JPH0439714A

JPH0439714A - 流量計弁装置

Info

Publication number: JPH0439714A
Application number: JP40318290A
Authority: JP
Inventors: Kenneth R Payne; ケニス　リチャード　ペイン
Original assignee: Waukee Engineering Co Inc
Current assignee: Waukee Engineering Co Inc
Priority date: 1989-12-18
Filing date: 1990-12-18
Publication date: 1992-02-10
Also published as: EP0434003A3; EP0434003A2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［０００１］

【産業上の利用分野】

本発明は、流体流れを制御する自動流量計弁制御に係る
。［０００２］

【従来の技術】

種々の応用における流体装置は、迅速な応答時間で厳密
で正確な制御を必要とする。金属硬化炉用のガス燃焼装
置は窒素やメタノールのような混合ガスを用いて適切な
硬化気圧を生成する。窒素のガス流は種々の環境条件に
より異なる。制御装置はそれぞれのガス流等をリセット
するため迅速な応答を与えなければならない。硬化炉に
用いられる典型的な流量計を開示した出願人の米国特許
は、１９８８年９月２７日米国特許第４．１１４．６７
６号及び１９８９年９月１２日米国特許第４、８６４．
８７０号である。他の流量計装置も上記特許において従
来技術として開示されている。［０００３］

【発明が解決しようとする課題】

近似変数中にフローを正確に維持するため測定さるべき
フローシステムに接続されたフロー制御弁の正確で迅速
な再調整ができ、測定装置内で異常フローや不良動作や
故障を示す限られた位置では作動停止となるような改良
装置が必要とされている。

【Ｏ○０４】

【課題を解決するための手段】

本発明は厳格なセットポイント精度を提供する弁装量及
び流量計用制御器を特にその対象としている。弁本体は
円筒径のフローオリフィスを有するオリフィス板を有す
る。テーパをつけられた弁ステムは、オリフィス、特に
フローエツジ中のステムの軸方向の位置に関する設定調
節された流量で動く。ステッパモータはステムを位置決
めする。各モータステップは、パルスにつき０．００１
のオーダの動作を概ね与えるように、弁ステムに若干増
加した線形動作を与える。手動調整もまた可能である。インターロックは、モータシャフトの線形動作を許容し
つつ、モータ用の支持とモータシャフトを回転に対しロ
ックする調整部材との間に設けられる。ハウジング中に
配置された電子制御器はモータにプログラムされた入力
を供給する。［０００５］テーパのつげられた弁構造は、特に圧力の高い流体の流
れを制御するのに用υ）られる。テーパは弁装置に非線
形性を導入し、これは制御器が補償可能なフローを増大
させる。テーパのつけられた弁部材はオリフィスの長さ
よりも実質的に大きい長さで形成される。テーパ付弁装
置は詰まりを防止し、比較的一定の力で作動する。特徴
を１つあげると、弁本体部分は摩擦シールで弁本体にシ
ールされる。これはテーパ付ステムの動作に最大の力関
係を与え、弁ステムのあらゆる設定につき迅速な応答を
与える。弁ステムの線形動作で、弁は小さな着座力で完
全に閉じた位置に移動されえ、それにより弁装置の通常
の高い着座力なしに流れの完全なシールを可能にする。その結果、弁構造に損傷を与えることなく、比較的低い
切断力で弁を開けることができる。［０００６］実用的な構成を示す流量計では、モータ付の弁制御器は
上記特許においては、制御入力として低電流フロー信号
で接続されている。弁装置は軸方向の流路とメータに接
続された横方向の流路とを有する。弁プレートは所望の
フローレンジに関連するオリフィスを有する。異なった
フローレンジの既成の設計では、弁プレートは交換可能
である。ステム本体部材は周環する摩擦シール、好まし
くは漏れがシールを一定の摩擦力で維持するようなＵ字
形にカットされたシールを有するボア中を摺動可能であ
る。ステッパモータはベースプレートに取付けられ、そ
れに弁本体が固定され、弁本体及び弁ステムと正確に整
合する。回転−線形動作はモータ出力を、弁本体に固定
された滑らかなシャフト部材として形成された内端を有
する駆動シャフトに接続する。モータ駆動シャフトの外
端にある調節ホイールは手動弁調節を可能にする。モー
タは好ましくは、回転−線形装置の回転を防止するため
に発電制動又ははその他の制動を有し、ホイール及び取
り付はシャフトを回すと弁の線形の位置決めが必ずなさ
れるようにする。モータへのカバアクセス用口及び調節
ホイールはホイールへのインターロックを含み、予め設
定された位置にシャフトの回転的位置決めを行う。イン
ターロックはシャフトの線形シャフト動作を可能にする
が、ホイール及びシャフトの回転を防止する。［０００７］ハウジングはモータ及び制御の相互接続のためハウジン
グの上端中に回路基板装置と制御装置を含む。種々の外
部制御及び信号装置も設けられる。手動制御はモータの手動制御を可能にし、流量を増大さ
せたり減少させたりしこれは測定装置で容易に読み取ら
れる。好ましい装置では、流量は低又は高リミットを有
し、重大な故障を示す低リミットを下回る相当の低下は
高及び低リミットインジケータの両方の同時作動として
特別に表示される。他の制御も勿論、望まれるならば装
置に簡単に設けることができる。［０００８］

