2023-108180 弁体監視装置、及び、弁体監視方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023108180

(43)【公開日】2023-08-04

(54)【発明の名称】弁体監視装置、及び、弁体監視方法

(51)【国際特許分類】

   F16K 37/00 20060101AFI20230728BHJP

【ＦＩ】

F16K37/00 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022009158

(22)【出願日】2022-01-25

(71)【出願人】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】山岸 良彰

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 史明

【テーマコード（参考）】

3H065

【Ｆターム（参考）】

3H065AA02

3H065AA03

3H065BA01

3H065BA07

3H065BC02

3H065CA01

3H065CA07

(57)【要約】

【課題】弁体の挙動を表す物理量の計測に要する消費電力を低減する。
【解決手段】弁体監視装置１０は、流体の流量を制御する弁体１２の動作開始を検出する第１センサ１５と、第１センサ１５よりも消費電力が多く、弁体１２の挙動を表す物理量を計測する第２センサ１６と、第１センサ１５により弁体１２の動作開始が検出されたことを契機として、第２センサ１６に物理量の計測を開始させるコントローラ１７と、を備える。コントローラ１７は、第２センサ１６により物理量が計測されている期間の少なくとも一部において第１センサ１５を動作させない。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体の流量を制御する弁体の動作開始を検出する第１センサと、
前記第１センサよりも消費電力が多く、前記弁体の挙動を表す物理量を計測する第２センサと、
前記第１センサにより前記弁体の動作開始が検出されたことを契機として、前記第２センサに前記物理量の計測を開始させるコントローラと、
を備える弁体監視装置。

【請求項2】

前記コントローラは、前記第２センサにより前記物理量が計測されている期間の少なくとも一部において前記第１センサを動作させない、
請求項１に記載の弁体監視装置。

【請求項3】

前記コントローラは、前記第２センサにより前記物理量が計測されている期間においても前記第１センサの動作を継続させる、
請求項１に記載の弁体監視装置。

【請求項4】

前記第１センサと前記第２センサとの各消費電力は、Ｑ１＜（１－α）Ｑ２の関係を有し、
前記関係のうち、αは、前記弁体を備える装置の稼働期間に対する前記第２センサの動作期間の割合であり、Ｑ１は、前記稼働期間における第１センサの消費電力であり、Ｑ２は、前記稼働期間における第２センサの消費電力である、
請求項３に記載の弁体監視装置。

【請求項5】

前記コントローラは、前記第１センサにより前記弁体の動作開始が検出されたか否かに関わらず、前記第２センサに前記物理量の計測を間欠的に行わせる、
請求項１から４のいずれか１項に記載の弁体監視装置。

【請求項6】

前記弁体は、回転することで前記流量を制御する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の弁体監視装置。

【請求項7】

前記弁体は、直線移動することで前記流量を制御する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の弁体監視装置。

【請求項8】

弁体の動作開始を検出する第１センサにより前記弁体の動作開始が検出されたことを契機として、前記第１センサよりも消費電力が多く、前記弁体の挙動を表す物理量を計測する第２センサに前記物理量の計測を開始させる、
弁体監視方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、弁体監視装置、及び、弁体監視方法に関する。

【背景技術】

【0002】

工業プラント及び大型ビルなどの各種の建物では各種の配管を通して流体の送受が行われ、当該送受にはバルブが用いられている。配管にはバルブのみでなく多数の機器・装置が接続されてシステムが構築されるため、１つの機器の故障による悪影響がシステム全体へと波及しかねず、バルブを含む各機器の適切な監視が必要とされている。このような監視のため、特許文献１では、弁体（ここでは、回転弁）の挙動を表す物理量（ここでは、角速度）を半導体式ジャイロセンサで測定し、測定した当該物理量に基づいて弁体の挙動を監視するバルブの状態把握システムが提案されている。この挙動の監視により、弁体及び弁軸の摩耗などの不具合の有無を診断できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１９／２３５５９９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、特許文献１に記載のバルブの状態把握システムでは、弁体の挙動を表す物理量を計測するセンサを常時動作させる必要があり、その消費電力が問題となる。特に、工業用のバルブでは、外部電源の確保が難しい場合に電源として電池が利用されることがあり、このような場合、電池寿命を延ばすため、消費電力の低減がより強く望まれる。

【0005】

本発明は、弁体の挙動を表す物理量の計測に要する消費電力を低減することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明に係る弁体監視装置は、流体の流量を制御する弁体の動作開始を検出する第１センサと、前記第１センサよりも消費電力が多く、前記弁体の挙動を表す物理量を計測する第２センサと、前記第１センサにより前記弁体の動作開始が検出されたことを契機として、前記第２センサに前記物理量の計測を開始させるコントローラと、を備える。

【0007】

前記コントローラは、前記第２センサにより前記物理量が計測されている期間の少なくとも一部において前記第１センサを動作させない、ようにしてもよい。

【0008】

前記コントローラは、前記第２センサにより前記物理量が計測されている期間においても前記第１センサの動作を継続させる、ようにしてもよい。

【0009】

前記第１センサと前記第２センサとの各消費電力は、Ｑ１＜（１－α）Ｑ２の関係を有し、前記関係のうち、αは、前記弁体を備える装置の稼働期間に対する前記第２センサの動作期間の割合であり、Ｑ１は、前記稼働期間における第１センサの消費電力であり、Ｑ２は、前記稼働期間における第２センサの消費電力である、ようにしてもよい。

【0010】

前記コントローラは、前記第１センサにより前記弁体の動作開始が検出されたか否かに関わらず、前記第２センサに前記物理量の計測を間欠的に行わせる、ようにしてもよい。

【0011】

前記弁体は、回転することで前記流量を制御する、ようにしてもよい。

【0012】

前前記弁体は、直線移動することで前記流量を制御する、ようにしてもよい。

【0013】

本発明に係る弁体監視方法は、弁体の動作開始を検出する第１センサにより前記弁体の動作開始が検出されたことを契機として、前記第１センサよりも消費電力が多く、前記弁体の挙動を表す物理量を計測する第２センサに前記物理量の計測を開始させる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、弁体の挙動を表す物理量の計測に要する消費電力が低減される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態に係る弁体監視装置の概略構成図である。

【図2】図２は、図１の弁体監視装置のうちの第１センサ及び第２センサの動作制御に係る部分を示すブロック図である。

【図3】図３は、図１の弁体監視装置における、弁体の開度の時間変換と、第１センサの出力信号及び動作タイミングと、第２センサの出力信号及び動作タイミングと、の関係を示す図である。

【図4】図４は、第２実施形態に係る弁体監視装置における、弁体の開度の時間変換と、第１センサの出力信号及び動作タイミングと、第２センサの出力信号及び動作タイミングと、の関係を示す図である。

【図5】図５は、本発明の第３実施形態に係る弁体監視装置の概略構成図である。

【図6】図６は、第３実施形態に係る弁体監視装置における、弁体の開度の時間変換と、第１センサの出力信号及び動作タイミングと、第２センサの出力信号及び動作タイミングと、の関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態に係る弁体監視装置及び弁体監視方法について図面を参照して説明する。

【0017】

［第１実施形態］
図１に示すように、本実施形態に係る弁体監視装置１０は、配管９０の途中に配置されている。弁体監視装置１０は、配管９０内を流れる流体の流量を制御する流量制御バルブとして構成されている。弁体監視装置１０は、管１１と、弁体１２と、弁軸１３と、アクチュエータ１４と、第１センサ１５と、第２センサ１６と、コントローラ１７と、電池１８と、を備える。弁体監視装置１０は、弁体１２の挙動（動き）を表す物理量を測定することで当該挙動を監視する。

