JPS6191503A - 弁の変位検出装置 - Google Patents

弁の変位検出装置

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JPS6191503A
JPS6191503A JP60222899A JP22289985A JPS6191503A JP S6191503 A JPS6191503 A JP S6191503A JP 60222899 A JP60222899 A JP 60222899A JP 22289985 A JP22289985 A JP 22289985A JP S6191503 A JPS6191503 A JP S6191503A
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • 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
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    • 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
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
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    • G01D5/20Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ピストン位置に関係して移動可能な変位セン
サ磁心が、変位センサ磁心の影響範囲で圧力管に取付け
られたコイルに作用する、弁に関する。
〔従来技術〕
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
及ばす弁は、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、ディジタル信号が
必要なときには、アナログ−ディ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
邸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問題点〕
本発明の課題は、これらの欠点のない弁を提供すること
である。
〔問題点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、コイルが一定
周波数の刻時パルス発生器から給′七され、コイル電流
が測定され、測定値に関係して切換え装置が操作され、
切換え時間差が弁位置の尺度である。
〔発明の効果〕
本発明による弁は、簡単に弁位置についてのディジタル
出力信号が得られて、計算モジュールによりさらに処理
可能であるという利点をもっている。ディジタル測定お
よび制御装置は、したがって本発明による弁へ容易に接
続可能である。
〔実廊態様〕
特許請求の範囲の従属環にあげた手段により、特許請求
の範囲第1項に示した弁の有利な発展と改良が可能であ
る。コイルにそれぞれ抵抗が接続され、コイル電流が電
圧としてこの抵抗から取出し可能であると、特に有利で
ある。電圧測定の方が簡単かつ精確に行なわれるので、
これにより比較的困難な電流測定を電圧測定に変形する
ことができる。切換え装置として比較器が特にを利に適
している。ゲート時間の形成は排他的OR素子により特
に簡単に行なわれる。
切換え時間差の評価が計算機でプログラムにより行なわ
れない場合、始動−停止カウンタを設け、切換え時間差
の間このカウンタにおいて発生器の刻時パルスを数える
のがよい。それによりゲート時間の高い分解能が得られ
、カウンタの出力端で直列または並列に切換え時間がデ
ィジタルデータ語として取出し可能である。カウンタ用
の刻時パルス発生器として、コイルの制御に用いられる
同じ刻時パルス発生器を使用するのがよい。高い分解能
を得るために、高い周波数の刻時パルス発生器を使用し
、その刻時パルス信号をコイル給電のため分割器により
分周するのがよい。例えば発生器の温度に関係するかま
たは老化により生ずる周波数ひずみの影響は大幅になく
なる。なぜならば、カウンタ用の刻時パルス周波数が変
化すると、コイル制御用刻時パルス周波数も変化するか
らである。同様に切換え装置の出力端を方向識別器へ導
くのが有利である。それにより、弁がその不動作位置か
らどの方向へ移動したかを簡単に確認できる。
これは、特に不動作位置から2つの方向へ動く弁におい
て有利である。方向識別器はフリップフロップにより最
も簡単に構成され、一方の切換え装置の出力端がフリッ
プフロップの刻時パルス入力端へ動的に接続され、他方
の切換え装置の出力端がセット入力端へ接続されている
これにより回路の構成が特に簡単になる。
〔実施例〕
本発明の実施例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圧弁でよい。
図示しない弁スブ−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の影鼎囲において圧力管
2外に2つのコイル5および6があり、圧力管上にはま
っている。コイル5および6のそれぞれ1つの端子は分
割器17の出力端に接続されている。この分割fi!+
7の入力端は方形パルスを供給する刻時パルス発生11
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lO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
万では排他的OR素子14の入力端に、他力ではD−フ
リップフロップ13のセット入力端りに接続されている
。比較器lO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I+の別の端子は抵抗18を経てフリップフロ
ップ13の刻時パルス入力端へ通じている。フリップフ
ロップ13の刻時パルス入力端にはさらにダイオード1
9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の出力端はカウンタ15
の始動−停止入力端に接続されている。さらにカウンタ
!5の刻時パルス入力端は刻時パルス発生器16の出力
端に接続されている。カウンタ15の出力端には、カウ
ンタモジュ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。この計数結果はディジタル評価回路または計算機へ
供給可能である。ディ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。フリップフロップ
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〕
刻時パルス発生器16と分割器!7とにより刻時パルス
が発生されて、コイル5および6へ供給される。これら
の刻時パルスはコイル中に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によって電圧に変換される。両方の電圧相互の位相差
は、両コイルの中間外にあるピストン4の位置の尺度で
ある。この位相差は比較器9および10により検出され
、所定の切換え限界値においてこれうの比較器が切換わ
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の位置の影響を受け
るので、ピストンがちょうど両コイルの中間にあると、
比較器9およびlOは同時に切換わり、ピストンしたが
っ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オ〕る。後者の場合生するゲ
ート時間は排他的OR素子14によって形成され、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14が
その出力端に論理1を発生している間、刻時パルス発生
器の刻時パルスがカウンタ15へ数え込まれる。今や両
比較器が同じ信号をもつため、カウンタ15が阻止され
ると、カウンタ15の出力端から直列または並列の形で
、ピストン位置に精確に対応するディジタル信号が取出
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。これはフリ
ップフロップ13によって識別される。フリップフロッ
プ13は、最初に比較器9が切換わったかまたは最初に
比較器lOが切換わかったかについての判断を可能にす
る。比較器10のパルスの豆上り辺において、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、フリップフロップ13の刻時
パルス入力端Tへ供給される。この信号では、フリップ
フロッ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、フリップフロップ
に論11jl!+が印加されて、出力端へ引継がれる。
比較器9が比較器10より遅く切換ねると、刻時パルス
時点に論理l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、発生器15の並列出力信号では、デ
ィジタル出力情報の付加情報ビットとして供給可能であ
る。
カウンタ15用とコイル5,6への給電用に同じ刻時パ
ルス発生器15を使用することによって、小さい範囲に
おける発生器16の周波数変化が測定結果にはとんと誤
差を生じないようにすることができる。発生器16の周
波数変化は評価に誤差を生じず、装置の特許曲線の勾配
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刻時パルス
発生器の老化現象の影響が少なくなる。しかし原理的に
は、カウンタ15とコイル5,6に対してそれぞれ固有
の刻時パルス発生器を設けることも可能である。この場
合刻時パルス発生器の周波数の選択は任意なので、周波
数分割器17はなくてもよい。
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ってい
る。方形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。場合によっては生
ずる直流成分は測定結果にHFを与えない。特にピスト
ン位置のアナログ測定においてこれまで必要だった基準
電圧の一定保持は不要である。
簡単化した実#態様では、単一のコイルでピストン位置
を決定することも可能である。この場合比較器の出力端
におけるパルスのマーク対スペース比はカウンタ15に
より評価される。
中間位置は、カウンタにより数え出し可能な所定のマー
ク対スペース比で与えられる。そのとき所定の計数状態
が特定の、マーク対スペース比に対応する。ピストン4
が移動すると、マーク対スペース比が変化するので、コ
イル用の一定の刻時パルスでパルス接続時間+aピスト
ンの位置の尺度である。方向識別はもはや必要でなし1
【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、9.lO・・・切換え装置(比較器)、16
・・・刻時パルス発生器。 頁の続き 5 明 者  ローランド・シエンプ  ドイツ連邦共
和国ファイルシュトラーセ28

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ピストン位置に関係して移動可能な変位センサ磁心
    (4)が、変位センサ磁心の影響範囲で圧力管(2)に
    取付けられたコイル(5,6)に作用するものにおいて
    、コイル(5,6)が一定周波数の刻時パルス発生器(
    16)から給電され、コイル電流が測定され、測定値に
    関係して切換え装置(9,10)が操作され、切換え時
    間差が弁位置の尺度であることを特徴とする、弁。 2 コイル(5,6)にそれぞれ抵抗(7,8)が接続
    され、コイル電流が電圧としてこの抵抗から取出し可能
    であることを特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載
    の弁。 3 切換え装置が比較器(9,10)として構成されて
    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。 4 切換え装置の後に排他的OR素子(14)が接続さ
    れていることを特徴とする、特許請求の範囲第1項また
    は第3項に記載の弁。 5 切換え時間差が始動−停止カウンタ(15)へ供給
    され、切換え時間差の間のこのカウンタにおいて発生器
    (16)の刻時パルスが数えられることを特徴とする、
    特許請求の範囲第1項に記載の弁。 6 刻時パルス発生器(16)がカウンタ(15)に接
    続され、なるべく分割器(17)を介してコイル(5,
    6)の同期にも役立つことを特徴とする、特許請求の範
    囲第5項に記載の弁。 7 切換え装置(9,10)の出力端が方向識別器(1
    3)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項または第3項に記載の弁。 8 方向識別器がフリップフロップ(13)として構成
    され、一方の切換え装置(10)の出力端がフリップフ
    ロップ(13)の刻時パルス入力端へ動的に接続され、
    他方の切換え装置(9)の出力端がセット入力端へ接続
    されていることを特徴とする、特許請求の範囲第7項に
    記載の弁。
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
DE3437150.8 1984-10-10
DE19843437150 DE3437150A1 (de) 1984-10-10 1984-10-10 Ventil

Publications (2)

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

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

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EP0183919B1 (de) 1989-03-29
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