带有传感器的流体控制阀制造技术

本发明专利技术提供一种带有传感器的流体控制阀(1)，其具有流体控制阀主体(2)和检测振动(S)的振动传感器(3)，流体控制阀主体(2)具有使可动铁心(9)移动的致动部(4)和形成有阀座(14a)的阀部(5)，设于可动铁心(9)的隔膜阀芯(16)与阀座(14a)抵接离开，在隔膜阀芯(16)与阀座(14a)抵接时，因在隔膜阀芯(16)与阀座(14a)之间无泄漏的情况下才产生的水锤现象而产生振动(S)，且带有传感器的流体控制阀(1)具有异常判断装置，该异常判断装置在检测到规定阈值(X)以上的振动(S)时判断为流体控制阀主体(2)正常，在未检测到规定阈值(X)以上的振动(S)时判断为流体控制阀主体(2)异常。

A fluid control valve with a sensor

\u672c\u53d1\u660e\u63d0\u4f9b\u4e00\u79cd\u5e26\u6709\u4f20\u611f\u5668\u7684\u6d41\u4f53\u63a7\u5236\u9600(1)\uff0c\u5176\u5177\u6709\u6d41\u4f53\u63a7\u5236\u9600\u4e3b\u4f53(2)\u548c\u68c0\u6d4b\u632f\u52a8(S)\u7684\u632f\u52a8\u4f20\u611f\u5668(3)\uff0c\u6d41\u4f53\u63a7\u5236\u9600\u4e3b\u4f53(2)\u5177\u6709\u4f7f\u53ef\u52a8\u94c1\u5fc3(9)\u79fb\u52a8\u7684\u81f4\u52a8\u90e8(4)\u548c\u5f62\u6210\u6709\u9600\u5ea7(14a)\u7684\u9600\u90e8(5)\uff0c\u8bbe\u4e8e\u53ef\u52a8\u94c1\u5fc3(9)\u7684\u9694\u819c\u9600\u82af(16)\u4e0e\u9600\u5ea7(14a)\u62b5\u63a5\u79bb\u5f00\uff0c\u5728\u9694\u819c\u9600\u82af(16)\u4e0e\u9600\u5ea7(14a)\u62b5\u63a5\u65f6\uff0c\u56e0\u5728\u9694\u819c\u9600\u82af(16)\u4e0e\u9600\u5ea7(14a)\u4e4b\u95f4\u65e0\u6cc4\u6f0f\u7684\u60c5\u51b5\u4e0b\u624d\u4ea7\u751f\u7684\u6c34\u9524\u73b0\u8c61\u800c\u4ea7\u751f\u632f\u52a8(S)\uff0c\u4e14\u5e26\u6709\u4f20\u611f\u5668\u7684\u6d41\u4f53\u63a7\u5236\u9600(1)\u5177\u6709\u5f02\u5e38\u5224\u65ad\u88c5\u7f6e\uff0c\u8be5\u5f02\u5e38\u5224\u65ad\u88c5\u7f6e\u5728\u68c0\u6d4b\u5230\u89c4\u5b9a\u9608\u503c(X)\u4ee5\u4e0a\u7684\u632f\u52a8(S)\u65f6\u5224\u65ad\u4e3a\u6d41\u4f53\u63a7\u5236\u9600\u4e3b\u4f53(2)\u6b63\u5e38\uff0c\u5728\u672a\u68c0\u6d4b\u5230\u89c4\u5b9a\u9608\u503c(X)\u4ee5\u4e0a\u7684\u632f\u52a8(S)\u65f6\u5224\u65ad\u4e3a\u6d41\u4f53\u63a7\u5236\u9600\u4e3b\u4f53(2)\u5f02\u5e38\u3002

【技术实现步骤摘要】
带有传感器的流体控制阀
本专利技术涉及一种带有传感器的流体控制阀，该流体控制阀具有流体控制阀主体和检测流体控制阀主体的振动的振动传感器，所述流体控制阀主体具有使可动部件移动的致动部和形成有阀座的阀部，设置于可动部件的阀芯与所述阀座抵接离开。
技术介绍
目前，在医用分析装置所使用的药液用流体控制阀中，对试剂、稀释液、清洗液等各种流体进行控制。为了确认在流体控制阀中流体是否确实地流动、停止，使用专利文献1所示的流体控制阀。专利文献1的流体控制阀中，通过设置振动传感器来感知由控制阀的动作所产生的声音，通过进行比较来检测动作不良，确认流体的流动。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5399687号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，现有的流体控制阀仅检测控制阀的动作不良，不能检测闭阀部有无泄漏，当在医用分析装置中使用时，因流体的析出、粘结而有可能在控制阀的闭阀部处产生堵塞、从而闭阀部发生泄漏。特别是，在血液检查装置中，试样的蛋白质堆积在密封面时，会在闭阀部产生泄漏，有可能导致误检。另外，有时因作为控制阀驱动源的螺线管、气缸、电动机等的耐久动作，导致动作变差、阀开闭力变弱。而且，有时由于控制阀中的开闭流路的阀部的磨损、突发异物等流入流路中流动的流体，导致无法闭阀。由此，有可能在闭阀部发生泄漏。为了在闭阀部检测出泄漏，也存在在控制阀的前后设置流量计、压力计、温度计等传感器来监视控制阀的技术方案，但需要用于设置各传感器的空间，存在装置大型化的问题。另外，这样的装置难以检测出由一般成人毛发粗细(100μm)程度的大小的异物所产生的微小泄漏。而且，这些传感器必须设置在流路内部，但处理各种流体的装置对接液材质存在限制，优选尽可能地减少接液部件。本专利技术用于解决上述问题，其目的在于提供一种能够检测出流体控制阀的闭阀部中的微小泄漏的带有传感器的流体控制阀。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的一实施方式的带有传感器的流体控制阀具有流体控制阀主体和检测流体控制阀主体的振动的振动传感器，所述流体控制阀主体具有使可动部件移动的致动部和形成有阀座的阀部，设置于可动部件的阀芯与阀座抵接离开，该带有传感器的流体控制阀的特征在于，在阀芯与阀座抵接时，因在阀芯与阀座之间无泄漏的情况下才产生的水锤现象而产生振动，该带有传感器的流体控制阀具有异常判断装置，该异常判断装置在检测到超过规定阈值振幅的振动时判断为流体控制阀主体正常，在未检测到超过规定阈值振幅的振动时判断为流体控制阀主体异常。专利技术效果具有上述特征的本专利技术的带有传感器的流体控制阀由于利用水锤现象未检测到超过阈值振幅的振动，所以能够检测出流体控制阀的闭阀部的微小泄漏。附图说明图1是带有传感器的流体控制阀的闭阀状态的剖视图。图2是带有传感器的流体控制阀的开阀状态的剖视图。图3是流体中流入有异物的状态下的带有传感器的流体控制阀的剖视图。图4是表示在压力0.0MPa、流体控制阀正常(无异物)的条件下振动与电压及时间的关系的曲线图。图5是表示在压力0.0MPa、流体控制阀异常(有异物)的条件下振动与电压及时间的关系的曲线图。图6是表示在压力0.3MPa、流体控制阀正常(无异物)的条件下振动与电压及时间的关系的图。图7是表示在压力0.3MPa、流体控制阀异常(有异物)的条件下振动与电压及时间的关系的图。图8是表示在电压70％的条件下振动与电压及时间的关系的图。图9是表示在电压80％的条件下振动与电压及时间的关系的图。图10是表示在电压90％的条件下振动与电压及时间的关系的图。图11是表示无滑动阻力时的振动与电压及时间的关系的图。图12是表示滑动阻力增加时的振动与电压及时间的关系的图。图13是振动传感器的控制框图。符号说明1、带有传感器的流体控制阀2、流体控制阀主体3、振动传感器4、致动部5、阀部7、励磁线圈8、固定铁心9、可动铁心14a、阀座16、隔膜阀芯具体实施方式关于本专利技术的实施方案中的带有传感器的流体控制阀1，一边参照附图一边如下进行详细说明。(带有传感器的流体控制阀的构成)使用图1～3，针对带有传感器的流体控制阀1的结构进行说明。图1示出了带有传感器的流体控制阀1的闭阀状态的剖面。图2示出了带有传感器的流体控制阀1的开阀状态的剖面。图3示出了流体中流入有异物A的状态下的闭阀状态的带有传感器的流体控制阀1的剖面。如图1所示，带有传感器的流体控制阀1由流体控制阀主体2和检测流体控制阀主体2的振动的振动传感器3构成。流体控制阀主体2具有致动部4和阀部5。致动部4中，固定铁心8和可动铁心9(可动部件的一例)以与线圈骨架10同轴的方式设置于中空状的线圈骨架10。励磁线圈7卷绕在线圈骨架10的周围。固定铁心8的一端面(图1中为下表面)8a为磁极面，该磁极面以与可动铁心9的一端面(图1中为上表面)9b对置的方式同轴地设置。固定铁心8的外径与线圈骨架10的内径几乎相同。励磁线圈7的周围设有磁轭(yoke)11，磁轭11被模部12覆盖。模部12的下端设有与阀部5连结的连结部件13。可动铁心9的下端在外周形成有凸缘部9a。将下述的隔膜阀芯16向阀座14a方向弹压的弹簧15的一端与凸缘部9a抵接。弹簧15的另一端与配置在磁轭11与连结部件13之间的弹簧支承部件17抵接。阀部5具有流路块体14，该流路块体14具有输入流路14b和输出流路14c。在流路块体14的中央形成有与隔膜阀芯16抵接或离开的阀座14a。图1中，由于未对励磁线圈7通电，所以可动铁心9与固定铁心8离开，隔膜阀芯16通过弹簧15的弹压力而与阀座14a抵接，输入流路14b与输出流路14c被阻断。另一方面，当对励磁线圈7通电时，由于可动铁心9被固定铁心8吸引，所以如图2所示，隔膜阀芯16从阀座14a离开，输入流路14b与输出流路14c连通。接下来，对振动传感器3进行说明。图13是振动传感器3的控制框图。振动传感器3具有规定尺寸的片状(数mm见方)，被钎焊在基板(无图示)上。安装了振动传感器3的基板如下所述被设置在能够检测流体控制阀主体2中所产生的振动的位置。本实施方式中，直接设置在磁轭11的侧面11a，一部分被模部12覆盖。基板上安装有控制装置6。控制装置6具有CPU20和ROM18，ROM18具有异常判断程序19。异常判断程序19由判断流体控制阀主体2正常或是异常的控制装置6(异常判断装置的一例)实行。用于显示流体控制阀主体2是正常还是异常的显示装置21连接于控制装置6。振动传感器3能够检测到的检测振动方向为1个。此处，最好是与实际振动方向一致地设置振动传感器3的检测振动方向。本实施方式中，由可动铁心9的动作产生的振动也在磁轭11侧面11a传播，因此，通过使振动传感器3的检测振动方向与实际振动方向一致，能够检测到振动。需要说明的是，即使检测振动方向偏斜，也能够进行检测。(带有传感器的流体控制阀的作用效果)接下来，使用图4～图7说明带有传感器的流体控制阀1闭阀时的作用效果。图4表示在流体控制阀1中流动的流体的压力为0.0MPa、流体控制阀正常(流体中无异物)的条件下振动S与电压P及时间T的关系，图5表示在压力为0.0MPa、流体控制阀异常(流体中有异物)的条件下振动S与电压P及时间的关系。图6表示在压力为0.3MPa、流体控制阀正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有传感器的流体控制阀，具有：流体控制阀主体，具有使可动部件移动的致动部和形成有阀座的阀部，设置于所述可动部件的阀芯与所述阀座抵接离开，和振动传感器，检测在所述主体中产生的振动，所述带有传感器的流体控制阀的特征在于，在所述阀芯与所述阀座抵接时，因在所述阀芯与所述阀座之间无泄漏的情况下才产生冲击的水锤现象而产生所述振动，所述带有传感器的流体控制阀具有异常判断装置，该异常判断装置在检测到超过规定阈值振幅的所述振动时判断为流体控制阀主体正常，在未检测到超过所述规定阈值振幅的所述振动时判断为流体控制阀主体异常。

【技术特征摘要】
2016.06.29 JP 2016-1292071.一种带有传感器的流体控制阀，具有：流体控制阀主体，具有使可动部件移动的致动部和形成有阀座的阀部，设置于所述可动部件的阀芯与所述阀座抵接离开，和振动传感器，检测在所述主体中产生的振动，所述带有传感器的流体控制阀的特征在于，在所述阀芯与所述阀座抵接时，因在所述阀芯与所述阀座之间无泄漏的情况下才产生冲击的水锤现象而产生所述振动，所述带有传感器的流体控制阀具有异常判断装置，该异常判断装置在检测到超过规定阈值振幅的所述振动时判断为流体控制阀主体正常，在未检测到超过所述规定阈值振幅的所述振动时判断为流体控制阀主体异常。2.如权利要求1所述的带有传感器的流体控制阀，其特征在于，所述振动传感器是特定为检测所述冲击的传感器。3.如权利要求1或2所述的带有传感器的流体控制阀，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：井口圣士，永井清，
申请(专利权)人：CKD株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP