特許 6663957 弁監視装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6663957

(24)【登録日】2020年2月19日

(45)【発行日】2020年3月13日

(54)【発明の名称】弁監視装置

(51)【国際特許分類】

   G01L 3/14 20060101AFI20200302BHJP

   F16K 37/00 20060101ALI20200302BHJP

【ＦＩ】

   G01L3/14 B

   F16K37/00 D

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2018-132614(P2018-132614)

(22)【出願日】2018年7月12日

(65)【公開番号】特開2020-8532(P2020-8532A)

(43)【公開日】2020年1月16日

【審査請求日】2018年9月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】310020688

【氏名又は名称】東亜バルブエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岡本 央則

【審査官】 大森 努

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６３−１５７５７５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００９−０８１９３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２９５４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１９３６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１０２５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３３７３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０９９３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−００４５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２４８４１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０２４３０６２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｌ ３／００−３／２６

Ｆ１６Ｋ ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁の作動状態を監視する弁監視装置であって、
前記弁を開閉する弁棒の作動トルクを検出するトルクセンサと、
前記弁が備える機器のうち、弁の機械的駆動を行わない機器と電源とを接続する電線を流れる電流を変化させる切替装置と、
前記作動トルクが設定値以上であるときに前記切替装置を作動させる切替制御装置と、
前記電線を流れる電流の変化を検出し前記作動トルクを監視する受信装置と
を備えている、弁監視装置。

【請求項2】

前記機器が、前記弁が使用状態にあるときに常時電流が流れる前記電線が接続されている請求項１に記載の弁監視装置。

【請求項3】

前記切替制御装置が、前記切替装置によって、前記電線を流れる電流を規則的に変化させる機能を備える、請求項１又は２に記載の弁監視装置。

【請求項4】

前記切替装置が電流を規則的に切り替える、時間間隔が０．００１秒以上にされている、請求項３に記載の弁監視装置。

【請求項5】

弁の流路を閉じる閉位置と開く開位置とに位置変化する弁体と、
前記弁体を開位置と閉位置との間で位置変化させる弁棒と、
前記弁体を位置変化させるために前記弁棒を作動させるウォームと、
前記ウォームが相対的に周方向回転不能に且つ軸方向移動可能に取り付けられたスプライン軸と、
前記ウォームを前記スプライン軸の軸方向において所定位置に付勢する弾性体と、
前記スプライン軸の軸方向において前記ウォームの移動を検出するトルクセンサと、
前記弁が備える機器のうち、弁の機械的駆動を行わない機器と電源とを接続する電線を流れる電流を変化させる切替装置と、
前記トルクセンサが検出した作動トルクが設定値以上であるときに前記切替装置を作動させる切替制御装置と、
前記電線を流れる電流の変化を検出し前記作動トルクを監視する受信装置と
を備えている、弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、弁の作動状態を監視するための弁監視装置に関する。

【背景技術】

【0002】

発電プラント等の各種プラントには、多くの弁が用いられる。これらの弁が適正に作動しているか否かを把握するため、弁監視装置が使用されている。例えば、特開平３−２９５４３３号公報には、弁監視装置の一種として、電動弁の作動トルクを測定する測定装置が開示されている。この測定装置は、電動弁に装着される。この弁測定装置によって、電動弁の作動状態が把握される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平３−２９５４３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特開平３−２９５４３３号公報の弁測定装置では、電動弁に装着された状態で、作動トルクが確認される。このため、この測定装置では、電動弁から離れた遠隔で、電動弁の作動状態を確認することはできない。プラントによっては、その稼働中に、電動弁に近寄れない場合もある。この様な場合には、プラントを停止して、電動弁の作動状態を確認することとなる。

【0005】

本発明は、遠隔で弁の作動状態を検出することができる、弁監視装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る弁監視装置は、弁の作動状態を監視する。この弁監視装置は、前記弁を開閉する弁棒の作動トルクを検出するトルクセンサと、前記弁が備える機器と電源とを接続する電線を流れる電流を変化させる切替装置と、前記作動トルクが設定値以上であるときに前記切替装置を作動させる切替制御装置と、を備えている。

【0007】

好ましくは、前記機器は、前記弁が使用状態にあるときに常時電流が流れる前記電線が接続されている。

【0008】

好ましくは、前記切替制御装置は、前記切替装置によって、前記電線を流れる電流を規則的に変化させる機能を備える。

【0009】

好ましくは、前記切替装置が電流を規則的に切り替える、時間間隔は、０．００１秒以上にされている。

【0010】

本発明に係る弁は、流路を閉じる閉位置と開く開位置とに位置変化する弁体と、前記弁体を開位置と閉位置との間で位置変化させる弁棒と、前記弁体を位置変化させるために前記弁棒を作動させるウォームと、前記ウォームが相対的に周方向回転不能に且つ軸方向移動可能に取り付けられたスプライン軸と、前記ウォームを前記スプライン軸の軸方向において所定位置に付勢する弾性体と、前記スプライン軸の軸方向において前記ウォームの移動を検出するトルクセンサと、前記弁が備える機器と電源とを接続する電線を流れる電流を変化させる切替装置と、前記トルクセンサが検出した作動トルクが設定値以上であるときに前記切替装置を作動させる切替制御装置と、を備えている。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、電線を流れる電流を検出することで、弁棒の作動トルクを知ることができる。これにより、弁から離れた位置で、弁棒の作動トルクを検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る弁の一例を示す一部断面図である。

【図2】図２は、図１の弁を一部が示された説明図である。

【図3】図３は、図１の弁のスペースヒータの回路図である。

【図4】図４は、図１の弁の電線に流れる電流が示されたグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

【0014】

図１及び図２には、本発明の一実施形態に係る弁２が示されている。図１の矢印Ｘが弁２の前後方向前向きであり、矢印Ｙは左右方向右向きであり、矢印Ｚが上下方向上向きである。

【0015】

弁２は、弁箱４、蓋部材６、ハウジング８、電装箱１０、モータ１２、駆動ギア１４、従動ギア１６、スプライン軸２０、ウォーム２２、スリーブ２４、弾性体としてのトルクスプリング２６、手動装置３２、弁体３６、弁棒３８、ウォームホイール４０及びステムナット４１を備えている。図示されないが、この弁２は、更に、計測ウォーム及び計測ウォームホイールを備えている。

【0016】

蓋部材６は弁箱４の上に載置されている。蓋部材６は弁箱４に固定されている。ハウジング８は、蓋部材６の上に配置されている。ハウジング８は蓋部材６に固定されている。電装箱１０は、ハウジング８に取り付けられて固定されている。モータ１２は、ハウジング８に取り付けられて固定されている。

【0017】

弁箱４は、流体が通される流路４２を備えている。この流路４２は弁箱４の本体４ａを前後方向に貫通している。この流路４２に弁体３６が位置している。図１では、この弁体３６が流路４２を遮っている。この弁体３６は閉位置にある。図示されないが、この弁体３６は、上方に移動した開位置に移動可能にされている。この開位置では、弁体３６が上方に移動して流路４２が開かれる。この開位置では、流路４２を流体が流動しうる。

【0018】

図２に示される様に、弁棒３８は、上下方向に延びている。弁棒３８は、その外周に雄ネジ４４を備えている。弁棒３８の下端に、弁体３６が取り付けられている。弁棒３８の上部に、ウォームホイール４０が位置している。ステムナット４１は、ウォームホイール４０の半径方向内側に位置している。この雄ネジ４４は、ステムナット４１の図示されない雌ネジに螺合されている。ステムナット４１は、上下方向の移動が規制され、且つ回転可能に支持されている。このステムナット４１は、ウォームホイール４０と共に回転可能にされている。これにより、ウォームホイール４０及びステムナット４１がその軸線周りに回転することで、弁棒３８は上下方向に移動可能にされている。

【0019】

駆動ギア１４は、モータ１２の駆動軸１２ａに取り付けられている。従動ギア１６は、駆動ギア１４と噛み合っている。駆動ギア１４が回転することで、従動ギア１６が回転させられる。この従動ギア１６とスプライン軸２０とは、連結状態と連結を解除した解除状態とで切替可能にされている。

【0020】

スプライン軸２０は、その軸線周りに回転可能に支持されている。従動ギア１６とスプライン軸２０との連結状態で、従動ギア１６が回転することで、スプライン軸２０が回転させられる。ウォーム２２は、スプライン軸２０に取り付けられている。ウォーム２２に形成された貫通孔に、スプライン軸２０が挿入されている。ウォーム２２は、スプライン軸２０に対して、スプライン軸２０の周方向に回転不能にされ、スプライン軸２０の軸線方向に移動可能にされている。言い換えると、ウォーム２２は、スプライン軸２０に、相対的に周方向回転不能に且つ軸方向移動可能に取り付けられている。

【0021】

スリーブ２４は、スプライン軸２０の前端に取り付けられて、固定されている。スリーブ２４の軸線は、スプライン軸２０の軸線に一致している。トルクスプリング２６は、スリーブ２４に通されている。トルクスプリング２６は、例えば、コイルスプリングや重ね合わせた多数の皿ばね等からなる。このトルクスプリング２６は、スプライン軸２０の軸線方向において、ウォーム２２を所定位置に位置する様に付勢している。

【0022】

図示されないが、計測ウォームは、スプライン軸２０と一体で回転しうる。計測ウォームホイールは、計測ウォームと噛み合っている。計測ウォームホイールは、回転可能に支持されている。計測ウォームホイールは、計測ウォームの回転に伴って回転する。この弁２では、計測ウォームホイールの回転数から弁棒３８の上下方向位置を特定しうる。これにより、弁体３６が開位置と閉位置との間でどの位置にあるかが、特定されうる。

【0023】

図示されないが、弁２は、種々の機器及び配線を備えている。これらの機器及び配線は、電装箱１０に収容されている。弁２は、機器の一種として、スペースヒータＳＨ１及びＳＨ２を備えている（図３参照）。スペースヒータＳＨ１及びＳＨ２のそれぞれは、発熱抵抗器からなる。スペースヒータＳＨ１及びＳＨ２は、電装箱１０に収容されている。このスペースヒータＳＨ１及びＳＨ２は、電装箱内を加温する。このスペースヒータＳＨ１及びＳＨ２は、電装箱１０の内部の結露を防止する機能を備えている。

【0024】

この弁２は、スペースヒータＳＨ１及びＳＨ２と電源ＰＳとを接続する電線を備えている。図示されないが、この電線は弁２から離れて位置する電源ＰＳに接続されている。このスペースヒータＳＨ１には、この弁２の稼働中において、この電線によって常に電気が供給されている。これにより、スペースヒータＳＨ１は、常に電装箱内の結露を防止している。この弁２では、スペースヒータＳＨ１及びＳＨ２を用いたが、スペースヒータの数は１つでもよく、３つ以上の複数であってもよい。

【0025】

図２に示される様に、この弁２は、弁監視装置４６を備えている。図２には、弁監視装置４６が備えるトルクセンサ４８が示されている。このトルクセンサ４８は、例えば、トルクスイッチとポテンショメータとからなる。ポテンショメータは、摺動子の位置を電圧信号又は抵抗値信号に変換する機器である。ここでは、得られる回転角や移動量を電圧に変換する機器である。特に限定されないが、例えば、回転角度を検出するロータリーポテンショメータが用いられる。このポテンショメータは、金属抵抗線を巻いて高精度に作った可変抵抗器であり、加えた全電圧のうち接点位置に応じた割合だけの電圧を取り出すようにされている。図２には示されないが、弁監視装置４６は、このトルクセンサ４８の他に、切替制御装置としての第１マイクロコンピュータ、切替装置５６（図３参照）、受信装置及び表示装置を備えている。受信装置及び表示装置は、切替装置５６から離れた位置に配置されている。この切替装置５６は、例えばリレー（継電器）が用いられる。

【0026】

受信装置は、例えばクランプセンサ及び第２マイクロコンピュータが用いられる。クランプセンサは、電線に流れる電流値を検出する機能を備えている。第２マイクロコンピュータは、クランプセンサの検出した電流値を受信する機能と、その電流値を記憶する機能と、その電流の変化から弁棒３８の作動トルクを算出する機能とを備えている。表示装置は、例えば液晶モニター、警告灯、警告ブザー等が用いられる。

【0027】

図２に示される様に、トルクセンサ４８は、レバー５０、軸５２及びセンサ本体５４を備えている。このセンサ本体５４は、電装箱１０に収容されている。レバー５０は、その基端部５０ａが軸５２の一端に固定されている。軸５２の他端に、センサ本体５４が取り付けられている。

【0028】

レバー５０は、基端部５０ａを回動中心として先端部５０ｂが回動可能にされている。この先端部５０ｂは、ウォーム２２の前端部に係合している。これにより、ウォーム２２が軸方向に移動することで、レバー５０が回動しうる。レバー５０が回動することで、軸５２が回動する。軸５２の回動から、トルクセンサ４８は、弁棒３８の作動トルクを検出しうる。このレバー５０は、例示であって、ギア等であってもよい。この弁棒３８の作動トルクは、ウォームホイール４０を回転させるトルクとして検出される。

【0029】

モータ１２の駆動によって弁２が閉じられるとき、ウォーム２２がスプライン軸２０と共に周方向一方の向きに回転する。ウォーム２２が回転することで、ウォームホイール４０が回転する。このウォームホイール４０が回転することで、ステムナット４１が回転する。ステムナット４１の雌ネジと弁棒３８の雄ネジ４４とが螺合しているので、ステムナット４１の回転によって、弁棒３８が下向きに移動する。弁棒３８によって、弁体３６が下方に移動する。そして、弁体３６が流路４２を塞ぐ。この弁２が開かれるときは、モータ１２の駆動によって、ウォーム２２がスプライン軸２０と共に周方向他方の向きに回転する。これにより、ウォームホイール４０及びステムナット４１が閉じるときと逆向きに回転する。弁体３６及び弁棒３８が上向きに移動して、流路４２が開かれる。

【0030】

トルクセンサ４８は、弁棒３８の作動トルクを検出する機能と、弁棒３８の作動トルクを作動トルク信号として第１マイクロコンピュータに送信する機能を備えている。第１マイクロコンピュータは、この作動トルク信号を受信する機能と、弁棒３８の作動トルクが設定値以上か否かを判定する機能と、弁棒３８の作動トルクが設定値以上のときに切替装置５６に制御信号を送信する機能とを備えている。

【0031】

図３には、弁２のスペースヒータＳＨ１及びＳＨ２の回路図が示されている。切替装置５６は、スペースヒータＳＨ１を備える第１電気回路Ｓ１と、スペースヒータＳＨ１及びスペースヒータＳＨ２とを備える第２電気回路Ｓ２とを切り替える機能を備えている。電源ＰＳは、弁２から離れた位置に配置されている。このスペースヒータＳＨ１及びスペースヒータＳＨ２と電源ＰＳとは、切替装置５６を介して電線で接続される。図３に示される様に、この弁２では、第１スイッチ５６ａが閉じられ第２スイッチ５６ｂが開かれて、通常の電気抵抗の第１電気回路Ｓ１で通電されている。スペースヒータＳＨ１によって、電装箱１０が加温されている。図示されないが、切替装置５６の第１スイッチ５６ａが開かれて第２スイッチ５６ｂが閉じられて、非通常の電気抵抗の第２電気回路Ｓ２で通電されうる。このとき、スペースヒータＳＨ１及びＳＨ２によって、電装箱１０が加温される。図３の回路は、スペースヒータＳＨ１と電源ＰＳとを常時接続する回路に、スペースヒータＳＨ２と切替装置５６とを追加することで、形成されている。

【0032】

図４には、図３の切替装置５６によって、第１電気回路Ｓ１と第２電気回路Ｓ２とに繰り返し切り替えたときの電流Ｉの変化が示されている。第１電気回路Ｓ１では、電流Ｉ１が流れている。第２電気回路Ｓ２では、電流Ｉ２が流れている。図４では、電流Ｉが電流Ｉ１から電流Ｉ２に変化して後、ｔ２秒間電流Ｉ２が流されている。その後、電流Ｉ２から電流Ｉ１に変化した後、ｔ１秒間電流Ｉ１が流されている。この電流Ｉは、電流Ｉ１と電流Ｉ２とで繰り返し変化している。この切替装置５６は、時間間隔ｔ１秒とｔ２秒とで電流Ｉを繰り返し切り替えている。

【0033】

受信装置は、スペースヒータＳＨ１及びスペースヒータＳＨ２と電源ＰＳとの間で電線に流れる電流Ｉを検出する。受信装置は、図４の電流Ｉの変化を検出する機能を備えている。受信装置は、電流Ｉが図４の変化をしたときに、異常信号を表示装置に送信する機能を備えている。異常信号を受信した表示装置は、異常を表示する機能を備えている。

【0034】

図１から図４を参照しつつ、この弁監視装置４６を用いて、弁２の監視方法が説明される。この弁２の監視方法は、作動トルク検出ステップ、作動トルク判定ステップ、信号送信ステップ及び信号受信ステップを備えている。

【0035】

作動トルク検出ステップでは、トルクセンサ４８が、上下動する弁棒３８の作動トルクを検出する。前述の様に、トルクスプリング２６は、スプライン軸２０の軸線方向において、ウォーム２２を所定位置に位置させる。弁棒３８を上下方向に移動させる抵抗が大きくなると、ウォームホイール４０を回転させるウォーム２２は、トルクスプリング２６の付勢力に抗して、スプライン軸２０の軸線方向に移動する。ウォーム２２の移動によって、トルクセンサ４８の軸５２の回動角度が変化する。このトルクセンサ４８は、トルクスプリング２６の撓みを検出して、弁棒３８に作用する作動トルクを検出する。トルクセンサ４８はこの検出で得られた作動トルク信号を、第１マイクロコンピュータに送信する。

【0036】

作動トルク判定ステップでは、第１マイクロコンピュータが、トルクセンサ４８から作動トルク信号を受信する。第１マイクロコンピュータは、予め弁棒３８の作動トルクの設定値を記憶している。第１マイクロコンピュータは、作動トルク信号から得られる弁棒３８の作動トルクと、記憶している設定値と、を比較する。第１マイクロコンピュータは、この作動トルクが設定値以上であるときに、切替装置５６に制御信号を送信する。

【0037】

信号送信ステップでは、切替装置５６は、第１マイクロコンピュータから制御信号を受信する。切替装置５６は、図３の第１電気回路Ｓ１と第２電気回路Ｓ２とを規則的に切り替える。例えば、通常では、第１電気回路Ｓ１で、電流Ｉ１が流れている。切替装置５６が、第２電気回路Ｓ２に切り替える。第２電気回路Ｓ２で、電流Ｉ２が流れる。ｔ２秒が経過したときに、切替装置５６が第１電気回路Ｓ１に切り替える。第１電気回路Ｓ１で、電流Ｉ１が流れている。ｔ１秒が経過したときに、切替装置５６が、第２電気回路Ｓ２に切り替える。第２電気回路Ｓ２で、電流Ｉ２が流れる。この様にして、切替装置５６は、第１電気回路Ｓ１と第２電気回路Ｓ２とを繰り返し切り替える。

【0038】

信号受信ステップでは、受信装置がスペースヒータＳＨ１及びＳＨ２の電線を流れる電流Ｉを検出する。この受信装置によって、電流Ｉの変化が検出される。これにより、図４に示される様に、電流Ｉ１とＩ２とに規則的に変化する電流Ｉが検出される。この電流Ｉを検出した受信装置は、表示装置に異常信号を送信する。異常信号を受信した表示装置は、作動トルクが設定値以上であることを表示する。本発明において、電流Ｉの規則的な変化とは、電流値と電流値の変化の間隔との少なくとも一方が、好ましくはその両方が、予め定められた規則に従って変化することを表す。

