(57)【要約】【課題】変位センサのコアの状態を判別し、コアが折損した場合であっても、バルブ位置を測定することのできる信頼性の高いバルブポジショナを提供することにある。【解決手段】変位センサの回転軸を中心に対向する２個のコアを１組として２組のコア４個を変位センサに配置し、各コアから発生する４個の信号に基づき、コアの状態を判別し、コアの状態を通知し、バルブ位置の演算を行うことを特徴とするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブポジショナのバルブの開度を検出する変位センサがあり、前記変位センサのコアから発生する信号により前記コアの状態を判別するバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法において、
変位センサの回転軸を中心に対向する２個のコアを１組として２組のコア４個を前記変位センサに配置し、
前記４個のコアにそれぞれ取り付けられた４個の各検出コイルからの４個の信号により、前記４個の信号がすべて所定の範囲内にある場合には、前記４個のコアの状態はすべて正常であると判別し、所定の処理を行うことを特徴とするバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法。
【請求項２】
前記所定の処理が、前記回転軸に対して対向していないコア２組に対し、各組の各コアの前記検出コイルから発生する起電力の平均値を前記各組ごとに算出し、前記平均値の差にオフセットを加算して、バルブの位置の演算を行うことを特徴とする請求項１記載のバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法。
【請求項３】
バルブポジショナのバルブの開度を検出する変位センサがあり、前記変位センサのコアから発生する信号により前記コアの状態を判別するバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法において、
変位センサの回転軸を中心に対向する２個のコアを１組として２組のコア４個を前記変位センサに配置し、
前記４個のコアにそれぞれ取り付けられた４個の各検出コイルからの４個の信号により、前記４個の信号のうち、３個の信号が所定の範囲内にある場合には、前記３個のコアの状態は正常であり、残りの１個のコアの状態は正常ではないと判別し、所定の処理を行うことを特徴とするバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法。
【請求項４】
バルブポジショナのバルブの開度を検出する変位センサがあり、前記変位センサのコアから発生する信号により前記コアの状態を判別するバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法において、
変位センサの回転軸を中心に対向する２個のコアを１組として２組のコア４個を前記変位センサに配置し、
前記４個のコアにそれぞれ取り付けられた４個の各検出コイルからの４個の信号により、前記４個の信号のうち、対向する１組の２個のコアからの各信号がいずれも所定の範囲内にあり、かつ、もう一方の対向する１組の２個のコアからの各信号がいずれも所定の範囲内にない場合には、前記対向する１組の２個のコアの状態は正常であり、前記もう一方の対向する１組の２個のコアの状態は正常ではないと判別し、所定の処理を行うことを特徴とするバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法。
【請求項５】
前記所定の処理が、前記信号が所定の範囲にある、前記対向する１組の各コアの検出コイルから発生する各起電力に対し、前記各起電力の差にオフセットを加算して、バルブの位置の演算を行うことを特徴とする請求項３、または４記載のバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法。
【請求項６】
バルブポジショナのバルブの開度を検出する変位センサがあり、前記変位センサのコアから発生する信号により前記コアの状態を判別するバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法において、
変位センサの回転軸を中心に対向する２個のコアを１組として２組のコア４個を前記変位センサに配置し、
前記４個のコアにそれぞれ取り付けられた４個の各検出コイルからの４個の信号により、前記４個の信号のうち、２個のコアからの前記信号のみが所定の範囲内にあり、かつ、前記２個のコアが前記対向していない場合には、前記対向していない２個のコアの状態は正常であり、残りの対向していない２個のコアの状態は正常ではないと判別し、所定の処理を行うことを特徴とするバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法。
【請求項７】
前記所定の処理が、前記信号が所定の範囲にある、前記対向していない２個の各コアの検出コイルから発生する各起電力に対し、前記各起電力の平均値よりバルブの位置の演算を行うことを特徴とする請求項６記載のバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法。
【請求項８】
バルブポジショナのバルブの開度を検出する変位センサがあり、前記変位センサのコアから発生する信号により前記コアの状態を判別するバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法において、
