KR101838810B1 - 유량 연산 장치, 유량 연산 방법 및 유량 제어 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유량의 계측 정밀도를 높이고, 고정밀도의 유량 제어를 실현하는 것을 목적으로 한다.
밸브체(14)에 결합된 밸브축(17)의 회전 위치로부터 검출되는 밸브체의 밸브 개방도(θpv)를 밸브 개방도 실측값으로 하고, 밸브체(14)의 1차측의 유체의 압력(P1)과 2차측의 유체의 압력(P2)의 압력차로서 검출되는 밸브체의 전후 차압(ΔP)을 차압 검출값으로 하며, 이 밸브 개방도 실측값(θpv)과 차압 검출값(ΔP)으로부터 그때의 밸브축(17)의 비틀림량에 대응하는 보정값(α)을 구하고, 이 보정값(α)을 이용하여 밸브 개방도 실측값(θpv)을 보정하며, 보정된 밸브 개방도(θpv')와 차압 검출값(ΔP)에 기초하여 관로(13)를 흐르는 유체의 유량을 산출한다. 이 산출된 유체의 유량을 계측 유량(Qpv)으로 하고, 계측 유량(Qpv)이 설정 유량(Qsp)에 일치하도록, 밸브축(17)의 회전량을 제어한다.
밸브체(14)에 결합된 밸브축(17)의 회전 위치로부터 검출되는 밸브체의 밸브 개방도(θpv)를 밸브 개방도 실측값으로 하고, 밸브체(14)의 1차측의 유체의 압력(P1)과 2차측의 유체의 압력(P2)의 압력차로서 검출되는 밸브체의 전후 차압(ΔP)을 차압 검출값으로 하며, 이 밸브 개방도 실측값(θpv)과 차압 검출값(ΔP)으로부터 그때의 밸브축(17)의 비틀림량에 대응하는 보정값(α)을 구하고, 이 보정값(α)을 이용하여 밸브 개방도 실측값(θpv)을 보정하며, 보정된 밸브 개방도(θpv')와 차압 검출값(ΔP)에 기초하여 관로(13)를 흐르는 유체의 유량을 산출한다. 이 산출된 유체의 유량을 계측 유량(Qpv)으로 하고, 계측 유량(Qpv)이 설정 유량(Qsp)에 일치하도록, 밸브축(17)의 회전량을 제어한다.
Description
본 발명은 밸브체에 의해 그 개폐량이 조절되는 유로를 흐르는 유체의 유량을 연산하는 유량 연산 장치, 유량 연산 방법 및 연산된 유량을 이용하여 유로를 흐르는 유체의 유량을 제어하는 유량 제어 장치에 관한 것이다.
종래, 배관로에는 유량계와 밸브의 양자를 배치하고, 유량계에 의해 계측된 유량에 기초하여 밸브의 개방도(밸브 개방도)를 제어하도록 하고 있었다. 그러나, 이러한 방법에서는, 유량계와 밸브의 양자를 배관하지 않으면 안 되고, 비용도 상승한다. 그래서, 유량 계측 기능과 밸브 개방도의 제어 기능의 양 기능을 구비한 유량 제어 밸브가 요망되어, 실용화되어 있다(예컨대, 특허문헌 1, 2 참조).
이 유량 제어 밸브는, 유체가 흐르는 유로를 형성하는 관로와 이 관로를 흐르는 유체의 유량(유로의 개폐량)을 조절하는 밸브체를 구비한 밸브 본체와, 이 밸브 본체에 부착되어 밸브체의 밸브 개방도를 제어하는 액추에이터를 구비하고 있다. 액추에이터는 밸브체에 결합된 밸브축을 회전시키는 모터를 구비하고 있다. 또한, 액추에이터에는, CPU나 메모리가 탑재되어 있다. 밸브 본체에는, 밸브체의 상류측의 유체 압력(P1)을 계측하는 제1 압력 센서와, 밸브체의 하류측의 유체 압력(P2)을 계측하는 제2 압력 센서와, 밸브축의 회전 위치로부터 밸브체의 밸브 개방도(θ)를 검출하는 밸브 개방도 센서가 설치되어 있다.
액추에이터의 CPU는, 제1 압력 센서로부터의 유체 압력(P1)과 제2 압력 센서로부터의 유체 압력(P2)의 압력차로서 검출되는 밸브체의 전후 차압(차압)(ΔP)을 차압 검출값으로서 취득하고, 밸브 개방도 센서로부터의 밸브 개방도(θ)와 차압(ΔP)의 조합에 따른 유량 계수(Cv)를 메모리에 저장되어 있는 특성 테이블로부터 읽어내며, 이 유량 계수(Cv)와 차압(ΔP)으로부터 밸브 본체의 관로 내를 흐르는 유체의 유량(Q)을 하기 (1)식에 의해 산출한다. 그리고, 이 산출한 유량(Q)을 계측 유량(Qpv)으로서 설정 유량(Qsp)과 비교하여, 계측 유량(Qpv)이 설정 유량(Qsp)에 일치하도록 밸브축의 회전량을 제어한다.
Q=A·Cv·(ΔP)1/2 …(1)
단, A는 상수.
그러나, 밸브체에 결합된 밸브축을 회전시키는 타입의 유량 제어 밸브(회전 밸브)에서는, 흐르는 유체의 압력에 의해 밸브축에 비틀림이 발생한다. 또한, 유체를 폐지(閉止)하기 위한 시트나 베어링과 밸브체 사이의 마찰 저항에 의해, 밸브체를 회전시킬 때에도 밸브축에 비틀림이 발생한다. 또한, 전후 차압이 발생하면, 밸브체에 압력이 가해져, 밸브축을 지지하고 있는 시트나 베어링 사이의 마찰 저항이 증가한다. 그 마찰 저항에 의해 밸브축의 비틀림이 더욱 증가한다.
밸브축에 비틀림이 발생하면, 밸브축의 회전 위치로부터 검출되는 밸브체의 밸브 개방도(밸브 개방도 실측값)와 밸브체의 실제의 밸브 개방도(밸브 개방도 실제값) 사이에 오차가 발생한다. 이 때문에, 상기 (1)식에 의해 구해지는 계측 유량(Qpv)에 밸브축의 비틀림에 기인하는 오차가 발생하여, 유량 제어의 정밀도가 저하되어 버린다.
