JPH0875033A - Flow-meter control valve - Google Patents

Flow-meter control valve

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Publication number
JPH0875033A
JPH0875033A JP23211794A JP23211794A JPH0875033A JP H0875033 A JPH0875033 A JP H0875033A JP 23211794 A JP23211794 A JP 23211794A JP 23211794 A JP23211794 A JP 23211794A JP H0875033 A JPH0875033 A JP H0875033A
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JP
Japan
Prior art keywords
plunger
control valve
flow rate
solenoid
main body
Prior art date
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Pending
Application number
JP23211794A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanao Shiyouji
雅直 少路
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0875033A publication Critical patent/JPH0875033A/en
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Abstract

PURPOSE: To facilitate control of a flow quantity of fluid by slightly transferring a solenoid main body and a plunger relatively. CONSTITUTION: A plunger 133 is slightly oscillated in relation to a solenoid main body 131 by supplying a micro-oscillation current through a coil 132 of the solenoid main body 131 in a control part 130. A plunger 133 is thus rapidly started to move since no moving power large than a large static friction between the solenoid main body 131 and it is required, when moving of the plunger 133 is started. Frequency of the micro-oscillation current is set lower than natural oscillation frequency of the plunger 133 determined by the mass of the plunger 133 and the elastic coefficient of a spring 135 in order to effectively activate the micro-oscillation. Consequently, hysteresis becomes small so as to easily control a flow quantity of the fluid.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、流体(ガス、液体)の
流量を制御する流量制御弁に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow rate control valve for controlling the flow rate of fluid (gas, liquid).

【0002】[0002]

【従来の技術】ガスクロマトグラフ、液体クロマトグラ
フ等の多くの測定装置では、被測定物である気体試料や
液体試料の流量を制御する必要がある。そのための流量
制御弁としては、ソレノイドに電流を供給することによ
り磁性体であるプランジャを移動させ、流体出入口を閉
塞/開放したりその開放量を変化させることにより流量
を制御するソレノイド型流量制御弁が多く用いられる。
2. Description of the Related Art In many measuring devices such as a gas chromatograph and a liquid chromatograph, it is necessary to control the flow rate of a gas sample or a liquid sample as an object to be measured. As a flow rate control valve for that purpose, a solenoid type flow rate control valve that controls the flow rate by moving a plunger, which is a magnetic body, by supplying current to a solenoid to close / open the fluid inlet / outlet or change the opening amount thereof. Is often used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ソレノイド型流量制御
弁ではプランジャを流体出入口(以下、ノズルと呼ぶ)
に対して垂直な方向に移動させ、プランジャとノズルと
の間の距離(ギャップ長)を変化させることにより流量
を変化させる。ここで、流体の流量を精密に制御するた
めにはプランジャの位置を精密に制御する必要がある。
そのため、プランジャとそのガイドとは非常に高い精度
で、殆ど遊びがないように組み付けなければならない。
In a solenoid type flow control valve, a plunger is a fluid inlet / outlet (hereinafter referred to as a nozzle).
And the flow rate is changed by changing the distance (gap length) between the plunger and the nozzle. Here, in order to precisely control the flow rate of the fluid, it is necessary to precisely control the position of the plunger.
Therefore, the plunger and its guide must be assembled with very high precision and with almost no play.

【0004】しかし、プランジャとガイドとがこのよう
にタイトに組み付けられると、両者の間の摩擦が大きく
ならざるを得ない。この場合、特に静摩擦が問題とな
り、プランジャを移動させようとしてソレノイドに電流
を流しても、プランジャを駆動する力がこの静摩擦力を
超えるまで、プランジャは移動を開始しない。従って、
プランジャを駆動するための電流とプランジャとノズル
との間の実際のギャップ長は図3(a)に示すように大
きなヒステリシスを示すようになり、正確な流量制御が
困難であった。
However, when the plunger and the guide are tightly assembled in this way, friction between them is inevitably increased. In this case, static friction becomes a particular problem, and even if an electric current is applied to the solenoid to move the plunger, the plunger does not start moving until the force for driving the plunger exceeds the static friction force. Therefore,
The current for driving the plunger and the actual gap length between the plunger and the nozzle show a large hysteresis as shown in FIG. 3A, which makes it difficult to control the flow rate accurately.

【0005】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、流量制
御を正確に行なうことのできるソレノイド型流量制御弁
を提供することにある。
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a solenoid type flow control valve capable of accurately controlling the flow rate.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明は、ソレノイドのコイルに電流を供給
することによりプランジャを流体出入口に対して移動さ
せ、流体出入口を通過する流体の量を制御する流量制御
弁において、ソレノイド本体とプランジャとを相対的に
微小振動させておく微小振動付与手段を備えたことを特
徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, is designed to move a plunger with respect to a fluid inlet / outlet by supplying an electric current to a coil of a solenoid, and The flow control valve for controlling the amount is characterized by including a minute vibration applying means for relatively minutely vibrating the solenoid body and the plunger.

