JPH0663723B2 - 弁の変位検出装置 - Google Patents

弁の変位検出装置

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JPH0663723B2
JPH0663723B2 JP60222899A JP22289985A JPH0663723B2 JP H0663723 B2 JPH0663723 B2 JP H0663723B2 JP 60222899 A JP60222899 A JP 60222899A JP 22289985 A JP22289985 A JP 22289985A JP H0663723 B2 JPH0663723 B2 JP H0663723B2
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フオルクマール・ロイトネル
ベルトルト・プフール
ローラント・シエンプ
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ロ−ベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング
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    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0025Electrical or magnetic means
    • F16K37/0041Electrical or magnetic means for measuring valve parameters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、弁位置に関係して移動可能に圧力管内に案内
される変位センサ磁心と、圧力管上に間隔をおいて設け
られる同一特性の2つのコイルと、これらのコイルにそ
れぞれ接続されてコイル電流を電圧に変換する同一抵抗
値の抵抗とを有し、2つのコイルの中間の不動作位置か
らの変位センサ磁心の変位に応じて、これらのコイルに
接続される抵抗に電圧が生ずる、弁の変位検出装置に関
する。
〔従来の技術〕
弁位置に関係して移動可能なピストンがコイルに影響を
及ぼす弁は、既に一般的に公知である。これら公知の弁
では、評価がアナログ的に行なわれ、デイジタル信号が
必用なときには、アナログ−デイジタル変換器が後に接
続されている。この方法は複雑で、特に温度変動の際基
準値変化のため比較的不精確である。さらに公知の装置
は費用がかかる。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の課題は、これらの欠点のない弁の変位検出装置
を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
この課題を解決するため本発明によれば、一定周波数の
パルスを発生するクロツクパルス発生器と、このクロツ
クパルス発生器と両方のコイルとの間に接続されてこれ
らのコイルへ分周されたパルうを供給する周波数分割器
と、抵抗にそれぞれ接続されてこれらの抵抗の所定の同
一の基準電圧において出力信号を発生する比較器と、こ
れらの比較器の出力信号により制御されてクロツクパル
ス発生器のパルスを計数する始動一停止カウンタと、比
較器の出力端に接続される方向識別器とを備え、クロツ
クパルス発生器から周波数分割器を介して供給される分
周されたパルスによりコイル中で指数関数状に増大する
コイル電流を抵抗において電圧に変換し、これらの電圧
の大きさの差に応じて異なる時点に比較器から発生され
る出力信号により、この異なる時点の間に始動一停止カ
ンウンタでクロツクパルス発生器のパルスを計数し、こ
の計数結果に基いて不動作位置からの変位センサ磁心の
変位の大きさを検出し、方向識別器へどちらの比較器が
最初に出力信号を発生したかに応じて、方向識別器の出
力信号から変位センサ磁心の変位の方向を検出する。
〔発明の効果〕
こうして本発明によれば、クロツクパルス発生器のパル
スの計数により弁位置を測定するので、非常に精確な測
定結果が得られる。またカウンタの計数用とコイルへの
給電用とに同じクロツクパルス発生器を使用することに
より、装置全体の構成が簡単になり、パルス発生器の周
波数変化が測定結果にほとんど影響を与えない。さらに
コイルの給電のためにクロツクパルス発生器が用いられ
るが。周波数分割器により分周されて低い周波数をもつ
パルスは、コイルのインダクタンスのため、指数関数状
に増大する電流をこれらのコイルに生ずる。変位センサ
磁心が不動作位置になると、両方のコイルのインダクタ
ンスは互いに相違するので、指数関数状に立上る異なる
大きさの電流、従つて異なる大きさの電圧により、比較
器から異なる時点に出力信号が生じ、これらの時点の間
にクロツクパルス発生器の高い周波数のパルスを計数し
て、変位センサ磁心の変位の大きさを精確に検出するこ
とができる。なお変位の方向も、方向識別器を使用して
比較器の出力信号から容易に識別することができる。
〔実施例〕
本発明の実施嶺が図面に示されており、以下これについ
て説明する。
図は、図示していない公知の弁の変位測定に役立つ部分
1を部分的に示している。2で示す圧力管には圧力媒体
