JPH0552632A - 吐出量減速式液体計量方法、及びそれに使用する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液体の定量分配の精度を高める。 【構成】 定容積ポンプで液体を流出させつつ、流出量
がある所定の絞り込み境界量に達したら定容積ポンプの
回転数を次第に落としていき、定容積ポンプの回転が停
止したところで必要量の液体が取り出せるようにする。 【効果】 オーバーシュートが少なくなった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、従来の方法よりも正確
な計量ができる液体計量方法と、それに使用する装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】およそ、どの製品の生産にも、その製造
に最適の条件が必ず１つだけある。とすれば、すべて同
一の製品は、常に所定の最適条件の下で生産を行うのが
望ましい。

【０００３】例えば、化学反応を含む生産工程の場合、
化学反応時の各反応液、各酵素などの濃度条件の変化に
よって、反応速度、経済性に差がでる。したがって、各
反応液を正確に適量ずつ混合し、濃度条件を正確に最適
条件に管理することが重要である。

【０００４】しかし、現在の反応液などの計量は、最初
は液体を高速で流出させ、必要量の目前まできたら細径
のバイパス管などを使って流出速度を急に遅くし、必要
量近辺でバルブを閉めて流出停止させるという方法を採
用しているので、バルブ閉塞タイミングのずれなどによ
って誤差が生じるという欠点があり、また、粘度の高い
液体を計量するときには流出速度を遅くすると速度が一
定せず、正確な計量ができないという問題もあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明におい
ては、粘度の高い液体も正確に計量できるようにするこ
とを技術的課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明においては、所望
液の必要量を設定し、当該液を所定管路を通じて定容積
ポンプで吐出口から流出させると共に、設定量と液流出
量との差が絞り込み境界量になったなら、定容積ポンプ
の回転数を徐々に落としつつ、定容積ポンプが回転を停
止したときに液流出量が設定量と等しくなるようにし
て、所望液を吐出口から定量取り出しするという手段を
採用することによって、上記課題を解決する計量方法を
提供したのである。

【０００７】更に、また、貯蔵手段から吐出口までを管
路で繋ぎ、当該管路途中に定容積ポンプを設け、計量手
段で管路から流出した液体の量を測定すると共に、制御
手段を前記定容積ポンプと計量手段に連繋させ、計量手
段の計量情報に基づいて当該制御手段に定容積ポンプの
回転を制御せしめるという手段を採用することによっ
て、前記計量方法に使用する計量装置を提供した。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

【０００９】液体Ａの貯蔵タンクＴから電磁バルブを備
えた吐出口11まで、管路１で繋ぐ。この管路１の途中に
は、定容積ポンプ２と質量流量計３が設けられる。更
に、質量流量計３と定容積ポンプ２の動力モータ21に
は、マイクロプロセッサ採用の制御手段４が連繋され
る。

【００１０】まず、吐出口11の下に容器Ｐを置き、制御
手段４に液体Ａの必要量Ｘを設定する。すると、制御手
段４は、電磁バルブを開放すると共に、それまでの液体
充填量Ｆによって定められる所定の回転数Ｒ(Ｆ)で動力
モータを回転させる。そして、遂にＲ(Ｆ)＝０となった
ところで電磁バルブを閉塞して、充填を終了させるので
ある。ただし、Ｒ(Ｆ)は次式で与えられる。

【００１１】

【数式１】

【００１２】つまり、動力モータ21は、回転数が０rpm
から最大回転数Ｒ_max rpmまで等加速度で立ち上がり、
その後はＲ_max rpmで等速で回転するが、ポンプ２の駆
動に伴う積算充填量Ｆがある一定の値Ａ（絞り込み境界
量）に達すると、Ｒ_max rpmから最小回転数Ｒ_min rpmま
で等加速度で減速し、Ｒ_min rpmの回転数で暫時等速回
転した後、Ｆ＝Ｘとなったところで回転が完全に停止さ
れるようになっている。ただし、絞り込み境界量Ａは次
式で与えられる。

