KR20020003228A - 압력 탱크로부터 유체를 배분하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

압력 탱크로부터 유체를 배분하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 압력 탱크(4)로부터 유체(8)의 연속적인 분배를 간단하고 경제적으로 하는 방법에 관한 것이다. 이런 방법에 따라 압력하의 가스(10)를 압력 탱크(4)의 유입 라인(5)내에 위치된 비례 밸브(15)를 통해 압력 탱크(4)로 유도한다. 유출 라인(6)내에 위치된 유체(8)의 압력은 제 1압력 센서(24) 및 유출 라인(6)내에 위치된 유출 밸브(26)의 개폐를 통하여 측정된다. 이러한 방법은 또한 제 1압력 센서(24)의 측정 결과에 따라 결정되어지는 압력 조절점을 제공하고, 비례 밸브(15)로 전달되어지는 결과를 제공하며, 비례 밸브(15)와 압력 탱크(4) 사이에 위치되어지는 제 2압력 센서(16)를 통해 측정되어지는 유입 라인(5)내의 가스 압력을 제공하고, 그리고 비례 밸브(15)로 전달되는 측정 결과를 제공한다. 본 발명은 또한 상기 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.

Description

압력 탱크로부터 유체를 배분하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR DISPENSING A FLUID FROM A PRESSURE TANK}
이러한 방법과 장치는, 예를 들어 콤팩트 디스크(컴팩트 디스크)를 제조하는 코팅 시스템에 널리 공지되어 있다. 이러한 코팅 시스템에서, 컴팩트 디스크의 균일하고 연속적인 코팅을 위하여 유출 밸브 또는 배분 밸브에 제공되는 래커(lacquer)의 압력이 바람직하게는 일정한 소정 값을 가지는 것이 중요하다. 공지된 코팅 시스템에 있어서, 제 1압력 센서에서 측정된 압력 값이 비례 밸브의 조절을 위한 실제 값으로서 이용된다. 그러나, 이는 유출 밸브가 개방되자 마자 동적라인과 필터 압력 손실로 인하여 상기 제 1압력 센서에서 측정된 압력이 강하되는 문제를 야기한다. 이러한 압력의 강하에 기인하여, 비례 밸브에서의 압력은 실제 값이 앞에서 언급한 소정 값과 다시 일치될 때까지 재조절된다. 이와 관련하여, 이러한 재조절은 배분 과정 중에도 행하여 지는데, 이는 공급되는 래커의 양에 대해 부정확하게 된다. 유출 밸브가 차단된 후에는, 동적 라인과 필터 압력 손실이 더 이상 어떠한 영향도 주지 않으며, 따라서 제 1압력 센서에서 측정된 압력은 다시 증가된 값으로 상승한다. 그러므로, 미리 유입된 가스, 일반적으로 질소가 통풍되기 때문에 비례 밸브는 다시 재조절되어야 하고, 이런 재조절은 실제 값이 다시 소정 값에 상응할 때까지 일어난다.
이러한 제어 또는 재조절 과정들은 질소의 과소비를 유발할 뿐만 아니라 투여량의 불안정을 유도한다. 또한, 용제에 용해된 래커의 농도 변화와 혹은 결정화(crystallization)를 가져올 수 있는데, 이는 재조절 과정중에 배출되는 질소와 함께 용제 증발 및 용제 증기의 배출로 인한 것이다. 또한, 임계 잔류 가스량을 가지는 탱크 충전 상태중에 지속적인 레귤레이터의 진동이 발생하는데, 이는 보다 많은 질소의 소비를 야기시킨다.
본 발명은 가압된 가스가 압력 탱크의 유입 라인에 배치된 비례 밸브를 통하여 압력 탱크 안으로 유입되고, 유출 라인에 위치한 유체의 압력이 제 1압력 센서에 의해 측정되며, 그리고 유출 라인의 유출 밸브가 개폐됨으로써, 압력 탱크로부터 유체를 배분하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 가압된 가스를 유입시키도록 압력 탱크의 유입 라인에 배치된 비례 밸브와, 유출 라인에 위치된 유체의 압력을 측정하도록 상기 압력 탱크의 유출 라인에 배치된 제 1압력 센서와, 그리고 상기 유출 라인에 배치된 유출 밸브를 포함하는 압력 탱크로부터 유체를 배분하기 위한 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 유체를 분배하기 위한 장치의 개략적인 블럭선도,
도 2는 설정 압력값의 자동 결정을 예시한 흐름도,
도 3은 필터 상태 및 체적 유동의 결정을 나타낸 흐름도,
도 4는 압력 센서의 데드(dead)시간 및 측정 시간을 나타낸 그래프이다.
