JP3111790B2 - 流量精密制御ポンプ - Google Patents
流量精密制御ポンプInfo
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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- F04B11/005—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons
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- F04B49/065—Control using electricity and making use of computers
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/26—Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】液体試料を安定した流量で送出す
る分析装置に利用され、特に液体クロマトグラフ分析装
置のポンプに利用される流量の制御手段を有する流量精
密制御ポンプに関する。
る分析装置に利用され、特に液体クロマトグラフ分析装
置のポンプに利用される流量の制御手段を有する流量精
密制御ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】液体クロマトグラフ分析装置に使用され
るポンプの多くは、シリンダー内にプランジャーを出し
入れすることによりシリンダー内容量を変化させる。シ
リンダー内の容量が大きくなる方向にプランジャーが動
くと、シリンダー内の吸入口に取り付けられたチェック
弁が開き液体が流入し、シリンダー内の容量が小さくな
る方向にプランジャーが動くと、吸入口のチェック弁が
閉じ、送出口に取り付けられたチェック弁が開き、液体
を送出口より送出する原理のポンプを２個直列に接続
し、２個のポンプのプランジャーを別々に動かすことに
より常に送出口から液体を送出できる構造になってい
る。
るポンプの多くは、シリンダー内にプランジャーを出し
入れすることによりシリンダー内容量を変化させる。シ
リンダー内の容量が大きくなる方向にプランジャーが動
くと、シリンダー内の吸入口に取り付けられたチェック
弁が開き液体が流入し、シリンダー内の容量が小さくな
る方向にプランジャーが動くと、吸入口のチェック弁が
閉じ、送出口に取り付けられたチェック弁が開き、液体
を送出口より送出する原理のポンプを２個直列に接続
し、２個のポンプのプランジャーを別々に動かすことに
より常に送出口から液体を送出できる構造になってい
る。
【０００３】このようなポンプにおいて、液体の送出量
を一定にするためには、シリンダーの動かすモータの回
転速度制御と、モータの回転運動をプランジャーの往復
運動に変化させるカムの形状精度が大きく影響するが、
その他の不安定要因として液体中に入り込む気泡及びチ
ェック弁の動作遅れを主とする動作不良などがある。
を一定にするためには、シリンダーの動かすモータの回
転速度制御と、モータの回転運動をプランジャーの往復
運動に変化させるカムの形状精度が大きく影響するが、
その他の不安定要因として液体中に入り込む気泡及びチ
ェック弁の動作遅れを主とする動作不良などがある。
【０００４】この動作不良を低減させた公知例として特
開昭55−128678号公報，特開昭63−105285号，特開昭60
−11690号，特開昭58−105028号がある。
開昭55−128678号公報，特開昭63−105285号，特開昭60
−11690号，特開昭58−105028号がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術では、動作不良を、あくまでも送液圧力の変化、即
ち脈流の発生という１つの観点で捉えるだけであり、脈
流が発生する種々の原因を考えたものではなかった。
技術では、動作不良を、あくまでも送液圧力の変化、即
ち脈流の発生という１つの観点で捉えるだけであり、脈
流が発生する種々の原因を考えたものではなかった。
【０００６】本発明は、従来のポンプにおける液体送出
量の各種不安定要因による送出量変動を小さくし、より
高精度な流量制御が可能な流量精密制御ポンプの提供を
目的とするものである。
量の各種不安定要因による送出量変動を小さくし、より
高精度な流量制御が可能な流量精密制御ポンプの提供を
目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明構成では、第１の
