JP2544402Y2

JP2544402Y2 - 試験用混合液自動調製装置

Info

Publication number: JP2544402Y2
Application number: JP6014391U
Authority: JP
Inventors: 清治大泉
Original assignee: 三菱石油株式会社
Priority date: 1991-07-05
Filing date: 1991-07-05
Publication date: 1997-08-20
Anticipated expiration: 2006-07-05
Also published as: JPH057343U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、各種の液体試薬を混合
して、目標の性状値・容量の試験用混合液、特に、オク
タン価試験用点検燃料・標準燃料を調製する試験用混合
液自動調製装置に関する。更に詳しくは、試験用混合液
の目標性状値及び目標容量をキー操作で指示すれば、正
確、迅速かつ安全に目標の試験用混合液が調製できる試
験用混合液自動調製装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種測定試験においては、試験に際し、
液体試薬を各種混合して一定の性状値・容量の混合液を
調製する作業が常時行われている。

【０００３】自動車用ガソリンのオクタン価試験を例に
とれば、試験の都度、「オクタン価及びセタン価試験方
法」（ＪＩＳＫ２２８０）及び石油学会規格「リサー
チ法及びモーター法オクタン価測定マニュアル」（ＪＰ
Ｉー５Ｒ−５−８２）に準拠して、トルエン、イソオク
タン、ノルマルヘプタンをそれぞれ混合した点検燃料及
びイソオクタンとノルマルヘプタンを混合した標準燃料
を調製し、点検燃料でエンジンの状態・運転条件を点検
した上で、オクタン価既知の標準燃料と試料を比較し
て、試料のオクタン価を測定する。なお、点検燃料及び
標準燃料の試薬は、点検燃料及び標準燃料のオクタン価
毎に混合割合が異なっている。

【０００４】また、ディーゼル燃料のセタン価試験で
は、「オクタン価及びセタン価試験方法」（ＪＩＳＫ
２２８０）及び「Test Method for Ignition Qualit
y ofDiesel Fuels by the Cetane Method 」（ＡＳ
ＴＭＤ６１３−８６）に準拠して、セタンとヘプタメ
チルノナンを規定容量％混合した標準燃料を調製し、セ
タン価既知の標準燃料と試料を比較して、試料のセタン
価を測定する。

【０００５】従来、上記点検燃料及び標準燃料の調製
は、測定試験の都度、次の手順により、全て手作業で行
われていた。１．点検燃料・標準燃料の性状値（目標のオクタン価又
はセタン価）及び目標容量（通常、４００ml）を定め、
換算表を使用して、各試薬の混合容量を決定する。２．試薬をガラス製ビュレット（自動帰零つき）に入
れ、目視計量して、試薬が規定の混合容量に達すると三
方コックを閉じ、サンプル瓶に抜き出す。次に、三方コ
ックを切り替え、別の試薬をガラス製ビュレットに入
れ、上記と同一の方法で規定の混合容量を同じサンプル
瓶に抜き出す。この様にして、目標性状値・目標容量の
混合液を調製する。３．混合液がサンプル瓶からこぼれないように注意しな
がら、サンプル瓶をよく振り混ぜ、均一な混合液とす
る。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】各種測定試験における
試験用混合液調製作業は、従来、試験の都度、手作業で
行われており、極めて非効率であった。また、混合液
は、測定試験に使用するため、目標の性状値に調製しな
ければならないが、液体試薬の計量はビュレットの目盛
りを目視で行っているため、熟練者でさえも混合容量を
間違えたり、混合液をサンプル瓶からオーバーフローさ
せることなどから、調製作業をやり直すことがしばしば
あった。特に、オクタン価点検燃料・標準燃料の調製に
際しては、気化損失を防止し、混合液のオクタン価を一
定に保つために、作業の正確性、迅速性が要求される。
更に、試薬の引火点が比較的高いため（トルエン４℃、
イソオクタン１２℃、ノルマルヘプタン−４℃）、火災
の発生防止にも注意しなければならない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案は、試験用混合液
の目標性状値及び目標容量をキー操作で指示するだけで
自動的に目標の混合液、特に、オクタン価点検燃料・標
準燃料を正確かつ迅速に、しかも、安全に調製できる試
験用混合液自動調製装置を提供することを目的とする。

【０００８】本考案者は、検討を重ねた結果、本考案の
試験用混合液自動調製装置を以下の構成とすることによ
って、上記目的を達成することができた。

【０００９】（１）本考案は、液体試薬貯蔵タンクから
圧送される各種の液体試薬を混合して目標の性状値及び
容量の試験用混合液を調製する圧送混合手段と、試験用
混合液の目標性状値及び目標容量を設定し、圧送混合手
段を計測・制御する計測制御手段と、計測制御手段の設
定値・計測値及び圧送混合手段からの信号を表示する表
示手段で構成される。

【００１０】（２）圧送混合手段の主要構成は、複数の
液体試薬貯蔵タンクと、各液体試薬貯蔵タンクに接続し
て設置され、該液体試薬貯蔵タンク内に計器用エアを供
給する複数の送気配管と、各液体試薬貯蔵タンクに接続
して設置され、該液体試薬貯蔵タンク内に供給された計
器用エアによるタンク内加圧によって該液体試薬貯蔵タ
ンク内からタンク外に圧送される液体試薬を輸送する複
数の液体試薬輸送配管と、各液体試薬貯蔵タンクに接続
する各送気配管及び各液体試薬輸送配管に設置され、計
測制御手段からの信号によって該送気配管及び該液体試
薬輸送配管を開閉する複数のエアコントロールバルブ
と、液体試薬輸送配管を経由して輸送された液体試薬を
入れる混合液容器と、混合液容器内の試験用混合液を撹
拌する撹拌機とする。なお、液体試薬を貯蔵タンクから
混合液容器まで輸送する方法は、火災防止の観点から、
計器用エアによる液体試薬貯蔵タンク内加圧方式とす
る。即ち、計器用エアを液体試薬貯蔵タンクに接続した
送気配管から液体試薬貯蔵タンク内に供給し、貯蔵タン
ク内を加圧することによって、貯蔵タンク内の液体試薬
を、貯蔵タンクに接続した液体試薬輸送配管を経由して
タンク外に圧送する方法である。計器用エアの液体試薬
貯蔵タンク内への供給・停止は、送気配管に設置された
エアコントロールバルブの開閉によって行われる。エア
コントロールバルブの開閉制御は、下記計測制御手段中
に記載されたバルブコントローラーによって行われる。
因みに、計器用エアは、計装用エアとも言われ、エアコ
ンプレッサーや圧縮空気を充填したガス容器から送気配
管によって必要場所に供給される、加圧された空気のこ
とである。石油精製工場、化学工場などにおいては、流
量計、圧力計、バルブその他、各種機器や装置のプロセ
ス制御手段として広く一般に使用されている。

【００１１】（３）計測制御手段は、試験用混合液の目
標性状値及び目標容量を設定し、混合される液体試薬の
各混合量を設定・記憶する機能、設定された目標性状値
及び目標容量から調製に使用する各液体試薬の混合量を
演算する機能、調製のために混合される液体試薬の貯蔵
タンクと接続する送気配管及び液体試薬輸送配管に設置
されたエアコントロールバルブの開閉を制御する機能、
混合される各液体試薬の流量を計測し、積算流量を演算
する機能、試験用混合液の液面レベルを計測し、混合液
容器からのオーバーフローを防止する機能を有する。計
測制御手段の主要構成は、試験用混合液の目標性状値及
び目標容量を設定し、混合される液体試薬の各混合容量
を設定・記憶する容量設定回路と、容量設定回路と連結
し、設定された試験用混合液の目標性状値及び目標容量
に基づき、混合される液体試薬の各混合容量を演算する
演算機能回路と、容量設定回路からの信号によって作動
し、混合される液体試薬の各貯蔵タンクに接続する各送
気配管及び各液体試薬輸送配管に設置されたエアコント
ロールバルブの開閉を制御するバルブコントローラー
と、液体試薬輸送配管に設置され、混合される各液体試
薬の流量を計測する流量計と、該流量計及び容量設定回
路と接続する流量計測回路と、撹拌機と接続し、容量設
定回路からの信号によって該撹拌機を作動させるスイッ
チ機能回路と、各液体試薬貯蔵タンク内の液体試薬の貯
蔵レベルを検出する液体試薬貯蔵レベル検出回路と、送
気配管に設置され、該送気配管内の計器用エアの圧力を
検知するエア圧力検出器とエア圧力スイッチ、該エア圧
力検出器からの出力によって作動するエア圧力検出回
路、該エア圧力検出回路と連結し、該エア圧力スイッチ
を作動させるスイッチ機能と、混合液容器内の試験用混
合液の液面レベルを検出する液面検出器、該液面検出器
と接続し、容量設定回路と連結する混合液オーバーフロ
ー防止検出回路とする。なお、液面検出器は、試験用混
合液が容器からオーバーフローしないように、試験用混
合液の調製レベルを光学的に検出するものとする。

