NO820949L

NO820949L - VALVE INDICATOR.

Info

Publication number: NO820949L
Application number: NO820949A
Authority: NO
Inventors: Andrew Guy Kerr
Original assignee: Ferranti Plc
Priority date: 1981-03-24
Filing date: 1982-03-23
Publication date: 1982-09-27
Also published as: DE3209361A1; GB2095407B; FR2502734A1; GB2095407A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår ventilstillingsindi-katorer som skal angi om en ventil er åpen eller lukket etter at den har mottatt en betjeningsinstruksjon, og særlig for å angi om ventilen er helt åpen eller helt lukket. The present invention relates to valve position indicators which shall indicate whether a valve is open or closed after it has received an operating instruction, and in particular to indicate whether the valve is fully open or fully closed.

Rørledningsventiler, såsom sluseventiler, benyttesPipeline valves, such as sluice valves, are used

i undervannsrørledninger og de anvendes som fjernstyrte avstengningsventiler som enten skal være helt åpne for ikke å utøve noen motstand mot strømning, eller helt lukket for å stenge strømmen. Slike ventiler kan betjenes slik at de åpner hydraulisk mot en lukkefjær, noe som danner et pålitelig system. in underwater pipelines and they are used as remote-controlled shut-off valves which must either be fully open so as not to exert any resistance to flow, or fully closed to shut off the flow. Such valves can be operated to open hydraulically against a closing spring, forming a reliable system.

Ventilene kan holdes i én tilstand i ganske lang tid, og avleiring av smuss og forurensninger i rørledningen kan innvirke på betjeningsmekanismen eller ventilsetet i en slik utstrekning at når ventilen en gang betjenes, vil den ikke åpne fullt eller lukke helt. The valves can be held in one condition for quite a long time, and deposits of dirt and contaminants in the pipeline can affect the operating mechanism or valve seat to such an extent that when the valve is once operated, it will not open fully or close completely.

Når en ventil har en åpen stilling som er mindreWhen a valve has an open position that is smaller

enn full åpning, kan det oppstå problemer med gjennom-føring av ettersynsutstyr langs rørledningen hvis dette utstyr kiler seg fast. than full opening, problems can arise with the passage of inspection equipment along the pipeline if this equipment gets stuck.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en ventilstillingsindikator som kan angi den normale betjeningstilstand for ventilen og hvor meget den avviker fra det normale. The purpose of the present invention is to arrive at a valve position indicator which can indicate the normal operating condition for the valve and how much it deviates from normal.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjen-gitte trekk og vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene som gjengir en rekke ut-førelseseksempler, og der: Fig. l(a) viser et snitt sett fra siden gjennom en del av ventilen, der man ser anordningen av en pick-upspole i henhold til oppfinnelsen, The invention is characterized by the features set out in the claims and will be explained in more detail in the following with reference to the drawings which reproduce a number of design examples, and where: Fig. 1(a) shows a section seen from the side through part of the valve, where one sees the arrangement of a pick-up coil according to the invention,

fig. l(b) viser et koplingsskjerna for den krets som anvendes sammen med pick-upspolen på fig. l(a), fig. 1(b) shows a connection core for the circuit used in conjunction with the pick-up coil in fig. let),

fig. 2 viser et snitt gjennom en del av ventilenfig. 2 shows a section through part of the valve

og en alternativ anordning av pick-upspolen, ogand an alternative arrangement of the pick-up coil, and

fig. 3 viser et snitt gjennom en del av ventilen der man ser nok en anordning av pick-upspolen. fig. 3 shows a section through part of the valve where one sees another arrangement of the pick-up coil.

Som vist på fig. 1 har en ventil, f.eks. en sluseventil, et hus laget av ferromagnetisk materiale med høy permeabilitet, f.eks. stål, og bare et bruddstykke 11 av dette er vist. Lukkedelen eller spjeldet i ventilen (ikke vist) drives med hydrauliske.eller mekaniske midler og har et element 12 som forbinder drivanordningen til lukkedelen og beveger seg sammen med denne langs en plate 13 i huset 11. Vanligvis er elementet 12 sylindrisk og passer inn i en boring i huset. As shown in fig. 1 has a valve, e.g. a gate valve, a housing made of ferromagnetic material with high permeability, e.g. steel, and only a broken piece 11 of this is shown. The closing part or damper in the valve (not shown) is operated by hydraulic or mechanical means and has an element 12 which connects the drive device to the closing part and moves with it along a plate 13 in the housing 11. Usually the element 12 is cylindrical and fits into a drilling in the house.

Elementet 12 er også av ferromagnetisk materiale med høy permeabilitet og inntar den stilling som er vist når lukkedelen er 100% åpen, dvs. at intet område av lukkedelen stikker ned i røret. Elementet 12 er bevegelig til venstre og høyre på figuren, alt etter hvorledes drivanordningen betjenes, og er innrettet slik at skulderen 12' inntar den stilling 14 som er angitt med strekpunkterte linjer når ventilen er 105% åpen og inntar den stilling 15 som er antydet med buede linjer når ventilen er 95% åpen. Ved lukning beveger elementet 12 seg videre mot høyre. The element 12 is also made of ferromagnetic material with high permeability and occupies the position shown when the closing part is 100% open, i.e. that no area of the closing part protrudes into the pipe. The element 12 is movable to the left and right in the figure, depending on how the drive device is operated, and is arranged so that the shoulder 12' occupies the position 14 indicated by dash-dotted lines when the valve is 105% open and occupies the position 15 indicated by curved lines when the valve is 95% open. When closing, the element 12 moves further to the right.

En pick-upspole 16 er viklet rundt en rygg 17 som er fremkommet ved utfresning av en utsparing 18 i huset 11. Ryggen 17 og spolen 16 står i en stilling på huset mellom elementets stillinger 14 og 15. A pick-up coil 16 is wound around a ridge 17 which has been created by milling a recess 18 in the housing 11. The ridge 17 and the coil 16 are in a position on the housing between the element's positions 14 and 15.

Ryggen 17 og resten av huset danner en U-formet kjerne for spolen med polflater på overflaten 13 av huset. Når ventilen nærmer seg åpen stilling, beveger elementet 12 seg til en stilling der det danner en forlengelse av kjernen idet luftgapet nu ligger mellom skulderen..12<1>og ryggen 17. Luftgapet ble dermed redusert fra et maksimum, når ventilen er 95% åpen til et minimum når ventilen er 105% åpen. The spine 17 and the rest of the housing form a U-shaped core for the coil with pole faces on the surface 13 of the housing. When the valve approaches the open position, the element 12 moves to a position where it forms an extension of the core as the air gap now lies between the shoulder ..12<1> and the back 17. The air gap was thus reduced from a maximum, when the valve is 95% open to a minimum when the valve is 105% open.

Reaktansen i spolen 16 avhenger av reluktansen i kjernen og denne er en funksjon av luftgapet i kjernen. The reactance in the coil 16 depends on the reluctance in the core and this is a function of the air gap in the core.

På fig. 1(b) er det vist en målekrets 20 som omfatter en oscillator 21 til frembringelse av sinusformede signaler for en brokrets 22. To armer fra broen er dannet av en in-duksjonsspole 23 og pick-upspolen 16 mens de andre to armer er dannet av motstander 24, 25. Utgangen fra broen mates til en differensialinngangsforsterker 26 som avgir et indikatorsignal ved utgangsklemmen 27. In fig. 1(b) shows a measuring circuit 20 which comprises an oscillator 21 for generating sinusoidal signals for a bridge circuit 22. Two arms from the bridge are formed by an induction coil 23 and the pick-up coil 16 while the other two arms are formed by resistors 24, 25. The output from the bridge is fed to a differential input amplifier 26 which emits an indicator signal at the output terminal 27.

