JP2585615B2 - Control method of pulseless pump - Google Patents

Control method of pulseless pump

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JP2585615B2
JP2585615B2 JP62201612A JP20161287A JP2585615B2 JP 2585615 B2 JP2585615 B2 JP 2585615B2 JP 62201612 A JP62201612 A JP 62201612A JP 20161287 A JP20161287 A JP 20161287A JP 2585615 B2 JP2585615 B2 JP 2585615B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は無脈動ポンプの制御方法に係り、特にピスト
ンの位相制御を行なうことによって、圧力脈動を抑える
ようにした無脈動ポンプの制御方法に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of controlling a pulsation-free pump, and more particularly to a method of controlling a pulsation-free pump in which pressure pulsation is suppressed by performing phase control of a piston. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、液体クロマトグラフィ・医療用検査機器等に
用いられるポンプ装置としては、圧力脈動が小さく、か
つ高圧の液体を連続吐出できるものが望ましい。
In general, as a pump device used for a liquid chromatography / medical test device or the like, a pump device having small pressure pulsation and capable of continuously discharging a high-pressure liquid is desirable.

このようなポンプ装置として、従来より二連式往復ポ
ンプが知られている。この二連式往復ポンプは、2つの
ポンプを直列に接続し(吸入側を第1ポンプ、吐出側を
第2ポンプという)、かつ第2ポンプの前後に逆止弁を
設けたもので、第1ポンプおよび第2ポンプにそれぞれ
設けられた第1ピストンおよび第2ピストンを2つのモ
ータで別個に往復駆動することによって、各々のポンプ
に吸入行程と吐出行程とを交互に繰り返させ、合成吐出
圧を得るようになっている。なお、第1ピストンおよび
第2ピストンはカム機構またはボールねじ機構を介して
モータに接続されており、モータが回転した時、両ピス
トンは往復移動するようになっている。
As such a pump device, a double reciprocating pump has been conventionally known. This double reciprocating pump has two pumps connected in series (the suction side is referred to as a first pump and the discharge side is referred to as a second pump), and a check valve is provided before and after the second pump. By separately reciprocating the first piston and the second piston respectively provided in the first pump and the second pump by the two motors, the respective pumps alternately repeat the suction stroke and the discharge stroke. Is to be obtained. The first piston and the second piston are connected to a motor via a cam mechanism or a ball screw mechanism, and when the motor rotates, both pistons reciprocate.

また、上記の第1ピストンと第2ピストンの速度指令
パターンは、カム機構を用いた場合には第5図(a)の
ように設定され、ボールねじ機構を用いた場合には同図
(b)のように設定される。前記両図に示すように、逆
止弁の効果を考慮すると、第1ピストンと第2ピストン
の速度の和は常に一定となり、原理的には合成吐出圧に
脈動が発生しないようになっている。
The speed command patterns of the first piston and the second piston are set as shown in FIG. 5 (a) when a cam mechanism is used, and are shown in FIG. 5 (b) when a ball screw mechanism is used. ). As shown in the figures, when the effect of the check valve is considered, the sum of the speeds of the first piston and the second piston is always constant, and in principle, pulsation does not occur in the composite discharge pressure. .

しかし、高圧の流体を連続吐出させるためには、両プ
ランジャの運動方向および速度を周期的に切り換えなけ
ればならず、この切り換え時に逆止弁の応答の遅れ、駆
動系のガタ、低圧から高圧に圧縮するためのタイミング
のずれ等のために、圧力が低下して圧力リップルが生じ
易いという欠点があった。
However, in order to continuously discharge a high-pressure fluid, the movement direction and speed of both plungers must be periodically switched. At this time, the response of the check valve is delayed, the drive system rattles, and the pressure changes from low to high. There is a drawback that pressure is reduced and a pressure ripple is likely to occur due to a shift in timing for compression or the like.

