JP3029880B2 - ガスガバナの開度検出装置のための較正方法およびガスガバナの異常監視装置 - Google Patents

ガスガバナの開度検出装置のための較正方法およびガスガバナの異常監視装置

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JP3029880B2
JP3029880B2 JP3067285A JP6728591A JP3029880B2 JP 3029880 B2 JP3029880 B2 JP 3029880B2 JP 3067285 A JP3067285 A JP 3067285A JP 6728591 A JP6728591 A JP 6728591A JP 3029880 B2 JP3029880 B2 JP 3029880B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、都市ガスなどの2次圧
を一定に保つためのガスガバナの開度を検出する開度検
出装置のための較正方法に関し、またそのガスガバナの
異常を監視するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ガスガバナの開度を検出するために、従
来では、そのガスガバナの弁別体に固定してあるスピン
ドルに、直接に差動変圧器を連結して構成されており、
開度検出装置が複数個設けられているとき、それらの各
出力を伝送して、遠隔地でガスガバナの監視を行ってい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような先行技術で
は、複数のガスガバナ毎に個別的に設けられている開度
検出装置からの出力のレベルは、ガスガバナの開度に正
確に対応していなければならず、さもなければ、各開度
検出装置に備えられている差動変圧器からの出力レベル
とガスガバナの開度とを、受信側で補正しなければなら
ず、ガスガバナの異常監視が困難となる。
【0004】本発明の目的は、ガスガバナの開度を検出
する装置の較正を容易に行うことができるようにし、こ
うして複数のガスガバナの異常監視を容易に行うことが
できるようにしたガスガバナの開度検出装置のための較
正方法およびガスガバナの異常監視装置を提供すること
である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガスガバナの
弁体に固定してあるスピンドルに取付けられる駆動片
と、反射部材と、一端部が反射部材に固定され、他端部
が駆動片に当接し、その長さが調整可能である検出棒
と、反射部材に光を照射する光源手段と、反射部材から
の光を受光する受光手段と、受光手段の利得を調整する
利得調整手段とを備えるガスガバナの開度検出装置のた
めの較正方法において、ガスガバナを閉じた状態で検出
棒の前記一端部を予め定める位置に設定し、駆動片と検
出棒の前記他端部との間に、予め定める厚みを有する治
具を介在して検出棒の長さを調整するステップと、ガス
ガバナを閉じた状態で、治具を取外した後、受光手段の
出力が予め定める値となるように、前記利得調整手段を
操作するステップとを含むことを特徴とするガスガバナ
の開度検出装置のための較正方法である。
【0006】また本発明は、複数の開度検出装置が設け
られ、各開度検出装置は、ガスガバナの弁体に固定して
あるスピンドルに取付けられる駆動片と、反射部材と、
一端部が反射部材に固定され、他端部が駆動片に当接
し、その長さが調整可能である検出棒と、反射部材に光
を照射する光源手段と、反射部材からの光を受光する受
光手段と、受光手段の利得を調整する利得調整手段とを
備え、各開度検出装置は、検出棒の長さと利得調整手段
とによって、ガスガバナの開度に対応する受光手段の出
力の特性が揃えられており、各開度検出装置の受光手段
からの出力を受信して、その各出力のレベル弁別をして
ガスガバナの異常を監視する手段を含むことを特徴とす
るガスガバナの異常監視装置である。
【0007】
【作用】本発明に従えば、ガスガバナの弁体にはスピン
ドルが固定されており、このスピンドルには駆動片が取
付けられ、反射部材には検出棒の一端部が固定され、検
出棒の他端部は駆動片に当接し、検出棒はその長さが調
節可能であり、光源手段から反射部材に光が照射され、
