道对氮气或氦气等惰性气体确定的控制系数 h，并使其他种类的流体流动时，通过使各流体种类的摩尔比热的比与h相乘，修正成符合 上述流体种类的匕。另外，摩尔比热越高的流体，越具有难以受到所述阀的压力变化的影响 的倾向。
[0092] 在所述实施方式中，作为控制系数，设定增益Id1和用于PID控制的比例增益Kp，使 扰动流量减少量和扰动流量增加量相互抵消，但也可以适当地设定其他控制系数来使其相 互抵消。
[0093] 可以使用所述的α和β，适当地计算需要设定的控制系数，也可以将使扰动流量 减少量和扰动流量增加量相互抵消的增益与设定流量值的关系预先制作成表等，并且以通 过参照上述表来设定所述阀控制部的控制系数的方式构成所述控制系数设定部。
[0094] 在所述实施方式中，流量传感器是热式流量传感器，但是也可以是利用其他测量 原理的流量传感器。具体地说，可以使用压力式流量传感器。
[0095] 在所述实施方式中，利用所述控制系数设定部针对每个设定流量值适当设定所述 阀控制部中使用的控制系数，在例如仅以预先确定的一定的设定流量值进行流量控制的使 用用途中，可以省略所述控制系数设定部，并固定控制系数。此外，所述控制系数设定部不 仅可以基于设定流量值、还可以基于在流道内流动的流体的压力来设定控制系数，以使扰 动流量增加量和扰动流量减少量实质上均衡。更具体地说，为了在阀3上游的压力即使在 无扰动的状态下也能够从基准压力P b_改变为其他压力并保持、在β相对于设定流量值r 的斜率变化的情况下，使扰动流量增加量和扰动流量减少量均衡，如图8所示，可以在所述 阀3的上游预先设置压力传感器5,所述控制系数设定部44根据测量的压力和设定流量值 改变β，并设定比例增益Kp等控制系数。此外，由于β是根据气体种类而变化的值，所以 所述控制系数设定部可以接受气体种类，设定与气体种类对应的控制系数。通过这种方式， 可以进一步实现抗压力扰动强的流量控制。
[0096] 在所述实施方式中，以所述阀上游的压力上升为基准，定义了所述控制系数、所述 扰动流量增加量和所述扰动流量减少量，当然也能够以扰动压力下降为基准来进行定义。 在这种情况下，可以说明所述控制系数是以如下方式设定的值，在所述阀的上游产生扰动 压力下降时，使扰动流量增加部分和扰动流量减少部分实质上均衡，所述扰动流量增加部 分是与所述阀控制部根据所述扰动压力下降产生的测量流量值的减少量使所述阀开度增 加的增加量对应的流量增加量，所述扰动流量减少部分是与所述扰动压力下降产生的所述 阀前后的压差的下降量对应的流量减少量。
[0097] 在所述实施方式中，所述阀控制部利用PID控制来控制流量，但是例如也可以利 用i-ro控制等其他控制算法来控制流量。此外，在所述实施方式中，根据所述阀的QV特 性进行流量控制，但是例如也可以基于流量和所述阀的开度自身之间的关系、或流量和阀 的阀体的位置关系来控制阀。更具体地说，可以使所述阀具有位移传感器，该位移传感器能 够测量所述阀的开度或所述阀体的位置，对上述位移传感器的输出进行反馈并进行阀的控 制。在这种情况下，可以进一步提高阀的响应性，并且可以实现高速的控制。
[0098] 在现有的流量控制装置中，为了能够以后续追加的方式实现本发明这样的流量控 制，只要使用例如存储有所述流量控制装置用程序的存储介质，在现有的流量控制装置中 安装程序，发挥作为本发明的阀控制部和控制系数确定部的功能即可。另外，作为存储介质 可以使用⑶、DVD、HDD、闪存器等各种存储器。
[0099] 另外，只要不违反本发明的宗旨，可以进行各种实施方式的组合和变形。
【主权项】
1. 一种流量控制装置，其特征在于， 包括： 阀，设置在流体流动的流道内； 流量传感器，在所述流道内设置在比所述阀靠向上游；以及 阀控制部，根据设定流量值与由所述流量传感器测量出的测量流量值之间的偏差和设 定的控制系数，以使所述偏差变小的方式控制所述阀， 所述控制系数是以如下方式设定的值，在所述阀的上游产生扰动压力上升时，使作为 与所述阀的开度的减少量对应的流量减少量的扰动流量减少量和作为与所述阀前后的压 差的增加量对应的流量增加量的扰动流量增加量实质上均衡。2. 根据权利要求1所述的流量控制装置，其特征在于还包括控制系数设定部，所述控 制系数设定部根据所述阀上游的压力或所述设定流量值，设定所述阀控制部的所述控制系 数。3. 根据权利要求2所述的流量控制装置，其特征在于， 所述阀控制部利用PID控制来控制所述阀的开度， 所述控制系数设定部将比例增益设定为所述控制系数，并且设定流量值越大，则将比 例增益设定得越大，以使所述扰动流量增加量和所述扰动流量减少量实质上均衡。4. 根据权利要求2所述的流量控制装置，其特征在于， 还包括： 流入流量特性存储部，存储流入流量特性数据，所述流入流量特性数据表示所述阀上 游的压力和流入内部容积的流入流量的关系，所述内部容积至少包含所述流量传感器和所 述阀之间的流道；以及 阀流量特性存储部，存储阀流量特性数据，所述阀流量特性数据表示设定流量值和所 述阀上游的压力的每单位压力上升量的所述扰动流量增加量的关系， 所述控制系数设定部以如下方式设定所述控制系数，使根据所述流入流量特性数据和 所述控制系数计算出的所述扰动流量减少量和根据所述阀流量特性数据和设定流量值计 算出的扰动流量增加量均衡。5. 根据权利要求1所述的流量控制装置，其特征在于，所述流量传感器是热式流量传 感器。6. 根据权利要求1所述的流量控制装置，其特征在于，所述流量传感器是压力式流量 传感器。7. 根据权利要求2所述的流量控制装置，其特征在于，所述控制系数设定部根据流体 种类的摩尔比热，对所述控制系数进行修正。8. -种流量控制方法，所述流量控制方法使用流量控制装置，所述流量控制装置包括： 阀，设置在流体流动的流道内；流量传感器，在所述流道内设置在比所述阀靠向上游；以及 阀控制部，根据设定流量值与由所述流量传感器测量出的测量流量值之间的偏差和设定的 控制系数，以使所述偏差变小的方式控制所述阀， 所述流量控制方法的特征在于， 以如下方式设定所述控制系数，在所述阀的上游产生扰动压力上升时，使作为与所述 阀的开度的减少量对应的流量减少量的扰动流量减少量和作为与所述阀前后的压差的增 加量对应的流量增加量的扰动流量增加量实质上均衡。
【专利摘要】本发明提供流量控制装置和流量控制方法，所述流量控制装置不设置用于检测压力变化的附加传感器，即使在阀的上游产生压力变化，也能够使其影响不表现在所述阀的下游，从而使流量持续稳定为设定流量值，所述流量控制装置包括：阀(3)；流量传感器(2)；阀控制部(41)，根据设定流量值与由所述流量传感器(2)测量出的测量流量值之间的偏差和设定的控制系数，以使所述偏差变小的方式控制所述阀；以及控制系数设定部(44)，设定所述阀控制部的所述控制系数，在所述阀(3)的上游产生扰动压力上升时，使与阀的开度的减少量相当的扰动流量减少量和与所述阀前后的压差的增加量相当的扰动流量增加量均衡。
【IPC分类】G05D7/06
【公开号】CN105320161
【申请号】CN201510463267
【发明人】瀧尻兴太郎, 田中祐纪, 家城笃史
【申请人】株式会社堀场Stec
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年7月31日
【公告号】US20160033973