CN105403267B - 阀操作和诊断 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀的操作和诊断。更具体地，涉及一种诊断阀组件的方法，所述阀组件具有沿着所述阀组件的流动通道串联设置的阀构件（2、3），所述方法包括步骤：打开所述阀组件的所有串联设置的阀构件（2、3），使得流体可流动通过所述流动通道，所述流动通道将所述阀组件的至少一个入口与至少一个出口连接，至少一个传感器（1）测量通过所述流动通道的流体流量，打开所述阀组件的所述阀构件（2、3）中的至少一个，以及至少一个传感器（1）检查由至少一个有故障的阀构件（2、3）引起的流体泄漏，其中所述至少一个传感器是流量传感器（1），优选质量流量传感器（1）。

Description

阀操作和诊断

技术领域

本公开涉及用于测试阀组件的设备和方法。更特别地，本公开涉及用于检测阀组件中的泄漏和输入压力状态的设备和方法。

背景技术

阀和阀组件经常与流体流量的调节连同使用。通常的装置是燃气装置，其中燃气到燃烧室或者至燃烧器的流量被调节。燃气装置的示例包括但不限于热水器、锅炉、火炉、烘干机、油炸锅、壁炉。

阀组件通常提供一个或多个阀构件。这些阀构件设置在流动通道中，流动通道将阀组件的入口连接至它的出口。为了打开或关闭气体阀，一个或几个致动器驱动阀构件进入流动通道或从流动通道出来。

某些应用要求调节气体阀。通过调节阀构件，调节气体阀允许精确地控制气体的质量流量。由于被调节的阀的阀构件的位置可以是介于完全打开和完全关闭之间的任何地方，气体流量可以相应地改变。

气体阀组件可以实际上提供按顺序设置的几个阀构件。每个阀构件适于完全关闭流动通道，具有两个阀构件的解决方案实现了技术上的冗余。即，两个阀构件都需要发生故障，以使整个组件经历失灵。

阀诊断可产生更可靠的解决方案，尤其是在气体阀的（灾难性）失灵是不可接受的情况下。为此目的，气体阀门可提供多个传感器和控制单元，以检测泄漏和/或即将发生的失灵。

德国专利DE102011000113B4在2013年8月14日被授权，且公开了一种阀组件10，其具有两个阀构件15、16。根据DE102011000113B4的阀组件还提供了压力传感器18。压力传感器18被构造成测量位于阀构件15、16之间的中间部分17中的气体压力。可以从中间体积17中的压力测量得到关于阀的诊断信息。

DE102011000113B4的阀组件的压力传感器18连接到控制器11。在诊断检查期间，控制器11打开或关闭第一阀构件15，然后打开或关闭第二阀构件16。在随后的检查中，控制器11倒转打开或关闭阀构件15、16的顺序。控制器将因此首先打开或关闭第二阀构件16，然后对第一阀构件15执行相同的操作。倒转顺序的目的在于延长组件10的使用寿命。

专利EP1236957B1在2006年11月2日被授权，且公开了一种燃烧器操作设备。该设备包括阀19和压力传感器28。阀19和压力传感器28两者都被连接到控制单元30。控制单元30将可燃气体流量与空气流量相匹配，以用于使燃烧器操作设备的性能最佳。

专利EP1236957B1教导了一种压力传感器28，压力传感器28在替代的实施例中也是质量流量传感器。与压力传感器28相对比，质量流量传感器将允许直接确定气体流量。

上述文献EP1236957B1和DE102011000113B4不注重利用流量传感器来执行阀诊断。相反，它们处理较长的使用寿命或最佳的气体与空气比率。特别地，EP1236957B1和DE102011000113B4未教导如何提出响应于流率的快速变化的诊断设备。而且，EP1236957B1和DE102011000113B4的公开不注重能够测量使用中的气体流量和执行阀诊断的装备。即，准确的流量测量和可靠的诊断的组合没有被详细处理。

对于可燃气体的不可用来说是不必要的燃烧器的启动操作会被避免。在点火控制单元运行启动时序之前，气体输入压力通常由气体压力传感器或气体压力开关检查。特别地，打开两个气阀门之前，执行气体输入压力的检查。

此外，输入气体压力由压力传感器检查，以避免过大的输入压力。过大的输入压力的情况可以，例如，由于失灵的压力调节器而发生。

本公开的目的是利用质量流量传感器来执行阀诊断。本公开的目的还在于提供一种满足上述要求的用于气体阀的诊断的设备和方法。

发明内容

本公开是基于新的质量流量传感器的出现，尤其是新的热质量流量传感器的出现。这些传感器允许特别宽的范围上的测量以及小于100 ms的非常短的响应时间。这些质量流量传感器的较宽测量范围利于对小流率的测量，该小流率由例如泄漏引起。容积为0.2l的阀组件可以作为示例被构造成检测50l/h的泄漏。50l/h的泄漏通常对应于介于0.01m/s和0.1m/s之间的流速。同时，新的传感器允许测量大流率，例如在操作中与燃气装置连同的流率。此流率的典型值是介于0.5m/s和5m/s、10m/s、15m/s、20m/s或甚至100m/s之间的流率范围的子集。适合于在本文声明的目的的质量流量传感器可以是OMRON®D6F-W类型或SENSOR TECHNICS®WBA传感器类型。这个列表并不是详尽的。这些传感器的使用范围通常始于介于0.01m/s和0.1m/s之间的任何速度，结束于5m/s、10m/s、15m/s、20m/s或甚至100m/s的任何速度。即，0.1m/s的下限可与5m/s、10m/s、15m/s、20m/s或甚至100m/s的任何上限进行组合。

优选地，适合于在本文声明的目的质量流量传感器包括单个传感器元件。与此相对比，具有多个传感器元件的质量流量传感器包括两个或更多个传感器元件。这些传感器元件中的每一个用于在有限的范围内测量流速。（电子）开关随后可以被用于将多个传感器元件并入到一个传感器中。为此目的，根据待测量的流速，开关选择特定的传感器元件。

上述问题是通过根据此公开的独立权利要求的用于阀诊断的设备和方法来解决的。本公开的优选实施例由从属权利要求涵盖。

本公开的相关目的是提供一种用于阀诊断的设备和方法，其中质量流量传感器安装在阀组件上游。本公开的另一个相关目的是提供用于阀诊断的设备和方法，其中质量流量传感器安装在阀组件的下游。

本公开的另一个相关目的是提供一种用于阀诊断的设备和方法，其中质量流量传感器被安装在阀组件的两个阀构件之间的流动通道中。

本公开的相关目的还在于提供一种用于阀诊断的设备和方法，其中来自质量流量传感器的信号被积分（integrated）以提供泄漏的准确表示。

本公开的相关目的是提供一种用于阀诊断的设备和方法，其中来自质量流量传感器的信号的峰准确地表示泄漏。

本公开的相关目的还在于提供一种用于阀诊断的设备和方法，所述设备和方法利用装置的设计参数，以增强诊断表示的质量。

本公开的相关目的是提供一种用于阀诊断的设备和方法，所述设备和方法为泄漏的检测和/或识别而使用时间序列的测量。

本公开的相关目的还在于提供一种用于阀诊断的设备和方法，其中在阀构件打开或关闭之后或之前获得传感器信号，且传感器信号被处理以得到气体泄漏的表示。

本公开的相关目的是提供一种用于阀诊断的设备和方法，其中在阀构件的打开和关闭期间获得传感器信号，且传感器信号被处理以得到气体泄漏的表示。

本公开的目的还在于提供一种燃气装置，其具有用于阀诊断和流量测量的单元。

本公开的相关目的是提供一种设备和方法，如果阀诊断表示泄漏高于预定的警告阈值，则产生维护信号。

本公开的相关目的是提供一种设备和方法，如果阀诊断表示泄漏高于预定的闭锁（lock-out）阈值，则永久地中断通过所有阀构件的气体流量。

本公开的另一目的是提供一种用于输入压力诊断的设备和方法，其中在阀构件的打开和关闭期间获得传感器信号，且传感器信号被处理以得到气体输入压力的表示。

本公开的相关目的还在于提供一种设备和方法，如果输入压力低于预定的最小压力阈值，则暂时中断通过所有阀构件的气体流量。

本公开的相关目的还在于提供一种设备和方法，当输入压力超过预定的最大压力阈值时，则暂时停止通过所有阀构件的气体流量。

本公开的相关目的是提供一种设备和方法，如果输入压力下降低于预定的最小压力阈值或上升高于预定的最大压力阈值，则产生维护信号。

附图说明

从所公开非限制性实施例的下文详细描述中，对于本领域的技术人员来说，各种特征将变得明显。伴随详细描述的附图可简要描述如下：

图1示出了根据本公开的阀组件。

图2提供了未泄漏的阀组件的几个图。

图3提供了下游的阀构件泄漏的阀组件的几个图。

图4提供了上游的阀构件泄漏的阀组件的几个图。

图5是质量流量传感器的峰值电压关于阀组件的入口处的压力的图。

图6提供了在打开或关闭阀构件时测量的细节的几个图。图6假定没有渗漏。

图7示出了与图6相同的测量时序，除了下游的阀构件现在出现故障（泄漏）。

图8示出了与图6相同的测量时序，除了上游的阀构件现在出现故障（泄漏）。

图9示出了正常的停止（shut down）步骤之后的泄漏测试。

图10示出了正常的停止步骤之后的另一个泄漏测试。

具体实施方式

图1示出了阀组件，其具有两个阀构件2、3。箭头4表示流体流动通过阀的方向。

阀构件2、3串联设置。换句话说，阀3设置在阀2的下游。因此，阀组件提供了设置在阀构件2的上游的入口。阀组件的出口设置在阀构件3的下游。流动通道将入口2连接至出口3。阀构件2、3被设置成改变通过流动通道的流体流量。

两个阀构件2、3各自能够中断通过阀组件的流体流量,假如它们2、3没有一个出现故障。设想的是，阀2、3中的至少一个可以是调节阀，以便在燃烧器操作期间改变流体的流速。然而，并不要求调节阀以提供阀诊断的功能。第三个独立的阀也可以用来改变流体的流速。

在优选的实施例中，流动通过阀组件的流体在室温下为气态的。在特定的实施例中，流体是可燃气体。在另一个特定的实施例中，流体是空气。

质量流量传感器1被设置在第一阀构件2的上游。质量流量传感器1通常是具有宽测量范围的热传感器。即，质量流量传感器1用来检测和测量由于泄漏导致的流体的小流量。质量流量传感器1也可以优选检测和测量与操作中的燃气装置连同的大通量。

在另一个实施例中，质量流量传感器1设置在两个阀构件2、3之间。在另一个实施例中，质量流量传感器1设置在两个阀构件2、3的下游。

每个阀构件2、3由采用电激励的致动器10、11来驱动。控制单元12驱动用于每个致动器10、11的激励信号13、14。控制单元12处理质量流量传感器1的传感器信号7。控制单元12可以是单独的单元，或者它12可以集成在现有的设备（例如用于燃烧控制的单元）中。

控制单元12存储有编程时序，以将激励信号13、14应用到阀致动器10、11。如果流体流动通过流动通道，则控制单元12将发送激励信号13、14，并打开两个阀构件2、3。这意味着燃气装置在操作中。本领域技术人员理解的是，在优选实施例中，通过气体组件的流率可以通过闭环操作进行控制。

控制单元12用来提供对阀状态的表示15。阀门状态的表示15实际上可以是引导至外部部件的信号。阀状态的表示15可能同样被引导至集成系统内的其他软件部件。阀状态的表示15用来将阀状态显示给上述的部分或部件。阀状态的表示15也用来发送或阻止被引导至阀的操作请求，由此两个阀都打开并处于稳定状态。

阀状态的表示15可以经由总线信号和/或经由线上数字编码信号进行传输。在另一个实施例中，阀状态的表示15通过安装在集成系统上的软件和/或通过一个或通过几个编码的模拟信号来传输。本领域技术人员会理解的是，阀状态的表示15也可沿任何其他合适的数据传输方式来传输。

阀状态的表示15包含关于泄漏和关于输入压力的信息。控制单元12生成这些诊断数据，如下文所描述的。

请求信号16将操作请求从外部部分或从软件部件发送至控制单元12。在正常点火请求的情况下，两个阀均将被打开。在没有点火请求的情况下，两个阀门均将处于关闭位置。然后控制单元12可以执行一个或几个测试时序来产生关于阀状态15的信息。如果一个或几个阀构件2、3是具有调节致动器10、11的调节阀，则控制单元12接收请求信号16。然后控制单元12将调节率（modulation rate）发送到致动器10、11，从而设定通过流动通道的流率。

控制栅17将根据阀状态的表示15发送或阻止输入请求信号16. 如果阀状态15表示泄漏或输入压力在可接受范围之外，则控制栅17将阻止操作请求16。控制栅17可被实施为集成微控制器系统的专用硬件和/或实施为软件部件。

图2描述了没有泄露时质量流量7a与时间5c的图。让两个阀构件2、3各自被关闭，并让在两个阀构件2、3之间的流动通道中的压力低于阀构件2的上游的压力。此外，让质量流量传感器1设置在阀构件2上游，如图1所示。

图2的最上方的图示出了阀构件2的位置6a。阀构件2打开流动通道，并且过了一会5a，阀构件2再次关闭。因为这两个阀构件2、3之间的压力比阀构件2上游的压力稍低，阀构件2将会经历流体流动。因此，质量流量传感器1获得信号。在图2的最下方的图上表示了相同的内容。

如果阀构件2、3之间的压力等于阀构件上游的压力，则没有流量且没有流量信号7a的表示。

然后，阀构件3打开，并且一段时间5b后再次关闭。在图2的中间的图示出了当它打开和关闭时的阀构件3（图6b）。上游的阀构件2在其间保持关闭。质量流量传感器1将不记录（register）流体流量，除非阀构件2泄漏。

图3的最下方的图示出了阀构件3泄漏时由质量流量传感器1获得的信号7b。最上方的图给出了阀构件2的位置6c，并且中间的图给出了阀构件3的位置6d。

当上游的阀构件2打开，质量流量传感器1将记录进入到阀构件2和3之间的中间部分中的流体流量7b。然后两个阀之间的压力低于上游压力，因为阀2和3之间的压力由于阀3泄漏而下降。然而随着阀构件2和3之间的体积被流体填充，由质量流量传感器1记录的流体流量7b将不停止。由于下游的阀构件3的泄漏，流体将保持流动直至上游的阀构件2关闭。阀构件3的泄漏因此产生质量流量传感器1记录的流体的长时间流动。

图4示出了与图3类似的情况，除了代替阀构件3地，现在阀构件2泄漏。随着上游的阀构件2打开（6e），质量流量传感器1将记录进入到阀构件2和3之间的中间部分中的流体流量7c。只有当阀构件2、3之间的压力低于上游侧压力时，传感器1才将会记录流体流量7c。阀构件2的上游和下游的压力一相同，流体7c的流动就停止。然后阀构件2的上游和中间部分中的压力相等。由质量流量传感器1记录的信号可以取决于阀构件2的泄漏程度。如果甚至在打开阀构件2之前，此泄漏导致阀构件2的上游和下游压力相等，则没有信号将被记录。

阀件3一打开（6f），上游的阀构件2的泄漏就将导致由质量流量传感器1记录的流体流量。阀构件2实际上可能根本不再阻挡流动通道。如果是这样的情况，阀组件可以如没有阀构件2一样进行操作。质量流量传感器1随后将经历恒定的质量流量7c与时间5i，直至阀构件3关闭。

由于阀构件2泄漏，上游的质量流量传感器1将记录流体流量，即使在阀构件3关闭之后。随着阀构件3关闭，质量流量7c关于时间5i实际上将开始下降。质量流量传感器1将仅在阀构件2的上游和下游压力相等时停止记录信号。

图6示出了在阀构件2、3打开或关闭的瞬间执行的质量流量测量。图6详细描述了阀构件未显示出泄漏的情况。

在开始时，下游的阀构件3打开（6h），流体流出阀构件2、3之间的中间部分。当阀构件3的上游和下游压力相等时，阀构件3关闭。上游的阀构件2随后立即打开（6g）。

然后质量流量传感器1以脉冲形式记录流体流动。随着上游的阀构件2打开，由质量流量传感器记录的信号7d示出大幅上升。随着阀构件2和3之间的中间部分被填充流体，相同的信号7d快速下降。阀2、3之间和入口处的两个压力一相等，阀构件2就关闭。

过了一会儿，上游的阀构件2再次打开（6g），随后短时间内关闭。此时质量流量传感器1将不记录信号，因为阀构件2的上游和下游的压力应该是相同的。

图6h示出了然后下游的阀构件3打开和关闭。通过打开和关闭阀构件3，中间部分将朝向阀组件的出口排放。由于质量流量传感器1被设置在阀构件2的上游，且阀构件2关闭，传感器1将不会获得信号。

然而，阀构件2一打开，传感器1就会获得信号。来自阀组件的入口的流体然后进入阀构件2和3之间的中间部分中。质量流量传感器1将以短脉冲的形式获得此信号，如图7d中所示。

设想的是，在图7d上示出的脉冲的积分被用于进一步分析泄漏。在替代的实施例中，相同脉冲的峰值被用来进一步处理所得到的信号。

在另一个实施例中，在起始点和结束点之间执行脉冲的积分。起始点可以是阀打开时的瞬间。替代地，起始点被定义为当沿着脉冲的上升沿达到给定阈值的瞬间。结束点被定义为沿下降沿达到给定阈值、优选脉冲的峰值的50%时的瞬间。在替代的实施例中，结束点的定义依赖于脉冲的峰值的另一个百分比，如90%或10%。以这种方式得到的数量提供了对脉冲量的合理估计。

在另一个实施例中，通过将脉冲的峰值乘以它的宽度，来确定脉冲的量。脉冲宽度是，例如，在沿着上升和下降沿的脉冲峰值的50%之间所测量的。在另一个实施例中，将脉冲的峰值乘以它的积分，来确定脉冲的量。

设想的是，随着至少一个阀构件2、3开始其打开操作，从质量流量传感器1获得的脉冲的积分被触发。

在另一个实施例中，拟积分（quasi-integration）被用来分析从质量流量传感器1得到的脉冲。拟积分依赖于低通滤波器。此滤波器的带宽被选择成，使得它的上限比通常的脉冲的持续时间的倒数更短。通常的脉冲持续100毫秒和300毫秒之间，并且最大的脉冲短于500毫秒。在特定的实施例中，拟积分滤波器的带宽的上限比脉冲持续时间的倒数低至少三倍。

之前的脉冲分析的步骤可以例如由微处理器执行，微处理器从质量流量传感器1接收数据。在优选的实施例中，微处理器集成在控制单元12中。还可以设想的是，微处理器提供存储器，用于存储脉冲的时间时序。

一旦已经得到对应于脉冲的量的数量，同一数量可以与阈值比较。阈值可以是存储在微处理器的存储器中的历史阈值。所述阈值也可依赖于阀组件的设计参数，例如阀构件的通常关闭/打开次数、中间部分的体积等。另外，操作者可以设定和/或改变阈值。

据设想，阀组件，特别是它的微处理器，被构造为当脉冲的量超过第一阈值时输出警告信号。也可以设想的是，当脉冲的量超过第二阈值时，该阀组件将输出闭锁信号。该警告信号和闭锁信号通常是阀状态的表示的一部分。此外，时间戳可被确定并归因于信号，例如脉冲。设想的是，输出（闭锁或警告）信号之前，微处理器将信号（例如脉冲）的时戳作为因素来考虑。

还可以设想的是，脉冲量与阈值的比较由控制单元12内的模拟电路来执行。在本领域中已知的模拟电路包括电位器，以设定阈值。用于脉冲比较的模拟电路也可以基于运算放大器提供施密特触发元件。

从质量流量传感器1获得的信号的峰值可以用于确定在阀组件的入口处的压力。为此目的，图5示出了由质量流量传感器1测量的峰值信号9关于阀组件的入口处的压力8的图。

峰值或从传感器1获得的脉冲的任何其它有意义的量产生流入中间部分的流体的量。阀构件2和3之间的中间部分的体积和/或之前获得的参考值可以用于得到在阀组件的入口处的压力8。

在图7上描述了类似于图6的情况。图6和图7之间的唯一区别是，现在下游的阀构件3假定是泄漏的。

图7示出了与图6相同的阀构件2、3打开和关闭的时序6i、6j。在开始时，阀构件3打开和关闭，随后阀构件2打开和关闭。如图6上的情况，当上游的阀构件2打开时（6i），质量流量传感器1获得信号。

经过一段时间后，上游的阀构件2再次打开。由于阀构件3现在假定是泄漏的，压力损失会发生在阀构件2和3之间的中间部分。通过打开上游的阀构件2，该阀构件2的上游和下游的压力是相等的。质量流量传感器1将因此获得信号7e。此信号对应于由阀构件3泄漏所导致的中间部分的压力损失。

换言之，通过从质量流量传感器1获得的附加脉冲的存在，来确定阀构件3中泄漏的存在。泄漏的量可以，例如，从脉冲的积分、从脉冲的峰高、或从脉冲的拟积分得到。阀组件可以继续并处理信号，如在信号处理的以上记录中所概述。

类似于图6和7的情况在图8被描述。唯一区别是，现在上游的阀构件2是泄漏的。

图8示出了与图6和7相同的阀构件2、3的打开和关闭的时序。在开始时，阀构件3打开和关闭（6l），并且随后阀构件2打开和关闭（6k）。正如图6和7中的情况，当上游的阀构件2打开时，质量流量传感器1获得信号。图8示出了一些时间被允许在阀构件3的关闭和阀构件2的打开之间流逝。阀构件的后续操作之间持续的时间间隔通常为3秒至20秒，优选为3秒至12秒，更优选为3秒至5秒。

上游的阀构件2现在假定是泄漏的。因此，一些流体将在阀构件3的关闭和阀构件2的打开之间泄漏到阀组件的中间部分。当阀构件2再次打开时，两个阀构件2、3之间的中间部分将一定程度上被填充有流体。流体通过阀构件2和进入中间部分的量将小于无泄漏的情况。因此，现在在质量流量传感器信号7f关于时间5r的图中的最终峰值小于图6上的最终峰值。

换言之，在本方案中，上游阀构件2的泄漏借助于具有减小的量的最终脉冲来检测。泄漏的量，例如，可以从脉冲的积分、从脉冲的峰高或从脉冲的拟积分得到。阀组件可以继续并处理信号，如在图6上的记录中所概述。

图9示出了在停止步骤之后执行阀门泄漏测试。似乎值得强调的是，图9和10假定没有任何泄漏。

随着阀组件停止流体流量，阀构件2首先关闭。随后，阀构件3关闭。在图9的上面的两个图6m、6n中表示相同的部分。图7g示出，上游的阀构件2一关闭，流体流量就中断。现在相同的压力被施加到两个阀构件2、3之间的中间部分和阀组件的出口处。

一会儿后阀构件2再次打开且关闭。流体进入中间部分，且质量流量传感器1记录脉冲。如果上游的阀构件2泄漏，脉冲的量将减少。脉冲量的减小实际上取决于泄漏的程度。

一段时间被允许流逝并且阀构件2再次打开且关闭。质量流量传感器1应该不会获得脉冲，除非下游的阀构件3发生故障而出现泄漏。

点火装置的启动时序已经开始在后，阀构件3打开和关闭。阀组件的中间部分将朝向组件的出口排放。设置在阀构件2上游的质量流量传感器仍将不记录脉冲，因为阀构件2保持关闭。

此后不久，阀构件2打开。质量流量传感器1现在获得脉冲。相同的脉冲会迅速衰减，因为下游的阀构件3仍处于关闭。通过上文描述方式使用这个脉冲,对燃料的输入压力进行测量。然后核对测量值。如果输入压力是在预定的限度内，在燃烧器启动的启动时序将会继续。如果这个值在预定限度之外，则输入压力太高或太低。阀构件2、3两者将关闭，并且阀状态15将表示点火装置停止。

由于阀构件3打开，两个阀构件都处于它们的打开位置。现在质量流量传感器1将表示通过阀组件的平稳流体流量。

本公开不限于设置在阀构件2的上游的质量流量传感器。图10示出了具有设置在阀构件3下游的质量流量传感器的阀操作时序。

在开始时，通过首先关闭阀构件3，然后关阀构件2（6p、6o），阀组件停止流体供应。值得注意的是，图10中的关闭和打开阀构件顺序与图9相反。质量流量传感器记录的信号在图7h中示出。下游传感器检测到信号，直至两个阀构件2、3中的第一个关闭。

在预定的时间段后，阀构件3打开和关闭。当中间部分被排放时，质量流量传感器获得信号。如果阀构件3有故障且泄漏，由质量流量传感器记录的峰值将比图10上所示的峰值低。

一会儿后阀构件3再次打开并关闭。质量流量传感器不再获得信号，因为中间部分之前已经被排放。如果阀构件2泄漏，则泄漏将导致中间部分内的额外流体量。相同的量将由质量流量传感器记录。

点火控制单元的启动时序开始后，上游的阀构件2将会打开和关闭。这个操作对质量流量传感器没有影响，因为传感器现在假定被设置在下游。

质量流量传感器仅在阀构件3时打开记录了短的脉冲。通过上文描述的方式使用这个脉冲，对燃料输入压力进行测量。测量的压力值被核对。如果它位于预定的范围，燃烧器将继续操作。随着阀构件2打开，阀组件的中间部分填充有气体。两个阀构件2、3一处于它们的打开位置，质量流量传感器就最终记录平稳流量。

值得强调的是，图9和10给出了相同的质量流量传感器如何被用于记录平稳流量并检测泄漏的示例。当两个阀构件2、3打开时，质量流量传感器将记录平稳流量。这通常是在燃气装置在运行时的情况。相同的质量流量传感器还记录在组件的中间部分被排放或重新填充有流体时的峰值。在泄漏测试期间通常是相同的情况。

如上所述，作为每次测试的结果，确定一定义的量。控制单元12将这个量与预定的阈值进行比较。用于阀构件2的泄漏测试的预定义的阈值实际上可能与用于阀构件3的泄漏测试的预定义的阈值不同。而且，用于最小气体压力或用于最大气体压力的阈值通常与用于泄露测试的阈值不同。

通过从外部物理部分或从软件部件传送数据，上述阈值被提供给控制单元12。阈值实际上可以直接编程到控制单元12中。

通过使用至少一个测试结果，优选通过使用多个测试结果，控制单元12分析上述诊断测试时序的结果。控制单元12最终产生的阀状态的表示15。

阀状态可能的表示是“状态正确”和/或“OK”和/或“小泄漏”和/或“临界渗漏”和/或“输入压力太低”和/或“输入压力太高”。这个列表并不是详尽的。另外，这些表示的一些的可被省略。设想的是，在阀状态15的表示中不包含有关输入压力的信息。还可以设想，“小泄漏”的表示没有被生成或发送。

阀状态的表示15应该允许其他外部软件部件或物理部件处理和/或显示阀状态。如有需要，阀状态的表示15也用作阻止请求信号16。

在示例性的实施例中，阀状态的表示15处理如下：

“状态正确”，“OK”：应要求，用于气体点火的正常阀操作是可能的。控制栅17使得请求信号16能够通过。没有显示用于维护的专用警告信号。

“小泄漏”：应要求，用于气体点火的正常阀操作是可能的。控制栅17使得请求信号16能够通过。显示用于维护的专用警告信号。

“严重泄漏”：停止用于气体点火的操作。控制栅17使得请求信号16不能通过。显示专用的闭锁信号。请求信号16不起作用。气体点火是不可能的。

“输入压力过低”：正常阀操作停止，直至阀诊断控制单元12改变阀状态15。控制栅17在这段时间内使得请求信号16不能通过。

“输入压力过高”：正常阀操作停止，直至阀诊断控制单元12改变阀状态15。控制栅17在这段时间内使得请求信号16不能通过。

当应用于阀构件2或阀构件3时，状态“小泄漏”或“严重泄漏”可进一步分类（sub-classified）。该方法允许将维护和故障信号分配到单个阀构件2、3。

气体输入压力的测量值可以通过控制单元12发送到其他外部部件。这些外部元件可处理和/或可以显示压力。装置时序可以，例如，使用所发送的压力值，并调节安装在阀上游的压力调节器。该压力值也可成为可自动调节的压力调节器的设定点。在另一个实施例中，控制单元12发送一个或所有气体阀的泄漏值，以便显示用于维护目的的泄漏状态。输入压力值和泄漏值的发送通常是阀状态的表示的发送的一部分。

本领域技术人员理解的是，在优选的实施例中，流量传感器直接安装在流动通道中。本领域技术人员还理解的是，流量传感器可替代地安装在流动通道的支路中。

根据本公开的方法的任何步骤可以在硬件中、由处理器执行的软件模块中、或在云计算机中、或在这些的组合中实施。所述软件可包括固件、操作系统中运行的硬盘驱动器、或应用程序。因此，本发明还涉及一种用于执行本文中所呈现的操作的计算机程序产品。如果以软件实施，所描述的功能可以被存储为计算机可读介质上的一个或多个指令。可使用的存储介质的一些示例包括随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、闪存、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、其他光盘或任何可用的介质，可以由计算机或任何其它IT设备和装置来访问。

应该理解的是，上文仅涉及本发明的某些实施例，可以对其做出许多改变，而不偏离由所附的权利要求书所限定的本发明的精神和范围。还应当理解的是，本发明并不限于所示出的实施例，并且可以在所附的权利要求书的范围内做出各种修改。

附图标记

1 质量流量传感器

2 上游的阀构件

3 下游的阀构件

4 流动方向

5a– 5x 时间

6a- 6p 阀位置

7a-7h 从质量流量传感器获得的信号

8 在阀组件的入口处的压力

9 质量流量传感器测量的峰值电压

10、11 阀致动器

12 控制单元

13、14 激励信号

15 阀状态的表示

16 输入信号

17 控制栅

Claims (14)

1.一种诊断阀组件的方法，所述阀组件具有沿着所述阀组件的流动通道串联设置的阀构件（2、3），所述方法包括步骤：

至少一个流量传感器（1）测量通过操作中的燃气装置的所述流动通道的流体流量，其中，所述至少一个流量传感器是质量流量传感器；

关闭所述阀组件的所述串联设置的阀构件（2、3）中的至少一个，使得没有流体能够流动通过所述流动通道，所述流动通道连接所述阀组件的至少一个入口和至少一个出口，

打开所述阀组件的所述阀构件（2、3）中的至少一个，使得所述流体能够从所述至少一个阀构件（2、3）的上游侧流动到它（2、3）的下游侧，

至少一个流量传感器（1）测量与所述流体流量相关的至少一个信号（7），

确定表征所述至少一个信号的至少一个量，

将所述至少一个量与至少一个阈值进行比较，

检查所述至少一个量是否超过所述至少一个阈值，

其中，所述至少一个传感器（1）被构造为测量在0.1m/s和5m/s的流速，使得所述流量传感器被构造为测量由至少一个有故障的阀构件（2、3）所引起的泄漏，且被构造为测量通过操作中的燃气装置的所述流动通道的通常流速。

2.根据权利要求1所述的诊断阀组件的方法，所述方法包括步骤：关闭所述阀组件的所有串联设置的阀构件（2、3），使得通过所述流动通道的所述流体流量被中断，所述流动通道连接所述阀组件的至少一个入口与至少一个出口。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的诊断阀组件的方法，所述方法包括附加步骤：所述至少一个传感器（1）检查没有流体流量通过所述阀组件。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的诊断阀组件的方法，其中由所述流量传感器检测的流体是气态的和/或可燃的。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的诊断阀组件的方法，其中所述流量传感器是质量流量传感器。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的诊断阀组件的方法，其中通过对所述至少一个信号进行积分，来确定表征所述至少一个信号的至少一个量。

7.根据权利要求6所述的诊断阀组件的方法，其中脉冲的积分在起始点和结束点之间执行，以及

其中所述起始点从所述阀构件打开的瞬间或者从所述脉冲沿着所述脉冲的上升沿达到阈值、优选所述脉冲的峰值的50%的瞬间选择，以及

其中所述结束点是所述脉冲沿所述脉冲的下降沿达到阈值、优选所述脉冲的峰值的10%、50%或90%的时刻。

8.根据权利要求1至2中任一项所述的诊断阀组件的方法，其中表征所述至少一个信号的所述至少一个量是所述至少一个信号的峰值。

9.根据权利要求1至2中任一项所述的诊断阀组件的方法，其中表征所述至少一个信号的所述至少一个量是在脉冲峰值的50%处或10%处或90%处所测量的脉冲的上升沿和下降沿之间的脉冲宽度。

10.根据权利要求8所述的诊断阀组件的方法，其中通过将所述至少一个信号的积分乘以所述峰值，来确定表征所述至少一个信号的所述至少一个量。

11.根据权利要求1至2中任一项所述的诊断阀组件的方法，所述方法还包括步骤：控制单元（12）相对于阈值核对所述至少一个量，以产生阀状态的表示（15）。

12.根据权利要求11所述的诊断阀组件的方法，所述方法还包括步骤：根据所述阀状态（15），控制栅（17）使得所述流体能够流动，优选地使得所述流体能够流动以用于正常稳定状态操作，或者永久地停止所述流体流量，或者暂时地停止所述流体流量。

13.根据权利要求11所述的诊断阀组件的方法，所述方法还包括步骤：为维护、检修和/或维修的目的显示阀状态的表示（15）。

14.一种非暂态的有形的计算机可读介质，其具有指令，所述指令能够由处理器执行，以在所述指令被执行时执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法。