JP2012185145A - Measuring apparatus - Google Patents

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Takeki Nogami
たけき 野上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measuring apparatus which detects a change in an interval with a rod body using a non-contact distance sensor and, based on it, measures the operation state of a rod body.SOLUTION: The operation state of a rod body is measured based on the detection signal of a non-contact distance sensor which is arranged so as to face the surface of a rod body moving in an axis direction in a non-contact state and detects a change in a distance with the surface. In the configuration, from a change state of the distance, movement start and stop positions of the rod body, and movement time and timing thereof can be accurately determined, which in turn allows movement amount and speed of the rod body in the axis direction to be obtained.

Description

本願発明は、棒体の表面に近接して配置された非接触距離センサによって該センサと棒体との間隔の変化を検出しこれに基づいて上記棒体の作動状態を測定する測定装置に関するものである。   The present invention relates to a measuring apparatus for detecting a change in the interval between the sensor and the rod body by a non-contact distance sensor arranged close to the surface of the rod body and measuring the operating state of the rod body based on the change. It is.

電動弁においてその健全性を診断する際における必要情報の一つに、弁棒の移動に関する情報がある。即ち、弁棒は、モータ側の回転力を弁体の開閉駆動力として伝達するものであって、その移動に関する情報は、弁棒の移動速度、移動量、移動時間、移動時期等を利用した電動弁の機能や劣化に関する事項の診断を行う際に重要な要素となる。   One of the necessary information for diagnosing the soundness of an electric valve is information related to the movement of the valve stem. In other words, the valve stem transmits the rotational force on the motor side as the opening / closing driving force of the valve body, and information on its movement uses the moving speed, moving amount, moving time, moving timing, etc. of the valve stem. This is an important factor when diagnosing matters related to the function and deterioration of the motorized valve.

ところで、このような弁棒の変位に関する情報を取得する手法として、例えば、測定棒式取得手法(特許文献1及び特許文献2参照)とか、ワイヤ式取得手法(特許文献3参照)が提案されている。   By the way, as a method for acquiring information related to such displacement of the valve stem, for example, a measuring rod type acquisition method (see Patent Document 1 and Patent Document 2) or a wire type acquisition method (see Patent Document 3) has been proposed. Yes.

測定棒式取得手法は、弁棒の頭頂部に、該弁棒の軸方向に移動可能に配置された測定棒の一端を接触させ、前記弁棒の変位情報(移動方向、移動速度、移動量等)を、該弁棒の動きに追従する前記測定棒の変位に基づいて取得するように構成されている。   The measuring rod type acquisition method is such that one end of a measuring rod arranged so as to be movable in the axial direction of the valve stem is brought into contact with the top of the valve stem, and displacement information (moving direction, moving speed, moving amount) of the valve rod. Etc.) is obtained based on the displacement of the measuring rod following the movement of the valve stem.

ワイヤ式取得手法は、ワイヤの一端を弁棒の頭頂部に固定するとともに、他端を、弁棒ハウジングに取り付けたエンコーダのプーリに連結し、弁棒の変位に追従する前記ワイヤの変位量を前記プーリの回転量として前記エンコーダで検出し、この検出値を弁棒の変位量に対応する信号として出力するように構成されている。   In the wire acquisition method, one end of the wire is fixed to the top of the valve stem, and the other end is connected to the pulley of the encoder attached to the valve stem housing, and the amount of displacement of the wire that follows the displacement of the valve stem is determined. The rotation amount of the pulley is detected by the encoder, and the detected value is output as a signal corresponding to the displacement amount of the valve stem.

特開平7−4549号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-4549 実開平6−82483号公報Japanese Utility Model Publication No. 6-82483 特開平2−307033号公報JP-A-2-307033 特開2010−85105号公報JP 2010-85105 A

ところが、上記各取得手法においては、弁棒の移動情報を取得するための測定作業に際し、電動弁の一部を開放して、測定棒とかワイヤあるいは距離測定手段を設置する必要があることから、その設置作業には電動弁に関する専門技術をもった作業者を必要とするなど、測定棒等の設置作業そのものに制約がある。   However, in each of the above acquisition methods, it is necessary to open a part of the motor-operated valve and install a measuring rod, a wire, or a distance measuring means in the measurement work for acquiring the movement information of the valve rod. There are restrictions on the installation work of the measuring rods and the like, such as requiring an operator with expertise in the motorized valve for the installation work.

また、このように電動弁の一部を開放するとその開放によって電動弁の機能が停止されるため、該電動弁を備えた配管系の稼動の確保という観点から、測定作業に時期的な制約がある。   In addition, when a part of the motor-operated valve is opened in this manner, the function of the motor-operated valve is stopped by opening the motor-operated valve.Therefore, the measurement work is time-constrained from the viewpoint of ensuring the operation of the piping system equipped with the motor-operated valve. is there.

これら問題点は、この情報取得が弁棒の先端部分の移動情報を取得するために弁棒カバーを開放することに起因するものと考えられる。   It is considered that these problems are caused by opening the valve stem cover in order to acquire movement information of the tip portion of the valve stem.

従って、係る観点からすれば、電動弁の分解、即ち、弁棒カバーを開放することなく電動弁の外部から該弁棒の移動に関する情報を取得するように構成することが想到される。このような測定手法の一例として、特許文献4には、弁棒の外部露出部分の表面にマーキング点を設け、このマーキング点を、電動弁に非接触状態で配置した撮影装置で撮影し、この撮影装置から出力された信号を画像処理することで弁棒の移動に関する情報を取得する技術が提案されている。   Therefore, from this point of view, it is conceivable that the information regarding the movement of the valve stem is acquired from the outside of the motor-operated valve without disassembling the motor-operated valve, that is, without opening the valve stem cover. As an example of such a measurement technique, Patent Document 4 discloses that a marking point is provided on the surface of the externally exposed portion of the valve stem, and this marking point is photographed with a photographing device arranged in a non-contact state on the motorized valve. There has been proposed a technique for acquiring information related to movement of a valve stem by performing image processing on a signal output from a photographing apparatus.

このような「撮像の解析」による弁棒の移動情報の取得手法によれば、電動弁を分解することなく情報を取得できることから、上述のような取得手法における問題が可及的に解消され、この点において極めて有用な技術と考えられる。   According to such a method for acquiring movement information of the valve stem by “imaging analysis”, since the information can be acquired without disassembling the motor-operated valve, the problem in the acquisition method as described above is solved as much as possible. This is considered to be an extremely useful technique.

しかし、その一方で、カメラと被写体である弁棒との距離あるいはこれら両者間の相対位置の設定等のセッティングにおいて、照明、取付スペースの確保、周辺部との干渉回避のために手間を必要とする。また、撮影装置での撮影によって情報を取得するものであることから、レンズ映像に歪が発生する場合とか、弁棒が微振動する場合には測定精度が低下する恐れがある。   However, on the other hand, in setting such as setting the distance between the camera and the valve stem that is the subject or the relative position between them, it takes time and effort to ensure illumination, secure installation space, and avoid interference with the surrounding area. To do. In addition, since information is acquired by photographing with the photographing device, there is a risk that measurement accuracy may be reduced when distortion occurs in the lens image or when the valve stem slightly vibrates.

そこで本願発明は、棒体の変位を、測定時期等の制約を受けることなく、高精度で確実に測定し得るようにした測定装置を提供することを目的としてなされたものである。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made with the object of providing a measuring apparatus capable of reliably measuring the displacement of a rod body with high accuracy without being restricted by the measurement timing or the like.

本願発明では、上記課題を解決するための具体的手段として、以下のような特有の構成を採用している。   In the present invention, the following specific configuration is adopted as specific means for solving the above-described problems.

本願の第1の発明に係る測定装置では、高周波磁界を発生するコイルを備えた渦電流センサを、軸方向へ移動する導電性の棒体の表面に対して非接触状態で対向配置し、上記棒体と上記渦電流センサとの距離の変化や棒体の形状変化に応じて変化する上記コイルのインピーダンス又は該インピーダンスに対応する物理量を測定することを特徴としている。   In the measuring apparatus according to the first invention of the present application, an eddy current sensor including a coil that generates a high-frequency magnetic field is disposed to face the surface of a conductive rod that moves in an axial direction in a non-contact state, and It is characterized in that the impedance of the coil that changes in accordance with a change in the distance between the rod and the eddy current sensor or a change in the shape of the rod or a physical quantity corresponding to the impedance is measured.

ここで、上記棒体と渦電流センサとの距離の変化は、該棒体の表面とこれに対向する渦電流センサとの距離の変化(即ち、棒体の径方向への変化)であって、例えば、棒体がその径方向に振動し渦電流センサとの距離が変化する場合とか、該棒体の表面にネジが刻設されており、棒体の軸方向への移動に伴って、そのネジ山の凹凸に対応して棒体と渦電流センサとの距離が変化する場合である。   Here, the change in the distance between the rod and the eddy current sensor is a change in the distance between the surface of the rod and the eddy current sensor facing the surface (that is, a change in the radial direction of the rod). For example, when the rod body vibrates in the radial direction and the distance to the eddy current sensor changes, or the screw is engraved on the surface of the rod body, and along with the movement of the rod body in the axial direction, This is a case where the distance between the rod and the eddy current sensor changes corresponding to the unevenness of the thread.

なお、このような棒体の本来的な作動状態とか、特定の機能を発揮するための形状に起因するものではないが、距離が変化する原因となるものとして、例えば、棒体が曲がっており、その軸方向への移動に伴って棒体と渦電流センサとの距離が変化する場合とか、棒体がその移動方向に対して傾いた状態で支持され、その軸方向への移動に伴って棒体と渦電流センサとの距離が変化する場合等がある。   In addition, although it does not result from the original operating state of such a rod or the shape for exhibiting a specific function, for example, the rod is bent as a cause of changing the distance. When the distance between the rod body and the eddy current sensor changes with the movement in the axial direction, or the rod body is supported in an inclined state with respect to the movement direction, and with the movement in the axial direction In some cases, the distance between the rod and the eddy current sensor changes.

本願の第2の発明に係る測定装置では、軸方向へ移動する棒体の表面に対して非接触状態で対向配置されて該表面との間の距離の変化を検出する非接触距離センサを備え、該非接触距離センサの検出信号に基づいて上記棒体の作動状態を測定することを特徴としている。   The measuring apparatus according to the second invention of the present application includes a non-contact distance sensor that is disposed so as to face the surface of the rod body that moves in the axial direction in a non-contact state and detects a change in the distance to the surface. The operating state of the rod is measured based on the detection signal of the non-contact distance sensor.

ここで、上記棒体と非接触距離センサとの距離の変化は、該棒体の表面とこれに対向する非接触距離センサとの距離の変化(即ち、棒体の径方向への変化)であって、例えば、棒体がその径方向に振動し非接触距離センサとの距離が変化する場合とか、該棒体の表面にネジが刻設されており、棒体の軸方向への移動に伴って、そのネジ山の凹凸に対応して棒体と非接触距離センサとの距離が変化する場合である。   Here, the change in the distance between the rod and the non-contact distance sensor is the change in the distance between the surface of the rod and the non-contact distance sensor facing the surface (that is, the change in the radial direction of the rod). For example, when the rod body vibrates in the radial direction and the distance from the non-contact distance sensor changes, screws are engraved on the surface of the rod body, and the rod body moves in the axial direction. Along with this, the distance between the rod and the non-contact distance sensor changes corresponding to the unevenness of the thread.

また、この他に、棒体と非接触距離センサとの距離が変化する原因となるものとして、例えば、棒体に曲りがある場合とか、棒体がその移動方向に対して傾いた状態で支持されているような場合がある。   In addition to this, as a cause of the change in the distance between the rod body and the non-contact distance sensor, for example, when the rod body is bent or the rod body is supported in a state of being inclined with respect to the moving direction. It may be like that.

本願の第3の発明に係る測定装置では、上記第2の発明に係る測定装置において、上記非接触距離センサを、高周波磁界を発生するコイルを備えた渦電流センサで構成し、上記棒体との距離の変化や該棒体の形状変化に応じて変化する上記コイルのインピーダンス又は該インピーダンスに対応する物理量に基づいて上記棒体の作動状態を測定することを特徴としている。   In the measuring apparatus according to the third invention of the present application, in the measuring apparatus according to the second invention, the non-contact distance sensor is constituted by an eddy current sensor including a coil that generates a high-frequency magnetic field, and the rod and The operating state of the rod body is measured based on the impedance of the coil that changes in accordance with the change in the distance of the rod or the shape change of the rod body or a physical quantity corresponding to the impedance.

本願の第4の発明に係る測定装置では、上記第2の発明に係る測定装置において、上記非接触距離センサを、電界内の静電容量の変化を検出する静電容量センサで構成し、上記棒体との距離の変化や該棒体の形状変化に応じて変化する静電容量値に基づいて上記棒体の作動状態を測定することを特徴としている。   In the measurement apparatus according to the fourth invention of the present application, in the measurement apparatus according to the second invention, the non-contact distance sensor is constituted by a capacitance sensor that detects a change in capacitance in an electric field, and The operating state of the rod is measured based on a capacitance value that changes in accordance with a change in the distance from the rod and a change in the shape of the rod.

本願の第5の発明に係る測定装置では、上記第2の発明に係る測定装置において、上記非接触距離センサを、超音波の送受信機能を備えた超音波センサで構成し、該超音波センサから送信される超音波の該超音波センサと上記棒体の表面との間の往復伝播時間に基づいて上記棒体の作動状態を測定することを特徴としている。   In the measuring apparatus according to the fifth invention of the present application, in the measuring apparatus according to the second invention, the non-contact distance sensor is constituted by an ultrasonic sensor having an ultrasonic transmission / reception function, and the ultrasonic sensor The operating state of the bar is measured based on a reciprocating propagation time between the ultrasonic sensor of the transmitted ultrasonic wave and the surface of the bar.

本願の第6の発明に係る測定装置では、上記第2の発明に係る測定装置において、上記非接触距離センサを、レーザ光の送受光機能を備えたレーザセンサで構成し、該レーザセンサから発信されるレーザ光の該レーザセンサと上記棒体の表面との間の往復時間に基づいて上記棒体の作動状態を測定することを特徴としている。   In a measurement apparatus according to a sixth invention of the present application, in the measurement apparatus according to the second invention, the non-contact distance sensor is constituted by a laser sensor having a function of transmitting and receiving laser light, and is transmitted from the laser sensor. The operating state of the bar is measured based on the reciprocation time between the laser sensor of the laser beam to be emitted and the surface of the bar.

本願の第7の発明に係る測定装置では、上記第2、第3、第4、第5又は第6の発明に係る測定装置において、上記非接触距離センサを、上記棒体の周方向に複数個配置したことを特徴としている。   In the measuring device according to the seventh invention of the present application, in the measuring device according to the second, third, fourth, fifth or sixth invention, a plurality of the non-contact distance sensors are provided in the circumferential direction of the rod body. It is characterized by the arrangement.

本願の第8の発明に係る測定装置では、上記第2、第3、第4、第5又は第6の発明に係る測定装置において、上記非接触距離センサを、上記棒体の軸方向に複数個配置したことを特徴としている。   In the measuring device according to the eighth invention of the present application, in the measuring device according to the second, third, fourth, fifth or sixth invention, a plurality of the non-contact distance sensors are provided in the axial direction of the rod body. It is characterized by the arrangement.

本願発明に係る測定装置によれば、以下のような効果が得られる。   According to the measuring apparatus according to the present invention, the following effects can be obtained.

(イ) 本願の第1の発明に係る測定装置
上記渦電流センサを上記棒体の表面に対して非接触状態で対向配置し、この状態で上記コイルに高周波電流を流すと、電磁誘導により上記棒体の表面に渦電流が流れる。
(A) Measuring device according to the first invention of the present application When the eddy current sensor is disposed to face the surface of the rod body in a non-contact state and a high-frequency current is passed through the coil in this state, the electromagnetic induction causes the above Eddy current flows on the surface of the rod.

そして、棒体の振動とか形状変化等によって、該棒体の表面とこれに対向する渦電流センサとの距離が変化した場合、この距離の変化に対応して上記コイルのインピーダンスが変化するため、このインピーダンスの変化を、インピーダンス波形として、あるいはインピーダンスに対応する物理量、例えば、電圧に変換した電圧波形(信号波形)として取得することができる。   And, when the distance between the surface of the rod and the eddy current sensor facing the rod changes due to vibration or shape change of the rod, the impedance of the coil changes corresponding to the change in the distance, This change in impedance can be acquired as an impedance waveform or as a physical quantity corresponding to the impedance, for example, a voltage waveform (signal waveform) converted into a voltage.

この取得される信号波形においては、棒体がその軸方向へ移動している場合(棒体が径方向に振動する場合等)における信号波形と、棒体が停止している場合における信号波形とは明確に識別し得るものであることから、これら両者によって、上記棒体の移動開始・停止位置とか、移動時間・時期を正確に判断することができ、延いては、上記棒体の軸方向への移動量や移動速度を演算により取得できる。また、棒体の曲がり、傾き等の有無あるいはその程度を知ることができる。   In the acquired signal waveform, the signal waveform when the rod is moving in its axial direction (when the rod vibrates in the radial direction, etc.), and the signal waveform when the rod is stopped are Since these can be clearly identified, it is possible to accurately determine the movement start / stop position of the rod body and the movement time / timing by both of them, and in the axial direction of the rod body. The amount and speed of movement can be obtained by calculation. In addition, it is possible to know the presence or absence or degree of bending or inclination of the rod.

(ロ) 本願の第2の発明に係る測定装置
上記非接触距離センサを上記棒体の表面に対して非接触状態で対向配置し、該非接触距離センサを棒体の表面との間の距離の変化を検出することで、この距離の変化状態から、棒体がその軸方向へ移動している状態と、棒体が停止している場合を明確に識別することができる。この結果、上記棒体の移動開始・停止位置とか、移動時間・時期を正確に判断することができ、延いては、上記棒体の軸方向への移動量や移動速度を演算により取得できる。また、棒体の曲がり、傾き等の有無あるいはその程度を知ることができる。
(B) The measuring device according to the second invention of the present application The non-contact distance sensor is arranged to face the surface of the rod body in a non-contact state, and the non-contact distance sensor is arranged to measure the distance between the surface of the rod body and the non-contact distance sensor. By detecting the change, it is possible to clearly distinguish the state in which the rod is moving in the axial direction and the case in which the rod is stopped from the change state of the distance. As a result, it is possible to accurately determine the movement start / stop position of the rod and the movement time / timing, and by extension, the amount of movement and the movement speed of the rod in the axial direction can be obtained by calculation. In addition, it is possible to know the presence or absence or degree of bending or inclination of the rod.

(ハ) 本願の第3の発明に係る測定装置
上記渦電流センサを上記棒体の表面に対して非接触状態で対向配置し、この状態で上記コイルに高周波電流を流すと、電磁誘導により上記棒体の表面に渦電流が流れる。そして、棒体の振動とか形状変化等によって、該棒体の表面とこれに対向する渦電流センサとの距離が変化した場合、この距離の変化に対応して上記コイルのインピーダンスが変化するため、このインピーダンスの変化を、インピーダンス波形として、あるいはインピーダンスに対応する物理量、例えば、電圧に変換した電圧波形(信号波形)として取得することができる。
(C) The measuring device according to the third invention of the present application When the eddy current sensor is disposed so as to face the surface of the rod body in a non-contact state and a high-frequency current is passed through the coil in this state, the electromagnetic induction causes the above-mentioned Eddy current flows on the surface of the rod. And, when the distance between the surface of the rod and the eddy current sensor facing the rod changes due to vibration or shape change of the rod, the impedance of the coil changes corresponding to the change in the distance, This change in impedance can be acquired as an impedance waveform or as a physical quantity corresponding to the impedance, for example, a voltage waveform (signal waveform) converted into a voltage.

この取得される信号波形においては、棒体がその軸方向へ移動している場合(棒体が径方向に振動する場合等)における信号波形と、棒体が停止している場合における信号波形とは明確に識別し得るものであることから、これら両者によって、上記棒体の移動開始・停止位置とか、移動時間・時期を正確に判断することができ、延いては、上記棒体の軸方向への移動量や移動速度を演算により取得できる。また、棒体の曲がり、傾き等の有無あるいはその程度を知ることができる。   In the acquired signal waveform, the signal waveform when the rod is moving in its axial direction (when the rod vibrates in the radial direction, etc.), and the signal waveform when the rod is stopped are Since these can be clearly identified, it is possible to accurately determine the movement start / stop position of the rod body and the movement time / timing by both of them, and in the axial direction of the rod body. The amount and speed of movement can be obtained by calculation. In addition, it is possible to know the presence or absence or degree of bending or inclination of the rod.

(ニ) 本願の第4の発明に係る測定装置
上記静電容量センサを上記棒体の表面に対して非接触状態で対向配置すると、上記棒体の軸方向への移動とか、形状変化あるいは径方向への振動によって該棒体の表面と上記静電容量センサとの距離が変化すると、この距離の変化に対応して上記静電容量センサで検出される静電容量が変化する。
(D) Measuring apparatus according to the fourth invention of the present application When the capacitance sensor is disposed to face the surface of the rod body in a non-contact state, the rod body moves in the axial direction, changes in shape or diameter. When the distance between the surface of the rod and the capacitance sensor changes due to the vibration in the direction, the capacitance detected by the capacitance sensor changes corresponding to the change in the distance.

そして、棒体がその軸方向へ移動している場合における静電容量の変化状態と、棒体が停止している場合における静電容量の変化状態とは明確に識別し得るものであることから、これら両者によって、上記棒体の移動開始・停止位置とか、移動時間・時期を正確に判断することができ、延いては、上記棒体の軸方向への移動量や移動速度を演算により取得できる。また、棒体の曲がり、傾き等の有無あるいはその程度を知ることができる。   And since the change state of the capacitance when the rod is moving in the axial direction and the change state of the capacitance when the rod is stopped can be clearly identified. With both of these, it is possible to accurately determine the movement start / stop position of the rod body and the movement time / timing, and by calculation, the amount of movement and the movement speed of the rod body in the axial direction can be obtained. it can. In addition, it is possible to know the presence or absence or degree of bending or inclination of the rod.

(ホ) 本願の第5の発明に係る測定装置
上記超音波センサを上記棒体の表面に対して非接触状態で対向配置すると、上記棒体の軸方向への移動とか、形状変化あるいは径方向への振動によって該棒体の表面と上記超音波センサとの距離が変化すると、この距離の変化に対応して、該超音波センサと上記棒体の表面との間での超音波の往復伝播時間が変化する。
(E) A measuring device according to the fifth invention of the present application When the ultrasonic sensor is arranged to face the surface of the rod body in a non-contact state, the rod body moves in the axial direction, changes in shape, or in the radial direction. When the distance between the surface of the rod body and the ultrasonic sensor changes due to vibration to the ultrasonic wave, the ultrasonic wave travels back and forth between the ultrasonic sensor and the surface of the rod body in response to the change in the distance. Time changes.

そして、棒体がその軸方向へ移動している場合における往復伝播時間の変化状態と、棒体が停止している場合における往復伝播時間の変化状態とは明確に識別し得るものであることから、これら両者によって、上記棒体の移動開始・停止位置とか、移動時間・時期を正確に判断することができ、延いては、上記棒体の軸方向への移動量や移動速度を演算により取得できる。また、棒体の曲がり、傾き等の有無あるいはその程度を知ることができる。   And since the change state of the round-trip propagation time when the rod is moving in the axial direction and the change state of the round-trip propagation time when the rod is stopped can be clearly distinguished. With both of these, it is possible to accurately determine the movement start / stop position of the rod body and the movement time / timing, and by calculation, the amount of movement and the movement speed of the rod body in the axial direction can be obtained. it can. In addition, it is possible to know the presence or absence or degree of bending or inclination of the rod.

なお、超音波センサによって棒体との距離を測定する場合、超音波は空気中を伝播することになるが、この超音波の空気中での伝播速度は、空気温度に応じて変化するものである。従って、超音波センサによる距離測定の測定精度を確保するためには、測定により取得される超音波の伝播時間(即ち、測定距離)を、温度変化に基づいて補正する。   When measuring the distance from the rod with an ultrasonic sensor, the ultrasonic wave propagates in the air, but the propagation speed of this ultrasonic wave in the air changes according to the air temperature. is there. Therefore, in order to ensure the measurement accuracy of the distance measurement by the ultrasonic sensor, the propagation time of ultrasonic waves acquired by the measurement (that is, the measurement distance) is corrected based on the temperature change.

(へ) 本願の第6の発明に係る測定装置
上記レーザセンサを上記棒体の表面に対して非接触状態で対向配置すると、上記棒体の軸方向への移動とか、形状変化あるいは径方向への振動によって該棒体の表面と上記レーザセンサとの距離が変化すると、この距離の変化に対応して、該レーザセンサと上記棒体の表面との間でのレーザ光の往復時間が変化する。
(F) Measuring device according to the sixth invention of the present application When the laser sensor is disposed opposite to the surface of the rod body in a non-contact state, the rod body moves in the axial direction, changes in shape or in the radial direction. When the distance between the surface of the rod and the laser sensor changes due to the vibration of the laser, the reciprocation time of the laser beam between the laser sensor and the surface of the rod changes in response to the change in the distance. .

そして、棒体がその軸方向へ移動している場合におけるレーザ光の往復時間の変化状態と、棒体が停止している場合におけるレーザ光の往復時間の変化状態とは明確に識別し得るものであることから、これら両者によって、上記棒体の移動開始・停止位置とか、移動時間・時期を正確に判断することができ、延いては、上記棒体の軸方向への移動量や移動速度を演算により取得できる。また、棒体の曲がり、傾き等の有無あるいはその程度を知ることができる。   And the change state of the round trip time of the laser beam when the rod is moving in the axial direction and the change state of the round trip time of the laser beam when the rod is stopped can be clearly distinguished Therefore, it is possible to accurately determine the movement start / stop position of the rod body and the movement time / timing by both of them, and further, the amount of movement and the movement speed of the rod body in the axial direction. Can be obtained by calculation. In addition, it is possible to know the presence or absence or degree of bending or inclination of the rod.

(ト) 本願の第7の発明に係る測定装置
上記非接触距離センサを、上記棒体の周方向に複数個配置したことで、例えば、棒体に曲がりがある場合にはその曲り方向を、また棒体の軸線が棒体の移動方向に対して傾斜している場合にはその傾斜方向を、それぞれ知ることができ、この棒体の曲り方向とか傾斜方向に関する情報を上記非接触距離センサによる距離測定に反映させることで、測定装置の測定精度のさらなる向上が期待できる。
(G) The measuring device according to the seventh invention of the present application By arranging a plurality of the non-contact distance sensors in the circumferential direction of the rod body, for example, when the rod body is curved, In addition, when the axis of the rod body is inclined with respect to the moving direction of the rod body, it is possible to know the inclination direction, and information on the bending direction or the inclination direction of the rod body is obtained by the non-contact distance sensor. By reflecting the distance measurement, further improvement in the measurement accuracy of the measuring device can be expected.

また、これら複数の非接触距離センサのそれぞれの測定値を演算処理することで、ノイズ信号を除去して測定信号を明確化することができ、測定値の信頼性が確保される。例えば、複数個の非接触距離センサでそれぞれ距離測定を行い、これら各非接触距離センサの測定信号を差分処理することで、測定信号中の共通ノイズを除去することができ、これによって、より精度の高い測定が可能となる。   Further, by calculating each of the measurement values of the plurality of non-contact distance sensors, the noise signal can be removed and the measurement signal can be clarified, and the reliability of the measurement value is ensured. For example, each non-contact distance sensor performs distance measurement, and differential processing is performed on the measurement signals of each of the non-contact distance sensors, so that common noise in the measurement signal can be removed. High measurement is possible.

(チ) 本願の第8の発明に係る測定装置
上記非接触距離センサを、上記棒体の軸方向に複数個配置したことによって棒体の移動方向を知ることができ、この棒体の移動方向に関する情報を上記非接触距離センサによる距離測定に反映させることで、測定装置の測定精度のさらなる向上が期待できる。
(H) Measuring device according to the eighth invention of the present application By arranging a plurality of the non-contact distance sensors in the axial direction of the rod, the moving direction of the rod can be known, and the moving direction of the rod By reflecting the information on the distance measurement by the non-contact distance sensor, further improvement in the measurement accuracy of the measuring device can be expected.

また、これら複数の非接触距離センサのそれぞれの測定値を演算処理することで、ノイズ信号を除去して測定信号を明確化することができ、測定値の信頼性が確保される。例えば、複数個の非接触距離センサでそれぞれ距離測定を行い、これら各非接触距離センサの測定信号を差分処理することで、測定信号中の共通ノイズを除去することができ、これによって、より精度の高い測定が可能となる。   Further, by calculating each of the measurement values of the plurality of non-contact distance sensors, the noise signal can be removed and the measurement signal can be clarified, and the reliability of the measurement value is ensured. For example, each non-contact distance sensor performs distance measurement, and differential processing is performed on the measurement signals of each of the non-contact distance sensors, so that common noise in the measurement signal can be removed. High measurement is possible.

以上のように、本願各発明の測定装置によれば、上記棒体の作動状態を、非接触状態で測定するものであることから、
(a) 棒体先端の変位を測定する場合に比して、
(a−1)棒体を備えた機器の一部を開放させて測定装置を配置する必要がなく、測定作業の簡易迅速化が図れる、
(a−2)上記棒体の稼動時であってもこれに制約されることなく、該棒体の変位測定ができることから、測定時期の自由度が向上する、
等の効果が得られる。
As described above, according to the measuring device of each invention of the present application, since the operating state of the rod body is measured in a non-contact state,
(A) Compared to measuring the displacement of the rod end,
(A-1) It is not necessary to open a part of the device provided with the rod body and arrange the measuring device, and the measurement work can be simplified and speeded up.
(A-2) Since the displacement of the rod can be measured without being restricted by this even when the rod is in operation, the degree of freedom of measurement time is improved.
Etc. are obtained.

(b) カメラを用いる光学式測定装置に比して、
(b−1)棒体側に対する測定装置のセッティングが容易であり、測定作業の簡易迅速化が促進される、
(b−2)レンズ映像の歪とか棒体の微振動によって測定精度が左右されることがなく、より高精度の測定が可能となる、
等の効果が得られる。
(B) Compared to an optical measuring device using a camera,
(B-1) The setting of the measuring device with respect to the rod side is easy, and the simplification and speeding up of the measuring work is promoted.
(B-2) The measurement accuracy is not affected by the distortion of the lens image or the minute vibration of the rod, and a higher accuracy measurement is possible.
Etc. are obtained.

本願発明の実施の形態に係る測定装置を用いた電動弁の弁棒作動状態の測定手法説明図である。It is explanatory drawing of the measuring method of the valve-rod operating state of a motor operated valve using the measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 渦電流センサによる第1の測定形態説明図である。It is 1st measurement form explanatory drawing by an eddy current sensor. 渦電流センサによる第2の測定形態説明図である。It is 2nd measurement form explanatory drawing by an eddy current sensor. 渦電流センサによる第3の測定形態説明図である。It is explanatory drawing of the 3rd measurement form by an eddy current sensor. 渦電流センサにより取得される弁棒開作動開始位置近傍のインピーダンス波形の説明図である。It is explanatory drawing of the impedance waveform of the valve-rod opening operation start position vicinity acquired by an eddy current sensor. 渦電流センサにより取得される弁棒開作動停止位置近傍のインピーダンス波形の説明図である。It is explanatory drawing of the impedance waveform of the valve-rod opening operation stop position vicinity acquired by an eddy current sensor. 渦電流センサにより取得されるネジ付き弁棒の開作動開始位置近傍のインピーダンス波形の説明図である。It is explanatory drawing of the impedance waveform of the opening operation start position vicinity of the valve stem with a screw | thread acquired by an eddy current sensor. インピーダンス波形を用いた弁棒の移動速度の取得手法の説明図である。It is explanatory drawing of the acquisition method of the moving speed of the valve stem using an impedance waveform. 弁棒に曲りがある場合におけるインピーダンス波形の説明図である。It is explanatory drawing of an impedance waveform in case a valve stem has a curve. 弁棒に傾きがある場合におけるインピーダンス波形の説明図である。It is explanatory drawing of an impedance waveform in case a valve stem has inclination. 渦電流センサを弁棒の周方向へ複数配置した場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of arrange | positioning multiple eddy current sensors to the circumferential direction of a valve rod. 渦電流センサを弁棒の軸方向へ複数配置した場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of arrange | positioning multiple eddy current sensors to the axial direction of a valve stem. 空気作動弁における弁棒作動状態の測定手法説明図である。It is explanatory drawing of the measuring method of the valve stem operating state in an air operating valve. 空気作動弁の作動状態の説明図である。It is explanatory drawing of the operation state of an air operation valve. 電動弁のヨーク部分への静電容量センサの配置状態説明図である。It is arrangement | positioning explanatory drawing of the electrostatic capacitance sensor to the yoke part of a motor operated valve. 図15のXVI−XVI断面図である。It is XVI-XVI sectional drawing of FIG. 弁棒の一側方に配置された静電容量センサによって取得されるセンサ出力電圧の波形図である。It is a wave form diagram of a sensor output voltage acquired by a capacitance sensor arranged on one side of a valve stem. 弁棒の他側方に配置された静電容量センサによって取得されるセンサ出力電圧の波形図である。It is a wave form diagram of a sensor output voltage acquired by a capacitance sensor arranged on the other side of a valve stem. 電動弁の全開位置と全閉位置における静電容量センサと弁棒との間の距離関係を示す図表である。It is a graph which shows the distance relationship between an electrostatic capacitance sensor and a valve stem in a fully open position and a fully closed position of an electric valve. 静電容量センサを用いて弁棒の傾き程度を取得する場合の概念説明図である。It is a conceptual explanatory drawing in the case of acquiring the inclination degree of a valve stem using a capacitance sensor.

A:第1の実施形態
図1には、本願発明の第1の実施形態に係る測定装置を構成する渦電流センサ10を使用して弁棒6(特許請求の範囲中の「棒体」に該当する)の変位が測定される電動弁1を示している。
A: First Embodiment FIG. 1 shows a valve stem 6 (a “rod body” in the claims) using an eddy current sensor 10 constituting a measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention. 1 shows a motor-operated valve 1 whose displacement is measured.

上記渦電流センサ10は、特許請求の範囲中の「非接触距離センサ」の一つであって、高周波電流を受けて高周波磁界を発生するコイルを備えた従来周知の構造をもつものであって、上記高周波磁界内に導電体(この実施形態では上記弁棒6がこれに該当する)が存在すると、該導電体の表面に磁気誘導によって渦電流が発生し、上記コイルのインピーダンスが変化する。そして、このコイルのインピーダンスは、該コイルと上記導電体の距離の変化に応じて変化するものである。   The eddy current sensor 10 is one of the “non-contact distance sensors” in the claims, and has a conventionally known structure including a coil that receives a high-frequency current and generates a high-frequency magnetic field. When a conductor (in this embodiment, the valve stem 6 corresponds to this) exists in the high-frequency magnetic field, an eddy current is generated on the surface of the conductor by magnetic induction, and the impedance of the coil changes. The impedance of the coil changes according to the change in the distance between the coil and the conductor.

従って、上記渦電流センサ10を上記弁棒6に近接対向させて配置し、上記コイルのインピーダンスを測定し且つこれを連続的に監視すれば、渦電流センサ10に対する上記弁棒6の距離の変化に対応したインピーダンス波形(又はインピーダンスに対応する物理量、例えば、電圧の変化に対応する電圧波形)が得られる(図5参照)。   Therefore, if the eddy current sensor 10 is disposed in close proximity to the valve stem 6 and the impedance of the coil is measured and continuously monitored, the change in the distance of the valve stem 6 with respect to the eddy current sensor 10 is changed. (Or a physical quantity corresponding to the impedance, for example, a voltage waveform corresponding to a change in voltage) is obtained (see FIG. 5).

以上のような測定機能をもつ上記渦電流センサ10によって上記弁棒6の変位を測定するために、該渦電流センサ10を上記弁棒6の表面に近接状態(即ち、非接触状態)で対向配置するが、ここでは、この渦電流センサ10の配置形態として、図2に示すように上記渦電流センサ10を上記弁棒6の平滑部6bに対向配置する形態(以下、「第1の配置形態」という)と、図3に示すように、上記渦電流センサ10を上記弁棒6の平滑部6bに所定ピッチで凸部71又は凹部72を形成した補助材7を貼設し、この補助材7に対向させた状態で上記渦電流センサ10を配置する形態(以下、「第2の配置形態」という)と、図4に示すように、上記弁棒6のネジ部6aに対向配置する形態(以下、「第3の配置形態」という)を想定している。   In order to measure the displacement of the valve stem 6 by the eddy current sensor 10 having the measurement function as described above, the eddy current sensor 10 is opposed to the surface of the valve stem 6 in a close state (that is, in a non-contact state). Here, as an arrangement form of the eddy current sensor 10, as shown in FIG. 2, the eddy current sensor 10 is arranged opposite to the smooth portion 6b of the valve stem 6 (hereinafter referred to as “first arrangement”). As shown in FIG. 3, the eddy current sensor 10 is affixed to the smooth portion 6b of the valve stem 6 with an auxiliary material 7 in which convex portions 71 or concave portions 72 are formed at a predetermined pitch. A form in which the eddy current sensor 10 is arranged in a state of facing the material 7 (hereinafter referred to as “second arrangement form”) and a screw part 6a of the valve stem 6 as shown in FIG. Assuming form (hereinafter referred to as “third arrangement form”) .

ここで、上記渦電流センサ10での測定によって得られるインピーダンス波形について説明する。   Here, the impedance waveform obtained by the measurement by the eddy current sensor 10 will be described.

上記電動弁1において、上記弁棒6はその移動中、モータ2とか弁駆動部4側の振動を受けて径方向への振動を生じ、これによって上記弁棒6の表面と上記渦電流センサ10の距離が変化することになる。   In the motor-operated valve 1, during the movement, the valve stem 6 receives vibrations on the motor 2 or the valve drive unit 4 side to generate radial vibrations, whereby the surface of the valve stem 6 and the eddy current sensor 10 are generated. The distance of will change.

なお、上記弁棒6の停止中は、該弁棒6の作動に起因する振動(即ち、モータ2とか弁駆動部4側の振動)が弁棒6に入力されることはないが、この作動に起因する振動以外の振動、例えば、上記電動弁1が備えられた配管側の振動等は、常時上記弁棒6側に入力される。しかし、この振動のレベルは、弁棒6の作動に起因する振動のレベルに比べて区分でき、上記弁棒6の作動状態の測定、及びその測定結果を電動弁1の作動に関する診断に際して対処し得る。   While the valve stem 6 is stopped, vibration caused by the operation of the valve stem 6 (that is, vibration on the motor 2 or the valve drive unit 4 side) is not input to the valve stem 6, but this operation The vibration other than the vibration caused by the above, for example, the vibration on the pipe side provided with the motor-operated valve 1 is always input to the valve stem 6 side. However, this vibration level can be classified as compared with the vibration level caused by the operation of the valve stem 6, and the measurement of the operation state of the valve stem 6 and the measurement result are dealt with in the diagnosis regarding the operation of the motor-operated valve 1. obtain.

また、上記弁棒6に曲りが生じている場合とか、弁棒6の支承部分の偏摩耗によって該弁棒6の軸線がその移動方向に対して傾いている場合にも、上記弁棒6の作動に伴って、該弁棒6の表面と上記渦電流センサ10の距離が変化することになる。   Further, when the valve stem 6 is bent or when the axis of the valve stem 6 is inclined with respect to the moving direction due to uneven wear of the support portion of the valve stem 6, Along with the operation, the distance between the surface of the valve stem 6 and the eddy current sensor 10 changes.

このように、上記弁棒6の表面と上記渦電流センサ10の距離が変化すると、この距離の変化に対応して、該渦電流センサ10におけるコイルのインピーダンスが変化するため、このインピーダンスの変化に基づいて上記弁棒6等の移動状態を知ることができる。   As described above, when the distance between the surface of the valve stem 6 and the eddy current sensor 10 changes, the impedance of the coil in the eddy current sensor 10 changes corresponding to the change in the distance. Based on this, it is possible to know the movement state of the valve stem 6 and the like.

なお、例えば、上記弁棒6の表面に傷がある場合とか、ネジ部6aの一部に欠けが生じている場合にも、これら傷とか欠けが上記弁棒6の表面と上記渦電流センサ10の距離の変化として現れるので、上記渦電流センサ10におけるコイルのインピーダンスが変化し、これが検出されることになる。   For example, even when the surface of the valve stem 6 is scratched or when a part of the threaded portion 6a is chipped, these scratches or chips are not removed from the surface of the valve stem 6 and the eddy current sensor 10. Therefore, the impedance of the coil in the eddy current sensor 10 changes and is detected.

以下、図4〜図14を参照して、上記渦電流センサ10を用いた上記弁棒6の作動状態の測定、及びこの測定により取得されるインピーダンス波形の利用の仕方等について説明する。 Hereinafter, the measurement of the operating state of the valve stem 6 using the eddy current sensor 10 and how to use the impedance waveform obtained by the measurement will be described with reference to FIGS.

A:図5について
図5は、上記渦電流センサ10を上記弁棒6の平滑部6bに対向させて配置した測定によって取得されたインピーダンス波形の開作動の開始位置近傍における部分を、モータ電流波形と共に示したものである。
A: About FIG. 5 FIG. 5 shows the motor current waveform in the vicinity of the starting position of the opening operation of the impedance waveform obtained by the measurement in which the eddy current sensor 10 is arranged to face the smooth portion 6b of the valve stem 6. It is shown with.

上記インピーダンス波形によれば、弁棒6の開作動が開始されると、インピーダンスが急激に増大変化し、所定の大きさで推移することから、このインピーダンスの急変部分を確認することで、弁棒6の開作動の開始点(即ち、弁棒6の移動時期)を正確に認識することができる。   According to the impedance waveform, when the opening operation of the valve stem 6 is started, the impedance suddenly increases and changes with a predetermined magnitude. By checking this sudden change portion of the impedance, the valve stem 6 6 can be accurately recognized as the starting point of the opening operation (ie, the movement timing of the valve stem 6).

また、モータ電流波形では、モータ2の起動点を波形の急変点として正確に認識することができる。従って、モータ起動点と弁棒6の開作動開始点を対応づけることで、弁棒6の作動遅れ時間を知ることができる。   In the motor current waveform, the starting point of the motor 2 can be accurately recognized as a sudden change point of the waveform. Therefore, the operation delay time of the valve stem 6 can be known by associating the motor starting point with the opening operation start point of the valve stem 6.

B:図6について
図6は、上記渦電流センサ10を上記弁棒6の平滑部6bに対向させて配置した測定によって取得されたインピーダンス波形の、開作動の停止位置近傍における波形を、モータ電流波形と共に示したものである。
B: FIG. 6 FIG. 6 shows the waveform of the impedance waveform obtained by the measurement in which the eddy current sensor 10 is disposed facing the smoothing portion 6b of the valve stem 6 in the vicinity of the stop position of the opening operation. It is shown together with the waveform.

上記インピーダンス波形によれば、弁棒6の開作動が停止されると、インピーダンスが急激に減少変化し且つその減少状態のまま推移することから、このインピーダンスの急変部分を確認することで、弁棒6の開作動停止点(即ち、弁棒6の移動停止時期)を正確に認識することができる。   According to the impedance waveform, when the opening operation of the valve stem 6 is stopped, the impedance rapidly decreases and remains in the decreased state. By checking this sudden change portion of the impedance, Thus, the open operation stop point 6 (that is, the movement stop timing of the valve stem 6) can be accurately recognized.

また、モータ電流波形では、モータ2の停止点を波形の急変点として正確に認識することができる。従って、モータ停止点と弁棒6の開作動停止点を対応づけることで、弁棒6の惰走時間を知ることができる。   In the motor current waveform, the stop point of the motor 2 can be accurately recognized as a sudden change point of the waveform. Therefore, the coasting time of the valve stem 6 can be known by associating the motor stop point with the opening stop point of the valve stem 6.

C:図5及び図6について
上述のように、図5にインピーダンス波形では弁棒6の開作動開始点が取得され、図6のインピーダンス波形では弁棒6の開作動停止点が取得されるため、この開作動開始点と開作動停止点から、弁棒6の移動時間を正確に知ることができる。
C: FIG. 5 and FIG. 6 As described above, the opening operation start point of the valve stem 6 is acquired in the impedance waveform in FIG. 5, and the opening operation stop point of the valve rod 6 is acquired in the impedance waveform of FIG. The travel time of the valve stem 6 can be accurately known from the open operation start point and the open operation stop point.

D:図7について
図7は、上記渦電流センサ10を上記弁棒6のネジ部6aに対向させて配置した測定によって取得されたインピーダンス波形の、開作動の停止位置近傍における波形を、モータ電流波形と共に示したものであって、図5に対応するものである。
D: About FIG. 7 FIG. 7 shows the waveform of the impedance waveform obtained by the measurement in which the eddy current sensor 10 is placed facing the screw portion 6a of the valve stem 6 in the vicinity of the stop position of the opening operation. This is shown together with the waveform and corresponds to FIG.

この図7のインピーダンス波形では、弁棒開作動開始点でインピーダンスの急変によって弁棒開作動開始点を正確に認識し得ることは、上記図5に示した場合と同様である。さらに、このインピーダンス波形の形状は、図8にも示すように、上記弁棒6のネジ部6aの山部61と谷部62のそれぞれに対応した大きな振幅をもつ規則的な波線として表されることから、例えば、上記弁棒6の平滑部6bに上記渦電流センサ10を配置して測定した場合(図5参照)よりも、上記弁棒6の移動中におけるインピーダンスの変化をより明確に認識することができる。   In the impedance waveform of FIG. 7, the valve rod opening operation start point can be accurately recognized by the sudden change in impedance at the valve rod opening operation starting point, as in the case shown in FIG. Further, the shape of this impedance waveform is represented as a regular wavy line having a large amplitude corresponding to each of the crest 61 and the trough 62 of the threaded portion 6a of the valve stem 6, as shown in FIG. Therefore, for example, the change in impedance during the movement of the valve stem 6 is more clearly recognized than when the eddy current sensor 10 is arranged and measured on the smooth portion 6b of the valve stem 6 (see FIG. 5). can do.

E:図8について
図8は、図7におけるインピーダンス波形の一部を拡大図示するとともに、リフトセンサ(図示省略)により取得されるバルブリフト波形を同期させて表示したものである。このインピーダンス波形は、上述のように、上記弁棒6のネジ部6aの山部61と谷部62のそれぞれに対応した大きな振幅をもつ規則的な波形として表される。
E: About FIG. 8 FIG. 8 is an enlarged view of a part of the impedance waveform in FIG. 7, and is a synchronized display of the valve lift waveform acquired by a lift sensor (not shown). As described above, this impedance waveform is represented as a regular waveform having a large amplitude corresponding to each of the crest 61 and the trough 62 of the threaded portion 6a of the valve stem 6.

そして、インピーダンス波形の1ピッチの時間「ΔT」はインピーダンス波形から求めることができる。また、上記ネジ部6aの1ピッチの幅寸法「ΔL」は既知である。従って、これら時間「ΔT」と幅寸法「ΔL」に基づき、演算にて上記弁棒6の移動速度を取得することができる。   The time “ΔT” of one pitch of the impedance waveform can be obtained from the impedance waveform. Further, the width dimension “ΔL” of one pitch of the screw portion 6a is known. Therefore, the moving speed of the valve stem 6 can be obtained by calculation based on the time “ΔT” and the width dimension “ΔL”.

さらに、上記幅寸法「ΔL」と、弁棒6の開作動開始点から開作動停止点までの間におけるインピーダンス波形の波数とから、演算にて上記弁棒6の移動量を取得することができる。   Further, the amount of movement of the valve stem 6 can be obtained by calculation from the width dimension “ΔL” and the wave number of the impedance waveform between the opening start point of the valve stem 6 and the opening stop point. .

F:図9について
図9は、上記渦電流センサ10を上記弁棒6の平滑部6bに配置した場合で、且つ上記弁棒6に曲りが発生している場合のインピーダンス波形を示したものである。このインピーダンス波形は、上記弁棒6の曲り形状に対応した湾曲形状として現れるため、その存在を容易に知ることができるとともに、その曲りの大きさ(程度)に基づいて弁棒6の信頼性とか交換の必要性の有無を判断することもできる。
F: About FIG. 9 FIG. 9 shows the impedance waveform when the eddy current sensor 10 is arranged in the smoothing portion 6b of the valve stem 6 and the valve stem 6 is bent. is there. Since this impedance waveform appears as a curved shape corresponding to the bent shape of the valve stem 6, the presence of the impedance waveform can be easily known, and the reliability of the valve stem 6 can be determined based on the magnitude (degree) of the bend. It is also possible to determine whether or not there is a need for replacement.

G:図10について
図10は、上記渦電流センサ10を上記弁棒6の平滑部6bに配置した場合で、且つ上記弁棒6に傾きが発生している場合のインピーダンス波形を示している。このインピーダンス波形は、上記弁棒6の傾きに対応した傾斜線状に現れるため、その存在を容易に知ることができるとともに、その傾きの大きさ(程度)に基づいて、上記弁棒6の支承部分の偏摩耗の大きさとか、該支承部分の交換の必要性の有無を判断することもできる。
G: About FIG. 10 FIG. 10 shows an impedance waveform when the eddy current sensor 10 is arranged in the smoothing portion 6b of the valve stem 6 and when the valve stem 6 is inclined. Since this impedance waveform appears in an inclined line shape corresponding to the inclination of the valve stem 6, its presence can be easily recognized, and the support of the valve stem 6 is supported based on the magnitude (degree) of the inclination. It is also possible to determine the size of the partial wear of the portion and whether or not the support portion needs to be replaced.

I:その他
(I−1) 上記渦電流センサ10の固定
上記渦電流センサ10は、図1に示したように、上記電動弁1のヨーク3に直接取付ける固定方法の他に、例えば、上記電動弁1と非接触で床面側に固定する固定方法が考えられる。
I: Others (I-1) Fixing of the eddy current sensor 10 As shown in FIG. 1, the eddy current sensor 10 is, for example, the electric motor 1 as well as the fixing method of directly attaching to the yoke 3 of the motor-operated valve 1. A fixing method in which the valve 1 is fixed to the floor side without contact is conceivable.

前者の場合、即ち、電動弁1のヨーク3に上記渦電流センサ10を直接取付けて、該渦電流センサ10によって上記弁棒6の作動状態を測定する場合には、該弁棒6の作動に伴う該弁棒6自身の振動と、上記渦電流センサ10自体の上記ヨーク3による振動とが合成される。従って、上記渦電流センサ10での測定によって取得されるインピーダンス波形は、この合算された振動に対応した振幅をもつことから、例えば、該インピーダンス波形に基づく上記弁棒6の作動開始点とか作動停止点、あるいはハンマブロー動作等の確認が容易となる。   In the former case, that is, when the eddy current sensor 10 is directly attached to the yoke 3 of the motor-operated valve 1 and the operating state of the valve stem 6 is measured by the eddy current sensor 10, the valve stem 6 is operated. The vibration of the valve stem 6 itself and the vibration of the eddy current sensor 10 itself by the yoke 3 are combined. Therefore, since the impedance waveform acquired by the measurement by the eddy current sensor 10 has an amplitude corresponding to the combined vibration, for example, the operation start point or the operation stop of the valve stem 6 based on the impedance waveform. It becomes easy to confirm the point or hammer blow operation.

また、このように電動弁1のヨーク3に上記渦電流センサ10を直接取付ける構成によれば、該渦電流センサ10を比較的小さい支持具を介してヨーク3側に固定できる等、10の取付構造の簡略化が促進される。   Further, according to the configuration in which the eddy current sensor 10 is directly attached to the yoke 3 of the motor-operated valve 1 in this way, the eddy current sensor 10 can be fixed to the yoke 3 side via a relatively small support member, etc. Simplification of the structure is promoted.

後者の場合、即ち、上記電動弁1と非接触で床面側に固定した上記渦電流センサ10によって上記弁棒6の作動状態を測定する場合には、例えば、上記渦電流センサ10とこれが取付けられる支持具との間のガタツキ等の影響が該渦電流センサ10の測定に及ぶのが可及的に回避され、高精度の測定が可能となる。   In the latter case, that is, when the operating state of the valve stem 6 is measured by the eddy current sensor 10 fixed to the floor surface in a non-contact manner with the motor-operated valve 1, for example, the eddy current sensor 10 and the eddy current sensor 10 are attached. The influence of backlash and the like between the support members to be applied can be avoided as much as possible to the measurement of the eddy current sensor 10, and a highly accurate measurement is possible.

また、上記渦電流センサ10は、弁棒6に非接触で測定を行う構成であるので、例えば、弁棒とかヨークが熱い場合でもこれに影響されることなく測定でき、その信頼性が高いものであるが、さらにこの渦電流センサ10を上述のように上記電動弁1と非接触で床面側に固定した場合にはその効果はより顕著なものとなる。 Further, since the eddy current sensor 10 is configured to perform measurement without contact with the valve stem 6, for example, even when the valve stem or the yoke is hot, measurement can be performed without being affected by this, and the reliability thereof is high. However, when this eddy current sensor 10 is fixed to the floor surface side without contact with the motor-operated valve 1 as described above, the effect becomes more remarkable.

(I−2) 渦電流センサ10の他の配置例
上記実施形態においては、上記弁棒6の近接させた状態で渦電流センサ10を1個配置する構成としていたが、係る構成に限定されるものではなく、上記渦電流センサ10を複数個用意し、これらを上記弁棒6の周方向へ列設する周方向配置構成とか、上記弁棒6の軸方向へ列設する軸方向配置構成を採用することもできる。
(I-2) Other Arrangement Examples of Eddy Current Sensor 10 In the above embodiment, one eddy current sensor 10 is arranged in a state where the valve stem 6 is brought close to the eddy current sensor 10, but the arrangement is limited to such a configuration. Instead, a plurality of the eddy current sensors 10 are prepared, and a circumferential arrangement configuration in which the eddy current sensors 10 are arranged in the circumferential direction of the valve stem 6 or an axial arrangement configuration in which the valve stem 6 is arranged in the axial direction is provided. It can also be adopted.

(I−2―1) 上記渦電流センサ10の周方向配置構成
図11には、複数の渦電流センサ10の周方向配置構成の例として、二個の渦電流センサ10を、該弁棒6の軸方向の同一位置において、該弁棒6の周方向に略90°の交差角をもって、非接触状態で配置した状態を示している。
(I-2-1) Circumferential Arrangement Configuration of Eddy Current Sensor 10 FIG. 11 shows two eddy current sensors 10 as valve shafts 6 as an example of the circumferential arrangement of a plurality of eddy current sensors 10. In the same position in the axial direction, the valve rod 6 is arranged in a non-contact state with a crossing angle of approximately 90 ° in the circumferential direction.

このように、上記渦電流センサ10を上記弁棒6の周方向に複数個(この例では2個)配置し、これら各渦電流センサ10によって上記渦電流センサ10の表面との間隔を測定する構成とした場合には、以下のような特有の効果が得られる。   In this way, a plurality (two in this example) of the eddy current sensors 10 are arranged in the circumferential direction of the valve stem 6, and the distance from the surface of the eddy current sensor 10 is measured by each of the eddy current sensors 10. When configured, the following specific effects can be obtained.

(a) 上記渦電流センサ10を二個(複数個)配置し、これら各渦電流センサ10によって上記弁棒6の作動状態をそれぞれ測定し、その測定データを差分処理することで、例えば、上記二個の渦電流センサ10が接近状態で配置されている場合には、電磁ノイズとかセンサ自体の振れによる共通ノイズを除去して本来の測定信号をより明確化することができ、これによって、より高精度の測定が可能になる。   (A) Two (plural) eddy current sensors 10 are arranged, the operating state of the valve stem 6 is measured by each eddy current sensor 10, and the measurement data is differentially processed. When the two eddy current sensors 10 are arranged close to each other, the original measurement signal can be further clarified by removing the electromagnetic noise or the common noise due to the vibration of the sensor itself. High-precision measurement is possible.

(b) 二個の渦電流センサ10を、上記弁棒6の周方向に略90°の交差角をもって配置したことで、例えば、上記弁棒6に曲がりがある場合にはその曲り方向を、また弁棒6の軸線が該弁棒6の移動方向に対して傾斜している場合にはその傾斜方向を、それぞれ知ることができ、この弁棒6の曲り方向とか傾斜方向に関する情報を上記非接触距離センサ10による距離測定に反映させることで、測定装置の測定精度がさらに向上するという付随的な効果が得られる。   (B) By arranging two eddy current sensors 10 with a crossing angle of approximately 90 ° in the circumferential direction of the valve stem 6, for example, when the valve stem 6 is bent, the bending direction is Further, when the axis of the valve stem 6 is inclined with respect to the moving direction of the valve stem 6, the direction of the inclination can be known, respectively, and information regarding the bending direction or the inclination direction of the valve stem 6 can be obtained. By reflecting it in the distance measurement by the contact distance sensor 10, the accompanying effect that the measurement accuracy of the measuring device is further improved can be obtained.

この場合、上記二個の渦電流センサ10の交差角は「略90°」に限定されるものではなく、任意の交差角に設定し得るものであるが、上記付随的効果をより的確に得るという観点からは、交差角を「略90°」に設定するのが最適と言える。   In this case, the crossing angle of the two eddy current sensors 10 is not limited to “substantially 90 °” and can be set to any crossing angle. However, the incidental effect can be obtained more accurately. From this point of view, it can be said that it is optimal to set the crossing angle to “approximately 90 °”.

(I−2―2) 上記渦電流センサ10の軸方向配置構成
図12には、複数の渦電流センサ10の軸方向配置構成の例として、二個の渦電流センサ10を、該弁棒6の周方向の同一位置において、該弁棒6の軸方向に所定間隔をもって非接触状態で配置した状態を示している。
(I-2-2) Axial Arrangement Configuration of Eddy Current Sensor 10 FIG. 12 shows two eddy current sensors 10 as valve shafts 6 as an example of an axial arrangement configuration of a plurality of eddy current sensors 10. Is shown in a non-contact state with a predetermined interval in the axial direction of the valve stem 6 at the same circumferential position.

このように、上記渦電流センサ10を上記弁棒6の軸方向に複数個(この例では2個)配置し、これら各渦電流センサ10によって上記渦電流センサ10の表面との間隔を測定する構成とした場合には、以下のような特有の効果が得られる。   In this way, a plurality (two in this example) of the eddy current sensors 10 are arranged in the axial direction of the valve stem 6, and the distance from the surface of the eddy current sensor 10 is measured by each of the eddy current sensors 10. When configured, the following specific effects can be obtained.

(a) 上記渦電流センサ10を二個(複数個)配置し、これら各渦電流センサ10によって上記弁棒6の作動状態をそれぞれ測定し、その測定データを差分処理することで、例えば、上記二個の渦電流センサ10が接近状態で配置されている場合には、電磁ノイズとかセンサ自体の振れによる共通ノイズを除去して本来の測定信号をより明確化することができ、これによって、より高精度の測定が可能になる。   (A) Two (plural) eddy current sensors 10 are arranged, the operating state of the valve stem 6 is measured by each eddy current sensor 10, and the measurement data is differentially processed. When the two eddy current sensors 10 are arranged close to each other, the original measurement signal can be further clarified by removing the electromagnetic noise or the common noise due to the vibration of the sensor itself. High-precision measurement is possible.

(b) 二個の渦電流センサ10を、上記弁棒6の軸方向に所定間隔をもって配置したことで、上記弁棒6の移動方向を知ることができ、この弁棒6の移動方向に関する情報を上記非接触距離センサ10による距離測定に反映させることで、測定装置の測定精度がさらに向上する。   (B) Since the two eddy current sensors 10 are arranged at predetermined intervals in the axial direction of the valve stem 6, the movement direction of the valve stem 6 can be known, and information on the movement direction of the valve stem 6 is obtained. Is reflected in the distance measurement by the non-contact distance sensor 10 to further improve the measurement accuracy of the measuring apparatus.

この場合、上記二個の渦電流センサ10の上記弁棒6の軸方向における間隔は、各渦電流センサ10によって測定された測定値を演算処理する場合における分解能を高めて高精度化を図るという観点からは、できるだけ間隔が小さいほど良く、究極的にはほぼ零(即ち、軸方向のほぼ同一位置)が好ましいと言える。   In this case, the distance between the two eddy current sensors 10 in the axial direction of the valve stem 6 increases the resolution when the measured values measured by the eddy current sensors 10 are processed, thereby achieving high accuracy. From the viewpoint, it is better that the interval is as small as possible, and it is ultimately preferable that the distance is almost zero (that is, substantially the same position in the axial direction).

(I−2―3) 上記渦電流センサ10の合成配置構成
上記渦電流センサ10の配置構成としては、上記周方向配置構成と軸方向配置構成のほかに、これら二つの配置構成を合成した合成配置構成が考えられる。即ち、二個以上の渦電流センサ10を、上記弁棒6の軸方向の異なる位置において、しかも上記弁棒6の周方向には所定の交差角をもたせてそれぞれ近接配置するものである。係る配置構成によれば、周方向配置構成による特有の効果と、軸方向配置構成による特有の効果を同時に得ることができる。
(I-2-3) Synthetic Arrangement Configuration of Eddy Current Sensor 10 As an arrangement configuration of the eddy current sensor 10, in addition to the circumferential arrangement configuration and the axial arrangement configuration, a synthesis obtained by synthesizing these two arrangement configurations. An arrangement is conceivable. That is, two or more eddy current sensors 10 are arranged close to each other at different positions in the axial direction of the valve stem 6 and with a predetermined crossing angle in the circumferential direction of the valve stem 6. According to such an arrangement configuration, it is possible to simultaneously obtain a specific effect by the circumferential arrangement configuration and a specific effect by the axial arrangement configuration.

また、例えば電動弁側の構造的な理由等から、複数の渦電流センサ10の周方向配置とか軸方向配置ができないような場合でも、これら各渦電流センサ10を合成配置することで、該各渦電流センサ10の配置位置についての制限を排除することができ、それだけ上記渦電流センサ10のレイアウトの自由度が向上する。   Further, even when the circumferential arrangement or the axial arrangement of the plurality of eddy current sensors 10 cannot be performed due to, for example, structural reasons on the electric valve side, the eddy current sensors 10 are combined and arranged, The restriction on the arrangement position of the eddy current sensor 10 can be eliminated, and the layout flexibility of the eddy current sensor 10 is improved accordingly.

さらに、合成配置構成によれば、例えば、上記弁棒6のX軸方向とY軸方向(即ち、上記弁棒6の周方向において直交する二方向)とZ軸方向(即ち、弁棒6の軸方向)の情報に加えて、上記弁棒6の移動時間に関する情報を得ることができ、これら各情報に基づいて上記弁棒6の四次元的管理を行うことが可能となる。   Furthermore, according to the combined arrangement configuration, for example, the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, two directions orthogonal to the circumferential direction of the valve rod 6) and the Z-axis direction (that is, the valve rod 6) In addition to the information in the axial direction, information related to the movement time of the valve stem 6 can be obtained, and four-dimensional management of the valve stem 6 can be performed based on these pieces of information.

