JP2002350199A - 演算によって流量を算出する流量算出部を持った通水装置 - Google Patents

演算によって流量を算出する流量算出部を持った通水装置

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JP2002350199A
JP2002350199A JP2001156125A JP2001156125A JP2002350199A JP 2002350199 A JP2002350199 A JP 2002350199A JP 2001156125 A JP2001156125 A JP 2001156125A JP 2001156125 A JP2001156125 A JP 2001156125A JP 2002350199 A JP2002350199 A JP 2002350199A
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Takashi Kawada
Masahito Nishiyama
崇 河田
将人 西山
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Samson Co Ltd
株式会社サムソン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流量計に異常が発生した場合であっても正確
な流量を算出し、適正な制御が行えるようにする。 【解決手段】 液体を流す通水経路3、液体に流れを生
じさせるポンプ4、液体の流れを検出することでポンプ
が送る流量を測定する流量計5を設けている通水装置に
おいて、流量計5で測定している流量とポンプ4の作動
状況を検出し、流量とポンプ作動時間の関係式を求める
流量算出部7を設け、流量算出部7は流量とポンプ作動
時間の関係式を求めておき、流量計による流量測定を行
えなくなった場合は、前記関係式を利用してポンプ作動
時間から演算によって流量を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】本発明は、流量計異常時に演算に
よって流量を算出する流量算出部を持った通水装置に関
するものである。

【0002】

【従来の技術】例えばボイラへ給水を行う場合、給水量
に対して一定の割合でブローを行う必要があり、また給
水量に対して一定の割合で薬品の注入を行うため、給水
量を測定しておく必要がある。給水量の測定は、通水経
路に設けた流量計によって行っており、流量計は一定量
の通水があるごとに信号の出力を行い、信号の発信回数
を数えることで給水量を測定することができる。ブロー
制御や薬注制御は、流量計で測定する流量に基づいて行
っているため、流量計に異常が発生して流量を測定する
ことができなくなると、ブロー制御や薬注制御を適正に
行うことができなくなるという問題があった。

【0003】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、流量計に異常が発生した場合であっても正
確な流量を算出し、適正な制御が行えるようにすること
にある。

【0004】

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、液体を流す通水経路、液体に流れを生じさせるポン
プ、液体の流れを検出することでポンプが送る流量を測
定する流量計を設けている通水装置において、流量計で
測定している流量とポンプの作動状況を検出し、流量と
ポンプ作動時間の関係式を求める流量算出部を設け、流
量算出部は流量とポンプ作動時間の関係式を求めてお
き、流量計による流量測定を行えなくなった場合は、前
記関係式を利用してポンプ作動時間から演算によって流
量を算出することを特徴とする演算によって流量を算出
する流量算出部を持った通水装置である。

【0005】請求項2に記載の発明は、前記の演算によ
って流量を算出する流量算出部を持った通水装置におい
て、流量算出部は、流量計が流量を正常に測定すること
ができる間は、流量とポンプ作動時間の関係式を繰り返
し算出して関係式の係数を更新し続けることを特徴とす
る演算によって流量を算出する流量算出部を持った通水
装置である。

【0006】請求項3に記載の発明は、前記の演算によ
って流量を算出する流量算出部を持った通水装置におい
て、通水装置は内部の圧力が変化する箇所へ液体を供給
するものである場合、流量算出部は液体供給先圧力の値
も取り込むようにしておき、流量計による流量の測定を
行えなくなった場合は、ポンプ作動時間と供給先圧力か
ら演算によって流量を算出することを特徴とする演算に
よって流量を算出する流量算出部を持った通水装置であ
る。

【0007】請求項4に記載の発明は、前記の演算によ
って流量を算出する流量算出部を持った通水装置におい
て、前記流量計及び前記ポンプ作動時間から流量を算出
する流量算出部とは別に第3の流量算出手段を設けてお
き、流量計で測定した流量と第3の流量算出手段で算出
した流量を比較し、両者の値が異なった場合はポンプ作
動時間から演算によって流量を算出することを特徴とす
る演算によって流量を算出する流量算出部を持った通水
装置。

【0008】流量計で測定した流量とその時のポンプ作
動時間を検出しておけば、流量とポンプ作動時間の関係
式を求めることができ、流量とポンプ作動時間の関係式
を求めておけば、ポンプ作動時間から演算によって流量
を算出することができる。