【００１２】（４）表示手段の主要構成は、試験用混合
液の目標性状値及び目標容量を表示する目標性状値・目
標容量表示回路と、液体試薬貯蔵タンク内の液体試薬の
貯蔵レベルを表示する液体試薬貯蔵レベル表示回路と、
液体試薬輸送配管内の各液体試薬の流量及び積算流量を
表示する流量・積算流量表示回路とする。

【００１３】

【作用】本考案の試験用混合液自動調製装置の作用を、
図１を使用して説明する。なお、試験用混合液を調製す
るに際しては、事前に、各液体試薬貯蔵タンクの番号と
当該タンク内に貯蔵される液体試薬の性状値が、キー操
作によって、容量設定回路２に入力される。この設定操
作は、液体試薬及び貯蔵タンクが変更されない限り一度
行えば足りる。

【００１４】（１）試験用混合液を調製する場合は、ま
ず、調製しようとする試験用混合液の目標性状値及び目
標容量を、キー操作によって、容量設定回路２に入力す
る。すると、演算機能回路１が、容量設定回路２に設定
済の各液体試薬の性状値を読み出し、入力された目標性
状値及び目標容量から、予め組み込まれている演算式に
よって、調製に使用する液体試薬の各混合容量を演算す
る。演算された液体試薬毎の混合容量は、当該液体試薬
が貯蔵されている貯蔵タンク６に係る情報として、容量
設定回路２に設定、記憶されるようにプログラムされて
いる。また、各液体試薬貯蔵タンク６と、各液体試薬貯
蔵タンクに接続する各送気配管４に設置されているエア
コントロールバルブ５と、各液体試薬貯蔵タンクに接続
する各液体試薬輸送配管７に設置されているエアコント
ロールバルブ８と、各液体試薬輸送配管７に設置されて
いる各流量計９とは、組み合わせが一体のものとして制
御されるように、事前に、容量設定回路２にプログラム
されている。従って、容量設定回路２において、調製に
使用される液体試薬の各混合容量が設定されると、自動
的に、調製に使用する液体試薬を貯蔵するタンク６、該
当する送気配管４を開閉するエアコントロールバルブ
５、該当する液体試薬輸送配管７を開閉するエアコント
ロールバルブ８及び該当する流量計９が、自動的に決定
されるシステムになっている。上記試験用混合液の目標
性状値及び目標容量は、目標性状値・目標容量表示回路
２１によってデジタル表示される。

【００１５】（２）容量設定回路２は、上記の設定・記
憶された情報に基づき、バルブコントローラー３に信号
を出す。バルブコントローラー内には、エアコントロー
ルバルブ５、８を制御する回路が組み込まれており、容
量設定回路からの信号に基づき、調製に使用する液体試
薬貯蔵タンク６に接続する各配管に設置されているエア
コントロールバルブの制御回路と接続する。そして、バ
ルブコントローラー３の作動により、エアントロールバ
ルブ５（調製に使用する液体試薬の貯蔵タンク６に通じ
る送気配管４に設置）及びエアントロールバルブ８（混
合液容器１０に通じる液体試薬輸送配管７に設置）を開
く。従って、容量設定回路２において調製に使用する液
体貯蔵タンク６が設定されると、バルブコントローラー
３によってエアコントロールバルブ５、８が自動的に選
択、制御され、この結果、調製に使用される液体試薬が
選択されることとなる。

