RU2386069C2 - Monitoring of valve condition - Google Patents

Monitoring of valve condition Download PDF

Info

Publication number
RU2386069C2
RU2386069C2 RU2007104167/06A RU2007104167A RU2386069C2 RU 2386069 C2 RU2386069 C2 RU 2386069C2 RU 2007104167/06 A RU2007104167/06 A RU 2007104167/06A RU 2007104167 A RU2007104167 A RU 2007104167A RU 2386069 C2 RU2386069 C2 RU 2386069C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
chamber
leakage
seal
state
Prior art date
Application number
RU2007104167/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007104167A (en
Inventor
Шейн Майкл МЭЙСОН (NZ)
Шейн Майкл МЭЙСОН
Original Assignee
Тайко Флоу Контроул Пасифик Пти Лимитед
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
Priority claimed from NZ533910A external-priority patent/NZ533910A/en
Application filed by Тайко Флоу Контроул Пасифик Пти Лимитед filed Critical Тайко Флоу Контроул Пасифик Пти Лимитед
Publication of RU2007104167A publication Critical patent/RU2007104167A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2386069C2 publication Critical patent/RU2386069C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • F16K1/34Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/44Details of seats or valve members of double-seat valves
    • F16K1/443Details of seats or valve members of double-seat valves the seats being in series
    • F16K1/446Details of seats or valve members of double-seat valves the seats being in series with additional cleaning or venting means between the two seats
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/122Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston
    • F16K31/1225Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston with a plurality of pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0075For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/0318Processes
    • Y10T137/0402Cleaning, repairing, or assembling
    • Y10T137/0441Repairing, securing, replacing, or servicing pipe joint, valve, or tank
    • Y10T137/0452Detecting or repairing leak
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/4238With cleaner, lubrication added to fluid or liquid sealing at valve interface
    • Y10T137/4245Cleaning or steam sterilizing
    • Y10T137/4259With separate material addition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/5762With leakage or drip collecting
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/87917Flow path with serial valves and/or closures
    • Y10T137/88022One valve head provides seat for other head
    • Y10T137/8803Also carries head of other valve
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/87917Flow path with serial valves and/or closures
    • Y10T137/88038One valve head carries other valve head

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Details Of Valves (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: group of inventions is provided for definition of valve condition, used in systems for preparation of foodstuff, beverage foods and drugs. Valve assembly contains valve (1), drive (2) and sensor (3) of drain. Casing (4) of valve contains the first and the second chambers (6, 8) of valve, connected to corresponding branches (10 and 12, 14 and 16) of valve. Chambers are connected by means of transition channel (18). Drive can install valve into one of three possible conditions. In the first "open" condition transition channel is open and the first and the second chambers of valve are communicated through transition channel. In the second "closed" condition transition channel is closed by the first and the second sealing (24, 26), which are located in corresponding areas of channel and it is sealed space between the first and the second chamber of valve and it is sealed the first chamber (28) against leakage in area which is a part of transition channel between two sealings. In the third condition of "cleaning" one of sealing is not located in working position which is for connection, correspondingly, either the first, or the second chamber of valve with the first chamber of leakage. The rest sealing is in working position. Flow-sensing element is connected to the first chamber of leakage for the purpose of generation of signal which indicates presence of leakage from the first leakage chamber. It is a method of condition monitoring of manageable above valve.
EFFECT: improvement of valve operation reliability.
16 cl, 2 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к устройству и способу мониторинга состояния гидравлического клапана и, в частности, относится к мониторингу нежелательного потока через уплотнения клапана в случае, когда уплотнения находятся в рабочем положении, или относится к подтверждению желаемого потока через уплотнения в случае, когда уплотнения находятся в нерабочем положении.The present invention relates to a device and method for monitoring the state of a hydraulic valve and, in particular, relates to monitoring unwanted flow through valve seals when the seals are in the operating position, or relates to confirming the desired flow through the seals when the seals are inoperative position.

Уровень техникиState of the art

Обычно клапаны используются для управления потоком текучих сред при изготовлении и обработке большого количества изделий и материалов. Нарушения герметичности уплотнений могут привести к потерям в потоках, управляемых клапанами, или к загрязнению указанных потоков. Таким образом, желательно обнаруживать нарушения герметичности уплотнений на начальном этапе их эксплуатации до того, как утечка через уплотнение достигнет определенного уровня или загрязнит изделие. Отсутствие загрязнений особенно важно при приготовлении таких изделий, как продукты питания, напитки и лекарства, которые предназначены, например, для людей или животных.Typically, valves are used to control the flow of fluids in the manufacture and processing of a large number of products and materials. Seal leakage can result in losses in valve-driven streams or contamination of these streams. Thus, it is desirable to detect leakage in the seals at the initial stage of their operation before leakage through the seal reaches a certain level or contaminates the product. The absence of contamination is especially important in the preparation of products such as food, beverages and medicines, which are intended, for example, for people or animals.

Более того, многие изделия изготавливаются или обрабатываются партиями, и между партиями желательно или даже необходимо проводить очистку оборудования, например резервуаров и линий. Это делается для того, чтобы избежать взаимного загрязнения различных изделий или избежать накопления плесени, грибков, бактерий и других патогенных микроорганизмов. В таких ситуациях желательно убедиться в том, что нужные потоки очищающих или ополаскивающих текучих сред проходят через обрабатывающую установку.Moreover, many products are manufactured or processed in batches, and between batches it is desirable or even necessary to clean equipment, such as tanks and lines. This is done in order to avoid mutual contamination of various products or to avoid the accumulation of mold, fungi, bacteria and other pathogenic microorganisms. In such situations, it is desirable to ensure that the necessary streams of cleaning or rinsing fluids pass through the processing unit.

В патенте США №4655253 описан запорный клапан, содержащий корпус клапана с двумя камерами, соединенными осевым каналом, ограниченным седлами клапана. Корпус клапана содержит две части, которые выполнены с возможностью независимого осевого перемещения в корпусе. Каждая часть содержит уплотнение, которое взаимодействует с одним из седел с целью перекрывания доступа между камерой и связанным с ней каналом. В варианте выполнения изобретения между седлами содержится пространство обнаружения утечки. Текучая среда, проходящая через седла в это пространство, выходит через канал, что позволяет получить визуальный сигнал, показывающий утечку, и позволяет избежать смешивания соответствующих текучих сред в двух камерах.US Pat. No. 4,655,253 describes a shut-off valve comprising a valve body with two chambers connected by an axial bore defined by valve seats. The valve body contains two parts that are capable of independent axial movement in the body. Each part contains a seal that interacts with one of the seats to block access between the camera and its associated channel. In an embodiment of the invention, a leak detection space is provided between the seats. The fluid passing through the saddles into this space exits through the channel, which allows a visual signal indicating leakage to be obtained and avoids mixing the corresponding fluids in the two chambers.

В патенте США №5361802 описан клапанный блок, содержащий металлические электроды. Если клапан блока негерметичен, то утечка текучей среды соединяет электроды в цепь и образуется сигнал, обрабатываемый анализатором, который включает сигнал тревоги, идентифицирующий неисправный клапан.US Pat. No. 5,361,802 describes a valve block comprising metal electrodes. If the unit valve is leaky, a fluid leak connects the electrodes to the circuit and a signal is generated that is processed by the analyzer, which includes an alarm identifying the failed valve.

В патенте США №5594162 описан детектор утечки газа, выполненный с возможностью установки вокруг управляющего штока клапана с целью мониторинга утечки газообразных углеводородов из клапана.US Pat. No. 5,594,162 describes a gas leak detector configured to be installed around a valve control rod to monitor the leak of gaseous hydrocarbons from a valve.

В патенте США №5616829 описан клапан с детектором утечки, который отслеживает вибрации, порождаемые утечкой через седла или сальник/уплотнительный узел клапана. При обнаружении утечки в закрытом клапане он перемещается дальше в направлении закрывания, например, до тех пор, пока не исчезнет утечка, а следовательно, и вибрации.US Pat. No. 5,616,829 describes a valve with a leak detector that monitors vibrations caused by leakage through the seats or valve packing / seal assembly. If a leak is detected in a closed valve, it moves further in the direction of closing, for example, until the leak disappears, and therefore the vibration.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задача изобретения заключается в том, чтобы предложить клапан с двойным уплотнением с улучшенной системой мониторинга состояния клапана. Другая задача изобретения состоит в том, чтобы предложить улучшенный способ мониторинга рабочего состояния клапана с двойным уплотнением.The objective of the invention is to provide a double seal valve with an improved valve condition monitoring system. Another object of the invention is to provide an improved method for monitoring the operating condition of a double-seal valve.

Согласно первому аспекту изобретение в широком смысле представляет собой клапанное устройство, содержащее:According to a first aspect, the invention, in a broad sense, is a valve device comprising:

(а) клапан, содержащий корпус с первой и второй камерами, соединенными с соответствующими патрубками клапана, камеры соединены посредством переходного канала, указанный клапан по выбору может быть переключен в следующие состояния:(a) a valve comprising a housing with first and second chambers connected to respective valve nozzles, the chambers are connected via a transition channel, said valve can optionally be switched to the following states:

i) первое «открытое» состояние, в котором переходной канал открыт и первая и вторая камеры клапана сообщаются через переходной канал,i) a first “open” state in which the transition channel is open and the first and second valve chambers communicate through the transition channel,

ii) второе «закрытое» состояние, в котором переходной канал закрыт первым и вторым уплотнениями, которые расположены в соответствующих местах канала и уплотняют пространство между первой и второй камерами клапана и первую камеру утечки в области, являющейся частью переходного канала между двумя уплотнениями, илиii) a second “closed” state, in which the transition channel is closed by the first and second seals, which are located in respective places of the channel and seal the space between the first and second valve chambers and the first leakage chamber in the region that is part of the transition channel between the two seals, or

iii) третье состояние «очистки», в котором одно из двух уплотнений находится в нерабочем положении для соединения соответственно или первой, или второй камеры клапана с первой камерой утечки, при этом оставшееся уплотнение находится в рабочем положении,iii) a third “cleaning” state, in which one of the two seals is inoperative to connect either the first or second valve chamber to the first leak chamber, while the remaining seal is in the operating position,

(б) привод клапана, предназначенный для выборочного перевода клапана в любое из трех состояний в ответ на соответствующие сигналы управления, и(b) a valve actuator designed to selectively translate the valve into any of three states in response to appropriate control signals, and

(в) датчик потока, соединенный с первой камерой утечки и предназначенный для генерирования выходного сигнала датчика потока, который показывает наличие утечки из первой камеры утечки, и блок управления клапана, который содержит, по меньшей мере, один порт ввода сигнала, на который передается выходной сигнал датчика потока, причем блок управления клапаном предназначен для:(c) a flow sensor connected to the first leakage chamber and intended to generate an output signal of the flow sensor, which indicates the presence of leakage from the first leakage chamber, and a valve control unit that comprises at least one signal input port to which the output is transmitted the signal of the flow sensor, and the valve control unit is designed to:

генерирования, по меньшей мере, одного сигнала управления для установки клапана в соответствующее состояние из трех возможных,generating at least one control signal for setting the valve in an appropriate state out of three possible,

реагирования на выходной сигнал датчика потока и проведения сравнения уровня утечки, определяемого выходным сигналом датчика потока, и заранее заданного уровня потока из первой камеры утечки, который связан с выбранным состоянием клапана, иresponding to the output of the flow sensor and comparing the leakage level determined by the output signal of the flow sensor and a predetermined flow level from the first leakage chamber, which is associated with the selected valve state, and

генерирования выходного сигнала блока управления, который вырабатывается на основе указанного выше сравнения и является индикатором наличия или отсутствия надлежащего функционирования клапана или нежелательной неисправности клапана.generating an output signal of the control unit, which is generated based on the above comparison and is an indicator of the presence or absence of proper functioning of the valve or unwanted valve malfunction.

Посредством выходного сигнала блока управления определяется неисправность клапана, при этом клапан находится во втором «закрытом» состоянии и неисправность заключается в наличии утечки, выходящей или из первой, или из второй камеры клапана и проходящей соответственно через первое или второе уплотнение в первую камеру утечки. В качестве альтернативы или в дополнение к указанному посредством выходного сигнала блока управления определяется надлежащее функционирование клапана, когда клапан находится в третьем состоянии «очистки» и надлежащее функционирование клапана заключается в наличии потока через уплотнение, находящееся в нерабочем положении, из соответствующей камеры клапана в первую камеру утечки.By means of an output signal from the control unit, a valve malfunction is determined, the valve being in the second “closed” state and the malfunction is a leak coming out of either the first or second valve chamber and passing through the first or second seal to the first leak chamber, respectively. Alternatively, or in addition to the one indicated by the output of the control unit, the proper functioning of the valve is determined when the valve is in the third “cleaning” state and the proper functioning of the valve is the flow through the seal in the non-working position from the corresponding valve chamber to the first chamber leaks.

Клапан может содержать третье уплотнение, расположенное между первым и вторым уплотнениями, при этом третье уплотнение предназначено для герметизации первой камеры утечки относительно соединенных с ней камер клапана и переходного канала, когда клапан находится в первом «открытом» состоянии. Предпочтительно посредством выходного сигнала блока управления определяется неисправность клапана, при этом клапан находится в первом «открытом» состоянии и неисправность заключается в наличии утечки через третье уплотнение в первую камеру утечки из сообщающихся первой и второй камер клапана и переходного канала.The valve may include a third seal located between the first and second seals, the third seal being designed to seal the first leakage chamber relative to the connected valve chambers and the transition channel when the valve is in the first "open" state. Preferably, the valve malfunction is determined by the output of the control unit, the valve being in the first “open” state and the malfunction is a leak through the third seal into the first leak chamber from the communicating first and second valve chambers and the transition channel.

Предпочтительно, чтобы первое и второе уплотнения были выполнены с возможностью крепления соответственно на первый и второй клапанные элементы; первый и второй клапанные элементы выполнены с возможностью независимого перемещения относительно корпуса клапана для перевода клапана в выбранное состояние, причем клапанное устройство содержит:Preferably, the first and second seals are adapted to be mounted on the first and second valve elements, respectively; the first and second valve elements are arranged to independently move relative to the valve body to bring the valve into a selected state, the valve device comprising:

вторую камеру утечки, расположенную между первым элементом клапана и корпусом;a second leak chamber located between the first valve member and the body;

четвертое уплотнение, предназначенное для герметизации первого элемента клапана относительно корпуса клапана, четвертое уплотнение расположено между первой камерой клапана и второй камерой утечки;a fourth seal designed to seal the first valve member relative to the valve body, a fourth seal is located between the first valve chamber and the second leakage chamber;

третью камеру утечки, расположенную между вторым элементом клапана и корпусом клапана;a third leakage chamber located between the second valve member and the valve body;

пятое уплотнение, предназначенное для герметизации второго элемента клапана относительно корпуса клапана, при этом пятое уплотнение расположено между второй камерой клапана и третьей камерой утечки; иa fifth seal for sealing the second valve member relative to the valve body, the fifth seal being located between the second valve chamber and the third leakage chamber; and

вторую и третью камеры утечки, присоединенные к датчику потока, причем утечка, проходящая через четвертое уплотнение и поступающая во вторую камеру утечки или проходящая через пятое уплотнение и поступающая в третью камеру утечки, направляется к датчику потока, а утечка через четвертое или пятое уплотнения определяется посредством выходного сигнала датчика потока.the second and third leakage chambers connected to the flow sensor, the leakage passing through the fourth seal and entering the second leakage chamber or passing through the fifth seal and entering the third leakage chamber, is directed to the flow sensor, and leakage through the fourth or fifth seal is determined by output signal of the flow sensor.

Предпочтительно, что посредством выходного сигнала блока управления определяется неисправность клапана, при этом клапан находится в первом «открытом» состоянии или втором «закрытом» состоянии и неисправность заключается в наличии утечки из первой камеры клапана, проходящей через четвертое уплотнение во вторую камеру утечки, или утечки из второй камеры клапана, проходящей через пятое уплотнение в третью камеру утечки.Preferably, the valve malfunction is detected by the control unit output, the valve being in a first “open” state or a second “closed” state and the malfunction is a leak from the first valve chamber passing through the fourth seal to the second leak chamber, or leak from a second valve chamber passing through the fifth seal to a third leakage chamber.

В датчике потока может быть выполнено цилиндрическое отверстие и установлена пара кольцеобразных электродов на расстоянии друг от друга вдоль оси и коаксиально по отношению к электроизолирующей стенке цилиндрического отверстия, а датчик потока соединен с первой камерой утечки, причем при утечке из первой камеры утечки, проходящей через цилиндрическое отверстие, поперек электродов, между ними образуется электропроводная перемычка.A cylindrical hole can be made in the flow sensor and a pair of ring-shaped electrodes can be installed at a distance from each other along the axis and coaxially with respect to the electrically insulating wall of the cylindrical hole, and the flow sensor is connected to the first leakage chamber, and in case of leakage from the first leakage chamber passing through the cylindrical a hole across the electrodes, an electrically conductive jumper is formed between them.

Согласно второму аспекту изобретение относится к способу мониторинга состояния управляемого клапана, содержащего корпус клапана с первой и второй камерами клапана, соединенными с соответствующими патрубками клапана, при этом камеры соединены переходным каналом, и указанный клапан выполнен с возможностью переключения в следующие состояния:According to a second aspect, the invention relates to a method for monitoring the state of a controllable valve, comprising a valve body with first and second valve chambers connected to respective valve nozzles, the chambers being connected by a transition channel, and said valve is configured to switch to the following states:

i) первое «открытое» состояние, в котором переходной канал открыт, и первая, и вторая камеры клапана сообщаются посредством переходного канала,i) a first “open” state in which the transition channel is open, and the first and second valve chambers communicate via the transition channel,

ii) второе «закрытое» состояние, в котором переходной канал закрыт первым и вторым уплотнениями, которые расположены в соответствующих местах канала и предназначены для уплотнения пространства между первой и второй камерами клапана, а также первой камеры утечки в области, являющейся частью переходного канала между двумя уплотнениями, илиii) a second “closed” state, in which the transition channel is closed by the first and second seals, which are located in the corresponding places of the channel and are designed to seal the space between the first and second chambers of the valve, as well as the first leakage chamber in the area that is part of the transition channel between the two seals, or

iii) третье состояние «очистки», в котором одно из двух уплотнений находится в нерабочем положении для соединения соответственно или первой или второй камеры клапана с первой камерой утечки, при этом оставшееся уплотнение находится в рабочем положении,iii) a third “cleaning” state in which one of the two seals is inoperative to connect either the first or second valve chamber to the first leak chamber, respectively, with the remaining seal in the operating position,

указанный способ состоит из следующих этапов:this method consists of the following steps:

(а) соединения датчика потока с первой камерой утечки, при этом датчик потока генерирует выходной сигнал датчика потока, для обнаружения утечки из первой камеры утечки;(a) connecting the flow sensor to the first leakage chamber, wherein the flow sensor generates an output signal of the flow sensor to detect leakage from the first leakage chamber;

(б) получения сигнала управления клапаном и выборочного перевода клапана в одно из трех возможных состояний в ответ на полученный сигнал управления;(b) receiving a valve control signal and selectively translating the valve into one of three possible states in response to the received control signal;

(в) сравнения утечки, определенной выходным сигналом датчика потока, и заранее заданного уровня потока из первой камеры утечки, который связан с выбранным состоянием клапана, и(c) comparing the leak detected by the output of the flow sensor and a predetermined flow level from the first leak chamber, which is associated with the selected valve state, and

(г) генерирования выходного сигнала на основе сравнения, который является индикатором наличия или отсутствия надлежащего функционирования клапана или нежелательной неисправности клапана.(d) generating an output signal based on a comparison, which is an indicator of the presence or absence of proper valve operation or an undesired valve malfunction.

Посредством выходного сигнала, генерируемого на этапе (г) на основе сравнения, определяют неисправность клапана, когда клапан находится во втором «закрытом» состоянии и неисправность заключается в наличии утечки, выходящей или из первой, или из второй камеры клапана и проходящей соответственно через первое или второе уплотнение в первую камеру утечки. В качестве альтернативы или в дополнение к указанному посредством выходного сигнала, генерируемого на этапе (г) на основе сравнения, определяют надлежащее функционирование клапана, при этом клапан находится в третьем состоянии «очистки» и надлежащее функционирование клапана заключается в наличии потока через уплотнение, которое находится в нерабочем положении, из соответствующей камеры клапана в первую камеру утечки.By means of the output signal generated in step (d) based on the comparison, the valve malfunction is determined when the valve is in the second “closed” state and the malfunction is due to a leak coming out of either the first or second valve chamber and passing through the first or second seal to the first leak chamber. Alternatively, or in addition to that indicated, by means of the output signal generated in step (d) based on the comparison, the proper functioning of the valve is determined, the valve being in the third “cleaning” state and the proper functioning of the valve is the flow through the seal, which is located in the idle position, from the corresponding valve chamber to the first leakage chamber.

Предпочтительно, чтобы клапан содержал третье уплотнение, расположенное между первым и вторым уплотнениями, третье уплотнение предназначено для герметизации первой камеры утечки относительно соединенных с ней камер клапана и переходного канала, при этом клапан находится в первом «открытом» состоянии. Посредством выходного сигнала, основанного на сравнении и генерируемого блоком управления клапана, определяют неисправность клапана тогда, когда клапан находится в первом «открытом» состоянии и неисправность заключается в наличии утечки через третье уплотнение в первую камеру утечки из сообщающихся первой и второй камер клапана и переходного канала.Preferably, the valve contains a third seal located between the first and second seals, the third seal is designed to seal the first leakage chamber relative to the connected chambers of the valve and the transition channel, while the valve is in the first "open" state. By means of an output signal based on a comparison and generated by the valve control unit, the valve malfunction is determined when the valve is in the first “open” state and the malfunction is a leak through the third seal into the first leak chamber from the communicating first and second valve chambers and the transition channel .

Предпочтительно, что первое и второе уплотнения крепят соответственно на первый и второй элементы клапана, при этом первый и второй элементы клапана выполнены с возможностью независимого перемещения относительно корпуса клапана для перевода клапана в выбранное состояние, и в указанном клапане выполняют:It is preferable that the first and second seals are mounted respectively on the first and second valve elements, while the first and second valve elements are arranged to independently move relative to the valve body to bring the valve into a selected state, and in said valve:

вторую камеру утечки, расположенную между первым элементом клапана и корпусом;a second leak chamber located between the first valve member and the body;

четвертое уплотнение, предназначенное для герметизации первого элемента клапана относительно корпуса клапана и установленное между первой камерой клапана и второй камерой утечки;a fourth seal, designed to seal the first valve element relative to the valve body and installed between the first valve chamber and the second leakage chamber;

третью камеру утечки, расположенную между вторым элементом клапана и корпусом клапана; иa third leakage chamber located between the second valve member and the valve body; and

пятое уплотнение, предназначенное для герметизации второго элемента клапана относительно корпуса клапана и расположенное между второй камерой клапана и третьей камерой утечки; причемa fifth seal for sealing the second valve member relative to the valve body and located between the second valve chamber and the third leakage chamber; moreover

вторую и третью камеры утечки присоединяют к датчику потока, и утечку, проходящую через четвертое уплотнение и поступающую во вторую камеру утечки или проходящую через пятое уплотнение и поступающую в третью камеру утечки, направляют к датчику потока, при этом посредством выходного сигнала датчика потока обнаруживают утечку через четвертое или пятое уплотнения. Посредством выходного сигнала, генерируемого на основе сравнения, определяют неисправность клапана, когда клапан находится в первом «открытом» состоянии или втором «закрытом» состоянии и неисправность заключается в наличии утечки из первой камеры клапана, проходящей через четвертое уплотнение во вторую камеру утечки, или утечки из второй камеры клапана, проходящей через пятое уплотнение в третью камеру утечки.the second and third leakage chambers are connected to the flow sensor, and the leakage passing through the fourth seal and entering the second leakage chamber or passing through the fifth seal and entering the third leakage chamber is directed to the flow sensor, while leakage is detected through the output signal of the flow sensor through fourth or fifth seals. By means of an output signal generated from the comparison, a valve malfunction is determined when the valve is in the first “open” state or the second “closed” state and the malfunction is due to leakage from the first valve chamber passing through the fourth seal to the second leakage chamber, or leakage from a second valve chamber passing through the fifth seal to a third leakage chamber.

В датчике потока выполняют цилиндрическое отверстие и устанавливают пару кольцеобразных электродов на расстоянии друг от друга вдоль оси и коаксиально по отношению к электроизолирующей стенке цилиндрического отверстия, при этом датчик потока соединяют с первой камерой утечки, так что утечка из первой камеры утечки, проходящая через цилиндрическое отверстие, поперек электродов, образует между ними электропроводную перемычку.A cylindrical hole is made in the flow sensor and a pair of ring-shaped electrodes is mounted at a distance from each other along the axis and coaxially with respect to the electrically insulating wall of the cylindrical hole, the flow sensor being connected to the first leakage chamber, so that a leak from the first leakage chamber passing through the cylindrical hole , across the electrodes, forms an electrically conductive jumper between them.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Настоящее изобретение подробно описано со ссылками на предпочтительные варианты выполнения изобретения и со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых представлено:The present invention is described in detail with reference to preferred embodiments of the invention and with reference to the accompanying drawings, in which:

фиг.1 - поперечный разрез клапанной системы, соответствующей одному варианту выполнения изобретения,figure 1 is a cross section of a valve system corresponding to one embodiment of the invention,

фиг.2 - поперечный разрез датчика потока, который используется в качестве части клапанной системы по фиг.1.figure 2 is a cross section of a flow sensor, which is used as part of the valve system of figure 1.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

На чертежах и в описании одинаковые или подобные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями.In the drawings and in the description, the same or similar elements are denoted by the same reference numerals.

Клапанная система показана и описана в ситуации, когда клапан и привод расположены в предпочтительном вертикальном положении, ясно, что этот конкретный вариант положения показан и описан в целом для удобства и ясности описания и указанное положение не ограничивает изобретение.The valve system is shown and described in a situation where the valve and actuator are located in a preferred vertical position, it is clear that this particular version of the position is shown and described in general for convenience and clarity of description and the specified position does not limit the invention.

На фиг.1 показан частичный поперечный разрез клапанной системы, соответствующей предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения. Клапанная система содержит клапан 1 и объединенный с ним привод 2 клапана, которые показаны с вырезом четвертой части; слева изображена внешняя сторона клапана и привода, а справа изображен поперечный разрез по плоскости, проходящей через продольную (то есть вертикальную) ось клапана и привода. Также на фиг.1 схематично показаны части системы, которые не относятся к клапану и приводу.1 is a partial cross-sectional view of a valve system according to a preferred embodiment of the present invention. The valve system comprises a valve 1 and an associated valve actuator 2, which are shown with a cutout of the fourth part; the outside of the valve and actuator is shown on the left, and a transverse section through the plane passing through the longitudinal (i.e., vertical) axis of the valve and actuator is shown on the right. Figure 1 also schematically shows parts of the system that are not related to the valve and actuator.

Клапан и привод обычно симметричны относительно продольной оси, за исключением случаев, на которые позже будет обращено внимание. Датчик 3 установлен на нижнем конце клапана.The valve and actuator are usually symmetrical about the longitudinal axis, unless otherwise noted later. Sensor 3 is mounted on the lower end of the valve.

Корпус 4 выполнен общим для клапана и привода, нижняя часть корпуса содержит две камеры клапана: первую верхнюю камеру 6 клапана и вторую нижнюю камеру 8 клапана. В варианте выполнения изобретения, показанном на фиг.1, верхняя камера клапана содержит левый патрубок 10 и правый патрубок 12, а нижняя камера клапана содержит левый патрубок 14 и правый патрубок 16. В другом варианте выполнения клапан может содержать другое количество патрубков, например только по одному патрубку в каждой камере или только один патрубок на обе камеры, нижнюю и верхнюю, или каждая или обе камеры клапана могут содержать большее количество патрубков.The housing 4 is made common to the valve and the actuator, the lower part of the housing contains two valve chambers: the first upper chamber 6 of the valve and the second lower chamber 8 of the valve. In the embodiment of the invention shown in FIG. 1, the upper valve chamber comprises a left nozzle 10 and a right nozzle 12, and the lower valve chamber contains a left nozzle 14 and a right nozzle 16. In another embodiment, the valve may contain a different number of nozzles, for example only one pipe in each chamber or only one pipe for both chambers, lower and upper, or each or both valve chambers may contain a larger number of pipes.

Две камеры 6, 8 клапана соединены переходным каналом 18, который выполнен цилиндрической формы и соосен с корпусом клапана.Two chambers 6, 8 of the valve are connected by a transition channel 18, which is made of a cylindrical shape and is coaxial with the valve body.

Клапан содержит первый клапанный элемент 20, выполненный в виде штока, и второй клапанный элемент 22, выполненный в виде штока. Штоки перемещаются по оси корпуса 4 клапана, при этом второй клапанный элемент 22 перемещается в целом вдоль оси корпуса, а первый клапанный элемент 20 соосен с верхней частью, но не с вершиной второго штока.The valve comprises a first valve element 20 made in the form of a rod, and a second valve element 22 made in the form of a rod. The rods move along the axis of the valve body 4, while the second valve element 22 moves in general along the axis of the body, and the first valve element 20 is aligned with the upper part, but not with the top of the second rod.

Верхнее или первое основное уплотнение 24 расположено по внешней границе первого клапанного элемента 20 рядом с его нижней частью. Нижнее или второе основное уплотнение 26 расположено по внешней границе второго клапанного элемента 22 в его средней части. Клапанные элементы могут перемещаться независимо друг от друга в осевом направлении корпуса 4 клапана с целью установки двух основных уплотнений в цилиндрической стенке (рабочее положение) в переходном канале 18. Первая камера 28 утечки расположена между первым и вторым основными уплотнениями 24, 26, как будет подробно описано в дальнейшем.The upper or first main seal 24 is located on the outer border of the first valve element 20 near its lower part. The lower or second main seal 26 is located on the outer boundary of the second valve element 22 in its middle part. Valve elements can be moved independently from each other in the axial direction of the valve body 4 in order to install two main seals in a cylindrical wall (working position) in the transition channel 18. The first leakage chamber 28 is located between the first and second main seals 24, 26, as will be described in detail described later.

Первый клапанный элемент 20 перемещается в верхней паре кольцевых уплотнений 30, 32 корпуса, которые расположены на расстоянии друг от друга и плотно прилегают к внутренней стенке верхней части корпуса 4 клапана. Эти верхние уплотнения 30, 32 корпуса обеспечивают уплотнение между первым перемещающимся клапанным элементом 20 и корпусом 4 клапана. Вторая камера 34 утечки ограничена первым штоком, корпусом 4 клапана и двумя верхними уплотнениями 30, 32 корпуса.The first valve element 20 moves in the upper pair of housing annular seals 30, 32, which are spaced apart and fit snugly against the inner wall of the upper portion of the valve body 4. These upper body seals 30, 32 provide a seal between the first moving valve member 20 and the valve body 4. The second leakage chamber 34 is bounded by a first stem, valve body 4 and two upper body seals 30, 32.

Второй клапанный элемент 22 перемещается в нижней паре кольцевых уплотнений 36, 38 корпуса, которые расположены на расстоянии друг от друга и плотно прилегают к внутренней стенке нижней части корпуса 4 клапана. Эти нижние уплотнения 36, 38 корпуса обеспечивают уплотнение между вторым перемещающимся клапанным элементом 22 и корпусом 4 клапана. Третья камера 40 утечки ограничена вторым клапанным элементом, корпусом 4 клапана и двумя нижними уплотнениями 36, 38 корпуса.The second valve element 22 is moved in the lower pair of ring seals 36, 38 of the housing, which are located at a distance from each other and are snug against the inner wall of the lower part of the valve body 4. These lower body seals 36, 38 provide a seal between the second moving valve member 22 and the valve body 4. The third leakage chamber 40 is bounded by a second valve member, a valve body 4 and two lower body seals 36, 38.

Третье основное уплотнение 42 клапана расположено в нижней торцевой поверхности 44 первого клапанного элемента 20. Это третье основное уплотнение клапана может быть прижато к направленной вверх кромке 46 второго клапанного элемента 22 с целью закрывания внешней границы части первой камеры 28 утечки, расположенной между торцевой поверхностью 44 и кромкой 46.The third main valve seal 42 is located in the lower end surface 44 of the first valve element 20. This third main valve seal may be pressed against the upward edge 46 of the second valve element 22 to close the outer boundary of the portion of the first leakage chamber 28 located between the end surface 44 and edge 46.

На фиг.1 клапан показан в «закрытом» состоянии, в котором и первое, и второе основные уплотнения 24, 26 клапана расположены в переходном канале 18 с целью изоляции первой и второй камер 6, 8 клапана друг от друга и от первой камеры 28 утечки, которая герметизируется относительно первой камеры 6 клапана первым основным уплотнением 24 клапана и которая герметизируется относительно второй камеры 8 клапана вторым основным уплотнением 26 клапана. Так как первая камера 28 утечки расположена между двумя камерами клапана, то любая утечка через любое из основных уплотнений 24, 26 попадает в камеру 28 утечки, которая благодаря тому, что сообщается с атмосферой, как будет описано ниже, предотвращает взаимное загрязнение камер клапана в «закрытом» состоянии клапана, которое показано на фиг.1. Это «закрытое» состояние является нерабочим состоянием клапана.1, the valve is shown in a “closed” state in which both the first and second main valve seals 24, 26 are located in the transition channel 18 to isolate the first and second valve chambers 6, 8 from each other and from the first leakage chamber 28 which is sealed relative to the first valve chamber 6 by the first main valve seal 24 and which is sealed relative to the second valve chamber 8 by the second main valve seal 26. Since the first leakage chamber 28 is located between the two valve chambers, any leakage through any of the main seals 24, 26 enters the leakage chamber 28, which, due to its communication with the atmosphere, as will be described below, prevents mutual contamination of the valve chambers in " closed "state of the valve, which is shown in Fig.1. This “closed” state is the inoperative state of the valve.

В верхнем конце корпуса 4 клапана содержится привод 2 клапана. В варианте выполнения изобретения, показанном на фиг.1, клапан приводится в действие при подаче пневматического или гидравлического давления к отверстиям 50, 52, 54 управления. Подача давления призвана управлять осевым перемещением двух клапанных элементов 20, 22, что будет описано далее. Тем не менее, клапан может быть приведен в действие другими способами, например посредством электромоторов. Два штока клапана подпружинены винтовыми пружинами, которые не показаны. При сбрасывании давления текучей среды, приложенного к отверстиям управления, указанные пружины возвращают штоки к нерабочему «закрытому» состоянию.At the upper end of the valve body 4, a valve actuator 2 is provided. In the embodiment of the invention shown in FIG. 1, the valve is actuated by applying pneumatic or hydraulic pressure to the control holes 50, 52, 54. The pressure supply is designed to control the axial movement of the two valve elements 20, 22, which will be described later. However, the valve can be actuated in other ways, for example by means of electric motors. Two valve stems are spring loaded with coil springs that are not shown. When releasing the pressure of the fluid applied to the control holes, these springs return the rods to an inoperative "closed" state.

Когда давление подается к первому отверстию 50 управления, первый клапанный элемент 20 двигается вниз, что приводит к тому, что третье уплотнение 42, расположенное в нижней торцевой поверхности 44 первого штока, прижимается к направленной вверх кромке 46 второго клапанного элемента 22 и, таким образом, герметизирует внешнюю границу первой камеры 28 утечки. Дальнейшее перемещение вниз первого штока увеличивает давление третьего уплотнения на второй шток и, следовательно, перемещает второй шток вниз, сдвигая второе основное уплотнение 26 с нижнего конца переходного канала 18. Дальнейшее перемещение вниз первого штока перемещает первое основное уплотнение 24 вниз через переходный канал, в результате чего в конечном счете первое основное уплотнение 24 отходит от нижнего конца переходного канала и, таким образом, клапан переходит в «открытое» состояние, в котором первая и вторая камеры 6, 8 сообщаются посредством переходного канала 18. В этом «открытом» состоянии суженная часть 55, расположенная рядом с нижним концом первого клапанного элемента 20, охватывает переходной канал 18 и, следовательно, обеспечивает свободное сообщение первой и второй камер 6, 8 клапана.When pressure is supplied to the first control hole 50, the first valve element 20 moves downward, which causes the third seal 42 located in the lower end face 44 of the first rod to be pressed against the upward edge 46 of the second valve element 22, and thus seals the outer boundary of the first leak chamber 28. Further downward movement of the first rod increases the pressure of the third seal onto the second rod and therefore moves the second rod downward, moving the second main seal 26 from the lower end of the transition channel 18. Further downward movement of the first rod moves the first main seal 24 downward through the transition channel, resulting in of which ultimately the first main seal 24 moves away from the lower end of the transition channel and, thus, the valve goes into an “open” state in which the first and second chambers 6, 8 inform can be reached by means of the transition channel 18. In this “open” state, the narrowed part 55 located near the lower end of the first valve element 20 covers the transition channel 18 and, therefore, provides free communication of the first and second valve chambers 6, 8.

Как отмечено выше, клапан возвращается в нерабочее «закрытое» состояние при сбрасывании давления, приложенного к первому отверстию 50 управления.As noted above, the valve returns to the inoperative “closed” state when the pressure applied to the first control hole 50 is released.

Когда давление подается ко второму отверстию 52 управления, первый клапанный элемент 20 двигается наверх, что приводит к тому, что первое основное уплотнение 24 отходит от верхнего конца переходного канала 18 и, следовательно, первая камера 6 клапана начинает сообщаться с первой камерой 28 утечки. При описанном перемещении второй клапанный элемент 22 не перемещается из своего нерабочего положения, так что второе основное уплотнение 26 остается расположенным в переходном канале 18. В этом первом состоянии «очистки» очищающая текучая среда, проходящая через первую камеру клапана, течет мимо первого основного уплотнения 24 и третьего уплотнения 42 и поступает в первую камеру 28 утечки. Таким образом, можно промыть первую камеру 6 клапана и два уплотнения 24, 42 очищающей текучей средой, при этом очищающая текучая среда не может попасть во вторую камеру 8 клапана благодаря второму основному уплотнению 26.When pressure is supplied to the second control hole 52, the first valve element 20 moves upward, which causes the first main seal 24 to move away from the upper end of the transition channel 18 and, therefore, the first valve chamber 6 begins to communicate with the first leakage chamber 28. With the described movement, the second valve element 22 does not move from its idle position, so that the second main seal 26 remains located in the transition channel 18. In this first “cleaning” state, the cleaning fluid passing through the first valve chamber flows past the first main seal 24 and a third seal 42 and enters the first leak chamber 28. Thus, it is possible to rinse the first chamber 6 of the valve and the two seals 24, 42 with the cleaning fluid, while the cleaning fluid cannot enter the second chamber 8 of the valve due to the second main seal 26.

Аналогично, когда давление подается к третьему отверстию 54 управления, второй клапанный элемент 22 движется вниз, что приводит к тому, что второе основное уплотнение 26 отходит от нижнего конца переходного канала 18 и, следовательно, вторая камера 8 клапана начинает сообщаться с первой камерой 28 утечки. При описанном перемещении первый клапанный элемент 20 не перемещается из своего нерабочего положения, так что первое основное уплотнение 24 остается расположенным в переходном канале 18. В этом втором состоянии «очистки» очищающая текучая среда, протекающая через вторую камеру клапана, проходит через второе основное уплотнение 26 и третье уплотнение 42 и поступает в первую камеру 28 утечки. Таким образом, можно промыть вторую камеру 8 клапана и два уплотнения 26, 42 очищающей текучей средой, при этом очищающая текучая среда не может попасть в первую камеру 6 клапана благодаря первому основному уплотнению 24.Similarly, when pressure is supplied to the third control hole 54, the second valve member 22 moves downward, causing the second main seal 26 to move away from the lower end of the transition channel 18 and, therefore, the second valve chamber 8 begins to communicate with the first leakage chamber 28 . With the described movement, the first valve element 20 does not move from its idle position, so that the first main seal 24 remains located in the transition channel 18. In this second “cleaning” state, the cleaning fluid flowing through the second valve chamber passes through the second main seal 26 and a third seal 42 and enters the first leak chamber 28. Thus, the second valve chamber 8 and the two seals 26, 42 can be flushed with a cleaning fluid, while the cleaning fluid cannot enter the first valve chamber 6 due to the first main seal 24.

Первая камера 28 утечки открыта в атмосферу благодаря расположенному по оси дренажному каналу 56, расположенному в нижней части второго штока клапанного элемента 22. Нижний конец этого дренажного канала заканчивается первым отверстием 58 утечки. Утечка, поступающая в первую камеру 28 утечки (например, через первое или второе основные уплотнения 24, 26, когда клапан находится в «закрытом» состоянии, или мимо третьего уплотнения 42, когда клапан находится в «открытом» состоянии, или очищающая текучая среда, протекающая мимо соответственно основных уплотнений 24, 26 и третьего уплотнения 42 в первом или втором состоянии «очистки»), проходит вниз через дренажный канал 56 и выливается из него через первое отверстие 58 утечки.The first leakage chamber 28 is open to the atmosphere due to the axially located drainage channel 56 located at the bottom of the second stem of the valve member 22. The lower end of this drainage channel ends with a first leakage hole 58. A leak entering the first leak chamber 28 (for example, through the first or second main seals 24, 26 when the valve is in the “closed” state, or past the third seal 42 when the valve is in the “open” state, or cleaning fluid, flowing past, respectively, the main seals 24, 26 and the third seal 42 in the first or second “cleaning” state), passes downward through the drainage channel 56 and is poured out of it through the first leakage hole 58.

Клапанные элементы, выполненные в виде штоков клапана и полости корпуса клапана, в которых перемещаются штоки, предпочтительно в поперечном сечении выполнены круглой формы. Аналогично уплотнения также круглые в поперечном сечении. Вообще, как отмечено выше, клапан и привод, как правило, осесимметричны относительно продольной оси. Исключениями являются патрубки 10, 12, 14 и 16 клапана и отверстия 50, 52, 54 управления, которые обычно выровнены в соответствующих радиальных направлениях и которые могут содержать резьбу и быть выровненными в направлении, перпендикулярном продольной оси клапана.Valve elements made in the form of valve stems and cavity of the valve body, in which the stems move, preferably in the cross section are made round. Similarly, seals are also round in cross section. In general, as noted above, the valve and actuator are generally axisymmetric about the longitudinal axis. Exceptions are valve nozzles 10, 12, 14 and 16 and control openings 50, 52, 54, which are usually aligned in their respective radial directions and which may contain threads and be aligned in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the valve.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения, показанном на фиг.1, верхний край полого воронкообразного раструба 60 содержит направленный наружу фланец, посредством которого раструб закреплен вокруг нижнего конца корпуса 4 клапана к периферийному выступу 62 посредством хомута 64. Раструб вытянут настолько, чтобы в нем умещалось первое отверстие 58 утечки при самом нижнем положении второго клапанного элемента 22, то есть тогда, когда клапан находится в «открытом» состоянии.In the preferred embodiment of FIG. 1, the upper edge of the hollow funnel-shaped bell 60 comprises an outwardly directed flange through which the bell is secured around the lower end of the valve body 4 to the peripheral protrusion 62 by means of a collar 64. The bell is extended so that the first fits into it leak hole 58 at the lowest position of the second valve member 22, that is, when the valve is in the “open” state.

На фиг.1 показан внешний вид датчика 3 потока, прикрепленного к нижнему концу раструба 60. Как лучше показано на фиг.2, показывающей поперечный разрез датчика потока, обычно датчик потока имеет цилиндрическую форму и содержит выровненное по оси и цилиндрическое сквозное отверстие 66.Figure 1 shows the appearance of the flow sensor 3 attached to the lower end of the socket 60. As best shown in figure 2, showing a cross section of the flow sensor, usually the flow sensor has a cylindrical shape and contains an axially aligned and cylindrical through hole 66.

Датчик 3 содержит верхнюю основную муфту 68 с верхней цилиндрической проточкой 70, посредством которой датчик крепится к цилиндрической горловине нижнего конца раструба 60. Винт 72 без головки закрепляет муфту относительно горловины. Верхняя электроизолирующая кольцеобразная втулка 74 установлена в нижней цилиндрической проточке в основной муфте 68. Кольцеобразный проводящий электрод 76 вставлен в проточку, расположенную в нижнем конце первой изолирующей втулки 74. Нижняя электроизолирующая кольцеобразная втулка 78 установлена в нижний конец кольцеобразного электрода. Кольцеобразная монтажная плата 80 окружает нижнюю изолирующую втулку и располагается на ней. На монтажной плате расположены электронные компоненты, одним из которых является светоизлучающий диод 82, индикация которого облегчает решение проблемы нахождения места неисправности. В предпочтительной конструкции, не показанной здесь, содержится три расположенных на одном расстоянии друг от друга светодиода, распространяющих свет в направлении 360° от места расположения датчика.The sensor 3 comprises an upper main sleeve 68 with an upper cylindrical groove 70, through which the sensor is attached to the cylindrical neck of the lower end of the socket 60. A headless screw 72 secures the sleeve relative to the neck. The upper electrically insulating ring-shaped sleeve 74 is installed in the lower cylindrical groove in the main sleeve 68. The annular conductive electrode 76 is inserted into the groove located at the lower end of the first insulating sleeve 74. The lower electrically-insulating ring-shaped sleeve 78 is installed in the lower end of the ring-shaped electrode. An annular mounting plate 80 surrounds and is located on the lower insulating sleeve. On the circuit board are electronic components, one of which is a light emitting diode 82, the indication of which facilitates the solution of the problem of finding the location of the fault. In a preferred design, not shown here, there are three LEDs located at the same distance from each other, spreading light in the direction of 360 ° from the location of the sensor.

Цилиндрический корпус 84, выполненный из нержавеющей стали, вставлен в нижний конец основной муфты и окружает и, следовательно, укрывает изолирующие втулки, электрод, монтажную плату и светодиоды. Пустоты между электродами и корпусом заполнены электроизолирующим герметизирующим материалом 86. Соединительное устройство 88 установлено в цилиндрическом корпусе 84 и предназначено для соединения датчика с внешними устройствами для подачи электропитания к датчику и для передачи выходного сигнала датчика на удаленную систему. Самые внутренние стенки основной муфты 68, верхней и нижней изолирующих втулок и электрода являются цилиндрическими и имеют, по существу, одинаковый диаметр. Вместе эти стенки образуют цилиндрическое сквозное отверстие 66.A cylindrical housing 84 made of stainless steel is inserted into the lower end of the main sleeve and surrounds and therefore covers the insulating sleeves, electrode, circuit board and LEDs. The voids between the electrodes and the housing are filled with an electrically insulating sealing material 86. The connecting device 88 is installed in a cylindrical housing 84 and is designed to connect the sensor to external devices for supplying power to the sensor and for transmitting the sensor output signal to the remote system. The innermost walls of the main coupling 68, the upper and lower insulating sleeves and the electrode are cylindrical and have substantially the same diameter. Together, these walls form a cylindrical through hole 66.

Основная муфта, винт без головки, электрод и корпус предпочтительно выполнены из нержавеющей стали, и в предпочтительном варианте выполнения SS304 основная муфта, винт без головки и электрод выполнены из нержавеющей стали, а в предпочтительном варианте выполнения SS316 корпус выполнен из нержавеющей стали. В качестве альтернативы они могут быть выполнены из любого другого материала, пригодного для использования совместно с рабочими и очищающими текучими средами, циркулирующими в клапане.The main coupling, headless screw, electrode and housing are preferably made of stainless steel, and in a preferred embodiment SS304, the main coupling, headless screw and electrode are made of stainless steel, and in the preferred embodiment SS316, the housing is made of stainless steel. Alternatively, they can be made of any other material suitable for use with working and cleaning fluids circulating in the valve.

Верхняя и нижняя изолирующие втулки предпочтительно выполнены из материала, сопротивляющегося смачиванию рабочими и очищающими текучими средами, циркулирующими в клапане. В предпочтительном варианте выполнения изобретения изолирующие втулки выполнены из химически инертного и гидрофобного материала, предпочтительно из политетрафторэтилена (ПТФЭ). Использование ПТФЭ для изолирующих втулок снижает чувствительность датчика в условиях наличия влажности и отсутствия потока через датчик.The upper and lower insulating sleeves are preferably made of a material that resists wetting by the working and cleaning fluids circulating in the valve. In a preferred embodiment, the insulating sleeves are made of a chemically inert and hydrophobic material, preferably polytetrafluoroethylene (PTFE). The use of PTFE for insulating sleeves reduces the sensitivity of the sensor in the presence of humidity and the absence of flow through the sensor.

При достаточном потоке жидкости вниз по стенке сквозного отверстия 66 он обеспечивает проводящую электричество перемычку между основной муфтой, выступающей в виде одного электрода датчика, и кольцеобразным электродом, электронная схема инициирует на соединительном устройстве 88 выходной сигнал, показывающий этот поток. Также светоизлучающий диод 82 обеспечивает индикацию потока.With sufficient fluid flow down the wall of the through hole 66, it provides an electrically conductive jumper between the main coupling, which acts as a single sensor electrode, and the ring-shaped electrode, the electronic circuit initiates an output signal on the connecting device 88, showing this flow. Also, the light emitting diode 82 provides an indication of the flux.

Таким образом, датчик инициирует сигнал в ответ на наличие потока, начинающегося в первой камере утечки и проходящего через дренажный канал 56, первое отверстие 58 утечки, раструб 60 и отверстие 66 в датчике потока.Thus, the sensor initiates a signal in response to the presence of a flow starting in the first leakage chamber and passing through the drainage channel 56, the first leakage hole 58, the bell 60, and the hole 66 in the flow sensor.

В раструбе 60 выполнены дренажные отверстия 89, предназначенные для отвода излишнего потока, который не может легко пройти через отверстие 66 датчика потока. Следует учесть, что текучая среда, проходящая через клапан, может представлять собой газ или смесь газа и жидкости, это может привести к потоку жидкости через датчик. Например, когда пар используется для очистки клапана, поток через датчик может представлять собой конденсат, являющийся жидкостью.In the socket 60, drainage holes 89 are provided for removing excess flow that cannot easily pass through the hole 66 of the flow sensor. It should be noted that the fluid passing through the valve may be a gas or a mixture of gas and liquid; this may lead to a flow of liquid through the sensor. For example, when steam is used to clean the valve, the flow through the sensor may be condensate, which is a liquid.

Выходной сигнал датчика передается от соединительного устройства 88 через сигнальную шину 90 к внешнему порту системы 91 управления клапаном и мониторинга его состояния. Система управления клапаном и мониторинга его состояния инициирует сигналы управления в шинах 92, 94, 96 управления соответственно для отверстий 50, 52, 54 управления приводом 2 клапана. Указанные сигналы управления необходимы для установки клапана 1 в одно или другое состояние. В обычном приложении система управления клапаном и мониторинга его состояния предпочтительно содержит программируемое логическое устройство управления (ПЛУУ), систему контроля и сбора данных (СКСД) или любую систему управления и мониторинга на основе компьютера или микропроцессора.The output of the sensor is transmitted from the connecting device 88 through the signal bus 90 to the external port of the valve control system 91 and monitor its status. The valve control and monitoring system initiates control signals in the control buses 92, 94, 96, respectively, for the control openings 50, 52, 54 of the valve actuator 2. These control signals are necessary to set valve 1 in one or another state. In a typical application, the valve control and condition monitoring system preferably comprises a programmable logic control device (PLEU), a control and data acquisition system (SCSD), or any computer-based or microprocessor-based control and monitoring system.

Система 91 управления клапаном и мониторинга его состояния сравнивает выходной сигнал датчика и образец сигнала управления, который был послан для управления приводом 2 клапана с целью перевода клапана 1 в выбранное состояние. Система управления клапаном и мониторинга его состояния сравнивает поток текучей среды через датчик 3, указанный поток представлен выходным сигналом датчика, и заранее заданный желательный уровень потока из первой камеры 28 утечки через отверстие 58, связанный с выбранным состоянием клапана. Далее система управления клапаном и мониторинга его состояния генерирует выходной сигнал, который является следствием упомянутого выше сравнения и показывает наличие или отсутствие надлежащего функционирования клапана или нежелательной неисправности клапана. Выходной сигнал может быть передан удаленной системе для информирования оператора о наличии или отсутствии надлежащего функционирования клапана или нежелательной неисправности клапана. В качестве альтернативы, когда клапан является частью технологической установки, система управления технологической установкой может реагировать на выходной сигнал, показывающий наличие или отсутствие надлежащего функционирования клапана или нежелательной неисправности клапана.The valve control and monitoring system 91 compares the sensor output and the control signal sample that was sent to control the valve actuator 2 in order to put the valve 1 into the selected state. The valve control and monitoring system compares the fluid flow through the sensor 3, the specified flow is represented by the output of the sensor, and the predetermined desired level of flow from the first leakage chamber 28 through the opening 58 associated with the selected valve state. Further, the valve control and monitoring system generates an output signal that is a consequence of the above comparison and indicates the presence or absence of proper valve operation or an undesired valve malfunction. The output can be transmitted to a remote system to inform the operator of the presence or absence of proper valve operation or an undesired valve malfunction. Alternatively, when the valve is part of a process plant, the process plant control system may respond to an output signal indicating the presence or absence of proper valve operation or an undesired valve malfunction.

В первом примере, когда клапан находится в «открытом» состоянии, заранее заданный желательный уровень связанного с этим состоянием потока из первой камеры 28 утечки в датчик 3 равен нулю, что соответствует ожидаемой ситуации, когда нет утечки через третье уплотнение 42 клапана. Если сигнал датчика показывает наличие потока в случае, когда клапан находится в этом состоянии, то система управления клапаном и мониторинга его состояния генерирует выходной сигнал, показывающий неисправность клапана. Наоборот, если сигнал датчика не показывает наличие потока в случае, когда клапан находится в этом состоянии, то система управления клапаном и мониторинга его состояния генерирует выходной сигнал, подтверждающий надлежащее функционирование клапана.In the first example, when the valve is in the “open” state, the predetermined desired level of flow associated with this state from the first leakage chamber 28 to the sensor 3 is zero, which corresponds to the expected situation when there is no leakage through the third valve seal 42. If the sensor signal indicates the presence of flow in the case when the valve is in this state, the valve control and monitoring system generates an output signal indicating a valve malfunction. On the contrary, if the sensor signal does not show the presence of flow in the case when the valve is in this state, the valve control and monitoring system generates an output signal confirming the proper functioning of the valve.

Во втором примере, когда клапан находится в нерабочем «закрытом» состоянии, заранее заданный желательный уровень связанного с этим состоянием потока из первой камеры 28 утечки в датчик 3 равен нулю, что соответствует ожидаемой ситуации, когда нет утечки через основные уплотнения 24, 26 клапана. Если сигнал датчика показывает наличие потока в случае, когда клапан находится в этом состоянии, то есть имеется утечка или из первой, или из второй камер 6, 8 клапана, проходящая через первое или второе основные уплотнения 24, 26 и поступающая в первую камеру 28 утечки, то система 91 управления клапаном и мониторинга его состояния генерирует выходной сигнал, показывающий неисправность клапана. Наоборот, если сигнал датчика не показывает наличие потока в случае, когда клапан находится в этом состоянии, то система управления клапаном и мониторинга его состояния генерирует выходной сигнал, подтверждающий надлежащее функционирование клапана.In the second example, when the valve is in an inoperative "closed" state, the predetermined desired level of the flow associated with this state from the first leakage chamber 28 to the sensor 3 is zero, which corresponds to the expected situation when there is no leakage through the main valve seals 24, 26. If the sensor signal indicates the presence of flow in the case when the valve is in this state, that is, there is a leak from either the first or second valve chambers 6, 8 passing through the first or second main seals 24, 26 and entering the first leak chamber 28 then the valve control and monitoring system 91 generates an output signal indicating a valve malfunction. On the contrary, if the sensor signal does not show the presence of flow in the case when the valve is in this state, the valve control and monitoring system generates an output signal confirming the proper functioning of the valve.

В третьем примере, когда клапан находится в одном из состояний «очистки», заранее заданный желательный уровень связанного с этим состоянием потока из первой камеры 28 утечки в датчик 3 является значительным, что соответствует ожидаемой ситуации, когда очищающая текучая среда проходит через одну из камер клапана мимо основного уплотнения, находящегося в нерабочем положении. Если сигнал датчика показывает наличие потока в случае, когда клапан находится в этом состоянии, то система управления клапаном и мониторинга его состояния генерирует выходной сигнал, подтверждающий надлежащее функционирование клапана. Наоборот, если сигнал датчика не показывает наличие потока в случае, когда клапан находится в этом состоянии, то система управления клапаном и мониторинга его состояния генерирует выходной сигнал, показывающий отсутствие ожидаемого потока очищающей текучей среды, то есть неисправность клапана.In the third example, when the valve is in one of the “cleaning” states, the predetermined desired level of flow associated with this state from the first leakage chamber 28 to the sensor 3 is significant, which corresponds to the expected situation when the cleaning fluid passes through one of the valve chambers past the main seal in the idle position. If the sensor signal indicates the presence of flow when the valve is in this state, the valve control and monitoring system generates an output signal confirming the proper functioning of the valve. On the contrary, if the sensor signal does not show the presence of flow in the case when the valve is in this state, then the valve control and monitoring system generates an output signal indicating the absence of the expected flow of the cleaning fluid, i.e., the valve malfunction.

Диапазон утечек, обнаруживаемый описанной системой, и мониторинг потока, обеспечиваемый описанной системой, может быть легко увеличен, что будет описано ниже. Трубопровод 100 для текучей среды, соединенный с отверстием 102 утечки, которое ведет из второй камеры 34 утечки, соединен с отверстием 104, ведущим во внутреннюю часть раструба 60. Таким образом, утечка, прошедшая через верхнее уплотнение 30 корпуса во вторую камеру 34 утечки, попадает в раструб 60 и, следовательно, проходит вниз к датчику 3. Аналогично трубопровод 106 для текучей среды, соединенный с отверстием 108 утечки, которое ведет из третьей камеры 40 утечки, соединен с отверстием 104, ведущим во внутреннюю часть раструба 60. Таким образом, утечка, прошедшая через нижнее уплотнение 36 корпуса в третью камеру 40 утечки, попадает в раструб 60 и, следовательно, проходит вниз к датчику 3. Трубопроводы 100, 106 могут быть соединены и, таким образом, могут вести к общему отверстию 104, открытому во внутреннюю часть раструба, как описано выше и показано на фиг.1, или трубопроводы могут по отдельности присоединяться к соответствующим отверстиям. Благодаря этим дополнительным трубопроводам датчик 3 обнаруживает утечки, начинающиеся либо в первой, либо во второй камере 6, 8 и проходящие соответственно во вторую и третью камеры 34, 40 утечки.The leakage range detected by the described system and the flow monitoring provided by the described system can be easily increased, which will be described below. A fluid conduit 100 connected to a leakage hole 102 that leads from the second leakage chamber 34 is connected to a hole 104 leading to the inside of the socket 60. Thus, the leakage passing through the upper seal 30 of the body into the second leakage chamber 34 into the bell 60 and therefore goes down to the sensor 3. Similarly, the fluid conduit 106 connected to the leak hole 108, which leads from the third leak chamber 40, is connected to the hole 104 leading to the inside of the bell 60. Thus, the leak , past coming through the lower seal 36 of the housing into the third leakage chamber 40, it enters the socket 60 and, therefore, goes down to the sensor 3. Pipelines 100, 106 can be connected and, thus, can lead to a common hole 104 open to the inside of the socket as described above and shown in FIG. 1, or the pipelines may individually be connected to the corresponding openings. Thanks to these additional pipelines, the sensor 3 detects leaks starting either in the first or second chamber 6, 8 and passing into the second and third leakage chambers 34, 40, respectively.

Следует учесть, что мониторинг состояния клапана, описанный выше, может обеспечить индикацию многих состояний клапана с использованием только одного датчика потока. Также надо отметить, что для удобства на фиг.1 отверстие 104 показано прямо над одним из дренажных отверстий 89. Тем не менее, на практике дренажное отверстие не располагается прямо под отверстием 104, так что поток жидкости, поступающий в раструб через отверстие 104, течет вниз по внутренней стенке раструба и далее через отверстие 66 датчика 3.It should be noted that monitoring the valve condition described above can provide an indication of many valve conditions using only one flow sensor. It should also be noted that, for convenience, in FIG. 1, the hole 104 is shown directly above one of the drainage holes 89. However, in practice, the drainage hole is not located directly below the hole 104, so that the liquid flow entering the socket through the hole 104 flows down the inner wall of the socket and then through the hole 66 of the sensor 3.

Хотя при любом состоянии клапана может возникнуть некоторая неопределенность относительно причины потока в датчике, по меньшей мере, в некоторых случаях можно подождать перехода клапана в другое состояние или другие состояния и связать наличие потока в датчике с некоторым состоянием или состояниями. В некоторых случаях для конкретных состояний клапана любая неопределенность может быть преодолена следующим образом: связывая обнаруженный поток в датчике с известным наличием текучей среды и ее давлением в конкретных камерах клапана.Although there may be some uncertainty about the cause of the flow in the sensor for any valve condition, in at least some cases, you can wait for the valve to transition to another state or other states and relate the presence of flow in the sensor to some state or conditions. In some cases, for specific valve conditions, any uncertainty can be overcome as follows: by associating the detected flow in the sensor with the known presence of fluid and its pressure in specific valve chambers.

Даже при некоторой неопределенности указанная система полезна, так как может использоваться для подтверждения надлежащих потоков чистящих текучих сред, когда клапан находится в состоянии «очистки», и для подтверждения отсутствия утечки через уплотнения, находящиеся в рабочем положении, когда клапан находится в «открытом» или «закрытом» состоянии. Таким образом, можно получать раннее предупреждение о негерметичности уплотнения или неисправности системы. Более того, в противовес известным способам визуального предупреждения для клапана (например, основанные на выходе потока из первого отверстия 58 утечки) предупреждение, обеспечиваемое клапанной системой, описанной выше и показанной на фиг.1, может быть передано удаленной системе мониторинга и может использоваться для управления процессом, использующим клапанную систему.Even with some uncertainty, this system is useful because it can be used to confirm the proper flow of cleaning fluids when the valve is in the “clean” state, and to confirm that there are no leaks through the seals in the operating position when the valve is in the “open” or "Closed" state. In this way, an early warning of seal leaks or system malfunctions can be obtained. Moreover, in contrast to the known visual warning methods for the valve (for example, based on the flow exit from the first leakage hole 58), the warning provided by the valve system described above and shown in FIG. 1 can be transmitted to the remote monitoring system and can be used to control a process using a valve system.

Ясно, что изобретение не ограничивается конкретной конструкцией клапана, описанной выше, которая рассматривается только как пример одного предпочтительного варианта выполнения изобретения. Не выходя за границы объема изобретения, совместное использование датчика потока и клапана с двойным уплотнением может применяться при других конструкциях клапана с двойным уплотнением. Например, изобретение может использоваться в клапане с двойным уплотнением, в котором оба штока клапана приводятся в действие снизу. Подобные клапаны обычно используются для управления входными и/или выходными потоками внизу цистерн или подобных резервуаров.It is clear that the invention is not limited to the specific valve design described above, which is considered only as an example of one preferred embodiment of the invention. Without departing from the scope of the invention, the combined use of a flow sensor and a double seal valve can be used with other double seal valve designs. For example, the invention can be used in a double-seal valve in which both valve stems are actuated from below. Such valves are commonly used to control the inlet and / or outlet flows at the bottom of tanks or similar tanks.

Одно применение предпочтительного варианта выполнения изобретения связано с гигиеническими защищенными от смешивания (то есть с двойным уплотнением) клапанами, используемыми при обработке продуктов питания, например при обработке молочных продуктов, когда раннее предупреждение о негерметичности уплотнения и подтверждение надлежащего очищения очень важно для исключения риска смешивания продуктов питания и чистящих текучих сред или исключения риска того, что бактерии или другие патогенные микроорганизмы останутся в клапане.One application of a preferred embodiment of the invention is associated with hygienic mixing-protected (i.e. double-sealed) valves used in food processing, for example in dairy processing, when early warning of seal leaks and confirmation of proper cleaning is very important to eliminate the risk of mixing products food and cleaning fluids or eliminating the risk of bacteria or other pathogens remaining in the valve.

Хотя описанный здесь предпочтительный вариант выполнения изобретения использует датчик, основанный на электропроводимости, могут использоваться другие датчики, обеспечивающие индикацию наличия или отсутствия потока. Такие датчики могут быть предпочтительными в случаях, когда поток текучей среды имеет недостаточную электропроводность и описанный выше датчик не способен легко определить наличие потока. Например, альтернативный датчик может быть основан на использовании электроемкости, когда проходящий поток служит в качестве диэлектрика между обкладками конденсатора в датчике.Although the preferred embodiment of the invention described herein uses a conductivity-based sensor, other sensors may be used to provide an indication of the presence or absence of flow. Such sensors may be preferred in cases where the fluid flow has insufficient electrical conductivity and the sensor described above is not able to easily detect the presence of flow. For example, an alternative sensor may be based on the use of electric capacitance when the transmitted stream serves as the dielectric between the capacitor plates in the sensor.

Термин «содержащий», используемый в этом описании и формуле изобретения, означает «по меньшей мере, частично состоящий из», то есть при истолковании предложений этого описания и пунктов формулы изобретения, использующих этот термин, все элементы, к которым относится этот термин в предложении, должны присутствовать, но также могут присутствовать другие элементы.The term “comprising”, as used in this description and the claims, means “at least partially consisting of”, that is, when interpreting the sentences of this description and the claims using this term, all the elements to which this term refers in the sentence must be present, but other elements may also be present.

Claims (16)

1. Клапанное устройство, содержащее клапан с корпусом клапана, а также с первой и второй камерами клапана, соединенными с соответствующими патрубками клапана, причем камеры соединены переходным каналом, при этом указанный клапан выполнен с возможностью переключения в следующие состояния:
i) первое «открытое» состояние, в котором переходной канал открыт и первая и вторая камеры клапана сообщаются посредством переходного канала,
ii) второе «закрытое» состояние, в котором переходной канал закрыт первым и вторым уплотнениями, которые расположены в соответствующих местах канала и предназначены для уплотнения пространства между первой и второй камерами клапана, а также первой камеры утечки в области, являющейся частью переходного канала между двумя уплотнениями, или
iii) третье состояние «очистки», в котором одно из двух уплотнений находится в нерабочем положении для соединения соответственно или первой, или второй камеры клапана с первой камерой утечки, при этом оставшееся уплотнение находится в рабочем положении,
а также привод клапана, предназначенный для выборочного перевода клапана в любое из трех состояний в ответ на соответствующие сигналы управления, и датчик потока, соединенный с первой камерой утечки и предназначенный для генерирования выходного сигнала датчика потока, который показывает наличие утечки из первой камеры утечки, и блок управления клапана с, по меньшей мере, одним портом ввода сигнала, на который передается выходной сигнал датчика потока, причем блок управления клапаном предназначен для генерирования, по меньшей мере, одного сигнала управления для установки клапана в соответствующее состояние из трех возможных, а также реагирования на выходной сигнал датчика потока и проведения сравнения уровня утечки, определенной выходным сигналом датчика потока, и заранее заданного уровня потока из первой камеры утечки, который связан с выбранным состоянием клапана, и генерирования выходного сигнала блока управления, который вырабатывается на основе указанного выше сравнения и является индикатором наличия или отсутствия надлежащего функционирования клапана или нежелательной неисправности клапана.
1. The valve device comprising a valve with a valve body, as well as with the first and second valve chambers connected to the corresponding valve nozzles, and the chambers are connected by a transition channel, while the valve is configured to switch to the following states:
i) a first “open” state in which the transition channel is open and the first and second valve chambers communicate via the transition channel,
ii) a second “closed” state, in which the transition channel is closed by the first and second seals, which are located in the corresponding places of the channel and are designed to seal the space between the first and second chambers of the valve, as well as the first leakage chamber in the area that is part of the transition channel between the two seals, or
iii) a third “cleaning” state, in which one of the two seals is inoperative to connect either the first or second valve chamber to the first leak chamber, while the remaining seal is in the operating position,
and a valve actuator for selectively translating the valve into any of three states in response to respective control signals, and a flow sensor coupled to the first leakage chamber and for generating an output of the flow sensor that indicates the presence of leakage from the first leakage chamber, and a valve control unit with at least one signal input port to which the output signal of the flow sensor is transmitted, wherein the valve control unit is designed to generate at least one about a control signal for setting the valve into an appropriate state out of three possible, as well as responding to the output signal of the flow sensor and comparing the leakage level determined by the output signal of the flow sensor and a predetermined flow level from the first leakage chamber, which is associated with the selected valve state, and generating an output signal of the control unit, which is generated based on the above comparison and is an indicator of the presence or absence of proper functioning of the valve or Valve malfunction.
2. Клапанное устройство по п.1, в котором посредством выходного сигнала блока управления определяется неисправность клапана, при этом клапан находится во втором «закрытом» состоянии и неисправность заключается в наличии утечки, выходящей или из первой, или из второй камеры клапана и проходящей соответственно через первое или второе уплотнение в первую камеру утечки.2. The valve device according to claim 1, in which the valve malfunction is determined by the output of the control unit, the valve being in the second “closed” state and the malfunction is a leak coming out of either the first or second valve chamber and passing accordingly through the first or second seal to the first leak chamber. 3. Клапанное устройство по п.1, в котором посредством выходного сигнала блока управления определяется надлежащее функционирование клапана, когда клапан находится в третьем состоянии «очистки» и надлежащее функционирование клапана заключается в наличии потока через уплотнение, находящееся в нерабочем положении, из соответствующей камеры клапана в первую камеру утечки.3. The valve device according to claim 1, in which the proper operation of the valve is determined by the output of the control unit when the valve is in the third “cleaning” state and the proper functioning of the valve is the flow through the seal in the idle position from the corresponding valve chamber into the first leak chamber. 4. Клапанное устройство по п.1, в котором клапан содержит третье уплотнение, расположенное между первым и вторым уплотнениями, при этом третье уплотнение предназначено для герметизации первой камеры утечки относительно соединенных с ней камер клапана и переходного канала, когда клапан находится в первом «открытом» состоянии.4. The valve device according to claim 1, in which the valve comprises a third seal located between the first and second seals, the third seal being designed to seal the first leakage chamber relative to the connected valve chambers and the transition channel when the valve is in the first "open "Condition. 5. Клапанное устройство по п.4, в котором посредством выходного сигнала блока управления определяется неисправность клапана, при этом клапан находится в первом «открытом» состоянии и неисправность заключается в наличии утечки через третье уплотнение в первую камеру утечки из сообщающихся первой и второй камер клапана и переходного канала.5. The valve device according to claim 4, in which the valve malfunction is determined by the output of the control unit, the valve being in the first “open” state and the malfunction is a leak through the third seal into the first leak chamber from the communicating first and second valve chambers and transition channel. 6. Клапанное устройство по п.1, в котором первое и второе уплотнения выполнены с возможностью крепления соответственно на первый и второй клапанные элементы, первый и второй клапанные элементы выполнены с возможностью независимого перемещения относительно корпуса клапана для перевода клапана в выбранное состояние, причем клапанное устройство дополнительно содержит вторую камеру утечки, расположенную между первым элементом клапана и корпусом, а также четвертое уплотнение, предназначенное для герметизации первого элемента клапана относительно корпуса клапана, при этом четвертое уплотнение расположено между первой камерой клапана и второй камерой утечки, и третью камеру утечки, расположенную между вторым элементом клапана и корпусом клапана, а также пятое уплотнение, предназначенное для герметизации второго элемента клапана относительно корпуса клапана, при этом пятое уплотнение расположено между второй камерой клапана и третьей камерой утечки; причем вторая и третья камеры утечки присоединены к датчику потока, при этом утечка, проходящая через четвертое уплотнение и поступающая во вторую камеру утечки или проходящая через пятое уплотнение и поступающая в третью камеру утечки направляется к датчику потока, а утечка через четвертое или пятое уплотнения определяется посредством выходного сигнала датчика потока.6. The valve device according to claim 1, in which the first and second seals are made to be mounted respectively on the first and second valve elements, the first and second valve elements are arranged to independently move relative to the valve body to bring the valve into a selected state, the valve device further comprises a second leakage chamber located between the first valve member and the housing, and a fourth seal for sealing the first valve member relative to with respect to the valve body, wherein a fourth seal is located between the first valve chamber and the second leakage chamber, and a third leakage chamber located between the second valve element and the valve body, and a fifth seal for sealing the second valve element relative to the valve body, the fifth a seal is located between the second valve chamber and the third leakage chamber; wherein the second and third leakage chambers are connected to the flow sensor, wherein the leakage passing through the fourth seal and entering the second leakage chamber or passing through the fifth seal and entering the third leakage chamber is directed to the flow sensor, and the leakage through the fourth or fifth seal is determined by output signal of the flow sensor. 7. Клапанное устройство по п.6, в котором посредством выходного сигнала блока управления определяется неисправность клапана, при этом клапан находится в первом «открытом» состоянии или втором «закрытом» состоянии и неисправность заключается в наличии утечки из первой камеры клапана, проходящей через четвертое уплотнение во вторую камеру утечки, или утечки из второй камеры клапана, проходящей через пятое уплотнение в третью камеру утечки.7. The valve device according to claim 6, in which the valve malfunction is determined by the output of the control unit, the valve being in the first "open" state or the second "closed" state and the malfunction is a leak from the first valve chamber passing through the fourth the seal in the second leakage chamber, or leakage from the second valve chamber passing through the fifth seal into the third leakage chamber. 8. Клапанное устройство по п.1, в котором в датчике потока выполнено цилиндрическое отверстие и установлена пара кольцеобразных электродов на расстоянии друг от друга вдоль оси и коаксиально по отношению к электроизолирующей стенке цилиндрического отверстия, а датчик потока соединен с первой камерой утечки, причем при утечке из первой камеры утечки, проходящей через цилиндрическое отверстие, поперек электродов, между ними образуется электропроводная перемычка.8. The valve device according to claim 1, in which a cylindrical hole is made in the flow sensor and a pair of ring-shaped electrodes is installed at a distance from each other along the axis and coaxially with respect to the insulating wall of the cylindrical hole, and the flow sensor is connected to the first leakage chamber, wherein leakage from the first leakage chamber passing through a cylindrical hole across the electrodes, an electrically conductive jumper is formed between them. 9. Способ мониторинга состояния управляемого клапана, содержащего корпус клапана с первой и второй камерами клапана, соединенными с соответствующими патрубками клапана, при этом камеры соединены переходным каналом, и указанный клапан выполнен с возможностью переключения в следующие состояния:
i) первое «открытое» состояние, в котором переходной канал открыт и первая и вторая камеры клапана сообщаются посредством переходного канала,
ii) второе «закрытое» состояние, в котором переходной канал закрыт первым и вторым уплотнениями, которые расположены в соответствующих местах канала и предназначены для уплотнения пространства между первой и второй камерами клапана, а также первой камеры утечки в области, являющейся частью переходного канала между двумя уплотнениями, или
iii) третье состояние «очистки», в котором одно из двух уплотнений находится в нерабочем положении для соединения соответственно или первой, или второй камеры клапана с первой камерой утечки, при этом оставшееся уплотнение находится в рабочем положении, при этом в указанном способе выполняют следующие этапы:
(а) соединяют датчик потока с первой камерой утечки, при этом датчик потока генерирует выходной сигнал датчика потока для обнаружения утечки из первой камеры утечки;
(б) получают сигнал управления клапаном и выборочно переводят клапан в одно из трех возможных состояний в ответ на полученный сигнал управления;
(в) сравнивают утечку, определяемую выходным сигналом датчика потока, с заранее заданным уровнем потока из первой камеры утечки, который связан с выбранным состоянием клапана, и
(г) генерируют выходной сигнал на основе сравнения, который является индикатором наличия или отсутствия надлежащего функционирования клапана или нежелательной неисправности клапана.
9. A method for monitoring the state of a controllable valve, comprising a valve body with first and second valve chambers connected to respective valve nozzles, wherein the chambers are connected by a transition channel, and said valve is configured to switch to the following states:
i) a first “open” state in which the transition channel is open and the first and second valve chambers communicate via the transition channel,
ii) a second “closed” state, in which the transition channel is closed by the first and second seals, which are located in the corresponding places of the channel and are designed to seal the space between the first and second chambers of the valve, as well as the first leakage chamber in the area that is part of the transition channel between the two seals, or
iii) a third “cleaning” state, in which one of the two seals is inoperative for connecting either the first or second valve chamber to the first leakage chamber, while the remaining seal is in the operating position, with the following steps being performed in said method :
(a) connecting the flow sensor to the first leakage chamber, wherein the flow sensor generates an output signal of the flow sensor to detect leakage from the first leakage chamber;
(b) receiving a valve control signal and selectively transferring the valve to one of three possible states in response to the received control signal;
(c) comparing the leakage detected by the output of the flow sensor with a predetermined flow level from the first leakage chamber, which is associated with the selected valve state, and
(d) generate an output signal based on a comparison, which is an indicator of the presence or absence of proper functioning of the valve or unwanted malfunction of the valve.
10. Способ мониторинга по п.9, в котором посредством выходного сигнала, генерируемого на этапе (г) на основе сравнения, определяют неисправность клапана, при этом клапан находится во втором «закрытом» состоянии и неисправность заключается в наличии утечки, выходящей или из первой, или из второй камеры клапана и проходящей соответственно через первое или второе уплотнение в первую камеру утечки.10. The monitoring method according to claim 9, in which, using the output signal generated in step (d) based on the comparison, the valve malfunction is determined, the valve being in the second “closed” state and the malfunction is the presence of a leak coming from or from the first or from a second valve chamber and passing respectively through the first or second seal into the first leak chamber. 11. Способ мониторинга по п.9, в котором посредством выходного сигнала, генерируемого на этапе (г) на основе сравнения, определяют надлежащее функционирование клапана, при этом клапан находится в третьем состоянии «очистки» и надлежащее функционирование клапана заключается в наличии потока через уплотнение, которое находится в нерабочем положении, из соответствующей камеры клапана в первую камеру утечки.11. The monitoring method according to claim 9, in which by means of the output signal generated in step (d) based on the comparison, the proper functioning of the valve is determined, the valve being in the third “cleaning” state and the proper functioning of the valve is the flow through the seal which is in the idle position, from the corresponding valve chamber to the first leakage chamber. 12. Способ мониторинга по п.9, в котором клапан оснащают третьим уплотнением, расположенным между первым и вторым уплотнениями, причем третье уплотнение предназначено для герметизации первой камеры утечки относительно соединенных с ней камер клапана и переходного канала, при этом клапан находится в первом «открытом» состоянии.12. The monitoring method according to claim 9, in which the valve is equipped with a third seal located between the first and second seals, the third seal being designed to seal the first leakage chamber relative to the connected valve chambers and the transition channel, the valve being in the first “open” "Condition. 13. Способ мониторинга по п.12, в котором посредством выходного сигнала, основанного на сравнении и генерируемого блоком управления клапана, определяют неисправность клапана, при этом клапан находится в первом «открытом» состоянии и неисправность заключается в наличии утечки через третье уплотнение в первую камеру утечки из сообщающихся первой и второй камер клапана и переходного канала.13. The monitoring method according to item 12, in which through the output signal based on the comparison and generated by the valve control unit, the valve malfunction is determined, the valve is in the first "open" state and the malfunction is a leak through the third seal into the first chamber leaks from the communicating first and second chambers of the valve and the transition channel. 14. Способ мониторинга по п.9, в котором первое и второе уплотнения крепят соответственно на первый и второй элементы клапана, при этом первый и второй элементы клапана выполнены с возможностью независимого перемещения относительно корпуса клапана для перевода клапана в выбранное состояние, и в указанном клапане выполняют вторую камеру утечки, расположенную между первым элементом клапана и корпусом, четвертое уплотнение, предназначенное для герметизации первого элемента клапана относительно корпуса клапана, установленное между первой камерой клапана и второй камерой утечки, третью камеру утечки, расположенную между вторым клапанным элементом и корпусом клапана; и пятое уплотнение, предназначенное для герметизации второго элемента клапана относительно корпуса клапана, которое расположено между второй камерой клапана и третьей камерой утечки, при этом вторую и третью камеры утечки присоединяют к датчику потока, и утечку, проходящую через четвертое уплотнение и поступающую во вторую камеру утечки или проходящую через пятое уплотнение и поступающую в третью камеру утечки, направляют к датчику потока, при этом посредством выходного сигнала датчика потока обнаруживают утечку через четвертое или пятое уплотнения.14. The monitoring method according to claim 9, in which the first and second seals are mounted respectively on the first and second valve elements, wherein the first and second valve elements are independently movable relative to the valve body to bring the valve into a selected state, and in said valve perform a second leakage chamber located between the first valve member and the body, a fourth seal designed to seal the first valve member relative to the valve body, mounted between the first Amer valve leaks and the second chamber, the third diversion chamber located between said second valve element and the valve body; and a fifth seal for sealing the second valve member relative to the valve body, which is located between the second valve chamber and the third leakage chamber, the second and third leakage chambers being connected to the flow sensor, and the leakage passing through the fourth seal and entering the second leakage chamber or passing through the fifth seal and entering the third leakage chamber, is directed to the flow sensor, while leakage through the fourth or Toe seal. 15. Способ мониторинга по п.14, в котором посредством выходного сигнала, генерируемого на основе сравнения, определяют неисправность клапана, когда клапан находится в первом «открытом» состоянии или втором «закрытом» состоянии и неисправность заключается в наличии утечки из первой камеры клапана, проходящей через четвертое уплотнение во вторую камеру утечки, или утечки из второй камеры клапана, проходящей через пятое уплотнение в третью камеру утечки.15. The monitoring method according to 14, in which through the output signal generated on the basis of comparison, determine the malfunction of the valve when the valve is in the first "open" state or the second "closed" state and the malfunction is a leak from the first valve chamber, passing through the fourth seal into the second leakage chamber, or leakage from the second valve chamber, passing through the fifth seal into the third leakage chamber. 16. Способ мониторинга по п.9, в котором в датчике потока выполняют цилиндрическое отверстие и устанавливают пару кольцеобразных электродов на расстоянии друг от друга вдоль оси и коаксиально по отношению к электроизолирующей стенке цилиндрического отверстия, при этом датчик потока соединяют с первой камерой утечки, причем при утечке из первой камеры утечки, проходящей через цилиндрическое отверстие, поперек электродов, между ними образуется электропроводная перемычка. 16. The monitoring method according to claim 9, in which a cylindrical hole is made in the flow sensor and a pair of ring-shaped electrodes is mounted at a distance from each other along the axis and coaxially with respect to the insulating wall of the cylindrical hole, the flow sensor being connected to the first leakage chamber, in case of leakage from the first leakage chamber passing through a cylindrical hole across the electrodes, an electrically conductive jumper is formed between them.
RU2007104167/06A 2004-07-05 2005-07-05 Monitoring of valve condition RU2386069C2 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NZ533910 2004-07-05
NZ533910A NZ533910A (en) 2004-07-05 2004-07-05 Valve status monitoring
US58634804P 2004-07-08 2004-07-08
NZ60/586,348 2004-07-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007104167A RU2007104167A (en) 2008-08-10
RU2386069C2 true RU2386069C2 (en) 2010-04-10

Family

ID=39181837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007104167/06A RU2386069C2 (en) 2004-07-05 2005-07-05 Monitoring of valve condition

Country Status (4)

Country Link
BR (1) BRPI0513016A8 (en)
MX (1) MX2007000187A (en)
RU (1) RU2386069C2 (en)
ZA (1) ZA200700937B (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2675168C2 (en) * 2013-08-09 2018-12-17 Фишер Контролз Интернешнел Ллс Ensuring diagnostic and/or prognostic opportunities in process control system
RU2678232C1 (en) * 2016-10-12 2019-01-24 Данфосс А/С Method of troubleshooting of valve mechanism

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2675168C2 (en) * 2013-08-09 2018-12-17 Фишер Контролз Интернешнел Ллс Ensuring diagnostic and/or prognostic opportunities in process control system
RU2678232C1 (en) * 2016-10-12 2019-01-24 Данфосс А/С Method of troubleshooting of valve mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
MX2007000187A (en) 2007-04-17
ZA200700937B (en) 2008-07-30
BRPI0513016A8 (en) 2017-05-16
BRPI0513016A (en) 2008-04-22
RU2007104167A (en) 2008-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10260648B2 (en) Actuating dump valve
US4373545A (en) Double block and vent valve
KR100610770B1 (en) Diaphragm valve
US4458543A (en) Cleanable sampling valve
US9091570B2 (en) Retractable assembly
US8578798B2 (en) Probe system for measuring a measured variable of fluid contained in a process container, especially for sterile applications
CN102472408A (en) Device and method for determining a failure mode of a pneumatic control valve assembly
JP2004190860A (en) Valve
JPH05248555A (en) Valve block
US8418551B2 (en) Retractable assembly for a sensor
JP4809342B2 (en) Valve condition monitoring method
US7784353B1 (en) Sanitary diaphragm pressure gauge adapter
US10174849B2 (en) Multiple stage pinch valve and filling apparatus using a multiple stage pinch valve
KR100471674B1 (en) Two-Way Valve
RU2386069C2 (en) Monitoring of valve condition
US20230213115A1 (en) Detecting noise on flow controls
CN111226062A (en) Diaphragm seal with integral flush ring
JP6478753B2 (en) Liquid discharge device
JP6470772B2 (en) Double seal valve
JP2009052712A (en) Double-valve plug device
WO2005019713A1 (en) Valve assembly
JP2005001680A (en) Filling valve
JPS6141007Y2 (en)
JP5139898B2 (en) Double seat valve
JP3177418U (en) Sampling device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180706