JP2775207B2 - Pressure reducing valve adjustment device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電磁弁を用いて減圧弁
の流量,圧力を自動的に調整する減圧弁調整装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure reducing valve adjusting device for automatically adjusting the flow rate and pressure of a pressure reducing valve using an electromagnetic valve.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、流量および圧力調整はメカ設定式
減圧弁が通常良く用いられており、その減圧弁を例えば
ガスクロマトグラフのキャリアガス流量調整系に適用し
た場合を例にとり説明する。図5はそのガスクロマトグ
ラフの概略構成を示すものであり、恒温槽を形成し所定
温度に保持されるアナライザ本体40,サンプルバルブ
41,カラム42,検出器43,計量管44,ヘリウム
等のキャリアガスCGを所定圧に減圧する減圧弁30な
どを備え、測定時にサンプルバルブ41の流路を実線の
状態から破線の状態に切替えることにより、計量管44
によって分取した測定すべきサンプルガスSGをキャリ
アガスCGによってカラム42内に送り込むようにして
いる。そしてこのカラム42で分離した各ガス成分を熱
伝導度検出器等の検出器43によって検出し、その検出
信号をコントローラ45により波形処理したり記録紙に
記録してサンプルガスの分析を行うようになっている。
一方、非測定時にはサンプルバルブ41の流路を実線図
示の状態に切替えることにより、キャリアガスCGをカ
ラム42および検出器43へ導いている。2. Description of the Related Art Conventionally, a flow rate and a pressure are regulated by a mechanical setting type pressure reducing valve, and the pressure reducing valve is applied to, for example, a carrier gas flow rate adjusting system of a gas chromatograph. FIG. 5 shows a schematic configuration of the gas chromatograph. An analyzer main body 40, a sample valve 41, a column 42, a detector 43, a measuring tube 44, a carrier gas such as helium, which forms a thermostat and is maintained at a predetermined temperature. A pressure reducing valve 30 for reducing the CG pressure to a predetermined pressure is provided, and the flow path of the sample valve 41 is switched from a solid line state to a broken line state at the time of measurement, so that the measuring pipe 44 is provided.
The sample gas SG to be measured, which has been collected by the above, is sent into the column 42 by the carrier gas CG. Then, each gas component separated by the column 42 is detected by a detector 43 such as a thermal conductivity detector, and the detection signal is subjected to waveform processing by a controller 45 or recorded on a recording paper to analyze a sample gas. Has become.
On the other hand, during non-measurement, the carrier gas CG is guided to the column 42 and the detector 43 by switching the flow path of the sample valve 41 to the state shown by the solid line.
【0003】ここで減圧弁30は、キャリアガス供給流
路13およびキャリアガス排出流路14に連通する内室
31,この内室31を上下2つの室に仕切るダイヤフラ
ム32,ポペット弁33,圧縮コイルばね34などを備
える。この内室31の上側の室にはダイヤフラム32を
下側の室側に付勢する圧力設定用の圧縮コイルばね35
と、圧縮コイルばね35の上端を保持するばね受け部材
36とが配設され、このばね受け部材36を圧力設定用
ねじ37によって上下動させると圧縮コイルばね35の
ばね圧が調整される。そして下側の室側にはシートリン
グ(図示せず)とその流通孔を開閉制御するポペット弁
33が圧縮コイルばね34に対向して配設され、圧力調
節用ねじ37を手動操作で回してキャリアガスCGの2
次側圧力PO(出力圧)を設定圧力と等しくするものと
なっている。The pressure reducing valve 30 comprises an inner chamber 31 communicating with the carrier gas supply passage 13 and the carrier gas discharge passage 14, a diaphragm 32 for dividing the inner chamber 31 into two upper and lower chambers, a poppet valve 33, a compression coil. A spring 34 and the like are provided. A compression coil spring 35 for setting the pressure, which urges the diaphragm 32 toward the lower chamber, is provided in the upper chamber of the inner chamber 31.
And a spring receiving member 36 for holding the upper end of the compression coil spring 35. When the spring receiving member 36 is moved up and down by the pressure setting screw 37, the spring pressure of the compression coil spring 35 is adjusted. And sheet phosphorus into the chamber side of the lower side
Grayed poppet valve 33 for opening and closing control (not shown) and the flow hole is disposed opposite to the compression coil spring 34, the second carrier gas CG by turning the pressure adjustment screw 37 manually
The secondary pressure P O (output pressure) is made equal to the set pressure.
【0004】しかしながら、このような減圧弁において
は、キャリアガスの1次圧変動や振動,負荷変動,減圧
弁の周囲温度特性等によってキャリアガスの2次側圧力
POが変動すると、その流量も変化するため、カラム4
2によるガス成分の分離状態および検出器43における
ブリッジ回路のバランスが崩れ、これによりベース電圧
が変動し、その都度圧力設定用ねじ37を回して減圧弁
30の設定圧を変えているが、わざわざ装置のところま
で行き、圧力設定用ねじ37を手動操作することは非常
に面倒で、圧力変動に迅速に対処できないという問題が
あった。However, in such a pressure reducing valve, when the secondary pressure P O of the carrier gas fluctuates due to primary pressure fluctuations, vibrations, load fluctuations, ambient temperature characteristics, etc. of the carrier gas, the flow rate also increases. Column 4 to change
2, the balance of the bridge circuit in the detector 43 and the state of separation of the gas components is lost, and the base voltage fluctuates. Each time, the set pressure of the pressure reducing valve 30 is changed by turning the pressure setting screw 37. It is very troublesome to go to the apparatus and manually operate the pressure setting screw 37, and there is a problem that pressure fluctuations cannot be quickly dealt with.