その反射光が受光手段によって受光され、こうして反射
部材の変位位置、したがってガスガバナの弁体による開
度に対応したレベルを有する受光手段からの出力が得ら
れ、この受光手段の出力レベルは、たとえば可変抵抗器
などによって実現される利得調整手段によって利得が調
整可能であり、較正を行うために、ガスガバナを閉じた
状態とし、すなわち弁体が弁座に着座した位置とし、こ
の状態で、検出棒の反射部材が固定されている前記一端
部を、予め定める位置に設定し、たとえばその反射部材
を光源手段と受光手段の端部に当接した状態とし、駆動
棒と検出棒の前記他端部との間に、予め定める厚みを有
する治具を介在し、検出棒の前記他端部を、駆動片上の
治具に当接するようにし、検出棒の長さを調整し、その
後、治具を取外し、ガスガバナが閉じたままの状態で、
受光手段の出力が予め定める値となるように、利得調整
手段を操作し、受光手段の利得を調整する。こうして複
数の各ガスガバナ毎に個別的に設けられている開度検出
装置において、ガスガバナの開度に対応する受光手段の
出力レベルが得られるように、すべての開度検出装置に
わたって、較正することが可能になる。したがって複数
の各開度検出装置の受光手段の出力は、すべての開度検
出装置にわたって較正されたガスガバナの開度を表し、
したがってその受光手段の出力レベルをレベル弁別する
ことによって、異常の監視を容易に行うことが可能とな
る。
【0008】
【実施例】図1は、本発明の一実施例の簡略化した図で
ある。防爆構造となっている気密なガバナ室1内には、
図2に示されるように、レイノルド式ガスガバナ2が設
けられる。このレイノルド式ガスガバナ2の開度を検出
するために、第1光ファイバ3と第2光ファイバ4と
が、ガバナ室1の内部から外部にわたって気密に設けら
れ、ガバナ室1の外には電気回路5が設けられる。電気
回路5における発光素子である発光ダイオード56から
の光は、第1光ファイバ3を介して導かれ、その第1光
ファイバ3の端部57からの光は、開度検出機構58の
反射部材59に照射され、こうして反射された光は、第
2光ファイバ4の端部60から第2光ファイバ4によっ
て導かれ、電気回路5に備えられている受光素子である
ホトトランジスタ61によって検出される。光ファイバ
3と発光ダイオード56とは光源手段を構成する。光フ
ァイバ4とホトトランジスタ61とは、受光手段を構成
する。
【0009】開度検出機構58の具体的な構成を説明す
る。遮光性材料、たとえば金属などから成るケーシング
62は、天井板63を有する直円筒状であり、平板状の
反射部材59は、その上部の反射表面が水平な状態で、
上下に変位可能である。ケーシング62の下部には案内
部材64が螺合し、このケーシング62に螺合された案
内部材64の案内孔85には、上下に変位可能に検出棒
65が取付けられ、この検出棒65は案内孔85によっ
て、その検出棒65の軸線方向に案内される。検出棒6
5は、検出棒本体86を有し、この検出棒本体86の一
端部は反射部材59に螺合して固定され、他端部は、取
付け部材87に螺合して固定される。取付け部材87の
下端部の半径方向外方に突出したばね受け部88と、案
内部材64のばね孔89の底には、コイルばね67が介
在され、これによって検出棒65は図1の下方にばね力
が与えられる。検出棒65を構成する当接部材90は、
駆動片73に当接する当接部91と、その当接部91と
一体的に形成される外ねじを有する軸部92とを有す
る。このねじ部92は、取付け部材87の内ねじに螺合
して、当接部材90は上下に変位可能であり、こうして
検出棒65の軸線方向の長さが調整可能とされる。ロッ
クナット93は、軸部92に螺合する。天井板63に
は、第1および第2光ファイバ3,4の端部57,60
が取付けられ、検出棒65の軸線付近でその検出棒65
の直上で端部57が反射部材59に臨み、端部60もま
た反射部材59に臨む。こうして第1光ファイバ3の端
部57からの光は、反射部材59の反射表面にほぼ垂直
に当たって反射され、この反射部材59から反射光は、
前述のように第2光ファイバ4の端部60に受光されて
導かれる。検出棒65が図1の上方に押上げられること
によって、第1および第2光ファイバ3,4の端部5
7,60の下端部と反射部材59の反射表面との間の距
離Lが変化する。この距離Lと、ホトトランジスタ61
