JPS6139521B2 - - Google Patents

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JPS6139521B2
JPS6139521B2 JP9569479A JP9569479A JPS6139521B2 JP S6139521 B2 JPS6139521 B2 JP S6139521B2 JP 9569479 A JP9569479 A JP 9569479A JP 9569479 A JP9569479 A JP 9569479A JP S6139521 B2 JPS6139521 B2 JP S6139521B2
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JP
Japan
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air
pulse signal
pulse
signal
output
Prior art date
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JP9569479A
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English (en)
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JPS5620802A (en
Inventor
Kinji Harada
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Hokushin Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yokogawa Hokushin Electric Corp filed Critical Yokogawa Hokushin Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、空気パルス信号を空気圧信号に変換
する空気パルス信号・空気圧信号変換器に関する
ものである。更に詳しくは、本発明は、振動式ト
ランスデユーサを利用した圧力計や流量計、温度
計等から出力される圧力や流量、温度等に対応す
る空気パルス信号を例えば統一信号(例えば0.2
〜1.0Kg/cm2)の空気圧信号に変換する空気パルス
信号・空気圧信号変換器に関するものである。
(従来の技術) 例えば、流量信号に対応する空気パルス信号を
出力する流量計として、特開昭52−119354号公報
に示されるものが公知である。この流量計は、カ
ルマン渦によつて変位するダイヤフラムの動き
を、ノズルフラツパ機構によつて空気パルス信号
として出力するもので、空気パルス信号は、例え
ば絞りと容量タンクで構成される平滑要素と、コ
ントロールリレーのような増幅器によつて空気圧
信号に変換され、伝送されるようになつている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、絞り(抵抗に相当)と容量タン
クとによつて、空気パルス信号を0.2〜1.0Kg/cm2
のような空気圧信号に変換するものは、絞りの流
体抵抗値が、圧縮空気の粘度や流体温度の影響を
受けることから、不安定であり、また、流体抵抗
値が圧縮空気内に含まれるごみ等の影響で経済的
に変化するため、長期間に亘つて動作が安定で、
かつ、高い精度で空気パルス信号を空気圧信号に
変換することができないという問題点があつた。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は、長期間に亘つて動作が安定
でかつ、精度の高い空気パルス信号・空気圧信号
変換装置を実現しようとするものである。
(問題点を解決するための手段) このような目的を達成するための本発明は、制
御端を有し空気パルス信号を空気圧信号に変換す
るパルス/空気圧変換器と、あらかじめ設定され
た基準値と前記パルス/空気圧変換器の出力圧に
対応する値との偏差を検出する偏差増幅器と、基
準周波数の空気パルス信号を出力する基準空気パ
ルス信号発生器とを備え、前記パルス/空気圧変
換器の入力側に間欠的に前記基準空気パルス信号
発生器の出力空気パルス信号を与え、このときの
前記偏差増幅器の出力を前記パルス/空気圧変換
器の制御端に印加させその入出力特性を変化させ
るようにしたことを特徴とする。
(作用) 上記の各技術的手段は、以下のように作用す
る。
通常状態では、入力空気パルス信号は、パル
ス/空気圧変換器を介して空気圧信号に変換され
出力されている。ここで、間歇的にパルス/空気
圧変換器の入力側に基準空気パルス信号発生器か
らの基準空気パルス信号を与え、このときのパル
ス/空気圧変換器からの空気圧信号を、偏差増幅
器を介して取り出す。この偏差増幅器の出力は、
パルス/空気圧変換器における初期の状態からの
変換誤差の経時変化分を示している。偏差増幅器
の出力は、パルス/空気圧変換器の制御端に与え
られ、これによりパルス/空気圧変換器は、その
入出力特性を変換誤差がなくなるように変化さ
せ、長期間に亘つて高い精度を維持するようにし
ている。
(実施例) 以下、本発明を実施例とともに詳細に説明す
る。
第1図は本発明の一実施例装置の構成ブロツク
図である。図において、1は空気パルス入力信号