본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은, 유량의 계측 정밀도를 높이는 것이 가능한 유량 연산 장치 및 유량 연산 방법을 제공하는 것에 있다. 또한, 고정밀도의 유량 제어를 실현하는 것이 가능한 유량 제어 장치를 제공하는 것에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 유량 연산 장치는, 유체가 흐르는 유로의 개폐량을 조절하는 밸브체에 결합된 밸브축의 회전 위치로부터 검출되는 밸브체의 밸브 개방도를 밸브 개방도 실측값으로 하고, 밸브체의 1차측의 유체의 압력과 2차측의 유체의 압력의 압력차로서 검출되는 밸브체의 전후 차압을 차압 검출값으로 하며, 이 밸브 개방도 실측값과 차압 검출값 중 적어도 한쪽으로부터 그때의 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값을 구하고, 이 보정값을 이용하여 밸브 개방도 실측값을 보정하는 밸브 개방도 보정부와, 밸브 개방도 보정부에 의해 보정된 밸브 개방도와 차압 검출값에 기초하여 유로를 흐르는 유체의 유량을 산출하는 유량 산출부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 유량 연산 방법은, 유체가 흐르는 유로의 개폐량을 조절하는 밸브체에 결합된 밸브축의 회전 위치로부터 검출되는 밸브체의 밸브 개방도를 밸브 개방도 실측값으로서 취득하는 밸브 개방도 취득 단계와, 밸브체의 1차측의 유체의 압력과 2차측의 유체의 압력의 압력차로서 검출되는 밸브체의 전후 차압을 차압 검출값으로서 취득하는 차압 취득 단계와, 밸브 개방도 취득 단계에 의해 취득된 밸브 개방도 실측값과 차압 취득 단계에 의해 취득된 차압 검출값 중 적어도 한쪽으로부터 그때의 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값을 구하고, 이 보정값을 이용하여 밸브 개방도 실측값을 보정하는 밸브 개방도 보정 단계와, 밸브 개방도 보정 단계에 의해 보정된 밸브 개방도와 차압 취득 단계에 의해 취득된 차압 검출값에 기초하여 유로를 흐르는 유체의 유량을 산출하는 유량 산출 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 유량 제어 장치는, 유체가 흐르는 유로의 개폐량을 조절하는 밸브체에 결합된 밸브축의 회전 위치로부터 검출되는 밸브체의 밸브 개방도를 밸브 개방도 실측값으로 하고, 밸브체의 1차측의 유체의 압력과 2차측의 유체의 압력의 압력차로서 검출되는 밸브체의 전후 차압을 차압 검출값으로 하며, 이 밸브 개방도 실측값과 차압 검출값 중 적어도 한쪽으로부터 그때의 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값을 구하고, 이 보정값을 이용하여 밸브 개방도 실측값을 보정하는 밸브 개방도 보정부와, 밸브 개방도 보정부에 의해 보정된 밸브 개방도와 차압 검출값에 기초하여 유로를 흐르는 유체의 유량을 산출하는 유량 산출부와, 유량 산출부에 의해 산출되는 유체의 유량을 계측 유량으로 하고, 이 계측 유량이 설정 유량에 일치하도록 밸브축의 회전량을 제어하는 밸브 개방도 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 있어서, 밸브체의 밸브 개방도의 변경을 판단하고, 밸브 개방도 실측값과 차압 검출값 중 적어도 한쪽, 및 판단한 밸브 개방도의 변경 방향으로부터 그때의 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값을 구하며, 이 보정값을 이용하여 밸브 개방도 실측값을 보정하도록 해도 좋다.
본 발명에 의하면, 밸브축의 회전 위치로부터 검출되는 밸브체의 밸브 개방도를 밸브 개방도 실측값으로 하고, 밸브체의 1차측의 유체의 압력과 2차측의 유체의 압력의 압력차로서 검출되는 밸브체의 전후 차압을 차압 검출값으로 하며, 이 밸브 개방도 실측값과 차압 검출값 중 적어도 한쪽으로부터 그때의 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값이 구해지고, 이 보정값을 이용하여 밸브 개방도 실측값이 보정되는 것이 되며, 실제의 밸브체의 밸브 개방도(밸브 개방도 실제값)와 밸브축의 회전 위치로부터 검출되는 밸브체의 밸브 개방도(밸브 개방도 실측값) 사이에 발생하는 오차를 없애도록 하여, 유량의 계측 정밀도를 높이는 것이 가능해진다. 또한, 유량의 계측 정밀도를 높임으로써, 고정밀도의 유량 제어를 실현하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 회전 밸브를 이용한 공조 제어 시스템의 일례를 도시한 계장도(計裝圖)이다.
도 2는 도 1에 도시된 공조 제어 시스템에 이용되고 있는 유량 제어 밸브(회전 밸브)의 일 실시형태(실시형태 1)의 주요부를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 유량 제어 밸브에서 이용하는 보정 테이블을 예시하는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 유량 제어 밸브에서 이용하는 특성 테이블을 예시하는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 유량 제어 밸브에 있어서 밸브체의 실제의 밸브 개방도(밸브 개방도 실제값)(θpr)와 밸브축의 회전 위치로부터 검출되는 밸브체의 밸브 개방도(밸브 개방도 실측값)(θpv) 사이에 발생하는 오차(δ)가 없어지는 모습을 설명하는 도면이다.
도 6은 실시형태 2의 유량 제어 밸브의 주요부를 도시한 도면이다.
도 7a는 실시형태 2의 유량 제어 밸브에서 이용하는 폐쇄 방향 변경용의 보정 테이블을 예시하는 도면이다.
도 7b는 실시형태 2의 유량 제어 밸브에서 이용하는 개방 방향 변경용의 보정 테이블을 예시하는 도면이다.
도 8a는 실시형태 2의 유량 제어 밸브에 있어서 폐쇄 방향으로 개방도를 변경한 경우의 도 5에 대응하는 도면이다.
도 8b는 실시형태 2의 유량 제어 밸브에 있어서 개방 방향으로 개방도를 변경한 경우의 도 5에 대응하는 도면이다.
도 9는 밸브체의 밸브 개방도와 비틀림량의 관계를 도시한 도면이다.
도 10은 밸브체의 전후 차압과 비틀림량의 관계를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 공조 제어 시스템에 이용되고 있는 유량 제어 밸브(회전 밸브)의 일 실시형태(실시형태 1)의 주요부를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 유량 제어 밸브에서 이용하는 보정 테이블을 예시하는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 유량 제어 밸브에서 이용하는 특성 테이블을 예시하는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 유량 제어 밸브에 있어서 밸브체의 실제의 밸브 개방도(밸브 개방도 실제값)(θpr)와 밸브축의 회전 위치로부터 검출되는 밸브체의 밸브 개방도(밸브 개방도 실측값)(θpv) 사이에 발생하는 오차(δ)가 없어지는 모습을 설명하는 도면이다.
