JP3486595B2 - Valve abnormality detection device - Google Patents
Valve abnormality detection deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、弁装置の異常を
検出するための装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for detecting abnormality of a valve device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、電動弁の機能が正常であるか
否かを検出するために様々な装置が用いられてきた。図
３は、電動弁の操作機の構造を示す概略図である。操作
機は、主に、モータ１、ヘリカルギヤ２、シャフト３、
ウォーム４、トルクスイッチ５、トルクスプリング６、
ウォームギヤ７及びステムナット８より構成されてお
り、かかる操作機によってステム９に弁開閉のための動
力が伝達される。2. Description of the Related Art Conventionally, various devices have been used to detect whether or not the function of a motor-operated valve is normal. FIG. 3 is a schematic view showing the structure of the operating device for the electric valve. The operating device mainly consists of a motor 1, a helical gear 2, a shaft 3,
Worm 4, torque switch 5, torque spring 6,
It is composed of a worm gear 7 and a stem nut 8, and the power for opening and closing the valve is transmitted to the stem 9 by the operating machine.
【０００３】次に、モータ１のトルクがステム９に伝達
される過程について説明する。モータ１のトルクは、ヘ
リカルギア２を介してウォームシャフト３へ伝達され、
それにより、ウォームシャフト３に取付けられたウォー
ム４がウォームギア７を回転させる。ここで、ウォーム
ギヤ７の内側にはステムナット８が螺合し、ステムナッ
ト８は、ステム９と一体回転するようにその外周に設け
られている。よって、ウォームギヤ７が回転すると、ス
テムナット８さらにステム９が、回転せずにステム軸心
方向に直線運動する。すなわち、ウォームギア７の内側
にあるステムナット８は回転運動を直線運動に変換して
ステム９を開閉方向に移動させる。このようにして、ス
テム９が開閉方向すなわちステム軸心方向に移動する。
また、弁の全開及び全閉状態は、以下のようにして検出
されていた。弁が全開または全閉状態になると、ステム
９はそれ以上開方向または閉方向に移動できなくなるた
め、ステム９に作用する負荷が大きくなり、ウォームギ
ア７は回転しなくなる。これにより、ウォーム４は、ウ
ォームシャフト３に沿って、トルクスプリング６を押し
縮める方向に移動する。このウォーム４の移動に伴いト
ルクスイッチ５の作動片５ａが回転し、かかる作動片５
ａの回転開始及び回転方向によって、弁の全開または全
閉状態が検出できるようになっている。Next, the process of transmitting the torque of the motor 1 to the stem 9 will be described. The torque of the motor 1 is transmitted to the worm shaft 3 via the helical gear 2,
As a result, the worm 4 attached to the worm shaft 3 rotates the worm gear 7. Here, a stem nut 8 is screwed inside the worm gear 7, and the stem nut 8 is provided on the outer periphery of the worm gear 7 so as to rotate integrally with the stem 9. Therefore, when the worm gear 7 rotates, the stem nut 8 and the stem 9 move linearly in the axial direction of the stem without rotating. That is, the stem nut 8 inside the worm gear 7 converts the rotational movement into a linear movement to move the stem 9 in the opening / closing direction. In this way, the stem 9 moves in the opening / closing direction, that is, the stem axis direction.
Further, the fully open and fully closed states of the valve were detected as follows. When the valve is fully opened or fully closed, the stem 9 cannot move further in the opening direction or the closing direction, so that the load acting on the stem 9 increases and the worm gear 7 does not rotate. As a result, the worm 4 moves along the worm shaft 3 in the direction in which the torque spring 6 is compressed. As the worm 4 moves, the operating piece 5a of the torque switch 5 rotates and the operating piece 5a
The fully opened or fully closed state of the valve can be detected by the rotation start and the rotation direction of a.
