecen en una o más de las diversas vistas o en combinaciones de las diversas vistas. Además, los métodos son meramente ilustrativos y pueden modificarse, por ejemplo, reordenando, añadiendo, quitando y/o alterando las etapas individuales.

Descripción detallada

En el análisis que se hace a continuación se describen realizaciones de dispositivos de control de proceso. Estas realizaciones ilustran ciertas mejoras en los conjuntos de válvula, tales como los que se encuentran en los sistemas de proceso industriales para regular el flujo de materiales en líneas de proceso. Otras realizaciones están dentro del alcance del objeto de la presente memoria.

La Fig. 1 representa un diagrama esquemático de una realización ilustrativa de un posicionador 100 de válvula. Esta realización se muestra como parte de un conjunto de válvula, identificado generalmente mediante el número 102. El conjunto 102 de válvula puede incluir un accionador 104 que se acopla a una válvula 106, por lo general, por medio de un vástago 108 de válvula que se conecta a un elemento 110 de cierre. El accionador 104 modula el movimiento del elemento 110 de cierre en relación con un asiento 112. En la práctica, el posicionador 100 de válvula puede contar con un hardware operativo 114 que incluya una unidad 116 de visualización. El hardware operativo 114 también puede incluir un sensor 118 de posición para identificar la proximidad del elemento 110 de cierre a unos límites 120 de parada total (mostrados aquí como un límite inferior L1 y un límite superior L2). Tal y como también se muestra, el hardware operativo 114 puede incluir además una unidad 122 de medición que se acopla a los componentes de válvula, por ejemplo, el vástago 108 de válvula.

A nivel alto, el posicionador 100 de válvula puede configurarse para generar datos que describan su orientación. Estas configuraciones pueden tener funcionalidad para usar estos datos para corregir diferencias de orientación que pueden frustrar algunas operaciones en el dispositivo. Esta funcionalidad puede garantizar que los datos se visualicen correctamente en la unidad 116 de visualización encontrada en el posicionador 100 de válvula. Como beneficio adicional, la funcionalidad puede también permitir que el posicionador 100 de válvula inicie con mayor precisión modos operativos que se activan en respuesta a cuando el elemento 110 de cierre llega o cerca de los límites 120 de parada total.

La unidad 102 de válvula puede configurarse para usarse en líneas de proceso que se emplean en una variedad de industrias. Estas configuraciones pueden integrarse en conductos, tales como tuberías y oleoductos, como parte de una línea de proceso o líneas de proceso que transfieren materiales por instalaciones químicas, refinerías, sistemas de recuperación de petróleo y de gas e instalaciones y sistemas similares. En una implementación, el posicionador 100 de válvula se conecta a una red de control (o “sistema de control distribuido” , o “ SCD” ) que mantiene en funcionamiento todos los dispositivos de la línea de proceso para garantizar que los materiales fluyan de acuerdo con un proceso. El SCD puede incluir un controlador que genere una señal de control con parámetros operativos para el conjunto 102 de válvula con este fin. Estos parámetros operativos definen una posición ordenada para el elemento 110 de cierre en relación con el asiento 112.

El accionador 104 puede configurarse para generar una carga que trabaje contra la presión de material para fijar la posición ordenada del elemento 110 de cierre. Estas configuraciones pueden emplear dispositivos neumáticos, aunque también pueden servir dispositivos eléctricos o electrónicos (p. ej., motores). Los dispositivos neumáticos pueden tener un diafragma interno a una carcasa. En funcionamiento, el posicionador 100 de válvula puede suministrar gas, o “aire de instrumentación” , como una señal neumática que cambie la presión que se ejerce contra el diafragma dentro del alojamiento. Los parámetros de la señal neumática dependen en gran medida de la posición ordenada para el elemento 110 de cierre.

La válvula 106 puede configurarse para fijar parámetros de flujo para materiales que entran en la línea de proceso. Estas configuraciones a menudo incluyen equipos que se acoplan a las tuberías o los oleoductos. La fabricación de estos equipos a menudo concuerda con las propiedades de los materiales, incluida su composición y su “fase” , por ejemplo, sólida, fluida o una mezcla sólida-fluida. El elemento 110 de cierre puede plasmarse en un tapón, una bola, una válvula de mariposa o un utensilio similar que puede entrar en contacto con el asiento 112 para impedir el flujo. A su vez, la ubicación del elemento 110 de cierre en relación con el asiento 112 permite que un mayor o menor flujo de material para satisfacer los parámetros del proceso.

El hardware operativo 114 puede configurarse para procesar y generar señales. Estas configuraciones pueden emplear componentes eléctricos e informáticos (p. ej., procesadores, memoria, instrucciones ejecutables, etc.). Estos componentes también pueden incluir dispositivos electroneumáticos que actúen sobre aire de instrumentación entrante. La unidad 116 de visualización puede incluir dispositivos para transmitir información sobre el funcionamiento del conjunto 102 de válvula. Estos dispositivos pueden tener una orientación de visualización “predeterminada” que coincida con una orientación de lectura preferida por un usuario final. El sensor 118 de posición puede aprovechar las modalidades sin contacto (p. ej., magnéticas) para generar datos que definan una posición medida del elemento 110 de cierre. Estas realizaciones son útiles para permitir que el posicionador 100 de válvula se separe fácilmente de (y se instale en) el conjunto 102 de válvula. Esta característica simplifica el mantenimiento y, en algunas aplicaciones, permite a los técnicos quitar y cambiar el posicionador 100 de válvula como parte de tareas para reparar, modernizar o mantener el dispositivo. En funcionamiento, el hardware operativo 114 puede procesar la señal de control procedente del SCD y del sensor 118 de posicionamiento para configurar la señal neumática que hace funcionar el accionador 104 para ubicar el elemento 110 de cierre en la posición ordenada con el fin de conseguir el flujo de material a través de la válvula 106 para cumplir con los parámetros del proceso.

Los límites de parada total 120 pueden configurarse como valores para gestionar el desplazamiento del elemento 110 de cierre. Estos valores pueden corresponder a un “desplazamiento” máximo y a un “desplazamiento” mínimo para el elemento 110 de cierre en relación con el asiento 112. El hardware operativo 114 puede comparar la posición medida para el elemento 110 de cierre con estos valores para iniciar uno o más “ modos” operativos. Un modo “totalmente abierto” hará que el elemento 110 de cierre alcance su posición más alejada del asiento 112 en proximidad al límite superior L2. En un modo de “corte hermético” , el hardware operativo 114 puede ubicar el elemento 110 de cierre en su posición cerrada (en contacto con el asiento 112) en respuesta a posiciones ordenadas por debajo del límite de parada total “ inferior” L1. Por ejemplo, si el límite inferior L1 es 10 %, entonces el hardware operativo 114 ajusta la señal neumática para que el elemento 110 de cierre entre en contacto con el asiento 112 en posiciones ordenadas por debajo del 10 % y funciona como siempre en el caso de posiciones ordenadas por encima del 10 %. El modo de corte hermético es útil para evitar las condiciones de funcionamiento que se dan cuando el elemento 110 de cierre está muy cerca del asiento 112. Estas condiciones de funcionamiento hacen que el fluido de trabajo fluya a caudales elevados o una velocidad elevada que pueden provocar desgaste y daños que pueden degradar el rendimiento y la vida útil del conjunto 102 de válvula.

La unidad 122 de medición puede configurarse para proporcionar datos al hardware operativo 114. Estas configuraciones pueden incorporar sensores que generan señales en respuesta a la orientación del posicionador 100 de válvula. Los sensores pueden incluir dispositivos que pueden generar datos que describan (o midan) la pendiente o el ángulo de objetos. El hardware operativo 114 puede usar estos datos para tener en cuenta los cambios de orientación que puedan ser perjudiciales para el funcionamiento del conjunto 102 de válvula. Por ejemplo, el hardware operativo 114 puede mantener la orientación de lectura preferida en la unidad 120 de visualización independientemente de la orientación del posicionador 100 de válvula. Esta característica puede evitar que el texto u otras visualizaciones aparezcan “boca abajo” con respecto al usuario final. El hardware operativo 114 puede tener en cuenta la orientación para garantizar que el dispositivo funcione en modos operativos adecuados en los límites 120 de parada total. Esta característica puede impedir el uso del modo de corte hermético ya sea a “pronto” (en posiciones ordenadas que estén por encima del límite 116 inferior real) o a “tarde” (en posiciones ordenadas que estén por debajo del límite 116 inferior real).

La Fig. 2 representa un diagrama esquemático de un ejemplo del posicionador 100 de válvula de la Fig. 1. La unidad 116 de visualización puede incluir un visualizador 124, tal como una pantalla LCD, que proporcione una visualización 126, por lo general, caracteres alfanuméricos, iconos o cosas similares. La unidad 122 de medición puede incluir un acelerómetro 128 que puede generar datos que definan un ángulo 130 para el posicionador 100 de válvula en relación con una referencia 132, por lo general, un plano vertical u horizontal. También pueden utilizarse otros dispositivos (p. ej., inclinómetros o sensores de inclinación). Los valores del ángulo 130 pueden describir la orientación del posicionador 100 de válvula en el conjunto 102 de válvula. Preferiblemente, el valor del ángulo 130 es aproximadamente cero grados (0o). Este valor coincide con una orientación “predeterminada” , a menudo un resultado del montaje del posicionador 100 de válvula en el conjunto 102 de válvula en una fábrica. Sin embargo, el ángulo 130 puede tomar otros valores que sean mayores o menores que cero grados (0 o). En la práctica, estos valores están en un intervalo de 1o a 50; no obstante, la presente invención también contempla que la orientación del posicionador 100 de válvula pueda desviarse de la orientación predeterminada en mayor o menor medida.

Las Figs. 3 y 4 representan diagramas esquemáticos de ejemplos del posicionador 100 de válvula que están desfasados angularmente con respecto a la orientación predeterminada. La Fig. 3 muestra el posicionador 100 de válvula en una orientación desfasada que está 180o, o básicamente “boca abajo” , con respecto a la orientación predeterminada de la Fig. 2. Esta orientación puede tener lugar en el campo, por ejemplo, según sea necesario para encajar adecuadamente el posicionador 100 de válvula en el conjunto 102 de válvula en un punto de instalación en la línea de proceso. En particular, el hardware operativo 114 puede usar datos de orientación (procedentes del acelerómetro 128) para hacer ajustes apropiados que mantengan la orientación de visualización “predeterminada” de una información en el visualizador 124.

La Fig. 4 muestra el posicionador 100 de válvula solo ligeramente ladeado en relación con la orientación predeterminada de la Fig. 2. Esta orientación puede corresponder a una orientación “ reinstalada” del posicionador 100 de válvula en el conjunto 102 de válvula. La orientación reinstalada puede deberse a un mantenimiento para quitar (y cambiar) el posicionador 100 de válvula en el conjunto 102 de válvula. Este proceso puede requerir que el posicionador100 de válvula esté separado del conjunto 102 de válvula en la línea de proceso, por ejemplo, para actualizar el hardware (o el software). El proceso puede reutilizar el conjunto de válvula “original” con estas actualizaciones. Sin embargo, en algunos casos, en el proceso se cambia el posicionador 100 de válvula “original” (o “primer posicionador de válvula” ) por un posicionador 100 de válvula “ nuevo” (o “segundo posicionador de válvula” ). Este proceso puede coincidir con operaciones que cargan eficazmente datos procedentes del primer posicionador de válvula en el segundo posicionador de válvula, algo también conocido como “clonación” . En particular, las mejoras en la presente memoria son eficaces para evitar defectos de funcionamiento del segundo posicionador de válvula que utiliza datos “clonados” procedentes del primer posicionador de válvula. Estos defectos pueden producirse en datos que definan la posición medida del elemento 110 de cierre, lo que a su vez puede frustrar el uso de o bien el modo completamente abierto o bien el modo de corte hermético.

La Fig. 5 representa un diagrama esquemático de una estructura ilustrativa para el sensor 118 de posición para usarse en el posicionador 100 de válvula de la Fig. 1. Esta estructura incluye un sensor 134 de flujo magnético, aunque la presente invención también contempla el uso de otra tecnología de dispositivo, tal como la ultrasónica, la piezoeléctrica o la ópticamente sensible, que no forma parte de la invención reivindicada. El sensor 134 de flujo magnético puede integrarse como un componente del hardware operativo 114 que reside en el posicionador 100 de válvula. Cuando el posicionador 100 de válvula está en el conjunto 102 de válvula, este componente está próximo a una unidad 136 de transferencia de posición que transmite movimiento 106 en la válvula al posicionador 100 de válvula. Los componentes de la unidad 136 de transferencia de posición son independientes del posicionador 100 de válvula. Esta característica permite que el posicionador 100 de válvula se separe del (y se cambie en el) conjunto 102 de válvula para el mantenimiento mencionado en la presente memoria. En una implementación, la unidad 136 de transferencia de posición puede incluir una articulación 138 (u otro mecanismo que pueda transferir movimiento) que acople el vástago 108 de válvula a una unidad rotativa 140 dentro del posicionador 100 de válvula. La unidad rotativa 140 incluye un tambor anular 142 que soporta un par de imanes 144 que están desfasados anularmente entre sí, p. ej., en 180°. Durante el uso, la articulación 138 hace que el tambor anular 142 gire de manera concomitante con el vástago 108 de válvula. El sensor 134 de flujo magnético reside próximo al tambor anular 142 para que los datos correspondan a cambios en la polaridad de los imanes giratorios 144. El hardware operativo 114 correlaciona estos cambios para identificar la posición para el elemento 110 de cierre. En una implementación, el sensor 134 de flujo magnético puede adoptar una primera posición, mostrada aquí como que alinea el sensor 134 de flujo magnético en o con el centro de rotación (C) del tambor anular 142. Esta primera posición a menudo corresponde a la orientación predeterminada del posicionador 100 de válvula en el conjunto 102 de válvula.

La Fig. 6 representa un diagrama esquemático del posicionador 100 de válvula que está desfasado con respecto a su orientación predeterminada en la Fig. 5. El sensor 134 de flujo magnético adopta una segunda posición que está desfasada con respecto a la primera posición por un desfase angular 146. Los ejemplos del desfase angular 146 pueden estar en consonancia con el ángulo 130 porque el sensor 134 de flujo magnético se monta o fija en el posicionador 100 de válvula (como parte del hardware operativo 114). Durante el uso, el desfase angular 146 cambia la relación entre el sensor 134 de flujo magnético y el centro de rotación (C) en el tambor anular 142. En particular, el hardware operativo 114 puede tener en cuenta el desfase angular 146 en los cálculos para determinar si implementar el modo completamente abierto o el modo de corte hermético con el elemento 110 de cierre próximo a los límites 120 de parada total.

La Fig. 7 representa un diagrama esquemático de una topología para el posicionador 100 de válvula de la Fig. 1. El hardware operativo 114 puede incluir una unidad 148 de procesamiento que tiene componentes informáticos tales como un procesador 150 que se acopla a una memoria 152. Unas instrucciones ejecutables 154 pueden residir en uno o ambos de los componentes informáticos 150, 152. Los datos procedentes del acelerómetro 128 y del sensor 134 de flujo también pueden residir en la memoria 152. Las instrucciones ejecutables 154 pueden codificar una o más de estas etapas como un programa informático, tal como software o firmware. El programa informático puede configurar el procesador 150 para una funcionalidad que puede mejorar el rendimiento del posicionador 100 de válvula para identificar y corregir el ángulo 130 del posicionador 100 de válvula en el conjunto 102 de válvula.