【0005】このような問題を解消するため、同一出願
人は、電磁弁を利用して減圧弁の圧力,流量を自動的に
調整する装置を提案しており、その基本構成を図4に示
す。この装置は、図4に示すように、内室11と,内室
11を上下2つの室11Aと11Bに仕切るダイヤフラ
ム12と,内室11の入口及び出口にそれぞれ連通する
キャリアガス供給流路13およびキャリアガス排出流路
14と,ポペット弁15と,圧縮コイルばね16等から
なる減圧弁1を備え、下側の室11Aが圧力室、上側の
室11Bが背圧室をそれぞれ形成している。そして、キ
ャリアガス供給流路13より送られてくるキャリアガス
の圧力を所定圧P0 に減圧する背圧室11Bには1つの
出入口21を有し、この出入口21はキャリアガス供給
流路13から分岐されキャリアガス排出流路14に連通
する背圧流路18に分岐路19を介して連通されてい
る。また、分岐路19には焼結金属等からなる固定絞り
20が配置されている。In order to solve such a problem, the same applicant has proposed an apparatus for automatically adjusting the pressure and flow rate of a pressure reducing valve by using an electromagnetic valve, and FIG. 4 shows a basic configuration thereof. . As shown in FIG. 4, the apparatus comprises an inner chamber 11, a diaphragm 12 for dividing the inner chamber 11 into two upper and lower chambers 11A and 11B, and a carrier gas supply passage 13 communicating with an inlet and an outlet of the inner chamber 11, respectively. The pressure reducing valve 1 includes a carrier gas discharge flow path 14, a poppet valve 15, a compression coil spring 16, and the like. The lower chamber 11A forms a pressure chamber, and the upper chamber 11B forms a back pressure chamber. . The back pressure chamber 11B, which reduces the pressure of the carrier gas sent from the carrier gas supply channel 13 to a predetermined pressure P 0 , has one inlet / outlet 21. The branch pressure passage 18 communicates with the back pressure passage 18 through the branch passage 19. Further, a fixed throttle 20 made of a sintered metal or the like is arranged in the branch path 19.
【0006】また、背圧流路18には分岐路19を挟ん
でその供給側と排出側に位置する第1,第2の電磁弁2
2及び23が配置され、さらに供給用電磁弁22の下流
側には減圧弁1の2次側圧力PO を検出する圧力センサ
2が設けられている。従って、キャリアガスCGはその
流路13を経て減圧弁1の圧力室11A側に1次側圧力
PS として送られると共に、供給用電磁弁22を開く
と、背圧流路18−分岐路19−固定絞り20を通って
背圧室11Bにも背圧PN として送られ、この背圧PN
を、1次側圧力PSと圧縮コイルばね16のばね圧の和
と対応させている。そして背圧PN は排出用電磁弁23
を開くと低下する。The first and second solenoid valves 2 located on the supply side and the discharge side of the back pressure flow path 18 with a branch path 19 interposed therebetween.
2 and 23, and a pressure sensor 2 for detecting a secondary pressure P O of the pressure reducing valve 1 is provided downstream of the supply electromagnetic valve 22. Thus, together with the carrier gas CG is fed to the pressure chamber 11A side of the pressure reducing valve 1 via the flow path 13 as the primary pressure P S, open the supplying solenoid valve 22, the back pressure passage 18 branch passage 19 to the back pressure chamber 11B through the fixed throttle 20 is sent as the back pressure P N, the back pressure P N
And it is made to correspond to the sum of the primary-side pressure P S and the spring pressure of the compression coil spring 16. And the back pressure PN is the discharge solenoid valve 23
Open and drop.
【0007】9は減圧弁1を駆動してその出力圧を任意
の設定値に制御するためのコントローラで、圧力センサ
1からの検出値PVと予め設定された設定値SPとを比
較し、その比較結果に基いて2つの電磁弁22,23を
開閉制御して、2次側圧力PO が常に設定圧となるよう
にしている。この場合、キャリアガスの1次側圧力P
S ,背圧PN および2次側圧力POの関係は、PS≧PN
>POとなる。すなわち、圧力サンサ2の検出値PVが
設定値SPの下限値以下の場合、2次側圧力PO は設定
圧力より低い。このとき、コントローラ9からの信号に
よって供給用電磁弁22を開く一方、排出用電磁弁23
を全閉状態に保持し、背圧室11Bに供給されるキャリ
アガスの圧力を増加させる。すると、背圧PN が増大
し、ダイヤフラム12を圧縮コイルばね16に抗して下
方に変位させ、ポペット弁15を開く。Reference numeral 9 denotes a controller for driving the pressure reducing valve 1 to control its output pressure to an arbitrary set value. The controller 9 compares a detection value PV from the pressure sensor 1 with a preset value SP. Based on the comparison result, the two solenoid valves 22 and 23 are controlled to open and close so that the secondary pressure P O always becomes the set pressure. In this case, the primary pressure P of the carrier gas
S , the back pressure P N and the secondary pressure P O are represented by P S ≧ P N
> The P O. That is, when the detection value PV of the pressure sensor 2 is equal to or less than the lower limit of the set value SP, the secondary pressure Po is lower than the set pressure. At this time, the supply electromagnetic valve 22 is opened by a signal from the controller 9 while the discharge electromagnetic valve 23 is opened.
