JPH0527807B2 - - Google Patents
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- JPH0527807B2 JPH0527807B2 JP14549384A JP14549384A JPH0527807B2 JP H0527807 B2 JPH0527807 B2 JP H0527807B2 JP 14549384 A JP14549384 A JP 14549384A JP 14549384 A JP14549384 A JP 14549384A JP H0527807 B2 JPH0527807 B2 JP H0527807B2
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- differential pressure
- output
- amplifier
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- 238000013459 approach Methods 0.000 claims 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 3
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F3/00—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow
- G01F3/02—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement
- G01F3/04—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls
- G01F3/06—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising members rotating in a fluid-tight or substantially fluid-tight manner in a housing
- G01F3/10—Geared or lobed impeller meters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
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- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本願発明は容積式流量計の回転子前後の差圧を
零にするように回転子をサーボモータで伝動し、
回転子とケーシングとの間からの漏洩量をなくす
ようにするサーボ型容積式流量計に関する。
零にするように回転子をサーボモータで伝動し、
回転子とケーシングとの間からの漏洩量をなくす
ようにするサーボ型容積式流量計に関する。
容積型流量計の誤差となるケーシングと回転子
との間からの漏洩量をなくすようなサーボ機構を
もつたサーボ型容積式流量計においては、当該流
量計における差圧検出感度は限定されているた
め、サーボ増幅器のゲインを可能な限りあげるこ
とにより差圧を零に近づけようとする。一方、ゲ
インを高くすると、構成要素の差圧検出器、増幅
器等の応答遅れのため、制御系の位相回転をもた
らし、ハンチングをおこす等の不安定なものとな
る。このため、Ｐ、Ｉ、Ｄ制御による補償を行な
い安定な制御を行つている。しかし流体の種類、
過渡的状態においては負荷変動が大きいためＰ、
Ｉ、Ｄそれぞれの調整を必要とする煩わしさがあ
つた。更にサーボ増幅器、差圧検出器等のゲイン
をあげることはダイナミツクレンジが狭くなる結
果をもたらすため、過渡的状態では、このレンジ
を外れ、制御不能に陥ることがある。このため従
来は差圧検出器を用いる場合、低差圧を高感度で
測定するものと高差圧を低感度で測定するものと
を用意し、過渡的状態において差圧が所定値より
も大きいときは低感度の広範囲差圧を検出する差
圧検出器を用い、目標値に近づくと高感度の差圧
検出器に切換える制御が行われていたので不経済
であつた。
との間からの漏洩量をなくすようなサーボ機構を
もつたサーボ型容積式流量計においては、当該流
量計における差圧検出感度は限定されているた
め、サーボ増幅器のゲインを可能な限りあげるこ
とにより差圧を零に近づけようとする。一方、ゲ
インを高くすると、構成要素の差圧検出器、増幅
器等の応答遅れのため、制御系の位相回転をもた
らし、ハンチングをおこす等の不安定なものとな
る。このため、Ｐ、Ｉ、Ｄ制御による補償を行な
い安定な制御を行つている。しかし流体の種類、
過渡的状態においては負荷変動が大きいためＰ、
Ｉ、Ｄそれぞれの調整を必要とする煩わしさがあ
つた。更にサーボ増幅器、差圧検出器等のゲイン
をあげることはダイナミツクレンジが狭くなる結
果をもたらすため、過渡的状態では、このレンジ
を外れ、制御不能に陥ることがある。このため従
来は差圧検出器を用いる場合、低差圧を高感度で
測定するものと高差圧を低感度で測定するものと
を用意し、過渡的状態において差圧が所定値より
も大きいときは低感度の広範囲差圧を検出する差
圧検出器を用い、目標値に近づくと高感度の差圧
検出器に切換える制御が行われていたので不経済
であつた。
本願発明は以上述べた従来例における問題点を
解決するためになされたものである。
解決するためになされたものである。
本願発明においては差圧検出器としては測定差
圧範囲の広い低感度のものを用いて、該差圧検出
器の出力を、差圧信号レベルが大きいときはゲイ
ンが小さく、差圧信号レベルが小さいときはゲイ
ンが大きくなる非直線アンプに入力することによ
り、高感度、低感度の検出器を組合わせることと
等しい効果をもたせると共に入力偏差に対して出
力が非直線的に増大する出力特性をもち、この出
力特性が微分回路を帰還ループにもつ微分回路の
時定数の大きさにより変化する非線形コントロー
ラと組合せる制御の構成要素をもつものである。
以下に実施例により説明する。
圧範囲の広い低感度のものを用いて、該差圧検出
器の出力を、差圧信号レベルが大きいときはゲイ
ンが小さく、差圧信号レベルが小さいときはゲイ
ンが大きくなる非直線アンプに入力することによ
り、高感度、低感度の検出器を組合わせることと
等しい効果をもたせると共に入力偏差に対して出
力が非直線的に増大する出力特性をもち、この出
力特性が微分回路を帰還ループにもつ微分回路の
時定数の大きさにより変化する非線形コントロー
ラと組合せる制御の構成要素をもつものである。
以下に実施例により説明する。
第１図は本願発明の一実施例で流管１に配置さ
れた流量計２の回転子４の前後における差圧を検
出するため差圧検出器５が設けられ、この出力は
非直線アンプ６に入力される。非直線アンプの入
出力特性は第２図Ａにしめすように差圧入力が小
さい場合は点線Ｂにしめすように高いゲインをも
ち差圧入力が大きい場合は小さいがゲインをもつ
ている。非直線アンプの出力は非線形コントロー
ラ７に入力される非線形コントローラはコンパレ
ータ７１、積分回路７２、微分回路７３及びアン
プ７４からなる帰還ループをもつた回路である。
コンパレータ７１は微小なヒステリンス幅をもつ
ており、該コンパレータの入力は、非直線アンプ
６の出力信号Ｃとアンプ７４の出力である帰還信
号Ｄと比較される。尚微分回路７３はコンデンサ
７５と抵抗７６と直列接続され、アンプ７４へ
は、これらコンデンサ７５と抵抗７６の接続点が
接続される。サーボ増幅器８への入力は非線形コ
ントローラ７の積分回路７２の出力と接続されて
いる。尚一般的にサーボ増幅器の負荷としてのサ
ーボモータSM９にはタコジエネレータTG１０
が結合され、このTG出力が速度帰還信号してサ
ーボ増幅器に帰還され、ダイビングを与えてい
る。
れた流量計２の回転子４の前後における差圧を検
出するため差圧検出器５が設けられ、この出力は
非直線アンプ６に入力される。非直線アンプの入
出力特性は第２図Ａにしめすように差圧入力が小
さい場合は点線Ｂにしめすように高いゲインをも
ち差圧入力が大きい場合は小さいがゲインをもつ
ている。非直線アンプの出力は非線形コントロー
ラ７に入力される非線形コントローラはコンパレ
ータ７１、積分回路７２、微分回路７３及びアン
プ７４からなる帰還ループをもつた回路である。
コンパレータ７１は微小なヒステリンス幅をもつ
ており、該コンパレータの入力は、非直線アンプ
６の出力信号Ｃとアンプ７４の出力である帰還信
号Ｄと比較される。尚微分回路７３はコンデンサ
７５と抵抗７６と直列接続され、アンプ７４へ
は、これらコンデンサ７５と抵抗７６の接続点が
接続される。サーボ増幅器８への入力は非線形コ
ントローラ７の積分回路７２の出力と接続されて
いる。尚一般的にサーボ増幅器の負荷としてのサ
ーボモータSM９にはタコジエネレータTG１０
が結合され、このTG出力が速度帰還信号してサ
ーボ増幅器に帰還され、ダイビングを与えてい
る。
この回路における作用について述べる。
差圧信号は零付近において高いゲインで検出さ
れ、差圧信号の大きいところではゲインが小さく
なるように非直線アンプで増幅されるものである
が、このような非直線アンプは非直線回路要素で
あるダイオードと抵抗を組合せた回路要素を直線
アンプで負帰還させることにより簡単に得られる
周知のものである。
れ、差圧信号の大きいところではゲインが小さく
なるように非直線アンプで増幅されるものである
が、このような非直線アンプは非直線回路要素で
あるダイオードと抵抗を組合せた回路要素を直線
アンプで負帰還させることにより簡単に得られる
周知のものである。
次に非線形コントローラの動作について述べ
る。差圧入力信号によりコンパレータ７１の出力
は直ちに飽和し、積分回路に入力する。積分回路
の時定数は小さい値に設定してあるので積分回路
も直ちに飽和し、サーボモータは最大回転する。
この場合のゲインは高く位相補償もないので、系
は発振し、不安定となる。これに対して帰還信号
をコンパレータの比較入力に加える閉回路とした
場合、帰還回路における微分回路のコンデンサ７
５により直流成分が除去され、積分回路７２にお
ける交流成分が帰還される。これは微分回路の時
定数を制御系の遅れに相当する秒単位の値である
のに対し、積分回路の時定数をミリ秒単位に選ん
でいるためである。従つて、このような閉回路に
おいては、コンパレータのスルーレート、ヒツテ
リシス幅、帰還信号の位相おくれ等によつて決ま
る数キロヘルツの発振が継続されている。この回
路においてコンパレータの出力は差圧信号と帰還
信号との偏差に応じたON幅のパルスが得られ、
これが積分回路７２でアナログ信号に変換され
る。このアナログ信号の大きさはON幅に比較し
たもので位相進み制御信号としてサーボ増幅器に
入力される。微分回路の可変抵抗７６を調節する
ことにより微分時定数を変更する。通常制御系の
遅れに対して長くなるような時定数を設定する。
アンプ７４はダンピングゲインを調節するもので
ある。差圧信号と非線形コントローラ出力との関
係は第３図にしめす様に負帰還量を大きくすると
非線形コントローラのゲインは低くなり、逆に負
帰還量を小さくすると非線形コントローラのゲイ
ンは高くなる。従つて制御系の遅れに対しては微
分時定数を調整し、制御系のゲインに対してはダ
ンピングゲインを調整することにより対応でき
る。尚微分回路のコンデンサ７５は直流の帰還を
遮断するので定常状態におけるオフセツトを除去
することができる。
る。差圧入力信号によりコンパレータ７１の出力
は直ちに飽和し、積分回路に入力する。積分回路
の時定数は小さい値に設定してあるので積分回路
も直ちに飽和し、サーボモータは最大回転する。
この場合のゲインは高く位相補償もないので、系
は発振し、不安定となる。これに対して帰還信号
をコンパレータの比較入力に加える閉回路とした
場合、帰還回路における微分回路のコンデンサ７
５により直流成分が除去され、積分回路７２にお
ける交流成分が帰還される。これは微分回路の時
定数を制御系の遅れに相当する秒単位の値である
のに対し、積分回路の時定数をミリ秒単位に選ん
でいるためである。従つて、このような閉回路に
おいては、コンパレータのスルーレート、ヒツテ
リシス幅、帰還信号の位相おくれ等によつて決ま
る数キロヘルツの発振が継続されている。この回
路においてコンパレータの出力は差圧信号と帰還
信号との偏差に応じたON幅のパルスが得られ、
これが積分回路７２でアナログ信号に変換され
る。このアナログ信号の大きさはON幅に比較し
たもので位相進み制御信号としてサーボ増幅器に
入力される。微分回路の可変抵抗７６を調節する
ことにより微分時定数を変更する。通常制御系の
遅れに対して長くなるような時定数を設定する。
アンプ７４はダンピングゲインを調節するもので
ある。差圧信号と非線形コントローラ出力との関
係は第３図にしめす様に負帰還量を大きくすると
非線形コントローラのゲインは低くなり、逆に負
帰還量を小さくすると非線形コントローラのゲイ
ンは高くなる。従つて制御系の遅れに対しては微
分時定数を調整し、制御系のゲインに対してはダ
ンピングゲインを調整することにより対応でき
る。尚微分回路のコンデンサ７５は直流の帰還を
遮断するので定常状態におけるオフセツトを除去
することができる。
〔発明の効果〕
以上述べた如く本願発明によれば制御のダイナ
ミツクレンジを広くし、回転子前後の差圧零附近
で感度をあげるため、従来高感度・狭差圧測定範
囲の差圧検出器と、低感度・広差圧測定範囲の差
圧検出器とを差圧の大きさにより切換えていた煩
雑さが本願発明によると低感度広差圧測定範囲の
差圧検出器とアンプの簡単な改造のみにより同じ
効果が得られるので低価格の流量計を提供できる
とともに、構成要素も少くなるので信頼性も向上
する。更に従来のPIDコントローラの調整では
Ｐ、Ｉ、Ｄ各々の調整を要するので最適制御をす
ることは熟練を要したが本願発明によれば微分時
定数とダンピングゲインを調整するだけであるか
ら簡易に最適条件を求めることができる。
ミツクレンジを広くし、回転子前後の差圧零附近
で感度をあげるため、従来高感度・狭差圧測定範
囲の差圧検出器と、低感度・広差圧測定範囲の差
