專利名稱：過熱檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)一般涉及過熱檢測(cè)領(lǐng)域和預(yù)防系統(tǒng)，更具體地涉及用于通過使 用壓力測(cè)量防止過熱情況的技術(shù)。
祖旦 冃尿
在工業(yè)生產(chǎn)過程中，通常使用諸如水之類的液體作為用于傳熱和熱調(diào) 節(jié)的首要機(jī)制。在這樣的過程中，通常通過管道網(wǎng)絡(luò)將液體往返輸送到處 理中心。例如，在冶金工程的領(lǐng)域中，使用水來適當(dāng)?shù)貙⑷廴诮饘俨牧侠?卻成期望形狀。
當(dāng)輸送諸如水之類的液體的管道或液體冷卻系統(tǒng)組件的溫度升高時(shí)， 該液體的溫度也會(huì)升高。在銅管輸送水的情況下，因?yàn)殂~的熔點(diǎn)顯著高于 水的沸點(diǎn)，所以當(dāng)管道或液體冷卻系統(tǒng)組件受到太多熱時(shí)，水將變?yōu)檎魵猓?從而施加可檢測(cè)的壓力。如果管道的溫度變得太高，則管道或流體冷卻系 統(tǒng)組件會(huì)熔化或破裂，并導(dǎo)致冷卻液在非期望位置泄漏，或阻止液體到達(dá) 所需位置。 一般情況下，這必須臨時(shí)中斷處理過程，直到可修復(fù)受損的管 道或多個(gè)管道或流體冷卻系統(tǒng)組件。這樣的停工代價(jià)高且低效，并會(huì)引起 產(chǎn)品降級(jí)。
為解決此問題己作了若干嘗試。例如，授予Covington等人的美國(guó)專 利No. 4,091,658公開了 一種用于為了檢漏而測(cè)量沿流體管道的壓力的系 統(tǒng)。它包括用于測(cè)量壓降的壓力傳感器和用來確定是否存在超過預(yù)設(shè)限制 的總壓降和壓力改變的邏輯。Covington等人公開了在極低或極高壓力情況
6的實(shí)例中關(guān)閉管道。
授予Fanelli的歐洲專利No. 0559993同樣公開了一種系統(tǒng)，其中壓力 傳感器放置在沿受壓管道的多個(gè)點(diǎn)處。Fanelli將壓力流的模型值與由傳感 器提供的真實(shí)值比較，并在該比較指示由管道破裂引起液體突然損耗時(shí)產(chǎn) 生警報(bào)信號(hào)。
授予Ledeen等人的美國(guó)專利No. 5,708,193提出通過產(chǎn)生測(cè)試壓力波并 利用壓力傳感器檢測(cè)該測(cè)試波的反射波來測(cè)量壓力。對(duì)來自壓力傳感器的 信號(hào)使用數(shù)字濾波技術(shù)以允許檢測(cè)泄漏位置。
類似地，授予Brown的美國(guó)專利No. 5,267,587公開了針對(duì)公用事業(yè)(即 水和燃?xì)?的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。Brown提出使用壓力傳感器來檢測(cè)公用事業(yè) 的壓力改變，且當(dāng)壓力信號(hào)指示非期望泄漏時(shí)，使用電磁閥使流體(或氣 體)流停止。
不幸的是，現(xiàn)有技術(shù)所公開的解決方案只能解決其中輸送流體的管道 系統(tǒng)、或流體冷卻系統(tǒng)組件已失效的情況。因此，存在對(duì)一種技術(shù)的需求， 該技術(shù)用于防止輸送流體的管道系統(tǒng)或系統(tǒng)組件因?yàn)檫^熱情況而失效，以 避免需要關(guān)閉系統(tǒng)和產(chǎn)生高維修花費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
所公開主題的一個(gè)目的是提供一種用于防止流體輸送系統(tǒng)因?yàn)檫^熱情 況而失效的技術(shù)。
所公開主題的另一目的是提供這樣的一種技術(shù)，該技術(shù)同時(shí)允許系統(tǒng) 繼續(xù)工作。
為滿足所公開主題的這些以及其它目的——參考下文所陳述的進(jìn)一步 公開內(nèi)容這些目的將變得顯而易見，所公開的主題提供用于防止包括一個(gè) 或多個(gè)管道的系統(tǒng)失效的方法和系統(tǒng)。
所公開主題的一個(gè)實(shí)施例是用于過熱檢測(cè)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)能檢測(cè)輸送 流體的一個(gè)或多個(gè)管道——其中流體對(duì)這一個(gè)或多個(gè)管道施加溫度和/或流 量相關(guān)的壓力——中的過熱。該系統(tǒng)包括位于系統(tǒng)中至少一個(gè)點(diǎn)處的至 少一個(gè)壓力傳感器，用于獲得該至少一個(gè)點(diǎn)處流體的壓力水平；電子門控板，用于控制至少一個(gè)發(fā)熱裝置。例如，發(fā)熱裝置可以是電子束槍或電弧
熔爐(arcmeltfurnace)。該系統(tǒng)還包括耦合到隨機(jī)讀取存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)，其 中隨機(jī)讀取存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)有軟件，該軟件在執(zhí)行時(shí)使計(jì)算機(jī)載入對(duì)應(yīng)于系 統(tǒng)中至少一個(gè)點(diǎn)的至少一個(gè)預(yù)定限制值，將至少一個(gè)預(yù)定限制值與由至少 一個(gè)壓力傳感器獲得的系統(tǒng)中至少一個(gè)點(diǎn)處流體的壓力水平作比較，而且
如果壓力水平在預(yù)定限制值之外則產(chǎn)生關(guān)閉信號(hào)，該關(guān)閉信號(hào)被傳送至調(diào) 節(jié)至少一個(gè)電子束槍的功率輸出的電子門控板。
至少一個(gè)壓力傳感器可以是固態(tài)壓力傳感器。或者，該至少一個(gè)壓力 傳感器可以是高速壓力傳感器。
系統(tǒng)還可包括至少一個(gè)電子束室，以使至少一個(gè)電子束槍向至少一個(gè)
電子束室發(fā)射。系統(tǒng)還可包括以下部分至少一個(gè)電子束室內(nèi)的至少一個(gè) 擱板，其中至少一個(gè)擱板被配置成將原產(chǎn)品饋送至室中進(jìn)行提純；至少一 個(gè)熔爐(hearth),其中電子束槍發(fā)射到原產(chǎn)品上，原產(chǎn)品從至少一個(gè)擱板掉 落以將產(chǎn)品熔入至少一個(gè)熔爐中進(jìn)行提純；以及至少一個(gè)模具，以使產(chǎn)品 進(jìn)入至少一個(gè)模具中。
系統(tǒng)還可包括至少一個(gè)冷卻套，其包圍以下其中之一至少一個(gè)電子 束槍，至少一個(gè)擱板，至少一個(gè)熔爐以及至少一個(gè)模具。系統(tǒng)還可包括至 少一個(gè)泵，其中該至少一個(gè)泵被配置成將流體抽送至至少一個(gè)管道中，以
使至少一個(gè)冷卻套通過傳導(dǎo)來冷卻至少一個(gè)電子束槍。
系統(tǒng)還可包括熱交換系統(tǒng)，其包括至少一個(gè)管道，該至少一個(gè)管道輸 送熱交換流體且緊靠系統(tǒng)的至少一個(gè)管道以允許通過傳導(dǎo)進(jìn)行傳熱。熱交 換系統(tǒng)自身可包括冷卻塔系統(tǒng)和毗鄰熱檢測(cè)系統(tǒng)的雙壁熱交換器。軟件在 執(zhí)行時(shí)還能使計(jì)算機(jī)計(jì)算從至少一個(gè)壓力傳感器獲得的至少一個(gè)壓力水平 的變化率。
系統(tǒng)的電子門控板還可通過降低至少一個(gè)電子束槍的功率輸出來調(diào)節(jié)
至少一個(gè)電子束槍的功率輸出?；蛘?，系統(tǒng)的電子門控板還可通過關(guān)閉至 少一個(gè)電子束槍來調(diào)節(jié)至少一個(gè)電子束槍的功率輸出。系統(tǒng)還可包括記錄
與壓力偏離事件相關(guān)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。
軟件在執(zhí)行時(shí)還可使計(jì)算機(jī)向負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)的一位或多位人員發(fā)送電子郵件信息。
根據(jù)另一實(shí)施例，公開了一種用于包括一個(gè)或多個(gè)輸送流體的管道的 系統(tǒng)的過熱檢測(cè)的方法，該流體對(duì)一個(gè)或多個(gè)管道施加溫度和/或流量相關(guān) 的壓力。該方法包括通過至少一個(gè)壓力傳感器獲得系統(tǒng)中至少一個(gè)點(diǎn)處 流體的至少一個(gè)壓力水平；將由至少一個(gè)壓力傳感器獲得的至少一個(gè)壓力 水平與相應(yīng)的預(yù)定限制值進(jìn)行比較；如果壓力水平在預(yù)定限制值之外則產(chǎn) 生關(guān)閉信號(hào)，該關(guān)閉信號(hào)傳送至電子門控板，該電子門控板調(diào)節(jié)至少一個(gè) 發(fā)熱裝置的功率輸出；以及允許系統(tǒng)繼續(xù)工作。
至少一個(gè)壓力傳感器可以是固態(tài)壓力傳感器?；蛘?，至少一個(gè)壓力傳 感器可以是高速壓力傳感器。例如，至少一個(gè)發(fā)熱裝置可以是電子束槍。
該方法還可包括使電子束槍向至少一個(gè)電子束室發(fā)射。該方法還可包 括以下步驟配置至少一個(gè)擱板以將原產(chǎn)品饋送至該室中進(jìn)行提純；使電 子束槍發(fā)射到從至少一個(gè)擱板掉落的原產(chǎn)品上以將產(chǎn)品熔入至少一個(gè)熔爐 中進(jìn)行提純；以及當(dāng)產(chǎn)品進(jìn)入至少一個(gè)模具時(shí)完成提純過程。
該方法還可包括提供包圍以下其中之一的至少一個(gè)冷卻套至少一個(gè) 電子束槍，至少一個(gè)擱板，至少一個(gè)熔爐以及至少一個(gè)模具。該方法還可 包括提供至少一個(gè)泵，其中該至少一個(gè)泵被配置成將流體抽運(yùn)至至少一個(gè) 管道中，以使至少一個(gè)冷卻套通過傳導(dǎo)來冷卻至少一個(gè)電子束槍。
該方法還可包括提供包括至少一個(gè)管道的熱交換系統(tǒng)，其中至少一個(gè) 管道輸送熱交換流體且緊靠系統(tǒng)的至少一個(gè)管道以允許通過傳導(dǎo)進(jìn)行傳 熱。在該方法中，熱交換系統(tǒng)可包括冷卻塔系統(tǒng)；以及毗鄰系統(tǒng)的的雙 壁熱交換器。該方法還可包括計(jì)算從至少一個(gè)壓力傳感器獲得的至少一個(gè) 壓力水平的變化率。
調(diào)節(jié)至少一個(gè)電子束槍的功率輸出可包括降低至少一個(gè)電子束槍的功 率輸出?；蛘撸{(diào)節(jié)至少一個(gè)電子束槍的功率輸出可包括關(guān)閉至少一個(gè)電 子束槍。該方法還可包括在數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄與壓力偏離事件相關(guān)的數(shù)據(jù)。
該方法還可包括向負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)的一位或多位人員發(fā)送電子郵件信息。
本發(fā)明的某些實(shí)施例可提供許多技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。例如， 一個(gè)實(shí)施例的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)可包括防止系統(tǒng)失效，同時(shí)允許系統(tǒng)在其后立刻繼續(xù)工作。此實(shí)施例 禾口/或替換實(shí)施例的另一技術(shù)優(yōu)點(diǎn)可包括降低由于例如子系統(tǒng)的受損而將冷 卻液無意中引入熔化室的風(fēng)險(xiǎn)，從而防止污染正在熔化室中提純的產(chǎn)品。 此實(shí)施例和/或替換實(shí)施例的又一技術(shù)優(yōu)點(diǎn)可包括因?yàn)閷?duì)管道熱條件或冷卻 套的更嚴(yán)格調(diào)整而提高的冷卻效率。
包含在此公開中且構(gòu)成此公開一部分的


了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施 例，且用于說明本發(fā)明的原理。

為了更透徹地理解本發(fā)明的示例實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)參考結(jié)合附圖進(jìn) 行的以下描述，其中
圖1是過熱檢測(cè)系統(tǒng)的示例實(shí)施例的示意圖；以及
圖2是由編程在計(jì)算機(jī)上的軟件應(yīng)用程序執(zhí)行的過熱檢測(cè)方法的示例 性實(shí)施例的步驟的流程圖。
在這些附圖中，除非特別說明，相同的附圖標(biāo)記和字符用來表示所說 明實(shí)施例的相同部件、元件、組件或部分。而且，現(xiàn)在將參考附圖具體描 述本發(fā)明，同時(shí)結(jié)合說明性實(shí)施例來完成。
詳細(xì)描述
i 圖1是根據(jù)所公開的主題的過熱檢測(cè)系統(tǒng)100的示例實(shí)施例的示意圖。
該系統(tǒng)包括用于輸送諸如水之類的流體102的一個(gè)或多個(gè)管道101的一個(gè) 或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)示例中，有八個(gè)這樣的管道網(wǎng)絡(luò)101，而在一個(gè)優(yōu)選實(shí) 施例中無論何處可能都有五到十個(gè)管道網(wǎng)絡(luò)101。管道可由銅或適合輸送流 體的任意其它材料形成。雖然針對(duì)水描述了優(yōu)選實(shí)施例，但本發(fā)明不限于
;水輸送系統(tǒng)且可應(yīng)用于其它流體。
附連到管道網(wǎng)絡(luò)101的是能夠檢測(cè)沿管道網(wǎng)絡(luò)ioi的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)處
流體102的一個(gè)或多個(gè)壓力水平的一個(gè)或多個(gè)高速壓力傳感器103。優(yōu)選 地，網(wǎng)絡(luò)101中的各個(gè)管道附連到相應(yīng)的壓力傳感器103，這些壓力傳感器 可以是壓力范圍為0-100 psi和溫度限值為160°F的固態(tài)壓力傳感器。壓力傳感器103連接到用過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1編程的計(jì)算機(jī)105。計(jì)
算機(jī)105可以是適合運(yùn)行計(jì)算密集型軟件應(yīng)用程序的任意計(jì)算機(jī)，而且可
以是例如個(gè)人計(jì)算機(jī)。便利地，過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1是軟件實(shí)現(xiàn)的且存儲(chǔ)
在計(jì)算機(jī)105的隨機(jī)讀取存儲(chǔ)器中。軟件可以是例如通過從源碼編譯獲得 的可執(zhí)行目標(biāo)碼形式。不排除源碼注釋。例如，源碼可以是像Fortran,Pascal、 或"C"中一樣的順序控制指令的形式。優(yōu)選使用Visual Basic作為源碼。下 文中將結(jié)合圖2更完整地描述執(zhí)行過熱檢測(cè)方法的過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1。
計(jì)算機(jī)105還連接到能禁用一個(gè)或多個(gè)電子束槍控制系統(tǒng)125的電子 門控板107。電子束槍控制系統(tǒng)125調(diào)整電子束槍123的工作，電子束槍 123能夠改變管道網(wǎng)絡(luò)101中流體102的溫度。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，電 子束槍123和電子束槍控制系統(tǒng)125由Von Ardenne制造且適于0-750,000 瓦特的功率水平。電子束槍123位于電子束室111的頂部，且利用可手動(dòng) 變更的可編程掃描模式發(fā)射到室111中的預(yù)設(shè)目標(biāo)位置處。電子束室111 可包括兩個(gè)電子束室， 一個(gè)標(biāo)注為"北"室而另一個(gè)標(biāo)注為"南"室。
一個(gè)或多個(gè)擱板127可位于電子束室中且可用來將原產(chǎn)品饋送至室 111中進(jìn)行提純。在此實(shí)施例中，電子束槍123對(duì)未提純產(chǎn)品發(fā)射，使該產(chǎn) 品從擱板127掉落從而熔化。然后熔化的產(chǎn)品流到一個(gè)或多個(gè)熔爐129上， 被電子束槍加熱以便提純，最終進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)模具131，被一個(gè)或多個(gè)電 子束槍加熱，以完成提純過程。在一個(gè)示例實(shí)施例中提純產(chǎn)品是鈦。
各個(gè)管道網(wǎng)絡(luò)101能在一個(gè)或多個(gè)電子束槍123周圍、 一個(gè)或多個(gè)擱 板127周圍、 一個(gè)或多個(gè)熔爐129周圍、 一個(gè)或多個(gè)模具131周圍、或可 能需要地這些組件或任意其它組件的任意組合周圍形成一個(gè)或多個(gè)冷卻套 113。各個(gè)冷卻套113可形成有分成串聯(lián)或并聯(lián)的多個(gè)通道的一個(gè)通道或支 路。此外，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)101可具有并聯(lián)或串聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)冷卻套113。適合 的泵109將流體102抽運(yùn)至管道網(wǎng)絡(luò)IOl，從而使冷卻套U3通過傳導(dǎo)冷卻 電子束槍123。在優(yōu)選實(shí)施例中，泵109是100HP泵，其速率為每分鐘1200 加侖。
過熱檢測(cè)系統(tǒng)100還可包括由一個(gè)或多個(gè)管道形成而且輸送可以是水 的熱交換流體122的熱交換系統(tǒng)115。熱交換管121可穿過諸如平板型的雙壁熱交換器119，雙壁熱交換器的交換速率為1,600,000 BTU/每小時(shí)。各個(gè) 管道網(wǎng)絡(luò)101還可穿過雙壁熱交換器119。在雙壁熱交換器119內(nèi)，熱交換 管121應(yīng)當(dāng)緊靠管道101以允許通過傳導(dǎo)來傳熱。管道121還可穿過冷卻 塔系統(tǒng)117以冷卻熱交換流體122?，F(xiàn)在將結(jié)合圖2更具體地說明用于過熱 檢測(cè)系統(tǒng)100的示例實(shí)施例的過熱檢測(cè)方法。
接著參考圖2，將描述由在計(jì)算機(jī)105上編程的過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1 執(zhí)行的過熱檢測(cè)方法的示例性實(shí)施例。過熱檢測(cè)應(yīng)用程序l啟動(dòng)(4)并確 定負(fù)載預(yù)設(shè)閾值按鈕是否啟用(3)。如果為是，則過熱檢測(cè)應(yīng)用程序l從 計(jì)算機(jī)105的記錄中載入一個(gè)或多個(gè)預(yù)定限值(6)。預(yù)定限值對(duì)應(yīng)于指示 不安全管道壓力的最大和最小標(biāo)稱工作壓力——該最大和最小壓力又意味 著各網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各個(gè)管道101的流量和/或溫度，還可包括有關(guān)這樣壓力水平 的最大可接受變化率的信息。在包含流體冷卻擱板127和兩個(gè)流體冷卻熔 爐129的高度優(yōu)選實(shí)施例中，擱板127的預(yù)定限值是最小壓力1.4 psi，最 大壓力17.4 psi，以及最大變化率9psi。對(duì)于第一熔爐，這些值是最小壓力 Opsi，最大壓力16psi，以及最大變化率7.6psi。對(duì)于第二熔爐，這些值是 最小壓力0psi，最大壓力12.6psi，以及最大變化率7.6psi。
外部數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)(未在圖中示出)將數(shù)據(jù)發(fā)送(2)給計(jì)算機(jī)105， 指示哪一個(gè)電子束室111 (即北室或南室)正在使用、電子束室111中的熔 化狀態(tài)、以及擱板127是否正在使用。數(shù)據(jù)可以是任意方便的形式，諸如 '串。
接著，過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1解析(5)通過RS232串行通信線路從外部 數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)接收的數(shù)據(jù)。然后，在(7)中，過熱檢測(cè)應(yīng)用程序l根據(jù) 所解析的數(shù)據(jù)串確定在電子束室111中是否正在進(jìn)行產(chǎn)品熔化。如果為是， 則在(9)中，過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1確定在哪個(gè)電子束室111 (即北室或南 ;室)中正在進(jìn)行產(chǎn)品熔化。
如果過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1確定正在使用的電子束室111是北室，則接 著在(10)中，過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1獲得由壓力傳感器103檢測(cè)的與北電 子束室111相關(guān)聯(lián)的流體102的壓力水平。如果過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1確定 正在使用的電子束室111是南室，則接著在(12)中，過熱檢測(cè)應(yīng)用程序l
12獲得由壓力傳感器103檢測(cè)的與南電子束室111相關(guān)聯(lián)的流體102的壓力 水平。
接著，過熱檢測(cè)應(yīng)用程序將分別在(10)或(12)中檢測(cè)到的與北 電子束室111或南電子束室111相關(guān)聯(lián)的壓力水平103與相應(yīng)的預(yù)定限值 比較。優(yōu)選地過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1還計(jì)算從壓力傳感器103獲得的檢測(cè)壓 力水平的變化率，并將所計(jì)算的檢測(cè)壓力水平的變化率與相應(yīng)的預(yù)定限值 作比較。
如果過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1確定在(10)或(12)中所獲得的任一檢測(cè) 壓力水平或從其中計(jì)算得到的任一變化率超過或低于正常范圍(壓力偏離 事件)，那么過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1產(chǎn)生發(fā)送至電子門控板107的關(guān)閉信號(hào)
(15) 。隨后，電子門控板107調(diào)節(jié)電子束控制系統(tǒng)125，關(guān)閉相應(yīng)的電子 束槍123，從而防止管道網(wǎng)絡(luò)101失效。在替換實(shí)施例中，通過降低一個(gè)或 多個(gè)電子束槍123的功率輸出來實(shí)現(xiàn)相同目標(biāo)。
過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1還可將涉及壓力偏離事件的數(shù)據(jù)記錄至數(shù)據(jù)庫(kù)
(16) 以供以后分析，包括事件的時(shí)間和日期，與事件相關(guān)聯(lián)的壓力水平 測(cè)量，以及與測(cè)量相關(guān)聯(lián)的變化率。這樣的分析對(duì)于精確地確定正確的預(yù) 定限值有幫助。而且，在產(chǎn)生并發(fā)送關(guān)閉信號(hào)的情況下，過熱檢測(cè)應(yīng)用程 序1優(yōu)選將諸如電子郵件信息之類的消息發(fā)送(18)至一位或多位負(fù)責(zé)管 理過熱檢測(cè)系統(tǒng)IOO的人員，以報(bào)告壓力偏離事件。
l 或者，如果過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1確定一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)壓力水平或從其
中計(jì)算得到的變化率未超過或未低于根據(jù)預(yù)定限值確定的正常范圍(壓力 偏離事件)(13)，那么過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1還可通過分析在(5)中解析 的數(shù)據(jù)來確定擱板是否正在使用(14)。如果擱板正在使用，那么過熱檢 測(cè)應(yīng)用程序1可獲得由壓力傳感器103檢測(cè)的與擱板相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)
;壓力水平，并將檢測(cè)到的壓力水平與預(yù)定限值比較(17)。
此外，在(17)中，過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1可計(jì)算從壓力傳感器103獲 得的與擱板相關(guān)聯(lián)的測(cè)得壓力水平的變化率，并將所計(jì)算的測(cè)得壓力水平 變化率與預(yù)定限值比較。如果過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1確定一個(gè)或多個(gè)測(cè)得壓 力水平的任一個(gè)或從其中計(jì)算出的變化率中的任一個(gè)超過或低于根據(jù)預(yù)定
13限值確定的正常范圍(壓力偏離事件)，那么過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1繼續(xù)至 上述的(15)。
另一方面，如果擱板沒有正在使用，或者如果由壓力傳感器103檢測(cè) 的與擱板相關(guān)聯(lián)的壓力水平或從其中計(jì)算出的變化率未超出或低于根據(jù)預(yù) 定限值確定的正常范圍，那么過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1繼續(xù)至(11)。在(11)
中，如果電子束槍123未開啟，那么過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1將它們開啟。最 后，過熱檢測(cè)應(yīng)用程序1記錄測(cè)得壓力水平以及相應(yīng)的測(cè)得壓力水平變化 率(8)。
上文僅說明了本發(fā)明的原理。對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，鑒于本文 中的示教，所描述實(shí)施例的多種修改和變體將會(huì)顯而易見。因此應(yīng)當(dāng)理解 的是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)具體化本發(fā)明原理的多種技術(shù)—— 雖然這些技術(shù)未在本文中明確地描述，因而這些技術(shù)在本發(fā)明的精神和范 圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于過熱檢測(cè)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括輸送流體的一個(gè)或多個(gè)管道，所述流體對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)管道施加溫度和/或流量相關(guān)壓力，所述系統(tǒng)包括位于所述系統(tǒng)中至少一個(gè)點(diǎn)處的至少一個(gè)壓力傳感器，用于獲得所述至少一個(gè)點(diǎn)處流體的壓力水平；用于控制至少一個(gè)發(fā)熱裝置的電子門控板，所述發(fā)熱裝置具有功率輸出；以及耦合到隨機(jī)讀取存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)，所述隨機(jī)讀取存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)有軟件，所述軟件在執(zhí)行時(shí)使所述計(jì)算機(jī)載入對(duì)應(yīng)于所述系統(tǒng)中至少一個(gè)點(diǎn)的至少一個(gè)預(yù)定限值，將所述至少一個(gè)預(yù)定限值與由所述至少一個(gè)壓力傳感器獲得的所述系統(tǒng)中至少一個(gè)點(diǎn)處流體的壓力水平作比較，以及如果所述壓力水平在所述預(yù)定限值之外則產(chǎn)生關(guān)閉信號(hào)，所述關(guān)閉信號(hào)被發(fā)送至所述電子門控板，所述電子門控板調(diào)整至少一個(gè)電子束槍的功率輸出。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)壓力傳感器包 括固態(tài)壓力傳感器。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)壓力傳感器包 括高速壓力傳感器。
4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)發(fā)熱裝置包括 電子束槍。
5. 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括至少一個(gè)電子束室， 其中所述至少一個(gè)電子束槍向所述至少一個(gè)電子束室發(fā)射。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括 所述至少一個(gè)電子束室內(nèi)部的至少一個(gè)擱板，所述至少一個(gè)擱板被配置成將原產(chǎn)品饋送至所述室中進(jìn)行提純；至少一個(gè)熔爐，所述電子束槍向從所述至少一個(gè)擱板掉落的所述原產(chǎn)品發(fā) 射，以將所述產(chǎn)品熔入所述至少一個(gè)熔爐中進(jìn)行提純；至少一個(gè)模具，所述產(chǎn)品進(jìn)入所述至少一個(gè)模具，從而完成所述提純過程。
7. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括包圍以下其中之一的 至少一個(gè)冷卻套所述至少一個(gè)電子束槍，所述至少一個(gè)擱板，所述至少一個(gè)熔爐以及所述至少一個(gè)模具。
8. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括至少一個(gè)泵，所述至 少一個(gè)泵被配置成將流體抽運(yùn)至所述至少一個(gè)管道中，以使所述至少一個(gè)冷卻 套通過傳導(dǎo)來冷卻所述至少一個(gè)電子束槍。
9. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括熱交換系統(tǒng)，所述熱交換系統(tǒng)包括至少一個(gè)管道，所述至少一個(gè)管道輸送熱交換流體且緊靠所述系 統(tǒng)的至少一個(gè)管道以允許通過傳導(dǎo)進(jìn)行傳熱。
10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱交換系統(tǒng)包括 冷卻塔系統(tǒng)；以及毗鄰所述系統(tǒng)的雙壁熱交換器。
11. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述軟件在執(zhí)行時(shí)還能使所 述計(jì)算機(jī)計(jì)算從所述至少一個(gè)壓力傳感器獲得的所述至少一個(gè)壓力水平的變化率。
12. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子門控板還可通過降低所述至少一個(gè)電子束槍的功率輸出來調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)電子束槍的功率輸 出。
13. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子門控板還可通過關(guān)閉所述至少一個(gè)電子束槍來調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)電子束槍的功率輸出。
14. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)庫(kù)，所述數(shù)據(jù)庫(kù) 記錄涉及壓力偏離事件的數(shù)據(jù)。
15. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述軟件在執(zhí)行時(shí)還可使所 述計(jì)算機(jī)向負(fù)責(zé)管理所述系統(tǒng)的一位或多位人員發(fā)送電子郵件信息。
16. —種用于檢測(cè)系統(tǒng)過熱的方法，其中所述系統(tǒng)包括輸送流體的一個(gè)或 多個(gè)管道，所述流體對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)管道施加溫度和/或流量相關(guān)壓力，所述方法包括通過至少一個(gè)壓力傳感器獲得所述系統(tǒng)中至少一個(gè)點(diǎn)處流體的至少一個(gè)壓力水平；將由所述至少一個(gè)壓力傳感器獲得的所述至少一個(gè)壓力水平與相應(yīng)的預(yù) 定限值作比較；以及如果所述壓力水平在所述預(yù)定限值之外則產(chǎn)生關(guān)閉信號(hào)，所述關(guān)閉信號(hào)被 發(fā)送至電子門控板，所述電子門控板調(diào)整至少一個(gè)發(fā)熱裝置的功率輸出。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)壓力傳感器 包括固態(tài)壓力傳感器。
18. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)壓力傳感器 包括高速壓力傳感器。
19. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)發(fā)熱裝置包 括電子束槍。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，還包括使電子束槍向至少 一個(gè)電子束室中發(fā)射。
21. 如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，還包括 將至少一個(gè)擱板配置成將原產(chǎn)品饋送至所述室進(jìn)行提純；使所述電子束槍向從所述至少一個(gè)擱板掉落的所述原產(chǎn)品發(fā)射，以將所述 產(chǎn)品熔入所述至少一個(gè)熔爐中進(jìn)行提純；當(dāng)所述產(chǎn)品進(jìn)入所述至少一個(gè)模具時(shí)完成提純過程。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，還包括在以下其中之一周 圍提供至少一個(gè)冷卻套所述至少一個(gè)電子束槍，所述至少一個(gè)擱板，所述至 少一個(gè)熔爐以及所述至少一個(gè)模具。
23. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，還包括提供至少一個(gè)泵， 所述至少一個(gè)泵被配置成將流體抽運(yùn)至所述至少一個(gè)管道中，以使所述至少一 個(gè)冷卻套通過傳導(dǎo)來冷卻所述至少一個(gè)電子束槍。
24. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，還包括提供熱交換系統(tǒng)， 所述熱交換系統(tǒng)包括至少一個(gè)管道，所述至少一個(gè)管道輸送熱交換流體且緊靠 所述系統(tǒng)的至少一個(gè)管道以允許通過傳導(dǎo)進(jìn)行傳熱。
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述熱交換系統(tǒng)包括 冷卻塔系統(tǒng)；以及毗鄰所述系統(tǒng)的雙壁熱交換器。
26. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，還包括計(jì)算從所述至少一 個(gè)壓力傳感器獲得的所述至少一個(gè)壓力水平的變化率。
27. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)電子束 槍的功率輸出包括降低所述至少一個(gè)電子束槍的功率輸出。
28. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)電子束 槍的功率輸出包括關(guān)閉所述至少一個(gè)電子束槍。
29. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，還包括在數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄涉 及壓力偏離事件的數(shù)據(jù)。
30. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，還包括向負(fù)責(zé)管理所述系 統(tǒng)的一位或多位人員發(fā)送電子郵件信息。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，一種用于防止系統(tǒng)失效的方法涉及檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)管道中一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)處流體的一個(gè)或多個(gè)壓力水平，然后將測(cè)得壓力水平與相應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定限值作比較，其中該系統(tǒng)包括輸送流體的一個(gè)或多個(gè)管道，或一個(gè)或多個(gè)冷卻套，或一個(gè)或多個(gè)流體冷卻系統(tǒng)組件。如果測(cè)得壓力水平超過相應(yīng)的限值，那么產(chǎn)生關(guān)閉信號(hào)。關(guān)閉信號(hào)觸發(fā)對(duì)負(fù)責(zé)引起流體熱變化的一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)的調(diào)整，以防止系統(tǒng)失效同時(shí)允許系統(tǒng)隨后立刻繼續(xù)工作。
文檔編號(hào)F01P7/14GK101495727SQ200780028647
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2007年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月3日
發(fā)明者L·M·魯賓 申請(qǐng)人:鈦金屬公司