JPH03182913A - 不圧縮性流体の物理的状態を監視し制御するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液状又はペースト状流体（例えばスラリー又
はバルブ）のような実質的に不圧縮性の流体の局部的瞬
間稠度を定量及び定性的に制御する方法不定量の液状又
はペースト状流体（例えばスラリー又はバルブ定性的に
監視し制御する方法、及び、その方法を実施するための
装置並びにその装置を操作する方法に関し、更に、上記
物理的状態を自動的に制御するための方法及び装置の使
用によって得られる用途及び用法に関する。本発明は、
又、蒸気のような少なくと６１つの装置を備えたいろい
ろな装置及びシステムに関する。

藍米旦韮韮 いろいろな工業プロセスにおいて、仕上げ処理、特に物
理的物理的調整処理を施された後、使用場所、消費場所
、又は更に別の処理又は変換処理場所へ不定量で（一定
の量ではなく不特定の量で）搬送されるスラリー又はス
ラッジ又はバルブのような実質的に不圧縮性の液状又は
ペースト状流体が使用される。各主工業設備においては
、このような流体の搬送は、一般に、パイプライン又は
ダクトをを通してポンプ送りによって行われる。この種
の流体の物理的状態は、その流体の性質に応じて、時間
の経過とともに、又、パイプライン内を通って場所が変
化するとともに、局部的に変化する。そのような物理的
変化は、その流体の局部的瞬間密度及び、又はその粘度
、及び、又はその固形分（固形物含有量）の関数である
。従って、物理的状態のこれらの可変パラメータは、そ
の流体の局部的瞬間稠度を規定し特徴づける。

特に流体の所望の稠度を得るために局部的瞬間稠度を必
要に応して修正するために稠度の変動を監視し確認する
ことができるように、特に流体の送出場所、最終搬送場
所又は使用場所における流体の局部的瞬間稠度を知るこ
とが、必ずしも必要ではないにしても有利である。

発明が解決使用とする課題及び発明の　曲水発明の目的
は、流体の局部的瞬間状態を、そ０ の少なくとも前記物理的状態に依存した物理的値を測定
することによって確認するための制御方法を提供するこ
とによって上記問題を解決することである。測定すべき
物理的値としては、特定の規定された条件下における流
れ抵抗、流体の粘度、体積流量、及びその他の運動力学
的又は動的パラメータが挙げられる。

課題を　゛するための　１１ 上記課題を解決するために、本発明は、容積不変の案内
空間内に閉じ込められた規定容積の流体に選択的に変更
することができる所定の一定水頭圧又は圧力を作用させ
て該流体に該案内空間内で強制的に流れ運動を起こさせ
、該流体の移動経路の２つの離隔した地点間の所定距離
に亙っての該規定容積の流体全体の移動時間の長さを測
定する。この移動時間の長さは、該規定容積の流体の稠
度の少なくとも平均的状態を表わす。

本発明の好ましい実施例によれば、上記移動時間の長さ
の測定は、前記流体の一方向の移動に固定的に関連づけ
られた物理的表示器が移動経路の１ 前記２つの地点を順次に通過するのを検出し、該２つの
検出時点又は２つの信号の発生時点の間の経過時間を検
出することによって行われる。

本発明の更に別の特徴によれば、前記移動時間は、前記
案内空間を画定する一定容量の囲い体から該囲い体に前
記一定水頭圧又は圧力下で充填された前記規定容積の流
体を排出して囲い体を空にするための時間である。

本発明の方法は、特に、周期的、間欠的な、又は定期的
又は不定期的な反復連続又は不連続な流体の搬送に適用
することができる。

本発明の更に他の特徴によれば、本発明の方法は、前記
囲い体内で行われる容積型ポンプ送り動作によって強制
的に移動せしめられる流体を好ましくは連続的に制御す
るのに適用することができ、実質的に一定の排出圧力の
下で各排出ストロクの時間の長さを測定する。

本発明の更に他の特徴によれば、前記流体を強制搬送す
るための導管において、前記排出された流体の稠度の所
望の状態、従って排出時間及び好２ ましくは所望の体積流量をも実質的に一定に維持するた
めに、該流体の瞬間ポンプ送り速度又は体積流量又はポ
ンプ送りパワー、ポンプ送りサイクル時間及び又は流体
の処理パラメータ又は物理的調整又は仕上げ処理、又は
流体の供給源に対する作用等の物理的値のうちの少なく
とも１つの制御要素を自動調整するのに適用することが
できる。

