JP2718553B2 - Pressurizing medium gas supply method of hot isostatic pressurizing device - Google Patents

Pressurizing medium gas supply method of hot isostatic pressurizing device

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JP2718553B2
JP2718553B2 JP1277785A JP27778589A JP2718553B2 JP 2718553 B2 JP2718553 B2 JP 2718553B2 JP 1277785 A JP1277785 A JP 1277785A JP 27778589 A JP27778589 A JP 27778589A JP 2718553 B2 JP2718553 B2 JP 2718553B2
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孝彦 石井
雅一 村上
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    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/001Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a flexible element, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure; Isostatic presses
    • B30B11/002Isostatic press chambers; Press stands therefor

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、粉末の加圧焼結や鋳造欠陥の除去等に用
いられる熱間静水圧加圧(以下、HIPと略す。)装置の
圧媒ガス供給方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to the pressure of a hot isostatic press (hereinafter abbreviated as HIP) apparatus used for pressure sintering of powder, removal of casting defects, and the like. The present invention relates to a medium gas supply method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

HIP技術は、高温下で高圧のガスの圧力を作用させて
処理材を加圧加工する技術である。処理温度範囲は、20
0℃から2600℃程度であり、処理圧力範囲は、通常数100
kgf/cm2から2600kgf/cm2程度である。圧力媒体は、上記
のごとく温度が高いことからアルゴンガス等の不活性ガ
スが用いられる。
The HIP technology is a technology in which a processing material is subjected to pressure processing by applying a high-pressure gas at a high temperature. The processing temperature range is 20
0 ° C to 2600 ° C, and the processing pressure range is usually several hundreds
from kgf / cm 2 is 2600kgf / cm 2 about. As the pressure medium, since the temperature is high as described above, an inert gas such as an argon gas is used.

かかるHIP処理に用いられる圧力容器の概要を第10図
に示す。第10図はHIP処理に用いられる一般的な圧力容
器の断面図である。
FIG. 10 shows an outline of a pressure vessel used for such HIP processing. FIG. 10 is a sectional view of a general pressure vessel used for HIP processing.

同図において、(02)は高圧円筒であって、該高圧円
筒(02)の上部開口部には、シール材(06)を介して、
圧媒ガス導入口(04)を有する上蓋(03)が嵌合されて
おり、該高圧円筒(02)の下部開口部には、シール材
(07)を介して、下蓋(05)が嵌合されている。また、
前記高圧円筒(02)、上蓋(03)および下蓋(05)で形
成される空間には、倒立コップ状の断熱層(09)が配さ
れ、該断熱層(09)の内側には、円筒状のヒータ(10)
が配され、さらに、該ヒータ(10)の内側には。処理材
(11)が配されるとともに、該処理材(11)は、前記下
蓋(05)に載設された支持台(08)の上に載置されてお
り、圧力容器(01)は、以上に述べた要素で構成されて
いる。
In the figure, reference numeral (02) denotes a high-pressure cylinder, and an upper opening of the high-pressure cylinder (02) is provided with a sealing material (06) therebetween.
An upper lid (03) having a pressure medium gas inlet (04) is fitted therein, and a lower lid (05) is fitted into a lower opening of the high-pressure cylinder (02) via a sealing material (07). Have been combined. Also,
In a space formed by the high-pressure cylinder (02), the upper lid (03) and the lower lid (05), an inverted cup-shaped heat insulating layer (09) is arranged. Inside the heat insulating layer (09), a cylinder is provided. Heater (10)
And further inside the heater (10). A processing material (11) is provided, and the processing material (11) is mounted on a support (08) mounted on the lower lid (05), and the pressure vessel (01) is , And the elements described above.

この圧力容器(01)でHIP処理するには、処理材(1
1)を容器内に配した後、圧媒ガス導入口(04)を通し
て圧媒ガスを導入し昇圧するとともに、ヒータ(10)に
通電し昇温するのである。
To perform HIP processing in this pressure vessel (01), the processing material (1
After disposing 1) in the container, the pressure medium gas is introduced through the pressure medium gas introduction port (04) to increase the pressure, and the heater (10) is energized to raise the temperature.

HIP処理の運転方式としては、昇圧先行形、昇温先行
形および昇温昇圧同時形がある。
As the operation method of the HIP processing, there are a pre-pressurization type, a pre-heating type, and a simultaneous pre-heating and pressurization type.

昇圧先行形の運転方式を第11図aに、昇温先行形の運
転方式を第11図bに、昇温昇圧同時形の運転方式を第11
図cに示す。第11図a〜cは、横軸に時間、縦軸に温度
および圧力をとり、温度を破線、圧力を実線で表したグ
ラフであり、第11図a〜cにおいてPが処理圧力、Tが
処理温度、t1〜t3が前記処理圧力Pおよび処理温度Tに
達するまでの時間を示す。
Fig. 11a shows the operation system of the pre-heating type, Fig. 11b shows the operation system of the pre-heating type, and Fig.
As shown in FIG. 11A to 11C are graphs in which time is plotted on the horizontal axis, temperature and pressure are plotted on the vertical axis, and the temperature is represented by a broken line and the pressure is represented by a solid line. In FIGS. The processing temperature, t 1 to t 3 , indicates the time until the processing pressure P and the processing temperature T are reached.

まず、昇圧先行形について第11図aを用いて説明す
る。昇圧先行形は、室温で所定処理圧力まで昇圧し、そ
の後昇温する方式である。この方式では、昇温時のガス
膨張による圧力上昇(第11図a中の(イ)で示された期
間)を昇圧に利用できるので、処理圧力Pよりはるかに
低い吐出圧力の圧縮機で済む長所があり、最も多用され
ている。
First, the boost type will be described with reference to FIG. 11A. The pre-pressurization type is a method in which the pressure is raised to a predetermined processing pressure at room temperature, and then the temperature is raised. In this method, a pressure increase due to gas expansion at the time of temperature rise (the period indicated by (a) in FIG. 11A) can be used for pressure increase, so that a compressor with a discharge pressure much lower than the processing pressure P can be used. It has advantages and is the most used.

次いで、昇温先行形について第11図bを用いて説明す
る。昇温先行形は、所定処理温度まで昇温し、その後昇
圧する方式である。この方式は、HIP処理前に、真空あ
るいは大気圧近傍の圧力下で処理材を焼結した後、引続
き昇圧する焼結/HIPプロセスがその一つの例である。ま
た、ガラスカプセルのように室温で加圧すると割れるよ
うなカプセル入り処理材を処理する場合にもこの方式が
用いられる。昇温先行形では、処理圧力Pと同等以上の
吐出圧力の圧縮機が必要であるという不利益があるの
で、上述のような場合に専ら用いられる。
Next, the preheating type will be described with reference to FIG. 11b. The pre-heating type is a method in which the temperature is increased to a predetermined processing temperature and then increased. This method is one example of a sintering / HIP process in which a processing material is sintered under a pressure near a vacuum or an atmospheric pressure before the HIP processing, and then the pressure is continuously increased. This method is also used for treating a capsule-containing treatment material that breaks when pressed at room temperature, such as a glass capsule. The preheating type has a disadvantage that a compressor having a discharge pressure equal to or higher than the processing pressure P is required, and thus is mainly used in the above case.

また、前記t2を短縮するため、処理温度Tに達する前
に昇圧を開始する第11図b中の一点鎖線で示されるよう
な方式もある。
Further, in order to shorten the t 2, there is also a method as shown in the first 11 one-dot chain line in FIG b to start boosting before reaching the treatment temperature T.

最後に、昇温昇圧同時形について第11図cを用いて説
明する。昇温昇圧同時形は、昇温と昇圧を同時に行うの
で、処理温度T処理圧力Pに達するまでの時間t3が最も
短くなるという長所がある(t3<t1<t2)。しかし、昇
温先行形と同様に、処理圧力Pと同等以上の吐出圧力の
圧縮機が必要であるという不利益はある。
Finally, the simultaneous heating and pressurizing type will be described with reference to FIG. 11C. Heating boost co form a heating is performed boost simultaneously, there is an advantage that the time t 3 to reach the treatment temperature T process pressure P shortest (t 3 <t 1 <t 2). However, there is a disadvantage that a compressor having a discharge pressure equal to or higher than the processing pressure P is required, as in the case of the preheating type.

次に、これらの昇温・昇圧に関する運転方式の制御法
について説明する。昇圧は圧媒ガスを圧縮機で圧力容器
に供給することでおこなわれ、昇温はヒータに通電する
ことでおこなわれる。
Next, a description will be given of a control method of an operation method relating to the temperature increase / pressure increase. The pressure increase is performed by supplying a pressure medium gas to the pressure vessel by a compressor, and the temperature increase is performed by energizing a heater.