【0007】[0007]

【作用】プランジャが流体出入口に対して静止している
状態から起動させるには、プランジャとソレノイド本体
(ここで言うソレノイド本体には、上記ガイドが含まれ
る)との間の接触部の静摩擦を超える必要がある。この
静摩擦が大きい場合、上記のようにヒステリシスが生じ
るのであるが、本発明に係る流量制御弁では、プランジ
ャとソレノイド本体とは常に相対的に微小振動している
ため、プランジャは静摩擦を超える必要がなく、すぐに
移動を開始することができる。このため、ソレノイドの
駆動電流とギャップ長とは図3(b)に示すようにヒス
テリシスが極めて小さい。
In order to start the plunger from the state in which it is stationary with respect to the fluid inlet / outlet, the static friction of the contact portion between the plunger and the solenoid body (the solenoid body here includes the guide) is exceeded. There is a need. When the static friction is large, hysteresis occurs as described above, but in the flow control valve according to the present invention, the plunger and the solenoid body are constantly vibrating relatively relatively, so the plunger needs to exceed the static friction. Without, you can start moving immediately. Therefore, the driving current of the solenoid and the gap length have extremely small hysteresis as shown in FIG.

【0008】なお、この微小振動は、プランジャを流体
出入口に対して移動させる間も与えておくようにしても
よい。
The minute vibration may be applied during the movement of the plunger with respect to the fluid inlet / outlet.

【0009】[0009]

【実施例】本発明の流量制御弁を利用したガスクロマト
グラフ装置を図4に示す。ガスクロマトグラフ装置で
は、カラム16に供給されるキャリヤガスは、まず圧力
調整器11により圧力が調整され、流量制御弁13によ
り流量が制御される。キャリヤガスの流量は流量センサ
12により検出され、その検出結果が流量制御弁13に
フィードバックされることにより、カラム流量が精密に
制御される。キャリヤガスはフィルタ14を通過した
後、注入器15を経由してカラム16を通過する。試料
を注入器15から注入することにより、試料はキャリヤ
ガスに乗ってカラム16を通過し、そこで成分分離され
て図示せぬ検出器により各成分の検出が行なわれる。な
お、試料及びキャリヤの一部はスプリット弁17から排
出される。
FIG. 4 shows a gas chromatograph apparatus using the flow control valve of the present invention. In the gas chromatograph apparatus, the pressure of the carrier gas supplied to the column 16 is first adjusted by the pressure adjuster 11, and the flow rate is controlled by the flow rate control valve 13. The flow rate of the carrier gas is detected by the flow rate sensor 12, and the detection result is fed back to the flow rate control valve 13, whereby the column flow rate is precisely controlled. The carrier gas passes through the filter 14 and then the column 16 via the injector 15. By injecting the sample from the injector 15, the sample rides on the carrier gas and passes through the column 16, where the components are separated and each component is detected by a detector (not shown). A part of the sample and the carrier is discharged from the split valve 17.

【0010】このようなガスクロマトグラフ装置におい
て正確な分析を行なうためには、キャリヤガスの流量を
精密に制御することが必要である。このための流量制御
弁13として、本実施例では図5に示すようなソレノイ
ド型流量制御弁13を用いる。この流量制御弁13は、
ソレノイド本体131の内部にコイル132が巻かれ、
その中心をプランジャ133が移動可能に配置されたも
のである。プランジャ133はソレノイド本体131の
内部に構成されるガイド孔の中に、非常に小さい隙間を
設けて配置されており、これによりプランジャ133は
図5において上下に精密に移動可能となっている。
In order to perform accurate analysis in such a gas chromatograph, it is necessary to precisely control the flow rate of the carrier gas. In this embodiment, a solenoid type flow control valve 13 as shown in FIG. 5 is used as the flow control valve 13 for this purpose. This flow control valve 13 is
The coil 132 is wound inside the solenoid body 131,
A plunger 133 is movably arranged at the center thereof. The plunger 133 is arranged in a guide hole formed inside the solenoid main body 131 with a very small gap provided, whereby the plunger 133 can be precisely moved up and down in FIG.

【0011】ソレノイド本体131には気密室139が
付設され、その室壁にはガス入口138及びガス出口1
37が設けられている。ガス出口137の室内側端部1
36はノズル状に形成され、プランジャ133の近傍に
配置される。このノズル136に対向するプランジャ1
33の下面には、ノズル136を閉塞する際の気密を保
持するためのゴムシート134が設けられる。なお、ガ
ス入口とガス出口は逆となっていてもよい。
An airtight chamber 139 is attached to the solenoid body 131, and a gas inlet 138 and a gas outlet 1 are provided on the chamber wall.
37 is provided. Indoor side end 1 of gas outlet 137
36 is formed in a nozzle shape and is arranged in the vicinity of the plunger 133. Plunger 1 facing this nozzle 136
A rubber sheet 134 for maintaining airtightness when closing the nozzle 136 is provided on the lower surface of 33. The gas inlet and the gas outlet may be reversed.