【０００４】そして、従来、このような電動弁の弁機能
の診断をする場合、モータの電流値、トルクスイッチの
ＯＮ−ＯＦＦ信号、振動などのデータとともに、操作機
の出力トルクのデータを測定して、これらのデータから
弁の機能状態を判断していた。図４を基に、操作機の出
力トルクの測定態様について説明する。まず第１の態様
として、弁が全開状態または全閉状態となり、ウォーム
４がウォームシャフト３に沿って移動した際に、作動片
５ａの回転角度からウォーム４の移動距離を求め、さら
にこの移動距離にトルクスプリング６のばね定数を掛け
てウォーム４の移動力を算出する。そして、この移動力
にウォームホィールの有効半径を掛けて操作機の出力ト
ルクとして算出する。また、第２の態様として、ウォー
ム４の移動力及び移動距離を直接計測して、第１の態様
と同様な計算方法により操作機の出力トルクを算出する
態様がある。Conventionally, when diagnosing the valve function of such a motor-operated valve, the output torque data of the operating device is measured together with the data such as the motor current value, the ON-OFF signal of the torque switch, and the vibration. Then, the functional status of the valve was judged from these data. A mode of measuring the output torque of the operating device will be described with reference to FIG. First, as a first aspect, when the valve is in a fully open state or a fully closed state and the worm 4 moves along the worm shaft 3, the moving distance of the worm 4 is obtained from the rotation angle of the operating piece 5a, and this moving distance is further calculated. Is multiplied by the spring constant of the torque spring 6 to calculate the moving force of the worm 4. Then, this moving force is multiplied by the effective radius of the worm wheel to calculate the output torque of the operating device. As a second mode, there is a mode in which the moving force and the moving distance of the worm 4 are directly measured and the output torque of the operating device is calculated by the same calculation method as in the first mode.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように操作機のトルクを測定して弁異常の診断を行う従
来の方法では、以下のような問題があった。すなわち、
第１の態様においては、ウォーム４により付勢されるベ
アリングカートリッジ１０とトルクスイッチ５の作動片
５ａとの噛み合わせは構造上、ガタが生じてしまうこと
は免れず、それにより測定誤差が介入してしまうことに
なる。また、第２の態様においては、ウォーム４がスプ
リングカートリッジキャップ１１の内側に収容されてい
るため、そのままではウォーム４の移動量を直接測定で
きない。よって、スプリングカートリッジキャップ取り
付けボルト１２を外し、スプリングカートリッジキャッ
プ１１を取り外した後、ウォーム４の移動量を測定する
センサをスプリングカートリッジキャップ取り付けボル
ト１２のねじ穴を利用してセットし、ようやく測定でき
る状態となる。また、ウォーム４の移動量測定後は、分
解時に流れ出たグリスを補充した後、スプリングカート
リッジキャップ１１を取り付けて元の状態に戻さなけれ
ばならない。このように、ウォーム４の移動量を直接測
定する態様では、分解、センサの設置、グリスの補充、
再組立などの一連の作業が必要となり大変手間のかかる
ものであった。However, the conventional method for diagnosing the valve abnormality by measuring the torque of the operating device as described above has the following problems. That is,
In the first aspect, the engagement between the bearing cartridge 10 biased by the worm 4 and the operating piece 5a of the torque switch 5 is unavoidably structurally inevitable, which causes measurement error. Will be lost. Further, in the second aspect, since the worm 4 is housed inside the spring cartridge cap 11, the movement amount of the worm 4 cannot be directly measured as it is. Therefore, after the spring cartridge cap mounting bolt 12 is removed and the spring cartridge cap 11 is removed, a sensor for measuring the movement amount of the worm 4 is set by using the screw hole of the spring cartridge cap mounting bolt 12 so that the measurement can be finally performed. Becomes Further, after measuring the amount of movement of the worm 4, it is necessary to replenish the grease flowing out at the time of disassembly and then attach the spring cartridge cap 11 to restore the original state. As described above, in the mode in which the movement amount of the worm 4 is directly measured, disassembly, sensor installation, grease replenishment,
A series of work such as reassembly was required, which was very troublesome.
