專利名稱：安全閥測(cè)試的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安全閥，具體上涉及安全閥的狀態(tài)的確定。

背景技術(shù)：
可以使用在彈簧操作的安全閥上進(jìn)行的力測(cè)量來(lái)確定安全閥已經(jīng)被調(diào)整到設(shè)置的壓力。這個(gè)測(cè)試通常包括閥軸上的軸提升力測(cè)量，同時(shí)觀察軸和盤(pán)位移以及管線壓力，并且如果可以對(duì)于有效密封區(qū)域獲得一個(gè)值，則產(chǎn)生閥打開(kāi)的壓力讀數(shù)。對(duì)于理想狀態(tài)下的安全閥，這個(gè)設(shè)置的壓力也是閥開(kāi)始泄漏的壓力。但是，實(shí)際上，特別是在金屬對(duì)金屬的密封安全閥中，閥開(kāi)始泄漏的壓力psl總是小于閥打開(kāi)的壓力pso。在良好狀態(tài)下，這個(gè)差別是小的，但是一般這個(gè)差別很大。重要的是盡可能可靠地測(cè)量這個(gè)差，因?yàn)檫^(guò)大的差會(huì)損害安全閥的功能。特別是，如果所述差大，則當(dāng)閥工作時(shí)，在已經(jīng)與閥座硬接觸的盤(pán)上產(chǎn)生足夠密封力所需的相當(dāng)大額外彈簧負(fù)荷會(huì)限制閥抬升，使得釋放孔徑變得不足以提供足夠的壓力釋放。因此，閥的實(shí)際打開(kāi)(在沒(méi)有任何機(jī)械阻礙的情況下)將在比所期望的明顯更高的壓力達(dá)到。當(dāng)閥然后關(guān)閉時(shí)，密封力越大，則系統(tǒng)壓力必須下降得更多以實(shí)現(xiàn)密封，使得閥將周期變距更長(zhǎng)。
公知在用于確定設(shè)置壓力的安全閥在線測(cè)試中使用提升力測(cè)量。也已知從兩個(gè)不同線處的提升力或服務(wù)壓力的測(cè)量結(jié)果來(lái)計(jì)算閥的有效密封面積。但是，本發(fā)明使用開(kāi)始打開(kāi)壓力pso和開(kāi)始泄漏壓力psl之間的關(guān)系來(lái)測(cè)量閥的狀態(tài)。


發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供了一種用于測(cè)量安全閥的狀態(tài)的方法，所述方法包括測(cè)量隨著閥的密封力改變的狀態(tài)參數(shù)。這個(gè)參數(shù)可以是密封力本身，或可以是任何其它的適當(dāng)參數(shù)。所述方法可以包括確定隨著將使得閥打開(kāi)的壓力pso改變的閥打開(kāi)參數(shù)。所述閥打開(kāi)參數(shù)可以是使得閥打開(kāi)的提升力，或它可以是pso本身。
所述狀態(tài)參數(shù)可以與閥的pso或psl相關(guān)或與兩者相關(guān)，或被布置成隨著閥的pso或psl改變或隨著兩者改變，以及所述狀態(tài)參數(shù)可以與psl和pso之間的差或psl與pso的比率相關(guān)，或被布置成隨著psl和pso之間的差或psl與pso的比率改變。狀態(tài)參數(shù)隨著密封力的提高是提高還是降低并不重要，在它們之間存在線性關(guān)系還是非線性關(guān)系也不重要。
所述方法可以包括確定隨著將使得閥泄漏的壓力psl改變的泄漏參數(shù)。所述泄漏參數(shù)可以是將使得閥泄漏的提升力，或可以是psl本身。
可以通過(guò)測(cè)量或通過(guò)設(shè)置為預(yù)定值來(lái)確定所述閥打開(kāi)參數(shù)或泄漏參數(shù)。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于確定安全閥的密封力f的方法，所述安全閥包括被偏置與閥座接觸的閥蓋構(gòu)件，所述方法包括步驟 測(cè)量在所述閥蓋構(gòu)件的入口側(cè)上作用第一流體壓力pr1的情況下的第一閥提升力F1； 測(cè)量在所述閥蓋構(gòu)件的入口側(cè)上作用第二流體壓力pr2的情況下的第二閥提升力F2；以及 從所述兩個(gè)閥提升力測(cè)量結(jié)果來(lái)計(jì)算密封力f。
因此，在本發(fā)明中，可以按測(cè)試順序?qū)⒘y(cè)量結(jié)果帶到離線測(cè)試工作臺(tái)或試驗(yàn)臺(tái)，以測(cè)量迄今為止安全閥中的隱藏密封力，其確定它們?cè)谑褂弥械挠行浴?br> 所述閥蓋構(gòu)件可以包括附接到閥軸上的閥盤(pán)，并且所述閥提升力可以是閥軸提升力。
這些測(cè)量結(jié)果可用于使用已知公式來(lái)確定閥的有效密封面積A 在執(zhí)行閥提升力測(cè)量之前，可以將閥調(diào)整到期望的開(kāi)始泄漏壓力值psl。這是閥開(kāi)始泄漏的壓力值，并且可以大于被施加到閥盤(pán)的第一或第二流體壓力。
這個(gè)有效密封面積然后可以用于計(jì)算閥的密封力，所述密封力f等于閥提升力(其可以是F1或F2)和平衡相應(yīng)的入口流體力所需的力(其可以分別是A.(psl-pr1)或A.(ps1-ps2))之間的差。這可以被表達(dá)為 f＝F1-A.(psl-pr1)或 f＝F2-A.(psl-pr2) 將有效密封面積A代入上述公式，這些可以被表達(dá)為 或 其中，pr1≤pr2≤ps1。
如果已經(jīng)確定了所述開(kāi)始泄漏壓力值psl，則可以使用這些公式，從在兩個(gè)不同工作壓力pr1和pr2的提升力測(cè)量結(jié)果F1和F2來(lái)計(jì)算密封力f。
優(yōu)選的是，流體壓力之一pr2可以是預(yù)期的安全閥工作壓力。在這種情況下，對(duì)應(yīng)的力被稱為熱提升力Fh。第一流體壓力pr1可以等于閥蓋構(gòu)件的出口側(cè)上的壓力，其可以是大氣壓力。作為表壓獲得壓力讀數(shù)，因此在這種情況下，pr1＝0，并且所述力被稱為冷提升力Fc。閥的有效密封面積的表達(dá)變?yōu)? 并且，可以使用下述公式來(lái)計(jì)算密封力f 其中，pr2≤psl。
也可以計(jì)算閥打開(kāi)的壓力，即開(kāi)始打開(kāi)壓力值pso。其是閥開(kāi)始泄漏的壓力ps1和由于作用于有效密封面積A上的密封力f的壓力之和。
可以隨后計(jì)算比率F/Fc(其中，通過(guò)所述蓋構(gòu)件的流體壓力差為0來(lái)測(cè)量Fc)，以給出安全閥的狀態(tài)等級(jí)的指示。所述比率越低，所述閥的質(zhì)量越好。
如果不知道“冷”提升力Fc并且在兩個(gè)不同壓力pr1和pr2獲得提升力測(cè)量結(jié)果，則可以使用下述比率來(lái)計(jì)算所述狀態(tài)等級(jí) 或者，可以使用下述公式來(lái)計(jì)算作為百分比的狀態(tài)等級(jí)
也可以當(dāng)安裝閥時(shí)計(jì)算所述閥的當(dāng)前狀態(tài)等級(jí)?？梢允褂孟率龇绞絹?lái)確定當(dāng)前狀態(tài)等級(jí)Qg 其中，fg是當(dāng)前密封力。
這還可以被表示為 其中，psl是開(kāi)始泄漏壓力，以及pso是開(kāi)始打開(kāi)壓力。
這使得能夠在安裝閥時(shí)監(jiān)測(cè)閥的狀態(tài)。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于確定安全閥的密封力的裝置，所述裝置包括安全閥、力傳感器、位移傳感器、壓力傳感器和用于向閥入口施加流體壓力的部件。
優(yōu)選的是，所述壓力傳感器被布置成測(cè)量閥提升力。所述位移傳感器可以測(cè)量到10μm的精度。
所述裝置可以還包括調(diào)整器，其在使用中壓縮所述閥中的彈簧。這使得閥入口中的氣壓達(dá)到預(yù)定壓力，在此壓力下，閥開(kāi)始泄漏，所述預(yù)定壓力被稱為開(kāi)始泄漏壓力。
優(yōu)選的是，所述裝置也包括控制閥，其被布置成排氣閥入口。這使得可以測(cè)量在通過(guò)閥蓋構(gòu)件的流體壓力差為0的情況下的閥軸提升力。
所述裝置可以還包括處理器，其被配置成控制閥入口壓力、記錄傳感器讀數(shù)、以及計(jì)算密封力f。所述處理器可以被布置成記錄當(dāng)位移傳感器第一次檢測(cè)到閥蓋構(gòu)件的位移時(shí)的力傳感器讀數(shù)。這提供了一種自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。
所述裝置可以被布置成計(jì)算閥的狀態(tài)等級(jí)f/Fc，并且產(chǎn)生指示狀態(tài)等級(jí)的輸出。也可以提供顯示器，其被布置成產(chǎn)生指示狀態(tài)等級(jí)的顯示。
本發(fā)明還提供了使用psl和pso之間的關(guān)系作為安全閥的質(zhì)量狀態(tài)的度量。
可以從在線測(cè)試(諸如提升力測(cè)試)測(cè)量pso，或可以在離線測(cè)試中測(cè)量它。
本發(fā)明還提供了使用psl和pso之間的關(guān)系或由設(shè)置壓力的在線確定，來(lái)測(cè)量或特征化安全閥的質(zhì)量狀態(tài)，pso被限定為閥開(kāi)始泄漏的壓力psl和由于作用于有效密封面積A上的密封力f的壓力之和。
可以由閥提升力或通過(guò)任何其它適當(dāng)方法來(lái)確定開(kāi)始泄漏壓力。
本發(fā)明還提供了一種用于測(cè)量安全閥的狀態(tài)的方法，所述方法包括步驟測(cè)量閥打開(kāi)的壓力pso。
所述方法可以進(jìn)一步包括提供psl值或隨著psl改變的其它任何參數(shù)，并且使用那個(gè)參數(shù)或值以及測(cè)量的pso來(lái)限定閥的狀態(tài)度量。當(dāng)閥在線時(shí)或當(dāng)閥離線時(shí)，可以測(cè)量隨著psl改變的參數(shù)。
可以通過(guò)測(cè)量打開(kāi)閥所需的力，或通過(guò)任何其它方法(諸如通過(guò)測(cè)量打開(kāi)閥的流體壓力)，由閥提升力測(cè)試(諸如軸提升測(cè)試)來(lái)測(cè)量pso。
本發(fā)明還提供了一種用于測(cè)量安全閥的質(zhì)量的裝置，其包括力傳感器、位移傳感器、壓力傳感器和用于向閥入口施加流體壓力的部件。
所述裝置可以被布置成執(zhí)行本發(fā)明的所述方法。



參見(jiàn)附圖，僅僅通過(guò)示例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中 圖1是可以應(yīng)用本發(fā)明的安全閥的剖面； 圖2示出了按照本發(fā)明實(shí)施例的安裝在測(cè)試臺(tái)上的圖1的安全閥的前視圖； 圖3示出了當(dāng)所述測(cè)試結(jié)構(gòu)在位時(shí)圖2的安全閥和測(cè)試臺(tái)的側(cè)視圖； 圖4是按照本發(fā)明第二實(shí)施例的閥和測(cè)試裝置的示意圖。
圖5示出了按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的安全閥和測(cè)試裝置。

具體實(shí)施例方式 參見(jiàn)圖1，被示出為在使用中的法蘭管釋放安全閥1包括閥入口6、閥出口16和限定閥孔徑的閥座7。閥盤(pán)8形式的閥蓋構(gòu)件通過(guò)閥彈簧9被偏置為與閥座7接觸，并且被安裝在閥軸11的下端。所述閥軸11沿著彈簧套10的中心軸延伸，彈簧套10包含閥彈簧9。在通常操作下，閥保持關(guān)閉，盤(pán)8覆蓋閥座中的孔徑，直到入口6中的壓力足以將盤(pán)8抬起離開(kāi)閥座7。彈簧9的偏置力被調(diào)整為使得所述閥在所需設(shè)置壓力下打開(kāi)。
如上所述，閥1將打開(kāi)的壓力pso大于其將開(kāi)始泄漏的壓力psl。這兩個(gè)壓力之間的差乘以所述壓力所作用的閥盤(pán)8的有效面積被稱為閥的密封力f。這給出了下述關(guān)系 Pso＝psl+f/A(1) 其可以被重寫(xiě)為 f＝A(pso-ps1) (2) 可以使用隨著密封力改變的多個(gè)參數(shù)以多種方式來(lái)測(cè)量密封力。如果密封力的改變將導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)參數(shù)的改變，狀態(tài)參數(shù)和密封力之間的關(guān)系不重要。例如，可以將方便度量Q限定為 Q＝1-psl/pso(3) 參見(jiàn)圖2和3，為了按照本發(fā)明第一實(shí)施例在離線工作臺(tái)測(cè)試中測(cè)試閥1，通過(guò)夾子3將閥入口6夾到測(cè)試臺(tái)2上，進(jìn)行氣密連接，并將壓縮空氣管4連接到測(cè)試臺(tái)2下側(cè)的閥入口6。壓縮空氣管4連接到壓縮空氣源，其壓力可以通過(guò)壓力傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)并因此被控制。這使得能夠控制和測(cè)量入口壓力。
測(cè)試結(jié)構(gòu)5形成軸提升力測(cè)量裝置的一部分，并且替換當(dāng)閥1在使用中時(shí)在位的閥帽和提升桿。安全閥軸11的頂端從彈簧套10突出，并且由測(cè)試力機(jī)構(gòu)的爪13抓住其小的端法蘭12。夾子14將測(cè)試結(jié)構(gòu)5緊固在彈簧套10上，并且螺紋彈簧調(diào)整套圈15的頂端僅僅在這些夾子14之上可見(jiàn)。但是，可以明白，存在可以使用的許多樣式的軸頂和耦接機(jī)構(gòu)。
所述測(cè)量裝置包括位移傳感器18，其被布置成測(cè)量閥盤(pán)的任何移動(dòng)；以及力傳感器20，其測(cè)量施加到閥盤(pán)8的提升力。它們一起使得系統(tǒng)能夠確定將閥盤(pán)8抬起與閥座7脫離接觸所需的力。通過(guò)液壓致動(dòng)器22來(lái)提供所述提升力。
安全閥1被調(diào)整成使得閥在所選壓力下開(kāi)始泄漏。這意味著一旦閥入口6中的壓力達(dá)到所選水平，則空氣將在閥座7和閥盤(pán)8之間泄露。在這個(gè)階段，閥盤(pán)從其關(guān)閉位置的位移仍然基本上是0，因?yàn)樘《荒鼙晃灰苽鞲衅鳒y(cè)量到。當(dāng)安全閥1被安裝在測(cè)試臺(tái)2上以設(shè)置所述開(kāi)始泄漏壓力時(shí)，來(lái)自管4的壓縮空氣被準(zhǔn)許進(jìn)入安全閥1的入口6。壓力傳感器監(jiān)測(cè)入口6中的壓力。彈簧9然后被調(diào)整器15壓縮，直到閥在所選壓力psl下泄漏?？梢酝ㄟ^(guò)傾聽(tīng)或使用出口法蘭16處的氣動(dòng)傳感器或電子傳感器來(lái)識(shí)別這個(gè)泄漏點(diǎn)。
然后，通過(guò)測(cè)試臺(tái)連接上游的控制閥(未示出)來(lái)排氣閥入口空氣供應(yīng)4。通過(guò)所述閥的壓力差，即閥入口6和出口16(其是大氣壓力)之間的壓力差因此是0。在這種狀態(tài)下，啟動(dòng)提升力測(cè)量裝置5，并且通過(guò)力傳感器來(lái)測(cè)量第一提升力F1，在這種情況下是“冷”軸提升力Fc。這是通過(guò)閥盤(pán)8沒(méi)有任何壓力差的情況下的提升力。
然后通常氣動(dòng)地將第二入口壓力pr2施加到閥入口6，其中pr2≤psl。這個(gè)壓力pr2一般比開(kāi)始泄漏壓力psl小得多，諸如小15％-25％。這個(gè)第二壓力pr2可以對(duì)應(yīng)于閥的通常工作壓力或安裝時(shí)安全閥1的貯存壓力。當(dāng)仍然施加該第二壓力時(shí)，對(duì)于軸11執(zhí)行第二提升力測(cè)試，獲得第二“熱”提升力值Fh。
然后使用兩個(gè)閥軸提升力測(cè)量結(jié)果Fc和Fh來(lái)計(jì)算有效盤(pán)密封面積A，并且與開(kāi)始泄漏壓力psl一起，來(lái)計(jì)算閥盤(pán)8和閥座7之間存在的密封力f。
密封力f是閥盤(pán)8和閥座7之間存在的力，其大于平衡閥的泄漏點(diǎn)處的流體力所需的力(其通過(guò)A.psl給出)。密封面積A是當(dāng)閥關(guān)閉時(shí)閥盤(pán)8暴露于入口壓力的有效面積?？倧椈闪σ虼耸?A.psl+f)，其必須等于當(dāng)向閥盤(pán)施加0附加壓力時(shí)測(cè)量的第一“冷”提升力Fc。
這可以被表達(dá)為 Fc-f＝A.psl (4) 當(dāng)向閥盤(pán)8施加第二壓力pr2時(shí)，抬起閥軸11所需的力Fh將小于當(dāng)不施加任何附加壓力時(shí)抬起閥軸11所需的力Fc。這個(gè)力差被給出為A.pr2，因此，使用施加到閥盤(pán)8的這個(gè)第二入口壓力pr2，可以將第二閥軸提升力Fh表達(dá)為 Fh-f＝A.(psl-pr2) (5) 從公式(4)減去公式(5)產(chǎn)生有效盤(pán)密封面積A的表達(dá)式，有效盤(pán)密封面積A是閥座7的頂部表面的半徑寬度內(nèi)的圓面積 公式(6)現(xiàn)在可以被代入公式(5)中，以得到密封力f的值 這個(gè)表達(dá)式給出了在開(kāi)始泄漏壓力psl下安全閥中的所需密封力f的值。
在大于閥1開(kāi)始泄漏的壓力的閥入口6中的某個(gè)壓力下，閥盤(pán)8被抬起，破壞了閥盤(pán)8和閥座7之間的接觸。通過(guò)測(cè)試結(jié)構(gòu)5中的位移傳感器來(lái)檢測(cè)所述移動(dòng)，并且在這個(gè)點(diǎn)，閥將已經(jīng)開(kāi)始打開(kāi)。建立并分析位移相對(duì)于時(shí)間以及力相對(duì)于時(shí)間的圖，使得可以確定閥打開(kāi)的點(diǎn)的力。閥盤(pán)8的位移被測(cè)量到10μm的精度。
閥打開(kāi)而不是剛剛開(kāi)始泄漏的壓力被給出為閥泄漏的壓力psl和對(duì)應(yīng)于密封力f的壓力之和。這個(gè)開(kāi)始打開(kāi)壓力pso可以因此被表達(dá)為 這可以通過(guò)使用公式(6)給出的表達(dá)式代入密封面積A來(lái)計(jì)算。
也可以從獲得的值來(lái)計(jì)算100f/Fc％的百分比，即f與Fc的比率(其中Fc是當(dāng)pr1是0時(shí)打開(kāi)閥所需的提升力)。這個(gè)比率給出了安全閥的質(zhì)量的度量所述百分比越低，則質(zhì)量越好。例如，100f/Fc＜5的閥比率表示閥在良好狀態(tài)下，100f/Fc＜9的閥比率表示閥在滿意狀態(tài)下，100f/Fc＞25指示閥不適合使用。這個(gè)值被稱為閥的狀態(tài)等級(jí)，并且將受到密封表面的狀態(tài)、移動(dòng)部分的自由度和對(duì)齊、彈簧配置、閥通道的清潔度和侵蝕以及其它因素的影響。
從表達(dá)式(6)和(7)，可獲得 f＝Fc-psl.A (9) 但是所述狀態(tài)等級(jí)比率是f/Fc。因此 但是，進(jìn)一步事實(shí)上 Fc/A＝pso(11) 因?yàn)榱黧w壓力使得其平衡在安全閥1的特定設(shè)置下的整個(gè)彈簧力。從(11)在(10)中獲得 f/Fc＝1-psl/pso (12) 也可以從兩個(gè)不同流體壓力下的軸提升力測(cè)量結(jié)果獲得有效密封面積A和閥密封力f的值，其中，pr1大于大氣壓力。
如果對(duì)應(yīng)的軸提升力是F1(在壓力pr1下)和F2(在壓力pr2下)，則有效密封面積A將被給出為 這個(gè)表達(dá)式本身是從用于確定設(shè)置壓力的安全閥在線測(cè)試中得知的。
可以將用于有效密封面積的這個(gè)表達(dá)式代入公式(4)和(5)的更一般形式以給出表達(dá)式 以及 其中，pr1≤pr2≤psl。
這些然后可以用于從兩個(gè)不同流體壓力下的提升力測(cè)量結(jié)果來(lái)計(jì)算密封力。
如果使用兩個(gè)不同非零流體壓力下的測(cè)量結(jié)果，則可能不知道“冷”提升力Fc的值。則可以使用下述表達(dá)式來(lái)計(jì)算閥的狀態(tài)等級(jí)
可以從上述公式(14)和公式(15)的任何一個(gè)獲得密封力f的值。
可以明白，除了冷提升力Fc，還可以使用相關(guān)力，諸如閥的總彈簧力。在特定情況下，這些可以是相同的。
可以手動(dòng)執(zhí)行所述測(cè)試。但是，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試裝置可以通過(guò)自動(dòng)序列在計(jì)算機(jī)上記錄測(cè)量結(jié)果并計(jì)算結(jié)果。參見(jiàn)圖4，在這個(gè)實(shí)施例中，控制器30連接到被布置成感測(cè)閥入口壓力的壓力傳感器32、泵電機(jī)36、位移傳感器18和力傳感器20。閥抬升致動(dòng)器22被控制器30控制以便向閥軸施加提升力，并且施加的力和結(jié)果產(chǎn)生的閥盤(pán)位移被控制器30測(cè)量和監(jiān)測(cè)。
控制器30控制向壓縮空氣管提供壓縮空氣，因此控制向閥入口提供壓縮空氣。閥入口中的壓力被壓力傳感器32監(jiān)測(cè)，并饋送回控制器30，使得能夠有控制地將閥入口中的壓力設(shè)置到所需壓力。位移傳感器18和力傳感器20形成附接到閥1的測(cè)試裝置的一部分?？刂破?0控制泵電機(jī)36、排氣閥34和閥提升致動(dòng)器30來(lái)遵循上述測(cè)試順序。閥盤(pán)8的位移和抬升閥盤(pán)所需的力被記錄，并且這些測(cè)量結(jié)果被饋送回控制器30。具體上，當(dāng)?shù)谝淮螜z測(cè)到來(lái)自位移傳感器的信號(hào)時(shí)，記錄力測(cè)量結(jié)果。然后計(jì)算有效密封面積A、密封力f和開(kāi)始打開(kāi)壓力的值。
在一個(gè)替代實(shí)施例中，閥提升致動(dòng)器中的液壓被手動(dòng)泵控制。記錄的位移和力值然后被控制器30用于計(jì)算有效密封面積A、密封力f和開(kāi)始打開(kāi)壓力。這種布置減少了系統(tǒng)所使用的功率量，并且使得所述系統(tǒng)能夠在沒(méi)有電源時(shí)使用。
在另一個(gè)實(shí)施例中，閥盤(pán)被從下推動(dòng)的沖頭移位，而不是從上面被抬起。這種布置降低了由測(cè)試裝置占用的空間量，因?yàn)樗鰶_頭由位于測(cè)試臺(tái)內(nèi)的致動(dòng)器移動(dòng)。然后使用可以用于檢測(cè)閥軸頂端的移動(dòng)的任何適當(dāng)感測(cè)裝置來(lái)測(cè)量所述閥盤(pán)的位移，所述感測(cè)裝置諸如激光束位移傳感器。
可以明白，可以對(duì)于開(kāi)始泄漏壓力值psl的一個(gè)范圍執(zhí)行密封力測(cè)量，以給出安全閥的效率的整體視圖。而且，這些值將根據(jù)閥的維護(hù)和磨損狀態(tài)而改變，并且可以作為可能已經(jīng)被執(zhí)行的任何修理工作的度量。
雖然在如上所述的實(shí)施例中，離線執(zhí)行所有測(cè)試，但是可以在一些情況下在線執(zhí)行所述測(cè)試，閥暴露于兩個(gè)或更多的不同服務(wù)壓力。當(dāng)緊急需要測(cè)試結(jié)果時(shí)，或當(dāng)系統(tǒng)不可能保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間不工作以執(zhí)行離線測(cè)試時(shí)，以及當(dāng)?shù)却到y(tǒng)將不運(yùn)行(所謂的停歇)所需的適當(dāng)時(shí)間太長(zhǎng)時(shí)，這是特別期望的。在其它情況下，安全閥被原地焊接，因此將閥從系統(tǒng)中取出以執(zhí)行離線測(cè)試可能不實(shí)際。
可以使用狀態(tài)等級(jí)的在線監(jiān)測(cè)來(lái)監(jiān)測(cè)機(jī)械狀態(tài)變化，并且狀態(tài)等級(jí)的在線監(jiān)測(cè)特別有益于披露閥的任何機(jī)械性損壞。檢修前后的狀態(tài)等級(jí)的監(jiān)測(cè)也提供了一種檢修的客觀評(píng)價(jià)。
因此在另一個(gè)實(shí)施例中，在安裝閥之前執(zhí)行離線工作臺(tái)測(cè)試，這給出了有效密封面積A、開(kāi)始泄漏壓力psl的初始值以及初始狀態(tài)等級(jí)Q，其中Q＝f/Fc。這些值全部如上所述被確定，然后被記錄在證書(shū)上。因此，可以安裝新的或被修理過(guò)的閥，用于通過(guò)示出這些初始值的證書(shū)進(jìn)行服務(wù)。
一旦閥已經(jīng)被安裝并被使用了一段時(shí)間，則在壓力p2下測(cè)量在線“熱”提升力Gh。然后，這個(gè)值與已知的安裝前的值一起被用來(lái)計(jì)算開(kāi)始打開(kāi)壓力pso，其中 并且計(jì)算當(dāng)前密封力fg，其中 fg＝Gh-(psl-p2)A(18) 當(dāng)前密封力的值用于使用下述表達(dá)式來(lái)計(jì)算當(dāng)前狀態(tài)等級(jí)Qg 使用公式(17)和(18)，這也可以被表達(dá)為 可以隨后比較在使用一段時(shí)間后閥的當(dāng)前狀態(tài)等級(jí)Qg和閥安裝之前離線確定的初始狀態(tài)等級(jí)Q。
與如上所述的其它方法一樣，可以通過(guò)圖4的裝置以自動(dòng)方式來(lái)執(zhí)行這個(gè)處理。
因?yàn)槊芊饬與psl和pso之間的差有關(guān)，并且因此也與psl與pso的比率有關(guān)，因此其將受到psl的改變或pso的改變的影響。因此，如果密封力f提高，則所述狀態(tài)等級(jí)Q也一般提高。顯然，可以將所述狀態(tài)等級(jí)布置成如果密封力提高則降低。但是一般，所述狀態(tài)等級(jí)被布置成如果密封力改變則改變。
在理想情況下，psl＝pso，并且狀態(tài)等級(jí)Qg將為0。閥的任何機(jī)械性損壞將導(dǎo)致閥提升力Gh的提高和開(kāi)始打開(kāi)壓力pso的提高，導(dǎo)致當(dāng)前狀態(tài)等級(jí)Qg的提高。但是，來(lái)自在線監(jiān)測(cè)的Qg的提高僅僅給出了任何機(jī)械性損壞的指示，并且依賴于檢測(cè)閥打開(kāi)并僅可以直接測(cè)量pso的這種在線測(cè)試不測(cè)量由于密封表面損壞而導(dǎo)致的psl值的任何降低。但是，機(jī)械性損壞有可能伴隨有密封表面的變差，并且因此這些在線測(cè)試可以給出是否需要進(jìn)一步的離線工作臺(tái)測(cè)試的指示。例如，在線測(cè)量的開(kāi)始打開(kāi)壓力pso的提高(導(dǎo)致大致為9或10的當(dāng)前狀態(tài)等級(jí)Qg)指示需要進(jìn)一步的離線測(cè)試。然后可以離線確定變差的psl，并且計(jì)算狀態(tài)等級(jí)Q的充分提高。在檢修閥之后，測(cè)量新的psl，并且也可以在重新安裝閥之前將其記錄在另一個(gè)證書(shū)中。理想上，檢修后的閥應(yīng)當(dāng)具有不大于大約6的狀態(tài)等級(jí)Q。
如上所述，為了精確地測(cè)量閥狀態(tài)的變差，需要測(cè)量psl和pso。雖然這一般使用位移傳感器不可能，但是現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)了高度靈敏的振動(dòng)傳感器，其可以根據(jù)泄漏引起的振動(dòng)或噪聲來(lái)檢測(cè)通過(guò)閥的氣體泄漏。這樣的傳感器包括聲傳感器和超聲傳感器，其被布置成檢測(cè)例如空氣中的振動(dòng)；或被布置成檢測(cè)系統(tǒng)的固體部分(特別是接近閥的部分)中的振動(dòng)的傳感器。這些傳感器具有優(yōu)點(diǎn)它們可以檢測(cè)當(dāng)閥在線時(shí)通過(guò)閥的氣體泄漏，因此它們可以使得能夠在線測(cè)量psl以及pso，因此能夠在線進(jìn)行閥狀態(tài)的精確測(cè)量。
參見(jiàn)圖5，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，閥1在線連接，以及測(cè)試裝置5附接到其頂部，就像在圖1和2中那樣。閥入口6耦接到入口管24，入口管24再連接到安全閥所保護(hù)的加壓系統(tǒng)。閥出口16耦接到出口管26，空氣可以通過(guò)出口管26從打開(kāi)的閥1泄露。以對(duì)于聲振動(dòng)敏感的傳感器形式的振動(dòng)傳感器28附接到接近閥出口16的出口管26。其被用作流體泄漏傳感器，被布置用來(lái)感測(cè)通過(guò)閥的流體泄漏。盡管所述聲傳感器在此被示出為附接到出口管，其也可以被固定到閥體的任何部分，或事實(shí)上被固定到附帶管道工程的任何點(diǎn)。
系統(tǒng)控制器30被布置用來(lái)接收來(lái)自振動(dòng)傳感器28、位移傳感器18和力傳感器20的信號(hào)，并且控制向閥施加提升力的致動(dòng)器22的操作。所述系統(tǒng)還包括壓力傳感器32，其被布置用來(lái)測(cè)量閥入口6處的氣流壓力。實(shí)際上，這個(gè)傳感器可以位于加壓系統(tǒng)中可以測(cè)量系統(tǒng)壓力的任何方便點(diǎn)。
在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，控制器30被布置用來(lái)以自動(dòng)方式執(zhí)行閥測(cè)試。為了執(zhí)行所述測(cè)試，控制器被布置用來(lái)將由致動(dòng)器20施加到閥的提升力從0提高。當(dāng)提升力是0時(shí)，閥一般將完全關(guān)閉，并且沒(méi)有氣流通過(guò)其泄露。這假定系統(tǒng)壓力pr低于psl。顯然，如果不是這樣，則閥將在使用中泄漏。當(dāng)提升力提高時(shí)，其將逐漸地開(kāi)始克服意欲將閥保持關(guān)閉的閥彈簧9的力。當(dāng)盤(pán)8上的凈力達(dá)到一定水平時(shí)，氣流將開(kāi)始通過(guò)閥泄漏。這種氣流的泄漏將產(chǎn)生噪聲，這被振動(dòng)傳感器28檢測(cè)到。來(lái)自振動(dòng)傳感器的信號(hào)將一般以容易檢測(cè)何時(shí)流體開(kāi)始通過(guò)閥泄漏的方式來(lái)改變?？刂破鞅徊贾糜脕?lái)分析來(lái)自振動(dòng)傳感器28的信號(hào)，以確定何時(shí)第一次發(fā)生氣體的泄漏，并且記錄在那個(gè)點(diǎn)被施加到閥盤(pán)的“熱泄漏”提升力Fhl。這個(gè)力等于由被施加到閥密封面積的開(kāi)始泄漏壓力psl產(chǎn)生的力和系統(tǒng)壓力pr與同一閥密封面積的乘積之間的差。因此，控制器30可以從Fhl和pr的測(cè)量值來(lái)確定psl。
在流體開(kāi)始通過(guò)閥泄露時(shí)的點(diǎn)，閥盤(pán)的位移一般大致為0或至少很低。這是因?yàn)楫?dāng)泄露開(kāi)始時(shí)其仍然與閥座接觸。閥盤(pán)8沒(méi)有與閥座7分離，僅僅閥盤(pán)8壓向座7的力減小了。因此，位移傳感器18不能檢測(cè)到此點(diǎn)的流體泄露。這就是為什么需要獨(dú)立的流體泄露傳感器(在這種情況下是聲傳感器)來(lái)檢測(cè)流體通過(guò)閥泄露的點(diǎn)。
控制器30然后繼續(xù)提高提升力，并監(jiān)測(cè)和記錄來(lái)自位移傳感器18和力傳感器20的信號(hào)。在某個(gè)點(diǎn)，閥盤(pán)8開(kāi)始從閥座7抬離。然后可以例如通過(guò)繪制位移相對(duì)于提升力的圖來(lái)分析傳感器信號(hào)，以確定當(dāng)指示閥盤(pán)8位于從閥座7抬離的點(diǎn)時(shí)施加的“熱打開(kāi)”提升力Fho。這是由提升機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的中的流體施加到閥盤(pán)8的總的向上力等于來(lái)自彈簧和其它因素的向下力的點(diǎn)。在此點(diǎn)，通過(guò)閥的流體流非常小，但是將與上述第一次泄露有區(qū)別，指示閥已經(jīng)打開(kāi)。再次，所述控制器記錄在那個(gè)點(diǎn)施加的“熱”提升力Fho，這個(gè)力等于由施加到閥密封面積A的開(kāi)始打開(kāi)壓力pso產(chǎn)生的力和執(zhí)行測(cè)試時(shí)系統(tǒng)壓力pr與同一閥密封面積的乘積之間的差。因此，控制器30可以從Fho和pr的測(cè)量值來(lái)確定pso。
控制器30然后被布置用來(lái)使用兩個(gè)記錄的提升力Fhl和Fho來(lái)計(jì)算閥狀態(tài)的指示，在這種情況下是以用于指示閥狀態(tài)的閥狀態(tài)等級(jí)的形式。在這種情況下，使用上述公式(2)來(lái)計(jì)算狀態(tài)等級(jí)。但是，可以明白，可以使用其它形式的指示或狀態(tài)等級(jí)，其給出密封力f或psl和pso之間的差的某個(gè)度量。事實(shí)上，所述系統(tǒng)可以僅僅被布置用來(lái)計(jì)算所述密封力f。
所述控制器也被布置用來(lái)確定閥的密封力f，其是兩個(gè)力Fhl和Fho之間的差，通過(guò)下述被給出 f＝Fho-Fhl (21) 對(duì)于下述情況，這個(gè)表達(dá)式可以被進(jìn)一步有益地發(fā)展其中，通過(guò)分別由聲/振動(dòng)傳感器和高靈敏度軸移動(dòng)傳感器控制的第一和第二軸提升力測(cè)試，來(lái)在線測(cè)量psl和pso。
如果在這種情況下第一力被表示為Fhl并且第二力被表示為Fho，同時(shí)管線壓力是pl，則 ps1＝pl+Fhl/A (22) 并且 pso＝pl+Fho/A (23) 其中，清楚地，F(xiàn)hl≤Fho。向(21)中代入(22)和(23)，并且化簡(jiǎn) 在此，Q代表安全閥的狀態(tài)等級(jí)。可以看出，在表達(dá)式中出現(xiàn)有效密封面積A，并且除非可以通過(guò)例如另外的冷提升測(cè)試(0流體壓力下)來(lái)測(cè)量它，否則必須從制造商的信息或其它數(shù)據(jù)來(lái)找到它。
但是，應(yīng)當(dāng)注意，用于計(jì)算狀態(tài)等級(jí)的這個(gè)公式對(duì)于A值中的誤差相當(dāng)敏感。這是因?yàn)橥ǔ.pl項(xiàng)僅僅是總的分母Fho+A.pl的值的大約2/3或3/4。因此，這個(gè)公式使得能夠很精確地測(cè)量所述狀態(tài)，即使不很精確地知道有效密封面積A。
如果有可能執(zhí)行冷測(cè)試，則所述分母變?yōu)榭偟膹椈闪c，并且狀態(tài)等級(jí)可以被寫(xiě)為 為了從力Fhl和Fho得到psl和pso的值，控制器30需要使用有效密封面積A的值。其可以是當(dāng)制造閥時(shí)測(cè)量并被輸入到控制器中的值?；蛘?，可以從閥座17的外部測(cè)量和內(nèi)部測(cè)量的座直徑的平均值來(lái)確定其值。但是，在這個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)測(cè)量來(lái)確定它。控制器30被布置為測(cè)量當(dāng)系統(tǒng)在0壓力時(shí)的“冷”提升力Fc，其是在0系統(tǒng)壓力下打開(kāi)閥所需的力。以與如上所述的“熱”提升力Fho相同的方式來(lái)測(cè)量它。然后，可以使用這個(gè)測(cè)量結(jié)果與“熱”提升力Fho以及測(cè)量熱提升力時(shí)的系統(tǒng)壓力pr一起，使用下述公式來(lái)計(jì)算閥密封面積的值 A＝(Fc-Fho)/pr(26) 這是用于確定座面積的最全面方式，因?yàn)槠涫鞘褂迷诰€安裝的閥整體測(cè)量的。
這種測(cè)量閥的狀態(tài)的方法具有下述優(yōu)點(diǎn)，特別是在在線測(cè)量中，可以從單提升行程來(lái)測(cè)量psl和pso，使得迅速并且有效。
可以明白，這種確定密封面積的方法可以被概括為測(cè)量在任何兩個(gè)系統(tǒng)壓力pr1和pr2下的提升力，其中，分別對(duì)于“熱”提升力Fho1和Fho2，pr1≤pr2。系統(tǒng)壓力pr1和pr2與相關(guān)“熱”提升力一起被記錄，因此通過(guò)下述公式來(lái)給出密封面積 A＝(Fho1-Fho2)/(pr2-pr1) (27) 雖然在如上所述的實(shí)施例中，以自動(dòng)方式來(lái)執(zhí)行測(cè)試。但是手動(dòng)控制測(cè)試也是同樣可能的。例如，可以手動(dòng)提高由致動(dòng)器22提供的力。在一些情況下，可以省略所述致動(dòng)器，并且例如使用螺紋提升機(jī)構(gòu)來(lái)手動(dòng)改變提升力。類(lèi)似地，來(lái)自振動(dòng)傳感器28的輸出可以以放大的聲輸出的形式，以便操作人可以傾聽(tīng)當(dāng)閥開(kāi)始泄露時(shí)產(chǎn)生的噪聲。也可以通過(guò)操作人來(lái)監(jiān)測(cè)位移傳感器輸出，以確定何時(shí)已經(jīng)打開(kāi)閥。最后，可以手動(dòng)記錄Fhl和Fho的測(cè)量結(jié)果。
可以明白，測(cè)量Fhl和Fho的順序并不重要。雖然在提升機(jī)構(gòu)的單個(gè)行程中測(cè)量?jī)烧呤怯行У模且部梢栽贔hl之前測(cè)量Fho，并且可以在獨(dú)立的測(cè)試中進(jìn)行所述測(cè)量。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，雖然系統(tǒng)壓力pr大于0，但是被閥彈簧9施加到閥盤(pán)8的力被調(diào)整直到閥開(kāi)始泄露。這使用調(diào)整套圈15來(lái)實(shí)現(xiàn)。可以使用來(lái)自振動(dòng)傳感器28的放大的聲輸出來(lái)檢測(cè)閥泄露。這有效地使得開(kāi)始泄露壓力psl等于系統(tǒng)壓力。由閥提升機(jī)構(gòu)5施加的提升力然后被提高，直到檢測(cè)到閥已經(jīng)打開(kāi)。這個(gè)提升力Fho因此是閥密封力f的直接測(cè)量結(jié)果。然后將psl的值記錄為系統(tǒng)壓力，并且通過(guò)公式(1)來(lái)提供pso的值。然后可以例如使用公式(3)來(lái)確定所述狀態(tài)等級(jí)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，可以監(jiān)測(cè)閥的狀態(tài)，而不必測(cè)量安全閥的精確密封面積，因?yàn)榭梢詮闹圃焐痰臄?shù)據(jù)或可用車(chē)間物理測(cè)量結(jié)果來(lái)獲得適當(dāng)值。因此在這個(gè)實(shí)施例中，測(cè)量開(kāi)始泄露壓力和開(kāi)始打開(kāi)壓力，并且查看它們以通過(guò)保證所選的開(kāi)始泄露壓力psl與開(kāi)始打開(kāi)壓力pso不差別太大或差別超過(guò)預(yù)定量，來(lái)保證密封力f不過(guò)高，或不超過(guò)預(yù)定極限。這是通過(guò)下述方式在離線情況下進(jìn)行的通過(guò)彈簧調(diào)整到可聽(tīng)嘶嘶聲或通過(guò)儀器的第一次泄露檢測(cè)，將安全閥的psl設(shè)置到所需值。
儀器可以使用閥體或其附近的聲納或超聲波感測(cè)、閥打開(kāi)出口處的熱流檢測(cè)或閥上或附近的振動(dòng)感測(cè)。然后，通過(guò)單個(gè)冷測(cè)試來(lái)測(cè)量閥盤(pán)上的總的彈簧力以給出Fc。
從假定或已知密封面積A，可以使用下述公式來(lái)確定pso pso＝Fc/A(28) 然后可以將允許psl與pso不同的極限選擇在例如5％。如果超過(guò)這個(gè)極限，則通過(guò)研磨、修補(bǔ)和檢修來(lái)加工閥，直到實(shí)現(xiàn)5％的極限?？梢悦靼祝鶞y(cè)量的精確參數(shù)再一次不重要，但是例如，psl和pso之間的差在這種方法中被用作狀態(tài)參數(shù)。
根據(jù)閥被布置用來(lái)保護(hù)的系統(tǒng)，所述流體可以是氣體、或氣體和液體的混合物、或在一些情況下僅僅是液體。
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)量安全閥的狀態(tài)的方法，所述方法包括測(cè)量隨著閥的密封力改變的狀態(tài)參數(shù)。
2.按照權(quán)利要求1的方法，包括確定隨著將使得閥打開(kāi)的壓力改變的閥打開(kāi)參數(shù)。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其中，所述閥打開(kāi)參數(shù)是使得閥打開(kāi)的提升力。
4.按照任何一個(gè)前述權(quán)利要求的方法，包括確定隨著將使得閥泄漏的壓力改變的泄漏參數(shù)。
5.按照權(quán)利要求4的方法，其中，所述泄漏參數(shù)是將使得閥泄漏的提升力。
6.按照權(quán)利要求2-5的任何一個(gè)的方法，其中，通過(guò)測(cè)量來(lái)確定所述閥打開(kāi)參數(shù)或泄漏參數(shù)。
7.按照權(quán)利要求2-6的任何一個(gè)的方法，其中，通過(guò)設(shè)置來(lái)確定所述閥打開(kāi)參數(shù)或泄漏參數(shù)。
8.按照任何一個(gè)前述權(quán)利要求的方法，包括向閥蓋構(gòu)件施加提升力，以便使得流體通過(guò)所述閥泄露，以及測(cè)量泄露發(fā)生時(shí)的泄露產(chǎn)生提升力。
9.按照權(quán)利要求4、5或8的任何一個(gè)的方法，其中，通過(guò)振動(dòng)傳感器來(lái)至少部分地感測(cè)泄露，所述振動(dòng)傳感器被布置用來(lái)感測(cè)由流體泄露引起的振動(dòng)。
10.按照權(quán)利要求4、5的任何一個(gè)或從屬于權(quán)利要求4、5時(shí)的權(quán)利要求6-9的任何一個(gè)的方法，包括記錄泄露參數(shù)的度量。
11.按照權(quán)利要求任何一個(gè)前述權(quán)利要求的方法，包括向所述蓋構(gòu)件施加提升力，由此使得閥打開(kāi)，并且測(cè)量閥打開(kāi)時(shí)的閥打開(kāi)提升力。
12.按照權(quán)利要求8的方法，其中，將所述提升力朝向所述泄露產(chǎn)生提升力增加，所述泄露產(chǎn)生提升力被測(cè)量為當(dāng)泄露發(fā)生時(shí)施加的力。
13.按照權(quán)利要求11或權(quán)利要求12的方法，其中，將所述提升力朝向所述閥打開(kāi)提升力增加，所述閥打開(kāi)提升力被測(cè)量為當(dāng)發(fā)生閥打開(kāi)時(shí)施加的力。
14.按照從屬權(quán)利要求12時(shí)的權(quán)利要求13的方法，其中，將所述提升力從小于第一提升力的開(kāi)始力向至少第二提升力提高。
15.按照權(quán)利要求3的方法，包括感測(cè)閥的打開(kāi)。
16.按照權(quán)利要求15的方法，其中，通過(guò)位移傳感器來(lái)至少部分地感測(cè)閥的打開(kāi)，所述位移傳感器被布置用來(lái)感測(cè)閥蓋構(gòu)件的位移。
17.按照任何一個(gè)前述權(quán)利要求的方法，其中，向連接到所述蓋構(gòu)件的剛性元件施加提升力。
18.按照權(quán)利要求1的方法，包括步驟
測(cè)量在所述閥蓋構(gòu)件的入口側(cè)上作用第一流體壓力pr1時(shí)的第一閥提升力F1；
測(cè)量在所述閥蓋構(gòu)件的入口側(cè)上作用第二流體壓力pr2時(shí)的第二閥提升力F2；以及
從所述兩個(gè)閥提升力測(cè)量結(jié)果來(lái)計(jì)算狀態(tài)參數(shù)。
19.按照權(quán)利要求18的方法，包括步驟使用入口壓力的改變和閥提升力的結(jié)果改變的比率來(lái)確定閥的有效密封面積A。
20.按照權(quán)利要求19的方法，其中，使用下面的公式來(lái)確定密封面積
21.按照任何一個(gè)前述權(quán)利要求的方法，包括步驟將閥調(diào)整到期望的開(kāi)始泄漏壓力值psl。
22.按照任何一個(gè)前述權(quán)利要求的方法，其中，所述密封力f等于閥打開(kāi)力和平衡相應(yīng)的入口流體力所需的力之間的差。
23.按照權(quán)利要求17-19的任何一個(gè)的方法，其中，使用下面的公式來(lái)計(jì)算密封力f
或
其中，pr1≤pr2≤ps1。
24.按照權(quán)利要求17-19的任何一個(gè)的方法，其中，第一流體壓力pr1等于在閥蓋構(gòu)件的出口側(cè)上施加的流體壓力。
25.按照權(quán)利要求24的方法，其中，pr1＝0，并且使用下面的公式來(lái)確定閥的有效密封面積A
26.按照權(quán)利要求24或權(quán)利要求25的方法，其中計(jì)算密封力f的步驟使用公式
其中，pr2≤psl，并且其中psl是開(kāi)始泄露壓力。
27.按照任何一個(gè)前述的權(quán)利要求的方法，其中，所述狀態(tài)參數(shù)是密封力或與其等效的壓力。
28.按照任何一個(gè)前述的權(quán)利要求的方法，其中，所述狀態(tài)參數(shù)基于密封力f與冷提升力Fc或與其有關(guān)的力的比率。
29.按照任何一個(gè)前述的權(quán)利要求的方法，其中，使用下面的比率來(lái)計(jì)算閥的狀態(tài)參數(shù)
其中，psI是開(kāi)始泄露壓力。
30.按照任何一個(gè)前述權(quán)利要求的方法，其中，使用下面的比率來(lái)計(jì)算閥的狀態(tài)參數(shù)
其中，psl是開(kāi)始泄露壓力。
31.按照任何一個(gè)前述的權(quán)利要求的方法，其中，閥的狀態(tài)參數(shù)是密封力f與冷提升力Fc的比率，并且使用下面的比率來(lái)計(jì)算
32.按照任何在前的權(quán)利要求的方法，其中，當(dāng)閥被在線安裝時(shí)執(zhí)行所述方法的至少一個(gè)步驟。
33.按照權(quán)利要求32的方法，其中，所述狀態(tài)參數(shù)是使用下面的公式來(lái)確定的當(dāng)前狀態(tài)等級(jí)Qg
其中，fg是當(dāng)前密封力。
34.按照權(quán)利要求32的方法，其中，所述狀態(tài)參數(shù)是使用下面的公式確定的當(dāng)前狀態(tài)等級(jí)Qg
其中，psl是開(kāi)始泄露壓力，pso是開(kāi)始打開(kāi)壓力。
35.按照權(quán)利要求32的方法，其中，所述狀態(tài)參數(shù)是使用下面的公式來(lái)確定的狀態(tài)等級(jí)Q
36.按照權(quán)利要求1-35的任何一個(gè)的方法，其中，所述狀態(tài)參數(shù)被布置用來(lái)隨著閥將泄露的壓力和閥將打開(kāi)的壓力之間的差改變。
37.一種用于確定安全閥的密封力的裝置，包括力傳感器、位移傳感器、壓力傳感器和用于向閥入口施加流體壓力的部件。
38.按照權(quán)利要求37的裝置，其中，所述壓力傳感器被布置用來(lái)測(cè)量閥提升力。
39.按照權(quán)利要求38或權(quán)利要求39的裝置，還包括調(diào)整器，其在使用中壓縮閥彈簧，以允許閥入口中的空氣壓力達(dá)到預(yù)定壓力。
40.按照權(quán)利要求37-39的任何一個(gè)的裝置，還包括控制閥，其被布置用來(lái)排氣所述閥入口。
41.按照權(quán)利要求37-39的任何一個(gè)的裝置，還包括控制器，其被布置用來(lái)記錄來(lái)自傳感器的讀數(shù)。
42.按照權(quán)利要求41的裝置，其中，所述控制器被進(jìn)一步布置用來(lái)控制所述閥入口壓力。
43.按照權(quán)利要求41或42的裝置，其中，所述控制器被布置用來(lái)記錄當(dāng)位移傳感器第一次檢測(cè)到閥蓋構(gòu)件的位移時(shí)的力傳感器讀數(shù)。
44.按照權(quán)利要求41-43的任何一個(gè)的裝置，還包括計(jì)算部件，用于計(jì)算閥狀態(tài)參數(shù)。
45.按照權(quán)利要求44的裝置，其被布置用來(lái)使用比率f/Fc來(lái)計(jì)算狀態(tài)參數(shù)。
46.按照權(quán)利要求44或權(quán)利要求45的裝置，其被布置用來(lái)產(chǎn)生用于指示所述狀態(tài)參數(shù)的輸出。
47.按照權(quán)利要求44-46的任何一個(gè)的裝置，還包括顯示器，其被布置用來(lái)產(chǎn)生用于指示所述狀態(tài)參數(shù)的顯示。
48.用于測(cè)試安全閥的裝置，包括力施加部件，其被布置用來(lái)向閥蓋構(gòu)件施加提升力；以及測(cè)量部件，其被布置用來(lái)測(cè)量足以使得流體通過(guò)閥泄露的提升力以及足以使得閥打開(kāi)的提升力。
49.按照權(quán)利要求48的裝置，其中，所述測(cè)量部件包括流體泄露檢測(cè)部件，其被布置用來(lái)檢測(cè)流體通過(guò)閥的泄露。
50.按照權(quán)利要求49的裝置，其中，所述流體泄露檢測(cè)部件包括振動(dòng)傳感器。
51.按照權(quán)利要求48-50的任何一個(gè)的裝置，其中，所述測(cè)量部件包括閥打開(kāi)檢測(cè)部件，其被布置用來(lái)檢測(cè)閥的打開(kāi)。
52.按照權(quán)利要求51的裝置，其中，所述閥打開(kāi)檢測(cè)部件包括位移傳感器。
53.按照權(quán)利要求48-52的任何一個(gè)的裝置，還包括處理部件，其被布置用來(lái)記錄所述兩個(gè)被測(cè)量的力，并且從它們得到閥的狀態(tài)的測(cè)量結(jié)果。
54.按照當(dāng)從屬于權(quán)利要求49或權(quán)利要求50時(shí)的權(quán)利要求53的裝置，其中，所述處理部件被布置用來(lái)接收來(lái)自所述泄露檢測(cè)部件的信號(hào)，并且從其確定何時(shí)發(fā)生流體泄露。
55.按照當(dāng)從屬于權(quán)利要求52時(shí)的權(quán)利要求53或權(quán)利要求54的裝置，其中，所述處理部件被布置用來(lái)接收來(lái)自位移傳感器的信號(hào)，并且從其確定何時(shí)發(fā)生閥打開(kāi)。
56.大致如參見(jiàn)任何一個(gè)或多個(gè)所述附圖所述的用于測(cè)試安全閥的裝置。
57.大致如參見(jiàn)任何一個(gè)或多個(gè)所述附圖所述的用于測(cè)試安全閥的方法。
58.使用psl和pso之間的關(guān)系作為安全閥的質(zhì)量狀態(tài)的度量。
59.使用psl和pso之間的關(guān)系或來(lái)自設(shè)置壓力的在線確定來(lái)測(cè)量或特征化安全閥的質(zhì)量狀態(tài)，所述pso被限定為閥開(kāi)始泄漏的壓力psl和由于作用于有效密封區(qū)域A上的密封力f的壓力之和。
60.按照權(quán)利要求59的使用，其中，從閥提升力來(lái)確定開(kāi)始泄露壓力。
61.一種用于測(cè)量安全閥的狀態(tài)的方法，所述方法包括步驟測(cè)量閥打開(kāi)的壓力pso。
62.按照權(quán)利要求61的方法，還包括提供psl的值或隨著psl改變的參數(shù)，并且使用那個(gè)參數(shù)或值以及測(cè)量的pso來(lái)限定閥的狀態(tài)度量。
全文摘要
一種測(cè)量安全閥的狀態(tài)的方法，包括測(cè)量隨著閥的密封力改變的狀態(tài)參數(shù)?？梢詮脑诰€測(cè)量結(jié)果來(lái)確定所述狀態(tài)參數(shù)，所述在線測(cè)量結(jié)果諸如閥將打開(kāi)的壓力pso和閥將泄露的壓力psl的測(cè)量結(jié)果。
文檔編號(hào)F16K37/00GK101151485SQ200680010710
公開(kāi)日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2006年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月4日
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