【0012】プランジャ133とソレノイド本体131
との間にはスプリング135が設けられ、これによりプ
ランジャ133は常にノズル136に押しつけられた状
態(つまり、ガス出口137は常時閉の状態)となって
いる。流量制御弁13の制御部130からコイル132
に励磁電流が供給されると、コイル132が形成する磁
場がプランジャ133をスプリング135の力に抗して
図5において上方に引き上げ、ノズル136を開放す
る。これにより、ガス入口138から気密室139内に
供給されるガスが排出可能となり、ガス流路が形成され
る。また、コイル132に流す電流を調節することによ
りプランジャ133とノズル136との間の距離を制御
することができ、ガス流量を制御することができる。
Plunger 133 and solenoid body 131
A spring 135 is provided between and, so that the plunger 133 is always pressed against the nozzle 136 (that is, the gas outlet 137 is always closed). From the control unit 130 of the flow control valve 13 to the coil 132
When an exciting current is supplied to the coil 132, the magnetic field formed by the coil 132 pulls the plunger 133 upward in FIG. 5 against the force of the spring 135 and opens the nozzle 136. As a result, the gas supplied from the gas inlet 138 into the airtight chamber 139 can be discharged, and a gas flow path is formed. In addition, the distance between the plunger 133 and the nozzle 136 can be controlled by adjusting the current flowing through the coil 132, and the gas flow rate can be controlled.

【0013】しかし、プランジャ133は上記のように
ソレノイド本体131と接触した状態にあるため、プラ
ンジャ133を静止した状態から移動を開始させる際に
は、その接触部の静摩擦を超えなければならない。そこ
で、本実施例の流量制御弁13では、制御部130がコ
イル132に対して常時図1(a)に示すような微小振
動電流を供給しておくことにより、プランジャ133を
ソレノイド本体131に対して微小振動させておく。こ
のため、プランジャ133の移動を開始する際にはソレ
ノイド本体131との間の大きな静摩擦を超える必要が
なく、プランジャ133は直ちに移動を開始する。
However, since the plunger 133 is in contact with the solenoid body 131 as described above, when the movement of the plunger 133 is started from the stationary state, the static friction of the contact portion must be exceeded. Therefore, in the flow control valve 13 of the present embodiment, the control unit 130 constantly supplies the coil 132 with the minute oscillating current as shown in FIG. And let it vibrate slightly. Therefore, when the movement of the plunger 133 is started, it is not necessary to exceed a large static friction with the solenoid body 131, and the plunger 133 immediately starts to move.

【0014】ノズル136を開閉する際は、制御部13
0は通常、図1(b)に示すような駆動電流をコイル1
32に対して供給するが、本実施例の流量制御弁13の
場合は図1(c)に示すように、プランジャ133が移
動を停止している間は微小振動電流を供給しておく。こ
こで、微小振動を有効に働かせるため、微小振動電流の
周波数は、プランジャ133の質量とスプリング135
の弾性定数により定まるプランジャ133の固有振動周
波数よりも低くしておく。また、プランジャ133がノ
ズル136を閉塞している間の微小振動電流の振幅は、
プランジャ133のゴムシート134がその弾性の範囲
内でノズル136を閉塞し続けるような振動量とするの
が適当である。
When opening and closing the nozzle 136, the control unit 13
0 is usually a drive current as shown in FIG.
However, in the case of the flow rate control valve 13 of the present embodiment, a minute oscillating current is supplied while the movement of the plunger 133 is stopped, as shown in FIG. 1 (c). Here, in order to make the microvibration work effectively, the frequency of the microvibration current depends on the mass of the plunger 133 and the spring 135.
Is lower than the natural vibration frequency of the plunger 133 determined by the elastic constant of. Further, the amplitude of the minute oscillating current while the plunger 133 is closing the nozzle 136 is
It is appropriate to set the vibration amount such that the rubber sheet 134 of the plunger 133 keeps closing the nozzle 136 within the range of its elasticity.

【0015】なお、図2(a)、(b)に示すように、
プランジャ133がノズル136に対して移動する間も
微小振動電流を重畳するようにしてもよい。また、図
1、図2において微小振動電流のデューティ比は50%
となっているが、これを変化させてもよい。さらに、微
小振動電流のパルスの形状は矩形ではなく、正弦波状と
してもよい。
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b),
The minute oscillating current may be superposed while the plunger 133 moves with respect to the nozzle 136. In addition, in FIGS. 1 and 2, the duty ratio of the minute oscillating current is 50%.
However, this may be changed. Further, the shape of the pulse of the minute oscillating current may be sinusoidal instead of rectangular.

【0016】本発明の第2実施例を図6に示す。上記実
施例ではコイル132に微小電流を供給することにより
プランジャ133を振動させたが、本実施例の流量制御
弁13では、ソレノイド本体131の外部に振動カム1
4を設け、ソレノイド本体131に機械的振動を与え
る。そして、この振動の周波数を、上記プランジャ13
3の質量とスプリング135の弾性定数から定まるプラ
ンジャの固有振動の周波数よりも高くしておく。これに
より、プランジャ133に対してソレノイド本体が振動
する。
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. In the above embodiment, the plunger 133 is vibrated by supplying a minute current to the coil 132. However, in the flow control valve 13 of this embodiment, the vibration cam 1 is provided outside the solenoid body 131.
4 is provided to apply mechanical vibration to the solenoid body 131. Then, the frequency of this vibration is set to the plunger 13
It is set higher than the frequency of the natural vibration of the plunger determined by the mass of 3 and the elastic constant of the spring 135. As a result, the solenoid body vibrates with respect to the plunger 133.

【0017】なお、上記実施例ではいずれもガス流量制
御弁を説明したが、本発明に係る流量制御弁は液体の流
量を制御する場合にも同様に適用することができる。
Although the gas flow rate control valve has been described in each of the above embodiments, the flow rate control valve according to the present invention can be similarly applied to the case of controlling the flow rate of liquid.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明に係る流量制御弁では、プランジ
ャとソレノイド本体とは常に相対的に微小振動している
ため、プランジャは静摩擦を超える必要がなく、すぐに
移動を開始することができる。このため、ヒステリシス
が極めて小さく、流量の正確な制御が容易となる。
In the flow rate control valve according to the present invention, the plunger and the solenoid main body are constantly vibrating relatively relatively, so that the plunger does not need to exceed the static friction and the movement can be started immediately. Therefore, the hysteresis is extremely small, and the accurate control of the flow rate becomes easy.

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

【図1】 第1実施例の流量制御弁のコイルに与える電
流の波形を示すグラフ。
FIG. 1 is a graph showing a waveform of a current applied to a coil of a flow control valve according to a first embodiment.

【図2】 流量制御弁のコイルに与える電流波形のその
他の例を示すグラフ。
FIG. 2 is a graph showing another example of the current waveform applied to the coil of the flow control valve.

【図3】 従来(a)と本発明(b)によるプランジャ
移動のヒステリシスを示すグラフ。
FIG. 3 is a graph showing hysteresis of plunger movement according to the related art (a) and the present invention (b).

【図4】 ガスクロマトグラフ装置の概略構成図。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a gas chromatograph device.

【図5】 第1実施例の流量制御弁の断面図。FIG. 5 is a sectional view of the flow rate control valve of the first embodiment.

【図6】 第2実施例の流量制御弁の断面図。FIG. 6 is a sectional view of a flow control valve according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13…流量制御弁 130…制御部 131…ソレノイド本体 132…コイル 133…プランジャ 134…ゴムシート 135…スプリング 136…ノズル 137、138…ガス出入口 139…気密室 13 ... Flow control valve 130 ... Control part 131 ... Solenoid body 132 ... Coil 133 ... Plunger 134 ... Rubber sheet 135 ... Spring 136 ... Nozzle 137, 138 ... Gas inlet / outlet 139 ... Airtight chamber

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ソレノイドのコイルに電流を供給するこ
とによりプランジャを流体出入口に対して移動させ、流
体出入口を通過する流体の量を制御する流量制御弁にお
いて、 ソレノイド本体とプランジャとを相対的に微小振動させ
ておく微小振動付与手段を備えたことを特徴とする流量
制御弁。
1. A flow control valve for controlling the amount of fluid passing through a fluid inlet / outlet by moving the plunger with respect to the fluid inlet / outlet by supplying an electric current to a coil of a solenoid. A flow control valve comprising a microvibration applying means for causing microvibration.
JP23211794A 1994-08-31 1994-08-31 Flow-meter control valve Pending JPH0875033A (en)

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JP23211794A JPH0875033A (en) 1994-08-31 1994-08-31 Flow-meter control valve

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1895189A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-05 Integrated Dynamics Engineering GmbH Active vibration isolation system having a hysteresis free pneumatic bearing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1895189A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-05 Integrated Dynamics Engineering GmbH Active vibration isolation system having a hysteresis free pneumatic bearing
US8894052B2 (en) 2006-08-31 2014-11-25 Integrated Dynamics Engineering Gmbh Active oscillation isolation system by means of a hysteresis-free pneumatic bearing

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