【０００６】本発明は、上述した従来の問題に鑑みてな
されたものであり、弁を分解することなく電動弁の機能
状態を検出することができる、弁異常検出装置を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a valve abnormality detecting device capable of detecting the functional state of a motor-operated valve without disassembling the valve. To do.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明の弁異常検出装置は、電動の操作機により
駆動される弁ステムを備えた電動弁に関し、前記弁ステ
ムの露出部分に取り付けられ操作機出力トルクを測定す
るための操作機出力トルク測定手段と、前記弁ステムの
露出部分に取り付けられステムスラストを測定するため
のステムスラスト測定手段と、モータの仕事を測定する
モータ仕事測定手段と、前記操作機出力トルク、ステム
スラスト及びモータの仕事から弁異常の検出を行う弁異
常解析手段とを備え、前記弁異常解析手段は、少なくと
も次に何れかの解析、前記モータの仕事が増加し、操作
機出力トルク、ステムスラストは変化しないか、あるい
は減少したときはモータ自体に異常があると解析し、モ
ータの仕事は変化せず、操作機出力トルク、ステムスラ
ストが減少したときは操作機内部の伝達機構に異常があ
ると解析し、全開時又は全閉時にモータの仕事、操作機
出力トルク及びステムスラストすべてが増加したときは
操作機内に設けられ全開または全閉状態を検出するため
のトルクスイッチ周辺に異常があると解析し、モータの
仕事及び操作機出力トルクは変化せず、 ステムスラスト
が増加または減少したときは操作機の出力トルクが弁ス
テムの直線運動のためのスラストに変換される部分に異
常があると解析し、全開時及び全閉時の中間状態におい
てモータの仕事及びステムスラストが変化するときはス
テムの直線運動に異常があると解析する、ことを特徴と
する。In order to achieve the above-mentioned object, a valve abnormality detecting device of the present invention relates to an electrically operated valve having a valve stem driven by an electrically operated operating machine, wherein an exposed portion of the valve stem is provided. An operating device output torque measuring means for measuring an operating device output torque attached to the operating device, a stem thrust measuring device attached to an exposed portion of the valve stem for measuring a stem thrust, and a motor work measurement for measuring a work of the motor. Benkoto performing means, the operating device output torque, the detection of the abnormal valve from work of the stem thrust and motor
A normal analysis means is provided, and the valve abnormality analysis means is at least
Also next one of the analysis, the work of the motor increases, the operation
Machine output torque, stem thrust does not change, or
Is reduced, it is analyzed that the motor itself is abnormal, and
The work of the motor does not change, and the output torque of
When the strike is reduced, there is something wrong with the transmission mechanism inside the controller.
When it is fully opened or fully closed, the work of the motor, the operating machine
When output torque and stem thrust all increase
Provided inside the operating unit to detect the fully open or fully closed state
Analyze that there is an abnormality around the torque switch of
Work and operating device output torque does not change, stem thrust
Is increased or decreased, the output torque of the actuator will
The part that is converted to thrust for linear movement of the system
It is analyzed that there is always, and it is in an intermediate state between fully open and fully closed.
When the work of the motor and the stem thrust change,
It is characterized by analyzing that there is an abnormality in the linear movement of the system.
【０００８】また、好適には、前記操作機出力トルク測
定手段は、全開時及び全閉時のステムトルクを前記操作
機出力トルクとして測定する。また、前記モータ仕事測
定手段は、好適には、該モータの電流値及び電圧値から
電力を求める。Preferably, the operating device output torque measuring means measures the stem torque at the time of fully opening and at the time of fully closing as the operating device output torque. Also, the motor work measuring means preferably obtains electric power from the current value and voltage value of the motor.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図１及び図２を基に説明する。図１は、本実施の形態
に係る弁異常検出装置を原子力発電所等で使用される電
動弁に接続した状態を示す図である。電動弁は、操作機
１９、ボデー２０、ボンネット２１、ヨーク２２、ステ
ム２３、モータ２４及び駆動装置２５を備えている。な
お、操作機１９の構造については、従来のものと同様で
あるので、その詳細な説明は省略する。ステム２３の上
端２６にはステム２３の移動を測定するリフトセンサ４
０（図２参照）が取付けられている。操作機１９のスイ
ッチカバー２７内のトルクスイッチ２９ａおよびリミッ
トスイッチ２９ｂには接点センサー４６（図２参照）が
取り付けられ、接点センサー４６は接点コンパレーター
４７を介してアンプ３６に接続されている。また、モー
タ動力端子３０にはモータ２４の電力を測定するセンサ
ーとして電流プローブ４１及び電圧プローブ４２（図２
参照）が、そして、モータ２４の電流値を測定するため
のセンサーとしてクランプ電流計４８（図２参照）がそ
れぞれ取付けられている。モータ先端部３１には、操作
機１９の異常振動を検出する振動センサとして加速度計
４３（図２参照）が取付けられている。ステム２３に
は、それぞれステムスラスト及び操作機の出力トルクを
測定するために二つのひずみゲージ４４，４５（図２参
照）が貼られている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a state in which the valve abnormality detecting device according to the present embodiment is connected to an electric valve used in a nuclear power plant or the like. The motor-operated valve includes an operating device 19, a body 20, a hood 21, a yoke 22, a stem 23, a motor 24, and a drive device 25. Since the structure of the operating device 19 is the same as the conventional one, its detailed description is omitted. A lift sensor 4 for measuring the movement of the stem 23 is provided at the upper end 26 of the stem 23.
0 (see FIG. 2) is attached. A contact sensor 46 (see FIG. 2) is attached to the torque switch 29a and the limit switch 29b in the switch cover 27 of the operating device 19, and the contact sensor 46 is connected to the amplifier 36 via a contact comparator 47. The motor power terminal 30 has a current probe 41 and a voltage probe 42 (see FIG. 2) as sensors for measuring the power of the motor 24.
And a clamp ammeter 48 (see FIG. 2) as a sensor for measuring the current value of the motor 24. An accelerometer 43 (see FIG. 2) is attached to the motor tip portion 31 as a vibration sensor that detects abnormal vibration of the operating device 19. Two strain gauges 44 and 45 (see FIG. 2) are attached to the stem 23 to measure the stem thrust and the output torque of the operating machine, respectively.
【００１０】上述したリフトセンサ４０、接点センサー
４６、クランプ電流計４８、加速度計４３及びひずみゲ
ージ４４，４５は、それぞれ、信号ケーブル３２，３
３，３４，３５によってアンプ３６に接続され、電流プ
ローブ４１及び電圧プローブ４２は、信号ケーブル３７
によって電力計３８に接続され、電力計３８はアンプ３
６に接続されている。さらにアンプ３６はＡ／Ｄ変換機
３６ａを介してパソコン３９と接続されており、各種測
定値は、Ａ／Ｄ変換機３６ａでデジタル変換され、弁異
常解析手段としてのパソコン３９に取り込まれる。The lift sensor 40, the contact sensor 46, the clamp ammeter 48, the accelerometer 43, and the strain gauges 44 and 45 described above are provided with signal cables 32 and 3, respectively.
3, 34 and 35 are connected to the amplifier 36, and the current probe 41 and the voltage probe 42 are connected to the signal cable 37.
Connected to the power meter 38 by the amplifier 3
Connected to 6. Further, the amplifier 36 is connected to the personal computer 39 via the A / D converter 36a, and various measured values are digitally converted by the A / D converter 36a to make a difference.
It is taken into the personal computer 39 as a usual analysis means .
【００１１】次に、本実施の形態に係る弁異常検出装置
の動作について説明する。まず、モータ２４のした仕事
を測定する。電流プローブ４１及び電圧プローブ４２に
より測定されたモータ２４の電流値及び電圧値は、電力
計３８で処理され電力値が求められ、かかる電力値をモ
ータのした仕事として扱う。これは、電力値のほうが電
流値自体に比べてモータ負荷の変動に敏感に反応してお
り、電力値を測定することでモータ負荷の変化を敏感に
検出できるからである。また、かかるモータのした仕事
は、データ測定時は常時計測されている。Next, the operation of the valve abnormality detecting device according to the present embodiment will be described. First, the work done by the motor 24 is measured. The current value and the voltage value of the motor 24 measured by the current probe 41 and the voltage probe 42 are processed by the power meter 38 to obtain the power value, and the power value is treated as the work done by the motor. This is because the power value reacts more sensitively to changes in the motor load than the current value itself, and changes in the motor load can be detected more sensitively by measuring the power value. Further, the work done by such a motor is constantly measured during data measurement.
【００１２】さらに、操作機の出力トルクを測定する。
弁機能の判定を行うに際して適当な操作機の出力トルク
としては、トルク変化が大きい状態におけるトルクであ
る。従って、本実施の形態では、以下の３つの状態にお
けるトルク、すなわち、全閉状態から開弁を開始したと
き（弁体引き抜き時）のトルク、全開状態に達するとき
（全開時）のトルク、及び、閉弁状態から完全に全閉す
るとき（全閉時）のトルクを測定する。Further, the output torque of the operating device is measured.
An appropriate output torque of the operating device when determining the valve function is the torque when the torque change is large. Therefore, in the present embodiment, the torque in the following three states, namely, the torque when the valve opening is started from the fully closed state (when the valve body is pulled out), the torque when the fully opened state is reached (when the valve is fully opened), and , Measure the torque when the valve is completely closed (fully closed).
【００１３】また、本来、操作機１９の出力トルクを測
定するためには、操作機内のウォームやステムナットに
直接トルク測定手段を取り付けることも考えられるが、
その場合には、測定の度に操作機を分解しなければなら
ないため、本発明では、一部が外部に露出しているステ
ム２３の部分にひずみゲージ４５（ひずみゲージ４４も
同様）を取り付け、それによりステム２３のトルクを測
定し、かかるトルクを操作機１９の出力トルクとして扱
う。Originally, in order to measure the output torque of the operating device 19, it is considered that the torque measuring means is directly attached to the worm or the stem nut in the operating device.
In that case, since the operating device must be disassembled each time measurement is performed, in the present invention, the strain gauge 45 (strain gauge 44 is also the same) is attached to the portion of the stem 23 that is partially exposed to the outside. Thereby, the torque of the stem 23 is measured, and the torque is treated as the output torque of the operating device 19.
【００１４】このとき、全開状態に達するときのステム
２３のトルク、及び、閉弁状態から完全に全閉するとき
のステム２３のトルクは、操作機１９の出力トルクと正
確に一致するものとなっている。すなわち、操作機１９
の出力トルクをステム２３に貼ったひずみゲージで測定
する場合、ステムナット等、ねじ溝を介して係合する部
品が介在しているため、多少の誤差が生じる可能性もあ
るが、弁が全開あるいは全閉になってトルクスイッチが
作動する状態では、ステムがそれ以上移動することがで
きず、ステムナットも回転できないため、この状態では
ステムナットとステムの間のすべりがなくなり、操作機
の出力トルクとステムのトルクとがほぼ一致し、ステム
のトルクを測定することで操作機の出力トルクが検出で
きるからである。At this time, the torque of the stem 23 when it reaches the fully opened state and the torque of the stem 23 when it is completely closed from the valve closed state exactly match the output torque of the operating device 19. ing. That is, the operating device 19
When measuring the output torque of the above with a strain gauge attached to the stem 23, there is a possibility that some errors will occur because there are parts such as the stem nut that engage through the thread groove, but the valve is fully opened. Alternatively, when the torque switch is fully closed and the stem is not operating, the stem cannot move anymore and the stem nut cannot rotate.In this state, there is no slip between the stem nut and the stem, This is because the torque substantially matches the torque of the stem, and the output torque of the operating device can be detected by measuring the torque of the stem.
【００１５】さらに、ステムに伝わった力としてステム
スラストも測定する。尚、ステムスラストに関しては、
全開時及び全閉時だけでなくその中間状態でも適宜測定
を行う。Further, the stem thrust is also measured as the force transmitted to the stem. Regarding the stem thrust,
Measure not only when fully opened and fully closed, but also in the intermediate state.
【００１６】このようにして得られた、モータ２４の電
力値、操作機出力トルク及びステムスラストのデータ
は、アンプ３６等を介してパソコン３９に送られる。こ
れら３つのデータは、ステムのリフト量やモータの振動
等の他のデータを参照しながら、健全時（初期値）また
は基準値からどのように変化したかにより、弁異常の判
断のために使用される。The data of the electric power value of the motor 24, the operating device output torque, and the stem thrust thus obtained are sent to the personal computer 39 via the amplifier 36 and the like. These three data are used to judge the valve abnormality depending on whether it is normal (initial value) or how it changed from the reference value while referring to other data such as the amount of lift of the stem and vibration of the motor. To be done.
【００１７】まず、弁の駆動系の異常を部分的に考えて
みると、主に、以下の５点になる。
（１） 操作機のモータ自体に異常がある場合。
（２） 操作機内部の伝達機構に異常がある場合。
（３） トルクスイッチ周辺に異常がある場合。
（４） 操作機のトルクがステムの直線運動に変換され
る部分、すなわちステムナット周辺に異常がある場合。
（５） ステムの直線運動に異常がある場合（弁側に異
常がある場合）。First, considering partially the abnormality of the valve drive system, there are mainly the following five points. (1) When the motor of the controller is abnormal. (2) When the transmission mechanism inside the controller is abnormal. (3) When there is an abnormality around the torque switch. (4) When there is an abnormality in the part where the torque of the operating device is converted to the linear movement of the stem, that is, around the stem nut. (5) When there is an abnormality in the linear movement of the stem (when there is an abnormality on the valve side).