【0039】

この弁監視装置４６は、電線を流れる電流Ｉの変化で、作動トルクが設定値以上であることを信号として送信する。弁２と遠隔に配置される電源ＰＳとを接続する電線で、電流Ｉの変化を検出する。この弁監視装置４６は、無線等を利用すること無く、遠隔で弁２の異常を把握できる。ここでは、スペースヒータＳＨ１に接続する電線を例に説明がされたが、これに限られない。機器と電源ＰＳとを接続する電線であれば、いずれの機器の電線でも、遠隔で異常が把握されうる。

【0040】

この弁監視装置４６では、電源ＰＳとスペースヒータＳＨ１及びスペースヒータＳＨ２と接続する電線で、作動トルクが設定値以上であることを信号として送信する。スペースヒータＳＨ１は、弁２がその電源スイッチが入れられた使用状態であるとき常に電装箱１０を加温して、除湿している。このスペースヒータＳＨ１の電線で信号を送信することで、この弁監視装置４６は、常に、弁２の異常を監視できる。ここでは、スペースヒータＳＨ１に接続する電線を例に説明がされたが、常に信号を送信しうる観点では、これに限られない。常時電流が流れる電線が接続された機器であれば、常に信号を送信しうる。

【0041】

一時的に電流Ｉ１を電流Ｉ２に変化させても、スペースヒータＳＨ１が電装箱１０を加温して除湿する機能は、十分に果たせる。更に、電流Ｉ２にされた時にスペースヒータＳＨ２も電装箱１０を加温し除湿する機能を果たす。スペースヒータＳＨ１及びスペースヒータＳＨ２の電流Ｉを変化させることで、この弁２は電流Ｉの変化による影響が最小限に抑えられている。

【0042】

図４では、電流Ｉの電流値が、電流Ｉ１と電流Ｉ２とに規則的に変化している。電流Ｉの規則的な変化は、受信装置による判別のみならず、受信した信号を電流Ｉの変化として機器に表示する場合にも、異常を視覚的に容易に把握できる。この弁２では、電流Ｉが電流Ｉ１と電流Ｉ２とに変化したが、これに限られない。

【0043】

例えば、電流Ｉの規則的変化では、電流Ｉが電流Ｉ１と電流が流れない状態とに変化してもよい。この場合、切替装置５６を追加するだけで、スペースヒータＳＨ２を追加することなく、電流Ｉを変化させることができる。また、電流Ｉが３以上の複数の電流値に変化してもよい。３以上の複数の電流値に変化させることで、複数の異なる異常状態が電流Ｉの変化として送信されうる。例えば、電流Ｉが３以上の複数の電流値に変化することで、通常、警告、異常等３以上の段階的に弁２の作動状態を信号として送信しうる。

【0044】

図４では、更に、電流Ｉ１が流れる時間ｔ１と電流Ｉ２が流れる時間ｔ２とをそれぞれ所定の時間にすることで、電流Ｉが時間的にも規則的に変化している。これにより、この弁監視装置４６では、異常が更に容易に把握できる。

【0045】

電流Ｉ１が流れる時間ｔ１及び電流Ｉ２が流れる時間ｔ２の一方又は両方の長さを複数の長さに変化させてもよい。時間ｔ１や時間ｔ２を変化させて複数組み合わせることで、複数の異なる異常状態が電流Ｉの変化として送信されうる。更に、前述の電流Ｉを３以上の複数の電流値に変化させ、時間ｔ１や時間ｔ２を変化させて、これらを組み合わせて、複数の異なる異常状態が電流Ｉの変化として送信されてもよい。

【0046】

異常の把握を容易にする観点から、この時間ｔ１及びｔ２のそれぞれは、好ましくは０．００１秒以上であり、更に好ましくは１秒以上であり、特に好ましくは２秒以上である。一方で、この時間ｔ１及びｔ２は長すぎると、異常の把握に時間を要する。この観点から、この時間ｔ１及びｔ２のそれぞれは、６０秒以下である。

【0047】

弁２では、長期の使用によって、シールの癒着や噛み込みが発生することがある。シールの癒着や噛み込み等は、弁棒３８の作動トルクを増大させる。この作動トルクの増大は、弁棒３８及び弁体３６の作動に障害を来す。この弁監視装置４６では、弁棒３８の作動トルクを常に監視しうる。遠隔に位置する受信装置及び表示装置で監視できるので、プラントが稼働中においても、弁棒３８の作動トルクを常に監視しうる。この弁監視装置４６は、早期に、弁棒３８及び弁体３６の作動不良を把握しうる。

【0048】

また、この弁監視装置４６では、ウォーム２２の位置を検出して、弁棒３８の作動トルクを把握している。この弁２では、長期の使用によって、トルクスプリング２６の付勢力が低下することがある。この付勢力の低下は、見かけ上、弁棒３８の作動トルクの増大として、トルクセンサ４８に検出される。この弁監視装置４６では、トルクスプリング２６の付勢力が低下を把握しうる。

【0049】

更に、この弁２では、計測ウォームホイールと計測ウォームとによって、弁体３６及び弁棒３８が開位置と閉位置との間でどの位置にあるか特定される。第１マイクロコンピュータが弁体３６の位置情報を受信してもよい。第１マイクロコンピュータは、弁体３６の位置情報と、トルクセンサ４８から作動トルク信号とを合わせて判定してもよい。例えば、弁体３６が開位置又は閉位置になく、且つ弁棒３８の作動トルクが設定値以上であるときに、切替装置５６に制御信号を送信してもよい。

【0050】

この弁監視装置４６は、電流Ｉの変化としての信号を、電線によって離れた場所に送信しうる。弁監視装置４６は、無線の電波の使用ができない環境においても、使用しうる。この弁監視装置４６は、電流Ｉを規則的に変化させているので、ノイズ波と容易に識別できる。この弁監視装置４６は、誤検出を抑制しうる。電線を流れる電流Ｉの変化として信号を送ることで、弁２から５０ｍ以上離れた場所でも、弁棒３８の作動トルクが容易に監視されうる。例えば弁２から延びる電線の長さが５０ｍ以上であっても、この弁監視装置４６は、弁棒３８の作動トルクを容易に監視しうる。

【0051】

遠くはなれることで電流Ｉの変化に減衰が生じることがある、この場合でも、電流Ｉを規則的に変化させることで、この弁監視装置４６は、弁棒３８の作動トルクを容易に監視しうる。

【0052】

この弁監視装置４６は、弁２の既存のスペースヒータＳＨ１の電線を用いて、弁棒３８の作動トルクを監視する。この弁監視装置４６では、スペースヒータＳＨ１と切替装置５６とが既存の弁に容易に後付けされうる。これにより、この弁監視装置４６は、後付けで、遠隔での既存の弁の作動状態を監視できる。

【0053】

この弁２では、弁棒３８が軸方向に移動するときの弁棒３８の作動トルクが検出されたが、これに限られない。本発明の作動トルクは、弁体を開位置と閉位置との間で位置変化させるために弁棒を作動させるトルクを表している。本発明は、図示されないが、弁棒が軸線を回転軸として回転して弁体を開位置と閉位置とに切り替える弁にも適用できる。本発明では、弁棒が軸方向に移動するか移動しないかに関わらず弁棒が回転するときの、板棒の作動トルクが検出されてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0054】

以上説明された弁監視装置４６は、遠隔で電動弁の作動状態を監視するのに適している。

【符号の説明】

【0055】

２・・・弁
４・・・弁箱
６・・・蓋部材
８・・・ハウジング
１０・・・電装箱
１２・・・モータ
１４・・・駆動ギア
１６・・・従動ギア
２０・・・スプライン軸
２２・・・ウォーム
２４・・・スリーブ
２６・・・トルクスプリング
３２・・・手動装置
３６・・・弁体
３８・・・弁棒
４０・・・ウォームホイール
４１・・・ステムナット
４２・・・流路
４４・・・雄ネジ
４６・・・弁監視装置
４８・・・トルクセンサ
５０・・・レバー
５２・・・軸
５４・・・センサ本体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】