CN203757114U - 一种流体调节装置 - Google Patents

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D·B·戴维斯
J·L·马赛厄斯
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Abstract

一种流体调节装置，其包括具有进口、出口以及布置在进口与出口之间的阀口。致动器耦接到调节器并且包括阀盘，该阀盘可在关闭位置与打开位置之间移动。该装置还包括过压保护装置，其适于当控制腔中的压力达到预定值的时候停止从进口到出口的流动。过压保护装置包括具有与控制腔流体连通的第一端以及与出口流体连通的第二端的检测管。检测管具有平行于流动轴线延伸的第一部分。一个或多个孔口布置在靠近第二端的检测管上，并且这些孔口中的每一个具有垂直于流动轴线的中线。

Description

一种流体调节装置
技术领域
本实用新型涉及例如气体调节器的流体流量调节装置，尤其是涉及具有***来防止不安全下游压力情况的气体调节器。
背景技术
典型的气体分配***在一压力下供给气体，该压力根据布置在该***上的需要、气候、供应源、和／或其他的因素而改变。然而，装备有气体用具(例如炉子、烤箱等等)的大多数终端用户设备需要气体根据预定压力来输送，以及在气体调节器的最大容量处或之下被输送。因此，气体调节器应用到这些分配***中，以确保所传送的气体满足了最终用户设备的要求。传统的气体调节器通常包括闭环控制的致动器，用于检测和控制所传送气体的压力。
除了闭环控制之外，一些传统气体调节器包括平衡阀芯，以改善气体调节器对于下游压力变化的反应。平衡阀芯可适于减少上游压力对气体调节器性能方面的影响。上游压力布置为与平衡隔膜流体连通，以将力作用在相反于下游压力的方向上施加到气体调节器的控制元件上。因此，随着上游压强的变化，施加相应的力以平衡由上游压强所产生的力，正如下面进一步描述那样，以便气体调节器仅仅响应于下游压强而作用。
一些传统气体调节器还包括辅助监测装置(过压保护装置)，例如过压监测装置，紧急切断装置(slam shut devices)、标记警报器(token alarms)等，如果所检测的输入压力(例如调节器的下游压力)从预定正常工作压力范围改变，这些检测装置就执行响应动作。如果调节器故障过压保护装置控制了调节器下游的压力，从而允许下游压力增加到非期望的大小。如果调节器故障并且下游压力升高到预先设定监测压力值之上，则过压保护装置运行从而关闭调节阀的阀口，并且切断了气体到气体分配***的下游元件的流动。随着需求增加和／或解决了调节器问题以及下游压力下降，过压保护装置打开阀口，从而使得气体流到下游。
典型地，如果下游压力(即出口中的压力)超过由隔膜所检测的切断压力，过压保护装置(例如过压监测装置)则响应。尤其是，过压监测器的隔膜的底表面部分地限定了控制腔，以便控制腔中的压力作用在隔膜上。在过压监测装置的一个实施方式中，控制线路从控制腔延伸到调节阀出口的一部分，并且控制线路布置在过压监测装置的壳体与限定阀门出口的调节阀部分两者的外部。如此构造，下游压力精确地连通到控制腔。然而，这种结构可能安装和维护昂贵。
另外，过压保护装置可包括内部检测管，其从控制腔延伸到调节阀的出口，并且布置穿过过压保护装置的壳体的内部部分和限定阀门出口的调节阀本体的一部分。内部检测管可具有等截面的大体上圆筒形形状。内部检测管也可具有开口的终端，其延伸到调节阀出口中，并且出口处或者出口附近的阀门内部流体流动的压力可通过内部检测管的开口终端所检测。包括终端的内部检测管的一部分可倾斜地延伸到出口中，或者可平行于流过出口的流体的大致方向延伸。然而，随着流动速度和／或流动需求变化，由内部检测管连通到控制腔的压力可相应地改变。典型地，比实际控制压力更低的压力经由内部检测管的开口终端而连通到控制腔，从而人工地驱动该阀门以引起调节压力方面的升高。更具体地说，随着流动通过内部检测管的端部，低压区域在开口终端处产生，这导致了记录压力比实际压力要低。作为结果，压力测量的准确性随着流动速度改变而改变，从而反面地影响过压保护装置的能力，以保护下游***。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题在于如何提高压力测量的准确性。
根据本实用新型的一个示例性方面，流体调节装置包括调节阀，其具有限定了进口和出口的阀体。调节阀还包括阀口，其布置在进口和出口之间。致动器耦接到调节阀，并且致动器包括阀盘，阀盘布置在调节阀内部并且适合在密封地接合阀口的关闭位置与远离阀口布置的打开位置之间移动。在打开位置，从进口到出口流动的流体沿着流动轴线而流过出口。该流体调节装置还包括过压保护装置，其适于当控制腔中压力达到了预定值的时候使从进口到出口的流动停止。过压保护装置包括检测管，并且检测管具有与控制腔流体连通的第一端，以及与调节阀的出口进行流体连通的第二端，从而控制腔与调节阀的出口流体连通。检测管的第一部分沿着平行于流动轴线的管轴线延伸，并且第一部分从第一端与第二端之间布置的第一点以及布置在第二端处的第二点延伸。一个或多个孔口布置在检测管中靠近第二端处，并且一个或多个孔口的每一个具有垂直于流动轴线的中线。