そこで、圧力リップル等の圧力脈動の発生を抑えるた
めの方法として、次の2つの方法が特開昭61-178582号
公報によって提案されている。その1つは、ピストン速
度切り換え時の合成吐出圧を検出し、その検出信号の変
動が右傾きなら第1ポンプ側の第1ピストンの移動距離
を適宜大きくし、左傾きなら同ピストンの移動距離を適
宜小さくするような信号を制御装置からモータへ送ると
いう方法である。また、もう1つは、予め第1ポンプへ
の流量を若干多めにしておき、その過剰分をリリースす
る定圧リリース弁を第1ポンプと第2ポンプとを結ぶ配
管上に設け、定圧リリース弁の動作圧力を制御装置で制
御するという方法である。
Therefore, as a method for suppressing the occurrence of pressure pulsation such as pressure ripple, the following two methods have been proposed by JP-A-61-178582. One of them is to detect the combined discharge pressure at the time of switching the piston speed, and if the fluctuation of the detection signal is to the right, the moving distance of the first piston on the first pump side is appropriately increased. Is transmitted from the control device to the motor so as to appropriately reduce. The other is that the flow rate to the first pump is slightly increased in advance, and a constant pressure release valve for releasing the excess is provided on a pipe connecting the first pump and the second pump. In this method, the operating pressure is controlled by a control device.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、検出信号の傾きによってピストンの移
動距離を制御する方法では、適正な移動距離を設定する
指標がないので、何回も試行錯誤しながら設定しなけれ
ばならず、その設定までに時間がかかり過ぎるという問
題があった。
However, in the method of controlling the moving distance of the piston based on the inclination of the detection signal, there is no index for setting an appropriate moving distance, so the setting must be performed through trial and error many times, and it takes time until the setting is performed. There was a problem that was too long.

また、定圧リリーフ弁を設ける方法では、流量を小さ
くする時は、かなり精度のよいリリーフ弁を使用しなけ
ればならず、リリーフ弁が非常に高価なものとなってし
まうという問題があった。
Further, in the method of providing the constant-pressure relief valve, when reducing the flow rate, it is necessary to use a highly accurate relief valve, and there is a problem that the relief valve becomes very expensive.

本発明の目的は、わざわざリリーフ弁を設けることな
く、かつ圧力脈動の小さい状態を短時間で設定すること
ができる無脈動ポンプの制御方法を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of controlling a non-pulsation pump in which a state in which pressure pulsation is small can be set in a short time without providing a relief valve.

〔問題点を解決するための手段〕 上記の目的を達成するために、本発明の無脈動ポンプ
の制御方法は、ピストン往復式の2台のポンプを直列に
接続するとともに、前記両ポンプのピストン速度を互い
に逆に切り換えることにより、一方のポンプを吸入行程
とした時、他方のポンプを吐出行程として、前記両ポン
プの合成吐出圧を一定に制御する無脈動ポンプの制御方
法において、前記合成吐出圧を検出し、その検出信号か
ら圧力脈動のピーク時点を求めるとともに、前記ピスト
ン速度の切り換え開始から前記ピーク時点までの時間を
マイクロコンピュータ内のタイマで計測し、その計測時
間に前記ポンプ固有の定数を乗算して補正時間を算出
し、吸入行程から吐出行程に移行する方のピストン速度
切り換え時刻を基準として、吐出行程から吸入行程に移
行する方のピストン速度切り換え時を、前記合成吐出圧
が低下している時は、前記補正時間だけ遅延させ、前記
合成吐出圧が上昇している時は、前記補正時間だけ早め
る操作を逐次行なって圧力脈動を小さくすることであ
る。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a method of controlling a non-pulsation pump according to the present invention comprises connecting two piston reciprocating pumps in series, and The method of controlling a non-pulsation pump in which one pump is set to a suction stroke and the other pump is set to a discharge stroke so as to control a combined discharge pressure of both pumps to be constant by switching the speeds to be opposite to each other. The pressure is detected, the peak time of the pressure pulsation is obtained from the detection signal, and the time from the start of switching the piston speed to the peak time is measured by a timer in a microcomputer. To calculate the correction time, and based on the piston speed switching time for the transition from the suction stroke to the discharge stroke, An operation of delaying the switching of the piston speed for shifting to the in-stroke by the correction time when the combined discharge pressure is decreasing, and advancing by the correction time when the combined discharge pressure is increasing. In order to reduce pressure pulsation.

〔作用〕[Action]

逆止弁の応答遅れ、駆動系のガタ、低圧から高圧に圧
縮するためのタイミングのずれによって圧力が低下して
いるところでは、ピストンが停止しているために生ずる
のと同等の圧力低下となる。例えば、第5図(b)に示
すようなボールねじ機構の速度指令パターンにおいて、
第2ピストが吐出行程から吸入行程に移行する時、すな
わち、第1ピストンが吸入行程から吐出行程に移行する
時は、低圧から高圧に圧縮するのに要する時間及びモー
タが逆転するためバックラッシュを吸収するのに要する
時間が必要なので、この時第1ピストンは停止している
のと同等に見なせる。
Where the pressure is reduced due to the delay in the response of the check valve, the play in the drive system, or the shift in the timing for compressing from low pressure to high pressure, the pressure drop is equivalent to that caused by the piston being stopped. . For example, in a speed command pattern of a ball screw mechanism as shown in FIG.
When the second piston shifts from the discharge stroke to the suction stroke, that is, when the first piston shifts from the suction stroke to the discharge stroke, the time required to compress from low pressure to high pressure and the reverse rotation of the motor cause backlash. Since the time required for absorption is required, the first piston can be regarded as having stopped at this time.

したがって、第1ピストンの速度切り換えに対して、
第2ピストンの速度切り換えタイミングを少し遅らせる
ようにすれば、実質のピストン速度の和は一定となり、
圧力の低下を防止できる。実験結果からも、第6図
(a)に示すような速度指令パターンを同図(b)に示
すように位相制御を行うことにより、ピストン速度切り
換え時の圧力変動を小さくできることが確認されてい
る。
Therefore, for the speed change of the first piston,
If the speed switching timing of the second piston is slightly delayed, the sum of the actual piston speeds becomes constant,
Pressure drop can be prevented. From the experimental results, it has been confirmed that the pressure fluctuation at the time of switching the piston speed can be reduced by performing the phase control on the speed command pattern as shown in FIG. 6 (a) as shown in FIG. 6 (b). .

上記位相差を決めるアルゴリズムは下記のとおりであ
る。第7図(a)に示すように、圧力が低下する場合、
圧力が低下し始めて再び上昇し始めるところまでは、逆
止弁の応答遅れ、機械系のガタなどにより実質のピスト
ン速度の和が低下していることを示し、再び圧力が上昇
しているところはピストン速度の和が設定の値に復帰し
たことを示している。又、第7図(b)に示すように、
圧力が上昇する場合、圧力が上昇し始めて再び低下し始
めるところまではピストン速度の和が過大となっている
ことを示し、再び低下しているところはピストン速度の
和が設定値に戻ったことを示している。そこで、ピスト
ン速度切り換え開始から圧力のピーク位置までの時間を
第7図(a),(b)に示すようにそれぞれt1,t2
し、これらをマイクロコンピュータ内のタイマを使って
計測する。最初は圧力が低下しているので、その時間t1
を位相差として足し込む。すなわち、第7図(a)の場
合は、制御される側のピストン(第2ピストン)の現在
の移行切り換え時を0とし、バックラッシュのある側の
ピストン(第1ピストン)の切り換え時と脈動ピーク点
(圧力低下)との時間差をt1とする。1回目の補正量を
at1として、制御される側の移行切り換え時をat1遅らせ
る。その結果、第2ピストンの切り換え時と脈動ピーク
点(圧力低下)との時間差がt′となったとすると、補
正量はat′となり、現在の第2ピストンの移行切り換え
時は0からa(t1+t′)となる。そして、圧力脈動が
なくなるまでこの制御を繰り返し行う。
The algorithm for determining the phase difference is as follows. As shown in FIG. 7 (a), when the pressure decreases,
Until the pressure starts to decrease and starts to increase again, it indicates that the sum of the actual piston speeds has decreased due to the response delay of the check valve, mechanical backlash, etc. This indicates that the sum of the piston speeds has returned to the set value. Also, as shown in FIG. 7 (b),
When the pressure increases, the sum of the piston speeds indicates that the sum of the piston speeds is excessive until the pressure starts to increase and then starts decreasing again, and when the pressure decreases again, the sum of the piston speeds has returned to the set value. Is shown. Therefore, the times from the start of the switching of the piston speed to the peak position of the pressure are respectively set to t 1 and t 2 as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), and these are measured using a timer in the microcomputer. Initially the pressure is falling, so that time t 1
Is added as a phase difference. That is, in the case of FIG. 7 (a), the current transition switching time of the controlled piston (second piston) is set to 0, and the switching of the backlashed piston (first piston) and the pulsation occur. peak point time difference between the (pressure drop) and t 1. The first correction amount
At 1 , the transition switching time of the controlled side is delayed by at 1 . As a result, if the time difference between the switching of the second piston and the pulsation peak point (pressure drop) becomes t ', the correction amount becomes at', and the current switching switching of the second piston changes from 0 to a (t 1 + t '). This control is repeated until the pressure pulsation disappears.