から得られる電気信号レベルとは、図3に示される関係
を有している。発光ダイオード56から発生される光強
度は常に一定値であり、距離Lが大きくなるにつれて、
ホトトランジスタ61から得られる電気信号レベルは減
少する。図3の範囲L0で、検出動作が行われる。ホト
トランジスタ61の出力は増幅回路81によって増幅さ
れ、ホトトランジスタ61の出力レベルに対応した前記
距離L、したがって弁体10の変位を伝送回路82を介
して伝送ライン98を介して伝送する。この図3では、
図1の増幅回路81に備えられている利得調整手段であ
る可変抵抗器97を操作することによって、その増幅回
路81の利得が変化されて調整され、基準となる特性ラ
イン94が得られ、また増幅回路81の利得を大きくし
たとき、ライン96の特性が得られ、また利得を小さく
したときライン95で示される利得が得られる。ライン
94は、ガバナ2の開度に応じた状態で増幅回路81か
ら得られるべき基準となる特性であり、このときガバナ
2が閉じていれば、第1および第2光ファイバ3,4の
端部57,60と反射部材59の反射表面との距離L
は、値L1であり、この増幅回路81がライン94の特
性を有しているとき、その増幅回路81から得られる出
力電圧のレベルは、V1である。開度検出機構58と電
気回路5とは、開度検出装置99を構成する。このよう
な開度検出装置は、複数の各ガスガバナ2毎に個別的に
設けられる。
【0010】図4を参照して、開度検出装置は、参照符
99a〜99cでそれぞれ示されており、総括的には、
添え字a,b,cを省略して示す。開度検出装置99か
らの電気信号は、伝達ライン98、たとえば公衆電話回
線から、交換機100を経て、異常監視手段101に伝
送され、受信される。この異常監視手段101は、たと
えばパーソナルコンピュータなどによって実現され、複
数の各開度検出装置99a,99b,99cから伝送さ
れた各ガスガバナの開度を表す電気信号のレベル弁別を
個別的に行って、ガスガバナの開度が正常な範囲V1〜
V2(図3参照)を逸脱しているとき、その異常状態を
表す表示を行って警報する。このようにして、異常監視
手段101において、予め定める一定レベルで、各開度
検出装置99a,99b,99cからの開度を表す信号
をレベル弁別することが可能となるためには、複数の各
開度検出装置99における検出棒65の長さと、調整手
段である可変抵抗器97とによって、各ガスガバナ2の
開度に対応して増幅回路81から得られる図3の各ライ
ン94,95,96のうち、予め定めるライン94の特
性に揃えられるように、構成されなければならない。本
発明は、この較正方法を、後述のように提供するととも
に、その異常監視装置を提供するものである。
【0011】図5は、開度検出機構58をレイノルド式
ガスガバナ2のメインバルブ8上に固定した状態を示す
側面図である。ケーシング62には取付け部材68の一
端部が固定される。この取付け部材68の他端部は屈曲
されてボルト70を用いてメインバルブ8の上部に螺着
される。スピンドル11には取付片71を介してピン7
2によってレバー22が角変位可能に取付けられてお
り、このスピンドル11には検出棒65の下端部に当接
することができる駆動片73が固定される。スピンドル
11は上下に変位されることによって、その駆動片73
上にばね73によって押付けられる検出棒65の当接片
91が変位し、これに応じて反射部材59が昇降し、距
離Lが変化する。これによってスピンドル11、したが
ってガスガバナ2のメインバルブ8の後述する弁体10
の開度を検出することができる。
【0012】開度検出装置99の較正を行うための手順
を、図6〜図8を参照して説明する。較正のために、ま
ず、図9に示される補助弁103を閉じ、これによって
ガスガバナ2のメインバルブ8の弁体10が弁座に着座
してガスガバナ2が閉じた状態とする。これによってス
ピンドル11、したがって駆動片73は、予め定める上
限位置にもたらされる。次に図6に示されるように、ロ
ックナット93を、当接部材90の軸部92のまわりに
回転してそのロックナット93を取付け部材87から離
間して緩める。次に検出棒65を上昇し、反射部材59
が、第1および第2光ファイバ3,4の端部57,60
に当接した状態とする。こうして検出棒65の前記一端
部、したがって反射部材59を、予め定める上限位置に
設定した状態とする。
【0013】そこで、当接部材90を回転して、その軸
部92を取付け部材87内に進入するように回転し、こ
うして当接部材90を上昇し、図7の状態とする。
【0014】この図7の状態で、駆動片73と検出棒6
5の当接部材90の当接片91との間に、予め定める厚
みd1を有する治具104を介在する。
【0015】その後、検出棒65の当接部材90を回転
して図7の下方に変位し、その当接片91が治具104
の表面に当接した状態とする。この状態で、ロックナッ
ト93を締付け、当接部材90と取付け部材87とを固
定する。その後、治具104を駆動片73と当接片91
との間から、取外す。そのため、当接片91は、ばね6
7のばね力によって、前述の図1に示されるように駆動
片73に当接した状態となる。このとき、補助弁103
は閉じられてままであって、したがってガスガバナ2は
閉じたままの状態に保たれている。こうして第1および
第2光ファイバ3,4の端部57,60と反射部材59
の反射表面との間の距離Lは、前述の図3に関連して述
べた基準距離L1に設定されることになる。この基準距
離L1は、たとえば5mmであり、治具104の厚みd
1に等しい。
【0016】次に、図1に示されるように、増幅回路8
1の出力電圧を測定する電圧計105を接続し、可変抵
抗器97を操作し、電圧計105によって測定される電
圧が、図3のV1となるように設定する。こうして一連
の作業を終了する。こうして開度検出装置99では、図
3のライン94に示される特性が得られることになる。
この較正作業を、各ガスガバナ2毎に個別的に設けられ
ているすべての開度検出装置99a,99b,99c毎
に行い、こうしてガスガバナ2の開度に対応する受光手
段の出力の特性を揃えて較正を行うことができる。
【0017】以下に、ガスガバナ2の全体の構成を説明
する。
【0018】都市ガスなどのガスは、図9における1次
側の管路6からフィルタ7を介して供給され、主器であ
るメインバルブ8を経て、2次側の管路9から、一定の
2次圧を有するガスが供給される。このレイノルド式ガ
スガバナは、たとえば3kg/cm2未満のいわゆる中
低圧から、低圧へ減圧するガスガバナであって、地区整
圧器用として使用される。メインバルブ8は2つの弁体
10を有し、その弁体10はダイヤフラムスピンドル1
1を経て、主ダイヤフラム12に連結される。このダイ
ヤフラム12の下側の部屋13には、2次圧が導かれて
いる。2次圧制御機構は、1次圧力調整管14に接続さ
れている中圧補助ガバナ15とと、調整管16を介して
接続される低圧補助ガバナ17と、管路18を介して接
続される助動球盤であるオキジャリボール19とを有す
る。低圧補助ガバナ17は、2次圧力調整管20を介し
て管路9に接続されている。この2次圧力調整管20に
は、メインバルブ8を較正のために閉じることができる
補助弁103が介在されている。調整管16には、ニー
ドル弁21が介在される。メインバルブ8とオキジャリ
ボール19とを連結するために、レバー22と吊棒23
とが設けられ、レバー22と吊棒23とが設けられ、レ
バー22と吊棒23とには、メインバルブ8を開くため
の補助ウェイト24と、主ウェイト25とがのせらてい
る。
【0019】このガバナの2次圧力制御は、次のように
行われる。2次側の需要が全くないときには、2次圧が
高く、このとき低圧補助ガバナ17は閉止したままの状
態にあり、かつ中圧補助ガバナ15は、450〜500
mmH2Oである中間圧力に設定されているので、この
圧力が調整管16を経由してオキジャリボール19のダ
イヤフラム26の下側の部屋27に加わり、これによっ
て吊棒23およびレバー22を押上げて、メインバルブ
8の2つの弁体10を上昇して閉め切っている。較正時
に前述の補助弁103を閉じるということは、この低圧
補助ガバナ17を閉止したままの状態に保つことと等価
であり、したがって較正時には前述のようにメインバル
ブ8が閉じた状態となる。
【0020】2次側に需要が発生して2次圧力が低下す
ると、低圧補助ガバナ17が働き、オキジャリボール1
9の部屋27のガスが2次側に流れ始める。このとき、
中圧補助ガバナ15も働き始めるが、オキジャリボール
19との間に、ニードルバルブ21による絞りがあり、
流量が制限されるので、調整管16の中間圧力が低下
し、オキジャリボール19のダイヤフラム26が下降し
て吊棒23およびレバー22を下げ、メインバルブ8が
開く。
【0021】需要が減少して2次圧力が上昇すると、低
圧補助ガバナ17が閉じ、中間圧力が上昇して、メイン
バルブ8を閉めることになる。2次圧力の設定は、低圧
補助ガバナ17にのせる小ウェイトの数で調節すること
ができる。
【0022】図10は、メインバルブ8の簡略化した断
面図である。ダイヤフラムスピンドル11は、センター
ステムとも呼ばれ、ここに弁体10が固定れる。この弁
体10には、ガイド片10aが設けられており、弁孔に
案内され、これによってスピンドル11の横振れ防止が
達成される。
【0023】図11は中圧補助ガイド15の構成を示す
簡略化した断面図である。この中圧補助ガバナ15は、
直動型ガバナの1種であり、この中圧補助ガバナ15の
役割は、調整管16内の圧力を感知して、ガバナ1次側
の調整管14のガスを調整管16内へ供給することであ
る。この中圧補助ガバナ15の設定圧力は、通常450
〜500mmH2 Oであり、この設定圧力の調整は、ば
ね29の締付け具合によって行う。ばね29によってウ
ェイト30が設けられているダイヤフラム31は、下方
に付勢され、これによってレバー32は、弁体33を図
11の上方に付勢する。この弁体33は弁座34に着座
することができる。
【0024】図12は、低圧補助ガバナ17の断面図で
ある。この低圧補助ガバナ17は、前述の中圧補助ガバ
ナ15と同様に、直動型ガバナの1種であり、その役割
は、ガバナ2次側の圧力を感知して弁体であるスピンド
ル35の弁座36との間の開閉を行い、調整管16内の
中間圧力を変動させることによって、メインバルブ8の
開閉を行うことである。設定圧力の調整は、ダイヤフラ
ム37上にのせられているウェイト38の枚数の増減で
行う。ダイヤフラム37には、レバー39が連結され、
このレバー39はスピンドル35、弁座36から離間す
る方向にウェイト38の重力によって付勢する。
【0025】図13は、調整管16に介在されているニ
ードルバルブ21の断面図である。このニードルバルブ
21は、針状の弁体40を、弁座41に調整可能に変位
して設定し、このニードル弁21の役割は、低圧補助ガ
バナ17の作動によって、中間圧力が微量減少したと
き、その変動効果が中圧補助ガバナ15の働きで打ち消
されることを防止するようにすること、およびメインバ
ルブ8を円滑に働かせることである。このために、ニー
ドル弁21は、中圧補助ガバナ15で調整されたガスの
流量を絞ることによって、調整管16内の中間圧力の回
復に時間のずれを与えている。
【0026】図14は、オキジャリボール19の断面図
である。このオキジャリボール19は、中圧補助ガバナ
15で調整されたガスをダイヤフラム26の下側の部屋
27に導き、その圧力変動によってダイヤフラム26を
上下変位させ、吊棒23およびレバー22を介してメイ
ンバルブ8のダイヤフラムスピンドル11を上下動させ
て、そのメインバルブ8を開閉する。レバー22と吊棒
23とには、前述のように補助ウェイト24と主ウェイ
ト25とが取付けられる。
【0027】メインバルブ8の主ダイヤフラム12の下
側の部屋13は、逃し管42から、逃し管バルブ43を
経て2次側の管路9に接続される。
【0028】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ガスガバ
ナの弁体にはスピンドルが固定されており、このスピン
ドルに駆動片が取付けられており、長さが調整可能な検
出棒の一端部は反射部材に固定され、他端部は駆動片に
当接し、反射部材に光源手段からの光が照射され、その
反射光は受光手段によって受光され、受光手段の利得
は、利得調整手段によって調整され、較正時には、ガス
ガバナを閉じた状態として、検出棒の反射部材に固定さ
れている一端部を、予め定める位置に設定し、この状態
で、駆動片と検出棒の前記他端部との間に治具を介在し
て検出棒の長さを調整し、次に治具を取外した後、ガス
ガバナが閉じたままの状態で、受光手段の利得を、利得
調整手段の操作によって調整し、こうして複数のガスガ
バナ毎に設けられている開度検出装置における受光手段
の出力の特性を揃え、各受光手段からの出力を異常監視
手段で受信し、各出力のレベル弁別を行い、こうしてガ
スガバナの異常を、遠隔で監視することが容易に可能と