Is maintained in the fully closed state, and the pressure of the carrier gas supplied to the back pressure chamber 11B is increased. Then, the back pressure PN increases, the diaphragm 12 is displaced downward against the compression coil spring 16, and the poppet valve 15 is opened.
【0008】従って、圧力室11Aへのキャリアガスの
圧力が増加し、2次側圧力PO を増大させる。2次側圧
力PO が増加して設定圧力と一致すると、検出値PVが
設定値SPの範囲内に入るため供給用電磁弁22を閉鎖
する。外乱等により2次側圧力PO が設定圧力より大き
くなり、検出値PVが設定値SPの上限値を越えると、
今度は排出用電磁弁23を開いて背圧PN を下げる。す
ると、その分だけダイヤフラム12が上方に変位してポ
ペット弁15が閉まり、2次側圧力PO を低下させる。
そして2次側圧力PO が設定圧と一致すると、排出用電
磁弁23を閉鎖する。このように2つの電磁弁22,2
3を利用して減圧弁1の圧力調整を行う装置は、1次圧
変動や振動,負荷変動,減圧弁の周囲温度特性等の影響
が少なく、減圧弁の設定圧力を自動的に可変設定できる
等の利点を有している。Accordingly, the pressure of the carrier gas into the pressure chamber 11A increases, and the secondary pressure P O increases. When the secondary-side pressure P O is coincident with the increase in set pressure and closing the supplying solenoid valve 22 for the detection value PV is within the range of the set value SP. If the secondary pressure P O becomes larger than the set pressure due to disturbance or the like and the detected value PV exceeds the upper limit of the set value SP,
Now lower the back pressure P N to open the discharge electromagnetic valve 23. Then, the diaphragm 12 is displaced upward by that amount, the poppet valve 15 is closed, and the secondary pressure P O is reduced.
When the secondary pressure P O is coincident with the set pressure and closes the discharge solenoid valve 23. Thus, the two solenoid valves 22, 2
The apparatus for adjusting the pressure of the pressure reducing valve 1 by using the pressure reducing valve 3 is less affected by primary pressure fluctuations, vibrations, load fluctuations, ambient temperature characteristics of the pressure reducing valve, etc., and can automatically variably set the set pressure of the pressure reducing valve. And the like.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところで、背圧PNを
2次側圧力POに排出する経路を有する減圧弁1の場
合、この減圧弁で釣り合っている(平衡)状態では、そ
の圧縮コイルばね16のばね圧をkとしたとき、 PN=PO+k (1) となる。しかし、実際にはダイヤフラム12のたわみな
どによってダイヤフラム自体にも力Fをもつため、例え
ばダイヤフラム12のFの力でポペット弁15を押して
いたとすると、釣り合った状態では PN+F=PO+k (2) となる。ここで、F>kならばPN<POとなる。つまり
圧力を下げるために排出用電磁弁23をON(開成)動
作すると、圧力の高い2次側圧力PO が逆流してしま
い、その結果、圧力調整が不能になるという問題点があ
った。By the way, in the case of the pressure reducing valve 1 having a path for discharging the back pressure PN to the secondary pressure P O , when the pressure reducing valve is balanced (balanced), its compression coil When the spring pressure of the spring 16 is k, P N = P O + k (1) However, since the diaphragm itself actually has a force F due to the deflection of the diaphragm 12, etc., for example, if the poppet valve 15 is pushed by the force of the F of the diaphragm 12, in a balanced state, P N + F = P O + k ( 2) Here, if F> k, then P N <P O. In other words, when the discharge solenoid valve 23 is turned on (opened) to reduce the pressure, the secondary pressure P O having a high pressure flows backward, and as a result, there is a problem that the pressure cannot be adjusted.
【0010】本発明は以上の点に鑑み、上記のような課
題を解決するためになされたもので、その目的は、電磁
弁を用いて減圧弁の圧力,流量を調整する際にその減圧
弁の性能,操作性を向上させることができる減圧弁調整
装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has been made in order to solve the above-mentioned problems. An object of the present invention is to adjust the pressure and flow rate of a pressure reducing valve by using an electromagnetic valve. It is an object of the present invention to provide a pressure reducing valve adjusting device capable of improving the performance and operability of the pressure reducing valve.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る減圧弁調整装置は、内室と,この内室
を上側の背圧室と下側の圧力室の2つの室に仕切るダイ
ヤフラムと,さらにこの圧力室を反前記背圧室側の供給
室と前記背圧室側の排出室の2つの室に分割する隔壁
と,これら供給室と排出室にそれぞれ連通されたガス供
給流路及びガス排出流路と,前記ダイヤフラムに連接す
るとともに前記隔壁に形成した流通孔に第1のばねによ
り付勢され、前記背圧室の圧力に応じて前記流通孔を開
閉するように前記供給室に配置された弁体と,前記背圧
室にそのダイヤフラムを前記圧力室側に押圧するように
設けられた前記第1のばねより大きいばね圧を有する第
2のばねと,前記ガス排出流路と前記背圧室の出入口と
の間に絞りを介して連通された背圧流路から構成される
減圧弁を構成する。そして、前記背圧流路の絞りと前記
ガス排出流路との間に第1の供給用電磁弁を配置すると
ともに、この第1の電磁弁と前記絞りとの間の背圧流路
に一端が連通されかつ他端が大気に開放された流路に第
2の排出用電磁弁を配置し、減圧弁の2次側圧力を圧カ
センサで検出して、この圧力センサの検出値と予め設定
された基準の設定値を比較しその比較結果に基づき第1
及び第2の電磁弁を開成制御することにより、減圧弁の
2次側圧力を一定に保つようにしたものである。In order to achieve the above object, a pressure reducing valve adjusting apparatus according to the present invention comprises an inner chamber and two inner chambers, an upper back pressure chamber and a lower pressure chamber. Die to partition
The diaphragm and the pressure chamber are supplied to the back pressure chamber side.
Partition into two chambers, a chamber and a discharge chamber on the back pressure chamber side
And the gas supply connected to these supply and discharge chambers respectively.
Connected to the supply channel and the gas discharge channel and the diaphragm
And a first spring is inserted into a flow hole formed in the partition wall.
And the communication hole is opened according to the pressure of the back pressure chamber.
A valve body disposed in the supply chamber so as to be closed, and a second spring having a spring pressure larger than the first spring provided in the back pressure chamber so as to press the diaphragm toward the pressure chamber. And a pressure reducing valve composed of a back pressure flow path communicated via a throttle between the gas discharge flow path and the inlet / outlet of the back pressure chamber. And, the restriction of the back pressure flow path and the
A first supply solenoid valve is arranged between the first solenoid valve and the gas discharge passage, and one end is connected to a back pressure passage between the first solenoid valve and the throttle, and the other end is open to the atmosphere. A second discharge solenoid valve is disposed in the flow path, the secondary pressure of the pressure reducing valve is detected by a pressure sensor, and the detected value of the pressure sensor is compared with a preset reference value. Based on the first
By controlling the opening of the second solenoid valve, the secondary pressure of the pressure reducing valve is kept constant.
【0012】[0012]
【作用】本発明によると、減圧弁は、その2次側圧力を
PO,背圧室の圧力をPN,第1のばねのばね圧をk,第
2のばねのばね圧をKとし、平衡状態にあるとき PN+K=PO+k (3) の式を満たす(PN <PO )。但し第2のばねのばね圧
Kは第1のばねのばね圧kよりも非常に大きいものと
し、ここでは便宜上K>kと表す。したがって、ダイヤ
フラムのたわみ等による力が背圧室側から2次圧側に加
わったとしても第2の排出用電磁弁がON動作すると背
圧PN の圧力が必ず下がる方向に進むので、PN>PO
にはならない。その結果、安定した制御が可能になる。According to the present invention, the pressure reducing valve has a secondary pressure P O , a pressure of the back pressure chamber P N , a spring pressure of the first spring k, and a spring pressure of the second spring K. satisfies P N + K = formula P O + k (3) when in equilibrium (P N <P O). However, it is assumed that the spring pressure K of the second spring is much higher than the spring pressure k of the first spring, and is expressed as K> k here for convenience. Therefore, even if a force due to the deflection of the diaphragm or the like is applied from the back pressure chamber side to the secondary pressure side, when the second discharge solenoid valve is turned ON, the pressure of the back pressure P N always goes down, so that P N > P O
It does not become. As a result, stable control becomes possible.
【0013】[0013]
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。図1は本発明の一実施例を説明するた
めの減圧弁調整装置の基本構成図である。この実施例に
おいてキャリアガスの圧力調整を行う減圧弁1は、背圧
室11Bに、ダイヤフラム12を圧力室11A側のピポ
ット弁15に対して所定圧で押圧するように圧縮コイル
ばね16のばね圧kよりも大きいばね圧K(但しK>
k)を有する圧縮コイルばね17を設ける。そして、こ
の背圧室11Bの出入口21とキャリアガス排出流路1
4との間の背圧流路18aには第1の供給用電磁弁22
を設け、その供給用電磁弁22と固定絞り20との間の
背圧流路18aに一端が連通され他端が大気に開放され
た流路18bには第2の排出用電磁弁23を設ける。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a basic configuration diagram of a pressure reducing valve adjusting device for explaining an embodiment of the present invention. In this embodiment, the pressure reducing valve 1 for adjusting the pressure of the carrier gas is provided with a spring pressure of a compression coil spring 16 so as to press the diaphragm 12 into the back pressure chamber 11B at a predetermined pressure against the pivot valve 15 on the pressure chamber 11A side. Spring pressure K greater than k (where K>
k) is provided. Then, the inlet / outlet 21 of the back pressure chamber 11B and the carrier gas discharge channel 1
The first supply solenoid valve 22 is provided in the back pressure passage 18a between
A second discharge solenoid valve 23 is provided in a flow passage 18b having one end connected to the back pressure passage 18a between the supply solenoid valve 22 and the fixed throttle 20 and the other end open to the atmosphere.
【0014】さらに、減圧弁1の2次側圧力PO を検出
する圧力センサ2の検出値PVがA/D変換器3を経て
コントローラとしてのCPU(マイクロコンピュータ)
4に入力されている。このCPU4は圧力センサ2から
の検出値PVが圧力増加方向か、あるいは圧力減少方向
かを判断し、それに応じた第1及び第2のゲートパルス
GPL,GPHを駆動ゲート部6に出力するとともに、基
準の設定値SPをキャリアガス圧力制御部5に出力す
る。Further, a detection value PV of a pressure sensor 2 for detecting a secondary pressure P O of the pressure reducing valve 1 passes through an A / D converter 3 and a CPU (microcomputer) as a controller.
