JPS584969B2 - 定量制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は定量制御装置に関し、閉弁信号出力後の流速変
化を監視することにより、極めて短時間のうちに、定量
弁の閉弁速度の異常を検出して過大な行過ぎ量の発生お
よびこの過大な行過ぎ量に基づくオーバーフロー事故の
発生を未然に防止しうるようにした定量制御装置を提供
するものである。

従来よりオーバーフローを未然に防止するため設定積込
量より所定量だけ給液が行過ぎたときに異常信号を出力
して緊急遮断弁を作動させ、給液を緊急停止させる構成
の定量制御装置が知られている。

しかるに、この種従来の定量制御装置は、定量弁の閉弁
速度が正常な閉弁速度に比較して遅いだけで、定量弁全
閉時の積込量が前記異常信号を出力するまでに至らない
場合には、過大な行過ぎ量があるにも拘らず、恰も正常
な給液動作が行われたかの如く作動するため、定量積込
精度の低下を全く発見することができないという欠点を
有していた。

本発明は上記従来装置の欠点を除去し、オーバーフロー
事故の発生を防止することは勿論の事、併せて、過大な
行過ぎ量の発生を検出することにより、定量積込精度の
低下を防止することを目的とするもので、以下、図面と
ともにその一実施例につき述べる。

第１図は本発明定量制御装置の第１実施例の系統図で、
１段設定型の定量制御装置を示すものである。

図中、１は流量計２からの流量パルスを受けて該パルス
を計数するパルス計数器である。

３はタンクローり車等（図示せず）に給液すべき量を設
定する給液量設定器である。

４は定量比較回路で、該比較回路４は、それぞれ前記給
液量設定器３に設定された給液量とパルス計数器１で計
数した流量パルスとを比較し、両者の値が一致したとき
に一致信号を出力する。

５は閉弁信号出力部で、該出力部５は前記一致信号を受
けて定量弁６に対して閉弁信号を出力する。

１は定常流速検出部で、該検出部７は流量計２からの流
量パルスを受け、定量弁６全開時の定常流速を検出する
。

８は演算部で、該演算部８は、定常流速検出部７により
検出された定量弁６全開時の流量および予めメモリされ
ている定量弁６の正常時の閉弁速度に基づいて、正常時
、定量弁６が閉弁信号出力部５からの閉弁信号を受けて
全開状態から全閉状態に至るまでに変化するモデル流速
を演算する。

９は流速検出部で、該流速検出部９は前記定量比較回路
４からの一致信号によりゲートを開いて前記流量パルス
を受け、流速を検出する。

１０は該流速検出部９で検出された流速と前記演算部８
からのモデル流速とが供給される異常検出回路で、該異
常検出回路１０は各単位時間毎に該両流速を比較し、該
両流速の偏差が許容範囲を越えているときに異常信号を
出力する。

１１゜１２はそれぞれ警報装置および緊急遮断弁で、該
警報装置１１および緊急遮断弁１２は異常検出回路１０
からの異常信号を受けて作動する。

本実施例は以上のように構成されるが、次にその作動に
ついて述べる。

タンクローり車等に給液するに際しては、まず、給液量
を給液量設定器３に設定する。

次いで、スタート釦（図示せず）を操作して給液を開始
する。

給液の開始とともに定量弁６は全閉状態から全開状態に
至り、流量計２からは流量パルスがパルス計数器１、定
常流速検出部７および流速検出部９に供給される。

給液が進み、パルス計数器１に計数された流量パルス、
即ち積算流量が給液量設定器３に設定した給液量に達す
ると定量比較回路４から一致信号が出力され、該一致信
号は閉弁信号出力部５および流速検出部９に供給される
。

該定量比較回路４からの一致信号を供給された閉弁信号
出力部５は定量弁６に対して閉弁信号を出力する。

また、該一致信号によりゲートを開かれ、前記流量パル
スを受ける流速検出部９は該流量パルスに基づいて流速
を検出し、各単位時間毎の流速を異常検出回路１０に供
給する。

一方、給液進行中に定常流速検出部７では定量弁６全開
時の流速が検出され、さらに、該流速を供給された演算
部８では該流速および予めメモリされている定量弁６の
正常時の閉弁速度に基づいて、正常時、定量弁６が閉弁
信号出力部５からの閉弁信号を受けて全開状態から全閉
状態に至るまでに変化するモデル流速が演算され、この
演算結果は異常検出回路１０に供給されている。

