JP2015222229A - Load measurement apparatus of valve stem and load measurement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、弁装置の弁体を作動させる弁棒に作用する荷重を測定する弁棒の荷重測定装置及び荷重測定方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a valve rod load measuring device and a load measuring method for measuring a load acting on a valve rod that operates a valve body of the valve device.
従来から、例えば発電プラント等における各種のプラントでは、弁装置の予防保全対策として、弁棒に作用する荷重を測定する状態監視技術が適用されている。弁棒は、駆動部と弁体とを連結しており、駆動部からの駆動力を弁体に伝達する役割を担っている。このため、弁棒に作用する荷重を測定することにより、駆動部及び弁部の異状に対する状態監視を行うことが可能となる。 2. Description of the Related Art Conventionally, in various plants such as a power plant, a state monitoring technique for measuring a load acting on a valve stem has been applied as a preventive maintenance measure for a valve device. The valve stem connects the drive unit and the valve body, and plays a role of transmitting driving force from the drive unit to the valve body. Therefore, by measuring the load acting on the valve stem, it is possible to monitor the state of the drive unit and the valve unit for abnormalities.
駆動部及び弁部の異状に対する状態監視を行うものとしては、例えば、特許文献1、2に記載されたような測定技術がある。この測定技術では、弁棒の一部分にひずみゲージを搭載した弁棒荷重センサを取り付ける構成になっており、弁棒荷重センサによって弁棒に作用する荷重を測定することができる。
For example, there is a measurement technique described in
特許文献1、2に記載されているような従来技術を適用しようとしても、弁装置の構造上の問題から、弁棒に弁棒荷重センサを取り付けるためのスペースが狭くなっている弁装置が多い。そのため、弁棒荷重センサを弁棒に取り付けた状態で、弁棒をフルストローク位置まで動作させると、ストロークの途中で弁棒荷重センサがヨークに接触してしまう事態が発生する。
Even if it is going to apply the prior arts described in
弁棒荷重センサがヨークに接触すると、弁棒に作用している荷重を測定することができなくなる。そのため、フルストローク位置までの全てのストローク範囲内において、弁棒の荷重を測定することができない領域が存在するという問題がある。 When the valve stem load sensor contacts the yoke, the load acting on the valve stem cannot be measured. Therefore, there is a problem that there is a region where the load on the valve stem cannot be measured within the entire stroke range up to the full stroke position.
また、弁棒荷重センサを弁棒に常設化した状態で取り付けておくこともできず、弁棒に作用する荷重を常時測定することもできない。そのため、弁棒に作用する荷重を測定してデータを得る度ごとに、現場に赴いて、弁棒荷重センサを弁棒に取り付けて、調整を行い、測定作業を行った後で、弁棒荷重センサを弁棒から取り外す作業が必要となる。その結果、データ測定にかかる作業量が大きくなり、作業時間が長時間化するという問題がある。 In addition, the valve rod load sensor cannot be attached to the valve rod in a permanent manner, and the load acting on the valve rod cannot be always measured. Therefore, every time the load acting on the valve stem is measured and data is obtained, the valve stem load sensor is attached to the valve stem, adjusted, and the measurement work is performed. The work which removes a sensor from a valve stem is needed. As a result, there is a problem that the amount of work required for data measurement becomes large and the work time becomes long.
本発明は、弁棒に作用する荷重を測定する弁棒荷重センサを、弁棒に対して着脱可能な状態で常時装着させておくことができる弁棒の荷重測定装置及びその荷重測定方法の提供を目的とする。 The present invention provides a valve stem load measuring device and a load measuring method thereof, in which a valve stem load sensor for measuring a load acting on the valve stem can be always attached in a detachable state to the valve stem. With the goal.
上記課題を解決するため、本発明の実施形態に係る弁棒の荷重測定装置は、弁箱内に収容された弁体と、前記弁体を作動させる弁棒と、前記弁棒を駆動する駆動部と、を有する弁装置における前記弁棒に作用する荷重を測定する弁棒の荷重測定装置であって、ひずみゲージと電磁石を搭載し、前記電磁石の電磁力により、前記弁棒への装着及び装着状態からの解除が可能に構成された弁棒荷重センサと、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a valve stem load measuring device according to an embodiment of the present invention includes a valve body housed in a valve box, a valve rod for operating the valve body, and a drive for driving the valve stem. A load measuring device for a valve stem that measures a load acting on the valve stem in a valve device comprising: a strain gauge and an electromagnet; and mounting to the valve stem by electromagnetic force of the electromagnet; And a valve stem load sensor configured to be able to be released from the mounted state.
また、本発明の実施形態に係る弁棒の荷重測定方法は、弁箱内に収容された弁体と、前記弁体を作動させる弁棒と、前記弁棒を駆動する駆動部と、を有する弁装置における前記弁棒に作用する荷重を測定する荷重測定方法であって、ひずみゲージ及び電磁石を搭載した弁棒荷重センサを、前記電磁石の電磁力により前記弁棒との装着状態と、前記弁棒との装着状態を解除して前記弁装置のヨーク側への固定と、に切り替えること、前記ひずみゲージにより、前記弁装置の動作中に前記弁棒のひずみ量を測定し、測定した前記ひずみ量に基づいて前記弁棒に作用している荷重を算出することを特徴とする。 The load measuring method for a valve stem according to an embodiment of the present invention includes a valve body housed in a valve box, a valve rod for operating the valve body, and a drive unit for driving the valve rod. A load measuring method for measuring a load acting on the valve stem in a valve device, wherein a valve rod load sensor equipped with a strain gauge and an electromagnet is attached to the valve stem by electromagnetic force of the electromagnet, and the valve The mounting state with the rod is released and the valve device is fixed to the yoke side, and the strain amount of the valve rod is measured during the operation of the valve device by the strain gauge, and the measured strain A load acting on the valve stem is calculated based on the amount.
本発明の実施形態によって、弁棒に作用する荷重を測定する弁棒荷重センサを、弁棒に対して着脱可能な状態で常時装着させておくことができる。 According to the embodiment of the present invention, the valve rod load sensor for measuring the load acting on the valve rod can be always mounted in a state where it can be attached to and detached from the valve rod.
以下、本発明に係る弁棒の荷重測定装置および荷重測定方法の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a load measuring device and a load measuring method for a valve stem according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(弁棒の荷重測定装置)
図1は、状態監視の対象となる弁装置の一例として、弁装置25の一種として電動弁の概略断面図を示しており、図2(a)は、図1において点線の円で囲った部分を拡大した図を示している。また、図2(b)は、図2(a)におけるB−B断面図を用いて荷重測定装置20を示している。図3には、弁棒2の荷重を測定する荷重測定装置20の構成を示すブロックを用いて示している。また、図4には、荷重測定装置20を用いて行う荷重測定方法の工程をフローチャートとして示している。図5には、荷重測定装置20で測定した弁棒2に作用している荷重の時間軸波形の一例を示している。
(Valve stem load measuring device)
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a motor-operated valve as one type of
図1〜図3を用いて弁棒荷重測定装置の構成を説明する。弁体1は、弁装置25を構成する弁箱3内に収容されており、弁棒2の一端部は弁体1に接続され、他端部側の端部は弁箱3の外側に導出されており、電動駆動部4に接続されている。
The configuration of the valve stem load measuring device will be described with reference to FIGS. The
弁箱3の上部開口は、蓋3bによって密閉されており、弁棒2は、液密状態にシールされた状態で蓋3bに形成した孔から外部に突出している。弁棒2の上下方向への移動時には、蓋3bとの間に設けたシール部材(不図示)によって、弁箱3内を流れる流体が外部に漏れ出ないように構成されている。
The upper opening of the
矢印で示すように、弁箱3は、図1の左側から流入してきた流体を右側に流す流路の途中に設けられており、弁体1を弁座3aに着座させることで、流体の左側から右側への流れを遮断することができる。そして、弁体1と弁座3aとの間隔を調整することにより、左側から右側に流れる流体の流量を制御することができる。
As indicated by the arrows, the
なお、流体が左側から右側に流れる例を用いて弁箱3の構成について説明を行ったが、流体が右側から左側に流れる場合であっても、弁体1と弁座3aとの間隔を調整することにより、弁箱3内を流れる流体の流量を制御することができる。
The configuration of the
弁箱3内を流れる流体の流量を制御するため、弁体1と弁座3aとの間隔は、弁体1を上下動させる弁棒2を上下方向に移動させるときの移動量により制御することができる。弁棒2の上下方向の移動は、電動駆動部4によって行うことができる。
In order to control the flow rate of the fluid flowing in the
すなわち、電動駆動部4で発生した操作力を弁棒2に伝達することで、弁体1を上下方向に移動させ、弁体1と弁座3aとの間での隙間量を調整することにより、弁箱3内における流体の流れを遮断することや、流れる流量を調整することができる。
That is, by transmitting the operating force generated by the
弁体1を上下方向に移動させるために必要な操作力としては、弁体1と弁座3aとの間で生じる摩擦力や蓋3bに形成した孔内を弁棒2が摺動するときの抵抗力、弁箱3内の流体と弁体1及び弁棒2との間で生じる抵抗力、電動駆動部4の慣性によって弁体1が弁座3aに圧接された状態から圧接状態を解除するのに必要な力等、これらの必要な力を考慮して設定される。
The operating force required to move the
操作力が弁棒2に伝達されて弁棒2及び弁体1が駆動されると、弁棒2には荷重が負荷されることになる。弁棒2は、操作力を受ける電動駆動部4と、操作力を与える弁体1との間を連結している構成のため、弁棒2に作用する荷重は、電動駆動部4と弁体1に関係する異状に対して感度の高いパラメータとして機能する。
When the operating force is transmitted to the
電動駆動部4または弁体1において異状が発生した場合には、弁棒2に作用する荷重は正常状態から変化する。このため、弁棒2に作用する荷重を定期的に測定し、荷重の変化傾向を監視することにより、電動駆動部4と弁体1に関係する異状の検知が可能となる。
When an abnormality occurs in the
本実施形態では、図1に示すように、弁装置25のヨーク5の内側には、ガイド6が設けられており、弁棒荷重センサ10の内部に搭載された電磁石8の電磁力により、弁棒荷重センサ10は弁棒2に対して着脱可能な構成になっている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a
すなわち、図2(b)に示すように、弁棒荷重センサ10は、半円弧状の本体部26と、本体部26の外表面側における中央部に形成した凹部27と、を備えた形状に構成されている。本体部26の両端縁からは、半円弧状の内径側及び外径側にそれぞれ延出した一対の把持ロッド28a及び一対の把持ロッド28bが設けられている。各把持ロッド28aの端部には、弁棒2を把持する把持部材29が設けられている。
That is, as shown in FIG. 2 (b), the valve
凹部27の対向する部位には、それぞれ電磁石8が搭載されている。一対の電磁石8に電源電圧を供給して電磁力を発生させることにより、一対の電磁石8は互いに反発力を発生して、半円弧状の本体部26を内側に縮径させることができる。本体部26が内側に縮径することにより、一対の把持ロッド28aの端部に設けた把持部材29は、互いに近接する方向に移動し、弁棒2に当接して弁棒2を把持することができる。これにより、弁棒荷重センサ10を弁棒2に固定することができる。
逆に、一対の電磁石8に供給していた電源電圧を遮断すると、一対の電磁石8間に生じていた反発力が消滅し、内側に縮径していた本体部26は弾性復帰する。本体部26が弾性復帰することにより、弁棒2を把持していた一対の把持部材29は弁棒2から離れ、逆に本体部26から外径側に延出している一対の把持ロッド28bは、拡径する方向に移動して各把持ロッド28bの端部をガイド6の内面に圧接させることができる。
On the other hand, when the power supply voltage supplied to the pair of
これにより、弁棒2から離れた弁棒荷重センサ10は、下方に落下することなくガイド6に固定しておくことができる。一対の把持ロッド28bの端部にも、一対の把持ロッド28aの端部に設けたと同様の把持部材を設けておくこともできる。
Thereby, the valve
なお、一対の電磁石8間での反発力により、弁棒荷重センサ10を弁棒2への把持状態から解除して、弁棒荷重センサ10をガイド6に固定し、一対の電磁石8間の反発力を解除することで、弁棒荷重センサ10をガイド6での固定から弁棒2への把持に変更する構成にしておくこともできる。そして、一対の電磁石8間の吸引力、互いを吸引させる方向に吸引させることで、弁棒2への把持やガイド6への固定を行わせることができる。
The repulsive force between the pair of
電磁石8に供給する電源電圧は、図3に示した電源電圧制御部15によってフィードバック制御を行うことができる。そして、各電磁石8で発生する電磁力を制御することによって、把持部材29で弁棒2を把持する把持力が、適切な範囲内に収まるように調整することができる。
The power supply voltage supplied to the
把持部材29による弁棒2への把持力を調整した後、弁棒荷重センサ10における凹部27によって上下方向の板厚が薄くなった部位にひずみゲージ7を設けて、弁棒2に作用するひずみ量を測定する。各電磁石8への電源電圧の供給を遮断すると、一対の電磁石8間での反発力がなくなり、弁棒荷重センサ10は弁棒2から外れて、ガイド6に固定される。