La Fig. 8 representa un diagrama de flujo para un método ilustrativo 200 que tiene etapas para tener en cuenta la orientación del posicionador de válvula 100 de la Fig. 1 después de un mantenimiento. Estas etapas pueden correlacionarse con una o más instrucciones ejecutables 154. En una implementación, el método 200 puede incluir, en la etapa 202, recuperar datos correspondientes a un valor para un ángulo de desfase procedentes del acelerómetro para un posicionador de válvula de recambio. Este posicionador de válvula de recambio puede ser un hardware “ nuevo” o un hardware “actualizado” , particularmente en lo referente a los procedimientos de clonación mencionados en la presente memoria. El método 200 también puede incluir y, en la etapa 204, comparar este valor con un valor angular de base que describe un ángulo de desfase del posicionador de válvula instalado anteriormente. En la etapa 206, el método 200 puede incluir etapas para determinar si es necesario tomar medidas para corregir la orientación del posicionador de válvula de recambio. Por ejemplo, si los valores son iguales o dentro de algún umbral, entonces no es necesario tomar ninguna medida (en la etapa 208). Si el valor es diferente, el método 200 puede incluir, en la etapa 210, calcular un valor de desfase, por ejemplo, el valor que refleje una relación entre el ángulo de desfase y el valor angular de base. El método 200 también puede incluir, en la etapa 212, corregir una funcionalidad del posicionador 100 de válvula, lo que puede incluir, en la etapa 214, aplicar el valor de desfase a valores del límite superior de parada total y del límite inferior de parada total o, en la etapa 216, actualizar la orientación de la visualización en el visualizador.

Fig. 9 representa una vista en perspectiva de una estructura ilustrativa para el posicionador 100 de válvula en forma de despiece. El posicionador 100 de válvula puede incluir un distribuidor 156 que tiene un cuerpo 158 de distribuidor, por lo general, de metal, plástico o un material compuesto mecanizado o formado. El cuerpo 158 de distribuidor puede incluir características 160 de flujo (p. ej., aberturas, trayectorias de flujo, etc.) para dirigir el fluido entre los componentes del distribuidor 156. Unos dispositivos separadores 162 pueden funcionar para montar una unidad convertidora 164, tal como un convertidor de intensidad a presión, y un relé 166 en el cuerpo 158 de distribuidor. Las unidades 164, 166 trabajan juntas para enviar la señal neumática al accionador 104. Tal y como también se muestra, el posicionador 100 de válvula también puede tener un cerramiento, mostrado como cubiertas (p. ej., una primera cubierta 168 y una segunda cubierta 170). Las cubiertas 168, 170 pueden asegurarse con el cuerpo 158 de distribuidor para proteger los componentes de control de las condiciones que predominen en el ambiente que rodee al conjunto 102 de válvula. La segunda cubierta 170 puede incorporar el visualizador 124, así como un dispositivo 172 de entrada por pulsadores puede funcionar como la interfaz de usuario local principal para permitir que un usuario final (p. ej., un técnico) interactúe con el posicionador 100 de válvula. Esta característica puede ser importante para el mantenimiento, la configuración y el ajuste regulares, por ejemplo, para permitir que el usuario final salga del modo operativo de válvula y navegue por una estructura de menús para realizar manualmente funciones tales como la calibración, la configuración y la monitorización. En una implementación, el posicionador 100 de válvula puede incluir además uno o más indicadores (p. ej., un primer indicador 174 y un segundo indicador 176) que pueden proporcionar una indicación de las condiciones de flujo (p. ej., presión, caudal, etc.) del fluido que el posicionador 100 de válvula emplea para hacer funcionar la válvula 106 en el conjunto 102 de válvula.

La Fig. 10 representa una vista en perspectiva de una estructura ilustrativa para el conjunto 102 de válvula. Esta estructura puede resultar útil para regular fluidos de proceso en líneas de proceso industriales típicas de industrias dedicadas a la producción de productos químicos, la producción de productos refinados y la extracción de recursos. Tal y como se muestra, la válvula 106 puede incluir un acoplamiento hidráulico 178 que forma una trayectoria 180 de flujo con extremos abiertos y embridados 182. Los componentes de válvula como el elemento 110 de cierre y el asiento 112 pueden residir dentro del acoplamiento hidráulico 178 (y, por tanto, están ocultos en la presente vista). El accionador 104 puede incluir un alojamiento bulboso 184 que tiene, por lo general, dos piezas que se abrazan a los bordes para encerrar un diafragma (no mostrado) alrededor de la periferia. Tal y como se indica en la presente memoria, el accionador a menudo convierte aire a presión en una carga mecánica que modula el movimiento del elemento 110 de cierre para moverse en relación con el asiento 112 entre, por ejemplo, una posición abierta, una posición parcialmente abierta y una posición cerrada. El posicionador 100 de válvula puede sujetarse a un soporte 186 que es parte del conjunto 102 de válvula. Sujetadores tales como pernos son útiles para este propósito. Una vez montada, la unidad rotativa 136 se extiende adentro de la parte posterior del distribuidor 164.