一方、第7図(b)の場合は過剰制御状態であり、圧
力脈動が上昇している。制御される側のピストン(第2
ピストン)の現在の移行切り換え時を0とし、バックラ
ッシュのある側のピストン(第1ピストン)の切り換え
時と脈動ピーク点(圧力上昇)との時間差をt2とする。
1回目の補正量をat2として、制御される側の移行切り
換え時をat2進める。その結果、第2ピストンの切り換
え時と脈動ピーク点(圧力上昇)との時間差がt″とな
ったとすると、補正量はat″となり、現在の第2ピスト
ンの移行切り換え時は0から−a(t2+t″)となる。
そして、圧力脈動がなくなるまでこの制御を繰り返し行
う。
On the other hand, in the case of FIG. 7 (b), the state is in the excessive control state, and the pressure pulsation is increasing. The piston on the controlled side (second
The time current migration switching piston) and 0 to the switching time of the pulse peak point of a backlash of the side piston (first piston) time difference between the (pressure increase) and t 2.
Assuming that the first correction amount is at 2 , the shift switching time of the controlled side is advanced by at 2 . As a result, if the time difference between the switching of the second piston and the pulsation peak point (pressure rise) becomes t ″, the correction amount becomes at ″, and the current switching switching of the second piston changes from 0 to −a ( t 2 + t ″).
This control is repeated until the pressure pulsation disappears.

このようにして、圧力変動を検出しつつ位相をシフト
させ、第2ピストンの移行切り換え時が適正となるよう
フードバックをかける。
In this manner, the phase is shifted while detecting the pressure fluctuation, and the feedback is applied so that the time of switching the transition of the second piston is appropriate.

こうすることにより、圧力脈動に対し適正な位相補正
が行える。
By doing so, appropriate phase correction can be performed for the pressure pulsation.

〔実施例〕〔Example〕

以下に、本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一例を示す制御回路系統図であり、
第2図および第3図は本発明が適用される二連式往復ポ
ンプ30,31の詳細図で、カム機構によるものとボールね
じ機構によるものを示している。第2図において、パル
スモータ1,1と同一軸上に配置されたカム2,2とは、それ
ぞれベルト3,3で連結されている。カム2,2にはカムフォ
ロア4,5が当接され、これらのカムフォロア4,5はそれぞ
れ第1ピストン6および第2ピストン7に固定されてい
る。第1ピストン6にはスプリング8が、第2ピストン
7にはスプリング9が設けられ、両スプリング8,9によ
りカムフォロア4,5はカム2,2に接近する方向に付勢され
ている。第1・第2ピストン6,7の先端には、耐摩耗性
・耐薬品性のある材料(例えばルビー)で形成された第
1プランジャ10および第2プランジャ11が取付けられ、
第1・第2プランジャ10,11はシリンダベッド12に形成
されたポンプ室13,14内に往復自在に挿入されている。1
5,16はポンプ室13,14を密閉するシール、17,18は第1ピ
ストン6の前後に配置された逆止弁である。
FIG. 1 is a control circuit diagram showing an example of the present invention.
FIGS. 2 and 3 are detailed views of the double reciprocating pumps 30, 31 to which the present invention is applied, and show a cam mechanism and a ball screw mechanism. In FIG. 2, cams 2, 2 arranged on the same axis as the pulse motors 1, 1 are connected by belts 3, 3, respectively. Cam followers 4, 5 are in contact with the cams 2, 2, and the cam followers 4, 5 are fixed to the first piston 6 and the second piston 7, respectively. A spring 8 is provided on the first piston 6 and a spring 9 is provided on the second piston 7, and the cam followers 4, 5 are biased by the springs 8, 9 in a direction approaching the cams 2, 2. A first plunger 10 and a second plunger 11 made of a material having wear resistance and chemical resistance (for example, ruby) are attached to the tips of the first and second pistons 6 and 7,
The first and second plungers 10 and 11 are reciprocally inserted into pump chambers 13 and 14 formed in the cylinder bed 12. 1
Reference numerals 5 and 16 denote seals for sealing the pump chambers 13 and 14, and reference numerals 17 and 18 denote check valves arranged before and after the first piston 6.

第1プランジャ10と第2プランジャ11の合成速度の和
が第5図(a)の如く一定となるように、カム2,2のカ
ム面形状は創成されている。また、第1プランジャ10は
第2プランジャ11の倍の速度で動くようになっており、
第1ポンプは補填を行ないつつ第2ポンプに液体を吐出
し、第1ポンプが吸入行程のときは、逆止弁が作用する
ことにより、第2ポンプのみで送液することができる。
The cam surfaces of the cams 2, 2 are formed so that the sum of the combined speeds of the first plunger 10 and the second plunger 11 is constant as shown in FIG. Also, the first plunger 10 moves at twice the speed of the second plunger 11,
The first pump discharges the liquid to the second pump while making up for the liquid. When the first pump is in the suction stroke, the check valve operates so that the liquid can be sent only by the second pump.

また、第3図は前述したカム2,2の代わりにボールね
じ20,20を設け、このボールねじ20,20によってパルスモ
ータ1,1の回転運動を直線往復運動に変換するようにし
た二連式往復ポンプ31であり、他の構成は前述した二連
式往復ポンプ30と同様である。図中21,21は遊星歯車減
速機、22,22はボールねじ20,20と遊星歯車減速機21,21
を支持するスラスト軸受である。なお、ボールねじ20,2
0によって第1・第2のプランジャ10,11は第5図(b)
の如く動き、その合成速度は一定となるようになってい
る。
FIG. 3 shows a double-unit system in which ball screws 20, 20 are provided in place of the cams 2, 2, and the rotary motion of the pulse motor 1, 1 is converted into a linear reciprocating motion by the ball screws 20, 20. The other configuration is the same as that of the above-described double reciprocating pump 30. In the figure, 21 and 21 are planetary gear reducers, and 22 and 22 are ball screws 20, 20 and planetary gear reducers 21 and 21.
This is a thrust bearing that supports. Note that ball screws 20, 2
0 indicates that the first and second plungers 10, 11 are in FIG. 5 (b).
, And the synthesis speed is constant.

上述した二連式往復ポンプ31を使用した場合の圧力脈
動を抑える方法について、第1図を参照して説明する。
図に示すように、流量設定器(あるいは外部流量コント
ローラ)32はコード変換回路33を介してマイクロコンピ
ュータ34に接続されている。スタート・ストップボタン
35はパルス発生回路36を介してマイクロコンピュータ34
に接続されている。一方、マイクロコンピュータ34はパ
ルスモータドライバ37を介して二連式往復ポンプ31のパ
ルスモータ1,1に連結されている。また、二連式往復ポ
ンプ31の吐出側には液体クロマトグラフィ等(図示せ
ず)が接続され、その途中に圧力センサ38が設けられて
いる。圧力センサ38はA/D変換器39を経てマイクロコン
ピュータ34につなげられている。
A method for suppressing the pressure pulsation when the above-described double reciprocating pump 31 is used will be described with reference to FIG.
As shown in the figure, a flow setting device (or an external flow controller) 32 is connected to a microcomputer 34 via a code conversion circuit 33. Start / stop button
35 is a microcomputer 34 via a pulse generation circuit 36
It is connected to the. On the other hand, the microcomputer 34 is connected to the pulse motors 1, 1 of the double reciprocating pump 31 via a pulse motor driver 37. A liquid chromatography or the like (not shown) is connected to the discharge side of the double reciprocating pump 31, and a pressure sensor 38 is provided on the way. The pressure sensor 38 is connected to the microcomputer 34 via the A / D converter 39.

次に本実施例の動作について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.

