JP2003090457A - 制御弁の作動診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁体や弁軸に働く軸方向の荷重を検出するこ
とにより、制御弁の作動診断を運転途中で行うことがで
きるようにする。 【解決手段】 制御弁１の弁ハウジング２を、弁箱３、
弁体ガイド４および支持フレーム５から構成し、弁体ガ
イド４内には弁体７を摺動可能に設ける。支持フレーム
５には、弁体７を常時閉弁方向に付勢するスプリング９
と、圧力室１４内に空気圧が給排されることによりヨー
ク１６、弁軸２２等を介して弁体７を開弁方向に駆動す
る空気圧作動式のアクチュエータ１０とを設ける。そし
て、ヨーク１６の底部１６Ａと弁軸２２との間には荷重
検出手段としての軸力センサ２５を設け、この軸力セン
サ２５により弁軸２２の軸方向に付加される引張り力ま
たは圧縮力を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば流体の流れ
を制御するのに好適に用いられる制御弁の作動診断装置
に関し、特に、運転途中においても制御弁の故障診断を
行い得るようにした制御弁の作動診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、火力発電所、原子力発電所等に
おいては、複数の制御弁を用いて作動流体（例えば、蒸
気または高温の水等）の流量制御を行うと共に、その圧
力制御等も行う構成としている。

【０００３】そして、この種の従来技術による制御弁
は、制御対象となった作動流体の流入口、流出口を有し
該流入口、流出口間には弁座が設けられた弁ハウジング
と、該弁ハウジング内に摺動可能に設けられ前記弁座に
離，着座することにより前記流入口、流出口間を連通，
遮断する弁体と、該弁体から離間して前記弁ハウジング
に設けられ指令信号に従って該弁体を開，閉弁方向に駆
動する弁駆動手段と、該弁駆動手段と弁体との間に設け
られ該弁駆動手段による駆動力を前記弁体に伝達する駆
動力伝達手段と、前記弁体の開度を指令する指令信号を
前記弁駆動手段に対して出力する指令手段と、前記弁体
の開度を検出する開度検出手段等とを備えている。

【０００４】この場合、前記弁駆動手段は、例えば弁体
を常時閉弁方向に向けて付勢するスプリングと、外部か
ら供給される空気等の気体圧により前記弁体を該スプリ
ングの付勢力に抗して開弁方向に駆動するアクチュエー
タとからなり、このアクチュエータは、指令手段から出
力される指令信号に対応した空気圧等が供給されること
により、この空気圧に応じて増減される駆動力を発生す
る。

【０００５】そして、前記弁体を全閉するための指令信
号が出力されるときには、アクチュエータに供給される
空気圧は最小の圧力となるために、弁体はスプリングに
よって閉弁位置へと付勢され、全閉状態に保持される。
また、弁体を全開するための指令信号が出力されるとき
には、アクチュエータに供給される空気圧は最大の圧力
となるため、アクチュエータはスプリングの付勢力に抗
して弁体を開弁方向に駆動し、これによって弁体は全開
位置まで移動される。

【０００６】一方、前記弁体の開度を中間開度に設定す
るための指令信号が出力されるときには、アクチュエー
タに供給される空気圧は指令信号に対応した中間の圧力
となるために、このときの空気圧に応じた駆動力でアク
チュエータは弁体をスプリングに抗して駆動し、これに
よって弁体は、前記空気圧による開弁方向の力とスプリ
ングの付勢力（閉弁方向の力）とがバランスした中間の
開度位置へと移動されるものである。

【０００７】また、開度検出手段は、前記弁体の開度
（全閉状態を含む）を逐次検出し、前記指令手段による
指令信号に対応した開度をもって弁体の開，閉弁制御が
行われているか否かを判別できるようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術にあっては、弁体の開度が指令手段による指令信
号に対応した開度となっているか否かを、例えば弁ハウ
ジング等に設けた開度検出手段により検出しているに過
ぎないため、制御弁の作動診断（故障診断）を運転途中
で行うのが難しいという問題がある。

【０００９】即ち、弁ハウジング内に摺動可能に設けた
弁体は、制御弁の作動に従って開，閉を繰返すうちに弁
体の摺動面等が徐々に摩耗、損傷され、カジリ等が発生
することがある。しかし、このような状態でも損傷箇所
が小さい間は、指令信号に従って弁体の開，閉弁制御が
行われるため、開度検出手段を用いただけでは弁体のカ
ジリ等を早期に検出できないという問題がある。

【００１０】また、弁体の閉弁時に弁座との間に微小な
異物等を噛込んだ場合にも、開度検出手段からの開度信
号だけでは異物の噛込みを検出することが難しく、弁体
の締切り（閉弁状態）不良を早期に発見できないという
問題がある。

【００１１】また、弁ハウジングと弁軸との間に設ける
シール部材についてもシール不良が発生すると、弁ハウ
ジング内を流れる流体が外部に漏洩する等の虞れがあ
る。しかし、このようなシール不良も開度検出手段を用
いるだけでは発見することができないという問題があ
る。

【００１２】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、弁体や弁軸に働く軸方
向の荷重等を検出することにより、制御弁の監視診断等
を運転途中で行うことができ、弁体のカジリ、異物噛込
み、シール不良等を早期に判別できるようにした制御弁
の作動診断装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明が採用する構成は、流体の流入
口と流出口を有し、該流入口と流出口との間には弁座が
設けられた弁ハウジングと、該弁ハウジング内に摺動可
能に設けられ、前記弁座に離，着座することにより前記
流入口と流出口との間を連通，遮断する弁体と、該弁体
から離間して前記弁ハウジングに設けられ、指令信号に
従って該弁体を開，閉弁方向に駆動する弁駆動手段と、
該弁駆動手段と弁体との間に設けられ、該弁駆動手段に
よる駆動力を前記弁体に伝達する駆動力伝達手段と、前
記弁体の開度を指令する指令信号を前記弁駆動手段に対
して出力する指令手段と、前記駆動力伝達手段に設けら
れ、前記駆動力伝達手段に付加される荷重を検出する荷
重検出手段とを備え、前記指令手段による指令信号およ
び前記荷重検出手段による荷重検出信号に従って前記弁
体の動きが正常であるか否かを診断する構成としてい
る。

【００１４】このように構成することにより、指令手段
からの指令信号に従って弁体の開度を可変に制御してい
る間に、駆動力伝達手段に付加される荷重を荷重検出手
段によって検出でき、このときの荷重検出信号を指令信
号、開度検出信号と比較することにより弁体の動きが正
常であるか異常であるかを早期に判別することができ
る。

【００１５】また、請求項２の発明によると、弁体の開
度を検出する開度検出手段と、該開度検出手段から出力
される開度検出信号、荷重検出手段からの荷重検出信号
および指令手段からの指令信号がそれぞれ入力されるコ
ントロールユニットとを備え、該コントロールユニット
は、前記指令手段による指令信号、前記開度検出手段に
よる開度検出信号および前記荷重検出手段による荷重検
出信号に従って前記弁体の動きが正常であるか否かを判
別する構成としている。

【００１６】このように構成することにより、コントロ
ールユニットは荷重検出信号と指令信号、開度検出信号
とを比較しつつ、弁体の動きが正常であるか異常である
かを自動的に判別することができる。

【００１７】また、請求項３の発明によると、弁ハウジ
ングは、弁体を軸方向に摺動変位可能にガイドする筒状
の弁体ガイドを有し、荷重検出手段は、前記弁体と弁体
ガイドとの間に発生する摺動抵抗を荷重として検出して
なる構成としている。

【００１８】これにより、荷重検出手段を用いて弁体と
弁体ガイドとの間の摺動抵抗を検出でき、例えば弁体の
摺動面にカジリ等が発生しているときには摺動抵抗が大
きくなるので、これを早期に判別することができる。

【００１９】また、請求項４の発明によると、駆動力伝
達手段は弁体と一体に変位する弁軸を有し、荷重検出手
段は、該弁軸と弁ハウジングとの間を封止するシール部
材の摺動抵抗を荷重として検出してなる構成としてい
る。

【００２０】これにより、荷重検出手段を用いてシール
部材の摺動抵抗を検出でき、例えば摺動抵抗が小さいと
きにはシール部材の締め代が低下し、流体の漏洩等が発
生し易い状態にあるとして判別できる。また、摺動抵抗
が大きくなったときにはシール部材が硬化し、弁体の閉
止力が小さくなっていると判別することができる。

【００２１】一方、請求項５の発明によると、弁駆動手
段は、弁体の開，閉弁方向のうちいずれか一方向に向け
て前記弁体を付勢するスプリングと、外部から供給され
る気体圧により前記弁体を該スプリングの付勢力に抗し
て他方向に駆動するアクチュエータとからなり、荷重検
出手段は、該アクチュエータに給排される気体圧の変動
を検出してなる構成としている。

【００２２】この場合には、荷重検出手段から出力され
る荷重検出信号の波形変化により、アクチュエータに給
排する気体圧の変動状態を検出でき、例えば気体圧供給
系統の異常等を早期に判別することができる。

【００２３】また、請求項６の発明によると、荷重検出
手段は、スプリングの付勢力を検出してなる構成として
いる。これにより、例えばスプリングの付勢力で弁体を
閉弁状態に保持する場合に、荷重検出信号の検出値に従
ってスプリングの付勢力を検出でき、弁体の閉止力（締
切り力）が適正な大きさであるか否かを判別することが
できる。

【００２４】さらに、請求項７の発明によると、荷重検
出手段は、弁体を予め決められた開度に保持した状態で
弁ハウジングの流入口から流出口に向けて流れる流体の
圧力変動を検出してなる構成としている。この場合に
は、荷重検出手段から出力される荷重検出信号の波形に
より、弁ハウジング内を流れる流体の流れが円滑である
か、圧力変動等が生じているか否かを判別することがで
きる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
制御弁の作動診断装置を添付図面の図１ないし図１１に
従って詳細に説明する。

【００２６】図中、１は本実施の形態で採用した制御弁
を示し、該制御弁１は、後述の弁ハウジング２、弁体
７、駆動機構８、弁軸２２およびグランドパッキン２３
等により構成されている。

【００２７】２は制御弁１の外殻を構成する弁ハウジン
グで、該弁ハウジング２は、制御対象となる流体の流路
途中に配設される弁箱３と、後述の弁体ガイド４および
支持フレーム５とから大略構成され、弁箱３内には制御
対象の流体として高温の給水等が流通するものである。

【００２８】そして、弁箱３は、前記給水の流入口３Ａ
および流出口３Ｂと、該流入口３Ａと流出口３Ｂとの間
に位置し後述の弁体ガイド４が嵌合される貫通穴３Ｃが
穿設された仕切壁部３Ｄと、該仕切壁部３Ｄの貫通穴３
Ｃと上，下で対向し貫通穴３Ｃよりも大径に形成された
筒状開口部３Ｅとを有している。

【００２９】４は弁箱３内に設けられた筒状の弁体ガイ
ドで、該弁体ガイド４は、筒状開口部３Ｅ側から弁箱３
内に挿入される。そして、弁体ガイド４は、その一端側
が貫通穴３Ｃに嵌合され、他端側が後述の蓋部５Ａに嵌
合することにより弁箱３内に位置決めされている。ま
た、弁体ガイド４の内周面は後述する弁体７用の摺動面
４Ａとなり、該摺動面４Ａの下端側には弁体７が離着座
する環状の弁座４Ｂが一体形成されている。

【００３０】また、弁体ガイド４には、弁座４Ｂよりも
僅かに上側となる位置に径方向の流通穴４Ｃ，４Ｃが穿
設されている。そして、これらの流通穴４Ｃは弁体７に
より開，閉され、これによって弁箱３は流入口３Ａと流
出口３Ｂとの間が連通，遮断されるものである。

【００３１】５は弁箱３の筒状開口部３Ｅに設けられた
支持フレームで、該支持フレーム５の一端側は、筒状開
口部３Ｅを上側から閉塞する蓋部５Ａとなり、該蓋部５
Ａの中心側には後述の弁軸２２が挿通される挿通穴５Ｂ
が穿設されている。また、支持フレーム５の他端側に
は、後述のダイヤフラム１３を下側から支持する支持板
６がボルト等の手段を用いて取付けられている。

【００３２】また、支持フレーム５の他端側には、支持
板６よりも下側に位置してガイド部５Ｃ，５Ｃ，…が設
けられ、該各ガイド部５Ｃは、後述の可動シェル１２を
矢示Ａ，Ｂ方向に移動可能（上，下動可能）にガイドす
るものである。

【００３３】７は弁体ガイド４内に摺動可能に挿嵌され
た弁体で、該弁体７は、図２に示すように有蓋筒状体と
して形成され、その一端側は前記弁座４Ｂに離着座する
ことにより弁体ガイド４の各流通穴４Ｃを介して弁箱３
の流入口３Ａと流出口３Ｂとの間を連通，遮断するもの
である。

【００３４】また、弁体７には圧力逃がし穴７Ａ，７
Ａ，…が穿設され、これらの圧力逃がし穴７Ａは、弁体
ガイド４と弁体７との間で圧力差が発生するのを防止
し、弁体７が滑らかに開，閉弁動作するのを補償するも
のである。

【００３５】８は弁体７から離間して支持フレーム５の
他端側に設けられた弁駆動手段としての駆動機構で、該
駆動機構８は、後述のばね受１８と支持板６との間に配
設され、弁体７を常時閉弁方向に付勢したスプリング９
と、後述する空気圧作動式のアクチュエータ１０と、図
３に示す後述のポジショナ２７等とにより構成されてい
る。

【００３６】１０は弁体７をスプリング９に抗して開弁
方向に駆動する空気圧作動式のアクチュエータで、該ア
クチュエータ１０は、上，下の可動シェル１１，１２
と、外周側が該可動シェル１１，１２間に挟持して設け
られた可動隔壁としてのダイヤフラム１３とからなり、
該ダイヤフラム１３は上側の可動シェル１１との間に圧
力室１４を画成している。

【００３７】ここで、可動シェル１１，１２は、支持フ
レーム５上の支持板６をダイヤフラム１３と共に上，下
方向から取囲むように配設されている。そして、ダイヤ
フラム１３は、その中央部側が支持板６に固着され、該
支持板６によって背面側から補強（バックアップ）され
ている。

【００３８】また、下側の可動シェル１２には、支持フ
レーム５の各ガイド部５Ｃが挿通される複数の挿通穴１
２Ａ，１２Ａ，…が設けられ、これらの挿通穴１２Ａに
より可動シェル１２は、支持フレーム５に対し各ガイド
部５Ｃに沿って上，下動可能に取付けられている。そし
て、可動シェル１２は、その内周側端部が後述するヨー
ク１６の外周側に固着され、このヨーク１６と一体に矢
示Ａ，Ｂ方向に移動（上，下動）するものである。

【００３９】１５は上側の可動シェル１１に設けられた
気体圧の給排口で、該給排口１５には後述の操作空気圧
配管３８が接続され、これによってアクチュエータ１０
の圧力室１４内には気体圧としての空気圧が給排され
る。そして、圧力室１４内の空気圧が最小の圧力になっ
ている間は、スプリング９により可動シェル１１，１２
およびヨーク１６等が矢示Ａ方向に付勢され、これによ
って弁体７は図１に示す如く閉弁状態に保持される。

【００４０】一方、アクチュエータ１０は、給排口１５
から圧力室１４内に操作空気圧が供給され、この空気圧
が増加するに応じて圧力室１４内の容積を増大させる。
そして、この圧力室１４内の空気圧により、可動シェル
１１，１２はヨーク１６等と共にスプリング９の付勢力
に抗して矢示Ｂ方向に押動され、これによって弁体７は
図２に示す如く弁開度が増大されるものである。

【００４１】１６は支持フレーム５内に上，下動可能に
設けられた可動枠としてのヨークを示し、該ヨーク１６
は有底枠状体として形成され、スプリング９を径方向外
側から覆う構成となっている。また、ヨーク１６の底部
１６Ａ側には、後述の軸力センサ２５が弁軸２２と共に
取付けられ、ヨーク１６は弁軸２２と共に駆動力伝達手
段を構成するものである。

【００４２】１７はヨーク１６の底部１６Ａに設けられ
た固定ボルト、１８は該固定ボルト１７に緩止めナット
１９と一緒に螺合されたばね受で、該ばね受１８は、固
定ボルト１７に対する螺合位置を緩止めナット１９と共
に変えることにより、スプリング９の付勢力を可変に調
節するものである。

【００４３】２０，２１は支持フレーム５，ヨーク１６
に設けられた工具挿入穴で、該工具挿入穴２０，２１に
は、固定ボルト１７に対するばね受１８および緩止めナ
ット１９の螺合位置を変えるときに、例えばスパナ、レ
ンチ等の工具が挿入されるものである。

【００４４】２２はヨーク１６と共に駆動力伝達手段を
構成する弁軸で、該弁軸２２は、図２に示すように支持
フレーム５（蓋部５Ａ）の挿通穴５Ｂ内に上，下動（軸
方向に摺動可能）に挿嵌され、その下端側は弁体ガイド
４内で弁体７に連結されている。また、弁軸２２の上端
側は後述の軸力センサ２５を介してヨーク１６の底部１
６Ａに連結されている。そして、弁軸２２はヨーク１６
の動きを弁体７に伝達し、弁体７を上，下に開，閉弁さ
せるものである。

【００４５】２３は支持フレーム５の蓋部５Ａと弁軸２
２との間を封止するシール部材としてのグランドパッキ
ンで、該グランドパッキン２３は、蓋部５Ａの挿通穴５
Ｂ内に装着され、弁軸２２の外周面に締め代をもって摺
接している。また、支持フレーム５の蓋部５Ａには、グ
ランドパッキン２３を抜止め状態に保持するグランド押
え２４が着脱可能に取付けられている。

【００４６】２５はヨーク１６の底部１６Ａと弁軸２２
との間に設けられた荷重検出手段としての軸力センサ
で、該軸力センサ２５は、例えばロードセル、歪みゲー
ジ等を用いて構成され、弁軸２２に付加される荷重（例
えば、軸方向の引張り力と圧縮力）を図６ないし図１１
に示すように検出するものである。

【００４７】２６は弁体７の開度を検出する開度検出手
段としての開度センサで、該開度センサ２６は、例えば
光学式変位センサ等を用いて構成され、弁体７と一体に
変位するヨーク１６または可動シェル１１，１２の動き
を、支持フレーム５または支持板６（ダイヤフラム１
３）に対する相対変位量として検出するものである。な
お、図１中では開度センサ２６を可動シェル１１に設け
た場合を例示しているものである。

【００４８】２７は制御弁１用のポジショナで、該ポジ
ショナ２７は、図３に示すように弁ハウジング２の外側
に設けられ、例えばパイロット配管２８、入力側の空気
圧配管２９および出力側の空気圧配管３０が接続されて
いる。そして、ポジショナ２７は、例えば空気圧縮機、
空気タンク等の圧気源３１から減圧弁３２、入力側の空
気圧配管２９を介して供給される圧縮空気の空気量を、
パイロット配管２８からのパイロット圧に対応して増減
させるように制御し、制御した空気圧を出力側の空気圧
配管３０側に供給する。

【００４９】これにより、ポジショナ２７は、弁体７の
開度を後述する指令装置３４からの指令信号（パイロッ
ト配管２８からのパイロット圧）に従って図５に示す特
性線３３の如く、例えば比例制御するものである。即
ち、制御弁１の弁体７は、ポジショナ２７による空気圧
の制御により図５に示す特性線３３の如く指令信号にほ
ぼ比例して弁開度が可変に制御されるものである。

【００５０】３４は弁体７の開度を指令する指令信号を
出力する指令手段としての指令装置で、該指令装置３４
は、例えば４〜２０ｍＡ（ミリアンペア）程度の範囲で
電流値が可変に設定される指令信号を後述の電空変換器
３５およびコントロールユニット４３等に出力するもの
である。

【００５１】３５は指令装置３４からの指令信号をパイ
ロット圧に変換する電空変換器を示し、該電空変換器３
５は、圧気源３１から減圧弁３６を介して供給される低
圧の空気圧をパイロット配管２８側にパイロット圧とし
て供給し、このときのパイロット圧を指令信号の電流値
等に比例して可変に調整するものである。なお、減圧弁
３６の設定圧は、減圧弁３２によりも十分に低い（例え
ば、１／１０以下）圧力に設定されている。

【００５２】３７は空気圧配管３０からの空気圧を増倍
して操作空気圧配管３８側に供給するブースタリレー
で、該ブースタリレー３７は、空気圧配管３０からの空
気圧を増倍するために分岐配管３９に接続され、該分岐
配管３９は空気圧配管２９からの空気圧をブースタリレ
ー３７に補給するものである。

【００５３】そして、制御弁１の駆動機構８は、操作空
気圧配管３８、給排口１５を介してブースタリレー３７
側からの増倍された操作空気圧が、図１に示す圧力室１
４内へと供給され、圧力室１４が拡縮されることにより
ヨーク１６、弁軸２２および弁体７を矢示Ａ，Ｂ方向に
駆動するものである。

【００５４】４０，４１，４２はそれぞれ圧力センサを
示し、該圧力センサ４０〜４２のうち圧力センサ４０は
操作空気圧配管３８内の圧力を検出し、圧力センサ４１
は空気圧配管３０内の圧力を検出し、圧力センサ４２は
パイロット配管２８内のパイロット圧を検出するもので
ある。

【００５５】４３はマイクロコンピュータ等によって構
成されたコントロールユニットで、該コントロールユニ
ット４３は、図４に示す如く入力側に軸力センサ２５、
開度センサ２６、圧力センサ４０，４１，４２および指
令装置３４等が接続され、出力側には、ディスプレイ等
の表示器４４、印字機としてのプリンタ４５および報知
装置４６等が接続されている。

【００５６】ここで、コントロールユニット４３は、指
令装置３４から出力される指令信号と、開度センサ２６
から出力される弁体７の開度信号と、軸力センサ２５か
ら出力される軸力信号とを図６ないし図１１に示すよう
に表示器４４を用いて表示させると共に、これらを必要
に応じてプリンタ４５により印字させる。

【００５７】また、コントロールユニット４３は、後述
の如く軸力センサ２５、開度センサ２６および圧力セン
サ４０，４１，４２からの検出信号により制御弁１の作
動状態が正常であるか、異常であるかを判定（故障診
断）し、異常と判定したときには、これを警報ランプ、
警報ブザーまたは音声合成装置等からなる報知装置４６
を用いて報知するものである。なお、このときの診断結
果は、表示器４４の画面上でも表示できるものである。

【００５８】本実施の形態による制御弁１の作動診断装
置は上述の如き構成を有するもので、次に、その作動に
ついて説明する。

【００５９】まず、指令装置３４から出力される指令信
号が、図５に示す信号値Ｓa 以下のときには、図３に示
す電空変換器３５からパイロット配管２８に出力される
パイロット圧は、例えば大気圧程度の低圧状態におかれ
る。

【００６０】そして、制御弁１のポジショナ２７は、こ
のときのパイロット圧に対応して空気圧配管３０内を大
気圧に近い低い圧力状態に設定し、ブースタリレー３７
を介した操作空気圧配管３８内の圧力もほぼ大気圧状態
に設定される。これにより、駆動機構８のアクチュエー
タ１０は、圧力室１４内の空気圧が大気圧に近い最小の
圧力状態に保持される。

【００６１】このため、駆動機構８はスプリング９によ
り可動シェル１１，１２およびヨーク１６等が矢示Ａ方
向に付勢され、このときの付勢力が軸力センサ２５、弁
軸２２を介して弁体７へと伝達されることにより、弁体
７は図１に示す如く弁体ガイド４の弁座４Ｂに着座して
閉弁状態に保持される。

【００６２】次に、指令装置３４から出力される指令信
号が、図５に示す信号値Ｓa より大きくなると、図３に
示す電空変換器３５からパイロット配管２８に出力され
るパイロット圧は、指令信号に従って比例的に増大し、
例えば大気圧よりも高い圧力状態に設定される。

【００６３】そして、制御弁１のポジショナ２７は、こ
のときのパイロット圧に対応して空気圧配管３０内を大
気圧よりも高い圧力状態に設定し、ブースタリレー３７
は空気圧配管３０内の圧力に基づいて空気量を増倍させ
つつ、倍増した操作空気圧を操作空気圧配管３８、給排
口１５を介してアクチュエータ１０の圧力室１４内に供
給する。

【００６４】この結果、アクチュエータ１０は、給排口
１５から供給される空気圧に応じて圧力室１４内の容積
を増大させ、この圧力室１４内の空気圧により、可動シ
ェル１１，１２をヨーク１６等と共にスプリング９の付
勢力に抗して矢示Ｂ方向に押動する。そして、この矢示
Ｂ方向の駆動力（押動力）は軸力センサ２５、弁軸２２
を介して弁体７へと伝達される。

【００６５】これによって、弁体７は図２に示す如く弁
体ガイド４の弁座４Ｂから離座して開度が増大される。
そして、弁体７が開弁した状態では、弁箱３の流入口３
Ａから流出口３Ｂに向けて矢示Ｃ方向へと給水が流れ、
弁体７の開度に応じて給水の流量が制御される。

【００６６】また、弁体７の開度は、図５に示す特性線
３３に沿って増減するように制御され、指令信号の信号
値がＳm まで増大したときには、弁体７が全開状態にお
かれるものである。

【００６７】この場合、制御弁１には開度センサ２６が
設けられ、該開度センサ２６により弁体７の開度が、指
令装置３４からの指令信号にほぼ比例して制御されてい
るか否かを判別することはできる。