かかる昇温・昇圧の制御で最も原始的な方法は、オペ
レータが圧力計・温度計を監視しながら、圧縮機および
ヒータをON/OFF制御する方法である。しかし、この方法
は、オペレータの勘にたよるため、圧力の上げ過ぎや温
度の上げ過ぎ等が生じ、製品の品質の低下やエネルギー
の損失が避けられないだけでなく、長時間オペレータに
監視させるのはそれ自体問題である。
The most primitive method of controlling the temperature rise and pressure increase is a method in which an operator controls ON / OFF of a compressor and a heater while monitoring a pressure gauge and a thermometer. However, this method, depending on the intuition of the operator, causes an excessive increase in pressure, an excessive increase in temperature, and the like, which not only inevitably causes a decrease in product quality and energy loss, but also causes the operator to monitor for a long time. Is a problem in itself.

このため、この制御を自動化する必要があり、この自
動化制御の方法として最もよく用いられているのが、予
め定められた圧力(第11図a〜cにおけるPr)まで圧力
を上げる方法(以下、圧力設定方式という。)である。
第13図はこの制御方法をおこなう装置の概念図であっ
て、同図の実線は高圧ガス系統を示し、一点鎖線は電気
系統を示す。同図において、(01)は圧力容器であっ
て、該圧力容器(01)の圧媒ガス導入口(04)には配管
(21)が接続されており、該配管(21)は圧縮機(22)
を介して圧媒ガスのボンベ(24)に達している。また、
圧力容器(01)と圧縮機(22)との間の配管(21)に
は、圧力計(23)が接続されているとともに、該圧力計
(23)は、電気系統により、制御装置(26)に接続され
ている。また、制御装置(26)は、同じく電気系統によ
り、前記圧縮機(22)の電動機(25)に接続されてい
る。この制御方法は、かかる装置構成において、配管
(21)を通して、ボンベ(24)から圧力容器(01)へ、
圧媒ガスを圧縮機(22)により加圧して供給するととも
に、該圧力容器(01)内の圧力を圧力計(23)により計
測し、該計測した圧力が、一定値(第11図a〜c中の
Pr)の達した時点を制御装置(26)で検知し、その時点
で、電動機(25)をOFFするものである。
For this reason, it is necessary to automate this control, and the most frequently used method of this automatic control is a method of increasing the pressure to a predetermined pressure (P r in FIGS. 11A to 11C) (hereinafter referred to as “P r” ). , Pressure setting method).
FIG. 13 is a conceptual diagram of an apparatus for performing this control method, in which a solid line indicates a high-pressure gas system, and an alternate long and short dash line indicates an electric system. In the figure, reference numeral (01) denotes a pressure vessel, and a pipe (21) is connected to a pressure medium gas inlet (04) of the pressure vessel (01). The pipe (21) is connected to a compressor ( twenty two)
Reaches the cylinder (24) of the pressurized medium gas. Also,
A pressure gauge (23) is connected to a pipe (21) between the pressure vessel (01) and the compressor (22), and the pressure gauge (23) is connected to a control device (26) by an electric system. )It is connected to the. The control device (26) is also connected to the electric motor (25) of the compressor (22) by an electric system. In this device configuration, the control method uses the pipe (21) to transfer the pressure from the cylinder (24) to the pressure vessel (01).
The pressurized medium gas is supplied under pressure by a compressor (22), and the pressure in the pressure vessel (01) is measured by a pressure gauge (23), and the measured pressure is a constant value (FIGS. 11a to 11a). in c
The control device (26) detects the time point at which P r ) has been reached, and at that time the motor (25) is turned off.

次いで、前述の圧力設定方式より進んだ方法として、
プログラムコントローラによる方法(以下、PC方式とい
う。)を説明する。第14図はこの制御方法をおこなう装
置の概念図である。同図において第13図と同じ番号のも
のは同じものであるので説明を省略する。(27)はプロ
グラムコントローラを有する制御装置であって、圧力計
(23)および電動機(25)に電気系統により接続されて
いるとともに、圧縮機(22)をパイパスするガス回収ラ
イン(28)に接続された高圧バルブ(29)にも接続され
ている。このPC方式は、かかる装置構成において、制御
装置(27)内のプログラムコントローラにランプ関数と
して昇圧パターンを設定し、このパターンに従って、圧
力計(23)で計測した圧力値により、圧縮機(22)の電
動機(25)をON/OFFするとともに、高圧バルブ(29)を
開閉して圧力を制御するものである。なお、このPC方式
によると、ヒータも同様にPC方式で制御することで、第
12図のごとく昇温・昇圧を同時終了させることが可能で
ある。第12図はPC方式により昇温・昇圧した場合を示す
グラフであり、第11図と同様に横軸に時間をとり縦軸に
圧力および温度をとったものである。
Then, as a method advanced from the above-mentioned pressure setting method,
A method using a program controller (hereinafter, referred to as a PC method) will be described. FIG. 14 is a conceptual diagram of an apparatus for performing this control method. 13, the same reference numerals as those in FIG. 13 denote the same parts, and a description thereof will be omitted. (27) is a control device having a program controller, which is connected to a pressure gauge (23) and an electric motor (25) by an electric system, and is connected to a gas recovery line (28) that bypasses the compressor (22). The high pressure valve (29) is also connected. According to this PC system, in such an apparatus configuration, a boosting pattern is set as a ramp function in a program controller in a control device (27), and a compressor (22) is set by a pressure value measured by a pressure gauge (23) according to this pattern. The electric motor (25) is turned ON / OFF and the high pressure valve (29) is opened and closed to control the pressure. According to this PC method, the heater is similarly controlled by the PC method, so that
As shown in Fig. 12, it is possible to terminate the temperature rise and pressure rise simultaneously. FIG. 12 is a graph showing a case where the temperature is raised and raised by the PC method, in which time is plotted on the horizontal axis and pressure and temperature are plotted on the vertical axis, as in FIG.

〔発明が解決しようとする課題〕 前述の圧力設定方式には、昇温処理と昇圧処理を同時
におこなう期間を有する運転方式(第11図cの昇温昇圧
同時形、第11図bの一点鎖線で示された場合および所謂
追い焚き処理をする場合等)を採った場合、設定すべき
圧力を決定するのが困難であるという問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] The pressure setting method described above includes an operation method having a period in which the temperature raising process and the pressure raising process are simultaneously performed (simultaneous heating and pressure raising type in FIG. 11c, a dashed line in FIG. 11b). And the case of performing a so-called reheating process), there is a problem that it is difficult to determine the pressure to be set.

すなわち、かかる運転方式においては、ある程度昇温
した後の圧力(例えば第11図cのPr)を設定する必要が
ある。ところで、圧力はボイルシャルルの法則に示され
るように温度を依存しているため、この方式の設定圧力
を決定する際には、圧媒ガスの温度を考慮しなければな
らないのであるが、昇温と昇圧の両制御の協調運転をし
ているわけではなく、かつ昇圧過程は必ずしも第12図に
示されたようなランプ係数ではないので、HIP処理毎に
設定圧力に達したときの温度が異なる。また、圧媒ガス
の温度は、昇温後においては、圧力容器(01)内の場所
によって一定ではなく大きく異なる。これは、圧媒ガス
として用いるアルゴンガスが、高温下においては、高密
度で低粘性かつ断熱性に富んだ流体であるので、温度差
により激しい自然対流を生じるとともに、加熱されたガ
スは上部に溜まり易く、熱伝導性が低いためその熱が下
方に伝わりにくいので、上部が高温で下部が低温という
上下方向の温度分布が生じるためである。つまり、第10
図におけるAの部分よりBの部分の方がはるかに低温な
のである。また、断熱層(09)により断熱されるので、
Cの部分はBの部分よりさらに低温となるのである。
That is, in such an operation system, it is necessary to set a pressure (for example, Pr in FIG. 11c ) after the temperature is raised to some extent. By the way, since the pressure depends on the temperature as shown by Boyle-Charles law, when determining the set pressure of this method, the temperature of the pressure medium gas must be taken into consideration. And the pressure increase process is not necessarily the ramp coefficient as shown in Fig. 12, so the temperature when reaching the set pressure differs for each HIP process . Further, after the temperature of the pressure medium gas is increased, the temperature is not constant but greatly varies depending on the location in the pressure vessel (01). This is because the argon gas used as the pressurizing gas is a high-density, low-viscosity, and highly adiabatic fluid at high temperatures, so that a strong natural convection occurs due to the temperature difference, and the heated gas This is because the heat easily accumulates and the heat conductivity is low, so that the heat is difficult to be transmitted downward, so that a vertical temperature distribution occurs in which the upper part has a high temperature and the lower part has a low temperature. That is, the tenth
The temperature of the part B is much lower than that of the part A in the figure. Also, because it is insulated by the heat insulation layer (09),
The part C has a lower temperature than the part B.

