JP2005098367A - Positioner and air-flow rate regulating device used therein - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positioner and an air flow rate regulating device for use in it, easily changing the speed of a valve and adjusting the sensitivity. <P>SOLUTION: This positioner 1 includes: a pilot valve 21 for supplying air to a driving part to which a valve is connected through a conduit pipe 71; an operation control part 2 for controlling the operation of the pilot valve 21; and a drive control means 41 for controlling the drive of the driving part. This air flow rate regulating device 31 includes: an air passage 33 to which the conduit pipe 71 is connected; an insert passage 34 formed in the direction of intersecting perpendicularly to the air passage 33; a valve 35 freely movably inserted in the insert passage 34; and a discharge small hole 37 formed in the valve 35 for discharging some of output pressure to the outside. The device 31 is disposed near an output port of the pilot valve 21 in the conduit pipe 71. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ポジショナー及びそれに用いる空気流量調節装置に係り、より詳しくは、パイロット弁の出力口より出力される空気流量を調節することによって弁の特性に適合可能としたポジショナー及びそれに用いる空気流量調節装置に関する。   The present invention relates to a positioner and an air flow rate adjusting device used therefor, and more specifically, a positioner that can be adapted to the characteristics of a valve by adjusting an air flow rate output from an output port of a pilot valve, and an air flow rate adjusting method used therefor Relates to the device.

従来から、バルブ駆動制御、プロセスオートメーション、その他一般産業用機器の駆動制御に際してポジショナーが用いられており、このポジショナーを弁に取り付けることにより、弁の駆動制御を可能としている。   Conventionally, a positioner has been used for valve drive control, process automation, and drive control of other general industrial equipment. By attaching this positioner to a valve, the drive control of the valve is made possible.

ところで、ポジショナーは一般的にエアーによって弁の駆動制御を行うために、弁の種類に応じてこのエアー圧力を調節しなければならないが、ポジショナーで駆動させる弁の種類は、小口径のものから大口径のものまで無数に存在するため、一種類のポジショナーですべての弁の駆動を行うことは困難である一方、ポジショナーをすべての弁の種類に合わせて製作することはコスト面から不可能である。そのため、従来は、予めわかっている仕様に対しては、ポジショナーの製作時に、適切値の固定絞りを組み込んでいた。   By the way, since the positioner generally controls the drive of the valve with air, it is necessary to adjust the air pressure according to the type of the valve. It is difficult to drive all valves with one type of positioner because there are countless diameters, but it is impossible to manufacture positioners for all valve types. . For this reason, conventionally, a fixed aperture having an appropriate value has been incorporated in the manufacture of the positioner for specifications that are known in advance.

しかしながら、予備品では弁の仕様を予め知りえないために、このような固定絞りの組み込みが不可能であり、また、購入者側においても、それぞれのサイズの発注は面倒であり詳細な区分ができていないために、弁に装着した際にポジショナーが適合しない場合には交換を余儀なくされ、これによりコストの増加を招いていた。   However, it is impossible to incorporate such a fixed restrictor because spare parts do not know the valve specifications in advance, and it is troublesome for the purchaser to order each size. Since this is not possible, if the positioner does not fit when it is mounted on the valve, it must be replaced, which increases the cost.

また、市販のスピードコントローラーをポジショナーに付加して処理する方法も考えられるが、これによればコストが高くなってしまうという問題点が考えられる。また、出力回路の空気流量を絞っただけでは満足な適合値が出せないことも多々あり、全体の速度の調整はできても、微小信号での感度は改善しないという問題点も指摘されている。   Also, a method of processing by adding a commercially available speed controller to the positioner can be considered, but this may cause a problem that the cost becomes high. In addition, there are many cases where a satisfactory conforming value cannot be obtained just by reducing the air flow rate of the output circuit, and it is pointed out that even if the overall speed can be adjusted, the sensitivity with a small signal does not improve. .

更に、過去においては、パイロット弁の出力回路の一部を分岐し、この分岐回路に小孔を設けるとともに、この小孔に、複数種類用意したブリーダーの中の適切なものを配設する方法も提案されているが、この方法では、複数種類のブリーダーを用意する必要もあり、コストが上がってしまうとともに、ブリーダーの装着作業も煩雑になってしまうという問題点が考えられる。
特開2001−99332号公報
Furthermore, in the past, there has also been a method of branching a part of the pilot valve output circuit, providing a small hole in the branch circuit, and arranging an appropriate one of a plurality of types of bleeders in the small hole. Although this method has been proposed, it is necessary to prepare a plurality of types of bleeders, which increases the cost and also makes it difficult to install the bleeder.
JP 2001-99332 A

そこで、本発明は、弁の速度変更を容易に行うことが可能であるとともに、感度調整をも合わせて行うことを可能としたポジショナー及びそれに用いる空気流量調節装置を提供することを課題としている。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a positioner that can easily change the speed of the valve and also perform sensitivity adjustment and an air flow rate adjusting device used therefor.

