JPH06748Y2 - 空気圧力信号発生器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この考案は、空気圧力を入力する圧力伝送器、圧力スイ
ッチ、差圧伝送器等の工業計器を校正するのに用いる空
気圧力信号発生器に関する。

（ロ）従来の技術 所定の校正用の空気圧を被試験器に入力するのに、従
来、第３図に示す空気圧力信号発生器が使用されてい
る。この空気圧力信号発生器は、設定器３１で出力すべ
き空気圧を設定し、その設定値に応じた電圧を比較増幅
器３２に入力し、比較増幅器３２の出力電圧を圧電素子
フラッパ３３の圧電素子３３ａに印加している。一方圧
電素子フラッパ３３ののフラッパ部３３ｂにノズル３４
が対設され、このノズル３４からは、パイロットリレー
３５を経て、供給空気圧を噴出する。そして、フラッパ
部３３ｂとノズル３４の空隙に応じた背圧がパイロット
リレー３５で増幅され、出力空気圧として導出されてい
る。また、この出力空気圧は圧力センサ３６で電圧信号
に変換され、比較増幅器３２の他方の入力端にフィール
ドバックされている。したがって、比較増幅器３２は設
定電圧と出力空気圧に応じた電圧の差電圧を導出し、こ
の差電圧に応じて圧電子フラッパ３３を変位させ、例え
ば設定値に対し出力空気圧が小さい場合は、フラッパ部
３３ｂとノズル３４の空隙が小さくなるようにする。こ
れにより出力空気圧が大きくなり、最終的には設定電圧
と出力空気圧に応じた電圧が等しくなる状態でバランス
し、目標とする出力空気圧が得られる。

（ハ）考案が解決しようとする問題点 上記、従来の電・空変換器を用いた圧力信号発生器は、
比較的に簡易な構成で校正用の空気圧信号が得られる
が、パイロットリレーは内部のバネヤ空気流路の変化等
が発生しやすく、その特性変化により、所要の設定値に
対する再現性に難があり、精密な圧力発生に限界がある
という問題があった。

この考案は、上記に鑑み、より精密な空気圧を発生し得
る空気圧力信号発生器を提供することを目的としてい
る。

（ニ）問題点を解決するための手段 この考案の空気圧力信号発生器は、目標とする設定値に
相当する第１の信号と、現在値から見て設定値を若干越
える第２の信号とを出力する設定器と、前記第２の信号
を受けこの信号値に相当する空気圧を出力する電・空変
換器と、この電・空変換器の出力と出力口間に設けられ
る出力空気圧路と、この出力空気圧路に設けられる電磁
弁と、前記出力空気圧路の空気圧を検出する圧力センサ
と、前記第１の信号と圧力センサ出力を受け、前記電磁
弁を制御して出力空気圧を設定値とする制御回路とから
構成されている。

（ホ）作用 この空気圧力信号発生器では、例えば空気圧力を高めて
いって目標値を得ようとする場合、設定器から設定値よ
り若干高目の第２の信号が電・空変換器に入力される。
したがって、電・空変換器からは、設定値より若干高い
空気圧が出力される。この空気圧を電磁弁を開いて出力
口に導びくとともに、その出力圧を圧力センサで検出
し、今度は、この検出出力と設定器から出力される第１
の信号とにより、電磁弁を開閉制御し、出力圧が設定値
となるように微調整する。

（ヘ）実施例 以下、実施例により、この考案をさらに詳細に説明す
る。

＜実施例１＞ 第１図は、この考案の一実施例を示す空気圧力信号発生
器のブロック図である。

設定器１は、目標とする空気圧を設定するものであり、
設定値（真の）に相当する電圧ＥＡと、設定値と若干越
える圧力に相当する電圧ＥＢを出力する。圧力を増加し
て行き、設定空気圧を得る場合ＥＢはＥＡより高目、逆
に圧力を下げて行き、設定空気圧を得る場合電圧ＥＢは
電圧ＥＡより低目である。電圧ＥＡは、制御回路２に与
えられ、電圧ＥＢは電・空変換器３に与えられている。
電・空変換器３は、空気入力口４に入力される供給空気
圧を受け、電圧ＥＢに相当する空気圧を出力する。この
電・空変換器３は高精度である必要はなく、例えば第３
図に示す程度のもので十分である。

電・空変換器３の出力は、空気圧路５により、出力口６
に接続されており、空気圧路５には、電磁弁７が設けら
れている。また、電磁弁７の出力側の空気圧路５に、圧
力センサ８が設けられ、出力空気圧を検出し、出力空気
圧に応じた信号電圧を制御回路２に与えている。制御回
路２は電圧ＥＡと圧力センサ８の出力圧力が等しくなる
ように、電磁弁７をオン／オフする。出力口６には、校
正用空気圧力信号が入力される被試験器９が接続され
る。

