CN103261768A - 流体控制阀 - Google Patents

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CN103261768A CN2011800599296A CN201180059929A CN103261768A CN 103261768 A CN103261768 A CN 103261768A CN 2011800599296 A CN2011800599296 A CN 2011800599296A CN 201180059929 A CN201180059929 A CN 201180059929A CN 103261768 A CN103261768 A CN 103261768A
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森花英明
永沼直人
芝文一
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Abstract

流体控制阀具备:发光部(22),其发出光;受光部(24),其与发光部(22)相向地设置,检测从发光部(22)接收的光的量;以及阀体(10),其用于打开和关闭流路(20),其中,阀体(10)或者固定于阀体(10)的遮光部(12)伴随上述流路(20)的打开和关闭而在横穿发光部(22)与受光部(24)之间的方向上进行移动,使受光部(24)从发光部(22)接收的光的量与阀体(10)的位置相应地变化,基于受光部(24)接收的光的量来检测阀体(10)的位置。

Description

流体控制阀
技术领域
本发明涉及一种流体控制阀。更为详细地说涉及一种能够检测阀体的位置的流体控制阀。
背景技术
专利文献1公开了一种流体控制阀。该流体控制阀具备:具有线圈的定子、通过对线圈通电而产生的励磁来进行旋转的转子、转子的旋转轴、设置在定子与转子之间的分隔壁、转子的旋转位置检测单元、卡定于转子的旋转轴来对转子的旋转进行直动变换的变换单元、卡定于变换单元来打开和关闭流路的阀体以及阀体的位置检测单元。作为阀体的位置检测单元,公开了一种使用磁检测单元的结构。
专利文献1:日本特开2001-141094号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明以提供一种能够利用前所未有的方法来检测阀体的位置的流体控制阀为课题。
用于解决问题的方案
使用磁检测单元作为阀体的位置检测单元的现有结构有时由于设置阀的流路、其周边的装置结构等的不同而无法利用。因此,本发明人为了提供一种能够利用前所未有的方法检测阀体的位置的流体控制阀,进行了专心研究。
其结果是,本发明人注意到设为具备发光部和用于接收该发光部所发出的光的受光部的流体控制阀,使从发光部到达受光部的光被遮挡的程度伴随阀体的移动而不同,由此能够检测阀体的位置。
即,本发明的流体控制阀具备:发光部,其发出光;受光部,其与上述发光部相向地设置,检测从上述发光部接收的光的量;以及阀体,其用于打开和关闭流路,其中,上述阀体或者固定于上述阀体的遮光部伴随上述流路的打开和关闭而在横穿上述发光部与上述受光部之间的方向上进行移动,使上述受光部从上述发光部接收的光的量与上述阀体的位置相应地变化,基于上述受光部接收的光的量来检测上述阀体的位置。
利用上述结构能够提供一种能够利用前所未有的方法检测阀体的位置的流体控制阀。
另外,本发明的流体控制阀的控制方法是一种使用了上述流体控制阀的流体控制阀的控制方法,具有以下步骤:第一步骤,使上述发光部发光,基于上述受光部接收的光的量来检测上述阀体的位置;第二步骤,在上述第一步骤之后切断对上述发光部的电力供给;第三步骤,在上述第二步骤之后开始对与上述阀体连接的致动器进行电力供给来驱动上述阀体;第四步骤,在上述第三步骤之后切断对上述致动器的电力供给;以及第五步骤,在上述第四步骤之后使上述发光部发光,基于上述受光部接收的光的量来检测上述阀体的位置。