【００１８】そして、上記の各異常に対しては次のよう
なデータの変化の特性、すなわち、
（１）の場合は、モータ２４の電力値のみが増加し、操
作機出力トルク、ステムスラストは変化しないか、ある
いは減少し、
（２）の場合は、モータ２４の電力値は変化せず、操作
機出力トルク、ステムスラストが減少し、
（３）の場合は、全開時又は全閉時にモータ２４の電力
値、操作機出力トルク、ステムスラストともに増加し、
（４）の場合は、モータ２４の電力値、操作機出力トル
クは変化せず、ステムスラストが増加または減少し、
（５）の場合は、全開時と全閉時との中間状態における
モータ２４の電力値及びステムスラストが変化するとい
う特性が見られることを本出願人は見出していることか
ら、本実施の形態では、それを利用して弁異常の検出を
行う。For each of the above abnormalities, in the following data change characteristics, that is, in the case of (1), only the electric power value of the motor 24 increases, and the operating device output torque and the stem thrust are If it does not change or decreases, in the case of (2), the electric power value of the motor 24 does not change, the operating device output torque and the stem thrust decrease, and in the case of (3), the motor value at the time of full opening or full closing. The power value of 24, the operating device output torque, and the stem thrust increase, and in the case of (4), the power value of the motor 24 and the operating device output torque do not change, and the stem thrust increases or decreases. In this case, the present applicant has found that the electric power value and the stem thrust of the motor 24 in the intermediate state between the fully opened state and the fully closed state are changed. Use Performing a valve abnormality detection Te.
【００１９】このようにしてモータ２４の電力値、操作
機出力トルク、ステムスラストの３つの値を組合せて機
能状態を判断することで、モータ２４のトルクが操作機
１９の出力トルクとなり、それが弁開閉のためにステム
２３に正しく伝達されているか否かを検出することがで
き、また、異常部位の推定ができる。In this way, by judging the functional state by combining the three values of the electric power of the motor 24, the operating device output torque, and the stem thrust, the torque of the motor 24 becomes the output torque of the operating device 19, which is It is possible to detect whether or not it is correctly transmitted to the stem 23 for opening and closing the valve, and it is possible to estimate the abnormal portion.
【００２０】なお、本発明の弁異常検出装置は、電動弁
のモータが交流（３相）モータである場合にも、電流プ
ローブ４１、電圧プローブ４２及び電力計３８と同様な
ものをさらに１セット設けて適用することができる。In the valve abnormality detecting device of the present invention, even when the motor of the motor-operated valve is an AC (three-phase) motor, one set of the current probe 41, the voltage probe 42, and the wattmeter 38 is additionally provided. It can be provided and applied.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、弁を分解することなく、モータのした仕事・操作機
の出力トルク・ステムスラストの３つのデータが正確に
測定でき、モータの回転力が正しくステムに伝達された
かどうかといった弁機能の検出ができる。As described above, according to the present invention, it is possible to accurately measure the three data of the work done by the motor, the output torque of the operating machine, and the stem thrust without disassembling the valve. It is possible to detect valve functions such as whether the rotational force is correctly transmitted to the stem.
【図１】 本発明の実施の形態に係る弁異常検出装置を
電動弁に接続した状態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a state in which a valve abnormality detection device according to an embodiment of the present invention is connected to a motor-operated valve.
【図２】 本実施の形態に係る弁異常検出装置におけ
る、各種センサ、アンプ及びパソコンの接続態様を示す
図である。FIG. 2 is a diagram showing a connection mode of various sensors, an amplifier, and a personal computer in the valve abnormality detection device according to the present embodiment.
【図３】 電動弁の操作機の構造を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing a structure of an electric valve operating device.
【図４】 操作機に関し、シャフト、ウォーム及びトル
クスプリング等の周辺部の詳細図である。FIG. 4 is a detailed view of a peripheral portion of a shaft, a worm, a torque spring, and the like regarding an operating device.
