JPH1019700A - 心棒荷重測定システム - Google Patents
心棒荷重測定システムInfo
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- JPH1019700A JPH1019700A JP9046321A JP4632197A JPH1019700A JP H1019700 A JPH1019700 A JP H1019700A JP 9046321 A JP9046321 A JP 9046321A JP 4632197 A JP4632197 A JP 4632197A JP H1019700 A JPH1019700 A JP H1019700A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
- G01B7/24—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge using change in magnetic properties
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
- F16B31/02—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
- F16K37/0075—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
- F16K37/0083—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment by measuring valve parameters
-
- G—PHYSICS
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- G01B5/30—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. mechanical strain gauge
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- G01L5/0061—Force sensors associated with industrial machines or actuators
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 流量制御弁システム内の螺刻部を有する軸受
け心棒の歪み及び応力を測定するための装置を提供す
る。 【解決手段】 プロセスパイプ１２は弁１３を備え、弁
１３は弁心棒１５によって上下に動かされる。弁心棒１
５は弁操作装置１６としてギヤ装置１６によって、上下
に駆動される操作装置はハンドル車１８による手動で又
はモータ１９によって操作される。心棒歪み変換器２４
が弁心棒１５の螺刻部２０に取付られていて、弁心棒の
金属本体が荷重によって変形する（すなわち圧縮され又
は引き延ばされ）に伴い、固有のねじグリップアッセン
ブリに設けられた基準点の相対的な動きが検出され測定
されそして記録される。測定された変形は、他の材料特
性と共に計算装置に入力され荷重が計算される。
け心棒の歪み及び応力を測定するための装置を提供す
る。 【解決手段】 プロセスパイプ１２は弁１３を備え、弁
１３は弁心棒１５によって上下に動かされる。弁心棒１
５は弁操作装置１６としてギヤ装置１６によって、上下
に駆動される操作装置はハンドル車１８による手動で又
はモータ１９によって操作される。心棒歪み変換器２４
が弁心棒１５の螺刻部２０に取付られていて、弁心棒の
金属本体が荷重によって変形する（すなわち圧縮され又
は引き延ばされ）に伴い、固有のねじグリップアッセン
ブリに設けられた基準点の相対的な動きが検出され測定
されそして記録される。測定された変形は、他の材料特
性と共に計算装置に入力され荷重が計算される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的に歪み及び応
力測定装置の分野に関し，特に流量制御弁システム内の
螺刻部を有する軸受け心棒の歪み及び応力を測定するた
めの装置に関する。
力測定装置の分野に関し，特に流量制御弁システム内の
螺刻部を有する軸受け心棒の歪み及び応力を測定するた
めの装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】弁操作装置内のスラストを測定する能力
は米国特許第4,542,649号に開示されたCharbonneau そ
の他の発明の出現以来, 増々重要となってきている。さ
らに重要なことには，操作装置が弁に取付けられている
間の操作装置のスラストを測定する必要性が確認されて
いる。
は米国特許第4,542,649号に開示されたCharbonneau そ
の他の発明の出現以来, 増々重要となってきている。さ
らに重要なことには，操作装置が弁に取付けられている
間の操作装置のスラストを測定する必要性が確認されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとするための課題】charbonneau 及
び他の従来技術では，上部軸受けハウジングに取付られ
た荷重セルが利用されており，弁心棒が閉から開の位置
に上がり，取付られた荷重セルに衝突する際に, 心棒荷
重が測定される。心棒荷重を測定する荷重セル技術は常
に機能し得るとは限らない。というのは, 多くの弁操作
装置は荷重セルを取りつけることができる上部軸受けハ
ウジングを有するように設計されていないからである。
び他の従来技術では，上部軸受けハウジングに取付られ
た荷重セルが利用されており，弁心棒が閉から開の位置
に上がり，取付られた荷重セルに衝突する際に, 心棒荷
重が測定される。心棒荷重を測定する荷重セル技術は常
に機能し得るとは限らない。というのは, 多くの弁操作
装置は荷重セルを取りつけることができる上部軸受けハ
ウジングを有するように設計されていないからである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の荷重を受けてい
る螺刻された心棒に於ける変形を監視するための歪み監
視装置は、前記螺刻された心棒のねじをグリップし、か
つ前記心棒の長手方向に沿って第１基準点を定める第１
ねじグリップ手段、前記螺刻された心棒のねじをグリッ
プし、かつ前記心棒の長手方向に沿って第２基準点を定
める、前記第１基準点から軸方向に離れて位置する第２
ねじグリップ手段、前記螺刻された心棒のねじをグリッ
プし、かつ前記心棒の長手方向に沿って第３基準点を定
める、前記第１基準点から円周方向に１８０°離れて位
置する第３ねじグリップ手段、前記螺刻された心棒のね
じをグリップし、かつ前記心棒に沿って第４基準点を定
める、前記第１基準点から円周方向に１８０°離れて位
置しさらに前記第３基準点から軸方向に離れて位置する
第４ねじグリップ手段、前記第１基準点と前記第２基準
点との間の相対的変化を検出するための、また前記相対
的変化を表す信号を発するための第１変化検出手段、前
記第３基準点と前記第４基準点との間の相対的変化を検
出するための、また前記相対的変化の表す信号を発する
ための第２変化検出手段、及び前記第１及び第２変化検
出手段からの前記信号を予め定められた方法で結合させ
るためのコンディショニング手段を備え、前記心棒に於
ける変形を表すパラメータを供給する。
る螺刻された心棒に於ける変形を監視するための歪み監
視装置は、前記螺刻された心棒のねじをグリップし、か
つ前記心棒の長手方向に沿って第１基準点を定める第１
ねじグリップ手段、前記螺刻された心棒のねじをグリッ
プし、かつ前記心棒の長手方向に沿って第２基準点を定
める、前記第１基準点から軸方向に離れて位置する第２
ねじグリップ手段、前記螺刻された心棒のねじをグリッ
プし、かつ前記心棒の長手方向に沿って第３基準点を定
める、前記第１基準点から円周方向に１８０°離れて位
置する第３ねじグリップ手段、前記螺刻された心棒のね
じをグリップし、かつ前記心棒に沿って第４基準点を定
める、前記第１基準点から円周方向に１８０°離れて位
置しさらに前記第３基準点から軸方向に離れて位置する
第４ねじグリップ手段、前記第１基準点と前記第２基準
点との間の相対的変化を検出するための、また前記相対
的変化を表す信号を発するための第１変化検出手段、前
記第３基準点と前記第４基準点との間の相対的変化を検
出するための、また前記相対的変化の表す信号を発する
ための第２変化検出手段、及び前記第１及び第２変化検
出手段からの前記信号を予め定められた方法で結合させ
るためのコンディショニング手段を備え、前記心棒に於
ける変形を表すパラメータを供給する。
【０００５】本発明の螺刻された心棒にかかる荷重を決
定する装置は、前記心棒に沿って第１基準点を定めるよ
うに前記心棒のねじをグリップする第１ねじグリップ手
段、前記心棒に沿って第２基準点を定めるように、前記
第１基準点から軸方向に離れた位置で前記心棒のねじを
グリップする第２ねじグリップ手段、前記心棒に沿って
第３基準点を定めるように、前記第１基準点から円周方
向に離れた位置で前記心棒のねじをグリップする第３ね
じグリップ手段、前記心棒に沿って第４基準点を定める
ように、前記第１基準点から円周方向に離れさらに前記
第３基準点から軸方向に離れた位置で前記心棒のねじを
グリップする第４ねじグリップ手段、前記基準点間の無
荷重状態の距離を軸方向に測定する測定手段、第１の長
さ変化を得るために、前記心棒の圧縮の間の前記第１及
び第２基準点間の相対的動きを検出及び測定する第１動
き検出手段、第２の長さ変化を決定するために、前記心
棒の圧縮の間の前記第３及び第４基準点間の相対的動き
を検出及び測定する第２動き検出手段、前記第１及び第
２の長さ変化の平均を決定する決定手段、及びＥを弾性
係数及びＡを前記心棒のねじ特性に基づく応力面積と
し、前記決定された平均の長さ変化（ｄＬ）、前記測定
された無荷重状態の距離（Ｌ）及び式Ｆ＝ｄＬＥ Ａ／
Ｌを用いて前記心棒にかかる荷重力を算出する計算手段
を備え、前記第１動き検出手段及び前記第２動き検出手
段が、半径方向及び角度方向のそれぞれで前記第１〜４
のねじグリップ手段の独立した相対的動きを許し、それ
によって、前記第１ねじグリップ手段と前記第３ねじグ
リップ手段との間及び前記第２ねじグリップ手段と前記
第４ねじグリップ手段との間には、動きの自由度が与え
られ、その動きの自由度は、前記軸方向、前記半径方
向、及び前記角度方向のそれぞれにおいて、少なくとも
いくらかの距離だけ、前記第１ねじグリップ手段と前記
第３ねじグリップ手段との間の距離及び前記第２ねじグ
リップ手段と前記第４ねじグリップ手段との間の距離が
変化することを可能にし、さらに、前記螺刻された心棒
が曲げ力及びねじれ力の全てまたは一部をうけている
間、前記螺刻された心棒の軸の変形が測定できる。
定する装置は、前記心棒に沿って第１基準点を定めるよ
うに前記心棒のねじをグリップする第１ねじグリップ手
段、前記心棒に沿って第２基準点を定めるように、前記
第１基準点から軸方向に離れた位置で前記心棒のねじを
グリップする第２ねじグリップ手段、前記心棒に沿って
第３基準点を定めるように、前記第１基準点から円周方
向に離れた位置で前記心棒のねじをグリップする第３ね
じグリップ手段、前記心棒に沿って第４基準点を定める
ように、前記第１基準点から円周方向に離れさらに前記
第３基準点から軸方向に離れた位置で前記心棒のねじを
グリップする第４ねじグリップ手段、前記基準点間の無
荷重状態の距離を軸方向に測定する測定手段、第１の長
さ変化を得るために、前記心棒の圧縮の間の前記第１及
び第２基準点間の相対的動きを検出及び測定する第１動
き検出手段、第２の長さ変化を決定するために、前記心
棒の圧縮の間の前記第３及び第４基準点間の相対的動き
を検出及び測定する第２動き検出手段、前記第１及び第
２の長さ変化の平均を決定する決定手段、及びＥを弾性
係数及びＡを前記心棒のねじ特性に基づく応力面積と
し、前記決定された平均の長さ変化（ｄＬ）、前記測定
された無荷重状態の距離（Ｌ）及び式Ｆ＝ｄＬＥ Ａ／
Ｌを用いて前記心棒にかかる荷重力を算出する計算手段
を備え、前記第１動き検出手段及び前記第２動き検出手
段が、半径方向及び角度方向のそれぞれで前記第１〜４
のねじグリップ手段の独立した相対的動きを許し、それ
によって、前記第１ねじグリップ手段と前記第３ねじグ
リップ手段との間及び前記第２ねじグリップ手段と前記
第４ねじグリップ手段との間には、動きの自由度が与え
られ、その動きの自由度は、前記軸方向、前記半径方
向、及び前記角度方向のそれぞれにおいて、少なくとも
いくらかの距離だけ、前記第１ねじグリップ手段と前記
第３ねじグリップ手段との間の距離及び前記第２ねじグ
リップ手段と前記第４ねじグリップ手段との間の距離が
変化することを可能にし、さらに、前記螺刻された心棒
が曲げ力及びねじれ力の全てまたは一部をうけている
間、前記螺刻された心棒の軸の変形が測定できる。
【０００６】本発明は弁操作装置によって駆動される弁
心棒に生じる荷重を測定するための方法及び関連する装
置を包含する。本発明の方法は金属の，特に螺刻された
軸の応力及び歪みに関連する公知の原理及び特性を利用
し，これらの原理及び特性を本発明の固有の装置と組み
合わせて応用したものである。本発明の方法及び装置
は，心棒に荷重が加えられたときに，弁心棒の螺刻部の
変形を検出し，測定する。測定された変形は記録され，
心棒に加えられた荷重を決定するための計算装置に入力
される。
心棒に生じる荷重を測定するための方法及び関連する装
置を包含する。本発明の方法は金属の，特に螺刻された
軸の応力及び歪みに関連する公知の原理及び特性を利用
し，これらの原理及び特性を本発明の固有の装置と組み
合わせて応用したものである。本発明の方法及び装置
は，心棒に荷重が加えられたときに，弁心棒の螺刻部の
変形を検出し，測定する。測定された変形は記録され，
心棒に加えられた荷重を決定するための計算装置に入力
される。
【０００７】好ましい実施例では圧縮変形及び圧縮荷重
が測定され，決定されるがしかし張力も考慮に入れられ
ている。
が測定され，決定されるがしかし張力も考慮に入れられ
ている。
【０００８】本発明の装置は固有のねじグリップアッセ
ンブリを有し，グリップアッセンブリは心棒と共に動く
ように弁心棒のねじ部に堅固に取付られている。グリッ
プアッセンブリは互いに相対的に動く離れた複数の基準
点を有し，これらはねじに堅固に取り付けられ，さらに
螺刻部のテストセグメント（標点距離とも称される）を
定めている。
ンブリを有し，グリップアッセンブリは心棒と共に動く
ように弁心棒のねじ部に堅固に取付られている。グリッ
プアッセンブリは互いに相対的に動く離れた複数の基準
点を有し，これらはねじに堅固に取り付けられ，さらに
螺刻部のテストセグメント（標点距離とも称される）を
定めている。
【０００９】弁心棒の金属本体が荷重によって変形する
（すなわち圧縮され又は引き延ばされ）に伴い, 基準点
は互いに相対的に動く。したがって, テストセグメント
の変形は基準点の動きにより反映される。本発明の装置
によって，基準点の相対的な動きが検出され測定されそ
して記録される。測定された変形は，好ましい実施例で
は他の材料特性と共に計算装置に入力され荷重が計算さ
れる。
（すなわち圧縮され又は引き延ばされ）に伴い, 基準点
は互いに相対的に動く。したがって, テストセグメント
の変形は基準点の動きにより反映される。本発明の装置
によって，基準点の相対的な動きが検出され測定されそ
して記録される。測定された変形は，好ましい実施例で
は他の材料特性と共に計算装置に入力され荷重が計算さ
れる。
【００１０】本発明の好ましい実施例では, ストセグメ
ントの変形は荷重下の心棒の湾曲を補正するために，２
つの位置で測定される。さらに本発明の装置は独特の形
状を有する先細円錐グリップ部材を有し，固定部材と組
み合わせて，弁心棒のねじに必要な締めつけを行なうの
に役立つ。これによって基準点は心棒の変形に伴って正
確に動く。
ントの変形は荷重下の心棒の湾曲を補正するために，２
つの位置で測定される。さらに本発明の装置は独特の形
状を有する先細円錐グリップ部材を有し，固定部材と組
み合わせて，弁心棒のねじに必要な締めつけを行なうの
に役立つ。これによって基準点は心棒の変形に伴って正
確に動く。
【００１１】本発明の方法及び装置とこれによって計算
された心棒荷重は，広範囲の異なる産業において応用さ
れることは言うまでもなく，また，本発明はそのような
応用を限定することなく，米国特許第4,542,649 号のCh
arbonneau らの発明, すなわち本明細書に参考として記
載した米国特許第4,542,649 号の開示に改良を加えたも
のとして，弁診断産業において応用される。
された心棒荷重は，広範囲の異なる産業において応用さ
れることは言うまでもなく，また，本発明はそのような
応用を限定することなく，米国特許第4,542,649 号のCh
arbonneau らの発明, すなわち本明細書に参考として記
載した米国特許第4,542,649 号の開示に改良を加えたも
のとして，弁診断産業において応用される。
【００１２】したがって，本発明の目的は，開から閉の
位置へ動く際に操作装置によって駆動される弁心棒の荷
重を測定するための方法を提供することである。
位置へ動く際に操作装置によって駆動される弁心棒の荷
重を測定するための方法を提供することである。
【００１３】本発明の他の目的は，弁心棒の螺刻部に測
定装置を取り付けることによって弁心棒荷重を測定する
ための方法及び装置を提供することである。
定装置を取り付けることによって弁心棒荷重を測定する
ための方法及び装置を提供することである。
【００１４】また，本発明のさらに他の目的は，荷重が
加えられた弁心棒の変形を測定するための方法及び装置
を提供することである。
加えられた弁心棒の変形を測定するための方法及び装置
を提供することである。
【００１５】さらに，本発明の他の目的は，ねじ山を強
固に締めつけ, 荷重下の螺刻された軸の変形を検出する
ための装置を提供することである。
固に締めつけ, 荷重下の螺刻された軸の変形を検出する
ための装置を提供することである。
【００１６】本発明の他の目的，特徴, 及び利点は添付
図面を参照して本明細書を読み, 理解することによって
明らかとなるであろう。
図面を参照して本明細書を読み, 理解することによって
明らかとなるであろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】図面に従ってより詳細に説明す
る。各図を通じて同じ数字は同じ構成部分を示してい
る。図１（部分概略図）は好ましい作動環境における本
発明の装置を示している。プロセスパイプ12はゲート弁
として示されている弁13を備えている。弁13は弁心棒15
によってパイプ12内の流体の流れに対して垂直に上下に
動かされる。弁心棒15は弁操作装置16として公知のギヤ
装置16によって, 上下に駆動される。操作装置16は枠17
によって弁13の上に取付られている。好ましい実施例に
於いては，操作装置はハンドル車18による手動で又はモ
ータ19によって操作される。
る。各図を通じて同じ数字は同じ構成部分を示してい
る。図１（部分概略図）は好ましい作動環境における本
発明の装置を示している。プロセスパイプ12はゲート弁
として示されている弁13を備えている。弁13は弁心棒15
によってパイプ12内の流体の流れに対して垂直に上下に
動かされる。弁心棒15は弁操作装置16として公知のギヤ
装置16によって, 上下に駆動される。操作装置16は枠17
によって弁13の上に取付られている。好ましい実施例に
於いては，操作装置はハンドル車18による手動で又はモ
ータ19によって操作される。
【００１８】図１に示されているように心棒歪み変換器
24が弁心棒15の螺刻部20に取付られている。
24が弁心棒15の螺刻部20に取付られている。
【００１９】図２及び図３に詳細に示されているように
心棒歪み変換器24は左クランプハーフ(clamp half)25及
び右ランプハーフ26を有する。左クランプハーフ25は，
上部グリップ板29と取付ブラケット30とが強固に取付ら
れた支持板28を有している。下部グリップ板31はボルト
35によって支持板28に取り外し自在に取付られている。
線形可変作動変換器(linear variable differential tr
ansducer ("LVDT")) 32がブラケット30に取付けられ，L
VDTの（中心部の延長上の）針33は下部グリップ板31の
上面34に接している。右クランプハーフ26は支持板38を
有し，この支持板38には上部グリップ板39と取付ブラケ
ット40とが強固に取付けられている。下部グリップ板41
はボルト45によって支持板38に取り外し自在に取り付け
られている。LVDT42はブラケット40に取り付けられ，LV
DTの（中心部の延長上の）針43は下部グリップ板41の上
面44に接している。これらのLVDTは，当該分野において
典型的な型のものであり，電圧出力信号を有効にするた
めに，静止ベースを貫通して動く芯部を備えている。
心棒歪み変換器24は左クランプハーフ(clamp half)25及
び右ランプハーフ26を有する。左クランプハーフ25は，
上部グリップ板29と取付ブラケット30とが強固に取付ら
れた支持板28を有している。下部グリップ板31はボルト
35によって支持板28に取り外し自在に取付られている。
線形可変作動変換器(linear variable differential tr
ansducer ("LVDT")) 32がブラケット30に取付けられ，L
VDTの（中心部の延長上の）針33は下部グリップ板31の
上面34に接している。右クランプハーフ26は支持板38を
有し，この支持板38には上部グリップ板39と取付ブラケ
ット40とが強固に取付けられている。下部グリップ板41
はボルト45によって支持板38に取り外し自在に取り付け
られている。LVDT42はブラケット40に取り付けられ，LV
DTの（中心部の延長上の）針43は下部グリップ板41の上
面44に接している。これらのLVDTは，当該分野において
典型的な型のものであり，電圧出力信号を有効にするた
めに，静止ベースを貫通して動く芯部を備えている。
【００２０】図３は図２のアッセンブリの上面図であ
り，２つの上部板29, 39のみが示されている。しかし下
部板31及び41も同様の構造及びアッセンブリを備えてい
る。４個のグリップ板29, 31, 39 41 は，それぞれ, そ
の前端部50を形成するくさび形の凹面50, 及び該グリッ
プ板をそれぞれ支持板28, 38に取り付けるための後端部
51を備えている。終端52, 53はボルト溝54, 55を備えて
いる。２つの植込み部材受穴58, 59は各グリップ板29,
31, 39 ,41の前端部50に開けられている。穴は，それぞ
れその中心線62が該前端部のくさび形の一辺に垂直とな
るように配向している。該板29, 31, 39, 41 の後端部5
1からそれぞれの穴58, 59へは, ねじ溝60,61によって通
路が設けられている。植込み部材63, 64はねじ溝60, 61
を介してねじによって各穴58, 59に保持されている。植
込み部材63, 64は穴58, 59の中で回転方向と軸方向に動
けるように調整できる。図４（ａ）及び図４（ｂ）に,
より詳しく示すように各植込み部材63, 64は円柱状本体
65と先細円錐頭部66とによって固有の形状に形成され
る。好ましい実施例に於いては, 該頭部66の円錐形は側
面から見て約90°の角度「ａ」を決定している。円錐頭
部66の中心線68は本体65の中心線69からずれている。好
ましい実施例では，頭部中心線68は植込み部材本体65の
半径約1/2に等しい距離にだけずれている。図４（ａ）
はまた螺刻された溝71を示しており，この溝によってね
じは植込み部材63, 64を穴58, 59内に保持する。キー孔
72は植込み部材63, 64の頭部の端に開けられる。
り，２つの上部板29, 39のみが示されている。しかし下
部板31及び41も同様の構造及びアッセンブリを備えてい
る。４個のグリップ板29, 31, 39 41 は，それぞれ, そ
の前端部50を形成するくさび形の凹面50, 及び該グリッ
プ板をそれぞれ支持板28, 38に取り付けるための後端部
51を備えている。終端52, 53はボルト溝54, 55を備えて
いる。２つの植込み部材受穴58, 59は各グリップ板29,
31, 39 ,41の前端部50に開けられている。穴は，それぞ
れその中心線62が該前端部のくさび形の一辺に垂直とな
るように配向している。該板29, 31, 39, 41 の後端部5
1からそれぞれの穴58, 59へは, ねじ溝60,61によって通
路が設けられている。植込み部材63, 64はねじ溝60, 61
を介してねじによって各穴58, 59に保持されている。植
込み部材63, 64は穴58, 59の中で回転方向と軸方向に動
けるように調整できる。図４（ａ）及び図４（ｂ）に,
より詳しく示すように各植込み部材63, 64は円柱状本体
65と先細円錐頭部66とによって固有の形状に形成され
る。好ましい実施例に於いては, 該頭部66の円錐形は側
面から見て約90°の角度「ａ」を決定している。円錐頭
部66の中心線68は本体65の中心線69からずれている。好
ましい実施例では，頭部中心線68は植込み部材本体65の
半径約1/2に等しい距離にだけずれている。図４（ａ）
はまた螺刻された溝71を示しており，この溝によってね
じは植込み部材63, 64を穴58, 59内に保持する。キー孔
72は植込み部材63, 64の頭部の端に開けられる。
【００２１】図１と図５を参照すれば本発明の装置の電
子技術の部分が理解される。この部分は，コンディショ
ニング装置75に電力を供給する電源装置74を有してい
る。コンディショニング装置74はLVDT 32, 42 のそれぞ
れのためのコンディショニングモジュール77, 78を有す
る。各コンディショニングモジュール77, 78はLVDT 32,
42 のそれぞれに，エキサイテーションパワー(exitatio
n power) を供給し，配線79, 80からLVDT信号を受け取
る。好ましい実施例では, モジュール77, 78はLVDT信号
の復調と増幅を行い, LVDT出力を濾波し，高レベルDC信
号に変換する。このようなモジュールには，既製のもの
が使用できる。コンディショニング装置７５はさらに加
算モジュール８１を有し，２個のコンディショニングモ
ジュール77, 78からの出力信号を結合してコンディショ
ニング装置からの単一信号にする。加算装置は, 増幅器
82, セパレート入力抵抗R1及びR2, 帰還回路83( 抵抗R3
及びR4を含む）, 及びバイアス電流補正抵抗R5を有して
いる。これらの抵抗の値は所望の出力を供給するように
選択により変えられる。例えば, 一実施例において, 加
算モジュール81からの出力はコンディショニングモジュ
ール77, 78からの２つの信号の平均値である（この様な
場合, 抵抗の値はR1=R2=10Kohms, R3=4.5Kohms, R4=1Ko
hms, R3-R4は一組で5Kohmsに調節可能，R5=2.5kohms);
他の実施例では加算モジュール出力は２個のコンディシ
ョニングモジュールの合計である。(R1=R2=10k; R3=9.5
K, R4=1Kに調節可能,R5=4.3k) 。各出力は典型的には,
直流電圧の形態である。
子技術の部分が理解される。この部分は，コンディショ
ニング装置75に電力を供給する電源装置74を有してい
る。コンディショニング装置74はLVDT 32, 42 のそれぞ
れのためのコンディショニングモジュール77, 78を有す
る。各コンディショニングモジュール77, 78はLVDT 32,
42 のそれぞれに，エキサイテーションパワー(exitatio
n power) を供給し，配線79, 80からLVDT信号を受け取
る。好ましい実施例では, モジュール77, 78はLVDT信号
の復調と増幅を行い, LVDT出力を濾波し，高レベルDC信
号に変換する。このようなモジュールには，既製のもの
が使用できる。コンディショニング装置７５はさらに加
算モジュール８１を有し，２個のコンディショニングモ
ジュール77, 78からの出力信号を結合してコンディショ
ニング装置からの単一信号にする。加算装置は, 増幅器
82, セパレート入力抵抗R1及びR2, 帰還回路83( 抵抗R3
及びR4を含む）, 及びバイアス電流補正抵抗R5を有して
いる。これらの抵抗の値は所望の出力を供給するように
選択により変えられる。例えば, 一実施例において, 加
算モジュール81からの出力はコンディショニングモジュ
ール77, 78からの２つの信号の平均値である（この様な
場合, 抵抗の値はR1=R2=10Kohms, R3=4.5Kohms, R4=1Ko
hms, R3-R4は一組で5Kohmsに調節可能，R5=2.5kohms);
他の実施例では加算モジュール出力は２個のコンディシ
ョニングモジュールの合計である。(R1=R2=10k; R3=9.5
K, R4=1Kに調節可能,R5=4.3k) 。各出力は典型的には,
直流電圧の形態である。
【００２２】コンディショニング装置75からの出力信号
はケーブル85によってオシロスコープなどの記録装置86
に伝達される。該装置で信号値が記録され, 信号値が視
覚的に観察され得る。コンディショニング装置75からの
電圧信号は記録装置86における対応する距離の測定値に
関連している。記録装置86から，距離の値はケーブル88
によって電子的にコンピュータに送られることにより，
又は手動でキーパッド(keypad)によって計算器に移すこ
とにより，計算装置87に移送される。
はケーブル85によってオシロスコープなどの記録装置86
に伝達される。該装置で信号値が記録され, 信号値が視
覚的に観察され得る。コンディショニング装置75からの
電圧信号は記録装置86における対応する距離の測定値に
関連している。記録装置86から，距離の値はケーブル88
によって電子的にコンピュータに送られることにより，
又は手動でキーパッド(keypad)によって計算器に移すこ
とにより，計算装置87に移送される。
【００２３】操作 上述の装置は取付けられた心棒歪み変換器24内を通して
弁心棒15に接続される。実際には，弁13を引き, 部分的
に開いてその弁座からはずれるようにして，弁心棒が緩
和した状態である（すなわち圧縮応力が生じていない）
ことが最も良い。次に心棒歪み変換器24が枠17の先端付
近の弁心棒15の螺刻部20に取付けられる。このように，
弁13が再び閉じられる際に, 歪み変換器は弁ハウジング
14の最上部に接触して動かなくなることはない。弁心棒
115 に心棒歪み変換器54を取付ける前に，上記のように
クランプハーフ25, 26が組み立てられる。下部グリップ
板31, 41はそれぞれの支持板28, 38に動かないようにボ
ルトで締められる。支持板28, 38に取付ける時に，下部
グリップ板31, 41の上面34, 44がLVDT取付けブラケット
30, 40から離れるように注意されたい。図２に示されて
いるように, ２個のクランプハーフ25, 26を弁心棒15の
螺刻部20に，弁心棒15の軸面90の両側に各１個のクラン
プハーフ25, 26が配されることにより変換器24の取付け
が完了する。図３に示されているように, それぞれのグ
リップ板29, 31, 39, 41のくさび形凹面50は弁心棒15を
取り囲む。すべてのグリップ板29, 31, 39, 41の植込み
部材63, 64はねじ溝60, 61内のねじによってそれぞれの
植込み部材受け穴58, 59にしっかりと引きつけられてい
る。クランプハーフ25, 26は螺刻部20に配されているの
で, それぞれの植え込み部材63, 64の先細円錐頭部66は
心棒の螺刻部の谷91に突出し，各頭部66は１つの谷に突
出している（図６参照）。
弁心棒15に接続される。実際には，弁13を引き, 部分的
に開いてその弁座からはずれるようにして，弁心棒が緩
和した状態である（すなわち圧縮応力が生じていない）
ことが最も良い。次に心棒歪み変換器24が枠17の先端付
近の弁心棒15の螺刻部20に取付けられる。このように，
弁13が再び閉じられる際に, 歪み変換器は弁ハウジング
14の最上部に接触して動かなくなることはない。弁心棒
115 に心棒歪み変換器54を取付ける前に，上記のように
クランプハーフ25, 26が組み立てられる。下部グリップ
板31, 41はそれぞれの支持板28, 38に動かないようにボ
ルトで締められる。支持板28, 38に取付ける時に，下部
グリップ板31, 41の上面34, 44がLVDT取付けブラケット
30, 40から離れるように注意されたい。図２に示されて
いるように, ２個のクランプハーフ25, 26を弁心棒15の
螺刻部20に，弁心棒15の軸面90の両側に各１個のクラン
プハーフ25, 26が配されることにより変換器24の取付け
が完了する。図３に示されているように, それぞれのグ
リップ板29, 31, 39, 41のくさび形凹面50は弁心棒15を
取り囲む。すべてのグリップ板29, 31, 39, 41の植込み
部材63, 64はねじ溝60, 61内のねじによってそれぞれの
植込み部材受け穴58, 59にしっかりと引きつけられてい
る。クランプハーフ25, 26は螺刻部20に配されているの
で, それぞれの植え込み部材63, 64の先細円錐頭部66は
心棒の螺刻部の谷91に突出し，各頭部66は１つの谷に突
出している（図６参照）。
【００２４】該頭部66の円錐形状は，種々の大きさの螺
刻部のねじに, 植込み部材63が丁度適合するのを助け
る。先端部67のオフセットの性質は, 一対の上部グリッ
プ板29, 39と一対の下部グリップ板31, 41との平行配列
を維持するために, 対応するねじのピッチ及びリードを
補正するのを助ける。それぞれの植込み部材の先細円錐
頭部66はネジ谷91内で良く適合するように, そして対に
なったグリップ板がほぼ平行配列となるように本体の中
心線69に従って回転する。好ましい実施例に於いて，２
個のクランプハーフ25, 26が心棒15に整列して取付られ
ると，２つの上部グリップ板29, 39の４個の植込み部材
63, 64の本体中心線69はすべて弁心棒の軸面90に垂直な
同一面内に存在する。各植込み部材頭部66の中心線68
は, それぞれの本体中心線69の面にできる限り接近する
のが好ましい。植込み部材63, 64の本体中心線69を軸と
する回転は, キー孔72にピンが挿入され，該ピンがてこ
として使用されることによって促進される。植込み部材
63, 64は穴58, 59内でさらに動くのを妨げるためにねじ
溝60, 61内のねじによってしっかり締められている。対
になったグリップ板29, 39及び31, 41は心棒15の周囲で
ボルト溝54, 55を貫通するボルト56, 57によって互いに
引き合っている。
刻部のねじに, 植込み部材63が丁度適合するのを助け
る。先端部67のオフセットの性質は, 一対の上部グリッ
プ板29, 39と一対の下部グリップ板31, 41との平行配列
を維持するために, 対応するねじのピッチ及びリードを
補正するのを助ける。それぞれの植込み部材の先細円錐
頭部66はネジ谷91内で良く適合するように, そして対に
なったグリップ板がほぼ平行配列となるように本体の中
心線69に従って回転する。好ましい実施例に於いて，２
個のクランプハーフ25, 26が心棒15に整列して取付られ
ると，２つの上部グリップ板29, 39の４個の植込み部材
63, 64の本体中心線69はすべて弁心棒の軸面90に垂直な
同一面内に存在する。各植込み部材頭部66の中心線68
は, それぞれの本体中心線69の面にできる限り接近する
のが好ましい。植込み部材63, 64の本体中心線69を軸と
する回転は, キー孔72にピンが挿入され，該ピンがてこ
として使用されることによって促進される。植込み部材
63, 64は穴58, 59内でさらに動くのを妨げるためにねじ
溝60, 61内のねじによってしっかり締められている。対
になったグリップ板29, 39及び31, 41は心棒15の周囲で
ボルト溝54, 55を貫通するボルト56, 57によって互いに
引き合っている。
【００２５】植込み部材63, 64の頭部中心線68は基準点
として機能し，心棒15上に基準点をマークする。基準点
は弁心棒15上のテストセグメント, 又は標点距離
（「Ｌ」）を定める。グリップ板29, 31, 39, 41の対応
する基準点（頭部中心線）67の間の軸方向の距離が測定
される。このように左半分のグリップ板29, 31の植込み
部材63の頭部中心線68の間の距離, 左半分のグリップ板
29, 31の植込み部材64の頭部中心線68の間の距離，右半
分のグリップ板39, 41の植込み部材63の頭部中心線68の
間の距離，及び右半分のグリップ板39, 41の植込み部材
64の頭部中心線68の間の距離を測定する。これら４つの
距離の平均が標点距離「Ｌ」とされ，計算装置87のメモ
リ−入力される。LVDT 32, 42 は, 上に示したように記
録装置86に接続されたコンディショニング装置75に接続
される。好ましい実施例では，各LDVT32, 42はそれぞ
れ, クランプハーフ25, 26に取り付けられ，その際に
は，クランプハーフが弁心棒15に取り付けられたとき
に, LVDT32, 42のコア（針33, 43) が弁心棒の中心線に
対して半径方向に約180 °離れかつ心棒の中心線から等
しい距離にあるようにされる。この時に, 下部グリップ
板31, 41をそれぞれの支持板28,38に保持するボルト35,
45は取り去られ，下部グリップ板31, 41はボルト56, 5
7によって弁心棒15に固定されるが，LVDT 取付ブラケ
ット30, 40に対して相対的に自由に動ける。
として機能し，心棒15上に基準点をマークする。基準点
は弁心棒15上のテストセグメント, 又は標点距離
（「Ｌ」）を定める。グリップ板29, 31, 39, 41の対応
する基準点（頭部中心線）67の間の軸方向の距離が測定
される。このように左半分のグリップ板29, 31の植込み
部材63の頭部中心線68の間の距離, 左半分のグリップ板
29, 31の植込み部材64の頭部中心線68の間の距離，右半
分のグリップ板39, 41の植込み部材63の頭部中心線68の
間の距離，及び右半分のグリップ板39, 41の植込み部材
64の頭部中心線68の間の距離を測定する。これら４つの
距離の平均が標点距離「Ｌ」とされ，計算装置87のメモ
リ−入力される。LVDT 32, 42 は, 上に示したように記
録装置86に接続されたコンディショニング装置75に接続
される。好ましい実施例では，各LDVT32, 42はそれぞ
れ, クランプハーフ25, 26に取り付けられ，その際に
は，クランプハーフが弁心棒15に取り付けられたとき
に, LVDT32, 42のコア（針33, 43) が弁心棒の中心線に
対して半径方向に約180 °離れかつ心棒の中心線から等
しい距離にあるようにされる。この時に, 下部グリップ
板31, 41をそれぞれの支持板28,38に保持するボルト35,
45は取り去られ，下部グリップ板31, 41はボルト56, 5
7によって弁心棒15に固定されるが，LVDT 取付ブラケ
ット30, 40に対して相対的に自由に動ける。
【００２６】弁心棒16は弁13を閉じるために手動又は弁
操作装置16のモータ操作によって下方へ駆動される。弁
13が閉じた位置に来ると，圧縮荷重（“ 心棒荷重” ）
が弁心棒内で生じる。心棒荷重は弁操作装置内のトルク
スイッチがはずれて操作装置を開放する（又は手動操作
を止める）まで増大し続ける。
操作装置16のモータ操作によって下方へ駆動される。弁
13が閉じた位置に来ると，圧縮荷重（“ 心棒荷重” ）
が弁心棒内で生じる。心棒荷重は弁操作装置内のトルク
スイッチがはずれて操作装置を開放する（又は手動操作
を止める）まで増大し続ける。
【００２７】心棒15が受けた圧縮荷重のために，心棒が
形成されている歪みを生じ得る材料の圧縮が生じる。心
棒15が圧縮されると，距離「Ｌ」で定義される心棒のテ
ストセグメント（標点距離）は比例して圧縮される。テ
ストセグメントが圧縮されると, 下部グリップ板31, 41
はLDVT取付けブラケット30, 40に対して相対的に動く。
基準面34, 44はLDVT針33, 43を動かし，これにより，当
該分野で知られているようにLDVTコアとベースとの間の
相対的な運動が生じ, そのために，テストセクションの
長さ（「Ｌ」）に於ける変化（「ΔＬ」）を表す信号が
発生する。テストセグメントを彎曲させた場合, 一方の
クランプハーフの基準点の間の距離は増大し，他方のク
ランプハーフの基準点の間の距離は減少することが理解
され得る。それぞれのLDVT 32, 42 はこれを検出し，相
対的増加又は減少を表すΔＬの信号を送る。上述のよう
にそれぞれLDVT32, 42からの信号はそれぞれのコンディ
ショニングモジュール77, 78から加算装置81に送られ，
該加算装置81で真の値が加えられ, 平均され，さもなけ
れば調整され，そして記録装置86へ送られる。該記録装
置86でその調製された信号は表示され，さもなければ記
録される。好ましい実施例に於いては, テスト長さ
「Ｌ」に於ける変化（ΔＬ）の時間に関する軌跡が記録
され，表示される。このような軌跡のサンプル93が図５
に示されている。記録装置86で記録された距離の値は,
上記の様に, 次に, 計算装置に入力される。記録と計算
のステップは結合可能であることが理解される。
形成されている歪みを生じ得る材料の圧縮が生じる。心
棒15が圧縮されると，距離「Ｌ」で定義される心棒のテ
ストセグメント（標点距離）は比例して圧縮される。テ
ストセグメントが圧縮されると, 下部グリップ板31, 41
はLDVT取付けブラケット30, 40に対して相対的に動く。
基準面34, 44はLDVT針33, 43を動かし，これにより，当
該分野で知られているようにLDVTコアとベースとの間の
相対的な運動が生じ, そのために，テストセクションの
長さ（「Ｌ」）に於ける変化（「ΔＬ」）を表す信号が
発生する。テストセグメントを彎曲させた場合, 一方の
クランプハーフの基準点の間の距離は増大し，他方のク
ランプハーフの基準点の間の距離は減少することが理解
され得る。それぞれのLDVT 32, 42 はこれを検出し，相
対的増加又は減少を表すΔＬの信号を送る。上述のよう
にそれぞれLDVT32, 42からの信号はそれぞれのコンディ
ショニングモジュール77, 78から加算装置81に送られ，
該加算装置81で真の値が加えられ, 平均され，さもなけ
れば調整され，そして記録装置86へ送られる。該記録装
置86でその調製された信号は表示され，さもなければ記
録される。好ましい実施例に於いては, テスト長さ
「Ｌ」に於ける変化（ΔＬ）の時間に関する軌跡が記録
され，表示される。このような軌跡のサンプル93が図５
に示されている。記録装置86で記録された距離の値は,
上記の様に, 次に, 計算装置に入力される。記録と計算
のステップは結合可能であることが理解される。
【００２８】心棒荷重の実際の値の最終決定は材料強度
と弾性体の原理に基づいている。次の式が当該分野で知
られ, 使用されている。
と弾性体の原理に基づいている。次の式が当該分野で知
られ, 使用されている。
【００２９】歪み＝ΔＬ／Ｌ 応力＝（歪み）×（弾性係数） 力＝（応力）×（応力面積） 螺刻部の応力面積は最少のピッチ円直径（Ｐ）と最少の
歯もと円直径（Ｋ）の平均に基づいて次のようになる。
歯もと円直径（Ｋ）の平均に基づいて次のようになる。
【００３０】応力面積＝π［（Ｐ＋Ｋ）／４］2 故に，次の計算が計算装置87によって行なわれる。
【００３１】 Ｆ＝π［ΔＬＥ／Ｌ］×［（Ｐ＋Ｋ）／４］2 ここでＦは心棒荷重である。
【００３２】ΔＬはコンディショニング装置75によって
決められる。加算装置81が平均のΔＬと異る出力を出し
た場合，上式に適切な修正が行なわれなければならな
い。
決められる。加算装置81が平均のΔＬと異る出力を出し
た場合，上式に適切な修正が行なわれなければならな
い。
【００３３】Ｅは心棒材料の弾性係数である。
【００３４】Ｌはあらかじめ測定された心棒のテストセ
グメントの長さである。
グメントの長さである。
【００３５】Ｐはねじの幾何学配列に基づく螺刻部20の
最小ピッチ円直径である。
最小ピッチ円直径である。
【００３６】Ｋはねじの幾何学配列に基づくねじ部20の
最少歯もと円直径である。
最少歯もと円直径である。
【００３７】心棒変換器24は，より大きな発明システム
の一部として本明細書に開示されているが，心棒歪み変
換器はそれ自身新規であり，他の螺刻された心棒の使用
環境においても応用できることが理解される。
の一部として本明細書に開示されているが，心棒歪み変
換器はそれ自身新規であり，他の螺刻された心棒の使用
環境においても応用できることが理解される。
【００３８】本明細書に記載されている好ましい実施例
は２個の基準点の間の相対的な変化を検出し測定するた
めにLVDTを使用することを開示しているが，類似の目的
を達成するために変化を検出する他の装置を使用するこ
とも，本発明の範囲内である。
は２個の基準点の間の相対的な変化を検出し測定するた
めにLVDTを使用することを開示しているが，類似の目的
を達成するために変化を検出する他の装置を使用するこ
とも，本発明の範囲内である。
【００３９】本発明の好ましい実施例は，テストセグメ
ントを定めるために，そしてテストセグメントの限界を
定める基準点を追跡するために心棒歪み変換器２Ｘを使
用することを開示しているが，本発明のより発展的な装
置及び方法の範囲内で同等の目的を達成するための他の
方法を使用することも本発明の範囲内である。
ントを定めるために，そしてテストセグメントの限界を
定める基準点を追跡するために心棒歪み変換器２Ｘを使
用することを開示しているが，本発明のより発展的な装
置及び方法の範囲内で同等の目的を達成するための他の
方法を使用することも本発明の範囲内である。
【００４０】本発明は，特にその好ましい実施例に関し
て詳述されているが，上記の様に，また添付の特許請求
の範囲で定められているように，本発明の精神と範囲内
において変更及び修正を行うことができるものと理解さ
れる。
て詳述されているが，上記の様に，また添付の特許請求
の範囲で定められているように，本発明の精神と範囲内
において変更及び修正を行うことができるものと理解さ
れる。
【００４１】
【発明の効果】本発明は弁操作装置によって駆動される
弁心棒に生じる荷重を測定するための方法及び関連する
装置を包含する。本発明の方法は金属の，特に螺刻され
た軸の応力及び歪みに関連する公知の原理及び特性を利
用し，これらの原理及び特性を本発明の固有の装置と組
み合わせて応用したものである。本発明の方法及び装置
は，心棒に荷重が加えられたときに，弁心棒の螺刻部の
変形を検出し，測定する。測定された変形は記録され，
心棒に加えられた荷重を決定するための計算装置に入力
される。好ましい実施例では圧縮変形及び圧縮荷重が測
定され，決定されるがしかし張力も考慮に入れられてい
る。
弁心棒に生じる荷重を測定するための方法及び関連する
装置を包含する。本発明の方法は金属の，特に螺刻され
た軸の応力及び歪みに関連する公知の原理及び特性を利
用し，これらの原理及び特性を本発明の固有の装置と組
み合わせて応用したものである。本発明の方法及び装置
は，心棒に荷重が加えられたときに，弁心棒の螺刻部の
変形を検出し，測定する。測定された変形は記録され，
心棒に加えられた荷重を決定するための計算装置に入力
される。好ましい実施例では圧縮変形及び圧縮荷重が測
定され，決定されるがしかし張力も考慮に入れられてい
る。
【００４２】本発明の装置は固有のねじグリップアッセ
ンブリを有し，グリップアッセンブリは心棒と共に動く
ように弁心棒のねじ部に堅固に取付られている。グリッ
プアッセンブリは互いに相対的に動く離れた複数の基準
点を有し，これらはねじに堅固に取り付けられ，さらに
螺刻部のテストセグメント（標点距離とも称される）を
定めている。
ンブリを有し，グリップアッセンブリは心棒と共に動く
ように弁心棒のねじ部に堅固に取付られている。グリッ
プアッセンブリは互いに相対的に動く離れた複数の基準
点を有し，これらはねじに堅固に取り付けられ，さらに
螺刻部のテストセグメント（標点距離とも称される）を
定めている。
【００４３】弁心棒の金属本体が荷重によって変形する
（すなわち圧縮され又は引き延ばされ）に伴い, 基準点
は互いに相対的に動く。したがって, テストセグメント
の変形は基準点の動きにより反映される。本発明の装置
によって，基準点の相対的な動きが検出され測定されそ
して記録される。測定された変形は，好ましい実施例で
は他の材料特性と共に計算装置に入力され荷重が計算さ
れる。
（すなわち圧縮され又は引き延ばされ）に伴い, 基準点
は互いに相対的に動く。したがって, テストセグメント
の変形は基準点の動きにより反映される。本発明の装置
によって，基準点の相対的な動きが検出され測定されそ
して記録される。測定された変形は，好ましい実施例で
は他の材料特性と共に計算装置に入力され荷重が計算さ
れる。
【００４４】本発明の好ましい実施例では, ストセグメ
ントの変形は荷重下の心棒の湾曲を補正するために，２
つの位置で測定される。さらに本発明の装置は独特の形
状を有する先細円錐グリップ部材を有し，固定部材と組
み合わせて，弁心棒のねじに必要な締めつけを行なうの
に役立つ。これによって基準点は心棒の変形に伴って正
確に動く。
ントの変形は荷重下の心棒の湾曲を補正するために，２
つの位置で測定される。さらに本発明の装置は独特の形
状を有する先細円錐グリップ部材を有し，固定部材と組
み合わせて，弁心棒のねじに必要な締めつけを行なうの
に役立つ。これによって基準点は心棒の変形に伴って正
確に動く。
【図１】弁及び弁操作装置と共に用いられる場合の, 本
発明の心棒荷重測定システムの見取図である。
発明の心棒荷重測定システムの見取図である。
【図２】図１の心棒荷重測定装置の, 心棒歪み変換器の
みを示す側面図である。
みを示す側面図である。
【図３】図２の上面図である。
【図４】（ａ）は本発明の植込み部材の側面図であり、
（ｂ）は図４（ａ）の植込み部材の端面図である。
（ｂ）は図４（ａ）の植込み部材の端面図である。
【図５】図１の心棒荷重測定装置の電子装置の概略図で
ある。
ある。
【図６】本発明の植込み部材のかみ合いを示した，螺刻
部のみを示す図である。
部のみを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597028818 2999 Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｆｅｒｒｙ Ｒｏ ａｄ，Ｍａｒｉｅｔｔａ，Ｇｅｏｒｇｉａ 30062，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ジョン エー． マクメナミー アメリカ合衆国 ジョージア 30064 マ リエッタ，ヘイワード サークル 534
Claims (1)
- 【請求項１】 螺刻された心棒にかかる荷重を決定する
装置であって、 該心棒に沿って第１基準点を定めるように該心棒のねじ
をグリップする第１ねじグリップ手段、 該心棒に沿って第２基準点を定めるように、該第１基準
点から軸方向に離れた位置で該心棒のねじをグリップす
る第２ねじグリップ手段、 該心棒に沿って第３基準点を定めるように、該第１基準
点から円周方向に離れた位置で該心棒のねじをグリップ
する第３ねじグリップ手段、 該心棒に沿って第４基準点を定めるように、該第１基準
点から円周方向に離れさらに該第３基準点から軸方向に
離れた位置で該心棒のねじをグリップする第４ねじグリ
ップ手段、 該基準点間の無荷重状態の距離を軸方向に測定する測定
手段、 第１の長さ変化を得るために、該心棒の圧縮の間の該第
１及び第２基準点間の相対的動きを検出及び測定する第
１動き検出手段、 第２の長さ変化を決定するために、該心棒の圧縮の間の
該第３及び第４基準点間の相対的動きを検出及び測定す
る第２動き検出手段、 該第１及び第２の長さ変化の平均を決定する決定手段、
及びＥを弾性係数及びＡを該心棒のねじ特性に基づく応
力面積とし、該決定された平均の長さ変化（ｄＬ）、該
測定された無荷重状態の距離（Ｌ）及び式Ｆ＝ｄＬＥ
Ａ／Ｌを用いて該心棒にかかる荷重力を算出する計算手
段、を備え、 該第１動き検出手段及び該第２動き検出手段が、半径方
向及び角度方向のそれぞれで該第１〜４のねじグリップ
手段の独立した相対的動きを許し、 それによって、該第１ねじグリップ手段と該第３ねじグ
リップ手段との間及び該第２ねじグリップ手段と該第４
ねじグリップ手段との間には、動きの自由度が与えら
れ、その動きの自由度は、該軸方向、該半径方向、及び
該角度方向のそれぞれにおいて、少なくともいくらかの
距離だけ、該第１ねじグリップ手段と該第３ねじグリッ
プ手段との間の距離及び該第２ねじグリップ手段と該第
４ねじグリップ手段との間の距離が変化することを可能
にし、さらに、該螺刻された心棒が曲げ力及びねじれ力
の全てまたは一部をうけている間、該螺刻された心棒の
軸の変形が測定できる螺刻された心棒にかかる荷重を決
定する装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US4100687A | 1987-04-21 | 1987-04-21 | |
| US041,006 | 1987-04-21 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63504140A Division JP2842555B2 (ja) | 1987-04-21 | 1988-04-21 | 心棒荷重測定システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1019700A true JPH1019700A (ja) | 1998-01-23 |