所望の体積流量を選定し、該所望の体積流量及び利用し
うるポンプ送り容量に応じて前記囲い体への充填又は吸
入サイクル時間及び該囲い体からの「全」排出又は排出
サイクル時間を測定し、該サイクル時間が経過したとき
各ポンプ動作サイクルを実施し、それによって瞬間体積
流量を所望の実測体積流量に整合させることにより実測
体積流量を調節することから成る方法は、ベルギー国特
許第９０２．１６１号に開示されているように既に周知
である。本発明はこのような既知の方法においおいて、
所定のサイクル時間を選択的に調節するために時間を計
測し、それによってサイクル時間を変更することができ
るようにする。

　　９ 本発明は、上記ベルギー国特許第９０２，１６１号の方
法を改善するものであり、本発明の更に別の特徴によれ
ば、前記排出された流体の稠度の所望の状態に対応する
基準排出時間を設定し、各ポンプ動作サイクル中瞬間実
測排出時間を基準排出時間と比較し、前記体積流量の調
整に優先して基準排出時間を回復するように、該実測排
出時間の値と基準排出時間の値との差によって表わされ
る排出時間の変化に応じてポンプ送り速度を変更するこ
とによって該実測排出時間と基準排出時間との差を修正
又はゼロにする。

本発明の更に別の特徴によれば、前記流体の物理的状態
、及び、又は、上流又は下流に及ぼされる水伊圧又は力
、前記囲い体及び、又はその下流に流体を供給するため
の上流側の流体貯留タンク内の流体のレベル等の外部の
物理的値の可変条件に作用する操作工程の記憶及びプロ
グラミングに関するデータをコンピュータによって処理
する。

本発明は、又、上記方法を実施するための装置を提供す
る。直線往復運動自在の容積型被動イン　４ ペラ部材により充填又は吸入と「全」排出又は排出を交
互に行う容積型ポンプと、作動されたとき該インペラ部
材を排出動作方向に変位させるために該インペラ部材に
一定のスラスト力を与えるためのポンプモータと、該ポ
ンプモータの排出動作をサイクル時間に追従させて時間
測定に基く調節によって制御するための制御装置と、該
インペラ部材に固定されており、該インペラ部材の吸入
ストロークの終端位置と排出ストロークの終端位置に対
応する２つの対置した端位置の間で該インペラ部材と共
に移動自在の物理的表示器と、該吸入ストロークの終端
位置と排出ストロークの終端位置にそれぞれ対応する位
置に配置されており、前記表示器の存在信号を前記制御
装置に伝送する２つの位置検出スイッチとから成る装置
は、上記ベルギー国特許第９０２．１６１号に開示され
ているように周知である。本発明によれば、前記制御装
置を、前記各操作を実施することによって前記機能を達
成するための電子タイマー制御器とプログラム可能なマ
イクロプロセッサとの組合せによっ５ て構成することにより上記ベルギー国特許第９０２、１
６１号の装置を改良する。

本発明の特徴によれば、前記制御器は、体積流量、送出
時間、不感受性範囲又は相対誤差等の記憶すべきインプ
ット値の基準値又は設定値を定めるためにそれらの数値
を増大方向又は減少方向に調節するためのキー、及び、
インプットされた前記各値を使用可能にするためのキー
を備えたキーボードと、インプットされた前記各値を及
び算出されたサイクル時間及び実測送出時間を目でみる
ことができるように表示するディスプレー手段とで構成
される。

本発明の他の特徴によれば、前記流体の特定の瞬間の特
性、及び、誤った調節又は誤作動を起こすおそれのある
故障の故に調整不能であることを知らせる信号を発信す
るための安全手段又は警報手段を前記制御器に組込む。

このような故障としては、例えば前記吸入又は充填弁の
偶発的な詰りに起因する吸入又は充填時間の短縮という
ような異常事態等がある。

６ 本発明の更に他の特徴によれば、前記流体を搬送するた
めの主ダクトに対してバイパス関係に配置され、流体を
吸入又は抽出するための補助ダクトに接続されており、
該主ダクトに設けられた制御弁又はその他の制御作動器
を作動させるようになされたサンプリング又はパイロッ
ト装置として使用することができる。

本発明は、又、重力により、そして吸入中ダイアフラム
付勢ばねにより助成されて前記流体を充填され、実質的
に一定の圧力の空気圧によって作動されて該流体を一方
向に排出する空気圧式グイアフラムポンブを備え、該ポ
ンプへの圧縮空気は、該ボン２ブのダイアフラムに固定
された磁化可能な金属体のストロークの２つの対置した
終端位置を検出する２つの近接検出器スイッチに電気的
に接続された前記制御装置によって作動される電磁多方
弁を通して交互に給排気されるようになされている」二
記ベルギー国特許第９０２．１６１号に開示された装置
を操作する方法を提供する。本発明の方法は、前記制御
器を用いて、 　　７ 前記ポンプのサイクルの開始時点において、前記金属体
がポンプ充填ストロークの終端位置にあるのを検出する
操作と、 前記弁の圧縮空気排気路を閉鎖するとともに該弁の圧縮
空気導入路を開放し、それによって前記ポンプから流体
を「全」排出する操作と、前記金属体がポンプ排出スト
ロークの終端位置にあるのを検出する操作と、 前記「全」排出時間を予め設定された基準送出時間と比
較するために記憶する操作と、前記ポンプへの圧縮空気
の導入を遮断し、ポンプ内の圧縮空気を排出するために
前記弁の圧縮空気導入路を閉鎖するとともに該弁の圧縮
空気排気路を開放する操作と、 前記ポンプに前記流体を重力により充填する操作と、 前記金属体がポンプ充填ストロークの終端位置にあるの
を検出する操作と、 前記実測された「全」排出時間に応して、前記弁に対す
る制御作用をサイクル時間が経過するま８ で準備期間として遅延させ、又は、該弁に対する制御作
用を早める操作と、 該ポンプのザイクルの終了時点において前記最初の制御
操作に戻り、前記弁の圧縮空気排気路を閉鎖するととも
に該弁の圧縮空気導入路を閉鎖する操作とを順次に実施
することを特徴とする。

先に述べたように、前記制御器は、例えば、スラリー中
の固形分が沈降してスラリーの固形分含有量が常態より
低下した場合のようないろいろな状態に対処することが
できるようにプログラムすることができる。その場合、
制御器は、ポンプの送り速度を加速し、送出時間が減少
しない場合は、ポンプは、スラッジが排出されて送出時
間が減少するまで高速度で作動し続りることになる。

！電池 第１．２図に示された実施例による本発明の不圧縮性流
体の物理的状態監視・制御装置（以下、「監視・制御装
置」又は単に「装置」と６称する）は、例えば４バール
の一定圧力の圧縮空気供給源（図示せず）から給排気ダ
クト（以下、単に９ 「ダクト」とも称する）２を通してフィルタ３、減圧器
４及び弁５を経て動力圧縮空気を供給されるようになさ
れた空気圧式ポンプ１から成る。弁５は、ソレノイド（
電磁石）６によって電磁的に作動され、ポンプ１を圧縮
空気供給源と、大気へ通じる排気管に交互に連通させる
ようになされている。

図示のポンプ１は、上記ベルギー国特許第９０２、１６
１号に開示されたポンプに対応するものであり、液体状
又はペースト状の流体、特にスラリ又はバルブを搬送す
るための導管又はダクト又はパイプライン７に上流側の
供給逆止弁又は背圧充填弁又は吸入弁８と下流側の供給
逆止弁又は背圧排出弁又は送出弁９との間で接続されて
いる。

上流側の弁８は、大気圧１３に露呈されたスラッジ又は
バルブ１２を貯留するためのタンク１１にダクト１０を
介して連通している。タンク１１は、ポンプｌより高い
位置に配置されており、それによってポンプ１を上流側
弁８を介して自動的に充填負荷又は水頭圧下に維持する
ようになされて０ いる。

ポンプ１は、囲い体即ち中空ケーシング１４から成り、
該ケーシングの内部空胴１５は、仕切壁を構成する中間
可撓性ダイアフラム（以下、単に「ダイアフラム」と６
称する）１６によって上下に重なる２つの室、即ち圧縮
空気受容上側室（以下、単に「上側室」又は「室」とも
称する）１５ａと、スラッジ受容下側室（以下、単に「
下側室」又は「室」とも称する）１５ｂに分割される。

可撓性ダイアフラム１６は、その弾性撓みにより上下に
変位し、それによって室１５ａと１５ｂの容量を変更さ
せる、従って、室１５ａと１５ｂの容量は、可変である
。上側室１５ａは、ポンプケーシング１４の主要ボート
１７を介して該ボートに接続された上述したダクト２に
連通し、下側室１５ｂは、上流側弁８と下流側弁９との
間でパイプライン７に常時連通している。

ポンプｌは、そのケーシング１４の、平坦な状態の中立
（中間）休止位置にあるときの弾性ダイアフラム１６を
包含する中央平面が実質的に水平１ になるように、そして、スラッジ搬送パイプライン７の
上方に位置するように配置するのが有利である。ダイア
フラム１６は、その中心部において垂直ロッド１８に固
定されている。垂直ロッド１８は、ダイアフラム１６か
ら上方に延長し、ポンプケーシング１４の頂部閉鎖カバ
ー又は頂部キャップ１９を摺動自在に貫通しており、ダ
イアフラム１６の変位に追随して上下往復並進運動をす
る際該キャップ１９によって案内される。ダイアフラム
１６と、垂直ロッド１８とで、ポンプｌの被動インペラ
部材を構成する。垂直ロッド１８の、ポンプケーシング
１４より外部に延長している部分は、直立円筒管２０内
へその長手中心軸線に沿って延長している。管２０は、
非磁性材料で形成されており、ロッド１８の変位を外部
から目で観察することができるように透明であることが
好ましい。管２０は、その両端をキャップ１９と上側カ
バー２１との間に締付けることによってポンプケーシン
グ１４に流体密状態に固定する。キャップ１９の面には
、管２０の下端を受容するための２ 凹溝が形成されており、同様に上側カバー２１の面にも
、該カバーによって閉鎖される管２０の上端を受容する
ための凹溝が形成されている。管２０は、キャップ１９
とカバー２１とを連結する２本の平行なねし付控えロッ
ド又は連結ボルト２２によってキャップ１９とカバー２
１の間に締付けられる。２本の平行な連結ボルト２２は
、管２０の長手垂直中心軸線に関して対照的に配置され
ている。