が封入されている。弁は例えば液圧または空気弁でよ
い。図示しない弁スプールに棒3が結合され、この棒に
ピストン4が続いている。ピストン4は変位センサ磁心
として構成されている。ピストン4の影響範囲において
圧力管2外に2つのコイル5および6があり、圧力管上
にはまつている。コイル5および6のそれぞれ1つの端
子は周波数分割器17の出力端に接続されている。この周
波数分割器17の入力端は、方形パルスを供給するクロツ
クパルス発生器16に接続されている。コイル5の別の端
子は抵抗8を介して、またコイル6の別の端子は抵抗7
を介して接地されている。コイル6と抵抗7との接続点
から導線が比較器10へ通じ、同様にコイル5と抵抗8と
の接続点から導線が比較器9へ通じている。比較器9の
出力端は一方では排他的OR素子14の入力端に、他方では
D−フリツプフロツプ13のセツト入力端Dに接続されて
いる。比較器10の出力端は排他的OR素子14の別の入力端
に接続され、さらにコンデンサ11へ通じている。コンデ
ンサ11の別の端子は、抵抗18を経てフロツプフロツプ13
のクロツクパルス入力端へ通じている。フリツプフロツ
プ13のクロツクパルス入力端にはさらにダイオード19が
接続されて、接地されている。コンデンサ11と抵抗18と
の間には抵抗12が接続されて、同様に接地されている。
排他的OR素子14の出力端は始動一停止カンウンタ15の始
動一停止入力端に接続されている。さらにカンウンタ15
のクロツクパルス入力端はクロツクパルス発生器16の出
力端に接続されている。カンウンタ15の出力端には、カ
ウンタモジユールの選択に応じて直列または並列の形
で、始動信号と停止信号との間で計数結果が取出し可能
である。この計数結果はデイジタル評価回路または計算
機へ供給可能である。デイジタル制御モジュールにはこ
の出力信号を直接印加することができる。方向識別器と
してのフロツプフロツプ13の出力端Qからさらに方向信
号が取出し可能である。この方向信号は、ピストン4が
両コイル5と6との間の不動作位置からどの方向に移動
されたかを示す。
〔作用〕
クロツクパルス発生器16により発生されるクロツクパル
スは、周波数分割器17により分周されて、低い周波数の
パルスとしてコイル5および6へ供給される。これらの
低い周波数のパルスは、コイル5,6中に、インダクタン
スのため指数関数状に増大するコイル電流を生ずる。こ
のコイル電流はそれぞれ抵抗7および8によつて電圧に
変換される。両方の電圧が基準電圧に達する時点の時間
差は、両コイル中間位置以外にあるピストン4の位置の
尺度である。この時間差は、基準電圧において切換わる
比較器9および10によつて検出される。コイル電流の増
大はインダクタンスに関係しており、このインダクタン
スはピストン4の位置に関係するので、ピストンがちよ
うど両コイルの中間にあると、比較器9および10は同時
に切換わり、ピストンしたがつて弁スプールがその不動
作位置から移動していると、比較器は異なる時点に切換
わる。後者の場合生ずるゲート時間は排他的OR素子14に
よつて形成され、例えば比較器の出力信号が異なると、
この排他的OR素子はその出力端に論理1を発生する。排
他的OR素子4がその出力端に論理1を発生している間、
クロツクパルス発生器のクロツクパルスがカンウタ15へ
数え込まれる。さて両比較器が同じ出力信号をもつた
め、カウンタ15が素子されると、カウンタ15の出力端か
ら直列または並列の形で、ピスト位置に精確に対応する
デジタル信号が取出し可能である。
図示した実施例では、計数状態に基いて、ピストン4が
その不動作位置から左へ移動しているかまたは右へ移動
しているかを識別することは不可能である。これは方向
識別器としてのフリツプフロツプ13によつて識別され
る。このフリツプフロツプ13は、最初に比較器9が切換
わつたか、または最初に比較器10が切換わつたかについ
ての判断を可能にする。比較器10のパルスの立上り辺に
おいて、素子11,12,18および19をもつ回路装置により短
い動的方形パルスが形成されて、フリツプフロツプ13の
クロツクパルス入力端Tへ供給される。この信号では、
フリツプフロツプの入力端にある信号が出力端Qへ引継
がれる。さて比較器9の方が早く切換わると、フリツプ
フロツプに論理1が印加されて、出力端へ引継がれる。
これに反し比較器9が比較器10より遅く切換わると、ク
ロツクパルスの入力時点に論理1が印加されないので、
論理0が引継がれる。この方向信号は、カンウンタ15の
並列出力信号では、デジタル出力情報の付加情報ビツト
として供給可能である。
カンウンタ15用とコイル5,6への給電用に同じクロツク
パルス発生器15を使用することによつて、小さい範囲に
おけるパルス発生器16の周波数変化が測定結果にほとん
ど誤差を生じないようにすることができる。パルス発生
器16の周波数変化は評価に誤差を生じず、装置の特性曲
線の勾配だけが周波数に関係して変化する。しかし零点
は不変で影響を受けない。これにより温度誤差またはク
ロツクパルス発生器の老化現象の影響が少なくなる。
図示した実施例は、それが非常に大きい直線性範囲をも
ち、中間位置が明確に規定されるという利点をもつてい
る。方形波信号を使用するほかに、正弦波または三角波
信号をコイルに供給することもできる。場合によつては
生ずる直流成分は測定結果に影響を与えない。特にピス
ト位置のアナログ測定においてこれまで必要だつた基準
電圧の一定保持は不要である。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施例の接続図である。 2……圧力管、4……変位センサ磁心、5,6……コイ
ル、7,8……抵抗、9,10……比較器、13……方向識別
器、15……始動一停止カウンタ、16……クロツクパルス
発生器、17……周波数分割器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】弁位置に関係して移動可能に圧力管(2)
    内に案内される変位センサ磁心(4)と、圧力管(2)
    上に間隔をおいて設けられる同一特性の2つのコイル
    (5,6)と、これらのコイル(5,6)にそれぞれ接続され
    てコイル電流を電圧に変換する同一抵抗値の抵抗(7,
    8)とを有し、2つのコイル(5,6)の中間の不動作位置
    からの変位センサ磁心(4)の変位に応じて、これらの
    コイル(5,6)に接続される抵抗(7,8)に電圧が生ずる
    ものにおいて、一定周波数のパルスを発生するクロツク
    パルス発生器(16)と、このクロツクパルス発生器(1
    6)と両方のコイル(5,6)との間に接続されてこれらの
    コイルへ分周されたパルスを供給する周波数分割器(1
    7)と、抵抗(7,8)にそれぞれ接続されてこれらの抵抗
    の所定の同一の基準電圧において出力信号を発生する比
    較器(9,10)と、これらの比較器(9,10)の出力信号よ
    り制御されてクロツクパルス発生器(16)のパルスを計
    数する始動一停止カウンタ(15)と、比較器(9,10)の
    出力端に接続される方向識別器(13)とを備え、クロツ
    クパルス発生器(16)から周波数分割器(17)を介して
    供給される分周されたパルスによりコイル(5,6)中で
    指数関数状に増大するコイル電流を抵抗(7,8)におい
    て電圧に変換し、これらの電圧の大きさの差に応じて異
    なる時点に比較器(9,10)から発生される出力信号によ
    り、この異なる時点の間に始動一停止カウンタ(15)で
    クロツクパルス発生器(16)のパルスを計数し、この計
    数結果に基いて不動作位置から変位センサ磁心(4)の
    変位の大きさを検出し、方向識別器(13)へどちらの比
    較器(9,10)が最初に出力信号を発生したかに応じて、
    方向識別器(13)の出力信号から変位センサ磁心(4)
    の変位方向を検出することを特徴とする弁の変位検出装
    置。
  2. 【請求項2】比較器(9,10)の排他的OR素子(14)を介
    して始動一停止カウンタ(15)に接続されていることを
    特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載の弁の変位検
    出装置。
  3. 【請求項3】方向識別器(13)がフリツプフロツプ(1
    3)として構成され、一方の比較器(10)の出力端がフ
    リツプフロツプ(13)のクロツクパルス入力端へ接続さ
    れ、他方の比較器(9)の出力端がセツト入力端へ接続
    されていることを特徴とする、特許請求の範囲第1項に
    記載の弁の変位検出装置。
JP60222899A 1984-10-10 1985-10-08 弁の変位検出装置 Expired - Lifetime JPH0663723B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843437150 DE3437150A1 (de) 1984-10-10 1984-10-10 Ventil
DE3437150.8 1984-10-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6191503A JPS6191503A (ja) 1986-05-09
JPH0663723B2 true JPH0663723B2 (ja) 1994-08-22

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ID=6247549

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60222899A Expired - Lifetime JPH0663723B2 (ja) 1984-10-10 1985-10-08 弁の変位検出装置

Country Status (3)

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EP (1) EP0183919B1 (ja)
JP (1) JPH0663723B2 (ja)
DE (2) DE3437150A1 (ja)

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EP0183919A1 (de) 1986-06-11
DE3437150A1 (de) 1986-04-10
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