JP2002310773A - 注入量制御装置及び方法 - Google Patents
注入量制御装置及び方法Info
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- JP2002310773A JP2002310773A JP2001110112A JP2001110112A JP2002310773A JP 2002310773 A JP2002310773 A JP 2002310773A JP 2001110112 A JP2001110112 A JP 2001110112A JP 2001110112 A JP2001110112 A JP 2001110112A JP 2002310773 A JP2002310773 A JP 2002310773A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 流体の注入量を正確に制御する。
【解決手段】 流量検出手段１１で注入管３を流れる流
体流量を連続的に検出して流量信号を出力し、積算手段
１２３Ｂでこの流量検出手段の流量信号を積算する。そ
して演算制御手段１２３で積算手段による流量積算値の
時間変化を監視し、自動バルブ４を閉止する所定の積算
流量に到達するタイミングを予測すると共に、自動バル
ブの閉止動作時間だけ当該タイミングよりも早めに自動
バルブに閉止動作信号を与える。これにより、連続的に
流量を検出する流量検出手段を用いながらも、自動バル
ブの閉止動作中にも流れる流量も含めたトータルで正確
に所定の注入量になるように流体の注入制御を行う。
体流量を連続的に検出して流量信号を出力し、積算手段
１２３Ｂでこの流量検出手段の流量信号を積算する。そ
して演算制御手段１２３で積算手段による流量積算値の
時間変化を監視し、自動バルブ４を閉止する所定の積算
流量に到達するタイミングを予測すると共に、自動バル
ブの閉止動作時間だけ当該タイミングよりも早めに自動
バルブに閉止動作信号を与える。これにより、連続的に
流量を検出する流量検出手段を用いながらも、自動バル
ブの閉止動作中にも流れる流量も含めたトータルで正確
に所定の注入量になるように流体の注入制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体の注入量を正
確に制御する注入量制御装置及び方法に関する。
確に制御する注入量制御装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、食品や医薬品の製造プラントにお
いて、電磁流量計などの連続式に流体流量を測定する流
量計を用いて、流体流量を計測しながら容器に一定量の
流体を注入する流体注入装置が用いられている。
いて、電磁流量計などの連続式に流体流量を測定する流
量計を用いて、流体流量を計測しながら容器に一定量の
流体を注入する流体注入装置が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような流体注入装
置では、流体の注入開始や注入終了はバルブの開閉によ
り行うが、例えば、注入終了のためにバルブを閉止制御
する際には、閉止信号によりバルブが閉じ始めてから完
全に閉塞するまでに若干の時間が必要である。このバル
ブの閉じ始めから閉塞までにかかる閉止動作時間は、使
用しているバルブその他の関連機器の特性により決ま
り、通常の動作ではほぼ一定時間である。
置では、流体の注入開始や注入終了はバルブの開閉によ
り行うが、例えば、注入終了のためにバルブを閉止制御
する際には、閉止信号によりバルブが閉じ始めてから完
全に閉塞するまでに若干の時間が必要である。このバル
ブの閉じ始めから閉塞までにかかる閉止動作時間は、使
用しているバルブその他の関連機器の特性により決ま
り、通常の動作ではほぼ一定時間である。
【０００４】しかしながら、バルブの閉止動作時間が常
に一定であったとしても、注入装置の流体の各種条件、
例えば、圧力、温度、粘度等の変化により流体の流れの
状態（特に、流速）が変化すると、一定の閉止動作時間
中に流れる流体の流量に差が発生する。したがって、流
量計測に電磁流量計を用いた注入装置では、電磁流量計
により注入基準流量を計測した後に弁の閉止指示を行っ
ても、最終的な流体の注入量に若干のばらつきが出て精
度の良い注入量制御ができず、このために注入装置の流
量計測用に電磁流量計を利用するのが難しかった。
に一定であったとしても、注入装置の流体の各種条件、
例えば、圧力、温度、粘度等の変化により流体の流れの
状態（特に、流速）が変化すると、一定の閉止動作時間
中に流れる流体の流量に差が発生する。したがって、流