(I−3) 弁棒6のトレンド管理
上記渦電流センサ10での測定によって取得される上記弁棒6の作動状態に関するデータを継続的に監視することで、あるいは、電流センサやヨーク応力センサと対比することで、弁棒6の作動傾向を取得し、必要に応じて所要の措置を講じることが可能となる。例えば、弁棒6の作動遅れ時間(図5参照)の長大傾向は、例えば、ステムナットの摩耗状態の判断及びその交換時期の判断資料となる。
(I-3) Trend management of the valve stem 6 By continuously monitoring data relating to the operating state of the valve stem 6 acquired by measurement with the eddy current sensor 10, or with a current sensor or yoke stress sensor By comparison, it is possible to acquire the operating tendency of the valve stem 6 and take necessary measures as necessary. For example, the long tendency of the operation delay time of the valve stem 6 (see FIG. 5) becomes, for example, a judgment material for determining the worn state of the stem nut and its replacement timing.

(I−4) 本願発明の空気作動弁への適用
図13は、空気作動弁100の弁棒101の作動状態を、ヨーク102に取付けた渦電流センサ103によって測定する状態を示している。この空気作動弁100の弁棒101は、流量調整弁として使用されることが多く、従って、図14に示すように、開作動と閉作動を繰り返す動作が基本動作となる。この場合、上記渦電流センサ10によれば、弁棒101の開作動における作動開始点と作動停止点、及び閉作動における作動開始点と作動停止点を正確に知ることができ、また、制御状態の振幅や周期、あるいはハンチング動作の振幅や周期を取得することができるなど、空気作動弁100の作動状態の測定手法として好適である。
(I-4) Application of the Invention to an Air Actuated Valve FIG. 13 shows a state in which the actuated state of the valve rod 101 of the air actuated valve 100 is measured by an eddy current sensor 103 attached to the yoke 102. The valve rod 101 of the air-operated valve 100 is often used as a flow rate adjusting valve. Therefore, as shown in FIG. 14, the operation of repeating the opening operation and the closing operation is a basic operation. In this case, according to the eddy current sensor 10, it is possible to accurately know the operation start point and the operation stop point in the opening operation of the valve rod 101, and the operation start point and the operation stop point in the closing operation. This is suitable as a method for measuring the operating state of the air-operated valve 100, such as being able to acquire the amplitude and cycle of the hunting operation or the amplitude and cycle of the hunting operation.

B:第2の実施形態
本願発明の第2の実施形態に係る測定装置は、上記第1の実施形態に係る測定装置が弁棒6の作動状態測定用に渦電流センサ10を備えていたのに対して、図15に示すように、静電容量センサ20を備えたものである。
B: Second Embodiment In the measuring device according to the second embodiment of the present invention, the measuring device according to the first embodiment includes the eddy current sensor 10 for measuring the operating state of the valve stem 6. On the other hand, as shown in FIG. 15, a capacitance sensor 20 is provided.

上記静電容量センサ20(以下、必要に応じて、符号を20A〜20Fと表記する)は、上記渦電流センサ10と同様に、非接触距離センサとして機能するものであって、図15に示すように、電気品を内蔵した本体部22と、先端部に電極を内蔵したロッド状の電極部21を備えて構成され、上記電極部21の先端面を上記弁棒6の表面に非接触状態で近接対向させて配置される。そして、この静電容量センサ20は、上記電極部21に発生する電界内の静電容量の変化を検出する。即ち、上記弁棒6の軸方向への移動とか、該弁棒6の形状変化あるいは径方向への振動によって、該弁棒6と上記電極部21の相対距離が変化すると、この相対距離の変化に対応して電界内の静電容量が変化する。この静電容量の変化を、例えば電圧変換回路によって相対距離の変化に対応した電圧に変換してこれを検出し、この検出された電圧信号に基づいて上記弁棒6の作動状態を測定するものである。   The capacitance sensor 20 (hereinafter referred to as “20A to 20F” as necessary) functions as a non-contact distance sensor like the eddy current sensor 10, and is shown in FIG. As described above, the main body portion 22 containing the electric product and the rod-shaped electrode portion 21 containing the electrode at the tip portion are configured, and the tip surface of the electrode portion 21 is in a non-contact state with the surface of the valve stem 6. Are arranged close to each other. The capacitance sensor 20 detects a change in capacitance within the electric field generated in the electrode portion 21. That is, if the relative distance between the valve stem 6 and the electrode portion 21 changes due to the movement of the valve stem 6 in the axial direction, the shape change of the valve stem 6 or the vibration in the radial direction, the change in the relative distance. Corresponding to the capacitance in the electric field changes. This capacitance change is converted into a voltage corresponding to the change in the relative distance by a voltage conversion circuit, for example, and this is detected, and the operating state of the valve stem 6 is measured based on the detected voltage signal It is.

ところで、上記弁棒6に対する上記静電容量センサ20の配置数とか配置位置は、必要に応じて任意に設定し得るものであるが、この実施形態では、後述する「弁棒6の傾きの検出」を考慮して、図15及び図16に実線図示するように、二つの静電容量センサ20A、20B(弁棒6の傾きを検出する上において必要最小限の数)を用いるものとし、且つこれら両者の交差角α(たとえば、全閉状態においてグランドパッキン押えの直上位置における弁棒6の軸心に対応する点を基準点Pとし、この基準点Pを通る一方の静電容量センサ20Aの指向線「La」と、該基準点Pを通る他方の静電容量センサ20Bの指向線「Lb」との挟角)を「約90°」に設定している。   By the way, the number of the capacitive sensors 20 and the arrangement position of the capacitance sensor 20 with respect to the valve stem 6 can be arbitrarily set as necessary. In this embodiment, “detection of the inclination of the valve stem 6”, which will be described later. , And two capacitance sensors 20A and 20B (the minimum number necessary for detecting the inclination of the valve stem 6) are used as shown by solid lines in FIG. 15 and FIG. The intersection angle α between these two points (for example, a point corresponding to the axial center of the valve stem 6 at a position directly above the gland packing presser in the fully closed state is defined as a reference point P, and one of the capacitance sensors 20A passing through the reference point P The angle between the directional line “La” and the directional line “Lb” of the other capacitance sensor 20B passing through the reference point P) is set to “about 90 °”.

なお、二つの静電容量センサ20の交差角αは、弁棒6の移動方向をZ軸とした場合においてX軸方向とY軸方向の二方向の傾斜成分を検出する必要上、「180°」付近の設定は避けるべきであり、「180°」付近以外の角度範囲内であれば任意に設定できる。従って、図16に例示した静電容量センサ20A〜20Fの配置例においては、上記弁棒6の軸心を挟んで一直線上の対向する組み合わせ(例えば、20Aと20Fの組み合わせとか、20Bと20Dの組み合わせ)以外の組み合わせであれば、任意に設定できる。   Note that the crossing angle α of the two capacitance sensors 20 is “180 °” because it is necessary to detect two tilt components in the X-axis direction and the Y-axis direction when the movement direction of the valve stem 6 is the Z-axis. "Near" should be avoided, and can be arbitrarily set as long as it is within an angular range other than near "180 °". Therefore, in the example of the arrangement of the capacitance sensors 20A to 20F illustrated in FIG. 16, a combination (for example, a combination of 20A and 20F, or a combination of 20B and 20D) on the straight line across the axis of the valve stem 6 is arranged. Any combination other than (combination) can be set arbitrarily.

また、静電容量センサ20の配置個数は、「弁棒6の傾き」を考慮しなければ、一個でも可能であるが、「弁棒6の傾き」を考慮すれば、上述のように静電容量センサ20を少なくとも二個以上配置することが必要である。しかし、静電容量センサ20の配置が可能な部位は左右のヨーク3,3の間隔部分に限られるため、このスペース的な制約を勘案すれば、多くても四個程度とするのが好ましい。   Further, the number of the capacitance sensors 20 can be set to one if the “tilt of the valve stem 6” is not taken into consideration, but if the “inclination of the valve stem 6” is taken into account, the electrostatic capacity sensor 20 is electrostatically charged as described above. It is necessary to arrange at least two capacitive sensors 20. However, since the part where the electrostatic capacity sensor 20 can be arranged is limited to the space between the left and right yokes 3 and 3, it is preferable that the number is at most about four in consideration of this space restriction.

なお、上記静電容量センサ20は、その電極部21を磁気シールド材によって遮蔽し得るように構成することもできる。従って、このような遮蔽可能に構成された静電容量センサ20を複数個設置し、例えば、静電容量センサ20を用いて行われる測定の目的等に応じて、実際に使用する静電容量センサ20の数とか配置位置を選択することで、
測定目的に対応した静電容量センサの使用態様の選択が容易となる。
The capacitance sensor 20 can also be configured such that the electrode portion 21 can be shielded by a magnetic shield material. Therefore, a plurality of capacitance sensors 20 configured to be shielded as described above are installed. For example, the capacitance sensor actually used according to the purpose of measurement performed using the capacitance sensor 20 or the like. By selecting the number of 20 or the arrangement position,
Selection of the usage mode of the capacitance sensor corresponding to the measurement purpose becomes easy.

次に、上記静電容量センサを用いて上記弁棒6の曲がりや傾きの有無及びその傾き程度を診断する場合の具体的な手法等を説明する。   Next, a specific method and the like for diagnosing the presence or absence and the degree of inclination of the valve stem 6 using the capacitance sensor will be described.

ここでは、図16に実線図示するように、上記交差角αを「略90°」に設定した二つの静電容量センサ20A,20Bを、図15に示すようにその電極部21、21が略同一高さ位置において上記弁棒6の表面に近接対向するように配置した場合を想定する。   Here, as shown by the solid line in FIG. 16, the two electrostatic capacity sensors 20A and 20B in which the crossing angle α is set to “approximately 90 °” are shown in FIG. The case where it arrange | positions so that it may face and oppose the surface of the said valve stem 6 in the same height position is assumed.

この状態で、上記弁棒6を、全開位置から全閉位置まで移動させ、さらに全閉位置から全開位置まで移動させる一連の動作を三回繰り返して行い、且つこの場合における上記弁棒6の動きを上記各静電容量センサ20A,20Bによって測定し、その測定結果を、図17及び図18に示す。   In this state, a series of operations of moving the valve stem 6 from the fully open position to the fully closed position and further moving from the fully closed position to the fully open position is repeated three times, and the movement of the valve stem 6 in this case Are measured by the capacitance sensors 20A and 20B, and the measurement results are shown in FIGS.

図17は、一方の静電容量センサ20Aでの測定により得られた出力電圧波形であり、この出力電圧波形によれば、「出力電圧」の電圧レベルは、閉作動期間中は全開位置から全閉位置へ移行するにつれて次第に減少変化し、逆に、開作動期間中は全閉位置から全開位置へ移行するにつれて次第に増大変化しており、且つこの電圧レベルの変化傾向は各測定回の何れにおいても同様である。   FIG. 17 shows an output voltage waveform obtained by measurement with one capacitance sensor 20A. According to this output voltage waveform, the voltage level of the “output voltage” is changed from the fully opened position to the fully open position during the closed operation period. As the shift to the closed position is gradually decreased, conversely, during the open operation period, the shift is gradually increased from the fully closed position to the fully opened position. Is the same.

図18は、他方の静電容量センサ20Bでの測定により得られた出力電圧波形であり、この出力電圧波形によれば、「出力電圧」の電圧レベルは、閉作動期間中は全開位置から全閉位置へ移行するにつれて次第に増大変化し、逆に、開作動期間中は全閉位置から全開位置へ移行するにつれて次第に減少変化しており、且つこの電圧レベルの変化傾向は各測定回の何れにおいても同様である。   FIG. 18 shows an output voltage waveform obtained by measurement with the other capacitance sensor 20B. According to this output voltage waveform, the voltage level of the “output voltage” is changed from the fully opened position to the fully open position during the closed operation period. In the open operation period, on the contrary, the voltage level gradually increases and changes gradually in the open operation period. Is the same.

一方、上記「出力電圧」は、静電容量センサの電極部21とこれに対向する上記弁棒6の表面との距離に反比例し、この距離が大きくなるほど(即ち、電極部21が弁棒6の表面から遠ざかるほど)電圧レベルは小さくなる。   On the other hand, the “output voltage” is inversely proportional to the distance between the electrode portion 21 of the capacitance sensor and the surface of the valve stem 6 facing the capacitance portion 21, and the greater this distance is (that is, the electrode portion 21 is in the valve stem 6. The voltage level decreases as the distance from the surface increases.

