JPS6142153B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は弁の開度表示器に係る。

弁の開度を表示するものは、機械的構成に依る
ものが多い。機械的なものは正確であるが、歯車
等を用いるので、複雑になり、どうしてもコスト
高になる。

本発明は光電検出系と電子回路を用いる。

ランプ、発光ダイオード、レーザー等を発光器
とし、CdS光伝導セル、フオトダイオード、フオ
トトランジスタ、光電管、光電子増倍管等を受光
器とした検出系は公知である。

多くの場合、これらは光の存在、非存在の２状
態を弁別するのに用いる。しかし、対象物の位置
を検出するのは容易ではなかつた。物の存在位置
を知るには一つの受光器では足りないからであ
る。

存在位置を検出するには、通常、存在領域をマ
トリツクス状に分割し、各細胞に１個ずつの受光
器を基けることが多い。これは確実な方法であ
る。しかし、多数の受光器を必要とするので、著
しく高価になる。弁の開度表示等には適当でな
い。

CdS、CdSe等の光伝導セルで、照度対抵抗特
性ではなく、照射位置抵抗性の変化するものが最
近市販されるようになつた。

例えば、モリリカのフオテンシヨマチツク（登
録商標）と呼ばれる光伝導セルが適当である。未
だ広く周知の素子にはなつていないと思われるの
で、第４図の断面図によつて説明する。

この素子は、細長い形状で、金属被膜抵抗３
０、光導電体３１、透明電極３２の三重層が長手
方向に形成されている。

金属被膜抵抗３０の両端に２個の端子３７，３
８が、透明電極３２には中間端子３６が、各溶着
してある。透明電極３２の抵抗および照射時の光
導電体３１の抵抗は殆んど零である。

この素子はポテンシオメータと同様にして使用
できる。まず、２個の端子３７，３８に一定電圧
Ｖを加えておく。

光導電体３１の任意の位置を照射すると、被照
射位置で光導電体３１は導通する。その位置での
金属被膜抵抗３０の電明電極３２に現われる。つ
まり中間端子３６に、被照射位置によつて光導電
体３１を内分した内分比に対応する電圧V₁が生
ずる。

つまり、照射位置によつて中間端子の電圧V₁
が単調に変化する。照射位置の一端から他端へ移
動させると、中間端子電圧V₁はほぼリニヤーに
変動する。このような素子によると、被照射位置
を簡単に知る事ができる。

本発明は、このように照射位置対抵抗特性の変
化する光伝導セルを受光器として用いる。弁棒の
昇降変化を光伝導セルによつて検出し、弁の開度
をデジタル表示するものである。

以下、実施例を示す図面によつて説明する。

第１図は本発明の実施例に係る開度表示器を備
えた弁の一部縦断正面図、第２図は平面図、第３
図は電気回路例を示す。

６は弁箱で、左右に出入口、中央に弁孔、弁座
（図示せず）を有する。

５は弁棒で、螺合部１８に於て、弁箱６に支持
される。弁棒５の下端には弁体（図示せず）、上
端にはハンドル７が固着される。

弁棒５はハンドル７を廻る事によつて昇降す
る。従つて弁の開度は、弁の上昇距離によつて定
義できる。

次に開度表示器を説明する。

弁箱の中央螺部に嵌り込む穴を穿つた台板９を
ナツト１９によつて弁箱に固定する。

台板９の上には、互に対向して受光器２及び発
光器３を竪長に設ける。台板９の上には、さらに
演算装置１を取着ける。これは受光器２、発光器
３を駆動する。演算装置１の上面は表示板１０に
なつている。

発光器３は竪長で、複数個の発光ダイオード１
４，１４を竪に並設したものである。

受光器２は、先に説明したように、照射位置に
よつて抵抗特性が竪方向に単調変化するCdS光伝
導セルである。照射位置に比例して、中間端子の
電圧が変化する。電圧は光源の強度には殆んど依
存しない。

一方、弁棒５には軸受８を介して、Ｌ型の昇降
杆４を装備する。昇降杆４の垂直板部１６の下端
は、台板９に穿設した廻り止め貫孔１１に遊嵌す
る。

軸受８と廻り止め貫孔１１の作用で、昇降杆４
は弁棒５の昇降に追随する。しかし、回転はしな
い。

昇降杆４の垂直板部１６は、発光器３と受光器
２の間を遮断する。垂直板部１６の適当な位置に
透過窓１２が穿たれている。それゆえ、受光器２
の透過窓１２の直近部分だけが、発光器３の照射
を受ける。

昇降杆４の廻わり止めは、台板９に穿たれた貫
孔１１に限られない。受光器２又は発光器３に突
設した部材によつて、垂直板部１６の適当な部位
を挾むようにして、廻り止めとする事もできる。

軸受８の替わりに、昇降杆４を弁棒に滑り接触
させピン等で上下動を規制してもよい。昇降杆４
が弁棒に追随して昇降すれば足る。

第３図に於て、電池２０、アナログ・デイジタ
ル変換器１３、トランジスタ２１、抵抗等は全て
演算装置１に内蔵される。

電池２０は発光器３の発光ダイオード１４，１
４，………を駆動する。受光器２の両端子は電池
２０につながつている。受光器２の中間端子は受
光器２の被照射位置に対応した電圧V₁を生ず
る。

例えば透過窓１２が最下点（全閉）にあるとき
電圧V₁は最小、最上点（全開）にあるとき電圧
V₁は最大となるようにする。弁棒が上昇する
と、Ｌ型昇降杆４が上昇し、透過窓１２も上昇す
るので、被照射位置も上り、電圧V₁は増加して
ゆく。

受光器２の中間端子の電圧V₁は、トランジス
タ２１、抵抗２２により電流増幅され抵抗２３，
２４によつて適当に減衰する。

アナログ・デジタル変換器１３は、前記電圧信
号をデジタル値に変換する。さらに、７セグメン
ト表示に適するようデコーダし、表示板１０を直
接ドライブできるのが望ましい。

表示板１０は液晶（LCD）又は発光ダイオー
ド（LED）、ニキシ−管等任意である。液晶又は
発光ダイオードを用いる場合、アナログ・デジタ
ル変換器１３として、例えば、インターシル社の
ICL7106又はICL7107等のＣ−MOS ICが好適で
ある。

以上の構成に於てその作用を説明する。

最初、全閉状態にあるとする。透過窓１２は最
下点にあり、受光器２は最下点のみ照射される。
中間端子電圧V₁は最低値である。オフセツト調
整し、表示板１０には表示「00」が現われるよう
にする。

ハンドルを左旋廻し、弁棒５を上昇させてゆ
く。昇降杆も追随して動くので、透過窓１２は同
一速度で上昇する。受光器２の被照射位置が上
り、端子電圧V₁が増大する。表示板１０の表示
も増加する。

やがて全開状態になる。表示は最大値を示す。
２桁の場合は「99」にする事ができる。２1/2桁
の表示を使い、全開を「100」としても良い。

また３桁或は３1/2桁の表示板を用いても良
い。

本発明は、歯車やリンク、カム等の機械的構成
を含まず製作容易である。光電検出系で位置を検
出するものであるが、たつたひとつの受光器で足
りる。多数の受光器を要しないので単純かつ安価
である。デジタル表示であるので、観察し易く、
正確で、記憶し易い。

このように、優れて有用な発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る開度表示器と
弁の一部縦断正面図、第２図は平面図、第３図は
電気回路図、第４図はフオテンシヨマチツクの縦
断面図である。 １は演算装置、２は受光器、３は発光器、４は
昇降杆、５は弁棒、６は弁箱、７はハンドル、８
は軸受、９は台板、１０は表示板、１１は廻り止
め貫孔、１２は透過窓、１３はアナログ・デジタ
ル変換器、１４は発光ダイオード、１６は垂直板
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 弁箱６に固着した台板９に、被照射位置抵抗
   特性が竪方向に単調変化する受光器２と、受光器
   ２に対向する発光器３と、該受光器２及び発光器
   ３を駆動する演算装置１とを取着け、弁棒５の昇
   降に追随するよう回転支持機構を介して支持され
   かつ透過窓１２をその垂直板部１６に穿設したＬ
   型昇降杆４をその垂直板部１６が該発光器３と受
   光器２の間を遮断するよう廻り止めし、発光器３
   の光が透過窓１２を通過して受光器２を照射する
   事とし、該受光器２に現われる端子電圧をアナロ
   グ・デジタル変換器によつてデジタル値に変換
   し、表示板１０に数表示した事を特徴とする弁の
   開度表示器。