도 6은 실시형태 2의 유량 제어 밸브의 주요부를 도시한 도면이다.
도 7a는 실시형태 2의 유량 제어 밸브에서 이용하는 폐쇄 방향 변경용의 보정 테이블을 예시하는 도면이다.
도 7b는 실시형태 2의 유량 제어 밸브에서 이용하는 개방 방향 변경용의 보정 테이블을 예시하는 도면이다.
도 8a는 실시형태 2의 유량 제어 밸브에 있어서 폐쇄 방향으로 개방도를 변경한 경우의 도 5에 대응하는 도면이다.
도 8b는 실시형태 2의 유량 제어 밸브에 있어서 개방 방향으로 개방도를 변경한 경우의 도 5에 대응하는 도면이다.
도 9는 밸브체의 밸브 개방도와 비틀림량의 관계를 도시한 도면이다.
도 10은 밸브체의 전후 차압과 비틀림량의 관계를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 회전 밸브를 이용한 공조 제어 시스템의 일례를 도시한 계장도이다.
도 1에 있어서, 도면 부호 1은 냉온수를 생성하는 열원기(熱源機), 도면 부호 2는 열원기(1)가 생성하는 냉온수를 반송하는 펌프, 도면 부호 3은 복수의 열원기(1)로부터의 냉온수를 혼합하는 급수 헤더, 도면 부호 4는 급수 관로, 도면 부호 5는 급수 헤더(3)로부터 급수 관로(4)를 통해 보내져 오는 냉온수의 공급을 받는 공조기, 도면 부호 6은 환수 관로, 도면 부호 7은 공조기(5)에 있어서 열교환되어 환수 관로(6)를 통해 보내져 오는 냉온수가 복귀되는 환수 헤더, 도면 부호 8은 급수 헤더(3)로부터 공조기(5)에 공급되는 냉온수의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브(회전 밸브), 도면 부호 9는 공조기(5)로부터 송출되는 급기의 온도를 계측하는 급기 온도 센서, 도면 부호 10은 공조 제어 장치, 도면 부호 11은 공조기(5)의 코일, 도면 부호 12는 송풍기이다.
이 공조 제어 시스템에 있어서, 펌프(2)로부터 압송되어 열원기(1)에 의해 열량이 부가된 냉온수는, 급수 헤더(3)에 있어서 혼합되고, 급수 관로(4)를 통해 공조기(5)에 공급되며, 공조기(5)를 통과하여 환수 관로(6)에 의해 환수로서 환수 헤더(7)에 이르고, 다시 펌프(2)에 의해 압송되어, 이상의 경로를 순환한다. 예컨대, 냉방 운전의 경우, 열원기(1)에서는 냉수가 생성되고, 이 냉수가 순환한다. 난방 운전의 경우, 열원기(1)에서는 온수가 생성되고, 이 온수가 순환한다.
공조기(5)는, 제어 대상 영역으로부터 공조 제어 시스템으로 복귀하는 공기[환기(還氣)]와 외기의 혼합기(混合氣)를, 냉온수가 통과하는 코일(11)에 의해 냉각 또는 가열하고, 이 냉각 또는 가열된 공기를 급기로서 송풍기(12)를 통해 제어 대상 영역에 보낸다. 공조기(5)는, 냉방 운전과 난방 운전에서 공통의 코일(11)을 이용하는 싱글 타입의 공조기이며, 이 공조기(5)에 순환시키는 냉온수의 환수 관로(6)에 본 발명의 실시형태에 따른 회전 밸브가 유량 제어 밸브(8)로서 설치되어 있다.
〔실시형태 1〕
도 2는 이 공조 제어 시스템에 이용되고 있는 유량 제어 밸브(8)의 주요부를 도시한 도면이다. 유량 제어 밸브(8)는, 밸브 본체(8-1)와, 이 밸브 본체(8-1)에 부착된 액추에이터(8-2)로 구성되어 있다.
밸브 본체(8-1)는, 공조기(5)를 통과한 냉온수가 유입하는 유로를 형성하는 관로(13)와, 이 관로(13)를 흐르는 유체의 유량(유로의 개폐량)을 조절하는 밸브체(14)를 구비하고 있고, 밸브체(14)의 상류측에는 그 관로(13) 내의 유체 압력(1차측의 유체의 압력)(P1)을 검출하는 1차측 압력 센서(15)가 설치되고, 밸브체(14)의 하류측에는 그 관로(13) 내의 유체 압력(2차측의 유체의 압력)(P2)을 검출하는 2차측 압력 센서(16)가 설치되어 있다.
액추에이터(8-2)는, 밸브체(14)에 결합된 밸브축(17)을 회전시키는 모터(18)와, 이 모터(18)의 구동축(18-1)에 연결된 밸브축(17)의 회전 위치[구동축(18-1) 부근의 회전 위치]로부터 밸브체(14)의 밸브 개방도(θpv)를 검출하는 밸브 개방도 검출기(19)와, 처리부(20)를 구비하고 있다.
처리부(20)는, 밸브 개방도 제어부(20A)와, 차압 검출부(20B)와, 밸브 개방도 보정부(20C)와, 보정 테이블 기억부(20D)와, 유량 산출부(20E)와, 특성 테이블 기억부(20F)를 구비하고 있다. 밸브 개방도 보정부(20C)는, 보정값 취득부(20C1)와, 밸브 개방도 실측값 보정부(20C2)를 구비하고 있다. 유량 산출부(20E)는, Cv값 결정부(20E1)와, 실유량 산출부(20E2)를 구비하고 있다.
차압 검출부(20B)는, 1차측 압력 센서(15)로부터의 유체의 1차 압력(P1)과, 2차측 압력 센서(16)로부터의 유체의 2차 압력(P2)을 입력으로 하고, 1차 압력(P1)과 2차 압력(P2)의 압력차를 밸브체(14)의 전후 차압(차압)(ΔP)으로서 검출한다. 한편, 1차측 압력 센서(15) 및 2차측 압력 센서(16) 대신에 차압 센서를 설치하고, 이 차압 센서에 의해 밸브체(14)의 전후 차압(ΔP)을 직접 검출하는 것도 가능하다.
보정 테이블 기억부(20D)에는, 밸브체(14)의 밸브 개방도와 밸브체(14)의 전후 차압의 조합에 대응하여 그때의 밸브축(17)의 비틀림량에 대응하는 보정값(α)을 정한 보정 테이블(TA)(도 3 참조)이 기억되어 있다. 이 보정 테이블(TA)에 있어서, 보정값(α)은, 실험에 의해 구해진 값이며, 밸브체(14)의 밸브 개방도(θpv)와 밸브체(14)의 전후 차압(ΔP)으로부터 추정되는 그때의 밸브축(17)의 비틀림량을 개방도〔%FS〕로 나타낸 값이다.
한편, 보정 테이블(TA)에 있어서, 밸브축(17)의 비틀림량에 대응하는 보정값(α)은, 그 외에도 각도〔°〕, 동작 시간〔s〕, 동작량〔㎜〕, 제어 신호량〔V나 A〕 등으로 나타낸 값으로 해도 좋다. 이 실시형태에서는, 밸브축(17)의 비틀림량을 %FS(풀 스케일에 대한 비율)로 나타낸 개방도값으로 한다.
특성 테이블 기억부(20F)에는, 밸브체(14)의 밸브 개방도와 밸브체(14)의 전후 차압의 조합에 대응하여 그때의 유량 계수(Cv)를 정한 특성 테이블(TB)(도 4 참조)이 기억되어 있다. 이 예에서는, 밸브체(14)의 전후 차압(차압)을 3종류로 하고, 밸브체(14)의 밸브 개방도와 3종류의 차압의 조합에 대응하여 그때의 유량 계수(Cv)를 정한 특성 테이블(TB)이 기억되어 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 처리부(20)는, 프로세서나 기억 장치로 이루어지는 하드웨어와, 이들 하드웨어와 협동하여 각종 기능을 실현시키는 프로그램에 의해 실현된다.
이하, 처리부(20)에 있어서의 밸브 개방도 제어부(20A), 밸브 개방도 보정부(20C) 및 유량 산출부(20E)의 기능을 섞어 가면서, 이 유량 제어 밸브(8)에 있어서의 특징적인 처리 동작에 대해 설명한다.
한편, 이 예에서는, 제어 대상 영역의 온도를 설정 온도로 유지하기 위해서, 설정 유량(Qsp)이 공조 제어 장치(10)로부터 유량 제어 밸브(8)에 주어지는 것으로 한다. 이 경우, 공조 제어 장치(10)로부터의 설정 유량(Qsp)은, 밸브 개방도 제어부(20A)에 보내진다.
유량 제어 밸브(8)에 있어서, 차압 검출부(20B)는, 1차측 압력 센서(15)로부터의 유체의 1차 압력(P1)과, 2차측 압력 센서(16)로부터의 유체의 2차 압력(P2)을 입력으로 하고, 1차 압력(P1)과 2차 압력(P2)의 압력차를 밸브체(14)의 전후 차압(차압)(ΔP)으로서 검출한다. 이 차압 검출부(20B)가 검출하는 밸브체(14)의 전후 차압(ΔP)은, 차압 검출값으로서 밸브 개방도 보정부(20C) 및 유량 산출부(20E)에 보내진다.
밸브 개방도 검출기(19)는, 모터(18)의 구동축(18-1)에 연결된 밸브축(17)의 회전 위치[구동축(18-1) 부근의 회전 위치]로부터 밸브체(14)의 밸브 개방도(θpv)를 검출한다. 이 밸브 개방도 검출기(19)가 검출하는 밸브 개방도(θpv)는, 밸브 개방도 실측값으로서 밸브 개방도 보정부(20C)에 보내진다.
밸브 개방도 보정부(20C)에 있어서, 보정값 취득부(20C1)는, 밸브 개방도 검출기(19)로부터의 밸브 개방도 실측값(θpv)과 차압 검출부(20B)로부터의 차압 검출값(ΔP)을 입력으로 하고, 이 밸브 개방도 실측값(θpv)과 차압 검출값(ΔP)의 조합에 대응하는 보정값(α)을 보정 테이블(TA)로부터 취득하며, 이 취득한 보정값(α)을 밸브 개방도 실측값 보정부(20C2)에 보낸다.
밸브 개방도 실측값 보정부(20C2)는, 밸브 개방도 검출기(19)로부터의 밸브 개방도 실측값(θpv)과 보정값 취득부(20C1)로부터의 보정값(α)을 입력으로 하고, 밸브 개방도 검출기(19)로부터의 보정값(α)을 이용하여 밸브 개방도 실측값(θpv)을 보정하여 밸브 개방도(θpv')로 한다.
이 유량 제어 밸브(8)에서는, 흐르는 유체의 압력에 의해 밸브축(17)에 비틀림이 발생한다. 이 때문에, 밸브축(17)의 회전 위치로부터 검출되는 밸브체(14)의 밸브 개방도(밸브 개방도 실측값)(θpv)와 밸브체(14)의 실제의 밸브 개방도(밸브 개방도 실제값)(θpr) 사이에 오차(δ)가 발생한다(도 5 참조). 그래서, 본 실시형태에서는, 이 오차(δ)가 발생하지 않도록, 밸브 개방도 실측값 보정부(20C2)에 있어서 밸브 개방도 실측값(θpv)을 보정값(α)을 이용하여 보정하고, 보정 후의 밸브 개방도(θpv')와 밸브 개방도 실제값(θpr)을 일치시킨다.
예컨대, 도 5에 도시된 상태에 있어서, 밸브축(17)의 회전 위치로부터 검출되는 밸브체(14)의 밸브 개방도(밸브 개방도 실측값)(θpv)가 50%, 밸브체(14)의 전후 차압(차압 검출값)(ΔP)이 300 ㎪인 경우, 보정값 취득부(20C1)에서는 보정 테이블(TA)(도 3)로부터 보정값(α)으로서 0.1%FS가 취득된다. 이에 의해, 밸브 개방도 실측값 보정부(20C2)에서 보정된 밸브 개방도(θpv')는, θpv'=θpv-α=50%-0.1%=49.9%가 되어, 밸브 개방도 실제값(θpr)=49.9%와 일치하는 것이 된다.
밸브 개방도 실측값 보정부(20C2)에서 보정된 밸브 개방도(θpv')는 유량 산출부(20E)에 보내진다. 유량 산출부(20E)에 있어서, Cv값 결정부(20E1)는, 차압 검출부(20B)로부터의 차압 검출값(ΔP)과 밸브 개방도 실측값 보정부(20C2)로부터의 보정된 밸브 개방도(θpv')를 입력으로 하고, 차압 검출값(ΔP)과 보정된 밸브 개방도(θpv')의 조합에 대응하는 유량 계수(Cv)를 특성 테이블(TB)로부터 취득하여, 실유량 산출부(20E2)에 보낸다.