量計測に電磁流量計を用いた注入装置では、電磁流量計
により注入基準流量を計測した後に弁の閉止指示を行っ
ても、最終的な流体の注入量に若干のばらつきが出て精
度の良い注入量制御ができず、このために注入装置の流
量計測用に電磁流量計を利用するのが難しかった。
【０００５】本発明は、このような従来の技術的課題を
解決するためになされたもので、毎回の注入毎に流体の
流量を検出し、バルブの閉止動作時間中に流出する流体
流量を見はからい、注入設定値になるタイミングよりも
早めのタイミングにバルブの閉止動作を開始させること
により、注入量を正確に制御する注入量制御装置及び方
法を提供することを目的とする。
解決するためになされたもので、毎回の注入毎に流体の
流量を検出し、バルブの閉止動作時間中に流出する流体
流量を見はからい、注入設定値になるタイミングよりも
早めのタイミングにバルブの閉止動作を開始させること
により、注入量を正確に制御する注入量制御装置及び方
法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の注入量
制御装置は、流体流量を連続的に検出して流量信号を出
力する流量検出手段と、注入管に設けられ、一定の閉止
動作時間を有する自動バルブと、注入量を設定する設定
手段と、前記流量検出手段の流量信号を積算する積算手
段と、前記積算手段による前記流量積算値の時間変化を
監視し、当該流量積算値が前記設定注入量に到達するタ
イミングを予測すると共に、前記自動バルブの閉止動作
時間だけ当該タイミングよりも早めに前記自動バルブに
閉止動作信号を与える演算制御手段とを備えて成るもの
である。
制御装置は、流体流量を連続的に検出して流量信号を出
力する流量検出手段と、注入管に設けられ、一定の閉止
動作時間を有する自動バルブと、注入量を設定する設定
手段と、前記流量検出手段の流量信号を積算する積算手
段と、前記積算手段による前記流量積算値の時間変化を
監視し、当該流量積算値が前記設定注入量に到達するタ
イミングを予測すると共に、前記自動バルブの閉止動作
時間だけ当該タイミングよりも早めに前記自動バルブに
閉止動作信号を与える演算制御手段とを備えて成るもの
である。
【０００７】請求項１の発明の注入量制御装置では、流
量検出手段で注入管を流れる流体流量を連続的に検出し
て流量信号を出力し、積算手段でこの流量検出手段の流
量信号を積算する。そして演算制御手段で積算手段によ
る流量積算値の時間変化を監視し、自動バルブを閉止す
る設定注入量に到達するタイミングを予測すると共に、
自動バルブの閉止動作時間だけ当該タイミングよりも早
めに自動バルブに閉止動作信号を与える。
量検出手段で注入管を流れる流体流量を連続的に検出し
て流量信号を出力し、積算手段でこの流量検出手段の流
量信号を積算する。そして演算制御手段で積算手段によ
る流量積算値の時間変化を監視し、自動バルブを閉止す
る設定注入量に到達するタイミングを予測すると共に、
自動バルブの閉止動作時間だけ当該タイミングよりも早
めに自動バルブに閉止動作信号を与える。
【０００８】これにより、連続的に流量を検出する流量
検出手段を用いながらも、自動バルブの閉止動作中にも
流れる流量も含めたトータルで正確に設定注入量になる
ように流体の注入制御を行う。
検出手段を用いながらも、自動バルブの閉止動作中にも
流れる流量も含めたトータルで正確に設定注入量になる
ように流体の注入制御を行う。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１の注入量制御
装置において、前記演算制御手段は、前記設定注入量に
対する所定比率の流量積算値になるまでに掛かった時間
を計測し、当該時間に対して前記比率の逆数を掛けるこ
とによって前記設定注入量に到達するタイミングと予測
することを特徴とするものである。
装置において、前記演算制御手段は、前記設定注入量に
対する所定比率の流量積算値になるまでに掛かった時間
を計測し、当該時間に対して前記比率の逆数を掛けるこ
とによって前記設定注入量に到達するタイミングと予測
することを特徴とするものである。
【００１０】請求項２の発明の注入量制御装置では、演
算制御手段が設定注入量に対する所定比率の流量積算値
になるまでに掛かった時間を計測し、当該時間に対して
前記比率の逆数を掛けることによって設定注入量に到達
するタイミングを予測し、このタイミングに基づいて自
動バルブに閉止動作信号を与えるタイミングを決定する
ことにより、制御系を簡易にして注入量を正確に制御す
る。
算制御手段が設定注入量に対する所定比率の流量積算値
になるまでに掛かった時間を計測し、当該時間に対して
前記比率の逆数を掛けることによって設定注入量に到達