4 has been entered. The CPU 4 determines whether the detected value PV from the pressure sensor 2 is in the pressure increasing direction or the pressure decreasing direction, and outputs the first and second gate pulses GP L and GP H to the drive gate unit 6 according to the direction. At the same time, the reference value SP is output to the carrier gas pressure controller 5.
【0015】このキャリアガス圧力制御部5は、図2に
示すように、基準の設定値SPに対して予め設定された
所定の上限値SPu及び下限値SPDを有し、圧力セン
サ2の検出値PVがCPU4から送出される設定値SP
の許容範囲つまり設定値SPと下限値SPDの範囲内に
あるとき、キャリアガス圧力増加用の第1の電磁弁駆動
信号VLco,キャリアガス圧力減少用の第2の電磁弁
駆動信号VHcoを「L」レベル(オフ信号)とし、検
出値PVが設定値SPの下限値SPD以下にあるときは
第1の電磁弁駆動信号VLcoのみを「H」レベル(オ
ン信号)とする。そして検出値PVが設定値SPの上限
値SPu以上にあるか、あるいは設定値SPと上限値S
P u の範囲内にあるときは第2の電磁弁駆動信号VH
coのみを「H」レベル(オン信号)とし、そのVL
co,VHcoの信号を駆動ゲート部6の各スイッチ6
1,62にそれぞれ入力する。As shown in FIG. 2, the carrier gas pressure controller 5 has a predetermined upper limit SP u and a lower limit SP D which are set in advance with respect to a reference set value SP. The detected value PV is the set value SP sent from the CPU 4
Tolerance when in range of clogging the set point SP and the lower limit value SP D, the first electromagnetic valve driving signal VL co for increasing carrier gas pressure, the second solenoid valve drive signal VH co for carrier gas pressure reduction of was a "L" level (oFF signal), the detected value PV is when in below the lower limit value SP D of the set point SP is first electromagnetic valve driving signal VL co only the "H" level (oN signal). Then, the detection value PV is equal to or more than the upper limit SP u of the set value SP, or the set value SP and the upper limit S
Second electromagnetic valve drive signal VH when in the range of P u
co is set to the “H” level (ON signal) and its VL
co, the switches 6 of the signal driving the gate portion 6 of the VH co
1, 6 2 to enter respectively.
【0016】また、駆動ゲート部6はCPU4から出力
されるキャリアガス圧力制御に対応した第1及び第2の
ゲートパルスGPL ,GPH によって第1及び第2の電
磁弁駆動信号VLCO ,VHC0 をそれぞれオン・オフ制
御して所定のパルス幅をもつ信号に変換したうえ、電磁
弁駆動部7に出力する。これにより電磁弁駆動部7は、
駆動ゲート部6より出力される図3(a) に示すような所
定のパルス幅Taをもつ第1の電磁弁駆動信号VLによ
って第1の供給用電磁弁22を開閉制御するとともに、
駆動ゲート部6より出力される図3(b)および(c)に示す
ようなパルス幅Tb,Tcをもつ第2の電磁弁駆動信号
VHによって第2の排出用電磁弁23を開閉制御する。The drive gate unit 6 controls the first and second solenoid valve drive signals VL CO , VH by the first and second gate pulses GP L , GP H corresponding to the carrier gas pressure control output from the CPU 4. C0 is turned on / off, converted into a signal having a predetermined pulse width, and output to the solenoid valve driving unit 7. As a result, the solenoid valve driving unit 7
The first supply solenoid valve 22 is controlled to open and close by a first solenoid valve drive signal VL having a predetermined pulse width Ta as shown in FIG.
The opening and closing of the second discharge solenoid valve 23 is controlled by the second solenoid valve drive signal VH having the pulse widths Tb and Tc as shown in FIGS. 3B and 3C output from the drive gate unit 6.
【0017】すなわち、圧力センサ2の検出値PVが設
定値SPの下限値SPD 以下にあるときは、図3(a) に
示すパルス幅Taの第1の電磁弁駆動信号VLにより供
給用電磁弁22を駆動する。そして、圧力センサ2の検
出値PVが設定値SPの上限値SPU以上にあるときは
図3(b)に示すパルス幅Tbの第2の電磁弁駆動信号V
Hによって第2の排出用電磁弁23を駆動し、しかる後
その検出値PVが設定値SPと上限値SPUの範囲内に
あるときは図3(c)に示すパルス幅Tc(但しTa>T
b>Tc)の第2の電磁弁駆動信号VHによって排出用
電磁弁23を駆動することにより、減圧弁1の2次側圧
力P0 を調整するようになっている。なお、図1におい
て図4と同一または相当部分は同一符号を付記してい
る。That is, when the detected value PV of the pressure sensor 2 is equal to or smaller than the lower limit value SP D of the set value SP, the supply electromagnetic wave is supplied by the first solenoid valve drive signal VL having the pulse width Ta shown in FIG. Actuate the valve 22. Then, the second electromagnetic valve driving signal V having a pulse width Tb shown in FIG. 3 (b) when the detected value PV of the pressure sensor 2 is above the upper limit SP U of the set point SP
A second discharge solenoid valve 23 is driven by H, whereafter the detected value PV is the set point SP and the upper limit value SP when in the range of U the pulse shown in FIG. 3 (c) the width Tc (where Ta> T
By driving the discharge solenoid valve 23 with the second solenoid valve drive signal VH of b> Tc), the secondary pressure P 0 of the pressure reducing valve 1 is adjusted. In FIG. 1, the same or corresponding parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
【0018】次に上記実施例の動作について説明する。
まずキャリアガス圧力制御部5において圧力センサ2の
検出値PVが設定値SPの下限値SPD以下の場合、2
次側圧力POは設定圧力より低い。この時、CPU4は
圧力センサ2からの検出値PVを受けて圧力増加方向と
判断し、その第1のゲートパルスGPL を駆動ゲート部
6に出力する。そして、キャリアガス圧力制御部5は第
1の電磁弁駆動信号VLCOのみを「H」レベル(オン信
号)とし、その信号VLCOが駆動ゲート部6のスイッチ
61 に入力されて第1のゲートパルスGPLでオン,オ
フ制御され、図3(a)に示すようなパルス幅Taの信号
が電磁弁駆動部7に入力される。Next, the operation of the above embodiment will be described.
First when the detected value PV of the pressure sensor 2 in the carrier gas pressure control unit 5 is less than the lower limit value SP D setting SP, 2
The secondary pressure Po is lower than the set pressure. In this case, CPU 4 determines that the pressure increasing direction receives the detection value PV from the pressure sensor 2, and outputs the first gate pulse GP L to drive the gate unit 6. Then, the carrier gas pressure control unit 5 only the first solenoid valve drive signal VL CO to "H" level (ON signal), the first of the signal VL CO is inputted to the switch 6 first driving gate section 6 On / off control is performed by the gate pulse GP L , and a signal having a pulse width Ta as shown in FIG.
【0019】これにより、電磁弁駆動部7は図3(a) に
示すパルス幅Taの信号VLによって供給用電磁弁22
を開く一方、排出用電磁弁23を全閉状態に保持する
と、減圧弁1の背圧室11Bの背圧PN が増大し、ダイ
ヤフラム12を圧縮コイルばね16に抗して下方に変位
させ、ポペット弁15を開く。従って、圧力室11Aへ
供給されるキャリアガスCGの圧力が増加し、2次側圧
力PO を増加させる。2次側圧力PO が増加して設定圧
力と一致すると、検出値PVが設定値SPの下限値SP
D 内に入るため供給用電磁弁22を閉鎖する。As a result, the solenoid valve driving unit 7 uses the signal VL having the pulse width Ta shown in FIG.
While the discharge solenoid valve 23 is held in the fully closed state, the back pressure PN of the back pressure chamber 11B of the pressure reducing valve 1 increases, displacing the diaphragm 12 downward against the compression coil spring 16, The poppet valve 15 is opened. Accordingly, the pressure of the carrier gas CG supplied to the pressure chamber 11A increases, and the secondary pressure P O increases. When the secondary pressure P O increases and coincides with the set pressure, the detected value PV becomes the lower limit SP of the set value SP.
To enter D , the supply solenoid valve 22 is closed.
【0020】一方減圧弁1の圧力調整時に、図2に示す
ように、圧力センサ2の検出値PVが設定値SPの上限
値SPU を越えると、CPU4は圧力センサ2からの検
出値PVを受けて圧力減少方向と判断し、それに応じた
第2のゲートパルスGPH を駆動ゲート部6に出力す
る。そして、キャリアガス圧力制御部5は第2の電磁弁
駆動信号VHCOのみを「H」レベル(オン信号)とし、
その信号が駆動ゲート部6のスイッチ62 に入力されて
第2のゲートパルスGPHでオン・オフ制御され、図3
(b) に示すようなパルス幅Tbの信号VLが電磁弁駆動
部7を通して排出用電磁弁23に入力される。Meanwhile when the pressure adjustment of the pressure reducing valve 1, as shown in FIG. 2, when the detection value PV of the pressure sensor 2 exceeds the upper limit value SP U setting SP, CPU 4 is a detected value PV from the pressure sensor 2 In response to this, it is determined that the pressure is decreasing, and a second gate pulse GP H corresponding to the direction is output to the drive gate unit 6. Then, the carrier gas pressure control unit 5 only the second solenoid valve drive signal VH CO to "H" level (ON signal),
The signal is on-off controlled by a second gate pulse GP H is input to the switch 6 2 drive the gate unit 6, 3
A signal VL having a pulse width Tb as shown in (b) is input to the discharge solenoid valve 23 through the solenoid valve driving unit 7.
【0021】これにより排出用電磁弁23は開いて背圧
PN を下げる。すると、その分だけダイヤフラム12が
上方に変位してポペット弁15が閉まり、2次側圧力P
O を低下させる。その結果、2次側圧力P0 は次第に低
下する。そして検出値PVが時点Qで上限値SPU より
低下すると、CPU4は第2のゲートパルスGPH を駆
動ゲート部6に入力し、その制御ゲート部6から出力さ
れる図3(c) に示すようなパルス幅Tcの信号VHによ
って排出用電磁弁23のみを駆動する。これにより減圧
弁1は上述と同様に動作して、2次側圧力PO が設定圧
と一致すると、検出値PVが設定値SPの下限値SPD
内に入り、第1及び第2の電磁弁駆動信号VL,VHが
共に「L」レベル(オフ信号)となり、排出用電磁弁2
3を閉鎖する。[0021] This allows the discharge electromagnetic valve 23 lowers the back pressure P N open. Then, the diaphragm 12 is displaced upward by that amount, the poppet valve 15 is closed, and the secondary pressure P
Lower O. As a result, the secondary pressure P 0 gradually decreases. When the detected value PV falls below the upper limit value SP U at the time point Q, the CPU 4 inputs the second gate pulse GP H to the drive gate unit 6 and outputs the control gate unit 6 as shown in FIG. Only the discharge solenoid valve 23 is driven by the signal VH having such a pulse width Tc. As a result, the pressure reducing valve 1 operates in the same manner as described above, and when the secondary pressure P O matches the set pressure, the detected value PV becomes the lower limit SP D of the set value SP.
And the first and second solenoid valve drive signals VL and VH both become “L” level (OFF signal), and the discharge solenoid valve 2
3 is closed.
【0022】このように本実施例によると、減圧弁2の
圧力調整時に、図2に示すように、設定値SPに対して
の上限値SPU をSP+0.15Kgf/cm2とし、その下
限値SPD をSP−0.20Kgf/cm2としたとき、圧力
センサ2の検出値PVがその下限値SPD 以下にある場
合は、広いパルス幅Taの信号VLとして例えばデュー
ティ比90%のパルスによりキャリアガス圧力増加用の
第1の電磁弁22を駆動する。また、圧力センサ2の検
出値PVが上限値SPU 以上にある場合は(PV>SP
+0.15)、パルス幅Tbの信号VLとして例えばデ
ューティ比50%のパルスによりキャリアガス圧力減少
用の第2の電磁弁23を駆動し、さらに、その検出値P
Vが設定値SPと上限値SPU の範囲内にあるときは
(SP≦PV≦SP+0.15)、狭いパルス幅Tcの
信号VLとして例えばデューティ比10%のパルスによ
って第2の電磁弁23を駆動することにより、図2に示
すように、減圧弁2の2次側圧力P0を所定の圧力調整
時間T1以内に静止域(SPD≦PV<SP)内に素早く
制御できる。As described above, according to the present embodiment, when adjusting the pressure of the pressure reducing valve 2, as shown in FIG. 2, the upper limit SP U of the set value SP is set to SP + 0.15 kgf / cm 2 , and the lower limit thereof is set to SP + 0.15 kgf / cm 2. When SP D is set to SP−0.20 kgf / cm 2 , if the detection value PV of the pressure sensor 2 is equal to or less than the lower limit value SP D , a pulse having a duty ratio of 90% is used as a signal VL having a wide pulse width Ta. The first electromagnetic valve 22 for increasing the carrier gas pressure is driven. When the detection value PV of the pressure sensor 2 is equal to or more than the upper limit value SP U (PV> SP
+0.15), the second solenoid valve 23 for decreasing the carrier gas pressure is driven by a pulse having a duty ratio of 50%, for example, as a signal VL having a pulse width Tb.
When V is within the range of the set point SP and the upper limit value SP U is a (SP ≦ PV ≦ SP + 0.15 ), the second solenoid valve 23 by a signal VL and to for example a duty ratio of 10% of the pulse of narrow pulse width Tc by driving, as shown in FIG. 2, it can be controlled quickly to pressure reducing valve stationary zone the secondary pressure P 0 within T 1 predetermined pressure adjustment time of 2 (SP D ≦ PV <SP ) within.
【0023】また本実施例によると、減圧弁1において
背圧室11B内のダイヤフラム12がそのたわみ等によ
る力Fでポペット弁15を下方に押したとき、釣り合っ
た状態では PO+k=PN+K+F (4) となる。この時、圧縮コイルばね17のばね圧Kが圧縮
コイルばね16のばね圧kに比べて非常に大きく(K>
k)、PO<PN+Fとなる。また、圧縮コイルばね17
のばね圧Kが大きいので、PO<PNと考えられるが、仮
にPO>PNとなったとしても排出用電磁弁23がON動
作すると、背圧室11Bの圧力PN は大気に放出されて
必ず下がるため、圧力調整を確実に制御することができ
る。Further, according to the present embodiment, when the diaphragm 12 in the back pressure chamber 11B of the pressure reducing valve 1 pushes the poppet valve 15 downward by the force F due to its bending or the like, P O + k = P N in a balanced state. + K + F (4) At this time, the spring pressure K of the compression coil spring 17 is much larger than the spring pressure k of the compression coil spring 16 (K>
k), P O <P N + F. Also, the compression coil spring 17
Since the spring pressure K is large, it is considered that P O <P N. However, even if P O > P N , if the discharge solenoid valve 23 is turned ON, the pressure P N of the back pressure chamber 11B is changed to the atmosphere. Since the pressure is released and always drops, the pressure regulation can be controlled reliably.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電磁弁を
用いて減圧弁の流量,圧力を調整するものにおいて、減
圧弁のダイヤフラムの力が背圧室側から2次圧側に加わ
ったとしても、背圧室の圧力PN が必ず下がる方向に進
むので、PN>POになることはない。そのため、安定し
た制御が実現でき、性能を向上させることができる効果
がある。As described above, according to the present invention, the force of the diaphragm of the pressure reducing valve is applied from the back pressure chamber side to the secondary pressure side in adjusting the flow rate and pressure of the pressure reducing valve using the solenoid valve. However, since the pressure P N in the back pressure chamber always advances in a decreasing direction, P N > P O does not occur. Therefore, there is an effect that stable control can be realized and performance can be improved.
【図1】本発明による減圧弁調整装置の一実施例を示す
基本構成図である。FIG. 1 is a basic configuration diagram showing one embodiment of a pressure reducing valve adjusting device according to the present invention.
【図2】本実施例の動作を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the present embodiment.
【図3】本実施例における各電磁弁を駆動するパルス信
号の波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram of a pulse signal for driving each solenoid valve in the present embodiment.
【図4】従来技術におけるキャリアガス流量コントロー
ル装置の基本構成図である。FIG. 4 is a basic configuration diagram of a carrier gas flow control device according to the related art.
【図5】通常のメカ設定式減圧弁をガスクロマトグラフ
に適用したときの一例を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing an example when a normal mechanical setting type pressure reducing valve is applied to a gas chromatograph.
1 減圧弁 2 圧力センサ 4 CPU(コントローラ) 5 キャリア圧力制御部 6 駆動ゲート部 7 電磁弁駆動部 11 内室 11A 圧力室 11B 背圧室 12 ダイヤフラム 13 キャリアガス供給流路 14 キャリアガス排出流路 15 ピポット弁 16,17 圧縮コイルばね 18a 背圧流路 18b 流路 20 固定絞り 21 背圧室の出入口 22 第1の供給用電磁弁 23 第2の排出用電磁弁 REFERENCE SIGNS LIST 1 pressure reducing valve 2 pressure sensor 4 CPU (controller) 5 carrier pressure control unit 6 drive gate unit 7 solenoid valve drive unit 11 inner chamber 11A pressure chamber 11B back pressure chamber 12 diaphragm 13 carrier gas supply flow path 14 carrier gas discharge flow path 15 Pivot valve 16, 17 Compression coil spring 18a Back pressure flow path 18b Flow path 20 Fixed throttle 21 Inlet / outlet of back pressure chamber 22 First supply solenoid valve 23 Second discharge solenoid valve
Claims (1)
の圧力室の2つの室に仕切るダイヤフラムと,さらにこ
の圧力室を反前記背圧室側の供給室と前記背圧室側の排
出室の2つの室に分割する隔壁と,これらの供給室と排
出室にそれぞれ連通されたガス供給流路及びガス排出流
路と,前記ダイヤフラムに連接するとともに前記隔壁に
形成した流通孔に第1のばねにより付勢され、前記背圧
室の圧力に応じて前記流通孔を開閉するように前記供給
室に配置された弁体と,前記背圧室にそのダイヤフラム
を前記圧力室側に押圧するように設けられた前記第1の
ばねより大きいばね圧を有する第2のばねと,前記ガス
排出流路と前記背圧室の出入口との間に絞りを介して連
通された背圧流路から構成される減圧弁と、 前記背圧流路の絞りと前記ガス排出流路との間に配置さ
れた第1の供給用電磁弁と、 前記第1の供給用電磁弁と前記絞りとの間の背圧流路に
一端が連通され、かつ他端が大気に開放された流路に配
置された第2の排出用電磁弁と、 前記減圧弁の2次側圧力を検出する圧力センサと、 前記圧力センサの検出値と予め設定された基準の設定値
を比較しその比較結果に基づき前記第1及び第2の電磁
弁を開閉制御して前記減圧弁の2次側圧力を一定に保つ
制御手段とを備え、 前記減圧弁は、その2次側圧力をPO,背圧室の圧力を
PN,第1のばねのばね圧をk,第2のばねのばね圧を
K(但しK>k)とし、平衡状態にあるとき PN+K=PO+k の式を満たすようにしたことを特徴とする減圧弁調整装
置。1. An inner chamber, and the inner chamber is connected to an upper back pressure chamber and a lower pressure chamber.
Diaphragm that separates the pressure chamber into two chambers.
Of the pressure chamber on the side opposite to the back pressure chamber and the discharge chamber on the side of the back pressure chamber.
A partition that divides the chamber into two chambers,
Gas supply flow path and gas discharge flow respectively connected to the outlet
Road and the diaphragm connected to the diaphragm
The formed flow hole is urged by a first spring,
The supply so as to open and close the flow hole according to the pressure of the chamber
A valve body disposed in the chamber, a second spring having a higher spring pressure than the first spring provided in the back pressure chamber to press the diaphragm toward the pressure chamber, and the gas discharge flow. A pressure reducing valve composed of a back pressure flow path that is communicated through a throttle between the passage and the entrance and exit of the back pressure chamber; and a pressure reducing valve disposed between the throttle of the back pressure flow path and the gas discharge flow path . A second supply solenoid valve, one end of which is communicated with a back pressure passage between the first supply solenoid valve and the throttle, and the other end of which is disposed in a passage open to the atmosphere. A discharge solenoid valve, a pressure sensor for detecting a secondary pressure of the pressure reducing valve, a detection value of the pressure sensor is compared with a preset reference value, and the first and second values are determined based on the comparison result. Control means for controlling the opening and closing of the solenoid valve to keep the secondary pressure of the pressure reducing valve constant, Pressure reducing valve, and the secondary pressure P O, the pressure in the back pressure chamber P N, the spring pressure of the first spring k, the spring pressure of the second spring and K (where K> k), the equilibrium A pressure-reducing valve adjusting device characterized by satisfying a formula of PN + K = PO + k when in a state.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7009692A JP2775207B2 (en) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | Pressure reducing valve adjustment device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7009692A JP2775207B2 (en) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | Pressure reducing valve adjustment device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05232096A JPH05232096A (en) | 1993-09-07 |
JP2775207B2 true JP2775207B2 (en) | 1998-07-16 |
Family
ID=13421661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7009692A Expired - Lifetime JP2775207B2 (en) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | Pressure reducing valve adjustment device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2775207B2 (en) |
-
1992
- 1992-02-21 JP JP7009692A patent/JP2775207B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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