【事件の表示】
　特許第２７７２１５９号「一体型プロセス制御弁」の請求項１ないし１９に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結論】
　訂正を認める。
　特許第２７７２１５９号の請求項１ないし１８に係る特許を維持する。
【理由】
　【１】手続きの経緯
　本件特許第２７７２１５９号発明は、平成３年５月３１日（優先権主張　平成２年６月１日（米国））に特許出願され、平成１０年４月１７日にその特許の設定登録がなされ、その後、フィッシャー　コントロールズ　インターナショナル　インコーポレイテッドより特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１１年７月２８日に訂正請求がなされたものである。
　【２】訂正の適否についての判断
ア．訂正の内容
　明細書の特許請求の範囲の請求項１〜１８を、
「【特許請求の範囲】
　　【請求項１】　流体を受け入れる入口と流体を放出する出口とを含み、該入口に概ね直線部分を有し該出口に概ね直線部分を有してなる流路を有する流体弁胴と、
　該流路の少なくとも流れの１部分の断面積を選択的に変化させるように移動可能な可制御スロットル要素と、
　該弁胴に連結され制御信号に応答して前記スロットル要素を選択的に移動させるアクチュエータ手段と、
　前記流路の弁胴の入口の前記概ね直線部分の場所に配置され、該場所においては繰り返し連続して前記入口の圧力Ｐｉの測定が可能であって、前記入口の流体の測定圧力Ｐｉに応じた第１の信号を発生する第１の圧カセンサと、
　前記流路の弁胴の出口の前記概ね直線部分の場所に配置され、該場所においては繰り返し連続して前記出口の圧力Ｐｏの測定が可能であって、前記出口の流体の測定圧力Ｐｏに応じた第２の信号を発生する第２の圧力センサと、
　前記第１と第２の信号を受信し、該受信した信号に依存する出力信号を発生する利用手段とを有するプロセス制御弁において、
　前記利用手段は、
　前記第１と第２の信号に基づき前記弁胴の入口と出口でのＩＳＡ標準に校正された流体圧力値を示すＰｉ（ＩＳＡ）とＰｏ（ＩＳＡ）の値を決定する手段と、
　前記弁胴を通過する際の流体の圧力降下
　【数１】
　　　　　ΔＰ〔ＩＳＡ〕＝Ｐｉ（ＩＳＡ）−Ｐｏ（ＩＳＡ）
を決定する手段と、
　所定の圧力降下値を記憶する手段と、
　決定された圧力降下値ΔＰ〔ＩＳＡ〕と記憶されている所定の圧力降下値とを比較し、比較する両値の差を代表する大きさの差信号を発生する手段と、
　前記アクチュエータ手段に供給され前記スロットル要素を移動せしめて前記弁胴での流体の圧力降下ΔＰ〔ＩＳＡ〕を変化させることで記憶された前記所定圧力降下値に近づけて前記差信号の大きさを減少させるような前記制御信号を発生する手段と、
　前記弁胴内の前記スロットル要素の下流に配置され流路内で生じる流体のキャビテーションを表す第３の信号を発生するキャビテーションセンサとを有するプロセス制御弁。
　　【請求項２】　請求項１記載のプロセス制御弁において、前記流路に配置され前記流路中の流体の温度Ｔ１を代表する第４の信号を発生する温度センサをさらに有し、前記利用手段が前記第４の信号を受信するように配置されて受信した前記第４の信号に依存する出力を生成して前記アクチュエータ手段に供給する前記制御信号を発生するようにしたプロセス制御弁。
　　【請求項３】　請求項２記載のプロセス制御弁において、前記利用手段は処理手段を含み、該処理手段は、
　所定の温度値を記憶する手段と、
　前期流体の温度Ｔ１を代表する第４の信号と記憶された前記所定の温度値とを比較して比較する両値の差を代表する大きさの差信号を発生する手段と、
　前記アクチュエータ手段に供給され前記スロットル要素を移動せしめて前記流路を流れる流体の温度を変化させることで記憶された前記所定温度値に近づけて前記差信号の大きさを減少させるような前記制御信号を発生する手段とを有してなるプロセス制御弁。
　　【請求項４】　請求項１記載のプロセス制御弁において、前記流路中の流体の温度Ｔ１を代表する第４の信号を発生する温度センサと、前記弁胴の流量容量ＣＶを表す第５の信号を発生するスロットル要素位置センサとをさらに有し、前記利用手段は前記第１と第２と第５の信号から前記流路の流体の流量を決定する処理手段をさらに有するプロセス制御弁。
　　【請求項５】　前記流体は比重ＧＦを有する液体であり、前記処理手段は次式に従って流量Ｑを決定する記憶されたプログラム制御手段を有し、
　【数２】
ここに、ｋは弁胴に対して決められた校正係数であり、ＣＶは弁胴の流量容量である請求項４記載のプロセス制御弁。
　　【請求項６】　請求項４記載のプロセス制御弁において、前記流体は分子量がＭで比熱比がｋである気体であり、前記処理手段は次式に従って流量Ｑを決定する記憶されたプログラム制御手段を有し、
　【数３】
ここに、ｇは弁胴より決定される校正係数であり、ＣＶは弁胴の流量容量であり、Ｙは
　【数４】
　　　　　　１−［ΔＰ（ＩＳＡ）／（Ｐｉ（ＩＳＡ）３ＦｋＸＴ）］
に等しい膨張係数であり、ここで、
Ｆｋ＝ｋ／１．４０であり、ＸＴは弁胴に対する端末圧力降下であり、Ｚは特定のＴ１及びＰ１から決定される問題の気体の圧縮率である
プロセス制御弁。
　　【請求項７】　請求項４から６のいずれかに記載のプロセス制御弁において、前記処理手段は、所定の流量値を記憶する手段と、決定した流量値を記憶された前記処理の流量値と比較してその大きさが比較値間の差を表す差信号を発生する手段と、制御信号を発生し該制御信号を前記アクチュエータ手段に与えて前記スロットル要素を移動させ流量を変化させて前記記憶された所定値により近づけて前記差信号の大きさを低減する手段を有するプロセス制御弁。
　　【請求項８】　請求項１〜７のいずれか記載のプロセス制御弁において、前記第１の圧カセンサが前記弁胴の入口側の側面に、前記第２の圧力センサが前記弁胴の出口側の側面にそれぞれ配置されているプロセス制御弁。
　　【請求項９】　請求項１に記載のプロセス制御弁において、少なくとも一つの追加センサを前記流路に配置して該追加センサが少なくとも前記弁胴と弁胴に存在する流体の両方かあるいは一方の物理的パラメータを代表する少なくとも一つの追加信号を生成し、前記利用手段は前記追加信号を受信して受信した該追加信号に依存する出力を発生するように構成され、前記利用手段が前記弁の上に配置され前記追加信号を受信して前記アクチュエータ手段に供給され前記追加信号の値に依存するように前記スロットル要素を移動せしめる制御信号を発生する記憶された制御プログラム制御手段を有してなるプロセス制御弁。
　　【請求項１０】　請求項９記載のプロセス制御弁において、前記利用手段がさらに、前記追加信号を可視表示する手段を有してなるプロセス制御弁。
　　【請求項１１】　請求項１０記載のプロセス制御弁において、前記少なくとも一つの追加センサは前記弁胴中の前記スロットル要素の位置を代表する位置信号を生成する位置センサ手段と、前記アクチュエータ手段に供給された制御信号の大きさを代表する状態信号を生成する制御信号測定手段とをさらに有し、前記可視表示する手段は、表示スクリーンと該表示スクリーンに前記追加信号と位置信号と状態信号の各々を代表する可視記号を選択的に表示する手段を有してなるプロセス制御弁。
　　【請求項１２】　請求項１に記載のプロセス制御弁において、前記スロットル要素は、弁通路の大きさを選択的に変化させて該弁通路を通過する流体の流量を変化させる可動弁体であり、前記アクチュエータ手段は、空気圧制御信号に応答して前記弁体を選択的に動かす圧力を発生する弁アクチュエータであり、前記プロセス制御弁はさらに、コマンド信号に応答して空気源から空気圧制御信号を生成して前記弁駆動器に供給する弁ポジショナと、弁診断システムとを有し、該弁診断システムは、前記弁体の位置を示す信号を発生する手段と、第１の圧カセンサと、第２の圧力センサと、前記位置信号と前記入口の流体の測定圧力Ｐｉと前記出口の流体の測定圧力ｐｏとを格納する記憶手段と、前記弁体の選択された位置における前記入口と出口の圧力信号を示す表示を行う手段とを有してなるプロセス制御弁。
　　【請求項１３】　請求項１２記載のプロセス制御弁において、前記弁診断システムはさらに、弁通路に隣接する弁胴の壁に配置され該流路中の流体の温度を示す信号を発生する手段を有し、前記記憶手段はさらに該温度を示す信号を格納し、前記表示を行う手段はさらに選択された弁体の位置における温度を示す信号を表示する手段を含んでなるプロセス制御弁。
　　【請求項１４】　請求項１３記載のプロセス制御弁において、前記弁診断システムはさらに、前記入口と出口の圧力信号と前記位置信号とを受信し前記弁胴を通過する流体の流量を計算する手段を有し、前記記憶手段はさらに、流量計算値を格納する手段を有し、前記表示する手段はさらに選択された弁体の位置における流量計算値を表示する手段を含んでなるプロセス制御弁。
　　【請求項１５】　請求項１２記載のプロセス制御弁において、前記弁診断システムはさらに、前記弁アクチュエータの圧力を指示する信号Ｐａを発生する手段と、前記空気源の圧力を指示する信号Ｐｓを発生する手段と、前記空気圧制御信号の圧力を指示する信号Ｐｃを発生する手段と、前記弁体の位置を指示する信号ｐを発生する手段とを有し、前記記憶手段は前記信号Ｐａ、Ｐｓ、Ｐｃ及びｐとを記憶し、前記表示する手段は選択された弁体の位置における前記信号Ｐａ、Ｐｓ及びＰｃを表示する手段を含んでなるプロセス制御弁。
　　【請求項１６】　請求項１５記載のプロセス制御弁において、前記弁診断システムはさらに、前記弁体が移動すべき位置を指定するコマンド信号を発生する信号発生手段を有し、前記少なくとも一つの追加センサはさらに、前記コマンド信号の値を示す信号ＩＣを発生手段を有し、前記記憶手段はさらに前記信号ＩＣを記憶する手段を有し、前記表示する手段はさらに選択された弁体の位置における前記信号ＩＣを表示する手段を含んでなるプロセス制御弁。
　　【請求項１７】　請求項１６記載のプロセス制御弁において、前記弁診断システムがさらに、前記信号発生手段へ入力信号を供給して前記信号発生手段が前記弁体が移動すべき位置を指定するコマンド信号を発生せしめるようにする入力手段を有してなるプロセス制御弁。
　　【請求項１８】　請求項１５記載のプロセス制御弁において、前記弁アクチュエータは、容器と、該容器内を上下に移動可能で前記弁体に結合して該弁体を動かす２段階動作ピストンと、上部圧力を発生し前記ピストンを下方に動かすための上部空気圧制御信号を受ける上部入口手段と、下部圧力を発生し前記ピストンを上方に動かすための下部空気圧制御信号を受ける下部入口手段とを有し、前記弁ポジショナは、前記コマンド信号に応答して前記上部空気圧制御信号を前記上部入口手段に前記下部空気圧制御信号を前記下部入口手段に選択的に供給することで前記弁体の位置を制御する手段を有し、前記信号Ｐａを発生する手段は上部圧力の強さを示す信号Ｐｕと下部圧力の強さを示す信号Ｐｄとを発生する手段を有してなるプロセス制御弁。」
と訂正するものである。
イ．訂正の目的の適否及び拡張・変更の存否
　請求項１の訂正は、
１．特許明細書に記載の訂正前の請求項４に記載の内容を請求項１に加入し、かつ、
２．訂正前の請求項１における「構成］を「校正」と訂正するものであり、また、
　請求項２〜１８の訂正は、
３．、特許明細書の請求項４の削除に伴い、請求項の番号を変更するものである。
　このうち、訂正事項１．については、特許法第１２０条の４第２項ただし書き第１号に規定する特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
　そして、前記訂正事項１．は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲の請求項１を拡張し又は変更するものでもない。
　訂正事項２．については、特許法第１２０条の４第２項但し書き第２号に規定する誤記の訂正に相当するものである。
　訂正事項３．については、特許法第１２０条の４第２項但し書き第３号に規定する不明瞭な記載の釈明に相当するものである。
ウ．独立特許要件の判断
　（引用刊行物）
　特許明細書の請求項１〜１８（訂正前の請求項１〜３、５〜１９）に係る発明に対して、当審が通知した取消理由で引用した刊行物（雑誌「ＣＯＮＴＲＯＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ」Ｖｏｌ　３７　Ｎ０．１　１９９０年１月発行　第７４頁〜第７５頁、以下、「刊行物１」という。）の記載に対応する異議申立人の提出した翻訳文（甲第１号証の２）及び図には、次の発明が記載されている。
　　制御信号に応答してバルブを開閉するシリンダアクチュエータ（請求項１に係る発明のアクチュエータ手段に相当）と、
パルブの入口に配置され、該場所において繰り返し連続して入口の流体の圧力Ｐ１の測定が可能であって、前記入口の流体の測定圧力Ｐ１に応じた第１の信号を発生する第１の圧力センサと、
パルブの出口に配置され、該場所において繰り返し連続して出口の流体の圧力Ｐ２の測定が可能であって、前記出口の流体の測定圧力Ｐ２に応じた第２の信号を発生する第２の圧力センサと、
前記第１と第２の信号を受信し、該受信した信号に依存する出力信号を発生する、ソフトウエア付きプロセッサ（利用手段に相当）とを有するプロセス制御弁において、
前記ソフトウエア付きプロセッサは、前記第１と第２の信号に基づき前記バルブの入口と出口での標準ＩＳＡフロー方程式における差圧を決定する手段と、
前記シリンダアクチュエータに供給され、前記差圧に基づいて前記パルブを操作して流体の差圧を変化させることで制御する制御信号を発生する手段とを有するプロセス制御弁。
　同じく当審が通知した取消理由で引用した刊行物（米国特許第３７４６０４９号明細書　１９７３年、以下、「刊行物２」という。）の記載に対応する異議申立人の提出した翻訳文（甲第２号証の２）及び図には、
流体を受け入れるインレット１３と流体を放出するアウトレットとを含み、該インレット１３に概ね直線部分を有し該アウトレットに概ね直線部分を有してなる流路を有するハウジング１２と、該流路の少なくとも流れの１部分の断面積を選択的に変化させるように移動可能な弁棒２８と、
　制御信号に応答して前記弁棒を選択的に移動させるアクチュエータ手段と、
　前記流路のハウジング１２のインレット１３の前記概ね直線部分の場所に配置され、該場所においては繰り返し連続して前記インレット１３の圧力の測定が可能であって、前記インレット１３の流体の測定圧力に応じた第１の信号を発生する圧力測定管４０と、
　前記流路のハウジング１２のアウトレットの前記概ね直線部分の場所に配置され、該場所においては繰り返し連続して前記アウトレットの圧力の測定が可能であって、前記アウトレットの流体の測定圧力に応じた第２の信号を発生する圧力測定管４１と、
　前記第１と第２の信号を受信し、該受信した信号に依存する出力信号を発生する圧力測定手段４２とを有するプロセス制御弁、
が記載されている。
　同じく当審が通知した取消理由で引用した刊行物（実願昭５８−１５４１７５号（実開昭６０−６２１１７号）のマイクロフィルム、以下、「刊行物３」という。）には、
　流量制御弁による流量制御において、流量設定値に対応する圧力値と流路中に設けられた圧力センサーによって検出された圧力検出値とを比較演算した信号で制御弁を制御することが記載されている。
（対比・判断）
・請求項１に係る発明について、
　そこで、請求項１に係る発明と刊行物１〜３の発明とを対比すると、刊行物１〜３の発明には請求項１に係る発明の構成要件である「弁胴内の前記スロットル要素の下流に配置され流路内で生じる流体のキャビテーションを表す第３の信号を発生するキャビテーションセンサ」の構成について、記載されていない。
　すなわち、請求項１に係る発明において、弁胴内にキャビテーションセンサを配置し、流路内で生じる流体のキャビテーションを表す第３の信号を発生している以上、該キャビテーションを表す第３の信号をプロセス制御弁の制御に何らかの形で用いることは当然である。
　一方、刊行物１中には、「弁がキャビテーションまたはチョーキングを行う場合には、ＦＬを用いて計算する。」という記載があり、該記載からみて、刊行物１のものにおいてもキャビテーションが発生する場合について考慮していることは認められるものの、このことから、弁胴内にキャビテーションセンサを配置して、キャビテーションを表す信号を発生させ、該信号をプロセス制御弁の制御に用いることを、直ちに想起し得るものとは言えない。
　また、刊行物２〜３にも「キャビテーションセンサ」について記載されていない。
　したがって、刊行物１〜３のものから請求項１に係る発明の前記構成を容易に想到し得るとすることはできない。
　そして、本件請求項１に係る発明は前記構成により、キャビテーションの発生を直接弁胴内の流体を計測して決定し、プロセス制御弁の制御に用い得るから、本件請求項１に係る発明が前記刊行物１〜３に記載のものから容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　したがって、本件請求項１に係る発明は特許出願の際独立して特許を受けることができない発明とすることはできない。
・請求項２〜１８に係る発明について、
　本件請求項２〜１８に係る発明についての判断も請求項１に係る発明に対する判断と同様である。
エ．むすび
　以上のとおりであるから、前記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項、及び同条第３項で準用する同法第１２６条第２項から第４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　【３】特許異議の申立てについての判断
　ア．申立ての理由の概要
　申立人　フィッシャー　コントロールズ　インターナショナル　インコーポレイテッドは、請求項１〜１８に係る発明は、甲第１号証（雑誌「ＣＯＮＴＲＯＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ」ｖｏｌ　３７　Ｎ０．１　１９９０年１月発行　第７４頁〜第７５頁）、甲第２号証（米国特許第３７４６０４９号明細書　１９７３年）、甲第３号証（実願昭５８−１５４１７５号（実開昭６０−６２１１７号）のマイクロフィルム）、甲第４号証（特開昭６１ー８４７１５号公報）に記載された発明をもとに容易に発明をすることができたものであるので、特許法第２９条第２項の規定により、特許を受けることができないものであるから、特許を取り消すべきであると主張している。
イ．判断
　本件請求項１〜１８に係る発明は、前記【２】ウ．で示したように、取消理由通知で示した刊行物に記載された発明から容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　また、取消理由通知で示さなかった甲第４号証にも、「キャビテーションセンサ」を「弁胴内のスロットル要素の下流に配置」する構成について記載されていない。
　したがって、本件請求項１〜１８に係る発明が甲第１号証〜甲第４号証に記載された発明から容易に発明をすることができたものとすることはできない。
ウ．むすび
　以上のとおり、特許異議申立ての理由及び証拠によっては本件請求項１〜１８に係る特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件請求項１〜１８に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１１年８月２６日（１９９９．８．２６）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
