流量运算装置以及流量控制装置制造方法及图纸

提供一种流量运算装置以及流量控制装置，即使在通过调节阀的流体的流动中气穴流动是支配性的情况下也能进行更准确的流量控制。如果判断部（20）判断通过调节阀（2)的流体的流动中气穴流动是支配性的，则流量运算部（23）基于将气穴流动是支配性的状态下的、压力比XF以及阀开度θ与流量系数Cv相对应地存储的第二表导出流量系数Cv。然后，使用这样导出的流量系数Cv计算流过调节阀（2）的流体的流量Q。由此，即使在气穴流动是支配性的情况下也能准确地计算流量Q，其结果是，能够进行更准确的流量控制。

【技术实现步骤摘要】
流量运算装置以及流量控制装置
本专利技术涉及对通过调节阀的流体的流量进行运算的流量运算装置以及具备该流量运算装置的流量控制装置。
技术介绍
以往，流过机械设备等的管道的流体的流量由设置于管道的调节阀进行控制。具体来说，根据下式（1）算出通过调节阀的流量Q，通过控制调节阀的开度以使该流量Q与设定流量Qsp一致，使得规定流量的流体通过调节阀（例如，参照专利文献1）。在此，ΔP是调节阀的一次侧（上游侧）流路的压力P1与二次侧（下游侧）流路的压力P2的差压（P1-P2），Cv是流量系数，对于调节阀的每个阀开度θ进行设定。Q=A·Cv·ΔP1/2···（1）在这其中，由于调节阀的流量系数Cv依调节阀的口径或类别而不同，因此需要符合作为对象的调节阀地预先求出适当的值。因此，例如每几个Pa等地预先设定多个差压，对于这些差压中的每一个求出与每次改变例如几个百分比等的规定值的调节阀的开度时的各开度对应的流量系数Cv的值，并在出货时将使该值与差压和各开度对应的表存储于调节阀的执行机构或流量的测量装置等的存储器中。然后，在测量实际流量时，基于该表与测量到的差压以及调节阀的实际开度导出对应的Cv值，通过代入上式（1）取得流量Q，控制调节阀的开度以使该流量Q与设定流量Qsp一致。现有技术文献专利文献专利文献1日本特开平6-094160号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，由于上述流量系数的表是以在调节阀内不产生气穴的状态为前提的，因此如果在调节阀内产生气穴，气穴流动成为支配性的话，则流量系数Cv值表的各Cv值就变得与实际的值不对应了。于是，由于用上式（1）求得的流量Q不是实际的流量，因此其结果是，无法进行准确的流量控制。因此，本专利技术的目的在于，提供一种流量运算装置以及流量控制装置，即使在气穴流动成为支配性的情况下也能进行准确的流量控制。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术所涉及的流量运算装置的特征在于，包括:取得部，所述取得部取得作为流过与流路连接的调节阀的节流部的上游侧的流体的压力的第一压力、作为流过调节阀的节流部的下游侧的流体的压力的第二压力以及第一压力与第二压力的差压中的至少两个；取得调节阀的阀开度的阀开度取得部；系数运算部，所述系数运算部基于由取得部取得的第一压力、第二压力以及差压中的至少两个，计算出基于第一压力、第一压力和第二压力的差压以及流体的饱和蒸气压的第一系数；第一表，所述第一表将在通过调节阀的流体的流动中气穴流动不是支配性的状态下的、第一压力和第二压力的差压以及阀开度与流量系数相对应地存储；第二表，所述第二表将在通过调节阀的流体的流动中气穴流动是支配性的状态下的、第一系数以及阀开度与流量系数相对应地存储；判断部，所述判断部判断通过调节阀的流体的流动中气穴流动是否是支配性的；以及流量运算部，所述流量运算部在由判断部判断在通过调节阀的流体的流动中气穴流动不是支配性的情况下，基于差压以及阀开度与第一表导出流量系数，基于该流量系数和差压计算出流过调节阀的流体的流量，在由判断部判断在通过调节阀的流体的流动中气穴是支配性的情况下，基于第一系数以及阀开度和第二表导出流量系数，基于该流量系数和差压计算出流过调节阀的流体的流量。