실유량 산출부(20E2)는, Cv값 결정부(20E1)로부터의 유량 계수(Cv)와 차압 검출부(20B)로부터의 차압 검출값(ΔP)을 입력으로 하고, 이 유량 계수(Cv)와 차압(ΔP)으로부터 관로(13) 내를 흐르는 유체의 유량(Q)을 Q=A·Cv·(ΔP)1/2로서 산출하며, 이 산출한 유량(Q)을 계측 유량(Qpv)으로서 밸브 개방도 제어부(20A)에 보낸다.
밸브 개방도 제어부(20A)는, 유량 산출부(20E)로부터의 계측 유량(Qpv)과 공조 제어 장치(10)로부터의 설정 유량(Qsp)을 입력으로 하고, 계측 유량(Qpv)이 설정 유량(Qsp)에 일치하도록 모터(18)에 지령을 보낸다. 이에 의해, 밸브축(17)이 회전하고, 밸브체(14)의 개폐량이 조절되어, 계측 유량(Qpv)이 설정 유량(Qsp)에 일치하는 것이 된다.
이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 보정 테이블(TA)로부터 구해지는 그때의 밸브축(17)의 비틀림량에 대응하는 보정값(α)으로 밸브 개방도 실측값(θpv)을 보정함으로써, 밸브체(14)의 실제의 밸브 개방도(밸브 개방도 실제값)(θpr)와 밸브축(17)의 회전 위치로부터 검출되는 밸브체(14)의 밸브 개방도(밸브 개방도 실측값)(θpv) 사이에 발생하는 오차(δ)를 없애도록 하여, 유량의 계측 정밀도를 높여, 고정밀도의 유량 제어를 실현할 수 있게 된다.
한편, 보정 테이블(TA)에 설정하는 보정값(α)을 개방도〔%FS〕가 아니라, 각도〔°〕, 동작 시간〔s〕, 동작량〔㎜〕, 제어 신호량〔V나 A〕 등의 다른 값으로서 나타낸 경우라도, 동일하게 하여 밸브 개방도 실측값(θpv)을 보정함으로써, 밸브체(14)의 실제의 밸브 개방도(밸브 개방도 실제값)(θpr)와 밸브축(17)의 회전 위치로부터 검출되는 밸브체(14)의 밸브 개방도(밸브 개방도 실측값)(θpv) 사이에 발생하는 오차(δ)를 없애도록 하는 것이 가능하다.
또한, 특허문헌 1, 2나 특허문헌 3 등에 나타나 있는 바와 같은 상하류의 압력 센서를 배치한 유량 제어 밸브에 본 발명을 적용하면, 전용의 센서나 검출용의 회로를 가질 필요가 없어져, 하드웨어에 의한 비용 상승이 없고, 유량 제어의 고정밀도화를 실현할 수 있다.
〔실시형태 2〕
도 2에 나타낸 예(실시형태 1)에서는, 보정 테이블 기억부(20D)에 기억시키는 보정 테이블을 하나로 하고 있으나, 도 6에 실시형태 2로서 나타낸 바와 같이, 밸브 개방도의 변경 방향을 고려하여, 폐쇄 방향 변경용의 보정 테이블(제1 보정 테이블)(TA1)(도 7a 참조)과 개방 방향 변경용의 보정 테이블(제2 보정 테이블)(TA2)(도 7b 참조)의 2개의 보정 테이블을 보정 테이블 기억부(20D)에 기억시키도록 해도 좋다.
이 경우, 폐쇄 방향 변경용의 보정 테이블(TA1)에는, 밸브체(14)의 밸브 개방도와 밸브체(14)의 전후 차압의 조합에 대응한 제1 보정값(α1)을 설정하는 것으로 하고, 이 제1 밸브 개방도 보정값(α1)의 각각을 양의 값(플러스값)으로 한다. 또한, 개방 방향 변경용의 보정 테이블(TA2)에는, 밸브체(14)의 밸브 개방도와 밸브체(14)의 전후 차압의 조합에 대응한 제2 보정값(α2)을 설정하는 것으로 하고, 이 제2 보정값(α2)의 각각을 음의 값(마이너스값)으로 한다.
또한, 보정값 취득부(20C1)에 있어서, 밸브 개방도의 변경 방향을 판단하도록 하여, 밸브 개방도가 감소하는 방향(폐쇄 방향)으로 변경되는 경우에는, 밸브 개방도 검출기(19)에 의해 검출된 밸브 개방도(θpv)와 차압 검출부(20B)에 의해 검출된 전후 차압(ΔP)에 대응하는 제1 보정값(α1)을 폐쇄 방향 변경용의 보정 테이블(제1 보정 테이블)(TA1)로부터 취득하도록 한다. 또한, 밸브 개방도가 증대하는 방향(개방 방향)으로 변경되는 경우에는, 밸브 개방도 검출기(19)에 의해 검출된 밸브 개방도(θpv)와 차압 검출부(20B)에 의해 검출된 전후 차압(ΔP)에 대응하는 제2 보정값(α2)을 개방 방향 변경용의 보정 테이블(제2 보정 테이블)(TA2)로부터 취득하도록 한다. 그리고, 취득한 제1 보정값(α1) 혹은 제2 보정값(α2)을 그때의 밸브축(17)의 비틀림량에 대응하는 보정값(α)으로서 밸브 개방도 실측값 보정부(20C2)에 보내도록 한다.
한편, 폐쇄 방향 변경용의 보정 테이블(TA1)에 있어서의 제1 보정값(α1)의 각각을 플러스값으로 하고, 개방 방향 변경용의 보정 테이블(TA2)에 있어서의 제2 보정값(α2)의 각각을 마이너스값으로 하는 것은, 다음과 같은 이유에 의한다.
도 8a에 밸브 개방도를 예컨대 60%로부터 50%로 변경한 경우의 도 5에 대응하는 도면을 도시한다. 이 경우, 밸브체(14)의 실제의 밸브 개방도(밸브 개방도 실제값)(θpr)와 밸브축(17)의 회전 위치로부터 검출되는 밸브체(14)의 밸브 개방도(밸브 개방도 실측값)(θpv) 사이에 오차(δ)가 발생하고, 이 오차(δ)를 없애기 위해서는 밸브 개방도를 증가시킬 필요가 있다. 이 때문에, 제1 보정값(α1)을 플러스값으로 하여, 밸브 개방도 실제값(θpr)과 보정 후의 밸브 개방도(θpv')를 일치시키도록 한다.