利用上述结构还能够降低伴随阀的控制而产生的电力消耗。
在上述流体控制阀中,也可以是,上述阀体具备以沿着上述阀体的移动方向突出的方式形成的上述遮光部,上述遮光部伴随上述流路的打开和关闭在上述发光部与上述受光部之间进行移动而使上述受光部从上述发光部接收的光的量与上述阀体的位置相应地变化,基于上述受光部接收的光的量来检测上述阀体的位置。
上述流体控制阀的控制方法还可以还具有以下步骤:第五步骤,对与上述阀体连接的步进马达发送用于关闭流路的脉冲来驱动上述阀体;第六步骤,在上述第五步骤之后基于上述受光部接收的光的量来检测上述阀体的位置;第七步骤,判断在上述第六步骤中检测到的上述阀体的位置是否为关闭流路的位置;以及第八步骤,在上述第七步骤的判断结果为“否”的情况下,对上述步进马达再次发送用于关闭流路的脉冲来驱动上述阀体。
上述流体控制阀的控制方法还可以具有以下步骤:第五步骤,对与上述阀体连接的步进马达发送用于关闭流路的脉冲来驱动上述阀体;第六步骤,在上述第五步骤之后基于上述受光部接收的光的量来检测上述阀体的位置;第七步骤,判断在上述第六步骤中检测到的上述阀体的位置是否为关闭流路的位置;以及第九步骤,在上述第七步骤的判断结果为“否”的情况下,与上述脉冲相比降低脉冲的频率,对上述步进马达再次发送用于关闭流路的脉冲来驱动上述阀体。
在上述流体控制阀中,也可以是,上述遮光部具有沿着上述阀体的移动方向变细的锥形状,由此使上述受光部从上述发光部接收的光的量与上述阀体的位置相应地连续地变化,从而基于上述受光部接收的光的量来从全开到全闭为止连续地检测上述阀体的位置。
在上述流体控制阀中,也可以是,上述遮光部具有沿着上述阀体的移动方向排列的多个孔,由此上述受光部从上述发光部接收的光的量交替地取极大值和极小值,基于上述受光部接收的光的量来从全开到全闭为止连续地检测上述阀体的位置。
发明的效果
根据本发明的流体控制阀,发挥能够利用前所未有的方法检测阀体的位置这种效果。
附图说明
图1是表示第一实施方式的实施例所涉及的流体控制阀的概要结构的一例的图,图1的(a)是表示打开状态的图,图1的(b)是表示关闭状态的图。
图2是从流路的轴向看第一实施方式的实施例所涉及的流体控制阀而得到的俯视图。
图3是表示第一实施方式的第一变形例所涉及的流体控制阀的概要结构的一例的图,图3的(a)是表示打开状态的图,图3的(b)是表示关闭状态的图。
图4是表示第一实施方式的第二变形例所涉及的流体控制阀的概要结构的一例的图,图4的(a)是表示打开状态的图,图4的(b)是表示关闭状态的图。
图5的(a)是表示第一实施方式的第三变形例所涉及的流体控制阀所具备的遮光部的概要结构的一例的图,图5的(b)是表示第一实施方式的第四变形例所涉及的流体控制阀所具备的遮光部的概要结构的一例的图。
图6是表示第二实施方式所涉及的流体控制阀的控制方法的一例的流程图。
图7是表示第三实施方式所涉及的流体控制阀的控制方法的一例的流程图。
图8是表示第三实施方式的变形例所涉及的流体控制阀的控制方法的一例的流程图。
具体实施方式
(第一实施方式)
[装置结构]
图1是表示第一实施方式的实施例所涉及的流体控制阀的概要结构的一例的图,图1的(a)是表示打开状态的图,图1的(b)是表示关闭状态的图。图2是从流路的轴向看第一实施方式的实施例所涉及的流体控制阀而得到的俯视图。下面,参照图1和图2说明第一实施方式的流体控制阀。
此外,附图标记说到底只不过是为了例示本实施方式与其实施例的对应关系而附加的,本实施方式的流体控制阀的结构并不限定于图1。以下在其它实施方式中也相同。
如图1所例示那样,第一实施方式的流体控制阀具备:发光部22,其发出光;受光部24,其与发光部22相向地设置,检测从发光部22接收的光的量;以及阀体10,其用于打开和关闭流路20,阀体10或者固定于阀体10的遮光部12伴随流路20的打开和关闭而在横穿发光部22与受光部24之间的方向上移动,使受光部24从发光部22接收的光的量与阀体10的位置相应地变化,基于由受光部24接收的光的量来检测阀体10的位置。
利用上述结构能够提供一种能够利用前所未有的方法检测阀体的位置的流体控制阀。
关于阀体10,只要能够打开和关闭流路20,就能够设为任意的形状。关于材料也同样,只要是能够用于流体阀的材料,就能够适当地采用。
也可以省略遮光部12(参照第一变形例)。
发光部22例如能够使用发光二极管、半导体激光器等发光元件。受光部24例如能够使用光敏电阻器、光二极管、光电管等光传感器。发光部22和受光部24也可以利用市场上出售的光遮断器(photointerrupter)(参照第二变形例)。
在图1的(a)所例示的打开状态下,从发光部22发出的光不会被遮光部12或者阀体10遮挡而到达受光部24。另一方面,在图1的(b)所例示的关闭状态下,从发光部22发出的光被遮光部12遮挡而不会到达受光部24。流体控制阀能够根据上述遮光量的不同(受光部24所接收的光的量的不同)来检测阀体10的位置。此外,在关闭状态下也可以不需要遮挡全部光而使一部分光通过。或者,例如也可以设为以下结构:在对遮光部12、阀体10的形状进行调整之后,在打开状态下遮挡光,在关闭状态下不遮挡光。总之,优选构成为阀体10或者遮光部12的遮光比例根据阀体10的位置的不同而发生变化。并不必须检测阀的全开和全闭,也可以检测其中间状态(例如参照第三变形例和第四变形例)。
与由受光部24检测到的光的量有关的信息被发送到某个控制器来进行处理,对进行该处理的主体不作特别地限定。例如图1的(a)所例示那样,在设置用于控制阀体10的致动器16的控制器50的情况下,可以使控制器50兼备进行上述信息的处理的功能。或者也可以与控制器50分开地设置用于检测阀体10的位置的控制器(位置检测控制器)。
也可以进行以下控制:对发光部22供给电力使发光部22发光,或者切断对发光部22的电力供给使发光部22的发光停止。关于上述控制也同样,例如在如图1的(a)所例示那样设置用于控制阀体10的致动器16的控制器50的情况下,也可以通过控制器50进行上述控制。或者也可以与控制器50分开地设置用于进行发光部22的控制的控制器(发光控制器)。
如图1的(a)所例示那样,在设置用于控制阀体10的致动器16的控制器50的情况下,控制器50、位置检测控制器以及发光控制器可以是以任意方式组合的共用的单个控制器。控制器也可以与流体控制阀分开设置。控制器例如既可以是具备一个CPU的集中控制型的控制器,也可以是具备多个CPU的分散控制型的控制器。本实施方式的流体控制阀可以构成为能够基于由受光部24接收的光的量来检测阀体10的位置,流体控制阀并不必须具备控制器。
关于驱动阀体10的方法,可以是任意方法。图1的(a)所例示的将致动器16与阀体10相连接的驱动轴14也不是必须的。
在图1中,在流路的弯曲部设置有流体控制阀,但例如也可以在直线状的流路的中途等处设置流体控制阀。
[实施例]
下面,参照图1和图2对第一实施方式的实施例所涉及的流体控制阀100的具体的结构进行详细说明。
流体控制阀100设置在流路20弯曲的部分。在流路20的内部,流体(最好是气体)沿图1的(a)中的白色箭头的方向流通。
流体控制阀100具备:阀体10,其在面向流路的中央部分具有鼓出的凸部;遮光部12,其以从该凸部向流路突出的方式固定于阀体10;驱动轴14,其保持阀体10并用于驱动阀体10;致动器16,其与驱动轴14相结合;以及控制器50,其与致动器16电连接。在处于阀体10的下游侧的流路20的内壁,以彼此相向且连接二者的直线通过流路20的中心轴的方式设置有发光部22和受光部24。在本实施例中,控制器50还与发光部22和受光部24相连接,通过控制器50来执行发光部22的发光的控制和基于受光部24的受光量的阀体10的位置检测。
如图2所示,用与流路20的轴向垂直的平面切出的截面的形状是圆形。关于遮光部12的形状,连接发光部22与受光部24的直线的方向上的厚度比垂直于该直线的宽度短。根据上述结构,能够可靠地利用遮光部12进行遮光并且使遮光部12对流体流动的阻力小。