なり、異常の誤検出を防ぐことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示す図である。
【図2】本発明の一実施例の全体の構成を簡略化して示
す図である。
【図3】開度検出装置99の特性を示すグラフである。
【図4】複数のガスガバナ2毎に設けられる開度検出装
置99a,99b,99cを用いて各ガスガバナ2の異
常を検出する装置を示す全体のブロック図である。
【図5】開度検出機構58をガスガバナ2のメインバル
ブ8に取付けた状態を示す側面図である。
【図6】ガスガバナ2を閉じた状態で検出棒65の一端
部を予め定める位置に設定した状態を示す断面図であ
る。
【図7】駆動片73と検出棒65の検出部材90との間
に治具104を介在した状態を示す断面図である。
【図8】ガスガバナ2を閉じた状態で、駆動片73上の
治具104に検出棒65の他端部である当接片91を当
接した状態を示す断面図である。
【図9】レイノルド式ガスガバナ2の構成を示す図であ
る。
【図10】メインバルブ8の構成を示す断面図である。
【図11】中圧補助ガバナ15の構成を示す断面図であ
る。。
【図12】低圧補助ガバナ17の構成を示す図である。
【図13】ニードルバルブ21の構成を示す断面図であ
る。
【図14】オキジャリボール19の構成を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1 ガバナ室 2 ガスガバナ 3 第1光ファイバ 4 第2光ファイバ 5 電気回路 8 メインバルブ 10 弁体 11 スピンドル 56 発光ダイオード 58 開度検出機構 59 反射部材 61 ホトトランジスタ 65 検出棒 67 ばね 73 駆動片 81 増幅回路 86 検出棒本体 87 取付け部材 90 当接部材 97 利得調整手段 98 伝送ライン 100 交換機 101 異常監視手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−115711(JP,A) 特開 昭62−237311(JP,A) 特開 昭64−21288(JP,A) 特表 平6−500175(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05D 16/00 - 16/20

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガスガバナの弁体に固定してあるスピン
    ドルに取付けられる駆動片と、 反射部材と、 一端部が反射部材に固定され、他端部が駆動片に当接
    し、その長さが調整可能である検出棒と、 反射部材に光を照射する光源手段と、 反射部材からの光を受光する受光手段と、 受光手段の利得を調整する利得調整手段とを備えるガス
    ガバナの開度検出装置のための較正方法において、 ガスガバナを閉じた状態で検出棒の前記一端部を予め定
    める位置に設定し、駆動片と検出棒の前記他端部との間
    に、予め定める厚みを有する治具を介在して検出棒の長
    さを調整するステップと、 ガスガバナを閉じた状態で、治具を取外した後、受光手
    段の出力が予め定める値となるように、前記利得調整手
    段を操作するステップとを含むことを特徴とするガスガ
    バナの開度検出装置のための較正方法。
  2. 【請求項2】 複数の開度検出装置が設けられ、各開度
    検出装置は、 ガスガバナの弁体に固定してあるスピンドルに取付けら
    れる駆動片と、 反射部材と、 一端部が反射部材に固定され、他端部が駆動片に当接
    し、その長さが調整可能である検出棒と、 反射部材に光を照射する光源手段と、 反射部材からの光を受光する受光手段と、 受光手段の利得を調整する利得調整手段とを備え、 各開度検出装置は、検出棒の長さと利得調整手段とによ
    って、ガスガバナの開度に対応する受光手段の出力の特
    性が揃えられており、 各開度検出装置の受光手段からの出力を受信して、その
    各出力のレベル弁別をしてガスガバナの異常を監視する
    手段を含むことを特徴とするガスガバナの異常監視装
    置。
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