本発明のポジショナーは、導通管を介して、弁が連結される駆動部にエアーを供給するためのパイロット弁と、該パイロット弁の作動を制御するための作動制御部と、前記駆動部の駆動を調整するための駆動制御手段と、を備えるポジショナーにおいて、前記導通管における前記パイロット弁の出力口近傍に調整用バルブを移動自在に配設して、調整用バルブによって導通管の内径を遮ることを可能にするとともに、前記調整用バルブの中心部を穿孔して小孔を形成して出力口を介して供給されるエアーの一部を外部に放出可能にし、これにより、導通管を通るエアー流量を調節可能にしたことを特徴としている。   The positioner of the present invention includes a pilot valve for supplying air to a drive unit to which a valve is connected via a conducting pipe, an operation control unit for controlling the operation of the pilot valve, and driving of the drive unit And a drive control means for adjusting the adjustment valve, wherein the adjustment valve is movably disposed in the vicinity of the output port of the pilot valve in the conduction pipe, and the inner diameter of the conduction pipe is blocked by the adjustment valve. In addition, the central portion of the adjustment valve is perforated to form a small hole so that a part of the air supplied through the output port can be discharged to the outside, and thereby the air passing through the conduction pipe The feature is that the flow rate can be adjusted.

また、本発明の空気流量調節装置は、ポジショナーにおいて、パイロット弁に連結された導通管におけるパイロット弁の出力口近傍に配設されるポジショナーの空気流量調節装置であって、前記導通管が連結されるエアー流路と、該エアー流路に交差するように形成した挿入路と、該挿入路内に移動自在に挿入された調整用バルブと、該調整用バルブに形成した、前記出力口よりの出力圧力の一部を外部に放出するための放出用の小孔と、を備えることを特徴としている。   The air flow rate control device of the present invention is a positioner air flow rate control device disposed in the vicinity of an output port of a pilot valve in a conduction pipe connected to a pilot valve in the positioner, wherein the conduction pipe is connected. Air passage, an insertion path formed so as to intersect the air flow path, an adjustment valve movably inserted into the insertion path, and an adjustment valve formed on the adjustment valve from the output port. And a small discharge hole for discharging a part of the output pressure to the outside.

本発明によれば、出力口より供給されるエアーを遮ることができ、これによりエアー流量を調節することが可能であり、更に、出力口を介して供給されるエアーの一部を外部に放出することができるので、これにより弁の速度変更を容易に行うことが可能となるとともに、速度変更の際の微小な感度調整を容易に行うことも可能である。   According to the present invention, it is possible to block the air supplied from the output port, thereby adjusting the air flow rate, and further releasing a part of the air supplied through the output port to the outside. Therefore, it is possible to easily change the speed of the valve, and it is also possible to easily perform minute sensitivity adjustment when changing the speed.

本発明のポジショナーでは、弁が連結される駆動部にエアーを供給するための導通管が連結されたパイロット弁と、このパイロット弁の作動を制御するための作動制御部と、前記駆動部の駆動を調整するための駆動制御手段とを備えるとともに、前記導通管におけるパイロット弁の出力口近傍に、調整用バルブを移動自在に配設しており、更に、調整用バルブは、その中心部を穿孔して小孔を形成して、出力口を介して供給されるエアーの一部を外部に放出可能にしている。   In the positioner of the present invention, a pilot valve connected to a conducting pipe for supplying air to a drive unit to which the valve is connected, an operation control unit for controlling the operation of the pilot valve, and driving of the drive unit And a drive control means for adjusting the adjustment valve, and an adjustment valve is movably disposed near the output port of the pilot valve in the conducting pipe. Further, the adjustment valve is perforated at the center thereof. Thus, a small hole is formed so that a part of the air supplied through the output port can be discharged to the outside.

また、本発明の空気流量調節装置は、弁が連結される駆動部にエアーを供給するための導通管が連結されるエアー路と、該エアー路に直交する方向に形成した挿入路と、該挿入路内に移動自在に挿入された調整用バルブと、この調整バルブに形成した、出力口より供給される出力圧力の一部を外部に放出するための放出用小孔とを備えている。   The air flow rate adjusting device of the present invention includes an air path to which a conducting pipe for supplying air to a drive unit to which a valve is connected is connected, an insertion path formed in a direction orthogonal to the air path, An adjustment valve that is movably inserted into the insertion path and a discharge small hole that is formed in the adjustment valve and discharges a part of the output pressure supplied from the output port to the outside are provided.

ここで、前記調整用バルブにおける放出用小孔内に、小弁を移動自在に挿装するとよく、これにより、小孔から放出される空気量を微調整することができ、より細かい感度調整を行うことが可能となる。   Here, the small valve may be movably inserted into the discharge small hole in the adjustment valve, thereby finely adjusting the amount of air discharged from the small hole, and finer sensitivity adjustment. Can be done.

本発明のポジショナーの実施例について図面を参照して説明すると、図1及び図2は、本実施例のポジショナーの構造を説明するための図であり、図1は単動型ポジショナーを示し、図2は複動型ポジショナーを示しており、更に、図1及び図2は電気式の入力部を用いたものを示しているが、その作動原理はほぼ同様であるので、以下においては図1を用いて説明する。   An embodiment of the positioner of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1 and 2 are views for explaining the structure of the positioner of the present embodiment. FIG. 1 shows a single-acting positioner. 2 shows a double-acting type positioner. Further, FIGS. 1 and 2 show ones using an electric input unit, but the operation principle is almost the same, so FIG. It explains using.

即ち、図1において2点鎖線で示した箇所がポジショナー1であり、このポジショナー1は、その使用に際しては、導通管71によって駆動部51に連通され、これによって、駆動部51に連結された弁を制御可能としており、導通管71を介して前記駆動部51に連通され、これによって前記駆動部51を駆動させるためのパイロット弁21と、このパイロット弁21の作動を制御するための作動制御部2と、前記駆動部51の駆動を制御するための駆動制御手段41とを有して構成されている。   That is, the position indicated by a two-dot chain line in FIG. 1 is the positioner 1, and when the positioner 1 is used, the positioner 1 is communicated with the drive unit 51 by the conducting pipe 71, and thereby the valve connected to the drive unit 51. The pilot valve 21 for driving the drive unit 51 and the operation control unit for controlling the operation of the pilot valve 21. 2 and drive control means 41 for controlling the drive of the drive unit 51.

ここで、まず、前記駆動部51について説明すると、この駆動部51は、可動壁53を備えており、この可動壁53により仕切られる配置で駆動部圧力室52が形成されており、この駆動部圧力室52には、前記導通管71が連通されている。   Here, first, the drive unit 51 will be described. The drive unit 51 includes a movable wall 53, and a drive unit pressure chamber 52 is formed in an arrangement partitioned by the movable wall 53. The pressure pipe 52 communicates with the conducting pipe 71.

また、可動壁53における反駆動部圧力室側には、ステム54が連結されており、このステム54の先端部分に弁が連結される。   In addition, a stem 54 is connected to the counter driving portion pressure chamber side of the movable wall 53, and a valve is connected to a tip portion of the stem 54.

そして、この構成により、導通管71を介して駆動部圧力室52内にエアーが供給されると、前記可動壁53がステム54側に膨張し、これによりステム54が、連結された弁側に移動して弁の駆動を行うことが可能となる。   With this configuration, when air is supplied into the drive unit pressure chamber 52 through the conducting pipe 71, the movable wall 53 expands toward the stem 54, thereby causing the stem 54 to move to the connected valve side. It is possible to move and drive the valve.

なお、図において55は前記可動壁52の膨張に制御を加えるためのスプリングであり、このスプリング55により、前記可動壁53の膨張に対してフィードバッグが加えられる。   In the figure, reference numeral 55 denotes a spring for controlling the expansion of the movable wall 52, and a feedback bag is added to the expansion of the movable wall 53 by the spring 55.

次に、本実施例のポジショナー1を構成するパイロット弁21について説明すると、このパイロット弁21は、給気口2201を備えた一次側圧力室22aとこの一次側圧力室22aに連通された二次側圧力室22bにより構成される給気圧力室22を備えており、二次側圧力室22bには、導通管71を介して前記駆動部圧力室52に連通する出力口2202が備えられている。   Next, the pilot valve 21 constituting the positioner 1 of the present embodiment will be described. The pilot valve 21 includes a primary pressure chamber 22a having an air supply port 2201 and a secondary pressure chamber communicated with the primary pressure chamber 22a. An air supply pressure chamber 22 constituted by a side pressure chamber 22b is provided, and the secondary side pressure chamber 22b is provided with an output port 2202 communicating with the drive unit pressure chamber 52 through a conduction pipe 71. .

また、一次側圧力室22aと二次側圧力室22bとの間には給気弁座23が形成され、この給気弁座23により形成された空間が給気通路とされている。   An air supply valve seat 23 is formed between the primary side pressure chamber 22a and the secondary side pressure chamber 22b, and a space formed by the air supply valve seat 23 serves as an air supply passage.

更に、二次側圧力室22bには排気弁座29の一端部が移動自在に挿入されており、排気弁座29には、二次側圧力室22b内に開口とされるとともに、任意の箇所で外部に連通した排気口2902が形成された排気路2901が形成されている。   Further, one end portion of an exhaust valve seat 29 is movably inserted into the secondary side pressure chamber 22b, and the exhaust valve seat 29 is opened in the secondary side pressure chamber 22b and at any location. Thus, an exhaust passage 2901 is formed in which an exhaust port 2902 communicating with the outside is formed.

更にまた、前記給気圧力室22内には、給気弁2401と排気弁2402を同心円状に一体に備えた弁体24が、給気弁2401により前記給気通路を、及び排気弁2402により前記排気路2901の開口を閉塞可能なように、スプリングにより挿架されている。   Further, a valve body 24 having a supply valve 2401 and an exhaust valve 2402 concentrically integrated in the supply pressure chamber 22 is provided by the supply valve 2401, the supply passage, and the exhaust valve 2402. It is inserted by a spring so that the opening of the exhaust passage 2901 can be closed.

次に、パイロット弁2内にはノズル背圧室26が形成されており、このノズル背圧室26の一端は一次側圧力室22aに連通している。   Next, a nozzle back pressure chamber 26 is formed in the pilot valve 2, and one end of the nozzle back pressure chamber 26 communicates with the primary pressure chamber 22a.

また、パイロット弁21内には圧力室27が形成されており、この圧力室27にはエアー供給管72が連結されている。そして、ノズル背圧室26と圧力室27はダイヤフラム28等の隔壁により仕切られており、更に圧力室27におけるノズル背圧室26に対向する側もダイヤフラム等の隔壁が備えられており、前記排気弁座29は、このダイヤフラム28に支持される形態で可動自在に備えられている。   A pressure chamber 27 is formed in the pilot valve 21, and an air supply pipe 72 is connected to the pressure chamber 27. The nozzle back pressure chamber 26 and the pressure chamber 27 are partitioned by a partition wall such as a diaphragm 28, and a partition wall such as a diaphragm is also provided on the side of the pressure chamber 27 facing the nozzle back pressure chamber 26. The valve seat 29 is movably provided in a form supported by the diaphragm 28.

そして、このような構成において、エアー供給管72を介して給気圧力室22内にエアーが供給されている状態において、排気弁座29が一次側圧力室22aの方向へ移動すると、弁体24は排気弁座29に押し上げられるようにして排気弁座29の移動方向と同方向に移動し、それにより給気弁座23が開放になる。そうすると、一次側圧力室22a内に供給されたエアーは給気通路を通って二次側圧力室22bに供給されるとともに、出力口2202、及び導通管71を介して駆動部圧力室52に供給され、それによって隔壁53がステム54側に膨張するとともにステム54が弁側に移動し、これにより、ステム54に連結された弁を駆動させることが可能となる。   In such a configuration, when the exhaust valve seat 29 moves toward the primary pressure chamber 22a in a state where air is supplied into the supply pressure chamber 22 through the air supply pipe 72, the valve body 24 is moved. Is moved upward in the same direction as the movement direction of the exhaust valve seat 29 so as to be pushed up by the exhaust valve seat 29, whereby the air supply valve seat 23 is opened. Then, the air supplied into the primary side pressure chamber 22a is supplied to the secondary side pressure chamber 22b through the air supply passage, and also supplied to the drive unit pressure chamber 52 via the output port 2202 and the conduction pipe 71. As a result, the partition wall 53 expands toward the stem 54 and the stem 54 moves toward the valve, whereby the valve connected to the stem 54 can be driven.

次に、図1において31は空気流量調節装置であり、即ち、本実施例においては、前記導通管71における前記出力口2202の近傍に、導通管71を介して駆動部51に供給されるエアー流量を調節するための空気流量調節装置が配設されている。   Next, in FIG. 1, 31 is an air flow rate adjusting device, that is, in this embodiment, air supplied to the drive unit 51 via the conducting pipe 71 in the vicinity of the output port 2202 in the conducting pipe 71. An air flow rate adjusting device for adjusting the flow rate is provided.

ここで、図3は前記空気流量調節装置31の構造を示す断面図であり、また図4は、本実施例の空気流量調節装置31を図3におけるA方向から示した底面図である。   Here, FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the air flow control device 31, and FIG. 4 is a bottom view showing the air flow control device 31 of this embodiment from the direction A in FIG.

そして、本実施例における空気流量調節装置31は略円柱形状の本体部32を備えており、この本体部32には、前記導通管71が連結される、出力口2202から供給されるエアーを通過可能なエアー流路33が形成され、これにより、空気流量調節装置31を導通管71における出力口2202の近傍に配設することにより、前記エアー流路33を介して、駆動部51側へ駆動用エアーを供給可能としている。   The air flow rate adjusting device 31 in this embodiment includes a substantially cylindrical main body 32, and the main body 32 is connected to the conduction pipe 71 and passes air supplied from an output port 2202. A possible air flow path 33 is formed, whereby the air flow rate adjusting device 31 is disposed in the vicinity of the output port 2202 in the conduction pipe 71, and is driven to the drive unit 51 side via the air flow path 33. Air can be supplied.

次に、前記本体部32には、前記エアー流路33と略直交する方向に向けて交差する挿入路34が形成されており、この挿入路34は、下端部は本体部32の外部に開口とし、上端部は閉鎖されている。   Next, an insertion path 34 is formed in the main body portion 32 so as to intersect in a direction substantially orthogonal to the air flow path 33, and the lower end portion of the insertion path 34 is opened to the outside of the main body portion 32. And the upper end is closed.

そして、この挿入路34内には、両端部を開口3701、3702とした小孔37を備えた調整バルブ35が、小孔37を介して前記挿入路34と外部が連通可能な配置で、移動自在に螺合されており、これによって、挿入側の小孔3701より取り入れたエアーを外部側の小孔3702を介して外部に放出可能としている。   An adjustment valve 35 having a small hole 37 having openings 3701 and 3702 at both ends is moved in the insertion path 34 so that the insertion path 34 can communicate with the outside through the small hole 37. By being screwed together freely, the air taken in from the small hole 3701 on the insertion side can be discharged to the outside through the small hole 3702 on the external side.

そして、このような構成において、調整用バルブ35をエアー流路33側へ前進させてエアー流路33を閉塞していくと、エアー流路33を通過するエアー流量を少なくすることができ、これにより、駆動部51に連結された弁の速度変更を行うことが可能となる。   In such a configuration, when the adjustment valve 35 is advanced toward the air flow path 33 to close the air flow path 33, the air flow rate passing through the air flow path 33 can be reduced. Thus, it is possible to change the speed of the valve connected to the drive unit 51.

そしてそのとき、本実施例における空気流量調節装置31では、調整用バルブ35に小孔37を形成するとともに、この小孔37を介して前記挿入路34と外部が連通可能な配置で調整用バルブ35を挿入路34内に螺合しているため、エアー流路33を介して駆動部51側へ供給されるエアーの一部を、小孔37を介して外部に放出することが可能であるために、調整バルブ35を前進させて駆動部51に連結された弁の速度変更を行う際に、弁が急激に動きすぎることを有効に防止することが可能となる。   At that time, in the air flow rate adjusting device 31 according to the present embodiment, a small hole 37 is formed in the adjustment valve 35, and the adjustment valve is arranged so that the insertion path 34 can communicate with the outside through the small hole 37. Since 35 is screwed into the insertion path 34, a part of the air supplied to the drive unit 51 side via the air flow path 33 can be discharged to the outside via the small hole 37. Therefore, when the adjustment valve 35 is moved forward to change the speed of the valve connected to the drive unit 51, it is possible to effectively prevent the valve from moving too rapidly.

なお、ここで、図5は、本発明における空気流量調整装置31の他の形態を示す断面図であり、図5に示す空気流量調節装置31では、小孔37内に、挿入側先端部近傍をテーパー状に細径にするとともに、上部及び下部を開口とした空気流路を内部に備えた小弁38を、移動自在に挿装し、小弁38を介してエアーを外部に放出可能としており、小孔37に対する小弁38の挿入割合を調整することで、小孔37を介して外部に放出されるエアー量を微調整可能としている。そのため、図5に示す空気流量調節装置31では、弁の速度変更を行う際により微小な感度調整を行うことが可能となる。   Here, FIG. 5 is a cross-sectional view showing another form of the air flow rate adjusting device 31 in the present invention. In the air flow rate adjusting device 31 shown in FIG. A small valve 38 having a tapered diameter and an air flow path having an upper and lower opening therein is movably inserted so that air can be discharged to the outside via the small valve 38. By adjusting the insertion ratio of the small valve 38 to the small hole 37, the amount of air discharged to the outside through the small hole 37 can be finely adjusted. Therefore, in the air flow rate adjusting device 31 shown in FIG. 5, it is possible to perform finer sensitivity adjustment when changing the valve speed.

また、図3及び図5において36は、前記調整用バルブ35を挿入路34内に係止するためのネジであり、即ち、このネジ36は、調整バルブ35が本体部32から抜け落ちることを防止するためのストッパーの役目をしており、また、図において39は、挿入路34の内壁と調整用バルブ外周との間に介在されたシール用のOリングである。   3 and 5, reference numeral 36 denotes a screw for locking the adjusting valve 35 in the insertion path 34, that is, the screw 36 prevents the adjusting valve 35 from falling off the main body 32. In the figure, reference numeral 39 denotes a sealing O-ring interposed between the inner wall of the insertion path 34 and the adjustment valve outer periphery.

なお、本発明のポジショナーでは、導通管71における前記パイロット弁21の出力口2202近傍に調整用バルブ35を移動自在に配設して、調整用バルブ35によって導通管71の内径を遮ることを可能にするとともに、前記調整用バルブ35の中心部を穿孔して小孔37を形成して出力口2202を介して供給されるエアーの一部を外部に放出可能にしてあればよく、必ずしも前述した空気流量調節装置を用いる必要はない。   In the positioner of the present invention, the adjustment valve 35 can be movably disposed in the vicinity of the output port 2202 of the pilot valve 21 in the conduction pipe 71, and the inner diameter of the conduction pipe 71 can be blocked by the adjustment valve 35. In addition, the central portion of the adjustment valve 35 may be perforated to form a small hole 37 so that a part of the air supplied through the output port 2202 can be discharged to the outside, and is not necessarily described above. There is no need to use an air flow control device.

次に、図1において2は作動制御部であり、この作動制御部2は、前記パイロット弁21における排気弁座29を作動させるために用いられる。即ち、作動制御部2にはコイル4が備えられるとともに、コイル4の外周側にはヨーク5及びこのヨーク5の磁力を補強するためのマグネット14が備えられている。更に、前記コイル4に信号電流を印加することにより可動するアーマチュア6が前記コイル4を貫通するとともに、アーマチュア6にはフラッパー8が装着されており、コイル4に信号電流を印加することで磁力を発生させるとともにこの磁力をヨーク5とマグネット14で増幅し、その増幅した磁力により前記アーマチュア6を可動可能にしている。   Next, in FIG. 1, 2 is an operation control unit, and this operation control unit 2 is used to operate the exhaust valve seat 29 in the pilot valve 21. That is, the operation control unit 2 is provided with a coil 4, and an outer periphery of the coil 4 is provided with a yoke 5 and a magnet 14 for reinforcing the magnetic force of the yoke 5. Further, an armature 6 that moves by applying a signal current to the coil 4 penetrates the coil 4, and a flapper 8 is attached to the armature 6, and a magnetic force is generated by applying a signal current to the coil 4. The generated magnetic force is amplified by the yoke 5 and the magnet 14, and the armature 6 is movable by the amplified magnetic force.

また、作動制御部2には、エアー管10によって前記ノズル背圧室26に連通されたノズル9が備えられるとともに、前記フラッパー8は、コイル4への入力信号電流の増減により、ノズル9の開口を閉塞する方向あるいは閉塞を解除する方向に可動可能な配置となっている。即ち、前記アーマチュア6は、コイル4に信号電流が印加された場合に、フラッパー8がノズル9の先端部との閉塞を解除可能な方向に移動する配置で、支点バネ7により支持されており、これにより、フラッパー8は、信号電流の増減によって、ノズル9を閉塞する方向あるいは閉塞を解除する方向に可動する。   In addition, the operation control unit 2 includes a nozzle 9 communicated with the nozzle back pressure chamber 26 by an air pipe 10, and the flapper 8 opens and closes the nozzle 9 by increasing or decreasing an input signal current to the coil 4. It is arranged to be movable in the direction of closing the block or in the direction of releasing the block. That is, the armature 6 is supported by the fulcrum spring 7 in such a manner that when the signal current is applied to the coil 4, the flapper 8 moves in a direction capable of releasing the blockage with the tip of the nozzle 9. As a result, the flapper 8 moves in the direction of closing the nozzle 9 or the direction of releasing the blocking, by increasing or decreasing the signal current.

次に、図1において41は、駆動部51の駆動を制御するために用いられる駆動制御手段であり、即ち、本実施例においては、前記駆動部51におけるステム54の任意の個所に連結されるフィードバックレバー42、43が備えられており、フィードバックレバー42、43にはカム44に連結され、ステム42が移動するとカム44が回転するようにしている。   Next, reference numeral 41 in FIG. 1 denotes drive control means used for controlling the drive of the drive unit 51. That is, in this embodiment, 41 is connected to an arbitrary portion of the stem 54 in the drive unit 51. Feedback levers 42 and 43 are provided. The feedback levers 42 and 43 are connected to a cam 44 so that the cam 44 rotates when the stem 42 moves.

一方、カム44にはレンジ調整アーム45の先端部が当接しており、カム44が回転するとレンジ調整アーム45は、支点を中心として、反時計回り方向へ回転するようにしている。   On the other hand, the tip of the range adjusting arm 45 is in contact with the cam 44, and when the cam 44 rotates, the range adjusting arm 45 rotates counterclockwise around the fulcrum.

また、レンジ調整アーム45にはベアリング軸46が連結されるとともに、このベアリング軸46にはゼロ調整アーム47が当接され、カム44の回転に伴ってレンジ調整アーム45が反時計回り方向へ回転すると、ゼロ調整アーム47は、ベアリング軸46上をすべりながら、支点を中心として時計回りに回転するようにしている。   A bearing shaft 46 is connected to the range adjusting arm 45, and a zero adjusting arm 47 is brought into contact with the bearing shaft 46, and the range adjusting arm 45 rotates counterclockwise as the cam 44 rotates. Then, the zero adjustment arm 47 rotates clockwise around the fulcrum while sliding on the bearing shaft 46.

更に、ゼロ調整アーム47の先端部(支点と反対側)にはフィードバックスプリング48の一端が連結されており、カム44の回転に伴ってゼロ調整アーム47が時計回りに回転することにより、フィードバックスプリング48は上側に引き上げられる。   Further, one end of a feedback spring 48 is connected to the tip of the zero adjustment arm 47 (on the side opposite to the fulcrum), and when the zero adjustment arm 47 rotates clockwise as the cam 44 rotates, the feedback spring 48 is rotated. 48 is pulled up.

更にまた、フィードバックスプリング48の他端は、前記アーマチュア6に連結されたフラッパーアーム11が連結されており、これによりフィードバックスプリング48が上側に引き上げられることにより、フラッパー8は、ノズル9の先端を閉塞する方向に戻される。   Furthermore, the other end of the feedback spring 48 is connected to the flapper arm 11 connected to the armature 6, whereby the feedback spring 48 is pulled upward so that the flapper 8 closes the tip of the nozzle 9. It is returned to the direction to do.

次に、このように構成される本実施例のポジショナーの作用について説明すると、エアー供給管72を介して給気圧力室22a内にエアーが供給されている状態において(図1の状態)、コイル4に信号電流が印加されると、アーマチュア6は、支点バネ7を中心に、フラッパー8がノズル9の先端部の閉塞を解除する方向、図における矢印A方向に動く。そして、アーマチュア6の動きによってフラッパー8はノズル9の先端から引き離され、これによりノズル9よりエアーが放出されるとともに、ノズル背圧室26の圧力が低下し、ノズル背圧室26と圧力室27とのエアー圧力のバランスがくずれる。   Next, the operation of the positioner of this embodiment configured as described above will be described. In a state where air is supplied into the supply pressure chamber 22a via the air supply pipe 72 (state shown in FIG. 1), the coil When a signal current is applied to the armature 4, the armature 6 moves around the fulcrum spring 7 in the direction in which the flapper 8 releases the blockage of the tip of the nozzle 9, that is, in the direction of arrow A in the figure. Then, the flapper 8 is pulled away from the tip of the nozzle 9 by the movement of the armature 6, thereby releasing air from the nozzle 9 and reducing the pressure in the nozzle back pressure chamber 26, and the nozzle back pressure chamber 26 and the pressure chamber 27. The air pressure balance is lost.

そうすると、ノズル背圧室26と圧力室27とを仕切っているダイヤフラム28がノズル背圧室26側に移動するとともに、このダイヤフラム28に支持されている排気弁座29は、給気圧力室22a側に移動する。   Then, the diaphragm 28 partitioning the nozzle back pressure chamber 26 and the pressure chamber 27 moves to the nozzle back pressure chamber 26 side, and the exhaust valve seat 29 supported by the diaphragm 28 is connected to the supply pressure chamber 22a side. Move to.

そしてそれにより、排気弁座29が弁体24を押し上げ、それにともなって、圧力室22においては、給気弁座23が開口になるとともに排気弁座29の排気路2901は閉止され、出力口2202及び導通管71を介して、エアーが駆動部圧力室52内に供給され、それにより隔壁53がステム54側に膨張することでステム54も移動する。   As a result, the exhaust valve seat 29 pushes up the valve body 24, and accordingly, in the pressure chamber 22, the supply valve seat 23 is opened, the exhaust passage 2901 of the exhaust valve seat 29 is closed, and the output port 2202. In addition, air is supplied into the drive unit pressure chamber 52 through the conduction pipe 71, whereby the partition wall 53 expands toward the stem 54, thereby moving the stem 54.

次に、ステム54の移動に伴って、フィードバックレバー42、43を介してカム44が時計回り方向(矢印C方向)へ回転するとともに、このカム44の回転によって、レンジ調整アーム45が支点を中心として反時計回り方向(矢印D方向)へ回転する。   Next, as the stem 54 moves, the cam 44 rotates in the clockwise direction (arrow C direction) via the feedback levers 42 and 43, and the rotation of the cam 44 causes the range adjustment arm 45 to center on the fulcrum. Rotate in the counterclockwise direction (arrow D direction).

そして、レンジ調整アーム45が反時計回り方向へ回転することによって、ベアリング軸46によって支持されているゼロ調整アーム47が支点を中心として時計回りに回転し(矢印E方向)、これにより、フィードバックスプリング48が上に引き上げられるとともに(矢印F方向)フラッパーアーム11を上に引き上げ、フィードバックスプリング48の張力とコイル4の吸引力が平衡した時点で、フラッパー8がノズル9の先端部を閉塞するように近づいていく。   Then, when the range adjustment arm 45 rotates counterclockwise, the zero adjustment arm 47 supported by the bearing shaft 46 rotates clockwise about the fulcrum (in the direction of arrow E), thereby the feedback spring. 48 is pulled up (in the direction of arrow F), the flapper arm 11 is pulled up, and when the tension of the feedback spring 48 and the suction force of the coil 4 are balanced, the flapper 8 closes the tip of the nozzle 9. Approaching.

そうすると、ノズル9より放出されるエアーが減少するとともにノズル背圧室26の圧力が上がり、ノズル背圧室26と圧力室27とのエアー圧力のバランスが初期の状態に近づき、これによりノズル背圧室26と圧力室27とを仕切っているダイヤフラム28が圧力室27側に移動するとともに、このダイヤフラム28に支持されている排気弁座29が初期の位置に近づいていく。そしてそれにより、給気圧力室22aにおいては、給気弁2401が給気弁座23を閉塞する方向に動く。   Then, the air discharged from the nozzle 9 decreases and the pressure in the nozzle back pressure chamber 26 increases, and the balance of the air pressure in the nozzle back pressure chamber 26 and the pressure chamber 27 approaches the initial state. The diaphragm 28 partitioning the chamber 26 and the pressure chamber 27 moves toward the pressure chamber 27, and the exhaust valve seat 29 supported by the diaphragm 28 approaches the initial position. As a result, the supply valve 2401 moves in the direction of closing the supply valve seat 23 in the supply pressure chamber 22a.

そしてこれにより、駆動部圧力室52へ供給されるエアー量が減少していきステム54の移動が停止していく。即ち、ステム54は、フィードバックスプリング48の張力とコイル4の吸引力が平衡するまで動き、これにより入力信号電流に比例したステム54の変化が得られる。   As a result, the amount of air supplied to the drive unit pressure chamber 52 decreases and the movement of the stem 54 stops. That is, the stem 54 moves until the tension of the feedback spring 48 and the attractive force of the coil 4 are balanced, thereby obtaining a change in the stem 54 proportional to the input signal current.

そしてこのとき、本実施例のポジショナーでは、導通管71におけるパイロット弁21の出力口2202の近傍に空気流量調節装置31を配設し、この空気流量調節装置31によって、導通管71から駆動部圧力室52へ供給されるエアー流量を調節可能としているため、弁の種類に応じてその速度変更を容易に行うことができるとともに、弁の微小な感度調整を行うこともできるため、一種類のポジショナーで多数の弁の種類に対応させたエアー調整を行うことが可能となる。   At this time, in the positioner according to the present embodiment, the air flow rate adjusting device 31 is disposed in the vicinity of the output port 2202 of the pilot valve 21 in the conducting pipe 71, and the air flow rate adjusting device 31 causes the drive unit pressure from the conducting pipe 71. Since the flow rate of air supplied to the chamber 52 can be adjusted, the speed can be easily changed according to the type of the valve, and the sensitivity of the valve can be finely adjusted. Thus, it is possible to perform air adjustment corresponding to many types of valves.

ポジショナーには、単動型ポジショナーのほかに複動型ポジショナーが存在し、更に、それぞれにおいて、入力信号を電気信号とした電気式のもののほかに、入力信号を空気圧力とした空空ポジショナーも存在しており、前述の説明では電気式の単動型ポジショナーについて説明したが、本発明は、駆動部へエアーを供給するための導通管におけるパイロット弁の出力口近傍に空気流量調節装置を配設し、これにより、駆動部へ供給するエアー流量を調節可能としているため、エアーにより駆動部を駆動させるポジショナーのすべてに適用可能である。   In addition to the single-acting positioner, there are double-acting positioners. In addition to the electric type that uses the input signal as an electrical signal, there are also air-and-air positioners that use the input signal as air pressure. In the above description, the electric single-acting positioner has been described. However, in the present invention, an air flow rate adjusting device is provided in the vicinity of the output port of the pilot valve in the conducting pipe for supplying air to the drive unit. Thus, since the flow rate of air supplied to the drive unit can be adjusted, the present invention can be applied to all positioners that drive the drive unit with air.

本発明のポジショナーの実施例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the Example of the positioner of this invention. 本発明のポジショナーの実施例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the Example of the positioner of this invention. 本発明のポジショナーの実施例に用いる空気流量調節装置の構造を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the structure of the air flow control apparatus used for the Example of the positioner of this invention. 本発明のポジショナーの実施例に用いる空気流量調節装置を図3におけるA方向から示しT底面図である。FIG. 4 is a T bottom view showing an air flow rate adjusting device used in an embodiment of the positioner of the present invention from the direction A in FIG. 3. 本発明のポジショナーの実施例に用いる空気流量調節装置の他の形態の構造を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the structure of the other form of the air flow control apparatus used for the Example of the positioner of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ポジショナー
2 作動制御部
3 トルクモーター
4 コイル
5 ヨーク
6 アーマチュア
7 支点バネ
8 フラッパー
9 ノズル
10 エアー管
11 フラッパーアーム
21 パイロット弁
22 給気圧力室
22a 一次側圧力室
22b 二次側圧力室
2201 給気口
2202 出力口
23 給気弁座
24 弁体
2401 給気弁
2402 排気弁
26 ノズル背圧室
27 圧力室
28 ダイヤフラム
29 排気弁座
2901 排気路
2902 排気口
31 空気流量調節装置
32 本体
33 エアー流路
34 挿入路
35 調整バルブ
36 ネジ
37 小孔
3701、3702 小孔の開口
38 小弁
39 Oリング
41 駆動制御部
42、43 フィードバッグレバー
44 カム
45 レンジ調整アーム
46 ベアリング軸
47 ゼロ調整アーム
48 フィードバックスプリング
51 駆動部
52 駆動部圧力室
53 隔壁
54 ステム
55 スプリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Positioner 2 Operation control part 3 Torque motor 4 Coil 5 Yoke 6 Armature 7 Support spring 8 Flapper 9 Nozzle 10 Air pipe 11 Flapper arm 21 Pilot valve 22 Supply pressure chamber 22a Primary side pressure chamber 22b Secondary side pressure chamber 2201 Supply air Port 2202 Output port 23 Supply valve seat 24 Valve body 2401 Supply valve 2402 Exhaust valve 26 Nozzle back pressure chamber 27 Pressure chamber 28 Diaphragm 29 Exhaust valve seat 2901 Exhaust passage 2902 Exhaust port 31 Air flow control device 32 Main body 33 Air passage 34 Insertion path 35 Adjustment valve 36 Screw 37 Small hole 3701, 3702 Small hole opening 38 Small valve 39 O-ring 41 Drive control unit 42, 43 Feedback lever 44 Cam 45 Range adjustment arm 46 Bearing shaft 47 Zero adjustment arm 48 Feedback spring 51 drive 52 driver pressure chamber 53 partition wall 54 stem 55 spring

Claims (3)

導通管(71)を介して、弁が連結される駆動部(51)にエアーを供給するためのパイロット弁(21)と、該パイロット弁(21)の作動を制御するための作動制御部(2)と、前記駆動部の駆動を制御するための駆動制御手段(41)とを備えるポジショナー(1)において、
前記導通管における前記パイロット弁(21)の出力口近傍に調整用バルブを移動自在に配設して、調整用バルブによって導通管(71)の内径を遮ることを可能にするとともに、前記調整用バルブの中心部を穿孔して小孔を形成して出力口を介して供給されるエアーの一部を外部に放出可能にし、これにより、導通管(71)を通るエアー流量を調節可能にしたことを特徴とするポジショナー。
A pilot valve (21) for supplying air to the drive unit (51) to which the valve is connected via the conducting pipe (71), and an operation control unit for controlling the operation of the pilot valve (21) ( 2) and a positioner (1) comprising drive control means (41) for controlling the drive of the drive unit,
An adjustment valve is movably disposed near the output port of the pilot valve (21) in the conduction pipe so that the inner diameter of the conduction pipe (71) can be blocked by the adjustment valve. The central part of the valve is perforated to form a small hole so that a part of the air supplied through the output port can be discharged to the outside, thereby making it possible to adjust the air flow rate through the conducting pipe (71). A positioner characterized by that.
ポジショナーにおいて、パイロット弁(21)に連結された導通管(71)におけるパイロット弁(21)の出力口近傍に配設されるポジショナーの空気流量調節装置であって、
前記導通管(71)が連結されるエアー路(33)と、該エアー路(33)に交差するように形成した挿入路(34)と、該挿入路(34)内に移動自在に挿入された調整用バルブ(35)と、該調整用バルブ(35)に形成した、前記出力口よりの出力圧力の一部を外部に放出するための放出用の小孔(37)と、を備えることを特徴とするポジショナーの空気流量調節装置装置。
In the positioner, an air flow rate adjusting device for the positioner disposed in the vicinity of the output port of the pilot valve (21) in the conducting pipe (71) connected to the pilot valve (21),
An air path (33) to which the conducting pipe (71) is connected, an insertion path (34) formed so as to intersect the air path (33), and inserted into the insertion path (34) so as to be movable. A regulating valve (35) and a small discharge hole (37) formed in the regulating valve (35) for discharging a part of the output pressure from the output port to the outside. An air flow rate adjusting device device for a positioner characterized by
前記バルブ(35)における放出用の小孔(37)内に、小弁(38)を移動自在に挿装したことを特徴とする請求項2に記載のポジショナーの空気流量調節装置装置。
The apparatus for adjusting an air flow rate of a positioner according to claim 2, wherein a small valve (38) is movably inserted in a small discharge hole (37) in the valve (35).
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