【００６８】また、パイロット配管２８内のパイロット
圧が指令信号にほぼ比例して制御されているか否かにつ
いても、パイロット配管２８の途中に設けた圧力センサ
４２により検出することができる。

【００６９】さらに、空気圧配管３０内の圧力について
も圧力センサ４１で検出でき、操作空気圧配管３８内の
圧力についても同様に圧力センサ４０で検出できるの
で、空気圧配管３０、操作空気圧配管３８内の圧力が前
記指令信号およびパイロット圧に対応して制御されてい
るか否かを判別することはできる。

【００７０】しかし、このような開度センサ２６、圧力
センサ４０〜４２による検出信号だけでは、例えば制御
弁１の作動診断（故障診断）を運転途中で行い、故障箇
所等を早期に発見するのは難しいのが実状である。

【００７１】即ち、筒状の弁体ガイド４内に摺動可能に
設けた弁体７は、制御弁１の作動に従って開，閉を繰返
すうちに、弁体ガイド４の摺動面４Ａと弁体７との間が
徐々に摩耗、損傷され、カジリ等が発生することがあ
る。しかし、このような状態でも損傷箇所が小さい間
は、前記指令信号に従って弁体７の開，閉弁制御が行わ
れるため、弁体７のカジリ等を早期に検出できない。

【００７２】そこで、本実施の形態では、ヨーク１６の
底部１６Ａと弁軸２２との間に荷重検出手段としての軸
力センサ２５を設け、該軸力センサ２５により弁軸２２
の軸方向に付加される引張り力または圧縮力を、図６な
いし図１１に示すように検出する構成としている。

【００７３】そして、図６に示す特性線５１のように、
指令装置３４から出力される指令信号を最小の信号値Ｓ
a と最大の信号値Ｓm との間でゆっくりと漸次増大させ
た場合に、開度センサ２６から出力される開度検出信号
は、図６中の特性線５２の如くゆっくりと指令信号にほ
ぼ対応して増大し、弁体７の開度が漸次大きくなってい
ることが確認された。

【００７４】また、このときに弁体７は、弁軸２２およ
びヨーク１６共に図２に示す如く矢示Ｂ方向に持上げら
れ、軸力センサ２５には、弁体ガイド４の摺動面４Ａと
弁体７との間に働く摺動抵抗により引張り方向の軸力
（スラスト力）が作用する。このため、軸力センサ２５
から出力される軸力検出信号は、図６中の特性線５３の
如く引張り方向（正の方向）でほぼ一定の出力値となっ
て検出される。

【００７５】しかし、弁体７の摺動面に摩耗、損傷等に
よるカジリが発生した場合には、図６中に例示した時間
ｔx の如く軸力検出信号が一時的に増大し、弁体ガイド
４と弁体７との間に働く摺動抵抗が部分的に大きくなっ
ていることを検出できる。

【００７６】また、カジリ等が発生していない場合に
は、図６中に一点鎖線で示す特性線５４のように軸力検
出信号は、特性線５３と同様にほぼ一定の出力値を保つ
ことになる。このように、軸力センサ２５を用いること
により、弁体７と弁体ガイド４との間に摩耗、損傷等に
よるカジリが発生しているか否かを早期に検出すること
ができる。

【００７７】次に、図７に示す特性線６１のように、指
令装置３４から出力される指令信号を時間ｔa1で、最小
の信号値Ｓa と最大の信号値Ｓm との間の任意の信号値
Ｓi（Ｓa ＜Ｓi ＜Ｓm ）から最小の信号値Ｓa まで低
下させた場合に、弁体７は僅かな時間遅れをもって全閉
側へとスプリング９により駆動される。

【００７８】このため、開度センサ２６から出力される
開度検出信号は、図７中の特性線６２の如く時間ｔa1か
ら僅かに遅れて時間ｔa2〜ｔa3で全閉方向に変化する。
この場合、弁体７が閉弁時に弁座４Ｂとの間で異物を噛
込んだりしないときには、図７中に一点鎖線で示す特性
線６３のように、開度検出信号は全閉位置まで完全に動
くことになる。

【００７９】しかし、このときの異物が非常に小さい場
合には、特性線６２，６３間にほとんど差が生じないた
めに、開度センサ２６から出力される開度検出信号によ
って異物噛込みの有無を判別することは難しいことが多
い。

【００８０】これに対し、軸力センサ２５から出力され
る軸力検出信号は、図７中の特性線６４の如く弁体７が
閉弁方向に動き始める時間ｔa2〜ｔa3で、弁体ガイド４
の摺動面４Ａと弁体７との間に働く静摩擦力ｆ1 の影響
を受けて引張り方向（正の方向）から圧縮方向（負の方
向）へと大きく変化し、その後は動摩擦力ｆ2 の影響を
受けて圧縮方向の軸力を出力する。

【００８１】そして、時間ｔa3に達すると、弁体７は弁
座４Ｂとの間で異物を噛込むことにより、圧縮方向の力
ｆ3 （異物噛込み力）を出力することになる。これによ
り、弁体７が閉弁時に弁座４Ｂとの間で異物等を噛込ん
でいるか否かを、例えば圧縮方向の力ｆ3 として検出で
き、弁体７の締切り（閉弁状態）不良を早期に判別する
ことができる。

【００８２】この場合、開度センサ２６からの開度検出
信号（特性線６２）が、時間ｔa3以降はほぼ一定の値と
なって弁体７の閉弁を検出しているのに、軸力センサ２
５からの軸力検出信号は、圧縮方向の力ｆ3 を検出して
いるので、小さな異物であっても、異物噛込みの有無を
確実に判別することができる。

【００８３】次に、図８に示す特性線７１のように、指
令装置３４から出力される指令信号を時間ｔb1で、最小
の信号値Ｓa と最大の信号値Ｓm との間の任意の信号値
Ｓj（Ｓa ＜Ｓj ＜Ｓm ）から最小の信号値Ｓa まで低
下させた場合にも、弁体７は僅かな時間遅れをもって全
閉側へとスプリング９により駆動される。

【００８４】そして、弁体７と一体に閉弁方向（図２中
の矢示Ａ方向）に変位する弁軸２２には、グランドパッ
キン２３によって摺動抵抗が付加され、グランドパッキ
ン２３の締め代（摩擦力）の大，小により弁体７が全閉
するまでの時間Ｔ1 ，Ｔ2 (Ｔ1 ＜Ｔ2 ）に時間差が生
じることになる。

【００８５】このため、開度センサ２６から出力される
開度検出信号は、図８中に実線で示す特性線７２の如く
グランドパッキン２３の摩擦力が小さい場合には、全閉
するまでの時間Ｔ1 が短く、グランドパッキン２３の摩
擦力が大きくなると、図８中に一点鎖線で示す特性線７
３のように全閉するまでの時間Ｔ2 が長くなる。

【００８６】しかし、このような開度検出信号による時
間Ｔ1 ，Ｔ2 を比較するだけでは、グランドパッキン２
３によるシール性（漏洩の有無）を判別することは難し
く、弁体７の閉止力（弁座４Ｂに対する締切り力）が規
定範囲に設定されているか否かを判別することは難し
い。

【００８７】これに対し、軸力センサ２５から出力され
る軸力検出信号は、図８中に実線で示す特性線７４の如
く時間ｔb1を過ぎて弁体７が閉弁方向に動き始めたとき
に、グランドパッキン２３による動摩擦抵抗としての摩
擦力Ｆ1 を直接的に検出して出力することができ、弁体
７が全閉位置に達したときには、弁閉止力Ｆ2 を直接的
に出力することができる。

【００８８】また、グランドパッキン２３が硬化した等
の理由で締め代が過大となったときには、図８中に一点
鎖線で示す特性線７５のようにグランドパッキン２３の
摩擦力Ｆ3 を軸力検出信号により出力することができ、
弁閉止力Ｆ4 も直接的に検出することができる。

【００８９】そして、摩擦力Ｆ1 が基準値よりも小さく
なった場合には、グランドパッキン２３の締め代が小さ
くなってシール性が低下し、弁軸２２とグランドパッキ
ン２３との間から流体漏れ（弁箱３内を流れる給水の漏
洩）が生じる可能性があるので、漏洩の発生を早期に診
断してグランドパッキン２３の交換時期を、例えば報知
装置４６等を用いて報知することができる。

【００９０】また、弁閉止力Ｆ2 が予め決められた閉止
力の範囲にあるか否かを判別することにより、スプリン
グ９の付勢力が正規のばね力に設定されているか否かを
判定できる。

【００９１】そして、スプリング９の付勢力を調節する
場合には、図１に示す工具挿入穴２０，２１から工具を
挿入し、固定ボルト１７に対するばね受１８および緩止
めナット１９の螺合位置を変えることにより、付勢力の
調節作業を容易に行うことができる。

【００９２】一方、特性線７５による摩擦力Ｆ3 が過大
であると判別した場合にも、グランドパッキン２３が経
時劣化等の理由で硬化している場合であるので、例えば
図４に示す表示器４４、報知装置４６等を用いてグラン
ドパッキン２３の交換時期を報知することができる。

【００９３】また、弁閉止力Ｆ4 が過小になっていると
判別されたときには、閉弁状態にある弁体７と弁座４Ｂ
との間で流体の漏洩が発生する虞れがあり、弁座４Ｂに
対する弁体７の締切り力が小さくなっているので、この
場合にも前述の如くスプリング９の付勢力を調節する作
業を早期に行うべきことを報知することができる。

【００９４】次に、図９に示す特性線８１のように、指
令装置３４から出力される指令信号を時間ｔc1で、最小
の信号値Ｓa と最大の信号値Ｓm との間の任意の信号値
Ｓk2から信号値Ｓk1（Ｓa ＜Ｓk1＜Ｓk2＜Ｓm ）まで低
下させた場合には、弁体７が僅かな時間遅れをもって閉
弁方向に駆動され、スプリング９の付勢力と圧力室１４
内の空気圧とがバランスした中間の開度位置で弁体７は
停止する。

【００９５】そして、開度センサ２６から出力される開
度検出信号は、図９中に一点鎖線で示す特性線８２のよ
うに本来は中間の開度位置でほぼ一定に保たれるはずで
ある。しかし、グランドパッキン２３が硬化して弁軸２
２に付加される摺動抵抗（摩擦力）が過大になったとき
には、図９中に実線で示す特性線８３の如く開度検出信
号が長い周期で振動し、弁体７は中間の開度付近でゆっ
くりと上，下動を続けることがある。

【００９６】また、図３に示すポジショナ２７、ブース
タリレー３７等の異常で、駆動機構８の圧力室１４内に
給排される空気圧が過剰（鋭敏）に反転されるような場
合には、図９中に二点鎖線で示す特性線８４の如く開度
検出信号が短い周期で振動し、弁体７は中間の開度付近
で頻繁に上，下動を繰返すことになる。

【００９７】そして、このような場合に開度センサ２６
からの軸力検出信号は、図９中に実線で示す特性線８５
に沿って長い周期で振動するときに、グランドパッキン
２３の硬化によって摺動抵抗が過大になっていることを
検出して出力できる。また、軸力検出信号が二点鎖線で
示す特性線８６のように短い周囲で振動するときには、
図３に示すポジショナ２７、ブースタリレー３７等が正
常に動作していないことを早期に判別できる。

【００９８】次に、図１０に示す特性線９１のように、
指令装置３４から出力される指令信号を、サインカーブ
（正弦波）を描くように変動させた場合には、開度検出
信号も特性線９２のように中間の開度を上，下動するよ
うに変化し、指令信号にほぼ追従して変動する。

【００９９】そして、このときに軸力検出信号も図１０
中の特性線９３のように指令信号に追従して変動する。
しかし、指令信号の変曲点に相当する時間ｔd1，ｔd2，
ｔd3，ｔd4の近辺では、軸力検出信号に揺らぎ（山形状
の小さな振動）が発生することがあった。

【０１００】そこで、このような場合の操作空気圧（操
作空気圧配管３８内の空気圧）の状態を調べてみると、
ブースタリレー３７から操作空気圧配管３８側に供給す
る空気圧に供給不足が発生したり、例えば操作空気圧配
管３８等に失陥が生じている場合であることが確認され
た。

【０１０１】これにより、軸力検出信号を用いて操作空
気圧配管３８側の操作空気圧不足等を早期に検出でき、
このような場合にも軸力センサ２５からの検出信号によ
り、操作空気圧の不足等に対する迅速な対策を施すこと
ができる。

【０１０２】次に、図１１に示す特性線１０１のよう
に、指令装置３４から出力される指令信号を、最小の信
号値Ｓa と最大の信号値Ｓm との間の任意の信号値Ｓl
（Ｓa＜Ｓl ＜Ｓm ）に保った状態では、弁体７の開度
も信号値Ｓl に対応する中間の開度に保持され、開度検
出信号は特性線１０２の如くほぼ一定に保たれる。

【０１０３】そして、この場合に軸力検出信号も特性線
１０３の如く出力される。しかし、例えば時間ｔe1，ｔ
e2等で軸力検出信号がピーク状に変化する場合には、弁
体７が中間の開度にあるときに弁箱３内を流れる給水に
衝撃的な圧力変動等が発生しているとして検出でき、例
えば原子力発電所の主給水制御弁１を流れる給水の流れ
状態が、正常であるか否かを判別することができる。

【０１０４】即ち、図２に示すように弁体７が開弁した
した状態で、弁箱３の流入口３Ａから流出口３Ｂに向け
て給水が矢示Ｃ方向へと連続的に流れている場合に、給
水の流れが円滑である間は弁体７、弁軸２２等に働く軸
力は一定に保たれる。しかし、給水の流れが何らかの原
因で変動し衝撃圧等が発生した場合には、弁体７、弁軸
２２等に働く軸力が瞬間的に変化し、例えば特性線１０
３で示すように、時間ｔe1，ｔe2等で軸力検出信号がピ
ーク状に変化したものと推察することができる。

【０１０５】従って、本実施の形態によれば、軸力セン
サ２５を用いて弁体７や弁軸２２に働く軸方向の引張り
力、圧縮力等を検出することにより、制御弁１の監視、
作動診断等を運転途中で行うことができ、弁体７のカジ
リ、異物噛込み、シール不良等を早期に判別することが
できる。

【０１０６】また、弁軸２２に対するグランドパッキン
２３の摺動抵抗を、図８に示す摩擦力Ｆ1 ，Ｆ3 等とし
て検出でき、グランドパッキン２３が摩耗してシール性
が低下しているか否か、またはグランドパッキン２３が
硬化して摺動抵抗が増加し、スプリング９による弁体７
の閉止力が低下しているか否か等を、制御弁１の作動途
中で診断することができる。

【０１０７】さらに、ポジショナ２７、ブースタリレー
３７による操作空気圧の制御が正常であるか否か、弁箱
３内を流れる給水の状態が正常であるか否か等を、早期
に検出でき、異常発生時に速やか対処することができ
る。

【０１０８】なお、前記実施の形態では、原子力発電所
等で用いる制御弁１を例に挙げて説明したが、本発明は
これに限るものではなく、例えば石油化学コンビナー
ト、化学プラントまたは精油所で用いる制御弁等、種々
の流体の流れを制御する制御弁に対しても適用でき、そ
の作動途中で故障診断を早期に行うことができるもので
ある。

【０１０９】また、前記実施の形態では、スプリング９
により弁体７を閉弁方向に付勢する形式の制御弁１を例
に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば空
気圧等の気体圧を用いて弁体を閉弁方向に駆動し、弁体
を開弁させるときには気体圧を下げてスプリングにより
弁体を開弁方向に付勢する形式の制御弁に適用してもよ
い。

【０１１０】また、前記実施の形態では、弁箱３の流入
口３Ａから流出口３Ｂに向けて矢示Ｃ方向へと給水が流
れる制御弁１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに
限らず、例えば図２に示す矢示Ｃ方向とは逆向きに流体
が流れる構成としてもよいものである。

【０１１１】さらに、前記実施の形態では、ばね受１８
および緩止めナット１９等を用いてスプリング９の付勢
力を可変に調節するものとして述べたが、必ずしもスプ
リングの付勢力を調節可能な構成とする必要はないもの
である。

【０１１２】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１に記載の発
明によれば、弁体の開度を指令する指令信号を弁駆動手
段に対して出力する指令手段と、駆動力伝達手段に付加
される荷重を検出する荷重検出手段等とを備え、前記指
令手段による指令信号および前記荷重検出手段による荷
重検出信号に従って前記弁体の動きが正常であるか否か
を診断する構成としたので、指令手段からの指令信号に
従って弁体の開度を可変に制御している間に、駆動力伝
達手段に付加される荷重を荷重検出手段で検出でき、荷
重検出信号を指令信号と比較することにより弁体の動き
が正常であるか異常であるかを早期に診断して判別する
ことができる。従って、弁体や弁軸等に働く軸方向の荷
重等を検出することにより、制御弁の監視、作動診断等
を運転途中で行うことができ、弁体のカジリ、異物噛込
み、シール不良等を早期に判別することができる。

【０１１３】また、請求項２に記載の発明は、弁体の開
度を検出する開度検出手段と、コントロールユニットと
を備え、該コントロールユニットは、指令信号、開度検
出信号および荷重検出信号に従って前記弁体の動きが正
常であるか否かを判別する構成としているので、コント
ロールユニットを用いることにより、荷重検出信号と指
令信号、開度検出信号とを比較しつつ、弁体の動きが正
常であるか異常であるかを自動的に判別することができ
る。

【０１１４】また、請求項３に記載の発明によると、弁
ハウジングは、弁体を軸方向に摺動変位可能にガイドす
る筒状の弁体ガイドを有し、荷重検出手段は、前記弁体
と弁体ガイドとの間に発生する摺動抵抗を荷重として検
出する構成としているので、荷重検出手段を用いて弁体
と弁体ガイドとの間の摺動抵抗を検出でき、例えば弁体
の摺動面にカジリ等が発生しているときには摺動抵抗が
大きくなるので、これを早期に判別することができる。

【０１１５】また、請求項４に記載の発明によると、駆
動力伝達手段は弁体と一体に変位する弁軸を有し、荷重
検出手段は、該弁軸と弁ハウジングとの間を封止するシ
ール部材の摺動抵抗を荷重として検出する構成としてい
るので、荷重検出手段を用いてシール部材の摺動抵抗を
検出でき、例えば摺動抵抗が小さいときにはシール部材
の締め代が低下し、流体の漏洩等が発生し易い状態にあ
るとして判別できる。また、摺動抵抗が大きくなったと
きにはシール部材が硬化し、弁体の閉止力が小さくなっ
ていると判別することができる。

【０１１６】一方、請求項５に記載の発明によると、弁
駆動手段は、弁体の開，閉弁方向のうちいずれか一方向
に向けて前記弁体を付勢するスプリングと、外部から供
給される気体圧により前記弁体を該スプリングの付勢力
に抗して他方向に駆動するアクチュエータとからなり、
荷重検出手段は、該アクチュエータに給排される気体圧
の変動を検出する構成としているため、例えば荷重検出
手段から出力される荷重検出信号の波形変化により、ア
クチュエータに給排する気体圧の変動状態を検出でき、
例えば気体圧供給系統の異常等を早期に判別することが
できる。

【０１１７】また、請求項６に記載の発明は、荷重検出
手段を用いてスプリングの付勢力を検出する構成として
いるので、例えばスプリングの付勢力で弁体を閉弁状態
に保持する場合に、荷重検出信号の検出値に従ってスプ
リングの付勢力を検出でき、検出結果により弁体の閉止
力（締切り力）が適正な大きさであるか否かを判別する
ことができる。

【０１１８】さらに、請求項７に記載の発明は、弁体を
予め決められた開度に保持した状態で荷重検出手段によ
り弁ハウジング内を流れる流体の圧力変動を検出する構
成としているので、荷重検出手段から出力される荷重検
出信号の波形により、弁ハウジング内を流れる流体の流
れが円滑であるか、圧力変動等が生じているか否かを判
別でき、制御弁を作動したままで外部から流体の流れを
監視し続けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による作動診断装置が設け
られた制御弁の閉弁状態を示す縦断面図である。

【図２】図１の制御弁を開弁状態で示す要部拡大断面図
である。

【図３】図１に示す制御弁の制御回路図である。

【図４】制御弁の作動診断装置を示す制御ブロック図で
ある。

【図５】指令信号と制御弁の弁開度との関係を示す特性
線図である。

【図６】弁体にカジリが発生した状態での指令信号、開
度検出信号および軸力検出信号をそれぞれ示す特性線図
である。

【図７】異物の噛込みが発生した状態での指令信号、開
度検出信号および軸力検出信号をそれぞれ示す特性線図
である。

【図８】グランドパッキンによる摩擦力が変化した状態
での指令信号、開度検出信号および軸力検出信号をそれ
ぞれ示す特性線図である。

【図９】グランドパッキンの硬化または操作空気圧が変
動する状態での指令信号、開度検出信号および軸力検出
信号をそれぞれ示す特性線図である。

【図１０】操作空気圧が不足した状態での指令信号、開
度検出信号および軸力検出信号をそれぞれ示す特性線図
である。

【図１１】制御弁内を流れる給水の圧力が変動した状態
での指令信号、開度検出信号および軸力検出信号をそれ
ぞれ示す特性線図である。

【符号の説明】

１ 制御弁 ２ 弁ハウジング ３ 弁箱 ４ 弁体ガイド ４Ａ 摺動面 ４Ｂ 弁座 ５ 支持フレーム ６ 支持板 ７ 弁体 ８ 駆動機構（弁駆動手段） ９ スプリング １０ アクチュエータ １１，１２ 可動シェル １３ ダイヤフラム １４ 圧力室 １６ ヨーク ２２ 弁軸（駆動力伝達手段） ２３ グランドパッキン（シール部材） ２５ 軸力センサ（荷重検出手段） ２６ 開度センサ（開度検出手段） ２７ ポジショナ ２８ パイロット配管 ２９，３０ 空気圧配管 ３１ 圧気源 ３２，３６ 減圧弁 ３４ 指令装置（指令手段） ３５ 電空変換器 ３７ ブースタリレー ３８ 操作空気圧配管 ４０，４１，４２ 圧力センサ ４３ コントロールユニット ４４ 表示器 ４６ 報知装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安東 博 兵庫県神戸市西区高塚台６丁目２番２号 エービービー株式会社西神事業所内 Ｆターム(参考） 2G024 AA15 BA27 CA06 CA11 DA15 EA01 EA08 FA02 FA14 2G075 AA02 CA15 DA15 DA18 EA01 FA11 FC14 GA34 3H065 AA04 CA01 CA07 3H066 AA04 BA31 BA38

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の流入口と流出口を有し、該流入口
   と流出口との間には弁座が設けられた弁ハウジングと、 該弁ハウジング内に変位可能に設けられ、前記弁座に
   離，着座することにより前記流入口と流出口との間を連
   通，遮断する弁体と、 該弁体から離間して前記弁ハウジングに設けられ、指令
   信号に従って該弁体を開，閉弁方向に駆動する弁駆動手
   段と、 該弁駆動手段と弁体との間に設けられ、該弁駆動手段に
   よる駆動力を前記弁体に伝達する駆動力伝達手段と、 前記弁体の開度を指令する指令信号を前記弁駆動手段に
   対して出力する指令手段と、 前記駆動力伝達手段に設けられ、前記駆動力伝達手段に
   付加される荷重を検出する荷重検出手段とを備え、 前記指令手段による指令信号および前記荷重検出手段に
   よる荷重検出信号に従って前記弁体の動きが正常である
   か否かを診断する構成としてなる制御弁の作動診断装
   置。
2. 【請求項２】 前記弁体の開度を検出する開度検出手段
   と、該開度検出手段から出力される開度検出信号、前記
   荷重検出手段からの荷重検出信号および前記指令手段か
   らの指令信号がそれぞれ入力されるコントロールユニッ
   トとを備え、該コントロールユニットは、前記指令手段
   による指令信号、前記開度検出手段による開度検出信号
   および前記荷重検出手段による荷重検出信号に従って前
   記弁体の動きが正常であるか否かを判別する構成として
   なる請求項１に記載の制御弁の作動診断装置。
3. 【請求項３】 前記弁ハウジングは、前記弁体を軸方向
   に摺動変位可能にガイドする筒状の弁体ガイドを有し、
   前記荷重検出手段は、前記弁体と弁体ガイドとの間に発
   生する摺動抵抗を荷重として検出してなる請求項１また
   は２に記載の制御弁の作動診断装置。
4. 【請求項４】 前記駆動力伝達手段は前記弁体と一体に
   変位する弁軸を有し、前記荷重検出手段は、該弁軸と弁
   ハウジングとの間を封止するシール部材の摺動抵抗を荷
   重として検出してなる請求項１または２に記載の制御弁
   の作動診断装置。
5. 【請求項５】 前記弁駆動手段は、前記弁体の開，閉弁
   方向のうちいずれか一方向に向けて前記弁体を付勢する
   スプリングと、外部から供給される気体圧により前記弁
   体を該スプリングの付勢力に抗して他方向に駆動するア
   クチュエータとからなり、前記荷重検出手段は、該アク
   チュエータに給排される気体圧の変動を検出してなる請
   求項１または２に記載の制御弁の作動診断装置。
6. 【請求項６】 前記荷重検出手段は、前記スプリングの
   付勢力を検出してなる請求項５に記載の制御弁の作動診
   断装置。
7. 【請求項７】 前記荷重検出手段は、前記弁体を予め決
   められた開度に保持した状態で前記弁ハウジングの流入
   口から流出口に向けて流れる流体の圧力変動を検出して
   なる請求項１または２に記載の制御弁の作動診断装置。