圧検出器とを差圧の大きさにより切換えていた煩
雑さが本願発明によると低感度広差圧測定範囲の
差圧検出器とアンプの簡単な改造のみにより同じ
効果が得られるので低価格の流量計を提供できる
とともに、構成要素も少くなるので信頼性も向上
する。更に従来のPIDコントローラの調整では
Ｐ、Ｉ、Ｄ各々の調整を要するので最適制御をす
ることは熟練を要したが本願発明によれば微分時
定数とダンピングゲインを調整するだけであるか
ら簡易に最適条件を求めることができる。
第１図は、本願発明のサーボ型容積式流量計の
制御ブロツクをしめす。第２図は、本願発明の非
直線アンプの出力特性、第３は、本願発明の非線
形コントローラの出力特性をしめす。
制御ブロツクをしめす。第２図は、本願発明の非
直線アンプの出力特性、第３は、本願発明の非線
形コントローラの出力特性をしめす。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 容積式流量計の回転子前後に生ずる差圧を検
出する差圧検出器と、該差圧検出器からの出力が
大きくなるとゲインが小さくなる非直線アンプ
と、該非直線アンプの出力を制御信号に変換する
非線形コントローラと、該非線形コントローラの
出力を増幅する増幅器出力により駆動されるサー
ボモータとよりなり、該サーボモータの回転を上
記容積式流量計の回転子に、回転子前後に生ずる
差圧を零に近づけるごとく伝動させることを特徴
とするサーボ型容積式流量計。 ２ 第１項記載のサーボ型容積式流量計における
非線形コントローラは非直線アンプからの入力信
号と帰還信号とを比較するコンパレータと該コン
パレータの出力を積分する積分回路と該積分回路
からの出力を出力信号とするとともに、該出力信
号を、微分回路、アンプ回路を介して帰還信号と
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のサーボ型容積式流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14549384A JPS61116619A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | サ−ボ型容積式流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14549384A JPS61116619A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | サ−ボ型容積式流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61116619A JPS61116619A (ja) | 1986-06-04 |
| JPH0527807B2 true JPH0527807B2 (ja) | 1993-04-22 |
Family
ID=15386533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14549384A Granted JPS61116619A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | サ−ボ型容積式流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61116619A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2520184Y2 (ja) * | 1991-01-23 | 1996-12-11 | 矢崎総業株式会社 | 流量検出装置 |
| JP4531028B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2010-08-25 | 株式会社オーバル | コリオリ流量計による圧力損失の影響を与えない流量計測と流量制御装置 |
| JP5602062B2 (ja) * | 2011-03-01 | 2014-10-08 | 株式会社小野測器 | 容積式流量計 |
| JP2013234413A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-21 | Taoka Chem Co Ltd | 紙塗工用樹脂組成物 |
-
1984
- 1984-07-13 JP JP14549384A patent/JPS61116619A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61116619A (ja) | 1986-06-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |