JPH0816249A - ポジショナ - Google Patents
ポジショナInfo
- Publication number
- JPH0816249A JPH0816249A JP6149696A JP14969694A JPH0816249A JP H0816249 A JPH0816249 A JP H0816249A JP 6149696 A JP6149696 A JP 6149696A JP 14969694 A JP14969694 A JP 14969694A JP H0816249 A JPH0816249 A JP H0816249A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- back pressure
- pilot relay
- flapper
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
ずゼロ点シフトの発生を防止することができ、作業者に
よる零点調整を不要する。 【構成】 第1のノズル14をヨーク31の外側の一方
の脚部31aに設け、そのノズル背圧PN をパイロット
リレー44のノズル背圧室43に導く。第2のノズル6
0をフラッパ14の支点15に対応して、ヨーク31の
中央脚部31bに配設し、そのノズル背圧PN'をパイロ
ットリレー44のバイアス室42に導く。パイロットリ
レー44の特性は電空変換器5の特性変化に伴い変化す
る。
Description
種々のプラントに用いられる自動調節弁の作動軸を入力
信号に応じた位置に制御するために用いられるバルブポ
ジショナ等に適用して好適なポジショナに関するもので
ある。
装置のヨークに取り付けられ、自動調節弁の作動軸の変
位をレバー等によって機械的にフィードバックすること
により計器信号と弁軸位置との関係を外乱に抗して常に
正確に保つため、駆動軸位置を検出端として駆動部への
出力空気圧を加減する一種のサーボ機構で、通常入力信
号(変位信号)を、フラッパの揺動変位として変換し、
これをノズル・フラッパ機構によって空気圧信号に変換
して増幅した後、調節弁の駆動装置に駆動圧力として供
給し、調節弁を駆動制御するように構成されている。さ
らに、この種のポジショナは調節弁の実動作量をフィー
ドバック機構によって前記フラッパにフィードバックす
ることにより、入力信号による力と平衡させるようにし
ている。
例を示すものである。同図に基づいて概略説明すると、
1は自動調節弁、2は自動調節弁1の作動軸、3は自動
調節弁1の上部にヨーク(図示せず)を介して取付けら
れた空気式の駆動装置、4はヨークの一側にブラケット
等を介してねじ止め固定されたバルブポジショナで、こ
のバルブポジショナ4は電空変換器5と、筐体6より作
動軸2に向かって揺動自在に差し出されたフィードバッ
ク機構7を構成するフィードバックレバー8を有してお
り、このフィードバックレバー8の内端は軸9によって
回動自在に軸支され、外端は長孔10とピン11によっ
て前記作動軸2に連結されている。また、バルブポジシ
ョナ4は、ノズルフラッパ機構12とマグネットユニッ
ト13とからなる前記電空変換器5を内蔵している。こ
の電空変換器5は、入力信号I0(例えば4〜20m
A)をマグネットユニット13によってフラッパ14を
その支点部15を中心として揺動させると、フラッパ1
4に近接対向して配置されたノズル16の背圧が変化
し、このノズル背圧をパイロットリレー17で増幅して
バルブ駆動力として出力するもので、この出力空気圧P
out を駆動装置3に伝送すると、駆動装置3が駆動され
て作動軸2を上下方向に変位させ、これによって自動調
節弁1の弁開度が調節される。また、作動軸2の動き
は、前記フィードバックレバー8が受けてノズルフラッ
パ機構12にフィードバックすることにより、フラッパ
14の動きを安定化させるようにしている。
が前記支点15によって揺動自在に支持された前記フラ
ッパ14と、このフラッパ14の一端に近接対向する前
記ノズル16とを備え、反ノズル側にゼロ点調整機構1
8を形成するゼロ点調整用ばね19の一端が連結されて
いる。前記ノズル16は供給空気用配管20を介して不
図示の空気供給源に接続されており、一定(通常1.4
Kgf/cm2 )の供給空気圧Psup が供給される。こ
の供給空気用配管20の途中には前記パイロットリレー
17、絞り21、減圧弁22、供給空気用圧力計(図示
せず)等が設けられている。
弁1の作動軸2の実動作量を前記フラッパ14にフィー
ドバックするために、一端がケース6の外部に突出して
前記作動軸2に連結された前記フィードバックレバー8
と、一端が回動軸23によって回動自在に軸支されフィ
ードバックスプリング24を介して前記フラッパ14に
連結されたスパンアーム25と、これに取り付けられた
スパン調整ねじ26と、フィードバックレバー8の回動
軸9に取り付けられたフィードバックプレート27と、
スパン調整ねじ26に上下動自在に取り付けられ先端が
フィードバックプレート27に当接されるスパン調整用
のプレート当接部材28等によって構成されている。
0に設置固定されたヨーク31、コイル32a,32
b、永久磁石33等を備えている。ヨーク31は、正面
視略E字状に形成されることにより、三本の脚部31
a,31b,31cを有し、その外側に位置する一方の
脚部31aの先端に前記ノズル16がフラッパ14に近
接対向して形成され、他方の脚部31cの先端にはスト
ッパ34が、そして中央の脚部31bの先端には前記永
久磁石33が配設されている。永久磁石33としては、
たとえばフラッパ14側がN極、反対側がS極となるよ
う着磁、形成されている。ここで、図4中実線で示す矢
印aは永久磁石33による磁界の方向、破線で示す矢印
bはN極とS極とが図示したように得られるコイル32
a,32bによる磁界の方向を示す。また、両コイル3
2a,32bの極性は逆になるように設定される。
1.4Kg/cm2 )の供給空気圧Psup が供給される
一方、演算部より入力信号I0 (4mA〜20mA)が
コイル32a,32bに与えられると、ヨーク31の図
4左方の脚部31a側では永久磁石33による磁界の方
向と同方向の磁界が発生し、反対に右方の脚部31c側
では永久磁石33の磁界の強さを打ち消す向きに磁界が
発生する。このため、左側ではフラッパ14を引き付け
る力Fが強まり、右側では反対に弱まるので、フラッパ
14には支点15を中心として供給電流I0 に比例した
反時計方向回りの回転トルクTが発生する。したがっ
て、フラッパ14は、支点15を中心として反時計方向
に揺動変位してノズルギャップを減少、言い換えればノ
ズル噴出抵抗を増大させる。このため、ノズル背圧PN
が増大し、このノズル背圧PN がパイロットリレー17
によって増幅され、電気信号I0 に比例した空気圧信号
を出力圧Pout として発生させる。
31の中央脚部31b付近に設けられている。35はフ
ラッパ14をノズル16に対して近接するように付勢す
るバイアス用のばね手段である。
中において供給空気圧PSUP の一部が常時大気放出され
ることから機種としてはブリード型に属するもので、内
部が2つのダイヤフラム37a,37b、隔壁38等に
よって5つの室、すなわち空気供給室39、出力室4
0、大気開放室41、バイアス室42およびノズル背圧
室43に仕切られたハウジング44と、ポペット弁45
およびダイヤフラム37a,37bによって保持された
ピストン46等を備えている。空気供給室39は前記供
給空気用配管20を介して空気供給源(図示せず)に接
続されると共に前記ノズル16に接続されている。出力
室40は前記隔壁38に設けられた連通孔48によって
前記空気供給室39と連通すると共に、前記ピストン4
6に設けられた孔49により前記大気開放室41に連通
可能とされ、また配管50によって前記駆動装置3に接
続されている。前記大気開放室41は排気室を形成する
もので、ハウジング44の外部と連通している。前記バ
イアス室42には前記供給空気圧PSUP が配管52を介
して、背圧室43にはノズル背圧PN が配管53を介し
てそれぞれ供給される。ポペット弁45は、前記連通孔
48を進退自在に貫通し、連通孔48および前記ピスト
ン46の孔49を開閉制御するもので、スプリング54
によって閉方向、すなわち上下に設けられた弁体が前記
連通孔48および前記孔49を閉鎖する方向に付勢され
ている。なお、前記スプリング54のばね圧を前記ノズ
ル背圧PN に対抗させている。
て、入力増加に伴い出力が増加する正作動型として使用
する場合、配管53から背圧室43に流入するノズル背
圧PNが増加すると、ダイアフラム37a,37bが下
方へ変位する。このため、ピストン46はバイアススプ
リング54に抗して下降し、これによりポペット弁45
もスプリング54に抗して下降する。この結果、ポペッ
ト弁45の下側弁体が隔壁38の連通孔48から離間し
て空気供給室39と出力室40とを連通させる。このた
め、供給空気用配管20から空気供給室39に供給され
る供給空気圧PSUP は連通孔48を通って出力室40に
流入し、出力室40内の圧力が調節弁1の駆動圧力Pou
t として配管50を通って駆動装置3へと供給される。
一方、この状態からノズル背圧PN が減少すると、バイ
アススプリング54によってピストン46が上昇復帰
し、ポペット弁45がスプリング54の付勢力により上
昇する。この時、ポペット弁45の上側弁体がピストン
46の孔49の下端開口部から離間して出力室40と大
気開放室41とを連通させるため、出力室40内の圧力
は前記大気開放室41を経てハウジング44の外部に排
出される。
バルブポジショナにおいては、周囲温度の変化によりパ
イロットリレーの動作点が変化するという問題があっ
た。すなわち、支点15を形成する十字状ばね15a、
このばね15aを支持するブラケット15b等の支点構
成部材は、ステンレス鋼で製作され、ヨーク31は磁性
材料で製作されているので、これら材料の線膨張係数が
約2倍弱異なっている。そのため、周囲温度が変化する
とノズルギャップが大きくなり、ノズル背圧が低下す
る。その結果、出力空気圧Pout が低下(ゼロ点シフ
ト)し、調節弁を高精度に制御することができなくな
る。
ロットリレーの特性を示す図である。実線は正常時の特
性、点線は周囲温度の変化やクリープによる特性を示
す。この図からも明らかなように、周囲温度が変化する
と、例えば図4に示す略水平な状態とされる50%F.
Sの位置で、ノズル背圧PN がPN2からPN1に低下す
る。このため、パイロットリレー44の出力空気圧Pou
t は、P2 からP1 に低下し、この変化分は非常に大き
く、無視できない。
ロ点シフトが生じた場合、零調整機構18によってばね
19の力を調整することで、ゼロ点シフトを調整してい
たが、その都度作業者が調整することは非常に面倒で、
煩わしいという問題があった。
の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするとこ
ろは、周囲温度の変化や構成部材のクリープに拘らずパ
イロットリレーの出力が変化せずゼロ点シフトの発生を
防止することができ、作業者による零点調整を不要した
ポジショナを提供することにある。
め、請求項1に記載の発明は、コイルおよび永久磁石を
配設した断面E字型のヨークの外側の脚部の一方の先端
にノズルを配設し、このノズルに対向して前記ヨークの
中央脚部付近に支点を有するフラッパを配設した電空変
換器と、前記ノズルの背圧を導入するノズル背圧室に対
向するバイアス室を設けたパイロットリレーとを備えた
ポジショナにおいて、前記フラッパの支点付近に対向し
て前記ヨークの中央脚部にノズルを形成すると共に、こ
のノズルの背圧を前記パイロットリレーのバイアス室に
導入したことを特徴とする。
ズルのノズル背圧PN ’は、パイロットリレーのバイア
ス室に導かれる。一方、ヨークの一方の脚部に形成され
たノズルのノズル背圧PN はパイロットリレーの背圧室
に導かれる。このため、周囲温度の変化によりノズル背
圧PN が変化すると、PN ’も変化し、パイロットリレ
ーの特性を平行移動させる(図2)。つまり、パイロッ
トリレーの特性は、電空変換器よりバイアス室と背圧室
に導かれるこれらノズル背圧PN ,PN ’によって決ま
るため、周囲温度の変化により電空変換器の特性が変化
すると、これに伴ってパイロットリレーの特性も変化す
ることになる。この時の特性変化は平行移動であるた
め、パイロットリレーの出力は変化せず、したがって調
節弁の動作点も変化しない。
詳細に説明する。図1は本発明に係るポジショナに用い
られる電空変換器とパイロットリレーの構成を示す断面
図である。なお、図中、図3および図4と同一構成部材
のものに対しては同一符号をもって示し、その説明を省
略する。同図において、本実施例はベース30上に設置
固定されるヨーク31の外側の一方の脚部31aの先端
面に第1のノズル16をフラッパ14に近接対向させて
形成し、フラッパ14の支点15に対応して第2のノズ
ル60を中央脚部31bの先端に形成し、この第2のノ
ズル60を供給空気用配管20に絞り61を介して接続
すると共に、このノズル60の背圧PN'をパイロットリ
レー44のバイアス室42に導くように構成したもので
ある。つまり、本発明においては供給空気圧Psup の代
わりに、支点15付近に設けた第2のノズル60の背圧
PN'をバイアス室42に導くようにしたのである。その
他の構成は上記した従来装置の同様である。
とパイロットリレーの特性を示す図である。同図におい
て、電空変換器の特性は、周囲温度が変化すると実線で
示す特性から点線で示す特性に変化する。この時、パイ
ロットリレーの特性は電空変換器の特性変化に応じて実
線で示す特性から点線で示す特性に変化する。この特性
変化は平行移動である。これは、ノズルフラッパ間隙に
より変動する第2のノズル60の背圧PN'をバイアス室
41に導いているためで、定圧の供給空気圧Psup を導
く上記した従来装置と全く異なる点である。
リレー44の特性を電空変換器4の特性変化に応じて変
化させるようにしているので、言い換えればパイロット
リレー44の特性は、電空変換器13からバイアス室4
2と背圧室43に導かれるノズル背圧PN ,PN'によっ
て決まるため、例えばフラッパ14が略水平な状態とさ
れる50%F.Sの位置で、ノズル背圧PN が周囲温度
の変化により、PN2からPN1に変化したとしても、パイ
ロットリレー44の特性は平行移動するだけで、出力空
気圧Pout は変化せず、したがって動作点も変わらな
い。それ故、ゼロ点シフトの調整が不要である。
ョナによれば、コイルおよび永久磁石を配設した断面E
字型のヨークの外側の脚部の一方の先端にノズルを配設
し、このノズルに対向して前記ヨークの中央脚部付近に
支点を有するフラッパを配設した電空変換器と、前記ノ
ズルの背圧を導入するノズル背圧室に対向するバイアス
室を設けたパイロットリレーとを備えたポジショナにお
いて、前記フラッパの支点付近に対向して前記ヨークの
中央脚部にノズルを形成すると共に、このノズルの背圧
を前記パイロットリレーのバイアス室に導入するように
構成したので、周囲温度の変化や支点構成部材のクリー
プ等による電空変換器の特性変化に伴いパイロットリレ
ーの特性を平行に移動させることができる。このため、
パイロットリレーの出力空気圧は変化せず、ゼロ点シフ
トの発生を防止することができる。したがって、作業者
による零点調整が不要で、ポジショナの取扱いが簡単か
つ容易で、高精度な制御を可能にするポジショナを提供
することができる。
換器とパイロットリレーの構成を示す断面図である。
の特性を示す図である。
る。
図である。
フラッパ、15…支点、16…ノズル、17…パイロッ
トリレー、30…ベース、31…ヨーク、31a, 31
b,31c…脚部、32a,32b…コイル、33…永
久磁石、39…供給空気室、40…出力室、41…大気
開放室、42…バイアス室、43…背圧室、60…第2
のノズル。
Claims (1)
- 【請求項1】 コイルおよび永久磁石を配設した断面E
字型のヨークの外側の脚部の一方の先端にノズルを配設
し、このノズルに対向して前記ヨークの中央脚部付近に
支点を有するフラッパを配設した電空変換器と、前記ノ
ズルの背圧を導入するノズル背圧室に対向するバイアス
室を設けたパイロットリレーとを備えたポジショナにお
いて、 前記フラッパの支点付近に対向して前記ヨークの中央脚
部にノズルを形成すると共に、このノズルの背圧を前記
パイロットリレーのバイアス室に導入したことを特徴と
するポジショナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6149696A JPH0816249A (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | ポジショナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6149696A JPH0816249A (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | ポジショナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0816249A true JPH0816249A (ja) | 1996-01-19 |
Family
ID=15480821
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6149696A Pending JPH0816249A (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | ポジショナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0816249A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013254448A (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Azbil Corp | ポジショナ |
JP2013254447A (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Azbil Corp | ポジショナ |
-
1994
- 1994-06-30 JP JP6149696A patent/JPH0816249A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013254448A (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Azbil Corp | ポジショナ |
JP2013254447A (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Azbil Corp | ポジショナ |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040127 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040329 |
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A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20040422 |
|
A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
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|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20061002 |