JP3172961B2 - 電空ポジショナ - Google Patents

電空ポジショナ

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JP3172961B2 JP04600096A JP4600096A JP3172961B2 JP 3172961 B2 JP3172961 B2 JP 3172961B2 JP 04600096 A JP04600096 A JP 04600096A JP 4600096 A JP4600096 A JP 4600096A JP 3172961 B2 JP3172961 B2 JP 3172961B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、入力される電気
信号を空気圧信号に変換して調節弁を駆動する電空ポジ
ショナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、この種の電空ポジショナとし
て、図6に示すように構成されているものが知られてい
る。すなわち、図6は電空ポジショナの動作原理を示す
ブロック図であり、1はI/F(インターフェイス)端
子、2はCPUやメモリ等を備えた電気回路モジュー
ル、3は電空変換器、4は電空変換器3からのノズル背
圧PN を増幅し出力空気圧Pout として調節弁101へ
供給するパイロットリレー、5は調節弁101の動作位
置を検出し電気回路モジュール2のCPUへフィードバ
ックする角度センサであり、これらによって電空ポジシ
ョナ100が構成されている。
【0003】電空変換器3は、例えば、図7に示すよう
に、永久磁石6と、ヨーク7−1,7−2と、ヨーク7
−1と7−2との間に配設されたコイル8と、ヨーク7
−1と7−2との対向空間に適宜な隙間を保って配設さ
れることによりコイル8の中心を貫通し、その先端部が
ヨーク7−1に支点ばね(板ばね)9によって揺動自在
に支持されたフラッパ(鉄片)10と、フラッパ10の
上面と上部固定端11−1との間に設けられたスプリン
グ(バイアス用)12−1と、フラッパ10の下面と下
部固定端11−2に螺着された調整ねじ13との間に設
けられたスプリング(ゼロ調用)12−2とで構成さ
れ、フラッパ10の先端下面にはノズル14が近接対向
して配設されている。ノズル14には固定絞り15を介
して空気圧供給源から所定圧PS の空気が供給されてい
る。
【0004】このような構成の電空ポジショナ100に
おいて、入力電気信号IIN(4〜20mA)がコントロ
ーラ102から供与されると、すなわちコントローラ1
02からI/F端子1へ入力電気信号IINが与えられる
と、電気回路モジュール2のCPUは入力電気信号IIN
に応じた電流I1を電空変換器3へ与える。この電流I
1は電空変換器3のコイル8へ与えられてその磁界を変
化させるため、フラッパ10がノズル方向もしくは反ノ
ズル方向に揺動する。
【0005】このため、ノズル14とフラッパ10との
離間距離が変化し、ノズル14の背圧(ノズル背圧)P
N が変化する。ノズル背圧PN は、パイロットリレー4
によって増幅された後、調節弁101へ出力空気圧P
out として供給され、これによって調節弁101の開度
すなわちプロセス流量が制御される。また、調節弁10
1の開度は角度センサ5によって検出され、フィードバ
ック信号IFBとして電気回路モジュール2のCPUへ戻
されるため、調節弁101の開度はIINとIFBとの偏差
が零になるところで安定する。
【0006】ところで、この電空ポジショナ100で
は、爆発ガス雰囲気中で使用できるように、防爆基準に
より十分な防爆性能を有することが義務づけられてい
る。そこで、I/F端子1や電気回路モジュール2,電
空変換器3,角度センサ5等を、防爆ケースに収容して
いる。電空ポジショナ100におけるI/F端子1や電
気回路モジュール2,電空変換器3,角度センサ5等の
防爆ケースへの収容状況を図8に示す。同図において、
16が防爆ケースであり、この防爆ケース16内に、I
/F端子1を構築してなる端子台17、電気回路モジュ
ール2、電空変換器3、角度センサ5が収容されてい
る。防爆ケース16の前面には取り外し可能に防爆カバ
ー16−1が取り付けられている。
【0007】なお、図8において、電空変換器3は防爆
ケース16の内面奥部に固定されており、その詳細構成
については図7に示したので、ここではその要部構成の
みを示している。また、図8において、パイロットリレ
ー4は防爆ケース16の裏面に固定されており、電空変
換器3およびパイロットリレー4には減圧弁103を介
して所定圧PS の空気が供給される。また、角度センサ
5は、フィードバックレバー104を介して調節弁10
1の開度を検出する。105−1,105−2は圧力
計、18−1,18−2はフレームアレスタ、19はA
/Mスイッチ、20は電気回路モジュール2と電空変換
器3とを接続するコネクタ、21はOリングである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この電空ポジショナ1
00において、電空変換器3は、清掃や調整あるいは交
換のために定期的にメンテナンスを行う必要がある。す
なわち、ノズル14の吹出口は直径0.7〜0.8mm
と非常に小さく、ここにゴミがたまり易い。このゴミを
定期的に除去する必要がある。また、電空変換器3は、
供給空気圧Psに対して一定の範囲内(パイロットリレ
ー4を正常に駆動可能な入力圧範囲)のノズル背圧PN
を、入力電流に応じて出力しなければならない。また、
経年変化や温度の外乱(温度,衝撃等)が加わった場
合、スプリング12−1,12−2によってつりあって
いるフラッパ10の位置バランスがくずれ、正常なノズ
ル背圧PN を出力できないことがある。このような場
合、これを正常に復帰させるために、調整ねじ13によ
ってゼロ調(バランス点の調整)を行う必要がある。
【0009】しかしながら、電空変換器3は、防爆カバ
ー16−1から見て、防爆ケース16の内奥に収容され
ている。すなわち、電空ポジショナ100をコントロー
ラ102からの電線と接続する必要から、端子台17や
電気回路モジュール2は防爆カバー16−1の近くに配
置する必要があり、必然的に電空変換器3が防爆ケース
16の内奥に位置することになる。このため、防爆カバ
ー16−1を取り外してから端子台17と電気回路モジ
ュール2を取り出したうえでないと、電空変換器3を取
り出すことができず、電空変換器3のメンテナンスが非
常に面倒であった。
【0010】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、電空変換器
のメンテナンスを簡単に行うことのできる電空ポジショ
ナを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第1発明(請求項1に係る発明)は、上述し
た電空ポジショナにおいて、防爆ケースの壁面に開口部
を形成し、この開口部を塞ぐ防爆カバーの内側に電空変
換器を固定するようにしたものである。この発明によれ
ば、防爆ケースの壁面に形成された開口部を塞ぐ防爆カ
バーを取り外せば、この防爆カバーとともに電空変換器
が防爆ケースから引き出される。
【0012】第2発明(請求項2に係る発明)は、第1
発明において、電空変換器と電気回路モジュールとをコ
ネクタを介して接続したものである。この発明によれ
ば、防爆カバーとともに電空変換器を防爆ケースから引
き出し、電空変換器と電気回路モジュールとのコネクタ
による接続を外せば、防爆カバーとともに電空変換器を
防爆ケースから取り出すことが可能となる。
【0013】第3発明(請求項3に係る発明)は、第1
発明において、電空変換器が固定された防爆カバーの内
側に、防爆ケースの壁面から防爆カバーを取り外しての
電空変換器の引き出しを案内するガイド手段を設けたも
のである。この発明によれば、防爆カバーとともに電空
変換器を防爆ケースから引き出す際、その引き出し動作
がガイド手段によって案内される。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
き詳細に説明する。図1はこの発明の一実施の形態を示
す電空ポジショナの横断面図である。同図において、図
8と同一符号は同一或いは同等構成要素を示し、その説
明は省略する。この実施の形態では、防爆ケース16の
壁面に開口部16−2を形成し、この開口部16−2を
塞ぐ防爆カバー16−3の内側に電空変換器3を固定し
ている。
【0015】防爆カバー16−3は、防爆ケース16の
壁面にビス22によって取り外し可能に取り付けられて
おり、その内部には電空変換器3およびパイロットリレ
ー4との間を結ぶ空気の流通路(空気回路)Laが形成
されている。また、防爆カバー16−3の内側には、防
爆ケース16に形成された空気の流通路L1,L2に挿
入されるパイプ部16−3a,16−3bが延出して形
成されており、このパイプ部16−3a,16−3bの
中央を貫くパイプ孔Lb,Lcが流通路L1,L2と流
通路Laとをつなぐ流通路となっている。
【0016】この電空ポジショナ100’において、電
空変換器3のメンテナンスに際しては、防爆カバー16
−3を防爆ケース16の壁面から取り外す。すなわち、
ビス22を緩めて、防爆カバー16−3を防爆ケース1
6に対してフリーとする。この状態では、パイプ部16
−3a,16−3bが防爆ケース16の流通路L1,L
2に挿入されているので、防爆カバー16−3が脱落す
ることはない。
【0017】そして、防爆カバー16−3を図示左方向
へ移動させると、防爆カバー16−3とともに電空変換
器3が防爆ケース16から引き出される(図2参照:半
開き)。この時、パイプ部16−3a,16−3bは流
通路L1,L2中を移動し、防爆ケース16から防爆カ
バー16−3を取り外しての電空変換器3の引き出し動
作を案内する。この引き出し動作は、パイプ部16−3
a,16−3bと流通路L1,L2との係合により、任
意の案内位置で停止できる。
【0018】図2の状態において、防爆ケース16の流
通路L1,L2と防爆カバー16−3の流通路Laと
は、パイプ部16−3a,16−3bの中央を貫く流通
路Lb,Lcによりその連通が継続される。また、電空
変換器3と電気回路モジュール2とは、コネクタ20に
よってその接続が継続される。すなわち、この場合、空
気回路と電気回路は切れることがなく、電空ポジショナ
100’を動作状態としたままで電空変換器3のメンテ
ナンス(清掃や調整)を行うことができる。
【0019】なお、電空変換器3の交換が必要な場合や
取り出して清掃が必要な場合には、防爆カバー16−3
全体を防爆ケース16から引き抜く(図3参照:完全分
離)。すなわち、電空変換器3と電気回路モジュール2
とのコネクタ20による接続を外し、防爆カバー16−
3のパイプ部16−3a,16−3bを防爆ケース16
の流通路L1,L2から引き抜く。
【0020】防爆カバー16−3全体を防爆ケース16
から引き抜くことにより、ポジショナ本体を調節弁10
1に設置したまま、ノズル14や固定絞り15の清掃を
行うことができる。また、防爆カバー16−3全体を防
爆ケース16から引き抜くことにより、防爆カバー16
−3全体を簡単に交換することができる。
【0021】図5に示すような容器106を予め用意し
ておけば、この容器106の蓋106−1を防爆ケース
16の開口部16−2を塞ぐダミーのカバーとして取り
付け、防爆カバー16−3を蓋として電空変換器3をケ
ース106−2に収容することにより、ポジショナ本体
に対する防水を図るものとしたうえ、電空変換器3を保
護しつつ工場へ持ち帰ることができる。
【0022】なお、上述した実施の形態においては、パ
イロットリレー4を防爆ケース16の裏面に固定するよ
うにしたが、図4に示すように防爆カバーに設置するよ
うにしてもよい。なお、この場合、図1に示したパイロ
ットリレー4と防爆カバー16−3とはその形状が若干
異なるため、図4ではパイロットリレー4’および防爆
カバー16−3’として示している。
【0023】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、第1発明では、防爆ケースの壁面に形成
された開口部を塞ぐ防爆カバーを取り外せば、この防爆
カバーとともに電空変換器が防爆ケースから引き出され
るものとなり、電空変換器のメンテナンスを簡単に行う
ことができるようになる。第2発明では、防爆カバーと
ともに電空変換器を防爆ケースから引き出し、電空変換
器と電気回路モジュールとのコネクタによる接続を外せ
ば、防爆カバーとともに電空変換器を防爆ケースから取
り出すことが可能となり、交換時など、電空変換器を外
に取り出す際の作業が楽となる。第3発明では、防爆カ
バーとともに電空変換器を防爆ケースから引き出す際、
その引き出し動作がガイド手段によって案内されるもの
となり、任意の案内位置でその引き出し動作を止めるこ
とにより、防爆カバーとともに電空変換器を引き出した
状態でメンテナンスを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態を示す電空ポジショナ
の横断面図である。
【図2】 この電空ポジショナにおいて電空変換器を固
定した防爆カバーを半開きにした状態を示す図である。
【図3】 この電空ポジショナにおいて電空変換器を固
定した防爆カバーを完全分離した状態を示すである。
【図4】 この電空ポジショナの他の実施の形態を示す
横断面図である。
【図5】 完全分離した防爆カバーを工場へ持ち帰る際
に用いる容器を示す図である。
【図6】 電空ポジショナの動作原理を示すブロック図
である。
【図7】 電空ポジショナにおける電空変換器の詳細を
示す図である。
【図8】 従来の電空ポジショナの横断面図である。
【符号の説明】
1…I/F端子、2…電気回路モジュール、3…電空変
換器、4…パイロットリレー、5…角度センサ、16…
防爆ケース、16−1,16−3…防爆カバー、16−
2…開口部、16−3a,16−3b…パイプ部、L
1,L2,La,Lb,Lc…流通路、20…コネク
タ、100’…電空ポジショナ。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力される電気信号を空気圧信号に変換
    して調節弁を駆動する電空ポジショナにおいて、 前記電気信号を処理する電気回路モジュールと、 この電気回路モジュールによって処理された電気信号を
    空気圧信号に変換する電空変換器と、 前記電気回路モジュールおよび前記電空変換器を収容す
    る防爆ケースと、 この防爆ケースの壁面に形成された開口部を塞ぐ防爆カ
    バーとを備え、 この防爆カバーの内側に前記電空変換器が固定されてい
    ることを特徴とする電空ポジショナ。
  2. 【請求項2】 請求項1において、電空変換器と電気回
    路モジュールとがコネクタを介して接続されていること
    を特徴とする電空ポジショナ。
  3. 【請求項3】 請求項1において、電空変換器が固定さ
    れた防爆カバーの内側に、防爆ケースの壁面から防爆カ
    バーを取り外しての電空変換器の引き出しを案内するガ
    イド手段を備えたことを特徴とする電空ポジショナ。
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