JPH0795008B2 - 遠心機の制御方法 - Google Patents
遠心機の制御方法Info
- Publication number
- JPH0795008B2 JPH0795008B2 JP4298896A JP29889692A JPH0795008B2 JP H0795008 B2 JPH0795008 B2 JP H0795008B2 JP 4298896 A JP4298896 A JP 4298896A JP 29889692 A JP29889692 A JP 29889692A JP H0795008 B2 JPH0795008 B2 JP H0795008B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating body
- centrifuge
- rotation
- controlling
- controller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Centrifugal Separators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転体を高速回転させ
ることで遠心分離を行う遠心分離機の制御方法に関する
ものである。
ることで遠心分離を行う遠心分離機の制御方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の回転体の分別方法は、例えば実開
昭４８−１５６７３号に示されるように、回転体によっ
て異なる光学的な反射部と非反射部が交互に設けられた
アダプタを回転体底部周囲に設け、このアダプタにラン
プ等を照射させ、反射した光を電気的信号に変換するこ
とにより回転体を分別し遠心機を制御する方法が示唆さ
れていた。
昭４８−１５６７３号に示されるように、回転体によっ
て異なる光学的な反射部と非反射部が交互に設けられた
アダプタを回転体底部周囲に設け、このアダプタにラン
プ等を照射させ、反射した光を電気的信号に変換するこ
とにより回転体を分別し遠心機を制御する方法が示唆さ
れていた。
【０００３】また、米国特許３４６２６７０号に示され
るように、回転体底部に回転体によって異なる数のマグ
ネットを設け、このマグネットをピックアップで検出し
て電気的信号に変換することにより回転体を分別し遠心
機を制御する方法も示唆されていた。
るように、回転体底部に回転体によって異なる数のマグ
ネットを設け、このマグネットをピックアップで検出し
て電気的信号に変換することにより回転体を分別し遠心
機を制御する方法も示唆されていた。
【０００４】また、特公昭３５−１２９９９号に示され
るように、外形寸法重量が小さいものは許容最高回転数
が高く、外形寸法重量が大きいものは許容回転数が低い
という前提のもとに、所定回転数に達するまでの時間に
より回転体を分別し遠心機を制御する方法も示唆されて
いた。
るように、外形寸法重量が小さいものは許容最高回転数
が高く、外形寸法重量が大きいものは許容回転数が低い
という前提のもとに、所定回転数に達するまでの時間に
より回転体を分別し遠心機を制御する方法も示唆されて
いた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の例えば実開昭４
８−１５６７３号に示される光学的な反射部と非反射部
が交互に設けられたアダプタによる分別方法は、アダプ
タの汚れや傷に対して重大な欠点を有していた。即ち、
アダプタの特に反射部が汚れや傷により光学的反射を損
ねた場合、結果的に出力される電気的信号が本来のもの
とは異なってしまい、回転体の分別ができないか或いは
回転体を違う回転体と誤認してしまい、正 常な制御がで
きないという欠点を有していた。
８−１５６７３号に示される光学的な反射部と非反射部
が交互に設けられたアダプタによる分別方法は、アダプ
タの汚れや傷に対して重大な欠点を有していた。即ち、
アダプタの特に反射部が汚れや傷により光学的反射を損
ねた場合、結果的に出力される電気的信号が本来のもの
とは異なってしまい、回転体の分別ができないか或いは
回転体を違う回転体と誤認してしまい、正 常な制御がで
きないという欠点を有していた。
【０００６】また、従来の米国特許３４６２６７０号に
示されるマグネットの数による分別方法は、汚れや傷に
対しては比較的有効であるが、一つの回転体に多くのマ
グネットを装着しなければならず、コストの高い回転体
となっていた。また、万一マグネットの装着に誤りがあ
った場合、過速度を引き起こし重大な事故につながる心
配があった。
示されるマグネットの数による分別方法は、汚れや傷に
対しては比較的有効であるが、一つの回転体に多くのマ
グネットを装着しなければならず、コストの高い回転体
となっていた。また、万一マグネットの装着に誤りがあ
った場合、過速度を引き起こし重大な事故につながる心
配があった。
【０００７】また、特公昭３５−１２９９９号に示され
る回転体の分別方法は、「外形寸法重量が小さいものは
許容最高回転数が高く、外形寸法重量が大きいものは許
容回転数が低い」という前提が成立する場合のみ可能と
なる分別方法である。この特許の出願された時点では、
アルミニウム製のアングルロータしかなかったためこの
ような前提が成立していたが、現在では回転体の材質だ
けでも、アルミニウム以外にチタン、ＦＲＰ等があり、
また回転体の種類もアングルロータ以外に、バーチカル
ロータ、スイングロータ等があり複雑多岐にわたってい
る。それ故、現在では「外形寸法重量が小さいものは許
容最高回転数が高く、外形寸法重量が大きいものは許容
回転数が低い」という前提は成立しなくなっており、特
公昭３５−１２９９９号に示される回転体の分別による
遠心機の制御方法は使用することができないものであ
る。
る回転体の分別方法は、「外形寸法重量が小さいものは
許容最高回転数が高く、外形寸法重量が大きいものは許
容回転数が低い」という前提が成立する場合のみ可能と
なる分別方法である。この特許の出願された時点では、
アルミニウム製のアングルロータしかなかったためこの
ような前提が成立していたが、現在では回転体の材質だ
けでも、アルミニウム以外にチタン、ＦＲＰ等があり、
また回転体の種類もアングルロータ以外に、バーチカル
ロータ、スイングロータ等があり複雑多岐にわたってい
る。それ故、現在では「外形寸法重量が小さいものは許
容最高回転数が高く、外形寸法重量が大きいものは許容
回転数が低い」という前提は成立しなくなっており、特
公昭３５−１２９９９号に示される回転体の分別による
遠心機の制御方法は使用することができないものであ
る。
【０００８】本発明の目的は、上記した従来技術の欠点
に鑑みてなされたものであり、前記した回転体のアダプ
タが汚れたり傷ついたりしても安定して分別ができ、且
つ信頼性の高い検出を可能とし、しかもコストの低い回
転体分別方式を利用した遠心機の制御方法を提供するこ
とである。
に鑑みてなされたものであり、前記した回転体のアダプ
タが汚れたり傷ついたりしても安定して分別ができ、且
つ信頼性の高い検出を可能とし、しかもコストの低い回
転体分別方式を利用した遠心機の制御方法を提供するこ
とである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、回転体の種類が異なるとその慣性モーメン
トも異なることに着目し、回転体の加速時に慣性モーメ
ントを演算することにより、回転体を分別し、その結果
により記憶回路に記憶された回転体個有のデータを選択
するものである。
に本発明は、回転体の種類が異なるとその慣性モーメン
トも異なることに着目し、回転体の加速時に慣性モーメ
ントを演算することにより、回転体を分別し、その結果
により記憶回路に記憶された回転体個有のデータを選択
するものである。
【００１０】
【作用】駆動モータへ流す電流を一定とすることでトル
クを一定とし、回転体を加速するとき、単位時間に変化
する回転数からその回転体の慣性モーメントを演算し、
その演算された慣性モーメントにより回転体を分別する
ことができ、この分別結果に基づけば、回転体特有の制
御を行うことができる。
クを一定とし、回転体を加速するとき、単位時間に変化
する回転数からその回転体の慣性モーメントを演算し、
その演算された慣性モーメントにより回転体を分別する
ことができ、この分別結果に基づけば、回転体特有の制
御を行うことができる。
【００１１】
【実施例】本発明になる一実施例を以下の通り説明す
る。
る。
【００１２】回転体１は回転軸２から着脱可能であり、
回転体１は、形状、大きさ、重量の異なる多種類のもの
と交換できる。回転軸２に載った回転体１は、駆動モー
タ３によって駆動され制御器４によって回転数信号セン
サ５からの信号を受けて回転を制御される。このような
遠心機において、駆動モータ３へ所定の電流を流すこと
で、トルクＴを同じとして回転体１を高速回転へ加速す
るとき、その単位時間ｄｔにｄωの回転数変化があった
とすれば数式１からその回転体の慣性モーメントＩを演
算し求めることができる。 Ｔ ＝ Ｉ ・ ( ｄω ／ ｄｔ) … 数式１ このようにして求めた慣性モーメントから回転体１を分
別することができる。
回転体１は、形状、大きさ、重量の異なる多種類のもの
と交換できる。回転軸２に載った回転体１は、駆動モー
タ３によって駆動され制御器４によって回転数信号セン
サ５からの信号を受けて回転を制御される。このような
遠心機において、駆動モータ３へ所定の電流を流すこと
で、トルクＴを同じとして回転体１を高速回転へ加速す
るとき、その単位時間ｄｔにｄωの回転数変化があった
とすれば数式１からその回転体の慣性モーメントＩを演
算し求めることができる。 Ｔ ＝ Ｉ ・ ( ｄω ／ ｄｔ) … 数式１ このようにして求めた慣性モーメントから回転体１を分
別することができる。
【００１３】このように回転体１が自動的に分別するこ
とができると、制御面で多くの利点がある。以下に本発
明の分別方法を、回転体のアンバランス制御に適用した
場合を例にとって詳細に説明する。
とができると、制御面で多くの利点がある。以下に本発
明の分別方法を、回転体のアンバランス制御に適用した
場合を例にとって詳細に説明する。
【００１４】まず、振動振幅測定センサ６から振動振幅
を制御器４は受けている。
を制御器４は受けている。
【００１５】一般に駆動モータ部分が単純なスプリング
７によって吊り下げられている構造で回転する回転体の
振動振幅特性は回転体の大小にかかわらず一定のトルク
で加速される場合においては慣性モーメントが大きいほ
ど、加速時間が長くなる。従って、一次危険速度の共振