如图1和图2所示,在阀体10的下游侧形成有台阶以使流路20的内径变窄,阀体10的直径大于窄处的流路20的直径。通过使阀体10的周缘部与该台阶抵接来关闭阀。
致动器16是通过控制器50进行数字控制的步进马达。驱动轴14为滚珠螺杆,在驱动轴14贯穿流路20的部分形成有螺杆槽。根据上述结构,当基于控制器50的控制使致动器16进行顺时针或者逆时针旋转时,驱动轴14和阀体10与旋转的方向和量相应地在图1的左右方向上前进或者后退。
对发光部22和受光部24与遮光部12的位置关系进行设定,使得在阀体10将流路20完全打开的状态(全开状态:图1的(a))下来自发光部22的光完全不被遮光部12遮挡而到达受光部24,且在阀体10将流路20完全关闭的状态(全闭状态:图1的(b))下来自发光部22的光被遮光部12完全遮挡而不会到达受光部24。
根据上述结构,如果从发光部22到达受光部24的光量为最大值,则能够判断为阀体10处于将流路20完全打开的位置(图1的(a)中的阀体10的位置)。相反地,如果从发光部22到达受光部24的光量为零,则能够判断为阀体10处于将流路20完全关闭的位置(图1的(b)中的阀体10的位置)。流体控制阀100能够通过上述方式来检测阀体的位置。
关于阀体10的位置检测结果,既可以如实施方式2、实施方式3那样用于控制致动器16,也可以与致动器16的控制无关地被另一个输出单元输出来由使用者进行确认。即,对如何利用位置检测结果不作特别地限定。
[第一变形例]
图3是表示第一实施方式的第一变形例所涉及的流体控制阀的概要结构的一例的图,图3的(a)是表示打开状态的图,图3的(b)是表示关闭状态的图。
第一变形例所涉及的流体控制阀200除了省略遮光部12、使发光部22和受光部24移动到距阀体10关闭流路20的部分很近的下游处这些点以外,具有与流体控制阀100相同的结构。由此,对流体控制阀100与流体控制阀200之间共用的构成要素附加相同的附图标记和名称并省略详细的说明。
在流体控制阀200中,不利用遮光部12而是通过使阀体10本身来在全闭状态下遮挡从发光部22到达受光部24的光。
对发光部22和受光部24与阀体10的位置关系进行设定,使得在阀体10将流路20完全打开的状态(全开状态:图3的(a))下来自发光部22的光完全不被设置于阀体10的中央的凸部遮挡而到达受光部24,且在阀体10将流路20完全关闭的状态(全闭状态:图3的(b))下来自发光部22的光被该凸部完全遮挡而不会到达受光部24。
根据上述结构,如果从发光部22到达受光部24的光量为最大值,则能够判断为阀体10处于将流路20完全打开的位置(图3的(a)中的阀体10的位置)。相反地,如果从发光部22到达受光部24的光量为零,则能够判断为阀体10处于将流路20完全关闭的位置(图3的(b)中的阀体10的位置)。流体控制阀200能够通过上述方式来检测阀体的位置。
在第一变形例中也能够采用与如上所述的变形、实施例相同的控制方法。
[第二变形例]
图4是表示第一实施方式的第二变形例所涉及的流体控制阀的概要结构的一例的图,图4的(a)是表示打开状态的图,图4的(b)是表示关闭状态的图。
第二变形例所涉及的流体控制阀300除了将发光部22和受光部24替换为作为通用部件的光遮断器21这点以外,具有与流体控制阀100相同的结构。由此,对流体控制阀100与流体控制阀300之间共用的构成要素附加相同的附图标记和名称并省略详细说明。
光遮断器21例如能够利用通常市场上出售的光遮断器。光遮断器21具备发光部22A和受光部24A。发光部22A和受光部24A的功能分别与发光部22和受光部24相同,因此省略详细说明。
对发光部22A和受光部24A与遮光部12的位置关系进行设定,使得在阀体10将流路20完全打开的状态(全开状态:图4的(a))下来自发光部22A的光完全不被遮光部12遮挡而到达受光部24A,且在阀体10将流路20完全关闭的状态(全闭状态:图4的(b))下来自发光部22A的光被遮光部12完全遮挡而不会到达受光部24A。
关于流体控制阀300的动作也同样地,只要将发光部22和受光部24替换为发光部22A和受光部24A就能够直接应用实施例的动作,因此能够省略详细说明。
在第二变形例中,能够获得与实施例相同的效果。并且,在第二变形例中,能够代替发光部22和受光部24而利用作为通用部件的光遮断器,因此能够降低制造成本。
在第二变形例中也能够采用与如上所述的变形、实施例相同的控制方法。也可以将第二变形例与第一变形例组合。
[第三变形例和第四变形例]
图5的(a)是表示第一实施方式的第三变形例所涉及的流体控制阀所具备的遮光部的概要结构的一例的图,图5的(b)是表示第一实施方式的第四变形例所涉及的流体控制阀所具备的遮光部的概要结构的一例的图。
第三变形例所涉及的流体控制阀除了将遮光部12替换为形状不同的遮光部12A这点以外,具有与实施例的流体控制阀100相同的结构。由此,对第三变形例所涉及的流体控制阀与流体控制阀100之间共用的构成要素附加相同的附图标记和名称并省略详细说明。
第三变形例的流体控制阀构成为遮光部12A具有沿着阀体10的移动方向变细的锥形状,由此使受光部24从发光部22接收的光的量与阀体10的位置相应地连续地变化,从而能够基于由受光部24接收的光的量来从全开到全闭为止连续地检测阀体10的位置。
在此,所谓连续,是指不仅检测全开状态和全闭状态这两种状态还检测中间状态,关于中间状态,既可以具有模拟的连续性地进行检测,也可以数字地即台阶状(阶段性)地进行检测。其中,从与数字控制的亲和性的观点出发,优选数字性即台阶状(阶段性)地进行检测。第四变形例也相同。
如图5的(a)所例示那样,遮光部12A具有趋向流路的下游而变细的锥形状。图中,用虚线表示的圆a、b、c、d、e、f是指从发光部22侧看到的受光部24的受光面的位置和范围。在全开状态下,受光部24相对于阀体10处于用a表示的圆的位置。由此,受光部24的受光量为最大值(100%)。随着阀体10前进而流路20被关闭,受光部24相对于阀体10的位置变化为b、c、d、e、f。受光部24的受光量例如与各位置相应地变化为80%、60%、40%、10%、0%。由此,能够基于受光部24的受光量来连续地检测阀体10的位置。进行该检测的主体既可以是控制器50,也可以是另外设置的控制器。
在第三变形例中也能够采用与如上所述的变形、实施例相同的控制方法。也可以将第三变形例与第二变形例组合。
第四变形例所涉及的流体控制阀除了遮光部12被替换为形状不同的遮光部12B这点以外,具有与实施例的流体控制阀100相同的结构。由此,对第四变形例所涉及的流体控制阀与流体控制阀100之间共用的构成要素附加相同的附图标记和名称并省略详细的说明。
第四变形例的流体控制阀构成为遮光部12B具有沿着阀体10的移动方向排列的多个孔11、13、15,由此受光部24从发光部22接收的光的量交替地取极大值和极小值,能够基于受光部24接收的光的量来从全开到全闭为止连续地检测阀体10的位置。
如图5的(b)所例示那样,遮光部12B虽然具有与遮光部12相同的外形,但是以在连接发光部22与受光部24的直线的方向上贯穿遮光部的方式形成有三个孔11、13、15。图中,用虚线表示的圆a、b、c、d、e、f是指从发光部22侧看到的受光部24的受光面的位置和范围。在全开状态下,受光部24相对于阀体10处于用a表示的圆的位置。由此,受光部24的受光量为最大值(100%)。随着阀体10前进而流路20被关闭,受光部24相对于阀体10的位置变化为b、c、d、e、f。受光部24的受光量例如与各位置相应地变化为80%(极大值)、0%(极小值)、80%(极大值)、0%(极小值)、80%(极大值)。由此,通过基于脉冲状变化的受光部24的受光量对光量发生增减的次数进行计数,能够连续地检测阀体10的位置。进行该检测的主体既可以是控制器50,也可以是另外设置的控制器。此外,各极大值、极小值也可以互不相同。
在第四变形例中也能够采用与如上所述的变形、实施例相同的控制方法。也可以将第四变形例与第二变形例组合。
(第二实施方式)
第二实施方式所涉及的流体控制阀的控制方法在第一实施方式及其实施例、变形例所述的任一装置结构中均能够执行。由此,对第二实施方式中的流体控制阀的结构省略详细说明。下面,为了方便,以流体控制阀的结构与第一实施方式的实施例相同的情况为例进行说明(在第三实施方式及其变形例的情况下也相同)。
图6是表示第二实施方式所涉及的流体控制阀的控制方法的一例的流程图。例如通过控制器50执行流程图所示的动作,但也可以通过与控制器50分开设置的控制器来执行流程图所示的动作,还可以通过使该控制器与控制器50相配合来执行流程图所示的动作(在第三实施方式及其变形例的情况下也相同)。
如图6所示,在第二实施方式所涉及的流体控制阀的控制方法中,当开始(start)执行驱动阀体10的程序时,首先开始对发光部22进行电力供给来使发光部22发光,基于受光部24的受光量检测阀体10的位置(步骤S101)。
接着,切断对发光部22的电力供给(步骤S102),开始对致动器16进行电力供给来驱动阀体10(步骤S103)。
接着,切断对致动器16的电力供给(步骤S104),开始对发光部22进行电力供给来使发光部22发光,基于受光部24的受光量检测阀体10的位置(步骤S105)。由此,阀体10的驱动完成(end)。
例如,当使处于关闭状态的流体控制阀变为打开状态时,在步骤S101中确认阀是否处于关闭状态。之后,在步骤S103中驱动阀体10,最后在步骤S105中确认阀体10是否移动到期望的位置。
根据上述结构,能够可靠地使阀体移动到期望的位置。并且,不对发光部22和致动器16进行不必要的电力供给,还能够减少电力消耗。此外,并不必须使发光部22在步骤S101中开始发光,也可以使发光部22在步骤S101的阶段已经进行发光。
(第三实施方式)
图7是表示第三实施方式所涉及的流体控制阀的控制方法的一例的流程图。如图7所示,在第三实施方式所涉及的流体控制阀的控制方法中,当开始(start)执行关闭流体控制阀的程序时,首先从控制器50向致动器16输出用于使阀体10移动到关闭位置(例如,图1的(b)中的阀体10的位置)的脉冲信号(关闭脉冲)(步骤S201)。由此,驱动阀体10。
接着,基于受光部24的受光量检测阀体10的位置(步骤S202)。基于检测结果来判断阀体10的位置是否处于关闭位置(步骤S203)。在判断结果为“是”的情况下,流体控制阀的关闭结束(end)。
另一方面,在判断结果为“否”的情况下,再次输出关闭脉冲(步骤S204)来驱动阀体10。之后,返回到步骤S202再次检测阀体10的位置。
根据上述结构,能够可靠地关闭流体控制阀。
也可以将第三实施方式的流体控制阀的控制方法与第二实施方式的流体控制阀的控制方法组合来执行。
[变形例]
图8是表示第三实施方式的变形例所涉及的流体控制阀的控制方法的一例的流程图。如图8所示,在第三实施方式的变形例所涉及的流体控制阀的控制方法中,当开始(start)执行关闭流体控制阀的程序时,首先从控制器50向致动器16输出用于使阀体10移动到关闭位置(例如,图1的(b)中的阀体10的位置)的脉冲信号(关闭脉冲)(步骤S301)。由此,驱动阀体10。
接着,基于受光部24的受光量检测阀体10的位置(步骤S302)。基于检测结果来判断阀体10的位置是否处于关闭位置(步骤S303)。在判断结果为“是”的情况下,流体控制阀的关闭结束(end)。
另一方面,在判断结果为“否”的情况下,使脉冲的频率降低、使构成致动器16的脉冲马达的扭矩提高来再次输出关闭脉冲(步骤S304),驱动阀体10。之后,返回到步骤S302再次检测阀体10的位置。
根据上述结构,能够更为可靠地关闭流体控制阀。
也可以将第三实施方式的变形例所涉及的流体控制阀的控制方法与第二实施方式的流体控制阀的控制方法组合来执行。
根据上述说明,对于本领域技术人员来说,本发明的许多改良、其它实施方式是显而易见的。因而,上述说明应该解释为仅是例示,是以向本领域技术人员说明执行本发明的优选方式为目的而提供的。能够在不脱离本发明的精神的情况下实质性地改变其结构和/或功能的详细内容。