优选地，靠近所述检测管的第二端布置有端壁，所述端壁适于防止流体沿着所述管轴线流到所述检测管的第二端中或者从所述检测管的第二端流出。
具体地，一个或多个突出构件从靠近所述检测管的第二端的所述检测管的外部表面延伸。
更具体地，所述一个或多个突出构件布置在所述一个或多个孔口与所述检测管的第二端处的所述第二点之间。
优选地，所述检测管包括帽，其固定到靠近所述检测管的第二端的底部部分，并且所述一个或多个孔口布置在所述帽上。
具体地，在所述帽的外部表面与所述底部部分的外部表面之间垂直地延伸有端壁。
具体地，所述端壁布置在所述一个或多个孔口与所述检测管的第二端之间。
优选地，至少三个孔口布置在所述检测管上。
具体地，所述至少三个孔口等径向间隔地布置在所述检测管圆周周围。
具体地，所述至少三个孔口中每一个的中线布置在垂直于所述管轴线的基准面中。
优选地，所述过压保护装置是过压监测器。
根据本实用新型的另一示例性方面，流体调节装置包括调节阀，其具有进口和出口的阀体。调节阀还包括阀口，其布置在进口和出口之间。致动器耦接到调节阀，并且致动器包括阀盘，阀盘布置在调节阀内部并且适合在密封地接合阀口的关闭位置与远离阀口布置的打开位置之间移动。在打开位置，从进口到出口流动的流体沿着流动轴线而流过出口。该流体调节装置还包括过压保护装置，其适于当控制腔中压力达到了预定值的时候使从进口到出口的流动停止。过压保护装置包括检测管，并且检测管具有与控制腔流体连通的第一端，以及与调节阀的出口流体连通的第二端，从而控制腔与调节阀的出口流体连通。检测管的第一部分沿着平行于流动轴线的管轴线延伸，并且第一部分从布置在第一端与第二端之间的第一点以及布置在第二端处的第二点延伸。检测管包括属于第一部分的具有第一直径的第一段，以及属于第一部分的具有第二直径的第二段，其中第一直径大于第二直径。
优选地，所述第二段靠近所述检测管的第二端。
具体地，过渡段布置在所述第一段与所述第二段之间。
具体地，所述第一段的纵向长度比所述第二段的纵向长度长至少五倍。
具体地，所述第二段的纵向长度比所述第二段的直径长二倍到六倍之间。
具体地，所述第一直径比所述第二直径大二倍到四倍之间。
优选地，所述过压保护装置是过压监测器。
根据本实用新型的再一示例性方面，一种流体调节装置包括：调节阀，其具有限定了进口和出口的阀体，所述调节阀还包括布置在所述进口和所述出口之间的阀口；致动器，其耦接到所述调节阀并且包括阀盘，所述阀盘布置在所述调节阀内部并且适于在密封地接合阀口的关闭位置与远离阀口布置的打开位置之间移动，所述阀盘耦接到隔膜，并且控制腔内的压力作用在所述隔膜上，以在所述关闭位置与所述打开位置之间移动所述阀盘，其中在所述打开位置，从所述进口到所述出口流动的流体沿着流动轴线流过所述出口；其中，所述致动器包括检测管，所述检测管具有与所述控制腔流体连通的第一端，以及与所述调节阀的出口流体连通的第二端，从而所述控制腔与所述调节阀的出口流体连通，其中，所述检测管的第一部分沿着平行于所述流动轴线的管轴线延伸，并且所述第一部分从布置在所述第一端和所述第二端之间的第一点与布置在所述第二端处的第二点延伸，并且一个或多个孔口布置在所述检测管上靠近所述第二端处，所述一个或多个孔口中的每一个具有垂直于所述管轴线的中线。
优选地，靠近所述检测管的第二端布置有端壁，所述端壁适于防止流体沿着所述管轴线流到所述检测管的第二端或者从所述检测管的第二端流出。
本实用新型的技术效果在于通过所述流体调节装置提高了压力测量的准确性。
附图说明
图1是处于打开位置的流体调节装置的一个实施方式的侧向截面图，该流体调节装置包括过压保护装置；
图2是图1的流体调节装置的阀盘和检测管的局部侧面截面图，该流体调节装置处于关闭位置；
图3是图1和2中所图释的检测管的一个实施方式的局部侧面截面图；
图4是检测管的另一实施方式的局部侧面截面图；
图5是检测管的另一实施方式的局部侧面截面图；
图6是检测管的另一实施方式的局部侧面截面图；
图7是检测管的另一实施方式的局部侧面截面图；以及
图8是检测管的局部侧面截面图，检测管从调节阀的出口延伸到致动器的控制腔。
具体实施方式
图1和图2示出了流体调节装置10，其包括具有限定进口14和出口16的阀体13的调节阀12。调节阀10还包括阀口18，其布置在进口14和出口16之间。致动器20耦接到调节阀12，并且该致动器20包括阀盘22，该阀盘布置在调节阀12内并且适于在关闭位置与打开位置之间移动，该关闭位置密封地接合阀口18，该打开位置被布置远离阀口18。在打开位置，从进口14到出口流动的流体沿着流动轴线24而流过出口。流体调节装置10还包括过压保护装置25(例如过压监测器26)，其适于当控制腔27中的压力升高或者降低到预定值时使进口14到出口16的流动停止。
如图2中所图释的那样，过压保护装置25包括检测管28，并且检测管28具有与控制腔27流体连通的第一端29，以及与调节阀12的出口16流体连通的第二端30，以便控制腔27与调节阀12的出口16相流体连通。检测管28的第一部分31沿着管轴线37延伸，该管轴线平行于流动轴线24，并且第一部分31从布置在第一端29和第二端30之间的第一点32以及布置在第二端30处的第二点33延伸。一个或多个孔口34布置在靠近第二端30的检测管28中，并且一个或多个孔口34中的每一个具有垂直于流动轴线24的中线35。如此构造，垂直于流动管的压力连通到控制腔27，从而消除了导致压力不精确记录的低压区域。结果，由过压保护装置25所记录的压力是精确的，并且不受到由流动速度和流动要求中的变化影响。