iが印加される入力端子を総活的に示したも
の。S1,S2は互いに同期して切換動作する切換ス
イツチ、2はパルス/空気圧変換器で、切換スイ
ツチS1で選択された信号が印加される入力端子2
1、出力端子22、制御端子23をもつている。
第2図はパルス/空気圧変換器2の一例を示す
構成図である。ここでは、3個の純流体素子
Fd1,Fd2,Fd3を含んで構成したものであつて、
第1の純流体素子Fd1はプロセス量に対応した空
気パルス信号Piを入力しており、このパルス信
号を波形整形する。第2の純流体素子Fd2は、絞
り機構等で構成される抵抗γとタンク等で構成
される容量C1とともにワンシヨツトマルチ機構
を構成しており、第1の純流体素子Fd1からの信
号を一定幅τのパルス信号に変換する。第3の純
流体素子Fd3は第2の純流体素子Fd2からの一定
幅τのパルス信号を増幅する増幅器としての機能
をもち、この出力信号は抵抗γ、容量C2およ
びブリード抵抗γで構成される平滑機構に印加
されている。この平滑機構の各定数は、制御端2
3に印加される信号によつて変化できるようにな
つている。
第1図に戻り、3は空気圧力をパワー増幅する
圧力&パワー増幅器で、切換スイツチS2を介して
印加されるパルス/空気圧変換器2からの信号を
入力し、パワー増幅して、例えば0.2〜1.0Kg/cm2
の空気圧信号Ppを出力する。この圧力&パワー
増幅器としては、パイロツトリレーやノズルフラ
ツパとパイロツトリレーの公知の機構を用いるこ
とができる。
4は偏差増幅器で、切換スイツチS2を介して印
加される空気圧信号Ppを入力とし、これとあら
かじめ設定した基準信号との偏差に対応する出力
信号P〓をパルス/空気圧変換器2の制御端子2
3に印加する。
第3図はこの偏差増幅器4の一例を示す構成図
である。ここでは、空気圧信号Ppが印加される
ベローズ41、基準値に対応した力を発生するバ
ネ42、ベローズ41と基準バネ42との差に対
応して変位するフラツパ43およびフラツパ43
とともにノズルフラツパ機構を構成するノズル4
4から成つており、空気圧信号Ppに対応する力
と基準バネ42にあらかじめ設定された基準圧に
対応する基準力との偏差に対応する空気圧信号P
〓がノズル44の背圧として出力される。
第1図において、5は基準周波数をもつた空気
パルス信号を出力する基準空気パルス信号発生器
(以下これを単に基準発振器と略する)で、その
出力パルス信号は、切換スイツチS1を介してパル
ス/空気圧変換器2の入力端に印加される。
第4図はこの基準発振器5の一例を示す構成図
である。ここでは、一定の張力をかけた薄い帯状
の振動板51と、この振動板51をその固有振動
数で振動させるための駆動ノズル52と、この振
動板51に対向し、振動板51の振動に対応した
空気パルス信号を出力する検出ノズル53とで構
成されている。
そして、振動板51に与えられいる張力に対応
する一定周波数の空気パルス信号Psが検出ノズ
ル53から得られる。振動板51に与える張力を
調整することによつて周波数を可変にすることが
できる。
なお、切換スイツチS1,S2は、空気信号が印加
される端子a,bを有し、互に同期して接点aか
ら接点b側に間欠的に駆動されるもので、例えば
公知のダイヤフラムスイツチあるいはスプール
(ピストン)スイツチ等が用いられる。また、こ
れらの切換スイツチの駆動手段としては、空気式
タイマとダイヤフラム形スイツチとの組合せ等で
実現できる。
このように構成した装置の動作を次に説明す
る。まず切換スイツチS1,S2が端子a側に接続さ
れている状態では、入力端子1に印加されている
空気パルス信号Piは、切換スイツチS1を介し
て、パルス/空気圧変換器2に印加され、ここで
空気圧信号に変換された信号は、圧力&パワー増
幅器3に印加され、増幅され、出力空気圧Pp
なる。ところで、この状態を長時間継続すると、
パルス/空気圧変換器2において、例えば抵抗γ
〜γの変化や管路の汚れ等の影響によつて入
出力関係のゲイン(入出力特性)が変り変換誤差
が生じてしまう。すなわち流体抵抗の抵抗値は流
体の粘度や比重量によつて変る。また、粘度や比
重量は温度の影響を受けるし、計装空気の中にも
微細なごみや油分が存在し、経時的に特性が変化
してしまうのである。本発明装置においては、切
換スイツチS1,S2を間欠的に端子b側に接続する
ことによつて校正動作を行なわせ、この変換誤差
を取り除くようにしている。すなわち、切換スイ
ツチS1,S2を端子b側に接続すると、基準発振器
5から基準となる一定周波数のパルス信号Ps
パルス/空気圧変換器2に印加され、この出力圧
は圧力&パワー増幅器3、切換スイツチS2を介し
て偏差増幅器4のベローズ41に印加される。偏
差増幅器4において、パルス/空気圧変換器2、
圧力&パワー増幅器3に変換誤差が全くない場
合、基準バネ42とベローズ41との間の力がバ
ランスするようにあらかじめバネ42が調整され
ている。いま変換誤差がある場合、これに対応し
た偏差信号P〓がパルス/空気圧変換器2の制御
端子23に印加され、ベローズ41の力が基準バ
ネ42の力とバランスするように、換言すれば変
換誤差がなくなるようにパルス/空気圧変換器2
の例えば抵抗γ,γあるいは容量C2を調節
し、その入出力特性を変化させる。このような校
正動作によつて、パルス/空気圧変換器2、圧力
&パワー増幅器3の変換誤差、ドリフトが取り除
かれる。校正動作終了後は、スイツチS1,S2は端
子a側に接続される。
第5図は本発明の他の実施例の構成ブロツク図
である。この実施例装置では、2個のパルス/空
気圧変換器2A,2Bを設け、一方の変換器の校
正動作中においては他方の変換器を介して出力圧
を得るようにし、また、他方の変換器の校正動作
中においては一方の変換器を介して出力圧を得る
ようにしたものである。すなわち、切換スイツチ
S11,S12,S21,S22,S3が接点a側に接続されて
いる状態は、入力空気パルス信号Piは、第1の
パルス/空気圧変換器2A、圧力&パワー増幅器
3を介して出力圧Ppとなつている。一方、基準
発振器5からの基準パルス信号Psは、第2のパ
ルス/空気圧変換器2Bに印加され、その出力圧
は偏差増幅器4を介して変換器2Bの制御端子2
3に印加される。これによつて、この変換器2B
の入出力特性を変化させる。各切換スイツチが接
点b側に接続されている状態では、入力空気パル
ス信号Piは、第2のパルス/空気圧変換器2
B、圧力&パワー増幅器3を介して出力圧Pp
なる。一方、基準発振器5からのパルス信号Ps
は、第1の変換器2Aに印加され、その出力圧は
偏差増幅器4を介して変換器2Aの制御端子23
に印加される。これによつて、この変換器2Aの
入出力特性を変化させる。
なお、この実施例において、切換スイツチ
S21,S22に中間接点Cを設けてあるが、これはス
イツチ切換えの際出力圧Ppが急激に変化しない
ように、パルス/空気圧変換器2A,2Bの出力
圧が安定するのを待つて切換えるためのもので、
必ずしも必要としない。
また、前記の各実施例において、パルス/空気
圧変換器2、偏差増幅器4および基準発振器5の
各構成は、例示した以外の他の構成でもよい。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、長期間
に亘つて動作が安定で、かつ精度の高い空気パル
ス信号・空気圧信号変換装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成ブロツク図、
第2図は第1図装置に用いられているパルス/空
気圧変換器の一例を示す構成図、第3図は第1図
装置に用いられている偏差増幅器の一例を示す構
成図、第4図は第1図装置に用いられている基準
発振器の一例を示す構成図、第5図は本発明の他
の一実施例を示す構成ブロツク図である。 1……入力端子、2……パルス/空気圧変換
器、3……圧力&パワー増幅器、4……偏差増幅
器、5……基準発振器、S1,S2……切換スイツ
チ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 制御端を有し空気パルス信号を空気圧信号に
    変換するパルス/空気圧変換器と、あらかじめ設
    定された基準値と前記パルス/空気圧変換器の出
    力圧に対応する値との偏差を検出する偏差増幅器
    と、基準周波数の空気パルス信号を出力する基準
    空気パルス信号発生器とを備え、前記パルス/空
    気圧変換器の入力側に間欠的に前記基準空気パル
    ス信号発生器の出力空気パルス信号を与え、この
    ときの前記偏差増幅器の出力を前記パルス/空気
    圧変換器の制御端に印加させその入出力特性を変
    化させるようにしたことを特徴とする空気パルス
    信号・空気圧信号変換装置。 2 パルス/空気圧変換器は2個設けられてお
    り、これらの2個の変換器の入力側に交互に基準
    空気パルス信号発生器の出力空気パルス信号を与
    えるとともに、偏差増幅器の出力によつて前記2
    個のパルス/空気圧変換器の入出力特性を交互に
    変化させるようにした特許請求の範囲第1項記載
    の空気パルス信号・空気圧信号変換装置。 3 基準空気パルス信号発生器を、張力がかけら
    れた帯状薄板と、この帯状薄板をその固有振動数
    で振動させる駆動手段と、前記帯状薄板をフラツ
    パとするノズルフラツパ機構とで構成した特許請
    求の範囲第1項又は第2項記載の空気パルス信
    号・空気圧信号変換装置。
JP9569479A 1979-07-27 1979-07-27 Transducer of air pulse signal into air pressure signal Granted JPS5620802A (en)

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JPS5620802A JPS5620802A (en) 1981-02-26
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JPS58150936U (ja) * 1982-04-02 1983-10-08 株式会社クボタ コンバインの排ワラ処理部構造
AU2006351227A1 (en) * 2006-12-01 2008-06-05 Humdinger Wind Energy Llc Generator utilizing fluid-induced oscillations
JP5045923B2 (ja) * 2007-11-06 2012-10-10 国立大学法人東京工業大学 音空変換器及びパイロットバルブ及び空圧システム

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