專利名稱：用于壓差傳感器的具有自動零點校準和沖洗的閥門組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于壓差傳感器的閥門組件，該壓差傳感器用于測量例如加熱或冷卻系統的流體系統中的壓力，該閥門組件通過位于測量接頭上的測量軟管安裝到例如直接位于容器或管道上的閥門或測量接頭，該閥門組件確保通過閥門組件的自動零點校準和自動徹底沖洗(flushing through)而獲得良好精度的測量結果。
背景技術：
在測量流體系統中的壓力時，壓差傳感器通常與某種旨在使壓差傳感器免受高持 續壓力或壓力波的閥門組件結合使用，該高持續壓力或壓力波高于傳感器能夠處理的壓力。這些組件通常還具有徹底沖洗組件以除去空腔中的封閉空氣的功能，以及具有校準壓差傳感器的功能，即所謂的零點校準，校準過程意在使壓力傳感器的兩個測量側在測量開始之前具有相同的壓力。存在幾個具有手動徹底沖洗功能的構造的例子，比如US5868155A1和W02005019713。還存在通過手動過程利用閥門組件的零點校準和徹底沖洗來解決該問題的構造。從GB2410332A可以看到這樣的方案的一個例子，其中可手動控制的閥門(30，40)通過流體而使兩個壓力側連接，因此，該系統被徹底沖洗和零點校準。
發明內容
現有技術問題例如GB2410332A所述的方案等早期方案的問題是，在對壓差傳感器零點校準時，高壓側和低壓側通過流體而連接，這導致零點取決于流體流過閥門組件的流量和進而引起的壓降，這使得所述校準會引起誤差。根據JP63011827A的裝置，存在該問題的解決方案，在校準時，高壓側和低壓側不與流體接觸，但是該裝置沒有解決同時并自動地除去閥門中的封閉空氣的問題。本發明本發明之目的是解決在零點校準時高壓側和低壓側通過流體而連接的問題，并且同時解決除去閥門中的封閉空氣的問題。通過以這樣的方式布置壓差傳感器的兩個測量側來實現該目的該兩個測量側在零點校準時不與流動流體接觸，因為校準錐(calibrationcone)通過密封件將測量側與流體分開。該位置構成組件的初始位置。因此，獲得消除校準誤差的優點。此外，在組件的測量位置不存在的情況下，即，組件位于其初始位置時，獲得了徹底沖洗以除去整個閥門組件中的任何封閉空氣的功能，因為校準錐具有允許在該初始位置時在高壓側和低壓側之間存在敞開的流道的設計。因此，所述閥門組件總在該初始位置被徹底沖洗，與先前不具有自動徹底沖洗功能的解決方案相比，這是優點。根據本發明優選的實例方式，壓差傳感器僅當測量完成時，與流體回路接觸，這是因為所述校準錐僅在測量位置通過測量過程本身允許該連通。因此，該優點這樣獲得，在測量之外的任何時間，在連接的壓差傳感器上沒有壓力/載荷，這是有利的，尤其在較長時間的連接情況下。根據本發明優選的實例方式，該裝置包括與所述校準錐連接的至少一個復位彈簧，所述復位彈簧使所述校準錐在測量位置完成測量之后返回初始位置。因此，所述裝置通過連接流體系統或從流體系統斷開而總處于該位置。根據以上目的，該初始位置在一定程度上構成用于零點校準的位置，并且在一定程度上構成用于徹底沖洗整個閥門組件的位置。因此，這些為了測量結果的質量的重要過程總是在測量開始之前執行，這消除了忘記這些過程的風險，而在已知的方案中這是個問題。在本發明的另一個優選的實例方式中，通過借助于致動器或者與上面所述復位彈簧結合的致動器而自動發生的那些過程來獲得可靠的零點校準和徹底沖洗，所述復位彈簧使校準錐在其初始位置和其測量位置之間移動。所述裝置在測量工序完成后，總能被帶回用于徹底沖洗和零點校準的位置，這是通過致動器使所述裝置返回該位置或者通過其它儲能件，優選的為所述復位彈簧來實現的。因此，當所述裝置連接到測量點或從測量點斷開時，所述裝置總能返回其初始位置，即，其用于徹底沖洗和零點校準的位置，這使得在接下 來的測量之前，那些過程是可靠的。在本發明的另一個優選的實例方式中，通過手動單元或計算機系統遠程控制所述致動器。與計算機系統連通的可能性允許與用于建立管理的系統連通，即所謂的BMS系統(建立管理系統)。遠程控制使得有可能遠程校準和徹底沖洗幾個閥門組件，然后，以可靠的結果測量例如幾個閥門的流體壓力，并收集這些數據和控制流體系統中的流量，從而調節包含在流體系統中的閥門。現有方案的另一個缺點是由于手動管理，服務人員/調節者必須移動到建筑的流體系統中的每個閥門處，這是耗時和耗能的。因此，本發明的一個直接優點是對致動器的電機控制以及遠程控制允許服務人員/調節者能夠在與流體系統有關的一個或一些地點工作。有益效果相對于現有構造，通過本發明可以獲得與必須進行的測量有關的一些優點一壓差傳感器的兩側在零點校準時位于流體流的外面，這導致零點與流體的流量和進而產生的壓降無關；一閥門組件僅在測量時打開到壓差傳感器的連通，這意味著例如在連接/斷開時以及在測量時刻之外的某時，在壓差傳感器上沒有壓力/載荷；一可靠的零點校準，這導致更可靠的測量結果；一可靠的徹底沖洗以填充閥門組件的空腔，并清除閥門組件中的空氣，這導致更可靠的測量結果；-電機控制允許自動并遠程地控制零點校準、徹底沖洗和測量過程；一服務人員/調節者的改進的工作環境；一節省用于服務和服務/維護的時間和費用；一所述裝置允許與用于建立管理的系統連通，即所謂的BMS系統(建立管理系統)。
附圖中詳細地表示了徑向的、部分示意性的橫截面視圖或透視圖。
圖I示出壓差測量系統所連接的流體系統的一部分。圖2示出整個閥門組件中包含的細節。圖3示出位于初始位置的整個閥門組件，即位于其徹底沖洗/零點校準的位置。圖4示出位于測量位置的整個閥門組件。
具體實施例方式圖I示出具有致動器2的整個閥門組件I的例子，其中，閥門組件I通過與閥門的測量接頭5連接的測量軟管4連接到閥門3。該附圖還包括手動單元6，用于優選地與致動 器2無線連通，以及在恰當的時候與計算機或計算機系統連通。圖2示出包含在整個閥門組件中的細節。該整個閥門組件具有閥體7 ;安全閥錐8，復位彈簧9位于安全閥錐的兩側；校準錐10，通過軸11連接到致動器2 ;以及安裝在閥體7上的具有壓差傳感器12的一個傳感器承載器31。該閥體7具有與測量軟管4連接的入口 13和出口 14，由此，該入口確定為高壓側，該出口確定為低壓側。自然地，該兩側可以反過來，這取決于所述連接關于流體系統的高壓側和低壓側如何布置。此外，閥體具有第一空腔15，其尺寸與安全閥錐8的外部尺寸配合。具有密封元件18的安全閥止動件17位于空腔15的外端16,第一復位彈簧9與該止動件連接,其中，該安全閥止動件17構成復位彈簧的基底。安全閥錐8位于布置在空腔的底部19上的復位彈簧和另一個復位彈簧9之間，從而夾在兩個復位彈簧之間。該安全閥錐優選地在相對于安全閥錐的軸向方向上包括兩個內部凹陷空腔24，這兩個空腔在安全閥錐8的每一端處暴露，每個空腔在其底部具有向外到達錐體外圍的凹口 25。外形上，該安全閥錐8在外圍表面上具有位于凹口 25兩側的密封元件20。管道21從入口 13通過空腔15延伸到復位彈簧9，并進一步向上延伸到第二空腔22，該第二空腔的尺寸與校準錐10的外部尺寸配合。第二管道23也從出口 14通過空腔15的底部19延伸到空腔22。在相對于校準錐的軸向方向上優選地包含內部凹陷空腔26的校準錐10位于空腔22中，其中，該內部凹陷空腔延伸通過校準錐10的全長。校準錐10的外部優選地具有兩個位于相應端部的外圍表面上的密封元件27。具有密封元件30的止動突緣29位于空腔22的另一端28，該止動突緣29還構成致動器2和其軸11的連接件/支持件，該軸終止于止動突緣29，并且該軸11固定在校準錐10上。復位彈簧35夾在空腔22的底部和校準錐之間。管道32和33從空腔22的外圍表面延伸到位于傳感器支撐件31上的壓差傳感器12。圖3示出處于初始位置的整個閥門組件，即處于其用于徹底沖洗/零點校準的位置。除了測量的時刻，閥門組件總處于其初始位置，即其用于徹底沖洗/零點校準的位置。該裝置在測量工序完成后，被帶回用于徹底沖洗和零點校準的位置，這是通過致動器2使該裝置返回該位置或者通過其它儲能件，例如復位彈簧35來實現的。在該初始位置，校準錐10位于管道21和23之間，由此，密封元件27位于管道32和33的兩側，這導致管道32和33被短接，因此，它們獲得相同的靜壓。因此，壓差傳感器12會被零點校準，并且該校準發生在流體流的外面，因為管道32和33在空腔22的位于密封元件27之間的外圍表面上接觸空腔22，密封元件27密封在空腔22和校準錐10之間。徹底沖洗同時發生，因為校準錐的構造和其位置允許高壓側和低壓側之間的敞開流道，該敞開流道從入口 13經由管道21到達空腔22，通過校準錐10的空腔26，并進一步到達空腔22，然后到達管道23，隨后到達出口 14。在該過程之后，整個閥門組件I被徹底沖洗，并且沒有封閉空氣，該閥門組件還被零點校準。圖4示出處于測量位置的整個閥門組件。在完成徹底沖洗和零點校準后，致動器2通過軸11使校準錐10朝向空腔34的底部22在軸向方向上移動，由此，校準錐10被帶到用于測量的位置。在該測量位置，由于校準錐10的移位，密封元件27位于管道21的兩側，并因此密封在空腔22和校準錐10之間，經由空腔26的沖洗通道也因此關閉。此外，密封元件27之一在該位置構成管道32和33之間的屏障。因此，因為從入口 13經由管道21到達空腔22的外圍表面，并進一步經由管道32向上到達壓差傳感器12的通道會打開，所以較高的流體壓力會與壓差傳感器12接觸。同時，從出口 14經由管道23到達空腔22，并進一步到達管道33和到達壓差傳感器12的低壓側的通道也敞開到壓差傳感器12。由此，記錄壓差。為了最小化在校準/沖洗位置和測量位置之間移動校準錐10所消耗的能量，反之亦然，校準錐10通過空腔26以這樣的方式平衡校準錐10在其頂部和底部的兩側，即，在 空腔22的底部和校準錐之間，以及在止動突緣29和校準錐之間，總具有相同壓力水平的流體。因此，僅需要克服密封元件27和空腔22的壁之間的摩擦力。部件列表I 閥門組件2 致動器3 閥門4 測量軟管5 測量接頭6 手動單元7 閥體8 安全閥錐9 復位彈簧10 校準錐11 軸12 壓差傳感器13 入口14 出口15 空腔16 外端17 安全閥止動件18 密封元件19 底部20 密封元件21 管道22 空腔23 管道24 空腔
25凹口26空腔27密封元件28外端29止動突緣30密封元件31傳感器承載器32管道·33管道34底部35復位彈簧
權利要求
1.一種包含在用于測量流體系統的壓差的系統中的裝置，所述裝置是閥門組件(1)，該閥門組件包括閥體(7 )，所述閥體(7 )具有入口(13)和出口(14)、管道(32，33 )以及空腔(22)，所述入口(13)和出口(14)用于連接到所述流體系統，所述管道與記錄壓差的壓差傳感器(12 )連通，所述空腔與所述管道(32，33 )接觸，其中，所述空腔(22 )具有能夠在所述空腔(22)中且在所述閥門組件(I)的測量位置和用于徹底沖洗/零點校準的位置之間移動的校準錐(10)，在所述裝置不位于測量位置，即位于其初始位置的情況下，所述校準錐(10)將所述壓差傳感器(12)與所述流體系統分開，這是因為所述校準錐(10)包括阻止所述管道(32，33)與所述空腔(22)連通的密封元件(27)，其特征在于，在所述裝置不位于測量位置，即位于其初始位置的情況下，獲得沖洗功能，這是因為所述校準錐(10)具有允許高壓側和低壓側之間的流動通道打開的設計，所述通道從所述入口(13)經由所述入口(13)和所述閥體(7)中的所述空腔(22)之間的管道(21)到達所述閥體(7)中的所述空腔(22)，通過所述校準錐(10)中的空腔(26)，再進一步到達所述閥體(7)中的所述空腔(22)，然后到達位于所述出口(14)和所述閥體(7)中的所述空腔(22)之間的管道(23)，隨后到達所述出口(14)。
2.如權利要求I所述的裝置，其特征在于，位于測量位置的校準錐(10)使所述流體系統和所述壓差傳感器(12)連通，這是因為位于測量位置的所述校準錐(10)的密封元件(27)沒有阻止通向所述壓差傳感器(12)的所述管道(32，33)與所述空腔(22)連通。
3.如權利要求1-2任一所述的裝置，其特征在于，當不存在測量位置時，所述校準錐(10)布置成總能返回其初始位置，這是通過為此而提供的儲能件完成的，所述儲能件優選為復位彈簧(35)。
4.如權利要求1-3任一所述的裝置，其特征在于，所述閥門組件(I)包括布置成改變所述空腔(22)中的所述校準錐(10)的位置的致動器(2)。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，可遠程控制所述致動器(2)。
全文摘要
一種包含在用于測量流體系統的壓差的系統中的閥門組件，該閥門組件(1)包括閥體(7)，該閥體(7)具有入口(13)和出口(14)、管道(32,33)以及空腔(22)，所述入口(13)和出口(14)用于連接到所述流體系統的，所述管道用于與記錄壓差的壓差傳感器(12)連通，所述空腔具有校準錐(10)，所述校準錐能夠在空腔(22)中且在測量位置和用于零點校準/徹底沖洗閥門組件(1)的位置之間移動，其中，在裝置的測量位置不存在，即裝置位于初始位置的情況下，校準錐(10)將壓差傳感器(12)與流體系統分開，同時自動徹底沖洗位于該位置的閥門組件(1)，以除去閥門組件(1)中的任何封閉空氣。
文檔編號G01L13/00GK102971613SQ201180032464
公開日2013年3月13日 申請日期2011年5月27日 優先權日2010年6月28日
發明者D.吉爾德羅斯 申請人:Ta海德羅尼克斯有限責任公司