(57)【要約】  往復動ポンプの実吐出量を正確に演算する。流量演算装置１０は、流体Ｗを搬送する搬送流路２４上に設けられた流量センサ２３から出力されたパルス信号により流体Ｗの瞬時流量値を取得し、搬送流路２４上の往復動ポンプ２１から出力されたポンプ同期パルス信号、搬送流路２４上の圧力センサ２２から出力された圧力波形信号、流量センサ２３から出力された流量波形信号、およびあらかじめ設定された単位時間ごとのタイミング情報のうちの少なくとも一つにより、往復動ポンプ２１の往復動動作ごとの動作タイミングを取得し、瞬時流量値および動作タイミングに基づいて、流体Ｗの流量表示値を演算して、この流量表示値を表示パネル１３に表示する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を搬送する搬送流路上に設けられた流量センサから出力されたパルス信号により前記流体の瞬時流量値を取得する流量値取得手段と、
前記搬送流路上に設けられた往復動ポンプの動作タイミングを取得するタイミング取得手段と、
前記流量値取得手段によって取得された前記瞬時流量値および前記タイミング取得手段によって取得された前記動作タイミングに基づいて、前記流体の流量値を演算する演算手段とを備えた
ことを特徴とする流量演算装置。
【請求項２】
前記タイミング取得手段は、前記往復動ポンプから出力されたポンプ同期パルス信号、および前記搬送流路上に設けられた圧力センサから出力された圧力波形信号のうちの少なくとも一つにより前記動作タイミングを取得することを特徴とする請求項１記載の流量演算装置。
【請求項３】
前記タイミング取得手段は、前記往復動ポンプから出力されたポンプ同期パルス信号、前記搬送流路上に設けられた圧力センサから出力された圧力波形信号、前記流量センサから出力された前記往復動ポンプの流量波形信号、およびあらかじめ設定された単位時間ごとのタイミング情報のうちの少なくとも一つにより前記動作タイミングを取得することを特徴とする請求項１記載の流量演算装置。
【請求項４】
前記演算手段によって演算された前記流量値を表示画面に表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の流量演算装置。
【請求項５】
前記演算手段によって演算された前記流量値に基づいて、前記往復動ポンプの動作を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の流量演算装置。
【請求項６】
前記演算手段は、前記往復動ポンプの往復動動作ごとに前記流量値を演算することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の流量演算装置。
【請求項７】
前記表示手段は、前記タイミング取得手段によって取得された前記動作タイミングに基づいて、前記演算手段によって演算された前記流量値を演算が行われた動作タイミングの次の動作タイミングにて表示することを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項記載の流量演算装置。
【請求項８】
前記演算手段は、前記タイミング取得手段によって取得された前記動作タイミングの間隔が所定時間よりも短い場合に、あらかじめ設定された回数分の前記往復動ポンプの往復動動作ごとの前記流量値の平均値を算出し、
前記表示手段は、前記演算手段によって算出された前記平均値を流量表示値として所定の動作タイミングにて表示することを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項記載の流量演算装置。
【請求項９】
流体を搬送する搬送流路上に設けられた流量センサから出力されたパルス信号により前記流体の瞬時流量値を取得し、
前記搬送流路上に設けられた往復動ポンプの動作タイミングを取得し、
取得した前記瞬時流量値および前記動作タイミングに基づいて、前記流体の流量値を演算する
ことを特徴とする流量演算方法。
【請求項１０】
前記動作タイミングは、前記往復動ポンプから出力されたポンプ同期パルス信号、および前記搬送流路上に設けられた圧力センサから出力された圧力波形信号のうちの少なくとも一つにより取得されることを特徴とする請求項９記載の流量演算方法。
【請求項１１】
前記動作タイミングは、前記往復動ポンプから出力されたポンプ同期パルス信号、前記搬送流路上に設けられた圧力センサから出力された圧力波形信号、前記流量センサから出力された前記往復動ポンプの流量波形信号、およびあらかじめ設定された単位時間ごとのタイミング情報のうちの少なくとも一つにより取得されることを特徴とする請求項９記載の流量演算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流体を搬送する搬送流路上の流体の流量を演算する流量演算装置および流量演算方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、化学や薬品などの分野においては、化学薬品や薬剤などを搬送して様々な化学製品を製造するために、種々の流体を搬送流路に供給する供給ポンプが用いられている。このような供給ポンプとしては、例えばダイヤフラムやプランジャなどを往復動させて流体を搬送する往復動ポンプが多用されている。【０００３】
そして、このような往復動ポンプを用いて流体を定量搬送するものとして、下記特許文献１に開示されている定量搬送装置が知られている。この定量搬送装置は、流体を搬送する搬送流路上に往復動ポンプを備え、この往復動ポンプの下流側の搬送流路上に吐出量チェッカを設け、この吐出量チェッカの下流側の搬送流路上に定圧弁を設けて構成されている。【０００４】
この定量搬送装置は、吐出量チェッカの検知信号に基づいて、往復動ポンプの駆動状態が制御され、これにより、特に調整などを行うことなく、あらかじめ定めた流体の吐出流量を長時間維持することができる構成とされている。しかし、この定量搬送装置では、吐出量チェッカ（すなわち、流量センサ）が往復動ポンプの実際の吐出量（すなわち、流量）を検出しているが、通常の往復動ポンプにおいてはその吐出量は均一ではなく、脈動状態の流量を正確に認識することは困難であるといえる。【０００５】
これは、往復動ポンプの構造上の特性であり、往復動ポンプの動作原理が吸込行程（ポンプ内に流体を吸い込む行程）と吐出行程（ポンプ内の流体を吐き出す行程）とに分かれて動作するものであるため、吸込行程分の期間（時間）を空けて間欠的に継続する吐出行程にて０％〜１００％の吐出量で流体が一気に吐出され続け、これが繰り返されるからである。【０００６】
したがって、この定量搬送装置のような通常の流量センサを用いた構成では、流量表示値や出力などを安定させるために、急激な流量変動に対していわゆるダンピングをかけて変動を鈍らせている。そして、通常の流量センサは、原則として安定した一定の流量が流れ続ける搬送流路の流量を測定する設計となっている（すなわち、脈動流を計測などする仕様にはなっていない）。【０００７】
すなわち、通常の流量センサは、搬送流路上で流体が一定流量だけ流れることを前提として、あらゆる配管条件や測定条件下においてもある程度の精度で流量を計測できるように設計されており、脈動流のような急激な変動のある場合の流量測定を想定した設計とはなっていない。【０００８】
【特許文献１】特開２００４−５２７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、ダンピングをかけるときのダンピング方法は、主に（１）移動平均、（２）指数平均の二通りがあるが、例えば脈動流に追従できる流量センサを設置したとしても流量演算や流量表示などにおいてはダンピングされるため、定量搬送装置では、各種条件を絞ることによって流量を導出するようにしている。しかしながら、このようにしてもやはり流量を正確に算出することができないという問題がある。また、流量を表示する場合は、ある程度平均化された値で吐出量の０％〜５０％程度を表示するに止まる。このため、定量搬送装置では、正確な実吐出量が表示される訳ではなく、表示態様も安定しておらずに読み取りにくいものとなる場合があるという問題があった。【００１０】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、往復動ポンプの実吐出量を正確に演算出力することができる流量演算装置および流量演算方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る流量演算装置は、流体を搬送する搬送流路上に設けられた流量センサから出力されたパルス信号により前記流体の瞬時流量値を取得する流量値取得手段と、前記搬送流路上に設けられた往復動ポンプの動作タイミングを取得するタイミング取得手段と、前記流量値取得手段によって取得された前記瞬時流量値および前記タイミング取得手段によって取得された前記動作タイミングに基づいて、前記流体の流量値を演算する演算手段とを備えたことを特徴とする。【００１２】
この請求項１の発明に係る流量演算装置によれば、流量センサから流体の瞬時流量値を取得し、往復動ポンプの動作タイミングを取得して、流体の流量値を演算する。このため、例えば往復動ポンプの一往復動動作（１ショット）ごとなどに流体の流量を正確に演算することができる。よって、往復動ポンプの正確な実吐出量を表示などによって認識させることが可能となる。【００１３】
また、請求項２の発明に係る流量演算装置は、前記タイミング取得手段が、例えば前記往復動ポンプから出力されたポンプ同期パルス信号、および前記搬送流路上に設けられた圧力センサから出力された圧力波形信号のうちの少なくとも一つにより前記動作タイミングを取得するように構成される。【００１４】
この請求項２の発明に係る流量演算装置によれば、往復動ポンプのポンプ同期パルス信号や圧力センサの圧力波形信号により得られる動作タイミングにて流体の流量を正確に演算することができる。【００１５】
また、請求項３の発明に係る流量演算装置は、前記タイミング取得手段が、例えば前記往復動ポンプから出力されたポンプ同期パルス信号、前記搬送流路上に設けられた圧力センサから出力された圧力波形信号、前記流量センサから出力された前記往復動ポンプの流量波形信号、およびあらかじめ設定された単位時間ごとのタイミング情報のうちの少なくとも一つにより前記動作タイミングを取得するように構成される。【００１６】
この請求項３の発明に係る流量演算装置によれば、往復動ポンプのポンプ同期パルス信号や圧力センサの圧力波形信号、流量センサの流量波形信号、あらかじめ設定されたタイミング情報などにより得られる動作タイミングにて流体の流量を正確に演算することができる。【００１７】
請求項４の発明に係る流量演算装置は、例えば前記演算手段によって演算された前記流量値を表示画面に表示する表示手段をさらに備える。【００１８】
この請求項４の発明に係る流量演算装置によれば、正確に演算した流体の流量値を表示画面に表示することができる。【００１９】
請求項５の発明に係る流量演算装置は、例えば前記演算手段によって演算された前記流量値に基づいて、前記往復動ポンプの動作を制御する制御手段をさらに備える。【００２０】
この請求項５の発明に係る流量演算装置によれば、正確に演算した流体の流量値に基づいて、往復動ポンプの動作を正確に制御することができる。【００２１】
また、請求項６の発明に係る流量演算装置は、前記演算手段が、例えば前記往復動ポンプの往復動動作ごとに前記流量値を演算するように構成される。【００２２】
この請求項６の発明に係る流量演算装置によれば、往復動ポンプの往復動動作ごと（ショットごと）に流体の流量を正確に演算することができる。【００２３】
請求項７の発明に係る流量演算装置は、前記表示手段が、例えば前記タイミング取得手段によって取得された前記動作タイミングに基づいて、前記演算手段によって演算された前記流量値を演算が行われた動作タイミングの次の動作タイミングにて表示するように構成される。【００２４】
この請求項７の発明に係る流量演算装置によれば、往復動ポンプの動作タイミングに基づき演算した流量値を次の動作タイミングにて正確かつ直ぐに表示することができる。【００２５】
請求項８の発明に係る流量演算装置は、前記演算手段が、例えば前記タイミング取得手段によって取得された前記動作タイミングの間隔が所定時間よりも短い場合に、あらかじめ設定された回数分の前記往復動ポンプの往復動動作ごとの前記流量値の平均値を算出し、前記表示手段が、前記演算手段によって算出された前記平均値を流量表示値として所定の動作タイミングにて表示するように構成される。【００２６】
この請求項８の発明に係る流量演算装置によれば、往復動ポンプの往復動動作が短い間隔の動作タイミングで行われている場合に、流量値として表示される流量表示値の表示態様が、例えば頻繁に流量値が更新されることにより見にくいものとならないようにすることができる。【００２７】
請求項９の発明に係る流量演算方法は、流体を搬送する搬送流路上に設けられた流量センサから出力されたパルス信号により前記流体の瞬時流量値を取得し、前記搬送流路上に設けられた往復動ポンプの動作タイミングを取得し、取得した前記瞬時流量値および前記動作タイミングに基づいて、前記流体の流量値を演算することを特徴とする。【００２８】
この請求項９の発明に係る流量演算方法によれば、流量センサから流体の瞬時流量値を取得し、往復動ポンプの動作タイミングを取得して、流体の流量値を演算する。このため、例えば往復動ポンプの一往復動動作（１ショット）ごとなどに流体の流量を正確に演算（認識）し、往復動ポンプの実吐出量を正確に認識することができる。【００２９】
請求項１０の発明に係る流量演算方法では、前記動作タイミングは、前記往復動ポンプから出力されたポンプ同期パルス信号、および前記搬送流路上に設けられた圧力センサから出力された圧力波形信号のうちの少なくとも一つにより取得される。【００３０】
また、請求項１１の発明に係る流量演算方法では、前記動作タイミングは、前記往復動ポンプから出力されたポンプ同期パルス信号、前記搬送流路上に設けられた圧力センサから出力された圧力波形信号、前記流量センサから出力された前記往復動ポンプの流量波形信号、およびあらかじめ設定された単位時間ごとのタイミング情報のうちの少なくとも一つにより取得される。
【発明の効果】
【００３１】
この発明に係る流量演算装置および流量演算方法によれば、往復動ポンプの一往復動動作（１ショット）ごとなどに流体の正確な流量を演算することができ、往復動ポンプの正確な実吐出量を演算出力することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の一実施形態に係る流量演算装置を備えた流体搬送装置の全体構成の例を示す概略構成図である。
【図２】同流量演算装置における流量表示値の演算方法を説明するための説明図である。
【図３】同流量演算装置における流量表示の遷移を説明するための説明図である。
【図４】同流量演算装置における流量表示値の例を示す説明図である。
【図５】同流量演算装置における流量制御を説明するための説明図である。
【図６】同流量演算装置における流量制御に関する動作の関連値を説明するための説明図である。
【図７】同流量演算装置における流量制御に関する演算方法およびその結果を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０        流量演算装置
１１        流量表示部
１２        操作部
１３，１４  表示パネル
１６〜１９  制御配線
２０        流体貯留タンク
２１        往復動ポンプ
２２        圧力センサ
２３        流量センサ
２４        搬送流路
２５        配管部
２６        注入点
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、添付の図面を参照して、この発明に係る流量演算装置および流量演算方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。【００３５】
図１は、この発明の一実施形態に係る流量演算装置を備えた流体搬送装置の全体構成の例を示す概略構成図である。【００３６】
図１に示すように、流体搬送装置１００は、本実施形態に係る流量演算装置１０と、流体貯留タンク２０と、往復動ポンプ２１と、圧力センサ２２と、流量センサ２３とを備えて構成されている。流体貯留タンク２０と水ラインの配管部２５との間には、流体Ｗを搬送する搬送流路２４が設けられ、往復動ポンプ２１、圧力センサ２２および流量センサ２３はこの搬送流路２４上に設けられている。【００３７】
また、流量演算装置１０は、制御配線１６，１７を介して往復動ポンプ２１と電気的に接続され、制御配線１８を介して圧力センサ２２と、制御配線１９を介して流量センサ２３と、それぞれ電気的に接続されている。なお、液体搬送装置１００は、圧力センサ２２を備えなくてもよい。【００３８】
流体貯留タンク２０は、例えばポリエチレン（ＰＥ）やポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などからなり、薬液などの流体Ｗを注入点２６にて配管部２５に供給するために一時的に貯留する。往復動ポンプ２１は、ダイヤフラム式、プランジャ式およびベローズ式などのポンプ方式を有する定量可変型ポンプからなり、流体貯留タンク２０内の流体Ｗを吸い込んで搬送流路２４上に吐き出すことにより搬送する。【００３９】
なお、ここでいう定量可変型ポンプとは、往復動ポンプ２１の一回の往復動動作（１ショット）における吐出量を変えることができるポンプ、あるいは吐出回数を変えることができるポンプのことをいうが、往復動ポンプ２１は、定量型ポンプ（一回の往復動動作における吐出量が固定のポンプ）であってもよい。また、往復動ポンプ２１は、例えば制御配線１６を介して往復動動作に合わせた１ショットごと、あるいは複数ショット（ｎショット）ごとのポンプ同期パルス信号を流量演算装置１０に出力する。往復動ポンプ２１が同期パルス信号を出力できない場合は、流量演算装置１０は、例えば圧力センサ２２や流量センサ２３からの往復動ポンプ２１の１ショットの往復動動作を認識可能な信号を入力する。【００４０】
圧力センサ２２は、ストレンゲージ式や半導体式などの圧力センサからなり、搬送流路２４上を流れる流体Ｗの圧力波形を測定したアナログの圧力波形信号を、制御配線１８を介して流量演算装置１０に出力する。流量センサ２３は、パルス信号発信型の羽根車式、渦式、電磁式、超音波式および質量式などの流量センサからなり、搬送流路２４上を流れる流体Ｗの瞬時流量値を表すパルス信号を制御配線１９を介して流量演算装置１０に出力する。【００４１】
流量演算装置１０は、例えば正面側に、搬送流路２４上を流れる流体Ｗの流量の実測値を表示する表示パネル１３およびポンプ流量制御を行う際の目標流量値を表示する表示パネル１４を有する流量表示部１１と、流量演算装置１０の操作を行うための各種ボタン類などを有する操作部１２とを備え、図示は省略するが、内部にＣＰＵなどを有し、各種演算処理や表示処理、あるいは流体搬送装置１００全体の制御処理などを司る制御部が設けられて構成されている。【００４２】
なお、流量演算装置１０は、往復動ポンプ２１に対して、例えば制御配線１７を介して制御信号を出力するようにしてもよい。この場合、流量演算装置１０は、搬送流路２４上の流体Ｗの流量があらかじめ設定された目標流量となるように、例えば往復動ポンプ２１に対してパルス信号（１パルス＝１ショット）もしくはアナログ信号（４〜２０ｍＡ信号に対してポンプ０〜Ｍａｘショット）を出力する。【００４３】
また、流量演算装置１０は、本例では制御配線１６〜１９を介して往復動ポンプ２１、圧力センサ２２および流量センサ２３とそれぞれ電気的に接続されているが、往復動ポンプ２１および圧力センサ２２からの信号は、例えば流量演算装置１０が往復動ポンプ２１の１ショットごとの動作タイミングを認識するために用いるものである。その他、流量演算装置１０は、動作タイミングを認識するために、流量センサ２３からの流量０ポイントを示すことができる流量波形信号や、制御部にてあらかじめ任意に設定された単位時間ごとのタイミング情報などを用いてもよい。【００４４】
このため、流量演算装置１０は、流量センサ２３からの信号と、往復動ポンプ２１および圧力センサ２２のうちの少なくとも一つからの信号を制御配線１６〜１９を介して得ることができれば、搬送流路２４上の流体Ｗの流量を正確に演算して流量表示部１１の表示パネル１３上に正確に表示することができる構成となっている。なお、流量演算装置１０が、流量センサ２３からの信号のみで往復動ポンプ２１の動作タイミングを得て流体Ｗの流量を演算し表示する場合、及び制御部にてあらかじめ任意に設定された単位時間ごとのタイミング情報を受けて演算する場合は、制御配線１６〜１８を省略することもできる。ここで、この流量演算装置１０における流体Ｗの流量表示値の演算方法について説明する。【００４５】
図２は、この発明の一実施形態に係る流量演算装置における流量表示値の演算方法を説明するための説明図である。まず、往復動ポンプ２１の１ショットごとの流量表示値の演算方法について説明する。１ショットごとの流量表示値の演算は、流量センサ２３から出力されるパルス信号を流量演算装置１０にてカウントすることにより行われる。【００４６】
例えば、流量センサ２３が、流量０．１ｍｌに対して１パルス出力する仕様（０．１ｍｌ／１Ｐ）である場合は、図２（ａ）に示すように、往復動ポンプ２１の１ショット当たりの流体Ｗの流量ａは、１ショットごとの流量センサ２３からのパルス信号が１０パルスを表していることから、１ｍｌ／１ショットであることが分かる。【００４７】
同様に、流量センサ２３が、流量０．１ｍｌに対して１パルス出力する仕様である場合は、同図（ｂ）に示すように、往復動ポンプ２１の１ショット当たりの流体Ｗの流量ｈは、１ショットごとの流量センサ２３からのパルス信号が２０パルスを表していることから、２ｍｌ／１ショットであることが分かる。【００４８】
このようにして往復動ポンプ２１が１ショット動作する動作タイミングを上記いずれかの方法により認識し、その間に認識された流体Ｗの流量ａや流量ｈを表示パネル１３上に表示するようにすれば、実測値（すなわち、実吐出量）を正確に表示することができる。このように、流量演算装置１０は、流量センサ２３からのパルス信号、および往復動ポンプ２１からのポンプ同期パルス信号、圧力センサ２２からの圧力波形信号、流量センサ２３からの流量波形信号、フローチェッカによる出力信号、任意のタイミング情報などによって、流体Ｗの正確な流量を算出し、表示することができる。【００４９】
上記の場合は、往復動ポンプ２１の１ショットごとの流量表示について説明したが、この他、この流量演算装置１０では、例えば往復動ポンプ２１のｎショットごとの流量表示を行うこともできる。ｎショットごとの流量表示は、例えば次の式１により演算することができる。【００５０】
【数１】
2008142741.tif 000003
【００５１】
すなわち、上記式１を用いて、往復動ポンプ２１のｎショット分のポンプ同期パルス信号における各ショットごとの流量を積算し、その積算した値をｎショットのｎの値で割り、算出された流量Ｘの値をｎショットごとに更新して表示するようにすれば、ｎショットごとの流量表示が可能となる。【００５２】
ここで、このように構成された流体搬送装置１００における流量演算装置１０の流量表示の遷移について説明する。図３は、この発明の一実施形態に係る流量演算装置における流量表示の遷移を説明するための説明図である。また、図４は、同流量演算装置における流量表示値の例を示す説明図である。【００５３】
図３および図４に示すように、流量演算装置１０における流体Ｗの流量の遷移は、例えば次のようなものとなる。まず、往復動ポンプ２１の実吐出量（すなわち、流量）ａ〜ｊは、往復動ポンプ２１からのポンプ同期パルス信号（もしくは、圧力センサ２２からの圧力波形信号や流量センサ２３からの流量波形信号など）Ａ〜Ｋに基づき流量センサ２３からのパルス信号を演算（カウント）することにより、図３中ａ〜ｊで示す半楕円の面積で示され、各流量ａ〜ｊの計測開始点が上述したように往復動ポンプ２１から受信したポンプ同期パルス信号（もしくは、圧力波形信号や流量波形信号など：図３における入力信号）Ａ〜Ｋ（すなわち、動作タイミングポイントＡ〜Ｋ）により表される。【００５４】
ここでは、動作タイミングポイントＡ〜Ｊの間に、往復動ポンプ２１は９ショット分動作し、各動作タイミングポイントＡ〜Ｊ間のショット時間はＴ１〜Ｔ９で表される。なお、ショット時間Ｔ１〜Ｔ３はそれぞれ２秒（２ｓｅｃ）であり、ショット時間Ｔ４〜Ｔ９はそれぞれ１秒（１ｓｅｃ）である。また、流量ａ〜ｇは１ｍｌであり、流量ｈ〜ｊは２ｍｌである。【００５５】
このような条件の下、流量演算装置１０の表示パネル１３には、例えば図４に示すような流量の表示が行われる。すなわち、往復動ポンプ２１の動作タイミングポイントＡにおいては、１ショットごとの流量表示値および１分間当たりの流量表示値は、それぞれ流量表示値の更新前であるため表示パネル１３上に０と表示される。【００５６】
続いて、動作タイミングポイントＢ〜Ｄにおいては、１ショットごとの流量表示値は１ｍｌと表示され、１分間当たりの流量表示値は３０ｍｌと表示される。さらに、動作タイミングポイントＥ〜Ｈにおいては、１ショットごとの流量表示値は１ｍｌと表示され、１分間当たりの流量表示値は６０ｍｌと表示される。【００５７】
そして、動作タイミングポイントＩ〜Ｋにおいては、１ショットごとの流量表示値は２ｍｌと表示され、１分間当たりの流量表示値は１２０ｍｌと表示される。このように、流量演算装置１０では、１ショットごと（ｎショットごと）の流量表示や単位時間（例えば１分間）当たりの流量表示を行うことができる。なお、単位時間当たりの流量表示は、例えば次の式２により演算することができる。【００５８】
【数２】
2008142741.tif 000004
【００５９】
この式２は、例えば上述した動作タイミングポイントＢにおける１分間当たりの流量表示値を演算するための式を表すもので、動作タイミングポイントＡ〜Ｂまでの間における１ショット当たりの流量ａ（ｍｌ）をショット時間Ｔ１（２ｓｅｃ）で割ったものに、１分間（６０ｓｅｃ）の単位時間をかけることにより求めることができる。上記式２によると、動作タイミングポイントＢにおける１分間当たりの流量表示値は３０（ｍｌ／ｍｉｎ）となる。【００６０】
また、この流量演算装置１０では、例えばｎショットごとの単位時間当たりの流量表示も行うことができる。このｎショットごとの単位時間当たりの流量表示は、例えば次の式３により演算することができる。【００６１】
【数３】
2008142741.tif 000005
【００６２】
この式３は、例えば上述した動作タイミングポイントＤにおける１分間当たりの流量表示値を演算するための式を表すものである。この式３によると、動作タイミングポイントＡ〜Ｄまでの間における１ショット当たりの流量の合計値（流量ａ＋流量ｂ＋流量ｃの値：ｍｌ）を動作タイミングポイントＡ〜Ｄ間のショット時間の合計値（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３の値：ｓｅｃ）で割ったものに、１分間（６０ｓｅｃ）の単位時間をかけることにより求めることができる。これによると、動作タイミングポイントＤにおける１分間当たりの流量表示値は３０（ｍｌ／ｍｉｎ）となる。また、他の動作タイミングポイントにおける流量表示は、制御部によって上記いずれかの方法にて演算を行うことにより可能となる。【００６３】
なお、上述したように、この流量演算装置１０では、往復動ポンプ２１のポンプストローク数が速い場合（すなわち、ショット時間が短い場合）は、１ショットごとに流量表示を更新するのではなく、任意に設定したショット数ごとに流量表示を更新するようにしてもよい。この場合においては、表示パネル１３に表示される流量表示値は、任意のショット数の合計の流量を任意のショット数で割った値（すなわち、平均値）として算出されたものでもよい。【００６４】
また、この流量演算装置１０では、往復動ポンプ２１のポンプストローク数が遅い場合（すなわち、ショット時間が長い場合）は、例えば図３中矢印Ｍで示すポイントまでに流量センサ２３から得られたパルス信号により算出した流量を、例えば動作タイミングポイントＡから所定時間経過後（１０秒経過後など）に表示パネル１３上において「○○ｍｌ／１ショット」と表示するようにしてもよい。【００６５】
このとき、１分間当たりの流量表示値を表示するように設定されている場合は、演算が完了する次の動作タイミングポイントＢまでの流量を仮に表示するようにしてもよい。同様に、流量演算装置１０は、任意の動作タイミングポイントまでの積算流量を表示することも可能である。このように、本例の流量演算装置１０によれば、少なくとも往復動ポンプ２１の一往復動動作（１ショット）ごとに流体Ｗの流量を正確に演算し、往復動ポンプ２１の実吐出量を正確に表示することができる。【００６６】
図５は、この発明の一実施形態に係る流量演算装置における流量制御を説明するための説明図である。また、図６は、同流量演算装置における流量制御に関する動作の関連値を説明するための説明図である。また、図７は、同流量演算装置における流量制御に関する演算方法およびその結果を説明するための説明図である。なお、以降において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を省略する。【００６７】
上述した流量演算装置１０は、制御配線１６を介して往復動ポンプ２１からポンプ同期パルス信号を得るとともに、制御配線１８を介して圧力ポンプ２２から圧力波形信号および制御配線１９を介して流量センサ２３からパルス信号（図５における入力信号）を得ることができるように構成されている。【００６８】
したがって、これらの各種信号によって演算された流量表示に関する情報を用いれば、往復動ポンプ２１の制御を行うことも可能である。具体的には、演算された流量表示に関する情報に基づいて、流量演算装置１０から制御配線１７を介して往復動ポンプ２１に対してパルスあるいはアナログの制御信号（図５における出力信号）を出力し、往復動動作を制御することができる。【００６９】
すなわち、流量演算装置１０における流体Ｗの流量の制御は、例えば次のようなものとなる。まず、図５中矢印Ｍの動作タイミングポイントにおいて、流量演算装置１０の制御部により往復動ポンプ２１の１ショットの流量が１ｍｌ／１ショットと仮に認識する。そして、１分間当たりの目標とする流量の設定値を各動作タイミングポイントＡ〜Ｊにおいて設定する。【００７０】
ここでは、図６に示すように、動作タイミングポイントＡ〜Ｃにおいては流量設定値は３０（ｍｌ／ｍｉｎ）とし、動作タイミングポイントＤ〜Ｇにおいては流量設定値は６０（ｍｌ／ｍｉｎ）および動作タイミングポイントＨ〜Ｊにおいては流量設定値は１２０（ｍｌ／ｍｉｎ）とする。【００７１】
このように設定すると、あらかじめ設定された時間ではなく制御部の演算により算出された時間に基づき往復動ポンプ２１が動作することとなり、その結果、各動作タイミングポイントＡ〜Ｊ間のショット時間はＴ１〜Ｔ９となり、ショット時間Ｔ１〜Ｔ３はそれぞれ２秒（２ｓｅｃ）、ショット時間Ｔ４〜Ｔ７はそれぞれ１秒（１ｓｅｃ）、およびショット時間Ｔ８〜Ｔ９はそれぞれ０．５秒（０．５ｓｅｃ）となる。また、流量ａ〜ｊ（１ショット当たりの吐出量）はすべて１ｍｌとなる。【００７２】
具体的には、図６に示すように流量の制御に関して設定された場合、流量演算装置１０は、図７に示すような演算を行って制御信号の出力間隔時間を算出し、制御信号を制御配線１７を介して往復動ポンプ２１に出力する。まず、上述した動作タイミングポイントＭにおいては、ポンプ動作間隔時間（すなわち、制御信号の出力間隔時間：秒）は、単位時間（６０秒）を、単位時間当たりの流量設定値（３０ｍｌ／ｍｉｎ）を１ショットの吐出量（１ｍｌ）で割ったものとさらに割ることにより求めることができる。【００７３】
したがって、動作タイミングポイントＭおよびＢ〜Ｃにおいては、図６および図７に示すように、ポンプ動作間隔時間は２（秒）となる。同様に動作タイミングポイントＤ〜Ｇにおいては、ポンプ動作間隔時間は１（秒）となり、動作タイミングポイントＨ〜Ｊにおいては、ポンプ動作間隔時間は０．５（秒）となる。このようにして求められたポンプ動作間隔時間ごとに往復動ポンプ２１の往復動動作を制御する制御信号を出力して往復動動作を行わせるようにすれば、設定した流量設定値分の流体Ｗの吐出量を確実に流すことができる。【００７４】
以上説明したように、この発明の実施形態に係る流量演算装置および流量演算方法によれば、往復動ポンプ２１の一往復動動作（１ショット）ごとの正確な流体Ｗの流量ａ〜ｊを演算することができ、往復動ポンプ２１の正確な実吐出量を表示することができる。【００７５】
なお、この実施の形態で説明した流量演算方法は、例えばあらかじめ用意されたプログラムを流量演算装置１０の制御部などのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されるとともに、これらの記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上のように、この発明に係る流量演算装置および流量演算方法は、流体の流量を正確に演算して把握し、表示したりする分野の産業に有用であり、特に、化学や薬品の分野における製造工程での流量表示や流量制御などに適している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年8月18日(2008.8.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を搬送する搬送流路上に設けられた流量センサから出力されたパルス信号により前記流体の瞬時流量値を取得する流量値取得手段と、
前記搬送流路上に設けられた往復動ポンプの動作タイミングを取得するタイミング取得手段と、
前記流量値取得手段によって取得された前記瞬時流量値および前記タイミング取得手段によって取得された前記動作タイミングに基づいて、前記流体の流量値を演算する演算手段とを備え、
前記演算手段は、前記往復動ポンプの往復動動作ごとに前記流量値を演算する
ことを特徴とする流量演算装置。
【請求項２】
前記タイミング取得手段は、前記往復動ポンプから出力されたポンプ同期パルス信号、および前記搬送流路上に設けられた圧力センサから出力された圧力波形信号のうちの少なくとも一つにより前記動作タイミングを取得することを特徴とする請求項１記載の流量演算装置。
【請求項３】
前記タイミング取得手段は、前記往復動ポンプから出力されたポンプ同期パルス信号、前記搬送流路上に設けられた圧力センサから出力された圧力波形信号、前記流量センサから出力された前記往復動ポンプの流量波形信号、およびあらかじめ設定された単位時間ごとのタイミング情報のうちの少なくとも一つにより前記動作タイミングを取得することを特徴とする請求項１記載の流量演算装置。
【請求項４】
前記演算手段によって演算された前記流量値を表示画面に表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の流量演算装置。
【請求項５】
前記演算手段によって演算された前記流量値に基づいて、前記往復動ポンプの動作を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の流量演算装置。
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
前記表示手段は、前記タイミング取得手段によって取得された前記動作タイミングに基づいて、前記演算手段によって演算された前記流量値を演算が行われた動作タイミングの次の動作タイミングにて表示することを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項記載の流量演算装置。
【請求項８】
前記演算手段は、前記タイミング取得手段によって取得された前記動作タイミングの間隔が所定時間よりも短い場合に、あらかじめ設定された回数分の前記往復動ポンプの往復動動作ごとの前記流量値の平均値を算出し、
前記表示手段は、前記演算手段によって算出された前記平均値を流量表示値として所定の動作タイミングにて表示することを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項記載の流量演算装置。
【請求項９】
流体を搬送する搬送流路上に設けられた流量センサから出力されたパルス信号により前記流体の瞬時流量値を取得し、
前記搬送流路上に設けられた往復動ポンプの動作タイミングを取得し、
取得した前記瞬時流量値および前記動作タイミングに基づいて、前記往復動ポンプの往復動動作ごとに前記流体の流量値を演算することを特徴とする流量演算方法。
【請求項１０】
前記動作タイミングは、前記往復動ポンプから出力されたポンプ同期パルス信号、および前記搬送流路上に設けられた圧力センサから出力された圧力波形信号のうちの少なくとも一つにより取得されることを特徴とする請求項９記載の流量演算方法。
【請求項１１】
前記動作タイミングは、前記往復動ポンプから出力されたポンプ同期パルス信号、前記搬送流路上に設けられた圧力センサから出力された圧力波形信号、前記流量センサから出力された前記往復動ポンプの流量波形信号、およびあらかじめ設定された単位時間ごとのタイミング情報のうちの少なくとも一つにより取得されることを特徴とする請求項９記載の流量演算方法。
【国際調査報告】
2008142741.tif 000013
2008142741.tif 000014