圧力設定方式を昇温処理と昇圧処理とを同時におこな
う期間を有する運転方式に適用する際には、設定すべき
圧力値に達したときの温度が一定でないだけでなく、こ
のような複雑な温度分布があるため、ボイルシャルルの
法則が事実上適用できず、その設定圧力として概略値を
設定せざるを得ず、圧力の上げ過ぎによるオーバシュー
ト等が生じ、製品の品質の低下やエネルギーの損失が避
けられないという問題があった。
When the pressure setting method is applied to an operation method having a period in which the temperature increasing process and the pressure increasing process are performed at the same time, not only the temperature when the pressure value to be set is reached is not constant, but also such a complicated temperature. Due to the distribution, Boyle-Charles' law can not be applied practically, and an approximate value must be set as the set pressure.Overshoot occurs due to too high pressure, resulting in deterioration of product quality and energy loss. There was a problem that was inevitable.

一方、PC方式は、製品の品質上は極めて良好な制御法
であるものの、プログラムコントローラ自体が高価なだ
けでなく、高圧時に圧縮機を作動させる必要があり、処
理圧力Pよりはるかに低い吐出圧力の圧縮機で済ませる
ことができないという問題があった。つまり、PC方式
で、第11図cのような温度上昇により昇圧をおこなう運
転方式を採るには、前述の圧力設定方式と同様に、設定
圧力Prを求める必要があるのである。
On the other hand, although the PC method is a very good control method in terms of product quality, not only is the program controller itself expensive, but also it is necessary to operate the compressor at high pressure, and the discharge pressure is much lower than the processing pressure P. There was a problem that it was not possible to complete with a compressor of this type. In other words, the PC system, the take temperature operation method of performing boosted by an increase as FIG. 11 c, similarly to the pressure setting method described above, is the need to determine the set pressure P r.

この発明は、かかる従来技術の問題に鑑みなされたも
のであって、昇温処理と昇圧処理とを同時におこなう期
間を有する運転方式において、簡単安価な装置構成で、
圧力の上げ過ぎによるオーバシュート等がない精度良い
熱間静水圧加圧装置の圧媒ガス供給方法を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the problems of the related art, and has a simple and inexpensive device configuration in an operation system having a period in which a temperature raising process and a pressure raising process are simultaneously performed.
It is an object of the present invention to provide a method of supplying a pressurized medium gas of a hot isostatic pressurizing apparatus with high accuracy without overshoot or the like due to excessive pressure increase.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この発明は、上記従来技術の課題を解決するためにな
されたものであって、請求項(1)記載に係わる発明の
特徴には、昇温処理と昇圧処理とを同時におこなう期間
を有する運転方式を採る熱間静水圧加圧装置の圧媒ガス
供給方法において、所定処理温度および所定処理圧力を
達成するのに必要な、所定基準温度および所定基準圧力
下における圧媒ガスの体積を圧媒ガス積算流量として予
め設定し、圧媒ガスのボンベと圧縮機との間で、熱間静
水圧加圧装置へ供給する圧媒ガスの温度および圧力を計
測し、前記圧縮機一工程における吐出量を、前記計測し
た温度および圧力の値により、前記所定基準温度および
所定基準圧力下における吐出量に補正し、該補正した吐
出量を積算し、該積算吐出値と前記圧媒ガス積算流量設
定値とを比較し、前記積算吐出値が前記圧媒ガス積算流
量設定値を超えたときに、圧媒ガスの供給を停止するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the features of the invention according to claim 1 include an operation system having a period in which the temperature raising process and the pressure raising process are simultaneously performed. In the method of supplying a pressurized gas of a hot isostatic pressurizing apparatus, the volume of the pressurized gas at a predetermined reference temperature and a predetermined reference pressure required to achieve a predetermined processing temperature and a predetermined processing pressure is reduced. Preset as an integrated flow rate, between the cylinder of the compressor gas and the compressor, measure the temperature and pressure of the compressor gas to be supplied to the hot isostatic pressurizing device, the discharge amount in one step of the compressor The measured temperature and pressure values are corrected to the discharge amount under the predetermined reference temperature and the predetermined reference pressure, the corrected discharge amount is integrated, and the integrated discharge value and the pressure medium gas integrated flow rate set value are Compare the previous When the integrated discharged value exceeds the pressure medium gas accumulated flow setpoint is to stop the supply of the pressure medium gas.

請求項(2)記載に係わる発明の特徴は、上記の圧媒
ガス供給方法において、所定処理温度および所定処理圧
力を達成するのに必要な、所定基準温度および所定基準
圧力下における圧媒ガスの体積を圧媒ガス積算流量とし
て予め設定し、圧媒ガスのボンベと圧縮機との間で、熱
間静水圧加圧装置へ供給する圧媒ガスの温度および圧力
を計測するとともに、圧媒ガスのボンベと圧縮機との間
に設けられた積算流量計で、前記圧媒ガスの積算流量を
計測し、該計測した積算流量値を、前記計測した温度お
よび圧力の値により、前記所定基準温度および所定基準
圧力下における積算流量値に補正し、該積算流量値と前
記圧媒ガス積算流量設定値とを比較し、前記積算流量値
が前記圧媒ガス積算流量設定値を超えたときに、圧媒ガ
スの供給を停止することにある。
The feature of the invention according to claim (2) is that, in the above-mentioned method for supplying a pressurized medium gas, the pressure medium gas at a predetermined reference temperature and a predetermined reference pressure required to achieve a predetermined processing temperature and a predetermined processing pressure is obtained. The volume is set in advance as the pressure medium gas integrated flow rate, and between the cylinder of the pressure medium gas and the compressor, the temperature and pressure of the pressure medium gas supplied to the hot isostatic pressurizing device are measured, and the pressure medium gas is measured. The integrated flow rate of the pressurized gas is measured by an integrating flow meter provided between the cylinder and the compressor, and the measured integrated flow rate value is calculated based on the measured temperature and pressure values. And to correct the integrated flow value under a predetermined reference pressure, comparing the integrated flow value and the pressure medium gas integrated flow set value, when the integrated flow value exceeds the pressure medium gas integrated flow set value, Stop supply of pressurized gas In the door.

請求項(3)記載に係わる発明の特徴は、上記の圧媒
ガス供給方法において、所定処理温度および所定処理圧
力を達成するのに必要な、所定基準温度および所定基準
圧力下における圧媒ガスの体積を圧媒ガス積算流量とし
て予め設定し、圧媒ガスのボンベと圧縮機との間で、熱
間静水圧加圧装置へ供給する圧媒ガスの温度および圧力
を計測するとともに該圧媒ガスの単位時間当たりの流量
を計測し、該計測した流量値から所定サンプリング周期
毎に各サンプリング周期における流量値を演算し、該演
算した各サンプリング周期における流量値を、前記計測
した温度および圧力の値により、所定基準温度および所
定基準圧力下における各サンプリング周期における流量
値に補正し、該補正した各サンプリング周期における流
量値を積算し、該積算流量値と前記圧媒ガス積算流量設
定値とを比較し、前記積算流量値が前記圧媒ガス積算流
量設定値を超えたときに、圧媒ガスの供給を停止するこ
とにある。
The feature of the invention according to claim (3) is that, in the above-mentioned method for supplying a pressurized medium gas, the pressure medium gas at a predetermined reference temperature and a predetermined reference pressure required to achieve a predetermined processing temperature and a predetermined processing pressure is obtained. The volume is set in advance as a pressure medium gas integrated flow rate, and between the cylinder of the pressure medium gas and the compressor, the temperature and pressure of the pressure medium gas supplied to the hot hydrostatic pressurizing device are measured and the pressure medium gas is measured. The flow rate per unit time is measured, the flow rate value in each sampling cycle is calculated every predetermined sampling cycle from the measured flow rate value, and the calculated flow rate value in each sampling cycle is the measured temperature and pressure values. By the above, the flow rate value in each sampling cycle under a predetermined reference temperature and a predetermined reference pressure is corrected, the flow rate value in each corrected sampling cycle is integrated, and the product Compared flow value and said medium gas accumulated flow setpoint, when the integrated flow rate value exceeds the pressure medium gas accumulated flow setpoint is to stop the supply of the pressure medium gas.

〔作用〕[Action]

この発明では、結果的に昇圧制御となる圧媒ガスの供
給制御に、圧媒ガス積算流量設定値を用いているので、
圧力設定方式のように、温度に影響されて制御精度が低
下するようなことがないので、昇温処理と昇圧処理とを
同時におこなう期間を有する運転方式を採る場合におい
ても、精度良い制御をおこなうことができる。また、PC
方式に比べて、処理圧力Pよりもはるかに低い吐出圧力
の圧縮機で済ませることができる。
In the present invention, since the pressure medium gas integrated flow rate set value is used for the supply control of the pressure medium gas resulting in the pressure increase control,
Since the control accuracy does not decrease due to the temperature as in the pressure setting method, high-precision control is performed even when an operation method having a period in which the temperature increasing process and the pressure increasing process are simultaneously performed is employed. be able to. Also PC
Compared with the method, a compressor having a discharge pressure much lower than the processing pressure P can be used.

また、この発明では、温度および圧力を計測し、その
計測した温度および圧力により、直接計測し、または演
算により間接的に求めたHIP装置へ供給する圧媒ガスの
積算流量を補正するので、この制御をさらに向上するこ
とができる。すなわち、圧媒ガスのボンベの残量の変化
による一次圧力の変化に影響されないとともに、外気の
温度変化や昇圧に伴う温度変化に影響されることがな
く、精度良い制御をおこなうことができる。
Further, in the present invention, the temperature and pressure are measured, and the integrated flow rate of the pressure medium gas supplied to the HIP device, which is directly measured or indirectly obtained by calculation, is corrected based on the measured temperature and pressure. Control can be further improved. That is, accurate control can be performed without being affected by a change in the primary pressure due to a change in the remaining amount of the cylinder of the pressurized medium gas, and without being affected by a temperature change of the outside air or a temperature change due to the pressure increase.

さらに、この発明では、高価なプログラムコントロー
ラも用いる必要がないため、PC方式に比べて安価かつ簡
単な構成を採ることができる。
Further, according to the present invention, it is not necessary to use an expensive program controller, so that a cheaper and simpler configuration can be adopted as compared with the PC system.

最後に、請求項(2)に係わる発明では、積算流量計
を圧媒ガスのボンベと圧縮機との間に接続しているの
で、積算流量計を低圧力仕様のものとすることができ
る。また、請求項(3)に係わる発明では、流量計を圧
媒ガスのボンベと圧縮機との間に接続しているので、流
量計を低圧力仕様のものとすることができるのである。
Finally, in the invention according to claim (2), since the integrating flow meter is connected between the cylinder of the pressurized gas and the compressor, the integrating flow meter can be of a low pressure specification. In the invention according to claim (3), since the flow meter is connected between the cylinder of the pressurized gas and the compressor, the flow meter can be of a low pressure specification.

〔実施例〕〔Example〕

請求項(1)に係わる発明の実施例を第1図〜第3図
を用いて説明する。
An embodiment of the invention according to claim (1) will be described with reference to FIGS.

第1図は請求項(1)に係わる発明の実施例の構成を
示す系統図であって、同図において、(01)は圧力容器
であって、該圧力容器(01)の圧媒ガス導入口(04)に
は、配管(31)が接続されており、該配管(31)は圧媒
ガスのボンベ(38)に最終的に通じている。該配管(3
1)の圧力容器(01)と圧媒ガスのボンベ(38)との間
には、圧力容器(01)側から順に、圧力計(32)、第一
のバルブ(33)、第一の逆止弁(34)、第二の逆止弁
(35)、第二のバルブ(37)、圧力計(39)および温度
計(40)が配されており、前記第一の逆止弁(34)と第
二の逆止弁(35)の間の配管(31)には、圧縮機(36)
が接続されている。また、前記第一のバルブ(33)と第
一の逆止弁(34)の間の配管と、前記第二のバルブ(3
7)と第二の逆止弁(35)の間の配管との間には、パイ
パス配管(31a)が設けられており、該パイパス配管(3
1a)には、第三のバルブ(41)と絞り(42)とが設けら
れている。
FIG. 1 is a system diagram showing a configuration of an embodiment of the invention according to claim (1), in which (01) is a pressure vessel, and a pressure medium gas is introduced into the pressure vessel (01). A pipe (31) is connected to the port (04), and the pipe (31) finally communicates with a cylinder (38) of a pressurized gas. The piping (3
Between the pressure vessel (01) of 1) and the cylinder of the pressurized medium gas (38), a pressure gauge (32), a first valve (33), and a first reverse A stop valve (34), a second check valve (35), a second valve (37), a pressure gauge (39) and a thermometer (40) are provided, and the first check valve (34) is provided. ) And the pipe (31) between the second check valve (35) and the compressor (36)
Is connected. Further, a pipe between the first valve (33) and the first check valve (34) and the second valve (3
A bypass pipe (31a) is provided between the pipe between (7) and the second check valve (35).
1a) is provided with a third valve (41) and a throttle (42).

圧縮機(36)は、油圧または空圧作動をおこなう単動
式の圧縮機であって、その高圧ガス側の圧縮室(43)が
第一の逆止弁(34)と第二の逆止弁(35)との間の配管
に接続されている。また、油圧または空圧側の圧縮室に
は、油圧または空圧管路が接続されており、該管路は、
ポンプ(45)とタンクとの間の接続を切り換える3ポー
ト2位置電磁切換弁(44)に接続されており、該ポンプ
(45)(油圧ポンプでも空圧ポンプでも可)はタンクに
接続されている。また、この圧縮機(36)の高圧ガス側
の圧縮室(43)部分の外面には、圧縮機(36)のピスト
ンの一工程の動作を検知する一対のピストン検知用近接
スイッチ(46)、(47)が設けられており、第一のピス
トン検知用近接スイッチ(46)は該ピストンの一工程の
終端を検知し、第二のピストン検知用近接スイッチ(4
7)は該ピストンの一工程の始端を検知する。ところ
で、該一対のピストン検知用近接スイッチ(46)、(4
7)、前記圧力計(39)、前記温度計(40)およびポン
プ(45)は、電気系統により制御装置(48)に接続され
ている。
The compressor (36) is a single-acting compressor that performs hydraulic or pneumatic operation. The compression chamber (43) on the high-pressure gas side has a first check valve (34) and a second check valve. It is connected to the pipe between the valve (35). Also, a hydraulic or pneumatic pipeline is connected to the hydraulic or pneumatic compression chamber, and the pipeline is
It is connected to a three-port two-position solenoid-operated switching valve (44) for switching the connection between the pump (45) and the tank, and the pump (45) (can be a hydraulic pump or a pneumatic pump) is connected to the tank. I have. Further, on the outer surface of the compression chamber (43) on the high-pressure gas side of the compressor (36), a pair of piston detection proximity switches (46) for detecting the operation of the piston of the compressor (36) in one step, (47) is provided, the first piston detection proximity switch (46) detects the end of one step of the piston, and the second piston detection proximity switch (4
7) detects the beginning of one step of the piston. By the way, the pair of piston detection proximity switches (46), (4
7), the pressure gauge (39), the thermometer (40) and the pump (45) are connected to a control device (48) by an electric system.

ここで、該制御装置(48)の詳細を第2図を用いて説
明する。
Here, the details of the control device (48) will be described with reference to FIG.

第2図は制御装置(48)の機能を示すブロック図であ
る。同図において、(101)は、演算増幅器やA/D変換器
等で構成される圧力検出手段であって、圧力計(39)で
計測した圧力の値に対応するアナログ信号を適宜増幅・
濾波し、デジタル値に変換して、補正手段(103)に計
測圧力Pnとして出力する。また、(102)は演算増幅器
や、A/D変換器からなる温度検出手段であって、温度計
(40)で計測した温度の値に対応するアナログ信号を適
宜増幅・濾液し、デジタル値に変換して前記補正手段
(103)に計測温度Tnとして出力する。
FIG. 2 is a block diagram showing functions of the control device (48). In the figure, reference numeral (101) denotes a pressure detecting means constituted by an operational amplifier, an A / D converter, etc., and amplifies and appropriately amplifies an analog signal corresponding to the pressure value measured by the pressure gauge (39).
The data is filtered, converted into a digital value, and output to the correction means (103) as the measured pressure Pn . Further, (102) is a temperature detecting means composed of an operational amplifier and an A / D converter, which amplifies and filtrates an analog signal corresponding to the temperature value measured by the thermometer (40) as appropriate to obtain a digital value. and outputs to the correcting unit converts to (103) as a measured temperature T n.

