JP3672811B2

JP3672811B2 - 空気圧機器の流量特性近似演算方法

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Publication number: JP3672811B2
Application number: JP2000303257A
Authority: JP
Inventors: 満妹尾; 護平張; 尚武小根山
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Priority date: 2000-10-03
Filing date: 2000-10-03
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2020-10-03
Also published as: JP2002107189A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気圧機器選定のため等に利用することができる流量特性近似演算方法に関し、例えば、最適空気圧機器選定やそのためのシミュレーションに利用することができる、空気圧機器の流量特性近似演算方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気圧アクチュエータデータベース、電磁切換弁データベース、駆動制御機器データベース、配管データベース、管継手データベース、排気処理機器データベースにそれぞれ空気圧アクチュエータ、電磁切換弁（以下、単に電磁弁とも記す）、駆動制御機器、配管、管継手、排気処理機器に関する品番毎のデータを蓄積し、システムを構成する空気圧機器に必要な条件を計算し、その計算結果に適合した空気圧機器を各データベースから選定する空気圧機器の選定方法において、まず、基礎方程式に従った計算に基づいて負荷条件、強度条件及び速度条件を満たす空気圧アクチュエータを空気圧アクチュエータデータベースから選定し、次いで、速度条件の判別式を満たす電磁弁データベース、排気処理機器データベースから選定し、さらに、速度条件の判別式を満たす駆動制御機器、配管、管継手を駆動制御機器データベース、配管データベース、管継手データベースからそれぞれ選定する空気圧機器の選定方法が知られている（特開２０００−１７９５０３号公報参照）。
【０００３】
上記の空気圧機器の選定方法において、空気圧機器の選定のために、空気圧アクチュエータ、電磁弁、駆動制御機器、配管、管継手、排気処理機器のパラメータ及び使用条件を、空気圧アクチュエータ、電磁弁、駆動制御機器、配管、管継手、排気処理機器の基礎方程式に代入し、基礎方程式を連立して数値計算を行い、空気圧システムの動特性及び諸特性値を得るシミュレーションが用いられる。
【０００４】
この基礎方程式中には空気圧アクチュエータ、電磁弁、駆動制御機器、配管、管継手、排気処理機器の流量演算方程式が含まれている。
【０００５】
この、流量演算はＩＳ０６３５８にしたがい、チョーク流れに対しては下記の（２）式によって、亜音速流れに対しては下記の（３）式によって求めている。
【０００６】
【数２】

【０００７】
【数３】

【０００８】
ここで、Ｑは体積流量［ｄｍ³／ｍｉｎ（ＡＮＲ）］（以下、この単位を省略する）を、Ｐ₁は１次（上流）側のゲージ圧力（ＭＰａ、以下、ＭＰａを省略する）を、Ｐ₂は２次（下流）側のゲージ圧力（ＭＰａ、以下、ＭＰａを省略する）を、Ｔは空気温度（℃、以下、単に温度とも記す）を、ｒは｛（Ｐ₂＋０．１／Ｐ₁＋０．１）｝の圧力比を、ｂは臨界圧力比を、Ｃは音速コンダクタンス［ｄｍ³／（ｓ・ｂａｒ）］（以下、この単位を省略する）を示している。なお、Ｐ₁およびＰ₂はゲージ圧力である。
【０００９】
この場合に、空気圧機器には、電磁弁、絞り弁およびチェック弁からなる速度制御弁、管継手、サイレンサ、シリンダ固定絞り、種々の空気圧機器の種類に無関係に、同一の計算式によって定められている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実測による流量と、上記（２）式および（３）式による流量計算結果とは必ずしも一致せず、さらに実測流量との差も大きく近似特性にならないという問題があった。
【００１１】
このために、上記（２）式および（３）式を用いた演算流量を用いて空気圧機器を選定するときは最適な空気圧機器を選定することができないという問題点が生ずる。
【００１２】
本発明は空気圧機器の流量特性を十分に近似することができる、空気圧機器の流量特性近似演算方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の空気圧機器の流量特性演算方法は、亜音速流れのときにおける空気圧機器の測定流量特性に近似した流量特性を得る空気圧機器の流量特性近似演算方法であって、Ｐ₁を空気圧機器の１次側ゲージ圧力（ＭＰａ）、Ｐ₂を空気圧機器の２次側ゲージ圧力（ＭＰａ）、Ｔを空気温度（℃）、ａを体積流量Ｑ［ｄｍ³／ｍｉｎ（ＡＮＲ）］が“０”となるときの｛（Ｐ₂＋０．１）／（Ｐ₁＋０．１）｝に対する補正パラメータ、ｂを臨界圧力比、Ｃを音速コンダクタンス［ｄｍ³／（ｓ・ｂａｒ）］、ｎを０＜ｎ＜１の補正パラメータ、ｍを近似度を高めるための補正パラメータとして、（１）式により体積流量Ｑを近似演算して流量特性を求めることを特徴とする。
【００１４】
【数４】

【００１５】
本発明の空気圧機器の流量特性近似演算方法によれば、補正パラメータａ、ｎ、ｍを設定して、（４）式により対象空気圧機器の流量を演算して流量特性を近似することによって、対象空気圧機器の測定流量特性にきわめて近似した対象空気圧機器の流量近似特性を得ることができる。したがって、（４）式により演算された流量により得た近似された流量特性に基づいて空気圧機器を選択するときは、より適切な空気圧機器の選択をすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる空気圧機器の流量特性近似演算方法を実施の一形態により説明する。
【００１７】
先ず、流量特性近似演算式について説明する。
【００１８】
前記したように、ＩＳＯ６３５８において規定されているチョーク流れに対する（２）式および亜音速流れに対する（３）式による流量演算は、空気圧機器にかかわらず一律であるために、実流量との間での差が大きい場合が多い。
【００１９】
そこで、本発明にかかる流量特性近似演算方法では、チョーク流れに対しては前記（２）式によって流量特性を近似し、亜音速流れに対しては上記（３）式による場合は実流量との誤差が多いために、下記の変形を行う。
【００２０】
前記（３）式による亜音速流れのときの流量特性近似演算式は、楕円の１／４の形状によって流量を近似するものである。そこで、前記（３）式による流量特性近似演算式の離心率を放物線側にも寄せて自由度を高め、かつ流量特性近似演算式による流量特性近似演算結果を測定流量に一致させるために、補正パラメータａ、ｍ、ｎを導入して流量特性近似演算式として亜音速流れのときに、上記の（３）式に代わって下記の（５）式を用いる。
【００２１】
【数５】

【００２２】
ここで、ｂは臨界圧力比、Ｔは空気温度（℃）、Ｃは音速コンダクタンス［ｄｍ³／（ｓ・ｂａｒ）］、Ｐ₁は１次側のゲージ圧力（ＭＰａ）、Ｐ₂は２次側のゲージ圧力（ＭＰａ）であり、温度２０℃を基準としていることは従来の場合と同様である。
【００２３】
（５）式において、補正パラメータｎは（３）式によるときの上記楕円形状を放物線形状側にも補正するための補正パラメータであり、０＜ｎ＜１の値である。
【００２４】
パラメータａは圧力比｛（Ｐ₂＋０．１）／（Ｐ₁＋０．１）｝が“１”のときにおける体積流量Ｑを定めるための補正パラメータである。
【００２５】
パラメータｍは補正パラメータａ、ｎによる補正によって補正された流量をさらに良好な流量特性近似とするために導入した補正パラメータである。
【００２６】
補正パラメータａについてさらに説明すれば、例えば、電磁弁では演算流量と測定流量との間の誤差が少ない。しかし、例えばチェックバルブの場合、臨界圧力比ｂの値が（−）になる等、物理的に意味とかけ離れる。したがって、（３）式中の（１−ｂ）に変わって、補正パラメータａを導入して（ａ−ｂ）とする。
【００２７】
次に、亜音速流れのとき、（５）式を用いる理由について説明する。
【００２８】
流量測定回路を、図１に示すごとく、空気圧機器１の１次側圧力Ｐ₁を圧力計３にて計測し、空気圧機器１の２次側圧力Ｐ₂を圧力計５にて測定し、空気圧機器１の流量Ｑを流量計７で測定するシステムとする。図１においてＰｓは空気圧源９の空気圧力を示している。
【００２９】
空気圧機器１の抵抗を等価なオリフィスに換算したときの計算上の断面積と等価な概念である音速コンダクタンスをＣとしたとき、パラメータＣ（音速コンダクタンス）、ｂ（臨界圧力比）、補正パラメータａ、ｍ、ｎに対して表１に示す如き値を採用することにより、上記の（５）式による場合の流量近似演算式による演算流量は図２に示すα、β、γ、δ、ε、ζのそれぞれが得られ、これらの演算流量を測定流量と少ない誤差で近似することができる。
【００３０】
【表１】

