[發明專利]近場RF供電的電子閥致動器

有效

• 申請號: 201980068632.2
• 申請日: 2019-10-08
• 公開（公告）號: CN112867888B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: M·D·奧蘭德;D·E·卡爾森;M·A·魯莫爾;P·R·卡彭特
• 申請（專利權）人: 福斯管理公司
• 主分類號: F16K31/02
• 分類號: F16K31/02;F16K27/00;F16K37/00;F16K35/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

一種近場供能的電子閥致動器，包括功率接收器，當致動器無法獲得常規電源時，該功率接收器能夠使用從(諸如膝上型計算機或智能蜂窩電話手機)外部裝置接收的無線射頻能量來為控制電子器件供電，從而能夠在外部裝置和控制電子器件之間交換數據。實施例還使得能夠在無線供能期間在控制電子器件和非易失性存儲器之間進行數據交換。例如，在向客戶交付之前的致動器的初始配置期間，在無電維護期間，可以交換數據，以檢索由控制電子器件存儲的運行日志信息，和/或檢索由位置傳感器測量的閥位置信息和/或當由于致動器或閥故障而導致電力中斷時來自致動器的故障相關數據。

相關申請

本申請要求2018年10月19日遞交的美國專利申請No.16/165,040的優先權，該專利申請的全部內容通過引用并入本文以用于所有目的。

技術領域

本發明涉及控制諸如閥致動器的位置控制裝置，更具體地，涉及電驅動的閥致動器。

背景技術

控制閥和控制閥致動器在許多工業中得到廣泛應用，例如所有類型的發電、石油和石化、紡織、造紙和食品加工。控制閥通常被用于直接和/或間接控制開環或閉環系統內的溫度、壓力和流量。控制閥的運行通常涉及相對于閥內的固定閥座定位閥塞，由此經由用于將閥塞移動到期望的控制位置的桿，致動器直接被聯接到閥塞。閥桿的動作可以是線性的或旋轉的，這取決于閥是線性閥還是旋轉閥。

應當注意，這里經常提到由致動器施加到閥桿的“扭矩”。然而，應當理解，除非上下文另有要求，否則根據閥致動器的實施方式是旋轉的還是線性的，本文所用的術語“扭矩”也指線性位移力。類似地，根據閥桿和致動器的構造，閥致動“速度”可以指線性速度或旋轉速度。此外，應當理解，本文所用的術語“閥桿”并不限于旋轉運行的閥桿，而是一般地是指閥的任何機械元件。該閥由閥致動器操縱以調節閥打開或關閉的程度。

在最簡單的情況下，閥致動器可以是純機械的。然而，通常方便的是，氣動地或電力地控制閥致動器，以便提供遠程控制和/或監測。這可以允許閥被置于遠程的、危險的、易燃的和/或有毒的環境中，和/或位于不方便或難以到達的位置中。

由于它們在遠程和/或惡劣環境中的潛在的實施以及總體來說長期可靠性考慮，許多遠程控制的致動器僅包括它們的殼體的一些良好密封的穿孔，通常用于主電力輸入、遠程數據通信和對閥的機械連接。

閥致動器的遠程控制可以是“手動的”，例如通過調節電位計。在其它情況下，閥致動器的功能包括車載控制電子器件，其使得致動器能夠執行更復雜的任務，而不需要立即的、本地的、人為干預，例如過程控制、調節、速度/扭矩曲線的實施，和/或緊急切斷。通常，在這種致動器中的控制電子器件能夠與遠程便攜計算機和/或其它這種裝置通信并由其控制。

電子控制的致動器通常需要在運行之前將應用設置、速度/扭矩曲線和/或其它數據輸入到它們的控制電子器件中，使得致動器可以正確地工作。該數據列舉而言可包括打開位置、關閉位置、扭矩跳閘極限(以防止向閥施加超過其運行極限的扭矩)、運行速度或速度曲線、和/或用于通信和用于數據輸入和輸出的選項設置。

通常，電控致動器由在安裝地點提供給致動器的外部電源供電，例如三相交流(AC)電力線、單相交流(AC)電力線或24-250V直流(DC)電力系統。一旦控制電子器件被上電和通電，致動器就準備好經由本地控制站或諸如便攜計算機的外部設備輸入配置信息和/或檢索存儲的數據。

除了配置信息之外，例如當對系統故障進行故障檢修時，可以從致動器控制電子器件檢索狀態和警報信息。一旦致動器被供電，則這種狀態和警報信息可以被顯示在本地控制顯示器上，如果可能，或者遠程地被捕獲到諸如便攜計算機的裝置上。

在這些數據交換功能中的任何一個可以發生之前，必須向控制電子器件供電。然而，可能存在將數據輸入到所需的電子致動器中或從所需的電子致動器檢索數據的情況，但將電源連接到致動器是不方便的或不可能的。這種情況可能發生的一些實例是：

·在準備新購買的致動器以遞送給用戶期間。