一工程検出手段(104)は、前記一対のピストン検知
用近接スイッチ(46)(47)に接続されており、該一対
のピストン検知用近接スイッチ(46)(47)のON/OFFに
より圧縮機の一工程を検出し、その時点で、予め定めら
れた圧縮機一工程における吐出量Cを補正手段(103)
に出力する。該補正手段(103)は、前記圧縮機一工程
における吐出量Cを、前記計測圧力Pnと前記計測温度Tn
とにより補正し、該補正した所定基準温度および所定基
準圧力下における吐出量Vn′を積算手段(105)に出力
する。該積算手段(105)は、圧縮ガス供給開始時点か
らの積算吐出量を積算し、該積算吐出量Vsを比較手段
(106)に出力する。該比較手段(106)は、デジタルス
イッチ等からなる圧媒ガス積算流量設定手段(107)に
より予め定められた圧媒ガス積算流量設定値Voと、前記
積算吐出量とを比較し、圧媒ガス積算流量設定値を積算
吐出量が超えたときに、圧媒ガス供給停止信号をインタ
ーフェイス手段(108)に出力する。該インターフェイ
ス手段(108)は、リレー、電磁開閉器等からなり、3
ポート2位置電磁切換弁(44)およびポンプ(45)に圧
媒ガス供給停止信号を出力する。
The one-step detection means (104) is connected to the pair of piston detection proximity switches (46) and (47), and the compressor is turned on / off by the pair of piston detection proximity switches (46) and (47). Is detected, and at that time, the discharge amount C in a predetermined compressor process is corrected (103)
Output to The correction means (103) determines the discharge amount C in one step of the compressor by using the measured pressure Pn and the measured temperature Tn.
And outputs the corrected discharge amount V n ′ under the predetermined reference temperature and predetermined reference pressure to the integrating means (105). The accumulating means (105) integrates the integrated discharge amount from the compressed gas supply start time point, and outputs the accumulated discharge amount V s to the comparison means (106). Said comparison means (106) compares the pressure medium gas accumulated flow setpoint V o predetermined by the pressure medium gas accumulated flow setting means comprises a digital switch or the like (107), and said accumulated discharge amount, hydraulic When the integrated discharge amount exceeds the gas integrated flow rate set value, a pressure medium gas supply stop signal is output to the interface means (108). The interface means (108) comprises a relay, an electromagnetic switch, and the like.
A pressure medium gas supply stop signal is output to the port 2 position electromagnetic switching valve (44) and the pump (45).

なお、補正手段(103)、一工程検出手段(104)、積
算手段(105)および比較手段(106)はマイクロプロセ
ッサ(109)の構成要素である。
The correcting means (103), the one-step detecting means (104), the integrating means (105) and the comparing means (106) are components of the microprocessor (109).

ここで、圧媒ガス積算流量設定値とは、HIP処理温度
および処理圧力を得るために必要な圧媒ガスの体積を、
補正演算に用いる所定基準温度および所定基準温度圧力
下における体積に換算したものである。
Here, the pressure medium gas integrated flow rate set value is the volume of the pressure medium gas required to obtain the HIP processing temperature and the processing pressure,
It is converted into a volume under a predetermined reference temperature and a predetermined reference temperature and pressure used for the correction calculation.

本実施例では、圧縮機として、単動式圧縮機を用いた
が、複動式圧縮機やダイヤフラム式圧縮機等の他の圧縮
機を用いても同様に本発明が実施できるのは言うまでも
ない。また、本発明では、圧縮機の一工程を検知するの
に、接近スイッチを用いたが、電磁弁(44)の切り換え
信号等により代用することも可能である。
In the present embodiment, a single-acting compressor is used as a compressor, but it goes without saying that the present invention can be similarly implemented using other compressors such as a double-acting compressor or a diaphragm compressor. . In the present invention, the proximity switch is used to detect one process of the compressor. However, the proximity switch may be replaced by a switching signal of the solenoid valve (44) or the like.

次に、請求項(1)に係わる発明の動作を第3図のフ
ローチャートを中心に、第1図および第2図も用いて説
明する。まず、圧媒ガスを、ボンベ(38)から圧力容器
(01)へ供給するための第一のバルブ(33)および第二
のバルブ(37)を開くとともに、圧縮機(36)を作動さ
せる。このとき、第三のバルブ(41)は閉じておく。圧
縮機(36)は、その吸い込み工程において、3ポート2
位置電磁切換弁(44)が油タンクに直接接続されている
ので、ボンベ(38)の圧力により、圧縮機(36)のピス
トンが押され、圧媒ガスが、第二の逆止弁(35)を経て
圧縮室(43)に流入する。一方、その吐き出し工程にお
いては、3ポート2位置電磁切換弁(44)がポンプ(4
5)に接続されているので、該ポンプ(45)の圧力によ
り、圧縮機(36)内のピストンが押され、圧縮室(43)
内の圧媒ガスが第一の逆止弁(34)を経て、圧力容器
(01)に供給される。このピストンの一工程の動作を、
一対のピストン検知用近接スイッチ(46)、(47)で検
知し、吐出工程が終了した時点を、制御装置(48)の一
工程検出手段(104)で検知する。
Next, the operation of the invention according to claim (1) will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 and also to FIG. 1 and FIG. First, the first valve (33) and the second valve (37) for supplying the pressure medium gas from the cylinder (38) to the pressure vessel (01) are opened, and the compressor (36) is operated. At this time, the third valve (41) is closed. The compressor (36) has a three-port two
Since the position switching valve (44) is directly connected to the oil tank, the piston of the compressor (36) is pushed by the pressure of the cylinder (38), and the pressure medium gas is discharged to the second check valve (35). ) And flows into the compression chamber (43). On the other hand, in the discharge step, the three-port two-position solenoid-operated directional control valve (44) operates the pump (4).
5), the piston in the compressor (36) is pushed by the pressure of the pump (45), and the compression chamber (43)
The pressure medium gas inside is supplied to the pressure vessel (01) via the first check valve (34). The operation of this piston in one process,
A pair of piston detection proximity switches (46) and (47) are used for detection, and a point in time when the discharge process is completed is detected by the one process detection means (104) of the control device (48).

この動作が第3図におけるステップ2(S2、以下ステ
ップnをSnと略する。)であり、この時点で、温度検出
手段(102)で温度Tnの計測をおこない、圧力検出手段
(101)で圧力Pnの計測をおこなう〔S3〕。続いて、下
記(a)式により、圧縮機一工程当たりの吐出量Cを、
所定基準温度T0および所定基準圧力P0下における一工程
当たりの吐出量Vn′に補正する〔S4〕。
This operation is the step 2 in FIG. 3 (S2, hereinafter abbreviated steps n and Sn.) A and, at this point, performs measurement of the temperature T n by the temperature detection means (102), pressure detecting means (101) To measure the pressure Pn [S3]. Subsequently, the discharge amount C per compressor process is calculated by the following equation (a).
The discharge amount per process V n ′ under the predetermined reference temperature T 0 and the predetermined reference pressure P 0 is corrected [S4].

Vn′=C×(P0×Tn)/(Pn×T0) ……(a)式 次いで、この補正後の一工程当たりの吐出量を積算手
段(105)で、下記(b)式により積算する〔S5〕。
V n ′ = C × (P 0 × T n ) / (P n × T 0 ) Equation (a) Next, the discharge amount per process after this correction is calculated by the integrating means (105) using the following equation (b). ) Is calculated by the formula [S5].

Vs=Vs+Vn′ ……(b)式 この積算吐出量Vsを、予め圧媒ガス積算流量設定手段
(107)で設定された圧媒ガス積算流量設定値Voと比較
し、Vo<Vsとなった時点で圧媒ガス供給停止信号をイン
ターフェイス手段(108)に出力する〔S6〕。一方、Vo
>Vsの間は、S2〜S6の動作を圧縮機一工程毎に繰り返
す。
The V s = V s + V n '...... (b) Formula The cumulative discharge quantity V s, as compared to the set pressure medium gas accumulated flow setpoint V o in advance medium gas accumulated flow setting means (107), When V o <V s , a pressure medium gas supply stop signal is output to the interface means (108) [S6]. On the other hand, V o
> Between V s is repeated work each compressor one step S2 to S6.

この圧媒ガス供給停止信号が出力されたとき、インタ
ーフェイス手段(108)は、3ポート2位置電磁切換弁
(44)およびポンプ(45)に停止信号を出力し、圧媒ガ
ス供給動作を停止する。最後に、HIP処理終了後におい
ては、第三のバルブ(41)を開き、パイパス配管(31
a)を通して圧媒ガスをボンベ(38)に回収する。この
とき、絞り(42)により、減圧速度を調整するのであ
る。
When this pressure medium gas supply stop signal is output, the interface means (108) outputs a stop signal to the 3-port 2-position electromagnetic switching valve (44) and the pump (45) to stop the operation of the pressure medium gas supply. . Finally, after the end of the HIP processing, the third valve (41) is opened and the bypass pipe (31) is opened.
Collect the pressurized gas into the cylinder (38) through a). At this time, the pressure reduction speed is adjusted by the aperture (42).

ここで、本実施例における圧縮機一工程における吐出
量Cを求める方法としては、圧縮室(43)の容量を計算
により求めてもよいし、テスト運転により一工程の吐出
量を採取し計量して求めてもよい。
Here, as a method of obtaining the discharge amount C in one step of the compressor in the present embodiment, the capacity of the compression chamber (43) may be obtained by calculation, or the discharge amount of one step may be sampled and measured by a test operation. You may ask for it.

請求項(2)に係わる発明の実施例を第4図〜第6図
を用いて説明する。
An embodiment of the invention according to claim (2) will be described with reference to FIGS.

第4図は請求項(2)に係わる発明の実施例の構成を
示す系統図であり、第5図はその制御装置の機能を概念
的に示すブロック図であり、第6図は請求項(2)に係
わる発明の方法を示すフローチャートである。第4図〜
第6図において、第1図〜第3図と同じ番号のものは同
じものなので説明を省略する。
FIG. 4 is a system diagram showing the configuration of an embodiment of the invention according to claim (2), FIG. 5 is a block diagram conceptually showing the function of the control device, and FIG. It is a flowchart which shows the method of the invention concerning 2). Fig. 4 ~
In FIG. 6, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 3 denote the same components, and a description thereof will be omitted.

本実施例においては、請求項(1)に係わる発明の実
施例において圧縮機の一工程を検知する代わりに、配管
(31)の第二のバルブ(37)とボンベ(38)の間に積算
流量計(52)を配し、該積算流量計(52)の出力を電気
系統により制御装置(53)に接続している。この積算流
量計(52)により計測された積算流量値は、前記制御装
置(53)の、演算増幅器やA/D変換器等で構成される積
算流量検出手段(110)に出力される。該積算流量検出
手段(110)、圧力検出手段(101)および温度検出手段
(102)の各出力(Vs、Tn、Pn)は、補正手段(111)に
出力され、該補正手段(111)において、所定基準温度T
0所定基準圧力P0下の積算流量値Vs′に補正され、該補
正値Vs′は比較手段(112)に出力される。該比較手段
(112)は、圧媒ガス積算流量設定手段(107)により設
定された圧媒ガス積算流量設定値Voと前記積算流量値
Vs′を比較し、Vs′>Voとなった時点で圧媒ガス供給停
止信号をインターフェイス手段(108)に出力する。
In the present embodiment, instead of detecting one step of the compressor in the embodiment of the invention according to claim (1), the integration between the second valve (37) of the pipe (31) and the cylinder (38) is performed. A flow meter (52) is provided, and the output of the integrating flow meter (52) is connected to a control device (53) by an electric system. The integrated flow rate value measured by the integrated flow meter (52) is output to the integrated flow rate detection means (110) of the control device (53), which includes an operational amplifier and an A / D converter. Outputs (V s , T n , P n ) of the integrated flow rate detecting means (110), the pressure detecting means (101) and the temperature detecting means (102) are output to the correcting means (111), and are output to the correcting means (111). 111), the predetermined reference temperature T
0 The flow rate is corrected to the integrated flow value V s ′ under the predetermined reference pressure P 0 , and the corrected value V s ′ is output to the comparison means (112). Said comparison means (112) is configured medium gas accumulated flow setpoint V o and the integrated flow rate value by medium gas accumulated flow setting means (107)
'Compare, V s' V s and outputs a pressure medium gas supply stop signal to the interface means (108) at the time point when> V o.

前記比較手段(112)と前記補正手段(111)とは、マ
イクロプロセッサ(113)の構成要素である。本実施例
においては、マイクロプロセッサ(113)に対する負荷
が少ないので、マイクロプロセッサ(113)を用いる代
わりに、アナグロ回路等で構成することも可能である。
The comparing means (112) and the correcting means (111) are components of a microprocessor (113). In the present embodiment, since the load on the microprocessor (113) is small, it is possible to use an analog circuit or the like instead of using the microprocessor (113).

この請求項(2)に係わる発明の動作を第6図のフロ
ーチャートを用いて説明する。
The operation of the invention according to claim (2) will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、圧力検出手段(101)で圧力Pnを検出するとと
もに、温度検出手段(102)で温度Tnを検出する〔S1
1〕。次いで、積算流量計(52)と積算流量検出手段(1
10)とにより、積算流量値Vsを計測する〔S12〕。次い
で、この積算流量値Vsを、補正手段(111)で、下記
(c)式により、所定基準温度T0所定基準圧力P0下の積
算流量値Vs′に補正する〔S13〕。
First, detects the pressure P n by the pressure detector (101) detects the temperature T n at a temperature detector (102) [S1
1]. Next, the integrated flow meter (52) and the integrated flow detecting means (1
By 10), measuring an integrated flow rate value V s (S12). Then, the integrated flow rate value V s, the correction means (111), following the equation (c) is corrected to a predetermined reference temperature T 0 predetermined reference pressure P 0 under the integrated flow rate value V s' [S13].

Vs′=Vs×(P0×Tn)/(Pn×T0) ……(c)式 次いで、この補正後の積算流量値Vs′を圧媒ガス積算
流量設定値Voと比較し、Vo<Vs′となった時点で、圧媒
ガス供給停止信号をインターフェイス手段(108)に出
力する〔S14〕。一方、Vo>Vs′の間は、S11〜S14の動
作を繰り返すのである。この圧媒ガス供給停止信号が出
力されたとき、インターフェイス手段(108)は圧媒ガ
スの供給を停止するのである〔S15〕。
V s ′ = V s × (P 0 × T n ) / (P n × T 0 ) Formula (c) Next, the corrected integrated flow value V s ′ is converted to the pressure medium gas integrated flow set value V o. When V o <V s ′, a pressure medium gas supply stop signal is output to the interface means (108) [S14]. On the other hand, while V o > V s ′, the operations of S11 to S14 are repeated. When this pressure medium gas supply stop signal is output, the interface means (108) stops the supply of the pressure medium gas [S15].

この一連のサンプリングタイミングは、タイマーを用
いて、供給開始時から一定時間毎におこなってもよい
し、圧媒ガス供給開始後のある程度昇圧した時点開始し
てもよい。
This series of sampling timings may be performed at regular intervals from the start of supply using a timer, or may be started at a certain pressure after the start of supply of the pressurized gas.

請求項(3)に係わる発明の実施例を第7図〜第9図
を用いて説明する。
An embodiment of the invention according to claim (3) will be described with reference to FIGS.

第7図は請求項(3)に係わる発明の実施例の構成を
示す系統図であり、第8図はその制御装置の機能を概念
的に示すブロック図であり、第9図は請求項(3)に係
わる発明の方法を示すフローチャートである。第7図〜
第9図において、第1図〜第3図と同じ番号のものは同
じものなので説明を省略する。
FIG. 7 is a system diagram showing a configuration of an embodiment of the invention according to claim (3), FIG. 8 is a block diagram conceptually showing functions of the control device, and FIG. It is a flowchart which shows the method of the invention concerning 3). Fig. 7 ~
In FIG. 9, the components having the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 3 are the same and will not be described.

本実施例においては、第7図に示すように、請求項
(2)に係わる発明の実施例において積算流量計(52)
を用いた代わりに、流量計(49)を用い、積算動作を該
流量計(49)に電気系統で接続された制御装置(50)で
おこなう。
In this embodiment, as shown in FIG. 7, in the embodiment of the invention according to claim (2), the integrating flow meter (52) is used.
Instead of using, a flow meter (49) is used, and the integrating operation is performed by a control device (50) connected to the flow meter (49) by an electric system.

制御装置(50)の構成を第8図に示す。同図におい
て、(114)は、演算増幅器やA/D変換器からなる流量検
出手段であって、流量計(49)で計測された単位時間当
たりの流量の値に対応するアナグロ信号を、適宜増幅・
濾波しデジタル値に変換して、演算手段(116)に計測
流量値υとして出力する。該演算手段(116)には、
前記流量検出手段(114)の他にサンプリング周期発生
タイマ(115)が接続されており、該サンプリング周期
発生タイマ(115)は、所定サンプリング周期t0毎にサ
ンプリング信号を発生し、前記演算手段(116)に出力
する。該演算手段(116)は、各サンプリング周期毎
に、各サンプリング周期における流量値Vnを演算し、補
正手段(117)に出力する。該補正手段(117)は、計測
した温度Tnおよび圧力Pnにより所定基準温度T0所定基準
圧力P0下における各サンプリング周期における積算流量
値Vn′に補正し、積算手段(118)に出力する。該積算
手段(118)は、圧媒ガス供給開始時点からの積算流量V
sを積算し、該積算値を比較手段(106)に出力する。該
比較手段(106)は、前記積算流量Vsと、圧媒ガス積算
流量設定手段(107)により予め設定された圧媒ガス積
算流量設定値Voとを比較し、Vs>Voとなった時点で、イ
ンターフェイス手段(108)に圧媒ガス供給停止信号を
出力し、該インターフェイス手段(108)は、この信号
により圧媒ガスの供給を停止する。
FIG. 8 shows the configuration of the control device (50). In the figure, reference numeral (114) denotes a flow rate detecting means comprising an operational amplifier and an A / D converter, which appropriately converts an analog signal corresponding to the value of the flow rate per unit time measured by the flow meter (49). amplification·
Filtered and then converted into a digital value, and outputs the calculation means (116) as the measurement flow rate value upsilon n. The arithmetic means (116) includes:
The addition to have a sampling period generator timer (115) is connected to the flow rate detecting means (114), the sampling period generator timer (115), a sampling signal generated every predetermined sampling period t 0, the calculating means ( 116). The computing means (116), for each sampling period, calculates the flow rate value V n at each sampling period and outputs the correction means (117). The correction means (117) corrects the integrated flow value V n 'in each sampling cycle under the predetermined reference temperature T 0 and the predetermined reference pressure P 0 based on the measured temperature T n and pressure P n , and Output. The integrating means (118) is provided with an integrated flow rate V from the start of the supply of the pressurized gas.
s is integrated, and the integrated value is output to the comparing means (106). Said comparison means (106), said the integrated flow rate V s, compared with a preset pressure medium gas accumulated flow setpoint V o by medium gas accumulated flow setting means (107), and V s> V o At this point, a pressure medium gas supply stop signal is output to the interface means (108), and the interface means (108) stops the supply of the pressure medium gas by this signal.

続いて、請求項(3)に係わる実施例の動作を第9図
のフローチャートを用いて説明する。
Next, the operation of the embodiment according to claim (3) will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、周期t0なるサンプリング周期発生タイマ(11
5)がONするのを待ち〔S22〕、ONした時点で圧力Pnを検
知するとともに温度Tnを検知し〔S23〕、単位時間当た
りの流量υを検知する〔S24〕。次いで、下記(d)
式により、各サンプリング周期における流量値Vnを演算
する〔S25〕。
First, a sampling period generation timer having a period t 0 (11
5) waits for the ON [S22], to detect the temperature T n with sensing pressure P n at the time of the ON [S23], for detecting a flow rate upsilon n per unit time [S24]. Then, the following (d)
The equation to calculate the flow rate value V n at each sampling period [S25].

Vn=υ×t0 ……(d)式 この演算した各サンプリング周期における流量値V
nを、下記(e)式により、所定基準温度T0所定基準圧
力P0下における積算流量値Vn′に補正する〔S26〕。
V n = υ n × t 0 (Equation (d)) Flow rate value V in each calculated sampling cycle
n is corrected to an integrated flow value V n ′ at a predetermined reference temperature T 0 and a predetermined reference pressure P 0 by the following equation (E) [S 26].

Vn′=Vn×(P0×Tn)/(Pn×T0) ……(e)式 次いで、この補正した各サンプリング周期における積
算流量値Vn′を下記(f)式により積算する〔S27〕。
V n ′ = V n × (P 0 × T n ) / (P n × T 0 ) Equation (e) Then, the integrated flow rate value V n ′ in each corrected sampling cycle is calculated by the following equation (f). Integration is performed [S27].

Vs=Vs+Vn′ ……(f)式 この積算流量値Vsを、圧媒ガス積算流量設定値Voと比
較し、Vo<Vsとなった時点で圧媒ガス供給停止信号を出
力する〔S28〕。一方、Vo>Vsの間は、S22〜S28の動作
を繰り返すのである。この圧媒ガス供給停止信号が出力
されたとき、インターフェイス手段(108)は圧媒ガス
の供給を停止するのである〔S29〕。
V s = V s + V n ′ Equation (f) This integrated flow value V s is compared with the pressure medium gas integrated flow set value V o, and when V o <V s , the supply of the pressure medium gas is stopped. A signal is output [S28]. On the other hand, between the V o> V s is to repeat the operation of the S22~S28. When this pressure medium gas supply stop signal is output, the interface means (108) stops the supply of the pressure medium gas [S29].

前記サンプリング周期の設定は、本実施例のようにタ
イマを用いてもよいし、請求項(1)に係わる実施例の
ように圧縮機の一工程を検知し、その工程にかかる時間
を計測しておこなってもよい。
The sampling period may be set using a timer as in the present embodiment, or as in the embodiment according to claim (1), detecting one process of the compressor and measuring the time required for the process. May be performed.

本発明の補正計算に用いる所定基準温度T0および所定
基準圧力P0は、ある一定の値であればどのような値であ
っても構わず、例えば、0℃、1kgf/cm2でよいし、20
℃、100kgf/cm2でもよい。
The predetermined reference temperature T 0 and the predetermined reference pressure P 0 used in the correction calculation of the present invention may be any values as long as they are certain constant values, for example, 0 ° C. and 1 kgf / cm 2. , 20
° C and 100 kgf / cm 2 .

本発明に用いる圧媒ガス積算流量設定値Voの求め方と
しては、圧力容器の処理室の容積・処理温度・処理圧力
・圧媒ガスの種類から計算することも理論上は可能であ
るが、実際問題としては困難なので、一度、所定のHIP
処理温度・圧力になるように手動でテスト運動をおこな
い、そのときの流入量を測るか、所定のHIP処理温度・
圧力に達した後に、圧媒ガスの排出量を測り、補正演算
に用いる所定基準温度および所定基準圧力下における体
積に換算すればよい、このテスト運転の際には、圧媒ガ
スを充填すべき空間の容積に対し処理材の占める容積が
少ないので、処理材を実際に入れる必要はないが、この
テスト運転をする際に、実際に処理材を容器内に入れて
おこなえばより良いのは言うまでもない。
As Determination of pressure medium gas accumulated flow setpoint V o for use in the present invention, it is also theoretically possible to calculate the type of volume-treatment temperature and treatment pressure and medium gas in the processing chamber of the pressure vessel Because it is difficult as a matter of fact, once a given HIP
Perform a manual test exercise to reach the processing temperature and pressure, and measure the inflow at that time, or
After reaching the pressure, the discharge amount of the pressurized gas may be measured and converted into a volume at a predetermined reference temperature and a predetermined reference pressure used for the correction calculation.In this test operation, the pressurized gas should be filled. Since the volume occupied by the processing material is small relative to the volume of the space, there is no need to actually put the processing material in, but it goes without saying that it is better to actually put the processing material in a container during this test operation. No.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明によれば、圧媒ガスの供給を制御するのに圧
媒ガス積算流量設定値を用いているので、昇温処理と昇
圧処理とを同時におこなう期間を有する運転方式におい
て、簡単・安価な装置構成で、圧力の上げ過ぎによるオ
ーバシュート等を起こさず、精度良く熱間静水圧加圧装
置の運転をすることができる。
According to the present invention, since the pressure medium gas integrated flow rate set value is used to control the supply of the pressure medium gas, a simple and inexpensive operation method having a period in which the temperature increase processing and the pressure increase processing are simultaneously performed is provided. With the device configuration, it is possible to accurately operate the hot isostatic pressurizing device without causing overshoot or the like due to excessively increasing the pressure.

また、昇圧制御が昇温状況に影響されないので、昇圧
先行型、昇温先行型、昇温・昇圧同時型のいずれであっ
ても確実に昇圧制御をおこなうことができる。
In addition, since the boost control is not affected by the temperature rising condition, the boost control can be reliably performed regardless of any of the preceding type, the preceding type, and the simultaneous temperature rising / rising type.

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

第1図は請求項(1)に係わる発明の実施例の構成を説
明する系統図、第2図は請求項(1)に係わる制御装置
の機能を概念的に示すブロック図、第3図は請求項
(1)に係わる発明の方法を示すフローチャート、第4
図は請求項(2)に係わる発明の実施例の構成を説明す
る系統図、第5図は請求項(2)に係わる制御装置の機
能を概念的に示すブロック図、第6図は請求項(2)に
係わる発明の方法を示すフローチャート、第7図は請求
項(3)に係わる発明の実施例の構成を説明する系統
図、第8図は請求項(3)に係わる制御装置の機能を概
念的に示すブロック図、第9図は請求項(3)に係わる
発明の方法を示すフローチャート、第10図はHIP処理に
用いられる一般的な圧力容器の断面図、第11図aは昇圧
先行形の処理方式を採るグラフ、第11図bは昇温先行形
の処理方式を採るグラフ、第11図cは昇温昇圧同時形の
処理方式を採るグラフ、第12図は昇温昇圧同時形の処理
方式を採るグラフ、第13図は圧力設定方式の装置構成を
示す概念図、第14図はPC方式の装置構成を示す概念図で
ある。 (01)……圧力容器、 (31)……管路、 (36)……圧縮機、 (38)……ボンベ、 (39)……圧力計、 (40)……温度計、 (49)……流量計、 (52)……積算流量計。
FIG. 1 is a system diagram illustrating the configuration of an embodiment of the invention according to claim (1), FIG. 2 is a block diagram conceptually showing the function of a control device according to claim (1), and FIG. Flow chart showing the method of the invention according to claim (1),
The figure is a system diagram for explaining the configuration of the embodiment of the invention according to claim (2), FIG. 5 is a block diagram conceptually showing the function of the control device according to claim (2), and FIG. FIG. 7 is a flowchart showing the method of the invention according to (2), FIG. 7 is a system diagram for explaining the configuration of the embodiment of the invention according to claim (3), and FIG. 8 is a function of the control device according to claim (3); FIG. 9 is a flow chart showing the method of the invention according to claim (3), FIG. 10 is a sectional view of a general pressure vessel used for HIP processing, and FIG. Fig. 11b is a graph that employs a pre-heating-type processing method, Fig. 11c is a graph that employs a simultaneous-heating-and-pressure processing method, and Fig. 12 is a graph that employs a heating-and-pressure simultaneous processing method. Fig. 13 is a conceptual diagram showing the device configuration of the pressure setting method, and Fig. 14 is the PC method. FIG. 2 is a conceptual diagram showing a device configuration of FIG. (01) pressure vessel, (31) pipeline, (36) compressor, (38) cylinder, (39) pressure gauge, (40) thermometer, (49) …… Flow meter, (52) …… Integrated flow meter.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】昇温処理と昇圧処理とを同時におこなう期
間を有する運転方式を採る熱間静水圧加圧装置の圧媒ガ
ス供給方法において、 所定処理温度および所定処理圧力を達成するのに必要
な、所定基準温度および所定基準圧力下における圧媒ガ
スの体積を圧媒ガス積算流量として予め設定し; 圧媒ガスのボンベと圧縮機との間で、熱間静水圧加圧装
置へ供給する圧媒ガスの温度および圧力を計測し; 前記圧縮機一工程における吐出量を、前記計測した温度
および圧力の値により、前記所定基準温度および所定基
準圧力下における吐出量に補正し; 該補正した吐出量を積算し; 該積算吐出値と前記圧媒ガス積算流量設定値とを比較
し; 前記積算吐出値が前記圧媒ガス積算流量設定値を超えた
ときに、圧媒ガスの供給を停止することを特徴とする熱
間静水圧加圧装置の圧媒ガス供給方法。
In a method for supplying a pressurized medium gas of a hot isostatic pressurizing apparatus employing an operation system having a period in which a temperature raising process and a pressure raising process are simultaneously performed, it is necessary to achieve a predetermined processing temperature and a predetermined processing pressure. The volume of the pressure medium gas at a predetermined reference temperature and a predetermined reference pressure is preset as a pressure medium gas integrated flow rate; between the cylinder of the pressure medium gas and the compressor, it is supplied to a hot isostatic pressurizing device. Measuring the temperature and pressure of the pressurized medium gas; correcting the discharge amount in one step of the compressor to the discharge amount under the predetermined reference temperature and the predetermined reference pressure by the measured temperature and pressure values; Integrating the discharge amount; comparing the integrated discharge value with the pressure medium gas integrated flow rate set value; stopping the supply of the pressure medium gas when the integrated discharge value exceeds the pressure medium gas integrated flow rate set value. Is characterized by Medium gas supply method that hot isostatic pressing apparatus.
【請求項2】昇温処理と昇圧処理とを同時におこなう期
間を有する運転方式を採る熱間静水圧加圧装置の圧媒ガ
ス供給方法において、 所定処理温度および所定処理圧力を達成するのに必要
な、所定基準温度および所定基準圧力下における圧媒ガ
スの体積を圧媒ガス積算流量として予め設定し; 圧媒ガスのボンベと圧縮機との間で、熱間静水圧加圧装
置へ供給する圧媒ガスの温度および圧力を計測するとと
もに; 圧媒ガスのボンベと圧縮機との間に設けられた積算流量
計で、前記圧媒ガスの積算流量を計測し; 該計測した積算流量値を、前記計測した温度および圧力
の値により、前記所定基準温度および所定基準圧力下に
おける積算流量値に補正し; 該積算流量値と前記圧媒ガス積算流量設定値とを比較
し; 前記積算流量値が前記圧媒ガス積算流量設定値を超えた
ときに、圧媒ガスの供給を停止することを特徴とする熱
間静水圧加圧装置の圧媒ガス供給方法。
2. A method for supplying a pressurized medium gas of a hot isostatic pressurizing apparatus employing an operation system having a period in which a temperature raising process and a pressure raising process are simultaneously performed, in order to achieve a predetermined processing temperature and a predetermined processing pressure. The volume of the pressure medium gas at a predetermined reference temperature and a predetermined reference pressure is preset as a pressure medium gas integrated flow rate; between the cylinder of the pressure medium gas and the compressor, it is supplied to a hot isostatic pressurizing device. Measuring the temperature and pressure of the pressurized gas; measuring the accumulated flow rate of the pressurized gas with an integrating flow meter provided between the cylinder of the pressurized gas and the compressor; Correcting the integrated flow value under the predetermined reference temperature and the predetermined reference pressure by the measured temperature and pressure values; comparing the integrated flow value with the integrated medium gas flow setting value; Is the pressure medium gas When exceeding the calculated flow setpoint, medium gas supply method of hot isostatic pressing apparatus characterized by stopping the supply of the pressure medium gas.
【請求項3】昇温処理と昇圧処理とを同時におこなう期
間を有する運転方式を採る熱間静水圧加圧装置の圧媒ガ
ス供給方法において、 所定処理温度および所定処理圧力を達成するのに必要
な、所定基準温度および所定基準圧力下における圧媒ガ
スの体積を圧媒ガス積算流量として予め設定し; 圧媒ガスのボンベと圧縮機との間で、熱間静水圧加圧装
置へ供給する圧媒ガスの温度および圧力を計測するとと
もに該圧媒ガスの単位時間当たりの流量を計測し; 該計測した流量値から所定サンプリング周期毎に各サン
プリング周期における流量値を演算し; 該演算した各サンプリング周期における流量値を、前記
計測した温度および圧力の値により、所定基準温度およ
び所定基準圧力下における各サンプリング周期における
流量値に補正し; 該補正した各サンプリング周期における流量値を積算
し; 該積算流量値と前記圧媒ガス積算流量設定値とを比較
し; 前記積算流量値が前記圧媒ガス積算流量設定値を超えた
ときに、圧媒ガスの供給を停止することを特徴とする熱
間静水圧加圧装置の圧媒ガス供給方法。
3. A method for supplying a pressurized medium gas of a hot isostatic pressurizing apparatus employing an operation mode having a period in which a temperature raising process and a pressure raising process are simultaneously performed, in order to achieve a predetermined process temperature and a predetermined process pressure. The volume of the pressure medium gas at a predetermined reference temperature and a predetermined reference pressure is preset as a pressure medium gas integrated flow rate; between the cylinder of the pressure medium gas and the compressor, it is supplied to a hot isostatic pressurizing device. Measuring the temperature and pressure of the pressure medium gas and measuring the flow rate of the pressure medium gas per unit time; calculating the flow rate value in each sampling cycle at predetermined sampling cycles from the measured flow rate value; Correcting the flow rate value in the sampling cycle to a flow rate value in each sampling cycle under a predetermined reference temperature and a predetermined reference pressure by the measured temperature and pressure values; Integrating the corrected flow rate values in each sampling cycle; comparing the integrated flow rate value with the pressure medium gas integrated flow rate set value; when the integrated flow value exceeds the pressure medium gas integrated flow rate set value, A method of supplying a pressurized medium gas for a hot isostatic pressurizing apparatus, comprising stopping supply of a medium gas.
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