変位センサの回転軸を中心に対向する２個のコアを１組として２組のコア４個を前記変位センサに配置し、
前記４個のコアにそれぞれ取り付けられた４個の各検出コイルからの４個の信号のうち、１個の信号のみが所定の範囲内にある場合には、前記１個のコアは正常であり、前記１個以外のコア３個の状態は正常ではないと判別し、所定の処理を行うことを特徴とするバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法。
【請求項９】
前記所定の処理が、前記信号が所定の範囲にある１個のコアの検出コイルから発生する起電力よりバルブの位置の演算を行うことを特徴とする請求項８記載のバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法。
【請求項１０】
前記演算の結果から得られるバルブの位置の演算の値に対し、さらに温度センサからの信号を用いて温度補償演算を行うことを特徴とする請求項７、または９記載のバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法。
【請求項１１】
バルブポジショナのバルブの開度を検出する変位センサがあり、前記変位センサのコアから発生する信号により前記コアの状態を判別するバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法において、
変位センサの回転軸を中心に対向する２個のコアを１組として２組のコア４個を前記変位センサに配置し、
前記４個のコアにそれぞれ取り付けられた４個の各検出コイルからの４個の信号がすべて所定の範囲内にない場合には、前記４個のコアの状態はすべて正常でないと判別し、所定の処理を行うことを特徴とするバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法。
【請求項１２】
前記所定の処理が、アラームの送信であることを特徴とする請求項６、８、１１のいずれか１項に記載のバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法。
【請求項１３】
前記バルブの位置の前記演算の値と、バルブ位置の目標値より、バルブ制御演算の処理を行うことを特徴とする請求項２、または５記載のバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法。
【請求項１４】
前記温度補償演算によるバルブの位置の前記演算の値と、バルブ位置の目標値より、バルブ制御演算の処理を行うことを特徴とする請求項１０記載のバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法。
【請求項１５】
バルブポジショナにおいて、
バルブの位置に応じた信号を出力する変位センサと、
前記変位センサの回転軸を中心に対向する２個のコアを１組として２組のコア４個を前記変位センサに配置し、前記４個のコアにそれぞれ取り付けられた４個の各検出コイルからの４個の信号により、
前記４個の信号がすべて所定の範囲内にある場合には、前記４個のコアの状態はすべて正常であると判別し、
前記４個の信号のうち、３個の信号が所定の範囲内にある場合には、前記３個のコアの状態は正常であり、残りの１個のコアの状態は正常ではないと判別し、
前記４個の信号のうち、対向する１組の２個のコアからの各信号がいずれも所定の範囲内にあり、かつ、もう一方の対向する１組の２個のコアからの各信号がいずれも所定の範囲内にない場合には、前記対向する１組の２個のコアの状態は正常であり、前記もう一方の対向する１組の２個のコアの状態は正常ではないと判別し、
前記４個の信号のうち、２個のコアからの各信号のみが所定の範囲内にあり、かつ、前記２個のコアが前記対向していない場合には、前記対向していない２個のコアの状態は正常であり、前記２個以外の対向していない２個のコアの状態は正常ではないと判別し、
前記４個の信号のうち、１個の信号のみが所定の範囲内にある場合には、前記１個のコアは正常であり、前記１個以外のコア３個の状態は正常ではないと判別し、
前記４個の信号がすべて所定の範囲内にない場合には、前記４個のコアの状態はすべて正常でないと判別するコア状態判別手段と、
を有することを特徴とするバルブポジショナ。
【請求項１６】
前記コア状態判別手段により判別したコアの状態に応じて通知する通知手段、
を有することを特徴とする請求項１５記載のバルブポジショナ。
【請求項１７】
前記コア状態判別手段により判別したコアの状態に応じて、
前記４個の信号がすべて所定の範囲内にある場合には、前記回転軸に対して対向していないコア２組に対し、各組の各コアの前記検出コイルから発生する起電力の平均値を前記各組ごとに算出し、前記平均値の差にオフセットを加算して、バルブの位置の演算を行うことを選択し、
前記４個の信号のうち、３個の信号が所定の範囲内にある場合、または、前記４個の信号のうち、対向する１組の２個のコアからの各信号がいずれも所定の範囲内にあり、かつ、もう一方の対向する１組の２個のコアからの各信号がいずれも所定の範囲内にない場合には、前記所定の範囲にある、前記対向する１組の各コアの検出コイルから発生する各起電力に対し、前記各起電力の差にオフセットを加算して、バルブの位置の演算を行うことを選択し、
前記４個の信号のうち、２個のコアからの各信号のみが所定の範囲内にあり、かつ、前記２個のコアが前記対向していない場合には、前記所定の範囲にある、前記対向していない２個の各コアの検出コイルから発生する各起電力に対し、前記各起電力の平均値よりバルブ位置の演算を行うことを選択し、
前記４個の信号のうち、１個の信号のみが所定の範囲内にある場合には、前記所定の範囲にある１個のコアの検出コイルから発生する起電力より位置の演算を行うことを選択すること、
を特徴とするバルブ位置演算選択手段と、
前記バルブ位置演算選択手段により選択された演算手段を実行するバルブ位置演算手段と、
を有することを特徴とする請求項１５記載のバルブポジショナ。
【請求項１８】
前記４個の信号のうち、２個のコアからの各信号のみが所定の範囲内にあり、かつ、前記２個のコアが前記対向していない場合において行われる前記バルブ位置の演算において、または、前記４個の信号のうち、１個の信号のみが所定の範囲内にある場合において行われる前記バルブ位置の演算において、さらに温度センサからの信号を用いて温度補償後のバルブ位置の演算を行う温度補償演算手段、
を有することを特徴とする請求項１７記載のバルブポジショナ。
【請求項１９】
前記バルブ位置の前記演算の結果から得られる演算値と、バルブ位置の目標値より、バルブ制御演算を行うバルブ制御演算手段、
を有することを特徴とする請求項１７記載のバルブポジショナ。
【請求項２０】
前記温度補償後の前記バルブ位置の前記演算の結果から得られる演算値と、バルブ位置の目標値より、バルブ制御演算を行うバルブ制御演算手段、
を有することを特徴とする請求項１８記載のバルブポジショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法、及び変位センサのコアの状態の判別を行うバルブポジショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の変位センサには、磁気的手段による非接触形の変位センサがある（例えば、特許第３０１８９５４号公報参照）。
また、従来のバルブポジショナによるバルブの位置の算出方法には、バルブの位置に応じて異なる信号を出力する二つの変位センサを用い、二つの変位センサに異常が検出されない場合は、それぞれ二つの信号を用いてバルブの位置を算出し、一方の変位センサに異常が検出された場合は、異常が検出されない信号のみを用いて、バルブの位置を算出する方法がある（例えば、特開２０１２−８８１３０号公報参照）。
また、バルブの仕様を入力することにより、バルブの調整を行うバルブポジショナが提案されている（例えば、特許第３７２４２８９号公報参照）。
【０００３】
図４は、従来のバルブポジショナに使用される変位センサの構成を示した断面図である（例えば、特開２０１２−８８１３０号公報参照）。変位センサ６０は、磁束との鎖交面積が回転方向に対して所定の関数特性を有するように２個の検出コイル６１が導通パターンにより形成された絶縁基板６２と、この絶縁基板６２を挟んで回転軸６３に対して絶縁基板６２と相対的に移動可能なように配置された２個のコ字形のコア６４と、及び、これらのコアを一括して囲むように絶縁基板６２上に形成され、磁束を発生する１個の励磁コイル６５とを有し、各検出コイル６１に発生する起電力からバルブの位置を算出する。
コア６４の２個のコアのうち、どちらかのコアが折損した場合は、折損していないコアの信号のみを使用してバルブの位置を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３０１８９５４号公報
【特許文献２】特許第３７２４２８９号公報
【特許文献３】特開２０１２−８８１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、変位センサは、コアの材料としてフェライトなどの強度の低い材料を用いているために、強い衝撃が加わる環境で使用する場合などは、その使用条件によってはコアが折損する場合がある。２個あるコアのうちいずれかのコアが折損した場合は、破損していない方のコアの信号を使用することによりバルブの位置を測定することになるが、温度補償にずれが生じた場合や温度以外の外乱の影響を受けた場合には、正しいバルブの位置を測定できない。また、コアが２個とも折損した場合は、バルブの位置の測定自体ができないという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、変位センサの回転軸に対して対向する２組のコア４個を配置し、コアが１個、若しくは対向した１組のコア２個が折損した場合であっても、温度の外乱を含め、外乱の影響を受けた状況下においても、折損していないコアからの信号を使用することによって、バルブの位置を正確に測定することのできるバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法、及びバルブポジショナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するために、
請求項１記載の発明は、バルブポジショナのバルブの開度を検出する変位センサがあり、前記変位センサのコアから発生する信号により前記コアの状態を判別するバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法において、
変位センサの回転軸を中心に対向する２個のコアを１組として２組のコア４個を前記変位センサに配置し、
前記４個のコアにそれぞれ取り付けられた４個の各検出コイルからの４個の信号により、前記４個の信号がすべて所定の範囲内にある場合には、前記４個のコアの状態はすべて正常であると判別し、所定の処理を行うことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記所定の処理が、前記回転軸に対して対向していないコア２組に対し、各組の各コアの前記検出コイルから発生する起電力の平均値を前記各組ごとに算出し、前記平均値の差にオフセットを加算して、バルブの位置の演算を行うことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３記載の発明は、バルブポジショナのバルブの開度を検出する変位センサがあり、前記変位センサのコアから発生する信号により前記コアの状態を判別するバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法において、
変位センサの回転軸を中心に対向する２個のコアを１組として２組のコア４個を前記変位センサに配置し、
前記４個のコアにそれぞれ取り付けられた４個の各検出コイルからの４個の信号により、前記４個の信号のうち、３個の信号が所定の範囲内にある場合には、前記３個のコアの状態は正常であり、残りの１個のコアの状態は正常ではないと判別し、所定の処理を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４記載の発明は、バルブポジショナのバルブの開度を検出する変位センサがあり、前記変位センサのコアから発生する信号により前記コアの状態を判別するバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法において、
変位センサの回転軸を中心に対向する２個のコアを１組として２組のコア４個を前記変位センサに配置し、
前記４個のコアにそれぞれ取り付けられた４個の各検出コイルからの４個の信号により、前記４個の信号のうち、対向する１組の２個のコアからの各信号がいずれも所定の範囲内にあり、かつ、もう一方の対向する１組の２個のコアからの各信号がいずれも所定の範囲内にない場合には、前記対向する１組の２個のコアの状態は正常であり、前記もう一方の対向する１組の２個のコアの状態は正常ではないと判別し、所定の処理を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項３、または４記載の発明において、前記所定の処理が、前記信号が所定の範囲にある、前記対向する１組の各コアの検出コイルから発生する各起電力に対し、前記各起電力の差にオフセットを加算して、バルブの位置の演算を行うことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６記載の発明は、バルブポジショナのバルブの開度を検出する変位センサがあり、前記変位センサのコアから発生する信号により前記コアの状態を判別するバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法において、
変位センサの回転軸を中心に対向する２個のコアを１組として２組のコア４個を前記変位センサに配置し、
前記４個のコアにそれぞれ取り付けられた４個の各検出コイルからの４個の信号により、前記４個の信号のうち、２個のコアからの前記信号のみが所定の範囲内にあり、かつ、前記２個のコアが前記対向していない場合には、前記対向していない２個のコアの状態は正常であり、残りの対向していない２個のコアの状態は正常ではないと判別し、所定の処理を行うことを特徴とものである。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記所定の処理が、前記信号が所定の範囲にある、前記対向していない２個の各コアの検出コイルから発生する各起電力に対し、前記各起電力の平均値よりバルブの位置の演算を行うことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項８記載の発明は、バルブポジショナのバルブの開度を検出する変位センサがあり、前記変位センサのコアから発生する信号により前記コアの状態を判別するバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法において、
変位センサの回転軸を中心に対向する２個のコアを１組として２組のコア４個を前記変位センサに配置し、
前記４個のコアにそれぞれ取り付けられた４個の各検出コイルからの４個の信号のうち、１個の信号のみが所定の範囲内にある場合には、前記１個のコアは正常であり、前記１個以外のコア３個の状態は正常ではないと判別し、所定の処理を行うことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記所定の処理が、前記信号が所定の範囲にある１個のコアの検出コイルから発生する起電力よりバルブの位置の演算を行うことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項１０記載の発明は、請求項７、または９記載の発明において、前記演算の結果から得られるバルブの位置の演算の値に対し、さらに温度センサからの信号を用いて温度補償演算を行うことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項１１記載の発明は、バルブポジショナのバルブの開度を検出する変位センサがあり、前記変位センサのコアから発生する信号により前記コアの状態を判別するバルブポジショナの変位センサのコア状態判別方法において、
変位センサの回転軸を中心に対向する２個のコアを１組として２組のコア４個を前記変位センサに配置し、
前記４個のコアにそれぞれ取り付けられた４個の各検出コイルからの４個の信号がすべて所定の範囲内にない場合には、前記４個のコアの状態はすべて正常でないと判別し、所定の処理を行うことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１２記載の発明は、請求項６、８、１１のいずれか１項に記載の発明において、前記所定の処理が、アラームの送信であることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項１３記載の発明は、請求項２、または５記載の発明において、前記バルブの位置の前記演算の値と、バルブ位置の目標値より、バルブ制御演算の処理を行うことを特徴とするものである。
【００２０】
請求項１４記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記温度補償演算によるバルブの位置の前記演算の値と、バルブ位置の目標値より、バルブ制御演算の処理を行うことを特徴とするものである。
【００２１】
請求項１５記載の発明は、バルブポジショナにおいて、
バルブの位置に応じた信号を出力する変位センサと、
前記変位センサの回転軸を中心に対向する２個のコアを１組として２組のコア４個を前記変位センサに配置し、前記４個のコアにそれぞれ取り付けられた４個の各検出コイルからの４個の信号により、
前記４個の信号がすべて所定の範囲内にある場合には、前記４個のコアの状態はすべて正常であると判別し、
前記４個の信号のうち、３個の信号が所定の範囲内にある場合には、前記３個のコアの状態は正常であり、残りの１個のコアの状態は正常ではないと判別し、
前記４個の信号のうち、対向する１組の２個のコアからの各信号がいずれも所定の範囲内にあり、かつ、もう一方の対向する１組の２個のコアからの各信号がいずれも所定の範囲内にない場合には、前記対向する１組の２個のコアの状態は正常であり、前記もう一方の対向する１組の２個のコアの状態は正常ではないと判別し、
前記４個の信号のうち、２個のコアからの各信号のみが所定の範囲内にあり、かつ、前記２個のコアが前記対向していない場合には、前記対向していない２個のコアの状態は正常であり、前記２個以外の対向していない２個のコアの状態は正常ではないと判別し、
前記４個の信号のうち、１個の信号のみが所定の範囲内にある場合には、前記１個のコアは正常であり、前記１個以外のコア３個の状態は正常ではないと判別し、
前記４個の信号がすべて所定の範囲内にない場合には、前記４個のコアの状態はすべて正常でないと判別するコア状態判別手段と、
を有することを特徴とするものである。
【００２２】
請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の発明において、前記コア状態判別手段により判別したコアの状態に応じて通知する通知手段、
を有することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１７記載の発明は、請求項１５記載の発明において、前記コア状態判別手段により判別したコアの状態に応じて、
前記４個の信号がすべて所定の範囲内にある場合には、前記回転軸に対して対向していないコア２組に対し、各組の各コアの前記検出コイルから発生する起電力の平均値を前記各組ごとに算出し、前記平均値の差にオフセットを加算して、バルブの位置の演算を行うことを選択し、
前記４個の信号のうち、３個の信号が所定の範囲内にある場合、または、前記４個の信号のうち、対向する１組の２個のコアからの各信号がいずれも所定の範囲内にあり、かつ、もう一方の対向する１組の２個のコアからの各信号がいずれも所定の範囲内にない場合には、前記所定の範囲にある、前記対向する１組の各コアの検出コイルから発生する各起電力に対し、前記各起電力の差にオフセットを加算して、バルブの位置の演算を行うことを選択し、
前記４個の信号のうち、２個のコアからの各信号のみが所定の範囲内にあり、かつ、前記２個のコアが前記対向していない場合には、前記所定の範囲にある、前記対向していない２個の各コアの検出コイルから発生する各起電力に対し、前記各起電力の平均値よりバルブ位置の演算を行うことを選択し、
前記４個の信号のうち、１個の信号のみが所定の範囲内にある場合には、前記所定の範囲にある１個のコアの検出コイルから発生する起電力より位置の演算を行うことを選択すること、
を特徴とするバルブ位置演算選択手段と、
前記バルブ位置演算選択手段により選択された演算手段を実行するバルブ位置演算手段と、
を有することを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１８記載の発明は、請求項１７記載の発明において、前記４個の信号のうち、２個のコアからの各信号のみが所定の範囲内にあり、かつ、前記２個のコアが前記対向していない場合において行われる前記バルブ位置の演算において、または、前記４個の信号のうち、１個の信号のみが所定の範囲内にある場合において行われる前記バルブ位置の演算において、さらに温度センサからの信号を用いて温度補償後のバルブ位置の演算を行う温度補償演算手段、
を有することを特徴とするものである。
【００２５】
請求項１９記載の発明は、請求項１７記載の発明において、前記バルブ位置の前記演算の結果から得られる演算値と、バルブ位置の目標値より、バルブ制御演算を行うバルブ制御演算手段、
を有することを特徴とするものである。
【００２６】
請求項２０記載の発明は、請求項１８記載の発明において、前記温度補償後の前記バルブ位置の前記演算の結果から得られる演算値と、バルブ位置の目標値より、バルブ制御演算を行うバルブ制御演算手段、
を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば以下のような効果がある。
バルブポジショナは、変位センサの回転軸に対して、対向する２組の計４個のコアを変位センサに設置することにより、変位センサのコアが破損した場合であっても、コアの破損が１個の場合、またはコアの破損が対向したコア２個の場合には、温度の外乱の影響を含め、温度以外の外乱の影響を受けた状況であっても、正しいバルブの位置を測定することができる。
また、バルブポジショナは、変位センサのコアの破損が対向していないコア２個の場合、またはコア３個の破損の場合には、所定の範囲にある、変位センサの検出コイルからの信号を用いて、バルブの位置を測定することができる。
さらに、バルブポジショナは、変位センサのコアの破損が対向していないコア２個の場合、変位センサのコアの破損が３個の場合、または変位センサのコアの破損が４個すべての場合に、コアのそれぞれの折損個数を表示するメッセージを上位の機器やユーザなどに送信することができる。
これにより、バルブポジショナの信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の変位センサの構成図。
【図２】本発明の第１の実施例を示した、バルブポジショナの構成を示したブロック図。
【図３】本発明の第２の実施例を示した、変位センサのコアの状態の判別方法を示したフローチャート。
【図４】従来の変位センサの構成を示した断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、本発明の第１の実施例を示した変位センサの構成図である。
図１で、変位センサ１６の回転軸２を中心に対向する２組のコ字型の計４個のコア1ａ〜1ｄより構成される。
【００３０】
図２は、本発明の実施例を示した、バルブポジショナの構成を示したブロック図である。
【００３１】
コントローラ１１は、バルブの位置（開度）を制御する。Ｖ／Ｉ変換器１２は、コントローラ１１から出力される出力値（電圧値）を電流値に変換する。電空変換要素１３は、Ｖ／Ｉ変換器１２からの出力電流値を圧力に変換する。コントロールリレー１４は、電空変換要素１３で生成された圧力を増幅する。バルブ１５は、コントロールリレー１４により生成された圧力により駆動される。変位センサ１６は、バルブ１５の位置を検出する。温度センサ１７は、バルブポジショナ内の温度を計測する。
【００３２】
コントローラ１１は、コア状態判別手段２１、通知手段２２、バルブ位置演算選択手段２３、バルブ位置演算手段２４、温度補償演算手段２５、およびバルブ制御演算手段２６から構成される。
【００３３】
コア状態判別手段２１は、変位センサ１６が有するコア1ａ〜1ｄの状態を判別する。変位センサ１６は、変位センサの回転軸２を中心に対向する２個のコアを１組として２組のコア４個からなるコア1ａ〜1ｄから構成される。通知手段２２は、コア状態判別手段２１によって判別されたコア1ａ〜1ｄの状態に応じて、上位機器などにアラームを通知する。バルブ位置演算選択手段２３は、コア状態判別手段２１によって判別されたコア1ａ〜1ｄの状態に応じて、所定のバルブ位置演算方法を選択する。バルブ位置演算手段２４は、バルブ位置演算選択手段２３によって選択された方法によりバルブの位置の演算を行う。温度補償演算手段２５は、温度センサ１７からの信号を用いて、バルブ位置に対して温度補償演算を行う。バルブ制御演算手段２６は、バルブ位置演算手段２４によって演算されたバルブ位置と、バルブ位置の目標値より、バルブ制御演算を行い、バルブの位置（開度）を制御する。なお、バルブ制御演算手段２６は、温度補償演算手段２５によって温度補償演算処理がされる場合は、バルブ制御演算手段２６による演算の際に、温度補償演算手段２５によって演算された温度補償後のバルブ位置と、バルブ位置の目標値より、バルブ制御演算を行い、バルブの位置（開度）を制御する。
【００３４】
次に、図２のバルブポジショナの動作を説明する。
【００３５】
コア状態判別手段２１は、変位センサ１６からの信号により、変位センサ１６の有するコア1ａ〜1ｄの４個のコアの状態を判別する。
コア1ａ〜1ｄの４個のコアにそれぞれ取り付けられた４個の各検出コイルからの４個の信号により、４個の信号がすべて所定の範囲内にある場合には、コア1ａ〜1ｄの４個のコアの状態はすべて正常であると判別する。
４個の信号のうち、３個の信号が所定の範囲内にある場合には、コア1ａ〜1ｄのうち３個のコアの状態は正常であり、残りの１個の状態は正常ではないと判別する。
４個の信号のうち、対向する１組のコア２個からの信号がいずれも所定の範囲内にあり、かつ、もう一方の対向する１組のコア２個からの信号がいずれも所定の範囲内にない場合には、コア1ａ〜1ｄのうち前者の対向する１組のコアの状態は正常であり、コア1ａ〜1ｄのうちもう一方の対向する１組の状態は正常ではないと判別する。
４個の信号のうち、コア２個からの信号のみが所定の範囲内にあり、かつ、その２個のコアが対向していない場合には、コア1ａ〜1ｄのうち対向していない２個のコアの状態は正常であり、コア1ａ〜1ｄのうちその２個以外の対向していない２個のコアの状態は正常ではないと判別する。
４個の信号のうち、１個の信号のみが所定の範囲内にある場合には、コア1ａ〜1ｄのうち１個のコアの状態は正常であり、コア1ａ〜1ｄのうちそれ以外の３個の状態は正常ではないと判別する。
４個の信号がすべて所定の範囲内にない場合には、コア1ａ〜1ｄの４個のコアの状態はすべて正常ではないと判別する。
【００３６】
通知手段２２は、コア状態判別手段２１によって判別されたコア状態に応じて、上位機器などにアラームを通知する。
コア1ａ〜1ｄのうち対向していないコア２個の状態が正常ではない場合は、その旨のアラームを通知する。例えば、対向していないコア２個が折損しているというアラームを上位の機器に通知する。
コア1ａ〜1ｄのうち３個のコアの状態が正常ではない場合は、その旨のアラームを通知する。例えば、コア３個が折損しているというアラームを上位の機器に通知する。
４個のコアの状態がすべて正常ではない場合は、その旨のアラームを通知する。例えば、コア４個すべてが折損しているというアラームを上位の機器に通知する。
【００３７】
バルブ位置演算選択手段２３は、コア状態判別手段２１によって判別されたコアの状態に応じて、所定のバルブ位置演算方法を選択する。
４個の信号がすべて所定の範囲内にある場合、すなわちコア1ａ〜1ｄの４個のコアの状態がすべて正常と判別される場合は、変位センサの回転軸に対して対向していないコア２組に対し、各組の各コアの検出コイルから発生する起電力の平均値を各組ごとに算出し、その平均値の差にオフセットを加算して、バルブの位置の演算を行う手段を選択する。
３個の信号が所定の範囲内にある場合、すなわちコア1ａ〜1ｄのうち３個のコアが正常と判別される場合は、所定の範囲にある、対向する１組の２個のコアの検出コイルから発生する各起電力のみを使用し、各起電力の差にオフセットを加算して、バルブ１５のバルブの位置の演算を行う手段を選択する。
４個の信号のうち、対向する１組の２個のコアからの各信号がいずれも所定の範囲内にあり、かつ、もう一方の対向する１組の２個のコアからの各信号がいずれも所定の範囲内にない場合、すなわちコア1ａ〜1ｄのうち対向する１組の２個のコアのみが正常と判別される場合は、所定の範囲にある、対向する１組の各コアの検出コイルから発生する各起電力に対し、各起電力の差にオフセットを加算して、バルブ１５のバルブの位置の演算を行う手段を選択する。
４個の信号のうち、コア２個からの信号が所定の範囲内にあり、かつ、その２個のコアが対向していない場合、すなわちコア1ａ〜1ｄのうち対向していない２個のコアが正常と判断される場合は、所定の範囲にある、対向していない２個の各コアの検出コイルから発生する２個の起電力を使用して、その起電力の平均値よりバルブ１５のバルブの位置の演算を行う手段を選択する。
４個の信号のうち、コア１個からの信号のみが所定の範囲内にある場合、すなわちコア1ａ〜1ｄのうち３個のコアの状態が正常ではない場合は、正常な１個のコアの検出コイルから発生する所定の範囲にある１個の起電力を使用して、バルブ１５の位置の演算を行う手段を選択する。
【００３８】
バルブ位置演算手段２４は、バルブ位置演算選択手段２３によって、選択された演算手段によって、バルブ１５のバルブの位置を演算する。
【００３９】
温度補償演算手段２５は、バルブ位置演算手段２４によってバルブ位置の演算を行う際に、温度センサ１７からの信号を用いて、バルブ１５のバルブ位置に対して温度補償演算を行う。
【００４０】
バルブ制御演算手段２６は、バルブ位置演算手段２４によって演算されたバルブ位置、若しくは、前記演算の際に、温度補償演算手段２５によって演算された温度補償後のバルブ位置、およびバルブ位置の目標値より、バルブ制御演算を行い、バルブ１５のバルブの位置（開度）を制御する。
【００４１】
図３は、上述の実施例における変位センサ１６のコア1ａ〜1ｄの状態を判別する判別手順を示したフローチャートである。
【００４２】
コア状態判別処理Ｓ４１では、変位センサ１６の回転軸２を中心に対向する２個のコアを１組として、２組を変位センサ１６に配置し、この２組のコア４個から構成されるコア1ａ〜1ｄの各検出コイルからの４個の信号により、４個の信号がすべて所定の範囲内にあるかを判別する。コア1ａ〜1ｄの４個の信号すべてが所定の範囲内にある場合は、後述の通常の位置演算処理Ｓ４２に入る。それ以外の場合は、後述のコア状態判別処理Ｓ４４に入る。なお、コア1ａ〜1ｄの４個の信号すべてが所定の範囲内にある場合は、コア1ａ〜1ｄにおいて、コアの折損がなく、変位センサが正常に動作していると判別する。
【００４３】
通常の位置演算処理Ｓ４２では、コア1ａ〜1ｄの４個のコアにそれぞれ取り付けられている４個の各検出コイルから発生する４個の起電力を使用して、対向していない２個のコアによって発生する起電力を２組算出し、その平均値の差にオフセットを加算して、温度などの外乱の影響を相殺した、バルブ１５のバルブの位置を演算する。
【００４４】
制御演算処理Ｓ４３では、Ｓ４２で演算したバルブ１５のバルブ位置の値と、バルブ１５のバルブ位置の目標値を使用して制御演算を行う。その後、通常の位置演算処理Ｓ４２に戻る。
【００４５】
コア状態判別処理Ｓ４４では、変位センサ１６のコア1ａ〜1ｄの４個のコアにそれぞれ取り付けられている４個の検出コイルからの各信号のうち、３個の信号が所定の範囲内にあるかを判別する。３個の信号が所定の範囲内にある場合は、後述の位置演算処理Ｓ４５に入る。それ以外の場合は、後述のコア状態判別処理Ｓ４７に入る。なお、３個の信号が所定の範囲内にある場合は、変位センサ１６のコア1ａ〜1ｄの４個のコアのうち３個は正常であるが、それ以外のコア1ａ〜1ｄ個が折損していると判別する。
【００４６】
位置演算処理Ｓ４５では、対向したコアに取り付けられている２個の各検出コイルから発生する所定の範囲内にある２個の起電力のみを使用して、その起電力の差にオフセットを加算して、温度などの外乱の影響を相殺した、バルブ１５のバルブの位置を演算する。
【００４７】
