JP2007263777A - Coriolis mass flowmeter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a Coriolis mass flowmeter for outputting a plurality of practical measuring operation amounts. <P>SOLUTION: This Coriolis mass flowmeter is equipped with a measuring tube wherein fluid to be measured flows, having fixed both ends; an excitation means for vibrating the measuring tube; a sensor installed on the measuring tube; and a measuring operation part for calculating a plurality of physical quantities, relative to the fluid to be measured from a signal acquired from the sensor. The flowmeter is also equipped with a timer part for generating a trigger in each prescribed period; a selection storage part for changing a selection pattern based on the trigger, at least one selection part for selecting some of the physical quantities based on the pattern; and a conversion part for converting an output from the selection part into a current output. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、コリオリ質量流量計に関し、特に、複数の測定演算量を出力するコリオリ質量流量計に関する。   The present invention relates to a Coriolis mass flow meter, and more particularly, to a Coriolis mass flow meter that outputs a plurality of measurement calculation amounts.

従来のコリオリ質量流量計は、一つの電流出力に一つの測定演算量を出力する（例えば、特許文献１参照）。   A conventional Coriolis mass flowmeter outputs one measurement calculation amount for one current output (see, for example, Patent Document 1).

まず、コリオリ質量流量計を説明する（図示せず）。コリオリ質量流量計は、被測定流体が流れ両端が固定される測定チューブと、この測定チューブを振動（共振振動）させる励振手段と、この測定チューブに設置されるセンサと、このセンサから得た信号から被測定流体の物理量を算出する測定演算部とを備える。   First, a Coriolis mass flow meter will be described (not shown). The Coriolis mass flowmeter is composed of a measurement tube in which the fluid to be measured flows and both ends fixed, excitation means for vibrating the measurement tube (resonant vibration), a sensor installed in the measurement tube, and a signal obtained from the sensor. A measurement calculation unit that calculates a physical quantity of the fluid to be measured from

以下に図３に基づいて従来のコリオリ質量流量計の要部を説明する。   The main part of the conventional Coriolis mass flowmeter will be described below with reference to FIG.

測定演算部は、例えば、質量流量測定演算部１１と、密度測定演算部１２と、流体温度測定演算部１３と、体積流量測定演算部１４その他とから構成される。   The measurement calculation unit includes, for example, a mass flow measurement calculation unit 11, a density measurement calculation unit 12, a fluid temperature measurement calculation unit 13, a volume flow rate measurement calculation unit 14, and the like.

そして、被測定流体の質量流量測定演算部１１は質量流量の値を生成し、密度測定演算部１２は被測定流体の密度の値を生成し、流体温度測定演算部１３は被測定流体の流体温度の値を生成し、体積流量測定演算部１４は被測定流体の体積流量の値を生成する。   The mass flow measurement calculation unit 11 of the fluid to be measured generates a mass flow value, the density measurement calculation unit 12 generates a value of the density of the fluid to be measured, and the fluid temperature measurement calculation unit 13 calculates the fluid of the fluid to be measured. A value of temperature is generated, and the volume flow measurement calculation unit 14 generates a value of volume flow of the fluid to be measured.

詳しくは、被測定流体に関する、質量流量の値と、密度の値と、流体温度の値とを演算する。また、質量流量の値と密度の値とから体積流量の値を演算する。   Specifically, the mass flow value, the density value, and the fluid temperature value relating to the fluid to be measured are calculated. Further, the volume flow rate value is calculated from the mass flow rate value and the density value.

また、選択部２１は、質量流量測定演算部１１の出力と密度測定演算部１２の出力と流体温度測定演算部１３の出力と体積流量測定演算部１４の出力とのいずれかを選択する。   The selection unit 21 selects any one of the output from the mass flow measurement calculation unit 11, the output from the density measurement calculation unit 12, the output from the fluid temperature measurement calculation unit 13, and the output from the volume flow measurement calculation unit 14.

さらに、変換部２２は、選択部２１の出力を電流出力２３に変換する。そして、この電流出力はネットワーク（図示せず）に伝送される。   Furthermore, the conversion unit 22 converts the output of the selection unit 21 into a current output 23. This current output is transmitted to a network (not shown).

具体的には、例えば、選択部２１は質量流量測定演算部の出力を選択し、変換部２２は質量流量の値を変換する。こうして、電流出力２３は質量流量の値に対応した出力となる。   Specifically, for example, the selection unit 21 selects the output of the mass flow measurement calculation unit, and the conversion unit 22 converts the value of the mass flow rate. Thus, the current output 23 becomes an output corresponding to the value of the mass flow rate.

同様に、例えば、選択部２４は、質量流量測定演算部１１の出力と密度測定演算部１２の出力と流体温度測定演算部１３の出力と体積流量測定演算部１４の出力とのいずれかを選択する。   Similarly, for example, the selection unit 24 selects any one of the output of the mass flow measurement calculation unit 11, the output of the density measurement calculation unit 12, the output of the fluid temperature measurement calculation unit 13, and the output of the volume flow measurement calculation unit 14. To do.

さらに、変換部２５は、選択部２４の出力を電流出力２６に変換する。そして、この電流出力はネットワーク（図示せず）に伝送される。   Furthermore, the conversion unit 25 converts the output of the selection unit 24 into a current output 26. This current output is transmitted to a network (not shown).

特開平０７−１８１０６９号公報JP 07-181069 A

しかしながら、図３の従来例は、一つの電流出力に一つの測定演算量（測定演算値）しか出力できないという課題がある。また、選択部２１及び選択部２２を変更することは煩雑であり、上位システム側のオーバーヘッドが発生するという課題がある。さらに、電流出力のネットワークの制限（具体的には、１２００ｂｐｓの制限）により、選択記憶部のパターンを速く切り換えることが困難という課題がある。   However, the conventional example of FIG. 3 has a problem that only one measurement calculation amount (measurement calculation value) can be output for one current output. Moreover, changing the selection unit 21 and the selection unit 22 is complicated, and there is a problem that overhead on the host system side occurs. Furthermore, there is a problem that it is difficult to quickly switch the pattern of the selection storage unit due to the limitation of the network of current output (specifically, the limitation of 1200 bps).

本発明の目的は、以上説明した課題を解決するものであり、実用的な複数の測定演算量を出力するコリオリ質量流量計を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a Coriolis mass flowmeter that outputs a plurality of practical measurement calculation amounts.

このような目的を達成する本発明は、次の通りである。
（１）被測定流体が流れ両端が固定される測定チューブと、前記測定チューブを振動させる励振手段と、前記測定チューブに設置されるセンサと、前記センサから得た信号から前記被測定流体についての複数の物理量を算出する測定演算部とを備えるコリオリ質量流量計において、所定の周期ごとにトリガを生成するタイマー部と、前記トリガに基づき選択のパターンを変更する選択記憶部と、前記パターンに基づき前記物理量のいずれかを選択する少なくとも一つの選択部と、前記選択部の出力を電流出力に変換する変換部とを備えることを特徴とするコリオリ質量流量計。
（２）前記電流出力はネットワークに伝送され、前記タイマー部は前記ネットワークからの通信により前記トリガの設定が行われ、前記選択記憶部は前記ネットワークからの通信により前記パターンの設定が行われることを特徴とする（１）記載のコリオリ質量流量計。
（３）前記選択記憶部の出力に同期した接点出力を備えることを特徴とする（２）記載のコリオリ質量流量計。 The present invention which achieves such an object is as follows.
(1) A measurement tube in which a fluid to be measured flows and both ends are fixed; excitation means for vibrating the measurement tube; a sensor installed in the measurement tube; and a signal obtained from the sensor In a Coriolis mass flowmeter including a measurement calculation unit that calculates a plurality of physical quantities, a timer unit that generates a trigger for each predetermined period, a selection storage unit that changes a selection pattern based on the trigger, and a pattern based on the pattern A Coriolis mass flowmeter comprising: at least one selection unit that selects any one of the physical quantities; and a conversion unit that converts an output of the selection unit into a current output.
(2) The current output is transmitted to a network, the timer unit is set for the trigger by communication from the network, and the selection storage unit is set for the pattern by communication from the network. The Coriolis mass flowmeter according to (1), which is characterized.
(3) The Coriolis mass flowmeter according to (2), further comprising a contact output synchronized with the output of the selection storage unit.

本発明によれば次のような効果がある。
本発明によれば、高速で複数の測定演算量を出力可能（多出力可能）なコリオリ質量流量計を提供できる。また、上位システムのオーバーヘッドが小さく、ネットワークの負荷が小さく、高速なコリオリ質量流量計を提供できる。さらに、出力された測定演算量を効率的に識別可能なコリオリ質量流量計を提供できる。 The present invention has the following effects.
According to the present invention, it is possible to provide a Coriolis mass flowmeter capable of outputting a plurality of measurement calculation amounts at high speed (multiple output is possible). In addition, a high-speed Coriolis mass flow meter can be provided with low overhead of the host system and a small network load. Furthermore, it is possible to provide a Coriolis mass flow meter that can efficiently identify the output measurement calculation amount.

また、本発明によれば、実用的な複数の測定演算量を出力する（多出力の）コリオリ質量流量計を提供できる。さらに、本発明によれば、簡便なコリオリ質量流量計を提供できる。また、本発明によれば、電流出力を増すことなく、適切に各測定演算量を監視・制御できる。さらに、本発明によれば、電流出力のネットワークの制限があるシステムにおいて、好適な特性を得ることができる。   Further, according to the present invention, a (multi-output) Coriolis mass flow meter that outputs a plurality of practical measurement calculation amounts can be provided. Furthermore, according to the present invention, a simple Coriolis mass flow meter can be provided. Further, according to the present invention, it is possible to appropriately monitor and control each measurement calculation amount without increasing the current output. Furthermore, according to the present invention, it is possible to obtain suitable characteristics in a system in which a current output network is limited.

以下に図１に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例を示す構成図である。図３の従来例と同一の要素には同一符号を付し説明を省略する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. The same elements as those in the conventional example of FIG.

図１の実施例の特徴は、タイマー部３２と選択記憶部３４とに係る構成にある。そして、電流出力２３または電流出力２６を時分割で切り換える点にある。   The feature of the embodiment of FIG. 1 resides in the configuration related to the timer unit 32 and the selection storage unit 34. The current output 23 or the current output 26 is switched in a time division manner.

タイマー部３２は、所定の周期ごとにトリガ（タイマー値）を生成する。また、選択記憶部３４は、このトリガに基づき選択のパターン（制御信号）を生成し変更する。さらに、接点出力３５は、選択記憶部３４の出力に対応する出力を伝送する。   The timer unit 32 generates a trigger (timer value) every predetermined period. Further, the selection storage unit 34 generates and changes a selection pattern (control signal) based on this trigger. Further, the contact output 35 transmits an output corresponding to the output of the selection storage unit 34.

そして、このパターンは、初期設定またはネットワークからの設定で定められる。そして、このパターンは、タイマー部３２の時間で相対的に定まる。   This pattern is determined by initial settings or settings from the network. This pattern is relatively determined by the time of the timer unit 32.

このような図１の実施例は、一つの電流出力で複数の測定演算量を伝送できる。   1 can transmit a plurality of measurement calculation amounts with one current output.

さらに、ネットワーク（図示せず）を介して、タイマー部３２のトリガの設定が行われる。また、選択測定演算量設定部３３は、ネットワークを介して、選択記憶部３４のパターンの設定を行う。即ち、タイマー部３２と選択測定演算量設定部３３とは通信によって設定される。   Further, the trigger of the timer unit 32 is set via a network (not shown). The selected measurement calculation amount setting unit 33 sets a pattern in the selection storage unit 34 via a network. That is, the timer unit 32 and the selected measurement calculation amount setting unit 33 are set by communication.

具体的には、ホストコンピュータ（図示せず）がこのネットワークに接続される。そして、このホストコンピュータがネットワークを介して、タイマー部３２と選択記憶部３４との設定を行う。   Specifically, a host computer (not shown) is connected to this network. Then, the host computer sets the timer unit 32 and the selection storage unit 34 via the network.

このような図１の実施例は、簡便で、上位システム側のオーバーヘッドが小さく、高速な多出力のコリオリ質量流量計を提供できる。   Such an embodiment of FIG. 1 is simple, can provide a high-speed multi-output Coriolis mass flowmeter with low overhead on the host system side, and high speed.

以下に図１の実施例の動作について図２を用いて説明する。図２は、図１の実施例の電流出力及び接点出力を示す特性図である。同図において、横軸は時間であり、電流出力２３である電流出力１の測定演算量と、電流出力２６である電流出力２の測定演算量と、接点出力３５である接点出力とを示す。   The operation of the embodiment of FIG. 1 will be described below with reference to FIG. FIG. 2 is a characteristic diagram showing current output and contact output of the embodiment of FIG. In the figure, the horizontal axis represents time, and shows the measurement calculation amount of the current output 1 that is the current output 23, the measurement calculation amount of the current output 2 that is the current output 26, and the contact output that is the contact output 35.

また、選択記憶部３４は所定のパターンを保持する。さらに、選択部２１はこのパターンに基づいて、質量流量測定演算部１１の出力と密度測定演算部１２の出力と流体温度測定演算部１３の出力と体積流量測定演算部１４の出力とのいずれかを選択する。   The selection storage unit 34 holds a predetermined pattern. Further, based on this pattern, the selection unit 21 selects one of the output from the mass flow measurement calculation unit 11, the output from the density measurement calculation unit 12, the output from the fluid temperature measurement calculation unit 13, and the output from the volume flow measurement calculation unit 14. Select.

まず、選択測定演算量設定部３３の初期設定を行う。そして、選択記憶部３４は初期設定で生成されたパターンを保持する。さらに、タイマー部３２は、時刻Ｔ０にトリガを生成する。   First, initial setting of the selected measurement calculation amount setting unit 33 is performed. And the selection memory | storage part 34 hold | maintains the pattern produced | generated by the initial setting. Furthermore, the timer unit 32 generates a trigger at time T0.

そして、選択部２１は、初期設定で生成されたパターンに基づいて、質量流量測定演算部１１の出力を選択し、電流出力２３は質量流量の値を出力する。また、選択部２４は密度測定演算部１２を選択し、電流出力２６は密度の値を出力する。さらに、接点出力３５は低い電圧（例えば、０Ｖ）になる。   And the selection part 21 selects the output of the mass flow measurement calculation part 11 based on the pattern produced | generated by the initial setting, and the electric current output 23 outputs the value of mass flow. The selection unit 24 selects the density measurement calculation unit 12, and the current output 26 outputs a density value. Furthermore, the contact output 35 becomes a low voltage (for example, 0V).

次に、タイマー部３２は、時刻Ｔ１になるとトリガを生成する。そして、選択記憶部３４はこのトリガに基づきパターンを変更する。   Next, the timer unit 32 generates a trigger at time T1. And the selection memory | storage part 34 changes a pattern based on this trigger.

こうして、時刻Ｔ１において、選択部２１はパターンに基づき流体温度測定演算部１３の出力を選択し、電流出力２３は温度の値を出力する。また、時刻Ｔ１において、選択部２４はパターンに基づき体積流量測定演算部１４を選択し、電流出力２６は体積流量の値を出力する。さらに、接点出力３５は高い電圧（例えば、５Ｖ）になる。   Thus, at time T1, the selection unit 21 selects the output of the fluid temperature measurement calculation unit 13 based on the pattern, and the current output 23 outputs the temperature value. At time T1, the selection unit 24 selects the volume flow measurement calculation unit 14 based on the pattern, and the current output 26 outputs the value of the volume flow rate. Furthermore, the contact output 35 becomes a high voltage (for example, 5V).

そして、タイマー部３２は、時刻Ｔ２になるとトリガを生成し、選択記憶部３４は、このトリガに基づきパターンを変更する。   Then, the timer unit 32 generates a trigger at time T2, and the selection storage unit 34 changes the pattern based on this trigger.

こうして、時刻Ｔ２において、選択部２１はパターンに基づき質量流量測定演算部１１の出力を選択し、電流出力２３は質量流量の値を出力する。また、時刻Ｔ２において、選択部２４はパターンに基づき密度測定演算部１２を選択し、電流出力２６は密度の値を出力する。さらに、接点出力３５は低い電圧（例えば、０Ｖ）になる。   Thus, at the time T2, the selection unit 21 selects the output of the mass flow measurement calculation unit 11 based on the pattern, and the current output 23 outputs the value of the mass flow rate. At time T2, the selection unit 24 selects the density measurement calculation unit 12 based on the pattern, and the current output 26 outputs a density value. Furthermore, the contact output 35 becomes a low voltage (for example, 0V).

そして、タイマー部３２は、時刻Ｔ３になるとトリガを生成し、選択記憶部３４は、このトリガに基づきパターンを変更する。   Then, the timer unit 32 generates a trigger at time T3, and the selection storage unit 34 changes the pattern based on this trigger.

こうして、時刻Ｔ３において、選択部２１はパターンに基づき流体温度測定演算部１３の出力を選択し、電流出力２３は温度の値を出力する。また、時刻Ｔ３において、選択部２４はパターンに基づき体積流量測定演算部１４を選択し、電流出力２６は体積流量の値を出力する。さらに、接点出力３５は高い電圧（例えば、５Ｖ）になる。   Thus, at time T3, the selection unit 21 selects the output of the fluid temperature measurement calculation unit 13 based on the pattern, and the current output 23 outputs the temperature value. At time T3, the selection unit 24 selects the volume flow rate measurement calculation unit 14 based on the pattern, and the current output 26 outputs the value of the volume flow rate. Furthermore, the contact output 35 becomes a high voltage (for example, 5V).

したがって、図１の実施例は、複数の測定演算量を監視・制御可能とするコリオリ質量流量計を提供する。   Therefore, the embodiment of FIG. 1 provides a Coriolis mass flow meter that can monitor and control a plurality of measurement calculation amounts.

また、接点出力３５を監視することにより、電流出力がいずれの測定演算量であるかを簡便に識別できる。詳しくは、現時点での電流出力がいずれの測定演算量であるかの識別は、初期設定のときにきめた設定と接点出力の値とで識別できる。   Further, by monitoring the contact output 35, it is possible to easily identify which measurement calculation amount the current output is. Specifically, it is possible to identify which measurement calculation amount the current output at the present time is based on the setting determined at the initial setting and the value of the contact output.

具体的には、接点出力３５が低い電圧（例えば、０Ｖ）のときは、電流出力１（電流出力２３）は質量流量の値であり、電流出力２（電流出力２６）は密度の値であると識別できる。また、接点出力３５が高い電圧（例えば、５Ｖ）のときは、電流出力１（電流出力２３）は温度の値であり、電流出力２（電流出力２６）は体積流量の値であると識別できる。   Specifically, when the contact output 35 is a low voltage (for example, 0 V), the current output 1 (current output 23) is a mass flow value, and the current output 2 (current output 26) is a density value. Can be identified. When the contact output 35 is a high voltage (for example, 5 V), the current output 1 (current output 23) can be identified as a temperature value, and the current output 2 (current output 26) can be identified as a volumetric flow rate value. .

さらに、主要な測定演算量である質量流量及び密度が出力される時間（Ｔ１−Ｔ０）、（Ｔ３―Ｔ２）を補助的な測定演算量である温度及び体積流量が出力されている時間（Ｔ２−Ｔ１）よりも長くする。このようにすると、効率的な制御・監視ができる。   Further, the time (T1-T0) when the mass flow rate and density, which are main measurement calculation amounts, are output (T3-T2), and the time (T2) when the temperature and volume flow rate, which are auxiliary measurement calculation amounts, are output. -Longer than T1). In this way, efficient control and monitoring can be performed.

また、接点出力３５の数を増すと、一つの電流出力から出力できる測定演算量の種類を増すことが可能になり、一層複数の測定演算量を監視・制御可能となる。さらにまた、接点出力３５は、例えば、トランジスタのコレクタ出力が用いられる。   Further, when the number of contact outputs 35 is increased, the types of measurement calculation amounts that can be output from one current output can be increased, and a plurality of measurement calculation amounts can be monitored and controlled. Furthermore, as the contact output 35, for example, a collector output of a transistor is used.

さらに、図１の実施例において、接点出力３５に基づき、選択された測定演算量を識別する識別信号出力部（図示せず）を設ける構成であってもよい。詳しくは、この識別信号出力部は、選択記憶部３４のパターン（制御信号）の変化に基づき識別信号を出力するようにする。   Further, in the embodiment of FIG. 1, an identification signal output unit (not shown) for identifying the selected measurement calculation amount based on the contact output 35 may be provided. Specifically, the identification signal output unit outputs an identification signal based on a change in the pattern (control signal) in the selection storage unit 34.

また、本発明は、上述の実施例に限定されることなく、その本質を逸脱しない範囲でさらに多くの変更及び変形を含むものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes many changes and modifications without departing from the essence thereof.

本発明の一実施例の要部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the principal part of one Example of this invention. 図１の実施例の電流出力及び接点出力を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the current output and contact output of the Example of FIG. 従来のコリオリ質量流量計の要部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the principal part of the conventional Coriolis mass flowmeter.

符号の説明Explanation of symbols

１１ 質量流量測定演算部
１２ 密度測定演算部
１３ 流体温度測定演算部
１４ 体積流量測定演算部
２１，２４ 選択部
２２，２５ 変換部
２３，２６ 電流出力
３２ タイマー部
３３ 選択測定演算量設定部
３４ 選択記憶部
３５ 接点出力

DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Mass flow measurement calculation part 12 Density measurement calculation part 13 Fluid temperature measurement calculation part 14 Volume flow measurement calculation part 21, 24 Selection part 22, 25 Conversion part 23, 26 Current output 32 Timer part 33 Selection measurement calculation amount setting part 34 Selection Memory unit 35 Contact output

Claims (3)

被測定流体が流れ両端が固定される測定チューブと、前記測定チューブを振動させる励振手段と、前記測定チューブに設置されるセンサと、前記センサから得た信号から前記被測定流体についての複数の物理量を算出する測定演算部とを備えるコリオリ質量流量計において、
所定の周期ごとにトリガを生成するタイマー部と、
前記トリガに基づき選択のパターンを変更する選択記憶部と、
前記パターンに基づき前記物理量のいずれかを選択する少なくとも一つの選択部と、
前記選択部の出力を電流出力に変換する変換部とを備える
ことを特徴とするコリオリ質量流量計。 A measurement tube in which the fluid to be measured flows and both ends are fixed, excitation means for vibrating the measurement tube, a sensor installed in the measurement tube, and a plurality of physical quantities of the fluid to be measured from signals obtained from the sensor In a Coriolis mass flowmeter comprising a measurement calculation unit for calculating
A timer unit that generates a trigger every predetermined period;
A selection storage unit for changing a selection pattern based on the trigger;
At least one selection unit for selecting any of the physical quantities based on the pattern;
A Coriolis mass flowmeter comprising: a conversion unit that converts an output of the selection unit into a current output. 前記電流出力はネットワークに伝送され、
前記タイマー部は前記ネットワークからの通信により前記トリガの設定が行われ、
前記選択記憶部は前記ネットワークからの通信により前記パターンの設定が行われる
ことを特徴とする請求項１記載のコリオリ質量流量計。 The current output is transmitted to a network;
The timer unit is set for the trigger by communication from the network,
The Coriolis mass flowmeter according to claim 1, wherein the pattern is set in the selection storage unit by communication from the network. 前記選択記憶部の出力に同期した接点出力を備える
ことを特徴とする請求項２記載のコリオリ質量流量計。

The Coriolis mass flowmeter according to claim 2, further comprising a contact output synchronized with an output of the selection storage unit.

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