| JP2766256B2 JP2766256B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=21914205
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63504140A Expired - Lifetime JP2842555B2 (ja) | 1987-04-21 | 1988-04-21 | 心棒荷重測定システム |
| JP9046321A Expired - Lifetime JP2766256B2 (ja) | 1987-04-21 | 1997-02-28 | 心棒荷重測定システム |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63504140A Expired - Lifetime JP2842555B2 (ja) | 1987-04-21 | 1988-04-21 | 心棒荷重測定システム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0310659A1 (ja) |
| JP (2) | JP2842555B2 (ja) |
| KR (1) | KR970000030B1 (ja) |
| WO (1) | WO1988008491A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100399384B1 (ko) * | 2001-10-29 | 2003-09-26 | 한국전력공사 | 스템힘 검출센서를 이용한 모터구동밸브의 스템힘검출방법 및 그 장치 |
| KR101220059B1 (ko) * | 2011-01-04 | 2013-01-08 | 한전케이피에스 주식회사 | 모터구동형 밸브의 부분 행정 진단 시험 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5123283A (en) * | 1990-07-09 | 1992-06-23 | Westinghouse Electric Corp. | Diametral change sensor for a cylindrical member |
| US6673563B1 (en) | 1991-04-04 | 2004-01-06 | James E. Becvar | Luminous bacteria and methods for the isolation, identification and quantitation of toxicants |
| EP0572715A1 (en) * | 1992-06-02 | 1993-12-08 | Combustion Engineering, Inc. | Check valve testing method |
| US5546817A (en) * | 1993-06-04 | 1996-08-20 | Liberty Technologies, Inc. | Stem torque sensor |
| JP2013516611A (ja) * | 2009-12-31 | 2013-05-13 | クレーン ニュークリア，インコーポレイテッド | 構成部品内の歪みの測定装置 |
| KR20170022763A (ko) * | 2015-08-21 | 2017-03-02 | 한국기계연구원 | 밸브 구동기의 스탬 파단 모니터링 장치 |
| CN105606452B (zh) * | 2016-03-04 | 2018-02-09 | 国机集团北京飞机强度研究所有限公司 | 飞机二力杆件外场载荷标定/强度试验便携装置 |
| CN106643393A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-10 | 沪东重机有限公司 | 一种用于内螺纹检测的柱塞工装及方法 |
| CN107741352A (zh) * | 2017-09-01 | 2018-02-27 | 上海市特种设备监督检验技术研究院 | 用于钢制闸阀关闭件强度试验机中阀杆上部的固定装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2099662A (en) * | 1935-04-13 | 1937-11-16 | Falk Corp | Dynamometer |
| US2198041A (en) * | 1937-10-28 | 1940-04-23 | Baldwin Locomotive Works | Extensometer |
| US3295365A (en) * | 1965-01-04 | 1967-01-03 | Monsanto Co | Extensometer |
| US3820388A (en) * | 1973-05-21 | 1974-06-28 | J Fletcher | Device for measuring tensile forces |
| JPS6048108B2 (ja) * | 1980-04-10 | 1985-10-25 | 三菱電機株式会社 | フリツプフロツプ回路 |
| US4570903A (en) * | 1982-04-19 | 1986-02-18 | Crass Otto G | Method and apparatus for measurement of valve stem thrust |
-
1988
- 1988-04-21 JP JP63504140A patent/JP2842555B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-21 WO PCT/US1988/001345 patent/WO1988008491A1/en not_active Application Discontinuation
- 1988-04-21 KR KR1019880701568A patent/KR970000030B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1988-04-21 EP EP88904319A patent/EP0310659A1/en not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-02-28 JP JP9046321A patent/JP2766256B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| KR100399384B1 (ko) * | 2001-10-29 | 2003-09-26 | 한국전력공사 | 스템힘 검출센서를 이용한 모터구동밸브의 스템힘검출방법 및 그 장치 |
| KR101220059B1 (ko) * | 2011-01-04 | 2013-01-08 | 한전케이피에스 주식회사 | 모터구동형 밸브의 부분 행정 진단 시험 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01503641A (ja) | 1989-12-07 |
| KR890700760A (ko) | 1989-04-27 |
| JP2766256B2 (ja) | 1998-06-18 |
| WO1988008491A1 (en) | 1988-11-03 |
| JP2842555B2 (ja) | 1999-01-06 |
| EP0310659A1 (en) | 1989-04-12 |
| KR970000030B1 (ko) | 1997-01-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980226 |