JPH06259138A - 流量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、流路切替え時の流量の乱れに
伴う弁開閉制御動作の乱れの防止にある。 【構成】本発明の流量制御装置は、開度指令に応じて開
度を変化させる流量調節弁３と、流量調節弁３に対して
開度指令を送出する流量制御手段１４と、開閉指令に応
じて該当する分岐流路４，５を開閉する複数の流路開閉
弁７，８と、各流路開閉弁７，８に対して開閉指令を送
出して分岐流路４，５を切替える流路切替え手段１１
と、流路切替え手段１１が分岐流路４，５を切替える際
に、当該切替え直前から直後までの所定期間に亙り開度
保持指令信号を発生させる信号発生手段１２と、流量調
節弁３の開度を切替え直前の開度が保持されるように流
量制御手段１４を制御する開度保持手段１３とを具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は分析対象となる液体又は
気体を弁で切替えて異なる場所へ一定流量で連続して供
給する必要のある分析装置等に適用される流量制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般の分析装置は、分析対象の液体又は
気体を一定期間捕集し、その後、捕集された液体又は気
体の成分を分析することになる。従って、分析期間中
は、分析装置では液体又は気体の捕集を行うことができ
ない。そこで液体又は気体の成分を連続的に分析する場
合は、複数台の分析装置を用意し各分析装置を順次切替
えて使用することにより、常にいずれかの分析装置が液
体または気体を捕集しているように制御する必要があ
る。図４は、分析装置において液体の成分を連続分析可
能にした流量制御装置の構成例を示している。

【０００３】この流量制御装置は、液体を導いて来る流
路１に流量計２および自動調節弁３が設けられ、流路１
の途中から２つの流路４，５に分岐され、その２つの分
岐流路４，５の先端に分析計Ａ，Ｂが接続されている。

【０００４】上記流量計２で検出される液体の流量が調
節計６に入力し、その調節計６から自動調節弁３に対し
て目標流量と検出流量との偏差を無くすように調整され
た開度指令が与えられる。

【０００５】また分岐流路４，５にオン／オフ自動弁
７，８を設けられている。そのオン／オフ自動弁７，８
に対してシーケンス制御装置９がオン／オフ指令を与え
て分岐流路４，５の切替え、すなわち液体捕集状態とな
る分析計を切替えられるようになっている。

【０００６】今、オン／オフ自動弁７が開状態、オン／
オフ自動弁８が閉状態で、単位時間当り一定の流量が分
析計Ａに供給されているとする。そしてシーケンス制御
装置９が通常のシーケンス処理に従ってオン／オフ自動
弁７を開状態から閉状態へ切替え、それと同時にオン／
オフ自動弁８を閉状態から開状態へ切替えたとする。こ
の時、各オン／オフ自動弁７，８の僅かな応答性の違い
や、シーケンス制御装置９から発するオン／オフ指令信
号の僅かな時間的なズレに起因して、一時的に双方の弁
７，８が同時に開、或いは閉となる状態が生じる。図５
はオン／オフ自動弁７，８を切替える際に生じる流量の
変動と自動調節弁３の開度変化との相対関係を示してい
る。

【０００７】同図に示すように、オン／オフ自動弁７，
８が瞬間的に両弁開、又は両弁閉の状態になると、切替
え直前まで一定であった流量に瞬間的な乱れが生じる。
この流量の乱れに対応して、調節計６が目標流量と現在
流量とに偏差が発生したとして自動調節弁３を偏差を無
くす方向に開度調整する指令を出力する。

【０００８】ところが、弁切替え時に生じる流量の乱れ
は一時的なものであり短時間の内に整定する。しかし、
調節計６が弁切替えに起因する流量の乱れに追従して自
動調節弁３の開度を調節するため、さらに二次的な流量
変動を引き起こし、この二次的な流量変動が整定するす
るまで、調節計６の制御動作に起因する流量変動が継続
することになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、流路切替
え機能を備えた従来の流量制御装置は、オン／オフ自動
弁７，８を切替える際に発生する流量の乱れにより弁開
閉の制御動作が乱れ、結果として流量を一定に保つこと
ができなくなるという不具合があった。

【００１０】本発明は以上のような実情に鑑みてなされ
たもので、流路切替え時の流量の乱れに伴う制御動作の
乱れを無くし、常に流量を一定に保つことのでき、信頼
性の高い流量制御装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の流量制御装置は、液体又は気体が流れる流路
に設けられ外部から与えられる開度指令に応じて開度を
変化させる流量調節弁と、前記流路の流量が目標値とな
るように前記流量調節弁に対して前記開度指令を送出す
る流量制御手段と、前記流量調節弁が設けられた流路か
ら分岐した複数の分岐流路にそれぞれ設けられ外部から
与えられる開閉指令に応じて該当する分岐流路を開閉す
る複数の流路開閉弁と、前記各流路開閉弁に対して前記
開閉指令を送出して液体又は気体を流す分岐流路を切替
える流路切替え手段と、前記流路切替え手段が前記分岐
流路を切替える際に、当該切替え直前から直後までの所
定期間に亙り開度保持指令信号を発生させる信号発生手
段と、前記信号発生手段から開度保持指令信号を受信
し、前記信号発生手段が開度保持指令信号を発生させて
いる間は、前記流量調節弁の開度を切替え直前の開度が
保持されるように前記流量制御手段を制御する開度保持
手段とを具備する構成とした。

【００１２】

【作用】本発明の流量制御装置では、流路切替え手段に
より流路が切替えられる際に、その切替え直前から直後
までの所定期間に亙り開度保持指令信号が信号発生手段
から発生される。信号発生手段から発生した開度保持指
令信号が開度保持手段で受信されると、開度保持指令信
号が発生している期間は開度保持手段により流量調節弁
の開度が切替え直前の開度に保持される。

【００１３】従って、流路切替え時に流路開閉弁が種々
の理由により同時弁開，同時弁閉となって瞬間的に流量
の乱れが発生しても、その期間は開度保持指令信号が発
生している期間に相当するため、流量調節弁の開度は一
定に保持され、流路を流れる液体又は気体の流量が一定
値に保持されるものとなる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１には本発明の一実施例に係る流量制御装置の構成が示
されている。なお、前述した図４に示す装置と同一機能
を有する部分には同一符号を付している。

【００１５】シーケンス制御装置１１は、弁の開閉指令
をシーケンスプログラムに従って発生し、その開閉指令
をオン／オフ自動弁７，８に対して送出し、両弁の開閉
状態を交互に切替えている。このシーケンス制御装置１
１の開閉指令発生動作に対応して切替タイミング出力部
１２が切替タイミング信号を発生させている。切替タイ
ミング出力部１２が発生させる切替タイミング信号は、
シーケンス制御装置１１が開閉指令を発生させる所定時
間前に立上がってハイレベルとなり、開閉指令を発生さ
せてから所定時間経過後に立下がるようになっている。
この様なタイミングで変化する切替タイミング信号のハ
イレベル期間は、流路切替直後の流量の乱れが生じてい
る期間に対応するように設定している。このハイレベル
期間の信号が開度保持指令信号となる。

【００１６】切替タイミング出力部１２から発生する切
替タイミング信号は弁開度保持部１３へ与えられる。弁
開度保持部１３は、切替タイミング信号がハイレベル期
間は調節計１４の自動制御を中断させて、切替タイミン
グ信号の立上がり時における自動調節弁３の弁開度を保
持させる。

【００１７】調節計１４は流量計２で検出される流量と
目標流量との偏差を無くすように自動調節弁３の開度を
自動制御すると共に、弁開度保持部１３によりその制御
動作が規制される。

【００１８】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について図２を参照して説明する。同図では、初期
状態としてオン／オフ自動弁７が開状態、オン／オフ自
動弁８が閉状態で、一定流量が分析計Ａに供給されてい
る。分析計Ａでの捕集時間が所定時間に達すると、シー
ケンス制御装置１１が通常のシーケンス処理に従ってオ
ン／オフ自動弁７に対して閉指令を送出してオン／オフ
自動弁７を開状態から閉状態へ切替える。それと同時に
オン／オフ自動弁８に対して開指令を送出してオン／オ
フ自動弁８を閉状態から開状態へ切替える。

【００１９】このオン／オフ自動弁７，８の切替え動作
により分析計Ｂで液体の捕集が開始される。分析計Ｂで
の捕集時間が所定時間に達すると、上記同様にして分析
計Ａが液体を捕集可能になるように流路が切替えられ
る。双方のオン／オフ自動弁７，８の切替えによる流路
切替え時には、前述した理由から瞬間的に流量が大きく
変動する。

【００２０】一方、本実施例では切替タイミング出力部
１２から前述した切替タイミング信号が発生して弁開度
保持部１３へ与えられている。そして調節計１４が弁開
度保持部１３により切替タイミング信号のハイレベル期
間に亙りその自動制御を中断せしめられている。従っ
て、上記切替タイミング信号のハイレベル期間は自動調
節弁３の開度が流路切替え直前の値に保持されている。

【００２１】切替タイミング信号のハイレベル期間は、
図２に示すように流路切替え時の流量の乱れが生じてい
る期間に相当しているので、調節計１４の自動制御から
流路切替え時の流量の乱れを完全に排除できるものとな
る。その結果、流路切替えの前後で流量を安定化するこ
とができる。

【００２２】この様に本実施例によれば、流路切替えの
直前から流路切替え後所定時間経過するまで（具体的に
は流量の変動が整定するまでの期間）は、自動調節弁３
の開度を切替え直前の開度に保持するよう調節計１４を
制御するので、流路切替えの前後で流量を安定化させる
ことができ、信頼性の高い流量制御を可能にする。その
結果、分析計Ａ，Ｂの測定精度を向上させることができ
る。

【００２３】なお、上記実施例では複数の分岐流路の各
々に分析計を設けて流路の切替えと共に分析計を切替え
るように構成していたが、複数ポイントの液体又は気体
を切替えて一つの分析計に導き、その分析計で複数ポイ
ントの液体又は気体の成分を分析できるように構成され
る流量制御装置にも適用できる。

【００２４】図３には、複数ポイントの液体又は気体の
成分を分析できるように構成された分析装置に適用した
流量制御装置の変形例が示されている。同図に示す分析
装置は、異なる２つのポイントからの液体又は気体を引
込む分岐流路４′，５′を流路１′に接続し、その流路
１′の先端を分析計Ｃに接続している。シーケンス制御
装置１１，調節計１４には、前述した実施例と同様に切
替タイミング出力部１２及び弁開度保持部１３を設け、
前述した実施例と同様の制御を可能にしている。分析計
Ｃに連続分析可能な装置を用いれば、複数ポイントの液
体又は気体の成分を連続分析可能となる。本発明は上記
実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱
しない範囲内で種々変形実施可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、流
路切替え時の流量の乱れに伴う制御動作の乱れを無く
し、常に流量を一定に保つことのでき、信頼性の高い流
量制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る流量制御装置の構成図
である。

【図２】図１に示す流量制御装置の動作説明図である。

【図３】図１に示す一実施例の変形例の構成図である。

【図４】従来の流量制御装置の構成図である。

【図５】図４に示す流量制御装置の動作説明図である。

【符号の説明】

１…流路、２…流量計、３…自動調節弁、４，５…分岐
流路、７，８…オン／オフ自動弁、１１…シーケンス制
御装置、１２…切替タイミング出力部、１３…弁開度保
持部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体又は気体が流れる流路に設けられ外
   部から与えられる開度指令に応じて開度を変化させる流
   量調節弁と、 前記流路の流量が目標値となるように前記流量調節弁に
   対して前記開度指令を送出する流量制御手段と、 前記流量調節弁が設けられた流路から分岐された複数の
   分岐流路にそれぞれ設けられ外部から与えられる開閉指
   令に応じて該当する分岐流路を開閉する複数の流路開閉
   弁と、 前記各流路開閉弁に対して前記開閉指令を送出して液体
   又は気体を流す分岐流路を切替える流路切替え手段と、 前記流路切替え手段が前記分岐流路を切替える際に、当
   該切替え直前から直後までの所定期間に亙り開度保持指
   令信号を発生させる信号発生手段と、 前記信号発生手段から開度保持指令信号を受信し、前記
   信号発生手段が開度保持指令信号を発生させている間
   は、前記流量調節弁の開度を切替え直前の開度が保持さ
   れるように前記流量制御手段を制御する開度保持手段
   と、を具備したことを特徴とする流量制御装置。