するタイミングを予測し、このタイミングに基づいて自
動バルブに閉止動作信号を与えるタイミングを決定する
ことにより、制御系を簡易にして注入量を正確に制御す
る。
【００１１】請求項３の発明は、請求項１又は２の注入
量制御装置において、前記注入管上に流体を強制的に注
入させるためのポンプを設置したことを特徴とするもの
である。
量制御装置において、前記注入管上に流体を強制的に注
入させるためのポンプを設置したことを特徴とするもの
である。
【００１２】請求項３の発明の注入量制御装置では、ポ
ンプにより注入管中の流量を強制的に容器等に注入させ
ることにより、注入管に流れる単位時間あたりの流体流
量を一定にし、自動バルブの閉止動作時間中に流出する
流量も一定にし、流体の容器等への注入量をより厳密に
制御する。
ンプにより注入管中の流量を強制的に容器等に注入させ
ることにより、注入管に流れる単位時間あたりの流体流
量を一定にし、自動バルブの閉止動作時間中に流出する
流量も一定にし、流体の容器等への注入量をより厳密に
制御する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１は、タンク１に貯溜されている
流体２を配管３を通して容器５に一定量ずつ注入する注
入装置の構成を示している。配管３上には、電磁バルブ
のような自動バルブ４が設けられ、この自動バルブ４の
開閉制御をするために電磁流量計６が設けられている。
基づいて詳説する。図１は、タンク１に貯溜されている
流体２を配管３を通して容器５に一定量ずつ注入する注
入装置の構成を示している。配管３上には、電磁バルブ
のような自動バルブ４が設けられ、この自動バルブ４の
開閉制御をするために電磁流量計６が設けられている。
【００１４】この注入装置では、自動バルブ４が開にな
ると、流体２が配管３を通って容器５に注入される。流
体２の流量は電磁流量計６で計測され、流量が所定の注
入量になると自動バルブ４を閉止させて注入を停止す
る。そして容器５を空のものに交換し、同様の動作を繰
り返す。
ると、流体２が配管３を通って容器５に注入される。流
体２の流量は電磁流量計６で計測され、流量が所定の注
入量になると自動バルブ４を閉止させて注入を停止す
る。そして容器５を空のものに交換し、同様の動作を繰
り返す。
【００１５】このような形態の注入装置の場合、流体２
はタンク１内に貯溜され、そのヘッド差で流れるが、タ
ンク１内の流体量が減少して液面が下がってくるとヘッ
ドが小さくなり、配管３を流れる単位時間当たりの流量
が少なくなり、一定量の注入に対する注入所要時間が長
くなる。しかし、自動バルブ４が閉止動作を開始して完
全に閉塞するまでの時間はバルブ４の特性により決まる
ため常に一定である。このため、閉止動作時間中に流れ
る流量は、タンク１内の流体２のヘッドに左右されるこ
とになる。そこで、通常の電磁流量計を用いたのでは、
タンク１内の流体のレベルが変わると容器５への注入量
にばらつきが出てしまうことになる。
はタンク１内に貯溜され、そのヘッド差で流れるが、タ
ンク１内の流体量が減少して液面が下がってくるとヘッ
ドが小さくなり、配管３を流れる単位時間当たりの流量
が少なくなり、一定量の注入に対する注入所要時間が長
くなる。しかし、自動バルブ４が閉止動作を開始して完
全に閉塞するまでの時間はバルブ４の特性により決まる
ため常に一定である。このため、閉止動作時間中に流れ
る流量は、タンク１内の流体２のヘッドに左右されるこ
とになる。そこで、通常の電磁流量計を用いたのでは、
タンク１内の流体のレベルが変わると容器５への注入量
にばらつきが出てしまうことになる。
【００１６】本発明の実施の形態の注入量制御装置で
は、電磁流量計６を図２に示す構成のものとし、流体２
のレベルが変動しても、容器５への注入量を一定にでき
るようにしている。以下にその構成について説明する。
は、電磁流量計６を図２に示す構成のものとし、流体２
のレベルが変動しても、容器５への注入量を一定にでき
るようにしている。以下にその構成について説明する。
【００１７】電磁流量計６は、流体２の流量を電気信号
に変換する検出器１１と、この電気信号を４‐２０ｍＡ
の統一電気信号に変換する変換器１２より構成される。
そして変換器１２は、検出器１１からの流量信号ＳＧを
増幅するプリアンプ１２１、プリアンプ１２１の信号を
ＡＤ変換するＡＤ変換器（ＡＣ／ＤＣユニット）１２
２、このＡＤ変換器１２２のデジタル信号を演算処理
し、自動バルブ４の開閉を制御し、同時に流量信号を出
力するマイコン１２３、マイコン１２３の電圧信号を電
流信号に変換するＶ／Ｉユニット１２４、マイコン１２
３に対して注入量をプリセットするキースイッチ１２
