JP3103700B2 - 流量計 - Google Patents
流量計Info
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- JP3103700B2 JP3103700B2 JP05043551A JP4355193A JP3103700B2 JP 3103700 B2 JP3103700 B2 JP 3103700B2 JP 05043551 A JP05043551 A JP 05043551A JP 4355193 A JP4355193 A JP 4355193A JP 3103700 B2 JP3103700 B2 JP 3103700B2
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- Japan
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- flow rate
- output signal
- coefficient
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- detecting means
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- Measuring Volume Flow (AREA)
- Details Of Flowmeters (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、都市ガス、ＬＰＧガス
等の気体や水道水などの液体等の流体流量を計測する流
量計に係わり、特に流量検出センサーとしてフルイディ
ック素子を用いた流量計で、流量計間の器差を簡単且つ
速く修正し流量センサーの出力信号より高精度の演算機
能を有する流量計に関するものである。
等の気体や水道水などの液体等の流体流量を計測する流
量計に係わり、特に流量検出センサーとしてフルイディ
ック素子を用いた流量計で、流量計間の器差を簡単且つ
速く修正し流量センサーの出力信号より高精度の演算機
能を有する流量計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の流量計は、例えば特開平
３−４４５１２号公報に示されているように、図４、図
５のような構成になっていた。
３−４４５１２号公報に示されているように、図４、図
５のような構成になっていた。
【０００３】即ち、図４の従来の流量計において、１は
流量計で、２はガス配管、３はフルイディック発振素子
で、流体のもつ運動エネルギーを利用して流体発振を生
じさせる。４は圧電膜センサーで、流体発振の周波数を
検出する。５はフローセンサで小流量域の流量を検出す
る。６は遮断弁で、異常な使用状態を検出するとガスの
供給を遮断する。７は制御装置である。
流量計で、２はガス配管、３はフルイディック発振素子
で、流体のもつ運動エネルギーを利用して流体発振を生
じさせる。４は圧電膜センサーで、流体発振の周波数を
検出する。５はフローセンサで小流量域の流量を検出す
る。６は遮断弁で、異常な使用状態を検出するとガスの
供給を遮断する。７は制御装置である。
【０００４】図５に制御装置７の特性を示す。ガス配管
２を流れる流体はフルイディック発信素子３を通過する
時で流体発振を生じる。そのときの発振周波数Ｆと流体
流量とのフルイディック発振素子３で関係が一般にＱ＝
Ａ・Ｆ＋Ｂなる直線近似式が成立することを利用して流
量を求める。しかしフルイディック発振素子３は計測す
る全流量域で前述の直線式は成立しない。従って直線近
似が可能な発振周波数範囲毎に直線近似式の定数Ａ、Ｂ
を変えて流量を求める。図５は周波数Ｆ0で直線近似式
が切り替わる場合である。
２を流れる流体はフルイディック発信素子３を通過する
時で流体発振を生じる。そのときの発振周波数Ｆと流体
流量とのフルイディック発振素子３で関係が一般にＱ＝
Ａ・Ｆ＋Ｂなる直線近似式が成立することを利用して流
量を求める。しかしフルイディック発振素子３は計測す
る全流量域で前述の直線式は成立しない。従って直線近
似が可能な発振周波数範囲毎に直線近似式の定数Ａ、Ｂ
を変えて流量を求める。図５は周波数Ｆ0で直線近似式
が切り替わる場合である。
【０００５】次に定数Ａ、Ｂはバラツキがあり１６段階
に分割しあらかじめ設定しておく。そして周波数範囲が
Ｆ0までの領域においてＡ0、Ｂ0の最適な組合せを１６
段階の中より選ぶ。同様に周波数がＦ0以上の場合、Ａ
1、Ｂ1の最適な組合せを１６段階の中から選択し設定す
る。以上の処理を行った後流量計測をし圧電膜センサ４
から検出した周波数より流量を求める。
に分割しあらかじめ設定しておく。そして周波数範囲が
Ｆ0までの領域においてＡ0、Ｂ0の最適な組合せを１６
段階の中より選ぶ。同様に周波数がＦ0以上の場合、Ａ
1、Ｂ1の最適な組合せを１６段階の中から選択し設定す
る。以上の処理を行った後流量計測をし圧電膜センサ４
から検出した周波数より流量を求める。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、流量と振動周波数（あるいは周期）の関係
を示す定数を１６段階しか設定していないため、特に設
定した段階の間に最適値がある場合、器差が大きくな
り、その結果流量を精度良く計測できず、また積算流量
値にも影響するという課題があった。
の構成では、流量と振動周波数（あるいは周期）の関係
を示す定数を１６段階しか設定していないため、特に設
定した段階の間に最適値がある場合、器差が大きくな
り、その結果流量を精度良く計測できず、また積算流量
値にも影響するという課題があった。
【０００７】本発明は上記課題を解決するもので、流量
検出手段のバラツキを吸収しかつ出力信号より正確な流
量演算をおこなえる流量計を提供することを目的とした
ものである。
検出手段のバラツキを吸収しかつ出力信号より正確な流
量演算をおこなえる流量計を提供することを目的とした
ものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、流体流量を検出する流量検出手段と、予め前
記流量検出手段の出力信号と流体流量に対応した前記流
量検出手段の出力信号とから求めた係数群とを記憶した
データ記憶手段と、前記データ記憶手段のデータを補正
する値を入力する補正値入力手段と、前記補正データで
前記データ記憶手段のデータ値を補正する補正手段と、
前記流量検出手段の出力信号と前記補正手段で補正され
た係数データ群とから流量を演算する流量演算手段とを
有するものである。
するため、流体流量を検出する流量検出手段と、予め前
記流量検出手段の出力信号と流体流量に対応した前記流
量検出手段の出力信号とから求めた係数群とを記憶した
データ記憶手段と、前記データ記憶手段のデータを補正
する値を入力する補正値入力手段と、前記補正データで
前記データ記憶手段のデータ値を補正する補正手段と、
前記流量検出手段の出力信号と前記補正手段で補正され
た係数データ群とから流量を演算する流量演算手段とを
有するものである。
【０００９】
【作用】本発明は上記構成によって、流体流量と流量検
出手段の出力信号との関係を示す係数のバラツキを補正
値入力手段より入力した補正値をもとに補正手段で最適
値に補正する。その補正された係数データと流量検出手
段の出力信号とから流量演算手段で瞬時流量を演算し更
に積算流量を求める。
出手段の出力信号との関係を示す係数のバラツキを補正
値入力手段より入力した補正値をもとに補正手段で最適
値に補正する。その補正された係数データと流量検出手
段の出力信号とから流量演算手段で瞬時流量を演算し更
に積算流量を求める。
【００１０】このように流体流量と流量検出手段の出力
信号との非線形な関係を示す希有数のバラツキを補正値
入力手段で正確に補正して流量を求めるので、流量誤差
を極めて小さく、高精度にもとめることができる。その
結果ガスの使用量である積算値も正確に計測できる。
信号との非線形な関係を示す希有数のバラツキを補正値
入力手段で正確に補正して流量を求めるので、流量誤差
を極めて小さく、高精度にもとめることができる。その
結果ガスの使用量である積算値も正確に計測できる。
【００１１】
【実施例】以下本発明の実施例を図１を参照して説明す
る。
る。
【００１２】図１において、図４、図５と同相当物には
同一番号を付した。図１は本発明の一実施例の流量計の
ブロック図である。図１において、８は流量検出手段
で、例えばフルイディック発振素子３を用いて流体発振
を発生させ、流体の発振周波数を例えば圧電センサー、
サーミスタ等を用いて圧力−電圧変化、熱−抵抗変化と
して検出したり、あるいは熱線式センサーにより流速を
求める。
同一番号を付した。図１は本発明の一実施例の流量計の
ブロック図である。図１において、８は流量検出手段
で、例えばフルイディック発振素子３を用いて流体発振
を発生させ、流体の発振周波数を例えば圧電センサー、
サーミスタ等を用いて圧力−電圧変化、熱−抵抗変化と
して検出したり、あるいは熱線式センサーにより流速を
求める。
【００１３】９はデータ記憶手段で、予め計測したい流
量範囲でサンプリングした流体流量Ｑとその時の流量検
出手段８の出力信号とのサンプリングデータより流体流
量と流量検出手段８の関係を示す係数を求め、係数と流
量検出手段８の出力信号とのペアで記憶している。１０
は補正値入力手段で、流量検出手段８のバラツキを補正
する値が入力される。あるいは設定器（図示せず）など
を介し補正値を補正値入力手段に送信する。１１は補正
手段で補正値入力手段１０に入力された補正値でデータ
記憶手段９に格納された係数データ群を補正する。
量範囲でサンプリングした流体流量Ｑとその時の流量検
出手段８の出力信号とのサンプリングデータより流体流
量と流量検出手段８の関係を示す係数を求め、係数と流
量検出手段８の出力信号とのペアで記憶している。１０
は補正値入力手段で、流量検出手段８のバラツキを補正
する値が入力される。あるいは設定器（図示せず）など
を介し補正値を補正値入力手段に送信する。１１は補正
手段で補正値入力手段１０に入力された補正値でデータ
記憶手段９に格納された係数データ群を補正する。
【００１４】１２は流量演算手段で、流量検出手段８で
検出した出力信号と補正手段１１で修正された係数デー
タ群とより、そのときの瞬時流量を演算し求める。１３
は積算流量演算手段で、求めた流量を積算し積算値を求
める。１４は表示手段で、積算値等を表示する。
検出した出力信号と補正手段１１で修正された係数デー
タ群とより、そのときの瞬時流量を演算し求める。１３
は積算流量演算手段で、求めた流量を積算し積算値を求
める。１４は表示手段で、積算値等を表示する。
【００１５】次に上記構成の動作を図２を用いて説明す
る。ガスが使用され始めるとガス流量を流量検出手段８
によって例えば電圧信号などの信号形態で検出する。こ
のとき流体流量と流量検出手段の出力信号とは非線形な
特性を有し、その時の流体流量Ｑと流量検出手段８の出
力信号の関係を示す係数δ(F)は図２に示すように非線
形な特性を有する。そこで予め流量と流量検出手段８の
出力信号との関係を測定し、いくつかサンプリングし、
係数を求め例えば設定器（図示せず）を介してデータ記
憶手段に９に転送する。設定器とは流量計測に必要なデ
ータ、例えば流量と流量検出手段の出力信号とを入力し
データ伝送する装置である。流体流量Ｑと流量検出手段
８の出力信号との関係を示す係数δ(F)はバラツキがあ
り、各々の流量計に取り付けられた流量検出手段８に応
じて補正する必要がある。そこで設定器等を介し補正値
入力手段１０に取り付けられた流量検出手段のバラツキ
を修正する補正値を送る。次に補正手段１１でデータ記
憶手段９に格納された全ての係数データを補正値で補正
する。補正された係数データ群は流量演算手段１２に送
られる。以上が図３のＰ１、Ｐ２、Ｐ３である。
る。ガスが使用され始めるとガス流量を流量検出手段８
によって例えば電圧信号などの信号形態で検出する。こ
のとき流体流量と流量検出手段の出力信号とは非線形な
特性を有し、その時の流体流量Ｑと流量検出手段８の出
力信号の関係を示す係数δ(F)は図２に示すように非線
形な特性を有する。そこで予め流量と流量検出手段８の
出力信号との関係を測定し、いくつかサンプリングし、
係数を求め例えば設定器（図示せず）を介してデータ記
憶手段に９に転送する。設定器とは流量計測に必要なデ
ータ、例えば流量と流量検出手段の出力信号とを入力し
データ伝送する装置である。流体流量Ｑと流量検出手段
８の出力信号との関係を示す係数δ(F)はバラツキがあ
り、各々の流量計に取り付けられた流量検出手段８に応
じて補正する必要がある。そこで設定器等を介し補正値
入力手段１０に取り付けられた流量検出手段のバラツキ
を修正する補正値を送る。次に補正手段１１でデータ記
憶手段９に格納された全ての係数データを補正値で補正
する。補正された係数データ群は流量演算手段１２に送
られる。以上が図３のＰ１、Ｐ２、Ｐ３である。
【００１６】図２に示す非線形特性の任意の流量検出手