【0009】ただし、ポンプの能力は経年劣化によって
低下し、関係式算出時の能力と流量演算時の能力が異な
っていた場合には、上記の関係式を使用してもポンプ作
動時間から正確な流量を算出することができない。しか
し、流量計が流量を正確に測定することができる間は、
関係式を繰り返し算出して関係式の係数を更新しておく
ことで、関係式作成時と流量計異常発生時でのポンプの
能力差をなくすことができ、ポンプ作動時間から正確な
流量を算出することができる。

【0010】また、供給先圧力が変化すれば能力が一定
であっても給水速度が変化するため、流量算出部に供給
先圧力の値に応じて定まる係数を定めておき、ポンプ作
動時間と供給先圧力から演算によって流量を算出するこ
とで正確な流量を算出することができる。

【0011】流量計が正常であると確信を持てるか否か
は、第3の流量算出手段を設けておき、流量計で測定し
た流量と第3の流量算出手段で算出した流量を比較する
ことで判断することができ、流量計が正常であるとの確
信が持てない場合はポンプ作動時間から流量を算出する
ことで、正確な流量を算出することができる。

【0012】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図面を用いて
説明する。図1は本発明を実施しているボイラのフロー
図である。ボイラ1は、下部に通水経路3を接続してお
り、通水経路3の途中にはポンプ4と流量計5を設けて
いる。ポンプ4の作動を行うと、通水経路3を通してボ
イラ内へ給水が入り、給水はボイラ1内で加熱すること
で蒸気としてボイラ1の上部から取り出す。ボイラ1内
の水位は、ボイラの上部と下部に接続した水位検出装置
10にて検出し、供給先圧力はボイラに設けた圧力検出
装置11にて検出する。ボイラの運転を制御する運転制
御装置2を設け、運転制御装置2内にはポンプ制御部
6、流量算出部7、ブロー制御部8、取り出し量算出部
12等を設ける。

【0013】ボイラ1の給水制御は、水位検出装置10
から水位の情報を受けたポンプ制御部6がポンプ4の作
動を制御することで行っており、ポンプ制御部6はボイ
ラ内水位が下限水位まで低下するとポンプ4の作動を開
始し、上限水位まで上昇するとポンプ4の作動を停止す
る制御を行う。流量計5は一定量の通水があるごとに信
号の出力を行うものであり、流量算出部7は流量計5が
発信する信号を受け、通水経路3を流れる給水量を算出
する。流量算出部7で算出した給水量の値はブロー制御
部8へ送っており、ブロー制御部8は、流量算出部7で
算出した給水量に対し、一定の割合でブロー弁9を開く
制御を行うことで、ブローの制御を行う。取り出し量算
出部12は、ボイラの加熱時間とブロー弁9開時間を算
出し、加熱時間から求まる蒸気発生量に相当する缶水量
とブロー実施時間から求まるブロー量を合計した値であ
る取り出し量を算出するものであり、請求項に記載した
第3の流量算出手段にあたる。

【0014】流量算出部7は、ポンプ制御部6、圧力検
出装置11、取り出し量算出部12とも接続している。
ポンプ制御部6は実際ポンプ作動時間の情報を流量算出
部7へ送り、圧力検出装置11はボイラ1内圧力の情報
を流量算出部7へ送り、取り出し量算出部12はボイラ
内から取り出す缶水量の情報を流量算出部へ送るように
しておく。流量算出部7は、流量計5によって検出する
流量と、ポンプ制御部6から送ってくる実際ポンプ作動
時間から、「単位給水量に要するポンプ作動時間」を算
出して記憶する。単位給水量:「単位給水量に要するポ
ンプ作動時間」=実際給水量:実際ポンプ作動時間の関
係式が成り立つため、「単位給水量に要するポンプ作動
時間」=単位給水量×実際ポンプ作動時間/実際給水量
と、実際給水量=単位給水量×実際ポンプ作動時間/
「単位給水量に要するポンプ作動時間」の式が成り立
ち、単位給水量・実際ポンプ作動時間・実際給水量の値
を代入することで「単位給水量に要するポンプ作動時
間」を求めることができる。「単位給水量に要するポン
プ作動時間」は、流量計5が正常である間は繰り返し算
出し、値を更新し続けておく。

【0015】例えば、圧力検出装置11で検出している
供給先圧力は0MPaであって、単位給水量を1リット
ル、流量計5で測定した流量は50リットル、その時の
ポンプ作動時間は32秒であったとすると、単位給水量
1リットル:「単位給水量に要するポンプ作動時間」=
実際給水量50リットル:実際ポンプ作動時間32秒で
あるため、「単位給水量に要するポンプ作動時間」=実
際ポンプ作動時間×単位給水量/実際給水量=32/5
0=0.64秒となる。この場合、流量算出部7には
「単位給水量に要するポンプ作動時間」として0.64
秒を記憶する。

【0016】流量計5に異常が発生し、流量計5が正し
い値を検出することができなくなった場合や、流量計5
が正常であるとの確信が持てなくなった場合は、流量算
出部7は流量計5に基づく流量の測定を停止し、実際ポ
ンプ作動時間から演算によって実際給水量を算出する。
流量算出部7は、流量計5に基づく流量と取り出し量算
出部12で算出した流量を比較することで、流量計5は
正常であると確信できるか否かを判断する。ボイラは水
位を一定に保つように給水制御しているため、ボイラか
ら蒸気として取り出した水量と、ブロー水として取り出
した水量の合計量は、給水量と等しくなる。ただし、ボ
イラ内からの取り出しとボイラへの給水には時間差が発
生し、取り出し量と給水量の間にはある程度の差が生じ
るため、その差が所定量未満であれば両者の値は同じと
しておき、この場合は流量計5は正常であるとの判断を
行う。その差が所定量を越えた場合は、流量計5又は取
り出し量の算出に異常が発生していることが分かり、流
量計5は正常であるとの確信を持つことはできない。流
量計5に異常が発生している可能性がある場合には、ポ
ンプ作動時間から給水量を算出することで、誤った給水
量を算出しないようにする。

【0017】「単位給水量に要するポンプON時間」を
0.64秒として記憶しておいた場合、圧力検出装置1
1で検出する供給先圧力値が0MPaであって、ポンプの
作動時間が16秒であったとすれば、単位給水量1リッ
トル:「単位給水量に要するポンプ作動時間」0.64
秒=実際給水量:実際ポンプ作動時間16秒となるた
め、実際給水量=16/0.64=25.0リットルと算
出することができる。

【0018】また、流量算出部7にはボイラ1内の圧力
に応じて変化する給水速度をテーブル化して設定してお
く。図2は、供給先圧力値が0MPaでの「単位給水量に
要するポンプ作動時間」を1とした場合において、供給
先圧力が0.1MPa増加するごとに増加する「単位給水量
に要するポンプ作動時間」の値を求めてテーブル化した
ものである。

【0019】テーブルの作成は、各圧力の時における
「単位給水量に要するポンプ作動時間」を求めておき、
各圧力時の「単位給水量に要するポンプ作動時間」と供
給先圧力値が0MPa時の「単位給水量に要するポンプ作
動時間」を比較することで求める。供給先圧力値が0.
1MPaの場合、1リットルの給水に要するポンプ作動時
間が0.66秒であったとすると、(0.1MPa時の「単
位給水量に要するポンプ作動時間」0.66秒)/(0M
Pa時の「単位給水量に要するポンプ作動時間」0.64
秒)より、0.1MPa時の「単位給水量に要するポンプ作
動時間」は0MPa時の「単位給水量に要するポンプ作動
時間」の1.03倍となっているため、0.1MPaの圧力
係数として1.03と定めておく。同様に、供給先圧力
値が0.2MPaの場合は、「単位給水量に要するポンプ作
動時間」は、0MPaのボイラに給水する場合に比べて1.
08倍であり、圧力係数は1.08とし、図2のテーブ
ルでは、供給先圧力が1MPaとなるまでの範囲で圧力係
数を定めている。

【0020】流量計5に異常が発生し、流量計5が正し
い値を検出することができなくなった場合や、流量計5
が正常であるとの確信が持てなくなった場合は、流量算
出部7は流量計5に基づく流量の算出を停止し、実際ポ
ンプ作動時間より給水量を算出する。圧力検出装置11
で検出する供給先圧力値が0MPa以外の値であった場
合、圧力値が0MPaでの「単位給水量に要するポンプ作
動時間」に、供給先圧力の値によって図2のテーブルか
ら求まる圧力係数を掛けた時間が該当圧力での「単位給
水量に要するポンプ作動時間」となる。例えば供給先圧
力値が0.3MPaであった場合、0MPa時の「単位給水量
に要するポンプ作動時間」である0.64秒に圧力係数
の1.14を掛けることで、「単位給水量に要するポン
プ作動時間」は約0.73秒であると算出できる。供給
先圧力は0.3MPaであって、実際ポンプ作動時間が10
秒であり、0.3MPaにおける「単位給水量に要するポン
プ作動時間」が0.73秒であった場合、単位給水量1
リットル:「単位給水量に要するポンプ作動時間」0.
73秒=実際給水量:実際ポンプ作動時間10秒より、
実際給水量=10/0.73=約13.7リットルと算出
することができる。

【0021】ブロー制御部8は、流量計5が正常であれ
ば流量計5によって測定した流量に基づいてブロー弁9
の制御を行うが、流量計5に異常が発生した場合には、
ポンプの作動時間から演算によって求めた給水量に基づ
いてブローの制御を行い、ブロー弁9の開閉を制御す
る。

【0022】ポンプの能力は経年劣化によって低下し、
給水速度は徐々に低下していくため、ポンプの作動時間
から単純に流量を算出することはできなかったが、流量
計が正常であった場合は「単位給水量に要するポンプ作
動時間」の値を更新し続けておき、流量計の異常発生時
には直前の「単位給水量に要するポンプ作動時間」を使
用して給水量を算出することで、経年劣化によってポン
プの能力が低下する場合であっても正確な給水量を算出
することができる。

【0023】なお、前記実施例では「単位給水量に要す
るポンプ作動時間」を記憶しておいて実際給水量を算出
しているが、「単位給水量に要するポンプ作動時間」を
使用する方法に代えて、ポンプ作動時の単位時間におけ
る給水量(給水速度)を求めて記憶しておき、単位時間
における給水量に実際ポンプ作動時間を掛けることで実
際給水量を算出するようにしても良い。給水速度は流量
計5で測定した流量を実際ポンプ作動時間で割ることに
より求まり、実際ポンプ作動時間と給水速度を積算する
ことで実際給水量を算出することができる。

【0024】また、前記実施例では圧力係数の算出は実
際のポンプ作動時間から求めているが、供給先圧力変化
時の給水能力変化量が分かっている場合には給水能力変
化量から圧力係数を求めておき、流量算出部7には初め
から圧力係数のテーブルを設定しておくようにしても良
い。

【0025】

【発明の効果】本発明を実施することで、流量計に異常
が発生したとしても正確な流量を算出することができ、
適正な制御を行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図1】 本発明を実施しているボイラのフロー図

【図2】 供給先圧力と圧力係数のテーブル

【符号の説明】

1 ボイラ 2 運転制御装置 3 通水経路 4 ポンプ 5 流量計 6 ポンプ制御部 7 流量算出部 8 ブロー制御部 9 ブロー弁 10 水位検出装置 11 圧力検出装置 12 取り出し量算出部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体を流す通水経路、液体に流れを生じ
    させるポンプ、液体の流れを検出することでポンプが送
    る流量を測定する流量計を設けている通水装置におい
    て、流量計で測定している流量とポンプの作動状況を検
    出し、流量とポンプ作動時間の関係式を求める流量算出
    部を設け、流量算出部は流量とポンプ作動時間の関係式
    を求めておき、流量計による流量測定を行えなくなった
    場合は、前記関係式を利用してポンプ作動時間から演算
    によって流量を算出することを特徴とする演算によって
    流量を算出する流量算出部を持った通水装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の演算によって流量を算
    出する流量算出部を持った通水装置において、流量算出
    部は、流量計が流量を正常に測定することができる間
    は、流量とポンプ作動時間の関係式を繰り返し算出して
    関係式の係数を更新し続けることを特徴とする演算によ
    って流量を算出する流量算出部を持った通水装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の演算によって流量を算
    出する流量算出部を持った通水装置において、通水装置
    は内部の圧力が変化する箇所へ液体を供給するものであ
    る場合、流量算出部は液体供給先圧力の値も取り込むよ
    うにしておき、流量計による流量の測定を行えなくなっ
    た場合は、ポンプ作動時間と供給先圧力から演算によっ
    て流量を算出することを特徴とする演算によって流量を
    算出する流量算出部を持った通水装置。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の演算によって流量を算
    出する流量算出部を持った通水装置において、前記流量
    計及び前記ポンプ作動時間から流量を算出する流量算出
    部とは別に第3の流量算出手段を設けておき、流量計で
    測定した流量と第3の流量算出手段で算出した流量を比
    較し、両者の値が異なっていた場合はポンプ作動時間か
    ら演算によって流量を算出することを特徴とする演算に
    よって流量を算出する流量算出部を持った通水装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009019773A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Schwaebische Huettenwerke Automotive Gmbh & Co Kg 容積式ポンプの送達量を調節する調節バルブ
JP2012007019A (ja) * 2010-06-22 2012-01-12 Fuji Kagaku Kk 地盤改良薬液の混合システム
KR101205776B1 (ko) 2010-12-01 2012-11-28 주식회사 조은환경 유입 유량에 따른 가변제어가 이루어지도록 하는 수처리 공법 및 다단계 에스비알 수처리 장치

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