制御弁の機能と技術解説

規定条件下でバルブを通過する定格流量。

流量容量を定量化するために使用される、バルブ形状に関連する定数。これは、完全に開いたバルブを1 psiの圧力降下で通過する、60°F（約15.6°C）の清浄な水の、1分あたりの米国ガロン（US gal/min）での流量として定義されます。Cv値が高いほど、流量容量が大きく、圧力損失が小さくなります。

定格トラベル時のバルブの流量係数（Cv値）。

指定されたトラベルにおける流量係数（Cv値）と定格トラベルにおける流量係数（Cv値）の比率。

バルブが指定された流量特性偏差要件を満たす場合に、最大制御可能流量と最小制御可能流量の比率。最大流量係数（Cvmax）と最小流量係数（Cvmin）の比率、すなわち R = Cvmax / Cvmin で表されることが多い。標準的な制御バルブの典型的なレンジアビリティは 30:1 または 50:1 である。

流量制御要素（例：バルブプラグ）がバルブシートに対して完全に着座していない場合に通過する微小な流量で、最小制御可能流量を下回って発生する。

指定された差圧および温度条件下で、バルブが完全に閉じた位置にあるときにバルブのシールインターフェースを通過する流体量。これは、バルブの締め切り密度の重要な指標です。

流体がバルブを通過する際に、流体速度が最大になり、静圧と流路面積が最小になる点。通常、バルブシートのわずかに下流に位置します。

流路内部の輪郭が流線型で流体乱流が少なく、ベナ・コントラクタ（vena contracta）を超えた後の下流圧力が入口圧力の高い割合まで回復することを特徴とするバルブ構造（例：ボールバルブ、バタフライバルブ）。

流れ経路の形状により、弁下流で大きな流体乱れを引き起こし、ベナ・コントラクター下流での圧力回復が弱くなる弁構造（例：従来のストレートスルー単座弁）。回復した圧力は、入口圧力に対する割合が低くなります。

弁を通過する相対流量（Q/Qmax）と相対トラベル（l/L）の関係で、定格トラベルのパーセンテージが0%から100%まで変化する際の機能的な関係。この用語は、固有流れ特性または設置流れ特性のいずれかとして明確に区別する必要があります。

バルブにかかる差圧が一定に保たれる試験条件下で測定された、流量とトラベルの関係。

実際の配管システム条件下での、流量とトラベルの関係。この場合、バルブにかかる差圧は、ライン抵抗などの要因により流量とともに変動します。

トラベルの変化量あたりの流量の変化が、現在の流量に比例する固有の流量特性。言い換えれば、流量の対数がトラベルに対して線形になります。広範囲の制御と大きなシステム圧力損失変動を必要とする用途に適しています。

トラベル単位の変化あたりの流量変化が一定である固有の流量特性。つまり、流量はトラベルに対して線形です。システムの圧力損失の大部分がバルブにかかる用途に適しています。

バルブの初期開度（小トラベル）で流量が急速に増加し、その後流量の増加が鈍化する固有の流量特性。オン/オフまたは2ポジション制御に一般的に使用されます。

流量制御要素の低トラベル位置でほぼイコールパーセント特性を提供し、高トラベル位置でほぼ線形特性を提供する複合流量特性。

制御信号に基づいてスラストまたはトルクを生成し、バルブステムまたはシャフトを移動させる制御バルブの駆動装置。

外部動力（例：空気圧または油圧）を使用して、どちらの方向（開または閉）にも駆動力を提供できるアクチュエータ。

アクチュエータ内のスプリングの調整範囲。実際の運転条件下でのプロセスによって誘発される不均衡な力をバランスさせ、バルブが必要なトラベルで安定して位置決めされることを保証するために使用されます。

ダイアフラムアクチュエータのダイアフラムに印加され、定格バルブプラグトラベルを発生させるために必要な高圧と低圧の差。

バルブ本体が大気圧（すなわち、プロセス圧力の影響がない状態）にある場合に測定されるダイアフラム圧力範囲。

バルブが実際のプロセス圧力にさらされている間に定格バルブプラグトラベルを発生させるために必要なダイアフラム上の圧力範囲。プロセス流体によって生成される動的な不均衡力のため、この範囲は通常、固有ダイアフラム圧力範囲とは異なります。

ダイアフラムアクチュエータにおいて、出力力を効果的に発生させるダイアフラム面積の部分。この面積はダイアフラムのトラベルとともに変化し、成形ダイアフラムはフラットダイアフラムよりも変化が少なくなります。

プロセス流体圧力の作用により、任意の指定されたバルブ開度でバルブプラグ（またはバルブポペット）に作用する正味の力。

流体圧力により、任意の状態でバルブステムに発生する正味の力。

ばねの圧縮（または伸長）単位変化あたりのばね力変化。ダイヤフラムアクチュエータでは、通常、ポンド・フォース毎インチ（lbf/in）で表されます。

安全な状態：空圧アクチュエータへの駆動空気供給が中断された場合、アクチュエータ内のばね力がバルブの流量制御要素を閉位置に駆動します。

安全状態：空圧アクチュエータへの駆動空気供給が中断された場合、アクチュエータ内のスプリング力により、バルブの流量制御エレメントが開位置に駆動されます。

バルブおよびそのアクチュエータの重要な特性：駆動エネルギー源（例：空気供給、電力）が中断された場合、バルブの流量制御エレメントは自動的に所定の安全位置に移動します。この安全位置は、プロセスの安全要件に応じて、全閉、全開、または最終位置のまま（フェールインラストポジション）となる場合があります。複雑な「最終位置保持」機能を実現するには、通常、補助制御システム（例：エアタンク、ソレノイドバルブ）が必要です。

「フェールクローズ」と同義。

「フェールオープン」と同義。

アクチュエータとバルブシートの間にフロー制御エレメントが配置されたストレートスルーバルブ構造。アクチュエータステムが下方に移動（伸長）すると、フロー制御エレメントがシートに押し付けられ、バルブが閉じます。この構造はダイレクトアクティングとも呼ばれます。

バルブシートがアクチュエータとフロー制御エレメントの間に配置されたストレートスルーバルブ構造。アクチュエータステムが下方に移動（伸長）すると、フロー制御エレメントがシートから引き離され、バルブが開きます。この構造はリバースアクティングとも呼ばれます。

バルブフロー制御エレメントが全閉位置からメーカー推奨の全開位置まで移動する距離。