したがって、閉弁信号出力部５から閉弁信号が確実に出
力され、また、該閉弁信号を受けて閉弁する定量弁６の
閉弁速度が演算部８にメモリされている速度にほぼ等し
い正常時には、定量弁６が閉弁動作を行って、１回の給
液作業が終了するのみで、異常検出回路１０は何ら作動
しない。

ところが、定量比較回路４から一致信号が出力されたに
も拘わらず、定量弁６が全く閉弁動作を行わなかったり
、閉弁速度が演算部８にメモリされている正常時の閉弁
速度よりも許容範囲を越えて遅い異常時には、この異常
が異常検出回路１０で検出される。

即ち、流速検出部９は定量比較回路４からの一致信号に
よりゲートを開かれるものであるから、該流速検出部９
に供給される流量パルスは定量弁６が閉弁動作を行って
いる間のものである。

したがって、上記正常時には演算部８で演算されたモデ
ル流速と定量弁６の閉弁動作に伴って変化する流速とほ
ぼ一致して異常信号が出力されず、上記異常時にのみ演
算部８で演算されたモデル流速と定量弁６の閉弁動作に
伴って変化する流速との間の偏差が許容範囲を越えて大
きくなるので、異常検出回路１０から異常信号が出力さ
れる。

そのため、上記異常時には異常検出回路１０からの異常
信号により、警報装置１１および緊急遮断弁１２が作動
され、異常状態を操作者に告知するとともに給液を緊急
に停止させて過大な給液あるいはオーバーフローを未然
に防止する。

第２図は本発明定量制御装置の第２実施例の系統図で、
２段設定型の定量制御装置を示すもので上記第１実施例
と同一の構成要素は同一符号を付し、以下、説明する。

１は、上記第１実施例同様、流量計２からの流量パルス
を受けて該パルスを計数するパルス計数器である。

１３はタンクローリ車等（図示せず）に給液すべき量を
設定する給液量設定器で、該給液量設定器１３は、所望
の給液量より所定量前の量を設定する第１段給液量設定
器１３Ａと所望の給液量を設定する第２段給液量設定器
１３Ｂとよりなる。

１４Ａは第１段定量比較回路で、該比較回路１４Ａはそ
れぞれ前記第１段給液量設定器１３Ａに設定された給液
量とパルス計数器１で計数した流量パルスとを比較し、
両者の値が一致したときに第１段一致信号を出力する。

１４Ｂは第２段定量比較回路で、該比較回路１４Ｂはそ
れぞれ前記第２段給液量設定器１３Ｂに設定された給液
量とパルス計数器１で計数した流量パルスとを比較し、
両者の値が一致したときに第２段一致信号を出力する。

１５Ａは第１段閉弁信号出力部で該出力部１５Ａは前記
第１段一致信号を受けて定量弁１６に対して第１段閉弁
信号を出力する。

１５Ｂは第２段閉弁信号出力部で、該出力部１５Ｂは前
記第２段一致信号を受けて定量弁１６に対して第２段閉
弁信号を出力する。

７は定常流速検出部で、該検出部７は流量計２からの流
量パルスを受け、定量弁１６全開時の定常流速を検出す
る。

１７Ａは第１段演算部で、該演算部１７Ａは定常流速検
出部７により検出された定量弁１６全開時の流速および
予めメモリされている定量弁１６の正常時の全開から半
開までの第１段閉弁速度に基づいて、正常時、定量弁１
６が第１段閉弁信号出力部１５Ａからの第１段閉弁信号
を受けて全開状態から半開状態に至るまでに変化する第
１段モデル流速を演算する。

１７Ｂは第２段演算部で、該演算部１７Ｂは定常流速検
出部７により検出された定量弁１６全開時の流速および
予めメモリされている定量弁１６の正常時の半開から全
閉までの第２段閉弁速度に基づいて、正常時、定量弁１
６が第２段閉弁信号出力部１５Ｂからの第２段閉弁信号
を受けて半開状態から全閉状態に至るまでに変化する第
２段モデル流速を演算する。

１８Ａは第１段流速検出部で、該流速検出部１８Ａは前
記第１段定量比較回路１４Ａからの第１段一致信号によ
りゲートを開いて前記流量パルスを受け、流速を検出す
る。

１８Ｂは第２段流速検出部で、該流速検出部１８Ｂは前
記第２段定量比較回路１４Ｂからの第２段一致信号によ
りゲートを開いて前記流量パルスを受け、流速を検出す
る。

１９Ａは前記第１段流速検出部１８Ａで検出された流速
と前記第１段演算部１７Ａからの第１段モデル流速とが
供給される第１段異常検出回路で、該異常検出回路１９
Ａは各単位時間毎に該両流速を比較し、該両流速の偏差
が許容範囲を越えているときに、まず、前記第１段閉弁
信号出力部１５Ａに擬似一致信号を出力し、該第１段閉
弁信号出力部１５Ａから再度、第１段閉弁信号を定量弁
１６に向けて出力させる。

この後、引続いて両流速を比較し、末だ、偏差が許容範
囲を越えているときには異常信号を出力する。

１９Ｂは前記第２段流速検出部１８Ｂで検出された流速
と前記第２段演算部１７Ｂからの第２段モデル流速とが
供給される第２段異常検出回路で、該異常検出回路１９
Ｂは各単位時間毎に該両流速を比較し、該両流速の偏差
が許容範囲を越えているときに異常信号を出力する。

１１，１２はそれぞれ警報装置および緊急遮断弁で、該
警報装置１１および緊急遮新井１２は第１段、第２段異
常検出回路１９Ａ。

１９Ｂからの異常信号を受けて作動する。

本実施例は以上のように構成されるが、次にその作動に
ついて述べる。

タンクローり車等に給液するに際しては、まず、第１段
、第２段給液量設定器１３Ａ、１３Ｂにそれぞれ所望の
給液量より所定量前の量および所望の給液量を設定する
。

次いで、スタート釦（図示せず）を操作して給液を開始
する。

給液の開始とともに定量弁１６は全閉状態から全開状態
に至り、流量計２からは流量パルスがパルス計数器１、
定常流速検出部７および第１段、第２段流速検出部１８
Ａ、１８Ｂに供給される。

給液が進み、パルス計数器１に計数された流量パルス、
即ち積算流量が第１給液量設定器１３Ａに設定した給液
量に達すると第１段定量比較回路１４Ａから第１段一致
信号が出力され、該一致信号は第１段閉弁信号出力部１
５Ａおよび第１段流速検出部１８Ａに供給される。

該第１段定量比較回路１４Ａからの第１段一致信号を供
給された第１段閉弁信号出力部１５Ａは定量弁１６に対
して第１段閉弁信号を出力する。

また、該第１段一致信号によりゲートを開かれ、前記流
量パルスを受ける第１段流速検出部１８Ａは該流量パル
スに基づいて流速を検出し、各単位時間毎の流速を第１
段異常検出回路１９Ａに供給する。

一方、給液進行中に定常流速検出部７では定量弁１６全
開時の流速が検出され、さらに、該流速を供給された第
１段演算部１７Ａでは該流速および予めメモリされてい
る定量弁１６の正常時の第１段間弁動度に基づいて、正
常時、定量弁１６が第１段閉弁信号出力部１５Ａからの
第１段閉弁信号を受けて全開状態から半開状態に至るま
でに変化する第１段モデル流速が演算され、この演算結
果は第１段異常検出回路１９Ａに供給されていへしたが
って、第１段閉弁信号出力部１５Ａから第１段閉弁信号
が確実に出力され、また該閉弁信号を受けて第１段閉弁
する定量弁１６の閉弁速度が第１段演算部１７Ａにメモ
リされている速度にほぼ等しい正常時には、定量弁１６
が第１段間弁動作を行って、該定量弁１６が全開状態か
ら半開状態となるのみで、第１段異常検出回路１９Ａは
何ら作動しない。

ところが、第１段定量比較回路１４Ａから第１段一致信
号が出力されたにも拘わらず、定量弁１６が全く閉弁動
作を行わなかったり、閉弁速度が第１段演算部１７Ａに
メモリされている正常時の閉弁速度よりも許容範囲を越
えて遅い異常時には、この異常が第１段異常検出回路１
９Ａで検出される。

ＲＤち、第１段流速検出部１８Ａは第１段定量比較回路
１４Ａからの第１段一致信号によりゲートを開かれるも
のであるから、該第１段流速検出部１８Ａに供給される
流量パルスは定量弁１６が第１段間弁動作を行っている
べき間のものである。

したがって、上記正常時には第１段演算部１７Ａで演算
された第１段モデル流速と定量弁１６の第１段間弁動作
に伴って変化する流速とはほぼ一致して異常信号が出力
されず、上記異常時にのみ第１段演算部１γＡで演算さ
れた第１段モデル流速と定量弁１６の第１段間弁動作に
伴って変化する流速との間の偏差が許容範囲を越えて太
き（なるので第１段異常検出回路１９Ａから、まず擬似
一致信号が出力され、次いで異常信号が出力される。

そのため、上記異常時には第１段異常検出回路１９Ａか
らの擬似一致信号により、まず定量弁１６の第１段間弁
動作を再度促し、それにも拘わらず、該定量弁１６が第
１段間弁動作を行わないときには異常信号により警報装
置１１および緊急遮断弁１２が作動され、異常状態を操
作者に告知するとともに給液を停止させて過大な給液あ
るいはオーバーフローを未然に防止する。

また、第１段間弁動号出力後、さらに給液が進み、パル
ス計数器１に計数された積算流量が第２段給液量設定器
１３Ｂに設定した給液量に達すると第２段定量比較回路
１４Ｂから第２段一致信号が出力され、該一致信号は第
２段閉弁信号出力部１５Ｂおよび第２段流速検出部１８
Ｂに供給される。

該第２段定量比較回路１４Ｂからの第２段一致信号を供
給された第２段閉弁信号出力部１５Ｂは定量弁１６に対
して第１段間弁動号を出力する。

また、該第２段信号によりゲートを開かれ、前記流量パ
ルスを受ける第２段流速検出部１８Ｂは該流量パルスに
基づいて流速を検出し、各単位時間毎の流速を第２段異
常検出回路１９Ｂに供給する。

一方、給液進行中に定常流速検出部７では定量弁１６全
開時の流速が検出され、さらに、該流速を供給された第
２段演算部１７Ｂでは該流速および予めメモリされてい
る定量弁１６の正常時の第２段間弁動度に基づいて、正
常時、定量弁１６が第２段閉弁信号出力部１５Ｂからの
第２段閉弁信号を受けて半開状態から全閉状態に至るま
でに変化する第２段モデル流速が演算され、この演算結
果は第２段異常検出回路１９Ｂに供給されている。

したがって、第２段閉弁信号出力部１５Ｂから第２段閉
弁信号が確実に出力され、また該閉弁信号を受けて第２
段閉弁する定量弁１６の閉弁速度が第２段演算部１７Ｂ
にメモリされている速度にほぼ等しい正常時には、定量
弁１６が第２段間弁動作を行って、該定量弁１６が半開
状態から全閉状態となるのみで、第２段異常検出回路１
９Ｂは何ら作動しない。

ところが、第２段定量比較回路１４Ｂから第２段一致信
号が出力されたにも拘わらず、定量弁１６が全く閉弁動
作を行わなかったり、閉弁速度が第２段演算部１７Ｂに
メモリされている正常時の閉弁速度よりも許容範囲を越
えて遅い異常時には、この異常が第２段異常検出回路１
９Ｂで検出される。

即ち、第２段流速検出部１８Ｂは第２段定量比較回路１
４Ｂからの第２段一致信号によりゲートを開かれるもの
であるから、該第２段流速検出部１８Ｂに供給される流
量パルスは定量弁１６が第２段間弁動作を行っているべ
き間のものである。

したがって、上記正常時には第２段演算部１７Ｂで演算
された第２段モデル流速と定量弁１６の第２段間弁動作
に伴って変化する流速とほぼ一致して異常信号が出力さ
れず、上記異常時にのみ第２段演算部１７Ｂで演算され
た第２段モデル流速と定量弁１６の第２段間弁動作に伴
って変化する流速との間の偏差が許容範囲を越えて大き
くなるので第２段異常検出回路１９Ｂから異常信号が出
力される。

そのため、上記異常時には第２段異常検出回路１９Ｂか
らの異常信号により警報装置１１および緊急遮断弁１２
が作動され、異常状態を操作者に告知するとともに給液
を停止させて過大な給液あるいはオーバーフローを未然
に防止する。

本発明定量制御装置は以上詳細に説明した如くであって
、閉弁信号出力後の流速変化を監視することにより、過
大な行過ぎ量の発生およびこの過大な行過ぎ量に基づく
オーバーフロー事故の発生を未然に防止することができ
るので、定量積込精度の低下を迅速かつ確実に発見でき
るばかりでなく、オーバーフロー事故に起因する環境汚
染、火災事故の発生を防止できる等、幾多の特徴、利点
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明定量制御装置の第１実施例の系統図、第
２図は本発明定量制御装置の第２実施例の系統図をそれ
ぞれ示す。 １・・・・・・パルス計数器、２・・・・−流量計、３
・・・・・・給液量設定器、４・・・・・・定量比較回
路、５・・・・・・閉弁信号出力部、６・・・・・・定
量弁、７・・・・・・定常流速検出部、８・・・・・・
演算部、９・−・・・・流速検出部、１０・・・・・・
異常検出回路、１１・・・・・・警報装置、１２・・・
・・・緊急遮断弁、１３・・・・・・給液量設定器、１
３Ａ・・・・・・第１段給液量設定器、１３Ｂ・・・・
・・第２段給液量設定器、Ｔ４Ａ・・・・・・第１段定
量比較回路、１４Ｂ・・・・・・第２段定量比較回路、
１５Ａ・・・・・・第２段間弁動号出力部、１５・・・
・・・第２段間弁動号出力部、１６・・・・一定量弁、
１７Ａ・・・・・・第１段演算部、１７Ｂ・−・・・・
第２段演算部、１８Ａ・・・・・・第１段流速検出部、
１８Ｂ・・・・・・第２段流速検出部、１９Ａ・・・・
・・第１段異常検出回路、１９Ｂ・・・・・・第２段異
常検出回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 配管中に設けられた流量計および１段設定型の定量
   弁と、該流量計からの流量パルスを計数するパルス計数
   器と、該パルス計数器で計数した流量パルス数が設定値
   に達したとき一致信号を出力する定量比較回路と、該比
   較回路からの一致信号を受けて前記定量弁に閉弁信号を
   出力する閉弁信号出力部と、前記流量計からの流量パル
   スを受けて前記定量弁全開時の定常流速を検出する定常
   流速検出部と、該定常流速検出部で検出した流速と予め
   メモリされている前記定量弁の正常時の閉弁速度とに基
   づいて前記閉弁信号出力部からの閉弁信号により正常時
   、定量弁が開弁状態から閉弁状態に至るまでの間に変化
   するモデル流速を演算する演算部と、前記定量比較回路
   からの一致信号によりゲートを開き、前記流量計からの
   流量パルスを受けて流速を検出する流速検出部と、該流
   速検出部により検出された流速と前記演算部で演算され
   たモデル流速とを比較し、両流速の偏差が許容範囲を越
   えているときに異常信号を出力する異常検出回路とより
   構成したことを特徴とする定量制御装置。 ２ 配管中に設げられた流量計および２段設定型の定量
   弁と、該流量計からの流量パルスを計数するパルス計数
   器と、該パルス計数器で計数した流量パルス数がそれぞ
   れの設定値に達したとき第１段、第２段一致信号を出力
   する第１段定量比較回路および第２段定量比較回路と、
   該両比較回路からの一致信号を受けて前記定量弁に第１
   段、第２段閉弁信号を出力する第１段閉弁信号出力部お
   よび第２段閉弁信号出力部と、前記流量計からの流量パ
   ルスを受けて前記定量弁全開時の定常流速を検出する定
   常流速検出部と、該定常流速検出部で検出した流速とそ
   れぞれ予めメモリされている前記定量弁の正常時の第１
   段閉弁速度および第２段閉弁速度とに基づいて前記第１
   段、第２段閉弁信号出力部からの第１段、第２段閉弁信
   号により正常時、定量弁が第１段閉弁する間および第２
   段閉弁する間に変化する第１段、第２段モデル流速を演
   算する第１段演算部および第２段演算部と、前記第１段
   、第２段定量比較回路からの第１段、第２段一致信号に
   よりそれぞれゲートを開き、前記流量計からの流量パル
   スを受けて流速を検出する第１段流速検出部および第２
   段流速検出部と、該第１段、第２段流速検出部により検
   出された流速と前記第１段、第２段演算部で演算された
   第１段、第２段モデル流速とを比較し、両流速の偏差が
   許容範囲を越えているときにそれぞれ異常信号を出力す
   る第１段異常検出回路および第２段異常検出回路とより
   構成したことを特徴とする定量制御装置。