도 8b에 밸브 개방도를 예컨대 40%로부터 50%로 변경한 경우의 도 5에 대응하는 도면을 도시한다. 이 경우, 밸브체(14)의 실제의 개방도(밸브 개방도 실제값)(θpr)와 밸브축(17)의 회전 위치로부터 검출되는 밸브체(14)의 개방도(밸브 개방도 실측값)(θpv) 사이에 오차(δ)가 발생하고, 이 오차(δ)를 없애기 위해서는 밸브 개방도를 감소시킬 필요가 있다. 이 때문에, 제2 보정값(α2)을 마이너스값으로 하여, 밸브 개방도 실제값(θpr)과 보정 후의 밸브 개방도(θpv')를 일치시키도록 한다.
한편, 실시형태 1(도 2에 도시된 예)에 있어서, 밸브 개방도의 변경 방향을 고려하는 것으로 한 경우, 밸브 개방도 실측값 보정부(20C2)에 있어서 밸브 개방도의 변경 방향을 판단하도록 하여, 밸브 개방도가 감소하는 방향으로 변경되는 경우에는, 밸브 개방도 실측값(θpv)에 보정값(α)을 플러스값으로서 더하도록 하고, 밸브 개방도가 증대하는 방향으로 변경되는 경우에는, 밸브 개방도 실측값(θpv)에 보정값(α)을 마이너스값으로서 더하도록 하면 된다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 밸브축(17)의 비틀림량에 대응하는 보정값을 밸브체(14)의 밸브 개방도와 밸브체(14)의 전후 차압의 조합에 대응하는 값으로 하였으나, 반드시 밸브체(14)의 밸브 개방도와 밸브체(14)의 전후 차압의 조합에 대응하는 값으로 하지 않아도 좋다.
예컨대, 밸브축(17)의 비틀림량은, 밸브체(14)의 밸브 개방도와 비틀림량의 관계(도 9 참조)나 밸브체(14)의 전후 차압과 비틀림량의 관계(도 10 참조)로부터 아는 것도 가능하다. 이러한 관계를 이용하여, 밸브체(14)의 밸브 개방도에 대응하는 값으로서 밸브축(17)의 비틀림량에 대응하는 보정값을 정하도록 하거나, 밸브체(14)의 전후 차압에 대응하는 값으로서 밸브축(17)의 비틀림량에 대응하는 보정값을 정하도록 하거나 해도 좋다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 밸브축(17)의 비틀림량에 대응하는 보정값을 테이블로부터 취득하도록(테이블 방식) 하였으나, 식을 정하여 계산에 의해 구하도록(산술 방식) 하거나 해도 좋다. 예컨대, 밸브 개방도 실측값(θpv)과 차압 검출값(ΔP)으로부터 밸브축(17)에 발생하는 토크값을 구하고, 이 토크값과 밸브축(17)이나 구동축(18-1)의 재질·형상(부재 길이, 탄성 계수, 단면 2차 극 모멘트)으로부터 비틀림량을 산출하며, 이 산출한 비틀림량을 그때의 밸브축(17)의 비틀림량에 대응하는 보정값으로 해도 좋다. 또한, 이 비틀림량을 산출할 때, 밸브체(14)의 밸브 개방도의 변경 방향을 판단하고, 이 판단한 밸브 개방도의 변경 방향을 산출되는 비틀림량에 반영하도록 해도 좋다. 하기에 일반적인 비틀림각의 연산식을 나타낸다. 또한, 이 토크값으로부터 산출되는 비틀림량을 보정값으로 한 보정 테이블을 보정 테이블 기억부(20D)에 기억시켜 두도록 해도 좋다.
θ=TI/GIp …(2)
θ: 비틀림각, T: 토크, I: 부재 길이, G: 횡탄성 계수, Ip: 단면 2차 극 모멘트.
또한, 밸브축(17)의 비틀림량에 대응하는 보정값을 일정값으로서 정하고, 밸브축(17)의 회전 위치로부터 검출되는 밸브체(14)의 밸브 개방도(밸브 개방도 실측값)를, 밸브축(17)의 비틀림량에 대응하는 보정값으로서 정해진 일정값으로 보정하도록 해도 좋다.
또한, 밸브체(14)의 밸브 개방도의 변경 방향 및 밸브축(17)의 비틀림량에 대응하는 보정값을 일정값으로서 정하고, 밸브축(17)의 회전 위치로부터 검출되는 밸브체(14)의 밸브 개방도(밸브 개방도 실측값)를, 밸브체(14)의 밸브 개방도의 변경 방향 및 밸브축(17)의 비틀림량에 대응하는 보정값으로서 정해진 일정값으로 보정하도록 해도 좋다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 공조 제어 시스템에 있어서의 사용예로서 설명하였으나, 공업 분야에의 응용이 가능하다. 특히, 프로세서 제어의 유량 제어 시스템에 적용 가능하다. 또한, 유체도 냉수·온수에 한하지 않고, 기체 등 여러 가지 유체에 응용이 가능하다.
〔실시형태의 확장〕
이상, 실시형태를 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 구성이나 상세에는, 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 당업자가 이해할 수 있는 여러 가지 변경을 할 수 있다.