【００３１】
ちなみに、チェックバルブに対して、Ｃ＝２．６３、ｂ＝０．２０、ａ＝０．９１、ｍ＝２、ｎ＝０．５としたとき、（５）式による演算流量特性は図３の実線で示したηの如くになり、図３において黒点列にて示した測定流量と極めて近似する。これに対して（３）式による流量特性近似演算式はＣ＝２．６３、ｂ＝−１．３５のとき、図３の破線で示したθのごとくになり、測定流量との近似度はきわめて悪い。ここで流量比は［流量／チョーク流れのときの流量］を示している。
【００３２】
したがって、流量を求めるときは、チョーク流れに対しては（２）式を用いて演算し、亜音速流れに対しては（５）式を用いて演算する。
【００３３】
次に、音速コンダクタンスＣを求める場合は、チョーク流れに対しては（２）式を変形した（６）式を用い、亜音速流れに対しては（５）式を変形した（７）式を用いて演算する。
【００３４】
【数６】

【００３５】
【数７】

【００３６】
次に、１次側のゲージ圧力Ｐ₁を求める場合は、チョーク流れに対しては（２）式のＰ₁をＰ₀に置換した（８）式を用い、亜音速流れに対しては（５）式のＰ₁をＰ₀に置換した（９）式を用いる。
【００３７】
【数８】

【００３８】
【数９】

【００３９】
ここで、Ｐ₀は（ダミー）変数を示す。
【００４０】
次に、２次側のゲージ圧力を求める場合は、チョーク流れ、亜音速流れに関係なく、（５）式のＰ₂をＰ₀に置換した（１０）式を用いる。
【００４１】
【数１０】

