JPH0347522A - 調液方法 - 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〕 この発明は、液体染料、助剤、その他各種の薬液を計量
設定値に調液する調液方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、フィードバック制御しながら薬液を短時間で精度
良く調液する方法として、第６図に示す方法が提案され
ている。この方法は、大量供給用電磁弁による大量連続
供給Ｑ１と、微量供給電磁弁による微量連続供給Ｑ２お
よび微量間欠供給Ｑ３の３段階で計量設定値Ｑまで供給
する方法である。

この方法は、薬液供給の開始当初は連続供給で時間短縮
を図り、計量設定値に近づくと間欠供給に切り替えて、
供給精度を高めることを目的としている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この従来法では、微量間欠供給の供給間隔の時
間が、あらかじめ定められた一定の時間間隔でしか行う
ことができないので、微量供給電磁弁の開時間を短かく
すると点滴供給となって、供給時間が長くなり、反対に
微量供給電磁弁の開時間を長くすると供給時間は短かく
なるものの薬液を供給中に計量設定値を越えてしまって
供給過剰になるという不具合が生じ、計量設定値に対す
る供給精度を高めるのに限界があった。

さらに、薬液の粘度は種類、濃度によって異なり、且つ
、温度によって変化するため、間欠供給において、微量
供給電磁弁の開時間が一定であっても実際に供給される
薬液供給量は同一ではなく薬液の種類、濃度、温度によ
って異なっており、机上で考えている以上に供給精度は
悪いというのが実情であった。

この発明の目的は、従来法に対して格段の供給時間の短
縮と供給精度の向上を図ることのできる調液方法を提供
することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の調液方法は、薬液の粘度の変化にも対応でき
るよう薬液の間欠供給における各区分供給時間を、供給
した薬液の測定重量値が計量設定値に近づくに従って、
漸次短かくなるように常時フィードバック制御を行って
薬液供給の時間短縮と供給精度の向上を実現したもので
ある。

請求項（２）の調液方法は、測定重量値が所定の切替値
に達するまで連続的に供給し、切替値に達した後に間欠
供給に切り替える。

請求項（３）の調液方法は、請求項（２）の方法におい
て、大小の２本の供給経路を設け、測定重量値が切替値
に達するまでは両方の供給経路を開き、切替値に達する
と大供給経路を閉じ、小供給経路で間欠供給を行う。

請求項（４）の調液方法は、請求項（２）の方法におい
て、供給した薬液の重量を一定時間ごとにサンプリング
し、前後のサンプリング値の差であるサンプリング量Δ
Ｗと係数αとの積ΔＷ・αを計算する。この積ΔＷ・α
を計量設定値ＷＳＶから引いたＷ３ｖｐ　　＝Ｗ、、−
ΔＷ・α の切替値補正値ＷＳＶＰ’　を、連続供給から間欠供給
への切替値とする。

請求項（５）の調液方法は、請求項（４）の方法におい
て、供給の開始後、一定の開始遅れ時間を経過した後に
サンプリングを特徴する 請求項（６）の調液方法は、請求項（５）の方法におい
て、切替値Ｗｇｖｐを計量設定値Ｗ３ｖから固定値２を
引いた（ＷＳＶ−Ｚ）の値とする。また、サンプリング
を開始する開始遅れ時間が経過するまでに測定重量値が
切替値ＷＳｖ　ｐに到達した場合に、サンプリングによ
る切替値補正値ＷＳＶｒ　’　　を計算せずに間欠供給
に切り替える。

請求項（７）の調液方法は、請求項（６）の方法におい
て、切替値ＷＳＶｐが零または負の値である場合に、供
給の開始時から小供給経路のみによる間欠供給を行う。

〔作　用〕 この発明方法によると、間欠供給の区分供給時間が最初
は長く、計量設定値に近づくに従って短かくなるため、
最初は単位時間当りの供給量が多く、計量設定値に近づ
くに従って単位時間当りの供給量が少なくなるので全体
の薬液供給時間を短縮することができるとともに供給精
度を高めることができる。

請求項（２）の調液方法は、切替値に達するまで連続供
給により供給速度を早（して供給時間の短縮を図り、切
替値に達した後に間欠供給による精度向上を図っている
。

請求項（３）の調液方法ｌよ、大小２本の供給経路によ
る連続供給によって更に時間短縮を図り、間欠供給は小
供給経路で行って精度向上を図っている。

請求項（４）の調液方法は、−回のサンプリング量ΔＷ
に応じて、すなわち供給する薬液の粘度に応じて連続か
ら間欠への切替値を特徴する請求項（５）の調液方法は
、供給開始直後の測定重量値の不安定な期間を経過した
後にサンプリングを特徴する 請求項（６）の調液方法は、計量設定値が小さくて、サ
ンプリングを開始する開始遅れ時間が経過するまでにｂ
；Ｉ定重量値が所定の切替値に到達した場合に、サンプ
リングによる切替値補正値を計算せずに間欠供給に切り
替える。

請求項（７）の調液方法は、計量設定値がさらに小さく
て、計量設定値から固定値２を引いた切替値が零または
負の値である場合に、供給の開始時から小供給経路のみ
による間欠供給を行う。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づいて説
明する。第５図はこの調液方法を実施する調液装置を示
す。薬液タンクＩに、ポンプ２を有する循環路３を配管
し、電子天秤４上の容器５へ薬液を供給する大供給経路
６および小供給経路７が循環路３から分岐して設けであ
る。薬液タンクｌはフロートスイッチ１ａを有している
。大供給経路６および小供給経路７には電磁弁からなる
大計量弁Ｓｖ１および小計量弁ＳＶ２を各々設け、これ
ら計量弁ＳＶ１．ＳＶ２を開閉制御するバルブ制御装置
８が設けである。計量制御装置９はコンピュータからな
り、電子天秤４の計測値から所定の演算を行ってバルブ
制御装置８に制御信号を出力する。

この調液方法は、計量設定値に応じて第１図に示す常用
計量パターンと、第２図に示す少量計量パターンと、第
３図に示す微量計量パターンとの３つのパターンをとる
。例えば、常用計量パターンは７０ｇ以上（〜２０００
　ｇ）の場合、少量計量パターンは６０〜７０ｇの場合
、微量計量パターンは６０ｇ以下の場合に各々採用され
る。

第１図ないし第３図において、（Ａ）は供給量と時間の
関係を、（Ｂ）の斜線部は大計量弁５ＶＩ（第５図）の
開期間を、（Ｃ）の斜線部は小計量弁ＳＶ２の開期間を
各々示す。

第１図の常用計量パターンの概略を説明する。

連続供給から間欠供給への切り替えを行う所定の切替値
補正値ＷＳＶＰ’　　（切替点Ｐ’）に達するまでは、
大計量弁ＳＶＩと小計量弁ＳＶ２の両方を開く。切替値
補正値ＷＳｖｒ′に達すると、大計量弁ＳＶＩを閉じ、
小計量弁ＳＶ２の開閉を繰り返して間欠供給を行う。こ
の場合に、各区分供給時間Ｔ、を漸次短くする。切替値
補正値Ｗ、ｖ、　’は、後に説明するように固定的に定
めた切替値Ｗ１．。

に対して、薬液の粘度に応じて補正された値である。前
記切替値補正値ＷＳＶｒ’の算出のために、供給された
薬液の重量を一定のサンプリング期間Ｔ、でサンプリン
グする。サンプリングは、供給の開始後に所定の開始遅
れ時間Ｔ、。を経過したサンプリング開始点Ｓから開始
する。

第２図の少量計量パターンは、計量設定値Ｗ　ｓ　ｗが
小さくてサンプリングの開始遅れ時間Ｔ１゜が経過する
までに供給量が切替値Ｗ　ｇ　ｖ　ｐに達する場合であ
り、サンプリングを行わずに間欠供給に切り替わる。

第３図の微量計量パターンは、計量設定値Ｗｓ　ｖがさ
らに小さくて、切替値ＷＳＶＰが零または負の値になる
場合であり、供給の開始時から小計量弁ＳＶ２のみによ
る間欠供給を行う。

第４図はこの調液方法の全体のフローチャートである。

以下、第４図に従ってこの調液方法を説明する。なお、
鎖線で区分したＡ、Ｂは、各々連続供給過程、および間
欠供給過程を示す。

まず、調液すべき薬液の計量設定値ＷＳＶを入力する（
Ｓｌ）。計量設定値ＷＳＶが入力されると、計量制御装
置９（第５図）に予め入力されている次の算式により連
続から間欠への切替値ＷＳＶＰが演算される（Ｓ２）。

切替値の算出式は、Ｗ、ｖ、　＝ＷＳ、−Ｚ である。Ｚは予め定めた固定値である。

この後、切替値ＷＳＶｒと容器５に供給された薬液の測
定重量値Ｗ、ｖとを比較する（ｓ３）。重量測定は、一
定時間毎（例えば１秒毎）に若う。計量開始前の比較時
点では、まだ薬液供給が開始されていないので、測定重
量値Ｗ□＝０である。切替値Ｗｑｖｐ　＞　０の場合は
連続供給過程Ａ゛に進み、切替値Ｗ、ｖｐ≦０の場合は
直接に間欠供給過程Ｂに進む。

（Ａ）切替値（ＷＳＶ＋、）　＞　Ｑの場合（常用計重
パターン、少量計量パターン）につき説明する。

この場合は、次のｆａｔ〜ｆｇ＋の動作を行う。

（ａｌ大計量弁ＳＶＩと小計量弁ＳＶ２の両方を開き（
Ｓ４）、薬液の連続供給を開始する。同時にサンプリン
グ開始用タイマＴＩＯがオンとなる（Ｓ５）。サンプリ
ング開始用タイマＴＩＯは、薬液供給開始直後では測定
重量値Ｗｒｖが不安定であると考えられるので、一定の
開始遅れ時間Ｔ、。（第１図）の経過後に測定を開始す
るようにしたものである。

ｔｂ＋サンプリング開始用タイマＴＩＯがタイムアツプ
するまで、測定重量値ＷＰｖを切替値Ｗ　ｓ　ｖ　ｐと
比較しく５６．　３１２）　、タイムアツプまでに測定
重量値Ｗｐｖか切替値Ｗ　、、　ｖ、の値に達した場合
は、間欠供給過程Ｂに進む。このようになるのは計量設
定値ＷＳＶが小さい場合である（少量計量パターン）。

ｆｃ）サンプリング開始用タイマＴＩＯのタイムアツプ
までに切替値Ｗ、　ｖｐに到達しなかった場合は、ステ
ップ３７〜Ｓｌｌに示すように、一定のサンプリング期
間Ｔ、ごとに測定重量値Ｗｒｙをサンプリングしながら
薬液の連続供給を行う（常用計量パターン）。

ｆｄｌこの場合、まずステップＳ７において、切替値補
正値ＷＳｖ、、’　の値を切替値Ｗ　Ｓ　Ｖ　＋’の値
に初期設定するとともに、サンプリング前の重量値Ｗ。

を測定重量値ｗｒｖに初期設定する。この後、サンプリ
ング用タイマＴｌｌをオンしくＳ８）、タイムアツプす
る都度、サンプリング量ΔＷを演算して切替値補正値Ｗ
ＳＶｒ’　を算出する（Ｓ９．５ＩＯ）。ここで、Ｗ、
はサンプリング後の重量値であり、サンプリング時点の
測定重量値Ｗｐｖである。

Ｗ、、はサンプリング前の重量値である。１回のサンプ
リング量ΔＷは、ΔＷ＝Ｗ、−Ｗ、、の値である。切替
値の補正式は、 ＷＳＶｐ　　＝ＷＳＶ−ΔＷ・α である。αは実験等により求めて適宜決定する係数であ
る。

切替値補正値Ｗ３ＶＦ’　を算出した後、サンプリング
前の重量値Ｗ、、にサンプリング後の重量値Ｗ＠を代入
しく５ｌｌ）、サンプぞ１ングを繰り返す。

サンプリング用タイ”７ＴＩＩのタイムアツプを待つ間
、すなわち各サンプリング期間Ｔ、において、測定重量
値ＷＰｖを切替値補正値Ｗ５ｖｐ’　　と比較しくＳ　
１３）　、測定重量値Ｗ□が切替値補正値Ｗ　３　ｖ　
ｐ′に到達すると間欠供給過程Ｂに進む。

ｔｅ１間欠供給は、大計量弁ＳＶＩを閉じ（Ｓ　１６）
、小計量弁ＳＶ２を開閉（Ｓｉ２．　５１９）すること
により行う。間欠供給の各区分供給時間、すなわち小計
量弁ＳＶ２の開時間Ｔ１．（第１図）は、間欠時間開用
タイマＴｏによって設定しくＳ１７．　５１８）、閉時
間Ｔｓは間欠時開開用タイマＴＳにより設定する（Ｓ２
０．　５２１）。