ロッド１８は、管２０内にほぼその中心に配置されてお
り、該ロッドの上端は、該上端に固定され、管２０の側
壁の内側面に摺動自在に係合せしめられた横断方向のワ
ッシャ２３などを介して管２０内を案内される。ロッド
１８の上端には、又、ワッシャ２３の下側で磁化可能な
金属体２４が固定されている。磁化可能な金属体２４は
、例えば、その半径方向外周縁と管２０の内壁との間に
環状のクリアランスを残すように、管２０の内径より小
さい直径を有する円筒形ディスクとすることができる。

磁化可能な金属体２４は、上下に　３ 変位する垂直ロッド１８、従ってダイアフラム１６の位
置を表示する表示器を構成する。

１対のボルト２２には、上側支持部材２５と下側支持部
材２６が選択的に上下に位置調節自在に取イ１けられて
いる。各支持部材２５．２６は、管２０を２つの平行な
アームで抱持するコの字形の実質的に水平なヨークの形
に形成されている。支持部材即ちコの字形ヨーク２５．
２６の２つの平行なアームの各々の端部に例えば垂直ブ
ツシュ２７が装着されており、各垂直ブツシュ２７は対
応する連結ボルト２２．２２を受容する垂直孔を有して
いる。支持部材２５．２６は、かくして、連結ボルト２
２に沿って上下に摺動自在に変位させることができ、各
ブツシュ２７に横断方向に螺入させ、ロッド２２に圧接
係合させることができる止めねじ２８によって該ロッド
２２に対し任意の位置に締付は固定することができる。

各ヨーク２５．２６の２つの平行なアームを互いに連結
している横断連結部材の中間部分には、それぞれ近接検
出器スイッチ２９．３０（第２．３図参照）が４ 取付られている。各近接検出器スイッチ２９．３０は、
その保持部材であるヨーク２５．２６に好ましくは調節
自在に締着し、その検出先端を管２０の側壁の外側面に
摺動自在に半径方向に当接させ、管２０の直径方向の長
手軸線平面内に位置させる。従って、支持部材即ちヨー
ク２５．２６は、それぞれ「上側検出器キャリア」、「
下側検出器キャリア」又は「検出器キャリア」と称する
ことができる。上側検出器キャリア２５は、ダイアフラ
ム１６従ってロッド１８がその充填ストローク即ち吸入
ストロークの頂端位置に達したとき上側近接検出器スイ
ッチ２９が磁化可能な金属体２４の正面に位置するよう
に連結ボルト２２に対して静止関係゛に位置づけされ、
下側検出器キャリア２６は、ダイアフラム１６従ってロ
ッド１８がその「全」排出ストロークの底端位置に達し
たとき下側近接検出器スイッチ３０が磁化可能な金属体
２４の正面に位置するように連結ボルト２２に対して静
止関係に位置づけされる。ここで「全」排出とは、下側
室１５ｂから流体を排出して空にン　５ することをいう。

上記両近接検出器スイッチ２９．３０は、それぞれ電気
導線（以下、単に「導線」とも称する）３１．３２によ
って電子タイマー制御器（以下、単に「制御器」とも称
する）３３に接続されている。制御器３３は、導線３４
によって電源３５に接続され、導線３６によって弁５の
電気−機械的サーボモータに接続されている。このサー
ボモータは、作動ソレノイド即ち電気磁石６から成る。

制御器３３は、その外部にキーボード及び可視表示器（
例えばディスプレー）を有するパネルを備えている。キ
ーボードには、下記のブツシュボタン即ちキーが設けら
れている。

−所望の体積流量（ｍ３／　ｈ）、送出又は排出時間の
基準値又は設定値、及び不感受性又は相対誤差係数を選
択するためのブツシュボタン３７、 上記各値をそれぞれ増減させるための２つのブツシュボ
タン３８．３９、 装置にインプット又は記憶された上記各値　６ を使用可能にするためのブツシュボタン４０゜上記ディ
スプレー装置は、下記の要素から成る。

制御器３３によって算出されたサイクル時開（例えば１
０．８秒など）を表示するための窓４１と、 実際の、あるいは洞窟された送出時間（例えば２．７秒
）を表示するための窓４２と、−所望の体積流量（例え
ば２５ｍ３７時）を表示するための窓４３と、 一送出時間の基準値又は設定値（例えば２．８秒）を表
示するための窓４４と、 不感受性又は相対誤差係数（例えば±５％）を表示する
ための窓４５゜ 上述したベルギー国特許第９０２．１６１号に開示され
た実施例に対応する本発明の変型実施例（図示せず）に
よれば、ロッド１８の全長の中間位置に位置調節自在の
静止ストッパを取付けるこ　７ とができ、ロッド１８に装着した圧縮コイルばｐの上端
をこのストッパに当接させ、該コイルばねの下端をポン
プケーシングのカバー１９に当接させる。このコイルば
ねは、ロッド１８に僅かな初期圧縮プレストレスを与え
る。送出時間中にダイアフラム１６が圧縮空気の作用を
受けて下方へ変位すると、それと共にロッド１８を下降
させ、それによって、排出時間の終了時においてダイア
フラムがその最下端位置（第１図に破線で示されている
）に達するまで上記コイルばねを圧縮さぜ、上側室１５
ａが排気路へ接続されると、コイルばねが膨張してロッ
ド１８、従ってダイアフラム１６に上向き付勢力を及ぼ
し、それによって、次に続く充填時間中ダイアフラム１
６は自動的にその最上端位置（第１図に実線で示されて
いる）へ戻される。従って、このばねは、下側室１５ｂ
に作用する水頭圧負荷に加えて、ダイアフラムに確実な
上向き力を及ぼし、それによってダイアフラムは、充填
時間の最初からスラッジに吸入作用を及ぼす。

　８ 第３．４図は、制御器３３の制御下でのポンプｌの仕事
サイクル中の本発明の監視・制御装置の作動を示す。第
４図は、磁化可能な金属体２４の変位（縦軸）を時間（
横軸）の関数として表わす曲線４６を示す。ポンプｌの
各仕事サイクルは、ポンプ送りされるスラリー又はスラ
ッジの稠度に応じて可変の継続時間Ｔｃを有する。この
サイクル時間は、制御器３３にインプットされ、表示さ
れ、記憶された所望の体積流量に対応する。一般に、こ
のサイクル時間Ｔｅは、順次に行われる送出又は「全」
排出時間ｔ、と充填又は吸入時間ｔ２との合計に少なく
とも等しいか、長く、ポンプ自体のポンプ送り容量に対
応する。従って、ポンプを連続して定常的な態様で作動
させたとすれば、所望の体積流量より高い体積流量でポ
ンプ送りする可能性が高いので、ポンプは、送出又は「
全」排出時間ｔ、と、充填又は吸入時間ｔ２と、充填又
は吸入時間の終了に続き、従って次の送出又は「全」排
出時間の開始を遅らせる休止又は準備時間１．（ゼロの
場合もある）とから成る間欠的、即ち非連続的態様で作
動させる必要がある。第４図では、サイクルの開始点は
符号Ａで示され、サイクルの終了点は符号Ｂで示されて
いる。従って、曲線４６は、上側検出器スイッチ２９と
下側検出器スイッチ３０にそれぞれ対応し、磁化可能な
金属体２４の、従ってダイアフラム１６のストロークの
長さＬだけ互いに離隔された水平直線２９と３０の間で
波形部分を画定する。

以下に、第２〜５図を参照して本発明の装置の作動を説
明する。操作者は、まず、キーボードのキー３７〜４０
を操作することによって、ポンプ送りされるスラッジの
所望の稠度に対応する所望の体積流量及び送出又は「全
」排出時間の基準値又は設定値をインプットする。イン
プット又は記憶された値は、制御器３３のディスプレー
スクリーン上に自動的に表示される。次いで、制御器は
、表示された所望の体積流量を得るために必要とされる
サイクル時間を算出する。サイクルの始動時にはポンプ
１は、タンク１１から供給されたスラッジ１２を重力に
より自動的に充填されてお０ リ、従って、ダイアフラム１６がその最上端位置に押上
げられ、金属体２４は上側検出器スイッチ２９の正面に
位置しており、検出器スイッチ２９は、制御器３３に信
号を、送り、制御器３３はサーボモークロを介して弁５
の圧縮空気通路を開放して圧縮空気をポンプの」二側室
１５ａへ導入し、それによってダイアフラム１６を下方
へ変位させてスラッジをポンプから排出させてポンプを
空にする（第５図のブロック４７）。

ダイアフラムのストロークの下端において、金属体２４
が下側検出器スイッチ３ｏの正面に位置し、検出器スイ
ッチ３０は、制御器３３に信号を。

送り、制御器３３はザーポモーク６を介して弁５の圧縮
空気通路を閉鎖するとともに、ポンプの上側室１５ａの
ための弁５の排気通路を開放する（第５図のブロック４
８）。それと同時に、上側検出器スイッチ２９によって
発信される信号と下側検出器スイッチ３０によって発信
される信号とを分離し、「全」排出又は送出時間ｔ１を
表わす時間が、制御器３３に表示される設定値又は基準
１ 値と比較するために制御器３３内に記憶される。

（第５図のブロック４９）。

この排気中ダイアフラム１６が上昇する充填時間ｔ２中
に、後にポンプ送りすべきスラッジが重力によってポン
プの下側室１５ｂに充填される（第５図のブロック５０
）。この充填は、金属体２４が上側検出器スイッチ２９
の正面に達すると終了する（第５図のブロック５１）。

順次に連続する「全」排出又は送出時間ｔ１と充填時間
ｔ２の合計継続時間が、ポンプ送りされるスラッジの瞬
間稠度に応じて制御器３３によって算出されたサイクル
時間ｔｃより短い場合は、制御器３３は、準備時間ｔ８
の開平作動状態に留まり、その時間中ポンプの作動を停
止する（第５図のブロック５２）。算出されたサイクル
時間ｔｃが経過すると、制御器３３は、作動状態となり
、再び上記順序作動を同じ順序で開始し、次のサイクル
を行う（第５図のブロック５３）。

所望の送出時間が制御器に表示された基準時間に等しい
場合は、ポンプは作動し続け、設定され３ま た体積流量でスラッジを送出する。送出時間が制御器に
表示された基準値又は設定値から外れると、制御器３３
は、実測された送出時間と送出時間の基準値との間の差
を無くすようにポンプ送り速度を変更させて実際の送出
時間を制御器に表示された基準値に戻す。この操作は、
体積流量を表わす信号に優先して行われ、それによって
送出されるスラリーの所望の品質を維持する（第５図の
ブロック４９と５２の間の応答追従ループ）。

この装置をポンプ送りの目的に使用する場合：実測送出
時間ｔ１が送出時間の基準値又は設定値に等しいときは
、サイクル時間ｔｅは変更されない。

実測送出時間ｔ１が送出時間の基準値又は設定値より長
いときは、サイクル時間ｔｃは減少される。

−実測送出時間ｔ、が送出時間の基準値又は設定値より
短いときは、サイクル時間ｔｃは増大される。

　３ この装置をテストの目的に使用する場合：実測送出時間
ｔ１がその基準値又は設定値に等しいときは、制御器は
応答（レスポンス）しない。

実測送出時間ｔｌがその基準値又は設定値より長いか、
あるいは短いときは、制御器は、上述した弁５又は他の
制御部材に作用する。

第６図は、実測送出時間ｔ（第６図のグラフの左側縦軸
、単位秒）及びポンプ送りされるスラリーの稠度、例え
ば密度又は比質量ｍ（グラフの右側縦軸、単位ｋ　ｇ／
、Ｆ）と、累積作動時間Ｔ（横軸、単位秒）との相関関
係の典型的な一例を示すグラフである。このグラフは、
沈降濃縮機（シックナー）から供給される石膏スラッジ
（グラウト又はスラリー）をポンプ送りするための本発
明によるプラントの実際の作動から得られたちのである
。鎖線で表わされた曲線５４は、実測送出時間ｔの変化
を示し、実線で表わされた曲線５５は、ポンプ送りされ
るスラリーの密度又は比質ＪｉＬｍの　４ 変化を示す。このグラフは、ポンプ送りされるスラリー
の密度又は比質量の変動に対する送出時間の応答（レス
ポンス）を示す。

第７図は、ポンプの送出時間ｔ（縦軸、単位秒）と、ポ
ンプ送りされるスラリーの稠度、特に密度又は比質量ｍ
（横軸、単位ｋｇ／ｌとの関係を示すグラフである。こ
のグラフは、ポンプによって排出されるスラッジの密度
又は比質量の０゜０２ｋｇ／βの増加が送出時間の０．
１１秒の増加に対応する典型的な例を示す。このことか
ら明らかなように、排出時間ｔ（秒）は、密度又は比質
量（ｋｇ／、９）の比例（直線）関数として増大する。

ここに開示した本発明の装置は、スラッジの幾つかのパ
ラメータの調整を行うためにスラッジを監視し制御する
ための手段として例示されたが、本発明の装置は、処理
すべきスラッジを搬送する他の任意の装置に適用するこ
とができる。従って、本発明は、ここに例示した実施例
に限定されるものではなく、本発明の精神及び範囲から
逸脱　５ することなく、いろいろな実施形態が可能であり、いろ
いろな変更及び改変を加えることができることを理解さ
れたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置の全体図であり、制御すべき流
体を搬送するためのダクトに取付けられたポンプを縦断
面図で示す。 第２図は、第１図の線に沿ってみた断面図である。 第３図は、第１図のポンプの作動を示す概略的断面図で
ある。 第４図は、第１図のポンプを用いて行う本発明の方法の
作動の説明図であり、第３図のポンプの動作に対応して
示す。 第５図は、本発明の方法の作動を示すブロック図である
。 第６図は、本発明の代表的な実施例における実測送出時
間及びポンプ送りされるスラッジの密度又は比質量と、
送出時間の累積作動時間との相関６ 関係を示すグラフである。 第７図は、ポンプの送出時間と、ポンプ送りされるスラ
リーの密度又は比質量との関係を示すグラフである。 図中、ｌは空気圧式ポンプ、２は給排気ダクト、５は弁
、６はソレノイド、７はパイプライン（導管）、８は上
流側供給逆止弁又は背圧充填弁又は吸入弁、９は下流側
供給逆止弁又は背圧排出弁又は送出弁、１１はタンク、
１４は中空ケーシング（囲い体）、１５は内部空胴、１
５ａ、は上側圧縮空気受容室、１５ｂは下側スラッジ受
容室、１６は中間可撓性グイアフラム、１７は主要ポー
ト、１８は垂直ロッド、２ｏは直立円筒管、２２は連結
ボルト、２４は磁化可能な金属体（表示器）、２９．３
０は近接検出器スイッチ、３３は電子タイマー制御器。 手 続 補 正 書 （自発） 平底 ２年 ４月２６日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スラリー又はパルプのような不定量の液状又はペー
   スト状流体の局部的瞬間稠度を定量及び定性的に制御す
   る方法であって、 容積不変の案内空間内に閉じ込められた規定容積の前記
   流体に所定の一定水頭圧又は圧力を作用させて該流体に
   該案内空間内で強制的に流れ運動を起こさせ、該流体の
   移動経路の２つの離隔した地点間の所定距離に亙っての
   該規定容積の流体全体の移動時間の長さを測定し、該移
   動時間の長さにより該規定容積の流体の稠度の少なくと
   も平均的状態を検出することを特徴とする方法。 ２、前記流体の一方向の移動に固定的に関連づけられた
   物理的表示器が移動経路の前記２つの地点を順次に通過
   するのを検出し、該２つの検出時点又は２つの信号の発
   生時点の間の経過時間を検出することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ３、前記移動時間は、前記案内空間を画定する一定容量
   の囲い体から該囲い体に前記一定水頭圧又は圧力下で充
   填された前記規定容積の流体を排出して囲い体を空にす
   るための時間であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は２項に記載の方法。 ４、前記囲い体内で行われる容積型ポンプ送り動作によ
   って強制的に移動せしめられる流体を連続的に制御する
   ために、実質的に一定の送出圧力の下で各排出ストロー
   クの時間の長さを測定することを特徴とする特許請求の
   範囲第３項記載の方法。 ５、前記流体を強制搬送するための導管において、前記
   排出された流体の稠度の所望の状態、従って送出時間及
   び所望の体積流量を実質的に一定に維持するために、該
   流体の瞬間ポンプ送り速度又は体積流量又はポンプ送り
   パワー、ポンプ送りサイクル時間及び又は流体の処理パ
   ラメータ又は物理的調整又は仕上げ処理、又は流体の供
   給源に対する作用等の物理的値のうちの少なくとも１つ
   の制御要素を自動調整することを特徴とする特許請求の
   範囲第４項に記載の方法。 ６、所望の体積流量を選定し、該所望の体積流量及び利
   用しうるポンプ送り容量に応じて前記囲い体への充填又
   は吸入サイクル時間及び該囲い体からの「全」排出又は
   排出サイクル時間を測定し、該サイクル時間が経過した
   とき各ポンプ動作サイクルを実施し、それによって瞬間
   体積流量を所望の実測体積流量に整合させることにより
   実測体積流量を調節する操作において、前記排出された
   流体の稠度の所望の状態に対応する基準送出時間を設定
   し、各ポンプ動作サイクル中瞬間実測送出時間を基準送
   出時間と比較し、前記体積流量の調整に優先して基準送
   出時間を回復するように、該実測送出時間の値と基準送
   出時間の値との差によって表わされる送出時間の変化に
   応じてポンプ送り速度を変更することによって該実測送
   出時間と基準送出時間との差を修正又はゼロにすること
   を特徴とする特許請求の範囲第５項記載の方法。 ７、前記流体の物理的状態、及び、又は、上流又は下流
   に及ぼされる水頭圧又は力、前記囲い体に流体を供給す
   るための上流側の流体貯留タンク内のレベル及び、又は
   該送出された流体を受入れるための下流側の流体貯留タ
   ンク内の流体のレベル等の外部の物理的値の可変条件に
   作用する操作工程の記憶及びプログラミングに関するデ
   ータをコンピュータによって処理することを特徴とする
   特許請求の範囲第４〜６項のいずれかに記載の方法。 ８、前記ポンプ送り速度を基準法によって設定されたプ
   ログラムに従って変化する前記送出時間に追従させるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第６項又は７項に記載の
   方法。 ９、特許請求の範囲第６項に記載された方法を実施する
   ための装置であって、 直線往復運動自在の容積型被動インペラ部材により充填
   又は吸入と「全」排出又は排出を交互に行う容積型ポン
   プと、作動されたとき該インペラ部材を排出動作方向に
   変位させるために該インペラ部材に一定のスラスト力を
   与えるためのポンプモータと、該ポンプモータの排出動
   作をサイクル時間に追従させて時間測定に基く調節によ
   って制御するための制御装置と、該インペラ部材に固定
   されており、該インペラ部材の吸入ストロークの終端位
   置と排出ストロークの終端位置に対応する２つの対置し
   た端位置の間で該インペラ部材と共に移動自在の物理的
   表示器と、該吸入ストロークの終端位置と排出ストロー
   クの終端位置にそれぞれ対応する位置に配置されており
   、前記表示器の存在信号を前記制御装置に伝送する２つ
   の位置検出スイッチとから成り、前記制御装置は、前記
   各操作を実施することによって前記機能を達成するため
   の電子タイマー制御器とプログラム可能なマイクロプロ
   セッサとの組合せから成るものであることを特徴とする
   装置。 １０、前記制御器は、体積流量、送出時間、不感受性範
   囲又は相対誤差等の記憶すべきインプット値の基準値又
   は設定値を定めるためにそれらの数値を増大方向又は減
   少方向に調節するためのキー、及び、インプットされた
   前記各値を使用可能にするためのキーを備えたキーボー
   ドと、インプットされた前記各値を及び算出されたサイ
   クル時間及び実測送出時間を目でみることができるよう
   に表示するディスプレー手段とから成ることを特徴とす
   る特許請求の範囲第９項に記載の装置。 １１、前記流体の特定の瞬間の特性、及び、誤った調節
   又は誤作動を起こすおそれのある故障の故に調整不能で
   あることを知らせる信号を発信するための安全手段又は
   警報手段が前記制御器に組込まれていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第９項又は１０項に記載の装置。 １２、前記流体を搬送するための主ダクトに対してバイ
   パス関係に配置され、流体を吸入又は抽出するための補
   助ダクトに接続されており、該主ダクトに設けられた制
   御弁又はその他の制御作動器を作動させるようになされ
   たサンプリング又はパイロット装置として使用されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第９〜１１項のいずれか
   に記載の装置。 １３、主として重力により、そして吸入中ダイアフラム
   付勢ばねにより助成されて前記流体を充填され、実質的
   に一定の圧力の空気圧によって作動されて該流体を一方
   向に排出する空気圧式ダイアフラムポンプを備え、該ポ
   ンプへの圧縮空気は、該ポンプのダイアフラムに固定さ
   れた磁化可能な金属体のストロークの２つの対置した終
   端位置を検出する２つの近接検出器スイッチに電気的に
   接続された前記制御装置によって作動される電磁多方弁
   を通して交互に給排気されるようになされている特許請
   求の範囲第９〜１１項のいずれかに記載の装置を使用す
   る方法であって、 前記制御器を用いて、 前記ポンプのサイクルの開始時点において、前記金属体
   がポンプ充填ストロークの終端位置にあるのを検出する
   操作と、 前記弁の圧縮空気排気路を閉鎖するとともに該弁の圧縮
   空気導入路を開放し、それによって前記ポンプから流体
   を「全」排出する操作と、前記金属体がポンプ排出スト
   ロークの終端位置にあるのを検出する操作と、前記「全
   」排出時間を予め設定された基準送出時間と比較するた
   めに記憶する操作と、前記弁の圧縮空気導入路を閉鎖す
   るとともに該弁の圧縮空気排気路を開放する操作と、前
   記ポンプに前記流体を重力により充填する操作と、前記
   金属体がポンプ充填ストロークの終端位置にあるのを検
   出する操作と、前記実測された「全」排出時間に応じて
   、前記弁に対する制御作用をサイクル時間が経過するま
   で遅延させ、又は、該弁に対する制御作用を早める操作
   と、該ポンプのサイクルの終了時点において前記弁の前
   記初期制御操作を再開する操作とを順次に実施すること
   を特徴とする方法。