(57)【要約】バルブ（１０８）のシート材料（１１０）の摩耗を監視するシステム及び方法を提供する。本発明の一つの特徴は、システムを含み、このシステムは、所望範囲内のバルブの開／閉状態を感知するセンサ（１１６）を含む。このシステムは、更に、バルブが所望範囲にないときにバルブが開／閉状態を有するように特徴付け、所望範囲を調整する度毎に計数を行う一組のカウンターを含む。各カウンターの計数値は、バルブシート材料の摩耗を示す。本発明の別の特徴は、方法を含み、この方法は、所望範囲内のバルブの開／閉状態を決定する工程と、バルブが所望範囲内にないときにバルブが開／閉状態を有するように特徴付け、所望範囲に適合するように調整する工程を含む。調整工程のそれぞれの繰り返しが、バルブシート材料の摩耗を示す。
2004512470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブシート材料の摩耗を監視するためのシステムにおいて、前記システムは、
所望範囲におけるバルブの開／閉状態を感知するためのセンサと、
前記所望範囲を調整する度毎に計数を行う一組のカウンターであって、前記薺組のカウンターは、前記バルブが前記所望範囲にないときには、前記開／閉状態を有するように前記バルブを特徴付けるように調整された、前記一組のカウンターと、
を有し、前記カウンターの前記計数値が前記バルブシート材料の摩耗を示すように構成した、前記システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記システムは、更に、前記バルブに連結されたアクチュエータに連結された磁気源を有し、前記磁気源は、前記センサが前記バルブの開／閉状態を感知するように、前記センサによって検出される磁界を放射する、前記システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記システムは、更に、ソフトウェアを実行するマイクロプロセッサを含み、前記ソフトウェアは、前記一組のカウンターと、少なくとも一つの警戒レベルと、少なくとも一つの警報レベルとを含む、前記システム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ソフトウェアは、前記カウンターが前記警戒レベルに達したときに警戒信号を発し、前記ソフトウェアは、前記カウンターが前記警報レベルに達したときに警報信号を発する、前記システム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記バルブは、単動バルブ及び複動バルブからなる群から選択される、前記システム。
【請求項６】
バルブシート材料の摩耗を監視するためのシステムにおいて、前記システムは、
前記バルブの位置を示す磁界を放射する磁気源と、
所望範囲内における前記バルブの開／閉状態を感知するセンサと、
前記所望範囲を所望限度内で調整する度毎に計数を行う一組のカウンターであって、前記一組のカウンターは、前記バルブが前記所望範囲にないときには前記バルブが前記開／閉状態を有するように前記バルブを特徴付ける、前記一組のカウンターと、
を有し、前記カウンターの前記計数値は前記バルブシート材料の摩耗を示すように構成した、前記システム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムにおいて、前記システムは、更に、ソフトウェアを実行するためのマイクロプロセッサを含み、前記ソフトウェアは前記一組のカウンターを含み、前記一組のカウンターは開放位置用カウンターと閉鎖位置用カウンターを含み、前記開放位置用カウンターは警戒レベルと警報レベルを含み、前記閉鎖位置用カウンターは警戒レベルと警報レベルを含む、前記システム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムにおいて、前記システムは、更に、セットアップマネージャーを有し、前記セットアップマネージャーは警戒レベルと警報レベルの変更を管理する、前記システム。
【請求項９】
請求項８に記載のシステムにおいて、前記セットアップマネージャーは、前記警戒レベルと前記警報レベルに望ましくない変化が加わらないように、前記警戒レベルと前記警報レベルを選択的にロックする、前記システム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムにおいて、前記システムは、更に、前記システムを制御するための遠隔制御装置を含む、前記システム。
【請求項１１】
バルブシート材料の摩耗を監視するための方法において、前記方法は、
所望範囲内における前記バルブの開／閉状態を決定する工程と、
前記所望範囲を適合させて調整する調整工程であって、前記調整工程は、前記バルブが前記所望範囲にないときには前記バルブが前記開／閉状態を有するように特徴付けるように構成され、調整の各繰り返しが前記バルブシート材料の摩耗を示す、前記調整工程と、
を含む、前記方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、前記所望範囲は第一範囲と第二範囲を含み、前記第一範囲は上方許容差及び下方許容差を有する第一許容差を含み、前記第二範囲は上方許容差及び下方許容差を有する第二許容差を含む、前記方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、前記調整工程は、前記バルブが望ましくない範囲内にあるときには実行されない、前記方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法において、前記望ましくない範囲は、前記第一範囲の前記下方許容差よりも下の位置と、前記第二範囲の前記上方許容差よりも上の位置を含む、前記方法。
【請求項１５】
請求項１１に記載の方法において、前記所望範囲が前記所望限度を越えたときには前記調整工程は実行されない、前記方法。
【請求項１６】
バルブシート材料の摩耗を監視するための方法において、前記方法は、
前記バルブの開／閉状態を示す位置範囲を設定する工程と、
前記範囲内の前記バルブの開／閉状態を決定する工程と、
前記範囲を所望限度内で適合して調整する調整工程であって、前記調整工程は、前記バルブが前記範囲にないときには前記バルブが前記開／閉状態を有するように前記バルブを特徴付け、調整の各繰り返しが前記バルブシート材料の摩耗を示すように構成された、前記調整工程と、
を有する、前記方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、前記設定工程は位置範囲を設定する工程を含み、前記範囲は公称位置と許容差を含む、前記方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法において、前記設定工程は位置範囲を設定する工程を含み、前記許容差は上方許容差と下方許容差を含む、前記方法。
【請求項１９】
請求項１６に記載の方法において、前記設定工程は所望範囲を設定する工程を含み、前記所望範囲を設定する工程は、前記バルブが開放していることを示す第１位置範囲と、前記バルブが閉鎖していることを示す第２位置範囲とを含む、前記方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載の方法において、前記設定工程は前記範囲をメモリーに記憶する工程を含む、前記方法。
【請求項２１】
バルブシート材料の摩耗を監視するための方法において、前記方法は、
前記バルブの開／閉状態を示す位置範囲を設定する工程と、
前記範囲内の前記バルブの開／閉状態を決定する工程と、
前記範囲を所望限度内で適合調整する工程と、
前記範囲が前記所望限度を越えた場合にこれを通知する工程と、
を含む、前記方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法において、前記設定工程は、範囲を設定する工程を含み、前記範囲を設定する工程は、前記バルブが開放していることを示す第１位置範囲と、前記バルブが閉鎖していることを示す第２位置範囲とを含む、前記方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法において、前記第一範囲は、上方許容差と下方許容差とを含む、公称位置を含み、前記第二範囲は、上方許容差と下方許容差を含む、公称位置を含む、前記方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の方法において、前記調整工程は、前記第一範囲の前記公称位置と前記第二範囲の前記公称位置のうちの少なくとも一方を調整する工程を含む、前記方法。
【請求項２５】
請求項２１に記載の方法において、前記方法は、更に、前記調整工程を繰り返す工程を含み、調整の各繰り返しが前記バルブシート材料の摩耗を示す、前記方法。
【請求項２６】
バルブシート材料の摩耗を監視するための方法において、前記方法は、
前記バルブの開／閉状態を示す位置範囲を設定する工程と、
所望範囲内の前記バルブの開／閉状態を決定する工程と、
前記範囲を所望限度内で適合調整する工程と、
前記範囲が前記所望限度を越えたか否かを通知する工程と、
前記範囲が望ましくない限度内にあるときには、前記バルブの作動を停止する工程と、
を含む、前記方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法において、前記方法は、提供された順序では行われない、前記方法。
【請求項２８】
請求項２７に記載の方法において、前記通知工程は、バルブの保守を行うオペレータに通知する通知工程を含む、前記方法。
【請求項２９】
請求項２７に記載の方法において、前記通知工程は、前記停止工程が実行されたときにオペレータに通知する工程を含む、前記方法。
【請求項３０】
請求項２６に記載の方法において、前記調整工程は、前記調整工程が繰り返される度毎に計数値を形成する計数工程を含み、前記通知工程は、前記計数値が所望の計数値を越えた場合に実行される、前記方法。
【請求項３１】
バルブシート材料の摩耗を監視するための方法において、前記方法は、
前記バルブの開／閉状態を示す位置範囲を設定する工程と、
所望範囲内の前記バルブの開／閉状態を決定する工程と、
前記範囲を所望限度内に適合するように調整する調整工程と、
前記調整工程を選択的に制御する工程と、
を含む、前記方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載の方法において、前記制御工程は、前記調整を可能にする工程と前記調整を不可能にする工程を含む群から選択された、前記方法。
【請求項３３】
請求項３１に記載の方法において、前記制御工程は、前記バルブの開／閉状態が閉鎖状態にあるときに、前記調整工程を実行可能にする工程を含む、前記方法。
【請求項３４】
請求項３１に記載の方法において、前記制御工程は、前記バルブの開／閉状態が開放状態にあるときに、前記調整工程を実行可能にする工程を含む、前記方法。
【請求項３５】
請求項３１に記載の方法において、前記制御工程は、前記バルブの開／閉状態が閉鎖状態又は開放状態のいずれかにあるときに、前記調整工程を実行可能にする工程を含む、前記方法。
【請求項３６】
バルブシート材料の摩耗を監視するための方法において、前記方法は、
前記バルブの開／閉状態を示す位置範囲を設定する工程と、
前記バルブの開／閉状態を所望範囲内で決定する工程と、
前記範囲を所望限度内で適合調整する工程と、
調整の各繰り返し時に時間を刻印し、時間の刻印を形成する工程と、
を含む、前記方法。
【請求項３７】
請求項３６に記載の方法において、前記方法は、更に、前記バルブシート材料の摩耗履歴を形成するように全ての時間刻印を編集する工程を含む、前記方法。
【請求項３８】
請求項３６に記載の方法において、前記方法は、更に、前記バルブシート材料の摩耗の分析を可能化するように、全ての時間刻印をグラフ化してグラフを形成する工程を含む、前記方法。
【請求項３９】
請求項３６に記載の方法において、前記方法は、更に、前記調整工程の実行前に前記範囲を元に戻すように調整の各繰り返しを行わない工程を含む、前記方法。
【請求項４０】
請求項３６に記載の方法において、前記調整工程は計数値を増大する工程を含む、前記方法。
【請求項４１】
バルブシート材料の摩耗を監視するための方法において、前記方法は、
前記バルブの位置を得る工程と、
所定範囲内で調整を行う工程を含む、位置プロセス工程と、
前記バルブシート材料の摩耗をオペレータに通知する工程と、
を含む、前記方法。
【請求項４２】
請求項４１に記載の方法において、前記バルブの位置を得る工程は、位置が有効位置にあるかどうかを確認する工程を含む、前記方法。
【請求項４３】
請求項４１に記載の方法において、前記位置プロセス工程は、位置が開放位置にあるかどうかを証明する証明工程を含み、前記証明工程は、位置のプロセスを可能にするように開放位置が可能化されているかどうかを証明する工程を含む、前記方法。
【請求項４４】
請求項４３に記載の方法において、前記証明工程は、前記開放位置が画成されているかどうかを証明する工程を含む、前記方法。
【請求項４５】
請求項４４に記載の方法において、前記証明工程は、前記開放位置が警報モードにあるかどうかを確認する工程を含む、前記方法。
【請求項４６】
請求項４５に記載の方法において、前記プロセス工程は、前記開放位置に関連して選択された変数を再設定する工程を含む、前記方法。
【請求項４７】
請求項４６に記載の方法において、前記プロセス工程は、前記位置が前記開放位置の所望範囲内にあるかどうかを決定する工程を含み、前記所望範囲は公称開放位置と許容差を含む、前記方法。
【請求項４８】
請求項４７に記載の方法において、前記プロセス工程は、前記位置を開放位置に特徴付けるように前記公称開放位置を調整する工程を含む、前記方法。
【請求項４９】
請求項４８に記載の方法において、前記プロセス工程は、前記バルブシート材料の摩耗を示す計数値を増加させる工程を含む、前記方法。
【請求項５０】
請求項４９に記載の方法において、前記プロセス工程は、前記通知工程を実行するように、前記計数値が警戒レベルを越えたか否かを検査する工程を含む、前記方法。
【請求項５１】
請求項５０に記載の方法において、前記プロセス工程は、前記通知工程を実行するように、前記計数値が警報レベルを越えたか否かを検査する工程を含む、前記方法。
【請求項５２】
請求項４１に記載の方法において、前記プロセス工程は、前記位置が閉鎖位置であるか否かを証明する証明工程を含み、前記証明工程は、位置のプロセスを行うことができるように前記閉鎖位置が可能化されているかどうかを証明する工程を含む、前記方法。
【請求項５３】
請求項５２に記載の方法において、前記証明工程は、前記閉鎖位置が画成されているか否かを証明する工程を含む、前記方法。
【請求項５４】
請求項５３に記載の方法において、前記閉鎖位置が警報モードにあるかどうかを証明する工程を含む、前記方法。
【請求項５５】
請求項５４に記載の方法において、前記プロセス工程は、前記閉鎖位置に関連して選択された変数を再設定する工程を含む、前記方法。
【請求項５６】
請求項５５に記載の方法において、前記プロセス工程は、前記位置が前記閉鎖位置の所望範囲内にあるか否かを確認する工程を含み、前記所望範囲は公称閉鎖位置と許容差を含む、前記方法。
【請求項５７】
請求項５６に記載の方法において、前記プロセス工程は、前記位置を閉鎖位置に特徴付けるように前記公称閉鎖位置を調整する工程を含む、前記方法。
【請求項５８】
請求項５７に記載の方法において、前記プロセス工程は、前記バルブシート材料の摩耗を示す計数値を増大させる工程を含む、前記方法。
【請求項５９】
請求項５８に記載の方法において、前記プロセス工程は、前記通知工程を実行するように、前記計数値が警報レベルを越えたか否かを検査する工程を含む、前記方法。
【請求項６０】
請求項５９に記載の方法において、前記プロセス工程は、前記通知工程を実行するように、前記計数値が警報レベルを越えたか否かを検査する工程を含む、前記方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願は、１９９９年６月２１日に出願された米国仮特許出願第６０／１４０，０８６号の特許法第１１９条（ｅ）の利点を主張する。
【０００２】
本発明は、全体としてバルブの監視に関し、更に詳細にはバルブシート材料の摩耗の監視に関する。
【０００３】
【従来の技術】
バルブは、一つ又はそれ以上の通路を開放し、閉鎖し、又は部分的に塞ぐことによって液体、ガス、又はバルク状の緩い材料の流れを開始し、停止し、又は調節する機械的装置である。密封性を確保し、漏れを阻止し、又はバルブ及び通路によって形成された継ぎ目での応力を解放するため、バルブには、代表的には、ゴム等の座材料が装着してある。このような材料は、繰り返し使用により摩耗する。
【０００４】
座材料が摩耗する理由の一つは、液体、ガス、又はバルク状の緩い材料の流れのためである。このような流れは、座材料に剪断力等を作用する速度である。
座材料は最初は剪断力に対して抵抗できるが、時間の経過に従って、このような力が連続的に存在することにより座材料が脆弱化する。座材料の脆弱化の別の理由は、バルブと通路との間に発生する圧縮力である。座材料は、圧縮力が連続的に加えられることによって弾性を失い、座材料が経時的に摩耗する。
【０００５】
座材料は、代表的には、徐々に摩耗する。かくして、座材料は、座材料の摩耗が始まった後に継ぎ目を支持し続けることができる。座材料を交換しなければならない時期を決定する現在の技術は、所定期間に亘る座材料の摩耗の観察結果を記憶する大型のバッファーを必要とする。このような期間は、数カ月であり、場合によっては数年に及ぶことがある。どれ程大きなバッファーを設けなければならないのかを推測することは困難である。現在の技術には、顧客の必要での交換に柔軟に対応できないという他の欠点もある。これは、最終的には、それらの技術を使用する製品の市場で受け入れられないことに繋がる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
かくして、バルブシート材料の摩耗の監視を強化するシステム及び方法が必要とされている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
バルブシート材料の摩耗を監視するためのシステム及び方法を論じる。例示の特徴は、バルブシート材料の摩耗を監視するためのシステムを含む。このシステムは、所望範囲内のバルブの開／閉状態を感知するためのセンサ、及びバルブが所望範囲にない場合にバルブを開／閉状態を持つと特徴付けるように所望範囲を調整する度毎に計数を行う一組のカウンターを有する。カウンターの計数値は、バルブシート材料の摩耗を示す。
【０００８】
別の例示の特徴は、バルブシート材料の摩耗を監視するための方法を含む。この方法は、バルブの開／閉状態を示す位置範囲を設定する工程、範囲内のバルブの開／閉状態を決定する工程を含む。この方法は、バルブが範囲にない場合にバルブを開／閉状態を持つと特徴付けるように範囲を所望限度内で適合調整する工程を含む。調整の各繰り返しはバルブシート材料の摩耗を示す。
【０００９】
別の例示の特徴は、バルブシート材料の摩耗を監視するための方法を含む。この方法は、バルブの位置を獲得する工程、範囲内での調整を含む位置プロセス工程、及びバルブの開／閉状態を通知する工程を含む。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の例示の実施例の以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付図面を参照する。これらの図面には、本発明を実施できる特定の例示の実施例が示してある。添付図面では、幾つかの図に亘り、ほぼ同様の構成要素に同じ参照番号が附してある。これらの実施例は、当業者が本発明を実行できるようにするのに十分詳細に説明される。他の実施例を使用することができ、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、構造的、論理的、電気的、及び他の変更を行うことができる。従って、以下の詳細な説明は、意味を限定するものと受け取られるべきではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲のみによって限定される。
【００１１】
図１は、本発明の一つの特徴によるシステムを示す。システム１００は通路１０２及び通路１０４を含む。液体、ガス、バルク状の緩い材料が通路１０２及び通路１０４を通って流れ、所望の行き先に到達する。バルブ１０８を表面１０６０ 及び１０６１ と係合させることにより、流れを開始でき、停止でき、又は調節できる。バルブ１０８は、図１に示すように、単動バルブであると考えることができる。密封性を確保し、漏れを阻止するため、又はバルブ１０８及び表面１０６０ 及び１０６１ によって形成される接合部の応力を解放するため、バルブには、代表的には、座材料１１０が装着される。一実施例では、座材料１１０はゴムを含む。
【００１２】
繰り返し使用により、座材料１１０は摩耗する。座材料１１０が摩耗すると、バルブ１０８は係合中に表面１０６０ 及び１０６１ に対して深く食い込む。本発明の実施例は、座材料１１０のこのような摩耗を監視し、摩耗に対する適合性を調整する。このような調整は、本発明の実施例がオペレータにバルブ１０８の保守を行うことを通知する時点まで行われる。
【００１３】
バルブ１０８はアクチュエータ１１２に連結されている。アクチュエータ１１２は、バルブ１０８の移動又は制御を行うための機械的装置である。アクチュエータ１１２は、バルブ１０８を表面１０６０ 及び１０６１ と係合させるのに使用できる。
【００１４】
磁気源１１４がアクチュエータ１１２に連結されている。アクチュエータ１１２が長さ方向に移動してバルブ１０８を制御するとき、磁気源１１４は磁界を放射する。このような磁界は、バルブ１０８の位置を示す。磁界は一組のセンサ１１６によって感知でき、バルブ１０８の位置を得る。バルブ１０８の位置から、バルブ１０８の開／閉状態を所望範囲内で推測できる。所望範囲には、バルブ１０８の開／閉状態を推測するのに使用される公称位置が含まれる。所望範囲は、公称位置の前後の許容差を更に含む。所望範囲は、座材料１１０の摩耗を考慮に入れるために適合調整できる。一実施例では、所望範囲は所望限度内で調整される。
【００１５】
システム１００はマイクロプロセッサ１１８を含む。マイクロプロセッサ１１８は、一つのソフトウェア（図示せず）を実行する。このソフトウェアは、一組のカウンター（図示せず）を含む。組をなしたカウンターのうちの少なくとも一方のカウンターが、バルブが所望範囲内にない場合にバルブ１０８が開閉いずれかであるかを特徴付けるため、所望範囲の調整時毎に計数を行う。カウンターの計数値は、座材料１１０の摩耗を示す。一実施例では、カウンター組は開放位置用カウンター及び閉鎖位置用カウンターを含む。
【００１６】
ソフトウェアは、少なくとも一つの警戒（ａｌｅｒｔ）レベル及び少なくとも一つの警報（ａｌａｒｍ）レベルを更に含む。一実施例では、開放位置用カウンターは、警戒レベル及び警報レベルを含む。別の実施例では、閉鎖位置用カウンターは、警戒レベル及び警報レベルを含む。
【００１７】
一実施例では、ソフトウェアは、カウンターの計数値が警戒レベルに達したとき、警戒信号を出す。別の実施例では、ソフトウェアはカウンターの計数値が警報レベルに達したとき、警報信号を出す。
【００１８】
システム１００は、更に、セットアップマネージャー１２０を含む。セットアップマネージャー１２０は、直列接続部１２１を通してインターフェースボード１０１に連結されているのがよい。セットアップマネージャー１２０は、警戒レベル及び警報レベルの変更を管理する。更に、セットアップマネージャー１２０は、警戒レベル及び警報レベルの望ましくない変化が起こらないようにするため、警戒レベル及び警報レベルを選択的にロックする。一実施例では、セットアップマネージャー１２０は、パソコンで作動するソフトウェアである。ソフトウェアは、使用者が、マイクロプロセッサ１１８で作動しているソフトウェアの様々なパラメータを変更でき且つ実行できるようにするグラフィックインターフェースを含む。
【００１９】
システム１００は、遠隔制御装置１２２を更に含む。一実施例では、遠隔制御装置１２２はセットアップマネージャー１２０の機能の一部を実行する。
図２は、本発明の一つの特徴によるシステムを示す。図２は図１で論じたのと同様のエレメントを含む。これらのエレメントは、下二桁の数値表示が同じである。これらのエレメントの上掲の議論全体をここに組み込む。システム２００は、複動バルブとして作用するバルブ２０８を示す。バルブ２０８は、座材料２１００ 及び座材料２１０１ を含む。バルブ２０８は、一つの通路を閉鎖すると同時に別の通路を開放するように作動する。バルブ２０８は、表面２０６２ 及び２０６３ に当たって係合することによって通路２０５を閉鎖する。これと同時にバルブ２０８は通路２０４に関して開放する。液体、ガスケット、及びバルク状の緩い材料が通路２０４と通路２０２との間を流れることができる。
【００２０】
本発明の実施例は、バルブ２０８の複動バルブとしての作動を支持する追加の所望の範囲、カウンター、警戒レベル、及び、警報レベルを提供する。
図３のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、及びＦは、本発明の一つの特徴によるバルブの状態のグラフを示す。図３のＡは、作動時のバルブの通常の開／閉順序を示す。グラフ３００Ａは、位置の範囲３０１を含む。バルブの位置がこの範囲３０１内にある場合には、バルブは、開放しているか或いは開放状態にあると考えられる。範囲３０１は、公称位置３０４を含む。範囲３０１は、上方許容差３０２及び下方許容差３０６を更に含む。これらの許容差は、バルブが開放状態にあると考えられる位置を説明する。
【００２１】
グラフ３００Ａは、位置の範囲３０７を含む。バルブの位置がこの範囲３０７内にある場合には、バルブは、閉鎖しているか或いは閉鎖状態にあると考えられる。範囲３０７は、公称位置３１０を含む。範囲３０７は、上方許容差３０８及び下方許容差３１２を更に含む。これらの許容差は、バルブが開放状態にあると考えられる位置を説明する。
【００２２】
グラフ３００Ａは波形３１４Ａを含む。この波形３１４Ａはバルブの作動を示す。波形３１４Ａは、バルブが、最初、グラフ３００Ａの部分３１６で開放していることを示す。グラフ３００Ａの部分３１８では、波形３１４Ａは、バルブが閉鎖状態への移行状態にあることを示す。部分３１８はバルブの過渡的挙動を示す。次に、部分３２０では、波形３１４Ａは、バルブが閉鎖されていることを示す。かくして、波形３１４Ａは、バルブの通常の開／閉順序を示すものと考えることができる。
【００２３】
下文において、明瞭化を図る目的のため、以降の図面から参照番号の多くがなくしてある。これは、グラフで表そうとする部分を際立たせるためである。以降の図面の各々は、上文中に論じた範囲、通常の位置、上方許容差、及び下方許容差を含む。
【００２４】
図３のＢは、バルブの異常な開／閉順序を示す。グラフ３００Ｂの波形３１４Ｂは、バルブが、最初に、部分３１６のところで開放していることを示す。部分３１８では、波形３１４Ｂは、バルブが部分３１６でのその開放状態から閉鎖状態への移行状態にあることを示す。次に、部分３２０では、波形３１４Ｂは、範囲３０７の上方許容差３０８の上方に漸次近付く。これは、バルブが完全には閉鎖しないということを意味する。これは、オレンジジュース等からのパルプ等の何等かの障害物により生じる。本発明の実施例は、バルブがこのような異常な開／閉順序にある場合には、範囲３０７の調整を行わない。
【００２５】
図３のＣは、本発明の実施例によって適合調整した開／閉順序を示す。グラフ３００Ｃは波形３１４Ｃを含む。この波形３１４Ｃは、バルブが、最初に、部分３１６で開放していることを示す。部分３１８では、波形３１４Ｃは範囲３０７の下方許容差３１２の下に漸次近付く。部分３２０では、本発明の実施例は、波形３１４Ｃが元の下方許容差３１２の下方にある場合でも閉鎖状態を持つようにバルブを特徴付けるように範囲３０７を適合調整する。一実施例では、公称位置３１０を調整する。上方許容差３０８及び下方許容差３１２は公称位置３１０の調整により自動的に調整される。これは、これらの許容差が公称位置３１０に関する相対値であるためである。
【００２６】
本発明の実施例は、バルブシート材料の漸次摩耗を考慮に入れてこのような調整を行う。座材料が摩耗するに従って、バルブは更に下方に置かれ、通路のオリフィスに近付く。かくして、調整によりバルブの開／閉状態を適当に特徴付けることができる。これは、座材料が摩耗に拘わらず所望の継ぎ目を支持するように機能できるためである。特定の時点では、本発明の実施例は調整を続けるが、オペレータにバルブを保守するように警報も発する。この時点を越えた別の時点では、本発明の実施例は、これ以上調整することを止め、バルブの作動を停止し、オペレータに知らせる。
【００２７】
図３のＤは、バルブの通常の開／閉順序を示す。グラフ３００Ｄは波形３１４Ｄを含む。この波形３１４Ｄは、バルブが、最初、部分３１６で閉鎖していることを示す。グラフ３００Ｄの部分３１８では、波形３１４Ｄは、バルブが開放状態への移行状態にあることを示す。次に、部分３２０では、波形３１４Ｄは、バルブが開放していることを示す。かくして、波形３１４Ｄは、バルブの通常の開／閉順序を示すものと考えることができる。
【００２８】
図３のＥは、バルブの異常な開／閉順序を示す。グラフ３００Ｅの波形３１４Ｅを含む。この波形３１４Ｅは、バルブが、最初、部分３１６のところで閉鎖していることを示す。部分３１８では、波形３１４Ｅは、バルブが、部分３１６でのその閉鎖状態からの移行状態にあることを示す。次に、部分３２０では、波形３１４Ｅは、範囲３０１の下方許容差３０６に下に漸次近付く。これは、バルブが完全には開放しないということを示す。これは、ジャム（ｊａｍ）などの何等かの機械的損傷により生じる。本発明の実施例は、バルブがこのような異常な開／閉順序にある場合には、範囲３０１の調整を行わない。
【００２９】
図３のＦは、本発明の実施例によって適合調整した開／閉順序を示す。グラフ３００Ｆは波形３１４Ｆを含む。この波形３１４Ｆは、バルブが、最初、部分３１６で閉鎖していることを示す。部分３１８では、波形３１４Ｅは、範囲３０１の上方許容差３１２の上方に漸次近付き始める。部分３２０では、本発明の実施例は、波形３１４Ｆが元の上方許容差３０２の上方にある場合でも、開放状態を持つようにバルブを特徴付けるように範囲３０１を適合調整する。一実施例では、公称位置３０４を調整する。上方許容差３０２及び下方許容差３０６は公称位置３０４の調整により自動的に調整される。これは、これらの許容差が公称位置３０４に対する相対値であるためである。
【００３０】
図４は、本発明の一つの特徴による方法のプロセスダイヤグラムである。プロセス４００は、バルブシート材料の摩耗を監視するための方法である。プロセス４００は、バルブの開／閉状態を示す位置範囲を設定するための工程４０２を含む。この設定工程は、位置範囲を設定する。範囲は、公称位置及び許容差を含む。許容差は、上方許容差及び下方許容差を含む。前記設定工程は、バルブが開放されていることを示す第１位置範囲及びバルブが閉鎖されていることを示す第２位置範囲を含む所望範囲を設定する。設定工程は、範囲をメモリーに記憶する工程を含む。
【００３１】
プロセス４００は、位置範囲内でバルブの開／閉状態を決定するための工程４０４を含む。一実施例では、範囲は所望範囲である。第一範囲は、上方許容差及び下方許容差を含む第一許容差を含む。第二範囲もまた、上方許容差及び下方許容差を含む。
【００３２】
プロセス４００は、バルブが範囲内にない場合に開／閉状態を持つようにバルブを特徴付けるように範囲を適合調整するための工程４０６を含む。一実施例では、範囲を所望限度内で調整する。一実施例では、バルブが望ましくない範囲内にある場合には調整工程は実行されない。望ましくない範囲は、第一範囲の下方許容差よりも下の位置及び第二範囲の上方許容差よりも上の位置を含む。一実施例では、所望範囲が所望限度を越える場合には調整工程は実行されない。調整工程は、第一範囲の公称位置及び第二範囲の公称位置のうちの少なくとも一方を調整する。
【００３３】
プロセス４００は、調整工程を繰り返すための工程を含む。調整の各繰り返しは、バルブシート材料の摩耗を示す。
プロセス４００は他の工程４０８を含む。これらの工程は、単独で又は他の工程と組み合わせて使用できる。これらの工程の一つは、範囲が所望限度を越えたかどうかを通知するための工程４１０を含む。一実施例では、通知工程は、オペレータにバルブ保守について知らせる。別の実施例では、通知工程は、停止工程４１２が実行された場合にこれをオペレータに知らせる工程を含む。停止工程は、範囲が望ましくない限度内にある場合にバルブの作動を停止する。別の実施例では、調整工程は、調整工程を繰り返す度毎に計数値を形成する計数工程を含む。通知工程は、計数値が所望の計数値を越えた場合に実行される。
【００３４】
他の工程４０８は、調整工程を選択的に制御するための工程４１４を含む。この制御工程は、調整工程を可能化する工程及び調整工程を不可能化する工程を含む群から選択される。一実施例では、バルブの開／閉状態が閉鎖状態にある場合、制御工程により調整工程を実行できる。別の実施例では、バルブの開／閉状態が開放状態である場合、制御工程により調整工程を実行できる。別の実施例では、バルブの開／閉状態が閉鎖状態又は開放状態のいずれかである場合、制御工程により調整工程を実行できる。
【００３５】
他の工程４０８は、調整の繰り返し毎に時間の刻印を形成するための時間刻印工程４１６を含む。この刻印工程は、バルブシート材料の摩耗の履歴を形成するように全ての時刻を編集するための工程を更に含む。これは、所望の場合にだけ履歴が発生されるため、現在の技術を越える利点である。刻印工程は、バルブシート材料の摩耗の分析を可能にするようにグラフを形成するための刻時毎グラフ化工程を更に含む。刻印工程は、調整工程の実行前に範囲を戻すように調整の各繰り返しを行わないようにする工程を更に含む。
【００３６】
図５は、本発明の一つの特徴による方法についてのプロセスダイヤグラムを示す。プロセス５００は、バルブシート材料の摩耗を監視するための方法である。プロセス５００は、バルブの位置を得るための獲得工程５０２を含む。この獲得工程は、位置が有効位置であるかどうかを確認するための工程５０４を含む。
【００３７】
プロセス５００は、所定範囲内で調整する工程を含む、位置プロセス工程５０５を含む。このプロセス工程は証明工程５０６を含む。この証明工程５０６は、位置が開放位置であるかどうかを証明する。証明工程５０６は、開放位置が画成されているかどうかを証明する。証明工程５０６は、位置が警戒モードにあるかどうかを証明する。
【００３８】
プロセス工程は、開放位置と関連した選択された変数を再設定するための再設定工程５０８を含む。プロセス工程は、位置が開放位置の所望範囲内にあるかどうかを決定するための決定工程５１０を含む。所望範囲は、通常の開放位置及び許容差を含む。プロセス工程は、位置を開放位置として特徴付けるように通常の開放位置を調整するための工程５１２を含む。プロセス工程は、バルブシート材料の摩耗を示す計数値を増加するための工程５１４を含む。プロセス工程は、計数値が警戒レベルを越えたかどうかを検査し、通知工程５３０を実行するための工程５１６を含む。検査工程５１６は、計数値が警報レベルを越えたかどうかを検査し、通知工程５３０を実行する。
【００３９】
プロセス工程は証明工程５１８を含む。この証明工程５１８は、位置が閉鎖位置であるかどうかを証明する。証明工程５１８は、位置のプロセスを行うことができるように閉鎖位置が可能化されているかどうかを証明する。証明工程５１８は、閉鎖位置が画成されているかどうかを証明する。証明工程５１８は、位置が警報モードにあるかどうかを証明する。
【００４０】
プロセス工程は、閉鎖位置に関連して選択された変数を再設定するための工程５２０を含む。プロセス工程は、位置が閉鎖位置の所望範囲内にあるかどうかを決定するための工程５２２を含む。所望範囲は、通常の閉鎖位置及び許容差を含む。プロセス工程は、位置を閉鎖位置として特徴付けるように通常の開放位置を調整するための工程５２４を含む。プロセス工程は、バルブシート材料の摩耗を示す計数値を増加するための工程５２６を含む。プロセス工程は、計数値が警報レベルを越えたかどうかを検査するための工程５２８を含み、これに従って、通知工程５３０を実行する。検査工程５２８は、更に、計数値が警戒レベルを越えたかどうかを検査し、通知工程５３０を実行する。
【００４１】
プロセス５００は通知工程５３０を含む。通知工程５３０は、バルブシート材料の摩耗をオペレータに通知する。通知工程５３０は、二つの時点で通知する。最初の時点では、通知工程５３０は座材料の保守に関してオペレータに警報を通知するが、座材料はまだ機能している。第２の時点では、通知工程５３０は、座材料がもはや機能していないために座材料の交換に関してオペレータに警戒を通知する。通知工程５３０は、更に、第２の時点でバルブの作動を停止する。
【００４２】
一実施例では、上文中に論じた調整は、ｍｍ増分で行われる。調整についての最大計数値（警報レベル）は、乳製品工場又は核エネルギ等の特定の産業用のパッケージの部分として予め決定できる。一実施例では、最大計数値（警戒レベル）の２／３を越えたとき、オペレータにバルブ保守を行うことを通知する。別の実施例では、最大計数値に達したとき、バルブの作動が停止し、オペレータに通知される。
【００４３】
一実施例では、設定できる公称位置の前後の許容差の範囲は、±５ｍｍ乃至ゼロである。上方許容差は、下方許容差とは独立して、及び別個に設定できる。同様に、下方許容差は、上方許容差とは独立して、及び別個に設定できる。
【００４４】
結論
バルブシート材料の摩耗を監視するためのシステム及び方法を論じた。バルブシート材料は、代表的には、繰り返し使用により摩耗する。本発明の実施例は、このような摩耗を追跡し、このような座材料の保守に関する所望の時点でオペレータに通知する。本発明の実施例は、単動バルブ、複動バルブ、又は他のバルブ形体で使用できる。本発明の利点の一つには、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びフラッシュメモリーを含む非常にコンパクトなメモリーを使用することが含まれる。別の利点には、現場で簡単に設置されることが含まれる。
【００４５】
特定の実施例を本願に例示し且つ説明したが、図示の特定の実施例に代えて、同じ目的を達成するように計算された任意の構成を使用できるということは当業者には理解されよう。この用途は、本発明の任意の適合又は変更を含むようになっている。以上の説明は、例示であって、限定ではないということは理解されるべきである。上述の実施例及び他の実施例の組み合わせは、以上の説明を再検討することにより当業者に明らかとなる。本発明の範囲は、上述の構造及び製造方法を使用する任意の他の用途を含む。従って、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲並びにこのような特許請求の範囲に含まれる等価物の全範囲を参照することによってのみ決定されるものでなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一つの特徴によるシステムを示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の一つの特徴によるシステムを示す概略図である。
【図３】図３Ａ乃至３Ｆは、本発明の一つの特徴によるバルブの状態のグラフである。
【図４】本発明の一つの特徴による方法の工程図である。
【図５】本発明の一つの特徴による方法の工程図である。
【符号の説明】
１００　システム
１０２、１０４　通路
１０６　表面
１０８　バルブ
１１０　座材料
１１２　アクチュエータ
１１４　磁気源
１１６　センサ
【図４】
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【図５】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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