開時間Ｔ。は、次式に基づいて計量設定値Ｗ、ｖに近づ
くに従って短くする（　Ｓ　１５）。すなわち、Ｔｌ１
＝β（Ｗｑ、−Ｗ、ｖ） とする。βは実験等により適宜定める係数である。

閉時間Ｔ、は一定時間とする。

（ｆ１間欠供給時において、小計量弁ＳＶ２の間欠時開
開用タイマＴＳのタイムアツプ（Ｓ２１）の後に、測定
重量値Ｗ□を計量設定値Ｗ、ｖと比較しく５１４）、計
量設定値Ｗ９Ｖに到達していると計量を完了する。

ｆｇ）小計量弁ＳＶ２による薬液供給中においても、測
定重量値Ｗ、ｖと計量設定値Ｗｑｖとを常時比較しく５
２２）、開期間Ｔ。中に、すなわちタイムアツプまでに
計量設定値Ｗ、ｖに達した場合は、直ちに小計量弁Ｓ　
Ｖ　２を閉じ（Ｓ２３）、計量を完了する。

なお、間欠供給を開始する以前において測定重量値Ｗ□
が計量設定値ＷＳＶに達していた場合も、小計量弁ＳＶ
２を閉じ（３１４，５２３）　、計量を完了する。

（Ｂ）切替値Ｗ　ｓ　ｖ　ｐの値が≦０の場合（微ｍ計
量パターン）につき、説明する。

ｔａ＋最初に測定重量値Ｗｐｖを切替値Ｗ３ｙｐと比較
した時（Ｓ３）に、測定重量値Ｗｒｖが切替値Ｗ５．。

の値に到達していた場合は、最初から間欠供給過程Ｂに
進み、小計量弁ＳＶ２による間欠供給が行われる。間欠
供給は、常用計量パターンや少量計量パターンと同様に
、計量設定値Ｗ５Ｖに達するまで供給される（　Ｓ　１
４．〜５２３）。また、この場合も測定重量値Ｗｐｖが
計量設定値ＷＳＶに近づくに従って、前記と同様に小計
量弁ＳＶ２の開時間Ｔ。

を漸次短くする。

この調液方法によると、前記のように計１設定値Ｗ−１
ｖに近づくに従って間欠供給の開期間Ｔ。が短？なるた
め、計量設定値Ｗ３ｖに達した時の供給過剰がなくなり
、供給量の精度が一段と向上する。

開期間Ｔ　１１の途中においても計量設定値Ｗ３ｙに達
すると供給を停止するので、より一層高精度に調液する
ことができる。また、計量設定値Ｗ、ｖに近づくまでは
間欠供給の開期間Ｔ。を長くし、しかも切替値補正値Ｗ
ｑＶ＋、′までは連続供給するので、迅速な供給が行え
る。したがって、短時間に精度良く計量設定値に調液す
ることができる。しかも、大小２本の計量弁ＳＶＩ、Ｓ
Ｖ２により連続供給し、間欠供給は小計量弁ＳＶ２で行
うので、連続供給と間欠供給との差を大きくし、より一
層の時間短縮および精度の向上が図れる。

連続から間欠への切り替えには、サンプリング量に応じ
て演算して切替値補正値ＷＳＶｐ′を基準とするので、
供給する薬液の粘度に応じて連続から間欠への切り替え
が行え、薬液の粘度が異なっても精度向上と時間短縮と
が図れる。

しかも、少量計量パターンと微量計量パターンとを採用
したため、計量設定値Ｗ３Ｖの多少に係わらずに調液が
行える。

〔発明の効果〕

この発明方法によると、計量設定値に近づくに従って間
欠供給の区分供給時間が短くなるため、計量設定値に達
した時の供給過剰がなくなり、供給量の精度が一段と向
上する。また、計量設定値に近づくまでは間欠供給の区
分供給時間を長くするので、迅速な供給が行える。した
がって、短時間に精度良く計量設定値に調液することが
できるという効果がある。

請求項（２）の調液方法は、切替値に達するまで連続供
給を行うので、より一層の時間短縮が図れる。

１ｎ求項（３）の調液方法は、大小２本の供給経路によ
り連続供給し、間欠供給は小供給経路で行うので、連続
供給と間欠供給との差を大きくし、より一層の時間短縮
を図っても、精度の確保が図れる。

請求項（４）の調液方法は、サンプリング量に応じて切
替値を補正するので、供給する薬液の粘度に応じて連続
から間欠への切替値の補正が行え、薬液の粘度が異なっ
ても精度向上と時間短縮とが図れる。

請求項（５）の調液方法は、供給開始直後の計量値の不
安定な期間を経過した後にサンプリングを開始するので
、薬液粘度に応じた切替値の補正が良好に行える。

請求項（６）の調液方法は、サンプリングを開始する開
始遅れ時間が経過するまでに測定重量値が所定の切替値
に到達した場合に、サンプリングによる切替値補正値を
計算せずに間欠供給に切り替えるので、計量設定値が小
さくても実施が可能となる。

請求項（７）の調液方法は、計量設定値から固定値を引
いた切替値が零または負の値である場合に、供給の開始
時から小供給経路のみによる間欠供給を行うので、計量
設定値がさらに小さくても精度良く短時間の調液が行え
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における常用計量パターン
の説明図、第２図はその少量計量パターンの説明図、第
３図は同じくその微量計量パターンの説明図、第４図は
同じくその調液方法全体のフローチャート、第５図はこ
の調液方法を実施する調液装置の構成説明図、第６図は
従来の調液方法の説明図である。 ｌ・・・薬液タンク、２・・・ポンプ、３・・・循環路
、４・・・電子天秤、５・・・容器、６・・・大供給経
路、７・・・小供給経路、９・・・計量制御装置、ＳＶ
Ｉ・・・大計量弁、ＳＶ２・・・小計量弁、Ｗ、ｖ・・
・計量設定値、Ｗ９　ｖ　ｐ・・・切替値、Ｗ３ｙｐ°
・・・切替値補正値、ＷＰＶ・・・測定重量値、ΔＷ・
・・サンプリング量、Ｔｏ・・・区分供給時間である開
時間、Ｔｓ・・・閉時間、Ｔ１゜・・・サンプリングの
開始遅れ時間

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）供給した薬液の重量を測定しながら、薬液を計量
   設定値まで間欠的に供給し、この間欠供給における各区
   分供給時間を、測定重量値が計量設定値に近づくに従っ
   て漸次短くする調液方法。
2. （２）供給した薬液の測定重量値が所定の切替値に達す
   るまで連続的に供給し、前記切替値に達した後に間欠供
   給に切り替える請求項（１）記載の調液方法。
3. （３）大小２本の供給経路を設け、測定重量値が切替値
   に達するまでは両方の供給経路を開いて連続的に供給し
   、切替値に達すると大供給経路を閉じ、小供給経路で間
   欠供給を行う請求項（２）記載の調液方法。
4. （４）供給した薬液の重量を一定時間ごとにサンプリン
   グし、前後のサンプリング値の差であるサンプリング量
   ΔＷと係数αとの積ΔＷ・αを計量設定値Ｗ＿Ｓ＿Ｖか
   ら引いた Ｗ＿Ｓ＿Ｖ＿Ｐ’＝Ｗ＿Ｓ＿Ｖ−ΔＷ・α の切替値補正値Ｗ＿Ｓ＿Ｖ＿Ｐ’を、連続供給から間欠
   供給への切替値とする請求項（２）記載の調液方法。
5. （５）供給の開始後、一定の開始遅れ時間を経過した後
   にサンプリングを開始する請求項（４）記載の調液方法
   。
6. （６）切替値Ｗ＿Ｓ＿Ｖ＿Ｐを、計量設定値Ｗ＿Ｓ＿Ｖ
   から固定値Ｚを引いた（Ｗ＿Ｓ＿Ｖ−Ｚ）の値とし、サ
   ンプリングを開始する開始遅れ時間が経過するまでに測
   定重量値が切替値Ｗ＿Ｓ＿Ｖ＿Ｐの値に到達した場合に
   、サンプリングによる切替値補正値Ｗ＿Ｓ＿Ｖ＿Ｐ’を
   計算せずに間欠供給に切り替える請求項（５）記載の調
   液方法。
7. （７）切替値Ｗ＿Ｓ＿Ｖ＿Ｐが零または負の値である場
   合に、供給の開始時から小供給経路のみによる間欠供給
   を行う請求項（６）記載の調液方法。