【００４２】
ここで、Ｐ₀は（ダミー）変数を示す。
【００４３】
空気圧機器としての電磁弁を介して容器に圧力流体としての空気を充填する場合の流量特性を、上記した本発明の実施の形態にかかる空気圧機器の流量特性近似演算方法によって演算する場合について説明する。
【００４４】
以上の例示として、図４に示すように、空気圧源９から空気圧力Ｐｓの空気を発生させ、電磁弁１１を介して空気圧容器１３に圧縮空気を充填する場合を例に説明する。空気圧容器１３の内圧は圧力計１５によって計測し、空気圧容器１３の内圧をＰ₀で示す。電磁弁１１の１次側のゲージ圧力をＰ₁とし、２次側のゲージ圧力をＰ₂とする。
【００４５】
電磁弁１１の流量特性は図５に示すとおりであって、図５において破線は（２）式および（３）式による場合の流量特性を示し、実線は（２）式および（５）式による場合の流量特性を示し、黒点列は実測流量を示している。ここで、実線は、（２）式および（５）式による場合の流量特性を示し、実測流量とほぼ一致している。
【００４６】
上記において電磁弁１１を開いて空気圧源９から空気圧容器１３に充填していった場合の空気圧容器１３の内圧応答は、図６に示す如くであった。図６において、実線は実測内圧応答を、破線は（２）式および（５）式による場合の内圧応答を、一点鎖線は従来の流量式である（２）および（３）式による場合の内圧応答を示し、破線に示した内圧応答と実線に示した内圧応答とは極めて近似しているが、一点鎖線に示した内圧応答と実線に示した内圧応答とは近似せず、大きく離れている。
【００４７】
このように、（２）式および（５）式による場合の流量特性は電磁弁１１の流量特性に極めて近似しているため、空気圧容器１３の充填による場合の内圧応答の誤差は少なく、精度が向上することが判る。
【００４８】
次に、本発明にかかる空気圧機器の流量特性近似演算方法を用いて流量特性を近似演算する場合について説明する。
【００４９】
図７、図８および図９はそれぞれ本発明の空気圧機器の流量特性近似演算方法を用いて流量特性近似演算を行う場合の入出力装置の表示およびフローチャートである。
【００５０】
そのハードウエア構成は、入力装置と、ＣＰＵと、演算プログラムおよび補正パラメータ等が格納されているＲＯＭと、作業領域を含むＲＡＭと、入力装置と共用の出力装置としてのＣＲＴ（入出力装置）とを含んでいる。ＲＯＭにはＣＰＵと協働して流量Ｑ、音速コンダクタンスＣ、圧力Ｐ₁、Ｐ₂の演算を行う演算プログラム、演算のもとになる臨界圧力比ｂおよび補正パラメータａ、ｍ、ｎが空気圧機器品番に対応して格納されている。
【００５１】
特性演算のための計算指示がなされると、図７に示す基準画面が入出力装置上に表示される。図７に表示される基準画面は、本発明による演算時における初期画面であって、画面左部分は設定のための画面であり、流量Ｑ、音速コンダクタンスＣ、１次側のゲージ圧力Ｐ₁、または２次側のゲージ圧力Ｐ₂の何れかを示す計算項目、空気圧機器の品番、空気圧機器の種類、演算の元になる値等の必要項目に対しての指示および置数をし、かつ画面右下部分に計算結果が表示されるＣＲＴ画面を例示している。
【００５２】
図７に示した入出力画面上で、必要項目の入力がなされる。ここで、ＡＮＲは標準状態に換算した体積空気量を示している。
【００５３】
図８および図９のフローチャートを参照して、流量Ｑ、音速コンダクタンスＣ、１次側のゲージ圧力Ｐ₁、２次側のゲージ圧力Ｐ₂の演算を行う場合について説明する。
【００５４】
まず、演算ルーチンを動作させると、空気圧機器の品番の表示がフリッカされて、その入力が促される（ステップＳ１）。
【００５５】
ステップＳ１において空気圧機器のそれぞれに割り当てられた機器品番が入力されたときは、入力された機器品番に対応してＲＯＭに格納されている機器種類データベースから、補正パラメータを含む、パラメータａ、ｂ、Ｃ、ｍおよびｎが読み出され、空気温度Ｔ（℃）、目標流量Ｑが設定されて（ステップＳ２）、演算する項目の指示がなされるのを待つ（ステップＳ３）。
【００５６】
ステップＳ１において空気圧機器のそれぞれに割り当てられた機器品番が所定期間内に入力されないときは、機器品番に対する補正パラメータを含むパラメータａ、ｂ、Ｃ、ｍおよびｎ、さらに温度Ｔ（℃）、目標流量Ｑが手動によって入力されて、演算する項目の指示がなされるのを待つ（ステップＳ３）。
【００５７】
ステップＳ１およびＳ３において入力される空気圧機器品番に基づく空気圧機器種類は、例えば電磁弁、管継手、速度制御弁（自由流れ）、速度制御弁（制御流れ）、サイレンサ、シリンダの固定絞り等である。
【００５８】
ステップＳ３における指定は、流量特性近似演算式による流量指定、音速コンダクタンスＣの演算指定、１次側のゲージ圧力Ｐ₁の演算指定、２次側のゲージ圧力Ｐ₂の演算指定である。
【００５９】
ステップＳ３における指定が流量特性近似演算式による流量を求めることが指示されているとき指定のときは、指定された空気圧機器に対するパラメータａ、ｂ、Ｃ、ｍ、ｎ、ｒ、Ｔ、Ｐ₁、Ｐ₂が用いられてチョーク流れ、亜音速流れに応じて（２）式および（５）式により流量特性近似演算式による流量が演算されて（ステップＳ４）、演算結果である流量Ｑが図７に示す入出力装置右下欄の流量Ｑの枠内に表示されて（ステップＳ１８）、演算ルーチンが終了する。
【００６０】
ステップＳ３において音速コンダクタンスＣを求めることが指示されていると判別されると、指定された空気圧機器に対するパラメータａ、ｂ、ｍ、ｎ、Ｔ、Ｐ₁、Ｐ₂、目標流量Ｑが用いられて、チョーク流れ、亜音速流れに応じて（６）式、（７）式に基づいて音速コンダクタンスＣが演算され（ステップＳ５）、音速コンダクタンスＣが図７に示す入出力装置右下欄の音速コンダクタンスＣの枠内に表示されて（ステップＳ１８）、演算ルーチンが終了する。
【００６１】
ステップＳ３において１次側のゲージ圧力Ｐ₁を求めることが指示されていると判別されると、指定された空気圧機器に対するパラメータａ、ｂ、ｍ、ｎ、Ｔ、Ｐ₂、Ｐ₀、目標流量Ｑが用いられて、Ｐ₂がＰ₀に設定され（ステップＳ６）、次いで（８）式、（９）式に基づいて計算流量Ｑ₀の演算がされて（ステップＳ７）、計算流量Ｑ₀が目標流量Ｑ以上か否かがチェックされる（ステップＳ８）。ステップＳ８において計算流量Ｑ₀が目標流量Ｑ以上でないと判別されたとき、すなわち計算流量Ｑ₀が目標流量Ｑ未満と判別されたときはＰ₀が予め定めた０．００１だけ増加させられて（ステップＳ９）、ステップＳ７から再び実行される。
【００６２】
ステップＳ８において、計算流量Ｑ₀が流量Ｑ以上であると判別されたときはＰ₁＝Ｐ₀とされて（ステップＳ１０）、１次側のゲージ圧力Ｐ₁が図７における入出力装置右下欄の１次側圧力Ｐ₁の枠内に表示されて（ステップＳ１８）、演算ルーチンが終了する。
【００６３】
ステップＳ３において２次側のゲージ圧力Ｐ₂を求めることが指示されていると判別されると、指定された空気圧機器に対するパラメータａ、ｂ、ｍ、ｎ、Ｔ、Ｐ₁、Ｐ₀、目標流量Ｑが用いられて、Ｐ₁がＰ₀に設定され（ステップＳ１１）、次いで｛（Ｐ₀＋０．１）／（Ｐ₁＋０．１）｝＞ｂか否かがチェックされ（ステップＳ１２）、｛（Ｐ₀＋０．１）／（Ｐ₁＋０．１）｝＞ｂのときは（１０）式により流量Ｑが演算され（ステップＳ１３）、計算流量Ｑ₀が目標流量Ｑ以上か否かがチェックされる（ステップＳ１４）。
【００６４】
ステップＳ１４において、計算流量Ｑ₀が目標流量Ｑ以上でないと判別されたとき、すなわち計算流量Ｑ₀が目標流量Ｑ未満と判別されたときはＰ₀が予め定めた０．００１だけ減少させられて（ステップＳ１５）、ステップＳ１２から再び実行される。ステップＳ１４において、計算流量Ｑ₀が目標流量Ｑ以上であると判別されたときはＰ₂＝Ｐ₀とされて（ステップＳ１６）、２次側のゲージ圧力Ｐ₂が図７における入出力装置右下欄の２次側圧力Ｐ₂の枠内に表示されて（ステップＳ１８）、演算ルーチンが終了する。
【００６５】
ステップＳ１２において｛（Ｐ₀＋０．１）／（Ｐ₁＋０．１）｝＞ｂでないときは、チョーク流れの場合であって、ステップＳ１２に続いてエラー表示がなされる（ステップＳ１７）。
【００６６】
次に、上記した本発明の実施の一形態にかかる空気圧機器の流量特性近似演算方法を空気圧機器選定に適用した場合について説明する。
【００６７】
図１０は空気圧機器選定例を示す模式図である。
【００６８】
空気圧力Ｐｓの空気圧源２７からの圧縮空気を電磁弁２１と速度制御弁２９を介してアクチュエータ（エアシリンダ）３１のヘッド側室に供給し、アクチュエータ３１のロッド側室から空気を速度制御弁３３、電磁弁２１およびサイレンサ２３を介して放出することによってアクチュエータ３１のピストンを図１０において左の方向に駆動する場合を例に、空気圧機器選定例を説明する。
【００６９】
速度制御弁２９は可変絞り２９−１とチェックバルブ２９−２との並列接続により構成してあり、速度制御弁３３は可変絞り３３−１とチェックバルブ３３−２との並列接続により構成してある。
【００７０】
空気圧機器の選定ルーチンに入ると、図１１のフローチャートに示すように、初期化がなされ（ステップＳ３１）、次いで使用条件、ここではピストンがストロークエンドに到達するまでの要求ストローク時間が入力される（ステップＳ３２）。
【００７１】
ステップＳ３２に続いてＲＯＭに格納されているデータベース３４が参照されてエアシリンダ３１、電磁弁２１、速度制御弁２９および３３、サイレンサ２３およびこれらを連結する配管が仮選定される（ステップＳ３３）。ステップＳ３３により仮選定された空気圧機器の各パラメータ（ａ、ｂ、ｍ、ｎ）に基づいて後記するシミュレーションが行われてストローク時間（シミュレーションストローク時間）が演算される（ステップＳ３５）。
【００７２】
ステップＳ３５におけるシミュレーション結果によるシミュレーションストローク時間が要求ストローク時間より小さいか否かがチェックされ（ステップＳ３６）、ステップＳ３６においてシミュレーションストローク時間が要求ストローク時間より小さくないと判別されたときは、再びデータベース３４が参照されて他の空気圧機器が選定される（ステップＳ３８）。
【００７３】
ステップＳ３８の実行によって新たに選定された空気圧機器に対するパラメータから、シミュレーションストローク時間が演算され（ステップＳ３５）、シミュレーション結果によるシミュレーションストローク時間が要求ストローク時間より小さいか否かがチェックされ（ステップＳ３６）、ステップＳ３６においてシミュレーションストローク時間が要求ストローク時間より小さくなるまで繰り返されて、シミュレーションストローク時間が要求ストローク時間より小さいと判別されたときは、ステップＳ３６に続いて空気圧機器の品番が表示され、表示空気圧機器の品番による場合のシミュレーションストローク時間が表示されて（ステップＳ３７）、印刷保存される（ステップＳ３９）。
【００７４】
したがって、ステップＳ３７において表示された品番にて示される電磁弁２１、速度制御弁２９および３３、サイレンサ２３および２５（図１０参照）、配管の空気圧機器を選択することによって、要求ストローク時間を満たすことができる空気圧機器の選定ができることになる。
【００７５】
次に、シミュレーションルーチンについて図１２に基づいて説明する。
【００７６】
シミュレーションの時間パラメータ（ｔ）が初期化（ｔ＝０）される（ステップＳ４３）。ステップＳ４３に続いて、エアシリンダ３１のヘッド側、すなわち充填側のステップＳ４９が実行される。
【００７７】
充填側のステップＳ４９では、電磁弁２１の流量演算がなされ（ステップＳ４４）、電磁弁２１と速度制御弁２９との間の配管・圧力流量の演算がなされ（ステップＳ４５）、次いで速度制御弁（自由流れ）２９の流量演算がなされ（ステップＳ４６）、速度制御弁２９とエアシリンダ３１のヘッド側までの間の配管・圧力流量の演算がなされ（ステップＳ４７）、エアシリンダ３１のヘッド側に設けられた固定絞りの流量演算がなされる（ステップＳ４８）ことで実行される。
【００７８】
ステップＳ４８に続いてエアシリンダ３１内の圧力、ピストン移動速度、変位が演算される（ステップＳ５０）。ステップＳ５０における演算は電磁弁２１の演算流量、速度制御弁２９の演算流量および配管・圧力の演算流量とエアシリンダ３１の内径に基づき演算される。
【００７９】
ステップＳ５０の実行に続き、エアシリンダ３１のロッド側、すなわち放出側のステップＳ５７が実行される。
【００８０】
放出側のステップＳ５７では、エアシリンダ３１のロッド側に設けられた固定絞りの流量演算がなされ（ステップＳ５１）、エアシリンダ３１のロッド側の固定絞りと速度制御弁３３との間の配管・圧力流量の演算がなされ（ステップＳ５２）、速度制御弁（制御流れ）３３の流量演算がなされ（ステップＳ５３）、速度制御弁３３と電磁弁２１との間の配管・圧力流量の演算がなされ（ステップＳ５４）、電磁弁２１の流量演算がなされ（ステップＳ５５）、次いでサイレンサ２３の流量演算がなされる（ステップＳ５６）ことで実行される。
【００８１】
ステップＳ５７に続いてエアシリンダ３１のピストンがストロークエンドに到達したか否かがチェックされ（ステップＳ５９）、エアシリンダ３１のピストンがストロークエンドに到達していないと判別されたときは時間パラメータ（ｔ）が単位時間だけインクリメントされて（ステップＳ５８）、エアシリンダ３１のピストンがストロークエンドに到達するまで繰り返してステップＳ４４から再び実行される。
【００８２】
ステップＳ５９において、エアシリンダ３１のピストンがストロークエンドに到達したと判別されたときはその時におけるステップＳ５８の時間パラメータに基づく時間がシリンダストローク時間として表示される（ステップＳ６０）。ステップＳ６０に続いてステップＳ３６から実行される。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空気圧機器の流量特性近似演算方法によれば、補正パラメータａ、ｎ、ｍを設定して、（１）式により対象空気圧機器の流量を演算してその流量特性を近似することによって、対象空気圧機器の測定流量特性にきわめて近似した対象空気圧機器の流量近似特性が得られるという効果がある。したがって、（１）式により演算された流量により得た近似された流量特性に基づいて空気圧機器を選択するときは、より適切な空気圧機器の選択をすることが可能となるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法による場合の流量測定回路の説明に供する模式説明図である。
【図２】本発明方法による場合の作用の説明に供する流量特性図である。
【図３】本発明方法による場合の作用の説明に供する流量特性図である。
【図４】空気圧機器に空気を充填するときにおけるシステムの模式説明図である。
【図５】空気圧機器に空気を充填するときにおける本発明による場合の充填空気流量特性図である。
【図６】空気圧機器に空気を充填するときにおける本発明による場合の応答特性図である。
【図７】本発明方法による演算を行うときにおける初期画面の模式説明図である。
【図８】本発明方法による演算の説明に供するフローチャートである。
【図９】本発明方法による演算の説明に供するフローチャートである。
【図１０】本発明を適用した空気圧機器選定の場合のシステム構成例を示す模式図である。
【図１１】本発明を適用した空気圧機器選定説明のためのフローチャートである。
【図１２】本発明を適用した空気圧機器選定の場合におけるシミュレーションの説明に供するフローチャートである。
【符号の説明】
１…空気圧機器３、５、１５…圧力計
７…流量計９、２７…空気圧源
１１、２１…電磁弁１３…空気圧容器
２３、２５…サイレンサ２９、３３…速度制御弁
３１…アクチュエータ

Claims

亜音速流れのときにおける空気圧機器の測定流量特性に近似した流量特性を得る空気圧機器の流量特性近似演算方法であって、Ｐ₁を空気圧機器の１次側ゲージ圧力（ＭＰａ）、Ｐ₂を空気圧機器の２次側ゲージ圧力（ＭＰａ）、Ｔを空気温度（℃）、ａを体積流量Ｑ［ｄｍ³／ｍｉｎ（ＡＮＲ）］が“０”となるときの｛（Ｐ₂＋０．１）／（Ｐ₁＋０．１）｝に対する補正パラメータ、ｂを臨界圧力比、Ｃを音速コンダクタンス［ｄｍ³／（ｓ・ｂａｒ）］、ｎを０＜ｎ＜１の補正パラメータ、ｍを近似度を高めるための補正パラメータとして、（１）式により体積流量Ｑを近似演算して流量特性を求めることを特徴とする空気圧機器の流量特性近似演算方法。