５、自動バルブ４に対する動作信号を出力するＤ／Ｏユ
ニット１２６を備えている。さらに、マイコン１２３内
にタイマー１２３Ａとカウンタ１２３Ｂを備えている。
なお、変換器１２において、１２７は電源、１２８は検
出器コイルに対する励磁回路である。
に変換する検出器１１と、この電気信号を４‐２０ｍＡ
の統一電気信号に変換する変換器１２より構成される。
そして変換器１２は、検出器１１からの流量信号ＳＧを
増幅するプリアンプ１２１、プリアンプ１２１の信号を
ＡＤ変換するＡＤ変換器（ＡＣ／ＤＣユニット）１２
２、このＡＤ変換器１２２のデジタル信号を演算処理
し、自動バルブ４の開閉を制御し、同時に流量信号を出
力するマイコン１２３、マイコン１２３の電圧信号を電
流信号に変換するＶ／Ｉユニット１２４、マイコン１２
３に対して注入量をプリセットするキースイッチ１２
５、自動バルブ４に対する動作信号を出力するＤ／Ｏユ
ニット１２６を備えている。さらに、マイコン１２３内
にタイマー１２３Ａとカウンタ１２３Ｂを備えている。
なお、変換器１２において、１２７は電源、１２８は検
出器コイルに対する励磁回路である。
【００１８】この電磁流量計６では、検出器１１からの
流量信号ＳＧは、プリアンプ１２１、ＡＣ／ＤＣユニッ
ト１２２を経てマイコン１２３で処理されてＶ／Ｉユニ
ット１２４により統一電気信号として出力される。
流量信号ＳＧは、プリアンプ１２１、ＡＣ／ＤＣユニッ
ト１２２を経てマイコン１２３で処理されてＶ／Ｉユニ
ット１２４により統一電気信号として出力される。
【００１９】注入装置により容器５を交換しつつ容器５
毎に流体２を一定量ずつ注入する場合には、注入流量を
マイコン１２３内にあるカウンタ１２３Ｂに対してキー
スイッチ１２５によりプリセットしておく。バルブ４を
開き、タンク１から流体２が流れ始めると、検出器１１
からの流量信号ＳＧによりカウンタ１２３Ｂがカウント
動作を開始する。
毎に流体２を一定量ずつ注入する場合には、注入流量を
マイコン１２３内にあるカウンタ１２３Ｂに対してキー
スイッチ１２５によりプリセットしておく。バルブ４を
開き、タンク１から流体２が流れ始めると、検出器１１
からの流量信号ＳＧによりカウンタ１２３Ｂがカウント
動作を開始する。
【００２０】そして、従来であれば、カウンタ１２３Ｂ
の値があらかじめ設定したプリセット値になると、バル
ブ４の閉止のためにＤ／Ｏユニット１２６より接点信号
を出力させ、バルブ４に対して閉止信号を出力してバル
ブ４を閉止させていた。ところが、本発明の実施の形態
では、タイマー１２３Ａの信号から時間演算を行い、カ
ウンタ１２３Ｂの値がプリセット値よりも若干少ない状
態で、自動バルブ４の閉止動作が完全に完了した状態で
プリセット値になるようなタイミングでバルブ閉止のた
めのＤ／Ｏユニット１２６より接点信号を出力させ、バ
ルブ４の閉止動作を開始させる。
の値があらかじめ設定したプリセット値になると、バル
ブ４の閉止のためにＤ／Ｏユニット１２６より接点信号
を出力させ、バルブ４に対して閉止信号を出力してバル
ブ４を閉止させていた。ところが、本発明の実施の形態
では、タイマー１２３Ａの信号から時間演算を行い、カ
ウンタ１２３Ｂの値がプリセット値よりも若干少ない状
態で、自動バルブ４の閉止動作が完全に完了した状態で
プリセット値になるようなタイミングでバルブ閉止のた
めのＤ／Ｏユニット１２６より接点信号を出力させ、バ
ルブ４の閉止動作を開始させる。
【００２１】図３は、マイコン１２３によるＤ／Ｏユニ
ット１２６からの接点信号を出力させるタイミングを説
明するグラフである。縦軸にプリセットカウンタのカウ
ント値を示し、横軸にタイマーの計測時間を示してい
る。また、Ｔｘはプリセットカウンタ１２３ＢのＸ％に
なるまでの時間、Ｔ100 は設定流量の１００％までの時
間、ΔＴは自動バルブ４が閉止動作を開始してから完全
に閉塞するまでの閉止動作時間である。図４は、マイコ
ン１２３の制御処理のフローチャートである。これらの
図３及び図４を用いてマイコン１２３の制御処理につい
て説明する。
ット１２６からの接点信号を出力させるタイミングを説
明するグラフである。縦軸にプリセットカウンタのカウ
ント値を示し、横軸にタイマーの計測時間を示してい
る。また、Ｔｘはプリセットカウンタ１２３ＢのＸ％に
なるまでの時間、Ｔ100 は設定流量の１００％までの時
間、ΔＴは自動バルブ４が閉止動作を開始してから完全
に閉塞するまでの閉止動作時間である。図４は、マイコ
ン１２３の制御処理のフローチャートである。これらの
図３及び図４を用いてマイコン１２３の制御処理につい
て説明する。
【００２２】流体２が流れ始め、カウンタ１２３Ｂとタ
イマー１２３Ａが同時に作動を開始し、流体２の注入終
了時間の算出を開始する（ステップＳ１，Ｓ２）。例え
ば、注入量がカウンタ設定値のＸ％になったときのにタ
イマー１２３Ａの指示値Ｔｘとすると、自動バルブ４の
閉止開始時間Ｔｓは、
イマー１２３Ａが同時に作動を開始し、流体２の注入終
了時間の算出を開始する（ステップＳ１，Ｓ２）。例え
ば、注入量がカウンタ設定値のＸ％になったときのにタ
イマー１２３Ａの指示値Ｔｘとすると、自動バルブ４の
閉止開始時間Ｔｓは、
【数１】 Ｔｓ＝Ｔ100 −ΔＴ＝１００×Ｔｘ／Ｘ−ΔＴ として算出する。そして、時間がＴｓになったときに自
動バルブ４の閉止開始信号を出力するようにする（ステ
ップＳ３，Ｓ４）。
動バルブ４の閉止開始信号を出力するようにする（ステ
ップＳ３，Ｓ４）。
【００２３】これにより、配管系のリアルタイムの流量
特性を考慮しながら自動バルブ４の閉止動作開始のタイ
ミングを見計らうことができ、正確に注入量を制御する
ことができる。
特性を考慮しながら自動バルブ４の閉止動作開始のタイ
ミングを見計らうことができ、正確に注入量を制御する
ことができる。
【００２４】なお、閉止動作開始タイミングになるまで
Ｘ，Ｔｘを計測するのではなく、より簡便な制御方法と
しては、図５のフローチャートに示すように、Ｘが５０
％，７０％，８０％，９０％等の特定の値（以下では、
Ｘ＝５０％として説明する）になったときのＴｘ（＝Ｔ
50）を計測し（ステップＳ１１〜Ｓ１３）、次の数２式
によって閉止開始タイミングＴｓを決定し、そのタイミ
ングＴｓが来た時に閉止動作開始の指示を出力するよう
にしてもよい（ステップＳ１４〜Ｓ１６）。
Ｘ，Ｔｘを計測するのではなく、より簡便な制御方法と
しては、図５のフローチャートに示すように、Ｘが５０
％，７０％，８０％，９０％等の特定の値（以下では、
Ｘ＝５０％として説明する）になったときのＴｘ（＝Ｔ
50）を計測し（ステップＳ１１〜Ｓ１３）、次の数２式
によって閉止開始タイミングＴｓを決定し、そのタイミ
ングＴｓが来た時に閉止動作開始の指示を出力するよう
にしてもよい（ステップＳ１４〜Ｓ１６）。
【００２５】
【数２】Ｔｓ＝Ｔ100 −ΔＴ＝Ｔ50×２−ΔＴ この場合、マイコン１２３は、キースイッチ１２５によ
りカウンタ１２３Ｂにプリセット値Ｌ100 を設定した場
合、タイマー１２３Ａは流体２の注入開始タイミングか
らカウンタ１２３Ｂがプリセット値Ｌ100 の１／２の値
になったタイミングまでの時間Ｔ50を計測し、この時間
Ｔ50を２倍した時間をＴ100 とみなし、Ｔ100 になるタ
イミングよりΔＴだけ早めに自動バルブ４の閉止開始信
号を出力させる制御する。
りカウンタ１２３Ｂにプリセット値Ｌ100 を設定した場
合、タイマー１２３Ａは流体２の注入開始タイミングか
らカウンタ１２３Ｂがプリセット値Ｌ100 の１／２の値
になったタイミングまでの時間Ｔ50を計測し、この時間
Ｔ50を２倍した時間をＴ100 とみなし、Ｔ100 になるタ
イミングよりΔＴだけ早めに自動バルブ４の閉止開始信
号を出力させる制御する。
【００２６】これにより、電磁流量計４で算出する回路
を簡略化することができ、しかも正確に一定の注入量で
容器５に注入できるようになる。
を簡略化することができ、しかも正確に一定の注入量で
容器５に注入できるようになる。
【００２７】次に、本発明の第２の実施の形態を、図６
を用いて説明する。第２の実施の形態は、配管系統２４
を循環系統にし、タンク２１の液２２をポンプ２３によ
って配管２４を通して循環させ、この循環の途中におい
て、配管２４に自動三方バルブ２６を設け、容器に対し
て液２２を注入させる際には三方バルブ２６の流出側を
開いて所定量だけ流出させ、注入が完了すれば再び循環
側に戻す切替動作を繰り返すようにし、この配管系統に
おいて、電磁流量計２５を設置して配管２４の流量を計
測して三方バルブ２６の切替制御を行う点に特徴があ
る。
を用いて説明する。第２の実施の形態は、配管系統２４
を循環系統にし、タンク２１の液２２をポンプ２３によ
って配管２４を通して循環させ、この循環の途中におい
て、配管２４に自動三方バルブ２６を設け、容器に対し
て液２２を注入させる際には三方バルブ２６の流出側を
開いて所定量だけ流出させ、注入が完了すれば再び循環
側に戻す切替動作を繰り返すようにし、この配管系統に
おいて、電磁流量計２５を設置して配管２４の流量を計
測して三方バルブ２６の切替制御を行う点に特徴があ
る。
【００２８】電磁流量計２５は、第１の実施の形態と同
様に検出器２５１と変換器２５２で構成されている。そ
して変換器２５２には検出器２５１の信号を増幅するア
ンプ２５２Ａとプリセットカウンタ付きのマイコン２５
２Ｂが備えられている。
様に検出器２５１と変換器２５２で構成されている。そ
して変換器２５２には検出器２５１の信号を増幅するア
ンプ２５２Ａとプリセットカウンタ付きのマイコン２５
２Ｂが備えられている。
【００２９】この第２の実施の形態の場合、第１の実施
の形態と同様に、三方バルブ２６を注入側に切り替える
と同時にマイコン２５２Ｂが流量積算演算と時間計測を
行い、積算流量値がプリセット値よりも若干少ない状態
で三方バルブ２６の閉止動作を開始させ、三方バルブ２
６が完全に閉塞した状態でプリセット値になるように制
御する。
の形態と同様に、三方バルブ２６を注入側に切り替える
と同時にマイコン２５２Ｂが流量積算演算と時間計測を
行い、積算流量値がプリセット値よりも若干少ない状態
で三方バルブ２６の閉止動作を開始させ、三方バルブ２
６が完全に閉塞した状態でプリセット値になるように制
御する。
【００３０】この場合のマイコン２５２Ｂの制御処理
は、第１の実施の形態と同様、図３及び図４に示すもの
であり、Ｔｘはカウンタの積算流量がプリセット値のＸ
％になるまでの時間、Ｔ100 は設定流量の１００％まで
の時間、ΔＴは三方バルブ２６が閉止動作を開始してか
ら完全に閉塞するまでの閉止動作時間とすれば、数１式
により、注入開始から時間Ｔｓが経ったときに三方バル
ブ２６に対して閉止指示信号を出力する。
は、第１の実施の形態と同様、図３及び図４に示すもの
であり、Ｔｘはカウンタの積算流量がプリセット値のＸ
％になるまでの時間、Ｔ100 は設定流量の１００％まで
の時間、ΔＴは三方バルブ２６が閉止動作を開始してか
ら完全に閉塞するまでの閉止動作時間とすれば、数１式
により、注入開始から時間Ｔｓが経ったときに三方バル
ブ２６に対して閉止指示信号を出力する。
【００３１】この第２の実施の形態の場合、配管２４が
循環系統であるため、液２２をポンプ２３で循環させる
ことにより配管２４内の流体圧力をタンク２１内の液２
２のヘッドによらずほぼ一定の状態にして注入制御する
ことができる。そして三方バルブ２６の閉止動作時間は
常に一定であるので、一定時間ΔＴによる液の流出量も
厳密に一定にすることができる。このため、数１式の制
御により、第１の実施の形態よりもさらに正確に、容器
への注入量を制御することができる。
循環系統であるため、液２２をポンプ２３で循環させる
ことにより配管２４内の流体圧力をタンク２１内の液２
２のヘッドによらずほぼ一定の状態にして注入制御する
ことができる。そして三方バルブ２６の閉止動作時間は
常に一定であるので、一定時間ΔＴによる液の流出量も
厳密に一定にすることができる。このため、数１式の制
御により、第１の実施の形態よりもさらに正確に、容器
への注入量を制御することができる。
【００３２】なお、この第２の実施の形態であっても図
４のフローチャートに対する図５のフローチャートの制
御処理のように、注入量が５０％になったときの経過時
間Ｔ 50により数２式により閉止開始時間Ｔｓを算出し、
この閉止開始時間が来た時に三方バルブ２６を注入側か
ら循環側に切り替えさせる信号を出力するようにしても
よい。
４のフローチャートに対する図５のフローチャートの制
御処理のように、注入量が５０％になったときの経過時
間Ｔ 50により数２式により閉止開始時間Ｔｓを算出し、
この閉止開始時間が来た時に三方バルブ２６を注入側か
ら循環側に切り替えさせる信号を出力するようにしても
よい。
【００３３】また、第２の実施の形態では循環配管系統
に三方バルブを設け、この切り替えで容器への注入圧力
をほぼ一定とするようにしたが、容器への注入圧力を一
定にするためには必ずしも循環系統でなくても、タンク
の流体をポンプによって吸い出して自動バルブを通じて
容器に注入するより単純な構成であっても、注入流量を
正確に一定に保ち、その結果として容器への流体注入量
を正確に制御できるようになる。
に三方バルブを設け、この切り替えで容器への注入圧力
をほぼ一定とするようにしたが、容器への注入圧力を一
定にするためには必ずしも循環系統でなくても、タンク
の流体をポンプによって吸い出して自動バルブを通じて
容器に注入するより単純な構成であっても、注入流量を
正確に一定に保ち、その結果として容器への流体注入量
を正確に制御できるようになる。
【００３４】さらになお、上記の両実施の形態で、流体
を注入する容器とはビン、カン、紙パック容器、その他
の一定量ずつ流体を収容する容器であってもよいし、タ
ンクのように同じ容器に流体を一定量ずつ繰り返し注入
する容器であってもよい。
を注入する容器とはビン、カン、紙パック容器、その他
の一定量ずつ流体を収容する容器であってもよいし、タ
ンクのように同じ容器に流体を一定量ずつ繰り返し注入
