用于調(diào)節(jié)在過程控制閥上的行程傳感器的對準(zhǔn)的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開大體上涉及傳感器校準(zhǔn)，并且具體地涉及用于在過程控制閥之中使用的用于調(diào)節(jié)行程傳感器的對準(zhǔn)的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]過程控制工廠和系統(tǒng)在較廣的多種應(yīng)用之中使用控制閥。通常來說，控制閥被用于通過例如使得可變節(jié)流孔和通道起作用來管理產(chǎn)品線?？刂崎y通常來說自動地使用致動器和遠(yuǎn)程地加以操作的儀器，其在過程控制計(jì)算機(jī)和致動器之間通信以使得在閥之內(nèi)的命令流程變化以便達(dá)到期望的控制策略。測量閥的位置的行程傳感器在維持精確的過程控制方面扮演著重要的角色。
[0003]當(dāng)過程控制計(jì)算機(jī)發(fā)布一個(gè)命令以修改流程時(shí)，遠(yuǎn)程地加以操作的儀器必須讀取當(dāng)前的閥位置并且通過致動器來應(yīng)用合適的校正動作。典型的致動器由壓縮空氣源來加以驅(qū)動，該壓縮空氣源由遠(yuǎn)程地加以操作的儀器來控制。例如，在線性或者滑動閥桿閥之上所使用的彈簧和隔膜致動器之中，在應(yīng)用于大的隔膜之上的空氣壓力之中的變化將會致使該隔膜的移動或者位移。致動器桿附接至該隔膜，其在另一端連接至閥塞。通過改變至該隔膜的空氣壓力，遠(yuǎn)程地加以操作的儀器能夠直接地定位該閥塞并且由此控制通過該控制閥的流體。為了合適地控制流體，該儀器通常必須知道該閥塞在哪以及相應(yīng)于命令應(yīng)該移動至何處。這將通過在遠(yuǎn)程操作的儀器和致動器桿之間附接行程傳感器來加以實(shí)現(xiàn)。該行程傳感器的輸出能夠直接連接至遠(yuǎn)程地加以操作的儀器以便提供用于精確的閥控制的桿位置反饋。
[0004]傳統(tǒng)的行程傳感器諸如分壓計(jì)需要移動機(jī)械的連桿機(jī)構(gòu)以便將移動或者位移耦接至傳感器之中。然而，機(jī)械的連桿機(jī)構(gòu)具有接觸或者磨損點(diǎn)。于是，在粗糙的服務(wù)條件之下，不穩(wěn)定性將會在磨損點(diǎn)破壞該機(jī)械的連桿機(jī)構(gòu)，因此從遠(yuǎn)程地加以操作的儀器斷開該閥桿。為了改善傳感器的可靠性，如今的傳感器設(shè)計(jì)已經(jīng)進(jìn)步為非接觸位置檢測方法。
[0005]非接觸傳感器設(shè)計(jì)的一種類型為磁性行程傳感器，其通過將反饋元件(例如磁通源)附加至第一物體以及將感測元件(例如磁性傳感器)附接至第二物體來檢測在兩個(gè)物體之間的位移。該反饋元件產(chǎn)生能夠由感測元件檢測到的磁場。產(chǎn)生相對位移的一個(gè)或者兩個(gè)物體的任何移動將表現(xiàn)為該感測元件的磁場的不同部分，因此將會改變傳感器的輸出。這樣的輸出能夠直接地與在致動器和閥桿之間的相對位移有關(guān)。
[0006]該磁性行程傳感器的精確的功能取決于反饋和感測元件的合適的對準(zhǔn)。然而，由于諸如不合適的安裝、過多的振動和/或其他環(huán)境效應(yīng)的因素而使得反饋元件可能變得松弛并且隨著時(shí)間的推移移動。這將會引起相對于感測元件的未對準(zhǔn)，其反過來致使傳感器變得不實(shí)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一示例性方面，一種用于調(diào)節(jié)在過程控制閥之上的磁性行程傳感器的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法包括確定所述磁性行程傳感器的反饋元件的行程長度。所述反饋元件被耦接至操作所述過程控制閥的致動器的致動器桿。所述方法然后確定所述致動器桿的行程范圍。所述方法還確定所述反饋元件的行程移動。此外，所述方法確定所述過程控制閥的當(dāng)前的位置。更進(jìn)一步地，所述方法基于所述反饋元件的所確定的行程長度、所述致動器桿的所述行程范圍、所述反饋元件的所述行程移動和所述過程控制閥的所述當(dāng)前的位置生成所述磁性行程傳感器的對準(zhǔn)信息。最后，所述方法生成圖形界面以顯示所述對準(zhǔn)信息。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的第二示例性方面，一種非易失性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)包括待由用于調(diào)節(jié)在過程控制閥之上的磁性行程傳感器的對準(zhǔn)的系統(tǒng)的一個(gè)或者多個(gè)處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)可讀指令。所述指令當(dāng)其執(zhí)行時(shí)致使所述一個(gè)或者多個(gè)處理器確定所述磁性行程傳感器的反饋元件的行程長度。所述反饋元件被耦接至操作所述過程控制閥的致動器的致動器桿。然后，所述指令當(dāng)其執(zhí)行時(shí)致使所述一個(gè)或者多個(gè)處理器確定所述致動器桿的行程范圍。所述指令當(dāng)其執(zhí)行時(shí)還致使所述一個(gè)或者多個(gè)處理器確定所述反饋元件的行程移動。此外，所述指令當(dāng)其執(zhí)行時(shí)致使所述一個(gè)或者多個(gè)處理器確定所述過程控制閥的當(dāng)前的位置。更進(jìn)一步地，所述指令當(dāng)其執(zhí)行時(shí)致使所述一個(gè)或者多個(gè)處理器基于所述反饋元件的所確定的行程長度、所述致動器桿的所述行程范圍、所述反饋元件的所述行程移動和所述過程控制閥的所述當(dāng)前的位置生成所述磁性行程傳感器的對準(zhǔn)狀態(tài)。最后，所述指令當(dāng)其執(zhí)行時(shí)致使所述一個(gè)或者多個(gè)處理器生成圖形界面以顯示所述對準(zhǔn)狀態(tài)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第三示例性方面，一種用于在過程控制閥之上調(diào)節(jié)行程傳感器對準(zhǔn)的系統(tǒng)包括包括反饋元件和感測元件的磁性行程傳感器；以及耦接至所述磁性行程傳感器的設(shè)備，所述設(shè)備包括存儲器，所述存儲器具有用于在一個(gè)或者多個(gè)處理器之上執(zhí)行的指令。所述指令當(dāng)其由所述一個(gè)或者多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)致使所述設(shè)備確定所述反饋元件的行程長度。所述反饋元件被耦接至操作所述過程控制閥的致動器的致動器桿。然后，所述指令當(dāng)其由所述一個(gè)或者多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)致使所述設(shè)備確定所述致動器桿的行程范圍并且確定所述反饋元件的行程移動。所述指令當(dāng)其由所述一個(gè)或者多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)還致使所述設(shè)備確定所述過程控制閥的當(dāng)前的位置。此外，所述指令當(dāng)其由所述一個(gè)或者多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)致使所述設(shè)備基于所述反饋元件的所確定的行程長度、所述致動器桿的所述行程范圍、所述反饋元件的所述行程移動和所述過程控制閥的所述當(dāng)前的位置來計(jì)算期望的傳感器讀數(shù)。更近一步地，所述指令當(dāng)其由所述一個(gè)或者多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)致使所述設(shè)備基于源自測量所述反饋元件的移動的所述感測元件的讀數(shù)來確定當(dāng)前的傳感器讀數(shù)。附加地，所述指令當(dāng)其由所述一個(gè)或者多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)致使所述設(shè)備將所期望的傳感器讀數(shù)與所述當(dāng)前的傳感器讀數(shù)作比較以便確定在所述反饋元件和所述感測元件之間的對準(zhǔn)狀態(tài)。最后，所述指令當(dāng)其由所述一個(gè)或者多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)致使所述設(shè)備生成圖形界面以顯示所述對準(zhǔn)狀態(tài)。
[0010]再者，根據(jù)上述第一、第二或者第二示例方面中的一個(gè)或者多個(gè)，本發(fā)明能夠包括以下進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施形式之中的任意一個(gè)或者多個(gè)。
[0011]在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式之中，生成所述對準(zhǔn)信息包括基于所述反饋元件的所確定的行程長度、所述致動器桿的所述行程范圍、所述反饋元件的所述行程移動和所述過程控制閥的所述當(dāng)前的位置計(jì)算期望的傳感器讀數(shù)。生成所述對準(zhǔn)狀態(tài)進(jìn)一步包括基于源自測量所述反饋元件的移動的所述磁性行程傳感器的感測元件的讀數(shù)確定當(dāng)前的傳感器讀數(shù)。再者，生成所述對準(zhǔn)信息包括將所期望的傳感器讀數(shù)與所述當(dāng)前的傳感器讀數(shù)作比較以便確定在所述反饋元件和所述感測元件之間的對準(zhǔn)狀態(tài)。
[0012]在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式之中，調(diào)節(jié)在過程控制閥之上的磁性行程傳感器的對準(zhǔn)進(jìn)一步包括基于期望的傳感器讀數(shù)來確定期望的傳感器行程范圍，并且依據(jù)期望的傳感器行程范圍和最大可用的傳感器范圍來在圖形界面之中管閑事所述對準(zhǔn)狀態(tài)。所述最大可用的傳感器范圍與所述反饋元件的所確定的行程長度相關(guān)聯(lián)。
[0013]在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式之中，在圖形界面之中的對準(zhǔn)狀態(tài)的顯示包括在方框之中顯示實(shí)心條，在此該實(shí)心條具有相應(yīng)于期望的傳感器行程范圍的高度并且該方框具有比實(shí)心條的高度更大的高度并且該方框的高度相應(yīng)于最大可用的傳感器范圍。
[0014]在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式之中，當(dāng)所述實(shí)心條在所述方框中心時(shí)所述對準(zhǔn)狀態(tài)將指示精準(zhǔn)的對準(zhǔn)。
[0015]在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式之中，當(dāng)所述實(shí)心條不在所述方框中心時(shí)所述對準(zhǔn)狀態(tài)指示未對準(zhǔn)。
[0016]在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式之中，在圖形界面之中顯示所述對準(zhǔn)狀態(tài)進(jìn)一步包括在所述圖形界面之中提供指令，以命令用戶物理地調(diào)節(jié)所述反饋元件以便校正所述未對準(zhǔn)。
[0017]在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式之中，在所述圖形界面之中顯示所述對準(zhǔn)狀態(tài)進(jìn)一步包括發(fā)送警示以通知用戶該未對準(zhǔn)。
[0018]在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形