After adjusting the gripping force on the
通常時は、弁棒荷重センサ10には電源電圧は供給されておらず、弁棒荷重センサ10は弁棒2から外れた状態になって、ガイド6に固定された状態になっている。そのため、弁棒2の移動に対して、弁棒荷重センサ10は弁装置25の動作に影響を与えない。一方、データ測定を行うときには、一対の電磁石8に電源電圧が供給されて、弁棒荷重センサ10は弁棒2に固定される。
Normally, the power supply voltage is not supplied to the valve
図2(b)、図3に示すように、弁棒荷重センサ10には変位センサ9が搭載されており、弁棒荷重センサ10とヨーク5との間隔を測定することができる。
なお、図2(b)では、変位センサ9が、弁棒2よりも左側の部位における本体部26の上面に配されているが、弁棒2よりも右側の部位における本体部26の下面にも、変位センサ9を配設しておくことができる。このように、本体部26の両側に変位センサ9を配しておくことにより、本体部26の水平方向のバランスを維持することができる。そして、本体部26の上面に配した変位センサ9によって、図2(b)における本体部26の左側部位とヨーク5との間隔を測定することができ、本体部26の下面に配した変位センサ9によって、本体部26の右側部位とヨーク5の下部との間隔を測定することができる。
As shown in FIGS. 2B and 3, a displacement sensor 9 is mounted on the valve
In FIG. 2B, the displacement sensor 9 is arranged on the upper surface of the
変位センサ9で測定した値は、電磁石8の電源電圧制御部15に入力される。弁棒荷重センサ10が、ヨーク5、ヨーク5の内側に設けたガイド6に接触しないように、電源電圧制御部15は変位センサ9からの検出信号によって、弁棒荷重センサ10とヨーク5との間隔が、予め定めた所定間隔になったときには、各電磁石8に供給している電源電圧を制御することができる。
The value measured by the displacement sensor 9 is input to the power supply
各電磁石8に供給している電源電圧が遮断されると、弁棒荷重センサ10は弁棒2への把持状態から外れて、ガイド6に固定されることになる。弁棒荷重センサ10のひずみゲージ7で測定したひずみ量は、信号処理部11でA/D変換されてデジタル値になる。このようにして得られたひずみ量のデータはネットワークを介して遠隔地、例えばプラントの中央制御室にある解析部12に送信することができる。
When the power supply voltage supplied to each
解析部12では、ひずみゲージ7で測定された弁動作時における弁棒2のひずみ量に関して得られた時間軸波形を、弁棒2の形状と材料係数に基づいて、弁棒2に作用する荷重の時間軸波形に変換する。弁棒2に作用する荷重の時間軸波形は、表示部13において表示され、データベース部14に保存されて履歴管理される。
In the
(弁棒の荷重測定方法)
図4と図5を用いて本弁棒荷重測定装置を用いた弁棒荷重測定方法を説明する。弁棒2のひずみデータを測定する前に、弁装置25が停止している状態で、弁棒荷重センサ10に搭載された電磁石8に電源電圧を供給して、弁棒荷重センサ10を弁棒2に固定させる(ステップ101)。
(Valve stem load measurement method)
A valve stem load measuring method using the present valve stem load measuring apparatus will be described with reference to FIGS. Before measuring the strain data of the
この時、電源電圧制御部15では、各電磁石8の供給している電源電圧をフィードバック制御することによって、一対の電磁石8で発生する電磁力を調整することができ、把持ロッド28aに設けた把持部材29による弁棒2に対する把持力が、適切な範囲内に収まるように調整する(ステップ102)。
At this time, the power supply
一対の把持部材29による把持力を調整した後、弁装置25を動作させる(ステップ103)。
弁装置25の動作中に、弁棒荷重センサ10によって弁棒2のひずみ量に関する時間軸波形を測定する(ステップ104)。
After adjusting the gripping force by the pair of gripping
During the operation of the
弁装置25の動作中に、弁棒荷重センサ10とヨーク5との間隔が予め定めた所定間隔になると、電源電圧制御部15により、電磁石8に供給していた電源電圧が遮断され、弁棒荷重センサ10は、弁棒2から外れて、ガイド6に固定される(ステップ105)。
If the distance between the valve
ひずみゲージ7で測定された弁棒2のひずみ量についての時間軸波形は、信号処理部11においてA/D変換される。デジタル変換された時間軸波形は、解析部12において弁棒2の形状と材料係数とに基づいて、弁棒2に作用している荷重の時間軸波形に変換される。荷重の時間軸波形は、図5に示すようになり、表示部に表示される(ステップ106)。
表示された荷重の時間軸波形をもとにして、弁装置25の動作イベント毎における荷重をデータベース部14に保存する(ステップ107)。