【0018】

管１１は、配管９０に接続されている。弁体１２は、管１１内に配置されており、回転することで管１１を流れる配管９０からの流体の流量を制御する回転弁体である。流量の制御により、配管９０を流れる流体の流量が制御される。弁体１２としては、ボール弁体、又は、バタフライ弁体などが挙げられる。弁体１２は、弁軸１３に固定されている。弁体１２と弁軸１３とは一体的に回転する。アクチュエータ１４は、弁軸１３を回転させることで弁体１２を回転させ、これにより、管１１を開閉する。

【0019】

第１センサ１５は、弁体１２の回転開始を検出する。ここでは、第１センサ１５は、弁軸１３の加速度を電圧信号に変換し、変換後の信号を出力信号として、コントローラ１７に出力する。コントローラ１７は、出力信号の電圧値が所定の閾値に達した場合、弁体１２が回転開始したと判別する。当該閾値に達した出力信号を、弁体１２の回転開始を示す検出信号ともいう。第１センサ１５は、前記の加速度を前記の検出信号に変換することで弁体１２の回転開始を検出する。なお、第１センサ１５は、弁軸１３の加速度を電圧信号以外の電気信号、例えば、電流信号に変換してもよい。弁軸１３は回転する部材であるが、回転運動は当然直線方向の加速度も伴うため、弁体１２が静止しているか回転しているか否か、つまり、弁体１２の回転開始は、加速度センサでも検出することができる。

【0020】

第１センサ１５は、弁体１２の回転によりオフ又はオンとなることで、弁体１２の回転開始を検出するリミットスイッチなどからなってもよい。第１センサ１５は、弁体１２と一体的に回転する弁軸１３に取り付けられた永久磁石との相対角を検出することで、弁体１２の回転開始を検出する磁気センサであってもよい。磁気センサとしては、ホールセンサ、磁気抵抗センサなどが挙げられる。

【0021】

第２センサ１６は、弁体１２の挙動を表す物理量を計測する。第２センサ１６は、弁体１２の挙動を表す物理量を電気信号（電圧信号又は電流信号）に変換することにより当該物理量を計測する。第２センサ１６は、変換した電気信号を出力信号としてコントローラ１７に出力する。物理量は、ここでは、角速度である。第２センサ１６は、弁軸１３の角速度を計測することで、弁体１２の角速度を計測する。第２センサ１６は、例えば、ジャイロセンサである。物理量は、弁体１２の開度又は弁体１２の回転角などの物理量であってもよい。開度又は回転角は、コントローラ１７で角速度の算出に使用されてもよい。第２センサ１６としてどのセンサが採用されるかは、計測対象としての物理量の種類に応じて適宜決定されればよい。例えば、第２センサ１６は、開度又は回転角を計測するセンサである磁気センサ又はロータリエンコーダなどであってもよい。

【0022】

第１センサ１５をジャイロセンサとし、第２センサ１６を加速度センサとした場合、これらセンサは、パッケージ化されたＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）チップが備えるセンサにより実現されてもよい。このようなＩＭＵチップとしては、ＴＤＫ株式会社製のＩＣＭ－２０６００を用いることができる。このＩＭＵチップにおけるジャイロセンサ駆動時の消費電流は２．７９ｍＡである。他方、加速度センサ駆動時の消費電流は、３２１μＡであり、ジャイロセンサ駆動時の１１％程度となっている。このように、第２センサ１６の単位時間当たりの消費電力は第１センサ１５の単位時間当たりの消費電力よりも大きい。

【0023】

コントローラ１７は、アクチュエータ１４を制御して弁体１２の回転を制御する。コントローラ１７は、第１センサ１５及び第２センサ１６を制御し、第１センサ１５及び第２センサ１６により弁体１２の回転を監視する。コントローラ１７は、各種回路により構成される。各種回路には、マイクロコンピュータなどのプロセッサなどが含まれる。コントローラ１７の少なくとも一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などの各種論理回路により構成されてもよい。コントローラ１７の動作については後述する。