그러므로, 본 발명의 목적은 압력 탱크로부터 유체를 분배하기 위한 개선된 방법 및 장치를 제공하는 것이며, 본 발명에 따르면 균일하고 지속적인 유체의 분배가 간단하고 경제적으로 실현된다.
이와 같은 본 발명의 목적은, 제 1압력 센서의 측정 결과의 함수로서 소정의압력 값 또는 설정 압력 값이 결정되어 비례 밸브로 전달되며, 유입 라인내의 가스 압력이 비례 밸브와 압력 탱크 사이에 배치된 제 2압력 센서에 의해서 측정되고 그 측정 결과가 비례 밸브로 전달되는 특징에 의하여, 앞서 언급한 방식의 방법에 의해 독창적으로 실현된다. 유입 라인의 가스 압력을 측정하여 이러한 측정 결과를 비례 밸브로 전달함으로써, 비례 밸브와 제 2압력 센서 사이의 동적 라인 및 필터 압력 손실이 발생하지 않으므로, 유출 밸브의 개폐중에 앞서 설명한 바와 같은 비례 밸브의 빈번한 재조절은 피할 수 있다. 이는, 유출 밸브의 차단중에 질소의 배출이 없으므로 질소의 소비를 줄이는 것이며, 그 결과 용제내의 염색 농도의 변화도 줄어든다. 더욱이, 제 2압력 센서 내의 비례 밸브에 의해 형성되는 제어 루프가 진동하지 않으므로, 조절 과정 중에 발생할 수 있는 지속적인 진동이 진정된다. 제 1압력 센서의 측정 결과의 함수로서 설정 압력 값을 결정하고 이 설정 압력 값을 비례 밸브로 전달함으로써, 탱크 충전 상태 및 필터 압력 손실과 같은 가변적인 방해 요인들에 대해서 시스템이 자동적으로 적응되는 효과가 있고, 그 결과 진동없이 안정적인 조절 상태가 달성되며 고도의 정확한 투여가 이루어진다.
본 발명의 바람직한 특정 일실시예에 따르면, 설정 압력 값의 결정을 위하여, 유출 밸브가 개방되거나 또는 차단될 때 발생하는 압력의 변화가 희망 값 또는 설정 값의 결정에 영향을 주는 것을 방지하도록 유출 밸브가 개방되면서 측정된 상기 제 1압력 센서의 측정 결과만을 사용한다. 일정한 투여량의 유동을 위하여, 밸브가 개방되면서의 외부 센서에서의 압력만이 관련되며 중요하다. 이에 관하여, 밸브가 개방 중에 상기 결정에 영향을 주지 않는 진동이 발생하도록 유출 밸브의 개방 이후의 특정한 기간이후에 측정된 제 1압력 센서의 측정 결과만이 사용된다. 유체의 균일한 분배를 이루도록, 상기 설정 압력 값의 결정을 위하여서는 측정 간격중에 결정된 상기 제 1압력 센서의 측정 결과가 사용된다.
설정 압력 값이 상기 제 1압력 센서의 측정 결과의 함수로서 결정됨과 더불어, 더욱 향상된 균일성과 가변적인 방해 요인을 억제할 수 있도록 바람직하게는 설정 압력 값은 상기 제 2압력 센서의 측정 결과의 함수로서 결정된다. 압력 차등은 바람직하게는 유입 라인 및 유출 라인 사이에서 측정되고, 본 발명의 특정 일실시예에 의하여, 상기 설정 압력 값은 상기 측정된 압력 차등의 함수로서 결정된다.
본 발명의 특별히 바람직한 실시예에 따라, 배분 과정동안 전술한 설정 압력 값의 변화가 없도록 단지 상기 유출 밸브가 차단되었을 때만 상기 설정 압력 값의 결정 및/또는 전달이 수행되며, 이와 관련된 재조절이 발생할 수 있다.