Broen er balansert slik at reaktansen i spolen som varierer med luftgapet frembringer et på samme måte varier-ende utgangssignal fra forsterkeren 26. The bridge is balanced so that the reactance in the coil which varies with the air gap produces a similarly varying output signal from the amplifier 26.

Utgangen kan derved kalibreres slik at den ikke bare gir et signal som ved sin tilstedeværelse angir at ventilen har reagert på betjeningsinstruksjonen om å åpne, men et signal hvis amplitude viser at ventilen har åpnet fullstendig. The output can thereby be calibrated so that it not only gives a signal which, by its presence, indicates that the valve has responded to the operating instruction to open, but a signal whose amplitude shows that the valve has fully opened.

Fig. 2 viser en alternativ anbringelse av pick-upspolen der fordypningen 18 og ryggen 14 er utformet lenger inn på flaten 13 av huset i stedet for ved enden av denne flate. Lederne for spolen 16 er ført gjennom boringer 28 Fig. 2 shows an alternative arrangement of the pick-up coil where the recess 18 and the ridge 14 are designed further into the surface 13 of the housing instead of at the end of this surface. The conductors for the coil 16 are passed through bores 28

i huset.in the House.

Fig. 3 viser nok en anbringelse av pick-upspolen, svarende til den som er vist på fig. 1(a), men der spolen 16 er viklet rundt en rygg 30 som er festet til huset, f.eks. med skruer, og som ikke er utformet i materialet i huset ved utfresning av et hulrom. Denne konstruksjon muliggjør anvendelse av oppfinnelsen på allerede eksister-ende ventiler uten innvirkning på disse, og er særlig egnet for ventiler der bare den tilgjengelige element-skulder 12' beveger seg klar av huset (som vist). Fig. 3 shows another arrangement of the pick-up coil, corresponding to that shown in fig. 1(a), but where the coil 16 is wound around a spine 30 which is attached to the housing, e.g. with screws, and which are not designed in the material of the housing by milling a cavity. This construction enables the application of the invention to already existing valves without affecting them, and is particularly suitable for valves where only the accessible element shoulder 12' moves clear of the housing (as shown).

Den nøyaktige plassering av pick-upspolen på huset kan avvike meget, alt etter konstruksjonen av ventilen og bare detaljene 11, 12 ved denne er vist. The exact position of the pick-up coil on the housing can vary greatly, depending on the construction of the valve and only the details 11, 12 of this are shown.

Det skal påpekes at anordningen eller en ytterligere anordning kunne anvendes til styring av fullstendig lukning av ventilen eller til angivelse av en hvilken som helst mellomstilling man måtte ønske ventilen skulle ha. It should be pointed out that the device or an additional device could be used to control the complete closing of the valve or to indicate any intermediate position that one might wish the valve to have.

Claims

1. Valve position indicator, characterized in that it comprises a pick-up coil that is attached to the valve housing and in relation to an element that moves together with and is connected to the valve's closing part., characterized in that the housing and the element are at least in one working state for the valve forms a magnetically permeable core for the coil, so that the reactance of the coil varies with the degree of completion of the core by means of the element, and in that it comprises a circuit which is affected by the reactance of the pick-up coil as a function of how complete the core is for generating an output signal indicating the position of the element in relation to the housing.

2. Valve position indicator as specified in claim 1, characterized in that the coil is recessed in a cavity in a surface of the housing, over which the element slides.

3. Valve position indicator as specified in claim 2, characterized in that the cavity is formed around a ridge of the material in the housing, so that part of the core appears.

4. Valve position indicator as stated in any one of claims 1-3, characterized in that the coil is placed in such a way in relation to the housing that the degree of completion of the core by means of the element lies between the maximum and minimum values for the valve part when it is completely in the corresponding working condition.