KR820002447Y1 - 유량계의 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유량계의 제어장치

제1도는 본 고안에 의한 간단한 밸브연결 상태도.

제2도는 서어보 모우터(servo motor)제어용 2중 밸브계 상태도.

제3도와 제4도는 본 고안에 의한 밸브계의 동작원리의 설명한 펄스도.

본 고안은 유량계의 제어장치에 관한 것이다.

유량계에 있어서 전자 밸브의 펄스제어는 이미 공지되어 있는 바, 본 고안의 목적은 충분히 신속하고 정확한 영점유량(zero flow)을 얻고져하는 것이다.

본 고안에 의하면 이러한 문제는 가변 오우버랩(overlap)을 갖는 펄스열에 의하여 제어되는 2개의 직렬 연결된 전자밸브에 의해서 달성된다. 이와 같이 하여 안전하고 정밀한 유량영이 합리적인 길이의 펄스에 의하여 실현된다.

본 고안에 의한 장치는 무엇보다도 2개의 밸브계를 병렬로 접속하여 서어보 모우터를 제어한다.

이하 첨부도면에 의거 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 펌프형태의 유량원(2)에서 유량이 공급되는 소모기(consumer)(1)를 예시하고 있다. 이 소모기(1)는 예컨대 노내의 버어너(burner)나 또는 가스터빈(gas turbine)또는 제2도에서와 같이 서어보 모우터(1′)일 수가 있다. 상기 유량원(2)과 소모기(1)사이에는 펄스 발생기(5)(6)에 의하여 제어되는 2개의 자석식 밸브(3)(4)로 구성된 밸브 시스템이 삽설되어 있고, 본 고안에 의한 유량제어는 전술한 바와 같이 밸브의 개방시간의 오우버랩을 변화시킴으로써 달성할 수 있다.

밸브(3)가 개방되고 밸브(4)가 폐쇄되어 있어 유량영이 보증되어 있을때에 밸브(3)와 밸브(4)사이의 도관내의 저액(貯液)을 원활히 하기 위하여 트로틀(thottle)이 달린 출구(8)가 이들 밸브사이에 위치한다.

동시에 밸브(3)가 폐쇄되고 있는 동안에 소모기(1)로부터의 누출을 피하기 위하여 밸브(4)후방에 비역류 밸브(9)가 설치되어야 한다.

밸브(3)와 밸브(4)가 개방되어 있는 시간의 오우버랩의 변화는 펄스 발생기로부터의 펄스 사이의 오우버랩을 변화시킴으로써 발생하기 때문에 적어도 하나의 펄스발생기, 예를들면 도시한 바와 같이 펄스발생기(5)에 조절기(7)를 설비하여 이 조절기에 의하여 소모기(1)로부터의 실제값과 설정값이 결정된다.

펄스사이의 오우버랩을 제어하기 위하여 첫째로 이용할 수 있는 파라메이터(parameter)는 펄스길이와 펄스사이의 상대적인 위상위치이다.

제3도의 상부는 펄스발생기(5)로부터의 펄스를 나타내고, 하부는 펄스발생기(6)로부터의 펄스를 나타낸 것이다.

이들 펄스열들의 사이의 위상차(a)를 변화시킴으로써 이들의 오우버랩(b)도 변화한다. 만약 유량을 영으로 감소시키려면 적어도 펄스간격은 적어도 펄스와 같은 길이 일것이며 이 경우 밸브의 개폐시간도 또한 고려하여야 한다. 이 결과는 만약 유량영이 얻어지면 그 계에서는 50%의 최대개구 시간밖에 얻어지지 못함을 나타내고 있다. 이때 2개의 펄스열의 펄스는 같은 길이어야 한다. 대개 2개의 밸브는 동일한 펄스원으로 제어되므로 이중 한 개의 밸브로부터의 펄스는 조절기(7)로부터 조절되는 가변이상기에 의해 공급된다.

제3도에 의하면 어떤 펄스열이 그 위상에 오프-셋(off-set)을 갖고 있어도 무방하다. 원활한 제어를 달성하기 위해서는 고펄스 주파수(즉, 짧은 주기가 바람직하나 주기 길이에는 밸브의 응답시간에 의하여 하향이 있음)를 이용하는 것이 바람직하다.

제4도에 도시한 것은 가변오우버랩을 얻기 위한 다른 예를 도시한 것으로, 이 경우 펄스발생기(6)로부터의 펄스는 일정길이 e를 갖고 있으며 펄스발생기(5)로부터의 펄스는 가변길이의 펄스 길이 d를 갖고 있어 가변 오우버랩 b가 얻어진다. 이 경우 펄스 길이 d를 영으로 함이 없이 유량영을 얻기 위해서는 2개의 펄스는 어느 최소의 고정 위상차 a'를 갖지 않으면 안되는데, 이 위상차는 무엇보다도 밸브의 응답시간에 의하여 결정된다. 같은 이유로 펄스발생기(6)로부터의 펄스열이 가는 고정된 펄스 간격시간은 위상차 a'에 대하여 어느량 c만큼의 여유가 있어야 한다. 이 경우 위상차 a'는 다른 응답시간을 갖고 있는 밸브(3)의 밸브(4)를 사용함으로써 얻어진다.

원활한 제어를 위해서 펄스 간격 c+a'는 될 수 있는데로 짧게, 즉 밸브의 응당시간에 의하여 허용되는 만큼 짧게 선택하는 것이 실제적이다. 한편, 개구도를 크게하기 위하여 펄스발생기(6)로부터의 펄스의 펄스길이 e를 펄스간격 시간에 비하여 길게하는 것이 바람직하다. 그러나 이 펄스길이는 원활한 제어를 실행하기 위해서는 1:4 의 비가 적당한데 이는 80%의 개구도에 대응한다.

제3도에 의하면 어느 밸브가 제어되는지 중요하지 않으나 제4도에 의하면 특히 유량의 감소가 현저하게 되었을 때에 출구(8)로부터의 누출을 될 수 있는대로 낮게하기 위하여 밸브(3)를 제어함이 가장 실제적이다.

상기 두 가지의 경우 펄스주파수는 정확하게 같지 않으면 안되기 때문에 상술한 바와 같이 공통의 펄스원을 사용하여 이 펄스원을 이상기 및 펄스길이 결정장치를 통하여 밸브에 접속함이 실제적이다.

제2도는 예컨대 서어보 모우터(1')의 제어를 위한 2계통계에 적용되는 본 고안의 장치를 도시하고 있다. 전방유로는 제1도와 동일하나 복귀유동은 비복귀밸브(12)와 출구(13)사이에 연결된 2개의 전자밸브(10)(11)를 통하여 행해지는데, 이때 펌프(2)에 연결된 트로틀 연결부(15)는 밸브(10)를 폐쇄하고 밸브(11)를 개방할 때에 밸브(10)와 밸브(11)사이의 도관에 저액이 발생함을 방지하게 된다.

제2도의 구성에 따라 제4도에 의한 계를 제어함에 있어서는 하향류 밸브(10)를 제어하여 하는데 사실은 배수를 제한하기 위해 밸브(11)가 고정펄스에 의해 작동된다.

상기 서어보 모우터(1')는 밸브(3)와 밸브(4)사이의 유량에 의하여 스프링에 가압되고 밸브(10)와 밸브(11)사이에서 이완되는 피스톤으로 구성되어 있다. 이들 4개의 밸브조절기들은 예컨대 피스톤의 길이에 의하여 또는 서어보 모우터에 의해 영향을 받는 기타 조건에 의하여 저하된다. 밸브(14)는 서어보 모우터의 신속한 이완을 이루기 위하여 설비하는 것이다.

Claims (1)

1. 유량원(2)와 소모기(1)사이에 펄스 발생기(5)(6)에 의해 각각 제어되는 두 개의 밸브(3)(4)를 구비하고 있는 유량제어장치에 있어서, 상기 두 개 밸브(3)(4)가 유량원(2)과 소모기(1)사이에 직렬로 연결되고 상기 두 개의 펄스 발생기(5)(6)가 동일 주파수로 작동함과 동시에 제1펄스 발생기(6)는 일정한 고정위상 및 펄스길이를 갖는 일정한 펄스를 출력하고 제2펄스 발생기(5)는 제1펄스 발생기(6)의 펄스에 대한 펄스위상 또는 길이를 제어하기 위한 제어기구(7)를 설비하고 있음을 특징으로 하는 유량제 제어장치