点を通過するときの振幅は一般的に慣性モーメントが大
であるほど大きくなる。また、ロータの形状により高速
側の振動の特長が異なる。これらをまとめると一般的に
慣性モーメントＩの大きいものがＡ，そして小さくなる
につれてＢ、Ｃのような振幅の特性となる。このような
振幅特性を持つ回転体のアンバランスによる共振点の変
化も、Ａ、Ｂ、Ｃの特性と相似したＡ’、Ｂ’、Ｃ’の
特性となる。この場合、最初の危険速度のＮ1領域では
一定の振幅限界値Ｃを定めて検知する従来方法では、
Ａ、Ｂ、Ｃの振幅のＮ1領域での振幅差が大きくなるた
め、Ａの特性を持つものはわずかな回転体のアンバラン
ス量で検知できるが、Ｂ、Ｃの特性を持つ回転体に対す
るアンバランス量はより大きな量にならないと振幅が限
度に達しないため、検知感度が悪くなった。
７によって吊り下げられている構造で回転する回転体の
振動振幅特性は回転体の大小にかかわらず一定のトルク
で加速される場合においては慣性モーメントが大きいほ
ど、加速時間が長くなる。従って、一次危険速度の共振
点を通過するときの振幅は一般的に慣性モーメントが大
であるほど大きくなる。また、ロータの形状により高速
側の振動の特長が異なる。これらをまとめると一般的に
慣性モーメントＩの大きいものがＡ，そして小さくなる
につれてＢ、Ｃのような振幅の特性となる。このような
振幅特性を持つ回転体のアンバランスによる共振点の変
化も、Ａ、Ｂ、Ｃの特性と相似したＡ’、Ｂ’、Ｃ’の
特性となる。この場合、最初の危険速度のＮ1領域では
一定の振幅限界値Ｃを定めて検知する従来方法では、
Ａ、Ｂ、Ｃの振幅のＮ1領域での振幅差が大きくなるた
め、Ａの特性を持つものはわずかな回転体のアンバラン
ス量で検知できるが、Ｂ、Ｃの特性を持つ回転体に対す
るアンバランス量はより大きな量にならないと振幅が限
度に達しないため、検知感度が悪くなった。
【００１６】これに対して、本実施例においては、まず
駆動モータ３へ所定の電流を流し、トルクＴを同じとし
て回転体１を高速回転へ加速するときの単位時間ｄｔと
ｄωの変化量の比により上記数式１を利用してその回転
体の慣性モーメントＩを演算し求める。このようにして
求めた慣性モーメントを使用して回転体を分別し、制御
器４内に設けられている記憶回路から分別された回転体
にあったデータを選択し、そのデータを使用して遠心機
を制御する。これをアンバランス制御に利用した場合
は、制御器４内に設けられている記憶回路には、予め夫
々の回転体の振動特性カーブに基づいたデータ、即ち振
幅限度値Ｄが記憶されており、このデータの中から、演
算された慣性モーメントに基づいて適当なデータを選択
する。必要であれば、回転体の振動振幅が選択された振
幅限度値Ｄを越えた場合にそれを知らせる機能を有して
いても良い。アンバランス制御に利用した場合で言うデ
ータとは、振幅限度値Ｄである。振幅限度値Ｄは図３の
横軸に示す回転数を０〜Ｎ2、Ｎ2〜Ｎ3、Ｎ3〜Ｎ5の領
域に分割して夫々に定めることができる。このようにす
ることにより、回転中にアンバランスが急激に増加する
場合、即ち図３のＮ4から立ち上がるＡ”の振幅も検知
できることになる。
駆動モータ３へ所定の電流を流し、トルクＴを同じとし
て回転体１を高速回転へ加速するときの単位時間ｄｔと
ｄωの変化量の比により上記数式１を利用してその回転
体の慣性モーメントＩを演算し求める。このようにして
求めた慣性モーメントを使用して回転体を分別し、制御
器４内に設けられている記憶回路から分別された回転体
にあったデータを選択し、そのデータを使用して遠心機
を制御する。これをアンバランス制御に利用した場合
は、制御器４内に設けられている記憶回路には、予め夫
々の回転体の振動特性カーブに基づいたデータ、即ち振
幅限度値Ｄが記憶されており、このデータの中から、演
算された慣性モーメントに基づいて適当なデータを選択
する。必要であれば、回転体の振動振幅が選択された振
幅限度値Ｄを越えた場合にそれを知らせる機能を有して
いても良い。アンバランス制御に利用した場合で言うデ
ータとは、振幅限度値Ｄである。振幅限度値Ｄは図３の
横軸に示す回転数を０〜Ｎ2、Ｎ2〜Ｎ3、Ｎ3〜Ｎ5の領
域に分割して夫々に定めることができる。このようにす
ることにより、回転中にアンバランスが急激に増加する
場合、即ち図３のＮ4から立ち上がるＡ”の振幅も検知
できることになる。
【００１７】
【発明の効果】本発明では、制御器に設けられた記憶回
路に記憶されたデータを選択するために、回転体を所定
トルクの基で回転させ、加速中の時間と回転数の変化量
の比により回転体の慣性モーメントを演算し、該慣性モ
ーメントにより回転体を分別することとしたので、回転
体のアダプタが汚れたり傷ついたりしても、安定した遠
心機の制御を行なうことができ、しかも回転体に分別用
の特別な構造を付加しないため安価な遠心機の制御方式
を提供することができる。
路に記憶されたデータを選択するために、回転体を所定
トルクの基で回転させ、加速中の時間と回転数の変化量
の比により回転体の慣性モーメントを演算し、該慣性モ
ーメントにより回転体を分別することとしたので、回転
体のアダプタが汚れたり傷ついたりしても、安定した遠
心機の制御を行なうことができ、しかも回転体に分別用
の特別な構造を付加しないため安価な遠心機の制御方式