【００１６】（３）前記の計器用エアの供給源からエア
コントロールバルブ５までの間の送気配管内には、計器
用エアが常時供給されているため、エアコントロールバ
ルブ５及び８が開くと、自動的に、送気配管４内の計器
用エアは、当該バルブが開いた送気配管に接続する液体
試薬貯蔵タンク６内に供給され、当該タンク内を加圧す
る。因みに、計器用エアの供給源としてはエアコンプレ
ッサーが使用されているが、これは本発明の装置専用の
ものではなく、また、本発明に使用する送気配管は他の
機器や装置のプロセス制御に使用されている計器用エア
送気配管から分岐する支管であるため、供給源は図示さ
れていない。なお、送気配管４には、エア圧力検出器１
３が設置されている。計器用エアの圧力が異常に高くな
る事態が発生すれば、エア圧力検出器１３からの出力信
号を受けて、エア圧力検出回路１４及びこれと連結する
スイッチ機能回路１５が作動し、エア圧力スイッチ１６
が切れ、エアコントロールバルブ５に至る送気配管４内
が遮断されるため、液体試薬貯蔵タンク６内への計器用
エアの供給が停止し、液体試薬が貯蔵タンクから圧送さ
れなくなる安全装置が施されている。

【００１７】（４）液体試薬貯蔵タンク６内の液体試薬
は、計器用エアの圧力により液体試薬貯蔵タンク内が加
圧されることによって、自動的に、液体試薬輸送配管７
に導かれ、流量計９を通って、混合液容器１０に入る。
なお、混合液容器１０は、プレート１１に載せ、万一の
場合に、試験用混合液が容器から飛散するのを防ぐ。

【００１８】（５）各液体試薬の流量は、流量計９及び
これと接続する流量計測回路１７でそれぞれ計測され
る。計測結果は、容量設定回路２に信号として送られ
る。各液体試薬の流量及び液体試薬の積算流量（試験用
混合液調製容量）は、流量・積算流量表示回路２２によ
ってデジタル表示される。

【００１９】（６）計測された各液体試薬の流量が容量
設定回路２によって設定、記憶された各混合容量に達す
ると、容量設定回路は、バルブコントローラー３に信号
を出す。すると、バルブコントローラー内の該当する
エアコントロールバルブ制御回路が選択され、バルブコ
ントローラーの作動によって当該回路が閉じられるた
め、調製に使用した液体試薬の貯蔵タンクに通ずる配管
に設置されたエアコントロールバルブ５及びエアコント
ロールバルブ８が閉まり、混合液容器１０内への液体試
薬の流入が停止する。

【００２０】（７）試験用混合液が目標容量に達する
と、容量設定回路２からスイッチ機能回路１８に信号が
出る。すると、スイッチ機能回路１８が作動し、これに
応じて、撹拌機１２が予め任意に設定された一定時間作
動し、均一な試験用混合液が調製される。

【００２１】（８）液面検出器１９は、試験用混合液が
混合液容器１０の容器口付近に達した場合に、試験用混
合液の液面レベルを検出する。検出信号は、混合液オー
バーフロー防止検出回路２０を経由して、容量設定回路
２に伝達される。すると、容量設定回路２からの信号に
応じて、バルブコントローラー３内の該当するエアコン
トロールバルブ制御回路が選択され、バルブコントロー
ラーの作動によって当該回路が閉じられ、調製に使用し
た液体試薬の貯蔵タンクに通ずる配管に設置されたエア
コントロールバルブ５及びエアコントロールバルブ８が
全て閉まる。これによって、試験用混合液の容器からの
オーバーフローが自動的に防止される。

【００２２】（９）液体試薬貯蔵タンク６内の液体試薬
が一定容量以下になると、液体試薬貯蔵タンク内のフロ
ートスイッチ２３が入り、液体試薬貯蔵レベル検出回路
２５及びこれと連結する液体試薬貯蔵レベル表示回路２
６によってランプ表示される。

【００２３】

【実施例】本考案の実施例を図１に示す。但し、本考案
は、これに限定されるものではない。

【００２４】（１）液体試薬貯蔵タンク６に、計器用エ
アを送る送気配管４、液体試薬輸送配管７及び液体試薬
を貯蔵タンクに送る液体試薬供給配管２７を接続する。
液体試薬貯蔵タンク６は、固定設置式の密閉構造とし、
使用する液体試薬の数に応じて設置する。また、凝固点
の比較的高い液体試薬を使用する場合は、当該液体試薬
貯蔵タンクに加熱・保温設備を設置し、低温時に試薬が
凝固するのを防ぐ。液体試薬貯蔵タンク６内に、フロー
トスイッチ２３を取り付け、スイッチ機能回路２４と接
続する。スイッチ機能回路２４は、液体試薬貯蔵レベル
検出回路２５と連結する。

【００２５】（２）送気配管４には、エア圧力検出器１
３、エア圧力スイッチ１６及びエアコントロールバルブ
５を設置する。エア圧力検出器１３は、エア圧力検出回
路１４と接続する。エア圧力検出回路１４は、スイッチ
機能回路１５と連結する。エア圧力スイッチ１６は、ス
イッチ機能回路１５と接続する。エアコントロールバル
ブ５は、バルブコントローラー３と接続する。

【００２６】（３）液体試薬輸送配管７には、エアコン
トロールバルブ８及び流量計９を設置する。なお、凝固
点の比較的高い液体試薬を使用する場合は、当該液体試
薬の輸送配管に保温設備を設け、低温時に試薬が凝固す
るのを防ぐ。エアコントロールバルブ８は、バルブコン
トローラー３と接続する。流量計９は、流量計測回路１
７と接続する。

【００２７】（４）光学式の液面検出器１９を、混合液
容器１０の容器口に取り付け、混合液オーバーフロー防
止検出回路２０と接続する。液面検出器１９は、使用す
る混合液容器の大きさに応じて上下に移動可能とする。

【００２８】（５）攪拌機１２の上にプレート１１を載
せ、その上に混合液容器１０を設置する。攪拌機は、マ
グネチックスターラーを使用する。攪拌機１２は、スイ
ッチ機能回路１８と接続する。

【００２９】（６）演算機能回路１を、容量設定回路
２、流量計測回路１７、目標性状値・目標容量表示回路
２１及び流量・積算流量表示回路２２と連結する。

【００３０】（７）容量設定回路２を、バルブコントロ
ーラー３、流量計測回路１７、スイッチ機能回路（攪拌
機スイッチと接続）１８及び混合液オーバーフロー防止
検出回路２０と連結する。

【００３１】（８）液体試薬貯蔵レベル検出回路２５
を、液体試薬貯蔵レベル表示回路２６と連結する。

【００３２】

【考案の効果】本考案の試験用混合液自動調製装置は、
調製しようとする試験用混合液の目標性状値及び目標容
量をキー操作で指示するだけで、自動的に、目的とする
試験用混合液を正確、迅速に調製することができる。

【００３３】しかも、調製に使用する液体試薬の各混合
量は本考案の装置に内蔵された演算機能回路によって計
算されるため、様々な容量の試験用混合液が簡単に調製
できる。

【００３４】また、液体試薬貯蔵タンクその他を増設す
ることによって、多種多様の試験用混合液の調製が可能
である。

【００３５】しかも、本考案の試験用混合液自動調製装
置は、混合液が容器の一定レベルに達すると自動的に混
合液の調製が停止する構成になっているため、混合液が
容器からオーバーフローすることもなく、火災発生の危
険性がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の試験用混合液自動調製装置の概念図で
ある。

【符号の説明】

１演算機能回路２容量設定回路３バルブコントローラー４送気配管５エアコントロールバルブ（送気配管に設置）６液体試薬貯蔵タンク７液体試薬輸送配管８エアコントロールバルブ（液体試薬輸送配管に設
置）９流量計１０混合液容器１１プレート１２攪拌機１３エア圧力検出器１４エア圧力検出回路１５スイッチ機能回路（エア圧力スイッチに接続）１６エア圧力スイッチ１７流量計測回路１８スイッチ機能回路（攪拌機スイッチに接続）１９液面検出器２０混合液オーバーフロー防止検出回路２１目標性状値・目標容量表示回路２２流量・積算流量表示回路２３フロートスイッチ２４スイッチ機能回路（フロートスイッチに接続）２５液体試薬貯蔵レベル検出回路２６液体試薬貯蔵レベル表示回路２７液体試薬供給配管２８液体試薬チャージバルブ

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】液体試薬貯蔵タンクから圧送される各種
の液体試薬を混合して目標の性状値及び容量の試験用混
合液を調製する圧送混合手段と、試験用混合液の目標性
状値及び目標容量を設定し、圧送混合手段を計測・制御
する計測制御手段と、計測制御手段の設定値・計測値及
び圧送混合手段からの信号を表示する表示手段からな
り、上記各手段の構成が下記のとおりであることを特徴
とする、試験用混合液自動調製装置。ａ．圧送混合手段として、複数の液体試薬貯蔵タンク
と、各液体試薬貯蔵タンクに接続して設置され、該液体
試薬貯蔵タンク内に計器用エアを供給する複数の送気配
管と、各液体試薬貯蔵タンクに接続して設置され、該液
体試薬貯蔵タンク内に供給された計器用エアによるタン
ク内加圧によって該液体試薬貯蔵タンク内からタンク外
に圧送される液体試薬を輸送する複数の液体試薬輸送配
管と、各液体試薬貯蔵タンクに接続する各送気配管及び
各液体試薬輸送配管に設置され、計測制御手段からの信
号によって該送気配管及び該液体試薬輸送配管を開閉す
る複数のエアコントロールバルブと、液体試薬輸送配管
を経由して輸送された液体試薬を入れる混合液容器と、
混合液容器内の試験用混合液を撹拌する撹拌機。ｂ．計測制御手段として、試験用混合液の目標性状値及
び目標容量を設定し、混合される液体試薬の各混合容量
を設定・記憶する容量設定回路と、容量設定回路と連結
し、設定された試験用混合液の目標性状値及び目標容量
に基づき、混合される液体試薬の各混合容量を演算する
演算機能回路と、容量設定回路からの信号によって作動
し、混合される液体試薬の各貯蔵タンクに接続する各送
気配管及び各液体試薬輸送配管に設置されたエアコント
ロールバルブの開閉を制御するバルブコントローラー
と、液体試薬輸送配管に設置され、混合される各液体試
薬の流量を計測する流量計と、該流量計及び容量設定回
路と接続する流量計測回路と、撹拌機と接続し、容量設
定回路からの信号によって該撹拌機を作動させるスイッ
チ機能回路と、各液体試薬貯蔵タンク内の液体試薬の貯
蔵レベルを検出する液体試薬貯蔵レベル検出回路と、送
気配管に設置され、該送気配管内の計器用エアの圧力を
検知するエア圧力検出器とエア圧力スイッチ、該エア圧
力検出器からの出力によって作動するエア圧力検出回
路、該エア圧力検出回路と連結し、該エア圧力スイッチ
を作動させるスイッチ機能回路と、混合液容器内の試験
用混合液の液面レベルを検出する液面検出器、該液面検
出器と接続し、容量設定回路と連結する混合液オーバー
フロー防止検出回路。ｃ．表示手段として、試験用混合液の目標性状値及び目
標容量を表示する目標性状値・目標容量表示回路と、液
体試薬貯蔵タンク内の液体試薬の貯蔵レベルを表示する
液体試薬貯蔵レベル表示回路と、液体試薬輸送配管内の
各液体試薬の流量及び積算流量を表示する流量・積算流
量表示回路。
【請求項２】各種の液体試薬が、オクタン価試験用点
検燃料・標準燃料調製試薬であり、試験用混合液が、オ
クタン価試験用点検燃料・標準燃料である、請求項１記
載の試験用混合液自動調製装置。