En vista del análisis anterior, las realizaciones de la presente memoria incorporan dispositivos para medir la orientación, o ángulo, del posicionador de válvula en el soporte 186. Estas realizaciones garantizan visualizaciones de datos que son independientes de la orientación, básicamente para garantizar que el usuario final pueda acceder y leer fácilmente números, letras u otros indicadores en el visualizador. Tal y como se indicó también, las realizaciones también pueden garantizar que el uso de ciertos modos operativos o funciones se produzca en el momento oportuno. Esta característica puede impedir que el dispositivo sufra daños que podrían producirse con el elemento de cierre en proximidad muy cercana al asiento. Un efecto técnico de las realizaciones propuestas es proporcionar al dispositivo una funcionalidad mejorada que pueda servir para facilitar el mantenimiento y la reparación, particularmente como parte de procedimientos de “clonación” .

La topología del sistema de circuitos de la presente memoria puede aprovechar diversos soportes físicos o componentes electrónicos. Estos soportes físicos pueden emplear sustratos, preferentemente una o más printed circuit boards (placas de circuito impreso - PCB) con interconexiones de diseños variables, aunque también pueden ser suficientes las placas de circuito impreso flexibles, circuitos flexibles, sustratos a base de cerámica y sustratos a base de silicio. Sobre el sustrato puede disponerse un grupo de componentes eléctricos discretos, formando de hecho circuitos o un sistema de circuitos para procesar y generar señales y datos. Los ejemplos de componentes eléctricos discretos incluyen los transistores, las resistencias y los condensadores, así como componentes de procesamiento analógicos y digitales más complejos (p. ej., procesadores, memorias de almacenamiento, convertidores, etc.). No obstante, la presente invención no excluye el uso de dispositivos de estado sólido y dispositivos semiconductores, así como chips con plenas funciones o chips en chip, chips en placa, sistemas en chip y diseños similares. Los ejemplos de un procesador incluyen microprocesadores y otros dispositivos lógicos, tales como field programmable gate arrays (matrices de puertas programables en campo -“ FPGA” ) y application specific integrated circuits (circuitos integrados específicos de aplicación - “ASIC” ). Memoria incluye memorias volátiles y no volátiles y puede almacenar instrucciones ejecutables en forma de y/o que incluyen instrucciones de software (o de firmware) y ajustes de configuración. Aunque todos los elementos, circuitos y dispositivos individuales funcionan de manera individual de una manera conocida, generalmente, por los técnicos con experiencia en la industria eléctrica, es su combinación e integración en grupos y circuitos eléctricos funcionales que, en general, proporcionan los conceptos que se divulgan y describen en la presente memoria.

Esta descripción escrita utiliza ejemplos para describir la invención, incluido el mejor modo y también para permitir que cualquier experto en la técnica ponga en práctica la invención, incluidos la fabricación y el uso de cualquier dispositivo o sistema y realizar cualquier método incorporado. Debe entenderse que un elemento o función mencionado en singular y precedido de la palabra “ un ” o “ una” no excluye el plural de dichos elementos o funciones salvo que tal exclusión se mencione explícitamente. No debe interpretarse que referencias a “ una realización” de la invención reivindicada excluyen la existencia de realizaciones adicionales que incorporen también las características mencionadas. Además, las reivindicaciones definen el alcance patentable de la invención.