A time axis waveform of the strain amount of the
Based on the time-axis waveform of the displayed load, the load for each operation event of the
弁装置25の動作イベントとは、例えば図5に示すように、(1)〜(13)の各段階として捉えることができる。全閉状態となっている弁装置25において、(1)で示す段階は、弁体1による開動作を行うとき、電動駆動部4内で弁棒2を上下動させるモータが起動して、モータに連結するギアが回転し始める「モータ起動」時の段階である。
For example, as shown in FIG. 5, the operation event of the
(2)で示す段階は、電動駆動部4内において、モータの回転がギアにより伝達されて、弁棒2に連結したギアが回転し始める「ハンマーブロー」時の段階である。
(3)で示す段階は、ハンマーブロー直後にギアと弁棒2との連結状態が一瞬緩む「弁棒無負荷」時の段階である。
The stage indicated by (2) is a stage at the time of “hammer blow” in which the rotation of the motor is transmitted by the gear within the
The stage indicated by (3) is a stage at the time of “no valve stem no load” in which the connection state between the gear and the
(4)で示す段階は、弁棒2のみが弁体1を開動作させるための開始が行われる「弁棒開動作開始」時の段階である。
(5)で示す段階は、弁棒2が弁体1とともに弁装置25での開動作を開始する「弁体開動作開始」時の段階である。
The stage indicated by (4) is a stage at the time of “valve stem opening operation start” in which only the valve stem 2 starts to open the
The stage indicated by (5) is a stage at the time of “valve element opening operation start” in which the
(6)で示す段階は、電動駆動部4内に配した開リミットスイッチが開状態となり、モータが停止する「モータ停止」時の段階である。この状態では、弁体1は弁座3aから離間して、弁装置25が全開状態になっている。
The stage indicated by (6) is a stage at the time of “motor stop” when the open limit switch arranged in the
次に、全開状態の弁装置25を閉動作するとき、(7)で示す段階は、電動駆動部4内でモータが起動して、モータに連結するギアが回転し始める「モータ起動」時の段階である。
Next, when closing the
(8)で示す段階は、電動駆動部4内でモータの回転がギアにより伝達され、弁棒2に連結したギアが回転し始める「ハンマーブロー」時の段階である。
(9)で示す段階は、ハンマーブロー直後にギアと弁棒2の連結状態が一瞬緩む「弁棒無負荷」時の段階である。
The stage indicated by (8) is a stage at the time of “hammer blow” in which the rotation of the motor is transmitted by the gear in the
The stage indicated by (9) is a stage at the time of “no valve stem no load” in which the connection state between the gear and the
(10)で示す段階は、弁棒2が弁体1とともに弁装置25での閉動作を開始する「弁体閉動作開始」時の段階である。
(11)で示す段階は、弁体1が弁座3aに当接する「弁体シート」時の段階である。
The stage indicated by (10) is a stage at the time of “valve element closing operation start” in which the
The stage indicated by (11) is a stage at the time of “valve seat” in which the
(12)です示す段階は、電動駆動部4内で閉トルクスイッチが開となり、モータが停止する「モータ停止」時の段階である。
(13)で示す段階は、モータ停止により弁体1の動作が停止する「弁体動作停止」時の段階である。
このような各段階等が、動作イベントとして挙げられる。
The stage shown in (12) is a stage at the time of “motor stop” in which the closed torque switch is opened in the
The stage indicated by (13) is a stage at the time of “valve element operation stop” in which the operation of the
Each of these stages is listed as an operation event.
表示部13では、今回測定した弁棒2に作用する荷重の時間軸波形、弁装置25の動作イベント毎に測定した荷重と、過去の測定結果で得た荷重との間での変化を確認するための傾向グラフ、過去の評価結果を表示する(ステップ108)。
The
上記の表示結果をもとに、今回の測定結果に対する評価結果をデータベース部14に保存する(ステップ109)。
ステップ101からステップ109までを行うことにより、弁棒2に作用した荷重の測定を行うことができる。
Based on the display result, the evaluation result for the current measurement result is stored in the database unit 14 (step 109).
By performing
弁棒荷重センサ10以外にも、例えば、弁装置25が電動弁であれば、モータの電流及び電圧、リミットスイッチ及びトルクスイッチのON/OFF時間を測定するセンサを併せて、弁装置25に常設化しておくことができる。このように構成することにより、複数のデータを同時に測定することができ、弁装置25に対する総合的な状態監視を行うことができる。
In addition to the valve
従来技術では、発明が解決しようとする課題の欄において説明したように、弁棒荷重センサを取り付けた状態で、弁棒をフルストローク位置まで動作させることができない場合が多い。そのため、弁棒荷重センサを常設化した状態で弁棒に作用する荷重を測定することは難しかった。このため、データ測定を行う度ごとに現場に赴き、弁棒荷重センサを弁棒に取り付け、調整を行い、測定を行った後に、弁棒荷重センサを弁棒から取り外す作業が必要となる。そのため、データ測定には、多大の作業量と長時間の作業時間を必要とした。 In the prior art, as described in the section of the problem to be solved by the invention, the valve stem cannot be operated to the full stroke position with the valve stem load sensor attached in many cases. Therefore, it has been difficult to measure the load acting on the valve stem with the valve rod load sensor permanently installed. For this reason, it is necessary to go to the site every time data measurement is performed, attach the valve rod load sensor to the valve rod, perform adjustment, perform measurement, and then remove the valve rod load sensor from the valve rod. Therefore, the data measurement requires a large amount of work and a long work time.
上述したように、本実施形態によって、データ測定ごとに従来技術では必要であった上記作業が必要なくなり、データ測定にかかる作業量の削減や作業時間の短縮が可能となる。 As described above, according to the present embodiment, the above-described operation that was necessary in the prior art for each data measurement is not required, and the amount of work required for data measurement and the operation time can be reduced.
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、組み合わせ、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, combinations, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…弁体、2…弁棒、3…弁箱、4…電動駆動部、5…ヨーク、6…ガイド、7…ひずみゲージ、8…電磁石、9…変位センサ、10…弁棒荷重センサ、11…信号処理部、12…解析部、13…表示部、14…データベース部、15…電源電圧制御部、20…荷重測定装置、25…弁装置、26…本体部、27…凹部、28a、28b…把持ロッド。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
ひずみゲージと電磁石を搭載し、前記電磁石の電磁力により、前記弁棒への装着及び装着状態からの解除が可能に構成された弁棒荷重センサと、
を備えたことを特徴とする弁棒の荷重測定装置。 A valve rod load for measuring a load acting on the valve rod in a valve device having a valve body housed in a valve box, a valve rod for operating the valve body, and a drive unit for driving the valve rod. A measuring device,
A valve rod load sensor that is equipped with a strain gauge and an electromagnet, and is configured to be able to be mounted on the valve rod and released from the mounted state by the electromagnetic force of the electromagnet;
A load measuring device for a valve stem, comprising:
前記ひずみゲージが、前記中央部に設けられ、
前記本体部の両端縁から内径側及び外径側に延出した一対の把持ロッドが、それぞれ形成され、
前記凹部の対向する部位に一対の電磁石が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の弁棒の荷重測定装置。 The valve stem load sensor includes a semicircular arc main body, and a recess formed on the outer surface side in the center of the main body,
The strain gauge is provided in the central portion;
A pair of gripping rods extending from the both end edges of the main body to the inner diameter side and the outer diameter side are formed, respectively.
