[发明专利]定位器

说明书

本发明提供了一种定位器，其一边满足本质安全防爆结构的要件，一边提高定位器内部的电路设计的自由度。本发明所涉及的定位器(1)的特征在于，具有空气电路(11)，该空气电路(11)包含基于与控制对象的调节阀(3)的阀开度的设定值(SP)和调节阀的阀开度的实测值(PV)的偏差相对应的电流而产生磁力的磁力发生部(121、221、321)，基于由磁力发生部产生的磁力而生成调整气压的气压信号(So)，并供给至调节阀的操作器(2)，磁力发生部包含电并联连接、并且磁顺接串联的多个线圈(L1、L2)。

技术领域

本发明涉及控制调节阀的阀开度的定位器。

背景技术

在化学工厂等中使用定位器作为用于对流量的过程控制所采用的调节阀的阀开度进行控制的设备(参照专利文献1)。定位器算出从上位装置指示的调节阀的阀开度的设定值与该调节阀的阀开度的实测值的偏差，并将基于该偏差生成的控制信号供给至用于操作调节阀的开闭的操作器，由此控制调节阀的阀开度。

一般地，定位器具有在由金属构成的框体内收纳如下部分的结构：角度传感器、磁力传感器等位移量检测器，其将调节阀的实际开度作为调节阀的阀轴的位移量而检测；控制器，其由基于来自上述位移量检测器的输出信号等进行信号处理的微机等构成；电空转换部，其将由控制器生成的电信号转换为空气信号；以及流量放大部(气动放大器)，其将由电空转换部生成的空气信号放大并供给至操作器(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-207756号公报

发明内容

发明要解决的问题

如上所述，定位器为具有控制器、电空转换部等电路的电气设备。另外，在化学工厂等中，有时在充满了可燃性气体的爆炸性氛围的环境下使用。因此，对定位器要求本质安全防爆结构。

作为用于认可定位器为本质安全防爆结构的一个要件，需要将在定位器内部的电路中积蓄的电能的总量抑制到规定值以下(规格IEC60079-11)。

在此，电能的总量为在构成电路的各种电路元件中积蓄的电能的总和，各电路元件的电能主要基于电路元件的电路常数(线圈的电感、电容器的电容等)与该电路的最大电压的积而决定。因此，为了降低电路的能量的总量，需要降低构成电路的电路元件的电路常数以及电路的最大电压中的某一个。

另一方面，为了提高定位器的电路的动作的稳定性(耐噪音性等)，需要或是增大电容器的电容等电路常数，或是增加电容器的数量，并期望电路设计的自由度高。

在此，本申请的发明人为了一边满足本质安全防爆结构的要求，一边确保定位器内部的电路设计的自由度，研究重新考虑定位器的电空转换部的构成。该研究的结果，揭示了具有以下所示的问题。以下，进行详细地说明。

图12为表示现有的定位器的电空转换部构成的图。

如图12所示，定位器的电空转换部52由喷嘴523、挡板522、电流生成电路520、线圈L0、以及由铁芯525构成的磁力发生部521构成。电空转换部52的电流生成电路520使相应于来自控制器的控制信号的电流流过线圈，由此使从线圈L0以及铁芯525产生的磁通变化，使搭载了永久磁铁524的挡板522摇动。由此，喷嘴523的喷出口523B与挡板522的距离发生变化，从喷嘴523排出的气压信号的压力发生变化。该气压信号通过设置于后段的流量放大部(气动放大器)放大流量，并供给至用于操作调节阀的操作器。

另外，如图12所示，在电流生成电路520与线圈L0之间，连接有用于满足本质安全防爆结构的要件的过电压保护用的齐纳二极管ZDa、ZDb。