従って、この「距離と電圧レベル」の相関関係を上記各静電容量センサ20A、20Bによる測定に当てはめると、
(イ)一方の静電容量センサ20Aの指向方向から見れば、上記弁棒6が降下移動する閉作動時には該弁棒6との距離「L1」が次第に増大変化し(即ち、弁棒6が一方の静電容量センサ20Aから遠ざかり)、上記弁棒6が上昇移動する開作動時には該弁棒6との距離「L1」が次第に減少変化する(即ち、弁棒6が一方の静電容量センサ20Aに近づく)と判断され、
(ロ)他方の静電容量センサ20Bの指向方向から見れば、上記弁棒6が降下移動する閉作動時には該弁棒6との距離「L2」が次第に減少変化し(即ち、弁棒6が他方の静電容量センサ20Bに近づき)、上記弁棒6が上昇移動する開作動時には該弁棒6との距離「L2」が次第に増大変化する(即ち、弁棒6が他方の静電容量センサ20Bから遠ざかる)、と判断され、
(ハ)一方の静電容量センサ20A側における上記距離「L1」と他方の静電容量センサ20B側における上記距離「L2」は、開作動時と閉作動時の何れにおいても「増大変化」又は「減少変化」するのみで、開作動中において又は閉作動中において「増大変化から減少変化に転じる」とか「減少変化から増大変化に転じる」ということがない。
Therefore, when the correlation between the “distance and voltage level” is applied to the measurement by the capacitance sensors 20A and 20B,
(A) When viewed from the direction in which one capacitance sensor 20A is directed, the distance “L1” from the valve stem 6 gradually increases and changes during the closing operation in which the valve stem 6 moves downward (ie, the valve stem 6 The distance “L1” with respect to the valve stem 6 gradually decreases and changes during the opening operation in which the valve stem 6 moves upward (ie, away from one capacitance sensor 20A) (that is, the valve stem 6 is one capacitance sensor). Is approaching 20A),
(B) From the direction of the other capacitance sensor 20B, the distance “L2” from the valve stem 6 gradually decreases and changes during the closing operation in which the valve stem 6 moves downward (that is, the valve stem 6 The distance “L2” from the valve stem 6 gradually increases and changes during the opening operation in which the valve stem 6 moves upward (closer to the other capacitance sensor 20B) (that is, the valve stem 6 changes to the other capacitance sensor). 20B)
(C) The distance “L1” on the one capacitance sensor 20A side and the distance “L2” on the other capacitance sensor 20B side are “increase change” in both the opening operation and the closing operation. It only “decreases” and does not “turn from increasing change to decreasing” or “turn from decreasing change to increasing” during the opening or closing operation.

上記(イ)〜(ハ)に記載した事実からは、上記弁棒6には曲がり変形はなく直状形体が維持されていること、しかし、弁棒6はその移動線方向(即ち、電動弁の設計上、弁棒6の移動方向として規定された直線方向)に対して傾斜しており、この傾斜状態で移動していること、を知ることができる。   From the facts described in (a) to (c) above, it is understood that the valve stem 6 is not bent and deformed and has a straight shape. However, the valve stem 6 is in the direction of its movement line (that is, the motor-operated valve). Therefore, it can be known that the valve rod 6 is moving in this inclined state.

一方、静電容量センサ20A、20Bの出力電圧を用いた演算によって、各静電容量センサ20A、20Bの電極部21と上記弁棒6の表面との距離「L1」、「L2」を取得できる。そして、この取得される距離を用いた演算によって、次述のように、上記弁棒6の傾き度合を知ることができる。   On the other hand, distances “L1” and “L2” between the electrode portions 21 of the capacitance sensors 20A and 20B and the surface of the valve stem 6 can be obtained by calculation using the output voltages of the capacitance sensors 20A and 20B. . Then, the degree of inclination of the valve stem 6 can be known by the calculation using the acquired distance as described below.

図19には、上記各静電容量センサ20A、20Bの出力電圧に基づいて(具体的には、三回の測定における測定値の平均値に基づいて)取得された上記距離「L1」、「L2」を、全開位置における距離「L1a」、「L2a」と、全閉位置における距離「L1b」、「L2b」として示している。   In FIG. 19, the distances “L1” and “L1” acquired based on the output voltages of the capacitance sensors 20A and 20B (specifically, based on the average value of the measured values in three measurements) are displayed. L2 "is shown as distances" L1a "and" L2a "at the fully open position and distances" L1b "and" L2b "at the fully closed position.

また、図20には、図19に示した上記距離「L1a」、「L2a」、「L1b」、「L2b」の関係を、弁棒6と上記各静電容量センサ20A、20Bとの相対関係の下で示している。この図20によれば、上記弁棒6は、全開位置においては、静電容量センサ20Aからは距離「L1a」の位置にあり、また静電容量センサ20Bからは距離「L2a」の位置にあったが、全閉位置においては静電容量センサ20Aからは距離「L1b」の位置に変位し、また静電容量センサ20Bからは距離「L2b」の位置に変位したこと、即ち、全開位置から全閉位置への閉作動時には上記弁棒6はその軸心が上記基準点Pに近づくように変移したことが判る。従って、全開位置における弁棒6の位置(距離「L1a」と「L2a」で規定される位置)と、全閉位置における弁棒6の位置(距離「L1b」と「L2b」で規定される位置)を対比することで、弁棒6がどの方向へどの程度傾いているのかを知ることができる。   20 shows the relationship between the distances “L1a”, “L2a”, “L1b”, and “L2b” shown in FIG. 19, and the relative relationship between the valve stem 6 and the capacitance sensors 20A and 20B. Shown below. According to FIG. 20, in the fully opened position, the valve stem 6 is at a distance “L1a” from the capacitance sensor 20A and at a distance “L2a” from the capacitance sensor 20B. However, in the fully closed position, the capacitance sensor 20A is displaced to the position of the distance “L1b”, and the capacitance sensor 20B is displaced to the position of the distance “L2b”. It can be seen that during the closing operation to the closed position, the valve stem 6 has shifted so that its axial center approaches the reference point P. Accordingly, the position of the valve stem 6 in the fully open position (position defined by the distances “L1a” and “L2a”) and the position of the valve stem 6 in the fully closed position (positions defined by the distances “L1b” and “L2b”). ) Can be known to which direction and how much the valve stem 6 is inclined.

このように、静電容量センサ20を用いた測定手法によれば、上記弁棒6の曲がりや傾きの有無及びその程度を、静電容量センサ20の測定結果(即ち、出力電圧波形の変化傾向等)から容易に判断できるものであり、係る判断の容易化は電動弁の診断において極めて有用である。   As described above, according to the measurement method using the capacitance sensor 20, whether or not the valve stem 6 is bent or tilted and the degree thereof are determined by the measurement result of the capacitance sensor 20 (that is, the change tendency of the output voltage waveform). Etc.), and facilitating such judgment is extremely useful in diagnosis of a motor-operated valve.

なお、この実施形態では、図17、図18に示すように、静電容量センサの出力電圧として生波形を用いているが、この静電容量センサの使用目的によってはこの生波形にフィルタ処理とか微分・積分処理を施した状態で用いることもできる。   In this embodiment, as shown in FIGS. 17 and 18, a raw waveform is used as the output voltage of the capacitance sensor. Depending on the purpose of use of the capacitance sensor, the raw waveform may be filtered. It can also be used in a state where differential / integral processing has been performed.

また、この実施形態においては、図15に示すように、上記静電容量センサ20を電動弁1から離れた床面(電動弁1の振動の影響が及ぶ床面又は影響が及ばない床面の場合がある)に設置しているが、本願発明はこのように静電容量センサ20を床面に設置する構成に限定されるものではなく、例えば、上記静電容量センサ20を電動弁1の上記ヨーク3に直接設置するなど、電動弁1の周辺状況、あるいはセンサ信号の活用目的を考慮して、該静電容量センサ20の設置構成を任意に選択することができるものである。   Further, in this embodiment, as shown in FIG. 15, the capacitance sensor 20 is placed on the floor surface away from the motor-operated valve 1 (the floor surface affected by the vibration of the motor-operated valve 1 or the floor surface not affected by the vibration). However, the present invention is not limited to the configuration in which the capacitance sensor 20 is installed on the floor as described above. For example, the capacitance sensor 20 is connected to the motor-operated valve 1. The installation configuration of the capacitance sensor 20 can be arbitrarily selected in consideration of the surrounding situation of the motor-operated valve 1 or the purpose of using the sensor signal, such as being directly installed on the yoke 3.

この実施形態における測定装置においても、上記第1の実施形態に係る測定装置におけると同様の作用効果を得ることができる。   Also in the measuring apparatus in this embodiment, the same operational effects as in the measuring apparatus according to the first embodiment can be obtained.

なお、この第2の実施形態においても、上記第1の実施形態と同様に、上記静電容量センサを複数個備え、且つこれらの配置構成として、上記周方向配置構成、軸方向配置構成あるいは合成配置構成を適宜選択し得ることは勿論である。   In the second embodiment as well, as in the first embodiment, a plurality of the capacitance sensors are provided, and as the arrangement configuration thereof, the circumferential arrangement configuration, the axial arrangement configuration, or the synthesis is provided. Of course, the arrangement configuration can be appropriately selected.

また、この実施形態のように、静電容量センサを用いて、上記弁棒6の曲がりや傾きの有無及びその程度を知る手法は、静電容量センサに特有の作用効果ではなく、広く非接触距離センサについて言えるものであり、例えば、上記第1の実施形態のように非接触距離センサとして渦電流センサを用いた場合とか、以下の実施形態において説明するように非接触距離センサとして、超音波センサとかレーザセンサを用いるものにおいても同様である。   In addition, as in this embodiment, a method of knowing the presence or absence and the degree of the bending or tilting of the valve stem 6 using a capacitance sensor is not a function and effect peculiar to the capacitance sensor, and is widely non-contacting. This can be said about the distance sensor, for example, when an eddy current sensor is used as a non-contact distance sensor as in the first embodiment, or as a non-contact distance sensor as described in the following embodiments, an ultrasonic wave is used. The same applies to sensors and laser sensors.

C:第3の実施形態
本願発明の第3の実施形態に係る測定装置は、上記弁棒6の作動状態測定用に超音波センサを備えたものである。
C: Third Embodiment A measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention includes an ultrasonic sensor for measuring the operating state of the valve stem 6.

この超音波センサは、上記渦電流センサ10と同様に、非接触距離センサとして機能するものであって、超音波の送受信機能を備えて構成され、該超音波センサから送信される超音波の該超音波センサと上記棒体の表面との間の往復伝播時間に基づいて上記棒体の作動状態を測定する。   Similar to the eddy current sensor 10, this ultrasonic sensor functions as a non-contact distance sensor, is configured to have an ultrasonic transmission / reception function, and is configured to transmit ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic sensor. The operating state of the bar is measured based on the reciprocal propagation time between the ultrasonic sensor and the surface of the bar.

そして、この超音波センサは、上記渦電流センサ10と同様に、上記弁棒6の表面に非接触で対向配置される(図2参照)。このように、上記超音波センサを上記弁棒6の表面に対して非接触状態で対向配置すると、上記弁棒6の軸方向への移動とか、形状変化あるいは径方向への振動によって該弁棒6の表面と上記超音波センサとの距離が変化すると、この距離の変化に対応して、該超音波センサと上記弁棒6の表面との間での超音波の往復伝播時間が変化する。   And this ultrasonic sensor is opposed to the surface of the valve stem 6 in a non-contact manner, similar to the eddy current sensor 10 (see FIG. 2). As described above, when the ultrasonic sensor is disposed opposite to the surface of the valve stem 6 in a non-contact state, the valve stem 6 is moved by the movement of the valve stem 6 in the axial direction, the shape change or the vibration in the radial direction. When the distance between the surface 6 and the ultrasonic sensor changes, the ultrasonic propagation time between the ultrasonic sensor and the valve stem 6 changes corresponding to the change in the distance.

そして、弁棒6がその軸方向へ移動している場合における往復伝播時間の変化状態と、弁棒6が停止している場合における往復伝播時間の変化状態とは明確に識別し得るものであることから、これら両者によって、上記弁棒6の移動開始・停止位置とか、移動時間・時期を正確に判断することができ、延いては、上記弁棒6の軸方向への移動量や移動速度を演算により取得できる。また、弁棒6の曲がり、傾き等の有無あるいはその程度を知ることができる。   And the change state of the reciprocating propagation time when the valve stem 6 is moving in the axial direction and the change state of the reciprocating propagation time when the valve stem 6 is stopped can be clearly distinguished. Therefore, it is possible to accurately determine the movement start / stop position of the valve stem 6 and the movement time / timing by both of them, and further, the amount of movement and the movement speed of the valve stem 6 in the axial direction. Can be obtained by calculation. In addition, it is possible to know whether or not the valve stem 6 is bent, tilted, or the like.

なお、この第3の実施形態においても、上記第1の実施形態と同様に、上記超音波センサを複数個備え、これを上記周方向配置構成、軸方向配置構成あるいは合成配置構成によって上記弁棒6側に配置し得ることは勿論である。   In the third embodiment, as in the first embodiment, a plurality of the ultrasonic sensors are provided, and the valve rods are arranged by the circumferential arrangement, the axial arrangement, or the combined arrangement. Of course, it can arrange | position to 6 side.