まず、流量設定器32で設定された流量設定信号は、コ
ード変換回路33で二進化十進コードから二進コードに変
換された後、マイクロコンピュータ34に入力される。ま
たスタート・ストップボタンからスタート信号がパルス
発生回路36を経てマイクロコンピュータ34に入力される
と、マイクロコンピュータ34はパルスモータ駆動周波数
等を計算して、その出力ポートからパルスモータドライ
バ37へ第5図(b)で示したプランジャ速度駆動パター
ンをつくり出すパルス列、回転方向を決める信号、電流
制御信号等を出力する。これらの信号はパルスモータド
ライバ37で分配されて、2台のパルスモータ1,1を駆動
する。パルスモータ1,1が回転すると遊星歯車減速機21,
21により減速され、スラスト軸受22,22、ボールねじ20,
20よりなる駆動伝達系を介して回転運動が直線往復運動
に変換され、プランジャ10,11を往復運動させて、前記
第5図(b)を用いて説明したような送液のしかたで液
体を高圧にして吐出する。この場合、前に述べた逆止弁
17,18の応答遅れの他、液体を低圧から高圧にする際の
体積弾性率が使用する液体で異なること等の原因で、タ
イミングがずれて脈動が発生する。圧力センサ38がライ
ン圧力と圧力変動を検出し、その検出信号は、図示はし
ていない増幅器及びノイズ除去するためのフィルタを通
してA/D変換器39でデジタル信号に変換されてマイクロ
コンピュータ34に入る。
First, the flow rate setting signal set by the flow rate setting device 32 is converted from a binary-coded decimal code to a binary code by a code conversion circuit 33, and then input to the microcomputer. When a start signal is input from the start / stop button to the microcomputer 34 via the pulse generating circuit 36, the microcomputer 34 calculates a pulse motor driving frequency and the like, and outputs the pulse motor driver 37 to the pulse motor driver 37 from its output port. A pulse train for generating the plunger speed drive pattern shown in (b), a signal for determining the rotation direction, a current control signal, and the like are output. These signals are distributed by the pulse motor driver 37 to drive the two pulse motors 1,1. When the pulse motors 1, 1 rotate, the planetary gear reducers 21,
21, the thrust bearings 22, 22, the ball screw 20,
Rotational motion is converted to linear reciprocating motion via a drive transmission system consisting of 20 and plungers 10 and 11 are reciprocated to transfer the liquid in the manner described with reference to FIG. 5 (b). Discharge at high pressure. In this case, the previously described check valve
In addition to the response delay of 17,18, pulsation occurs due to a shift in timing due to, for example, a difference in the bulk elastic modulus when the liquid is changed from low pressure to high pressure depending on the liquid used. The pressure sensor 38 detects the line pressure and the pressure fluctuation, and the detection signal is converted into a digital signal by the A / D converter 39 through an amplifier (not shown) and a filter for removing noise and enters the microcomputer 34. .

この信号は、マイクロコンピュータ34で処理される
が、吸入行程から吐出行程に移行する方のピストン速度
切り換え時刻を基準として、圧力変化のピーク値までの
時間をコンピュータ内のタイマで計測する。その時間を
前記したアルゴリズムで吐出行程から吸入行程に移行す
る方のピストン速度切り換え時刻の位相を修正する。こ
うすることにより適正な位相でプランジャ速度の補正を
行うことができる。
This signal is processed by the microcomputer 34, and the time until the peak value of the pressure change is measured by a timer in the computer with reference to the piston speed switching time for shifting from the suction stroke to the discharge stroke. The phase of the piston speed switching time for shifting from the discharge stroke to the suction stroke is corrected by the algorithm described above. This makes it possible to correct the plunger speed with an appropriate phase.

また、本実施例における位相制御のフローチャートは
第8図のようになっている。
The flowchart of the phase control in the present embodiment is as shown in FIG.

なお、本実施例では、第1プランジャ10および第2プ
ランジャ11の駆動源として、パルスモータ1,1を使用し
た場合について説明したが、このパルスモータ1,1の代
わりに、第4図に示すようなリニアモータ1A,1Aを使用
してもよい。リニアモータ1A,1Aを使用すれば、カム機
構またはボールねじ機構のような回転運動を直線運動に
変換する装置が不要となり、機械的なガタが小さくなる
ので、圧力脈動を抑えるのに効果的である。
In this embodiment, the case where the pulse motors 1, 1 are used as the driving sources of the first plunger 10 and the second plunger 11 has been described. However, instead of the pulse motors 1, 1, shown in FIG. Such linear motors 1A, 1A may be used. The use of linear motors 1A, 1A eliminates the need for a device such as a cam mechanism or a ball screw mechanism that converts rotary motion into linear motion, and reduces mechanical backlash, which is effective in suppressing pressure pulsation. is there.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によれば、ピストン速度
の補正を最適な位相差で行なうことができるので、圧力
脈動を極めて小さくすることが可能となる。
As described above, according to the present invention, since the piston speed can be corrected with the optimum phase difference, the pressure pulsation can be extremely reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例の制御回路系統図、第2図は
カム機構を用いた二連式往復ポンプの要部断面図、第3
図はボールねじ機構を用いた二連式往復ポンプの要部断
面図、第4図は駆動源にリニアモータを用いた二連式往
復ポンプの要部断面図、第5図は基本的なピストン速度
指令パターンを示す線図、第6図は位相制御の効果を示
す説明図、第7図は圧力脈動の挙動を示す説明図、第8
図は位相制御方法を示すフローチャートである。 1……パルスモータ、1A……リニアモータ、2……カ
ム、3……ベルト、6,7……第1・第2ピストン、10,11
……第1・第2プランジャ、12……シリンダヘッド、1
5,16……シール、17,18……逆止弁、20……ボールね
じ、21……遊星歯車減速機、30,31……二連式往復ポン
プ、32……流量設定器、33……コード変換回路、34……
マイクロコンピュータ、35……スタート・ストップボタ
ン、36……パルス発生回路、37……パルスモータドライ
バ、38……圧力センサ、39……A/D変換器。
FIG. 1 is a control circuit system diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a main part of a double reciprocating pump using a cam mechanism, and FIG.
The figure is a cross-sectional view of the main part of a double reciprocating pump using a ball screw mechanism, FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part of a double reciprocating pump using a linear motor as a drive source, and FIG. 5 is a basic piston. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the effect of the phase control, FIG. 7 is an explanatory diagram showing the behavior of pressure pulsation, FIG.
The figure is a flowchart showing the phase control method. 1 ... Pulse motor, 1A ... Linear motor, 2 ... Cam, 3 ... Belt, 6,7 ... First and second pistons, 10,11
…… First and second plungers, 12 …… Cylinder head, 1
5,16 …… Seal, 17,18 …… Check valve, 20 …… Ball screw, 21… Planetary gear reducer, 30,31 …… Dual reciprocating pump, 32 …… Flow setting device, 33… … Code conversion circuit, 34 ……
Microcomputer, 35 start / stop button, 36 pulse generator circuit, 37 pulse motor driver, 38 pressure sensor, 39 A / D converter.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ピストン往復式の2台のポンプを直列に接
続するとともに、前記両ポンプのピストン速度を互いに
逆に切り換えることにより、一方のポンプを吸入行程と
した時、他方のポンプを吐出行程として、前記両ポンプ
の合成吐出圧を一定に制御する無脈動ポンプの制御方法
において、 前記合成吐出圧を検出し、その検出信号から圧力脈動の
ピーク時点を求めるとともに、前記ピストン速度の切り
換え開始から前記ピーク時点までの時間をマイクロコン
ピュータ内のタイマで計測し、その計測時間に前記ポン
プ固有の定数を乗算して補正時間を算出し、吸入行程か
ら吐出行程に移行する方のピストン速度切り換え時刻を
基準として、吐出行程から吸入行程に移行する方のピス
トン速度切り換え時を、前記合成吐出圧が低下している
時は、前記補正時間だけ遅延させ、前記合成吐出圧が上
昇している時は、前記補正時間だけ早める操作を逐次行
なって圧力脈動を小さくすることを特徴とする無脈動ポ
ンプの制御方法。
1. Two pumps of a piston reciprocating type are connected in series, and the piston speeds of the two pumps are switched to be opposite to each other so that when one pump is in a suction stroke, the other pump is in a discharge stroke. In the control method of the non-pulsation pump for controlling the combined discharge pressure of both the pumps to be constant, the combined discharge pressure is detected, a peak time of the pressure pulsation is obtained from the detection signal, and the switching of the piston speed is started. The time until the peak point is measured by a timer in the microcomputer, the measured time is multiplied by a constant specific to the pump to calculate a correction time, and the piston speed switching time for shifting from the suction stroke to the discharge stroke is calculated. As a reference, when the piston speed is switched from the discharge stroke to the suction stroke, when the combined discharge pressure is low, A method of controlling a non-pulsation pump, wherein the pressure pulsation is reduced by delaying the correction discharge time and, when the combined discharge pressure is increasing, sequentially performing an operation of advancing the correction discharge time.
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