본 발명의 특정한 다른 실시예에 따라, 상기 압력 탱크의 충전 상태 높이는 그 높이를 자동적으로 지시하기 위하여 제 1압력 센서 및 제 2압력 센서의 측정 결과의 함수로서 결정되고, 상기 설정 압력 값의 결정 중에 가변적인 방해의 결과로 인하여 수정될 수 있다.
필터 상태를 자동적으로 지시하기 위하여, 유출 라인 내에 위치된 필터의 상태는 바람직하게는 제 1압력 센서의 측정 결과의 함수로서 결정된다. 이러한 자동적인 지시로부터 필터가 교환될 필요가 있을 때가 결정될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 필터 상태는 상기 유출 밸브가 개폐되면서 상기 제 1압력 센서의 측정 결과의 차등적인 함수로서 결정됨이 바람직하다. 상기 필터 상태의 결정중에는, 바람직하게는 유출 밸브의 개폐 이후에 미리 선결된 시간이 종료된 이후의 특정한 측정 결과만이 사용되어 개폐되는 동안의 진동은 결정에 영향을 가지지 않도록 한다.
본 발명의 목적은, 제 1압력 센서의 측정 결과의 함수로서 비례 밸브에 제공되어지는 설정 압력 값의 결정을 위해 제공되는 제어 유닛과, 그리고 상기 비례 밸브와 상기 압력 탱크 사이에 구비되어 유입 라인의 가스 압력을 측정하여 그 측정 결과를 상기 비례 밸브에 전달하기 위한 제 2압력 센서를 가진 전술한 유형의 장치로서 실현된다. 이러한 장치로서, 상기 방법에서 언급된 전술한 장점이 달성된다. 특별히 단순하며 경제적인 본 발명의 실시예를 위하여, 상기 제 2압력 센서는 바람직하게는 비례 밸브 내에 통합된다.
본 발명의 다른 특정한 실시예에 따라, 차등 압력 센서가 상기 유입라인과 유출 라인 사이에 배치되어 제공된다.
이하, 다음의 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 특정 실시예를 보다 상세히 설명한다.
도 1은 컴팩트 디스크(2)에 대한 코팅 시스템(1)을 도시한 것이다.
이러한 코팅 시스템(1)은 유입 라인(5)과 유출 라인(6)을 갖춘 압력 탱크(4)를 포함한다. 유입 라인(5)은 압력 탱크의 상부에 연결되어 있고 압력 탱크(4)의 상부 영역과 소통된다. 유출 라인(6)도 마찬가지로 압력 탱크(4)의 상부와 연결되어 있다. 그러나, 유출 라인(6)은 압력 탱크(4)의 내부를 관통 연장하며 압력 탱크의 하부에서 그 내부와 소통된다. 압력 탱크(4)는 컴팩트 디스크(2)를 코팅하기 위해 부분적으로 래커(lacquer; 8)로 충진되어 있다. 래커(8)의 하중에 의해, 압력 탱크(4)의 하부를 완전하게 채울 수 있다. 래커 위쪽에 위치하는 영역에는 가압 가스(10), 예컨대 질소가 배치된다.
상기 질소(10)는 유입 라인(5)에 연결된 질소 공급원(12)으로부터 압력 탱크(4)에 공급된다. 질소 공급원(12)과 압력 탱크(4) 사이의 유입 라인(5)에는 밸브 유닛(14)이 배치되는데, 이 밸브 유닛(14)은 비례 밸브(15) 및, 상기 비례 밸브(15)와 압력 탱크(4) 사이에 배열된 내부 압력 센서(16)를 구비한다.
상기 압력 탱크(4)의 상부 측에 인접하게, 상기 유입 라인(5)에 배치된 제 1센서 요소(19), 및 상기 유출 라인(6)에 배열된 제 2센서 요소(20)를 갖는 차등 압력 센서(18)가 제공된다. 유출 라인(6) 내에서 센서 요소(20)의 위쪽으로, 필터(22), 압력 센서(24) 및 유출 밸브(26)가 더 제공된다. 밸브(26)의 하류에서(압력 탱크(4)쪽에서 보았을 때) 유출 라인(6)이 코팅 스테이션(28)으로 개방되는데, 밸브(26)가 개방될 때 이 코팅 스테이션(28)에서 컴팩트 디스크(2)에 래커(8)가 공급된다.
상기 밸브 유닛(14), 차등 압력 센서(18), 압력 센서(24), 및 밸브(26) 각각이 제어 유닛(30)에 연결되어 있다. 제어 유닛(30)에는 입력부(31)가 제공되는데, 상기 입력부(31)는 상기 내부 압력 센서(16), 차등 압력 센서(18), 및 압력 센서(24)의 측정 결과를 수신한다. 제어 유닛(30)의 출력부(32)가 밸브(26)에 연결되어, 밸브(26)의 개폐를 제어한다. 출력부(32)는 추가로 밸브 유닛(14)의 비례 밸브(15)에 연결되어서 제어 유닛(30)에 의해 연산된 설정 압력 값을 비례 밸브(15)에 규정한다. 또한 내부 압력 센서(16)의 출력이 비례 밸브(15)에 연결되어서 유입 라인(5) 내의 비례 밸브(15)에 실제 압력 값을 제공한다. 제어 유닛(30)으로부터의 규정된 설정 압력 값 및 내부 압력 센서(16)로부터의 실제 압력 값에 근거하여, 밸브 유닛(14)의 비례 밸브(15)가 유입 라인(5)내의 압력을 설정 압력 값으로 조절하도록 하는 위치에 있게 된다. 따라서, 제어 루프가 제어 유닛(30)에 의해 외부에서 유도된 설정 압력 값으로 상기 밸브 유닛(14) 내측에 형성된다.
코팅 시스템(12)의 작동시, 가압 질소를 유도시킴으로써 압력 탱크(4)가 규정 압력 레벨에 도달된다. 압력 탱크(4)에 존재하는 압력 때문에, 압력 탱크 내에 있는 래커(8)가 밸브(26) 방향으로 유출 라인(6) 내에서 상향 압박된다. 밸브(26)가 차단되면, 시스템이 실질적으로 정지 상태가 되고 래커의 유동이 전혀 발생하지 않는다. 컴팩트 디스크가 코팅 스테이션(28)내의 코팅 위치에 놓이면, 제어 유닛(30)에 의해 제어되어 기판(2)위에 래커의 피복을 도포하는데 필요한 소정의 시간동안 밸브(26)가 개방된다. 밸브(26)가 개방되면, 압력 탱크(4)내에 존재하는 압력에 의해, 래커(8)가 유출 라인(6)을 통해 코팅 스테이션(28)으로 흐른다. 밸브(26)가 차단된 후에는, 다시 래커가 유동하지 않는 정적인 시스템(staticsystem)이 초래된다.
연속 코팅 단계에서 균일한 양의 래커가 기판(2)에 도포되도록, 시스템 내의 압력, 특히 유출 밸브(26) 근처에서의 압력은 유출 밸브(26)가 개방되었을 때, 일정한 값으로 유지되어야 한다.
이후, 도면을 참조로 하는 특정한 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 설명한다.
도 2의 흐름도를 참조로 하여 상기 설정 압력 값의 연산을 설명한다.
제 1블럭(40)에서, 상기 압력(Pext)은 제 1압력 센서(24)에서 측정된다. 이러한 측정 값은 다른 결정 블럭(42)으로 전송되어 상기 유출 밸브(26)가 개방된 기간 또는 차단된 기간으로부터 상기 측정 값이 유도된 것인지의 여부를 확인한다.
만일, 측정 결과가 유출 밸브(26)가 차단된 기간으로부터 유도된 것이라면, 이후의 측정 결과는 다른 블럭(44)으로 전송되어, 측정 결과로부터 평균 압력 값(Pext, OFF, average)을 연산한다.
만일, 측정 결과가 유출 밸브(26)가 개방된 기간으로부터 유도된 것이라면, 측정 결과는 다른 블럭(46)으로 전송되어 평균 압력 값(Pext, ON, average)을 연산한다.
평균 압력 값(Pext, ON, average)의 연산 이후에, 이 값은 다른 블럭(48)으로 전송된다. 블럭(50)에서는, 코팅 스테이션으로 흐르는 래커의 희망 값의 함수로서 희망 압력 값(Pdesired)이 정해진다. 이러한 압력 값(Pdesired)은 다른 블럭(48)으로 전송된다.
블럭(52)에서, 압력(Pint)은 밸브 유닛(14)의 압력 센서(16)에서 측정된다. 이 측정 결과는 다른 블럭(54)으로 전송되고, 여기에서 평균 압력 값(Pint, average)이 연산된다. 이 평균 압력 값은 다른 블럭(48)으로 전송된다.
블럭(48)에서, 개략적으로 근사된 설정 압력 값 또는 수정된 설정 압력 값(Pdesired, corrected, rough)은 이 블럭(48)에서 유도된 압력 값의 함수로서 연산된다. 개략적으로 근사된 설정 압력 값은 다음의 방정식으로부터 결정된다:
Pdesired, corrected, rough= Pdesired+ (Pint, average- Pext, average).
이 값은 다른 블럭(56)으로 전송되고, 여기에서 평균 값(Pdesired, corrected, rough, average)이 연산된 후에 다른 블럭(58)으로 전송된다.
블럭(60)에서, 상기 유입 라인과 유출 라인 사이의 압력 차등(ΔPtank)이 측정되어 다른 블럭(62)으로 전송되고, 여기에서 측정 결과가 평균된다. 상기 압력 탱크(4)내의 래커(8)의 충만 높이에 연관되어 상기 측정된 압력 차등(ΔPtank)이 연산된다. 상기 평균된 압력 차등(ΔPtank, average)은 블럭(58)으로 전달된다.
블럭(64)에서, 연속적인 측정에 대한 공차 범위(ΔPtolerance)가 결정되어 블럭(58)으로 전달된다.
블럭(58)에서, 이전에 얻어진 값에 관련된 상기 블럭(56)에서 얻어진 최후의개략적으로 근사된 평균 설정 압력 값(Pdesired, corrected, rough, average)이 공차 범위 내에 놓이는지의 여부를 결정한다. 이는 다음의 식으로부터 결정된다:
((Pdesired, corrected, rough, average, j+1- Pdesired, corrected, rough, average, j)2)0.5> ΔPtolerance.
여기에서, j+1은 최종 연산된 평균 값을 나타내고, j는 이전에 연산된 평균 값을 나타낸다.
전술한 관계가 완료되었을 때, 이후에는 다음의 식,
Pdesired, corrected, j+1+ Pdesired, corrected, rough, average, j+1이 적용되어 즉, 신규로 근사된 설정 압력 값이 블럭(58)에서 결정된 평균 값에 상응하게 된다.
만일 전술한 관계가 완료되지 않았을 경우에는, 신규로 근사된 설정 압력 값은 다음의 방정식으로서 결정된다:
Pdesired, corrected, j+1= Pdesired, corrected, j+ (ΔPtank, average, j+1- ΔPtank, average, j).
차등 압력 센서(18)의 측정 결과를 보조로 하는 조정 또는 조절은 압력 센서(24)에 관련되는 차등 압력 센서(18)의 측정 정확성에 따라 영향받으므로 "개략된(rough)" 조절 절차의 주파수 및 특히 조절 변화의 진폭은 감소된다. 따라서, 질소가 적게 사용된다.
블럭(58)내에서 결정된 결과인 신규로 근사된 설정 압력 값(Pdesired, corrected)은 이후에 다른 블럭(66)으로 전송된다. 상기 블럭(66)내에서, 코팅 시스템이 시작 상태인지의 여부, 즉, 예를 들어, 최초 5회 코팅 사이클 내에 있는지를 설정한다. 만일 시스템이 시작 상태 내에 있지 않은 경우에는, 상기 블럭(58)에서 결정된 설정 압력 값은 신규의 근사된 설정 압력 값(Pdesired, corrected, new)을 형성하도록 상기 블럭(68)을 경유하여 블럭(70)으로 전송된다.
그러나, 만일 시스템이 시작 상태인 경우에는, 블럭(72)에서 적정된, 또는 근사된 시작 설정 압력 값(Pdesired, corrected, start)이 다른 것들 사이에서, 래커의 특성, 시스템의 지형적 관계, 차등 압력 센서에서의 압력 차등, 그리고 래커의 체적 유량을 보조로 결정된다.
Vstart은 랙커의 특성뿐만 아니라, 상기 지형적 관계와 상기 유출 라인의 압력 관계를 기초로 결정되고, 측정의 결여에 기인하므로써 압력 센서에서의 압력은 Pext= Pdesired라는 것에 기초한 한가지 결과가 나타난다. 만일 필터가 새로운 것이라면, 상기 필터 상수(Kfilter, start)는 제작 사양에 상응한다. 만일 필터가 사용된 것이라면, 이는 최종 결정되어 저장된 값에 상응한다. 선택적으로, 또는 컴팩트 디스크의 실제적인 코팅 이전에 필터 상수가 결정될 가능성이 있고, 테스트 출력 사이클은 필터 상수가 결정된 이후에 수행된다.
이러한 시작 값 결정은 시스템이 초기화되어 압력(Pext, ON)이 알려지지 않았을 때 필요하다. 상기 설정 값의 수정은 개략적으로 근사된 시작 값을 제공한다.
근사된 시작 설정 압력 값은 이후에 다른 블럭(70)으로 전송되고, 여기에서 신규의 근사된 설정 압력 값(Pdesired, corrected, new)을 형성한다.
이러한 값은 다른 블럭(74)으로 전송되고, 여기에서 시스템이 현재 정적 상태 또는 동적 상태이지의 여부를 결정한다. 만일, 시스템이 정적 상태인 경우라면, 즉, 매개체가 유동되지 않는다면, 상기 신규의 근사된 설정 압력 값(Pdesired, corrected, new)이 블럭(76)을 경유하여 블럭(78)으로 전달된다. 만일 상기 블럭(74)에서 시스템이 동적 상태인 것으로 결정된 경우에는, 즉, 매개체가 유동되는 경우에는, 상기 신규로 근사된 설정 압력 값(Pdesired, corrected, new)은 상기 다른 블럭(78)으로 전송되지 아니하며 블럭(78)내에서 찾아지는 이전의 값이 유지된다.
상기 블럭(78)내에서, 상기 근사된 설정 압력 값(Pdesired, corrected, new)은 상기 비례 밸브(15)를 위하여 그리고 설정 압력 값의 예비설정을 위하여 이용 가능한 단위로 변환되어 블럭(80)내로 값(Pvalve)으로서 전달된다.
이후, 도 4의 흐름도를 참조로 필터 상태의 결정을 설명한다.
필터 상태를 결정하기 위하여, 압력(Pext)은 유출 또는 분배 밸브(26)가 차단되면서 평가되어야 한다. 유출 밸브가 개방되면서 압력 센서(24)에서 측정된 압력(Pext, open)과 유출 밸브(26)가 차단되면서의 압력(Pext, closed) 사이의 차등은 도관내에서의 필터 압력 손실과 라인 압력 손실로부터 발생하여 이후의 방정식에 부합된다:
Pext, closed- Pext, opened= ΔPfilter+ ΔPconduit.
여기에서 일정 탱크 압력과 체적 유동에 의하여 도관내의 압력 손실은 또한일정하다. 그러나, 기나긴 기간에 걸쳐 필터 압력 손실은 증가될 수 있고, 심지어 일정 탱크 압력에서조차, 필터가 막히게 될 수 있다. 그 결과, 상기 근사된 설정 압력 값(Pdesired, corrected, new)은 동일한 정도로 증가되어야 한다.
만일, 투여가 초기 값에 도달하면, 필터가 소모되어 교환되어야 하는 것을 지시하는 알람 메시지가 나타난다.
또한, 상기 필터 상태는 작동 중에 지시되어야 한다. 상기 필터 상태의 연산은 도 3의 흐름도를 참조로 하여 설명될 것이다.
블럭(90)에서, 압력(Pext)은 유출 라인(6)내의 상기 압력 센서(24)에서 측정된다. 상기 측정된 압력 값은 다른 블럭(92)으로 전송되고 여기에서 유출 또는 배분 밸브(26)의 개폐 여부가 결정된다. 만일 유출 밸브(26)가 차단된 경우라면, 상기 측정된 압력 값(Pext)은 블럭(94)에 전달되어 밸브(26)가 차단된 압력(Pext, OFF, average)으로서 측정된 압력 값의 평균 값을 연산한다.
만일 블럭(92)내에서 유출 밸브(26)가 개방된 것으로 결정된 경우에는, 측정된 압력 값(Pext)은 블럭(96)으로 전송되어 밸브가 개방되면서 측정된 압력 값(Pext)으로부터 평균 값(Pext, ON, average)을 연산한다.
