(57)【要約】【課題】ゲートの開度信号は、全ストロークを回転軸の１回転に減速し、その軸にポテンショメータを取り付けて抵抗値変化として検出しているため分解能力が悪いものとなっている。【解決手段】ゲートの駆動軸にパルス検出部を取付けてストロークをパルス信号として検出する。パルス信号により正転，逆転を判別した後、それぞれの信号はカウント値として主演算部と従演算部に出力される。主演算部は、演算処理してフルスケール表示手段に出力してフルスケール表示する。従演算部の出力は、全ストロークのうちの一部のみを拡大表示する部分表示手段に出力される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開度位置を検出して表示部にて表示するものにおいて、
被制御対象物の駆動軸若しくはこの駆動軸と連接する軸に取り付けられて被制御対象物の位置信号をパルス信号として検出するパルス検出部と、このパルス検出部によって検出された信号に基づき前記軸の回転方向を判別して正転，逆転の信号を出力する回転方向検出部と、予め被制御対象物の全ストロークの位置変化分と部分拡大範囲のストローク分が設定値として設定され、前記回転方向検出部の出力信号を導入してパルス数の加減算演算して表示部のフルスケール表示手段に出力する主演算部と、前記回転方向検出部の出力信号を導入し、且つ、前記主演算部からの指令に基づき動作を開始，停止して表示部の部分表示手段に出力する従演算部とを備え、主演算部による従演算部への指令は部分拡大範囲のストローク分設定値であることを特徴とした位置検出装置。
【請求項２】
前記表示部は、アナログ表示であることを特徴とした請求項１記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記主演算部及び従演算部は、それぞれパルスカウント手段とディジタルーアナログ変換手段を有することを特徴とした請求項１又は２記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記被制御対象物はゲートてあり、前記部分拡大範囲のストローク分設定値はゲートの全閉からのストロークの１／４〜１／５程度に設定されたことを特徴とした請求項１乃至３記載の位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、位置検出装置に係わり、特にゲート制御部に用いられる開度位置の検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ゲート（水門）弁の開度位置を検出する場合、ゲート制御部分の回転軸にポテンショメータやセルシン発信機等を取付け、ゲートの開度に応じてポテンショメータの可動軸を回動して抵抗値を可変し、これを抵抗ー電流変換器により変換して４〜２０ｍＡの電流信号として外部に導出し開度信号としている。
なお、水門開度検出装置としては特許文献１のようなものが公知となっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７ー１５８０３６  号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のように、可動軸に位置検出装置を取り付ける場合、機械本体に連結するという機構上の問題で、取り付けるための回転軸に減速機構を介して減速させ、ゲートの全ストロークを回転軸の１回転未満である約２８０°程度の範囲で抵抗値変化として検出しているため分解能力には限界があった。このため、例え部分的に信号を拡大しても、精度の悪い部分的拡大となっている。
【０００５】
一方、ゲートの全閉付近では微調整が行われており、このような比較的使用頻度の多い回転角の一部分，例えば１／４〜１／５の使用範囲をスケールアップした高精度な表示が要望されている。
【０００６】
本発明が目的とするところは、部分的に分解能力を高くできる位置検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、開度位置を検出して表示部にて表示するものにおいて、
被制御対象物の駆動軸若しくはこの駆動軸と連接する軸に取り付けられて被制御対象物の位置信号をパルス信号として検出するパルス検出部と、このパルス検出部によって検出された信号に基づき前記軸の回転方向を判別して正転，逆転の信号を出力する回転方向検出部と、予め被制御対象物の全ストロークの位置変化分と部分拡大範囲のストローク分が設定値として設定され、前記回転方向検出部の出力信号を導入してパルス数の加減算演算して表示部のフルスケール表示手段に出力する主演算部と、前記回転方向検出部の出力信号を導入し、且つ、前記主演算部からの指令に基づき動作を開始，停止して表示部の部分表示手段に出力する従演算部とを備え、主演算部による従演算部への指令は部分拡大範囲のストローク分設定値であることを特徴としたものである。
【０００８】
本発明の第２は、前記表示部は、アナログ表示であることを特徴としたものである。
【０００９】
本発明の第３は、前記主演算部及び従演算部は、それぞれパルスカウント手段とディジタルーアナログ変換手段を有することを特徴としたものである。
【００１０】
本発明の第４は、前記被制御対象物はゲートてあり、前記部分拡大範囲のストローク分設定値はゲートの全閉からのストローク２５％程度に設定されたことを特徴としたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態を示す構成図である。同図において、１はパルス検出部で、このパルス検出部は種々公知のものが存在するが、ここでは外周にスリットの形成され第１の円盤１１と第２の円盤１２を有してバルブ、ゲート等と連結する駆動軸１３にそれぞれ固着されたものを用いている。円盤１１と１２とのスリット間隔は例えば１対２の如く異なった大きさに設けられ、各円盤１１，１２のスリットの通過位置にはそれぞれパルスピックアップ１４，１５が設けられ、光学的か若しくは磁気的手段によってパルスを検出する。
【００１２】
パルス検出部１は、所望の分解能が得られるよう構成される。そのためには、パルスピックアップを介して検出されるパルス数は、例えば被制御対象であるゲートのストロークが５ｍ（以下ストロークは５ｍと仮定する）で、その精度を１ｃｍとしたい場合には、５０回転／ストロークの軸に１０パルス／１回転のパルスが出力されるよう構成される。
【００１３】
２は第１のパルス変換器、３は第２のパルス変換器で、各変換器２，３によって成形されたパルスは回転方向検出部４に出力される。５は主演算部、６は従演算部である。主演算部５は、メインカウンタや演算処理、ＢＣＤ等の数値及びＤ／Ａ変換等の各機能を有し、０点（リセット）設定、数値補正設定、演算処理及び従演算部６に出力するための拡大指示範囲を設定する等の各設定値に基づいて動作する。
【００１４】
従演算部６は、サブパルスカウンタや演算処理、ＢＣＤ等の数値及びＤ／Ａ変換等の各機能を有している。７は表示部で、この表示部はディジタル表示でアナログ表示でもよいが、図ではアナログ表示で示されており、フルスケール表示手段７ａとスケールアップされた部分表示手段７ｂとを有している。
フルスケール表示手段７ａは主演算部５からのアナログ出力信号に基づいてアナログ表示し、部分表示手段７ｂは従演算部６のアナログ出力信号に基づいてアナログ表示する。
【００１５】
図２はパルス検出部の出力波形図である。
パルス検出部の円盤１１と１２は、必要な精度が検出できるバルブやゲートの駆動軸に直結され、しかも、両者は正転の回転方向時のスリット前縁が略一致する位置に取り付けられている。
【００１６】
図２において、Ａはパルスピックアップ１４によって検出された後、第１のパルス変換器２によって成形された円盤１１の出力波形であり、Ｂはパルスピックアップ１５によって検出された後、第２のパルス変換器３によって成形された円盤１２の出力波形である。
【００１７】
回転方向検出部４は、円盤１１，１２のスリット形状の差に基づく論理信号が１１，０１の場合には正回転方向（例えばゲート開路方向）と判断し、論理信号０１，１１の場合には逆回転方向（例えばゲート閉路方向）と判断し、その回転が正回転方向のときにはカウントのための信号＋１を主，従の各演算部５，６に送出し、また、逆回転方向のときには−１を各演算部５，６に送出する。
【００１８】
主演算部５では、０〜５ｍの全ストロークに対応した４〜２０ｍＡのアナログ信号が出力されるよう予め設定されており、また、従演算部６は全ストロークの１／４〜１／５程度が拡大指示範囲として設定され、例えばその拡大指示範囲が全閉からの２５％のストローク位置であるとすると、０〜１．２５ｍに対応した範囲に設定され、且つ、この設定範囲内で４〜２０ｍＡのアナログ信号が出力されるよう予め設定される。なお、この従演算部６の動作は主演算部５からの信号の有無によって規制される。
【００１９】
今、全開状態のゲートが閉路方向に制御されているとすると、回転方向検出部４からの−１信号が主演算部５及び従演算部６にそれぞれ入力される。主演算部５では、入力された−１により５ｍ相当の設定値から、この−１の入力毎に減算カウントし、その値をアナログ信号に変換してフルスケール表示手段７ａに時々刻々出力し、表示指針を介してゲートのストローク位置を表示する。
【００２０】
ゲートが徐々に閉じられ、設定された全閉からの２５％位置である１．２５ｍに達すると、主演算部５は従演算部６に対して動作開始信号を出力する。したがって、従演算部６は入力パルスのカウントを開始し、そのカウント値をアナログ信号に変換して部分表示手段７ｂに出力する。部分表示手段７ｂは、ストロークの０〜２５％分をスケールアップして表示されるため、微調整時には高精度での制御が可能となる。
【００２１】
次に、ゲートの開路時には、回転方向検出部４は＋１のカウント信号を発生して主，従演算部５，６の各カウント値を加算する。全閉からのストローク２５％位置の１．２５ｍとなったとき、主演算部５は従演算部６に対して動作停止信号を出力し、カウント等の動作を停止させる。以後はフルスケール表示手段７ａのみの表示動作となる。
【００２２】
なお、上記における表示部７としてアナログ表示について説明してきたが、ディジタル表示の場合、要求される部分表示のストローク分のみの有効表示桁数を多くし、細かく表示することで対応する。
【００２３】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、減速前の多回転状態にあるバルブ、ゲートの駆動軸にパルス検出部を取付け、全ストロークの位置変化をこのパルス検出部で検出するようにしたものであるから、分解能力がよくなり高精度なストローク位置の検出が可能となるものである。
また、パルス検出部の出力信号を加減算し、その数値を変換して出力するため有効数値の表示や部分的なスパンの拡大等が自由にでき、高精度と見やすさを兼ね備えた指示、表示が可能となる等の効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す構成図。
【図２】説明のためのパルス検出部の出力波形図。
【符号の説明】
１…パルス検出部
２…第１のパルス変換部
３…第２のパルス変換部
４…回転方向検出部
５…主演算部
６…従演算部
７…表示部
７ａ…フルスケール表示手段
７ｂ…部分表示手段
１１，１２…円盤
１３…駆動軸
１４，１５…パルスピックアップ
【図１】
2004309289.tif 000003
【図２】
2004309289.tif 000004