段８の出力信号に対応した係数δ(F)は補正手段１１で
補正された係数データ間で直線近似し求める。ここで、
δ(F)は流量検出手段８の出力信号Fに対応した係数であ
る。Ｆは流量検出手段８の出力信号で任意の値を示す。
Ｆｉ、Ｆｊはデータ記憶手段９に格納された流量検出手
段の出力信号の値で、ｉ番目、ｊ番目の値を示すある。
段８の出力信号に対応した係数δ(F)は補正手段１１で
補正された係数データ間で直線近似し求める。ここで、
δ(F)は流量検出手段８の出力信号Fに対応した係数であ
る。Ｆは流量検出手段８の出力信号で任意の値を示す。
Ｆｉ、Ｆｊはデータ記憶手段９に格納された流量検出手
段の出力信号の値で、ｉ番目、ｊ番目の値を示すある。
【００１７】図２において、横軸は流量検出手段８の検
出信号で、縦軸は係数を示す。計測しようとする流量範
囲に対応した検出信号の領域を、最も精度良く近似でき
るように任意に分割する。いま出力信号領域をｎ点分割
したとする。それぞれの境界信号をＦ1、Ｆ2、・・Ｆ
ｉ、Ｆｊ・・、Ｆnとし、その時の係数値、即ち流量と
流量検出手段８の出力信号との比で与えられる値ををδ
(F1)、δ(F2)、・・、δ(Fn)、とする。
出信号で、縦軸は係数を示す。計測しようとする流量範
囲に対応した検出信号の領域を、最も精度良く近似でき
るように任意に分割する。いま出力信号領域をｎ点分割
したとする。それぞれの境界信号をＦ1、Ｆ2、・・Ｆ
ｉ、Ｆｊ・・、Ｆnとし、その時の係数値、即ち流量と
流量検出手段８の出力信号との比で与えられる値ををδ
(F1)、δ(F2)、・・、δ(Fn)、とする。
【００１８】次に、瞬時流量Ｑは流量演算手段１２で、
係数δ(F)と流量検出手段８の出力信号Ｆとから関係式
Ｑ＝δ(F)・Ｆより求める。即ち流量検出手段８で検出
した信号Ｆを前述の式に代入し流量を求める。積算流量
演算手段１３は瞬時流量Ｑを加算し、使用合計の積算流
量を求める。表示手段１４は求めた積算流量値等を表示
する。以上が図３のＰ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７である。
係数δ(F)と流量検出手段８の出力信号Ｆとから関係式
Ｑ＝δ(F)・Ｆより求める。即ち流量検出手段８で検出
した信号Ｆを前述の式に代入し流量を求める。積算流量
演算手段１３は瞬時流量Ｑを加算し、使用合計の積算流
量を求める。表示手段１４は求めた積算流量値等を表示
する。以上が図３のＰ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７である。
【００１９】このように、係数が非線形特性を示す流量
検出手段８の特性に合わせ、予め格納したデータ記憶手
段９の係数データ群を補正値入力手段１０を介し入力し
た補正値で最も器差が少なくなるように補正し、更にサ
ンプリングしたポイント間の係数は直線近似するので、
検出した流量検出手段８の出力信号に対する係数を正確
に求めることが出来、かつ補正処理も簡単かつ連続無段
階の行え、その結果流量を高精度で求められ、また積算
流量などの流量計測をも正確に求めれる。
検出手段８の特性に合わせ、予め格納したデータ記憶手
段９の係数データ群を補正値入力手段１０を介し入力し
た補正値で最も器差が少なくなるように補正し、更にサ
ンプリングしたポイント間の係数は直線近似するので、
検出した流量検出手段８の出力信号に対する係数を正確
に求めることが出来、かつ補正処理も簡単かつ連続無段
階の行え、その結果流量を高精度で求められ、また積算
流量などの流量計測をも正確に求めれる。
【００２０】本発明は流体流量を計測するフルイディッ
ク式流量計の例をあげたが、他の例えば水道メータなど
の流量計に関しても上記の内容を適用できる。
ク式流量計の例をあげたが、他の例えば水道メータなど
の流量計に関しても上記の内容を適用できる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の流量計は、
予めデータ記憶手段にサンプリングした流量と流量検出
手段の出力信号との関係を示す係数データを記憶させて
おき、補正値入力手段に流量検出手段のバラツキを補正
する補正値を入力しその補正値で係数データ群を補正
し、更に補正手段で補正された係数データと、ガス等の
流体を使用開始するとそのときの流体流量を流量検出手
段で検出し、瞬時流量を求め、次に積算流量を演算し求
めるので、非線形な特性を有しかつ流量検出手段のバラ
ツキを補正した係数で流量を求めるので、簡単にかつ連
続無段階に補正でき高精度で正確に流量計測を行えると
いう効果がある。
予めデータ記憶手段にサンプリングした流量と流量検出
手段の出力信号との関係を示す係数データを記憶させて
おき、補正値入力手段に流量検出手段のバラツキを補正
する補正値を入力しその補正値で係数データ群を補正
し、更に補正手段で補正された係数データと、ガス等の
流体を使用開始するとそのときの流体流量を流量検出手
段で検出し、瞬時流量を求め、次に積算流量を演算し求
めるので、非線形な特性を有しかつ流量検出手段のバラ
ツキを補正した係数で流量を求めるので、簡単にかつ連
続無段階に補正でき高精度で正確に流量計測を行えると
いう効果がある。
【図１】本発明の一実施例における流量計の制御ブロッ
ク図
ク図
【図２】同流量計の流量検出手段と流量との関係を示す
係数の特性図
係数の特性図
【図３】同流量計の動作を示すフローチャート
【図４】従来の流量計のシステム図
【図５】同流量計の制御装置の特性図
８ 流量検出手段 ９ データ記憶手段 １０ 補正値入力手段 １１ 補正手段 １２ 流量演算手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植木 浩一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 竹村 晃一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−62431（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 1/20 G01F 1/00 G01F 1/68 G01F 15/02
Claims (1)
- 【請求項１】流体流量を検出する流量検出手段と、予め
前記流量検出手段の出力信号と流体流量に対応した前記
流量検出手段の出力信号とから求めた係数群とを記憶し
たデータ記憶手段と、前記データ記憶手段のデータを補
正する値を入力する補正値入力手段と、前記補正データ
で前記データ記憶手段のデータ値を補正する補正手段
と、前記流量検出手段の出力信号と前記補正手段で補正
された係数データ群とから流量を演算する流量演算手段
とからなる流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05043551A JP3103700B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05043551A JP3103700B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0719917A JPH0719917A (ja) | 1995-01-20 |
| JP3103700B2 true JP3103700B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=12666896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05043551A Expired - Lifetime JP3103700B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3103700B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6491279B2 (ja) * | 2017-07-26 | 2019-03-27 | オルガノ株式会社 | 採水ディスペンサー及びその補正方法 |
| US11041749B1 (en) | 2019-12-19 | 2021-06-22 | Hitachi Metals, Ltd. | Multi-gas mass flow controller and method |
-
1993
- 1993-03-04 JP JP05043551A patent/JP3103700B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0719917A (ja) | 1995-01-20 |
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