する容器であってもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上のように請求項１及び４の発明によ
れば、注入管を流れる流体流量を連続的に検出して流量
信号を出力し、この流量信号の積算値の時間変化を監視
し、自動バルブを閉止する所定の積算流量に到達するタ
イミングを予測すると共に、自動バルブの閉止動作時間
だけ当該タイミングよりも早めに自動バルブに閉止動作
信号を与えるように制御するので、例えば、電磁流量計
のように連続的に流量を検出する流量検出手段を用いな
がらも、自動バルブの閉止動作中にも流れる流量も含め
たトータルで正確に所定の注入量になるように流体の注
入制御を行うことができる。
れば、注入管を流れる流体流量を連続的に検出して流量
信号を出力し、この流量信号の積算値の時間変化を監視
し、自動バルブを閉止する所定の積算流量に到達するタ
イミングを予測すると共に、自動バルブの閉止動作時間
だけ当該タイミングよりも早めに自動バルブに閉止動作
信号を与えるように制御するので、例えば、電磁流量計
のように連続的に流量を検出する流量検出手段を用いな
がらも、自動バルブの閉止動作中にも流れる流量も含め
たトータルで正確に所定の注入量になるように流体の注
入制御を行うことができる。
【００３６】請求項２の発明によれば、流体の注入開始
タイミングから設定注入量に対して所定比率になるまで
注入するのに要した時間に基づいて自動バルブに閉止動
作信号を与えるタイミングを決定するので、制御系を簡
易にして注入量を正確に制御することができる。
タイミングから設定注入量に対して所定比率になるまで
注入するのに要した時間に基づいて自動バルブに閉止動
作信号を与えるタイミングを決定するので、制御系を簡
易にして注入量を正確に制御することができる。
【００３７】請求項３の発明によれば、請求項１又は２
の発明において、ポンプによって流体に一定の圧力をか
けながら容器に注入するので、自動バルブの閉止動作時
間中に流出する流量も一定にすることができ、流体の容
器等への注入量をより厳密に制御することができる。
の発明において、ポンプによって流体に一定の圧力をか
けながら容器に注入するので、自動バルブの閉止動作時
間中に流出する流量も一定にすることができ、流体の容
器等への注入量をより厳密に制御することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の配管系統図。
【図２】上記の実施の形態における電磁流量計の機能ブ
ロック図。
ロック図。
【図３】上記の実施の形態による注入量制御の原理を示
すグラフ。
すグラフ。
【図４】上記の実施の形態による注入量制御方法のフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図５】上記の実施の形態による別の注入量制御方法の
フローチャート。
フローチャート。
【図６】本発明の第２の実施の形態の配管系統図。
【符号の説明】 １ タンク ２ 流体 ３ 配管 ４ 自動バルブ ５ 容器 ６ 電磁流量計 １１ 検出器 １２ 変換器 １２３ マイコン １２３Ａ タイマー １２３Ｂ カウンタ １２４ Ｖ／Ｉユニット １２５ キースイッチ １２６ Ｄ／Ｏユニット ２１ タンク ２２ 液 ２３ ポンプ ２４ 配管 ２５ 電磁流量計 ２５１ 検出器 ２５２ 変換器 ２６ 三方バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F035 BD01 CB09 3J071 BB02 BB14 EE02 EE19 EE25 EE35 FF16 5H307 BB05 DD01 EE04 FF04 GG13 HH01 HH08
Claims (4)
- 【請求項１】 流体流量を連続的に検出して流量信号を
出力する流量検出手段と、 注入管に設けられ、一定の閉止動作時間を有する自動バ
ルブと、 注入量を設定する設定手段と、 前記流量検出手段の流量信号を積算する積算手段と、 前記積算手段による前記流量積算値の時間変化を監視
し、当該流量積算値が前記設定注入量に到達するタイミ
ングを予測すると共に、前記自動バルブの閉止動作時間
だけ当該タイミングよりも早めに前記自動バルブに閉止
動作信号を与える演算制御手段とを備えて成る注入量制
御装置。 - 【請求項２】 前記演算制御手段は、前記設定注入量に
対する所定比率の流量積算値になるまでに掛かった時間
を計測し、当該時間に対して前記比率の逆数を掛けるこ
とによって前記設定注入量に到達するタイミングと予測
することを特徴とする請求項１に記載の注入量制御装
置。 - 【請求項３】 前記注入管上に流体を強制的に注入させ
るためのポンプを設置したことを特徴とする請求項１又
は２に記載の注入量制御装置。 - 【請求項４】 注入量を設定し、 注入管の流体流量を連続的に検出し、 前記検出流量を積算し、 前記流量積算値の時間変化を監視し、 当該流量積算値が前記設定注入量に到達するタイミング
を予測すると共に、制御対象である自動バルブの一定の
閉止動作時間だけ当該タイミングよりも早めに当該自動
バルブに閉止動作信号を与えることを特徴とする注入量
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001110112A JP2002310773A (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | 注入量制御装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001110112A JP2002310773A (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | 注入量制御装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002310773A true JP2002310773A (ja) | 2002-10-23 |
Family
ID=18961944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001110112A Pending JP2002310773A (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | 注入量制御装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002310773A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019163676A1 (ja) * | 2018-02-26 | 2019-08-29 | 株式会社フジキン | 流量制御装置および流量制御方法 |
| US12007797B2 (en) | 2018-02-26 | 2024-06-11 | Fujikin Incorporated | Flow rate control device and flow rate control method |
-
2001
- 2001-04-09 JP JP2001110112A patent/JP2002310773A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019163676A1 (ja) * | 2018-02-26 | 2019-08-29 | 株式会社フジキン | 流量制御装置および流量制御方法 |
| KR20200065071A (ko) * | 2018-02-26 | 2020-06-08 | 가부시키가이샤 후지킨 | 유량 제어 장치 및 유량 제어 방법 |
| CN111788534A (zh) * | 2018-02-26 | 2020-10-16 | 株式会社富士金 | 流量控制装置以及流量控制方法 |
| TWI709013B (zh) * | 2018-02-26 | 2020-11-01 | 日商富士金股份有限公司 | 流量控制裝置及流量控制方法 |
| JPWO2019163676A1 (ja) * | 2018-02-26 | 2021-02-04 | 株式会社フジキン | 流量制御装置および流量制御方法 |
| KR102412788B1 (ko) * | 2018-02-26 | 2022-06-24 | 가부시키가이샤 후지킨 | 유량 제어 장치 및 유량 제어 방법 |
| JP7270988B2 (ja) | 2018-02-26 | 2023-05-11 | 株式会社フジキン | 流量制御装置および流量制御方法 |
| US11733721B2 (en) | 2018-02-26 | 2023-08-22 | Fujikin Incorporated | Flow rate control device and flow rate control method |
| US12007797B2 (en) | 2018-02-26 | 2024-06-11 | Fujikin Incorporated | Flow rate control device and flow rate control method |
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