JP2000121399A

JP2000121399A - 流量計

Info

Publication number: JP2000121399A
Application number: JP10304790A
Authority: JP
Inventors: Susumu Sakida; 将崎田; Koji Ogasawara; 恒治小笠原
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1998-10-12
Filing date: 1998-10-12
Publication date: 2000-04-28
Anticipated expiration: 2018-10-12
Also published as: JP4106501B2

Abstract

(57)【要約】【課題】器差補正を簡易に行えて低廉化を図ることが
できる流量計を提供する。【解決手段】単位時間窓Ｗにおけるパルス数が少ない
（流量が少ない）場合も、単位時間窓Ｗにおけるパルス
数が多い（流量が多い）場合も、流量パルス信号Ａから
同数のパルスを間引きして補正信号Ｈを得る。単位時間
窓Ｗにおけるパルス数が少ない場合は、単位時間窓Ｗに
おけるパルス数が多い場合に比して、一つのパルスの重
みが相対的に大きくなる。そして、パルス数の多少にか
かわらず単位時間窓Ｗにおいて同数のパルスを間引きし
て得た補正信号Ｈに基づいて実流量の算出を行えると共
に、器差補正が行われるので、器差補正をリアルタイム
で行え時間遅れを招くことがない。従来技術で必要とさ
れた関数演算を行わない分、構造が簡易になり装置の低
廉化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流量を計測
する流量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】被測定流体の流量に比例した周波数の流
量信号の波数を計数して被測定流体の流量を求める流量
計は従来から一般に知られている。

【０００３】ところで、流量計の器差Ｅは次式（１）に
より求められ、例えば図８実線Ｒに示すように、瞬時流
量が小さいときはレベルが大きく瞬時流量が大きくなる
に従いレベルが小さくなる器差特性を示す。図８中実線
Ｓは実線Ｒで示される値を平均したものであり、器差０
（％）を示している。なお、この器差０（％）は、一般
に器差計測後にオフセット調整され得るようになってい
る。

【０００４】器差Ｅ＝〔｛（流量計の示す値）−（真の値）｝／（真の値）〕 ×１００（％） … … （１）ただし、真の値：標準流量計の指示量

【０００５】そして、流量計の器差については、規定範
囲〔例えば±３％（計６％）〕に納める（すなわち、器
差補正を行う）必要があるが、上述した従来技術では、
瞬時流量を計測し、この計測値を流量計固有の器差関数
に代入することにより器差補正していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術の器差補正方法では、瞬時流量の計算に時間
がかかる上に器差関数の演算を行うことにより器差補正
に時間遅れを招きやすかった。また、関数演算を行うこ
とにより、その分、複雑な回路が必要とされ、装置全体
のコストアップを招いてしまう。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、器差補正を簡易に行えて低廉化を図ることができる
流量計を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、被測定流体の
流量に比例した周波数の流量信号を発生する流量信号発
生部と、前記流量信号の波数を計数し該計数値に基づい
て前記被測定流体の流量を求める流量演算部とを備えた
流量計であって、前記流量信号発生部で発生する流量信
号の単位時間毎の波数から所定の波数を間引いた補正信
号を前記流量演算部へ出力する波数調整部を有すること
を特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施の形態の
流量計を図１ないし図４に基づいて説明する。本実施の
形態では、被測定流体の流量に比例する周波数の流量信
号の波数を計数して被測定流体の流量を求める流量計の
一例として、超音波式渦流量計に、本発明を適用した流
量計１を説明する。

【００１０】図１において、流量計１は、被測定流体の
流れる管２と、管２内に設けられてカルマン渦を発生さ
せる渦発生体３と、前記カルマン渦発生領域を間にして
管２に相対向して設けられた超音波送信器４及び超音波
受信器５と、超音波送信器４に駆動信号を入力して超音
波を送信させる発振器６と、発振器６からの駆動信号及
び超音波受信器５からの超音波受信信号を入力し被測定
流体の流量に比例した周波数の流量パルス信号Ａ（流量
信号）を発生する流量パルス信号発生部（流量信号発生
部）７と、流量パルス信号発生部７からの流量パルス信
号Ａのパルス数（波数）を計数し、該計数値に基づいて
被測定流体の実流量を求める流量演算部８とから大略構
成されている。

【００１１】流量演算部８は、流量パルス信号Ａを入力
して後述するように器差補正を行って補正信号Ｈを出力
する器差補正部９（波数調整部）と、器差補正部９から
の補正信号Ｈのパルス（波数）を計数して被測定流体の
流量（瞬時流量及び積算流量）を求めると共に、瞬時流
量及び積算流量から単位流量パルス（単位流量を１パル
スとしたパルス信号）を求めてこれらを出力する演算本
体部１０と、演算本体部１０からの信号を受けて瞬時流
量を４〜２０ｍＡのアナログ信号として出力すると共
に、積算流量を表示のために出力し、さらに単位流量パ
ルスを電圧やオープンコレクタ信号として出力する流量
出力部１１とから大略構成されてる。

【００１２】器差補正部９には、ボタンスイッチ、ディ
ップスイッチ、あるいはロータリスイッチ等の設定スイ
ッチ１２が接続されており、流量パルス信号Ａのパルス
から間引くパルスの数を示す器差補正係数ｎ及び単位時
間（単位時間窓Ｗ）を設定するようにしている。器差補
正部９及び演算本体部１０は、マイコンやＤＳＰ、また
は電子素子の組合わせにより構成されている。

【００１３】器差補正部９は、設定スイッチ１２が操作
されて器差補正係数ｎを入力すると、後述するようにし
て流量パルス信号Ａのパルスから器差補正係数ｎに相当
する数のパルスを間引きし、間引きされた流量パルス信
号Ａを補正信号Ｈとして出力する。

【００１４】例えばｎ＝１が設定されると、図２に示す
ように単位時間窓Ｗにおいて２番目に入力されたパルス
IIが間引かれ、パルスIIが間引かれた流量パルス信号Ａ
が補正信号Ｈ₁ として出力される。なお、図２中、ロー
マ数字I ，II，III ， …XV，XVI は、流量パルス信号
発生部７から送られる流量パルス信号Ａのパルスを入力
順に対応して示すものであり、本実施の形態では、パル
スI ， … ，XIが一つの単位時間窓Ｗに入っている。
また、ｎ＝２が設定されると、単位時間窓Ｗにおいて２
番目に入力されたパルスII及び４番目に入力されたパル
スIVが間引かれ、パルスII及びパルスIVが間引かれた流
量パルス信号Ａが補正信号Ｈ₂ として出力される。ま
た、ｎ＝３が設定されると、上述したのと同様にしてパ
ルスII、パルスIV及びパルスVIが間引かれた流量パルス
信号Ａが補正信号Ｈ₃ として出力される。上述したよう
に本実施の形態では器差補正部９は単位時間窓Ｗにおい
て偶数番目のパルスを間引くようにしている。

【００１５】本実施の形態では、上述した器差補正作動
を次のように実施するようにしている。この器差補正作
動を図３及び図４のフローチャートに基づいて、以下に
説明する。この流量計１の器差補正作動では、まず、単
位時間毎に図３の単位時間タイマ処理を行い、この単位
時間タイマ処理に続いて、単位時間（単位時間窓Ｗ）内
において、図４の流量加算処理を、流量パルス信号Ａの
パルス入力毎に実行し、単位時間窓Ｗ内において流量パ
ルス信号Ａのパルスから器差補正係数ｎ分の数のパルス
を減算（間引き）するようにしている。

【００１６】この図３の単位時間タイマ処理において
は、まず、器差補正カウンタに器差補正係数ｎがセット
される（ステップS1）。ステップS1に続いて、流量パル
ス信号Ａの入力数が偶数または奇数であることを示す偶
数フラグに初期値である偶数をセット（偶数フラグが
「１」とされる）して（ステップS2）、単位時間タイマ
処理を終了し、流量パルス信号Ａのパルス（例えば図２
のパルスI ，II，III ， … ）を検出し、図４の流量
加算処理に進む。

【００１７】この図４の流量加算処理では、まず、器差
補正カウンタが０より大きいか否かを判定する（ステッ
プS11 ）。ステップS11 でYES と判定すると、ステップ
S12に進んで偶数フラグを反転し、偶数・奇数を入れ替
える。

【００１８】ステップS12 に続いて、流量パルス信号Ａ
のパルスの入力が偶数番目であるか否か（入力パルスは
偶数番目？）を偶数フラグを用いて判定する（ステップ
S13）。ステップS13 でYES と判定すると、器差補正カ
ウンタを「１」デクリメント〔（器差補正カウンタ）−
１〕する（ステップS14 ）。また、ステップS11 または
ステップS13 でNOと判定すると、流量パルス信号Ａのパ
ルス数が演算本体部１０に伝達されて加算処理が実行さ
れる（ステップS15）。

【００１９】そして、ステップS14 またはステップS15
が実行されると、流量パルス信号Ａの一つのパルスにつ
いての図４の流量加算処理が終了し、次に入力されるパ
ルスについて、この図４の流量加算処理が実行されるこ
とになる。また、図示しないが単位時間窓Ｗにおける図
４の流量加算処理が終了する（単位時間タイマによる単
位時間の計測が完了する）と、次の単位時間窓Ｗについ
ての器差補正作動（単位時間タイマ処理及び流量加算処
理）が行われるようになっている。

【００２０】ここで、ステップS1で器差補正係数ｎに２
がセット（ｎ＝２）された場合を例にして、器差補正作
動（単位時間タイマ処理及び流量加算処理）をより具体
的に説明する。まず、ステップS1でｎ＝２のセットが行
われ、続くステップS2で偶数フラグが初期値である偶数
にセットされ（偶数フラグが「１」とされる）、流量パ
ルス信号Ａのパルス（まず、パルスI ）を検出し、図４
の流量加算処理に進む。ステップS11 （器差補正カウン
タ＞０？）ではYES と判定し、続くステップS12 で偶数
フラグを反転して偶数フラグを「０」（奇数を示す）と
する。次のステップS13 （入力パルスは偶数番目？）で
は、先にステップS12 で偶数フラグが「０」（奇数）に
なっていることにより、NOと判定してステップS15 に進
み、パルスI の数「１」を示す情報を演算本体部１０に
伝達して流量加算を行い、器差補正カウンタを０にリセ
ットしてパルスI についての流量加算処理を終了する。

【００２１】続いて、パルスIIの入力があると、ステッ
プS11 （器差補正カウンタ＞０？）の処理を行う。この
ステップS11 では、器差補正カウンタが２に維持されて
いることにより、ステップS11 ではYES と判定してステ
ップS12 に進み、偶数フラグが反転される〔偶数フラグ
が「１」（偶数を示す）とされる〕。

【００２２】ステップS12 に続くステップS13 （入力パ
ルスは偶数番目？）では、偶数フラグが「１」となって
いることによりYES と判定する。そして、次のステップ
S14で器差補正カウンタが「１」デクリメントして値を
１（２−１＝１）とすると共に、パルスIIについてはス
テップS15 をスキップして流量加算を行わずに、図４の
処理（流量加算処理）を終了する。

【００２３】続いて、パルスIII の入力があると、ステ
ップS11 （器差補正カウンタ＞０？）の処理を行う。こ
のステップS11 では、先のパルスIIについての図４の処
理（流量加算処理）において器差補正カウンタが「１」
になったが、「０」より大きいことでYES と判定してス
テップS12 に進み、偶数フラグが反転される〔偶数フラ
グが「０」（奇数を示す）とされる〕。ステップS12 で
偶数フラグが「０」（奇数）になっていることにより、
ステップS12 に続くステップS13 （入力パルスは偶数番
目？）ではNOと判定してステップS15 に進み、パルスII
I の数「１」を示す情報を演算本体部１０に伝達して流
量加算を行い、パルスIII についての流量加算処理を終
了する。

【００２４】続いて、パルスIVの入力があると、ステッ
プS11 （器差補正カウンタ＞０？）の処理を行う。この
ステップS11 では、器差補正カウンタが「１」であるこ
とにより、ステップS11 ではYES と判定してステップS1
2 に進み、偶数フラグが反転される〔偶数フラグが
「１」（偶数を示す）とされる〕。

【００２５】ステップS12 に続くステップS13 （入力パ
ルスは偶数番目？）では、偶数フラグが「１」となって
いることによりYES と判定する。そして、次のステップ
S14で器差補正カウンタを「１」デクリメントして値を
０（１−１＝０）とすると共に、パルスIVについてはス
テップS15 をスキップして流量加算を行わずに、図４の
処理（流量加算処理）を終了する。

【００２６】続いて、パルスV の入力があると、ステッ
プS11 （器差補正カウンタ＞０？）の処理を行う。この
ステップS11 では、先のパルスIVについての図４の処理
（流量加算処理）において器差補正カウンタが「０」に
なったことでNOと判定してステップS15 に進み、パルス
V の数「１」を示す情報を演算本体部１０に伝達して流
量加算を行い、パルスV についての流量加算処理を終了
する。

【００２７】以下、単位時間窓ＷにおいてパルスVI以降
の入力があると、器差補正カウンタが「０」になってい
ることでステップS11 ではNOと判定してステップS15 に
進み、各パルス入力毎にステップS15 で流量加算が行わ
れ、これにより図２に示すように流量パルス信号Ａから
パルスII及びパルスIVが間引きされた補正信号Ｈ₂ （単
位時間窓Ｗの範囲）が得られることになる。

【００２８】そして、一つの単位時間窓Ｗを対象にした
器差補正作動（単位時間タイマ処理及び流量加算処理）
が終了し、次の単位時間窓Ｗについて、上述したのと同
様の処理（図３及び図４）が行われ、流量パルス信号Ａ
からパルスII及びパルスIVと共に、パルスXII 及びパル
スXIV が間引きされた補正信号Ｈ₂ が得られることにな
る。

【００２９】また、ステップS1で器差補正係数ｎが１に
セットされると、上述したのと同様に器差補正作動（単
位時間タイマ処理及び流量加算処理）が行われて、単位
時間窓Ｗにおいて流量パルス信号ＡからパルスIIが間引
きされた補正信号Ｈ₁ が得られる。

【００３０】また、ステップS1で器差補正係数ｎが３に
セットされると、上述したのと同様に器差補正作動（単
位時間タイマ処理及び流量加算処理）が行われて、単位
時間窓Ｗにおいて流量パルス信号ＡからパルスII、パル
スIV及びパルスVIが間引きされた補正信号Ｈ₃ が得られ
る。

【００３１】なお、本実施の形態では、ステップS1で器
差補正係数ｎが５以上（例えば９９）にセットされる
と、上述したのと同様に器差補正作動（単位時間タイマ
処理及び流量加算処理）が行われて、単位時間窓Ｗにお
いて流量パルス信号ＡからパルスII、パルスIV、パルス
VI、パルスVIII及びパルスX （偶数番目のパルス）が間
引きされた補正信号Ｈ（器差補正係数ｎが９９の場合、
補正信号Ｈ₉₉）が得られる。

【００３２】そして、上述したように得られた間引きさ
れた流量パルス信号Ａ（補正信号Ｈ）に基づいて、器差
補正が行われる。この場合、上述したように単位時間窓
Ｗにおけるパルス数の多少にかかわらず単位時間窓Ｗに
おいては同数のパルスが間引きされるので、上述したよ
うに器差補正を行うと、得られる器差曲線は直線に近い
なだらかな曲線になる。このため、器差曲線の平均値
（器差０％）に対して得られる器差は規定値（例えば±
３％）内に容易に納めることができるようになる。

【００３３】本実施の形態において、器差補正係数ｎを
０、２、４に設定して、器差曲線を求めたところ、図５
に示すようになった。ｎを０、２、４とした場合の器差
の値をそれぞれ、◇、□、△で示し、また、それぞれの
器差曲線を二点鎖線Ｍ₀ 、点線Ｍ₂ 、一点鎖線Ｍ₄ で示
す。図５に示されるように、本実施の形態では器差補正
係数ｎを４とすることにより、器差曲線（Ｍ₄ ）を平均
値（器差０％）に相当する直線に極めて近付けることが
可能となり、器差を規定値内に確実かつ容易に納められ
ることを確認できた。

【００３４】ここで、流量計１では瞬時流量が小さいと
きには、流量計１では例えば図９（ａ）に示すように流
量パルス信号Ａにおける単位時間（便宜上、単位時間窓
という。）Ｗ当りのパルス数（波数）が少なく、また、
瞬時流量が大きいときには、例えば図９（ｂ）に示すよ
うに流量パルス信号Ａにおける単位時間窓Ｗのパルス数
が多い。

【００３５】そして、上述したパルスの間引き作動は、
図９（ａ）に示すように単位時間窓Ｗにおけるパルス数
が少ない（すなわち、被測定流体の流量が少ない）場合
も、図９（ｂ）に示すように単位時間窓Ｗにおけるパル
ス数が多い（すなわち、被測定流体の流量が多い）場合
も同様に行われ、単位時間窓Ｗにおけるパルス数の多少
にかかわらず単位時間窓Ｗにおいては同数のパルスが間
引きされる。

【００３６】単位時間窓Ｗにおけるパルス数が少ない場
合は、単位時間窓Ｗにおけるパルス数が多い場合に比し
て、一つのパルスの重み〔１／（単位時間窓Ｗにおける
パルス数）〕が相対的に大きくなる。このため、上述し
たようにパルス数の多少にかかわらず単位時間窓Ｗにお
いて同数のパルスを間引きし、間引きされた流量パルス
信号Ａ（補正信号Ｈ）により器差補正すると、例えば図
８中点線Ｔに示すようになり、実線Ｒに比して、流量が
少ない場合は、流量が多い場合に比してレベルが大きく
低下し（それぞれ、矢印Ｌ₁ ，Ｌ₂ で示す。）、実線Ｒ
に比してなだらかな曲線（実線Ｓに近い形状）になる。
このため、点線Ｔ（器差曲線）の値を平均して平均値
（器差０％）を求めた場合、器差を規定値（例えば±３
％）内に容易に納めることができるようになる。

【００３７】また、器差補正を行う上で上述した従来技
術に必要とされた瞬時流量の計算、器差関数の演算を行
うことなく、流量パルス信号Ａから所定数のパルスを間
引いて補正信号Ｈ（パルスを間引いて得られた流量パル
ス信号Ａ）を求め、この補正信号Ｈにより流量の算出を
行うと共に、器差補正が行われるので、器差補正をリア
ルタイムで行えることになり、時間遅れを招くことがな
くなる。また、関数演算を行わずに器差補正されること
により、関数演算を行わない分、構造が簡易になり装置
の低廉化を図ることができる。また、上述したようにリ
アルタイムで器差補正を行うことにより、短い時間に流
れた流体の流量を調べるバッチ処理を行う場合に、本流
量計１を適用することができ、本流量計１の汎用性を向
上できる。

【００３８】さらに、器差補正係数ｎを調整する（例え
ばｎ＝４とする）ことにより、器差曲線を平均値を示す
直線に極めて近い形状にすることが可能になって器差を
小さい値にすることができ、計測精度の向上を図ること
ができる。また、パルスの間引き処理により器差補正を
行うので、管２の形状等により影響されずに器差補正を
行え、その分、器差補正の精度の向上を図ることができ
る。

【００３９】上述のように単位時間窓Ｗにおいて偶数番
目のパルスを間引くことにより、まとめてｎ個、間引く
場合に比して信号がならされることになる。また、単位
時間窓Ｗにおいて偶数番目のパルスを間引くことによ
り、器差補正計数ｎよりも流量パルス信号Ａのパルス数
が小さい場合に単位時間窓Ｗにおける全てのパルスを除
去してしまって、流量があるにもかかわらず、流量０が
出力されることを抑制している。また、仮に奇数番目の
パルス、特に１番目のパルスI を間引くとその段階で被
測定流体が流れていないと誤判定されてしまうことが起
こり得るが、このように偶数番目のパルスを間引くこと
により、上記誤判定の発生を防止できるものになってい
る。

【００４０】なお、上述した実施の形態においては、流
量パルス信号Ａをリアルタイムに間引くように構成した
が、これに限らず、単位時間窓Ｗ分の流量パルス信号Ａ
を積算した後に所定数のパルスを間引いて補正信号Ｈを
求めても良く、この場合には、器差関数演算を行うより
も器差補正を簡易に行え、低廉化を図ることができる。

【００４１】次に、本発明の第２実施の形態の流量計１
を図６及び図７に基づいて説明する。この第２実施の形
態の流量計１は、図１の流量演算部８に比して異なる流
量演算部８を有していること及び一つの設定スイッチ１
２に代えて単位時間設定スイッチ１２Ａ及び器差補正係
数設定スイッチ１２Ｂを備えていることが主に、前記第
１実施の形態の流量計１と異なっている。図６及び図７
において、流量演算部８は、流量パルス信号発生回路７
からの流量パルス信号Ａをそれぞれ入力する分周回路１
３及びカウンタ回路１４を有している。

【００４２】分周回路１３は、流量パルス信号Ａを分周
しないで１：１信号Ａ（便宜上、流量パルス信号Ａと同
一符号で示す。）としてセレクタ回路１５に入力すると
共に、流量パルス信号Ａを２：１に分周し、分周した信
号の論理を反転して２：１分周反転信号Ｂを得、この
２：１分周反転信号Ｂを１：１信号Ａと共にセレクタ回
路１５に入力する。

【００４３】カウンタ回路１４は、流量パルス信号Ａの
入力パルス数をカウントし、パルス数信号Ｇを第１、第
２比較回路１６，１７に入力する。第１比較回路１６は
パルス数信号Ｇの値（以下、パルス数という）が「１」
になったとき、補正開始信号ＪをＦＦ回路１８（フリッ
プフロップ回路）に入力する。また、第２比較回路１７
は器差補正係数設定スイッチ１２Ｂに接続されており、
この器差補正係数設定スイッチ１２Ｂにより設定された
値ｎに対して「２ｎ＋１」と「パルス数」とを比較し、
これらが同じ値になったときに補正終了信号ＫをＦＦ回
路１８に入力する。

【００４４】ＦＦ回路１８は、第１比較回路１６からの
補正開始信号Ｊを受信してから第２比較回路１７からの
補正終了信号Ｋを受信するまでの間、セレクト信号Ｃを
オン（ハイレベル）して前記セレクタ回路１５に送る。

【００４５】セレクタ回路１５は、セレクト信号Ｃがオ
ン（ハイレベル）の間は２：１分周反転信号Ｂを選択
し、また、セレクト信号Ｃがオフ（ローレベル）の間は
１：１信号Ａ（流量パルス信号Ａ）を選択してセレクタ
出力信号Ｄとして演算本体部１０に送る。本実施の形態
ではセレクタ回路１５及びＦＦ回路１８により波数調整
部が構成されている。

【００４６】前記カウンタ回路１４には、単位時間設定
スイッチ１２Ａからの信号を入力するタイマ回路１９が
接続されており、単位時間設定スイッチ１２Ａによって
設定された時間毎にリセット信号Ｕをカウンタ回路１４
に送り、流量パルス信号Ａのパルスのカウントを停止さ
せてその値〔パルス数信号Ｇの値（パルス数）〕を０に
リセットさせる。

【００４７】この流量計１の器差補正作動を以下に説明
する。例えば、器差補正係数設定スイッチ１２Ｂに値ｎ
として「１」が設定されたとする。なお、ｎ＝１とされ
たことにより前記「２ｎ＋１」は「３」となるので、図
７に示すように「パルス数」が「３」となったとき（パ
ルスIII 入力時点）に補正終了信号Ｋが出力されてセレ
クト信号Ｃがオフ（ローレベルと）され、ｎ＝１とした
ときの補正（パルスの間引き作動）が終了する。そし
て、図７に示すように流量パルス信号ＡのパルスI が入
力されると、カウンタ回路１４はパルス数を「１」と
し、パルス数が「１」となったことにより、補正開始信
号ＪをＦＦ回路１８に入力し、器差補正作動を行える
（セレクト信号Ｃをオンする）ようしている。すなわ
ち、後述するようにパルスI については流量パルス信号
Ａから間引かれないようにすると共に、パルスII以降の
パルス（単位時間窓Ｗの範囲）について条件の成立（セ
レクト信号Ｃをオンでかつ２：１分周反転信号Ｂがオ
フ）によって間引くようにしている。

【００４８】前記パルスI については、補正開始信号Ｊ
が出力されておらず、かつＦＦ回路１８がセレクト信号
Ｃをオフ（ローレベル）としていることにより、セレク
タ回路１５から、パルスI を含む形でセレクタ出力信号
Ｄ（流量信号）として演算本体部１０に送られる。

【００４９】次に、パルスIIを入力すると、この段階で
セレクト信号Ｃはオンされていると共に、２：１分周反
転信号Ｂはオフ（ローレベル）とされていることで、セ
レクタ回路１５は２：１分周反転信号Ｂ（この段階では
オフ）を選択しセレクタ出力信号Ｄとして演算本体部１
０に入力する。この段階では２：１分周反転信号Ｂはオ
フとされていることにより、パルスIIが間引きされた形
で流量パルス信号Ａがセレクタ出力信号Ｄとして演算本
体部１０に送られることになる。

【００５０】次に、パルスIII を入力する（パルス数３
となる）と、第２比較回路１７はパルス数が「２ｎ＋１
＝３」と同じ値になったことにより補正終了信号ＫをＦ
Ｆ回路１８に送り、ＦＦ回路１８はセレクト信号Ｃをオ
フ（ローレベル）としてセレクタ回路１５に入力する。
これによりセレクタ回路１５は、パルスIII 以降につい
ては１：１信号Ａ（流量パルス信号Ａ）を選択してセレ
クタ出力信号Ｄとして演算本体部１０に送る。

【００５１】上述したようにして、器差補正係数設定ス
イッチ１２Ｂに値ｎとして「１」が設定された場合に
は、流量パルス信号ＡからパルスIIが間引きされた場合
と同等数のパルスがセレクタ出力信号Ｄとして演算本体
部１０に送られる。すなわち、パルス数の多少（流量の
多少）にかかわらず単位時間窓Ｗにおいて流量パルス信
号Ａのパルスから「１」だけ間引きされたパルス数が演
算本体部１０に入力される。そして、演算本体部１０で
は単位時間窓Ｗにおいて流量パルス信号Ａのパルスから
「１」だけ間引きして得られたセレクタ出力信号Ｄ（パ
ルス数）により器差補正を行うので、器差曲線が平均値
を示す直線に近いなだらかな形状となる。このため、前
記第１実施の形態と同様に、器差曲線の平均（図８実線
Ｓ参照）に対して得られる器差を規定値（例えば±３
％）内に容易に納めることができるようになる。

【００５２】また、器差補正係数設定スイッチ１２Ｂに
値ｎとして「２」が設定された場合には、前記「２ｎ＋
１」は「５」となるので、図７に示すように「パルス
数」が「５」となったとき（パルスV 入力時点）に補正
終了信号Ｋが出力され、パルスIIを入力した時点でオン
したセレクト信号Ｃがオフ（ローレベルと）され、ｎ＝
２としたときの補正（パルスの間引き作動）が終了す
る。

【００５３】そして、セレクト信号Ｃがオンとなってい
る間においては、セレクタ回路１５は２：１分周反転信
号Ｂを選択するが、２：１分周反転信号Ｂにおけるセレ
クト信号Ｃがオンの間の部分（パルスII〜IV）のうちパ
ルスII及びIVに対応した部分はオフであり、また、パル
スIII に対応した部分はオンとされている。このため、
パルスII及びIVについては、前記ｎ＝１の場合と同様に
して間引きされる一方、パルスIII については、２：１
分周反転信号Ｂのオンとなっている部分が残された形で
セレクタ出力信号Ｄとして演算本体部１０に送られる。
パルスV 以降については、パルスV 入力時点で補正終了
信号Ｋが出力（セレクト信号Ｃがオフ）されることによ
り、セレクタ回路１５は１：１信号Ａ（流量パルス信号
Ａ）を選択してセレクタ出力信号Ｄとして演算本体部１
０に送る。

【００５４】上述したようにして、器差補正係数設定ス
イッチ１２Ｂに値ｎとして「２」が設定された場合に
は、流量パルス信号ＡからパルスII及びIVが間引きされ
た場合と同等数のパルスがセレクタ出力信号Ｄとして演
算本体部１０に送られる。すなわち、パルス数の多少
（流量の多少）にかかわらず単位時間窓Ｗにおいて流量
パルス信号Ａのパルスから「２」だけ間引きされたパル
ス数が演算本体部１０に入力される。そして、演算本体
部１０では単位時間窓Ｗにおいて流量パルス信号Ａのパ
ルスから「２」だけ間引きして得られたセレクタ出力信
号Ｄ（パルス数）により器差補正を行うので、器差曲線
が平均値を示す直線に近いなだらかな形状となる。この
ため、前記第１実施の形態と同様に、器差曲線の平均
（図８実線Ｓ参照）に対して得られる器差を規定値（例
えば±３％）内に容易に納めることができるようにな
る。

【００５５】また、器差補正係数設定スイッチ１２Ｂに
値ｎとして「３」が設定された場合も、「１」または
「２」が設定された場合と同様に、処理が行われ、パル
スII〜VIに対応してセレクト信号Ｃがオンとなると共
に、２：１分周反転信号ＢにおけるパルスII、IV及びVI
（偶数番目のパルス）に対応した部分がオフとされ、パ
ルスIII 及びV に対応した部分がオンとされ、パルスI
I、IV及びVIについては、前記ｎ＝１及びｎ＝２の場合
と同様にして間引きされる一方、パルスIII 及びV につ
いては、２：１分周反転信号Ｂのオンとなっている部分
が残された形でセレクタ出力信号Ｄとして演算本体部１
０に送られる。また、パルスVII 以降については、パル
スVII 入力時点で補正終了信号Ｋが出力（セレクト信号
Ｃがオフ）されることにより、セレクタ回路１５は１：
１信号Ａ（流量パルス信号Ａ）を選択してセレクタ出力
信号Ｄとして演算本体部１０に送る。

【００５６】上述したようにして、器差補正係数設定ス
イッチ１２Ｂに値ｎとして「３」が設定された場合に
は、流量パルス信号ＡからパルスII、IV及びVIが間引き
された場合と同等数のパルスがセレクタ出力信号Ｄとし
て演算本体部１０に送られる。すなわち、パルス数の多
少（流量の多少）にかかわらず単位時間窓Ｗにおいて流
量パルス信号Ａのパルスから「３」だけ間引きされたパ
ルス数が演算本体部１０に入力される。そして、演算本
体部１０では単位時間窓Ｗにおいて流量パルス信号Ａの
パルスから「３」だけ間引きして得られたセレクタ出力
信号Ｄ（パルス数）により器差補正を行うので、器差曲
線が平均値を示す直線に近い形状となる。このため、前
記第１実施の形態と同様に、器差曲線の平均（図８実線
Ｓ参照）に対して得られる器差を規定値（例えば±３
％）内に容易に納めることができるようになる。

【００５７】この第２実施の形態も、前記第１実施の形
態と同様に、器差補正をリアルタイムで行えることにな
り、時間遅れを招くことがなくなると共に、関数演算を
行わない分、構造が簡易になり装置の低廉化を図ること
ができる。また、上述したようにリアルタイムで器差補
正を行うことにより、短い時間に流れた流体の流量を調
べるバッチ処理を行う場合に、本流量計１を適用するこ
とができる。

【００５８】さらに、器差補正係数設定スイッチ１２Ｂ
の設定値ｎを調整することにより、器差曲線を平均値を
示す直線に極めて近い形状にすることが可能になって器
差を小さい値にすることができ、計測精度の向上を図る
ことができる。また、パルスの間引き処理により器差補
正を行うので、管２の形状等により影響されずに器差補
正を行え、その分、器差補正の精度の向上を図ることが
できる。

【００５９】

【発明の効果】本発明は、被測定流体の流量に比例した
周波数の流量信号を発生する流量信号発生部と、前記流
量信号の波数を計数し該計数値に基づいて前記被測定流
体の流量を求める流量演算部とを備えた流量計であっ
て、前記流量信号発生部で発生する流量信号の単位時間
毎の波数から所定の波数を間引いた補正信号を前記流量
演算部へ出力する波数調整部を有しており、流量信号の
波数の単位数の重みは、流量が少ない（すなわち、流量
信号の波数が少ない）場合は、流量が多い（すなわち、
流量信号の波数が多い）場合に比して、相対的に大きい
ため、器差曲線を平均値を示す直線に極めて近い形状に
することが可能となる。このため、器差曲線の平均に対
して得られる器差を規定値（例えば±３％）内に容易に
納めることができるようになる。

【００６０】また、器差補正を行う上で従来技術に必要
とされた瞬時流量の計算、器差関数の演算を行うことな
く、単位時間毎に流量信号の波数から所定数を減算する
ので、所定数を減算流量信号に基づいて流量の算出を行
えると共に、器差補正が行われるので、器差補正をリア
ルタイムで行え時間遅れを招くことがない。また、従来
技術に必要とされた関数演算を行わない分、構造が簡易
になり装置の低廉化を図ることができる。

【００６１】さらに、上述したようにリアルタイムで器
差補正を行うことにより、短い時間に流れた流体の流量
を調べるバッチ処理を行う場合に、本流量計を適用する
ことができ、汎用性の向上を図ることができる。また、
流量信号の波数からの減算処理により器差補正を行うの
で、流量計本体部（例えば管）の形状等により影響され
ずに器差補正を行え、その分、器差補正の精度の向上を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態の流量計を模式的に示
すブロック図である。

【図２】図１の器差補正部の機能を示すための信号波形
図である。

【図３】図１の流量演算部の単位時間処理内容を示すフ
ローチャートである。

【図４】図１の流量演算部の流量加算処理内容を示すフ
ローチャートである。

【図５】図１の流量計の作用を説明するための器差特性
を示す図である。

【図６】本発明の第２実施の形態の流量計を模式的に示
すブロック図である。

【図７】図６の流量計の各部の信号波形図を示す図であ
る。

【図８】流量計の器差特性を模式的に示す図である。

【図９】流量が少ないときと多いときを比較して示す流
量パルス信号の図である。

【符号の説明】

１流量計７流量パルス信号発生部（流量信号発生部）８流量演算部９器差補正部（波数調整部）Ａ流量パルス信号（流量信号）Ｈ補正信号（流量信号）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定流体の流量に比例した周波数の流
量信号を発生する流量信号発生部と、前記流量信号の波
数を計数し該計数値に基づいて前記被測定流体の流量を
求める流量演算部とを備えた流量計であって、前記流量信号発生部で発生する流量信号の単位時間毎の
波数から所定の波数を間引いた補正信号を前記流量演算
部へ出力する波数調整部を有することを特徴とする流量
計。