8: 유량 제어 밸브(회전 밸브) 8-1: 밸브 본체
8-2: 액추에이터 13: 관로
14: 밸브체 15: 1차측 압력 센서
16: 2차측 압력 센서 17: 밸브축
18: 모터 19: 밸브 개방도 검출기
20: 처리부 20A: 밸브 개방도 제어부
20B: 차압 검출부 20C: 밸브 개방도 보정부
20C1: 보정값 취득부 20C2: 밸브 개방도 실측값 보정부
20D: 보정 테이블 기억부 TA: 보정 테이블
TA1: 폐쇄 방향 변경용의 보정 테이블(제1 보정 테이블)
TA2: 개방 방향 변경용의 보정 테이블(제2 보정 테이블)
20F: 특성 테이블 기억부 TB: 특성 테이블
8-2: 액추에이터 13: 관로
14: 밸브체 15: 1차측 압력 센서
16: 2차측 압력 센서 17: 밸브축
18: 모터 19: 밸브 개방도 검출기
20: 처리부 20A: 밸브 개방도 제어부
20B: 차압 검출부 20C: 밸브 개방도 보정부
20C1: 보정값 취득부 20C2: 밸브 개방도 실측값 보정부
20D: 보정 테이블 기억부 TA: 보정 테이블
TA1: 폐쇄 방향 변경용의 보정 테이블(제1 보정 테이블)
TA2: 개방 방향 변경용의 보정 테이블(제2 보정 테이블)
20F: 특성 테이블 기억부 TB: 특성 테이블
Claims (12)
- 유량 연산 장치에 있어서,
유체가 흐르는 유로의 개폐량을 조절하는 밸브체에 결합된 밸브축의 회전 위치로부터 검출되는 상기 밸브체의 밸브 개방도를 밸브 개방도 실측값으로 하고, 상기 밸브체의 1차측의 유체의 압력과 2차측의 유체의 압력의 압력차로서 검출되는 상기 밸브체의 전후 차압을 차압 검출값으로 하며, 이 밸브 개방도 실측값과 차압 검출값 중 적어도 한쪽으로부터 그때의 상기 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값을 구하고, 이 보정값을 이용하여 상기 밸브 개방도 실측값을 보정하는 밸브 개방도 보정부와,
상기 밸브 개방도 보정부에 의해 보정된 밸브 개방도와 상기 차압 검출값에 기초하여 상기 유로를 흐르는 유체의 유량을 산출하는 유량 산출부와,
상기 밸브체의 밸브 개방도와 상기 밸브체의 전후 차압의 조합에 대응하여 그때의 상기 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값을 정한 보정 테이블을 기억하는 보정 테이블 기억부
를 구비하고,
상기 밸브 개방도 보정부는,
상기 보정 테이블로부터 상기 밸브 개방도 실측값과 상기 차압 검출값의 조합에 대응하는 보정값을 취득하고, 이 취득한 보정값을 이용하여 상기 밸브 개방도 실측값을 보정하는 것을 특징으로 하는 유량 연산 장치. - 유량 연산 방법에 있어서,
유체가 흐르는 유로의 개폐량을 조절하는 밸브체에 결합된 밸브축의 회전 위치로부터 검출되는 상기 밸브체의 밸브 개방도를 밸브 개방도 실측값으로서 취득하는 밸브 개방도 취득 단계와,
상기 밸브체의 1차측의 유체의 압력과 2차측의 유체의 압력의 압력차로서 검출되는 상기 밸브체의 전후 차압을 차압 검출값으로서 취득하는 차압 취득 단계와,
상기 밸브 개방도 취득 단계에 의해 취득된 밸브 개방도 실측값과 상기 차압 취득 단계에 의해 취득된 차압 검출값 중 적어도 한쪽으로부터 그때의 상기 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값을 구하고, 이 보정값을 이용하여 상기 밸브 개방도 실측값을 보정하는 밸브 개방도 보정 단계와,
상기 밸브 개방도 보정 단계에 의해 보정된 밸브 개방도와 상기 차압 취득 단계에 의해 취득된 차압 검출값에 기초하여 상기 유로를 흐르는 유체의 유량을 산출하는 유량 산출 단계
를 포함하고,
상기 밸브체의 밸브 개방도와 상기 밸브체의 전후 차압의 조합에 대응하여 그때의 상기 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값을 정한 보정 테이블이 보정 테이블 기억부에 기억되어 있고,
상기 밸브 개방도 보정 단계는,
상기 보정 테이블로부터 상기 밸브 개방도 실측값과 상기 차압 검출값의 조합에 대응하는 보정값을 취득하고, 이 취득한 보정값을 이용하여 상기 밸브 개방도 실측값을 보정하는 것을 특징으로 하는 유량 연산 방법. - 유량 제어 장치에 있어서,
유체가 흐르는 유로의 개폐량을 조절하는 밸브체에 결합된 밸브축의 회전 위치로부터 검출되는 상기 밸브체의 밸브 개방도를 밸브 개방도 실측값으로 하고, 상기 밸브체의 1차측의 유체의 압력과 2차측의 유체의 압력의 압력차로서 검출되는 상기 밸브체의 전후 차압을 차압 검출값으로 하며, 이 밸브 개방도 실측값과 차압 검출값 중 적어도 한쪽으로부터 그때의 상기 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값을 구하고, 이 보정값을 이용하여 상기 밸브 개방도 실측값을 보정하는 밸브 개방도 보정부와,
상기 밸브 개방도 보정부에 의해 보정된 밸브 개방도와 상기 차압 검출값에 기초하여 상기 유로를 흐르는 유체의 유량을 산출하는 유량 산출부와,
상기 유량 산출부에 의해 산출되는 유체의 유량을 계측 유량으로 하고, 이 계측 유량이 설정 유량에 일치하도록 상기 밸브축의 회전량을 제어하는 밸브 개방도 제어부와,
상기 밸브체의 밸브 개방도와 상기 밸브체의 전후 차압의 조합에 대응하여 그때의 상기 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값을 정한 보정 테이블을 기억하는 보정 테이블 기억부
를 구비하고,
상기 밸브 개방도 보정부는,
상기 보정 테이블로부터 상기 밸브 개방도 실측값과 상기 차압 검출값의 조합에 대응하는 보정값을 취득하고, 이 취득한 보정값을 이용하여 상기 밸브 개방도 실측값을 보정하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치. - 삭제
- 삭제
- 유량 연산 장치에 있어서,
유체가 흐르는 유로의 개폐량을 조절하는 밸브체에 결합된 밸브축의 회전 위치로부터 검출되는 상기 밸브체의 밸브 개방도를 상기 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값으로서 정해진 일정값으로 보정하는 밸브 개방도 보정부와,
상기 밸브 개방도 보정부에 의해 보정된 밸브 개방도와 상기 밸브체의 1차측의 유체의 압력과 2차측의 유체의 압력의 압력차로서 검출되는 상기 밸브체의 전후 차압에 기초하여 상기 유로를 흐르는 유체의 유량을 산출하는 유량 산출부와,
상기 밸브체의 밸브 개방도와 상기 밸브체의 전후 차압의 조합에 대응하여 그때의 상기 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값을 정한 보정 테이블을 기억하는 보정 테이블 기억부
를 구비하고,
상기 밸브 개방도 보정부는,