制御演算処理Ｓ４６では、Ｓ４５で演算したバルブ位置の値とバルブ位置の目標値を使用して制御演算を行う。その後、位置演算処理Ｓ４５に戻る。
【００４８】
コア状態判別処理Ｓ４７では、検出コイルからの信号が所定の範囲内にあり、かつ、対向したコアからの２個の信号であるかを判別する。検出コイルからの信号が所定の範囲内にあり、かつ、対向したコアからの２個の信号である場合は、後述の位置演算処理Ｓ４８に入る。それ以外の場合は、後述のコア状態判別処理Ｓ５０に入る。なお、検出コイルからの信号が所定の範囲内にあり、かつ、対向したコアからの２個の信号である場合とは、所定内にある検出コイルからの信号が２個のみであり、かつ、その信号が対向したコアからの信号であることを意味する。すなわち、コア1ａ〜1ｄの対向したコア２組のうち、１組のコアは正常であるが、残り１組の対向した２個のコアが折損していると判別する。
【００４９】
位置演算処理Ｓ４８では、対向したコアに取り付けられている２個の各検出コイルから発生する所定の範囲内にある２個の起電力を使用して、その起電力の差にオフセットを加算して、温度などの外乱の影響を相殺した、バルブ１５のバルブの位置を演算する。
【００５０】
制御演算処理Ｓ４９では、Ｓ４８で演算したバルブ１５のバルブ位置の値と、バルブ１５のバルブ位置の目標値を使用して制御演算を行う。その後、位置演算処理Ｓ４８に戻る。
【００５１】
コア状態判別処理Ｓ５０では、所定内にある検出コイルからの信号が１個であるかを判別する。所定内にある検出コイルからの信号が１個ではない場合は、後述のアラーム発生処理Ｓ５１に入る。それ以外の場合は、後述のコア状態判別処理Ｓ５５に入る。なお、所定内にある検出コイルからの信号が１個ではない場合とは、この場合、所定内にある検出コイルからの信号が２個であり、かつ、その信号が対向していないコアからの信号であることを意味する。すなわち、コア1ａ〜1ｄのうち対向していない２個のコアが折損していると判別する。
【００５２】
アラーム発生処理Ｓ５１では、アラームを機器に送信する。例えば、コア1ａ〜1ｄのうち対向していないコア２個が折損している旨のアラームを上位の機器に送信する。その後、後述の位置演算処理Ｓ５２に入る。
【００５３】
位置演算処理Ｓ５２では、コア1ａ〜1ｄのうち対向していない２個のコアに取り付けられている各検出コイルから発生する所定の範囲にある２個の起電力を使用して、その平均値よりバルブ１５のバルブの位置を演算する。
【００５４】
温度補償演算処理Ｓ５３では、Ｓ５２での位置演算値に対して、温度センサからの信号を用いて温度補償演算を行う。Ｓ５２での位置演算による演算値より、温度による外乱の影響を相殺するためである。
【００５５】
制御演算処理Ｓ５４では、Ｓ５３での温度補償後のバルブ１５の位置演算値とバルブ位置の目標値を使用して制御演算を行う。その後、位置演算処理Ｓ５２に戻る。
【００５６】
コア状態判別処理Ｓ５５では、コア1ａ〜1ｄの各コアに取り付けられている各検出コイルからの信号がすべて所定外にあるかを判別する。各検出コイルからの信号のうち少なくとも一つが所定内にある場合は、後述のアラーム発生処理Ｓ５６に入る。信号がすべて所定外にある場合は、後述のアラーム発生処理Ｓ６０に入る。なお、各検出コイルからの信号のうち少なくとも一つが所定内にある場合とは、この場合は、各検出コイルからの信号のうち、１個のみが所定内にあることを意味する。すなわち、コア1ａ〜1ｄの４個のコアのうち、３個が折損、１個が正常であると判別する。また、信号がすべて所定外にある場合とは、各検出コイルからの４個の信号がすべて所定外にあること意味する。すなわち、コア1ａ〜1ｄの４個のコアのうち、４個とも折損していると判別する。
【００５７】
アラーム発生処理Ｓ５６では、アラームを機器に送信する。例えば、コア1ａ〜1ｄのうちコア３個が折損している旨のアラームを上位の機器に送信する。その後、後述の位置演算処理Ｓ５７に入る。
【００５８】
位置演算処理Ｓ５７では、検出コイルからの信号が所定の範囲にある１個の起電力を使用して、バルブ１５の位置を演算する。
【００５９】
温度補償演算処理Ｓ５８では、Ｓ５７での位置演算値に対して、温度センサからの信号を用いて温度補償演算を行う。Ｓ５７での位置演算での演算値より、温度による外乱の影響を相殺するためである。
【００６０】
制御演算処理Ｓ５９では、Ｓ５８での温度補償後のバルブ１５のバルブの位置演算値と、バルブ１５のバルブ位置の目標値を使用して制御演算を行う。その後、位置演算処理Ｓ５７に戻る。
【００６１】
アラーム発生処理Ｓ６０では、アラームを機器に送信する。例えば、コア1ａ〜1ｄのコア４個のすべてが折損している旨のアラームを上位の機器に送信する。
【００６２】
このように、変位センサの回転軸を中心に対向する２個のコアを１組として２組を変位センサに配置し、各コアの各検出コイルからの信号により、各信号がどのコアから発生したのかという情報と、各信号が所定の範囲内にあるのかという情報に基づき、バルブポジショナの変位センサのコアの状態を判別することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１６  変位センサ
２１  コア状態判別手段
２２  通知手段
２３  バルブ位置演算選択手段
２４  バルブ位置演算手段
２５  温度補償演算手段
２６  バルブ制御演算手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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