【実施例】

図面、特に図１を参照するに、流量計１はフローライン
中を流れるガスや他の流体の流量を測定するためにフロ
ーライン２に接続された状態で示されている。典型的には、本発明は硬化炉等に用いるガス流を測定す
るのに応用されてきた。図示のような別個の流量計は、例えば、混合チャンバへ
の、及びそれから炉への窒素及びメタノールの所定の流
量を決定するために接続され、炉内での硬化用の気体を
適当なものとする。しかし、流量計１はガス媒体だけで
なく液体の監視にも容易に応用されうる。一般的に、流
量計１は流量計の下端に取り付けられた関連センサ装置
を内蔵している。センサ装置３は好ましくは、米国特許
第４．８６４．８７０号の教示及びその開示に従って構
成される。一般的に、センサ装置３はセンサ装置３の正
面に取り付けられたスケール装置５で直接視覚読み取り
を可能にするだけでなく、連結ケーブル４にアナログ信
号を生成する。ケーブル４にはまた、センサ装置３中に
取り付けられた光学感知システムの動作のための直流供
給が設けられている。出力信号は電気アナログ信号であ
り、これはプログラムされたフローを生じさせるための
プログラマ−のような、より詳細には後述する如く、流
量計１の反対側端に取付けられたモータ躯動制御器の制
御の如き制御装置６がらのコマンド信号と比較される。かくて、先に挙げた出願に詳細に示されるようにケーブ
ル４はプログラマ−すなわち制御装置６、データロガ−
（図示せず）フローライン２中の流れの制御用に流量計
１の上端に固定された制御装置９に適当な方法で接続さ
れた信号線７及び７ａを含む。　流量計１の基本構成は
ラルフ・ダブリュー・フローに対して１９８４年４月３
日に発行された米国特許第４，４４０．０２８号に詳細
に示され、本発明の譲受人に譲渡された。一般的に、図
１から図３に示すように、流量計１は流路１０の反対側
に接続されたフローライン２を含む。制御装置９は流路
１０の上部接続内のモータ付弁装置１１を含み、そこを
流れるフロー及びそれによる流量を制御する。［０００９］図示すれたセンサ装置３は外部ハウジング１２を有し、
その管１３は流量計１に整合し連結される。フロートロ
ッド１４は管１３を満たす適当なオイル中に配置され、
その上端は流路１０中にあり、それにより流量計１中で
測定されるフローガスに連結される。ロッド１４のの下
端に固定されたディスクインジケータ１５は、センサ装
置３の正面に設けられた読出スケール５について視覚読
出ができるようにする。上記の題の出願中で詳細に展開
されたように、ＬＥＤライトパー１８がセンサハウジン
グ１２の一方に固定され、フォトトランジスタパー１９
がハウジング１２の他方に固定される。ＬＥＤライトパ
ー１８は管１２を通って伝達される光のバー又はビーム
が連続するようにする。フロートロッド１４は光を干渉
し、フォトトランジスタパー１９の通電を制御する。出
力は正確なアナログ電流信号として、管中の指示ディス
クとフロートロッド１４の位置に直接均衡して、すなわ
ち流量計中の現実の流量に従って設けられる。典型的に
、出力電流はセンサディスク１５の全移動につき４〜２
０ミリアンペアだけ異なる。信号は遮断信号として信号
線７及び７ａを介して伝送される。［００１０］本発明は勿論、モータ付弁装置１１の駆動制御に接続さ
れる電気信号に適当な電気又は信号変換を行ういかなる
流量計にも組み込むことが可能であり、それは特に本発
明の教示に従って構成される。［００１１］特に図１〜図３を参照するに、図示のモータ付弁装置１
１は流量計の上端中に設けられた流量制御弁２１を含む
。弁２１は流量計を通る軸方向の流路１０と流量計のフ
ローラインコネクタ２２との間に位置する。［００１２］とりわけ、流量計はその中を通る軸方向の流路１０を有
する伸長形のハウジング又は本体２３を含む。入口ガス
ライン２がハウジング２３の一端で接続され、図１から
図３に示されるように、出口ガスライン２はハウジング
２３の他端及び上端で接続される。流量計ハウジング２
３の上端はその中に螺合開口部２４を有する平坦な壁の
構造で形成される。この構造はこの様式及び構成で永年
製造されてきており、外部制御ノブを有する手動調整弁
を備えている。弁は従来型のフラット弁シート装置であ
る。もしくはこれに代えて、制御されない装置ではキャ
ップ及びガスケットが開口部を閉じる。一般的に、弁構
造及び協働流量計がメタノール等の危険な物質に用いら
れる場合には、種々の部品はそのような物質の漏れを防
止するために適当なガスケットを含む流体密接合で固定
される。図示された実施例によると、流量制御装置９は上部壁構
造に直接に取付けられ弁装置１１及び特にハウジング中
に配置された弁２１を含む。弁２１は開口部２４に螺合
し、内部流路をシールし、ライン２への出力接続と整合
する出口が設けられる。弁装置１１は流量計から上方に
制御ハウジング２５へ突出する。ステッパモータ２６は
ハウジング２５の下端中に取付けられ、弁装置１１を位
置するために直接連結される。小さなホイールとして示
された手動モータ操作部２７は弁装置１１の選択的な手
動位置決め用モータ２６に連結される。電子制御モジュ
ール２８は概して、モータ２６及び調整ホイール２７の
直上のハウジング２５中に取外し可能に固定された適当
な回路基板を含む。制御モジュール２８はモータを適当
に駆動すために図５及び図６に示されるようなモータ回
路に相互接続される。パワー及び信号ケーブル２９はハ
ウジング２５の側面に連結され、プログラム制御器６及
び流量計センサ装置３の出カケープル４がモータ制御の
ためにモータ２６を有する回路と相互接続されるように
する。選択制御装置３０は回路基板構造に接続され、適
当な動作装置と指示装置が正面ハウジング壁の最上端の
パネルに設けられる。図示された実施例では、枢支され
たレバー又はアームとして示された自動／手動選択アク
チュエータ入力装置３１が壁に取付けられ、以下により
詳細に示すように、手動モードでの、もしくはセンサ装
置３の出力に応答した自動モードでの操作のためにモー
タ２６を設定するのに適当なスイッチ装置を起動する。手動モードでは、レバー又はアームとして示された駆動
制御アクチュエ−タ３２が、自動制御を可能にする中間
位置３３と、弁２１を開けるためモータ２６を通電する
上部位置３４と、弁２１を閉じるためにモータ２６を通
電する下方位置３５との間で動作可能なようにハウジン
グ２５の正面に取り付けられる。さらに、ハイリミットランプ３６とローリミツトランプ
３６ａがパネルに取付けられ、それぞれのリミットに流
量が達すると直接出力できるようにする。ランプ３７及
び３７ａは部材３１の手動及び自動設定を識別するため
にアクチュエータ３１に隣接して設けられる。これら同
じランプ３６．３６ａ、３７．３７ａは以下に詳細に示
す通り、他の状態を示すのにも用いられる。ハウジング２５は制御装置３０のパネルの直下の正面壁
に開口部３８を有する。カバー３９は開口部３８を取外
し可能に閉じるためにハウジングに取外し可能に固定さ
れ、ホイール２７、モジュール２８及び以下に示すよう
な他の構成要素を含む内蔵部品にアクセスできるように
なっている。［００１３］本発明は特に、モータ付制御弁２１の構成とモータ２６
用の制御駆動装置に係る。他の構成要素は上述の譲受人
の先願の流量計に従って構成されるのが好ましい。弁及
びその制御は、本発明の図示された実施例の構造及び機
能を完全かつ明確に理解するのに必要な参照とともに、
他の構成要素とともに詳細に説明する。特に図２及び図３を参照するに、モータ付弁装置１１及
び特に弁２１は、流量計本体即ちハウジング２３の上端
中に固定されたオフセット部分を有する弁本体４０を含
む。本発明の図示された実施例では、弁本体４０は流量
計本体２３中螺刻開口部２４に螺合し、ガスケット４１
がその間に固定される。弁本体は流量計流路１０中への
中央開口部４２を有する。弁オリフイス板４３は何らか
の適当な方法で底部開口部に固定される。本発明の示さ
れた実施例では、接着剤４４が弁本体４０の内端とオリ
フィス板４３のオフセット噛合部分の間に挟まれ、弁本
体にプレートを堅固に固定する。オリフィス板４３は弁
本体へ向かって、特に弁本体の外部、即ち出口ラインコ
ネクタ２２及びライン２への流体の放出のために円周上
に等間隔で離間した開口部４６を有する拡大チャンバ４
５へ向かって内方に突出する。オリフィス板４３は中央
オリフィス４７を含む。オリフィス板の最内端面は、凹
部４８を有する実質的に平らなプレート部材として形成
され、０リングシール４９が凹部中に配置されそこから
取外し状態で外方に突出する。○リングシール４９は流
量計の端壁構造の端面に対して密着し、流体の流路への
密接合をもたらし、それにより流量計を通るガス流はす
べてオリフィス板４３を通るようにされ、特にオリフィ
ス４７を通ってラインコネクタ２２へ流れるようにされ
る。［００１４］本発明の示された実施例によると、弁ステム装置５０は
弁本体開口部４２の外部ボア５１ａ中に摺動可能に取付
けられた拡大ピストン５１を有し、オリフィス４７を通
って下方へ突出する特別に整形された弁ステム５２を含
む。弁ステム装置５０はオリフィス４７中での正確な軸
方向の位置決めのために摺動可能に取付けられている。［００１５］オリフィス４７はその最外面で円形のエツジ５３で形成
されている。オリフィス４７は図４の拡大図に最も明瞭
に示されるように、鋭い円形のエツジ５３を有する丸い
定直径間口部壁で形成される。オリフィス４７はがくて
弁ステム５２に対して必然的にエツジフロー制御を画成
する。［００１６］弁ステム５２はオリフィス４７を通って突出する固い部
材として示される。ステム５２の表面はオリフィス４７
のそれに対して反対のテーパがつけられている。かくて
、その直径には外端から内端にかけて漸進的な減少があ
り、ステム５２がオリフィス中に移動すると、ステムは
エツジ５３に対して閉じるようになり、ステム５２がオ
リフィスから外方へ移動すると、逆にステムとオリフィ
スのエツジの間のフロー開口部は増大する。［００１７］図２に示される如く、図示された閉じた弁の位置ではス
テム５２はオリフィス板４３を越えて相当に突出する延
長端を有する。オリフィス板４３の内端は円形の凹部５
３ａを含み、流量計流路１０からオリフィス４７までの
流路が遮断されないようにする。かくて、示された弁ス
テム５２はオリフィス４７の内方へ何倍も延びる。同じ
基本的ステム装置５０は、やや異なったテーパ角を有す
るステムで形成され、同じオリフィス中に配置され、各
ステム装置はオリフィスを通る特定のＳＡＥフローレン
ジを制御する。弁構造はかくて弁本体に別々に固定され
た弁フレートとモータ駆動シャフト５７の延長に取外し
可能に接続された弁ステム装置で形成されるのが好まし
く、これにより、多くの産業上の応用等により要請され
る広範なフローに対して、基本的な流量計を提供するも
のである。［００１８］一定直径オリフイス４７が示されたが、オリフィスは図
４で想像線で示すように鋭いエツジ５５から広がるテー
パで形成されてもよい。上述の如く、示された丸いオリ
フィスは低フローでのフローと弁ステム５２の位置との
関係が大きいことを示したカミフローレンジ内でフロー
が大きくなると線形性は減少する。弁ステム５２のそれ
と逆のテーパを有するテーパ付オリフィスを与えること
により、非線形性は最小にすることができる。非線形効
果を除去するための好ましい装置においては、プログラ
マブルな制御器が、弁ステムの位置を適当に変化させる
ことにより、かかる非線形性を補償するのに用いられる
。適当な制御装置は図５及び図６に示され、以下に詳細
に示す。［００１９］オリフィス板４３及び弁ステム装置５０は、異なったフ
ローについて弁２１のフロー開口を変えられるように、
取外し可能に別々に設けられている。オリフィス板４３
及びステム５２はかくて以下に詳細に示すように、選択
されたフローレンジにおけるフローにつき結合的に設計
されている。［００２０］弁ステム装置５０は、オリフィス４７中でのステム５２
の軸方向及び線形の位置決めのためにステッパモータ２
６に連結される。モータ２６は弁本体の上端に取付けら
れ、制御エンクロージャすなわちハウジング２５中に配
置される。［００２１］ステム本体５１は拡大図が示され、弁本体４０のボア５
１ａに概ね対応する直径を有し、ボア中で密接なすべり
ばめを有する。本体５１は弁ステムと一体的に形成され
るように示され、その長さの中間に環状シーリング凹部
５４を有する。環状シール５５は凹部中に配置され、開口部をシールす
るためにボア面と摺動可能に係合する。環状シール５５
は好ましい構成では、流量計の内部に向かって開口する
凹部を画成するサイドリップ５６を有するカップ状部材
として示される。弁ステム本体５１とボアとの間のインターフェイスを通
るガス漏れは凹部に入り予め圧力が加えられたリップ５
６を維持し、ステムの摩擦力負荷を比較的低くしつつ、
ボアとステム本体との間のシールを堅固に保つ。この構
造は測定さるべき流体等に応じて、自動注油式の材料で
形成される。［００２２］モータ２６のモータ駆動シャフト５７はボア５１ａを通
って弁ステム本体５１の外端の適当な開口部へ下方に延
在する。セットスクリュー５７ａ又は他の適当なコネク
タが、組立体の同時の軸方向の位置決めのために、弁本
体をシャフト５７に堅固に固定する。［００２３］周環するモータのカラー５８は弁本体４０の最上端に螺
合され、平坦な面を画成する。ボアのそれよりも若干大
きく弁本体の他の径より小さい中央開口部を有するベー
スプレート５９がボルトで締められるか、そうでなけれ
ば円形カラー５８に固定されてモータ取付プレート６１
を載置する。位置決めリング６２はプレート６１の下側
から下方へ弁本体４０に同軸的に突出する。小さな本体
ハブ６３は位置決めカラー５８と噛合するように精密に
機械製造される。リング６２はシャフト５７に対してリ
ング６２を正確に配置するために軸受はハウジング６２
ａに圧入されるか、もしくは堅固に固定され、それによ
り弁ボア５１ａ及び弁ステム装置５０に対し正確に配置
される。これは軸６４をシャフト５７、弁ステム５２及
びオリフィスエツジ５３と一致させる。［００２４］モータ２６は所望の精度を提供する適当又は所望の構成
のステッパモータである。モータ２６はモータ駆動シャ
フト５７において回転−線形動作で示される。バースト・マニュファクチュアリングは、Ｓ、Ａ、Ｅ、
　レンジ１０〜２４００のガス流をモニターしたモデル
　ハース）Ｎｏ、　４１０４．００３のモータを有する
。回転−線形動作装置は回転ギアに連結された螺合シャ
フト部分を有し、これによりシャフトが回転に対して固
定されたままで線形のシャフト動作が生まれる。ハンド
ホイール２７はセットスクリュー５８によりシャフト５
７に固定された状態で示されており、エツジスロット５
８を有する。カバー３９上の垂直プレート５９スロツト
５８と噛合し、それによりシャフトの回転を防止する。モータの回転はシャフトをシャフト軸の線形方向に動か
す。モータ２６が遮断され回転出力が固定されると、ホ
イール２７とシャフト５７の物理的回転はシャフトをそ
の軸上に動かす。モータ２６は図７に示される如くモー
タがオフになると、発電制動される。［００２５］モータ２６は制御ハウジング２５中に包まれている。制
御回路基板６５及びメインパワー回路基板６６はハウジ
ングにおいてホイール２７の上に取外し可能に固定され
ている。ハウジング２５はアクセス口３８を有する。回
路基板は、マルチピンコネクタ６７がモータケーブル６
８と基板６６を取外し可能に接続した状態で制御箱の中
に納められる。主人力／出カケ−プル２９は回路基板６
５の上のハウジングの側に固定され、モータ２６、手動
制御、センサー装置３、処理制御器、データロガ−その
他を接続するコネクタ６８（図５及び図６）により、回
路基板及び制御素子に相互接続される。センサ及び制御
箱からのケーブルは好ましくは端子基板７０に接続され
、パワーは１１５ボルトからの主オン／オフソレノイド
への供給であり、ステッパモータ２６及び制御装置（図
５及び図６）への低電圧ＤＣ供給（２４ボルト）にパワ
ーを与える。［００２６］ハウジング２５の上端はＬＥＤやその他の装置に直接ア
クセスできるようにアクセス壁７１を有し、組立体は２
つの別々のケーブル接続のみを必要とする一体化された
パッケージである。［００２７］非保持器及びオリフィス構造の組合せ、及びテーパーの
付けられた弁ステム装置は４つの基本的な保持器の構造
で設計されており、それぞれは各フローレンジにつき適
当なオリフィス板を有する。各レンジ中に、弁ステム装
置が幾分具なった角度で形成される。第１のレンジはＳ
、　Ａ、　Ｅ、フロー１０〜１８でオリフィス径は０．
３７５インチであり、弁ステムテーパ角はＯ’４０’　
〜４°　３０′　の間にある。第４のレンジは、５７０
〜３４００の間にある６つのＳ、Ａ、Ｅ、フローを含み
、オリフィス径は１．４３フインチであり、弁ステム本
体はフロー関連径１．５００インチであり、弁ステムテ
ーパ角は７°　４５′　から３２°　３０′の間にある
。弁ステムは、最小の背圧で完全なフローを実現するた
め、延長位置からオリフィスを通ってオリフィスから上
方に動く。全延長移動は弁中の背圧効果を補償する。弁
ステムはオリフィス深度約８分の３インチで１インチと
いったような完全に選択された移動を有する。［００２８］図５及び図６はケーブル６８を解してモータに連結され
たモータ回路基板６６を含む制御実施例の回路図である
。モータ回路基板６６は、基板６５及び６６上に噛合部
分７１ａ及び７１ｂを有する第１端子接続７１により制
御回路基板に接続される。第２の端子接続７２は駆動出
力及びインターロック回路をモータ基板６６に接続し、
噛合端子部分７２ａと基板６５及び６６を有する。コネ
クタの補助ピン及びソケットは対応する番号を与えられ
、１つは文字により区別される。ヘッド及び制御器からの２４ボルト供給及び信号は端子
基板７４を有する入力供給回路基板７３に接続される。基板７３上のインターロック継電器７５は２４ボルトの
制御パワーの印加と、関連する大地インターロックに応
答して接点７６を制御する。接点７６は測定ガスにつき
フローライン中での主ソレノイド７７を制御する。［００２９］メータヘッド３と制御器６からの信号はケーブル２９に
より基板７３に、ケーブル７８により制御基板６５に接
続される。２４ボルト供給は基板７３がら別のケーブル
７９及び７９ａにより基板６５及び基板６６に接続され
る。各ケーブル７９及び７９ａは２つの回路間でのフィ
ードバックを避けるために、コンデンサ７９ｂ及び７９
ｃによりそれぞれ別々に大地まで分流される。２４ボル
ト供給に接続された数個の継電器及びその他の素子は説
明を明瞭とするために記号により表される。ケーブル７
８における継電器インターロック線８０はインターロッ
ク継電器７５を基板６５を介して大地に接続する。手動
制御装置用のインターロッキングとパネル３０−の相関
デイスプレィは相互接続されている。端子装置８２と基
板６５の間のケーブル８１は、数個のインジケーターを
生かすためのパワーとインターロック信号を受信し、以
下に示すように、操作の自動状態又はモードと手動状態
又はモードの間に一定の相間自動スイッチングをもたら
す。［００３０］ユニ文駆動モータ基板６６はモータ２６にパルスを与える供給ソー
ス８３を含む。ソース８３回路は、モータを時計回り又
は反時計回りに駆動するためにモータ２６にパルス信号
出力を与えるようにされた内部パルス発生器（図示せず
）を含む。ソース８３は大地を入力制御ピンから引き離
すことにより起動される。ピン接地は、コネクタ７２ｂ
でピン８５に、ソケットコネクタ７２ａでソケット８５
ａに共通相互接続を有する相互接続リード線により行わ
れる。方向制御はソース８３のピン８６での接地信号を
生じさせることにより確立される。ピン８６はピンコネ
クタ７２ｂでピン８７、コネクタ７２ａでソケット８７
ａを有するリード線を介してモータ基板６５及び回路制
御基板６５上でそれぞれ接続される。モータ２６は高速
及び低速で表される２つの異なったステップ速度で操作
されるようになっている。Ｒ−Ｃ回路網８８及び８９は
継電器９０の接点を介してソース８３の入力に接続され
る。レジスタ及びコンデンサ回路網８８はモータ２６に
比較的遅い速度のパルス列を与える。継電器９０の通電
により交番抵抗及びコンデンサ回路網８９へ入力が切り
換えられ、これにより集積回路源８３により生成された
パルス列速度が増大し、ステッパモータ２６のステップ
速度を増大させる。［００３１］自　　手　モード選択図６のデイスプレィパネル基板３０に示される如く、手
動／自動選択スイッチ９１は、自動位置を有し自動操作
の状態で基板６５を配置する二極双投装置である。ＬＥ
Ｄとして示されるランプ３７ａは自動スイッチ接点９１
ａを通じて回路中で接続され、自動状態を示す緑色のよ
うな特定の色でオンされる。手動スイッチ位置（想像線
で示される）では、接点９２ａ及び９２ｂは可動接点９
３により接地され、相互接続ケーブルＳ１のリード線を
通じて基板６５に相互接続され、自動応答をディスエー
ブルし、単極三役位置スイッチで示された手動方向スイ
ッチ９５を回路に接続する。スイッチ８５の可動接地接
点９６はバネ９７ａによりバネでロードされて接点９７
と係合し、自動制御装置にインターロックされるリード
線に接続される。接点９６は反対側に移動可能で、「ア
ップ」又は「ダウン」接点９８又は９９と係合する。［００３２］弁え上０皇動赳囃モータ２６は次にセンサヘッド３及び制御器６から受信
した相対信号に従って駆動される。信号は所望の流速に
比例した最小信号及び最大信号を供給する；これは４〜
２０ミリアンペアの間にある実際の環境から選択される
。２０ミリアンペア信号は要求に応じて又は実際のフロ
ーに従って、最大の流速信号を生成し、４ミリアンペア
信号が最小流速の指標である。信号は分離され、図示の
如く１対のリード線１００及び１０１を介して基板７３
から印加される。［００３３］基板６５の比較器装置１０２はヘッドのリード線１００
及び制御器のリード線１０１からの相対的レベルの信号
を比較する。比較器装置１０２は第１の増幅器１０３と
第２の増幅器１０４で示される。増幅器１０３及び１０
４の出力は１対の同様の増幅器１０５及び１０６に接続
されて比較回路を画成する。ヘッド増幅器１０３の出力
は１つの増幅器１０５の反転入力に、及び反対の増幅器
１０６の非反転入力に接続される。同様に、制御増幅器
１０４はその出力を第１比較増幅器１０５の非反転入力
と第２比較増幅器１０６の反転入力に接続される。増幅
器１０５又は１０６の正の入力でのより高い信号は、対
応する増幅器をオンにし、比較回路の反対増幅器をオフ
にする。増幅器１０６及び１０５はそれぞれフィードバ
ックレジスタ１０５ａ及び１０６ａを有し、これらは比
較器の動作を「オフ」から「オン」への瞬時の遷移から
増幅器の入力の異なった信号に応じて出力電圧の漸次の
生成へと変化させる。従って、増幅器１０５と１０６の
うち１つのみがヘッド３及び制御器６からの相対信号レ
ベルに従って除々にオンされる。ヘッドに関連する比較
増幅器１０５は「オン」の時にモータ２６を駆動して弁
２１を開ける。逆に、制御器関連の増幅器１０６はモー
タ２６を駆動して弁２１を閉じる。［００３４］増幅器１０６からの出力は増幅器１１０への電圧を除々
に生成し、増幅器１０６からの非反転入力での電圧が増
幅器１１０の反転入力での基準電圧よりも僅かに高くな
る時に後者を作動させる。（図では可調整電位差計１１
１を含む）低窓基準はセットポイント付近での信号レベ
ルを変えてモータ動作のセットポイント及び不感帯の精
度を決定する。高窓増幅器１１２及び１１３は同様であ
り基準回路１１４の調整は低速から高速モータ作動への
高速変換の操作の窓の幅を決定する。［００３５］同様の動作が、増幅器１０３からのヘッド信号のレベル
が制御器からの制御信号よりも太きいか高い場合に生じ
る。［００３６］増幅器１０５及び１０６は低窓回路１０７及び高窓回路
１０８に接続される。回路１０７は増幅器１０５及び１０６に接続されその入
力が共通に接続され、レンジ制御バイアス回路１１１と
しての可調整電位差計回路に接続された出力増幅器１０
９及び１１０を含む。窓１０７の回路は全レンジの５％以内異なる２つの信号
間での作動で動作する。窓回路１０８は動作可能で増幅
器１１２及び１１３を含み、１つの入力は増幅器１０５
及び１０６に接続され、第２の共通入力は基準ソース１
１４に接続される。出力は高速でモータを作動させる。信号差動が信号レベルにおける全最大作動の５％又はそ
れ以上である場合には増幅器１１２又は１１３は共通接
続での出力信号を生じさせる。分離ダイオード１１５は
２つの増幅器出力を分離する。出力はトランジスタ１１
６を「オン」に駆動するように接続され、それはソケッ
トコネクタ７２ａの接地ソケット１１７を接地し、それ
によりモータ基板６６でのビンコネクタ７２７２ｂのピ
ン１１７ａに接続される。ビンコネクタ１１７ａは継電
器９０を接地して附勢し、接点１１８は低速回路網８８
を切断し、接点１１９は高速回路網９９を接続する。［００３７］制御信号がメータのヘッド信号よりも小さいと、増幅器
１１０は「オン」となり、トランジスタ１２０の入力に
直接接続され、トランジスタは「オン」となってイネー
ブルトランジスタ１２１を接地するために近似信号を供
給する。トランジスタ１２１はレジスタ１２２を介して
２４ボルトバスに接続されたベースを有し、通常は導電
性であり、接地されると阻止され、それによりその出力
から大地を引き離す。トランジスタ１２１の出力は手動
／自動継電器１３４の接点１３４ｂを介して端子コネク
タ７２ａのソケット８５ａ及びモータ回路基板コネクタ
７２ｂのピン８５に接続され、イネーブルピン８４を介
してソース８３を選択的に接地し解放する。イネーブル
トランジスタ１２１のターンオフはピン８４から大地を
引き離し、ソース８３は起動され通常の低速でパルスモ
ータ２６へ１列のパルス信号を伝送する。［００３８］モータ２６は、ヘッドと制御信号の差動が全ての可能な
差の５％より大きくならない限り、ゆっくりと弁２１を
閉じる。後者の場合には、継電器９０は通電され、モー
タ２６を駆動して弁２１を閉じる。弁２１が閉まると、
信号の差動は減少し、それが５％より下がると、トラン
ジスタ１１６は導電性の増幅器１１２又は１１３のター
ン「オフ」の結果ターンオフとなり、継電器９０は遮断
されその接点をリセットし接点１１８を閉じ、さらに低
速回路網８８を挿入し、それにより、弁が所望の設定に
接近移動するにつれ、低いモータ速度に自動的に回帰す
る制御信号がヘッド信号よりも大きい場合には、弁２１
は開く。［００３９］弁開口部増幅器１０９は、トランジスタ１２６を１オン
」に駆動すると同時に方向性トランジスタ１２７を「オ
ン」にするように接続され、以下のようにモータ２６を
動作させて弁を開ける。増幅器１０９とトランジスタ１
２６及び１２７間の回路接続用の回路は基板６６上にイ
ンターロック継電器１２８を含む。継電器１２８は、制
御器６からの信号が最小レベルを下回る場合、及び概ね
最小レベルより僅かに高いレベルを下回る場合には、弁
が開かないようにする。通常、開放接点１２８ａは増幅
器１０９の出力接続に直列に接続される。制御基板６５
を参照するに、増幅器１０９の出力はストリップコネク
タ７２ａのソケ・ノド１２９に接続され、またコネクタ
７２ｂの補助ピン１２９ａを介して継電器接点１２８ａ
の可動接点に接続される。継電器接点１２８ａの反対側
はコネクタ７２ｂのピン１３０及びコネクタ７２ａのソ
ケット１３０ａに接続される。ソケット１３０ａは、二
極双投スイッチ１３１の常閉接点１３２ａに接続される
。常閉接点１３２ａは係合された可動接点１３２ｂによ
りトランジスタ１２６及び１２７に直接接続され、適当
な回転でモータ２６を通電した状態にする。二極双投継
電器１３１の第２の接点１３２ｃは、以下に示す手動制
御用の「アップ」駆動リード線に直接接続される。反対
の接点１３２ｂはトランジスタ１２６及び１２７のベー
スに共同して接続される。継電器１３１が通常の図示さ
れた位置にあると、両トランジスタ１２６及び１２７は
通電される。トランジスタ１２６の出力はイネーブルト
ランジスタ１２１を「オフ」にするように接続され、そ
れにより信号をコネクタ７２ａ及び７２のソケット８５
ａ及びピン８５を介して、上述のように「ダウン」又は
閉じた制御トランジスタ１２０によりトランジスタ１２
１をターンオンしたのと同じ方法で、ソース８３の駆動
入力ピン８４に供給する。同時に、トランジスタ１２７
は通電され、コネクタ７２ａ及び７２ｂの端子ソケット
８７ａ及びピン８７ａを介して接地信号を、パルス列を
反転しモータの方向を反転させる基板６６上のパルス源
８３の方向性制御ピン又は入力８６に供給する。［００４０］トランジスタ１２１及び１２７はまた、実線の自動位置
と交互の想像線の手動位置を有する手動／自動継電器１
３４を通って回路に接続される。継電器１３４はトラン
ジスタ１２７及び１２１の出力にそれぞれ接続された固
定接点１３４ａ及び１３４ｂを有する二極双投装置であ
る。継電器接点１３４Ｃ及び１３４ｄは手動モードにお
けるモータのアップ・ダウン通電用の入力となる。［００４１］インターロック継電器１２８は、設定低次限界より低い
制御器を開放接点１２８ａを有し、モータをアップ駆動
して弁を開くように通電されなければならず、制御器が
限界より上に設定されたときにのみそれを行う。継電器
１２８は基板６６上の基準増幅器１３５を介して制御器
６からの信号を感知することにより制御され、それは４
ミリアンペアの最小要求レベルより上、好ましくは僅か
に上回って４．１７ミリアンペアなどがよい。比較基準
増幅器１３５は基板６４上の基準電圧回路１３６に、特
にコネクタ７１ａ及び７１ｂのピン１３７及びソケット
１３７ａを通じて接続された第１の負の入力を有する。増幅器１３５への第２の正の入力はコネクタ７１ａ及び
７１ｂのピン１３８及びソケット１３８ａを介して基板
６５上の制御増幅器の出力に接続される。ＩＣ増幅器１
３５の出力は４゜１７ミリアンペア及びそれ以上で駆動
された４、１７ミリアンペア以下の制御信号で駆動「オ
フ」される。ＩＣ増幅器１３５の出力はトランジスタ１
３９を駆動するように接続され、その出力は継電器１２
８の接地側に接続される。信号が４１７ミリアンペア又
はそれ以上である場合には、増幅器はオン駆動され、ト
ランジスタ１３９は導通し、継電器１２８は通電され、
接点１２８ａは閉じ、自動制御回路をイネーブルする。制御器６からの信号が４．１７ミリアンペアを下回る場
合には、増幅器１３５は制御回路の完成を防止しつつ駆
動オフされ、弁２１を開ける。増幅器１３５の出力はま
た基板６５及び６６にあるコネクタ７１ａ及び７１ｂの
端子ピン１４１及びソケッ）１４１ａにそれぞれ接続さ
れた線を接地するように接続された基板６６上のトラン
ジスタ１４０を制御するように接続される。同じ線がま
た、通常閉じた接点を有しローリミツトランプをターン
オンする基板６６又は継電器１４２の継電器接点１４２
ａに接続される。［００４２］ソケット１４１ａは、ソレノイド継電器７５用の入力基
板７３からの接地リード線８０に接続され、継電器への
パワーを維持し、それによりソレノイド７６を普通の作
動状態に維持する。増幅器１３５が出力を生じさせ４．
１７アンペア以上の制御要求信号を示すと、継電器７５
の接地側は接地され主ソレノイド７７は開放状態になる
。［００４３］ソレノイド継電器７５はまた、コネクタ７１ａのピン１
４１への接続で通電され、通常閉じた接点アーム１４２
ａ及び継電器１４２の接点１４２ｂを介してトランジス
タ１４０のそれからの交互の接地路を確立する。接点１
４２ｂは接地線８０へのピン１４１及び１４１ａを介し
てソレノイド継電器７５に接続される。継電器１４２は以下のようにローリミツトヘッド信号の
発生に応答してその接点を制御するように操作される。［００４４］ＩＣ基準増幅器１４３はＩＣ基準増幅器１３５と共同し
て同じ基準信号源に接続された正の入力を有する。増幅
器１４３の付の入力は基板６６及び６５上のコネクタ７
１ａ及び７１ｂのピン及びソケット１４４及び１４４ｂ
に接続される。基板６５上のソケッ）１４４ａはへラドセンサ増幅器１
０３の出力に接続される。増幅器１４３はヘッド制御信
号を基準信号と比較する。ヘッド信号が４．１７ミリア
ンペアを上回る場合には、増幅器１４３はオフに保たれ
る。ヘッドからの４．１７以下の信号では、増幅器１４
３は「オン」となり信号を信号時間遅延回路網１４５に
印加する。少しおいて、例えば２秒の後、時間遅延回路
網１４５は信号を発生し、それはＩＣ増幅器１４６の正
の入力に印加され、増幅器を「オン」にする。増幅器１
４６の出力信号はトランジスタ１４７をオンにし継電器
１４２を通電するように接続される。継電器１４２は接
地された第１の可動接点１４２ａを有する二極継電器で
あり、接点１４２ｂは上述の通りである。第２の可動接
点１４２０又は継電器１４２は、通常、回路において低
リミット基準増幅器１４３の出力に直接接続されて制御
基板６５上の閉じたトランジスタを附勢する接点１４２
ｄと係合する。このように、接点１４２ｄはレジスタ１
４８と、高リミット継電器１４９の継電器接点１４９ａ
及び１４９ｂと直列になって、リミット基準増幅器１４
３の出力に接続れ、これはダウントランジスタ１２０に
係合接点１４２ｃ及び１４２ｄ、及びソケット７１ａ及
び７１ｂのピン１５０及びソケッ）１５０ａを介してフ
ィードバック信号を供給する。［００４５］タイミング回路網１４５の時間遅延期間の間、モータ２
６は下方で通電され、制御弁をしっかりと閉め、その後
、継電器１４２のスイッチ動作の結果ソレノイド弁への
接地回路を開放する役割を果たす。［００４６］継電器１４２の交互の接点位置は継電器１４２の通電と
同時に第２の可動接点アーム１４２ｂにより係合された
接点を含む。第１の可動接点アーム１４２ａはストリッ
プコネクタ７１のピン及びソケット１５１及び１５１ａ
を接地するように接続された接点１４２ｅを係合するよ
うに通電される。制御基板６５のソケット１５１ａは、
ピン上のピン１５２及び基板６５上のソケットコネクタ
１５３へのリード線を書いて接続される。ピン１５２は
ケーブル８１、特に低リミットランプ３６ａの復帰側へ
接続された端子ピン１５２ａを介して制御パネルに接続
され、これは好ましくは関連カラーデイスプレィを表示
し、好ましくは赤い光が低リミットを示すのが良い。パ
ネルでの２４ボルト供給はＬＥＤランプに接続される。［００４７］継電器１４２は、継電器１４２が係合されると可動接点
１４２Ｃにより係合される通常開いた接点１４２ｆを有
する。接点１４２ｆは可動接点１４２ａと共同してリー
ド線１５３ａを介して接地され、従って附勢された状態
ではダウントランジスタ１２０をピン及びソケット１５
０及び１５０ａを介して接地する。これは調整が完全で
ない場合にも遮断での閉じ動作を制限する。［００４８］基板６６上の高リミット継電器１４９は接地された常開
リミットトップスイッチ１５４を含む制御線に接続され
る。スイッチ１５４は手動位置決めホイール２７の通路
に配置された小さなマイクロスイッチである。スイッチ
１５４が閉じると、継電器１４９は２４ボルト供給を通
じて通電され、継電器接点１４９ａを開放し、それによ
り低リミット基準増幅器１４３の出力を接点１４２ｂか
ら除去し「ダウン」　トランジスタ１２０への上述の回
路を開放する。［００４９］継電器１４９はまたリード線を介して窒素制御パネル（
図示せず）上のトップリミットランプ１５４ａに接続さ
れた１組の常開接点１４９ｂを有する。かくて最大のメ
タノール流を示すスイッチ１５４の起動は両ガスパネル
に示される。［００５０１トップリミットスイッチ１５４はまた、コネクタ７２ｂ
及び７２ａ上のピン１５５とソケット１５５ａを直接接
地する。ソケッ）１５５ａは基板６５上の継電器１３１
の接地側に接続され、これはそれにより継電器のパワー
側への２４ボルト接続の結果通電される。これは接点１
３２ａを反転させて「アップ」信号駆動線とトランジス
タ１２６及び１２７との間に接続された接点１３２ｂへ
の接続を開放して弁２１を開ける。同時に、継電器１３
１は制御基板６５上のパワーストリップコネクタ１６４
のピン１５６に接続された接点１３２Ｃへの接続を完成
する。継電器１３１の可動接点１３２はダイオード１５
７と直列にソレノイド継電器７５の接地線８０に接続さ
れる。接地接続が増幅器１３５を介して除去されると、
正のパワーが継電器線からダイオード１５７を通じて、
及び回路を通じて制御基板、特に「アップ」接点９７ま
で生じる。ダイオード１５７及び接点１３２Ｃはリード
線を介して端子ピン１５６及び高リミットランプ３６の
復帰側に接続された制御パネル３０上の端子１５６ａに
接続され、ランプ３６はトップリミットスイッチ１５４
がピン及びソケット１５５及び１５５ａでの接続を接地
すると「オン」となる。同時に、継電器１３１の復帰側
は接地され、これはパネル上の高リミットランプのター
ンオンで通電され、手動信号を含むその他の信号を開放
から効果的に制限し弁２１の手動で閉めることのみ許容
する。回路は継続要求信号検出装置を形成する基板６６上の基
準増幅器１６０を含む。増幅器１６０の負の入力は基準
増幅器３５の正の入力と共同して制御器入力に接続され
る。増幅器１６０の正の入力は低レベル入力信号に接続
される。増幅器１６０は、制御信号が分しベル０．１５
０ボルト以上の場合はいつでもオンであり、それより低
い電圧ではオフである。トランジスタ１６１は増幅器１
６０に接続され、増幅器からの信号の結果通常のあらゆ
る動作の下で導通している。トランジスタ１６１の出力
はコネクタ７２のピン１６２及びソケット１６２ａに接
続される。かくて、要求信号が喪失するかリード線が切
断されたなら、要求は必然的に消失し、増幅器１６０は
ローとなる。ソケッ）１６２ａは、制御信号が信号の実
際の喪失を示すレベルまでなくなったことを示す。端子
１６２ａは継電器１３４の接地側に接続されて継電器１
３４をターンオンし、手動制御モードにする。端子１６
２ａはまた、ストリッツコネクタ１６４のピン１６３に
接続され、これはリード線によりパネルコネクタ８１上
のピン１６３ａに接続される。ピン１６３ａは手動ラン
プ３７の片側を接地し、その他方の側はコネクタ８１の
ピン１６５に接続され、基板６５のパルス源装置１６９
に接続される。パルス源又は回路１６９は容量逓降回路
網及びフィードバック回路を含み、パルス化された出力
とランプの通電を与える。「自動」の緑色のランプ３７
ａはまだオンになる。同時に通電される手動ランプ３７
と緑色のランプ３７ａの組合せは操作者に対し、信号の
喪失があったこと、及び弁制御が必要な場合にアップ／
ダウン制御レバーの起動が必要であることを明瞭に知ら
せる。ランプ３７は黄色のような特殊な色を有し、パル
ス化された通電はその状態での操作者に対し閃光色信号
を供給する。かくて、制御ループの開口部は弁を最後の
フロー位置に維持し、動作に適当な信号を与えつつ手動
制御を挿入する。［００５１］基板６５上のケーブルヘッド連続感知装置１７０は、ヘ
ッドリード線８０の正の側又はリード線に共同して接続
された反対の極の入力を有する１対の増幅器１７１及び
１７２を有する。増幅器１７１及び１７２への反対の組
の入力はそれぞれ別々の基準信号回路１７３及び１７４
に接続される。ヘッドケーブル４のいずれの線を遮断し
ても、それぞれの正及び負の入力での信号損失となり、
それにより増幅器１７１及び１７２のいずれかを完全に
オンに駆動し、それによりトランジスタ１６８を駆動し
、このトランジスタは共同して手動制御リード線に接続
されてヘッドケーブルからの信号の損失の際に継電器１
３４を附勢し、さらに装置を自動状態から手動状態に設
定する。トランジスタ１６８はまた端子ピン１６３に接
続され、ランプ３７の対応する閃光通電を生じさせる。［００５２］二極双投スイッチ９１は、制御パネルからの線を介して
制御回路基板６６に接続された第１及び第２の手動接点
９２を含む。第１の「手動」接点９２ａはコネクタ８３
のストリップコネクタピン１７７及び基板６５上のコネ
クタ１５３のピン１７７ａを介してトランジスタ１１６
のベースに接続され、このトランジスタは高速窓駆動を
制御する。トランジスタ１１６のベースを正に接地する
ことにより、トランジスタ１１６のターンオンが防止さ
れ、かくて装置は低速モータモードに固定される。［００５３］第２の「手動」接点９２ｂは接続ストリップ８２及び１
６４の信号パネル端子ピン１６３及び１６３ａを接地す
る。端子ピン１６３は継電器２４ボルト供給から通電し
、その二極接点を示された実線自動位置から交互の手動
位置に移す。［００５４］手動スイッチ９１を介した、もしくはヘッド信号モニタ
ー装置１７０間は制御信号モニター１６０からの継電器
１３４の起動は、自動制御を遮断し、アップ／ダウン方
向性制御レバー３３及び制御パネル３０上のスイッチ装
置９５からの信号を必要とする。［００５５］スイッチ９５の接点９７はコネクタ８２及び１６４端子
１７８及び１７８ａを介して継電器装置１３４の接点に
接続され、詩に接点１３２ｃに接続される。手動モード
位置で起動された常閉接点１３２Ｃはスイッチ１３４の
接点１３４ｄに接続される。接点１３４ｄはそれにより
コネクタ７２ａ及び７２ｂのソケット８７ａ及びピン８
７に接続される。方向スイッチ９５の接地信号はそれに
よりパルス源８３のピン８４に印加され、源をオフに保
つ。モータ２６は遮断される。［００５６］アップ／ダウンスイッチ９５を下方位置に置き、接地可
動接点９６を空き接点に置き、接地接続を接点１３２Ｃ
から引き離し、ソースピン８４はそれによりモータの通
電を弁２１を閉じるようにする。［００５７］弁２１を開けるには、レバー３３は接点９８を接地する
よう動かされ、接地を接点９７から、それによりソース
８３のピン８４から除去し、モータ２６を通電する。「
アップ」の位置では、「アップ」接点９８が制御基板３
０から端子ストリップ８２及び１５３のピン１７９及び
１７９ａを介して継電器１３１の接点１３２ａに直接接
地をし、継電器１３４の起動された位置では、継電器１
３４の通常開いた継電器接点１３４Ｃである。継電器の
起動された位置では、コネクタ７２ａのソケット８５ａ
及びコネクタ７２ｂのピン８７は接地され、パルス源８
３のピン８６を接地しパルス列、それによりモータ２６
の回転を逆にする。モータはここでモータ２６が弁２１
を開くように動作する。［００５８］ホイール２７による弁装置の正確な位置決めはモータ連
結素子の非回転動作に依存する。モータ２６は複数の巻
線を同時に通電することにより発電制動される。常開ス
イッチ１８０（図５及び図６）はソース８３の１対のピ
ン１８１及び１８１ａと１つの端子ピン１８１への負の
供給の選択的印加及び除去のための負の供給接続ケーブ
ル７９ａとの間に接続される。スイッチ１８０はカバー
３９を起動するためにハウジング２５中に取りつけられ
た小さなマイクロスイッチである。カバー３９でスイッ
チ１８０は開かれ、端子ピンにパルスを発生させるよう
に起動され、モータは動態的に位置決めされる。カバー
３９が所定位置にあると、スイッチ１８０は閉じられ、
ソース８３はモータ２６を逆に駆動する状態にされる。手動では、モータの自動信号が防止される。第２スイッ
チ１８２はカバー３９に連結され、同じカバー操作スイ
ッチ１０８（図３９図５１図６）により起動されること
が示される。スイッチ１８２は通常は開放スイッチであ
り、ピン８４と基板６６上のコネクタ７２ｂの入力信号
ピン８４との間に直列接続される。カバー３９が所定位
置にあるとスイッチ１８２は閉じられ、自動プログラム
制御又はその代わりにレバー３３により与えられる手動
制御を許容する。［００５９］セットポイントモニターは弁位置決め親装置に組み込ま
れ、選択されたセットポイント弁位置における弁装置の
位置決めを連続表示する。図２から図６では、セットポ
イントランプ１８４はパネル３０に取り付けられる。［００６０１ランプ１８４は、好ましくは２色フィラメントランプで
あり、並列に直流電源に反対の極で接続された１対のＬ
ＥＤデイスプレィダイオード１８５及び１８５ａを含む
。ダイオード１８５は第１の有極供給に応答して緑色の
デイスプレィを生じさせ、ダイオード１８５ａは交互の
反対の有極供給に応答して赤いデイスプレィを生じさせ
る。二極双投継電器１８６は低電圧供給及び大地にそれ
ぞれ接続された可動の接点１８６ａを有する。接点は第
１の有極パワー並列ダイオード１８５に供給するように
接続された第１の固定接点１８６ｂ、及び有極パワーを
逆にする第２固定接点１８６Ｃと選択的に係合する。［００６１］ランプ継電器巻線１８７は回路中で比較器増幅器１０９
及び１１０の出力に接続かれ、この増幅器はそれぞれ開
放弁信号及び閉じる弁信号を生成する。弁及びセットポ
イントでのフローで増幅器１０９及び１１０の出力は低
いか、もしくは効果的にオフとなる。実際の適用では、
装置は信号差動がセットポイントの２パーセントかそれ
以下の場合には零出力を与えるようになっている。［００６２］増幅器１０９及び１１０の出力は分離ダイオード１８８
及び１８８ａを通じてセットポイント状態線１８９に接
続される。いずれかの増幅器が駆動出力信号を生成する
と、関連信号が関連するダイオードを通じて状態信号線
１８９に生成される。継電器装置１９０は状態線に接点
１９０ａを含み、手動制御下で回路をディスエーブルす
る。かくて、装置１９０の継電器の巻線１９０ｂは入力
車子１６３ａへの接続を介して手動継電器１３４に接地
される。これは、手動制御下ではセットポイントが操作
者により直接設定されるため、必要である。［００６３］適当な電子タイマーのような時間遅延装置１９１は継電
器接点１９０ａの状態線下流に接続される。装置１８９
は状態信号の伝送を選択された期間だけ遅延しその間弁
装置はプログラム要求信号と流量信号の間のいずれかの
偏移に応答して要求セットポイントまで駆動さるべきで
ある。典型的には、５秒の期間が選択された。［００６４］セットポイントが到達されない場合には、時間遅延装置
は時間切れとなり、状態信号を状態線１８９を介して移
送し、ランプ１８４をセットポイントデイスプレィ色か
ら警告色へ切換える。［００６５］装置１９１は低電圧供給に接続された抵抗コンデンサタ
イミング回路網１９２を含む。トランジスタ１９３は回
路網１９２の入力に接続され、通常検回路網をスタンド
バイの状態に保つために導電性である。トランジスタ１
９４はその入力を状態信号線１８９に接続させ、その出
力を状態線１８９からの信号に応答してトランジスタ１
９３をオフにするように接続されており、これによりタ
イミング周期が開始される。［００６６］タイミング回路網１９１の出力はトランジスタ付駆動回
路１９５を通ってトランジスタ１９６をオンにするよう
に接続され、このトランジスタは継電器巻線１８７の接
地側に接続され、それによりセットポイント継電器１８
６を通電する。かくて、タイミング回路網１９１が時間切れになった場
合は常に、継電器接点１８６ａが「緑色」ダイオード１
８５を遮断し「赤色」ダイオード１８５ａを通電する作
動する。ランプ１８４がセットポイントのミスを表示す
る赤の場合は、操作者は弁装置が感知又は制御回路中の
何らかの故障により適切に調節されなかったということ
を即座に了解する。操作者は必要な補正をするために装
置に必要な注意を直ちに向けることができる。例えば、
開示されたようなフロート動作の流量計では、フロート
構造中に入った泥やその他の異物はフロート１４に固着
する。フロート１４は所与の位置で詰まり、制御装置に
誤った出力信号を送ることになる。制御はかくて、差動
に応じて弁を駆動して開けたり閉じたりするように信号
を受け、モータ２６は読出を重大に変化させずに弁装置
を駆動し続ける。ここで示したモニターで、割当て時間
内にセットポイントに到達しないモータ２６の連続駆動
は、操作者に対し直ちに、装置の異常動作を警告する。操作者はそこで装置を手動位置にし、装置を適切にセッ
トし、そうすることで異常を突き止めることができる。［００６７］モータ付プログラム制御装置は、モータ及びその連結シ
ャフトの代わりに簡単な手動制御弁アクチュエータ１９
７で置き換えることもできる。図７に示した好ましい構
成では、手動制御アクチュエータ１９７は手動位置決め
された螺合車夫と１９８で形成され、これはモータ駆動
制御を手動回転制御で直接代替するようにモータシャフ
ト５７の径に対応するように機械製造された結合端１９
９を有する。同じ弁棒装置５０は手動又はモータ制御で
直接用いられる。［００６８］とりわけ、手動制御アクチュエータ１９７は、モータ付
弁装置及びそのハウジングの直接置換として、弁本体又
は保持箱４０の上端に固定されるようにされた取付はキ
ャップ２００を含む。螺合シャフト部材１９８は、カッ
プ２００の螺刻本体２０１を介して螺合され、シャフト
の回転はシャフトの線形動作をもたらす。シャフト１９
８は、シャフトに固定された刻みのついた制御ノブ２０
２を有する本体から上方に突出する。シャフト１９８の
延長は、前述の通り、図３に示される如く、モータシャ
フトの弁ステムへの相互接続に対応する離脱可能なセッ
トスクリュー５７ａを通じてステム本体５１に直接連結
するように機械製造された端部である。２０２のノブを
回転することにより、シャフト１９８と弁ステム５２の
線形位置が決定される。［００６９］

【発明の効果】

本発明は高度に改良されたモータ付弁及び正確な弁配置
でのガス流の制御及び比較的重大な圧力及びフローレン
ジでのフローを正確に決定する弁制御を提供するもので
ある。弁構造は今日の機械技術で正確に形成することが
できる。低電圧駆動ステッパモータ、従来型のソリッド
ステート技術等を利用した装置は、厳しい環境での使用
に耐える装置の実用的で大量生産可能な構成を提供する
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の教示に従って構成されるプログラムモータ付弁
装置を内蔵する制御流量計を組み込んだ、本発明の実施
例を示す流量測定装置を系統的に示したものである。

【図２】図１に示されたモータ付弁装置の拡大垂直断面である。

【図３】図１及び図２に示された弁装置の分解図である。

【図４】図２及び図３に示されたフロー弁装置の拡大部分図、

【
図５】示された実施例に用いる制御回路図であり、モータ駆動
回路基板を示す。

【図６】示された実施例に用いる制御回路図であり、制御回路基
板を示す。

【図７】図１〜図４に示された装置をさらに変形した場合を示す
。

【符号の説明】

１　　　　　　　　流量計２　　　　　　　　フローライン３　　　　　　　　センサ装置４　　　　　　　　ケーブル６　　　　　　　　制御装置１０　　　　　　　流路１１　　　　　　　モータ付弁装置１４　　　　　　　ロッド２１　　　　　　　流量制御弁２３　　　　　　　流量計ハウジング２６　　　　　　　　モータ３６．３７　　　　　ランフ４０　　　　　　　弁本体４３　　　　　　　　オリフィス板４７　　　　　　　オリフィス５２　　　　　　　弁ステム５７　　　　　　　シャフト６６　　　　　　　モータ回路基板８３　　　　　　　パルス源９０　　　　　　　継電器

【書類芯】

図面

【図１】

【図２】

【図３】

【図６】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流量計は街流路の反対の端部の第１及び第２のフローラ
インコネクタを有する流路と、該流量計に取り付けられ
た弁本体とを有し、該第１フローラインコネクタ及び該
流路と連通する内部オリフィスを有し、該オリフィスと
共通の軸の外部ボアを有する流量計弁装置であって、該
ボア中に摺動可能に配置され、該オリフィスを通って突
出し該オリフィスの軸と一致する軸上を移動可能な弁ス
テムを有する弁装置の改良よりなり、該ステムはオリフ
ィスを通る逓減する径を画成するテーパを有し、モータ
装置は該弁ステムを線形に移動させるため該弁装置に固
定されている流量計弁装置。
【請求項２】該オリフィスはオリフィスの放出側での鋭い円形エッジ
から一定の又は段階的に増大された径を有する請求項１
記載の流量計弁装置。
【請求項３】該オリフィスは外側の鋭い円形エッジから段階的に増大
する径を有し、流路へ向かって内方へ延在する請求項１
又は２記載の装置。
【請求項４】該弁本体は該流量計との取外し可能な接続装置を有し、
夫々が同一の取外し可能な接続装置を有し夫々が他の弁
本体とは異なった径のオリフィスを有する複数の弁本体
を有する請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の装置
。
【請求項５】夫々が異なったテーパ角を有する複数の弁ステムを有す
る請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項６】該弁ステムを位置決めするために該モータに接続された
手動位置決め制御に関する請求項１乃至５のうちいずれ
か一項記載の装置。
【請求項７】該モータ装置はステッパモータを含む請求項１記載の装
置。
【請求項８】該弁装置に取付けられ該モータ及び該手動制御を囲む包
囲体を有し、該モータは回転出力シャフトと該モータの
該シャフトとの回転−線形接続を有し、該包囲体はシャ
フトの線形動作を有し、該包囲体は取外し可能なアクセ
ス壁を有し、インターロックプレートは該シャフトの軸
を通る面に内方に突出し、該プレートと該手動制御は半
径方向のスロットとシャフト軸に平行に延びるプレート
接続を有し、該手動制御は該モータの動作に応答して該
シャフトの軸方向の動作を許容しつつ回転に対して保持
される請求項６記載の装置。
【請求項９】該モータはモータを発電制動する手段を有する請求項８
記載の装置。
【請求項１０】該モータをプログラム制御に応答して動作するように接
続する手動／自動制御又は逆のモータ動作用の手動制御
を有する請求項１乃至９のうちいずれか一項記載の装置
。
【請求項１１】該センサ装置の選択された出力に応答して選択された状
態に応答して該モータをプログラム制御から手動制御へ
接続する状態センサ装置を有し、該選択されたプレート
は該センサ装置からの損失信号と、高リミット信号と、
低リミット信号と、リミット信号を越えた信号を有する
請求項１０記載の装置。
【請求項１２】一端に入口開口部と他端に放出開口部と、該放出開口部
に弁座とを有し、流れを変えるためにオリフィスに対し
て弁ステムが動くような円形の弁オリフィスを有する伸
長形の流路を含む流量計ハウジングより成る自動流量計
及び弁装置であって、該オリフィスは弁オリフィスの放
出端で弁座を画成する鋭いエッジを有する側壁開口部を
有し、該制御弁ステムは該流路の放出端に取付けられ、
該鋭いエッジ及び該弁オリフィスを通ってそこから内方
へ突出し、該弁ステムは該エッジ開口部の径に少なくと
も等しい円径から長手方向へのテーパを有し、ステムの
端へ向かって径が減少し、駆動モータ装置は該弁ステム
を逆に配置するために該ステムに接続されることを特徴
とする自動流量計及び弁装置。
【請求項１３】該弁ステムへ加えられる閉じ力を制限して該オリフィス
への損傷を防ぐ制限制御を有する請求項１乃至１２のう
ちいずれか一項記載の装置。
【請求項１４】該駆動装置は、回転−線形動作変換器及び該ステムに接
続された線形動作シャフト部材を有する逆回転モータを
有する請求項１乃至１３のうちいずれか一項記載の装置
。
【請求項１５】可動弁部材により選択的に開かれる流路装置と、該弁組
立体に接続された出力シャフトを有するステッパモータ
と、該モータを順方向及び逆方向に動作させる該モータ
に接続されたパルス源と、該パルス源を起動するための
第１制御装置とを有し、該モータを順方向に作動させる
よう該パルス源を起動する第１状態と、該パルス源への
駆動信号と該モータを逆回転方向に起動するための該パ
ルス源への逆信号とを同時に生成する第２状態とを有し
、該第１制御装置は該第１及び第２状態を選択的に生成
するための制御入力を有する流量計を有する流量計及び
弁装置。
【請求項１６】該制御装置はプログラム制御回路及び手動制御回路と、
該プログラム制御回路と交互に該手動制御回路を選択的
にイネーブルする第１スイッチ装置と、該プログラム制
御回路の選択的動作に応答して該手動モードを自動決定
する該スイッチ装置を起動するように接続された安全イ
ンターロック装置とを有する請求項１５記載の装置。
【請求項１７】該安全インターロック装置はプログラムされたフローレ
ンジを下回る又は上回る流量に対して零コマンド信号に
応答して該手動モードを生成する請求項１５又は１６記
載の装置。
【請求項１８】流量計を通る流量を感知して流量信号を生成するモニタ
ーと、所望の流量についての要求信号を設定する制御装
置と、要求信号と流量信号とを比較して第１信号差信号
に応答する弁開放信号を生成する第１及び第２比較回路
と、速度変化を決定するために予め選択された差動レベ
ルにつき該入力信号と該流量信号との差に応答して速度
制御信号を生成する速度制御比較回路とを有する請求項
１乃至１７のうちいずれか一項記載の装置。
【請求項１９】中央の位置から該弁装置を開放する位置に動作可能で、
逆に該弁装置を閉じる第２位置へ動作可能な制御レバー
を有する手動制御スイッチを有し、弾性手段が該制御を
該中央位置へ押すことにより制御は該弁装置の再配置を
手動制御するために該第１又は第２位置に確実に保持さ
れなければならない請求項１８記載の装置。
【請求項２０】該プログラム制御回路は該モータの動作用の集積電子制
御回路を含むモータ駆動基板と、該弁装置への制御信号
の状態を感知する手段とを有し、該プログラム制御回路
はまた流量信号と該要求信号の処理し該弁閉塞信号と該
弁開放信号とを生成する別々の電子制御基板と、該手動
制御及び該弁装置の動作及び該基板、モータ駆動基板及
び該制御基板上の該回路の起動用の低電圧パワー信号と
を含むパワー入力回路基板と、該パワー供給基板から該
モータ駆動基板及び該制御基板のそれぞれへの別々の低
電圧ケーブル信号と、該モータ駆動基板及び該制御基板
での該低電圧パワー接続に接続された第１及び第２バイ
パスコンデンサとを含む請求項１８又は１９記載の装置
。
【請求項２１】該流量計へのフローラインにおいて接続された主オン−
オフ弁と、該弁装置を通電及び遮断するように動作可能
で制御入力を有するスイッチ手段と、該モータ駆動基板
及び該制御回路基板上の制御スイッチ手段と直列に該制
御入力に接続されて該プログラム制御回路中で選択され
た異常状態に応答して該主オン−オフ弁を選択的に閉じ
る低電圧入力信号とを含む請求項２０記載の装置。