１９ 操作機 ２３ ステム ２４ モータ ３８ 電力計（モータ仕事測定手段） ３９ パソコン（弁異常解析手段） ４１ 電流プローブ（モータ仕事測定手段） ４２ 電圧プローブ（モータ仕事測定手段） ４４ ひずみゲージ（ステムスラスト測定手段） ４５ ひずみゲージ（操作機出力トルク測定手段） ４６ 接点センサー ４７ 接点コンパレーター ４８ クランプ電流計19 Manipulator 23 Stem 24 Motor 38 Power Meter (Motor Work Measuring Means) 39 Personal Computer ( Valve Abnormality Analyzing Means) 41 Current Probe (Motor Work Measuring Means) 42 Voltage Probe (Motor Work Measuring Means) 44 Strain Gauge (Stem Thrust Measuring Means) ) 45 strain gauge (operation device output torque measuring means) 46 contact sensor 47 contact comparator 48 clamp ammeter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 孝治 福岡県北九州市門司区中町１番14号 岡 野バルブ製造株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−4549（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−83478（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−242927（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−307033（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−261355（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−33079（ＪＰ，Ｕ) 特公 平３−46706（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平５−12591（ＪＰ，Ｂ２) 特表 平11−508019（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16K 37/00 F16K 31/00 - 31/05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Koji Tanaka 1-14 Nakamachi, Moji-ku, Kitakyushu, Fukuoka Prefecture Okano Valve Manufacturing Co., Ltd. (56) Reference JP-A-7-4549 (JP, A) JP Sho 63-83478 (JP, A) JP 9-242927 (JP, A) JP 2-307033 (JP, A) JP 8-261355 (JP, A) Actual development Sho 63-33079 (JP , U) Japanese Patent Publication 3-46706 (JP, B2) Japanese Patent Publication 5-12591 (JP, B2) Japanese Patent Publication 11-508019 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB) Name) F16K 37/00 F16K 31/00-31/05
Claims (3)
を備えた電動弁に関し、 前記弁ステムの露出部分に取り付けられ操作機出力トル
クを測定するための操作機出力トルク測定手段と、 前記弁ステムの露出部分に取り付けられステムスラスト
を測定するためのステムスラスト測定手段と、 モータの仕事を測定するモータ仕事測定手段と、 前記操作機出力トルク、ステムスラスト及びモータの仕
事から弁異常の検出を行う弁異常解析手段とを備え、 前記弁異常解析手段は、少なくとも次の何れかの解析、 前記モータの仕事が増加し、操作機出力トルク、ステム
スラストは変化しないか、あるいは減少したときにモー
タ自体に異常があると解析し、 モータの仕事は変化せず、操作機出力トルク、ステムス
ラストが減少したときは操作機内部の伝達機構に異常が
あると解析し、 全開時又は全閉時にモータの仕事、操作機出力トルク及
びステムスラストすべてが増加したときは操作機内に設
けられ全開または全閉状態を検出するためのトルクスイ
ッチ周辺に異常があると解析し、 モータの仕事及び操作機出力トルクは変化せず、ステム
スラストが増加または減少したときは操作機のトルクが
弁ステムの直線運動のためのスラストに変換される部分
に異常があると解析し、 全開時及び全閉時の中間状態においてモータの仕事及び
ステムスラストが変化するときはステムの直線運動に異
常があると解析する、 ことを特徴とする弁異常検出装置。1. An electric valve having a valve stem driven by an electric operating device, comprising: an operating device output torque measuring means mounted on an exposed portion of the valve stem for measuring an operating device output torque; Stem thrust measuring means attached to the exposed part of the stem for measuring stem thrust, motor work measuring means for measuring the work of the motor, and detecting the valve abnormality from the operating device output torque, stem thrust and work of the motor. And a valve abnormality analysis means for performing at least one of the following analysis, the work of the motor is increased, the operating device output torque, the stem
When thrust does not change or decreases, it
It analyzes that there is an abnormality in the motor itself, the work of the motor does not change, the operating device output torque, stem
When the last is reduced, the transmission mechanism inside the operating unit is abnormal.
It is analyzed that there is work, the motor work, operating device output torque and fully open or closed.
Installed in the control unit when all
The torque switch for detecting the fully open or fully closed state.
It is analyzed that there is an abnormality around the switch, the work of the motor and the output torque of the operating machine do not change, and the stem
When the thrust increases or decreases, the torque of the actuator will
Portion converted to thrust for linear movement of valve stem
If the motor work and stem thrust change in the intermediate state between fully open and fully closed, the linear movement of the stem will be different.
A valve abnormality detection device characterized by analyzing that there is always .
時及び全閉時のステムトルクを前記操作機出力トルクと
して測定することを特徴とする請求項１に記載の弁異常
検出装置。2. The valve abnormality according to claim 1, wherein the operating device output torque measuring means measures the stem torque at the time of fully opening and at the time of fully closing as the operating device output torque.
Detection device .
電流値及び電圧値から電力を求めることを特徴とする請
求項１または２に記載の弁異常検出装置。3. The valve abnormality detecting device according to claim 1, wherein the motor work measuring means obtains electric power from a current value and a voltage value of the motor.
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