이후에, 블럭(98)에서, 랙커의 체적 유량이 결정되고, 블럭(100)에서 유출 라인 내에서의 압력 손실(ΔPconduit)이 결정된다. 상기 라인 내에서의 압력 손실(ΔPconduit)뿐만 아니라 상기 평균 값(Pext, OFF, average)과, 평균 값(Pext, ON, average)은블럭(102)으로 전달되어 여기에서 필터 내에서의 압력 손실(ΔPfilter)이 연산된다. 상기 필터내의 압력 손실은 다음의 방정식의 보조로서 결정된다:
ΔPfilter= ΔPext, OFF, average- ΔPext, ON, average- ΔPconduit.
이후에, 블럭(104)에서, 필터에서의 압력 손실의 평균 값(ΔPfilter, average)이 연산된다.
이후에, 블록(106)에서, 결정된 필터 압력 손실 및 체적 유동을 이용하여 필터 상수(Kfilter)가 계산된다. 이것은 하기 방정식을 이용하여 실행된다:
Kfilte r= ΔPfilter,averageㆍAfilter/ (vㆍηmedium).
이 값은 시스템이 시작 단계인지를 결정하는 블록(108)으로 전달된다.
만일 시스템이 시작 단계이면, 이전에 필터 교환이 발생했는지 여부가 다른 결정 블록(110)에서 결정된다. 만일 새로운 시작 이전에 필터 교환이 발생했으면, 위에서 시작 설정 압력값(Pdesired, corrected, start)의 계산을 위한 블록(112)에서 새로운 필터의 필터 상수(Kfilter, new)와 마찬가지로 필터 상수(Kfilter, start)가 특정된다. 이러한 Kfilter, new값은 블록(114) 내에서 제작 사양으로부터 결정되며 블록(112)으로 전달된다.
블록(110)에서, 새로운 시작에 앞서서 필터 교환이 발생하지 않았음이 설정되면, 시스템의 중단 이전에 최종 결정되어 저장된 값(Kfilter, observed)과 마찬가지로필터값 상수(Kfilter, start)가 시작값 결정을 위한 블록(116)에서 특정된다.
시스템이 시작 단계에 있지 않다는 것이 블록(108)에서 결정되면, 블록(106)에서 계산된 필터 상수(Kfilter)가 순간 필터 상태 인자(Kfilter, instantaneous)로서 블록(118)을 거쳐 블록(120)으로 전달된다. 블록(120)에서, 하기 방정식에 의해 필터 상태 인자가 계산된다:
필터 상태 인자 = Kfilter, instantaneous/ Kfilter, new.
필터 상태 인자는 순간 필터 압력 손실이 원래보다 얼마만큼 더 큰지를 나타낸다. 이런 식으로, 노화된 필터가 교체를 필요로 하기까지 얼마나 더 사용될 수 있는지를 보다 잘 산정할 수 있다.
도 4는 밸브(26)의 개방 사이클에 걸쳐 내부 압력 센서(16) 및 압력 센서(24)에서 측정된 압력들을 나타낸다. 상부 곡선은 내부 압력 센서(16)에서 측정된 압력을 나타내는 한편, 비교적 심하게 변화하는 하부 곡선은 압력 센서(24)에서 측정된 압력을 나타낸다.
도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 내부 압력 센서(16)에서 측정된 압력은 출력 밸브(26)의 개폐에 대해 독립적이며 비교적 일정하다.
그러나, 압력 센서(24)에서 측정된 압력은 출력 밸브(26)의 개방 혹은 차단 도중에 비교적 심하게 변한다. 이와 관련하여, 차단 직후에 비교적 심한 압력 강하가 초래되고, 이것이 후속하여 다시 상승한 다음 또다시 강하한다. 따라서, 시간 간격(T1)에서 출력 밸브(26)의 개방 이후에 비교적 심한 압력 요동이 초래된다. 시간 간격(T1) 이후에, 비교적 일정한 압력을 갖는 단계가 존재한다. 출력 밸브(26)의 차단 이후에, 비교적 심한 압력 상승이 존재하고, 이것이 후속하여 다시 강하 및 상승한다. 따라서, 시간 간격(T2)에서 밸브의 차단 이후에 비교적 심한 요동이 초래된다. 시간 간격(T2) 이후에, 비교적 일정한 압력을 갖는 단계가 다시 존재한다.
따라서, 수정된 설정 압력값 및 필터 상태 인자의 계산을 위하여, 밸브의 개폐로부터 기인된 압력 요동이 실질적으로 감퇴되어진 단계로부터 시발되는 측정 결과만이 이용된다. 이러한 단계들이 도 4에서 밸브 개방시 측정에 대한 측정(T1), 및 밸브 차단시 측정에 대한 측정(T2)로 도시되어 있다.
컴팩트 디스크를 위한 코팅 시스템을 상정하여 본 발명의 장치를 바람직한 실시예로서 기술하였으나, 본 장치는 이에 제한되지 않는다.

Claims (16)

  1. 압력 탱크(4)로부터 유체(8)를 분배하기 위한 방법으로서,
    가압된 가스(10)를 상기 압력 탱크(4)의 유입 라인(5)에 배치된 비례 밸브(15)를 통하여 상기 압력 탱크로 유입시키는 단계와,
    제 1압력 센서로 유출 라인(6) 내에 위치된 상기 유체(8)의 압력을 측정하는 단계와, 그리고
    상기 유출 라인(6)의 유출 밸브(26)를 개폐하는 단계를 포함하는 방법에 있어서,
    상기 제 1압력 센서(24)의 측정 결과의 함수로서 설정 압력 값을 결정하고, 상기 설정 압력 값을 상기 비례 밸브(15)로 전달하는 단계, 및
    상기 비례 밸브(15)와 상기 압력 탱크(4) 사이에 배치된 제 2압력 센서(16)에 의해 상기 유입 라인(5)내의 가스 압력을 측정하고, 측정 결과를 상기 비례 밸브(15)로 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 설정 압력 값의 결정을 위하여, 오직 상기 유출 밸브(26)가 개방되면서 측정되어진 상기 제 1압력 센서(24)의 측정 결과만을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 오직 상기 유출 밸브(26)의 개방 이후의 특정한 기간 이후에 측정되어진 상기 제 1압력 센서(24)의 측정 결과만을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 설정 압력 값의 결정을 위하여, 측정 간격에 걸쳐 결정된 상기 제 1압력 센서(24)의 평균된 측정 결과를 이용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 설정 압력 값은 상기 제 2압력 센서(16)의 측정 결과의 함수로서 결정되어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 압력 차등이 상기 유입라인(5)과 유출 라인(6) 사이에서 측정되어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 설정 압력 값은 상기 압력 차등의 함수로서 결정되어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력 탱크(4)의 충전 상태 높이가 차등 압력 센서(18)의 측정 결과의 함수로서 결정되어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 설정 압력 값의 결정 및/또는 전송은 단지 상기 유출 밸브(26)가 차단되면서 영향받는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력 탱크(4)의 상기 충전 상태 높이는 상기 제 1압력 센서(24) 및 상기 제 2압력 센서(16)의 측정 결과의 함수로서 결정되어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 유출 라인(6)내에 위치되는 필터(18)의 상태는 상기 제 1압력 센서(24)의 측정 결과의 함수로서 결정되어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 필터 상태는 상기 유출 밸브(26)가 개폐되는 동안의 측정 결과의 차이의 함수로서 결정되어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 필터 상태의 결정중일 경우에는 단지 상기 유출 밸브(26)의 차단후 또는 개방후의 선결된 기간의 종결이후에 측정된 결과만을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 압력 탱크(4)로부터 유체(8)를 배분하기 위한 장치(1)로서,
    상기 압력 탱크(4)의 유입 라인(5)에 배치되어 가압된 가스(10)를 유도시키는 비례 밸브(15)와,
    상기 압력 탱크(4)의 유출 라인(6)에 배치되어 상기 유출 라인(6) 내에 위치한 상기 유체(8)의 압력을 측정하는 제 1압력 센서(24)와, 그리고
    상기 유출 라인(6)에 배치된 유출 밸브(26)를 포함하는 장치에 있어서,
    상기 제 1압력 센서(24)의 측정 결과의 함수로서 상기 비례 밸브(15)에 제공되는 설정 압력 값을 결정하는 제어 유닛(30)과, 그리고
    상기 비례 밸브(15)와 상기 압력 탱크(4) 사이에 배치되어 상기 유입 라인(5)내의 상기 가스 압력을 측정하여 상기 비례 밸브(15)에 측정 결과를 전달하는 제 2 압력 센서(16)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2압력 센서(16)는 상기 비례 밸브 내에 통합되어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항에 있어서, 차등 압력 센서(18)가 상기 유입 라인(5)과 상기 유출 라인(6) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
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