(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントロール弁（ＣＶ）とオリフィス（２）とこれらの間の上流側圧力Ｐ1 を検出する圧力検出器（１４）と流量設定回路（３２）からなり、上流側圧力Ｐ1 を下流側圧力Ｐ2 の約２倍以上に保持して下流側の流量ＱｃをＱｃ＝ＫＰ1 （Ｋ：定数）で演算し、この演算流量Ｑｃと設定流量Ｑｓ  との差信号Ｑｙによりコントロール弁（ＣＶ）を開閉制御する流量制御装置において、設定流量Ｑｓを１００％流量（フルスケール流量）の高設定流量ＱSHに保持する第１工程と、この前記高設定流量ＱSHを０％流量（コントロール弁を完全閉鎖）の低設定流量ＱSLに切換えて保持し上流側圧力Ｐ1 を測定して圧力減衰データＰ（ｔ）を得る第２工程と、同条件でオリフィスに目詰りがないときに測定された基準圧力減衰データＹ（ｔ）と前記圧力減衰データＰ（ｔ）とを対比する第３工程と、前記低設定流量に切換えてから所定時間後の圧力減衰データＰ（ｔ）が基準圧力減衰データＹ（ｔ）より所定度以上開離したときに目詰まりを報知する第４工程とからなる圧力式流量制御装置におけるオリフィス目詰検出方法。
【請求項２】
基準圧力減衰データＹ（ｔ）及び圧力減衰データＰ（ｔ）を、Ｙ（ｔ）＝ｅｘｐ（−ｋｔ）（但し、ｋは減衰パラメータである）の形で表すようにした請求項１に記載のオリフィス目詰検出方法。
【請求項３】
コントロール弁（ＣＶ）とオリフィス（２）とこれらの間の上流側圧力Ｐ1 を検出する圧力検出器（１４）と流量設定回路（３２）からなり、上流側圧力Ｐ1 を下流側圧力Ｐ2 の約２倍以上に保持して下流側の流量ＱｃをＱｃ＝ＫＰ1 （Ｋ：定数）で演算し、この演算流量Ｑｃと設定流量Ｑｓとの差信号Ｑｙによりコントロール弁（ＣＶ）を開閉制御する流量制御装置において、設定流量Ｑｓを高設定流量ＱSHに保持する第１工程と、この高設定流量ＱSHを低設定流量ＱSLに切換えて保持し、上流側圧力Ｐ1 及び上流側温度Ｔｔを測定すると共にこの測定値を用いて圧力減衰データＰ（ｔ）を演算する第２工程と、同条件で、オリフィスに目詰りがないときに測定した上流側圧力Ｐｔ及び上流側温度Ｔｔを用いて演算した基準圧力減衰データＹ（ｔ）と、前記圧力減衰データＰ（ｔ）とを対比する第３工程と、圧力減衰データＰ（ｔ）が基準圧力減衰データＹ（ｔ）より所定度以上開離したときに目詰まりを報知する第４と工程からなる圧力式流量制御装置におけるオリフィス目詰検出方法
【請求項４】
前記高設定流量ＱSHは１００％流量（フルスケール流量）であり、低設定流量ＱSLは０％流量（コントロール弁を完全閉鎖）であり、低設定流量に切換えてから所定時間後の圧力減衰データＰ（ｔ）が基準圧力減衰データＹ（ｔ）よりも基準値以上開離している場合に目詰まりを報知する請求項３記載の圧力式流量制御装置におけるオリフィス目詰検出方法。
【請求項５】
基準圧力減衰データＹ（ｔ）及び圧力減衰データＰ（ｔ）を、
【数１】
0003546153.tif 000007
（但し、Ｐｏ・Ｃｏ・Ｒｏ・Ｔｏは基準時のガスの上流側圧力・ガス比熱比の定数・ガス定数・ガス温度、Ｐt ・Ｃt ・Ｒt ・Ｔt は到達時のガスの上流側圧力・ガス比熱比の定数・ガス定数・ガス温度である。）として演算するようにした請求項３又は請求項４に記載のオリフィス目詰検出方法。
【請求項６】
コントロール弁（ＣＶ）とオリフィス（２）とこれらの間の上流側圧力Ｐ1 を検出する圧力検出器（１４）と流量設定回路（３２）からなり、上流側圧力Ｐ1 を下流側圧力Ｐ2 の約２倍以上に保持して下流側の流量ＱｃをＱｃ＝ＫＰ1 （Ｋ：定数）で演算し、この演算流量Ｑｃと設定流量Ｑｓとの差信号Ｑｙによりコントロール弁を開閉制御する流量制御装置において、オリフィス（２）に目詰まりがない条件下で１００％流量（フルスケール流量）の高設定流量ＱSHから０％流量（コントロール弁を完全閉鎖）の低設定流量ＱSLに切換えて測定された上流側圧力Ｐ1 の基準圧力減衰データＹ（ｔ）を記憶したメモリ装置Ｍと、オリフィス（２）の実際条件下で前記高設定流量ＱSHから前記低設定流量ＱSLに切換えて上流側圧力Ｐ1 の圧力減衰データＰ（ｔ）を測定する前記圧力検出器（１４）と、圧力減衰データＰ（ｔ）と基準圧力減衰データＹ（ｔ）とを対比演算する中央演算処理装置ＣＰＵと、前記低設定流量に切換えてから所定時間後の圧力減衰データＰ（ｔ）が基準圧力減衰データＹ（ｔ）より所定度以上開離すると目詰まりを報知するアラーム回路（４６）からなる圧力式流量制御装置におけるオリフィス目詰検出装置。
【請求項７】
基準圧力減衰データＹ（ｔ）及び圧力減衰データＰ（ｔ）を、Ｙ（ｔ）（又はＰ（ｔ））＝ｅｘｐ（−ｋｔ）（但し、ｋは減衰パラメータである）の形で表わすようにした請求項６に記載のオリフィス目詰検出装置。
【請求項８】
コントロール弁（ＣＶ）とオリフィス（２）とこれらの間の上流側圧力Ｐ1 を検出する圧力検出器（１４）と流量設定回路（３２）からなり、上流側圧力Ｐ1 を下流側圧力Ｐ2 の約２倍以上に保持して下流側の流量ＱｃをＱｃ＝ＫＰ1 （Ｋ：定数）で演算し、この演算流量Ｑｃと設定流量Ｑｓとの差信号Ｑｙによりコントロール弁を開閉制御する流量制御装置において、オリフィス上流側圧力Ｐを測定する圧力検出器（１４）と、オリフィス上流側温度Ｔを検出する温度検出器（２４）と、オリフィス（２）に目詰まりがない条件下で高設定流量ＱSHから低設定流量ＱSLに切換えて測定した上流側圧力Ｐt 及び上流側温度Ｔt を用いて演算した上流側圧力Ｐ1 の基準圧力減衰データＹ（ｔ）を記憶したメモリ装置Ｍと、前記基準圧力減衰データＹ（ｔ）を演算すると共に、オリフィス（２）の実際条件下で高設定流量ＱSHから低設定流量ＱSLに切換えて測定した上流側圧力Ｐt 及び上流側温度Ｔt を用いて上流側圧力Ｐ1 の圧力減衰データＰ（ｔ）を演算し、更に当該圧力減衰データＰ（ｔ）と前記基準圧力減衰データＹ（ｔ）とを対比演算する中央演算処理装置ＣＰＵと、圧力減衰データＰ（ｔ）が基準圧力減衰データＹ（ｔ）より所定度以上開離すると目詰まりを報知するアラーム回路（４６）からなる圧力式流量制御装置におけるオリフィス目詰検出装置。
【請求項９】
基準圧力減衰データＹ（ｔ）及び圧力減衰データＰ（ｔ）を、
【数２】
0003546153.tif 000008
（但し、Ｐｏ・Ｃｏ・Ｒｏ・Ｔｏは基準時のガスの上流側圧力・ガス比熱比の定数・ガス定数・ガス温度、Ｐt ・Ｃt ・Ｒt ・Ｔt は到達時のガスの上流側圧力・ガス比熱比の定数・ガス定数・ガス温度である）として演算するようにした請求項８に記載のオリフィス目詰検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体や化学品、薬品、精密機械部品等の製造に用いるガス等の各種流体の圧力式流量制御装置に関し、更に詳細には、オリフィス孔が目詰まりを生起した際にその目詰まりを検出する方法およびその検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体製造施設や化学薬品製造施設の流体供給装置であって高精度な流量制御を必要とするものは、その殆んどがマスフローコントローラを用いてきた。
【０００３】
しかし、マスフローコントローラには、▲１▼熱式流量センサの場合応答速度が比較的遅いこと、▲２▼低流量域における制御精度が悪いうえ製品毎に精度のバラツキがあること、▲３▼作動上トラブルが多くて安定性に欠けること、▲４▼製品価格が高い上、交換用部品も高価であってランニングコストが高くつくこと、等の様々な不都合が存在した。
【０００４】
そこで、本発明者等はこれらの欠点を改善すべく鋭意研究した結果、特開平８−３３８５４６号公報に示すオリフィスを用いた圧力式流量制御装置を開発するに到った。
【０００５】
この圧力式流量制御装置の特徴は次の点にある。
オリフィス前後の気体の圧力比Ｐ２  ／Ｐ１  （Ｐ１  ：上流側圧力、Ｐ２  ：下流側圧力）が気体の臨界圧力比（空気や窒素等の場合は約０．５）以下になると、オリフィスを通る気体の流速が音速となって、オリフィス下流側の圧力変動が上流側に伝達しなくなり、オリフィス上流側の状態に相応した安定な質量流量を得ることができる。
【０００６】
即ち、オリフィス径が一定の場合、上流側圧力Ｐ１  を下流側圧力Ｐ２  の約２倍以上に設定すると、オリフィスを流通する下流側流量ＱＣ  は上流側圧力Ｐ１  にのみ依存し、ＱＣ  ＝ＫＰ１  （Ｋ：定数）という直線関係が高精度に成立している。即ち、オリフィス径が同一なら、この定数Ｋも一定となる。
【０００７】
図１２を用いてこの圧力式流量制御装置の構成を説明する。
オリフィス２の上流側流路４は駆動部８により開閉されるコントロール弁ＣＶに連結され、下流側流路６はガス取出用継手１２を介して流体反応装置（図示せず）に接続されている。
【０００８】
オリフィス上流側圧力Ｐ１  は圧力検出器１４により検出され、増幅回路１６を介して圧力表示器２２に表示される。また、その出力はＡ／Ｄ変換器１８を通してデジタル化され、演算回路２０によりオリフィスの下流側流量ＱがＱ＝ＫＰ１  （Ｋ：定数）により算出される。
【０００９】
一方、温度検出器２４により検出された上流側温度Ｔ１  は増幅回路２６、Ａ／Ｄ変換器２８を介して温度補正回路３０に出力され、前記流量Ｑが温度補正されて、演算流量ＱＣ  が比較回路３６に出力される。ここでは、演算回路２０と温度補正回路３０と比較回路３６をまとめて演算制御回路３８と呼ぶ。
【００１０】
流量設定回路３２からはＡ／Ｄ変換器３４を介して設定流量ＱＳ  が出力され、比較回路３６に送信される。比較回路３６では演算流量ＱＣ  と設定流量ＱＳ  の差信号ＱＹ  がＱＹ  ＝ＱＣ  −ＱＳ  によって算出され、増幅回路４０を介して駆動部８に出力される。この駆動部８は差信号ＱＹ  が零になる方向にコントロール弁ＣＶを開閉制御して、下流側流量が設定流量に等しくなるように制御するものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この圧力式流量制御装置は上流側圧力Ｐ１  を検出するだけで下流側流量を高精度に制御できる点で優れているが、オリフィスを使用するためにその微細孔が目詰りするという弱点を有している。オリフィスはミクロンオーダーのオリフィス孔であり、このオリフィス孔がゴミ等で目詰りし、流量制御が不可能になることがある。
【００１２】
流量制御される配管の内部は高度に清浄化されていなければならないが、配管時のキリコ、ゴミ等が残留する可能性がある。オリフィスが目詰まりを生起した場合には、流量制御ができないためにプラント全体が不安定になり、大量の不良品を発生することになる。またガス流体の種類によっては化学反応が暴走して爆発事故が起こる危険性もあった。これを防止するために、配管内にガスケットフィルタを内蔵することも検討されたが、配管のコンダクタンスに影響を与える欠点を有する。
【００１３】
図１３にはオリフィスに目詰まりが発生した場合の流量特性が示されている。パージ後流量特性とは目詰まりがない場合の特性であり、例えば、図１３に於いて設定値を１００％と指示した場合には、目詰まりがなければＮ２  ガスは５６３．１ＳＣＣＭ（Ｏ印）流れるはずである。後続の反応系は全て期待通りの流量で設計されている。ところが目詰まりがあると、この場合には４８５ＳＣＣＭ（口印）しか流れず、設計通りの反応が期待できなくなる。但し、ＳＣＣＭは標準状態の下に於ける１分間当りのガスの流量（ｃｃ）を表わすものである。
【００１４】
このように、オリフィスに目詰まりが生じると、流量が設定値よりも低下する現象が出現する。半導体や化学プラントでは、原料ガスに過不足が生じた場合には爆発が発生したり、製品に大量の損害が生じ、オリフィスの目詰まりをどのように検出するかが大きな課題とされていた。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記欠点を改善するためになされたものであり、請求項１に記載の圧力式流量制御装置におけるオリフィス目詰検出方法は、コントロール弁とオリフィスとこれらの間の上流側圧力を検出する圧力検出器と流量設定回路からなり、上流側圧力Ｐ1 を下流側圧力Ｐ2 の約２倍以上に保持して下流側の流量ＱｃをＱｃ＝ＫＰ1 （Ｋ：定数）で演算し、この演算流量Ｑｃと設定流量Ｑｓとの差信号Ｑｙによりコントロール弁を開閉制御する流量制御装置において、設定流量Ｑｓを１００％流量（フルスケール流量）の高設定流量ＱSHに保持する第１工程と、この前記高設定流量ＱSHを０％流量（コントロール弁を完全閉鎖）の低設定流量ＱSLに切換えて保持し上流側圧力Ｐ1 を測定して圧力減衰データＰ（ｔ）を得る第２工程と、同条件でオリフィスに目詰まりがないときに測定された基準圧力減衰データＹ（ｔ）と前記圧力減衰データＰ（ｔ）とを対比する第３工程と、前記低設定流量に切換えてから所定時間後の圧力減衰データＰ（ｔ）が基準圧力減衰データＹ（ｔ）より所定度以上開離したときに目詰まりを報知する第４工程とから構成されている。
【００１６】
請求項３に記載の圧力式流量制御装置における目詰検出方法は、コントロール弁ＣＶとオリフィス２とこれらの間の上流側圧力Ｐ1 を検出する圧力検出器１４と流量設定回路３２からなり、上流側圧力Ｐ1 を下流側圧力Ｐ2 の約２倍以上に保持して下流側の流量ＱｃをＱｃ＝ＫＰ1 （Ｋ：定数）で演算し、この演算流量Ｑｃと設定流量Ｑｓとの差信号Ｑｙによりコントロール弁ＣＶを開閉制御する流量制御装置において、設定流量Ｑｓを高設定流量ＱSHに保持する第１工程と、この高設定流量ＱSHを低設定流量ＱSLに切換えて保持し、上流側圧力Ｐ1 及び上流側温度Ｔt を測定すると共にこの測定値を用いて圧力減衰データＰ（ｔ）を演算する第２工程と、同条件で、オリフィスに目詰まりがないときに測定した上流側圧力Ｐt 及び上流側温度Ｔt を用いて演算した基準圧力減衰データＹ（ｔ）と、前記圧力衰データＰ（ｔ）とを対比する第３工程と、圧力減衰データＰ（ｔ）が基準圧力減衰データＹ（ｔ）より所定度以上開離したときに目詰まりを報知する第４工程とから構成されている。
【００１７】
また、請求項６に記載の圧力式流量制御装置におけるオリフィス目詰検出装置は、コントロール弁とオリフィスとこれらの間の上流側圧力を検出する圧力検出器と流量設定回路からなり、上流側圧力Ｐ1 を下流側圧力Ｐ2 の約２倍以上に保持して下流側の流量ＱｃをＱｃ＝ＫＰ1 （Ｋ：定数）で演算し、この演算流量Ｑｃと設定流量Ｑｓとの差信号Ｑｙによりコントロール弁を開閉制御する流量制御装置において、オリフィスに目詰まりがない条件下で１００％流量（フルスケール流量）の高設定流量ＱSHから０％流量（コントロール弁を完全閉鎖）の低設定流量ＱSLに切換えて測定された上流側圧力Ｐ1 の基準圧力減衰データＹ（ｔ）を記憶したメモリ装置と、オリフィスの実際条件下で前記高設定流量ＱSHから前記低設定流量ＱSLに切換えて、上流側圧力Ｐ1 の圧力減衰データＰ（ｔ）を測定する前記圧力検出器と、圧力減衰データＰ（ｔ）と基準圧力減衰データＹ（ｔ）とを対比演算する中央演算処理装置と、前記低設定流量に切換えてから所定時間後の圧力減衰データＰ（ｔ）が基準圧力減衰データＹ（ｔ）より所定度以上開離すると目詰まりを報知するアラーム回路から構成されている。
【００１８】
請求項８に記載の圧力式流量制御装置に於けるオリフィス目詰検出装置は、コントロール弁ＣＶとオリフィス２とこれらの間の上流側圧力Ｐ1 を検出する圧力検出器１４と流量設定回路３２からなり、上流側圧力Ｐ1 を下流側圧力Ｐ2 の約２倍以上に保持して下流側の流量ＱｃをＱｃ＝ＫＰ1 （Ｋ：定数）で演算し、この演算流量Ｑｃと設定流量Ｑｓとの差信号Ｑｙによりコントロール弁を開閉制御する流量制御装置において、オリフィス上流側圧力Ｐを測定する圧力検出器１４と、オリフィス上流側温度Ｔを検出する温度検出器２４と、オリフィス２に目詰まりがない条件下で高設定流量ＱSHから低設定流量ＱSLに切換えて測定した上流側圧力Ｐt 及び上流側温度Ｔt を用いて演算した上流側圧力Ｐ1 の基準圧力減衰データＹ（ｔ）を記憶したメモリ装置Ｍと、前記基準圧力減衰データＹ（ｔ）を演算すると共に、オリフィス２の実際条件下で高設定流量ＱSHから低設定流量ＱSLに切換えて測定した上流側圧力Ｐt 及び上流側温度Ｔt 用いて上流側圧力Ｐ1 の圧力減衰データＰ（ｔ）を演算し、更に当該圧力減衰データＰ（ｔ）と前記基準圧力減衰データＹ（ｔ）とを対比演算する中央演算処理装置ＣＰＵと、圧力減衰データＰ（ｔ）が基準圧力減衰データＹ（ｔ）より所定度以上開離すると目詰まりを報知するアラーム回路４６から構成されている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明は、図１２と同様の圧力式流量制御装置に用いるオリフィス目詰検出方法と目詰検出装置に関するものであり、圧力式流量制御装置が動作する前提条件は同一である。即ち、上流側圧力Ｐ１  を下流側圧力Ｐ２  の約２倍以上に設定した場合には、オリフィスの下流側流量ＱＣ  は上流側圧力Ｐ１  にのみ依存し、ＱＣ  ＝ＫＰ１  という線形条件が高精度に成立している。オリフィスが同一の場合には比例定数Ｋは一定となり、オリフィス孔の異なるオリフィスに変換する場合にのみ定数Ｋを変更すればよい。
【００２０】
従って、特定の流体を一定の流量ＱＳ  に制御するには、上流側圧力Ｐ１  をＰ１  ＝ＱＳ  ／Ｋの値になるようにコントロール弁ＣＶを開閉制御すればよいことになる。即ち、上流側圧力Ｐ１  を常時測定しながら、それに一対一の対応の関係でコントロール弁ＣＶを開閉すればよいのである。
【００２１】
【実施例】
図１は本発明に係る流量制御装置における目詰検出装置の一例を示している。本装置は図１２の装置と機能的に同等であるが、マイクロコンピュータ制御である点で異なる。従って、図１２と同一部分には同一番号を符してその説明を省略し、異なる符号および詳細点を以下に説明する。
【００２２】
ＣＰＵは中央演算処理装置で、図１２の演算制御回路３８に相当し、Ｍはデータ記憶用のメモリ装置、４２は外部との通信ポートＰＴ、４４はトリガー回路等の外部回路、４６は目詰まり時のアラーム回路、４８は電源回路ＳＣ、５０は±１５Ｖの外部電源である。ＡＭＰは増幅回路、Ａ／ＤはＡ／Ｄ変換器を表わしている。
【００２３】
コントロール弁ＣＶとしては、所謂ダイレクトタッチ型のメタルダイヤフラム弁が使用されており、またその駆動部８には、圧電素子型駆動装置が使用されている。尚、コントロール弁ＣＶの駆動部８にはこの他に、磁歪素子型駆動装置やソレノイド型駆動装置、モータ型駆動装置、空気圧型駆動装置、熱膨張型駆動装置が用いられる。
【００２４】
圧力検出器１４には半導体歪型圧力センサが使用されているが、この他に、金属箔歪型圧力センサや静電容量型圧力センサ、磁気抵抗型圧力センサ等の使用も可能である。
【００２５】
温度検出器２４には熱電対型温度センサが使用されているが、測温抵抗型温度センサー等の公知の各種温度センサが使用できる。
【００２６】
また、オリフィス２には、板状の金属薄板製ガスケットに切削加工によって孔部を設けたオリフィスが使用されているが、この他に極細パイプやエッチング及び放電加工により金属膜に孔を形成したオリフィス等、公知のオリフィスを使用することもできる。
【００２７】
オリフィスを用いた流量制御装置をＦＣＳと略称するが、図１に示した流量制御装置ＦＣＳは、本発明に係るオリフィス目詰検出装置を組込んだものである。次に、図１に示す流量制御装置ＦＣＳの通常の流量制御モードを図２のフローチャートにより説明する。
【００２８】
図２はプラント運転時における流量制御のフローチャートであり、メモリ装置Ｍに記憶されたプログラムに従って中央演算処理装置ＣＰＵにより実行される。ステップｎ１で流量制御モードであることが確認（Ｙ）されると、流量設定回路３２から流量設定信号（設定流量）ＱＳ  が入力される（ｎ２）。圧力検出器１４により上流側圧力Ｐ１  が測定され（ｎ３）、増幅回路１６およびＡ／Ｄ変換器１８を介して中央演算処理装置ＣＰＵにより下流側流量ＱがＱ＝ＫＰ１  （Ｋ：定数）を通して演算される（ｎ４）。
【００２９】
同時に、上流側温度Ｔ１  が温度検出器２４により検出され（ｎ５）、増幅回路２６およびＡ／Ｄ変換器２８を介して前記装置ＣＰＵに入力され、このデータに基づいて流量の温度補正が行なわれ、流量Ｑが演算流量ＱＣ  へと変換される（ｎ６）。装置ＣＰＵの中では、演算流量ＱＣ  と設定流量ＱＳ  の差ＱＹ  がＱＹ  ＝ＱＣ  −ＱＳ  により算出される（ｎ７）。
【００３０】
この流量差信号ＱＹ  が零になるように、コントロール弁ＣＶを以下のステップで制御する。まずＱＹ  ＜０の場合（ｎ８）にはコントロール弁ＣＶを開方向に駆動部８により制御し（ｎ９）、またＱＹ  ＞０の場合（ｎ１０）コントロール弁ＣＶを閉方向に駆動（ｎ１１）して、ステップｎ３に戻る。ＱＹ  ＝０の場合には、流量制御が完成したものとしてコントロール弁ＣＶを現在の開度で固定する（ｎ１２）。流量差ＱＹ  を完全に零にすることは難かしいから、ステップｎ８およびｎ１０には多少の余裕度を設定することもできる。
【００３１】
流量設定回路３２の設定流量ＱＳ  について説明しておく。この設定流量（流量設定信号）ＱＳ  は通常電圧値で与えられ、しかも上流側圧力の設定値Ｐ１  とＰ１  ＝ＱＳ  ／Ｋの関係が成立している。例えば流量を０〜５（Ｖ）で表示すると、圧力範囲０〜３（ｋｇｆ／ｃｍ２  ａｂｓ）に対応しているという訳である。この範囲をパーセント表示して０〜１００（％）で表わすと、フルスケール１００（％）は流量ＱＳ  では５（Ｖ）、上流側圧力Ｐ１  では３（ｋｇｆ／ｃｍ２  ａｂｓ）に対応している。
例えば、設定値が５０（％）なら流量ＱＳ  は２．５（Ｖ）、圧力Ｐ１  は１．５（ｋｇｆ／ｃｍ２  ａｂｓ）に相当している。以下の説明では上記を前提とする。
【００３２】
次に、オリフィスの目詰まりを検出するために、基礎データとなる基準圧力減衰データＹ（ｔ）を測定する基準減衰モードを説明する。この基準減衰モードは、オリフィスの目詰まりが全く無い状態のとき、コントロール弁を大きく開放（全開状態）した状態から閉鎖（全閉状態）したときに上流側圧力Ｐ１  がどのように減衰するかを調べるもので、目詰まりがある場合と対比するための基準データとなるものである。
【００３３】
図３は基準減衰モードの第１実施例を示すフローチャートであり、外部回路４４からの信号によりメモリ装置Ｍに記憶されたプログラムが始動実行される。
【００３４】
基準減衰モードであることが確認されると（ｎ２０）、設定流量ＱＳ  として高設定流量ＱＳＨがＣＰＵにセットされる（ｎ２１）。この高設定流量ＱＳＨとしてはフルスケールの１００％が一般的である。この状態で上流側圧力Ｐ１  が測定され、このレンジでの最大値として最大圧力Ｐｍ  で表わす（ｎ２２）。次に外部回路４４からのトリガー信号により、設定流量ＱＳ  として低設定流量ＱＳＬがセットされ、この時点を時刻ｔ＝０（ｓ）とする（ｎ２３）。低設定流量ＱＳＬとしては０％が一般的である。即ち、上流側圧力Ｐ１  を最大値から零（コントロール弁を全閉）にしてから上流側圧力Ｐ１  の減衰を計測するのである。
【００３５】
ｔ＝０から上流側圧力Ｐ１  を測定し（ｎ２４）、時刻と圧力データ（ｔ、Ｐ１  ／Ｐｍ  ）をメモリ装置Ｍに記憶させる（ｎ２５）。Ｐ１  ／Ｐｍ  にしたのは圧力を規格化しただけであって、全く規格化しなくてもよいし、他の方法をとってもよい。時刻を微小時間Δｔだけ進ませ（ｎ２６）、測定時間ｔｍ  になるまで（２７）、データ（ｔ、Ｐ１  ／Ｐｍ  ）を測定しながらメモリ装置Ｍに蓄えるのである。ここで測定時間ｔｍ  はデータを蓄積できる時間であればよく、例えば５（ｓ）、２０（ｓ）等である。次に得られた多数のデータ（ｔ、Ｐ１  ／Ｐｍ  ）に、Ｙ（ｔ）＝ｅｘｐ（−ｋｔ）を最小二乗法によりフイッティングし（ｎ２８）、減衰パラメータｋを算出する（ｎ２９）。
尚、現実の具体的な測定に於いては、前記測定時間ｔｍを１ｓ〜１０ｓに亘って８段階に切換え設定できるようにしており、また、内径が１５０μｍのオリフィスの場合には、この間に５０点の上流側圧力Ｐ１  を測定している。
【００３６】
このようにして、基準圧力減衰データＹ（ｔ）が理論式Ｙ（ｔ）＝ｅｘｐ（−ｋｔ）として与えられる。目詰まりのない同一のオリフィス孔に対しては、減衰パラメータｋは一定値となる。この基準圧力減衰データＹ（ｔ）がメモリ装置Ｍに記憶される。
【００３７】
基準圧力減衰データＹ（ｔ）は図４に細実線で示され、最大値は１に規格化されている。もちろん規格化せずに圧力Ｐ１  の値を減衰データとしてもよい。    上記の方法では、ＱＳＨ→ＱＳＬの変化を１００％→０％、即ちコントロール弁ＣＶでは全開→全閉としたが、これに限られるものではない。例えばＱＳＨ＝５０％とすることもでき、またＱＳＬ＝２０％とすることも可能である。その中でも減衰曲線が最も顕著なカーブを示すものとして１００％→０％が選択されたに過ぎないものである。
【００３８】
基準圧力減衰データＹ（ｔ）は、オリフィスに目詰まりがない最良条件下で測定されたものであり、一般的な意味で目詰りがない状態はこの最良条件を意味するものではない。例えば、小量の目詰まりがあっても目詰まりなしと判定する場合もあり、本実施例ではフルスケール値で±０．２％、従って規格化が１の場合には±０．００２を目詰まりなしの誤差範囲とする。この誤差範囲は状況に応じて種々変更することができる。
【００３９】
次に、フローファクタＦＦについて説明しておく。
本発明に係る流量制御装置は、同一のオリフィスで複数のガス種を制御できる利点を有する。前述したように、同一のオリフィス径のオリフィスでは、下流側流量ＱＣ  はＱＣ  ＝ＫＰ１  （Ｋ：定数）で与えられることが分っている。この場合、定数Ｋはガス種が変わると変化することが知られている。
【００４０】
例えば、Ｎ２  ガス、Ａｒガス、Ｏ２  ガスに対応して、定数ＫをＫＮ  、ＫＡ  、ＫＯ  と表わそう。通常、Ｎ２  ガスを基準にしたフローファクタＦＦで表わすことが行なわれている。従って、Ｎ２  ガス、Ａｒガス、Ｏ２  ガスのフローファクタＦＦをＦＦＮ  、ＦＦＡ  、ＦＦＯ  で表わすと、ＦＦＮ  ＝ＫＮ  ／ＫＮ  ＝１、ＦＦＡ  ＝ＫＡ  ／ＫＮ  、ＦＦＯ  ＝ＫＯ  ／ＫＮ  で与えられる。つまり、フローファクタＦＦとは実際のガスの流量とＮ２  換算流量との比率であり、ＦＦ＝実ガス流量／Ｎ２  換算流量で定義されるファクタである。表１にガス種毎のフローファクタの値が掲載されている。
【００４１】
【表１】
0003546153.tif 000002
【００４２】
発明者等は、基準圧力減衰データＹ（ｔ）＝ｅｘｐ（−ｋｔ）の減衰パラメータｋがフローファクタＦＦと密接な関係を有していることを究明するに到った。その関係式は流量と同様に、実ガス減衰パラメータ＝ＦＦ×Ｎ２  ガス減衰パラメータである。従って、Ｎ２  ガスの減衰パラメータｋＮ  さえ測定しておけば、任意ガスの減衰パラメータｋはｋ＝ＦＦ×ｋＮ  によって決めることができる。
【００４３】
図５は、実際に使用しているオリフィスに対する目詰検出モードのフローチャートである。目詰検出は実際のプラント運転時は困難であるから、プロセス終了後、設定流量が規定値（即ち、設定流量値が１Ｖを越える任意の値・しきい値）になると、その減少方向をトリガ信号として目詰検出モードに入る。
【００４４】
本実施例では設定流量値が１Ｖになれば、トリガー信号Ｔｒ１が中央演算処理装置ＣＰＵに入力される。この信号により目詰検出モードであることを確認し（ｎ３０）、メモリ装置Ｍから基準圧力減衰データＹ（ｔ）をＣＰＵに送信する（ｎ３１）。このデータとしては実際に測定対象としている実ガスに対するＹ（ｔ）でもよいし、Ｎ２  に対する減衰パラメータｋとフローファクタＦＦでもよい。後者の場合にはＹ（ｔ）＝ｅｘｐ（−ｋｔ×ＦＦ）によって実ガスに対する基準圧力減衰データＹ（ｔ）を算出することができる。
本実施例では、初期設定時に前記Ｙ（ｆ）として、メモリ装置Ｍに下表のようなテーブルをメモリしておき、当該テーブルとの比較により目詰まり検出を行なうようにしている。
【表２】
0003546153.tif 000003
【００４５】
次に、高設定流量ＱＳＨを入力し、この時点をｔ＝０（ｓ）として時間計測を行ない（ｎ３２）、上流側圧力Ｐ１  を測定し、その値を最大圧力Ｐｍ  とする（ｎ３３）。微小時間Δｔを多数回繰返しながら（ｎ３４）、高設定時間ｔＯ  になると（ｎ３５）、低設定流量ＱＳＬに切換え、この時点を再びｔ＝０（ｓ）とする（ｎ３６）。本実施例では、前述した通り高設定流量ＱＳＨ＝１００％、低設定流量ＱＳＬ＝０％とし、高設定時間ｔＯ  ＝１（ｓ）とする。この高設定時間ｔＯ  は上流側圧力Ｐ１  が安定する時間であれば任意に採ることができる。
【００４６】
更に、微小時間Δｔを多数回繰返しながら（ｎ３７）、時間が低設定時間ｔ１  になると（ｎ３８）、上流側圧力Ｐ１  （ｔ１  ）を検出する（ｎ３９）。最大圧力Ｐｍ  で規格化した圧力減衰データＰ（ｔ１  ）＝Ｐ１  （ｔ１  ）／Ｐｍ  が、基準圧力減衰データＹ（ｔ１  ）から誤差ｍの範囲内に存在すれば（ｎ４０）、目詰なしを表示し、アラーム信号ＡＬをオフにする（ｎ４２）。もし誤差範囲外であれば（ｎ４０）、目詰を表示し、アラーム信号ＡＬをオンにする（ｎ４１）。
【００４７】
前記の低設定時間ｔ１  は対比時間であり、０．６（ｓ）でも１．６（ｓ）でもよく、対比が容易な時間を選定すればよい。また、圧力減衰データＰ（ｔ）は上流側圧力Ｐ１  （ｔ）を最大圧力Ｐｍ  により規格化したものを用いたが、別段規格化しなくてもよい。規格化しない場合には、基準圧力減衰データＹ（ｔ）も規格化しないで用いた方がよい。この場合、ステップｎ４０は｜Ｐ１  （ｔ１  ）−Ｙ（ｔ１  ）｜／Ｐｍ  ＜ｎの計算式になる。即ち、規格化した場合はＰ（ｔ）＝Ｐ１  （ｔ）／Ｐｍ  となるが、規格化しない場合はＰ（ｔ）＝Ｐ１  （ｔ）とすればよいのである。この他にも圧力減衰データＰ（ｔ）の定数があり、重要なことはＰ（ｔ）とＹ（ｔ）の定数をオリフィスの目詰まり以外は同一条件に設定しておくことである。
【００４８】
本実施例では、誤差ｍは０．２％Ｆ．Ｓ．、即ちｍ＝０．００２を設定している。しかし、この誤差範囲は仮に目詰まりがないとする範囲を与えるにすぎないから、０．５％Ｆ．Ｓ．、即ちｍ＝０．００５と設定してもよく、精度に応じた任意性を有している。
【００４９】
また、図５の本実施例ではｔ＝ｔ１  の１点のデータで目詰判断をしたが、複数時点の判断でもよく、更に多数の点を利用し、圧力減衰曲線全体での対比判断を行ってもよい。
尚、現実の実施に於いては、ｔ＝ｔ１  〜ｔ＝ｔｎの４〜５点について連続的に上述の如き目詰判断をし、各点に於ける初期基準値と測定値の差データの積算平均でもって最終的な目詰判断を行っている。
【００５０】
圧力減衰曲線を示す図４から判るように、目詰まりがない場合の細実線に対して±０．２％Ｆ．Ｓ．の誤差範囲を点線により与えている。この点線範囲内に含まれた場合には、目詰まりなしである。太実線は規格化された圧力減衰データであり、約１．６秒後の実測値が点線範囲外にあるため、目詰表示がなされ、アラームが報知される。
【００５１】
図６は、図５の実施例に於ける信号のタイムチャートである。トリガ信号Ｔｒｉの立上りにより高設定流量ＱＳＨが入力され、ｔＯ  秒後に低設定流量ＱＳＬに設定された後、ｔ１  秒後の圧力減衰データＰ（ｔ）を実測する。誤差範囲外であればアラーム信号ＡＬがオンになる。
【００５２】
本発明においては、基準圧力減衰データＹ（ｔ）と圧力減衰データＰ（ｔ）は規格化されていてもいなくてもどちらでもよい。
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲における種々の変形例、設計変更等をその技術的範囲内に包含するものである。
【００５３】
図７は、オリフィスの目詰まりを検出するために、基礎データとなる基準圧力減衰データＹ（ｔ）を得るための基準減衰モードの第２実施例のフローチャートを示すものであり、前記第１実施例の図３に相当するものである。
【００５４】
前記図３の第１実施例に於いては、基準圧力減衰データＹ（ｔ）を得る際に、オリフィス上流側の流体の温度Ｔが、圧力減衰に及ぼす影響を全く考慮に入れていない。また、このことは、前記図５に示した目詰検出モードに於ける圧力減衰データＰ（ｔ）を測定する際にも同じである。
【００５５】
一方、現実の目詰まり検出に於いては、基準圧力減衰データＹ（ｔ）を得たときの流体の温度Ｔと、目詰まり検出を行なう際の流体の温度Ｔとが、等しいと云うことはほとんどなく、両者の間に温度差のあるのが通常である。
【００５６】
ところで、前記第１実施例に示した方法により目詰まりを検出した場合に、基準圧力減衰データＹ（ｔ）を測定したときのオリフィス上流側の流体温度と、圧力減衰データＰ（ｔ）を測定したときのオリフィス上流側の流体温度に差があると、目詰まり検出の精度が悪くなる。具体的には、温度差が約１０℃程度になると、目詰まり面積の検出値に約３％の誤差を生ずることが、実験により確認されている。
【００５７】
前記図７及び後述する図８に示す第２実施例は、オリフィス上流側の温度が異なることによる目詰まり検出の精度の低下を防止するために開発されたものであり、基準圧力減衰データＹ（ｔ）と圧力減衰データＰ（ｔ）の検出時にオリフィス上流側の流体温度に差があっても、目詰まり検出精度が低下しないようにするため、前記基準圧力減衰データＹ（ｔ）及び圧力減衰データＰ（ｔ）を、検出した流体の温度及び圧力の値を用いて、流体の流れの理論式から演算により求めるようにしたものである。
【００５８】
先ず、基準圧力減衰データＹ（ｔ）を得る方法について説明する。尚、この基準圧力減衰データＹ（ｔ）は図１のオリフィス２に全く目詰まりがない場合のオリフィス上流側の圧力減衰状態を示すものである。
図１及び図７を参照して、外部回路４４からのトリガー信号により、メモリ装置Ｍに記憶されたプログラムが始動実行される。
基準減衰モードであることが確認されると（ｎ２０ａ）、設定流量ＱＳ  として高設定流量ＱＳＨがＣＰＵにセットされる（ｎ２１ａ）。この高設定流量ＱＳＨとしてはフルスケールの１００％が一般的である。この状態で上流側圧力Ｐ１  が測定され、このレンジでの最大値として最大圧力Ｐｍ  ＝ＰＯ  で表わす（ｎ２２ａ）。前記外部回路４４からのトリガー信号により、設定流量ＱＳ  として高設定流量ＱＳＨがセットされると、（ｎ２１ａ）、この状態が２秒間保持され、２秒後には設定流量ＱＳ  として低設定流量ＱＳＬがセットされる。この時点を時刻ｔ＝０（ｓ）とする（ｎ２３ａ）。低設定流量ＱＳＬとしては０％が一般的である。即ち、上流側圧力Ｐ１  を最大値から零（コントロール弁を全閉）にしてから上流側圧力Ｐ１  の減衰を計測するのである。
【００５９】
ｔ＝０から上流側圧力Ｐ１  ＝Ｐｔ  及び上流側温度Ｔ１  ＝Ｔｔ  を測定し（ｎ４３ａ）、時刻と圧力データと温度データ（ｔ、Ｐｔ  、Ｔｔ  ）をメモリ装置Ｍに記憶させる（ｎ４４ａ）。このデータの測定は、時刻を微小時間Δｔだけ進ませ（ｎ２６ａ）、測定時間ｔｍになるまで（ｎ２７ａ）まで測定をし乍ら、メモリ装置Ｍに蓄えるのである。ここで、測定時間ｔｍはデータを蓄積できる時間であればよく、例えば５（ｓ）、２０（ｓ）等である。
尚、現実の具体的な測定に於いては、前記測定時間ｔｍを１Ｓ  〜１０Ｓ  に亘って８段階に切換え設定できるようにしており、また、内径が１５０μｍのオリフィスの場合には、この間に５０点の上流側圧力Ｐ１  、上流側温度Ｔ１  を測定している。
【００６０】
また、前記上流側圧力Ｐ１  、上流側温度Ｔ１  の測定と並行して、これらの読み取りデータを用いて、ＣＰＵに於いて基準圧力減衰データＹ（ｔ）＝ＺＳ  （ｔ）の演算が行なわれる（ｎ４５ａ）。そして、演算された基準圧力減衰データＹ（ｔ）＝ＺＳ  （ｔ）はメモリ装置Ｍに蓄えられる。
【００６１】
本第２実施例に於いては、前記基準圧力減衰データＹ（ｔ）＝ＺＳ  （ｔ）は、上流側圧力Ｐ１  の降下が、所謂「流体の理論式」に基づいて演算され、「上流側圧力Ｐ１  の降下の度合を対数で表示した値ＺＳ  （ｔ）」がＣＰＵに於いて演算される。
【００６２】
また、本実施例では、前記「流体の理論式」として下記の▲１▼式を用いている。
【数３】
0003546153.tif 000004
但し、ここで、ＰＯ  ＝Ｐｍ  は初期時（標準時）の上流側圧力、Ｐｔ  は時間ｔ経過後の上流側圧力、Ｓはオリフィス２の断面積、Ｃｔ  は時間ｔに於けるガス比熱比の定数、Ｒｔ  は時間ｔに於けるガス定数、Ｔｔ  は時間ｔに於ける上流側温度、ＶはＦＣＳ装置の内容積、ｔｎ  は測定開始からの経過時間（単位時間×ｎ番目）である。
また、上記ガス比熱比の定数Ｃは、次の▲２▼式で与えられるものである。
【数４】
0003546153.tif 000005
但し、ｋはガスの比熱比である。
【００６３】
また、上流側圧力ＰＯ  の圧力降下した度合を対数で表現した値ＺＳ  （ｔ）は、次の▲３▼式で与えられるものである。
【数５】
0003546153.tif 000006
但し、ＣＯ  ・ＲＯ  ・ＴＯ  は初期時（基準時）に於けるガス比熱比の定数、ガス定数、上流側温度であり、また、Ｃｔ  、Ｒｔ  、Ｔｔ  は測定開始から時間ｔの時点（ｎ番目）に於けるガス比熱比の定数、ガス定数、上流側温度である。
【００６４】
測定開始時ｔ＝０から各時間ｔ１  、ｔ２  …ｔｎ  毎に前記▲３▼式を用いて基準圧力減衰データＹ（ｔ）＝ＺＳ  （ｔ）がＣＰＵで演算され、その結果がメモリ装置Ｍに順次蓄えられて行く。
【００６５】
次に、実際に使用をしているオリフィスに対する目詰まりの検出について説明する。
図８は、第２実施例に於けるオリフィス検出モードのフローチャートを示すものである。目詰検出は実際のプラント運転時は困難であるから、プロセス終了後、設定流量が規定値（即ち、設定流量値が１Ｖを越える任意の値・しきい値）になると、その減少方向をトリガ信号として目詰検出モードに入る。
【００６６】
本実施例では設定流量値が１Ｖになれば、トリガ信号が中央演算処理装置ＣＰＵに入力される。この信号により目詰検出モードであることを確認し、（ｎ３０ａ）、メモリ装置Ｍから基準圧力減衰データＹ（ｔ）をＣＰＵに送信する（ｎ３１ａ）。このデータとしては、実際に測定対象としている実ガスに対するＹ（ｔ）＝ＺＳ  （ｔ）でもよいし、Ｎ２  に対する基準圧力減衰データＺＳ  （ｔ）に、ガス種に応じて予かじめ定めたフローファクタＦＦに対する定数Ａを乗じたものでもよい。
【００６７】
次に、高設定流量ＱＳＨを入力し、この時点をｔ＝０（ｓ）として時間計測を行ない（ｎ３２ａ）、上流側圧力Ｐ１  を測定し、その値を最大圧力Ｐｍ  とする（ｎ３３ａ）。微小時間Δｔを多数回繰返しながら（ｎ３４ａ）、高設定時間ｔＯ  になると（ｎ３５ａ）、低設定流量ＱＳＬに切換え、この時点を再びｔ＝０（ｓ）とする（ｎ３６ａ）。本実施例では、前述した通り高設定流量ＱＳＨ＝１００％、低設定流量ＱＳＬ＝０％とし、高設定時間ｔＯ  ＝２（ｓ）とする。この高設定時間ｔＯ  は上流側圧力Ｐ１  が安定する時間であれば任意に採ることができる。
【００６８】
更に、微小時間Δｔを多数回繰返しながら（ｎ３７ａ）、時間が低設定時間ｔ１  になると（ｎ３８ａ）、上流側圧力Ｐｔ１  及び上流側温度Ｔｔ１  を検出する（ｎ３９ａ）。検出された上流側圧力Ｐｔ１  、上流側温度Ｔｔ１  は必要に応じてメモリ装置Ｍに蓄えられ（ｎ４７）、次に、中央演算装置ＣＰＵに於いて、一次側圧力Ｐｔ１  の圧力降下度合を対数で表示した値（即ち、圧力減衰データＰ（ｔ１  ）＝Ｚ（ｔ１  ））が演算される（ｎ４８）。
【００６９】
演算された圧力減衰データＰ（ｔ１  ）＝Ｚ（ｔ１  ）は、先にメモリ装置Ｍへ入力されている基準圧力減衰データＹ（ｔ１  ）と比較され（ｎ４９）、｜Ｙ（ｔ１  ）−Ｐ（ｔ１  ）｜が許容される誤差の範囲ｍ外にあれば、目詰まりを表示し、アラームＡＬをｏｎにする。（ｎ４１ａ）。
また、｜Ｙ（ｔ１  ）−Ｐ（ｔ１  ）｜が許容される誤差範囲内にあれば、時間の加算が行なわれ（ｎ＝５０）、第２単位時間ｔ＝ｔ２  に於ける測定、演算及び対比が繰り返され、ｔ＝ｔｎ  に至れば（ｎ＝５１）、最終的に目詰まりなしの表示及びアラームＡＬのオフが行なわれる（ｎ４２ａ）。
【００７０】
尚、図８の第２実施例の目詰検出モードに於いては、ステップｎ４８で圧力減衰データＰ（ｔ１  ）＝Ｚ（ｔ１  ）を演算し、この演算値に基づいてステップｎ４９で目詰まりの判定を行なったあと、目詰まりがなければ、ステップ５１で時間の加算をして、次の上流側圧力Ｐｔ  及び温度Ｔｔ  の検出を行なうようにしている。
しかし、このような方式に代えて、ステップｎ３９ａに於いて上流側圧力Ｐｔ  及び温度Ｔｔ  の検出を単位時間毎に連続的に行なうと共にこれと並行して、ステップｎ４８に於いて、各単位時間毎の圧力減衰データＰ（ｔ１  ）を演算し、当該演算値を用いて各単位時間毎に目詰まりの判定を行なうようにしてもよい。
【００７１】
図９、図１０及び図１１は、本発明の第２実施例によりオリフィスの目詰検出を行なった場合の試験結果を示すものであり、オリフィス内径１６０μｍ、単位時間ｔ（０．０１２ｓｅｃ）、基準温度２５℃、温度変動＋１０°及び−１０°、とした場合の、圧力降下特性（図９）、Ｚ（ｔ）の計算結果（図１０）及び基準時の演算値（２５℃）ＺＳ  （ｔ）と目詰まり検査時の演算値Ｚ（ｔ）との差（図１１）を示すものである。
【００７２】
第２実施例の場合には、図９及び図１０からも明らかなように、目詰まりの検査時の上流側ガス温度Ｔ（ｔ）が基準時の温度（２５℃）より±１０℃異なったとしても、圧力降下特性（図８）及びＺ（ｔ）の計算値は、基準値温度（２５℃）の場合と殆んど同一となり、上流側ガス温度の変化による誤差がほぼ完全に補正されることになる。
その結果、上流側ガス温度が基準減衰データを得た時のガス温度よりも相当に変化している場合であっても、高精度な安定した目詰まり検出を行なうことができる。
【００７３】
【発明の効果】
本発明は以上詳述したように、オリフィスに目詰まりがない場合の基準圧力減衰データＹ（ｔ）と実際運転時の圧力減衰データＰ（ｔ）を比較し、Ｐ（ｔ）がＹ（ｔ）より所定度以上開離したかどうかで目詰まりの当否を判断するものである。従って配管を分解することなく、極めて簡単な操作で目詰まりを判断でき、その結果爆発等の非常事態を回避できると共にプラントの安定性を保証できる。即ち、本発明は低価格で信頼性の高いオリフィス目詰検出方法およびその装置を提供するものであって、オリフィスを利用した圧力式流量制御装置の広範な普及に寄与するものである。
【００７４】
特に、本発明の第２実施例によれば、目詰検出時の上流側ガス温度Ｔ（ｔ）が、基準圧力減衰データＹ（ｔ）を得たときの上流側ガス温度と相当に異なっている場合でも、温度変化による誤差を除いた高精度な目詰まり検出を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る流量制御装置における目詰検出装置の一例のブロック構成図である。
【図２】プラント運転時における流量制御のフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施例に係る目詰検出方法で用いる基準圧力減衰データＹ（ｔ）を求めるフローチャートである。
【図４】目詰まりのない基準圧力減衰データＹ（ｔ）と目詰まりのある圧力減衰データＰ（ｔ）のグラフを示す。
【図５】本発明の第１実施例に係る目詰検出方法を実行するフローチャートである。
【図６】各種信号のタイムチャートを示す。
【図７】本発明の第２実施例に係る目詰検出方法で用いる基準圧力減衰データＹ（ｔ）を求めるフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施例に係る目詰検出方法を実行するフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施例に於いて、温度を変化させた場合の圧力降下特性を示すグラフである。
【図１０】本発明の第２実施例に於いて、温度を変化させた場合の圧力減衰データＺ（ｔ）の演算値を示すグラフである。
【図１１】本発明の第２実施例に於いて、温度が変化した場合の基準時の圧力減衰データ（２５℃）ＺＳ  （ｔ）と圧力減衰データの演算値との差を示すものである。
【図１２】従来例である圧力式流量制御装置のブロック構成図である。
【図１３】オリフィスに目詰まりが生じた場合の設定値流量特性図である。
【符号の説明】
２はオリフィス、４は上流側流路、６は下流側流路、８は駆動部、１２はガス取出用継手、１４は圧力検出器、１６は増幅回路、１８はＡ／Ｄ変換器、２０は演算回路、２２は圧力表示器、２４は温度検出器、２６は増幅回路、２８はＡ／Ｄ変換器、３０は温度補正回路、３２は流量設定回路、３４はＡ／Ｄ変換器、３６は比較回路、３８は演算制御回路、４０は増幅回路、４２は通信ポート、４４は外部回路、４６はアラーム回路、４８は電源回路、５０は外部電源、ＡＭＰは増幅回路、Ａ／ＤはＡＤ変換器、ＡＬはアラーム回路、ＣＰＵは中央演算処理装置、ＣＶはコントロール弁、ＥＳは外部電源、Ｍはメモリ装置、ＳＣは電源回路である。
【図１】
0003546153.tif 000009
【図２】
0003546153.tif 000010
【図３】
0003546153.tif 000011
【図４】
0003546153.tif 000012
【図５】
0003546153.tif 000013
【図６】
0003546153.tif 000014
【図７】
0003546153.tif 000015
【図８】
0003546153.tif 000016
【図９】
0003546153.tif 000017
【図１０】
0003546153.tif 000018
【図１１】
0003546153.tif 000019
【図１２】
0003546153.tif 000020
【図１３】
0003546153.tif 000021