JP3967818B2

JP3967818B2 - Spray status monitoring method for spray device

Info

Publication number: JP3967818B2
Application number: JP06002498A
Authority: JP
Inventors: 昌敏金谷; 裕一杉山
Original assignee: Nichirei Foods Inc
Current assignee: Nichirei Foods Inc
Priority date: 1998-03-11
Filing date: 1998-03-11
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2018-03-11
Also published as: JPH11253850A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明はスプレー装置の噴霧状況監視方法に関し、特に所定の液を所定の対象物に噴霧するために使用されるスプレー装置の噴霧ミストの有無、流量、噴霧角度等の噴霧状況を監視する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スプレー装置は多分野で使用されており、特に連続ラインで用いられるスプレー装置では例えば目詰まりや液切れによる未噴霧等を防止すべく噴霧状況を監視する必要がある。かかる方法として、従来は、（イ）スプレーノズルから噴射された冷却水の圧力を回転翼車の回転数として検出するもの（特開昭５１−１２６９２７号）、（ロ）塗料噴射ノズルから噴出する塗料流に検知用加圧空気を噴射し、該加圧空気が塗料流によって遮断されるか否かを検出するもの（特開昭５２−１０９５３９号）、あるいは（ハ）スプレイガンのノズルの近傍における音波を検出するもの（特開昭５２−１０９５３９号）等が提案・採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記（イ）の方法では、回転翼車を噴霧ミスト内に配設する必要があるため、回転翼車によってミストが大幅に遮られ、対象物における噴霧エリアや噴霧密度が変動する。従って、例えば円形状等の一定の噴霧エリアを狙ってのスプレーには使用できない。
【０００４】
また、上記（ロ）及び（ハ）の方法は、上記（イ）の方法とは異なり、噴霧ミストを直接検出するものではなく、ミスト以外の変化（検知用加圧空気の圧力変動や振動・音波の変化）から間接的に噴霧状況を推定するものであるため、精度的に問題があり、ミストの有無は監視できてもミストの流量や噴霧角度等を監視することは困難であり、また、センサー等の誤作動が生じ易い。
【０００５】
本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、噴霧ミストの有無のみならず噴霧ミストの流量、密度、噴霧角度をも高精度にて監視することができ、噴霧ミストを遮ることのないスプレー装置の噴霧状況監視方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るスプレー装置の噴霧状況監視方法は、スプレー装置から噴霧されるミスト中に配置した一対の電極によって計測される電極間電圧値と、当該ミストについて監視しようとする物理量とが、当該物理量の予め設定した正常範囲においてリニアな関係となる間隔に当該電極を配置し、
ミストを噴霧した際に当該電極によって計測される電極間電圧値が、前記リニアな関係とならない異常な電極間電圧値であることを検知することで、前記監視しようとする物理量が前記予め設定した正常範囲にないことを検知することにより、スプレー装置から噴霧されるミストの流量、密度あるいは噴霧角度を監視することを特徴とする。
【０００７】
即ち、電極間に適正な電圧をかけると、スプレー装置が正常に稼動している場合、電極間に噴霧ミストを通じて微妙な電流が流れるため、電極間の電流値、電圧値、抵抗値等の電気的特性値が計測可能となり、一方、スプレー装置に目詰まりや液切れによる未噴霧が生じると、電極間に電流が流れず、電極間の電流値及び電圧値は０（抵抗値は最大）となる。更に、電極間に流れる電流はミストの密度やミストの電極との接触状態によって変化するため、例えばミストの流量が多くなって密度が高まったり、ミストの噴霧角度が大きくなって電極との接触が良好になれば、電極間により多くの電流が流れ、電極間電圧値も大きくなる。従って、電極間の電気的測定値を計測することにより、噴霧ミストの有無のみならず、噴霧ミストの流量、密度及び噴霧角度をも監視することができる。
【０００８】
尚、適当な電極位置及び電極間の印加電圧の下、スプレー装置の噴霧圧力を調整して、噴霧ミストの流量、密度あるいは噴霧角度を変え、この変化と例えば電極間電圧値との関係を事前に計測することにより、正常噴霧時における噴霧ミストの流量、密度あるいは噴霧角度の範囲を電極間電圧値に対応させ、電極間電圧値から正常な噴霧状況であるか否かを監視することができる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面等を参照して説明する。
【００１０】
図１はスプレー装置１０のノズル部１１に対し一対の電極１，１’を設置した状態を略示し、各電極１，１’はノズル部１１の噴霧口１２から噴霧されるミスト中の比較的高密度部分に位置させるべくクランプ等の適当な固定手段によって噴霧口１２に近接して固定される。図２（イ）は電極１，１’（以下、参照番号を省略する。）間に印加して後述する所要の計測を行うための回路であり、電源（ＤＣ２４Ｖ）及び分圧用抵抗（３０ＭΩ）が電極と直列に、また、電圧計が分圧用抵抗と並列にそれそれ配置される。従って、スプレー装置から正常にミストが噴霧されている場合、ミストを通じて電極間に電流が流れるため、分圧用抵抗を介して分圧比に対応した電圧を電極間電圧として計測することができる（図２（ロ）の等価回路参照）。一方、未噴霧の場合は回路が遮断された形となり、電圧計の電圧値は０になる（図２（ハ）の等価回路参照）。
【００１１】
以上の回路を用い、スプレー装置の噴霧状況の正常範囲を設定すべく、スプレー装置の噴霧圧力を変化させ、次の試験１及び２を行った。
【００１２】
試験１．
電極間隔４ｍｍ、６ｍｍ及び７ｍｍにて計測した、噴霧液（試験水）の塗布重量（流量）（ｇ／０．７ｓ）と電極間電圧（Ｖ）との関係を表１に示す。尚、電極−噴霧口鉛直間隔は７ｍｍに固定した。
【００１３】
【表１】

【００１４】
電極間隔４ｍｍでは塗布重量が増加しても電圧値が頭打ちとなり（電極間に流れる電流がすぐに最大値に近付くため）、リニアな関係とはならなかった。従って、電極間電圧値を通じて監視すべき正常範囲の設定には適当ではない。
【００１５】
一方、電極間隔６ｍｍでは良好なリニア関係が得られた。従って、スプレー装置の塗布重量を監視するに当たり、電極間隔を６ｍｍとし、また、正常な塗布重量の範囲を例えば３〜５（ｇ／０．７ｓ）に設定して、これを電極間電圧値を通じて監視することがきる。
【００１６】
尚、電極間隔７ｍｍでは電極と噴霧ミストとの接触が不良であるため電極間電圧値は常に０であった。
【００１７】
試験２．
電極間隔４ｍｍ及び６ｍｍにて計測した、噴霧液の塗布径（噴霧角度に対応）（噴霧口から鉛直距離１４ｃｍにおける塗布径（ｃｍ））と電極間電圧（Ｖ）との関係を表２に示す。尚、電極−噴霧口鉛直間隔は７ｍｍに固定した。
【００１８】
【表２】

【００１９】
電極間隔４ｍｍでは試験１と同様、電圧値が頭打ちとなり、監視すべき正常範囲の設定には適当ではなく、一方、電極間隔６ｍｍでは電極値の絶対値は低いものの相関係数が高く、良好なリニア関係が得られた。従って、電極間隔６ｍｍの下、スプレー装置の正常な塗布径の範囲を例えば１０〜１２（ｃｍ）に設定し、これを電極間電圧値を通じて監視することがきる。
【００２０】
以上の試験結果から、塗布重量及び塗布径の状況を同一の指標（電極間隔６ｍｍ下の電極間電圧値等）及び経路（電圧計等）を介して監視することができることが分かる。
【００２１】
また、電圧計としては外部トリガー入力があり、噴霧の瞬間にタイミングを合わせて電圧を計測でき、さらに、計測した電圧を設定電圧（正常範囲の電圧値）と比較し、その結果を警報回路へ出力できる機能が備わっていることが望ましい。
【００２２】
ここではそれらの機能を有するデジタルメータリレー（（株）キーエンス製ＲＶ−１０）を用いた。従って、未噴霧その他の異常を検出した場合、警報回路を通じて警報ブザーが鳴ったり、自動的にスプレー装置や生産ラインを停止させることができる。
【００２３】
以上の方法は、例えば連続的に生産ライン上を流れるドウ生地（パイシート）の定位置に対しスプレー装置によって正確に円形に水を噴霧する場合に適用することができ、ドウ生地の水噴霧部分は焼成時に膨張による浮きが抑えられる一方、水噴霧部分の周囲は浮き上がるため、タルト型のパイ容器となるが、水の塗布径や噴霧量が変わるとタルト型が変形し不良品となる。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係るスプレー装置の噴霧状況監視方法では、噴霧ミスト中に配置した電極間の電気的特性値から噴霧状況を監視するため、電気的特性値の変化から噴霧ミストの有無のみならず噴霧ミストの流量、密度、噴霧角度をも監視することができ、直接ミストの状態を検知するので安定性があり、検知精度も高くなる。また、電極はミストの一部に接触していればよいので、散布状態への影響はほとんどなく、噴霧エリアや噴霧密度に変化を与えないで噴霧状況を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スプレー装置のノズル部に近接させて一対の電極を設置した状態を示す説明図である。
【図２】電極間に印加して所要の計測及び監視を行うための回路（イ）と正常噴霧状態を示す等価回路（ロ）と未噴霧状態を示す等価回路（ハ）とを示す回路図である。
【符号の説明】
１，１’ 電極
１０スプレー装置
１１ノズル部
１２噴霧口[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a spray state monitoring method for a spray device, and more particularly to a method for monitoring the spray state such as presence / absence of spray mist, flow rate, spray angle, etc. of a spray device used for spraying a predetermined liquid onto a predetermined object. .
[0002]
[Prior art]
Spray devices are used in many fields, and particularly in spray devices used in continuous lines, it is necessary to monitor the spraying state in order to prevent, for example, clogging or non-spraying due to running out of liquid. Conventionally, (a) the pressure of the cooling water sprayed from the spray nozzle is detected as the rotational speed of the impeller (Japanese Patent Laid-Open No. 51-126927), and (b) the spray is ejected from the paint spray nozzle. Injecting pressurized air for detection into the paint flow and detecting whether the pressurized air is blocked by the paint flow (Japanese Patent Laid-Open No. 52-109539) or (c) the vicinity of the spray gun nozzle Have been proposed and adopted (Japanese Patent Laid-Open No. 52-109539).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method (b), since the rotary impeller needs to be disposed in the spray mist, the mist is largely blocked by the rotary impeller, and the spray area and the spray density on the object vary. Therefore, it cannot be used for spraying aiming at a certain spray area such as a circular shape.
[0004]
In addition, the methods (b) and (c) do not directly detect the spray mist, unlike the method (b) above, and change other than the mist (such as pressure fluctuation or vibration / Because it is an estimate of the spray situation indirectly from the change in sound waves), there is a problem with accuracy, and even if the presence or absence of mist can be monitored, it is difficult to monitor the mist flow rate, spray angle, etc. , Sensor malfunctions are likely to occur.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to monitor not only the presence or absence of spray mist but also the flow rate, density, and spray angle of spray mist with high precision, An object of the present invention is to provide a spray state monitoring method for a spray device that does not block the spray mist.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The spray state monitoring method for a spray device according to the present invention is a method in which the inter-electrode voltage value measured by a pair of electrodes arranged in the mist sprayed from the spray device and the physical quantity to be monitored for the mist are the physical quantity. The electrodes are arranged at intervals that are linear in the normal range set in advance,
The physical quantity to be monitored is set in advance by detecting that the interelectrode voltage value measured by the electrode when the mist is sprayed is an abnormal interelectrode voltage value that does not have the linear relationship. It is characterized by monitoring the flow rate, density or spray angle of the mist sprayed from the spray device by detecting that it is not in the normal range .
[0007]
That is, if an appropriate voltage is applied between the electrodes, a delicate current flows through the spray mist between the electrodes when the spray device is operating normally. Characteristic value can be measured. On the other hand, if the spray device is clogged or unsprayed due to running out of liquid, no current flows between the electrodes, and the current and voltage values between the electrodes are 0 (maximum resistance value). Become. Furthermore, since the current flowing between the electrodes changes depending on the density of the mist and the contact state with the mist electrode, for example, the flow rate of the mist increases and the density increases, or the spray angle of the mist increases and the contact with the electrode increases. If it becomes better, more current flows between the electrodes, and the voltage value between the electrodes also increases. Therefore, by measuring the electrical measurement value between the electrodes, not only the presence or absence of the spray mist but also the flow rate, density and spray angle of the spray mist can be monitored.
[0008]
Note that the spray pressure of the spray device is adjusted under an appropriate electrode position and applied voltage between the electrodes, and the flow rate, density, or spray angle of the spray mist is changed, and the relationship between this change and, for example, the voltage value between the electrodes is preliminarily determined. By measuring the flow rate, the flow rate, density, or spray angle range of the spray mist during normal spraying is made to correspond to the voltage value between the electrodes, and it is possible to monitor whether or not the normal spray situation is based on the voltage value between the electrodes. .
[0009]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0010]
FIG. 1 schematically shows a state in which a pair of

electrodes

1, 1 ′ are installed on a nozzle portion 11 of a spray device 10, and each

electrode

1, 1 ′ is relatively in a mist sprayed from a spray port 12 of the nozzle portion 11. It is fixed in the vicinity of the spray nozzle 12 by appropriate fixing means such as a clamp so as to be positioned in the high density portion. FIG. 2 (a) is a circuit for applying the measurement between electrodes 1 and 1 '(hereinafter, reference numerals are omitted) to perform the required measurement described later, and includes a power supply (DC24V) and a voltage dividing resistor (30MΩ). Are arranged in series with the electrodes, and a voltmeter is arranged in parallel with the voltage dividing resistor. Therefore, when the mist is sprayed normally from the spray device, a current flows between the electrodes through the mist, so that a voltage corresponding to the voltage division ratio can be measured as the voltage between the electrodes via the voltage dividing resistor (FIG. 2). (See the equivalent circuit in (b)). On the other hand, when it is not sprayed, the circuit is cut off, and the voltage value of the voltmeter becomes 0 (see the equivalent circuit in FIG. 2 (C)).
[0011]
Using the above circuit, the following tests 1 and 2 were conducted by changing the spray pressure of the spray device in order to set the normal range of the spray condition of the spray device.
[0012]
Test 1.
Table 1 shows the relationship between the application weight (flow rate) (g / 0.7 s) of the spray liquid (test water) and the interelectrode voltage (V), measured at electrode intervals of 4 mm, 6 mm, and 7 mm. The vertical gap between the electrode and the spray nozzle was fixed at 7 mm.
[0013]
[Table 1]

[0014]
When the electrode spacing was 4 mm, the voltage value reached a peak even when the coating weight increased (since the current flowing between the electrodes quickly approached the maximum value), the linear relationship was not achieved. Therefore, it is not suitable for setting the normal range to be monitored through the interelectrode voltage value.
[0015]
On the other hand, a good linear relationship was obtained when the electrode spacing was 6 mm. Therefore, when monitoring the application weight of the spray device, the electrode interval is set to 6 mm, and the range of the normal application weight is set to 3 to 5 (g / 0.7 s), for example, and this is set through the inter-electrode voltage value. I can monitor.
[0016]
When the electrode spacing was 7 mm, the contact between the electrode and the spray mist was poor, and the voltage value between the electrodes was always 0.
[0017]
Test 2.
Table 2 shows the relationship between the spray liquid application diameter (corresponding to the spray angle) (application diameter (cm) at a vertical distance of 14 cm from the spray nozzle) and the interelectrode voltage (V), measured at electrode intervals of 4 mm and 6 mm. . The vertical gap between the electrode and the spray nozzle was fixed at 7 mm.
[0018]
[Table 2]

[0019]
When the electrode interval is 4 mm, the voltage value reaches its peak as in Test 1, and is not suitable for setting the normal range to be monitored. On the other hand, when the electrode interval is 6 mm, the absolute value of the electrode value is low, but the correlation coefficient is high and good. A linear relationship was obtained. Therefore, under the electrode interval of 6 mm, the range of the normal application diameter of the spray device can be set to 10 to 12 (cm), for example, and this can be monitored through the voltage value between the electrodes.
[0020]
From the above test results, it can be seen that the coating weight and the coating diameter can be monitored via the same index (voltage value between electrodes under an electrode interval of 6 mm, etc.) and path (voltmeter, etc.).
[0021]
In addition, there is an external trigger input as a voltmeter, and the voltage can be measured at the timing of spraying, and the measured voltage is compared with the set voltage (normal range voltage value) and the result is sent to the alarm circuit. It is desirable to have a function that can output.
[0022]
Here, a digital meter relay (RV-10 manufactured by Keyence Corporation) having these functions was used. Therefore, when an unsprayed or other abnormality is detected, an alarm buzzer sounds through the alarm circuit, or the spray device or the production line can be automatically stopped.
[0023]
The above method can be applied, for example, when water is sprayed in a precise circular shape with a spray device on a fixed position of the dough dough (pie sheet) that continuously flows on the production line. While the floating due to expansion is suppressed during firing, the periphery of the water sprayed part is lifted, so that a tart type pie container is formed. However, when the water application diameter or the spray amount is changed, the tart type is deformed and becomes a defective product.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, in the spray condition monitoring method of the spray device according to the present invention, the spray condition is monitored from the electrical characteristic value between the electrodes arranged in the spray mist. The flow rate, density, and spray angle of the spray mist as well as the presence / absence can be monitored, and since the state of the mist is directly detected, there is stability and detection accuracy is increased. Moreover, since the electrode should just be in contact with a part of mist, there is almost no influence on a spraying state, and a spray condition can be monitored without changing a spray area or spray density.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a state in which a pair of electrodes are installed close to a nozzle portion of a spray device.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit (a) for applying necessary measurement and monitoring between electrodes, an equivalent circuit (b) showing a normal spray state, and an equivalent circuit (c) showing an unsprayed state. It is.
[Explanation of symbols]
1, 1 'electrode 10 spraying device 11 nozzle part 12 spraying port

Claims

The interval between the inter-electrode voltage value measured by the pair of electrodes arranged in the mist sprayed from the spray device and the physical quantity to be monitored for the mist has a linear relationship in the preset normal range of the physical quantity. And place the electrode
The physical quantity to be monitored is set in advance by detecting that the interelectrode voltage value measured by the electrode when the mist is sprayed is an abnormal interelectrode voltage value that does not have the linear relationship. A spray status monitoring method for a spray device, characterized by monitoring the flow rate, density, or spray angle of mist sprayed from the spray device by detecting that it is not in a normal range .