JP5406417B1 - 流量計機能付き調節弁 - Google Patents
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Abstract
調節計(6)からの操作出力信号に基いて駆動部(4)が作動して弁(34)が所望位置に開弁することにより通過する流体の流量を制御する調節弁に、弁(34)の一次側と二次側の表面温度を検出する表面温度検出手段(30,32)をそれぞれ設けると共に、前記調節計(6)に、弁(34)の開度とCv値の関係を予め記憶せしめた開度−Cv値記憶部と、表面温度と圧力の関係を予め記憶せしめた表面温度−圧力記憶部と、調節計(6)が出力した前記操作出力信号に対応する弁開度に基づき前記記憶せしめた関係からCv値を求めると共に表面温度検出手段(30,32)が検出した表面温度に基づき前記記憶せしめた関係から圧力値を求め該求められたCv値と圧力値とから弁(34)を通過する流量を演算する演算部と、を設ける。
Description
本発明は蒸気配管系に取り付けて二次側の流体圧力や流量、温度、湿度等を調節する弁に関し、特にその弁に流量測定機能を持たせたものに関する。
従来の流量計機能付き調節弁は、例えば特許文献1に開示されている。これは、調節計からの操作出力信号に基いて駆動部が作動して弁が所望位置に開弁することにより弁を通過する流体の流量を制御する調節弁に、前記弁の一次側と二次側の圧力を検出する圧力検出器をそれぞれ設けると共に、前記調節計に、弁の開度とCv値の関係を予め記憶せしめた開度−Cv値記憶部と、前記調節計が出力した前記操作出力信号に対応する弁開度に基づき前記記憶せしめた関係からCv値を求め該求められたCv値と前記圧力検出手段からの圧力値とから前記弁を通過する流体の流量を演算するものである。
上記従来の流量計機能付き調節弁は、圧力検出器で検出した圧力値を用いて、この圧力値とCv値とから弁を通過する流体の流量を演算するものである。
本発明が解決しようとする課題は、圧力検出器を用いずに弁を通過する流体の流量を演算することのできる流量計機能付き調節弁を提供することである。
上記の課題を解決するために、本発明の流量計機能付き調節弁は、調節計からの操作出力信号に基いて駆動部が作動して弁が所望位置に開弁することにより弁を通過する流体の流量を制御する調節弁に、前記弁の一次側と二次側の温度を検出する温度検出手段をそれぞれ設けると共に、前記調節計に、弁の開度とCv値の関係を予め記憶せしめた開度−Cv値記憶部と、温度と圧力の関係を予め記憶せしめた温度−圧力記憶部と、前記調節計が出力した前記操作出力信号に対応する弁開度に基づき前記記憶せしめた関係からCv値を求めると共に温度検出手段が検出した温度に基づき前記記憶せしめた関係から圧力値を求め該求められたCv値と圧力値とから前記弁を通過する流量を演算する演算部と、を設けたことを特徴とするものである。
本発明によれば、圧力検出器を用いずに弁を通過する流体の流量を演算することのできる流量計機能付き調節弁を提供できる。
[第1実施形態]
以下、本発明の実施の形態について、図1を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態に係わる流量計機能付き調節弁の構成図である。本実施の形態は二次側の温度を所望の温度に調節する空気駆動式の調節弁に流量計機能を付加したものであり、空気駆動式の調節弁は弁本体部2、駆動部4、調節計6及び電気空気式バルブポジショナ18から構成される。弁本体部2は入口8、出口10を有し、両者を弁口12で連通する。入口8は一次側配管14に、出口10は二次側配管16にそれぞれ接続する。調節計6は一次側表面温度検出器30および二次側表面温度検出器32に接続される。一次側表面温度検出器30は一次側配管14の表面温度を測定することができ、二次側表面温度検出器32は二次側配管16の表面温度を測定することができる。駆動部4はダイヤフラム20の上面に駆動のための操作空気圧力を作用せしめ、下面には開弁方向に作用するばね22を設け、その両力の釣り合いによりステム24が上下へ移動し、その下端に設けられた弁34が弁口12を開閉するようになっている。参照番号28はステム24、つまり弁34の変位を検出してバルブポジショナ18に伝達するレバーである。
以下、本発明の実施の形態について、図1を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態に係わる流量計機能付き調節弁の構成図である。本実施の形態は二次側の温度を所望の温度に調節する空気駆動式の調節弁に流量計機能を付加したものであり、空気駆動式の調節弁は弁本体部2、駆動部4、調節計6及び電気空気式バルブポジショナ18から構成される。弁本体部2は入口8、出口10を有し、両者を弁口12で連通する。入口8は一次側配管14に、出口10は二次側配管16にそれぞれ接続する。調節計6は一次側表面温度検出器30および二次側表面温度検出器32に接続される。一次側表面温度検出器30は一次側配管14の表面温度を測定することができ、二次側表面温度検出器32は二次側配管16の表面温度を測定することができる。駆動部4はダイヤフラム20の上面に駆動のための操作空気圧力を作用せしめ、下面には開弁方向に作用するばね22を設け、その両力の釣り合いによりステム24が上下へ移動し、その下端に設けられた弁34が弁口12を開閉するようになっている。参照番号28はステム24、つまり弁34の変位を検出してバルブポジショナ18に伝達するレバーである。
調節計6では設定温度と二次側表面温度検出器32から出力される実測温度が比較され、PID制御に基いてその偏差を収斂する為の弁の操作出力信号を信号線38にて電気空気式バルブポジショナ18へ一般的に%開度を4〜20mAの電流信号に変換して送る。電気空気式バルブポジショナ18では駆動用の空気圧力(供給配管36)を調節計6から送られてきた操作出力信号に比例した操作空気圧力に変換し、導管26にてダイヤフラム20の上面へ供給する。
調節計6内のコンピュータに予め求めた弁の開度とCv値の関係及び表面温度と圧力の関係を予め記憶させる。弁の一次側と二次側の表面温度と内部の飽和水蒸気温度との関係を予め求めておき、飽和水蒸気温度と飽和圧力の関係から表面温度と圧力の関係を予め記憶させることができる。二次側の表面温度を二次側表面温度検出器32で検出して調節計へ出力しているが、更に一次側の表面温度を一次側表面温度検出器30で検出して調節計6へ出力する。調節計6内のコンピュータは出力した操作出力信号に対応する弁開度に基づき記憶関係からCv値を求めると共に入力された一次側表面温度及び二次側表面温度に基づき記憶関係から一次側圧力値及び二次側圧力値を求め、この求められたCv値と圧力値とから流量を次式により算出する。
ここで、Q:流量、ΔP:差圧、P1:一次側圧力、P2:二次側圧力である。
但し、P2がP1/2より小さいときは臨界圧力に達するために次式を用いる。
但し、P2がP1/2より小さいときは臨界圧力に達するために次式を用いる。
[第2実施形態]
本発明の別の実施の形態について、図2を参照して説明する。図2は本発明の別の実施の形態に係わる流量計機能付き調節弁の構成図である。なお、図1に対応する部材には図1と同じ符号を付して説明を省略する。本実施の形態は弁本体部2の入口8の内部温度を一次側内部温度検出器40で検出するとともに、弁本体部2の出口10の内部温度を二次側内部温度検出器42で検出する。
本発明の別の実施の形態について、図2を参照して説明する。図2は本発明の別の実施の形態に係わる流量計機能付き調節弁の構成図である。なお、図1に対応する部材には図1と同じ符号を付して説明を省略する。本実施の形態は弁本体部2の入口8の内部温度を一次側内部温度検出器40で検出するとともに、弁本体部2の出口10の内部温度を二次側内部温度検出器42で検出する。
調節計6では設定温度と二次側内部温度検出器42から出力される実測温度が比較され、PID制御に基いてその偏差を収斂する為の弁の操作出力信号を信号線38にて電気空気式バルブポジショナ18へ送る。
調節計6内のコンピュータに予め求めた弁の開度とCv値の関係及び内部温度と圧力の関係を予め記憶させる。二次側の内部温度を二次側内部温度検出器42で検出して調節計へ出力しているが、更に一次側の内部温度を一次側内部温度検出器40で検出して調節計6へ出力する。調節計6内のコンピュータは出力した操作出力信号に対応する弁開度に基づき記憶関係からCv値を求めると共に入力された一次側内部温度及び二次側内部温度に基づき記憶関係から一次側圧力値及び二次側圧力値を求め、この求められたCv値と圧力値とから流量を前記式により算出する。
上記図1の実施の形態においては、一次側配管14と二次側配管16の表面温度を検出する例について説明したが、一次側配管14と二次側配管16の内部温度を検出してもよい。また、上記図2の実施の形態においては、弁本体部2の入口8と出口10の内部温度を検出する例について説明したが、入口8と出口10の表面温度を検出してもよい。
[第3実施形態]
上記実施形態においては、流量計機能を付加した調節弁が有する調節計6内のコンピュータにおいて流量を演算する例を説明したが、流量を演算する装置は任意である。例えば、遠隔に設置されたコンピュータ(例えばモニタリングシステムを構成するコンピュータ)上に調節計6内の演算機能を設けて、このコンピュータが流量を演算するようにしてもよい。この場合、このコンピュータが、弁の開度とCv値の関係を予め記憶せしめた開度−Cv値記憶部と、温度と圧力の関係を予め記憶せしめた温度−圧力記憶部とにそれぞれアクセスできるように構成する。これにより、このコンピュータにおいて、調節計が出力した操作出力信号に対応する弁開度に基づき、弁の開度とCv値との関係からCv値を求め、温度検出器が検出した温度に基づき、温度と圧力との関係から圧力値を求め該求められたCv値と圧力値とから、弁を通過する流量を演算することができる。
上記実施形態においては、流量計機能を付加した調節弁が有する調節計6内のコンピュータにおいて流量を演算する例を説明したが、流量を演算する装置は任意である。例えば、遠隔に設置されたコンピュータ(例えばモニタリングシステムを構成するコンピュータ)上に調節計6内の演算機能を設けて、このコンピュータが流量を演算するようにしてもよい。この場合、このコンピュータが、弁の開度とCv値の関係を予め記憶せしめた開度−Cv値記憶部と、温度と圧力の関係を予め記憶せしめた温度−圧力記憶部とにそれぞれアクセスできるように構成する。これにより、このコンピュータにおいて、調節計が出力した操作出力信号に対応する弁開度に基づき、弁の開度とCv値との関係からCv値を求め、温度検出器が検出した温度に基づき、温度と圧力との関係から圧力値を求め該求められたCv値と圧力値とから、弁を通過する流量を演算することができる。
このように、弁を通過する流体の流量を制御する工程と、弁の一次側と二次側の温度を検出する工程とを設けておき、弁の開度とCv値との関係および温度と圧力との関係をそれぞれ記憶しておくことにより、制御量に対応する弁開度に基づいてCv値を求め、検出した温度に基づいて圧力値を求め、求めたCv値と圧力値とから弁を通過する流量を演算することができる。
本発明は、蒸気や圧縮空気等の流体配管系に取り付けて、二次側の流体圧力や流量、温度、湿度等を調節する弁に利用することができる。
2 弁本体部
4 駆動部
6 調節計
8 入口
10 出口
18 電気空気式バルブポジショナ
30,32 表面温度検出器
34 弁
40,42 内部温度検出器
4 駆動部
6 調節計
8 入口
10 出口
18 電気空気式バルブポジショナ
30,32 表面温度検出器
34 弁
40,42 内部温度検出器
Claims (5)
- 調節計からの操作出力信号に基いて駆動部が作動して弁が所望位置に開弁することにより弁を通過する流体の流量を制御する調節弁に、前記弁の一次側と二次側の温度を検出する温度検出手段をそれぞれ設けると共に、前記調節計に、弁の開度とCv値の関係を予め記憶せしめた開度−Cv値記憶部と、温度と圧力の関係を予め記憶せしめた温度−圧力記憶部と、前記調節計が出力した前記操作出力信号に対応する弁開度に基づき前記記憶せしめた関係からCv値を求めると共に前記温度検出手段が検出した温度に基づき前記記憶せしめた関係から圧力値を求め該求められたCv値と圧力値とから前記弁を通過する流量を演算する演算部と、を設けたことを特徴とする流量計機能付き調節弁。
- 前記温度検出手段は、入口が接続される一次側配管および出口が接続される二次側配管のそれぞれの表面温度を検出する表面温度検出器、または、前記一次側配管および前記二次側配管のそれぞれの内部温度を検出する内部温度検出器であることを特徴とする請求項1に記載の流量計機能付き調節弁。
- 前記温度検出手段は、前記調節弁の入口および前記調節弁の出口のそれぞれの表面温度を検出する表面温度検出器、または、前記入口および前記出口のそれぞれの内部温度を検出する内部温度検出器であることを特徴とする請求項1に記載の流量計機能付き調節弁。
- 調節計からの操作出力信号に基いて駆動部が作動して弁が所望位置に開弁することにより弁を通過する流体の流量を制御する調節弁と、
前記弁の一次側と二次側の温度を検出する温度検出手段と
弁の開度とCv値の関係を予め記憶せしめた開度−Cv値記憶部と、
温度と圧力の関係を予め記憶せしめた温度−圧力記憶部と、
前記調節計が出力した前記操作出力信号に対応する弁開度に基づき前記記憶せしめた関係からCv値を求めると共に前記温度検出手段が検出した温度に基づき前記記憶せしめた関係から圧力値を求め該求められたCv値と圧力値とから前記弁を通過する流量を演算する演算部と、
を含む流量計測システム。 - 調節計からの操作出力信号に基いて駆動部が作動して弁が所望位置に開弁することにより弁を通過する流体の流量を制御する弁調整工程と、
前記弁の一次側と二次側の温度を検出する温度検出工程とを含み、
弁の開度とCv値の関係を予め記憶せしめた開度−Cv値記憶部と、温度と圧力の関係を予め記憶せしめた温度−圧力記憶部とにアクセスして、前記調節計が出力した前記操作出力信号に対応する弁開度に基づき前記記憶せしめた関係からCv値を求めると共に前記温度検出工程が検出した温度に基づき前記記憶せしめた関係から圧力値を求め該求められたCv値と圧力値とから前記弁を通過する流量を演算する流量計測方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6197721A (ja) * | 1984-10-18 | 1986-05-16 | Toshiba Corp | 太陽光発電装置の制御方法 |
JPS63275876A (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-14 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 調節弁の異常検出装置 |
JPH04151403A (ja) * | 1990-10-12 | 1992-05-25 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 蒸気温度制御装置 |
JPH04181082A (ja) * | 1990-11-15 | 1992-06-29 | Tlv Co Ltd | 流量計機能付き調節弁 |
JPH08286766A (ja) * | 1995-04-14 | 1996-11-01 | Tlv Co Ltd | 蒸気消費装置 |
JP2003503786A (ja) * | 1999-06-29 | 2003-01-28 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル, インコーポレイテッド | 調整器による流量測定装置 |
JP2005516192A (ja) * | 2002-01-16 | 2005-06-02 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | 流量測定モジュールと方法 |
JP2005267572A (ja) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Jfe Steel Kk | 流量制御の異常判定方法及び装置 |
JP2011069335A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Tlv Co Ltd | 蒸気供給システム及びそれに用いる逆止弁 |
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- 2013-06-13 JP JP2013531034A patent/JP5406417B1/ja active Active
- 2013-06-13 WO PCT/JP2013/066389 patent/WO2014007047A1/ja active Application Filing
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6197721A (ja) * | 1984-10-18 | 1986-05-16 | Toshiba Corp | 太陽光発電装置の制御方法 |
JPS63275876A (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-14 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 調節弁の異常検出装置 |
JPH04151403A (ja) * | 1990-10-12 | 1992-05-25 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 蒸気温度制御装置 |
JPH04181082A (ja) * | 1990-11-15 | 1992-06-29 | Tlv Co Ltd | 流量計機能付き調節弁 |
JPH08286766A (ja) * | 1995-04-14 | 1996-11-01 | Tlv Co Ltd | 蒸気消費装置 |
JP2003503786A (ja) * | 1999-06-29 | 2003-01-28 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル, インコーポレイテッド | 調整器による流量測定装置 |
JP2005516192A (ja) * | 2002-01-16 | 2005-06-02 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | 流量測定モジュールと方法 |
JP2005267572A (ja) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Jfe Steel Kk | 流量制御の異常判定方法及び装置 |
JP2011069335A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Tlv Co Ltd | 蒸気供給システム及びそれに用いる逆止弁 |
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Publication number | Publication date |
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