产业上的可利用性
本发明的流体控制阀作为能够利用前所未有的方法检测阀体的位置的流体控制阀是有用的。
附图标记说明
10:阀体;11:孔;12:遮光部;13:孔;14:驱动轴;15:孔;16:致动器;20:流路;21:光遮断器;22:发光部;24:受光部;50:控制器;100:流体控制阀;200:流体控制阀;300:流体控制阀。

Claims (7)

1.一种流体控制阀,具备:
发光部,其发出光;
受光部,其与上述发光部相向地设置,检测从上述发光部接收的光的量;以及
阀体,其用于打开和关闭流路,
其中,上述阀体或者固定于上述阀体的遮光部伴随上述流路的打开和关闭而在横穿上述发光部与上述受光部之间的方向上进行移动,使上述受光部从上述发光部接收的光的量与上述阀体的位置相应地变化,基于上述受光部接收的光的量来检测上述阀体的位置。
2.一种使用了根据权利要求1所述的流体控制阀的流体控制阀的控制方法,具有以下步骤:
第一步骤,使上述发光部发光,基于上述受光部接收的光的量来检测上述阀体的位置;
第二步骤,在上述第一步骤之后切断对上述发光部的电力供给;
第三步骤,在上述第二步骤之后开始对与上述阀体连接的致动器进行电力供给来驱动上述阀体;
第四步骤,在上述第三步骤之后切断对上述致动器的电力供给;以及
第五步骤,在上述第四步骤之后使上述发光部发光,基于上述受光部接收的光的量来检测上述阀体的位置。
3.根据权利要求1所述的流体控制阀,其特征在于,
上述阀体具备以沿着上述阀体的移动方向突出的方式形成的上述遮光部,
上述遮光部伴随上述流路的打开和关闭在上述发光部与上述受光部之间进行移动而使上述受光部从上述发光部接收的光的量与上述阀体的位置相应地变化,基于上述受光部接收的光的量来检测上述阀体的位置。
4.一种使用了根据权利要求1所述的流体控制阀的流体控制阀的控制方法,具有以下步骤:
第五步骤,对与上述阀体连接的步进马达发送用于关闭流路的脉冲来驱动上述阀体;
第六步骤,在上述第五步骤之后基于上述受光部接收的光的量来检测上述阀体的位置;
第七步骤,判断在上述第六步骤中检测到的上述阀体的位置是否为关闭流路的位置;以及
第八步骤,在上述第七步骤的判断结果为“否”的情况下,对上述步进马达再次发送用于关闭流路的脉冲来驱动上述阀体。
5.一种使用了根据权利要求1所述的流体控制阀的流体控制阀的控制方法,具有以下步骤:
第五步骤,对与上述阀体连接的步进马达发送用于关闭流路的脉冲来驱动上述阀体;
第六步骤,在上述第五步骤之后基于上述受光部接收的光的量来检测上述阀体的位置;
第七步骤,判断在上述第六步骤中检测到的上述阀体的位置是否为关闭流路的位置;以及
第九步骤,在上述第七步骤的判断结果为“否”的情况下,与上述脉冲相比降低脉冲的频率,对上述步进马达再次发送用于关闭流路的脉冲来驱动上述阀体。
6.根据权利要求3所述的流体控制阀,其特征在于,
上述遮光部具有沿着上述阀体的移动方向变细的锥形状,由此使上述受光部从上述发光部接收的光的量与上述阀体的位置相应地连续地变化,从而基于上述受光部接收的光的量来从全开到全闭为止连续地检测上述阀体的位置。
7.根据权利要求3所述的流体控制阀,其特征在于,
上述遮光部具有沿着上述阀体的移动方向排列的多个孔,由此上述受光部从上述发光部接收的光的量交替地取极大值和极小值,基于上述受光部接收的光的量来从全开到全闭为止连续地检测上述阀体的位置。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9506785B2 (en) 2013-03-15 2016-11-29 Rain Bird Corporation Remote flow rate measuring
CH707857A1 (de) * 2013-04-02 2014-10-15 Medela Holding Ag Vorrichtung mit einem Durchflusskanal.
WO2018013857A1 (en) 2016-07-13 2018-01-18 Rain Bird Corporation Flow sensor
EP3372883B1 (de) * 2017-03-09 2019-12-11 VAT Holding AG Vakuumventil mit optischem sensor
US10473494B2 (en) 2017-10-24 2019-11-12 Rain Bird Corporation Flow sensor
GB2570505A (en) 2018-01-29 2019-07-31 Airbus Operations Ltd Valve apparatus
CN109540029A (zh) * 2018-11-19 2019-03-29 大连理工大学 一种射流管伺服阀的微射流现场测量装置及方法
US11662242B2 (en) 2018-12-31 2023-05-30 Rain Bird Corporation Flow sensor gauge
US11359481B2 (en) * 2019-11-05 2022-06-14 Halliburton Energy Services, Inc. Indicating position of a moving mechanism of well site tools
EP3889483A1 (en) 2020-04-03 2021-10-06 Hamilton Sundstrand Corporation Motorised valve with vertical shaft and super capacitor backup power
DE102020121296A1 (de) * 2020-08-13 2022-02-17 Festo Se & Co. Kg Ventilsystem, Ventilanordnung und Verfahren zum Betreiben eines Ventilsystems

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5280517A (en) * 1975-12-26 1977-07-06 Hitachi Ltd Valve opening and closing mechanism for vacuum exhaust device
JPS6057085A (ja) * 1983-09-06 1985-04-02 Toshiba Corp 弁の開度及び開閉速度測定装置
JP2501113B2 (ja) * 1987-08-27 1996-05-29 東京瓦斯株式会社 可燃性ガス用機器に於ける変位部材の光学式変位検出機構
JPH0477074U (zh) * 1990-11-16 1992-07-06
JP3483329B2 (ja) * 1995-01-19 2004-01-06 株式会社コガネイ 作動検出装置
DE29507587U1 (de) * 1995-05-06 1995-07-13 Leybold Ag Ventil, vorzugsweise Vakuumventil
EP0751326A3 (de) * 1995-06-29 1997-10-01 Fischer Georg Rohrleitung Vorrichtung zur Ueberwachung des Ventilhubs eines Membranventils
US5911219A (en) * 1997-04-18 1999-06-15 Aylsworth; Alonzo C. Therapeutic gas flow meter and monitor
DE29713546U1 (de) * 1997-07-30 1997-09-25 Festo Kg Optische Weg- und/oder Positionssensoranordnung
JP2001141094A (ja) 1999-11-12 2001-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 流体制御弁
JP2001141096A (ja) * 1999-11-12 2001-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動機およびこれを用いた流体制御弁
JP2003074743A (ja) * 2001-08-30 2003-03-12 Oki Micro Giken Kk 流体遮断装置
JP2003139270A (ja) * 2001-11-01 2003-05-14 Advance Denki Kogyo Kk 弁体の作動検出機構を備えた開閉弁
US7066189B2 (en) * 2002-12-20 2006-06-27 Control Components, Inc. Predictive maintenance and initialization system for a digital servovalve
JP2005054970A (ja) * 2003-08-07 2005-03-03 Jatco Ltd リニアソレノイドバルブ制御装置
JP2005147955A (ja) * 2003-11-18 2005-06-09 Mitsumi Electric Co Ltd 位置検出装置
SE528344C2 (sv) * 2004-01-12 2006-10-24 Baldwin Jimek Ab Avkänningsorgan för att fastställa en ventilaktuators läge
DE102008050251B4 (de) * 2008-10-07 2010-09-02 Robert Bosch Gmbh Elektronische Einrichtung zur Regelung eines Proportionalventils

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