D:第4の実施形態
本願発明の第4の実施形態に係る測定装置は、上記弁棒6の作動状態測定用にレーザセンサを備えたものである。
D: Fourth Embodiment A measuring device according to a fourth embodiment of the present invention is provided with a laser sensor for measuring the operating state of the valve stem 6.

このレーザセンサは、上記渦電流センサ10と同様に、非接触距離センサとして機能するものであって、該レーザセンサから発信されるレーザ光の該レーザセンサと上記棒体の表面との間の往復時間に基づいて上記棒体の作動状態を測定する。   Like the eddy current sensor 10, this laser sensor functions as a non-contact distance sensor, and reciprocates between the laser sensor emitted from the laser sensor and the surface of the rod. The operating state of the rod is measured based on time.

そして、このレーザセンサは、上記渦電流センサ10と同様に、上記弁棒6の表面に非接触で対向配置される(図2参照)。このように、上記レーザセンサを上記弁棒6の表面に対して非接触状態で対向配置すると、上記弁棒6の軸方向への移動とか、形状変化あるいは径方向への振動によって該弁棒6の表面と上記超音波センサとの距離が変化すると、
この距離の変化に対応して、該レーザセンサと上記弁棒6の表面との間でのレーザ光の往復時間が変化する。
And this laser sensor is arranged to face the surface of the valve stem 6 in a non-contact manner, similar to the eddy current sensor 10 (see FIG. 2). As described above, when the laser sensor is disposed to face the surface of the valve stem 6 in a non-contact state, the valve stem 6 is moved by the movement of the valve stem 6 in the axial direction, the shape change, or the vibration in the radial direction. When the distance between the surface of the sensor and the ultrasonic sensor changes,
Corresponding to this change in distance, the round trip time of the laser light between the laser sensor and the surface of the valve stem 6 changes.

そして、弁棒6がその軸方向へ移動している場合におけるレーザ光の往復時間の変化状態と、弁棒6が停止している場合におけるレーザ光の往復時間の変化状態とは明確に識別し得るものであることから、これら両者によって、上記弁棒6の移動開始・停止位置とか、移動時間・時期を正確に判断することができ、延いては、上記弁棒6の軸方向への移動量や移動速度を演算により取得できる。また、弁棒6の曲がり、傾き等の有無あるいはその程度を知ることができる。   The change state of the reciprocation time of the laser beam when the valve rod 6 is moving in the axial direction is clearly distinguished from the change state of the reciprocation time of the laser beam when the valve rod 6 is stopped. Therefore, it is possible to accurately determine the movement start / stop position of the valve stem 6 and the movement time / timing by using both of them. Quantity and moving speed can be obtained by calculation. In addition, it is possible to know whether or not the valve stem 6 is bent, tilted, or the like.

なお、この第4の実施形態においても、上記第1の実施形態と同様に、上記レーザセンサを複数個備え、これを上記周方向配置構成、軸方向配置構成あるいは合成配置構成によって上記弁棒6側に配置し得ることは勿論である。   In the fourth embodiment as well, as in the first embodiment, a plurality of the laser sensors are provided, and the valve rods 6 are arranged by the circumferential arrangement, the axial arrangement, or the combined arrangement. Of course, it can be arranged on the side.

E:第5の実施形態
本願発明の第5の実施形態に係る測定装置は、弁棒6の作動状態測定用に磁歪センサを備えたものであって、該弁棒6が、歪の大きさに対応して透磁率が変化するという特殊な磁気特性をもつ素材によって構成されている場合に好適な構成である。
E: Fifth Embodiment A measuring device according to a fifth embodiment of the present invention is provided with a magnetostrictive sensor for measuring the operating state of the valve stem 6, and the valve stem 6 has a magnitude of strain. This is a configuration suitable for a case where it is made of a material having a special magnetic characteristic in which the magnetic permeability changes correspondingly.

即ち、磁歪センサは、上記渦電流センサ10、静電容量センサ、超音波センサ及びレーザセンサと同様に非接触距離センサとして機能するものではあるが、これら各センサとは異なって、弁棒6の歪による透磁率の変化状態を検出し、この透磁率の変化状態に基づいて上記弁棒6の作動状態を測定するものである。そして、この磁歪センサは、上記渦電流センサ10と同様に、上記弁棒6の表面に非接触で配置される(図2参照)が、これに限られるものではなく、上記弁棒6の表面に接触させて配置することもできる。   That is, the magnetostrictive sensor functions as a non-contact distance sensor like the eddy current sensor 10, the capacitance sensor, the ultrasonic sensor, and the laser sensor, but unlike these sensors, The change state of the magnetic permeability due to strain is detected, and the operating state of the valve stem 6 is measured based on the change state of the magnetic permeability. The magnetostrictive sensor is arranged in a non-contact manner on the surface of the valve stem 6 as in the eddy current sensor 10 (see FIG. 2), but is not limited to this, and the surface of the valve stem 6 is not limited thereto. It can also be placed in contact with.

このように、上記磁歪センサを上記弁棒6の表面に対して非接触状態で対向配置すると、上記弁棒6の軸方向への移動状態時には該弁棒6には軸力が作用し該弁棒6に歪が発生することからその歪方向における透磁率が変化しこれが上記磁歪センサによって検出される一方、上記弁棒6の停止状態では該弁棒6には軸力は作用せず歪も発生しないので透磁率は変化しない。   As described above, when the magnetostrictive sensor is disposed so as to face the surface of the valve stem 6 in a non-contact state, an axial force acts on the valve stem 6 when the valve stem 6 is moved in the axial direction. Since the distortion occurs in the rod 6, the permeability in the strain direction changes and is detected by the magnetostrictive sensor. On the other hand, when the valve rod 6 is stopped, no axial force acts on the valve rod 6 and the distortion also occurs. The magnetic permeability does not change because it does not occur.

従って、この透磁率の変化の有無及び変化状態に基づいて、上記弁棒6の移動開始・停止位置とか、移動時間・時期を正確に判断することができ、延いては、上記弁棒6の軸方向への移動量や移動速度を演算により取得できる。また、弁棒6の曲がり、傾き等の有無あるいはその程度を知ることができる。   Therefore, the movement start / stop position of the valve stem 6 and the movement time / time can be accurately determined based on the presence / absence and change state of the magnetic permeability. The movement amount and movement speed in the axial direction can be obtained by calculation. In addition, it is possible to know whether or not the valve stem 6 is bent, tilted, or the like.

また、弁棒6がその軸方向へ移動している場合における透磁率の変化状態と、弁棒6が停止している場合における透磁率の変化状態とは明確に識別し得るものであることから、これら両者によって、上記弁棒6の移動開始・停止位置とか、移動時間・時期を正確に判断することができ、延いては、上記弁棒6の軸方向への移動量や移動速度を演算により取得できる。   Further, since the change state of the magnetic permeability when the valve stem 6 is moving in the axial direction and the change state of the magnetic permeability when the valve stem 6 is stopped can be clearly distinguished. Both of them can accurately determine the movement start / stop position of the valve stem 6 and the movement time / timing, and then calculate the movement amount and movement speed of the valve stem 6 in the axial direction. Can be obtained.

なお、上記磁歪センサは、この実施形態のように上記弁棒6の作動状態を測定する非接触距離センサとして用いる他に、例えば、ヨークの歪による透磁率の変化状態に基づいて該ヨークに作用する応力を測定するヨーク応力センサとして用いることもできる。また、上記第1の実施形態と同様に、上記磁歪センサを複数個備え、これを上記周方向配置構成、軸方向配置構成あるいは合成配置構成によって上記弁棒6側に配置し得ることは勿論である。
In addition to using the magnetostrictive sensor as a non-contact distance sensor for measuring the operating state of the valve stem 6 as in this embodiment, the magnetostrictive sensor acts on the yoke based on, for example, a change in permeability due to the strain of the yoke. It can also be used as a yoke stress sensor that measures stress. Further, as in the first embodiment, it is possible to provide a plurality of the magnetostrictive sensors and arrange them on the valve stem 6 side by the circumferential arrangement, the axial arrangement, or the combined arrangement. is there.

本願発明は、原子力プラント等に設備された電動弁等の弁装置の診断に利用できるものである。   The present invention can be used for diagnosis of a valve device such as an electric valve installed in a nuclear power plant or the like.

1 ・・電動弁
2 ・・モータ
3 ・・ヨーク
4 ・・弁駆動部
6 ・・弁棒
7 ・・補助材
10 ・・渦電流センサ
20 ・・静電容量センサ
21 ・・電極部
22 ・・本体部
100 ・・空気作動弁
101 ・・弁棒
102 ・・ヨーク
103 ・・渦電流センサ
1 .. Motorized valve 2 .. Motor 3 .. Yoke 4 .. Valve drive unit 6 .. Valve rod 7 .. Auxiliary material 10 .. Eddy current sensor 20 .. Capacitance sensor 21 .. Electrode unit 22 .. Main body 100 ..Air operated valve 101 ..Valve rod 102 ..Yoke 103 ..Eddy current sensor

Claims (8)

高周波磁界を発生するコイルを備えた渦電流センサを、軸方向へ移動する導電性の棒体の表面に対して非接触状態で対向配置し、上記棒体と上記渦電流センサとの距離の変化や棒体の形状変化に応じて変化する上記コイルのインピーダンス又は該インピーダンスに対応する物理量を測定することを特徴とする測定装置。   An eddy current sensor equipped with a coil that generates a high-frequency magnetic field is disposed opposite to the surface of a conductive rod that moves in the axial direction in a non-contact state, and the distance between the rod and the eddy current sensor changes. Or a physical quantity corresponding to the impedance of the coil that changes in accordance with a change in the shape of the rod or the rod. 軸方向へ移動する棒体の表面に対して非接触状態で対向配置されて該表面との間の距離の変化を検出する非接触距離センサを備え、該非接触距離センサの検出信号に基づいて上記棒体の作動状態を測定することを特徴とする測定装置。   A non-contact distance sensor that is disposed in a non-contact state with respect to the surface of the rod body that moves in the axial direction and detects a change in the distance to the surface, and is based on a detection signal of the non-contact distance sensor A measuring device for measuring an operating state of a rod. 請求項2において、
上記非接触距離センサが、高周波磁界を発生するコイルを備えた渦電流センサで構成され、上記棒体との距離の変化や該棒体の形状変化に応じて変化する上記コイルのインピーダンス又は該インピーダンスに対応する物理量に基づいて上記棒体の作動状態を測定することを特徴とする測定装置。
In claim 2,
The non-contact distance sensor is composed of an eddy current sensor having a coil that generates a high-frequency magnetic field, and the impedance of the coil or the impedance that changes in accordance with a change in the distance to the rod or a change in the shape of the rod A measuring apparatus for measuring an operating state of the rod body based on a physical quantity corresponding to.
請求項2において、
上記非接触距離センサが、電界内の静電容量の変化を検出する静電容量センサで構成され、上記棒体との距離の変化や該棒体の形状変化に応じて変化する静電容量値に基づいて上記棒体の作動状態を測定することを特徴とする測定装置。
In claim 2,
The non-contact distance sensor is composed of a capacitance sensor that detects a change in capacitance in an electric field, and a capacitance value that changes in accordance with a change in the distance to the rod or a change in shape of the rod A measuring apparatus for measuring the operating state of the rod body based on the above.
請求項2において、
上記非接触距離センサが、超音波の送受信機能を備えた超音波センサで構成され、該超音波センサから送信される超音波の該超音波センサと上記棒体の表面との間の往復伝播時間に基づいて上記棒体の作動状態を測定することを特徴とする測定装置。
In claim 2,
The non-contact distance sensor is composed of an ultrasonic sensor having an ultrasonic transmission / reception function, and a round-trip propagation time between the ultrasonic sensor transmitted from the ultrasonic sensor and the surface of the rod body A measuring apparatus for measuring the operating state of the rod body based on the above.
請求項2において、
上記非接触距離センサが、レーザ光の送受光機能を備えたレーザセンサで構成され、該レーザセンサから発信されるレーザ光の該レーザセンサと上記棒体の表面との間の往復時間に基づいて上記棒体の作動状態を測定することを特徴とする測定装置。
In claim 2,
The non-contact distance sensor is composed of a laser sensor having a function of transmitting / receiving laser light, and is based on a round trip time between the laser sensor transmitted from the laser sensor and the surface of the rod body. A measuring apparatus for measuring an operating state of the rod.
請求項2,3,4,5又は6において、
上記非接触距離センサが、上記棒体の周方向に複数個配置されていることを特徴とする測定装置。
In claim 2, 3, 4, 5 or 6,
A plurality of the non-contact distance sensors are arranged in the circumferential direction of the rod body.
請求項2,3,4,5又は6において、
上記非接触距離センサが、上記棒体の軸方向に複数個配置されていることを特徴とする測定装置。
In claim 2, 3, 4, 5 or 6,
A plurality of the non-contact distance sensors are arranged in the axial direction of the rod body.
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