この空気圧力信号発生器において、被試験器９は、校正
用の空気圧力信号を入力する場合には、目標とする空気
圧を設定器１で設定する。今、空気圧を増加させて、目
標空気圧を得ようとする場合は、上昇モードも併せて設
定しておく。設定器１からは設定値に相当する電圧ＥＡ
と、この電圧ＥＡよりも若干高目の電圧ＥＢが出力され
る。電圧ＥＢが電・空変換器３に入力されることによ
り、電・空変換器３から、設定値より若干高目の空気圧
が出力される。制御回路２は、真の設定電圧ＥＡと圧力
センサ８の出力電圧ＥＰを比較し、ＥＡ＞ＥＰの間は、
電磁弁７を開き、電・空変換器３の出力空気圧を、空気
圧路６を経て出力口６側に導出する。そして、ＥＡ＝Ｅ
Ｐとなると電磁弁７を閉じる。これにより、出力口６よ
り被試験器９に与えられる空気圧力は、目標設定値とな
る。被試験器９への圧力がリーク等で下がると、ＥＡ＞
ＥＰとなるので制御回路２は、電磁弁７を開き出力圧は
設定値に追従する。

次に、現在圧よりも空気を減少させて目標空気圧を得よ
うとする場合には、目標設定値とともに下降モードを併
せて設定しておく。この場合は、設定器１から設定値に
相当する電圧ＥＡと、この電圧ＥＡより若干低目の電圧
ＥＢが出力される。電圧ＥＢが電・空変換器３に入力さ
れることにより、電・空変換器３から、設定値より若干
低目の空気圧が出力される。制御回路２は、真の設定電
圧ＥＡと圧力センサ８の出力電圧ＥＰを比較し、ＥＡ＜
ＥＰの間は、電磁弁７を開く。これにより、電磁弁７の
出力側の空気圧路５の空気圧は、電磁弁７を介し、電・
空変換器３側に逃がされる。やがて、ＥＡ＝ＥＰとなる
と、電磁弁７を閉じる。これより出力口６より、被試験
器９に与えられる空気圧力は、目標設定値となる。

＜実施例２＞ 第２図は、この考案の他の実施例を示す空気圧力信号発
生器のブロック図である。

この実施例空気圧力信号発生器は、第１図に示す電・空
変換器３及び電磁弁７の他に、これらに並列に、電・空
変換器３ａ及び電磁弁７ａからなる系を設けている。そ
して設定器１からは、制御回路２に、真の設定値に相当
する電圧ＥＡを入力する他、電・空変換器３に設定値よ
り若干高目の空気圧に相当する電圧ＥＢを、また電・空
変換器３ａに、設定値より若干低目の空気圧に相当する
電圧ＥＢを入力している。

この空気圧力信号発生器では、現在圧よりも、設定値の
方が大きい場合には、電・空変換器３により、電磁弁７
の入力側の空気圧を設定圧より若干高目とし、その後制
御回路２より、ＥＡ＝ＥＰとなるように、電磁弁７を開
閉する。逆に現在圧よりも、設定値の方が小さい場合に
は、電・空変換器３ａより若干低目とし、その後制御回
路２により、ＥＡ＝ＥＰとなる電磁弁７ａを開閉する。

この実施例によれば、空気圧力の上げ下げにかかわらず
所定の空気圧力に調整し、出力することができる。

（ト）考案の効果 この考案によれば、比較的ラフな特性の電・空変換器
で、設定値を越える空気圧力を得ておき、さらに細い微
調整を電磁弁と制御回路で行うものであるから高精度の
空気圧力信号を得ることができる。

その上、電・空変換器のみでは、ゲージ圧力ＯmmＨ₂Ｏ
付近での圧力をコントロールすることは難しいが、電磁
弁、制御回路を付加することにより、レンジ幅の広い精
密圧力発生が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例を示す空気圧力信号発生
器のブロック図、第２図はこの考案の他の実施例を示す
空気圧力信号発生器のブロック図、第３図は従来の空気
圧力信号発生器のブロック図である。 １：設定器， ２：制御回路 ３．３ａ：電・空変換器 ５：空気圧力 ７．７ａ：電磁弁 ８：圧力センサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】目標とする設定値に相当する第１の信号
   と、設定値を若干越える第２の信号とを出力する設定器
   と、前記第２の信号を受けこの信号値に相当する空気圧
   を出力する電・空変換器と、この電・空変換器の出力と
   出力口間に設けられる出力空気圧路と、この出力空気圧
   路に設けられる電磁弁と、前記出力空気圧路の空気圧を
   検出する圧力センサと、前記第１の信号と圧力センサ出
   力を受け、前記電磁弁を制御して出力空気圧を設定値と
   する制御回路とからなる空気圧力信号発生器。