The valve rod load measuring device according to claim 1, wherein a pair of electromagnets are provided at portions of the concave portion facing each other.
前記電源電圧制御部は、前記変位センサからの検出信号により、前記間隔が所定間隔になったとき、前記電磁石への電源電圧を遮断して、前記弁棒荷重センサを前記弁棒との装着状態から解除して、前記ヨーク側に固定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の弁棒の荷重測定装置。 A displacement sensor for measuring the distance between the valve stem load sensor and the yoke of the valve device is mounted on the valve stem load sensor,
The power supply voltage control unit shuts off the power supply voltage to the electromagnet when the interval becomes a predetermined interval according to a detection signal from the displacement sensor, and the valve stem load sensor is attached to the valve stem. The valve rod load measuring device according to claim 1, wherein the valve rod load measuring device is fixed to the yoke side.
前記信号処理部によりデジタル値に変換されたひずみ量の時間軸波形を、前記弁棒の形状と材料係数とに基づいて、前記弁棒に作用している荷重の時間軸波形に変換する解析部と、
前記荷重の時間軸波形を表示する表示部と、
前記荷重のデータを保存して、履歴管理を行うデータベース部と、
を備えていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の弁棒の荷重測定装置。 A signal processing unit for A / D converting the time-axis waveform of the strain amount detected by the valve stem load sensor;
An analysis unit that converts a time-axis waveform of a strain amount converted into a digital value by the signal processing unit into a time-axis waveform of a load acting on the valve stem based on the shape and material coefficient of the valve stem. When,
A display unit for displaying a time-axis waveform of the load;
A database unit for storing the load data and performing history management;
5. The valve stem load measuring device according to claim 1, comprising:
ひずみゲージ及び電磁石を搭載した弁棒荷重センサを、前記電磁石の電磁力により前記弁棒との装着状態と、前記弁棒との装着状態を解除して前記弁装置のヨーク側への固定と、に切り替えること、
前記ひずみゲージにより、前記弁装置の動作中に前記弁棒のひずみ量を測定し、測定した前記ひずみ量に基づいて前記弁棒に作用している荷重を算出することを特徴とする弁棒の荷重測定方法。 A load measuring method for measuring a load acting on the valve stem in a valve device having a valve body housed in a valve box, a valve stem for operating the valve body, and a drive unit for driving the valve stem. There,
A valve rod load sensor equipped with a strain gauge and an electromagnet is attached to the valve stem by electromagnetic force of the electromagnet, and fixed to the yoke side of the valve device by releasing the attachment state of the valve stem, Switching to
The strain gauge measures the amount of strain of the valve stem during operation of the valve device, and calculates a load acting on the valve stem based on the measured strain amount. Load measurement method.
前記弁棒荷重センサが前記ヨークに接触しないように、前記変位センサからの検出信号により前記間隔が所定間隔に狭まったときには、前記電磁力を制御する前記電源電圧を遮断して、前記弁棒荷重センサを前記弁棒との装着状態から解除して前記ヨーク側に固定することを特徴とする請求項6または7に記載の弁棒の荷重測定方法。
Measuring the distance between the valve stem load sensor and the yoke of the valve device with a displacement sensor mounted on the valve stem load sensor;
When the interval is narrowed to a predetermined interval by a detection signal from the displacement sensor so that the valve stem load sensor does not contact the yoke, the power supply voltage for controlling the electromagnetic force is cut off, and the valve stem load is 8. The valve stem load measuring method according to claim 6 or 7, wherein the sensor is released from the mounting state with the valve stem and fixed to the yoke side.
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TWI734052B (en) * | 2018-11-23 | 2021-07-21 | 光旴科技股份有限公司 | Force measuring device of fluid control valve |
CN114486034A (en) * | 2022-01-15 | 2022-05-13 | 重庆长安汽车股份有限公司 | Method for measuring valve seating force |
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- 2014-05-23 JP JP2014107247A patent/JP2015222229A/en active Pending
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