Más adelante aparecen ejemplos que incluyen ciertos elementos o cláusulas, de los cuales uno o más pueden combinarse con otros elementos y cláusulas que describen realizaciones contempladas dentro del alcance de la presente descripción, que queda definida por las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto (102) de válvula, que comprende:

un accionador neumático (104);

una válvula (106) que tiene un elemento (110) de cierre acoplado al accionador neumático (104) y que puede moverse en relación con un asiento (112);

un posicionador (100) de válvula acoplado al accionador neumático (104) para proporcionar una señal neumática para fijar una posición del elemento (110) de cierre en relación con el asiento (112);

un acelerómetro (128) acoplado al posicionador (100) de válvula para generar datos en respuesta a una orientación del posicionador (100) de válvula;

caracterizado por que el conjunto (102) de válvula comprende un tambor giratorio (142) que se extiende adentro del posicionador (100) de válvula; y

un sensor (134) de flujo magnético dispuesto en proximidad al tambor giratorio (142) y fijado al posicionador (100) de válvula, en donde el posicionador (100) de válvula funciona para procesar datos procedentes del acelerómetro (128) para correlacionar un desfase angular (146) del sensor (134) de flujo magnético con respecto a una orientación predeterminada del sensor (134) de flujo magnético en relación con el tambor giratorio (142) con límites de desplazamiento para el desplazamiento del elemento (110) de cierre en la válvula (106).

2. El conjunto (102) de válvula de la reivindicación 1, en donde los límites de desplazamiento corresponden a unos límites de parada total para el elemento (110) de cierre y/o definen desplazamiento máximo y desplazamiento mínimo para el elemento de cierre.

3. El conjunto (102) de válvula de la reivindicación 1, en donde el posicionador (100) de válvula funciona para procesar datos procedentes del acelerómetro (128) para actualizar límites de desplazamiento de un primer valor a un segundo valor que es diferente del primer valor.

4. El conjunto (102) de válvula de la reivindicación 1, en donde el posicionador (100) de válvula funciona para procesar datos procedentes del acelerómetro (128) para establecer valores que corresponden a parámetros de la señal neumática.

5. El conjunto (102) de válvula de la reivindicación 1, que comprende además:

un visualizador (124), en donde el posicionador (100) de válvula funciona para procesar datos procedentes del acelerómetro (128) para establecer la orientación de datos que aparecen en el visualizador (124).

6. El conjunto (102) de válvula de la reivindicación 1, que comprende además:

un visualizador (124) que tiene una orientación predeterminada para visualizar datos, en donde el posicionador (100) de válvula funciona para procesar datos procedentes del acelerómetro (128) para mantener la orientación predeterminada en el visualizador (124).

7. El conjunto (102) de válvula de la reivindicación 1, en donde el sensor (134) de flujo magnético está configurado para proporcionar datos que describen una posición medida para el elemento (110) de cierre.

8. El conjunto (102) de válvula de la reivindicación 1, en donde el sensor (134) de flujo magnético está fijado al posicionador (100) de válvula para coexistir en un ángulo que corresponde a la orientación del posicionador (100) de válvula.

9. El conjunto (102) de válvula de la reivindicación 1, en donde el posicionador (100) de válvula funciona para establecer un modo operativo según los límites de desplazamiento.

10. El conjunto (102) de válvula de la reivindicación 1, en donde el posicionador (100) de válvula funciona para establecer un modo completamente abierto que hace que el elemento (110) de cierre se mueva hasta una posición lo más alejada posible del asiento (112).

11. El conjunto (102) de válvula de la reivindicación 1, en donde el posicionador (100) de válvula funciona para establecer un modo de corte hermético que hace que el elemento (110) de cierre se mueva hasta una posición cerrada en respuesta a posiciones ordenadas por debajo de un límite inferior.

12. El conjunto (102) de válvula de la reivindicación 1, en donde el posicionador (100) de válvula funciona para tener en cuenta el ángulo para establecer un modo operativo.

13. El conjunto (102) de válvula de la reivindicación 1, en donde el posicionador (100) de válvula es desmontable.

14. El conjunto (102) de válvula de la reivindicación 1, en donde en el posicionador (100) de válvula reside un hardware operativo (114) que incluye una unidad (122) de medición que incluye el acelerómetro (128).

15. El conjunto (102) de válvula de la reivindicación 1, que comprende además:

un par de imanes (144) que están soportados por el tambor rotatorio (142) y que están desfasados anularmente entre sí, en donde el sensor (134) de flujo magnético detecta cambios en la polaridad de los imanes rotatorios (144).