【0024】

電池１８は、アクチュエータ１４、第１センサ１５、第２センサ１６、及び、コントローラ１７に電力を供給する。

【0025】

図２に示すように、コントローラ１７は、第１スイッチ回路１７Ａ、第２スイッチ回路１７Ｂ、タイマ１７Ｃ、及び、制御回路１７Ｄを備える。

【0026】

第１スイッチ回路１７Ａは、電池１８からの電力の第１センサ１５への供給と非供給とを切り替える。第２スイッチ回路１７Ｂは、電池１８からの電力の第２センサ１６への供給と非供給とを切り替える。タイマ１７Ｃは、制御回路１７Ｄに時間情報を供給する。

【0027】

制御回路１７Ｄは、上位装置８０からの弁体１２を回転させる指示、例えば、弁体１２を全開又は全閉とする指示に基づいて、アクチュエータ１４を駆動し、弁体１２を回転させる。電池１８からの電力は、制御回路１７Ｄを介してアクチュエータ１４に供給される。

【0028】

制御回路１７Ｄは、第１スイッチ回路１７Ａを制御して、電池１８からの電力を第１センサ１５に供給する又は供給しないことで、第１センサ１５を動作させる又は動作させない。同様に、制御回路１７Ｄは、第２スイッチ回路１７Ｂを制御して、電池１８からの電力を第２センサ１６に供給する又は供給しないことで、第２センサ１６を動作させる又は動作させない。このようにして、制御回路１７Ｄは、第１センサ１５及び第２センサ１６のそれぞれの動作／非動作を制御する。

【0029】

制御回路１７Ｄによる第１センサ１５及び第２センサ１６の動作／非動作の制御について、弁体１２が全閉状態から全開状態となり、その後、再度全閉状態となる場合を例として、図３を参照して説明する。図３の最上段のグラフは、弁体１２の回転による開度の時間変化を示す。上から２段目のグラフは、第１センサ１５からの出力信号の信号波形を示す。上から３段目のグラフは、第１センサ１５の動作（ＯＮ）／非動作（ＯＦＦ）のタイミングチャートである。上から４段目のグラフは、第２センサ１６からの出力信号の信号波形を示す。最下段のグラフは、第２センサ１６の動作（ＯＮ）／非動作（ＯＦＦ）のタイミングチャートである。

【0030】

制御回路１７Ｄは、弁体１２の回転開始の前（タイミングＴ１以前）において第１センサ１５を動作させ、第２センサ１６を動作させていない。制御回路１７Ｄは、動作中の第１センサ１５からの出力信号を監視し、出力信号の値が所定の閾値を超えたとき、つまり、第１センサ１５から弁体１２の回転開始を示す検出信号が供給されたときに（タイミングＴ１）、第１センサ１５が弁体１２の回転開始を検出したと判別する。当該検出信号は、ここでは、弁体１２が全開する方向に回転開始したことを示す。制御回路１７Ｄは、前記の判別を契機として、第１センサ１５を非動作とし、第２センサ１６の動作を開始させる（タイミングＴ１）。上からの２段目の第１センサ１５からの出力信号の信号波形を示すグラフにおける一点鎖線は、第１センサ１５を動作状態としたままと仮定したときの仮想の信号波形である。

【0031】

第２センサ１６は、動作開始後、弁体１２の挙動を表す物理量（ここでは角速度）を計測し、計測した物理量を制御回路１７Ｄに出力する。制御回路１７Ｄは、第２センサ１６からの物理量を監視して弁体１２の回転終了を検知する（タイミングＴ２）。例えば、角速度が０になったときに、回転終了が検知される。制御回路１７Ｄは、この検知を契機として、第２センサ１６の動作を終了させて第２センサ１６を非動作とし、第１センサ１５の動作を開始させる（タイミングＴ２）。

【0032】

制御回路１７Ｄは、動作中の第１センサ１５から、弁体１２の回転開始を示す検出信号が供給されたときに（タイミングＴ３）、第１センサ１５が弁体１２の回転開始を検出したと判別する。当該検出信号は、ここでは、弁体１２が全閉する方向に回転開始したことを示す。制御回路１７Ｄは、前記の判別を契機として、第１センサ１５を非動作とし、第２センサ１６の動作を開始させる（タイミングＴ３）。

【0033】

第２センサ１６は、動作開始後、弁体１２の挙動を表す物理量（ここでは角速度）を計測し、計測した物理量を制御回路１７Ｄに出力する。制御回路１７Ｄは、第２センサ１６からの物理量を監視して弁体１２の回転終了を検知する（タイミングＴ４）。制御回路１７Ｄは、この検知を契機とし、第２センサ１６を非動作とし、第１センサ１５の動作を開始させる（タイミングＴ４）。

【0034】

制御回路１７Ｄは、タイミングＴ１～Ｔ２、及び、タイミングＴ３～Ｔ４の各期間において、第２センサ１６からの出力信号又は当該出力信号が表す物理量を上位装置８０に供給する。上位装置８０は、供給された出力信号又は物理量つまり弁体１２の挙動を監視して、弁体１２又は弁軸１３の摩耗、詰まり又は固着などの動作不良の有無などを診断する。

【0035】

第１センサ１５は、タイミングＴ１～Ｔ２、及び、タイミングＴ３～Ｔ４の各期間において動作しないので、この期間では第１センサ１５から電気信号が出力されない。このため、図３では、その出力信号の電圧値が「０」となっている。第２センサ１６は、タイミングＴ１～Ｔ２、及び、タイミングＴ３～Ｔ４の各期間以外の期間において動作しないので、この期間では第２センサ１６から電気信号が出力されない。このため、図３では、その出力信号の電圧値が「０」となっている）。

【0036】

制御回路１７Ｄは、第２センサ１６を予め定められた間隔で間欠的に動作させてもよい。つまり、制御回路１７Ｄは、第１センサ１５により弁体１２の回転開始が検出されたか否かに関わらず、第２センサ１６に弁体１２の挙動を表す物理量の計測を間欠的に行わせてもよい。当該計測の間隔は、一定期間でも、非一定期間であってもよい。このような計測は、タイマ１７Ｃからの時間情報に基づいて行われる。制御回路１７Ｄは、第２センサ１６を間欠的に動作させる期間中に、第１センサ１５を動作させてもよいし、動作させなくてもよい。なお、第１センサ１５を動作させることで、第２センサ１６の間欠的な動作中でも弁体１２の回転開始が検出される。この検出があった場合、制御回路１７Ｄは、第２センサ１６を、予め定められた間欠動作の終了タイミングと、弁体１２の回転終了の検知タイミングとのうちの遅いタイミングまで動作させるとよい。

【0037】

以上の通り、この実施形態では、コントローラ１７が、第１センサ１５により弁体１２の動作開始（ここでは回転開始）が検出されたことを契機として、第１センサ１５よりも消費電力の大きい第２センサ１６に弁体１２の挙動を表す物理量の計測を開始させる。このような構成により、第２センサ１６による弁体１２の挙動を表す物理量の計測つまり弁体１２の監視を可能としつつ、消費電力の大きい第２センサ１６が動作しない期間を設けることができる。従って、その分、弁体１２の挙動を表す物理量の計測に要する消費電力が低減される。

【0038】

さらに、この実施形態では、第２センサ１６の動作中、第１センサ１５が動作していないので、これにより消費電力が低減される。なお、制御回路１７Ｄは、第２センサ１６の動作期間のうちの一部期間において、第１センサ１５を動作させてもよい。

【0039】

流量制御バルブとしての弁体監視装置１０は、その取り付け先により、長時間、弁体１２の開度が一定に保たれる場合がある。例えば、弁体１２は１日１回のみ開閉するような場合がある。このような場合、第２センサ１６を弁体１２の動作時のみ動作させるとすると、第２センサ１６が長期間動作しない事態が生じる。この実施形態では、制御回路１７Ｄが、第２センサ１６を弁体１２の動作開始の検出の有無に関わらず間欠的に動作させる。これにより、第２センサ１６が長期間動作しない事態の発生が抑制される。

【0040】

ここで、第１センサ１５及び第２センサ１６をＩＭＵチップ、より具体的にはＴＤＫ株式会社製のＩＣＭ－２０６００により実現し、第１センサ１５つまりジャイロセンサを常時駆動する場合を考える。この場合、電池１８を大容量一次電池として知られる容量１９Ａｈの塩化チオニルリチウム電池としたときに、弁体監視装置１０の駆動可能時間は単純計算で２８４日程度となる。実際にはジャイロセンサ以外の要素にも電力が必要であるため、電池交換の周期は２８４日以下に設定する必要が生じてしまう。他方、第２センサ１６であるジャイロセンサの動作と非動作のデューティ比を例えば５０パーセントにすることができれば、ジャイロセンサの平均消費電流を５０パーセントに抑えることができ、従って、単純計算で電池交換の周期を１年以上とすることができる。ここで、流量制御バルブとしての弁体監視装置１０は、弁体１２が動作している時間よりも静止している時間の方が長いため、デューティ比を例えば５０パーセントにすることは容易に実現される。

【0041】

［第２実施形態］
第２実施形態では、図４に示すように、コントローラ１７（制御回路１７Ｄ）は、第２センサ１６により弁体１２の動作の状態が計測されている期間においても第１センサ１５の動作を継続させる。このような場合、例えば、第１スイッチ回路１７Ａが省略されてもよい。

【0042】

本実施形態では、第１センサ１５と第２センサ１６との各消費電力が、以下の数式１の関係を有する。
Ｑ２＞αQ２＋Ｑ１、つまり、Ｑ１＜（１－α）Ｑ２・・・（数式１）
ここで、αは、弁体監視装置１０の稼働期間に対する、弁体１２が動作する期間つまり第２センサ１６の動作期間（過渡状態時間）の割合（過渡状態時間率）である。Ｑ１は、前記の稼働期間における第１センサ１５の消費電力であり、Ｑ２は、前記の稼働期間における第２センサ１６の消費電力である。

【0043】

本実施形態は、第１実施形態に比べて、第１センサ１５が起動している時間が長くなるため弁体監視装置１０全体の消費電力は大きくなるが、弁体１２の動作中も第１センサ１５が起動している。これにより、コントローラ１７（制御回路１７Ｄ）は、第１センサ１５及び第２センサ１６からの各出力信号（電圧値など）に基づいて、弁体１２の挙動などに関する情報をより多く取得できる。第１センサ１５が加速度センサであれば、第２センサ１６が計測した角速度では求めることができない、弁体１２の回転の加速度のピーク位置が取得される。なお、コントローラ１７が上位装置８０に第１センサ１５及び第２センサ１６からの各出力信号（電圧値など）を送信し、上位装置８０側で、当該各出力信号に基づく、弁体１２の監視などが行われてもよい。また、第１センサ１５及び第２センサ１６が同時に動いて同時に同じ弁体１２についての計測を行うことで、コントローラ１７又は上位装置８０は、第１センサ１５及び第２センサ１６それぞれからの出力信号に基づいて、第１センサ１５及び第２センサ１６相互の正常性を確認できる。

【0044】

第１実施形態と同様、コントローラ１７（制御回路１７Ｄ）は、第２センサ１６を間欠的に動作させてもよい。このような場合は、第１センサ１５と第２センサ１６との各消費電力は、以下の数式２の関係を有するとよい。
Ｑ２＞（α＋β）Q２＋Ｑ１、つまり、Ｑ１＜（１－α―β）Ｑ２・・・（数式２）
ここで、Ｑ１，Ｑ２及びαは、上記数式１と同じである。βは、弁体監視装置１０の稼働期間に対する、上記過渡状態時間以外の、上記間欠的に弁体１２を動作させる期間つまり第２センサ１６の動作期間の割合である。

【0045】

本実施形態でも、消費電力の大きい第２センサ１６が動作しない期間を設けることができる。従って、消費電力が低減される。

【0046】

［第３実施形態］
本実施形態に係る弁体監視装置１１０は、図５に示すように、弁体１２の代わりに、直線状に動作する弁軸１１３により直線移動することで管１１の開閉を切り替える直動弁である弁体１１２を有する。弁体監視装置１１０は、アクチュエータ１４の代わりに、弁体１１２を直線状に移動させるアクチュエータ１１４を備える。この場合、第１センサ１５の代わりに、弁体１１２が全閉位置及び全開位置にあるときの弁軸１１３の位置をそれぞれ検出する一対のリードスイッチ又は一対のリミットスイッチなどの一対の機械式スイッチからなる第１センサ１５が採用されるとよい。一対の機械式スイッチのうちの一方は、弁体１１２が全閉位置に位置するときにのみＯＮとなり、他方は、弁体１１２が全開位置に位置するときにのみＯＮとなる。前記一方を、全閉側スイッチともいう。前記他方を全開側スイッチともいう。第２センサ１６としては、弁軸１１３の挙動を表す物理量を計測する加速度センサ又は変位センサが採用されてもよい。挙動を監視する監視対象の弁体は、どのような弁体でもよい。第３実施形態の他の構成については、第１又は第２実施形態に準じる。

【0047】

図６に、第１センサ１５として一対の機械式スイッチが採用され、第２センサ１６として加速度センサが採用された場合の出力信号波形などを示す。一対の機械式スイッチのいずれもＯＮでない時間帯（ＯＦＦの時間帯）は直動弁の動作中（中間開度）の期間であり、制御回路１７Ｄは、この期間中に第２センサ１６を動作させる。制御回路１７Ｄは、一対の機械式スイッチのうちの一方（全閉側スイッチ又は全開側スイッチ）がＯＮからＯＦＦとなったときに第２センサ１６に動作（つまり弁体１２の挙動を表す物理量の計測）を開始させる。制御回路１７Ｄは、他方（全開側スイッチ又は全閉側スイッチ）がＯＮとなったときに第２センサ１６を非動作とする。制御回路１７Ｄは、第１実施形態などと同様に第２センサ１６を間欠的に動作させて、第２センサ１６に物理量の計測を間欠的に行わせてもよい。

【0048】

本実施形態でも、第１センサ１５に比べ消費電力の大きい第２センサ１６が動作しない期間を設けることができる。従って、消費電力が低減される。

【0049】

［変形例］
弁体監視装置１０及び１１０の構成は、適宜変更可能である。弁体監視装置１０は、上記部品１１～１８のうち、第１センサ１５、第２センサ１６、及び、コントローラ１７（特に、第１スイッチ回路１７Ａ、第２スイッチ回路１７Ｂ、及び、制御回路１７Ｄを構成する部分）のみを備えてもよい。つまり、弁体監視装置１０は、各種の弁体を備えるバルブに外付けされてもよい。このようなことは、弁体監視装置１１０についてもいえる。

【0050】

［本発明の範囲］
以上、実施形態及び変形例を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態及び変形例に限定されるものではない。例えば、本発明には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る、上記実施形態及び変形例に対する様々な変更が含まれる。上記実施形態及び変形例に挙げた各構成は、矛盾の無い範囲で適宜組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0051】

１０…弁体監視装置、１１…部品、１１…管、１２…弁体、１３…弁軸、１４…アクチュエータ、１５…第１センサ、１６…第２センサ、１７…コントローラ、１７Ａ…第１スイッチ回路、１７Ｂ…第２スイッチ回路、１７Ｃ…タイマ、１７Ｄ…制御回路、１８…電池、８０…上位装置、９０…配管、１１０…弁体監視装置、１１２…弁体、１１３…弁軸、１１４…アクチュエータ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】