【００１３】

【数式２】

【００１４】以上のような制御により、容器Ｐに正確な
定量充填が可能となるのである。なお、Ｒ_max ＝400、
Ｒ_min ＝40のとき、Ｘ＝20kgに設定した場合とＸ＝２kg
に設定した場合との、実際の充填量を測定したので、次
表に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】なお、本実施例においては、液体充填量Ｆ
は、管路中を液体が0.0001kg流れるごとに質量流量計３
が制御手段４へ１パルスを発振し、当該パルスを制御手
段で積算することによって観測される。なお、定数Ｇ、
及び動力モータ21の最大回転数と最小回転数は、液体の
種類によって種々選択できるようにしても良い。

【００１７】本実施例は以上のようであるが、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、例えば、管路か
ら流出した液体の量を測定する計量手段として質量流量
計の代わりに容器下に設けた電子天秤などを採用しても
良いし、あるいは、定容積ポンプの回転をカウントする
ことによって流出量を推定するという手段を採用しても
良い。

【００１８】

【発明の効果】以上の方法によれば、定容積ポンプの回
転によって液体の流量が完全にコントロールでき、しか
も流量をコントロールしたまま定容積ポンプの回転を遅
くし、所望液体の流出を絞り込みながら計量を完了させ
るようになっているので、バルブの見込み閉塞などの必
要がなくなって、正確な計量が可能になる。また、たと
え粘度の高い液体を計量する場合でも、定容積ポンプが
安定した流動を保証して、正確な計量ができる。したが
って、本発明の方法は、産業上の利用価値が高く、それ
に使用する装置も同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例装置のブロック線図である。

【図２】実施例装置の充填制御を説明するチャート図で
ある。

【図３】実施例方法によって液体計量したときの、単位
時間当りの液体流出量の変化をグラフに示したものであ
る

【符号の説明】 １ 管路 ２ 定容積ポンプ ３ 質量流量計 ４ 制御手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所望液の必要量を設定し、この設定量が
   絞り込み境界量以上ならば、当該液を定容積ポンプで所
   定管路内を流送させ、吐出口から流出させると共に、設
   定量と液流出量との差が絞り込み境界量になったなら、
   定容積ポンプの回転数を徐々に落としつつ、定容積ポン
   プが回転を停止したときに液流出量が設定量と等しくな
   るようにして、所望液を吐出口から定量取り出しするこ
   とを特徴とする吐出量減速式液体計量方法。
2. 【請求項２】 所望液を流出させるのと同時に液流出量
   を監視し、当該監視によって設定量と液流出量との差が
   絞り込み境界量になったことを知り、定容積ポンプの回
   転数減速を開始することを特徴とする請求項１記載の吐
   出量減速式液体計量方法。
3. 【請求項３】 定容積ポンプが回転を停止し、液流出量
   と設定量とが等しくなるのと同時に、吐出口のバルブを
   閉塞することを特徴とする請求項１または請求項２記載
   の吐出量減速式液体計量方法。
4. 【請求項４】 貯蔵手段から吐出口に繋がる管路と、当
   該管路途中に 設けられる定容積ポンプと、当該管路か
   ら流出した液体の量を測定する計量手段と、前記定容積
   ポンプと計量手段に連繋してコントロールする制御手段
   を備え、当該制御に手段、液必要量を設定されて、定容
   積ポンプを駆動させて貯蔵手段から所望液を流出させる
   と共に、計量手段が発する信号から流出量を算定し、こ
   の算定値と設定量との差が絞り込み境界量になったなら
   定容積ポンプの駆動を減速し始め、算定値が設定量と等
   しくなったときに定容積ポンプの回転を完全に停止させ
   るようになっていることを特徴とする液体計量装置。
5. 【請求項５】 計量手段が、貯蔵手段から吐出口に繋が
   る管路途中に設けられた質量流量計であることを特徴と
   する請求項４記載の液体計量装置。