在上述流量运算装置中，系数运算部也可以在令第一系数为XF，差压为ΔP，第一压力为P1，饱和蒸气压为PV时，根据XF=ΔP／（P1-PV）计算第一系数。又，在上述流量运算装置中，进一步具有存储部，所述存储部对根据阀开度设定的阈值进行存储，判断部也可以对由系数运算部计算出的第一系数和存储于存储部的阈值进行比较，在第一系数在阈值以上的情况下判断通过调节阀的流体的流动中气穴流动是支配性的。又，在上述流量运算装置中，进一步具有：温度取得部，所述温度取得部取得流过流路的流体的温度；和第三表，所述第三表存储有流体的每个温度的饱和蒸气压，系数运算部也可以使用饱和蒸气压计算出第一系数，该饱和蒸气压是基于由温度取得部取得的流体的温度和第三表导出的。又，本专利技术所涉及流量控制装置的特征在于，包括：流量运算装置，所述流量运算装置计算流过连接于流路的调节阀的流量；和阀控制装置，所述阀控制装置控制调节阀的开度，以使由该流量运算装置计算出的流量与设定值一致，流量运算装置是上述的流量运算装置。专利技术效果根据本专利技术，如果判断在通过调节阀的流体的流动中气穴流动不是支配性的，则基于将气穴流动在通过调节阀的流体的流动中不是支配性的状态下的、第一压力和第二压力的差压以及阀开度与流量系数相对应地存储的第一表导出流量系数，如果判断气穴流动是支配性的，则基于将气穴流动在通过调节阀的流体的流动中是支配性的状态下的、第一系数以及阀开度与流量系数相对应地存储的第二表导出流量系数，由于使用这样导出的流量系数计算流过调节阀的流体的流量，因此即使在气穴流动是支配性的情况下也能够进行准确的流量控制。附图说明图1是示意性地示出本专利技术的实施形态涉及的流量控制系统的结构的图。图2是示出流量运算装置的结构的框图。图3是用于说明第一表的结构的图。图4是用于说明第二表的结构的图。图5是示出阀控制装置的结构的框图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施形态进行详细说明。［流量控制系统的结构］如图1所示，本实施方式涉及的流量控制系统包括：流路1,设置于该流路1的调节阀2,设置于流路1的温度传感器3,设置于调节阀2内的节流部的上游侧（一次侧）的一次侧压力传感器4,设置于调节阀2内的节流部的下游侧（二次侧）的二次侧压力传感器5,设置于调节阀2的阀开度传感器6,以及对流过流路1的流体的流量进行控制的流量控制单元7。流路1由设置于机械设备等中的一个配管构成，流体在其内部流通。调节阀2由在内部具有流路且在该流路的途中具有节流部的阀主体、配设于该阀主体内部并限制通过节流部的流体的流量的阀芯以及通过驱动该阀芯控制开度的电动执行机构或位置控制器等流量控制单元7构成，通过基于来自流量控制单元7的控制信号改变阀开度，控制通过调节阀2的流体的流量，即流过流路1内部的流体的流量。温度传感器3是众所周知的温度传感器，测量流过流路1内部的流体的温度T。该测量结果被发送至流量控制单元7。一次侧压力传感器4是众所周知的压力传感器，对调节阀2内的节流部的上游侧（一次侧）的流路中流动的流体的压力P1进行测量。该测量结果被发送至流量控制单元7。二次侧压力传感器5是众所周知的压力传感器，对调节阀2内的节流部的下游侧（二次侧）的流路中流动的流体的压力P2进行测量。该测量结果被发送至流量控制单元7。阀开度传感器6是测量调节阀2的阀开度θ的传感器。该测量结果被发送至流量控制单元7。<流量控制单元的结构>流量控制单元7包括：流量运算装置8，该流量运算装置8基于从温度传感器3、一次侧压力传感器4、二次侧压力传感器5以及阀开度传感器6接收的测量结果计算流过流路1的流体的流量；和阀控制装置9，该阀控制装置9通过基于该流量运算装置8的运算结果生成控制信号并发送至调节阀2，来控制调节阀2的阀开度。<<流量运算装置的结构>>在此，流量运算装置8如图2所示，包括：温度取得部11，一次压力取得部12，二次压力取得部13，第三表14，饱和蒸气压导出部15，差压运算部16，系数运算部17，阀开度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流量运算装置，其特征在于，包括：取得部，所述取得部取得作为流过与流路连接的调节阀的节流部的上游侧的流体的压力的第一压力、作为流过所述调节阀的节流部的下游侧的流体的压力的第二压力以及所述第一压力与所述第二压力的差压中的至少两个；取得所述调节阀的阀开度的阀开度取得部；系数运算部，所述系数运算部基于由所述取得部取得的所述第一压力、所述第二压力以及所述差压中的至少两个，计算出基于所述第一压力、所述第一压力和所述第二压力的差压以及流体的饱和蒸气压的第一系数；第一表，所述第一表将在通过所述调节阀的流体的流动中气穴流动不是支配性的状态下的、所述第一压力和所述第二压力的差压以及所述阀开度与流量系数相对应地存储；第二表，所述第二表将在通过所述调节阀的流体的流动中气穴流动是支配性的状态下的、所述第一系数以及所述阀开度与流量系数相对应地存储；判断部，所述判断部判断通过所述调节阀的流体的流动中气穴流动是否是支配性的；以及流量运算部，所述流量运算部在由所述判断部判断在通过所述调节阀的流体的流动中气穴流动不是支配性的情况下，基于所述差压以及所述阀开度与所述第一表导出流量系数，基于该流量系数和所述差压计算出流过所述调节阀的流体的流量，在由所述判断部判断在通过所述调节阀的流体的流动中气穴是支配性的情况下，基于所述第一系数以及所述阀开度和所述第二表导出流量系数，基于该流量系数和所述差压计算出流过所述调节阀的流体的流量。...

【技术特征摘要】
2012.12.26 JP 2012-2823311.一种流量运算装置，其特征在于，包括：取得部，所述取得部取得作为流过与流路连接的调节阀的节流部的上游侧的流体的压力的第一压力、作为流过所述调节阀的节流部的下游侧的流体的压力的第二压力以及所述第一压力与所述第二压力的差压中的至少两个；取得所述调节阀的阀开度的阀开度取得部；系数运算部，所述系数运算部基于由所述取得部取得的所述第一压力、所述第二压力以及所述差压中的至少两个，计算出基于所述第一压力、所述第一压力和所述第二压力的差压以及流体的饱和蒸气压的第一系数；第一表，所述第一表将在通过所述调节阀的流体的流动中气穴流动不是支配性的状态下的、所述第一压力和所述第二压力的差压以及所述阀开度与流量系数相对应地存储；第二表，所述第二表将在通过所述调节阀的流体的流动中气穴流动是支配性的状态下的、所述第一系数以及所述阀开度与流量系数相对应地存储；判断部，在将所述第一系数和阈值进行比较，所述第一系数为阈值以上的情况下，所述判断部判断通过所述调节阀的流体的流动中气穴流动是支配性的；以及流量运算部，所述流量运算部在由所述判断部判断在通过所述调节阀的流体的流动中气穴流动不是支配性的情况下，基于所述差压以及所述阀开度与所述第一表导出流量...

【专利技术属性】
技术研发人员：野间口谦雄，松村刚宏，
申请(专利权)人：阿自倍尔株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP