JPH0567801U - ポジショナ - Google Patents
ポジショナInfo
- Publication number
- JPH0567801U JPH0567801U JP1622392U JP1622392U JPH0567801U JP H0567801 U JPH0567801 U JP H0567801U JP 1622392 U JP1622392 U JP 1622392U JP 1622392 U JP1622392 U JP 1622392U JP H0567801 U JPH0567801 U JP H0567801U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度の高い環境下で使用しても圧力スイッチ
のスイッチ動作が確実で、信頼性を向上させる。 【構成】 ハウジング36の壁内に内外を連通させる連
通路52a、52bを形成して内部にそれぞれ真空ノズ
ル56a、56bを配設する。また、これら真空ノズル
56a、56bの背圧通路58a、58bを前記ハウジ
ング36の内側にそれぞれ開口させると共に、これらの
開口端にフレームアレスタ54a、54bを介してゼロ
調整用圧力スイッチ40a、40bをそれぞれ配設す
る。前記連通路52a、52bの外側開口部aから供給
空気圧P0 を常時供給する。ゼロ調整時に内側開口部b
1、b2を閉鎖すると、真空ノズル56a、56bのノズ
ル背圧が上昇し、このノズル背圧は動作圧として背圧通
路58a、58bを通って前記圧力スイッチ40a、4
0bに供給され、同スイッチを動作させる。調整時以外
は内側開口部b1、b2を開放し、真空ノズル56a、5
6bによって圧力スイッチ40a、0bに負圧を与え、
同スイッチをOFF状態に保持する。
のスイッチ動作が確実で、信頼性を向上させる。 【構成】 ハウジング36の壁内に内外を連通させる連
通路52a、52bを形成して内部にそれぞれ真空ノズ
ル56a、56bを配設する。また、これら真空ノズル
56a、56bの背圧通路58a、58bを前記ハウジ
ング36の内側にそれぞれ開口させると共に、これらの
開口端にフレームアレスタ54a、54bを介してゼロ
調整用圧力スイッチ40a、40bをそれぞれ配設す
る。前記連通路52a、52bの外側開口部aから供給
空気圧P0 を常時供給する。ゼロ調整時に内側開口部b
1、b2を閉鎖すると、真空ノズル56a、56bのノズ
ル背圧が上昇し、このノズル背圧は動作圧として背圧通
路58a、58bを通って前記圧力スイッチ40a、4
0bに供給され、同スイッチを動作させる。調整時以外
は内側開口部b1、b2を開放し、真空ノズル56a、5
6bによって圧力スイッチ40a、0bに負圧を与え、
同スイッチをOFF状態に保持する。
Description
【0001】
本考案は、調節弁用電空ポジショナ等に適用して好適なポジショナに係り、特 にゼロおよびスパン調整部の改良に関するものである。
【0002】
従来、調節弁用電空ポジショナ等におけるゼロ調整機構とスパン調整機構とし ては、ばねを使用して機械的に調整するようにしたものと、スイッチを用いて電 気的に調整するようにしたものとが知られている。このうち後者の電気的調整方 法は、図4に示すようにハウジング1内に2つのマイクロスイッチ2A、2Bを 対向配置し、ハウジング1を貫通して設けた操作軸3の内端にカム4を設けたも ので、調整時にこのカム4によって前記スイッチ2A、2Bを選択的にON、O FF動作させ、その信号によって演算処理してゼロ調整(またはスパン調整)を 行うようにしている。この場合、一方のスイッチ2Aからの信号は設定値を増大 方向に、他方のスイッチ2Bからの信号は設定値を減少方向にそれぞれ調整し、 所望の値に調整されたならばカム4を元の初期位置に戻して両スイッチ2A、2 Bを共にOFFにすればよい。
【0003】
しかしながら、このような従来のゼロ調整機構およびスパン調整機構にあって は、2つのスイッチ2A、2Bを初めとしてこれらが取り付けられる取付板5、 操作軸3、カム4、操作軸3の抜けを防止する止め輪6、防爆型の場合操作軸3 と取付孔7のすきおよびすきの奥行を防爆基準を満足するように形成したり、取 付孔7をOリング8によって気密にシールしたりしなければならず、そのため多 くの制約と部品点数を必要とし、製作が面倒で広い設置スペースを要求され、ハ ウジング1の小型化の大きな障害となるばかりか、取付作業も面倒であると云う 問題があった。また、操作軸3の操作方向からスイッチ2A、2Bの配置位置が 限定されてしまう、可動部分が多いため振動の激しいところでは誤動作する恐れ があり、信頼性が低いなど、多くの問題があった。
【0004】 そこで、上記した機械的なスイッチのON、OFF操作によるゼロ調整機構お よびスパン調整機構に代えて図5に示す圧力スイッチ9を用いた調整機構の研究 開発が進められている。この圧力スイッチ9は空気供給室10内に可撓性フィル ム11を配置し、この室10に所定圧力以上の動作圧Pを供給して可撓性フィル ム11を弾性変形させることにより、当該フィルムに設けられた可動接点12を 固定接点13に押し付けてスイッチを動作させるようにしたものであり、部品点 数が少なく構造が著しく簡単であるという大きな利点を有している。 しかし、このような圧力スイッチ9を用いたゼロ調整機構およびスパン調整機 構においては、温度の高い地域、環境にポジショナを設置して使用する場合、可 撓性フィルム11が温度によって二点鎖線で示すように伸長すると、動作圧Pを 供給しないにも拘らず可動接点12が固定接点13に接触してスイッチ動作が不 能になるという問題があった。
【0005】 したがって、本考案は上記したような従来の問題点に鑑みてなされたもので、 その目的とするところは、温度の高い環境下で使用されても圧力スイッチのスイ ッチ動作が確実に行われるようにしたポジショナを提供することにある。
【0006】
本考案は上記目的を達成するために、ハウジング内に電空変換部、ノズルフラ ッパ機構、パイロットリレー、ゼロおよびスパン調整部、フィードバック部、電 気機器部等を有するポジショナにおいて、前記ハウジングの壁内に内外を連通さ せる複数個の連通路を形成して内部にそれぞれ真空ノズルを配設し、これら真空 ノズルの背圧通路を前記ハウジングの内側にそれぞれ開口させると共に、これら の開口端にゼロ調整用およびスパン調整用圧力スイッチをそれぞれ配設してなり 、これらの圧力スイッチを前記電気機器部に電気的に接続し、前記連通路の一方 から空気圧を供給し、他方を開放または閉止状態に保持することにより前記圧力 スイッチを動作させ、ゼロ調整およびスパン調整を行うようにしたものである。
【0007】
ゼロおよびスパン調整時に連通路の一方開口部から空気圧を供給し、他方開口 部を閉止状態にすると、空気圧は真空ノズルの背圧通路を通って圧力スイッチに 供給され、圧力スイッチの可撓性フィルムを正方向に弾性変形させる。したがっ て、ゼロ調整用圧力スイッチまたはスパン調整用圧力スイッチは、空気圧によっ て動作し、その信号に基づいてゼロ調整およびスパン調整を行う。調整時以外は 連通路の一方開口部から空気圧を供給し、連通路の他方開口部を開放状態にする と、真空ノズルの背圧通路が負圧となり、圧力スイッチの可撓性フィルムを逆方 向に弾性変形させる。したがって、ゼロ調整用圧力スイッチとスパン調整用圧力 スイッチをOFF状態に保持する。
【0008】
以下本考案を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。 図1は本考案に係るポジショナを耐圧防爆構造を採用した調節弁用電空ポジシ ョナに適用した場合の一実施例を示す概略構成断面図、図2はゼロ調整部の構成 図、図3はゼロ調整用圧力スイッチの断面図である。
【0009】 図1において、全体を符号20で示すポジショナは、入力信号I0 に応じた出 力空気圧Poutを調整弁21の駆動装置22に出力する。駆動装置22はこの 出力空気圧によって動作し、調整弁21を開閉制御する。調整弁21が開閉制御 され、その作動軸23が上下動すると、これに応じてフィードバックレバー24 が上下方向に回動し、この回動量をポジショナ20のポテンショメータ等からな る変位検出部25によって電気信号I1 に変換し、該電気信号I1 を制御演算部 (電気機器部)26にフィードバックし、このフィードバック信号とポジショナ 20への入力信号I0 とを比較し、その差を電空変換部27に送信することによ り、計器信号I0 と弁軸位置との関係を外乱に抗して常に正確に制御する。
【0010】 制御演算部26は入力検出部、CPU等を有している。電空変換部27は、コ イル28、ヨーク29、磁石30等からなり、入力信号I0 (例えば4〜20m A)に応じてノズルフラッパ機構31を動作させる。ノズルフラッパ機構31は 、前記電空変換部27による磁気的作用力により支点32を中心として揺動され るフラッパ33と、フラッパ33の一端に近接対向して設けられ供給空気圧SU Pが供給されるノズル34とを備え、このノズル34の背圧がパイロットリレー 35によって増幅され、出力空気圧Poutとして調節弁21の駆動装置22に 出力されるように構成されている。
【0011】 36は耐圧防爆型のハウジングで、このハウジング36はポジショナ20が爆 発ガス雰囲気中で使用されるため防爆基準により十分な防爆性能を有する格別の 耐圧容器を形成しており、その内部、すなわち防爆室37に前記変位検出部25 、制御演算部26、電空変換部27、ノズルフラッパ機構31、端子盤38、後 述するゼロおよびスパン調整部39を形成するゼロ調整用圧力スイッチ40、ス パン調整用圧力スイッチ41等が収納されている。
【0012】 42はパイロットリレー35を収納するケースで、前記ハウジング36の一側 壁に取り付けられ、この間にノズル背圧用と排気用のフレームアレスタ43、4 4が設けられている。 なお、45は圧力計、46は減圧弁、47は自動、手動の切り換えを行う切換 弁である。
【0013】 このような構成において、ポジショナ20への入力信号I0 は、例えば4mA から20mAの範囲で変化し、4mAの時、調節弁21を全閉状態に保持し、2 0mAの時、全開状態に保持するものとする。調節弁21の全閉状態において、 作動軸23に連動して回動するレバー24は下方に最大角度回動した位置に停止 している。この状態において変位検出部25の電気信号I1 は入力信号I0 と等 しく、A/D変換されフィードバック信号として制御演算部26に入力される。 この時の制御演算部26に入力される入力信号I0 と電気信号I1 とは同じ値で あるため、その差電流は零で、電空変換部27に対する補正信号の送出は行われ ない。入力信号I0 が設定値に応じて変化し、制御演算部26において変位検出 部25からの電気信号I1 と偏差が生じると、それに応じた補正信号を電空変換 部27に出力する。したがって、フラッパ33に対する磁気的作用力が変化して 該フラッパ33を図1反時計方向に揺動させ、ノズル34とのギャップを減少さ せる。このノズルギャップが減少すると、ノズル背圧が増大するため、パイロッ トリレー35の出力空気圧Poutが増加して駆動装置22を動作させる。この 結果、作動軸23が上方に移動して調節弁21を開く。また、作動軸23の動き はレバー24を反時計方向へ回動変位させる力として伝達される。レバー24が 回動すると、変位検出部25から制御演算部26にフィードバック信号として入 力される電気信号I1 の電流値が徐々に大きくなり、設定値に応じた入力信号I 0 の電流値との間の差が減少し、この差電流が零になるところで弁開度が安定す る。弁開状態から全閉状態に戻る動作は上記と反対の動作をする。
【0014】 さて、前記ゼロ調整およびスパン調整部39は、前記ハウジング36の壁面適 宜箇所に各圧力スイッチ40、41に対して2つずつ合計4つ貫通形成されたス トレートな連通路52a、52b、53a、53bを有し、その内部途中箇所に は防爆基準を満足させるためのフレームアレスタ54a、54b、55a、55 bと真空ノズル56a、56b、57a、57bがそれぞれ組み込まれ、ハウジ ング内部に開口する内側開口部には前記ゼロ調整用圧力スイッチ40とスパン調 整用圧力スイッチ41がそれぞれ設けられている。これら両スイッチ40、41 は、全く同一に形成された2つのスイッチ40a、40b、41a、41bから なり、その一方40a、41aが設定値の上方修正用、他方40b、41bが調 整値の下方修正用として用いられる。
【0015】 図2によりゼロ調整部の構成を詳述すると、連通路52a、52bの一端は互 いに接続されてハウジング36に設けた外側開口部aに接続され、この外側開口 部aは圧搾空気供給源57(図1)に接続されており、常時供給空気圧P0 が供 給されている。一方、連通路52a、52bの他端開口部b1 、b2 はハウジン グ36の外部にそれぞれ開放されており、ゼロ調整時に手等によって閉鎖され、 調整時以外は大気開放されている。前記真空ノズル56a、56bは前記各連通 路52a、52bの途中に組み込まれ、背圧通路58a、58bが前記フレーム アレスタ54a、54bおよび前記スイッチ40a、40bを介してハウジング 36の内側にそれぞれ開口されている。そして、各圧力スイッチ40a、40b は前記制御演算部26にコード59(図1)を介してそれぞれ電気的に接続され ている。
【0016】 図3は圧力スイッチ40a(40bも同様)の断面図を示すもので、これを同 図に基づいて詳述すると、圧力スイッチ40aは、上下に対向して配置され、そ の対向面中央部にそれぞれ導体パターン61、62がスクリーン印刷等によって 形成された上可撓性フィルム63および下可撓性フィルム64と、環状に形成さ れ前記上可撓性フィルム63、下可撓性フィルム64間に介在されることにより これらフィルムと共にスイッチ室65を形成するスペーサ66と、上可撓性フィ ルム63上に粘着層68を介して積層配置された保護シート69および上カバー 70と、下可撓性フィルム64の下面に粘着層71を介して固着された下カバー 72と、これら積層体を貫通し、上、下カバー70、72を一体的に結合する不 図示の止めねじおよびナット等で構成されている。
【0017】 前記上、下可撓性フィルム63、64および保護シート69は、適宜な厚さを 有するポリエステルフィルム等によって、スペーサ66はポリエステル樹脂等に よって、上、下カバー70、72は、ポリカーボネート等の樹脂材料によってそ れぞれ形成されている。前記各導体パターン61、62は通常互いに近接対向す ることによりスイッチSの可動接点と固定接点を構成し、前記制御演算部26に 電気的に接続されている。前記上カバー70の保護シート69と密接する内側面 中央部には該シート69と共に圧力室73を形成する凹部74が形成されている 。また、上カバー70の上面中央には前記凹部74に連通する空気圧供給口75 が形成されており、この空気圧供給口75は前記真空ノズル54a(図2)の背 圧通路58aに接続されている。なお、前記スイッチ室65の内部は大気圧に保 持されている。
【0018】 このような圧力スイッチ40aの構成において、空気圧供給口75より所定圧 力以上の動作圧Pを空気圧供給室73に供給すると、スイッチ室65に対応する 保護シート69と上可撓性フィルム63の中央部分が2点鎖線で示すように下方 に弾性変形されるため、上可撓性フィルム63の導体パターン61が下可撓性フ ィルム64の導体パターン62に押し付けられてスイッチSを作動させ、その信 号が制御演算部26(図1)に送出されて演算処理され、ゼロ調整を行う。この 場合、圧力スイッチ40aは、上方修正用であるため、ゼロ調整が高い値に向か って調整される。そして、動作圧Pの供給を停止すると、保護シート69と上可 撓性フィルム63の弾性復帰により導体パターン61が導体パターン62から離 間してスイッチSをOFFにする。
【0019】 圧力スイッチ40aによるゼロ調整時においては、連通路52aの他端開口部 b1 を手等で閉鎖し、連通路52b(図2)の他端開口部b2 を開放状態に保持 する。すると、外側開口部aから連通路52aに供給されている空気圧P0 は他 端開口部b1 が閉鎖されているため、真空ノズル56aのノズル背圧を高め、こ のノズル背圧が動作圧Pとして背圧通路58aおよびフレームアレスタ54aを 通り前記空気圧供給室73に供給されることで圧力スイッチ40aを上記した通 り動作させる。なお、連通路52b側に入る供給空気圧P0 は、真空ノズル56 bを通り、他端開口部b2 から外部に逃げるため、下方修正用圧力スイッチ40 bを動作させることはない。 なお、下方修正用圧力スイッチ40bを動作させゼロ調整を低い値に向かって 調整する場合は、上記とは反対に連通路52aの他端開口部b1 を大気開放し、 連通路52bの他端開口部b2を手等で塞げばよい。
【0020】 圧力スイッチ40aによるゼロ調整後他端開口部b1 を大気開放すると、外側 開口部aより連通路52a(52bも同様)に供給される供給空気圧P0 は他端 開口部b1 からハウジング外部に逃げ、真空ノズル56aの背圧通路58aを負 圧にする。したがって、圧力スイッチ40aの空気圧供給室73も負圧になり、 これによって保護シート69と上可撓性フィルム63の中央部分を上記したとは 反対に上方に弾性変形されるため、スイッチOFF時における導体パターン61 と62の間隔を大きくする。このようにすると高温下で使用した場合に圧力スイ ッチ40aのスイッチ動作が不能になるのを防止する上で有効である。すなわち 、保護シート69および上可撓性フィルム63が温度によって伸長して下方に変 形すると、導電パターン61が導電パターン62に接触してON状態となり、以 降の動作を不能にするが、上記したように空気供給室73を負圧にして保護シー ト69、上可撓性フィルム63を上方に弾性変形させ、導電パターン61、導電 パターン62の間隔を大きく設定しておくと、温度により保護シート69、上可 撓性フィルム63が伸長しても導電パターン61が導電パターン62に接触する ことがなく、良好且つ確実なスイッチ動作を得ることができるものである。
【0021】 なお、上記実施例はゼロ調整部の構成について説明したが、スパン調整部につ いても全く同様に構成されるものであるため、その説明を省略する。 また、上記実施例は防爆型ポジショナに適用した場合について説明したが、防 爆型以外のものにも適用実施し得ることは勿論であり、その場合はフレームアレ スタ43、44、54a、54b、55a、55bが不要である。
【0022】
以上説明したように本考案に係るポジショナは、圧力スイッチを用いてゼロ調 整とスパン調整を行い、調整時以外は真空ノズルによって圧力スイッチに負圧を 与え、圧力スイッチの可撓性フィルムをスイッチ動作方向と反対側に弾性変形さ せ、圧力スイッチをOFF状態に保持するように構成したので、高温環境下で使 用しても可撓性フィルムが伸長してスイッチがON状態になることがなく、確実 なスイッチ動作が得られ、ポジショナの信頼性を向上させることができる。また 、圧力スイッチは配管によって設置位置を自由に変更することができ、しかも空 気圧によって動作するため、振動の強い場所に設置されても誤動作する恐れがな いなど、その実用的効果は非常に大である。
【図1】本考案に係るポジショナの一実施例を示す概略
構成断面図である。
構成断面図である。
【図2】ゼロ調整部の構成図である。
【図3】圧力スイッチの断面図である。
【図4】従来のポジショナにおけるゼロ調整部の断面図
である。
である。
【図5】圧力スイッチの概略断面図である。
26 制御演算部(電気機器部) 27 電空変換部 31 ノズルフラッパ機構 35 パイロットリレー 36 ハウジング 39 ゼロおよびスパン調整部 40、40a、40b ゼロ調整用圧力スイッチ 41、41a、41b スパン調整用圧力スイッチ 52、52a、52b、53a、53b 連通路 56a、56b、57a、57b 真空ノズル 58a、58b 背圧通路 a 外側開口部 b1 、b2 内側開口部
Claims (1)
- 【請求項1】 ハウジング内に電空変換部、ノズルフラ
ッパ機構、パイロットリレー、ゼロおよびスパン調整
部、フィードバック部、電気機器部等を有するポジショ
ナにおいて、 前記ハウジングの壁内に内外を連通させる複数個の連通
路を形成して内部にそれぞれ真空ノズルを配設し、これ
ら真空ノズルの背圧通路を前記ハウジングの内側にそれ
ぞれ開口させると共に、これらの開口端にゼロ調整用お
よびスパン調整用圧力スイッチをそれぞれ配設してな
り、これらの圧力スイッチを前記電気機器部に電気的に
接続し、前記連通路の一方から空気圧を供給し、他方を
開放または閉止状態に保持することにより前記圧力スイ
ッチを動作させ、ゼロ調整およびスパン調整を行うよう
にしたことを特徴とするポジショナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1622392U JPH0567801U (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | ポジショナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1622392U JPH0567801U (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | ポジショナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0567801U true JPH0567801U (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=11910541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1622392U Pending JPH0567801U (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | ポジショナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0567801U (ja) |
-
1992
- 1992-02-20 JP JP1622392U patent/JPH0567801U/ja active Pending
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