JPH0534010Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、設定された比率で流体を混合する混
合装置に関する。

従来技術 複数の流体を混合する方法として、例えばマス
ターオツシレータ方式がある。この方式には、特
開昭55−147146号公報における「流体混合比率調
節計」がある。該流体混合比率調節計は、複数の
流体路の流体を混合する際に、それ等の各流体路
にそれぞれ積算混合比率に応じて与えられた基準
信号とその流体路の流量信号との積算偏差を検出
し、その検出出力によつてその流体路の流量を制
御する積算偏差制御手段を備えた流体混合比率調
節計において、各流体路についてその流量信号と
上記基準信号との瞬時偏差を検出し、その検出し
た瞬時偏差出力によりその流体路の流量を制御す
る瞬時制御手段と、混合制御開始時及び終了時に
上記積算偏差制御手段に代つて上記瞬時制御手段
を有効に動作させる切替手段とを備えた流体混合
方式である。

従来技術の問題点 しかし、上述の流体混合比率調節計の各流路に
おける流量計の流量範囲と、混合比率とに関する
説明はなされていない。すなわちこの方式による
と流量計がすべての流量範囲に亘つて流量と流量
パルス周波数とが直線関係にあるものと仮定して
いる。

上述のように、設定された流量比率で混合する
場合の基準電圧、副基準電圧は流量に対して正し
く比例する電圧であるが、これと比較される流量
信号は例えば第３図に示すように小流量ではマイ
ナスの器差を有し中流域以上では器差は直線とな
り流量計の流量・器差特性に従つた非直線の比較
電圧となる。このように流量計の器差特性は小流
域において劣化し、下限流量以下の流量では不安
定になり易い。流量計がタービンメータ、渦流量
計等のように推測式流量計では小流限界が比較的
大きくこれに対応して発信限界があり、これ以下
の流量では流量パルスは発信しない。以上の理由
により流量計では下限流量が規定されている。

このような下限流量以下では器差に応じて混合
精度は低下し、発信不能流域では、制御ラインの
弁が全開となり制御不能になるという問題点があ
つた。このような制御不能の状態は上流限界にお
いても発生することがある。例えば、流量パルス
信号のパルス間隔だけでなくパルス幅も小さくな
り、このため受信器側で外部雑音除去のため積分
回路を付加している場合には流量パルスとして検
出できないことがあり、この結果、上流側におい
ても小流限界でおきたと同様の危険状態に陥る。

問題解決の手段 上述の問題点に対して本考案では、通常の流量
制御弁は、下限流量以下の流量に対しては流量制
御弁を流通する流体流量が弁開度に比例し、弁開
度が制御信号の大きさに比例することに着目して
流量計の上下限流量範囲外の流量制御においては
制御信号をデジタル信号に変換し、このデジタル
信号を流量パルスに切換えて流量信号の帰還信号
とすることにより安定した流量制御を行なうもの
である。

実施例 第１図は、本考案の混合装置の一実施例を説明
するための図で、図中、１は混合制御装置、Ａ，
Ｂは流路、２，３，２２，２３は混合制御装置１
の端子、４，２４は周波数上下限信号発信器、
５，２５は電圧／周波数変換器、８，２８は流量
計、９，２９は流量制御弁、１１，３１は逆止
弁、１０，３０は抵抗、３２は混合流路である。

第１図において、流路Ａには、流量に応じて流
量パルスを発信する流量計８と、例えば、電流等
の制御信号で弁開閉を制御される流量制御弁９お
よび逆止弁１１とが直列に接続されている。流量
制御弁９は流体流量に比例する弁開度を有し、弁
開度は制御電流の大きさに比例する特性のもので
ある。すなわち、該流量制御弁９は、制御電流の
大きさに比例して流通する流体の流量が変化す
る。流路Ｂも前記流路Ａと同様の特性をもつ流量
計２８、流量制御弁２９および逆止弁３１が配設
されている。

流路ＡとＢとは混合流路３２で混合されて流出
する。

混合制御装置１は流路Ａと流路Ｂとの混合液を
所定比率で混合制御するための制御装置で、例え
ば流路Ａと流路Ｂとの混合流体の混合割合を設定
しておき、混合流量を基準電圧に定めて混合液の
流路Ａと流路Ｂとを流通する流量に対応する基準
の電圧を前記基準電圧を混合比で分割して各々の
副基準電圧として算出し、該副基準電圧と流量計
８，２８から出力する流量パルスを積分して得ら
れる流量信号と比較して、この偏差信号によつて
流量制御弁９，２９を制御する。本考案において
は、流量計８，２８から出力される流量パルスを
周波数上下限信号発信器４，２４に入力する。こ
のとき例えば流量計８側では流量パルス６と７と
に分配して入力する。流量パルス周波数が、上下
限周波数の範囲内の正常な流量範囲であれば、流
量信号の流量パルスを切換スイツチ４０２から帰
還直流電圧に変換して端子２より混合制御装置１
に入力して副基準電圧との偏差信号を端子３を経
て流量制御弁９を制御する。しかし、流量パルス
周波数が、上下限周波数の範囲外の流量では切換
スイツチを４０１に切換えて端子２に入力する。
切換スイツチ４０１には流量制御弁９の制御信号
（電流）を抵抗１０で電圧変換し、該変換された
電圧を電圧／周波数変換器５により電圧に比例し
た周波数のパルス信号を入力する。このパルス信
号は流量に比例した周波数をもつているので流量
計８の流量範囲外の帰還流量信号となる。周波数
上下限は、上限および下限において予め定められ
たパルス間隔と流量パルスのパルス間隔を比較す
ることにより得られる。流路Ｂの混合流体に関し
ても同様に流量パルス２６と２７とを上下限信号
発信器２４により流量下限と上限のパルスを検知
して端子２２より流量パルスが流量範囲内外であ
るか否かにより直接流量信号を帰還させるか流量
制御弁の制御電流を抵抗３０で電圧変換して得ら
れた電圧を電圧／周波数変換器２５を介して混合
制御装置１に入力する。

以上において、流量計８，２８から発信される
流量パルス周波数と流量との関係が非線形である
とか不安定な場合には流量制御弁９，２９の制御
電流に比例して発信するパルスに代替して比較電
圧を入力することを述べたが、当然乍ら一定の弁
開度において流れる流量計８，２８から発信する
流量パルスと、この弁開度において発信される
Ｖ／Ｆ変換器５の出力パルス周波数とは等しくな
る様に予め調節されている。

図１においては混合流路３２に流量計および該
流量計から発信する流量パルスを積分して混合流
量信号を出力し、該混合流量信号を基準電圧とす
ることについては触れないが、この場合でも副基
準電圧を作成して比較することにより同様の効果
が得られる。

効 果 以上の説明から明らかなように、本考案による
と、流量計の精度が低下する小流限以下、上流限
以上の不安定な流量域で流量パルスが不安定又は
発信不能になつたときに制御不能となつて暴走す
ることがあるという従来技術の欠点を、安定した
帰還パルスに切換えることにより防止することが
できる。

これにより、第２図の流量、流量信号線図で示
すように従来実線範囲でしか使用できなかつたの
を点線の範囲迄拡大した混合制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を説明するための
図、第２図は、本考案が適用される流量範囲を示
す流量−流量信号特性図、第３図は、推測型流量
計の器差−流量特性の例を示す図である。 Ａ，Ｂ……流路、１……混合制御装置、８，２
８……流量計、９，２９……制御弁、４，２４…
…周波数上下限信号発信器、５，２５……Ｖ／Ｆ
変換器、１０，３０……抵抗。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流量パルスを発信する流量計、および制御信号
   に比例した流体流量を流通するように開弁する流
   量制御弁を各々有する複数の混合する液体の流路
   を合流した混合流路と、該混合流路における所定
   比率で混合された混合液体の流量に対応する基準
   電圧に対し、前記所定比率の混合液体の流量に対
   応する各々の流路の副基準電圧を定め、該副基準
   電圧と前記流量パルスから変換された流量信号と
   を比較して得た偏差信号により前記流量制御弁を
   所定比率の流量となるように駆動する混合制御装
   置と、前記流量制御弁の制御信号をパルス信号に
   変換する電圧／周波数変換回路と、各々の流路に
   おいて、流量パルスの上下限を検知し、流量パル
   ス周波数が上下限周波数を越えたとき流量パルス
   を前記電圧／周波数変換回路から出力するパルス
   信号に切換え、周波数上下限周波数以内のときは
   流量パルスに切換え、切換えたパルス信号又は流
   量パルスを前記混合制御装置に入力する周波数上
   下限検出器４，２４とで構成したことを特徴とす
   る混合装置。