JPH09264822A

JPH09264822A - 採取装置

Info

Publication number: JPH09264822A
Application number: JP7756196A
Authority: JP
Inventors: Akiyuki Ogawa; 明之小川
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は流量計を使用しないで採取量を計測
できることを課題とする。【解決手段】採取装置３１の定量ポンプ４には、プラ
ンジャが吐出位置（上死点位置）に移動したことを検出
する第１の光ファイバセンサ（第１のセンサ）３２と、
定量ポンプ４のプランジャが吸引位置（下死点位置）に
移動したことを検出する第２の光ファイバセンサ（第２
のセンサ）３３とが設けられている。採取装置３１で
は、光ファイバセンサ３２，３３から出力された検出信
号に基づいて採取弁８，９を切り換えて採取容器２２，
２３に油液を採取することができるので、従来必要とさ
れていたマイクロフィルタ、容積式流量計を無くすこと
ができる。そのため、マイクロフィルタ、容積式流量計
のメンテナンスを不要にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は採取装置に係り、特
にポンプの起動により一定量の液体を採取する採取装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば石油等の油液を精製する精油施設
等では精製された多量の油液が主管路を介してタンカー
あるいは貯蔵タンク等に給送している。このように多量
の油液を扱う施設では油液の量だけでなく品質の管理を
正確に行なうことが重要となっている。

【０００３】そのため、給送配管途中には一定量の油液
を採取する採取装置が設けられ、この装置によって採取
された油液を分析して比重、硫黄分、塩分、及び水分の
含有量等の各項目について検査が行なわれる。この種の
採取装置としては、例えば図７に示すように油液が給送
されるメイン管路（図示せず）から分岐された管路１に
上流側からボールバルブ２、ストレーナ３、定量ポンプ
４、差圧弁５、マイクロフィルタ６、容積式流量計７、
空気駆動式三方弁よりなる採取弁８，９、逆止弁１０、
ボールバルブ１１が配設されている。また、管路１の下
流側端部はメイン管路に接続されており、油液のサンプ
リングを行わないときは、油液が管路１を循環してい
る。

【０００４】採取弁８，９の駆動部には、電磁切換弁１
２，１３の切り換えにより空気源１４からの圧縮空気が
供給される。また、電磁切換弁１２，１３と空気源１４
とを連通する管路１５には、レギュレータ１６、フィル
タ１７、ボールバルブ１８が配設されている。

【０００５】定量ポンプ４はプランジャ形のポンプでプ
ランジャが一往復動する間に一定量の油液を吸引して吐
出する構成のものである。定量ポンプ４のプランジャを
駆動するポンプ駆動部１９は、ポンプ制御盤２０から出
力された制御信号により駆動制御される。そして、ポン
プ制御盤２０は機器制御盤２１から出力された制御信号
に応じてポンプ駆動部１９の駆動制御を行う。また、容
積式流量計７から出力される流量パルスを機器制御盤２
１にて監視し、電磁切換弁１２，１３は機器制御盤２１
から出力された信号により励磁されて切り換わる。

【０００６】そして、電磁切換弁１２，１３からの空気
信号により採取弁８，９が切り換わると、定量ポンプ４
から圧送された油液が採取容器２２，２３に吐出され
る。機器制御盤２１は予め設定されたサンプリングデー
タに応じて稼働条件を自動的に演算し、定量ポンプ４の
稼働タイミング、容積式流量計７から出力された流量パ
ルスの監視を行う。

【０００７】そして、油液を採取する際の採取方法に
は、流量が一定の場合に用いられる「時間同期形」と呼
ばれる採取方法と、流量が変動する場合に用いられる
「流量応答形」と呼ばれる採取方法とがある。時間同期
形による採取方法では、所定時間毎に採取弁８，９を切
り換えて採取容器２２，２３に油液を採取する。また、
流量応答形による採取方法では、主管路に流れる油液の
全量より採取回数を演算し、流量が採取すべき積算値に
達した場合に採取弁８，９を切り換えて採取容器２２，
２３に油液を採取する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成とされた従来の採取装置では、原油に含まれている異
物を除去するため容積式流量計７の上流にマイクロフィ
ルタ６が配設されているが、原油に含まれている異物も
成分として採取する必要があるため、マイクロフィルタ
６にきめ細かいメッシュのものを使用できず、容積式流
量計７の回転部分に異物が付着して回転子の回転不良を
招くといった問題がある。そのため、従来は、容積式流
量計７の寿命も短くなり、容積式流量計７のメンテナン
スを頻繁に行わなければならなかった。

【０００９】また、容積式流量計７の代わりにコリオリ
式質量流量計等の回転部分を有しない流量計を使用する
ことも考えられるが、コストが高く実用的でない。そこ
で、本発明は上記課題を解決した採取装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有する。上記請求項１
の発明は、液体が給送される管路より液体を吸引して吐
出する定量ポンプと、該定量ポンプのプランジャを往復
駆動する駆動部と、該定量ポンプより吐出された液体を
採取容器に供給する採取弁と、を有する採取装置におい
て、前記定量ポンプのプランジャの動作位置を検出する
センサと、前記センサから出力されたパルスをカウント
するカウンタと、該カウンタのカウント値が所定値にな
ったとき前記採取弁を切り換えて採取を終了させる制御
手段と、を備えたことを特徴とするものである。

【００１１】従って、請求項１の発明によれば、定量ポ
ンプのプランジャの動作位置を検出するセンサからのパ
ルスのカウント値が所定値になったとき採取弁を切り換
えて採取を終了させるため、定量ポンプのプランジャの
動作回数から一定量の液体を採取容器に採取することが
できる。

【００１２】上記請求項２の発明は、液体が給送される
管路より液体を吸引して吐出する定量ポンプと、該定量
ポンプのプランジャを往復駆動する駆動部と、該定量ポ
ンプより吐出された液体を採取容器に供給する採取弁
と、を有する採取装置において、前記定量ポンプのプラ
ンジャが吐出位置に移動したことを検出する第１のセン
サと、前記定量ポンプのプランジャが吸引位置に移動し
たことを検出する第２のセンサと、前記第１のセンサか
ら出力されたパルスをカウントするカウンタと、前記第
２のセンサからのパルスを受信したとき前記採取弁を切
り換えて採取を開始させ、前記カウンタのカウント値が
所定値になり、次に前記第２のセンサからのパルスを受
信したとき前記採取弁を切り換えて採取を終了させる制
御手段と、を備えたことを特徴とするものである。

【００１３】従って、請求項２の発明によれば、第２の
センサからのパルスを受信することにより採取弁を切り
換えて採取を開始させ、第１のセンサから出力されたパ
ルスのカウント値が所定値になり、次に第２のセンサか
らのパルスを受信したとき採取弁を切り換えて採取を終
了させるため、定量ポンプのプランジャの動作回数に応
じた一定量の液体を採取容器に採取することができる。

【００１４】また、第２のセンサからのパルスを採取弁
の切り換えタイミング信号として使用し、第１のセンサ
から出力されたパルスを流量信号としてカウントするこ
とにより一定量の液体を正確に計測することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の一実施
例について説明する。図１に本発明になる採取装置の一
実施例を示す。尚、図１において、図５に示す構成と同
一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。

【００１６】採取装置３１は、例えば精油所において精
製された油液をタンカー又はタンクローリ車（共に図示
せず）に積込む油液あるいはタンカー又はタンクローリ
車から荷卸しされた油液を定量ポンプ４の往復動により
採取するものである。この定量ポンプ４には、プランジ
ャが吐出位置（上死点位置）に移動したことを検出する
第１の光ファイバセンサ（第１のセンサ）３２と、定量
ポンプ４のプランジャが吸引位置（下死点位置）に移動
したことを検出する第２の光ファイバセンサ（第２のセ
ンサ）３３とが設けられている。

【００１７】採取装置３１では、後述するように光ファ
イバセンサ３２，３３から出力された検出信号に基づい
て採取弁８，９を切り換えて採取容器２２，２３に油液
を採取することができるので、従来必要とされていたマ
イクロフィルタ６、容積式流量計７を無くすことができ
る。そのため、マイクロフィルタ６、容積式流量計７の
メンテナンスを不要にできる。

【００１８】図２は定量ポンプ４を拡大して示す図であ
る。光ファイバセンサ３２，３３は、ポンプ駆動部１９
に駆動される定量ポンプ４のプランジャ３４の移動位置
を非接触で検出するものであり、定量ポンプ４に固定さ
れたブラケット４ａに支持されている。そして、光ファ
イバセンサ３２，３３は、端部から出射された光がプラ
ンジャ３４に反射して受光されたとき、光信号を検出信
号として機器制御盤２１に出力する。この光ファイバセ
ンサ３２，３３は、防爆箇所で使用するにも拘わらず、
防爆構造とする必要がないので、例え可燃性を有する液
体を採取する場合でも、センサ自体が大型化することを
防止でき、コンパクトな構成とすることができる。

【００１９】光ファイバセンサ３２はポンプ駆動部１９
に駆動されたプランジャ３４が上死点位置に変位したこ
とを検出する位置に取り付けられ、光ファイバセンサ３
３はプランジャ３４が下死点位置に変位したことを検出
する位置に取り付けられている。また、一方の光ファイ
バセンサ３２から出力された信号は、光ファイバ３２ａ
により機器制御盤２１に伝送され流量監視用の信号とし
て使用される。また、他方の光ファイバセンサ３３から
出力された信号は、光ファイバ３３ａにより機器制御盤
２１に伝送されバルブ切り換えタイミング監視用の信号
として使用される。

【００２０】ここで、採取装置３１の定量ポンプ４の作
動を監視する監視方法について説明する。本実施例で
は、プランジャ形の定量ポンプ４を使用するため、定量
ポンプ４のプランジャ３４の１ストローク当たりの吐出
量が一定である。そのため、機器制御盤２１は、光ファ
イバセンサ３２，３３からの光信号を定量ポンプ４のプ
ランジャ３４の１ストロークで吐出される一定量の単位
パルス、即ち流量パルスとして監視する。そして、機器
制御盤２１には、後述するように光ファイバセンサ３
２，３３からの光信号をカウントすることにより流量演
算及び採取弁８，９を駆動する電磁切換弁１２，１３の
切換制御及び定量ポンプ４の駆動制御を行う制御プログ
ラムが格納されている。

【００２１】図３は機器制御盤２１が実行する第１の制
御方法を説明するためのフローチャート、図４は図３の
処理に対応したタイミングチャートである。機器制御盤
２１は、ステップＳ１（以下「ステップ」を省略する）
で採取条件を設定しシステムの起動を行う。この採取条
件としては、流量が一定の場合に用いられる「時間同期
モード」と、流量が変動する場合に用いられる「流量応
答モード」とがある。すなわち、Ｓ１では、所定時間毎
に採取を行う「時間同期モード」か、あるいは主管路の
流量が所定流量になると採取を行う「流量応答モード」
かを設定する。

【００２２】次のＳ２では、上記Ｓ１で設定された採取
条件に基づいて採取装置の稼働タイミングを監視してお
り、稼働タイミング（所定時間毎あるいは所定流量毎）
になると、Ｓ３に進み、ポンプ駆動部１９を起動させて
定量ポンプ４のプランジャ３４を往復駆動させる。そし
て、プランジャ３４の往復動は、光ファイバセンサ３
２，３３により検出される。

【００２３】次のＳ４では、採取弁８，９を循環状態に
セットさせており、定量ポンプ４から圧送された油液が
管路１を送液されてメイン管路（図示せず）に還流され
て、管路１内に残留する前回の油液をパージする。次の
Ｓ５においては、管路１をパージする時間を計測してお
り、予め設定されたパージ時間ｔ（図４（Ａ）参照）が
経過すると、Ｓ６に進み、管路１を送液された油液の採
取を開始を設定する。すなわち、Ｓ７では、採取弁８を
駆動する電磁切換弁１２を励磁させて切り換える。その
ため、採取弁８が採取状態に切り換わり、定量ポンプ４
から圧送された油液が採取容器２２に採取される。

【００２４】Ｓ８では、定量ポンプ４のプランジャ３４
を往復回数に応じて出力された光ファイバセンサ３２か
らの光信号のパルスを受信すると、受信したパルスをカ
ウント（図４（Ｂ）参照）する。そして、定量ポンプ４
のプランジャ３４が１往復する際の吐出量にパルスカウ
ント値を乗算することにより定量ポンプ４から吐出され
た流量を求めることができるので、Ｓ９においては、パ
ルスカウント値が予め設定された採取量に対応する目標
値ｎに達したか否かを判定する。

【００２５】Ｓ９でパルスカウント値が目標値ｎに達し
たときは、採取容器２２に所定の採取量が採取されたも
のと判断してＳ１０に進み、採取弁８を駆動する電磁切
換弁１２を消磁させて採取弁８を循環状態に戻す。その
後Ｓ１１で、定量ポンプ４を停止させる（図４（Ｃ）参
照）。そして、Ｓ１２で、採取容器２２への採取を終了
させる。

【００２６】このようにして、採取容器２２に一定量の
油液を採取することができるので、管路１に流量計を設
ける必要がなく、流量計にかかるメンテナンスを省略し
て保守点検作業を簡略化できると共に、メンテナンス時
間を短縮することができる。次のＳ１３では、採取回数
あるいは採取量が設定値に達したか否かを判定する。Ｓ
１３において、採取回数あるいは採取量が設定値に達し
ていないときは、上記Ｓ２に戻り、Ｓ２〜Ｓ１３の処理
を繰り返す。

【００２７】また、Ｓ１３において、採取回数あるいは
採取量が設定値に達したときは、Ｓ１４に進み、第２容
器へのサンプリング設定があるかどうかを判定する。こ
のＳ１４において、第２容器へのサンプリング設定があ
る場合には、上記Ｓ２に戻り、Ｓ２〜Ｓ１３の処理を繰
り返して第２容器である採取容器２３への採取を実行す
る。

【００２８】また、Ｓ１４において、第２容器へのサン
プリング設定がない場合には、採取容器２３への採取を
行う必要がないので、今回の処理を終了させる。また、
上記図３の制御方法の場合、定量ポンプ４のプランジャ
３４の往復回数をカウントできれば良いので、２個の光
ファイバセンサ３２，３３のうちいずれか一方があれば
良い。

【００２９】図５は機器制御盤２１が実行する第２の制
御方法を説明するためのフローチャート、図６は図５の
処理に対応したタイミングチャートである。図５におい
て、Ｓ２１〜Ｓ２６の処理は上記Ｓ１〜Ｓ６と同じ処理
であるため、その説明を省略する。

【００３０】機器制御盤２１は、Ｓ２６で採取開始が設
定されると、Ｓ２７に進み、第２の光ファイバセンサ３
３から出力されたパルスを受信する。そして、第２の光
ファイバセンサ３３のパルスをトリガとして、Ｓ２８で
採取弁８を駆動させる電磁切換弁１２を励磁させて切り
換える（図６（Ｃ）参照）。そのため、採取弁８が採取
状態に切り換わり、定量ポンプ４から圧送された油液が
採取容器２２に採取される。

【００３１】次のＳ２９では、定量ポンプ４のプランジ
ャ３４を往復回数に応じて出力された第１の光ファイバ
センサ３２からのパルスをカウント（図６（Ｂ）参照）
する。そして、Ｓ３０においては、パルスカウント値が
上記Ｓ２１で設定された採取量に対応する目標値ｎに達
したか否かを判定する。

【００３２】Ｓ３０でパルスカウント値が目標値ｎに達
したときは、採取容器２２に所定の採取量が採取された
ものと判断してＳ３１に進み、第２の光ファイバセンサ
３３から出力されたパルスを受信する。そして、第２の
光ファイバセンサ３３から出力されたパルスが受信され
ると、これをトリガとして採取弁８を駆動する電磁切換
弁１２を消磁させて採取弁８を循環状態に戻す。その後
Ｓ３３で、定量ポンプ４を停止させる（図６（Ｄ）参
照）。そして、Ｓ３４で、採取容器２２への採取を終了
させる。このようにして、採取容器２２に一定量の油液
を正確に採取することができる。

【００３３】次のＳ３５では、採取回数あるいは採取量
が設定値に達したか否かを判定する。Ｓ３５において、
採取回数あるいは採取量が設定値に達していないとき
は、上記Ｓ２２に戻り、Ｓ２２〜Ｓ３５の処理を繰り返
す。また、Ｓ３５において、採取回数あるいは採取量が
設定値に達したときは、Ｓ３６に進み、第２容器へのサ
ンプリング設定があるかどうかを判定する。このＳ３６
において、第２容器へのサンプリング設定がある場合に
は、上記Ｓ２２に戻り、Ｓ２２〜Ｓ３５の処理を繰り返
して第２容器である採取容器２３への採取を実行する。

【００３４】また、Ｓ３６において、第２容器へのサン
プリング設定がない場合には、採取容器２３への採取を
行う必要がないので、今回の処理を終了させる。また、
この第２の制御方法では、採取開始が設定されて第２の
光ファイバセンサ３３からのパルスを受信すると、トリ
ガとして採取容器２２への採取を開始すると共に、第１
の光ファイバセンサ３２からのパルスをカウントする。
そして、パルスカウント値が目標値ｎに達し、その次に
第２の光ファイバセンサ３３からのパルスが受信される
と、採取弁８，９を循環状態に切り換えて採取を終了さ
せるため、パルスカウント値に対応した量を正確に採取
することができ、採取量の精度を高めることができる。

【００３５】尚、上記実施例では油液を採取するように
したが、これに限らず油液以外の液状の化学薬品あるい
は食品等の採取するのにも適用できるのは勿論である。

【００３６】

【発明の効果】上述の如く、請求項１の発明によれば、
定量ポンプのプランジャの動作位置を検出するセンサか
らのパルスのカウント値が所定値になったとき採取弁を
切り換えて採取を終了させるため、定量ポンプのプラン
ジャの動作回数から一定量の液体を採取容器に採取する
ことができる。また、センサから出力されたパルスを流
量信号の代わりに使用して一定量の液体を採取できるの
で、従来必要とされていた流量計を無くすことができ、
流量計のメンテナンスを不要できる。

【００３７】また、請求項２の発明によれば、第２のセ
ンサからのパルスを受信することにより採取弁を切り換
えて採取を開始させ、第１のセンサから出力されたパル
スのカウント値が所定値になり、次に第２のセンサから
のパルスを受信したとき採取弁を切り換えて採取を終了
させるため、定量ポンプのプランジャの動作回数に応じ
た一定量の液体を採取容器に採取することができる。

【００３８】また、第２のセンサからのパルスを採取弁
の切り換えタイミング信号として使用し、第１のセンサ
から出力されたパルスを流量信号としてカウントするこ
とにより一定量の液体を正確に計測することができるの
で、従来必要とされていた流量計を無くすことができ、
流量計のメンテナンスを不要できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる採取装置の一実施例の概略構成図
である。

【図２】定量ポンプを拡大して示す図である。

【図３】機器制御盤が実行する第１の制御方法を説明す
るためのフローチャートである。

【図４】図３の処理に対応したタイミングチャートであ
る。

【図５】機器制御盤が実行する第２の制御方法を説明す
るためのフローチャートである。

【図６】図５の処理に対応したタイミングチャートであ
る。

【図７】従来の採取装置の構成を説明するための概略構
成図である。

【符号の説明】

１管路４定量ポンプ８，９採取弁１２，１３電磁切換弁１９ポンプ駆動部２０ポンプ制御盤２１機器制御盤２２，２３採取容器３１採取装置３２第１の光ファイバセンサ（第１のセンサ）３３第２の光ファイバセンサ（第２のセンサ）３４プランジャ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体が給送される管路より液体を吸引し
て吐出する定量ポンプと、該定量ポンプのプランジャを
往復駆動する駆動部と、該定量ポンプより吐出された液
体を採取容器に供給する採取弁と、を有する採取装置に
おいて、前記定量ポンプのプランジャの動作位置を検出するセン
サと、前記センサから出力されたパルスをカウントするカウン
タと、該カウンタのカウント値が所定値になったとき前記採取
弁を切り換えて採取を終了させる制御手段と、を備えたことを特徴とする採取装置。
【請求項２】液体が給送される管路より液体を吸引し
て吐出する定量ポンプと、該定量ポンプのプランジャを
往復駆動する駆動部と、該定量ポンプより吐出された液
体を採取容器に供給する採取弁と、を有する採取装置に
おいて、前記定量ポンプのプランジャが吐出位置に移動したこと
を検出する第１のセンサと、前記定量ポンプのプランジャが吸引位置に移動したこと
を検出する第２のセンサと、前記第１のセンサから出力されたパルスをカウントする
カウンタと、前記第２のセンサからのパルスを受信したとき前記採取
弁を切り換えて採取を開始させ、前記カウンタのカウン
ト値が所定値になり、次に前記第２のセンサからのパル
スを受信したとき前記採取弁を切り換えて採取を終了さ
せる制御手段と、を備えたことを特徴とする採取装置。