现在来详细描述流体调节装置10，该流体调节装置10包括致动器20和调节阀12，如图1和图2中所图释那样。调节阀12包括进口14以及出口16，该进口14例如用于从气体分配***接收气体，该出口16例如用于将气体传送到具有一个或多个用具的设备。致动器20耦接到调节阀12，并且包括控制组件36，其具有诸如阀盘22的控制元件。在第一或者正常工作模式期间，控制组件36检测了调节阀12的出口16处的压力(即出口压力)，并控制了阀盘22的位置，从而出口压力近似等于预先设定值或者控制压力。
参照图1和图2，调节阀12限定了喉道38和阀嘴40。喉道38布置在进口14和出口16之间，并且具有布置在该处的阀口18。流体必须流过阀口18，以在调节阀12的进口14和出口16之间行进。阀口18可从调节阀12移除，以便其可由具有不同直径或结构的孔口的不同的阀口所更换，以调整调节阀12的应操作特性和流动特性，从而适应具体的应用。在所公开的实施方式中，阀嘴40限定了沿着整体上平行于水平的纵向轴线149(即，沿着图1中所提供的参考坐标系的X轴线延伸或者平行于它)的轴线布置的开口，且该轴线垂直于或者基本上垂直于垂直流动轴线24(即，沿着图1中所提供的参考坐标系的Y轴线延伸或者平行于它)，该轴线24与流体流过调节阀12的进口14和出口16的大致方向对齐或者基本上对齐。
参照图1，致动器20包括壳体42和控制组件36，如上所述。壳体42包括上部壳体元件42a以及下部壳体元件42b，其例如通过多个紧固件固定在一起。下部壳体元件42b限定了控制腔44和致动器口46。致动器口46连接到调节阀12的阀嘴40，以提供致动器20和调节阀12之间的流体连通。上部壳体元件42a限定了释放腔48和塔状部分(tower portion)50，用于容纳控制组件36的一部分，如将要所描述的那样。
控制组件36包括隔膜组件52、盘和平衡组件54以及泄放阀56。隔膜组件52包括隔膜58、活塞60、控制弹簧62、保险弹簧64、组合弹簧座68、保险弹簧座72、控制弹簧座76以及活塞导向件80。更特别的是，隔膜58包括盘形隔膜，其限定了穿过其中央部分的开口。隔膜58由柔性的、基本上气密的材料所构造，并且其外周密封地固定在壳体42的上部和下部壳体元件42a、42b之间。隔膜58因此将释放腔48与控制腔44隔离开。
组合弹簧座68布置在隔膜58的顶部上，并且限定了与隔膜58上的开口同心设置的开口。如图1中所示，组合弹簧座68支撑控制弹簧62和保险弹簧64。
所公开的实施方式的活塞60包括大体上细长的杆状构件，该杆状构件具有密封杯部分84、轭部88、螺纹部分92和导向部分96。密封杯部分84是凹的并且大体上呈盘状，绕着活塞60的中部部分圆周向地延伸，并且仅仅位于隔膜58以下。轭部88包括适于容纳联接器100的腔，该联接器连接到盘和平衡组件54的一部分，以使隔膜子组件52与盘和平衡子组件54之间能够连接，如将要描述的那样。
活塞60的导向部分96和螺纹部分92分别被布置为穿过隔膜58上的开口以及组合弹簧座68。活塞60的导向部分96可滑动地布置在活塞导向件80的腔中，这相对控制组件36的剩余部分而保持活塞60的轴向对准。保险弹簧64、保险弹簧座72以及螺母104布置在活塞60的螺纹部分92上。螺母104将保险弹簧64保持在组合弹簧座68与保险弹簧座72之间。控制弹簧62布置在组合弹簧座68的顶部上，正如所述的那样，并布置在上部壳体元件42a的塔状部分50内部。控制弹簧座74螺纹旋入塔状部分50，并且相对组合弹簧座68压缩该控制弹簧62。在所公开的实施方式中，控制弹簧62以及保险弹簧64包括压缩盘簧。因此，控制弹簧62抵靠上部壳体元件42a，并且将向下作用力施加到组合弹簧座68和隔膜58。保险弹簧64抵靠组合弹簧座68，并且将向上的作用力施加到保险弹簧座72，其然后施加到活塞60。在所公开的实施方式中，由控制弹簧62所产生的作用力是通过调整塔状部分50中的控制弹簧座74的位置而可调节，因此调节器10的控制压力也是可调节的。
控制弹簧62逆着控制腔44中的压力而起作用，其通过隔膜58检测。如所描述的，这一压力与调节阀12的出口16处存在的压力相同。因此，由控制弹簧62所施加的力将出口压力设置到对于调节器10所期望的设定值或控制压力。隔膜子组件52可操作地耦接到阀盘22和平衡子组件54，如上所述，经由活塞60的轭部88和联接器100，以及通过控制臂108。
盘和平衡子组件54包括致动器杆112，其由控制臂108所接合，以随着隔膜58由于下游压力变化而弯曲从而使得阀盘22在打开和关闭位置之间移动。具体地，致动器杆112是大体上线性的杆，其具有由控制臂108所接合的端面。控制臂108是稍微弯曲的杆，并且包括支点端108a和自由端108b。支点端108a可枢转地耦接到下部壳体元件130b，并且包括具有圆形端并接合致动器杆112的端面的指部113。自由端108b被接收在顶部部分与联接器100的销之间，该联接器附接到活塞60的轭部88。因而，联接器100和操作臂108可操作地将盘和平衡子组件54连接到隔膜子组件52。
如图2中所示，盘和平衡子组件54的阀盘22可操作地连接到致动器杆112，并且包括密封表面150，该密封表面接合阀口18的出口以切断流过调节阀12的流体流动。密封表面150可以是阀盘22自身的一部分，或者可以是固定在阀盘22中所形成的腔内的密封***件的一部分。该密封表面150可包括任何适当的材料或者材料的组合，例如可弹回的可压缩材料。该密封
阀盘22可通过平衡端口杆116(其固定到阀盘22)以及平衡弹簧座120而直接或间接地连接到致动器杆112，并且所组合的元件可通过杆导向件124、托板128、平衡隔膜保持器132和平衡端口壳体136而被支撑，用于直线运动。杆导向件124构造为装配在致动器口46内部，并且包括可滑动地保持该致动器杆112的大体上呈圆柱形的内部部分。杆导向件124还包括贯通它的通道140，该通道形成了使出口16布置成与控制腔44流体连通的路径的一部分，如下面进一步描述。
参照图2，杆导向件124接合托板128，该托板布置在杆导向件124和平衡端口壳体136之间，以将托板128和平衡端口壳体136保持定位在阀嘴126内。托板128大体上是圆形的，并且包括中心开口，平衡端口杆116穿过该中心开口。平衡端口壳体136是大体上呈圆柱形且中空的，朝着阀口18延伸，并且具有按规定尺寸制作的内部直径以可滑动地接收阀盘22。隔膜保持器132布置在平衡端口壳体136以及托板128开口的内部，并且被保持在托板128表面和平衡端口壳体136内肩部之间的适当位置处。盘形平衡隔膜144具有设置在平衡端口壳体136内的中心开口。平衡隔膜144由柔性的、基本上气密的材料构造，并且其外周被固定在隔膜保持器132与平衡端口壳体136之间。平衡隔膜144的中心开口处的内边缘密封地固定在阀盘22与平衡端口杆116之间。如此构造，第一腔152形成在阀盘22的一部分、该隔膜保持器132、与平衡隔膜144的表面之间。
阀盘22、固定到阀盘22的平衡端口杆116以及致动器杆112可通过布置在平衡弹簧座120与隔膜保持器132的座表面之间的平衡弹簧148而朝着调节阀12的打开位置而被偏置。更具体地说，隔膜保持器132的座表面可适于坐落平衡弹簧148的第一端，并且平衡弹簧148的第二端可适于接合平衡弹簧座120的一部分，如图2中所图释。平衡弹簧148可以是任何适当的弹性构件，例如与纵向轴线24同轴对齐的盘簧。因为隔膜保持器132的座表面是固定的，平衡弹簧148的第二端偏置该平衡弹簧座120，以与致动器杆112接合。平衡弹簧148可以是预压的，以无论致动器杆112的位置如何而提供适当的偏置作用力。此外，平衡弹簧148可从多个平衡弹簧选择，每个平衡弹簧具有独特的弹簧特性(例如弹簧力)以微调盘和平衡子组件54，以实现期望的流动条件。
如图2中所示，盘和平衡子组件54的阀盘22包括密封表面150，其布置在阀盘22的第一端处。阀盘22可进一步包括一个或多个盘通道151，其从第一端可纵向地延伸贯穿阀盘22到达纵向相反的第二端，以便第一腔152与靠近阀口18的出口125的区域流体连通。一个或多个盘通道151可形成为一个或多个圆柱形通道与一个或多个平面通道的组合，其延伸贯穿该阀盘22。另外，一个或多个盘通道151可至少部分地包括细长纵向通道，其具有任何适当的截面形状(例如圆、椭圆、或多边形)。
通过处于打开位置的阀盘22，流体从阀口18的出口125流过该一个或多个盘通道155进入第一腔152中并且与平衡隔膜144相接触。照这样，该一个或多个盘通道151构造为将相反于阀口18平衡隔膜144的表面布置成与阀盘22上所承受的上游压力流体连通。因此，平衡隔膜144沿阀口18方向对阀盘22提供作用力，以补偿由于流过阀口18的流体的上游压力而施加到阀盘22上的作用力。盘和平衡子组件54的元件被配置，以便由平衡隔膜144所施加的作用力大约相反于并且等于阀盘22上的上游压力的作用力，以消除隔膜子组件52上的上游压力的影响，从而通过流体调节装置10对下游压力进行更加精确的控制。
如图1中所示，流体调节装置10还可包括形式为过压保护装置25的辅助装置，该装置在过压情况下操作来切断流过调节阀12的流体流动，直到致动器20故障之后下游压力被降低。正如对于本领域技术人员而言将理解的是，过压保护装置25可以是过压监测装置，紧急切断装置，标记报警器(token alarm)，或者现有技术中已知的任何类似装置，该装置可在过压情况下操作而切断流过阀12的流体流动直到致动器20故障之后下游压力被减小。
例如，如图2中所示，过压保护装置25可以是过压监测器26，其具有类似于致动器20的结构，并且过压监测器26还以类似于致动器20的方式操作。因为过压监测器26仅仅在下游压力(即出口16中的压力)超过由隔膜248和控制弹簧252所确立的切断压力的情况下才响应，监测器隔膜子组件242与盘和平衡子组件244因而被构造。过压监测器26的隔膜248的底表面部分地限定了控制腔27，从而控制腔27中的压力作用在隔膜248上，并且控制腔27与调节阀12的出口16经由检测管28流体连通，以使得下游压力作用在隔膜248上。
如图1和图2中所示，过压监测器26的检测管28(即测压管)可用作圆柱形管或者可部分的由圆柱形管形成。然而，检测管28可具有任何适当的截面形状或者形状组合，例如椭圆形或多边形。检测管28可形成为单个的整体部分，或者可包括两个或者更多子元件部分，这些部分固定在一起以形成该检测管28。检测管28可具有任何适当的厚度，并且检测管28可由任何材料或组合材料所制成(例如，钢、铜、铝等)。
仍然来参照图1和图2，检测管28的第一端29与控制腔27流体连通，并且检测管28的第二端30与调节阀12的出口16流体连通。如此配置，控制腔27与调节阀12的出口16流体连通。检测管28可具有第一部分31，其沿着平行于或者基本上平行于垂直流动轴线24的管轴线37延伸。第一部分31从第一点32(布置在检测管28的第一端29与检测管28的第二端30之间)和第二点33(布置在检测管的第二端30处)延伸，并且第一点32处于第二端30的下游。第一部分31可完全布置在调节阀12的出口16的内部，或者第一部分31可至少部分地延伸到固定到出口16的管道的一段中。
检测管28可具有第二部分153，其从检测管28的第一端29延伸到检测管28的第一部分31的第一点32。第二部分153可具有任何适当的形状，或者形状的组合，以使得检测管28的第一端29与控制腔27流体连通，并且使得第二部分153延伸到检测管28的第一部分31的第一点32。例如，当以截面观看的时候第二部分153可具有弯曲或者基本上弯曲的形状。可选地，一个或多个直线段或者一个或多个圆形或者弯曲段可共同形成第二部分153。第二部分153可至少部分地延伸贯穿位于或邻近过压监测器26与致动器阀12之间的接口处的过压监测器26的壳体230。第二部分153还可至少部分地延伸贯穿限定了出口16的致动器阀12的阀体13的一部分。第二部分153也可限定为通道(或设置在通道内的管子)，该通道延伸穿过压监测器26的壳体230和／或限定了出口16(或者靠近出口16)的致动器阀12的阀体13，并且第一部分31可固定到限定了出口16(或者靠近出口16)的致动器阀12的阀体13的一部分上。
在图2和图3中所示的检测管28的实施方式中，一个或多个孔口34布置在靠近第二端30的检测管28上，并且一个或多个孔口34中的每一个具有中线35，其垂直于管轴线37和流动轴线24。也就是说，一个或多个孔口34中的每一个从检测管28的外表面154延伸到检测管28的内表面155。如此构造，一个或多个孔口34中的每一个形成在表面上或者穿过表面(即外表面154)，该表面沿着或者平行于流动轴线24(或者管轴线37)延伸。外部表面154和内部表面155中的每一个可沿着管轴线37延伸，并且例如每个可以是圆柱形、椭圆形或者多边形。很多孔口34可以贯穿检测管28而形成。例如，至少三个孔口34可布置在检测管28上，并且至少三个孔口34可等径向间隔开并位于检测管28的圆周周围。至少三个孔口34中的每一个的中线35可布置在垂直于管轴线37和／或流动轴线24的基准面上。在一个实施方式中，四个孔口34可形成在检测管28中。该一个或多个孔口34可具有任何适当的形状，例如圆形或者椭圆(当沿着中线35看的时候)，并且可具有允许流体流过孔34并且进入到控制腔27中的任何适当的大小。
检测管28可包括垂直或者基本上垂直的端壁156，其布置在检测管28的第二端30处或附近。端壁156可以是实心体(例如无孔)，并且可适于防止流体沿着管轴线37(以及流动轴线24)流动到检测管28的第二端30中(或者从其中流出)。如此构造，出口中流动的流体可仅仅通过该一个或多个孔口34而进入检测管28。因而，流体压力可并不通过检测管28的第二端30被纵向地(即沿着管轴线37)检测--而是，流体压力通过该一个或多个孔口34来检测。通过由垂直于管轴线37延伸的孔口34来检测压力，避免了靠近孔口34的低压区域，结果产生了由过压监测器26进行压力的精确记录。
在图5中所示的检测管28的实施方式中，一个或多个突出构件157可从靠近第二端30的检测管28的外表面154延伸。突出构件157中的每一个可垂直于或者基本上垂直于管轴线37(以及流动轴线24)而延伸。另外，突出构件34中的每一个可布置在检测管28的第二端30处的一个或多个孔口34和第二点33之间。如此构造，突出构件157可靠近相应的孔口34，以便突出构件157的数量等于孔口34的数量。突出构件157可具有任何适当的形状，其适于在相应孔口34处或附近在流体流动中产生湍流。该湍流改善了与过压监测器26连通的出口16内部所检测的压力的准确性。如图5中所示，突出构件157可以是细长的，并且可具有圆形、多边形或者椭圆形的截面形状。
在图4中所图释的检测管28的实施方式中，检测管28的第一部分31的至少一部分包括底部部分158，其具有外表面159，并且该外表面159可以是圆柱形的。第一部分31也可包括帽160，其可布置在底部部分158的终端处。该帽可具有外部表面161和内部表面162，并且外部表面161和内部表面162中的每一个可以是圆柱形的。帽160的内部表面162可具有稍微大于底部部分158外部表面159的直径，从而底部部分160的终端被接收到帽160的内部(即从而底部部分158的外部表面159的一部分靠近帽160的内部表面162的一部分或者与该部分接触)。帽160可以以现有技术已知的任何方式，例如焊接、粘合或者过盈配合，被固定到底部部分158。
检测管28的帽160可包括垂直或者基本上垂直的端壁163，其布置在靠近帽160的端部的检测管28的第二端30处或附近。端壁163可以是实心体(例如无孔)，并且可适于防止流体沿着管轴线37(以及流动轴线24)流动到检测管28的第二端30中(或者从其中流出)。许多孔口34可贯通帽28而形成，并且这些孔口134可与之前描述的孔口134相同或者基本上相同。例如，至少三个孔口34可布置在帽160上，并且至少三个孔口34可以等径向间隔开并位于帽160的圆周周围。在一个实施方式中，六个孔口34可形成在检测管28上。垂直表面164可在帽160的外部表面161与底部部分158的外部表面159之间延伸，并且垂直表面164可布置在一个或多个孔口134与检测管28的第一部分31的第一点32之间。垂直表面164可以是垂直于或者基本上垂直于管轴线37，或者可以是圆锥形或截顶锥形。垂直表面164可以是突出构件157，其适于在相应孔口34处或其附近的流体流动中产生湍流。这种湍流改善了连通到过压监测器26的出口16内部所检测压力的准确性。
在图6中所图释的检测管28的实施方式中，检测管128可与之前描述的实施方式相同或者基本上相同，但是检测管28可不包括垂直于管轴线37延伸的一个或多个孔口34。作为替代，流体可通过敞开的第二端30而流到检测管28的内部部分中，该敞开的第二端包括嘴部165。嘴部165可包括环形嘴表面166，该环形嘴表面166在第一部分31的外部表面154与内部表面155之间绕着嘴部分的周边延伸。嘴表面166可以是平面的或者可至少部分地波状或者圆形。嘴表面166可以是与基准面共面或者基本上共面的，并且基准面可交叉该管轴线37，以形成倾斜角度(即小于90度的角度)。也就是说，当垂直于管轴线37看的时候，基准面可呈现为线性基准轴线167，该基准轴线与管轴线37形成倾斜角度A。具体地，基准轴线167与管轴线37之间的角度A可在10度与80度之间，优选地在40度与55度之间。如此构造，则嘴部分165包括尖部168，其当垂直于管轴线37看去的时候由基准轴线167与检测管28的外部表面154所限定。当垂直于管轴线37看去的时候，尖部168的顶端纵向突出在检测管28的前方，并且尖部168可布置在最靠近出口16的中线180的检测管28横向侧面上(当垂直于管轴线37看的时候)。如此构造，则防止了由流体流动导致的第二端30处的低压涡流，从而改善了与过压监测器26连通的出口16内部所检测压力的准确性。
在图7中所图释的检测管28的实施方式中，检测管128可类似于之前描述的实施方式，但是检测管28并不具有一个或多个孔口134。取而代之，流体可通过打开的第二端30流入到检测管28的内部部分中。在图7的实施方式中，第一部分31的第一段169可具有圆柱形形状，该圆柱形形状具有第一内径D1，并且第一部分31的第二段170可具有圆柱形形状，该圆柱形形状具有不同于第一直径D1的第二直径D2。例如，第一直径D1可比第一直径D2更大。更具体地说，第一直径D1可比第二直径D2大介于2到4倍。第二段170可靠近检测管28的第二端30。检测管28还可包括过渡段171，其布置在第一段169与第二段170之间。过渡段171可具有可变内径，其沿着过渡段171的长度而逐渐从第一直径D1减少到第二直径D2。第一和第二段169、170可具有任何适当的长度。例如，第一段169的纵向长度可比第二段170的纵向长度长至少五倍。另外，第二段170的纵向长度可比第二段170的第二直径D2长介于二倍与六倍之间。如此构造，则防止了由流体流动导致的在第二端30处的低压涡流，从而改善了与过压监测器26连通的出口16内部所检测压力的准确性。
再参照图1，过压监测器26还包括平衡弹簧214，其布置在弹簧座286与隔膜保持器292之间，并且将阀盘222偏置到常开位置。联接器272和控制臂276如此构造，以便联接器272仅仅在将阀盘222朝着闭合位置移动并且与阀口18的上游侧接合的方向上驱动控制臂276，来切断流过调节阀12的流体流动。联接器272的销272a接合控制臂276的自由端276b，从而当由于超过切断压力的下游压力导致隔膜248和活塞250向上移动的时候旋转控制臂276。相反，联接器272的顶部部分272a远离控制臂276布置，从而由下游压力降低所导致的隔膜248和活塞250的向下运动并不导致控制臂276的运动。当然，过压监测器的替代性结构对于本领域技术人员来说是熟知的，其包括被构造为在下游压力降低到切断低压压力之下的时候而关闭的监测器，并且可由实用新型者所期望如根据本实用新型的气体调节器中已经使用那样。
当操作需求被置于分配***上的时候，例如使用者开始操作例如熔炉、火炉等的设备，该设备从出口16抽吸气体，并且相应地从致动器20的控制腔44以及过压监测器26的控制腔27抽吸气体，从而降低了由隔膜58，248所检测的压力。随着由隔膜58所检测的压力降低，在控制弹簧作用力与作用在隔膜58上的出口压力之间产生力不平衡，以便控制弹簧62伸长并且将隔膜58和活塞60相对于壳体42向下移动。这导致了控制臂108在顺时针方向上枢转，其然后相对于致动器杆112的表面使指部113转动。这允许致动器杆112和阀盘22由于平衡弹簧148的作用力而远离阀口18的出口125移动，从而打开调节阀12。同时，压力下降也可使得作用力不平衡在控制弹簧作用力与作用在隔膜248上的出口压力之间发生，以便控制弹簧252伸长并且将隔膜248和活塞250相对于壳体230向下移动。然而，因为联接器272的上部部分远离控制臂276布置，过压监测器26并不类似地响应于伴随阀盘222运动的压降。
当要求从气体分配***消除时，例如当用户关闭了设备的时候，调节器10开始通过降低流经调节阀12的流体流量的方式来响应。随着气体继续流过阀口18，并且流到***的下游部分，压力在出口16处增加，并且相应地在致动器20的控制腔44以及过压监测器26的控制腔27中增加。随着由隔膜58所检测的压力增加并且克服了控制弹簧作用力，隔膜58和活塞60相对于壳体42被向上推动。向上运动使得控制臂108在逆时针方向上枢转，其然后朝着阀口18带动致动器杆112和阀盘22，以减小流过调节阀12的流体流量。在正常操作情况下，出口压力将大约降到致动器设定值压力，并且保持在那里直到下游需求以导致由致动器20响应的方式改变。
监测器切断压力大于致动器设定值压力，并且在流体调节装置10的正常操作范围内过压监测器26并不典型地响应于压力变化。在致动器20故障的情况下，例如隔膜58的破裂，尽管下游压力的增加超过致动器设定值压力，阀盘22可保持打开。最终，检测管28的第二端30处压力达到了过压监测器26的切断压力。通过检测管28连通到控制腔27的下游压力导致了在控制弹簧作用力与作用在隔膜248上的出口压力之间产生力不平衡，从而控制弹簧252收缩并且将隔膜248和活塞250相对于壳体230向上移动。当活塞250移动的时候，联接器272的销272a使控制臂276转动，以带动致动器278，并且将阀盘222移动到与阀口18接合，来切断通过调节阀12的流体流动。过压监测器26将持续停止流体流动，只要检测管28的第二端30处的压力保持在监测器切断压力之上。
如图8中所示，流体调节装置10的一个实施方式可具有检测管28，其适于检测主调节器(即致动器20)中的压力，而不是检测过压保护装置25中的压力。在该实施方式中，流体调节装置10可以或者可不具有过压保护装置25，并且可采用附加的检测管28来检测如前所述的过压保护装置25中的压力。与致动器20一起使用的检测管28可与之前描述的实施方式相同或者基本相同。然而，检测管28的第一端29可与致动器20的控制腔44流体连通，并且检测管28的第二端30可与调节阀12的出口16(或者与调节阀12的进口14)流体连通。如此构造，则控制腔44与调节阀12的出口16(或者进口14)流体连通。检测管28可具有第一部分31，其沿着平行于或者基本上平行于垂直流动轴线24的管轴线37延伸。第一部分31从第一点32(布置在检测管28的第一端29与检测管28的第二端30之间)和第二点33(布置在检测管的第二端30处)延伸出，并且第一点32处于第二端30的下游。然而，第一部分31的定向可以是相反的，从而第一点32是第二端30的上游。第一部分31可完全布置在调节阀12的出口16内，或者第一部分31可至少部分地延伸到固定到出口16的管道的一段中。
仍然参照图8，检测管28可具有第二部分153，其从检测管28的第一端29延伸到检测管28的第一部分31的第一点32。第二部分153可具有任何适当的形状，或者形状的组合，这使得检测管28的第一端29与控制腔44流体连通，并且使得第二部分153延伸到检测管28的第一部分31的第一点32。例如，当以截面观看的时候第二部分153可具有弯曲或者基本上弯曲的形状。可选择地，一个或多个直线段或者一个或多个圆形或者弯曲的段可共同形成第二部分153。在或邻近致动器20与致动器阀12之间的接口处，第二部分153可至少部分地延伸贯穿致动器20的致动器嘴46。第二部分153也可至少部分延伸贯通限定了出口16(或者进口14)的致动器阀12的阀体13的一部分。第二部分153也可限定为延伸贯通致动器20的致动器嘴46和／或致动器阀12的阀体13的通道(或者布置在通道内的管)，致动器嘴46或阀体13限定了出口16或者进口14(或者其靠近出口16或者进口14)，并且第一部分31可固定到限定了出口16或者进口14(或者其靠近出口16或者进口14)的致动器阀12的阀体13的一部分上。以之前描述的方式，检测管28的实施方式借助致动器20来提供压力的精确记录。
尽管出于图释本实用新型的目的已经示出了某些典型的实施方式和细节，但是对于本领域技术人员而言显而易见的是，在没有脱离本实用新型范围的情况下在此公开的方法和装置可以进行各种变化。

Claims (20)

1.一种流体调节装置，其特征在于，所述流体调节装置包括：
调节阀，其具有限定了进口和出口的阀体，所述调节阀还包括布置在所述进口和所述出口之间的阀口；
致动器，其耦接到所述调节阀并且包括阀盘，所述阀盘布置在所述调节阀内部并且适于在密封地接合所述阀口的关闭位置与远离所述阀口布置的打开位置之间移动，其中在所述打开位置，从所述进口向所述出口流动的流体沿着流动轴线流过所述出口；
过压保护装置，其适于当控制腔中的压力达到预定值的时候停止从所述进口向所述出口的流动，所述过压保护装置具有检测管，所述检测管具有与所述控制腔流体连通的第一端以及与所述调节阀的所述出口流体连通的第二端，从而所述控制腔与所述调节阀的所述出口流体连通，
其中，所述检测管的第一部分沿着平行于所述流动轴线的管轴线延伸，并且所述第一部分从布置在所述第一端和所述第二端之间的第一点与布置在所述第二端处的第二点延伸，并且一个或多个孔口布置在所述检测管中靠近所述第二端处，所述一个或多个孔口中的每一个具有垂直于所述管轴线的中线。
2.如权利要求1所述的流体调节装置，其特征在于，靠近所述检测管的第二端布置有端壁，所述端壁适于防止流体沿着所述管轴线流到所述检测管的第二端中或者从所述检测管的第二端流出。
3.如权利要求2所述的流体调节装置，其特征在于，一个或多个突出构件从靠近所述检测管的第二端的所述检测管的外部表面延伸。
4.如权利要求3所述的流体调节装置，其特征在于，所述一个或多个突出构件布置在所述一个或多个孔口与所述检测管的第二端处的所述第二点之间。
5.如权利要求1所述的流体调节装置，其特征在于，所述检测 管包括帽，其固定到靠近所述检测管的第二端的底部部分，并且所述一个或多个孔口布置在所述帽上。
6.如权利要求5所述的流体调节装置，其特征在于，在所述帽的外部表面与所述底部部分的外部表面之间垂直地延伸有端壁。
7.如权利要求6所述的流体调节装置，其特征在于，所述端壁布置在所述一个或多个孔口与所述检测管的第二端之间。
8.如权利要求1所述的流体调节装置，其特征在于，至少三个孔口布置在所述检测管上。
9.如权利要求8所述的流体调节装置，其特征在于，所述至少三个孔口等径向间隔地布置在所述检测管圆周周围。
10.如权利要求8所述的流体调节装置，其特征在于，所述至少三个孔口中每一个的中线布置在垂直于所述管轴线的基准面中。
11.如权利要求1所述的流体调节装置，其特征在于，所述过压保护装置是过压监测器。
12.一种流体调节装置，其特征在于，所述流体调节装置包括：
调节阀，其具有限定了进口和出口的阀体，所述调节阀还包括布置在所述进口和所述出口之间的阀口；
致动器，其耦接到所述调节阀并且包括阀盘，所述阀盘布置在所述调节阀内部并且适于在密封地接合所述阀口的关闭位置与远离所述阀口布置的打开位置之间移动，其中在所述打开位置，从所述进口到所述出口流动的流体沿着流动轴线流过所述出口；
过压保护装置，其适于当控制腔中的压力达到预定值的时候停止从所述进口到所述出口的流动，所述过压保护装置具有检测管，所述检测管具有与所述控制腔流体连通的第一端以及与所述调节阀的出口流体连通的第二端，从而所述控制腔与所述调节阀的所述出口流体连通，
其中，所述检测管的第一部分沿着平行于所述流动轴线的管轴线延伸，并且所述第一部分从布置在所述第一端与所述第二端之间的第一点和布置在所述第二端处的第二点延伸，并且所述检测管包括 具有第一直径的第一部分的第一段，以及具有第二直径的第一部分的第二段，其中所述第一直径大于所述第二直径。
13.如权利要求12所述的流体调节装置，其特征在于，所述第二段靠近所述检测管的第二端。
14.如权利要求13所述的流体调节装置，其特征在于，过渡段布置在所述第一段与所述第二段之间。
15.如权利要求13所述的流体调节装置，其特征在于，所述第一段的纵向长度比所述第二段的纵向长度长至少五倍。
16.如权利要求13所述的流体调节装置，其特征在于，所述第二段的纵向长度比所述第二段的直径长二倍到六倍之间。
17.如权利要求13所述的流体调节装置，其特征在于，所述第一直径比所述第二直径大二倍到四倍之间。
18.如权利要求12所述的流体调节装置，其特征在于，所述过压保护装置是过压监测器。
19.一种流体调节装置，其特征在于，所述流体调节装置包括：
调节阀，其具有限定了进口和出口的阀体，所述调节阀还包括布置在所述进口和所述出口之间的阀口；
致动器，其耦接到所述调节阀并且包括阀盘，所述阀盘布置在所述调节阀内部并且适于在密封地接合阀口的关闭位置与远离阀口布置的打开位置之间移动，所述阀盘耦接到隔膜，并且控制腔内的压力作用在所述隔膜上，以在所述关闭位置与所述打开位置之间移动所述阀盘，其中在所述打开位置，从所述进口到所述出口流动的流体沿着流动轴线流过所述出口；
其中，所述致动器包括检测管，所述检测管具有与所述控制腔流体连通的第一端，以及与所述调节阀的出口流体连通的第二端，从而所述控制腔与所述调节阀的出口流体连通，
其中，所述检测管的第一部分沿着平行于所述流动轴线的管轴线延伸，并且所述第一部分从布置在所述第一端和所述第二端之间的第一点与布置在所述第二端处的第二点延伸，并且一个或多个孔口 布置在所述检测管上靠近所述第二端处，所述一个或多个孔口中的每一个具有垂直于所述管轴线的中线。
20.如权利要求19所述的流体调节装置，其特征在于，靠近所述检测管的第二端布置有端壁，所述端壁适于防止流体沿着所述管轴线流到所述检测管的第二端或者从所述检测管的第二端流出。
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