を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す全体図。
【図２】本発明の一実施例をアンバランス検出に適用し
た時の回転数と検知する振動振幅の関係を示す関係図。
た時の回転数と検知する振動振幅の関係を示す関係図。
【図３】本発明の一実施例をアンバランス検出に適用し
た時の振動振幅検知の実例を示す図。
た時の振動振幅検知の実例を示す図。
１は回転体、２は回転軸、３は駆動モータ、４は制御
器、５は回転数信号センサ、６は振動振幅測定センサ、
７はスプリングである。
器、５は回転数信号センサ、６は振動振幅測定センサ、
７はスプリングである。
Claims (4)
- 【請求項１】駆動モータと、該駆動モータにより高速回
転する回転軸と、該回転軸に載置されることで回転され
る回転体と、該回転体の回転を制御する制御器とを有す
る遠心機において、前記制御器に設けられた記憶回路に
記憶されたデータを選択するために、前記回転体を所定
トルクの基で回転させ、加速中の時間と回転数の変化量
の比により前記回転体の慣性モーメントを演算し、該慣
性モーメントにより前記回転体を分別することを特徴と
する遠心機の制御方法。 - 【請求項２】請求項１記載の遠心機の制御方法におい
て、前記駆動モータに所定の電流を流すことで、毎加速
時の前記トルクを同じにして前記回転体を加速させるこ
とを特徴とする遠心機の制御方法。 - 【請求項３】請求項１又は請求項２記載の遠心機の制御
方法において、前記回転体の加速中の時間の経過に伴う
回転数の変化を測定する前記回転体又は回転体駆動系の
近傍に設けられた回転数信号センサを有し、更に該回転
数信号センサの出力により前記慣性モーメントを演算す
る前記制御器によって前記駆動モータを制御することを
特徴とする遠心機の制御方法。 - 【請求項４】請求項３記載の遠心機の制御方法におい
て、前記回転体又は回転体駆動系の近傍に振動振幅測定
用非接触式センサを有し、該振動振幅測定用非接触式セ
ンサからの信号を受け前記回転体又は回転体駆動系の振
幅を検知する前記制御器を有し、分別した前記回転体の
許容振動振幅を自動的に設定し、前記回転体の振動振幅
がその限度を超えた時、超えたことを知らせる機能を有
することを特徴とする遠心機の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4298896A JPH0795008B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 遠心機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4298896A JPH0795008B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 遠心機の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0688763A JPH0688763A (ja) | 1994-03-29 |
| JPH0795008B2 true JPH0795008B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=17865562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4298896A Expired - Lifetime JPH0795008B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 遠心機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795008B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013208875A1 (de) * | 2013-05-14 | 2014-12-04 | Resonic Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung von Trägheitseigenschaften eines Objekts |
| CN109876931B (zh) * | 2019-04-08 | 2020-07-03 | 浙江大学 | 一种超重力离心机不平衡量监测方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59230134A (ja) * | 1983-06-14 | 1984-12-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 慣性モ−メント測定装置 |
-
1992
- 1992-11-09 JP JP4298896A patent/JPH0795008B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0688763A (ja) | 1994-03-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960402 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |