(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-10-18
(54)【発明の名称】バルブ診断及び性能システム
(51)【国際特許分類】
F16K 37/00 20060101AFI20231011BHJP
【ＦＩ】
F16K37/00 G
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023516599
(86)(22)【出願日】2021-10-01
(85)【翻訳文提出日】2023-03-13
(86)【国際出願番号】 US2021053062
(87)【国際公開番号】W WO2022072761
(87)【国際公開日】2022-04-07
(31)【優先権主張番号】17/061,361
(32)【優先日】2020-10-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＭＡＣ ＯＳ
(71)【出願人】
【識別番号】506018363
【氏名又は名称】サウジ アラビアン オイル カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ジェンタ、パブロ ダニエル
(72)【発明者】
【氏名】アル－アルファジュ、エッサム アフメド
【テーマコード（参考）】
3H065
【Ｆターム（参考）】
3H065AA06
3H065BA02
3H065BA07
3H065BB11
3H065BB15
3H065BC02
3H065CA01
(57)【要約】
ボールバルブのための弁座漏れ測定システムが説明される。本システムはキャビティ排水管路を有するボールバルブと、キャビティ圧力センサを含むボールバルブと、コネクタを有するケーブルであって、外部接地ケーブルを有するコネクタを備えるケーブルと、弁センサ回収継手と連通し、弁座の弁と連通する装置電子制御システムと、装置排水弁および隔離弁を有する、クイックパイプカプラを有する流体入口管路と、装置電子制御システムと電子通信する、流体入口管路に接続された圧力インジケータトランスミッタと、装置電子制御システムと電子通信する、流体入口管路に接続された温度インジケータトランスミッタと、装置電子制御システムと電子通信する、温度インジケータトランスミッタと、流体入口管路から流体を受け取るフロー要素マニホルドとを含む、弁座漏れ測定装置とを含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ボールバルブのための弁座漏れ測定システムであって、キャビティドレン弁および弁センサ回収フィッティングによって制御されるキャビティドレンラインを備えたボールバルブであって、キャビティ圧力センサを備えるボールバルブと、
弁座漏れ測定装置と、を備え、
前記弁座漏れ測定装置が、
弁体接地端子に装置を接地するための外部接地ケーブルを有する、弁センサ取出し金具に適合するコネクタを備えたケーブルと、
前記弁センサ回収フィッティングおよび前記弁座漏れ測定装置の弁と連通する装置電子制御システムと、
クイックパイプカプラを備えた流体入口ラインであって、装置排水弁及び隔離弁を有する流体入口ラインと、
前記流体入口ラインに接続された圧力インジケータトランスミッタであって、前記圧力インジケータトランスミッタは前記装置電子制御システムと電子通信する、圧力インジケータトランスミッタと、
前記流体入口ラインに接続された温度インジケータトランスミッタであって、前記温度インジケータトランスミッタは前記装置電子制御システムと電子通信する、温度インジケータトランスミッタと、
前記流体入口ラインから流体を受け取るフロー要素マニホールドであって、前記フロー要素マニホールドが複数のフローランを含み、前記フローランのおのおのが異なる範囲の流量を測定するように動作可能であり、各フローランが、装置電子制御システムと電子通信するオリフィスおよび差圧トランスミッタを含む、フロー要素マニホールドと、
を含む、弁座漏れ計測システム。
【請求項2】
前記複数のフローランは、低流量ラン、中流量ラン、及び高流量ランを含む、請求項１に記載の弁座漏れ測定システム。
【請求項3】
前記装置電子制御システムは前記弁座漏れ測定装置の弁を動作させて、リーク流が特定の流れランの測定容量を超えるときに、流れランに基づいて切り替える、請求項２に記載の弁座漏れ測定システム。
【請求項4】
前記フローランのおのおのが、前記フローランの主流路から前記差圧トランスミッタを隔離する２つの弁を含む、請求項１に記載の弁座漏れ測定システム。
【請求項5】
前記流体入口ラインと前記フロー要素マニホールドを通過しない出口ヘッダとの間に流体経路を提供するバイパスラインをさらに備える、請求項１に記載の座漏れ測定システム。
【請求項6】
前記装置電子制御システムは、フラッシングを提供し、バイパスモード、測定モードおよびアイドルモードを提供する、請求項１に記載の座漏れ測定システム。
【請求項7】
前記装置電子制御システムは排出バルブが開かれ、前記測定モードが開始された後に、前記ボールバルブの前記キャビティ圧力センサによって測定された圧力が大気圧を上回ったままである場合、前記ボールバルブが損傷していると判定する、請求項６に記載の弁座漏れ測定システム。
【請求項8】
上流弁及び下流弁が前記フロー要素マニホールドを前記弁座漏れ測定装置の他の部分から液圧的に隔離し、前記フロー要素マニホールドが、前記弁座漏れ測定装置の他の部分から取り外し可能である、
請求項１に記載の弁座漏れ測定システム。
【請求項9】
前記圧力インジケータトランスミッタと前記流体入口ラインとの間に配置された圧力インジケータトランスミッタ隔離弁と、前記圧力インジケータトランスミッタ隔離弁と前記圧力インジケータトランスミッタとの間に配置されたパージ弁とをさらに備える、請求項１に記載の座漏れ測定システム。
【請求項10】
前記流体入口ラインに接続された圧力計をさらに備える、請求項１に記載の座漏れ測定システム。
【請求項11】
前記圧力計と前記流体入口ラインとの間に配置された圧力計隔離弁と、前記圧力計隔離弁と前記圧力計との間に配置されたパージ弁とをさらに備える、請求項１０に記載の座漏れ測定システム。
【請求項12】
前記ケーブルの前記コネクタは、前記弁センサ回収フィッティングに直接に接続可能である、請求項１に記載の座漏れ測定システム。
【請求項13】
前記弁センサ回収フィッティングは、弁センサケーブルを隔離するケーブルオスコネクタプラグと、完全に回収された位置で封止を提供するメスコネクタのバックシールと、動作中に前記ケーブルオスコネクタプラグが損傷した場合に流体封止を提供するパイプティーパッキングネックとを備える、請求項１に記載の弁座漏れ測定システム。
【請求項14】
本体、前記本体に取り付けられた第１の閉鎖片であって、前記第１の閉鎖片と前記本体とが一緒に内部空洞を画定する、第１の閉鎖片と、
前記内部空洞内に配置されたボールであって、前記ボールは、前記ボールを通って延びるボアを画定する、ボールと、
前記本体と少なくとも１つの前記閉鎖片との間の前記本体の外面に画定された環状空洞内に配置された荷重センサリングと、
前記本体と前記第１の閉鎖片との間の流体圧力を感知するように動作可能な圧力センサと、
前記荷重センサリングおよび前記圧力センサと通信する電子制御システムと、
を含むマルチピースボールバルブ。
【請求項15】
前記本体に機械加工された第１の導管が、前記本体の外面に画定された空洞とケーブル封止プラグとの間に延在する、請求項１４に記載のマルチピースボールバルブ。
【請求項16】
前記圧力センサは、前記ケーブル封止プラグと前記本体との間の隙間との間で前記本体内に機械加工された第２の導管を通って延びる毛細管圧力センサである、請求項１５に記載のマルチピースボールバルブ。
【請求項17】
前記圧力センサが前記本体に機械加工されたリングキャビティ上に配置された流体感応性ケーブルであり、前記流体感応性センサケーブルの端部セグメントが、第２の導管を通ってケーブル封止プラグまで延在する、請求項１４に記載のマルチピースボールバルブ。
【請求項18】
前記流体感知性ケーブルは、漏れた流体の通路を検出することができる光ファイバケーブルを備える、請求項１７に記載のマルチピースボールバルブ。
【請求項19】
前記電子制御システムは、光パルス帯域幅散乱反射率測定法に基づいて漏れ位置特定ルーチンを実行するために論理ソルバを有することによって、弁本体－閉鎖部品接合部周囲の任意の点にわたる前記漏れの位置を決定するように動作可能である、請求項１８に記載のマルチピースボールバルブ。
【請求項20】
ダイヤフラムに隣接する前記本体と前記第１の閉鎖片との間の間隙は、本体ジョイントＯリングと防火ガスケットリングとの間にある、請求項１７に記載のマルチピースボールバルブ。
【請求項21】
前記マルチピースボールバルブは、第２の閉鎖ピースをさらに備える３ピースボールバルブである、請求項１４に記載のマルチピースボールバルブ。
【請求項22】
前記荷重センサは、前記本体と前記閉鎖片との間の機械的荷重を半径方向に測定する、請求項１４に記載のマルチピースボールバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本出願は２０２０年１０月１日に出願された米国特許出願第１７／０６１，３６１号の優先権を主張し、その全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は２０２０年１０月１日に出願された米国特許出願第１７／０６１，３６１号の優先権を主張し、その全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は一般に、ボールバルブのための、特に、誤動作および部品故障を検出するための診断および性能監視システムに関する。
【背景技術】
【0003】
弁（バルブ）は、様々な通路を開く、閉じる、または部分的に塞ぐことによって、流体（気体、流動化固体、スラリー、または液体）の流れを調節する。弁は、弁への流体の流入および弁からの流体の流れを可能にする２つ以上のポートを有する。それは、弁座と接合する弁部材を収容する弁本体を含む。それは、弁部材が完全に閉じられたときに漏れ止めシールを形成するように弁本体の内面に沿って形成される。弁部材は、弁座に対する内部弁部材の位置を制御するために運動を伝達するために使用される弁棒に取り付けられるか、または接触する。弁本体の外部では、ステムはハンドルまたは他の制御装置に取り付けられる。
【0004】
隔離弁（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｖａｌｖｅ）は、多くの工業プラントの不可欠な部分である。グローブバルブ（ｇｌｏｖｅ ｖａｌｖｅ）、ボールバルブ（ｂａｌｌ ｖａｌｖｅ）、バタフライバルブ（ｂｕｔｔｅｒｆｌｙ ｖａｌｖｅ）、およびゲートバルブ（ｇａｔｅ ｖａｌｖｅ）の４つの基本的なバルブ設計がある。バルブ性能は、システム寿命を通じて、またプラント効率を保証するために重要である。
【発明の概要】
【0005】
本明細書は、例えば工業プラント隔離弁に使用することができる診断及び性能監視システムを含む弁を記載する。これらの診断及び性能監視システムの構成は一般に、分割体弁（ｓｐｌｉｔ－ｂｏｄｙ ｖａｌｖｅ）のメンテナンス及びアクセスの容易さを増大させる。これらのシステムは、オンステムバルブのトルクと位置、バルブシートの流量、バルブステムパッキンの漏れ、バルブボディ閉鎖ジョイントの漏れ、バルブ内部のパイプラインピグ（スクレーパ）位置、および元の指定された条件に対するバルブ性能の偏差を定量的に検出し測定する。また、システムは予防保守手順の実行を監視し、弁の損傷した、および位置合わせされていない座部の位置を特定する。システムはバルブ設計を記録し、性能データおよび性能偏差を評価するために、ローカルデータロギング装置、ロジックソルバ、および遠隔可読タグを装備する。用語「ロジックソルバ（論理ソルバ、ｌｏｇｉｃ ｓｏｌｖｅｒ）」は、入力および出力が安全上重要なデバイスに接続されているハードウェアデバイスまたはソフトウェアシステムを示すために従来使用されている。
【0006】
システムは、弁本体に接続され、挿入されるセンサと、弁座漏れ測定のためのコントローラと、通信デバイスと、インターフェース電気ハウジングとを備える。インターフェース電気ハウジングは、診断ロジックソルバをホストする。ロジックソルバは、不揮発性メモリ、外部電源用の内部電源パック接続、および通信ポートを備えている。本開示のシステムは漏れ弁座を決定し、温度および圧力に対して補償された漏れ流量を計算する、シート漏れ流量装置を含む。
【0007】
システムは、１つ以上のボディピースに組み立てられたボールバルブ（ソフトシートまたは金属シートのいずれか）のための弁体リークを検出する。監視システムは、ボールバルブ、溶接体タイプ、スプリット体、トップエントリー、および３ピースタイプのバルブに統合することができる。システムは弁座の全体的な物理的状態、トリムと本体との間の弁キャビティ内の流体の存在、弁開口部に対する弁トリムの実際の位置、及び弁ボアに対する座の位置合わせを評価するために、問題を診断し、測定し、検出することができる。このシステムはパイプラインピグデバイスが隔離弁を横切って移動する間に、パイプラインピグデバイスを配置することを可能にする。パイプラインスクレーピング中に、バルブボアを通過するピグ（ｐｉｇ）が捕捉され、バルブシートに損傷を与えることがある。ピグに信号器が装備されていない場合、ピグの位置は、弁の検査が行われるまで、未知のままであり得る。
【0008】
監視システムはステムパッキンの漏れを検出し、測定する。それらは、バルブグランド（ｖａｌｖｅ ｇｌａｎｄ）とバルブアクチュエータとの間のインターフェースフランジに機械加工された単一の内蔵装置によって測定され、パッキン内のリークフロープロファイルを測定する。監視システムは設置前に弁状態を評価するために、座部損傷を検出し、位置を特定する。この技術はバルブ内部部品の内部に構築された電気センサを大気から隔離するために、特定のアセンブリを提供する能力を有する。
【0009】
監視システムは、弁本体内部の弁閉鎖体の各部品に取り付けられた非侵入型センサを含む。センサはピグ通路の位置を特定し、ロジックソルバに信号を送信する。ロジックサーバはバルブ内部の捕捉を防止するために、ピグの位置を推定する。ロジックソルバは、弁の入口および出口閉鎖片におけるピグの到着時間を比較する。信号が１つの閉鎖片上で検出されると、信号は別の閉鎖片上でも検出される。
【0010】
監視システムは２つ以上の部品アセンブリ（例えば、スプリットボディ、トップエントリー）を用いて設計されたボールバルブのためのジョイントリークおよびフランジボルト締め状態を検出および位置特定するための一体型デバイスを含む。このデバイスは、溝に挿入された無電圧感応光ファイバケーブルからなる。溝は、弁本体の接合面に機械加工される。ファイバはボルト締めトルクの不均衡によって生じる機械的応力を検出し、位置決めする。繊維はまた、本体から漏出する流体の存在を検出することができる。ロジックソルバで動作する反射率測定ルーチンは、ファイバが指定されたパラメータを検出することを可能にする。いくつかの実装形態では、１つまたは複数のファイバが弁ボールの底板に機械加工された機械的導管に組み込まれる。いくつかのファイバは局所応力を測定するために専用であり、他のファイバは、流体を検出するために専用である。
【0011】
監視システムは、弁本体に対するフローティングシート（浮き座、ｆｌｏａｔｉｎｇ ｓｅａｔ）の位置合わせを検出するための装置を含む。この装置は、シート本体の溝に挿入された無電圧ファイバセンサからなる。ボディシート部に対する浮動シート要素の位置ずれは、ロジックソルバで実行される反射率測定ルーチンを介してファイバによって検出される。
【0012】
監視システムは、毛細管圧力センサと、弁本体閉鎖片における流体ジョイントの漏れを検出するための隔離アセンブリとを含む。
【0013】
監視システムは、シートリーク流量装置と、コントローラとを含む。装置は、ソレノイドバルブによって隔離され、コントローラによって制御される複数の較正されたオリフィスを提供する。いくつかの実装形態では、ロジックソルバがコントローラルーチンを実行する。コントローラは、流量測定に使用されるオリフィスを自動的に選択するための所定のルーチンを実行する。実行は範囲外条件が検出されたときに、より大きいまたはより小さいオリフィスランを切り替えることによって実行される。コントローラは温度および圧力を補償した漏れ流量を計算するために、選択されたオリフィスを横切る差圧読取値を受け取る。
【0014】
監視システムは、弁主ケーブル圧力密閉アセンブリを含む。これにより、内部バルブセンサは、３つのレベルのシールで外部環境に安全に接続することができる。３つのレベルは、内部センサを隔離するケーブルオスコネクタプラグ、外部電気導管を有するケーブル、完全に回収された位置で密封を提供するメスコネクタのバックシール、および動作中にコネクタプラグが損傷した場合に流体密封を提供するパイプティーパッキングネックを含む。弁主ケーブル圧力密閉アセンブリは、プラグが損傷した場合に完全に隔離することを可能にする隔離弁をさらに提供する。
【0015】
いくつかの態様ではボールバルブ（ボール弁）のためのシートリーク（弁座漏れ）測定システムであって、キャビティドレンバルブおよびバルブセンサ回収フィッティングによって制御されるキャビティドレンラインを備えたボールバルブと、キャビティ圧力センサを備えたボールバルブと、バルブセンサ回収フィッティングと互換性のあるコネクタを備えたケーブルであって、外部接地ケーブルを有し、装置をバルブボディ接地端子に接地するコネクタを備えるケーブルと、バルブセンサ回収フィッティングと連通し、バルブシートリーク測定装置のバルブを備える装置電子制御システムと、装置ドレンバルブおよび隔離バルブを有するクイックパイプカプラを備える流体入口ラインと、装置電子制御システムと電子通信する、流体入口ラインに接続された圧力インジケータトランスミッタと、装置電子制御システムと電子通信する、流体入口ラインに接続された温度インジケータトランスミッタと、装置電子制御システムと電子通信する、流体入口ラインから流体を受け取るフローマニホールド要素とを含むバルブシートリーク測定装置と、を含むシステムが提供される、複数のフローラン（ｒｕｎ）を含むマニホールドを含み、各フローランは異なる範囲の流量を測定するように動作可能であり、各フローランは装置電子制御システムと電子通信するオリフィスおよび差圧トランスミッタを含む。
【0016】
ボールバルブのための弁座漏れ測定システムの実施形態は、以下の特徴のうちの１つまたは複数を含む。
【0017】
いくつかの実施形態では、複数のフローランが低流量ラン、中流量ラン、および高流量ランを含む。場合によっては、装置電子制御システムが弁座漏れ測定装置の弁を動作させて、リーク流が特定の流れの測定容量を超えるときに、流れに基づいて流れを切り替える。
【0018】
いくつかの実施形態では、各フローランがフローランの主流路から差圧トランスミッタを隔離する２つの弁を含む。
【0019】
いくつかの実施形態では、弁座漏れ測定システムはまた、流体入口ラインと、フロー要素マニホールドを通過しない出口ヘッダとの間に流体経路を提供するバイパスラインを含む。
【0020】
いくつかの実施形態では、装置電子制御システムがフラッシング（洗浄）を提供し、弁座漏れ測定システムが、バイパスモード、測定モードおよびアイドルモードを提供する。場合によっては、装置電子制御システムが排出バルブが開かれ、測定モードが開始された後、ボールバルブのキャビティ圧力センサによって測定された圧力が大気圧を上回ったままである場合、ボールバルブが損傷していると判定する。
【0021】
いくつかの実施形態では上流弁および下流弁がフロー要素マニホールドを弁座漏れ測定装置の他の部分から液圧的に隔離し、フロー要素マニホールドは弁座漏れ測定装置の他の部分から取り外し可能である。
【0022】
いくつかの実施形態では、座漏れ測定システムはまた、圧力インジケータトランスミッタと流体入口ラインとの間に配置された圧力インジケータトランスミッタ隔離弁と、圧力インジケータトランスミッタ隔離弁と圧力インジケータトランスミッタとの間に配置されたパージ弁とを含む。
【0023】
いくつかの実施形態では、圧力計が流体入口ラインに接続される。場合によっては、圧力計と流体入口ラインとの間に配置された圧力計隔離弁と、圧力計隔離弁と圧力計との間に配置されたパージ弁とがある。
【0024】
いくつかの実施形態では、ケーブルのコネクタが弁センサ回収フィッティングに直接接続可能である。
【0025】
いくつかの実施形態では、弁センサ回収フィッティングが弁センサケーブルを隔離するケーブルオスコネクタプラグと、完全に回収された位置で封止を提供するメスコネクタのバックシールと、動作中にケーブルオスコネクタプラグが損傷した場合に流体封止を提供するパイプティーパッキングネックとを備える。
【0026】
いくつかの態様では、マルチピースボールバルブが本体と、本体に取り付けられ、内部空洞を共に画定する第１の閉鎖ピースと、内部空洞内に配置され、ボールを通って延在するボアを画定するボールと、本体と少なくとも１つの閉鎖ピースとの間の本体の外面に画定される環状空洞内に配置される荷重センサリングと、本体と第１の閉鎖ピースとの間の流体圧力を感知するように動作可能な圧力センサと、荷重センサリングおよび圧力センサと通信する電子制御システムとを含む。
【0027】
マルチピースボールバルブの実施形態は、以下の特徴のうちの１つ以上を含む。
【0028】
いくつかの実施形態では、本体内に機械加工された第１の導管が本体の外面内に画定された空洞とケーブル封止プラグとの間に延在する。場合によっては、圧力センサがケーブル封止プラグと本体と第１の閉鎖片との間の間隙との間で本体内に機械加工された第２の導管を通って延びる毛細管圧力センサである。
【0029】
いくつかの実施形態では圧力センサが本体上に機械加工されたリングキャビティ上に配置された流体感応性ケーブルであり、流体感応性センサケーブルの端部セグメントは第２の導管を通ってケーブル封止プラグまで延在する。場合によっては、流体感知ケーブルが漏れた流体の通路を検出することができる光ファイバケーブルを備える。いくつかの場合において、電子制御システムは、光パルス帯域幅散乱反射率測定法に基づいてリーク位置ルーチンを実行するために論理ソルバを有することによって、弁本体－閉鎖片接合部周囲の任意の点にわたるリークの位置を決定するように動作可能である。場合によっては、ダイヤフラムに隣接する本体と第１の閉鎖片との間の間隙が本体ジョイントＯリングと防火ガスケットリングとの間にある。
【0030】
いくつかの実施形態では、マルチピースボールバルブが３ピースボールバルブであり、第２の閉鎖ピースも含む。
【0031】
いくつかの実施形態では、荷重センサが本体と閉鎖片との間の機械的荷重を半径方向に測定する。
【0032】
要約すると、開示された技術は、世界中のプラントの工業用バルブに見られる様々なバルブ問題に対処するための独特かつ特定の装置および計器を提供する包括的なバルブ診断システムである。本発明の装置は、既存の弁部品の内部に構築することができる。任意の既存の弁を採用して、追加の器具類を必要とすることなく、その現在の状態の自己診断を行うことができる。この技術は、石油およびガス、石油化学、化学、医薬、食品加工および水輸送などの多くの産業において用途を見出す弁のための組み込み診断システムを含む。
【0033】
これらのシステムおよび方法の１つまたは複数の実施形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載される。これらのシステムおよび方法の他の特徴、目的、および利点は、説明および図面、ならびに特許請求の範囲から明らかになるのであろう。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【発明を実施するための形態】
【0035】
本明細書は、例えば工業プラント隔離弁に使用することができる診断及び性能監視システムを含む弁を記載する。これらの診断及び性能監視システムの構成は一般に、分割体弁のメンテナンス及びアクセスの容易さを増大させる。これらのシステムは、オンステムバルブのトルクと位置、バルブシートの流量、バルブステムパッキンの漏れ、バルブボディ閉鎖ジョイントの漏れ、バルブ内部のパイプラインピグ（スクレーパ）位置、および元の指定された条件に対するバルブ性能の偏差を定量的に検出し測定する。また、システムは予防保守手順の実行を監視し、弁の損傷した、および位置合わせされていない座部（シート）の位置を特定する。システムはバルブ設計を記録し、性能データおよび性能偏差を評価するために、ローカルデータロギング装置、ロジックソルバ、および遠隔可読タグを装備する。用語「ロジックソルバ」は、入力および出力が安全上重要なデバイスに接続されているハードウェアデバイスまたはソフトウェアシステムを示すために従来使用されている。
【0036】
このシステムは、弁本体に接続されて挿入されるセンサと、弁座漏れ測定のためのコントローラと、通信装置と、インターフェース電気ハウジングとを含む。インターフェース電気ハウジングは、診断ロジックソルバをホストする。ロジックソルバは、不揮発性メモリ、外部電源用の内部電源パック接続、および通信ポートを備えている。本開示のシステムは漏れ弁座を決定し、温度および圧力に対して補償される漏れ流量を算出するシート漏れ流量装置を含む
【0037】
流量測定は実際の流動条件で行われ、流量は圧力および温度の標準条件で表される。実際の流量測定は流体密度の変化を含む圧力および温度の特定の流動条件について再計算（すなわち、補償）される。
【0038】
バルブ構成
【0039】
図１Ａおよび図１Ｂは、それぞれ、クラス１ Ｄｉｖ ２設備の隔離弁１０００の斜視図および断面図である。隔離弁１０００は、中央ボア１１０８を画定するボール１１０４を保持する弁本体１１００を有する３ピースボールバルブである。ボール１１０４を貫通する中央ボア１１０８は、隔離弁１０００が取り付けられるパイプラインと同じサイズである。このサイズ決定は弁１０００を通る流れが制限されず、パイプラインのピギング（ｐｉｇｇｉｎｇ）を可能にするので、より低い摩擦損失をもたらすが、弁１０００はより小さいボールを有する弁よりも大きく、より高価である。
【0040】
バルブステム１１１０は、ボール１１０４から上方に延びる。バルブアクチュエータ３３２は、バルブステム１１１０に取り付けられ、ボール１１０４をその開位置とその閉位置との間で回転させるように動作可能である。本体１１００は、上流閉鎖片１１１２および下流閉鎖片１１１６に取り付けられる。閉鎖片は、本体１１１７と、外側フランジ１１１８と、内側フランジ１１１９とを含む。閉鎖片は、本体フランジと呼ばれることがある。弁本体１１００内のフローティングシート１１２０は、ボール１１０４を弁本体内の所定位置に保持する
【0041】
３ピース設計は、ボール１１０４、バルブステム１１１０、およびバルブシート１１２０を含む弁体１１００がパイプラインから容易に取り外されることを可能にする。これは、弁１０００の効率的な保守および修理を容易にする。
【0042】
弁１０００は、図８～図２４に関して詳細に説明したセンサを監視および制御するロジックソルバ１１２４を含む。ロジックソルバエンクロージャ７０は、センサシステムからセンサ入力電気導管８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、および９１を受信する、弁本体１１００上に取り付けられる。いくつかの実施形態ではシート位置ずれ（ミスアライメント）センサ、ピグ通路センサ、本体フランジ荷重、および流体耐火性ボディジョイントセンサのケーブルはロジックソルバエンクロージャ７０への導管８４内に移動する。いくつかの実施形態では、ピグセンサ７５および７６がそれぞれ導管８６および９０によってロジックソルバエンクロージャ７０に接続する。
【0043】
ルート弁７９によって隔離された上流側圧力センサ７１と、ルート弁８３によって隔離された下流側圧力センサ７４とは、それぞれ導管９１および８８を介してロジックソルバエンクロージャに接続される。ルート弁は器具をプロセスから隔離し、一般にプロセスラインに近い弁である。圧力センサは、クラスＩ、Ｄｉｖ．１の危険区域用に認可されたＡＴＥＸまたはＩＥＣＥｘである防爆型圧力トランスミッタとすることができる。これらの送信機は電流または電圧出力を提供することができ、過酷な周囲条件のために設計される。導管８９は、接続カプラ９２を介してロジックソルバエンクロージャ７０をバルブアクチュエータに接続するための経路を提供する。
【0044】
ロジックソルバの接続とエンクロージャ
【0045】
図２は、ロジックソルバ３００およびその接続性を示す概略図である。ロジックソルバ３００は、データリンク３０８を介して通信モジュール３０１に接続する。通信モジュール３０１は、図１Ａに示されるロジックソルバエンクロージャ７０に含まれる。通信モジュール３０１は、有線リンク３０２を介した有線通信、またはアンテナ３０３による無線通信をハンドヘルドデバイス３０４に提供する。装置３０４は、ロジックソルバ３００との間でデータを読み書きする。ロジックソルバ３００は電源の自律性を可能にするために、ロジックソルバエンクロージャ７０の内部に設置されたパワーパック３０５によって外部から電力供給される。いくつかの実施形態では、ロジックソルバが代替的に又は追加的に、他の電源（例えば、プラント電気システムに配線接続された）を備える。
【0046】
ロジックソルバ３００はプログラムし、シートリーク流量測定装置（例えば、図１６に関して説明したシートリーク流量測定装置）と通信し、および外部ディスプレイおよびキーボードモジュール３０９と接続する通信ポート３０６、３０７をそれぞれ提供する。ロジックソルバ３００はまた、バルブアクチュエータ３３２と通信するための通信ポート３４０を提供する。ロジックソルバは、システム３３３全体、センサ３１０、３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６、３１７、３１８、３１９、および３２０のデータ、ならびに弁３３１およびアクチュエータ３３２のデータを記憶するＲＦＩＤタグ３２２からデータリンク３２１を受信する。ロジックソルバ３００においてユーザによって指定される時間フレームにおいて、ＲＦＩＤタグ３２２は、バルブおよびアクチュエータパラメータの性能偏差、ならびにシステム３３３のパラメータを含むようにプログラムされ、これらのパラメータはすべて、不揮発性メモリブロック３０５に同時に記憶される。ロジックソルバ３００は、ピグ通路歪センサ３１０、３１１、本体フランジ荷重センサ３１２、流体耐火ボディジョイントセンサ３１３、圧電シート荷重センサ３２０、ステムリークセンサ３１９、上流圧力センサ３１４及び下流圧力センサ３１５、シート位置ずれセンサ３１６、弁トルク３１７及び弁位置３１８から入力を受け取る。これらのセンサは、図８～図２４に関してより詳細に説明される。
【0047】
図３は、隔離弁１０００の弁軸５２２および上部フランジ５２１に対して所定の位置にあるクラス１ Ｄｉｖ １防爆設備の弁のロジックソルバ３００のエンクロージャ５２３を示す。ボルト５１８は、閉鎖片５２５を弁１０００の本体１１００に取り付ける。同様のボルトが、閉鎖片５２５の外側フランジ５１９に画定された孔５２０を通って設置される。ＲＦＩＤ ５１５は、筐体カバー５１３に取り付けられたプレート５１４の下に挿入される。プレート５１４は、ユーザが現場で視覚化するためのシステムの設計および設置の詳細を書面で提供するために使用される。エンクロージャ５２３は、弁体５１０に溶接された支持プレート５１１、５２４によって弁体５１０に取り付けられる。密封導管継手５１２、５１７は、ロジックソルバ３００の入出力ケーブルを保護する。
【0048】
図４は、弁本体５５０の上部、本体閉鎖片５５１の継手５６６、および弁フランジ５６５の上部の断面図を示す。主内部導管チャネル５６３は本体フランジのケーブルのための経路を提供するために本体５５１に機械加工され、本体は機械加工された内部導管５６２、５６１、５５６によって主チャネル５５３にそれぞれ接続する。本体フランジ荷重センサキャビティ５５９、本体ジョイントリークキャビティ５５８、及び位置ずれセンサキャビティ５５５、５５７は、センサのための主閉鎖ピース本体５５１への結合を提供する。位置ずれセンサキャビティ５５５、５５７内のセンサは、シート上の力を測定する。
【0049】
内部および外部導管
【0050】
図５は、弁本体のセクション５７３および５８０上に示されるように溶接された分割電気導管５７５、５７０と、主弁本体５７８と閉鎖片本体５７９との間の接合部５７２における二重ユニオンアセンブリ５７４、５７１、ニップル５７６との斜視図を示す。二重ユニオンアセンブリ５７１、５７４、および５７６はメンテナンスまたは分解の目的のために、ジョイント５７２において電気導管片５７０を５７５から切り離すことを容易にする。特に、この特定の構造はフランジ付きピースから主弁体を分解することを可能にし、任意の他の分割体設計弁に使用することができる。図示のジョイントはメンテナンス目的のためにバルブ片を分解するために使用することができ、また、ダブルユニオン片５７４における電気接続部をこぼすために、電気導管内部の電気コネクタを取り外すことができる。
【0051】
図６は、弁本体および本体閉鎖体に取り付けられた溶接された導管体の部の部図を示す。この図は、導管本体５６０、溶接ねじ山５６２、および内側導管５６１を示す。
【0052】
図７は、主弁体に取り付けられた外側弁体溶接導管６０４、６１７、６１６と、上流側及び下流側弁ポートの弁閉鎖片本体に取り付けられた導管６２０、６２１とを示す。導管６２０、６２１は、機械加工（パススルーホール）されて、メンテナンスに適したツールによって二重ユニオンナットを回転させるためにクロージャ本体から必要なクリアランス（ギャップ）を二重ユニオン６０５、６０７に提供するインターフェースピース６２２、６２３に接続する。別のユニオン６１４は、導管システムがバルブーアクチュエータに接続することを可能にする。導管６２０、６２１は、それぞれ、上流および下流の圧力送信機６０９、６０８の電気出力に接続する。隔離弁６１１、６１２は、送信機の流体接続を隔離する。パイプティー（ｐｉｐｅ ｔｅｅ）６０６、６１０は、オペレータが上流および下流の圧力を視覚的に監視するための圧力計の接続部を可能にする。導管６１６、６１７は、導管封止体６０２、６２２、および６０３を介してマンロジックソルバ６００に接続する。さらに、ロジックソルバエンクロージャはロジックソルバを封止体６０１を介して他のデバイスに接続することを可能にし、この図では、そのプラグがオンになっている。圧力トランスミッタ６０９および６０８は、弁座（バルブシート）の永久的な損傷の後に通常起こる、持続的な方法で漏れるときはいつでも、弁座漏れ流の方向を検出することによって使用される。また、図１４でより詳細に説明されるステムパッキン漏れ流量装置６１３およびその隔離弁６１５の表現を示す。
【0053】
座のずれ検知
【0054】
【0055】
上流側閉鎖片本体１１１２および下流側閉鎖片本体１１１６の両方は、シート不整合センサを含む。
【0056】
図８は、閉鎖片本体に組み込まれたリングセンサ２３と、フローティングシート２１に挿入された、磁化されたインサートリング２２とのアセンブリを使用して、フローティングシート２１の位置ずれを測定する座位置ずれセンサシステム３１６ａを示す。図９には、上流側閉鎖片本体１１１２のシート位置ずれセンサ３１６ａが示されている。フローティングシート２１は、ボール２０と上流側閉鎖片本体１１１２との間に示されている。
【0057】
リングセンサ２３用の出力ケーブル２７は、平坦な仕上げ面で終わるねじ付き密封プラグ２４を通過する。この構成は、閉鎖ピース本体に機械加工された溝内に着座したＯリング２５に対するさらなる隔離を提供する。内部導管２６は、センサ出力ケーブル２７がセンサ調整電子ボード１９に到達することを可能にするような角度で穿孔される。センサ調整電子ボード１９の出力端子は、圧力分離ねじ付きプラグ１６で直接に終端する。圧電センサ１１２８のためのセンサケーブル２９は、センサ調整電子ボード１９への内部導管を通って到達する。センサ出力ケーブル２７および２９の両方はセンサに電力を供給し、センサからの読取値を受信するセンサ調整電子ボード１９に到達する。センサ調整電子ボードは、外部受信電子ボードに読取値を中継する。センサ調整電子ボードを外部受信電子ボードに接続する１つのアプローチが、図２７に関して詳細に説明される。圧力隔離ねじ付きプラグ１６のセンサ出力ケーブル２７はさらに、締結部品の本体１１１７内にボルト１８によってボルト締めされ、Ｏリング１５および防火ガスケット１７によって進入保護されるインターフェース隔離フランジ１４によって保護される。
【0058】
図９は、弁本体１１００内のフローティングシート１１２０の位置ずれを感知するための別のアプローチを使用するシート位置ずれセンサシステム３１６ｂを示す。シート位置ずれセンサシステム３１６ｂは、ステム漏れに対して複数の読み取り値を与える。シートずれセンサ３１６ｂでは、ボール７とインナーボディとの間にシートインサート２が浮いている。
【0059】
シートインサート２は、フローティング座３内に画定された空洞内に延在する。シートＯリング１は、フローティングシート３と閉鎖片６との間にシール（密閉）を提供する。ファイバ４が埋め込まれた光ファイバインサート５は、端部クロージャ６のシートポケット領域上に機械加工された溝内に着座する。バネ８は、フローティングシート３に取り付けられ、フローティングシート３と光ファイバインサート５との間に延在する。フローティングシート５は、光ファイバインサート５に着座するばね８を押す。フローティングシートの機械的圧力は、光ファイバ４によって受け取られる光ファイバインサート５の機械的負荷に変換され、ロジックソルバ３００に接続されて、フローティングシート３の円周に沿った負荷の不均衡を測定する。荷重の不均衡は、閉鎖片に対する座の不整合によって引き起こされる。位置ずれは、流体内を移動する破片、汚れ、または汚染物の結果として形成される。
【0060】
図１０は、シート位置ずれセンサシステム３１６ｃを示す。シート位置ずれセンサ３１６ｃは、弁座３０からシートポケット領域に穿孔された孔３７内に延びるばね３４を含む点で、シート位置ずれセンサ３１６ｂと概ね同様である。ばね３４は、ばねリング３５に着座する。弁座３０を閉鎖片のポケット領域３１に面する後側から保持するばね３４は、圧電センサ３２に取り付けられたピン３６を押すことによって圧電センサ３２に力を及ぼす。圧電センサ出力信号ケーブル３３は、環状導管を通って延びる。ボールバルブの４分の１のいずれかに向かう位置ずれの向きを決定するために、ポケット領域に対するフローティングシートリングの垂直および水平変位を検出するために、座リングの周りの１２、９、６、３時の位置において、最低４つの圧電位置ずれセンサが必要とされる。圧電センサ出力信号ケーブル３３はシートリングの周囲（例えば、１２時、９時、６時、３時の位置）に位置するセンサの信号を収集する。
【0061】
図１１は、浮きシート４０に挿入されたプッシャリング４１によって圧電センサ４２が接近されるシート位置ずれセンサシステム３１６ｄを示す。この実施形態では、機械加工された溝４６の周りに分散された複数の圧電センサ４２が浮きシート４０のポケットシート領域４７に向かう動きを検出する。圧電センサ４２の出力ケーブル４８は、複数の圧電センサからの出力ケーブルを運ぶ内側導管リング４４に入る。
【0062】
図１２は、フローティングシート５０上のプッシャインサート５１の等角図を示す。
【0063】
一体型ステム漏れ流量、トルク及び位置検出装置
【0064】
図１３Ａおよび１３Ｂは、統合されたステム漏れ流量、トルクおよび位置感知装置９００、ならびに関連するバルブグランド５００および上部バルブーアクチュエータインターフェースフランジ５０２の設計特徴の詳細を示す概略図である。ステム漏れ流量、トルク、および位置検出装置９００ではバルブステムの位置を測定するためにも使用されるホール効果センサ４８１、４５５によってトルクが測定され、センサ４８１、４５５はそれぞれ、上部バルブーアクチュエータインターフェースフランジ５０２およびアクチュエータフランジ４５０上に機械加工された穿孔された空洞の内部に取り付けられる。ステム漏れ流量、トルク、および位置検出装置９００はホール効果センサ４５５と同様に、アクチュエータフランジ４５０上の穿孔された空洞内に設置される別のホール効果センサ４５４を含む。このアプローチは、このシステムがバルブーアクチュエータインターフェースフランジ５０２を機械加工することなく、すでに動作している弁上で実施されることを可能にする。アクチュエータフランジ上の第２のホール効果センサはバルブーアクチュエータインターフェースフランジ５０２上のホール効果センサ４８１を有する弁のために必要ではないので、いくつかのアクチュエータフランジは単一のホール効果センサのみを含む。
【0065】
トルクホール効果センサ４８１は、ステム５０９に取り付けられた磁気インサート４８０によって生成された磁気誘導ベクトル角度を読み取る。センサ４８１の出力信号ケーブルは、フランジ５０２に機械加工された内部導管４８２の内部を通る。統合されたステム漏れ流量、トルク、および位置検出装置９００では、より高い分解能および精度を達成するために、複数のセンサ（例えば、センサ４５４、４５５、４８１）によってトルクが測定される。例えば、より高い分解能および精度は、バルブーアクチュエータから加えられるトルクによって引き起こされるステム５０９の回転の結果として、センサ４８１における変位をセンサ４５４の位置における変位と比較することによって提供され得る。
【0066】
ホール効果センサ４５５は、ステム５０９に穿孔された空洞内に設置された磁気インサート４５６の強度および角度を測定することによって位置を読み取る。図１０Ａはただ１つの磁気インサート４５６を示すが、位置を測定するためにアクチュエータフランジ４５０上に単一の空洞を使用するために、複数の磁気インサートおよびホール効果センサが必要とされる。このアプローチでは、位置センサ４５５がステムが回転することにつれて、すべての運動角度について、センサのアレイに面する磁極の組合せを検出する。トルクは、荷重条件下でステムを回転させた作動条件における磁束の角度および強度を、所定の既知の荷重に対する静止時の測定値に対して測定することによって決定される。較正プロセスは無負荷状態（すなわち、流体通過なし）で開口位置および閉位置から弁をストロークしながら、様々な開口放点で無負荷状態でのトルクの読取り値を記録することと、次に、様々な負荷を加えながらストローク運動を繰り返し、最後に、ヒステリシスと共に開口閉曲線に沿って無負荷状態および負荷状態からの偏差を決定することとを含む。位置を測定する目的は、アクチュエータレベルでの位置を測定するのではなく、バルブステムの実際の位置を、完全に開いた位置または完全に閉じた位置で決定することである。大径バルブではアクチュエータによって読み取られた全開位置がステムの実際の位置を反映せず、例えば、アクチュエータは１００％開いていることを示し得るが、実際の位置は９８％である。これらの事象は、スクレーパが詰まった状況、および弁座の重大な損傷をもたらす可能性がある。位置測定は、静的条件下で、０％および１００％の実際のステム位置の以前に記録された値に対する弁の実際の位置を決定する。したがって、同じホール効果センサは静的条件において実際の０％および１００％で角度および磁気強度を測定し、ロジックソルバは、それを実際の負荷を有する作業条件と比較して、測定された位置が許容可能かつ安全マージン内で、完全に開いたまたは完全に閉じた位置であると見なされるかどうかを決定する。
【0067】
別の可能な実施形態は、同じセンサ技術が弁の周りのネックボディピースの周りに配置され、したがって、そのピースの周りの複数のセンサを使用して、周囲の様々な点における位置を測定することである。
【0068】
センサ４５４、４５５、４８１の出力ケーブルは、それぞれ、内部導管４５３、４５７、４８２の内部に延びる。ねじ付きコネクタ４６５、４６９、４７５は、導管ニップル４６６、４７９、４７４にそれぞれ接続する。これらのセンサケーブルは、それぞれ導管継手Ｔ字形４６７、４７１、４７３内に延びる。ティー４６７及び４７１は、ニップル４６８、４７２によって相互接続されている。センサケーブルは、導管４７６を介してロジックソルバ３００エンクロージャに接続する。トルクおよび位置検出アプローチは、安全性、弁座性能、およびシステム耐久性を低減されたコストで改善することを可能にする。
【0069】
図示したボールバルブはステム５０９を支持し、ステムベアリング（すなわち、下側ステムベアリング４５９および上側ステムベアリング４６２）、ならびにパッキンＯリング４５８、４６０、４９７および耐火ガスケットリング４６１を保持するバルブグランド５００を含む。フランジ５０２および４５０は、一定の間隔で間隔を置いて配置されたフランジ周囲の周りで、スタッド４８４およびナット４８５によって定位置に保持される。バルブ－アクチュエータインターフェースフランジは、ボルト５０１を保持することによってバルブグランド５００に取り付けられ、一方、グランド５００はボルト４８３によって弁体に保持される。
【0070】
漏れが生じると、流体は、Ｏリング４５８、４６０および防火リング４６１を通過する。保持リング（Ｏリング４９７）は、内部穿孔導管４８６に接続する空洞４６４に漏れ流体を流入させるための追加のシールを提供する。漏れている流体は、次いで、パイプニップル４８８およびソレノイドバルブ４８９に接続するねじ付きコネクタ４８７に到達する。ソレノイドバルブ４８９は、導管継手Ｔ字管４９０、直線導管４９１、およびＴ字管４９２の内部を走るケーブルによって指令される。ティー４９２は電磁流量計４９５から信号ケーブルを収集し、ロジックソルバ３００エンクロージャに向かって導管４９３に導く。漏れ流量測定は流体が流量計（ｒｏｔａｍｅｔｅｒ）４９５に入るとすぐに開始し、これは手動弁４９４によって手動で隔離することができる。リークの排気は、排気管４９６に取り込まれる。ステムキー４５１は、バルブーアクチュエータ駆動連結器（この図には図示せず）への機械的リンクを保持する。
【0071】
いくつかの統合されたステム漏れ流量、トルク、および位置検出装置では、ステム漏れ流量タッピング点４７８がトルク測定センサが設置される同じ側に設置される。
【0072】
図１４は、パッキン漏れ流量動作の配管および機器図を示す。ステムパッキング漏れ流量は、流量変換器出力と、信号ケーブル５５０を介してシステム５４８の主ロジックソルバに送信される流量信号を提供する内部圧力変換器とを特徴とする流量計５５３によって測定される。ロジックソルバ５４８は、ソレノイドバルブ５５４を閉じることによって流量測定値を分離することができる。漏れ流は、隔離弁５５２によって手動で隔離することもできる。ロータメータ５５３は、パイプティー５４５に接続され、手動で弁５４７によって隔離することができる。漏れ流量の排気は、制御弁５４６によって、ロジックソルバ５４８によって信号ケーブル５５１を横切って調整することができる。弁５４６は、ロータメータの範囲を超えたときの漏れ流量の非常に低い範囲を推定するために使用される較正されたニードル制御弁である。この実施形態では、流量測定の方法がロジックソルバ５４８からのすべての信号出力を、対応する弁Ｃｖとともに弁５４６の開度のパーセンテージに対して較正することによって達成される。弁５４６を横切る流量は、回転計５５３の内部圧力変換器からの上流弁圧力に基づく制御弁理論式を使用して推定することができる。場合によっては、流量測定アセンブリ全体がブロック５５５全体の取り外しを容易にするために主隔離弁５５２を提供するマニホールドブロック５５５内に構築される。リークの排気は、排気管５５６を介して大気に排出される。
【0073】
ピグアセンブリセンサ
【0074】
図１５は、ピグセンサ（ｐｉｇ ｓｅｎｓｏｒ）アセンブリを示す。ピグセンサ５３１は、弁閉鎖片本体５３９に直接結合された歪みゲージと、センサ５３１ハウジング内に含まれる変換器回路とを備える非侵入型歪み測定センサである。ひずみゲージは、溶接ボス５３０の内側キャビティの内側に配置される。歪みゲージケーブルの出力ケーブルは、回転接触によってセンサ５３１トランスデューサに接続される。センサ５３１はねじ山５３８によって溶接ボス５３０に接続され、この溶接ボスは弁閉鎖片本体５３９に直接溶接され、センサハウジング５３１はロジックソルバハウジングから来るその出力信号ケーブルおよび入力電力ケーブルのためのねじ接続５３６を提供する。ケーブルは導管および導管継手、すなわち、ねじ付きニップル５３３、エルボー５３４、導管５３５の内側をロジックソルバハウジング３００に向かって延びる。
