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計装Cube44 簡易計装に挑戦しよう!
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最新,バルブポジショナのディジタル通信技術


ザムソン 鳥 羽  仁
2010年4月
キーワード「簡易計装/制御/計測」

    

 コントロールバルブはプロセス配管の中の流体を絞り機構で制御し,流量や圧力などのプロセスの状態(プロセス変数)を所定の値に保つためのものである。これは絞り機構につながった上下動の軸や回転軸を,絞り機構の開度と相関のある所定の位置まで動かすことにより行う。この動作は例えば空気圧などを用いて行うが,空気の圧力とバルブの軸の位置との間には一定の関係がある。そのため空気圧が決定されると軸の位置が決まり,軸の位置が決まるとバルブの開度,すなわち流量などのプロセス変数が決まる。
  したがって,バルブ開度はその制御信号により次のようなメカニズムにより決定される。その信号はまず信号変換器により所定の空気圧に変換され,その後ダイヤフラム部で軸推力に変換される。またそれと相対する軸推力としてダイヤフラムの反対側にスプリングが設置され,そのスプリングにより生成される軸推力との比較により弁開度が決定される。これら一連の動作におけるポジショナの果たす役割はブースター機能である。このブースター機能の動作だけでは軸の摩擦抵抗などの経時変化の影響等を吸収することはできない。それらの抵抗が存在する場合いつも正確に同じ位置にバルブ開度が制御されるとは限らずズレが生ずる場合がある。このような現象を防ぐためには軸の位置検出を行い,正しくない位置にあるときは正しい位置にバルブ開度が移動するよう空気圧を補正しなければならない。この機能はポジショナの本来の主役割であるフィードバック位置補正機能である。

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