　特許明細書（特許第２７７２１５９号明細書、以下同じ）を本件訂正請求書に添付された訂正明細書のとおり、すなわち特許請求の範囲の減縮を目的として下記のとおり、また、誤記の訂正並びに明りょうでない記載の釈明を目的として下記のとおり訂正する。
（イ）訂正明細書に記載された請求項１の１７行目において、特許明細書の請求項１の同記載箇所の「構成」を『校正』と訂正する。
（ロ）訂正明細書に記載された請求項１の２９行目において、特許明細書の請求項１の同記載箇所の「する手段とを有してなる」を『する手段と、』に訂正し、さらにそれから行を改めて『前記弁胴内の前記スロットル要素の下流に配置されて流路内で生じる流体のキャビテーションを表す第３の信号を発生するキャビテーションセンサとを有する』を加入する。
（ハ）訂正明細書に記載された請求項２の２行目、３行目及び４行目において、特許明細書の請求項２の同記載箇所における「３」を『４』にそれぞれ訂正する。
（ニ）訂正明細書に記載された請求項３の４行目において、特許明細書の同記載箇所における「３」を『４』に訂正する。
（ホ）特許明細書の請求項４を削除する。
（へ）訂正明細書に記載された請求項４において、特許明細書の請求項５の請求項番号を『４』に訂正する。
（ト）訂正明細書に記載された請求項４の２行目において、特許明細書の請求項５の同記載箇所の「３」を『４』に訂正する。
（チ）訂正明細書に記載された請求項４の３行目と４行目において、特許明細書の請求項５の同記載箇所の「４」を『５』に訂正する。
（リ）訂正明細書に記載された請求項５において、特許明細書の請求項６の請求項番号を『５』に訂正する。
（ヌ）訂正明細書に記載された請求項５の６行目において、特許明細書の請求項６の同記載箇所の「請求項５記載の」を『請求項４記載の』に訂正する。
（ル）の訂正明細書に記載された請求項６において、特許明細書の請求項７の請求項番号を『６』に訂正する。
（ヲ）訂正明細書に記載された請求項６の１行目において、特許明細書の請求項７の同記載箇所の「請求項５記載の」を『請求項４記載の』に訂正する。
（ワ）訂正明細書に記載された請求項７において、特許明細書の請求項８の請求項番号を『７』に訂正する。
（カ）訂正明細書に記載された請求項７の１行目において、特許明細書の請求項８の同記載箇所の「請求項５から７のいずれかに記載の」を『請求項４から６のいずれかに記載の』に訂正する。
（ヨ）訂正明細書に記載された請求項８において、特許明細書の請求項９の請求項番号を『８』に訂正する。
（夕）訂正明細書に記載された請求項８の１行目において、特許明細書の請求項９の同記載箇所の「請求項１〜８のいずれか記載の」を『請求項１〜７のいずれか記載の』に訂正する。
（レ）訂正明細書に記載された請求項９において、特許明細書の請求項１０の請求項番号を『９』に訂正する。
（ソ）訂正明細書に記載された請求項１０において、特許明細書の請求項１１の請求項番号を『１０』に訂正する。
（ツ）訂正明細書に記載された請求項１０の１行目において、特許明細書の請求項１１の同記載箇所の「請求項１０記載の」を『請求項９記載の』に訂正する。
（ネ）訂正明細書に記載された請求項１１において、特許明細書の請求項１２の請求項番号を『１１』に訂正する。
（ナ）訂正明細書に記載された請求項１１の１行目において、特許明細書の請求項１１の同記載箇所の「請求項１１記載の」を『請求項１０記載の』に訂正する。
（ラ）訂正明細書に記載された請求項１２において、特許明細書の請求項１３の請求項番号を『１２』に訂正する。
（ム）訂正明細書に記載された請求項１３において、特許明細書の請求項１４の請求項番号を『１３』に訂正する。
（ウ）訂正明細書に記載された請求項１３の１行目において、特許明細書の請求項１４の同記載箇所の「請求項１３記載の」を『請求項１２記載の』に訂正する。
（ヰ）訂正明細書に記載された請求項１４において、特許明細書の請求項１５の請求項番号を『１４』に訂正する。
（ノ）訂正明細書に記載された請求項１４の１行目において、特許明細書の請求項１５の同記載箇所の「請求項１４記載の」を『請求項１３記載の』に訂正する。
（オ）訂正明細書に記載された請求項１５において、特許明細書の請求項１６の請求項番号を『１５』に訂正する。
（ク）訂正明細書に記載された請求項１５の１行目において、特許明細書の請求項１６の同記載箇所の「請求項１３記載の」を『請求項１２記載の』に訂正する。
（ヤ）訂正明細書に記載された請求項１６において、特許明細書の請求項１７の請求項番号を『１６』に訂正する。
（マ）訂正明細書に記載された請求項１６の１行目において、特許明細書の請求項１７の同記載箇所の「請求項１６記載の」を『請求項１５記載の』に訂正する。
（ケ）訂正明細書に記載された請求項１７において、特許明細書の請求項１８の請求項番号を『１７』に訂正する。
（フ）訂正明細書に記載された請求項１７の１行目において、特許明細書の請求項１８の同記載箇所の「請求項１７記載の」を『請求項１６記載の』に訂正する。
（コ）訂正明細書に記載された請求項１８において、特許明細書の請求項１９の請求項番号を『１８』に訂正する。
（エ）訂正明細書に記載された請求項１８の１行目において、特許明細書の請求項１９の同記載箇所の「請求項１６記載の」を『請求項１５記載の』に訂正する。
（５４）【発明の名称】
一体型プロセス制御弁
（５７）【特許請求の範囲】
　　【請求項１】　流体を受け入れる入口と流体を放出する出口とを含み、該入口に概ね直線部分を有し該出口に概ね直線部分を有してなる流路を有する流体弁胴と、
　該流路の少なくとも流れの１部分の断面積を選択的に変化させるように移動可能な可制御スロットル要素と、
　該弁胴に連結され制御信号に応答して前記スロットル要素を選択的に移動させるアクチュエータ手段と、
　前記流路の弁胴の入口の前記概ね直線部分の場所に配置され、該場所においては繰り返し連続して前記入口の圧力Ｐｉの測定が可能であって、前記入口の流体の測定圧力Ｐｉに応じた第１の信号を発生する第１の圧力センサと、
　前記流路の弁胴の出口の前記概ね直線部分の場所に配置され、該場所においては繰り返し連続して前記出口の圧力Ｐｏの測定が可能であって、前記出口の流体の測定圧力Ｐｏに応じた第２の信号を発生する第２の圧力センサと、
　前記第１と第２の信号を受信し、該受信した信号に依存する出力信号を発生する利用手段とを有するプロセス制御弁において、
　前記利用手段は、
　前記第１と第２の信号に基づき前記弁胴の入口と出口でのＩＳＡ標準に
校正
　前記弁胴を通過する際の流体の圧力降下
　【数１】
　　　　　ΔＰ〔ＩＳＡ〕＝Ｐｉ（ＩＳＡ）−Ｐｏ（ＩＳＡ）
を決定する手段と、
　所定の圧力降下値を記憶する手段と、
　決定された圧力降下値ΔＰ〔ＩＳＡ〕と記憶されている所定の圧力降下値とを比較し、比較する両値の差を代表する大きさの差信号を発生する手段と、
　前記アクチュエータ手段に供給され前記スロットル要素を移動せしめて前記弁胴での流体の圧力降下ΔＰ〔ＩＳＡ〕を変化させることで記憶された前記所定圧力降下値に近づけて前記差信号の大きさを減少させるような前記制御信号を発生する手段
と、
　
前記弁胴内の前記スロットル要素の下流に配置され流路内で生じる流体のキャビテーションを表す第３の信号を発生するキャビテーションセンサとを有する
　　【請求項２】　請求項１記載のプロセス制御弁において、前記流路に配置され前記流路中の流体の温度Ｔ１を代表する第
４
４
４
　　【請求項３】　請求項２記載のプロセス制御弁において、前記利用手段は処理手段を含み、該処理手段は、
　所定の温度値を記憶する手段と、
　前期流体の温度Ｔ１を代表する第
４
　前記アクチュエー夕手段に供給され前記スロットル要素を移動せしめて前記流路を流れる流体の温度を変化させることで記憶された前記所定温度値に近づけて前記差信号の大きさを減少させるような前記制御信号を発生する手段とを有してなるプロセス制御弁。
　　【請求項
４
４
５
５
　　【請求項
５
　【数２】
ここに、ｋは弁胴に対して決められた校正係数であり、Ｃｖは弁胴の流量容量である請求項
４
　　【請求項
６
４
　【数３】
　
ここに、ｇは弁胴より決定される校正係数であり、Ｃｖは弁胴の流量容量であり、Ｙは
　【数４】
　　　　　１−［ΔＰ（ＩＳＡ）／（Ｐｉ（ＩＳＡ）３ＦＫＸＴ）］
に等しい膨張係数であり、ここで、
ＦＫ＝ｋ／１．４０であり、ＸＴは弁胴に対する端末圧力降下であり、Ｚは特定のＴ１及びＰ１から決定される問題の気体の圧縮率である
プロセス制御弁。
　　【請求項
７
４
６
　　【請求項
８
７
　　【請求項
９
　　【請求項
１０
９
　　【請求項
１１
１０
　　【請求項
１２
　　【請求項
１３
１２
　　【請求項
１４
１３
　　【請求項
１５
１２
　　【請求項
１６
１５
　　【請求項
１７
１６
　　【請求項
１８
１５
【発明の詳細な説明】
　　　【０００１】
　　【産業上の利用分野】
　本発明は弁を流れる流体のさまざまな物理的パラメータを感知する複数個のセンサ及び弁の動作を制御し且つ／もしくはパラメータの表示を与える利用装置が一体化されている、自動もしくは手動のプロセス制御弁に関する。
　　　【０００２】
　　【従来の技術】
　（液体もしくはガス等の）流体の流れを制御するだけでなく流体処理システム内の流体の圧力及び温度を調整するためにさまざまな環境において使用される制御弁は、外部から与えられる信号に応答して弁胴内に配置されたスロットルすなわち閉鎖機構を作動（移動）させる動力位置決めアクチュエータを有する特殊タイプの弁である。このような弁の代表的なものは回転弁（ボール、プラグ、円板、等）及び往復弁（玉形、ゲート等）である。代表的な玉形制御弁は流体を受け入れる入口開口と、流体を放出する出口開口と、弁胴内で入口及び出口開口間に配置され弁座を形成する中央開口が形成された内部径路を有する弁胴を含んでいる。一端に弁体が配置されている弁棒は弁胴中へ延在するように配置されており、弁体を弁座に対して接離させて中央開口を閉鎖し流体流を停止させるか、もしくは中央開口を開放して流体流を通すように選択的に移動することができる。弁体が配置されている方とは反対側の、弁棒の他端は代表的に弁胴頂部に載置されているアクチュエータに連結されている。アクチュエータはシリンダ及び、シリンダ内に配置され弁棒の他端に連結されている可動ピストン（もしくは弁棒を作動させるダイアフラム）を含んでいる。アクチュエータ側に配置されることが多いポジショナに加圧空気源が供給され、ポジショナは制御信号に応答してピストンの上下でシリンダへ加圧空気を送り、ピストンをシリンダ内の選定位置へ移動させて弁体を弁胴内の所望位置へ移動させる。
　　　【０００３】
　弁胴内の弁体の位置を制御することにより、（システムに接続された槽内の流体の圧力や体積、システム内の流体のｐＨ、等の外部変数だけでなく）、弁を流れる流体の上流圧、下流圧及び温度を制御することができる。流体の上下流圧及び温度を決定する従来の代表的方法は上流及び下流で弁に連結された配管内にセンサを配置することであった。また、従来技術のシステムでは、弁の流量も弁に出入りする配管に流量計を挿入して測定されている。また、弁の流量特性及び流体の流量特性から流量を計算することにより、マイクロプロセッサ制御弁内で流量を決定することも提案されている。次に、この感知された情報を遠隔配置された制御プロセッサへ送って処理し、それが次にポジショナへ信号を返送してアクチュエータのシリンダへ加圧空気を供給させ、所望の流量パラメータを得ることができるような弁胴内の位置へ弁棒を移動させる。もちろん、センサが弁の外側に配置されているため、実施されるプロセスの精度は完全には正確ではない。
　　　【０００４】
　　【発明が解決しようとする課題】
　弁を通る流体の流量を制御し且つ流体のさまざまなパラメータを監視することができる一体型プロセス制御弁を提供することが本発明の目的である。
　　　【０００５】
　単に流体の流量を制御するだけでなく、高い安全度で実施することができるような制御弁を提供することが本発明のもう一つの目的である。
　　　【０００６】
　被制御弁、流体及びプロセスに関する診断情報を実質的に即座に与えることができるような制御弁を提供することも本発明の目的である。
　　　【０００７】
　プロセスシステムに使用すればシステムの設置及び保守コストを低減できるような制御弁を提供することが本発明のもう一つの目的である。
　　　【０００８】
　外部の流量計を使用することなく弁の流量を測定するようにすることができる一体型プロセス制御弁を提供することが本発明のさらにもう一つの目的である。
　　　【０００９】
　弁の内部動作及び流体の流量を特徴ずける可視“サイン”を発生することができるような制御弁を提供することが本発明のさらにもう一つの目的である。
　　　【００１０】
　弁を通る流体のあるパラメータを所定値に維持することができる制御弁を提供することが本発明のさらにもう一つの目的である。
　　　【００１１】
　　【課題を解決するための手段】
　本発明の前記及びその他の目的は、流体を受け入れる入口と流体を放出する出口と入口及び出口を連結する流路を有する弁胴、及び流路を通る流体の流量を選択的に変化させるように移動可能なスロットル要素を含む一体型プロセス制御弁により実現される。アクチュエータが弁胴に連結されていて、制御信号に応答してスロットル要素を選択的に移動させる。第１の圧力センサが弁胴の入口に配置されていて入口における流体圧を表わす第１の信号を発生し、第２の圧力センサが弁胴の出口に配置されていて出口における流体圧を表わす第２の信号を発生する。利用装置が第１及び第２の信号を受信して処理し、制御信号を発生してアクチュエータに加え第１及び第２の信号の値に従ってスロットル要素を移動させる。
　　　【００１２】
　本発明の一側面に従って、利用装置は第１及び第２の信号の表示を与えるビデオディスプレイスクリーンを含んでいる。このような表示にはスロットル要素のさまざまな位置に対する第１及び第２の信号のさまざまな測定値を示すグラフィック“サイン”が表われる。これらの“測定された“サインは予め記憶された所定の“正確な”サインと共にディスプレイスクリーン上に表示することができ、それによりユーザは弁が適切に作動しているかどうかを決定することができる。また、弁のさまざまな測定パラメータ及び弁コマンド信号を表わすサインを発生して表示することもできる。例えば、空気圧制御信号を使用してアクチュエータにスロットル要素を移動させたり、スロットル要素のさまざまな位置に対する空気圧制御信号の値を発生して表示することができる。
　　　【００１３】
　本発明のもう一つの側面に従って、流路内の流体の温度を表わす第３の信号を発生する温度センサが弁胴内に配置され、スロットル要素の位置を表わす第４の信号を発生するスロットル要素位置センサがスロットル要素に連結されている。これらの信号はまた利用装置に与えて表示及び処理され、制御信号を発生してアクチュエー夕に与えられる。
　　　【００１４】
　本発明のさらにもう一つの側面に従って、第１、第２、第３及び第４の信号は使用される弁胴の、形状やサイズ等を特徴ずける所定のパラメータと共に、処理されて流路を通る流体の流量測定値を発生する。
　　　【００１５】
　　【実施例】
　図１を参照しつつ、本発明に従って製作される一体型プロセス制御弁の一実施例を示す。弁は入口８、出口１２、及び入口と出口を連結する流路１６を有する弁胴４を含んでいる。弁４の中央には弁体２８を受容する弁座２４に囲まれた中央開口２０が形成されている。弁体２８は弁胴４から上向きに、弁胴頂部に配置されたアクチュエータ４０の一部であるシリンダ３６内の位置まで延在する弁棒３２の下端に連結されている。
　　　【００１６】
　アクチュエータ４０はシリンダ３６が配置されるヨーク４４も含んでおり、それは弁胴４頂部の開口５２内に配置されたボンネット４８に嵌合される。ボンネットフランジ５６及びボルト６０がボンネット４８を開口５２内に正しく保持する。弁棒３２はボンネット４８中を上向きに延び、ボンネットにより囲まれた上部案内６２及び下部案内６３により滑動可能に保持される。弁棒はまたヨーク４４を貫通してシリンダ３６中へ延在し、そこでは弁棒の上端にはピストン６８が配置されている。
　　　【００１７】
　シリンダ３６は、ピストン６８の上部及び下部が、シリンダの内部へ加圧空気を通し、シリンダ内でのピストン６８の位置、従って弁体２８の位置を制御する、開口７２，７６を含んでいる。すなわち、開口７２へ供給される空気が開口７６に供給される空気よりも圧力が高い場合には、ピストン６８は強制的に下向きとされ、その逆も言える。
　　　【００１８】
　ヨーク４４の側面には弁ポジショナ８０が載置されており、それは給気源８４から加圧空気を受け入れ、コントローラ１２０から導線８８を介して与えられる電気制御信号に応答して、制御圧を発生しそれによりシリンダ３６の開口７２もしくは７６へ加圧空気が選択的に供給される。
　　　【００１９】
　ポジショナ８０はステムクランプ９４に連結されたアーム９２を含み、次にそれは弁棒３２に連結されていて弁体２８従って弁棒３２の各位置変化をポジショナにより検出することができる。アーム９２により検出される弁棒３２の位置は、（例えば、スプリングの歪みで表わされる）力へ機械的に変換され、次に結線８８を介して与えられるコントローラ１２０からの入力信号を表わす力と比較されて、力の値の差が確認される。次に、信号値が一致してピストン従って弁体２８が正しい位置へ移動していることが表示されるまで、ポジショナ８０はピストン６８を移動させる。コントローラに枢着され且っステムクランプ９４に連結されている位置感知アーム９６を介して、コントローラ１２０により弁棒３２、従って弁体２８、の位置が検出される。コントローラ１２０内に配置された角位置センサがアーム９６の角位置、従って弁棒３２の位置、を検出する。この情報をコンピュータ１２０は利用することができる。
　　　【００２０】
　前記説明は一般的に、例えばユタ州、スプリングビルのバルテク社から入手できる従来のプロセス制御弁に関するものである。もちろん、本発明を使用できる他種のプロセス制御弁もあるが、図１に示す弁は本発明を利用できるプロセス制御弁の公知の部品及び動作を適切に示すものである。
　　　【００２１】
　弁胴４内にはいくつかのセンサが配置されており、それには流路１６の側壁内で、入口８に近く、且つ流路の軸方向側壁が一般的に直線状で彎曲していない位置に配置されている圧カセンサ１０４が含まれる。その目的は流量の問題に影響されることなく繰返し連続的に圧力測定を行うことができるような弁胴４内の位置にセンサ１０４を配置することである。これは流路１６の軸方向直線部で最も良く達成される。弁胴４の出口１２の、やはり側壁上で、流体流の軸が実質的に繰返し可能な連続圧を発生する位置に第２の圧力センサ１０８が配置されている。底部に沿って流れる破片やスケールもしくは頂部に沿って流れる気泡による汚染や干渉を回避するために、センサ１０４，１０８は底部や頂部ではなく側部に配置される。圧カセンサ１０４，１０８は従来のダイアフラム歪計等のさまざまな流体圧センサの中の任意のセンサとすることができる。
　　　【００２２】
　圧力センサ１０４，１０８は信号を発生し、それはそれぞれ結線１１２及び１１６を介してヨーク４４の側部に載置されたコントローラ１２０へ与える。圧力信号は初期記憶及び最終処理のためにコントローラ１２０へ与えられる電圧値で構成するのが有利である。コントローラ１２０はインテル８０３２マイクロコントローラもしくはモトローラ６８３３２マイクロプロセッサ等のマイクロプロセッサとするのが有利である。
　　　【００２３】
　弁胴４の流路１６内には流路を流れる流体の温度を感知するための温度センサ１２４も配置されている。説明の都合上、センサ１２４は広範な温度測定に適した熱電対センサとすることができる。温度センサ１２４は信号を発生し、それは結線１２８を介してコントローラ１２０へも送られる。
　　　【００２４】
　流路１６内の弁座２４の下流側にはキャビテーションセンサ１３２が配置されている。このセンサはこのようなキャビテーションが問題となる流路１６の最狭部（くびれ）で生じるキャビテーションすなわち乱流を表わす信号を発生する。こうして発生される信号も、結線１３６を介してコントローラ１２０へ与えられる。キャビテーションセンサ１３２は加速度計や音響トランスジューサ等の従来の感知装置である。
　　　【００２５】
　２個の空気圧センサがアクチュエータ４０のシリンダ３６内に設けられており、それはピストン６８の上側の空気圧を感知するセンサ１４０及びピストンの下側の圧力を感知するセンサ１４４である。検出された空気圧を表わすセンサ１４０，１４４から発生される信号は、それぞれ結線１４２，１４４を介してコントローラ１２０へ与えられる。
　　　【００２６】
　コントローラ１２０が感知して利用することができる他のパラメータは結線１４８を介してコントローラへ与えられる給気源８４からの空気の圧力を示す信号と、結線１５２を介してコントローラに与えられる信号であってピストン６８の位置すなわちアーム９２により決まる弁棒３２の位置を指定する信号と、さらに結線１５６を介してポジショナ８０から与えられる信号であってこれは結線８８を介してポジショナ８０に与えられる電気信号に応答してポジショナ８０で生成される制御圧信号である。
　　　【００２７】
　図１に示す弁に対して感知されるいくつかのパラメータはそこに示す特定弁構造に特有のものである。他の弁構造を使用する場合には、組込感知装置により他のさまざまなパラメータも同様に感知もしくは検出されることをお判り願いたい。所望により、これらのパラメータを表わす信号はコントローラ１２０へ与えることもできる。
　　　【００２８】
　次に、図２には、図１の一体型プロセス制御弁の概略線図を示し、弁胴は番号４で線図形式に示され、弁棒は３２、アクチュエータのシリンダは３６、ピストンは６８、ポジショナは８０、ポジショナアームは９２に示されている。図１の装置に対応する図２の他の部品は（図１のようにヨークの側部には載置されていない）コントローラ１２０、ピストン１６８の位置を表わす信号をコントローラへ運ぶ位置センサ線１５２、ポジショナ８０が発生する制御圧を表わす信号を伝える制御圧信号線１５６、コントローラからポジショナへ電気制御信号を伝える制御信号線８８、給気源８４から供給される空気圧を表わす信号を伝える給気圧信号線１４８、弁胴４の入口及び出口における流体圧を表わす信号をそれぞれ伝える弁入口及び出口圧信号線１１２，１１６、弁胴４内の流体の温度を表わす信号を伝える温度感知信号線１２８、及び弁胴４のくびれに生じるキャビテーションを表わす信号を伝えるキャビテーション感知信号線１３６である。最後に、シリンダ３６内のピストン６８上部の空気圧は（図１のシリンダ３６の側壁内ではなく）入力空気圧信号線２０４内に配置された圧力センサ１４０により決定され、シリンダ３６内のピストン６８下部の空気圧は入力圧信号線２０８内に配置された圧カセンサ１４４により決定される。
　　　【００２９】
　コントローラ１２０は、ユーザが所望する、さまざまなセンサから与えられる信号を読み取り、記憶し且つ処理するようにプログラムされており、弁をある所定の特性に合致させるようにピストン６８の位置従って弁体２８（図１）の位置を変えるようポジショナ８０に信号を与えることができる。例えば、所定の入口圧Ｐ１、及び出口圧Ｐ２、もしくは所定の温度Ｔを入力装置２１２上のコントローラ１２０へキーインして記憶することができる。次に、コントローラ１２０は入口及び出口圧及び弁胴４内の流体の温度を連続的に監視するようにプログラムすることができ、ピストン６８の位置を調整して選定された測定パラメータを対応する所定の記憶されたパラメータと合致させることができる。
　　　【００３０】
　コントローラ１２０はまたさまざまなデータ、グラフ及び“サイン”を発生してビデオディスプレイスクリーン２１６上に表示しユーザが見るようにプログラムすることもできる。さらに、使用する前に弁のサインを発生することができ、このサインをコントローラ１２０に記憶して弁の使用時にさまざまな時間に発生されるサインと比較することができる。例えば、弁体２８のさまざまな位置に対する正確な圧力、温度及び流量（従って、さまざまな流量係数ＣＶ）からなるサインを決定してコントローラ内に記憶し、後に対応する測定されたサインと比較して弁が作動していてプロセスが正しく進行しているかどうかを決定することができる。
　　　【００３１】
　シリンダ内のピストン上部の空気圧Ｐｕ、シリンダ内のピストン下部の空気圧Ｐｄ、ポジショナが発生する圧力Ｐｃの制御、給気圧Ｐｓ及びピストンと弁棒の位置等の弁の内部パラメータも測定し、記憶してディスプレイスクリーン２１６（図２）上に表示することができる。これらのパラメータの所定のアクセス可能範囲もコントローラ１２０内に記憶することができ、次に（例えばディスプレイスクリーン２１６上の）パラメータに対する対応する測定値と周期的に比較して測定されたパラメータが許容範囲内であるかどうかをユーザが決定することができる。
　　　【００３２】
　図３及び図４は、弁が徐々に開放される場合（図３）及び弁が徐々に閉鎖される場合（図４）の、図１のプロセス制御弁のさまざまな測定値の代表的グラフを示す。このようなグラフはディスプレイスクリーン２１６（図２）上に表示して弁の作動状態をユーザに示すことができる。図３及び図４のグラフ上のさまざまな線は前記パラメータ識別に対応するように明示されている。
　　　【００３３】
　弁を流れる流体及び弁の内部動作の測定パラメータを他に使用することもでき、例えばある時点で測定値を取って記憶し後の時点で新しい測定値を取って記憶し、これらを予め記憶された測定値と比較して最初の測定時点から第２の測定時点までの期間中に有意な変化恐らくは欠陥を示す変化が起ったかどうかを決定することができる。もちろん、前記いずれかの診断手順において問題点が表示されれば、即座に修正動作を実施することができる。
　　　【００３４】
　図１及び図２に示す一体型プロセス制御弁はまた弁が設置されるシステムの他の要素内で行われるプロセス及び動作の“サイン”を与えるのに使用することもできる。例えば、ポンプ、他の弁、保持槽等は代表的に圧力、温度等に関してある仕様内で作動するように設計されており、本発明の弁により圧力及び温度測定を行って弁が接続された他の要素に対し予め与えられている仕様値と比較し測定パラメータが仕様値に匹敵するかどうかを決定することができる。
　　　【００３５】
　図５は弁胴４内の液体の流量を計算するためにコントローラ１２０で実施することができるプログラムのフロー図を示す。開始に続く第１のステップは弁体（ピストン）位置、弁入口圧、弁出口圧、及び弁体の所与の位置に対して弁内へ流れる流体の温度を測定することである（ボックス３０４）。これらの測定値は弁コントローラへ与えられ、そこに記憶されて後に処理される。次に、さまざまな弁体位置に対する弁胴両端間の圧力降下ΔＰＶがボックス３０８の式に従って計算される。この圧力降下はＩＳＡ標準に対して修正され、それは流量に達する後の計算が全てこれらのＩＳＡ標準にキーインされるためである。修正式をボックス３１２に示し、ここでａ及びｂは問題とする特定弁の弁体のさまざまな位置に対して経験的に定められる定数であり、通常は圧力読取値の変化を補償するためのものである。
　　　【００３６】
　次に、ボックス３１６に示す式に従って液体の蒸気圧ＰＶが計算され、ここでＡ，Ｂ，Ｃは問題とする液体のアントワン係数である。次に、ボックス３２０に示す式に従って液体圧比係数Ｆｆが計算され、ここでＰｃは弁を流れる特定液体の臨界圧である。弁の流量係数ＣＶ及び液体圧回復係数ＦＬが特定弁及び弁体のさまざまな位置に対する所定の記憶されたテーブルから決定される。
　　　【００３７】
　次に、弁をチェックしてチョーク（キャビテーション）しているかどうかが決定され、これは最初にボックス３２８に示す式に従ってチョーク状態に対する弁両端間の圧力降下ΔＰ（閉塞）を計算して行われる。次に、ボックス３３２の式に従って液体の比重Ｇｆが計算され、ここでＧＦＢ、ＴＣ及びＴＢは問題とする特定液体の公知の定数である。ボックス３３６において、ボックス３１２で計算された圧力降下がボックス３２８で計算されたチョークを生じた弁に対する圧力降下よりも大きいかどうかが決定され、大きければプロセスはボックス３４０へ行き、さもなくばボックス３４４へ行く。いずれの場合にもボックス内に示す式を使用して流量ｑが計算され、所望する現在の流量測定値が与えられる。
　　　【００３８】
　計算された流量を使用して弁内の流体の現在の流量を可視ディスプレイによりユーザに知らせるか、もしくはどの方向に弁体を移動させて流量を変え所定の所望流量値に近ずけるための表示をコントローラへ与えることができる。コントローラは適切な信号を発生して弁ポジショナへ与えて弁体の位置を変えさせ、その後流量を得るための測定及び計算が再び行われる。このプロセスは所望の流量に達するまで繰り返される。
　　　【００３９】
　図６は図１及び図２の弁内のガス流量を計算するフロー図である。液体の場合と同様に、開始の後の第１のステップはボックス４０４に示すように弁体位置、弁入口圧、弁出口圧及び弁流体温度を測定することである。次に、前記した式を使用してガスの蒸気圧ＰＶが計算される（ボックス４０８）。次に、ボックス４１２に示すように、測定温度Ｔが（弁内を流れる特定ガスに対する）臨界絶対温度Ｔｃよりも高いかどうかが決定される。高ければ、プロセスはボックス４１６へ行き、さもなくばボックス４２０へ行く。ボックス４２０において、弁入口圧Ｐｉが蒸気圧ＰＶ以上であるかどうかが決定され、そうであれば弁内を流れる流体はガスではなく液体であるためプロセスは停止される。
　　　【００４０】
　弁内の流体はガスでありプロセスはボックス４１２もしくはボックス４２０からボックス４１６へ移ったものと仮定すれば、前に経験的テストにより決定されコントローラ内に記憶されている探索表により、ＩＳＡ標準に校正された弁入口圧及びやはりＩＳＡ標準に校正された弁出口圧が決定される。
　　　【００４１】
　プロセスの次のステップはＰｒ及びＴｒを計算することであり（ボックス４２０）、それらは記憶されたテーブルと共にガスの圧縮係数Ｚを決定するのに使用され（ボックス４２４）、ここでＰｃはガスの臨界圧である。ボックス４２８において、所定の予め記憶されたテーブルからさまざまな弁位置に対する流量係数ＣＶ及びガス圧回復係数Ｘｔが決定される。
　　　【００４２】
　次に、ボックス４３２において弁両端間の圧力降下と弁入力圧との比が計算され、続いてＸがＸｔよりも大きいかどうかが決定される（ボックス４３６）。大きければ（チョーク状態の存在を意味する）、ＸはＸｔに等しく設定され（ボックス４４０）、プロセスはボックス４４４へ行き、大きくなければプロセスは直接４４４へ行く。ボックス４４４に示す式に従って膨張係数Ｙが計算され、ここでＦｋはｋ／１．４０に等しくｋは問題とするガスに対する比熱の比である。次に、式に示すようにボックス４４８で流量ｑが計算される。
　　　【００４３】
　ガスの流量計算に続いて、コントローラは計算された流量を表示するか、それを使用して弁体位置を調整し流量を変えるか、その両方を液体流量の計算について前記したように行うことができる。
　　　【００４４】
　前記した構成は単に本発明の原理の応用を示すものにすぎない。同業者ならば本発明の精神及び範囲内でさまざな修正及び別の構成を案出できるものと思われ、特許請求の範囲はこのような修正や別の構成を全て包含するものとする。
【図面の簡単な説明】
　　【図１】
　本発明の原理に従って製作されたプロセス制御弁の部分断面側面図。
　　【図２】
　後で使用もしくは表示するために感知することができる、弁及び弁を通る流体のさまざまなパラメータを示す、図１のプロセス制御弁の概略線図。
　　【図３】
　弁がそれぞれ開放及び閉鎖した場合の、図１の弁のさまざまなパラメータ値のグラフ表示。
　　【図４】
　弁がそれぞれ開放及び閉鎖した場合の、図１の弁のさまざまなパラメータ値のグラフ表示。
　　【図５】
　図１の弁を通る流体の流量を計算するのに適したフロー図。
　　【図６】
　図１の弁を通るガスの流量を計算するのに適したフロー図。
　　【符号の説明】
　４　弁
　８　入口
　１２　出口
　１６　流路
　１８　入口
　２０　中央開口
　２４　弁座
　２８　弁体
　３２　弁棒
　３６　シリンダ
　４０　アクチュエータ
　４４　ヨーク
　４８　ボンネット
　５２　開口
　５６　ボンネットフランジ
　６０　ボルト
　６２　上部案内
　６３　下部案内
　６８　ピストン
　７２　開口
　７６　開口
　８０　弁ポジショナ
　８４　給気源
　８８　導線
　９２　アーム
　９４　ステムクランプ
　９６　位置感知アーム
　１０４　圧力センサ
　１０８　圧力センサ
　１１２　弁入口圧線
　１１６　弁出口圧線
　１２０　コントローラ
　１２４　温度センサ
　１２８　キャビテーションセンサ
　１３６　キャビテーション感知線
　１４０　空気圧センサ
　１４４　空気圧センサ
　１４８　給気圧線
　１５６　制御圧線
　１６８　ピストン
　２０４　入力空気圧線
　２１６　ディスプレイスクリーン