阀门特性参数的检测方法及装置 拢桓飨墨 本发 明主要涉及阀门控制器领域， 尤其涉及一种用于阀门驱动器的阀门特性参数 的检 测方法及装置。 腰暴拢桓 阀门广泛应用于加热、通风、 空调系统 (HVAC) 中， 阀门驱动器通过控制阀门的位置 来控制流量。不同的阀门具有不同的尺寸、行 程长度 ( stroke length)、密封类型和死区长度 (dead zone length) 等。 现有技术中， 阀门都有专用的阀门控制器来控制， 无需检测阀门 的特性参数 (行程长度、死区长度等)， 不同类型甚至不同特性参数的阀门控制无法相 互使 用， 有的厂商通过设置挡板等机械方式以提高阀门 驱动器的通用性， 但是仍然具有巨大的 局限性。 吴晰瓯彳、"' 为 了解决上述技术问题， 本发明提供一种阀门特性参数的检测方法及装 置， 以提高阀 门驱动器的通用性。 为实现上述 目的， 本发明提出了一种用于阀门驱动器的阀门特性 参数的检测方法， 所 述阀门特性参数包括所述阀门的行程长度， 所述阀门驱动器用于驱动所述阀门， 所述阀门 驱动器包括由电机驱动的推杆， 所述推杆适于推动所述阀门的阀杆， 所述电机连接至一电 流检测器， 所述电流检测器适于检测流入所述电机的直流 母线电流， 所述检测方法包括： 复位所述推杆至顶部末端位置； 驱动所述推杆推动所述阀杆， 实时检测所述直流母线电流 值， 在检测到所述直流母线电流值出现第一突变并 持续超过第一预设时长时， 记录所述直 流母线电流值开始所述第一突变时所述推杆的 第一位置值； 继续驱动所述推杆推动所述阀 杆并实时检测所述直流母线电流值， 在检测到所述直流母线电流值出现第二突变并 持续超 过第二预设时长时， 记录所述直流母线电流值开始所述第二突变时 所述推杆的第二位置值; 根据所述第一位置值和所述第二位置值， 计算所述阀门的行程长度。 为此， 通过电流检测 器实时检测电机的直流母线电流， 并根据直流母线电流值曲线确定阀门的特性参 数， 可以 实现阀门驱动器在不同类型阀门中使用的通用 性。 优选地 ， 所述阀门特性参数还包括死区长度， 所述检测方法还包括： 继续驱动所述推 杆驱动所述阀杆并实时检测所述电机的输出驱 动力， 在所述输出驱动力达到预设输出力时, 记录所述推杆的第三位置值， 根据所述第二位置值和第三位置值计算所述阀 门的死区长度。 为此， 还可以根据直流母线电流值曲线确定阀门的死 区长度， 实现阀门驱动器在不同类型 阀门中使用的通用性。 优选地 ， 所述阀门驱动器还具有一位置传感器， 所述位置传感器用于检测所述电机的 驱动轴位置， 所述检测方法包括： 所述位置传感器检测所述电机的驱动轴位置值 ， 将所述 驱动轴位置值转换为所述推杆的位置值。 为此， 可以通过电机的驱动轴位置值获取推杆的 位置值， 降低了结构的复杂性。 优选地 ， 所述检测方法包括： 实时检测所述直流母线电流值并计算所述直流 母线电流 值的平均变化率， 在瞬时变化率大于所述所述平均变化率时， 确定所述直流母线电流值出 现所述第一突变和 /或所述第二突变。 为此， 实现对直流母线电流值突变的检测。 优选地 ， 所述检测方法包括： 重复多次所述检测方法， 在所述多次检测方法的检测结 果一致时， 确定所述检测结果为所述阀门的特性参数。 为此， 通过多个检测， 可以提高检 测结果的准确性。 本发 明还提出了一种用于阀门驱动器的阀门特性参 数的检测装置， 所述阀门特性参数 包括所述阀门的行程长度， 所述阀门驱动器用于驱动所述阀门， 所述阀门驱动器包括由电 机驱动的推杆， 所述推杆适于推动所述阀门的阀杆， 所述电机连接至一电流检测器， 所述 电流检测器适于检测流入所述电机的直流母线 电流， 所述检测装置包括： 复位模块， 复位 所述推杆至顶部末端位置； 第一记录模块， 驱动所述推杆推动所述阀杆， 实时检测所述直 流母线电流值， 在检测到所述直流母线电流值出现第一突变并 持续超过第一预设时长时， 记录所述直流母线电流值开始所述第一突变时 所述推杆的第一位置值； 第二记录模块， 继 续驱动所述推杆推动所述阀杆并实时检测所述 直流母线电流值， 在检测到所述直流母线电 流值出现第二突变并持续超过第二预设时长时 ， 记录所述直流母线电流值开始所述第二突 变时所述推杆的第二位置值； 计算模块， 根据所述第一位置值和所述第二位置值， 计算所 述阀门的行程长度。 优选地 ， 所述阀门特性参数还包括死区长度， 所述检测装置还包括： 继续驱动所述推 杆推动所述阀杆并实时检测所述电机的输出驱 动力， 在所述输出驱动力达到预设输出力时, 记录所述推杆的第三位置值， 根据所述第二位置值和第三位置值计算所述阀 门的死区长度。 优选地 ， 所述阀门驱动器还具有一位置传感器， 所述位置传感器用于检测所述电机的 驱动轴位置， 所述检测装置包括： 所述位置传感器检测所述电机的驱动轴位置值 ， 将所述 驱动轴位置值转换为所述推杆的位置值。 优选地 ， 所述检测装置包括： 实时检测所述直流母线电流值并计算所述直流 母线电流 值的平均变化率， 在瞬时变化率大于所述所述平均变化率时， 确定所述直流母线电流值出 现所述第一突变和 /或所述第二突变。 优选地 ， 所述检测装置包括： 重复多次执行所述检测装置的功能， 在所述多次检测装 置的检测结果一致时， 确定所述检测结果为所述阀门的特性参数。 本发 明还提出了一种阀门驱动器， 所述阀门驱动器具有如上文所述的检测装置。 本发 明还提出了一种电子设备， 包括处理器、 存储器和存储在所述存储器中的指令, 其中所述指令被所述处理器执行时实现如上文 所述的方法。 本发 明还提出了一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机指令， 所述计算机指令 在被运行时执行如上文所述的方法。 随坠豕晰 以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解 释， 并不限定本发明的范围。 其中， 图 1是根据本发明的一实施例的一种检测方法的� �程图； 图 2是根据本发明的一实施例的一种阀门驱动器� �阀门的示意图； 图 3是根据本发明的一实施例的直流母线电流值� �示意图； 图 4是根据本发明的一实施例的一种检测装置的� �意图； 图 5是根据本发明的一实施例的一种电子设备的� �意图。 附图标记说明

100 检测方法

110-140 步骤

210 阀门驱动器

211 电源

212 电流检测器

213 电机

214 位置传感器

215 处理单元

216 变速机构

217 推杆

220 阀门 D 阀门闭合方向

Pl 第一位置

P2 第二位置

400 检测模块

410 复位模块

420 第一记录模块

430 第二记录模块

440 计算模块

500 电子设备

510 处理器

520 存储器 潭侵耐星距影 为 了对本发明的技术特征、 目的和效果有更加清楚的理解， 现对照附图说明本发明的 具体实施方式。 在下面 的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解 本发明， 但是本发明还可以采用 其它不同于在此描述的其它方式来实施 ， 因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制 。 如本 申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提 示例外情形，“一 ”、“一个”、“一种” 和 /或 “该”等词并非特指单数， 也可包括复数。 一般说来， 术语 “包括”与 “包含”仅提 示包括已明确标识的步骤和元素， 而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列， 方法或者 设备也可能包含其他的步骤或元素。 图 2是根据本发明的一实施例的一种阀门驱动器 210和阀门 220的示意图。 阀门驱动 器 210用于驱动阀门 220。 阀门 220可以是常开式阀门， 常开式阀门默认是常开的， 即全 部开启状态， 阀门 220在阀门驱动器 210的驱动下部分开启或关闭。 阀门 220也可以是常 闭式阀门， 常闭式阀门默认是常闭的， 即闭合状态， 阀门 220在阀门驱动器 210的驱动下 部分开启或全部开启。 为了简化说明， 下文将以常开式阀门作为示例。 阀门驱动器 210包括电源 211、 电流检测器 212、 电机 213、 位置传感器 214、 处理单 元 215、变速机构 216和推杆 217。 电源 211用于为电机 213供电， 电流检测器 212设置在 电源 211至电机 213之间的电路上， 为此电流检测器 212适于检测流入电机 213中的直流 母线电流 (DC link current ) o 电机 213可以是集成电机， 即驱动器和电机集成在一起， 可 以降低和电机 213的体积和成本。 位置传感器 214连接至电机 213和处理单元 215, 适于 检测电机 213的驱动轴位置， 并将驱动轴位置发送至处理单元 215。 处理单元 215连接至 电流检测 212和位置传感器 214, 以接收电流检测 212和位置传感器 214发送的数据并进 行数据处理。 电机 213、 变速机构 216和推杆 217依次传动连接， 使得推杆 217可以在电 机 213的驱动下移动。 推杆 217适于推动阀门 220的阀杆 221。 阀门 220用于使能、 禁止或调节管道内流体的流量， 阀门包括推杆 221 , 推杆 221适 于沿闭合方向 D移动， 当阀杆 221位于顶部末端位置 P1时， 阀门 220全开， 当阀杆 221 沿闭合方向 D移动至接触底部末端位置 P2时， 阀门 220闭合，顶部末端位置 P1和底部末 端位置 P2之间的距离即为阀门 220的行程长度（stroke length）, 对于有弹性的材料， 阀杆 221从接触底部末端位置 P2还可以继续移动至停止位置 P3（图中未示出）， 底部末端位置 P2和停止位置 P3之间的距离即为阀门 220的死区长度（dead zone length） o对于不同类型的 阀门 220, 通常具有不同的行程长度和死区长度， 不同类型甚至不同特性参数的阀门控制 无法相互使用， 本发明的实施例通过检测阀门的行程长度和死 区长度， 可以实现阀门控制 器在不同类型阀门中使用的通用性。 本发 明提出一种用于阀门驱动器的阀门特性参数的 检测方法 100, 阀门特性参数包括 阀门的行程长度。 图 1是根据本发明的一实施例的一种检测方法 100的流程图， 如图 1所 示， 检测方法包括： 步骤 110, 复位推杆至顶部末端位置。 推杆 217在初始时刻可能并没有处于顶部末端位置， 复位推杆 217至顶部末端位置。 推杆 217由中间位置到达顶部末端位置时， 电流检测器 212检测到的直流母线电流会发生 突变， 通过检测直流母线电流的突变可以确定推杆 217到达顶部末端位置。 图 3是根据本 发明的一实施例的直流母线电流值的示意图， 横坐标为时间，单位为毫秒（ ms）,纵坐标为 直流母线电流值， 单位为毫安（ mA）o S1是直流母线电流值曲线， S2是直流母线电流值的 变化率曲线。 如图 3所示， 推杆 217到达顶部末端位置 P0时， 直流母线电流值曲线 S1突 增， 直流母线电流值的变化率曲线 S2中也有所体现。 步骤 120, 驱动推杆推动阀杆， 实时检测直流母线电流值， 在检测到直流母线电流值 出现第一突变并持续超过第一预设时长时， 记录直流母线电流值开始第一突变时推杆的第 一位置值。 驱动推杆 217向阀门 220的闭合方向 D移动， 实时检测直流母线电流值， 如图 3所 示， 直流母线电流值出现第一突变并持续超过第一 预设时长时， 直流母线电流值开始第一 突变时推杆对应的位置为推杆 217与阀杆 221开始接合， 也就是阀杆 221位于顶部末端位 置， 直至推杆 217与阀杆 221完全接合， 记录直流母线电流值开始第一突变时推杆的第 一 位置值 VP1。 在一些实施例中， 可以通过位置传感器 214检测电机 213的驱动轴位置值, 将驱动轴位置值转换为推杆 217的第一位置值 VP1。 在一些实施例中， 可以通过实时检测 直流母线电流值并计算直流母线电流值的平均 变化率（例如均方根值），在瞬时变化率大于 平均变化率时， 确定直流母线电流值出现第一突变。 步骤 130, 继续驱动推杆推动阀杆并实时检测直流母线电 流值， 在检测到直流母线电 流值出现第二突变并持续超过第二预设时长时 ， 记录直流母线电流值开始第二突变时推杆 的第二位置值。 继续驱动推杆 217向阀门 220的闭合方向 D移动， 实时检测直流母线电流值， 如图 3 所示， 直流母线电流值出现第二突变并持续超过第二 预设时长时， 直流母线电流值开始第 二突变时推杆对应的位置为阀杆 221接触底部末端位置， 记录直流母线电流值开始第二突 变时推杆的第二位置值 VP2。 在一些实施例中， 可以通过位置传感器检测电机的驱动轴位 置值， 将驱动轴位置值转换为推杆的位置值。 在一些实施例中， 可以通过位置传感器 214 检测电机 213的驱动轴位置值， 将驱动轴位置值转换为推杆 217的第二位置值 VP2。 在一 些实施例中， 可以通过实时检测直流母线电流值并计算直流 母线电流值的平均变化率 （例 如均方根值）， 在瞬时变化率大于平均变化率时， 确定直流母线电流值出现第二突变。 步骤 140, 根据第一位置值和第二位置值， 计算阀门的行程长度。 第一位置值 VP1为推杆 217与阀杆 221开始接合的位置，也就是阀杆 221位于顶部末 端位置， 第二位置值 VP2为阀杆 221接触底部末端位置， 通过用第二位置值 VP2减去第 一位置值 VP1 , 可以计算阀门的行程长度。 在一些实施例 中， 阀门特性参数还包括死区长度， 检测方法还包括： 继续驱动推杆推 动阀杆并实时检测电机的输出驱动力， 在输出驱动力达到预设输出力时， 记录推杆的第三 位置值， 根据第二位置值和第三位置值计算阀门的死区 长度。 根据阀门关严出力要求， 输 出驱动力达到预设输出力时， 表示此时阀门已经完全关严。 具体地 ， 继续驱动推杆 217向阀门 220的闭合方向 D移动， 实时检测直流母线电流 值， 如图 3所示， 在输出驱动力达到预设输出力时， 推杆对应的位置为阀杆 221的停止位 置， 记录推杆的第三位置值 VP3。 第三位置值 VP3为阀杆 221到达停止位置， 通过用第三 位置值 VP3减去第二位置值 VP2, 可以计算阀门的死区长度。在一些实施例中， 位置传感 器检测电机的驱动轴位置值， 将驱动轴位置值转换为推杆的位置值。 在一些实施例中， 可 以通过位置传感器 214检测电机 213的驱动轴位置值， 将驱动轴位置值转换为推杆 217的 第三位置值 VP3。 在一些实施例 中， 检测方法包括： 重复多次检测方法， 在多次检测方法的检测结果一 致时， 确定检测结果为阀门的特性参数。 为此， 可以提高检测结果的准确性。 下表为使用本发明的实施例中的检测方法的测 试结果， 可以看到， 本发明实施例中的 检测方法非常准确。 本发 明的实施例提出了一种用于阀门驱动器的阀门 特性参数的检测方法， 通过电流检 测器实时检测电机的直流母线电流， 并根据直流母线电流值曲线确定阀门的特性参 数， 可 以实现阀门驱动器在不同类型阀门中使用的通 用性。 本发 明还提出一种用于阀门驱动器的阀门特性参数 的检测装置， 图 4是根据本发明的 一实施例的一种检测装置 400的示意图， 如图 4所示， 检测装置 400包括： 复位模块 410, 复位推杆至顶部末端位置； 第一记录模块 420, 驱动推杆推动阀杆， 实时检测直流母线电流值， 在检测到直流母 线电流值出现第一突变并持续超过第一预设时 长时， 记录直流母线电流值开始第一突变时 推杆的第一位置值； 第二记录模块 430, 继续驱动推杆推动阀杆并实时检测直流母线电 流值， 在检测到直 流母线电流值出现第二突变并持续超过第二预 设时长时， 记录直流母线电流值开始第二突 变时推杆的第二位置值； 计算模块 440, 根据第一位置值和第二位置值， 计算阀门的行程长度。 在一些实施例 中， 阀门特性参数还包括死区长度， 检测装置还包括： 继续驱动推杆推 动阀杆并实时检测电机的输出驱动力， 在输出驱动力达到预设输出力时， 记录推杆的第三 位置值， 根据第二位置值和第三位置值计算阀门的死区 长度。 在一些实施例 中， 阀门驱动器还具有一位置传感器， 位置传感器用于检测电机的驱动 轴位置， 检测装置包括： 位置传感器检测电机的驱动轴位置值， 将驱动轴位置值转换为推 杆的位置值。 在一些实施例 中， 检测装置包括： 实时检测直流母线电流值并计算直流母线电流 值的 平均变化率， 在瞬时变化率大于平均变化率时， 确定直流母线电流值出现第一突变和 /或第 二突变。 在一些实施例 中， 检测装置包括： 重复多次执行检测装置的功能， 在多次检测装置的 检测结果一致时， 确定检测结果为阀门的特性参数。 本发 明还提出一种阀门驱动器， 该阀门驱动器具有如上文的检测装置 400。 本发 明还提出一种电子设备 500o 图 5是根据本发明的一实施例的一种电子设备 500 的示意图。 如图 5所示， 电子设备 500包括处理器 510和存储器 520, 存储器 520中存储 有指令， 其中指令被处理器 510执行时实现如上文所述的方法 100o 本发 明还提出一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机指令， 计算机指令在被运 行时执行如上文所述的方法 100o 本发 明的方法和装置的一些方面可以完全由硬件执 行、可以完全由软件 (包括固件、常 驻软件、 微码等)执行、 也可以由硬件和软件组合执行。 以上硬件或软件均可被称为 “数据 块”、 “模块”、 “引擎”、 “单元”、 “组件”或 “系统”。 处理器可以是一个或多个专用集成电 路 (ASIC)、 数字信号处理器 (DSP)、 数字信号处理器件 (DAPD)、 可编程逻辑器件 (PLD)、 现 场可编程门阵列 (FPGA)、 处理器、 控制器、 微控制器、 微处理器或者其组合。 此外， 本发 明的各方面可能表现为位于一个或多个计算机 可读介质中的计算机产品， 该产品包括计算 机可读程序编码。 例如， 计算机可读介质可包括， 但不限于， 磁性存储设备 (例如， 硬盘、 软盘、 磁带 …… )、 光盘 (例如， 压缩盘 (CD)、 数字多功能盘 (DVD) …… )、 智能卡以及闪存 设备 (例如， 卡、 棒、 键驱动器 )° 在此使用 了流程图用来说明根据本申请的实施例的方法 所执行的操作。 应当理解的是, 前面的操作不一定按照顺序来精确地执行。 相反， 可以按照倒序或同时处理各种步骤。 同 时， 或将其他操作添加到这些过程中， 或从这些过程移除某一步或数步操作。 应 当理解， 虽然本说明书是按照各个实施例描述的， 但并非每个实施例仅包含一个独 立的技术方案， 说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见， 本领域技术人员应当将说明书 作为一个整体， 各实施例中的技术方案也可以经适当组合， 形成本领域技术人员可以理解 的其他实施方式。 以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式， 并非用以限定本发明的范围。 任何本领 域的技术人员， 在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的 等同变化、 修改与结合， 均 应属于本发明保护的范围。