制御手段として、圧力センサからの測定値が予め設定さ
れた範囲内であるときにポンプ駆動用モータを一定の回
転速度に制御する回転速度優先制御プログラムと、圧力
センサからの測定値が一定値になるようにポンプ駆動モ
ータの回転速度を制御する圧力優先制御プログラムと、
シリンダーに流体を吸入中に圧力センサより測定値を得
て当該測定値を圧力優先制御プログラムの制御目標とす
る基準圧力測定プログラムとを有し、前記回転速度優先
制御プログラム，基準圧力測定プログラム，圧力優先制
御プログラムの各プログラムでループを形成し、順次実
施するように構成する。また、詳細には、送出する液体
の負荷により変化する圧力値を測定できる一定区間を、
ポンプの１サイクル中に得られるような部分的なカム形
状とし、この区間に測定した圧力を基準圧力値として、
ポンプ１サイクル中の残り区間を、送出圧力値が常に基
準圧力値になるよう制御する。液体の流量：Ｆと液体の
送出圧力：Ｐと液体流路の抵抗：Ｒとの関係は、Ｆ∝Ｐ
／Ｒであることと、液体流路の抵抗変化時間に対し、ポ
ンプの１サイクル時間が十分に小さいことから、カム精
度ズレや気泡，チェック弁の動作遅れによる送出圧力の
変動を吸収するように、ポンプ駆動モータ回転速度を変
化する圧力優先制御の手段をポンプの１サイクル動作中
に回転速度優先制御と交互に行うよう制御するものであ
る。
制御手段として、圧力センサからの測定値が予め設定さ
れた範囲内であるときにポンプ駆動用モータを一定の回
転速度に制御する回転速度優先制御プログラムと、圧力
センサからの測定値が一定値になるようにポンプ駆動モ
ータの回転速度を制御する圧力優先制御プログラムと、
シリンダーに流体を吸入中に圧力センサより測定値を得
て当該測定値を圧力優先制御プログラムの制御目標とす
る基準圧力測定プログラムとを有し、前記回転速度優先
制御プログラム，基準圧力測定プログラム，圧力優先制
御プログラムの各プログラムでループを形成し、順次実
施するように構成する。また、詳細には、送出する液体
の負荷により変化する圧力値を測定できる一定区間を、
ポンプの１サイクル中に得られるような部分的なカム形
状とし、この区間に測定した圧力を基準圧力値として、
ポンプ１サイクル中の残り区間を、送出圧力値が常に基
準圧力値になるよう制御する。液体の流量：Ｆと液体の
送出圧力：Ｐと液体流路の抵抗：Ｒとの関係は、Ｆ∝Ｐ
／Ｒであることと、液体流路の抵抗変化時間に対し、ポ
ンプの１サイクル時間が十分に小さいことから、カム精
度ズレや気泡，チェック弁の動作遅れによる送出圧力の
変動を吸収するように、ポンプ駆動モータ回転速度を変
化する圧力優先制御の手段をポンプの１サイクル動作中
に回転速度優先制御と交互に行うよう制御するものであ
る。
【０００８】更に、第２の制御手段として基準圧力を測
定している区間中に、短時間の圧力変動が気泡等により
発生した場合に、自動的に基準圧力の測定区間を移動さ
せる手段を設け、誤りの基準圧力値を測定するようにし
た。
定している区間中に、短時間の圧力変動が気泡等により
発生した場合に、自動的に基準圧力の測定区間を移動さ
せる手段を設け、誤りの基準圧力値を測定するようにし
た。
【０００９】また、第３の制御手段として基準圧力を測
定中に長時間の圧力変動が、例えば流路の変更等により
発生した場合、正しい基準圧力の測定が不可能であるこ
とを自動的に判断し、圧力優先制御と異なる制御を行う
手段を設けた。
定中に長時間の圧力変動が、例えば流路の変更等により
発生した場合、正しい基準圧力の測定が不可能であるこ
とを自動的に判断し、圧力優先制御と異なる制御を行う
手段を設けた。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【作用】回転速度優先制御プログラムにおいては、要求
される流量で液体を送出するために、ポンプ駆動モータ
が回転すべき回転速度はポンプ設計値として定まる。こ
の設計値により定まる回転速度でモータの回転を制御す
ることを優先し、定められた圧力変動範囲内の圧力変動
が発生してもモータの回転速度を変化させないように作
用する手段である。定められた圧力変動範囲より大きな
圧力変動が発生した場合は、例えばモータの回転速度を
２倍又は１／２とする。
される流量で液体を送出するために、ポンプ駆動モータ
が回転すべき回転速度はポンプ設計値として定まる。こ
の設計値により定まる回転速度でモータの回転を制御す
ることを優先し、定められた圧力変動範囲内の圧力変動
が発生してもモータの回転速度を変化させないように作
用する手段である。定められた圧力変動範囲より大きな
圧力変動が発生した場合は、例えばモータの回転速度を
２倍又は１／２とする。
【００１３】圧力優先制御プログラムは、基準圧力値と
して与えられた圧力に送出圧力が上がるまでポンプ駆動
モータの回転速度を上昇させる制御と、基準圧力値に送
出圧力が下がるまでポンプ駆動モータの回転速度を下降
させる制御と、基準圧力値と、送出圧力が同じならばポ
ンプ駆動モータの回転速度をそのまま維持する制御によ
り常に送出圧力が基準圧力値と同じになるよう作用す
る。
して与えられた圧力に送出圧力が上がるまでポンプ駆動
モータの回転速度を上昇させる制御と、基準圧力値に送
出圧力が下がるまでポンプ駆動モータの回転速度を下降
させる制御と、基準圧力値と、送出圧力が同じならばポ
ンプ駆動モータの回転速度をそのまま維持する制御によ
り常に送出圧力が基準圧力値と同じになるよう作用す
る。
【００１４】
【００１５】基準圧力測定プログラムは、その構成によ
り作用が異なる。上記第１の制御手段の場合、定められ
た区間中の送出圧力を読み取り基準圧力として圧力優先
制御プログラムに渡す作用をする。
り作用が異なる。上記第１の制御手段の場合、定められ
た区間中の送出圧力を読み取り基準圧力として圧力優先
制御プログラムに渡す作用をする。
【００１６】上記第２の制御手段の場合、定められた区
間中にポンプ駆動モータの回転速度が変化したことを検
出する作用と、回転速度の変化を検出した場合に測定区
間を移動させる作用をする。また、測定期間中に読み取
った圧力データの平均化処理を行い、基準圧力値として
圧力優先制御プログラムに渡す作用を行う。
間中にポンプ駆動モータの回転速度が変化したことを検
出する作用と、回転速度の変化を検出した場合に測定区
間を移動させる作用をする。また、測定期間中に読み取
った圧力データの平均化処理を行い、基準圧力値として
圧力優先制御プログラムに渡す作用を行う。
【００１７】上記第３の制御手段の場合、回転速度の変
化を検出しても移動させるべき測定区間が無い場合に、
圧力優先制御を行わないように作用する。
化を検出しても移動させるべき測定区間が無い場合に、
圧力優先制御を行わないように作用する。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【実施例】本発明の１実施例を示す、本発明実施例は図
１に示すハードウェアと図２乃至図１０に示すソフトウ
ェアにより構成される。
１に示すハードウェアと図２乃至図１０に示すソフトウ
ェアにより構成される。
【００２２】ハードウェアは、図１に示す通り、２つの
シリンダー７と、２つのプランジャー５と、それぞれの
シリンダー内部にそれぞれのプランジャーを出し入れす
る２つのカム６と、２つのカムを回転させるポンプ駆動
モータ４，ポンプ吸入口１から液体をシリンダー内部に
吸入する時だけに開く吸入弁１４，シリンダー７ａから
液体をシリンダー７ｂに送出する時だけに開く送出弁１
５，カム６の回転位置がポンプ吸入口１からシリンダー
７ａに液体の吸入を開始する所から、吸入を終了させる
間、チョッパー板８は、カム位置検出器９に信号を与え
る。ポンプ送出口２に取り付けられた圧力センサ３は、
液体の送出圧力を示す圧力アナログ信号１７を常に出力
している。以上の構成によるポンプは、回転速度を下げ
ると送出流量が少なくなる。又ポンプ送出口に接続され
る液体流路の流路抵抗：Ｒと、送出圧力：Ｐと、液体の
流量：Ｆの関係は、Ｆ∝Ｐ／Ｒとなる。
シリンダー７と、２つのプランジャー５と、それぞれの
シリンダー内部にそれぞれのプランジャーを出し入れす
る２つのカム６と、２つのカムを回転させるポンプ駆動
モータ４，ポンプ吸入口１から液体をシリンダー内部に
吸入する時だけに開く吸入弁１４，シリンダー７ａから
液体をシリンダー７ｂに送出する時だけに開く送出弁１
５，カム６の回転位置がポンプ吸入口１からシリンダー
７ａに液体の吸入を開始する所から、吸入を終了させる
間、チョッパー板８は、カム位置検出器９に信号を与え
る。ポンプ送出口２に取り付けられた圧力センサ３は、
液体の送出圧力を示す圧力アナログ信号１７を常に出力
している。以上の構成によるポンプは、回転速度を下げ
ると送出流量が少なくなる。又ポンプ送出口に接続され
る液体流路の流路抵抗：Ｒと、送出圧力：Ｐと、液体の
流量：Ｆの関係は、Ｆ∝Ｐ／Ｒとなる。
【００２３】ＡＤ変換器１０は、圧力アナログ信号１７
を入力し、デジタル信号の圧力データ１８に変換し、ポ
ンプの動作を制御する制御ＣＰＵ１１に渡す、制御ＣＰ
Ｕ11は、流量設定キーボード１２からの流量設定データ
１９と、カム位置検出器９が出力する吸入開始と吸入終
了までのポンプ動作区間を示す吸入中信号１６も入力す
る。
を入力し、デジタル信号の圧力データ１８に変換し、ポ
ンプの動作を制御する制御ＣＰＵ１１に渡す、制御ＣＰ
Ｕ11は、流量設定キーボード１２からの流量設定データ
１９と、カム位置検出器９が出力する吸入開始と吸入終
了までのポンプ動作区間を示す吸入中信号１６も入力す
る。
【００２４】以上のデータと信号を入力することにより
制御ＣＰＵ１１は、モータ駆動回路１３に対し、モータ
の回転速度を定めるデータを送り、液体の流量を制御す
る。次に図２乃至図１０に基づき本発明実施例の制御Ｃ
ＰＵ１１の制御動作を説明する。
制御ＣＰＵ１１は、モータ駆動回路１３に対し、モータ
の回転速度を定めるデータを送り、液体の流量を制御す
る。次に図２乃至図１０に基づき本発明実施例の制御Ｃ
ＰＵ１１の制御動作を説明する。
【００２５】図２に示すのは、各制御タスクとタスクの
動作コントロールとタスク間のデータやタイミング信号
をインターフェイスする部分とにより行われる。タスク
１からタスク８のタスクは、図３に示す通り、各タスク
のプログラムを１ステップずつ順番に実行するように、
タスクコントローラによりコントロールされる。
動作コントロールとタスク間のデータやタイミング信号
をインターフェイスする部分とにより行われる。タスク
１からタスク８のタスクは、図３に示す通り、各タスク
のプログラムを１ステップずつ順番に実行するように、
タスクコントローラによりコントロールされる。
【００２６】例えば各タスクのプログラム１ステップの
実行時間が１００ｎsec だとすると、各タスクは８００
ｎsec 毎に１ステップのプログラムを実行できることに
なる。ポンプ駆動モータの回転速度が最高１０回転／se
c（１回転１００ｍsec）だとしても各タスクはモータが
１回転する内に125000ステップのプログラムが実行でき
る。又１つのタスクの構成ステップ数の最大が１００ス
テップ以下であることから、モータ１回転中に１つのタ
スクが１２５０回も実行可能であり高速応答制御を可能
としている。
実行時間が１００ｎsec だとすると、各タスクは８００
ｎsec 毎に１ステップのプログラムを実行できることに
なる。ポンプ駆動モータの回転速度が最高１０回転／se
c（１回転１００ｍsec）だとしても各タスクはモータが
１回転する内に125000ステップのプログラムが実行でき
る。又１つのタスクの構成ステップ数の最大が１００ス
テップ以下であることから、モータ１回転中に１つのタ
スクが１２５０回も実行可能であり高速応答制御を可能
としている。
【００２７】次に各タスクの作用を記す。モータ駆動回
路制御タスクは、他タスクからのモータ回転速度設定デ
ータを受け取り、モータ駆動回路がモータの回転速度を
定めるモータ回転速度設定データ２０に変換し、モータ
駆動回路１３に渡す。流量設定データ読取り処理タスク
は、流量設定キーボード１２からの押されたキーの種類
と順番により設定流量を読取り流量設定データに変換し
データインターフェイス部に渡す。圧力データ読取り処
理タスクは、ＡＤ変換器１０が出力する圧力データ１８
を読取りデータインターフェイス部に渡す。吸入中信号
読取り処理タスクは、ポンプが液体を吸入中である信号
と、吸入動作を開始する時点になった事をデータインタ
ーフェイス部に知らせる。
路制御タスクは、他タスクからのモータ回転速度設定デ
ータを受け取り、モータ駆動回路がモータの回転速度を
定めるモータ回転速度設定データ２０に変換し、モータ
駆動回路１３に渡す。流量設定データ読取り処理タスク
は、流量設定キーボード１２からの押されたキーの種類
と順番により設定流量を読取り流量設定データに変換し
データインターフェイス部に渡す。圧力データ読取り処
理タスクは、ＡＤ変換器１０が出力する圧力データ１８
を読取りデータインターフェイス部に渡す。吸入中信号
読取り処理タスクは、ポンプが液体を吸入中である信号
と、吸入動作を開始する時点になった事をデータインタ
ーフェイス部に知らせる。
【００２８】次に、図４から図１０に示したタスク１〜
４の作用を記す。
４の作用を記す。
【００２９】図４にフローチャートを示す回転速度優先
制御タスクは、ステップ１０１によりポンプが吸入中で
あるか又はステップ１１０により圧力優先タスクが動作
中でない時に作用する。本タスクはステップ１０２によ
り流量設定データ読取りタスクからの流量設定データで
定まる回転速度Ｒ SET でモータの回転速度を設定する。
但しステップ１０３〜１０９に示す通り、圧力データの
変動量が一定値を越えた場合だけ一時的にモータの回転
速度を変化させる。これは気泡や弁の動作遅れによる瞬
間的な流量変動を補正する。
制御タスクは、ステップ１０１によりポンプが吸入中で
あるか又はステップ１１０により圧力優先タスクが動作
中でない時に作用する。本タスクはステップ１０２によ
り流量設定データ読取りタスクからの流量設定データで
定まる回転速度Ｒ SET でモータの回転速度を設定する。
但しステップ１０３〜１０９に示す通り、圧力データの
変動量が一定値を越えた場合だけ一時的にモータの回転
速度を変化させる。これは気泡や弁の動作遅れによる瞬
間的な流量変動を補正する。
【００３０】図５にフローチャートを示す基準圧力測定
タスクは、ステップ２０１によりポンプが吸入中である
時に作用し、ステップ２０２により圧力データを読取り
基準圧力値：ＰＳＴＤとして圧力優先制御タスクにデー
タインターフェイス部を通して渡す。
タスクは、ステップ２０１によりポンプが吸入中である
時に作用し、ステップ２０２により圧力データを読取り
基準圧力値：ＰＳＴＤとして圧力優先制御タスクにデー
タインターフェイス部を通して渡す。
【００３１】図６にフローチャートを示す圧力優先制御
タスクは、ステップ３０１，３０２により、ポンプが吸
入中でない区間で本タスクの動作を禁止するフラグが無
い時に作用する。本タスクの作用はステップ３０３〜３
０７により常に圧力データ値が、基準圧力測定タスクか
ら渡された圧力基準値：ＰＳＴＤと同じ値になるように
モータの回転速度を変更する。
タスクは、ステップ３０１，３０２により、ポンプが吸
入中でない区間で本タスクの動作を禁止するフラグが無
い時に作用する。本タスクの作用はステップ３０３〜３
０７により常に圧力データ値が、基準圧力測定タスクか
ら渡された圧力基準値：ＰＳＴＤと同じ値になるように
モータの回転速度を変更する。
【００３２】図９にフローチャートを示す弁作動補正制
御タスクは、ステップ４０１の作用によりポンプが吸入
開始点にきた時に本タスクは作用し、ステップ４０２に
よりモータの回転速度を一瞬高速化することによりポン
プの吸入弁が開き、送出弁が閉じる動作を速める。以上
に示す通りタスク１〜４はポンプの１サイクル動作毎に
作用する。
御タスクは、ステップ４０１の作用によりポンプが吸入
開始点にきた時に本タスクは作用し、ステップ４０２に
よりモータの回転速度を一瞬高速化することによりポン
プの吸入弁が開き、送出弁が閉じる動作を速める。以上
に示す通りタスク１〜４はポンプの１サイクル動作毎に
作用する。
【００３３】図７と図８に示すフローチャートは、基準
圧力測定タスクの異なる２つの実施例をそれぞれ明記し
たものである。図７に示す基準圧力測定タスク２ａは、
ステップ２ａ０２〜２ａ０５により基準圧力測定中にモ
ータの回転速度が変更されないかを監視する作用と、モ
ータの回転速度が変更されたら、測定区間を移動するよ
う作用する。又ステップ２ａ０９により基準圧力測定区
間中に得られた圧力データの平均値を計算してステップ
２ａ１０により前記平均値を基準圧力値とする。
圧力測定タスクの異なる２つの実施例をそれぞれ明記し
たものである。図７に示す基準圧力測定タスク２ａは、
ステップ２ａ０２〜２ａ０５により基準圧力測定中にモ
ータの回転速度が変更されないかを監視する作用と、モ
ータの回転速度が変更されたら、測定区間を移動するよ
う作用する。又ステップ２ａ０９により基準圧力測定区
間中に得られた圧力データの平均値を計算してステップ
２ａ１０により前記平均値を基準圧力値とする。
【００３４】図８に示す基準圧力測定タスクは、ステッ
プ２ｂ０２〜２ｂ０５の基準圧力値測定中であり、且つ
モータの回転速度の変更により測定区間を移動しつづけ
た場合、ステップ２ｂ０７，２ｂ１０の作用によりポン
プが吸入動作を終了しても測定が終了しなかった事を検
出し、ステップ２ｂ１３，２ｂ１５により圧力優先制御
タスクの動作を禁止するフラグを設定する。又ステップ
２ｂ１４により測定が終了した場合には、圧力制御タス
クが動作するように動作禁止フラグを解除する。
プ２ｂ０２〜２ｂ０５の基準圧力値測定中であり、且つ
モータの回転速度の変更により測定区間を移動しつづけ
た場合、ステップ２ｂ０７，２ｂ１０の作用によりポン
プが吸入動作を終了しても測定が終了しなかった事を検
出し、ステップ２ｂ１３，２ｂ１５により圧力優先制御
タスクの動作を禁止するフラグを設定する。又ステップ
２ｂ１４により測定が終了した場合には、圧力制御タス
クが動作するように動作禁止フラグを解除する。
【００３５】図１０に示すフローチャートは、弁作動補
正制御タスクの異なる実施例を示すものであり、ステッ
プ４ａ０２〜４ａ０５の作用により、弁の作動時点で圧
力の変化が発生した時だけ弁の作動補正処理を行うよう
にしたものである。
正制御タスクの異なる実施例を示すものであり、ステッ
プ４ａ０２〜４ａ０５の作用により、弁の作動時点で圧
力の変化が発生した時だけ弁の作動補正処理を行うよう
にしたものである。
【００３６】図１から図６に示す実施例によれば圧力変
動により流量の変動を検出し、高速に流量変動を補正す
るように制御することが可能となり、圧力変動による流
量換算値で変動幅を従来技術の１／１０以下にすること
ができた。
動により流量の変動を検出し、高速に流量変動を補正す
るように制御することが可能となり、圧力変動による流
量換算値で変動幅を従来技術の１／１０以下にすること
ができた。
【００３７】図７の実施例により基準圧力の測定中に瞬
間的に発生したトラブルによる影響が無くなった。
間的に発生したトラブルによる影響が無くなった。
【００３８】図８の実施例により基準圧力の測定中に発
生する外乱により流量制御の誤制御が無くなった。
生する外乱により流量制御の誤制御が無くなった。
【００３９】図１０の実施例により弁が正常に動作して
いる時にも加わる弁作動補正制御による瞬間的で小さな
流量リップルが無くなった。
いる時にも加わる弁作動補正制御による瞬間的で小さな
流量リップルが無くなった。
【００４０】
【発明の効果】本発明により、ポンプにおけるカム精度
の限界による流量変動、及びポンプにおける弁の動作遅
れ等による流量変動、ポンプ内に新入した気泡又はポン
プ内で発生した気泡による流量変動、等による流量変動
を大幅に低減する効果が得られる。
の限界による流量変動、及びポンプにおける弁の動作遅
れ等による流量変動、ポンプ内に新入した気泡又はポン
プ内で発生した気泡による流量変動、等による流量変動
を大幅に低減する効果が得られる。
【図１】実施例のハードウェア構成図。
【図２】実施例のソフトウェア構成図。
【図３】タスクコントロール動作図。
【図４】回転速度優先制御タスクフローチャートを示す
図。
図。
【図５】基準圧力測定タスクフローチャートを示す図。
【図６】圧力優先制御タスクフローチャートを示す図。
【図７】基準圧力測定タスク実施例２のフローチャート
を示す図。
を示す図。
【図８】基準圧力測定タスク実施例３のフローチャート
を示す図。
を示す図。
【図９】弁作動補正タスクフローチャートを示す図。
【図１０】弁作動補正タスク実施例２のフローチャート
を示す図。
を示す図。
１…ポンプ吸入口、２…ポンプ送出口、３…圧力セン
サ、４…ポンプ駆動モータ、５…プランジャー、６…カ
ム、７…シリンダー、８…チョッパー板、９…カム位置
検出器。
サ、４…ポンプ駆動モータ、５…プランジャー、６…カ
ム、７…シリンダー、８…チョッパー板、９…カム位置
検出器。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−182111（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 30/32 F04B 49/00 331 F04B 49/06 321
Claims (5)
- 【請求項１】プランジャーが内部で往復運動を行うシリ
ンダーと、前記プランジャーに接するカムと、当該カム
に回転を与えるポンプ駆動用モータと、送出圧力を測定
する圧力センサと、当該圧力センサからの測定値を基に
前記ポンプ駆動用モータの制御を行う制御部とを有する
流量精密制御ポンプにおいて、前記制御部は、 前記圧力センサからの測定値が予め設定された範囲内で
あるときに前記ポンプ駆動用モータを一定の回転速度に
制御する回転速度優先制御プログラムと、前記圧力セン
サからの測定値が一定値になるように前記ポンプ駆動モ
ータの回転速度を制御する圧力優先制御プログラムと、
前記シリンダーに流体を吸入中に前記圧力センサより測
定値を得て当該測定値を前記圧力優先制御プログラムの
制御目標とする基準圧力測定プログラムとを有し、 前 記回転速度優先制御プログラム，基準圧力測定プログ
ラム，圧力優先制御プログラムの各プログラムでループ
を形成し、順次実施することを特徴とする流量精密制御
ポンプ。 - 【請求項２】前記基準圧力測定プログラムは、 モータの回転速度が変更されていないかを監視し、ポン
プ駆動用モータの回転速度が変化された場合は、基準圧
力測定区間を移動させるプログラムと、基準圧力測定区
間内において得られた測定信号を平均化する信号平均プ
ログラムとを有することを特徴とする請求項１に記載の
流量精密制御ポンプ。 - 【請求項３】ポンプ駆動用モータの回転速度が変化され
た場合に、測定区間に適した範囲を得られなかった場合
に、前記圧力優先制御プログラムを行わないようにする
ことを特徴とする請求項２に記載の流量精密制御ポン
プ。 - 【請求項４】前記シリンダーの吸入側及び吐出側に弁を
有し、当該弁の開閉のタイミングを確認すると共に、該
タイミングに基づいて、前記ポンプ駆動用モータの回転
速度を変化させる弁作動補正制御プログラムを有するこ
とを特徴とする請求項１に記載の流量精密制御ポンプ。 - 【請求項５】ポンプ駆動用モータと送出圧力を測定する
圧力測定手段を有する流路精密制御ポンプにおいて、 前記圧力測定手段からの圧力信号が、一定範囲の値から
出ない限り、前記ポンプ駆動用モータを一定の回転速度
に制御する回転速度優先制御手段と、 前記圧力測定手段からの圧力値が常に一定値になるよう
に、前記ポンプ駆動モータの回転速度を制御する圧力優
先制御手段と、 前記圧力優先制御手段において制御目標とする一定圧力
値を得るため基準圧力測定手段とを有し、 ポンプ動作１サイクルの間に前記回転速度優先制御と圧
力優先制御を行うことを特徴とする流路精密制御ポン
プ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06011460A JP3111790B2 (ja) | 1994-02-03 | 1994-02-03 | 流量精密制御ポンプ |
| US08/382,741 US5664937A (en) | 1994-02-03 | 1995-02-02 | Precisely flow-controlling pump |
| DE19503360A DE19503360B4 (de) | 1994-02-03 | 1995-02-02 | Pumpe und Verfahren zur Steuerung einer Pumpe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06011460A JP3111790B2 (ja) | 1994-02-03 | 1994-02-03 | 流量精密制御ポンプ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07218489A JPH07218489A (ja) | 1995-08-18 |
| JP3111790B2 true JP3111790B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=11778714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06011460A Expired - Lifetime JP3111790B2 (ja) | 1994-02-03 | 1994-02-03 | 流量精密制御ポンプ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3111790B2 (ja) |
| DE (1) | DE19503360B4 (ja) |
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| DE19623537C2 (de) * | 1996-06-13 | 2002-03-28 | Bwt Wassertechnik Gmbh | Dosierpumpe und Dosierverfahren für Flüssigkeiten |
| DE29803447U1 (de) | 1998-02-27 | 1998-08-13 | Diettrich, Peter, 24955 Harrislee | Druckbegrenzung für Kleinwasserwerke durch Drehzahlregelung des Pumpenmotors |
| JPH11303758A (ja) * | 1998-04-17 | 1999-11-02 | Nissan Motor Co Ltd | 電動ポンプの制御装置 |
| JP3929185B2 (ja) * | 1998-05-20 | 2007-06-13 | 株式会社荏原製作所 | 真空排気装置及び方法 |
| DE19823156A1 (de) * | 1998-05-23 | 1999-12-02 | Lang Apparatebau Gmbh | Dosierpumpe |
| FR2798705A1 (fr) * | 1999-09-16 | 2001-03-23 | Rene Procharam | Systeme de controle de bon fonctionnement pour pompe doseuse proportionnelle |
| US6474950B1 (en) | 2000-07-13 | 2002-11-05 | Ingersoll-Rand Company | Oil free dry screw compressor including variable speed drive |
| US6367269B1 (en) | 2001-04-19 | 2002-04-09 | Thermo King Corporation | Electronic throttling valve diagnosis and preventative shutdown control |
| JP3709409B2 (ja) * | 2002-03-18 | 2005-10-26 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | グラジエント送液用ポンプシステム及び液体クロマトグラフ |
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| US20030236489A1 (en) | 2002-06-21 | 2003-12-25 | Baxter International, Inc. | Method and apparatus for closed-loop flow control system |
| DE10244203A1 (de) * | 2002-09-23 | 2004-04-01 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der Drehzahl einer Pumpe |
| DE10322868A1 (de) * | 2003-05-21 | 2004-12-16 | Lang Apparatebau Gmbh | Verfahren zur Regelung einer von einem elektromotorisch angetriebenen Exzenter betätigten Membran- oder Kolbenpumpe |
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| US8425202B2 (en) * | 2005-07-21 | 2013-04-23 | Xylem Ip Holdings Llc | Modular, universal and automatic closed-loop pump pressure controller |
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| CN107178490B (zh) * | 2017-05-19 | 2018-11-09 | 珠海格力电器股份有限公司 | 压缩机的控制方法和装置 |
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| JPS55128678A (en) * | 1979-03-28 | 1980-10-04 | Hitachi Ltd | Liquid chromatography |
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1994
- 1994-02-03 JP JP06011460A patent/JP3111790B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-02-02 US US08/382,741 patent/US5664937A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-02-02 DE DE19503360A patent/DE19503360B4/de not_active Expired - Fee Related
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