【0075】
ピグセンサアプローチは、ピグの後側での流れの方向への圧力の増加およびパイプ壁に対する圧力の増加によって引き起こされるパイ外面上の微小偏向の結果として、ピグの通路によって引き起こされる局所的な振動を検出する。
【0076】
弁座漏れ
【0077】
図１６は、弁座漏れ測定装置４０６の配管および機器図を示す。弁３５０への機械的配管４０７は空洞排水弁３５３に接続し、漏れた流体が測定のために装置に入ることを可能にする。場合によっては、機械的配管４０７は可撓性圧力ホースである。いくつかの場合において、機械的配管４０７は、剛性パイプである。迅速な結合を容易にするために、迅速なパイプカプラ３５４は、弁３５０からの装置の迅速な結合および分離を可能にする。装置４０６は、マルチコアケーブル３５２によって、弁センサ回収フィッティング３５１（図１７に関してより詳細に説明される）から利用可能な弁センサ出力に電気的に接続する。端部において、ケーブル３５２は、装置４０６全体を弁３５０から取り外すのを容易にする電気的に安全なコネクタ４０５を提供する。コネクタ４０５は外部接地ケーブルおよびコネクタ４０９を提供して、ケーブル３５２のためのシールドされた可撓性カプラまたは金属導管を提供しない実施形態のために、装置４０６を弁体接地端子に接地する。このアプローチはバルブセンサ回収フィッティング３５１への結合および分離の前に、装置４０６の接地を提供する。場合によっては、その接地およびコネクタ４０９を有するコネクタ４０５が弁センサ回収フィッティング３５１に直接接続することができる。場合によっては、ケーブル３５２およびコネクタ４０５が電気的可撓性結合ホースの内部に設置される。場合によっては、コネクタ４０５は周囲のガスの点火を回避する防爆コネクタである。
【0078】
図１７は、弁センサ回収フィッティング３５１の断面図である。電気コネクタ４０５およびクイックパイプカプラ３５４は、装置４０６が弁から取り外された携帯型ツールとして動作することを可能にする。電気コネクタ４０５は、静止スパークを回避するために弁への安全な接続を保証するための接地ケーブル４０９を提供する。キャビティ排水弁３５３は通常は閉じられており、パイプ４０７によってクイックパイプカプラ３５４に接続されている。
【0079】
装置４０６は、通常は閉じている隔離弁３５５によって主弁３５０から隔離されている。オペレータは、弁３５５を開いて、漏れ流量測定プロセスを開始する。装置４０６は主弁３５０から流体を切り離す前に、流体を減圧して排出する排出弁４０８を備える。
【0080】
装置への入口圧力は、圧力計３５９上のオペレータによって読み取ることができる。これは、漏れ流量測定プロセスを開始する前に、入口圧力を迅速に読み取ることを容易にする。弁３５８はゲージ３５９を隔離し、弁３６０は、ゲージ３５９のプロセス接続をパージすることを可能にする。入口圧力信号は、圧力インジケータ送信機３６２によって信号ケーブル３９４を介して装置内部ロジックソルバ４００に送信される。送信機３６２は、弁３６１によって隔離され、弁３６３によってパージされる。温度インジケータ送信機３６４は、流体温度信号を信号ケーブル３９３を介して装置内部ロジックソルバ４００に送信する。送信機３６４は、弁３６５によって主ヘッダ４０１から隔離される。弁３６７の下流は通常は閉じられており、複数のフロー要素マニホルド４１０を隔離する。いくつかの場合において、フロー要素はそれぞれ差圧トランスミッタ３６９、３７３、３７８を使用して低、中、および高の漏れ流量を測定するために、１つのオリフィスプレート３７２、３７７、３８２を提供する各ラン（ｒｕｎ）を有する３つのランからなる。送信機３６９、３７３、３７８はそれらの個々の信号を、ケーブル３９５、３９６、３９７を介して送信し、それらは、装置内部ロジックソルバ４００にマルチコアケーブル３９９に束ねられる。場合によっては、マニホールド４１０が中間レベルの漏れ流量測定値を収容するために複数のランを含む。いくつかの場合において、各差圧トランスミッタ３６９、３７３、３７８はそれぞれ３７０／３７１、３７４／３７５、および３７９／３８０として示されるように、一対の弁によって隔離される。マニホールド４１０は隔離弁４１９によって出口パイプヘッダ４０３から隔離され、マニホールドの保守作業を容易にし、フラッシング／バイパスライン３８４を利用する場合にマニホールド４１０の加圧を防止する。マニホールド４１０全体は、弁３６７を上流側及び下流側４１９に閉じた後に取り外すことができる。出口ヘッダ４０３上の圧力は、弁３８５によって隔離され、弁４０４によってパージされる圧力計３８６上で操作者によって監視される。出口ヘッダは、装置が取り扱う流量の全範囲にわたって出口圧力を収容するように寸法決めされた排気管３８９に接続される。汚れた気体または液体の流体を管理するために、装置は、洗浄／バイパスモード、測定モード、およびアイドルモードの３つの動作モードを装置に提供する、セレクタスイッチ４１６上の洗浄／バイパスモードを選択するときにオペレータが実行する洗浄動作モードを提供する。セレクタスイッチは、ケーブル４１５によって装置内部ロジックソルバ４００に接続される。装置全体は、緊急時にはケーブル４１７によって装置内部ロジックソルバ４００に接続された緊急プッシュボタン４１８によってシャットダウンすることができる。非常押しボタン４１８を押すと、常時閉の電磁弁４１４が閉じ、装置全体が主弁３５０から隔離される。
【0081】
装置の動作の開始時に、操作者は、弁３５５、３６６および４１９を開いて、装置の動作モードを可能にする。フラッシング／バイパスモードでは、弁３５５および３６６はすでに開いており、ロジックソルバ４００はソレノイド弁４１１、３６８、３７６および３８１を閉じ、次いでソレノイド弁３５６および３８７を開く。測定モードでは、ロジックソルバ４００は３５６、３８７を閉じ、次いで４１１および３６８を開き、フロー要素３７２によって提供される最低測定範囲で流量の測定を開始する。
【0082】
ロジックソルバはユーザによって事前に選択された、所定の時間量の間に測定された流量プロファイルに応じて、次の測定ランを４２０から４２１に、次いで４２２に自動的に切り替える。オートスイッチオープンは、液体のキャビテーション状態、高圧のガス状流体のマニホールドの凍結、ガス状流体および汚染流体の音波出口速度の潜在的な侵食損傷を防止する。主弁３５０の座部の実際の流量状態および損傷、すなわち、漏れを測定する原因となっている座部上の通路のサイズおよび拡張は不明である。これは、キャビテーション、凍結、および浸食などの、装置の開口部を通して流体を放出することに関連する流体現象に起因する。シートリーク流量測定装置は、前記現象によって引き起こされる損傷を防止するための自動流量範囲選択を提供する。
【0083】
各ラン４２０、４２１および４２２の流れは、ロジックソルバによって、各差圧送信機３６９、３７３および３７８から受信された信号から計算される。流量がフロー要素３７２の測定容量を超える場合、ロジックソルバ４００は閉じ３６８、開く３７６。フロー要素３７７の容量を超えた場合、ロジックソルバ４００は閉じ（３７６）、開く（３８１）。フロー要素容量３８２を超えた場合、ロジックソルバ４００は、装置を安全に隔離するためにソレノイドバルブ３８１および４１４を閉じる。フロー要素容量を決定するために、ロジックソルバ４００は、測定ランの差圧曲線を所定の差圧プロファイルと比較する。主弁３５０の空洞がドレン弁３５３を開いた後に加圧されたままであり、通常は弁３５０の座の持続的な漏れ状態に起因して率測定モードを開始する場合、現在のフロー要素の両端の差圧は、通常はパイプライン動作圧力である弁３５０の空洞圧力によって流量が維持されることを示す所定のプロファイルに従う。
【0084】
図１６はまた、ロジックソルバ４００によって計算された流量の様々な条件を示す。上側のハッシュ線は範囲外の大きなリーク流量を示し、シートリーク流量測定装置に損傷を与える可能性がある。この種の漏れは、通常、主弁３５０内の圧力によって維持される。これは、弁３５０の座部の損傷が永続的であるときに生じる。次の３つの実線は、前記装置によって測定することができる様々な範囲の持続的な漏れ流量を示す。破線は、主弁（弁３５０、図１５）の座の可能な通常の（損傷していない）状態を示す、減衰する漏れ流量の漏れ流量を示す。
【0085】
図１６を参照すると、ロジックソルバ４００は、減衰する漏れプロファイルの実際の漏れ流量条件を決定することができる。ユーザによって設定された所定の期間が経過した後、ロジックソルバ４００はソレノイドバルブ４１１を閉じて装置を横切る流れをカットし、次いで、圧力送信機３６２からの圧力読取値を監視する。３６２によって測定されたヘッダ４０１上の圧力がユーザによって設定された別の所定の期間の後に、事前設定値と比較してゼロまたは常に非常に低いままである場合、ロジックソルバ４００はその不揮発性メモリに、弁３５０の状態を「通常のシート状態」として書き込む。
【0086】
ロジックソルバ４００は、所定のルーチンを実行して、バルブ設計データに基づいて、かつ、図１６の線４２０として例示の目的で示される最小流量のランを予め開くことによって、流量測定ランを選択する。漏れ流量を超えた場合、ロジックソルバ４００は自動的に、より大きな流量要素に切り替わる。ロジックソルバ４００はまた、差圧トランスミッタ３６９、３７２、および３７８の読み取り値から、各ランについてのリークフローの方向を決定する。ロジックソルバ４００はまた、圧力インジケータ送信機（ＰＩＴ）３６２および温度インジケータ送信機（ＴＩＴ）３６４からそれぞれ圧力および温度測定値を受信することによって、温度および圧力の流量計算を補償する。ロジックソルバ４００は、主ロジックソルバ３００（図２）によってロジックソルバ４００に送られる各シートリングの出力信号を、現在のフローランから計算されたリーク流量と比較することによって、弁３５０の入口ポートから来るか出口ポートから来るかにかかわらず、シートリークフローの方向を決定する。シートリングの出力信号は、電気コネクタ４０５を介してケーブル４２５を介して送信される。
【0087】
図１７は、センサ主ケーブル、挿入および回収機械部品のアセンブリを示す、弁センサ回収継手の機械的図面を示す。内側センサケーブル１００は、溝１３０および１３１の内側にそれぞれ着座するＯリング１０１および耐火リング１０２によって本体に封止される封止されたねじ付きプラグ１０３に挿入される。ねじ付きプラグ１０３は、雌型プラグ１０８をホストするための雄型ピンコネクタアレイ１０７を提供する。雌ねじ付き溶接ボス１０５は、本体１２９に溶接１０５され、入口ねじポートおよび出口ねじポートの弁１０６に機械的に接続するニップル１３２を収容する。雌コネクタ１０９は、一方の端部でバルブ１０６にねじ込まれ、スタッド１１７およびナット１１６によってフランジ付きプッシャステムパイプ１２５にフランジ１１５によって接続されたティーパイプ内に収容される。雌コネクタステム１１１は雌ねじ付き１２８であり、ねじ付きプラグ１１８が雌ねじ付きステム１１１内に回転することを可能にし、これは、センサ出力雌コネクタ１０９をその移動の端部にプラグ１０３内に押し込むように上下に直線的に移動する。ステム１１１の直線運動は、シャフト１１９に運動を伝達するハンドホイール１２３の回転による駆動ねじプラグの回転によって達成される。シャフトは、プレート１２４に取り付けられた軸受１２０と、プッシャステムパイプ１２５の本体にボルト止めされたカバープレート１２２に収容された軸受１２１とによって保持される。
【0088】
ステム１１１は、同じパイプティー本体１２６上に機械加工されたパイプパッキンネック１３６によって収容されたＯリングパッキン１１４、１３３、および１３５を通って直線的に摺動する。ケーブル１１２は、コネクタ１０９の回収中に損傷を受けることなく、ケーブルがメスコネクタ１０９と共にスライドすることを可能にする、ばね荷重式ケーブルリール１１３によってコイル状に巻かれる。
【0089】
雌コネクタ１０９の雄プラグ１０３への挿入は、ソケット１０８によって固定される。１０８ソケットとプラグピン１０７との正しい位置合わせを確実にするために、雌コネクタは、ボールバルブねじ接続部内に延びる溝１３４を備える。
【0090】
図１８は、案内溝１４３、ソケット雌壁１４１、および雌ピン１４２を有する雌コネクタ１４０の正面図を示す。
【0091】
図１９はステムヘッド１５２およびバックシート１５１に連結されたメスコネクタ１５０の背面図を示し、これにより、コネクタ１５０の完全に回収された位置でパイプティーパッキンネック１３６（図１７）に対してパイプティーを密封することが可能になる。ケーブルブッシング１５３は、メインセンサケーブル１１２（図１７）に保護を提供する。
【0092】
図２０はケーブル１６１に保護を提供し、雌コネクタの挿入および回収の両方の間に移動しながらケーブルを案内するブッシング１６２を示す。
【0093】
図２１は、プッシャステムパイプ１２５のカバー１７０を示す。カバー１７０は軸受１７１およびＯリング１７２に機械的支持を提供し、外部環境からの埃および湿気の侵入を防ぐ。カバー１７０は、ボルト１７３によってプッシャステムパイプ１２５にボルト止めされている。
【0094】
図２２は、雌コネクタ１８０がねじ付きパイプティー１８５のガイドキー１８３に沿って移動するときに摺動することを示す。雌コネクタ１８０の移動は、内側ボア上のボールバルブ１８８（図１７、アイテム１０６）に取り付けられたボールバルブガイドキー１８７によってさらに案内される。これは、オスプラグピン１０７が正しいメスピンコネクタ１８１にロックすることを可能にする。
【0095】
図２３は、摺動ステム１１１にシールを提供するＯリング１９１、１９２を示す。いくつかの場合には、リング１９３が図１７に上述したアセンブリ全体の耐火シールを提供する。ガスケット１９４は、フランジ１９９とパイプティーパッキンネック２００との間の表面接触を封止する。図１７のアイテム１１５として既に示されているフランジ１９９は、２００の内周に沿って配置された一連のねじによって、パイプ－ティーパッキングネック２００に機械的に接続される。ねじ１９６の１つが図２３に示されている。ねじ１９６は、その頭部を空洞１９７に着座させる。フランジ１９９は、貫通孔１９８を通して、図１７に示され、項目１２５として示されるプッシャステムパイプフランジにボルト締めされる。雌コネクタ１０９（図１７）およびバックリング１９５は、パイプ－ティーネック１９０上に着座する。
【0096】
本体荷重センサ
【0097】
図２４は、弁体２２５内に内部加工された導管２３１内を走行する本体負荷センサリング２３２のケーブルを示す。導管２３１の端部はセンサ２３２のケーブルが主ケーブル封止プラグ２２７を接続することを可能にし、それはまた、流体感受性圧力センサ２２２のケーブルを封止する。荷重センサ２３２は、クロージャ２２６と本体２２５との間の機械的荷重を半径方向に測定する。センサ２２２の内部毛細管２２３は、毛細管圧力センサ２３０と機械的に接触している毛細管流体を運ぶ。センサ２３０の圧力信号ケーブル２３３は、ケーブル封止プラグ２２７に入る。体ジョイントＯリング２２１は、閉鎖片２２０及び体２２５を密封する。防火ガスケットリング２２４は、Ｏリング２２１をさらに保護する。ボール２２８は、キャビティなしで図２４に示されるシートリング２２９上に着座する。場合によっては、センサ２２２が弁本体２２５上に機械加工されたリングキャビティ上に配置された流体感応性ケーブルであり、流体感応性センサケーブル２２２の端部セグメントは内部導管２２３内に入り、毛管圧力センサ２３０を必要とすることなく、主ケーブル封止プラグ２２７に到達する。場合によっては流体感受性ケーブルが漏れた流体の通路を検出することができる光ファイバであり、この光ファイバは本発明のロジックソルバに接続され、光パルス帯域幅散乱反射率測定法に基づいて漏れ位置ルーチンを実行するロジックソルバを有することによって、弁本体－閉鎖片接合部周囲の任意の点を横切る漏れの位置を決定する。
【0098】
図２５は、図２４において２２２として番号付けされるセンサ２５２の本発明の一実施形態を示す。センサダイヤフラム２５２は、本体Ｏリング２５０と防火リング２５３との間で測定された圧力を伝達する。漏れがＯリング２５０を通って生じるとき、２つのリング２５０、２５３の間に蓄積された圧力は、弁のハイドロテスト圧力に耐えるように構築されたダイヤフラム２５２によって測定される。毛細管２５４は、最終的に圧力を圧力センサ２３０（図２４）に伝達する流体２５６を含む。
【0099】
図２６では、毛細管圧力センサ２８２が毛細管２８６の端部にある空洞２８１にねじ込まれている。圧力センサ２８２は、ナットヘッド２８６を回転させることによってねじ切りされる。センサ２８２のヘッドはセンサ出力ケーブル２８３のための電気絶縁を提供するために、複合体２８５によって封止される。負荷センサ２３２（図２３）のケーブル２８４は、密封プラグ２２７（図２３）に向かう出力ケーブルを含む空洞２８０に入る。
【0100】
図２７は、非強磁性材料に内蔵され、ボルト３００およびナット３０１によって閉鎖片本体にボルト留めされたインターフェース分離フランジ３０２の一実施形態を示す。界面分離フランジ３０２は２つの磁気結合界面を提供し、１つは強磁性核３１３による電力用であり、１つはセンサ信号３１４用である。電磁電力は、外部受信電子ボード３０９上のコイル３１６によって受信され、電力信号メイン基板３０４によって生成される。センサ信号コイル３１５は、センサ信号核３１４によって電磁的に結合され、メインボード３０４上のコイル３０７によって受信される。外部受信電子ボード３０９は、耳部３１２に着座するスタンドオフ３１０によって機械的に支持され、ネジ３１１によってしっかりと固定される。
【0101】
図２８は、インターフェース隔離フランジ３０２（図２７）のボア３２３と、外部受信電子ボード３０９（図２７）の支持耳部３２２、ねじ３２１、およびナット３２０の底面図を示す。荷重センサは、漏れを発生させる可能性のある、その本体内部の力の不均衡を検出する。
【0102】
システム運用
【0103】
図２に示されるように、ロジックソルバ３００はシステムセンサ、具体的にはシートずれセンサ３１６の信号を受信する。場合によっては、ロジックソルバ３００はまた、上流ピグセンサ３１０および下流ピグセンサ３１１から信号を受信する。場合によっては、ピグ通路が単一のセンサ、上流圧力センサ３１４、下流圧力センサ３１５、シート荷重センサ３２０、本体フランジ荷重センサ３１２、本体継手シールリークセンサ３１３、パッキンステムリークセンサ３１９、弁トルクセンサ３１７、および弁位置センサ３１８によって検出される。ロジックソルバは、センサ入力のいずれかが所定のｌｏ－ｌｏ、ｌｏ、ｈｉ－ｈｉ設定から逸脱するときはいつでも、アラームを提供するようにユーザによって構成される。ロジックソルバは、センサ入力ごとに複数の比較器を有する。アラームはローカル不揮発性メモリに格納され、通信ポートに送信される。ロジックソルバ３００は外部ヒューマンインターフェースデータ入力デバイス３０９から／へ、構成パラメータ、プログラミング論理、およびセット点の形成でデータを受信し、送信する。同様に、ロジックソルバ３００は、ポート３０６およびハンドヘルドデバイスを介して、ポート３０４を介して、またはアンテナ３０３を介してワイヤレスで、本明細書に開示されるものと同じ性質の他のシステムと通信する。プログラミング、パラメータ、設定点、ならびに弁およびアクチュエータデータは、不揮発性メモリブロック３０５に記憶される。ＲＦＩＤ ３２２は弁３３１およびアクチュエータ３３２の関連データを記憶し、システム全体は、機能ブロック３３３と、センサ３１０、３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６、３１７、３１８、３１９および３２０とによって表される。
【0104】
ボールバルブでは、フローティングシートは座ポケット領域に配置される。図６に示すフローティング座の位置ずれは、座ポケット領域とフローティング座との間に汚れが閉じ込められることにより、バルブの通常動作中に発生する可能性がある。通常の動作中、弁を通過する流体によって運ばれる固体粒子は、座部の後ろに形成され、したがって、フローティングシートが閉じ込められ、ボールに対して滑らかに浮き上がるその能力を失う。座部は、閉鎖されているときでさえ、弁を流体に通過させる本体に対してボールを封止することができない。本明細書は座のずれを検出し、弁の気密性のさらなる劣化を防止するか、または生じ得る座の漏れの問題を管理する方法およびシステムを提供する。
【0105】
図２９は、データ転送システム２９００の概略を示すブロック図である。データ転送システム２９００の例は、本開示のいくつかの実装形態による、本開示で説明するアルゴリズム、方法、機能、プロセス、流れ、および手順に関連する計算機能を提供するために使用される。図示したコンピュータ２９０２は、サーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップ／ノートブックコンピュータ、ワイヤレスデータポート、スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、タブレットコンピューティングデバイス、または物理インスタンス、仮想インスタンス、もしくはその両方を含む、これらのデバイス内の１つまたは複数のプロセッサなど、任意のコンピューティングデバイスを包含することが意図される。コンピュータ２９０２は、ユーザ情報を受け入れることができるキーパッド、キーボード、およびタッチスクリーンなどの入力デバイスを含むことができる。また、コンピュータ２９０２は、コンピュータ２９０２の動作に関連する情報を伝達することができる出力デバイスを含むことができる。情報は、デジタルデータ、ビジュアルデータ、オーディオ情報、または情報の組合せを含むことができる。情報は、グラフィカルユーザインタフェース（ＵＩ）（又はＧＵＩ）で提示することができる。
【0106】
コンピュータ２９０２は、クライアント、ネットワークコンポーネント、サーバ、データベース、持続性、または本開示で説明される主題を実行するためのコンピュータシステムのコンポーネントとしての役割を果たすことができる。図示のコンピュータ２９０２は、ネットワーク２９３０と通信可能に結合される。いくつかの実装形態では、コンピュータ２９０２の１つまたは複数の構成要素がクラウドコンピューティングベースの環境、ローカル環境、グローバル環境、および環境の組合せを含む、異なる環境内で動作するように構成され得る。
【0107】
高レベルでは、コンピュータ２９０２が説明される主題に関連するデータおよび情報を受信、送信、処理、記憶、および管理するように動作可能な電子コンピューティングデバイスである。いくつかの実装形態によれば、コンピュータ２９０２はまた、アプリケーションサーバ、電子メールサーバ、ウェブサーバ、キャッシングサーバ、ストリーミングデータサーバ、またはサーバの組合せを含むか、またはそれらと通信可能に結合され得る。
【0108】
コンピュータ２９０２はクライアントアプリケーション（例えば、別のコンピュータ上で実行する）からネットワーク２９３０を介して要求を受信することができる。コンピュータ２９０２は、ソフトウェアアプリケーションを使用して受信した要求を処理することによって、受信した要求に応答することができる。要求は内部ユーザ（例えば、コマンドコンソールから）、外部（または第三者）、自動化されたアプリケーション、エンティティ、個人、システム、およびコンピュータからコンピュータ２９０２に送信することもできる。
【0109】
コンピュータ２９０２の各構成要素は、システムバス２９１２を使用して通信することができる。いくつかの実装形態ではハードウェアまたはソフトウェア構成要素を含む、コンピュータ２９０２の構成要素のいずれかまたはすべてはシステムバス２９１２を介して、互いに、またはインターフェース（または両方の組合せ）とインターフェースすることができる。インターフェースは、アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）２９１２、サービス層２９１３、またはＡＰＩ ２９１２とサービス層２９１３との組合せを使用することができる。２９１２は、ルーチン、データ構造、およびオブジェクトクラスの仕様を含むことができる。ＡＰＩ ２９１２は、コンピュータ言語に依存しないものでもよく、依存するものでもよい。ＡＰＩ ２９１２は、完全なインターフェース、単一の機能、またはＡＰＩのセットを指すことができる。
【0110】
サービス層２９１３は、コンピュータ２９０２に通信可能に結合されたコンピュータ２９０２および他の構成要素（図示されているか否かにかかわらず）にソフトウェアサービスを提供することができる。コンピュータ２９０２の機能は、このサービス層２９１３を使用するすべてのサービス消費者にとってアクセス可能であり得る。サービス層２９１３によって提供されるようなソフトウェアサービスは、定義されたインターフェースを介して再利用可能な定義された機能を提供することができる。例えば、インターフェースは、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋、または拡張マークアップ言語（ＸＭＬ）フォーマットのデータを提供する言語で書かれたソフトウェアであってもよい。コンピュータ２９０２の統合された構成要素として図示されているが、代替実装形態ではＡＰＩ ２９１２またはサービス層２９１３がコンピュータ２９０２の他の構成要素およびコンピュータ２９０２に通信可能に結合された他の構成要素に関連するスタンドアロン構成要素であり得る。さらに、ＡＰＩ ２９１２またはサービス層２９１３の任意のまたはすべての部分は、本開示の範囲から逸脱することなく、別のソフトウェアモジュール、企業アプリケーション、またはハードウェアモジュールの子モジュールまたはサブモジュールとして実装され得る。
【0111】
コンピュータ２９０２は、インターフェース２９０４を含む。図１８では単一のインターフェース２９０４として示されているが、２つ以上のインターフェース２９０４はコンピュータ２９０２の特定のニーズ、要望、または特定の実装および説明された機能に従って使用することができる。インターフェース２９０４は、分散環境においてネットワーク２９３０（図示されているか否かにかかわらず）に接続されている他のシステムと通信するためにコンピュータ２９０２によって使用され得る。概して、インターフェース２９０４は、ネットワーク２９３０と通信するように動作可能なソフトウェアまたはハードウェア（またはソフトウェアとハードウェアとの組合せ）に符号化された論理を含むか、またはそれを使用して実装され得る。より具体的には、インターフェース２９０４が通信に関連する１つまたは複数の通信プロトコルをサポートするソフトウェアを含むことができる。したがって、ネットワーク２９３０またはインターフェースのハードウェアは、図示のコンピュータ２９０２内および外で物理的信号を通信するように動作可能であり得る。
【0112】
コンピュータ２９０２は、プロセッサ２９０５を含む。図２９では単一のプロセッサ２９０５として示されているが、２つ以上のプロセッサ２９０５が、コンピュータ２９０２の特定のニーズ、要望、または特定の実装および説明された機能に従って使用され得る。概して、プロセッサ２９０５は命令を実行することができ、データを操作して、本開示で説明するアルゴリズム、方法、機能、プロセス、流れ、および手順を使用する動作を含む、コンピュータ２９０２の動作を実行することができる。
【0113】
コンピュータ２９０２はまた、コンピュータ２９０２およびネットワーク２９３０に接続された他の構成要素（図示されているかどうかにかかわらず）のためのデータを保持することができるデータベース２９０６を含む。例えば、データベース２９０６は、本開示と一致するデータを記憶するインメモリ、従来型、またはデータベースであり得る。いくつかの実装形態では、データベース２９０６がコンピュータ２９０２の特定の必要性、要望、または特定の実装形態および説明される機能に従って、２つ以上の異なるデータベースタイプ（たとえば、ハイブリッドインメモリおよび従来のデータベース）の組合せであり得る。図１８では単一のデータベース２９０６として示されているが、（同じ、異なる、またはタイプの組合せの）２つ以上のデータベースが、コンピュータ２９０２の特定のニーズ、要望、または特定の実装および説明された機能に従って使用され得る。データベース２９０６はコンピュータ２９０２の内部構成要素として示されているが、代替の実装形態ではデータベース２９０６がコンピュータ２９０２の外部にあり得る。
【0114】
コンピュータ２９０２はまた、コンピュータ２９０２のためのデータ、またはネットワーク２９３０に接続された構成要素の組合せ（図示されているかどうかにかかわらず）を保持することができるメモリ２９０７を含む。メモリ２９０７は、本開示と一致する任意のデータを記憶することができる。いくつかの実装形態では、メモリ２９０７がコンピュータ２９０２の特定の必要性、要望、または特定の実装形態および説明される機能に従って、２つ以上の異なるタイプのメモリ（たとえば、半導体記憶装置と磁気記憶装置との組合せ）の組合せであり得る。図２９では単一のメモリ２９０７として示されているが、（同じ、異なる、またはタイプの組合せの）２つ以上のメモリ２９０７が、コンピュータ２９０２および説明された機能の特定の必要性、要望、または特定の実装形態に従って使用され得る。メモリ２９０７はコンピュータ２９０２の内部構成要素として図示されているが、代替実装形態ではメモリ２９０７がコンピュータ２９０２の外部にあり得る。
【0115】
アプリケーション２９０８は、コンピュータ２９０２の特定のニーズ、要望、または特定の実装および説明された機能に従って機能を提供するアルゴリズムソフトウェアエンジンとすることができる。たとえば、アプリケーション２９０８は、１つまたは複数の構成要素、モジュール、またはアプリケーションとして働くことができる。さらに、単一のアプリケーション２９０８として示されているが、アプリケーション２９０８はコンピュータ２９０２上の複数のアプリケーション２９０８として実装することができる。加えて、コンピュータ２９０２の内部として示されているが、代替実装形態ではアプリケーション２９０８がコンピュータ２９０２の外部にあり得る。
【0116】
コンピュータ２９０２はまた、電源２９１４を含むことができる。電源２９１４は、ユーザ交換可能または非ユーザ交換可能のいずれかであるように構成され得る再充電可能または非再充電可能バッテリを含むことができる。いくつかの実装形態では、電源２９１４が再充電、スタンバイ、および電力管理機能を含む、電力変換および管理回路を含むことができる。いくつかの実装形態では、電源２９１４がコンピュータ２９０２が壁コンセントまたは電源に差し込まれて、例えば、コンピュータ２９０２に電力を供給するか、または充電式バッテリを再充電することを可能にするための電源プラグを含むことができる。
【0117】
コンピュータ２９０２を含むコンピュータシステムに関連付けられた、またはその外部に、各コンピュータ２９０２がネットワーク２９３０を介して通信する任意の数のコンピュータ２９０２があり得る。さらに、用語「クライアント」、「ユーザ」、および他の適切な用語は、本開示の範囲から逸脱することなく、必要に応じて、交換可能に使用され得る。さらに、本開示は多くのユーザが１つのコンピュータ２９０２を使用することができ、１人のユーザが複数のコンピュータを使用することができることを企図する。
【0118】
本明細書で説明される主題および機能的動作の実装は、デジタル電子回路、有形に具現化されたコンピュータソフトウェアまたはファームウェア、本明細書で開示される構造およびそれらの構造的等価物を含むコンピュータハードウェア、またはそれらのうちの１つまたは複数の組合せで実装され得る。説明される主題のソフトウェア実装は、１つまたは複数のコンピュータプログラムとして実装され得る。各コンピュータプログラムはデータ処理装置による実行のために、またはデータ処理装置の動作を制御するために、有形の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体上に符号化されたコンピュータプログラム命令の１つまたは複数のモジュールを含むことができる。代替的に、または追加的に、プログラム命令は、人工的に生成された伝搬信号内／上に符号化され得る。この例では、信号がデータ処理装置による実行に適した受信装置への送信のための情報を符号化するために生成される、機械生成の電気信号、光信号、または電磁信号であり得る。コンピュータ記憶媒体は、機械可読記憶装置、機械可読記憶基板、ランダムアクセスメモリ装置もしくはシリアルアクセスメモリ装置、またはコンピュータ記憶媒体の組合せであり得る。
【0119】
「データ処理装置」、「コンピュータ」、および「電子コンピュータデバイス」（または当業者によって理解される同等物）という用語は、データ処理ハードウェアを指す。例えば、データ処理装置は例えば、プログラマブルプロセッサ、コンピュータ、または複数のプロセッサもしくはコンピュータを含む、データを処理するためのあらゆる種類の装置、デバイス、および機械を包含することができる。装置はまた、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含む専用論理回路を含むことができる。いくつかの実装形態では、データ処理装置または専用論理回路（またはデータ処理装置または専用論理回路の組合せ）がハードウェアベースまたはソフトウェアベース（またはハードウェアベースおよびソフトウェアベースの両方の組合せ）であり得る。装置はコンピュータプログラムのための実行環境を作成するコード、例えば、プロセッサファームウェアを構成するコード、プロトコルスタック、データベース管理システム、オペレーティングシステム、または実行環境の組合せを任意選択で含むことができる。本開示は従来のオペレーティングシステム、例えば、ＬＩＮＵＸ（登録商標）、ＵＮＩＸ（登録商標）、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）、ＭＡＣ ＯＳ、ＡＮＤＲＯＩＤ（登録商標）、またはＩＯＳを有する、または有しないデータ処理装置の使用を企図する。
【0120】
プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、モジュール、ソフトウェアモジュール、スクリプト、またはコードと呼ばれるか、または説明されることもあるコンピュータプログラムは、任意の形態のプログラミング言語で書くことができる。プログラミング言語は例えば、コンパイル済み言語、解釈済み言語、宣言型言語、または手続き型言語を含むことができる。プログラムは、コンピューティング環境で使用するためのスタンドアロンプログラム、モジュール、コンポーネント、サブルーチン、またはユニットを含む、任意の形態で展開することができる。コンピュータプログラムはファイルシステム内のファイルに対応することができるが、対応する必要はない。プログラムは他のプログラムまたはデータを保持するファイルの一部、例えば、マークアップ言語文書に格納された１つまたは複数のスクリプト、問題のプログラム専用の単一ファイル、または１つまたは複数のモジュール、サブプログラム、またはコードの一部を格納する複数の協調ファイルに格納することができる。コンピュータプログラムは例えば、１つのサイトに配置されるか、または通信ネットワークによって相互接続される複数のサイトにわたって分散される、１つのコンピュータ上または複数のコンピュータ上での実行のために展開され得る。様々な図に示されるプログラムの部分は様々なオブジェクト、方法、またはプロセスを通して様々な特徴および機能を実装する個々のモジュールとして示され得るが、プログラムは代わりに、いくつかのサブモジュール、サードパーティサービス、構成要素、およびライブラリを含むことができる。逆に、様々な構成要素の特徴および機能は、必要に応じて単一の構成要素に組み合わせることができる。計算決定を行うために使用される閾値は静的に、動的に、または静的および動的の両方で決定することができる。
【0121】
本明細書で説明する方法、プロセス、または論理フローは入力データ上で動作し、出力を生成することによって機能を実行するために、１つまたは複数のコンピュータプログラムを実行する１つまたは複数のプログラマブルコンピュータによって実行され得る。方法、プロセス、または論理フローはまた、専用論理回路、たとえば、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、またはＡＳＩＣによって実行され得、装置はまた、専用論理回路として実装され得る。
【0122】
コンピュータプログラムの実行に適したコンピュータは、汎用および専用マイクロプロセッサならびに他の種類のＣＰＵのうちの１つまたは複数に基づくことができる。コンピュータの要素は、命令を実行または実行するためのＣＰＵと、命令およびデータを記憶するための１つまたは複数のメモリデバイスである。一般に、ＣＰＵは、メモリから命令およびデータを受信する（およびメモリにデータを書き込む）ことができる。コンピュータはまた、データを記憶するための１つまたは複数の大容量記憶デバイスを含むか、またはそれに動作可能に結合され得る。いくつかの実装形態では、コンピュータが例えば、磁気、光磁気ディスク、または光ディスクを含む大容量記憶デバイスからデータを受信し、それらにデータを転送することができる。さらに、コンピュータは別の装置、例えば、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、モバイルオーディオまたはビデオプレーヤ、ゲームコンソール、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機、またはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）フラッシュドライブなどのポータブル記憶装置に組み込むことができる。
【0123】
コンピュータプログラム命令およびデータを記憶するのに適したコンピュータ可読媒体（必要に応じて、一時的または非一時的）は、永続的／非永続的および揮発性／不揮発性メモリ、媒体、およびメモリデバイスのすべての形態を含むことができる。コンピュータ可読媒体はたとえば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、相変化メモリ（ＰＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、およびフラッシュメモリデバイスなどの半導体メモリデバイスを含み得る。コンピュータ可読媒体はまた、例えば、テープ、カートリッジ、カセット、および内部／取り外し可能ディスクなどの磁気デバイスを含むことができる。コンピュータ可読媒体はまた、例えば、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、ＣＤ ＲＯＭ、ＤＶＤ＋／－Ｒ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＨＤ－ＤＶＤ、およびＢＬＵＲＡＹを含む光磁気ディスクおよび光メモリ装置および技術を含むことができる。メモリは、キャッシュ、クラス、フレームワーク、アプリケーション、モジュール、バックアップデータ、ジョブ、ウェブページ、ウェブページテンプレート、データ構造、データベーステーブル、リポジトリ、および動的情報を含む、様々なオブジェクトまたはデータを記憶することができる。メモリに記憶されるオブジェクトおよびデータのタイプは、パラメータ、変数、アルゴリズム、命令、ルール、制約、および参照を含むことができる。さらに、メモリは、ログ、ポリシー、セキュリティまたはアクセスデータ、および報告ファイルを含むことができる。プロセッサおよびメモリは、専用論理回路によって補足されるか、または専用論理回路に組み込まれ得る。
【0124】
本開示で説明される主題の実装形態は、ユーザへの情報の表示（およびユーザからの入力の受信）を含む、ユーザとの対話を提供するためのディスプレイデバイスを有するコンピュータ上で実装され得る。ディスプレイデバイスのタイプは例えば、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、およびプラズマモニタを含むことができる。ディスプレイデバイスは例えば、マウス、トラックボール、またはトラックパッドを含むキーボードおよびポインティングデバイスを含むことができる。ユーザ入力はまた、タッチスクリーン、例えば、圧力感受性を有するタブレットコンピュータ表面、または容量性もしくは電気的感知を使用するマルチタッチスクリーンの使用を介して、コンピュータに提供され得る。例えば、視覚フィードバック、聴覚フィードバック、または触覚フィードバックを含む感覚フィードバックを含むユーザフィードバックを受信することを含む、他の種類のデバイスを使用して、ユーザとの対話を提供することができる。ユーザからの入力は、音響入力、音声入力、または触覚入力の形成で受信され得る。さらに、コンピュータはユーザによって使用されるデバイスに文書を送信し、そこから文書を受信することによって、ユーザと対話することができる。例えば、コンピュータは、ウェブブラウザから受信した要求に応答して、ユーザのクライアントデバイス上のウェブブラウザにウェブページを送信することができる。
【0125】
「グラフィカルユーザインターフェース」または「ＧＵＩ」という用語は、１つまたは複数のグラフィカルユーザインターフェースおよび特定のグラフィカルユーザインターフェースのディスプレイの各々を説明するために単数または複数で使用され得る。したがって、ＧＵＩは限定はしないが、情報を処理し、情報結果をユーザに効率的に提示するウェブブラウザ、タッチスクリーン、またはコマンドラインインターフェース（ＣＬＩ）を含む、任意のグラフィカルユーザインターフェースを表すことができる。一般に、ＧＵＩは、インタラクティブフィールド、プルダウンリスト、およびボタンなど、ウェブブラウザに関連するいくつかまたはすべての複数のユーザインターフェース（ＵＩ）要素を含むことができる。これらおよび他のＵＩ要素は、ウェブブラウザの機能に関連するか、またはその機能を表すことができる。
【0126】
本明細書で説明される主題の実装形態はバックエンド構成要素を含むコンピューティングシステムにおいて、たとえば、データサーバとして、またはミドルウェア構成要素を含むコンピューティングシステム、たとえば、アプリケーションサーバにおいて実装され得る。さらに、コンピューティングシステムはフロントエンドコンポーネント、例えば、ユーザがコンピュータと対話することができるグラフィカルユーザインターフェースまたはウェブブラウザの一方または両方を有するクライアントコンピュータを含むことができる。システムの構成要素は、通信ネットワークにおける有線または無線デジタルデータ通信（またはデータ通信の組み合わせ）の任意の形態または媒体によって相互接続することができる。通信ネットワークの例には、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、ＷＩＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＷＬＡＮ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）（例えば、８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎもしくは８０２．２０またはプロトコルの組合せを使用する）、インターネットの全部もしくは一部、または１つもしくは複数のロケーション（または通信ネットワークの組合せ）における任意の他の通信システムもしくはシステムが含まれる。ネットワークはたとえば、インターネットプロトコル（ＩＰ）パケット、フレーム中継フレーム、非同期転送モード（ＡＴＭ）セル、音声、ビデオ、データ、またはネットワークアドレス間の通信タイプの組合せと通信することができる。
【0127】
コンピューティングシステムは、クライアントおよびサーバを含むことができる。クライアントおよびサーバは一般に、互いに離れていてもよく、典型的には、通信ネットワークを介して対話することができる。クライアントとサーバの関係は、それぞれのコンピュータ上で実行され、クライアント－サーバ関係を有するコンピュータプログラムによって生じ得る。
【0128】
クラスタファイルシステムは、読み取りおよび更新のために複数のサーバからアクセス可能な任意のファイルシステムタイプとすることができる。ロックまたは整合性トラッキングは、交換ファイルシステムのロックをアプリケーション層で行うことができるので、必要とされない場合がある。さらに、Ｕｎｉｃｏｄｅ データファイルは、Ｕｎｉｃｏｄｅ 以外のデータファイルとは異なる場合がある。
【0129】
本明細書は多くの特定の実装の詳細を含むが、これらは特許請求され得るもの範囲に対する限定として解釈されるべきではなく、むしろ、特定の実装に特有であり得る特徴の説明として解釈されるべきである。別個の実装形態の文脈において本明細書で説明されるいくつかの特徴はまた、組み合わせて、単一の実装形態で実装され得る。逆に、単一の実装形態の文脈で説明される様々な特徴は複数の実装形態で、別個に、または任意の適切なサブコンビネーションで実装することもできる。さらに、前述の特徴は特定の組み合わせで作用するものとして説明されてもよく、最初に特許請求されたものとしてさえも、特許請求された組み合わせからの１つまたは複数の特徴は場合によってはその組み合わせから切り離されてもよく、特許請求された組み合わせはサブコンビネーションまたはサブコンビネーションの変形に向けられてもよい。
【0130】
本主題の特定の実装形態について説明した。記載された実装形態の他の実装形態、変更形態、および置換形態は当業者には明らかであるように、以下の特許請求の範囲内にある。動作は特定の順序で図面または特許請求の範囲に示されているが、これは望ましい結果を達成するために、そのような動作が示されている特定の順序で、または連続的な順序で実行されること、またはすべての示されている動作が実行されること（いくつかの動作はオプションであると考えられ得る）を必要とするものとして理解されるべきではない。特定の状況では、マルチタスク処理または並列処理（またはマルチタスク処理と並列処理との組合せ）が有利であり、適切とみなされるように実行され得る。
【0131】
さらに、前述の実装形態における様々なシステムモジュールおよび構成要素の分離または統合はすべての実装形態においてそのような分離または統合を必要とするものとして理解されるべきではなく、説明されるプログラム構成要素およびシステムは概して、単一のソフトウェア製品に一緒に統合され得るか、または複数のソフトウェア製品にパッケージ化され得ることを理解されたい。
【0132】
したがって、前述の例示的な実装形態は、本開示を定義または制約しない。本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、他の変更、置換、および変更も可能である。
【0133】
さらに、請求される任意の実装形態は、少なくともコンピュータ実装方法、コンピュータ実装方法を実行するためのコンピュータ可読命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体、およびコンピュータ実装方法または非一時的コンピュータ可読媒体上に記憶された命令を実行するように構成されたハードウェアプロセッサと相互動作可能に結合されたコンピュータメモリを備えるコンピュータシステムに適用可能であると見なされる。
【0134】
これらのシステムおよび方法のいくつかの実施形態について説明した。それにもかかわらず、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な修正が行われ得ることが理解されよう。したがって、他の態様は特許請求の範囲の範囲内にある。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【国際調査報告】