상기 보정 테이블로부터 상기 밸브체의 밸브 개방도와 상기 밸브체의 전후 차압의 조합에 대응하는 보정값을 취득하고, 이 취득한 보정값을 이용하여 상기 밸브체의 밸브 개방도를 보정하는 것을 특징으로 하는 유량 연산 장치. - 유량 연산 장치에 있어서,
유체가 흐르는 유로의 개폐량을 조절하는 밸브체에 결합된 밸브축의 회전 위치로부터 검출되는 상기 밸브체의 밸브 개방도를 밸브 개방도 실측값으로 하고, 상기 밸브체의 1차측의 유체의 압력과 2차측의 유체의 압력의 압력차로서 검출되는 상기 밸브체의 전후 차압을 차압 검출값으로 하며, 상기 밸브체의 밸브 개방도의 변경 방향을 판단하고, 상기 밸브 개방도 실측값과 차압 검출값 중 적어도 한쪽, 및 상기 판단된 밸브 개방도의 변경 방향으로부터 그때의 상기 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값을 구하며, 이 보정값을 이용하여 상기 밸브 개방도 실측값을 보정하는 밸브 개방도 보정부와,
상기 밸브 개방도 보정부에 의해 보정된 밸브 개방도와 상기 차압 검출값에 기초하여 상기 유로를 흐르는 유체의 유량을 산출하는 유량 산출부와,
상기 밸브체의 밸브 개방도와 상기 밸브체의 전후 차압과 상기 밸브체의 밸브 개방도의 변경 방향의 조합에 대응하여 그때의 상기 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값을 정한 보정 테이블을 기억하는 보정 테이블 기억부
를 구비하고,
상기 밸브 개방도 보정부는,
상기 보정 테이블로부터 상기 밸브 개방도 실측값과 상기 차압 검출값과 상기 판단된 밸브 개방도의 변경 방향의 조합에 대응하는 보정값을 취득하고, 이 취득한 보정값을 이용하여 상기 밸브 개방도 실측값을 보정하는 것을 특징으로 하는 유량 연산 장치. - 유량 연산 방법에 있어서,
유체가 흐르는 유로의 개폐량을 조절하는 밸브체에 결합된 밸브축의 회전 위치로부터 검출되는 상기 밸브체의 밸브 개방도를 밸브 개방도 실측값으로서 취득하는 밸브 개방도 취득 단계와,
상기 밸브체의 1차측의 유체의 압력과 2차측의 유체의 압력의 압력차로서 검출되는 상기 밸브체의 전후 차압을 차압 검출값으로서 취득하는 차압 취득 단계와,
상기 밸브체의 밸브 개방도의 변경 방향을 판단하는 밸브 개방도 변경 방향 판단 단계와,
상기 밸브 개방도 취득 단계에 의해 취득된 밸브 개방도 실측값과 상기 차압 취득 단계에 의해 취득된 차압 검출값 중 적어도 한쪽, 및 상기 밸브 개방도 변경 방향 판단 단계에 의해 판단된 밸브 개방도의 변경 방향으로부터 그때의 상기 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값을 구하고, 이 보정값을 이용하여 상기 밸브 개방도 실측값을 보정하는 밸브 개방도 보정 단계와,
상기 밸브 개방도 보정 단계에 의해 보정된 밸브 개방도와 상기 차압 취득 단계에 의해 취득된 차압 검출값에 기초하여 상기 유로를 흐르는 유체의 유량을 산출하는 유량 산출 단계
를 포함하고,
상기 밸브체의 밸브 개방도와 상기 밸브체의 전후 차압과 상기 밸브체의 밸브 개방도의 변경 방향의 조합에 대응하여 그때의 상기 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값을 정한 보정 테이블이 보정 테이블 기억부에 기억되어 있고,
상기 밸브 개방도 보정 단계는,
상기 보정 테이블로부터 상기 밸브 개방도 실측값과 상기 차압 검출값과 상기 판단된 밸브 개방도의 변경 방향의 조합에 대응하는 보정값을 취득하고, 이 취득한 보정값을 이용하여 상기 밸브 개방도 실측값을 보정하는 것을 특징으로 하는 유량 연산 방법. - 유량 제어 장치에 있어서,
유체가 흐르는 유로의 개폐량을 조절하는 밸브체에 결합된 밸브축의 회전 위치로부터 검출되는 상기 밸브체의 밸브 개방도를 밸브 개방도 실측값으로 하고, 상기 밸브체의 1차측의 유체의 압력과 2차측의 유체의 압력의 압력차로서 검출되는 상기 밸브체의 전후 차압을 차압 검출값으로 하며, 상기 밸브체의 밸브 개방도의 변경 방향을 판단하고, 상기 밸브 개방도 실측값과 차압 검출값 중 적어도 한쪽, 및 상기 판단된 밸브 개방도의 변경 방향으로부터 그때의 상기 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값을 구하며, 이 보정값을 이용하여 상기 밸브 개방도 실측값을 보정하는 밸브 개방도 보정부와,
상기 밸브 개방도 보정부에 의해 보정된 밸브 개방도와 상기 차압 검출값에 기초하여 상기 유로를 흐르는 유체의 유량을 산출하는 유량 산출부와,
상기 유량 산출부에 의해 산출되는 유체의 유량을 계측 유량으로 하고, 이 계측 유량이 설정 유량에 일치하도록 상기 밸브축의 회전량을 제어하는 밸브 개방도 제어부와,
상기 밸브체의 밸브 개방도와 상기 밸브체의 전후 차압과 상기 밸브체의 밸브 개방도의 변경 방향의 조합에 대응하여 그때의 상기 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값을 정한 보정 테이블을 기억하는 보정 테이블 기억부
를 구비하고,
상기 밸브 개방도 보정부는,
상기 보정 테이블로부터 상기 밸브 개방도 실측값과 상기 차압 검출값과 상기 판단된 밸브 개방도의 변경 방향의 조합에 대응하는 보정값을 취득하고, 이 취득한 보정값을 이용하여 상기 밸브 개방도 실측값을 보정하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치. - 삭제
- 삭제
- 유량 연산 장치에 있어서,
유체가 흐르는 유로의 개폐량을 조절하는 밸브체에 결합된 밸브축의 회전 위치로부터 검출되는 상기 밸브체의 밸브 개방도를, 상기 밸브체의 밸브 개방도의 변경 방향 및 상기 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값으로서 정해진 일정값으로 보정하는 밸브 개방도 보정부와,
상기 밸브 개방도 보정부에 의해 보정된 밸브 개방도와 상기 밸브체의 1차측의 유체의 압력과 2차측의 유체의 압력의 압력차로서 검출되는 상기 밸브체의 전후 차압에 기초하여 상기 유로를 흐르는 유체의 유량을 산출하는 유량 산출부와,
상기 밸브체의 밸브 개방도와 상기 밸브체의 전후 차압과 상기 밸브체의 밸브 개방도의 변경 방향의 조합에 대응하여 그때의 상기 밸브축의 비틀림량에 대응하는 보정값을 정한 보정 테이블을 기억하는 보정 테이블 기억부
를 구비하고,
상기 밸브 개방도 보정부는,
상기 보정 테이블로부터 상기 밸브체의 밸브 개방도와 상기 밸브체의 전후 차압과 상기 밸브 개방도의 변경 방향의 조합에 대응하는 보정값을 취득하고, 이 취득한 보정값을 이용하여 상기 밸브체의 밸브 개방도를 보정하는 것을 특징으로 하는 유량 연산 장치.
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