JP3194960B2 - コリオリ効果質量流量計における故障検知および補正のための方法および装置 - Google Patents

コリオリ効果質量流量計における故障検知および補正のための方法および装置

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、パイプまたは導管路を通る物質の流量を測
定するため用いられるコリオリ効果質量流量計に関す
る。特に、本発明は、コリオリ効果質量流量計の動作中
に生じる種々の故障条件の検知および補正に関する。
問題 管路を流過する物質に対して質量流量および他の情報
を測定するためにコリオリ効果質量流量計を使用するこ
とは公知である。J.E.Smith等の1985年１月１日発行の
米国特許第4,491,025号および1982年２月11日再発行の
J.E.Smithの米国再発行特許第Re31,450号に開示される
ように、これら流量計は１本以上の湾曲形状の管を備え
ている。1978年８月28日発行のJ.E.Smithの米国特許第
4,109,524号に示される如き直線状の流管を持つコリオ
リ効果質量流量計もまた周知である。コリオリ効果質量
流量計におけるそれぞれの流管の形態は、単純な曲げ、
捩りあるいは結合型のモードである１組の固有振動モー
ドを有する。各流管路は、これらの固有モードの１つで
共振して振動するように駆動される。物質で充填された
振動系の固有振動モードは、流管と流管内の物質との合
成の質量によって部分的に規定される。物質は、流量計
の流入側で接続された管路から流量計へ流入し、流管を
流過するよう指向され、流量計からその流出側に接続さ
れた管路に流出する。
流量計に流れがない時、流管に沿った全ての点が加え
られる駆動力により同位相で振動する。物質が流れ始め
ると、コリオリ加速度が流管に沿った各点に異なる位相
を持たせる。流管の流入側における位相は駆動部より遅
れるが、流出側における位相は駆動部より進む。センサ
は、流管の運動を表わす正弦波信号を生じるように流管
上に載置されている。２つのセンサ信号間の位相差は、
流管を介する物質の質量流量に比例する。
このような測定における複合要因は、典型的な処理物
質の密度が変動することである。密度の変化は、固有振
動モードの振動周波数を変動させる。流量計の制御系が
共振を維持するので、振動周波数が応答して変動する。
このような状況における質量流量は、位相差と振動周波
数との比に比例する。
米国再発行特許第Re31,450号のコリオリ流量計は、位
相差と振動周波数の双方を測定する必要を回避するもの
である。位相差は、流量計からの２つの正弦波出力信号
のレベル交差間の時間的遅延を測定することにより決定
される。この方法が用いられる時、振動周波数における
変動が打消し合い、質量流量は測定された時間的遅延に
比例する。このような測定法は、しばしば時間遅延測定
法と呼ばれる。
コリオリ効果質量流量計の多くの用途において、流量
計と流管とを流過する物質は腐食性を持つかあるいは高
い圧力下にあり得る。このような質量流量計の流管にお
けるクラックは、腐食性物質を流出させ得る。これらの
用途では、物質の漏洩の可能性を最小限に抑えることが
重要である。このような危険を最小化する１つの方法
は、流管における圧力の保全性が失われる場合に漏れ出
すおそれがある物質を保持するように流量計を密閉する
ことである。この解決策は、使用される物質および動作
圧力レベルに従って多くの異なる問題を生起する。腐食
性物質を保持し、あるいは非常に高圧の物質を保持する
流管を密閉する複雑さおよびコストは、コリオリ効果質
量流量計の多くの用途において使用を思い止どまらせる
ものとなり得る。
このような故障の場合に流管を囲もうと試みるのでは
なく、流体が周囲の環境へ漏出され得る前に、故障条件
を検知することが望ましい。このような故障の早期検知
は、漏出が生じる前に物質の流れを止めることを可能に
する。他の方法は、振動するチューブから生じる音波を
監視すること（アコースティック・エミッション分光
法）により、あるいは流管の抵抗変化を測定すること
（電子的指紋法）によって、このような問題に対峙しよ
うと試みた。これらの両方法は、流管におけるクラック
を検知することはできるが、これらは腐食のような流管
の表面特性に同様に感応する。これらの方法を用いて流
管のクラックの成長を他の表面条件から弁別するために
は、感度の高い電子的測定法や測定結果の習熟した解釈
を必要とする。これらの測定の複雑さは、流量計の実際
の商業的用途においてこれらの方法をほとんど役にたた
ないものにした。
空気その他の異物がコリオリ効果質量流量計を流過す
る物質に侵入する時、従来の設計における別の問題が生
じる。これらの物質は、計算された質量流量が誤りであ
るように流量計の流管の振動特性を変更する。従来の設
計は、質量流量測定におけるこれらの誤りを検知もせず
補正もしない。
DE−Ａ−4032661は、流量計に流れる一定流量を維持
するためのシステムを開示している。流量が監視され、
関連する電動機駆動ポンプをフィードバック信号が制御
して流量を一定に維持する。
WO−Ａ−93/21505は、センサが測定の有効性について
測定値および情報を生じるシステムを開示する。このセ
ンサは、変数値と関連するデータ信号を生成するトラン
スデューサと、このデータ信号を受取り出力信号を生じ
る送信機を含む。送信機は、変数値と関連する第１の出
力信号を生じる。また、この送信機は、第１の出力信号
の動的な不確定性分析に基く第２の出力信号を生成す
る。
解決法 上記および他の問題は、動作中のコリオリ効果質量流
量計における色々な故障条件を検知するための方法およ
び装置、ならびにこれらの検知された故障を補正するた
めの方法および装置を含む本発明によって解決される。
本発明は、周囲環境への流動物質の漏出前に物質の流れ
を止めるに充分に早く流管におけるクラックの検知を行
う。更に、本発明は、流動物質に関する他の条件の早期
の検知および補正を可能にし、他の種類のシステム故障
を表示し得る。閾値を越える計算された質量流量、物質
の密度、空隙率、あるいは質量率の変化は、質量流量計
のある用途におけるシステム故障を表わし得る。本発明
は、流管におけるクラックあるいは前述のシステム故障
の早期の検知を可能にするコリオリ効果質量流量計の動
作を監視するための方法および装置を含む。更にまた、
本発明は、検知された故障を正しあるいは物質の流れを
止めて流動物質の有害な漏出を阻止するため流量計内の
物質流量を制御するための方法および装置を含む。
正常に動作する流量計においては、静的条件下では、
流管を振動させるのに必要な駆動力および結果として生
じる流管の共振周波数は一定である。振動する流管の要
求される駆動力あるいは共振周波数の変化は、流量計が
動作している条件の変化を表わす。駆動力および共振周
波数の変化は、本発明の方法および装置によって分析さ
れて流管におけるクラックその他の動作異常を検知す
る。本発明により検知し得るそれぞれの故障は、駆動力
および（または）共振周波数の時間的な変化において特
徴的な「識別特性（signature）」を呈する。例えば、
流管内の物質の質量流量の変化は、要求される駆動力を
大きく変えることなく流管の共振周波数の変化を生じ得
る。しかし、流管の共振周波数の急激な減少は、要求さ
れる駆動力の増加と組合わされると、流管におけるクラ
ックを示す。動作条件における他の変化は、流量計の動
作パラメータにおける同様に認識可能な「識別特性」を
呈し、本発明により動作故障あるいは異常として検知可
能である。この「識別特性」は、駆動力および周波数な
らびに時間的な変化の比率および曲率（時間に関する一
次および２次の導関数）に対する閾値を用いて規定され
る。
本発明は、流管を振動させるのに要する駆動力と、該
流管が加えられる駆動力に応答して振動する共振周波数
とを含むコリオリ効果質量流量計の幾つかの動作パラメ
ータを検知するための装置を含む。本発明の装置は更
に、流量計の動作における特定の故障条件の発生をオペ
レータに知らせるための出力信号、ならび流量計内の物
質の流れを自動的に調整しあるいは停止するための出力
信号を含む。これらの出力信号は、流量計内の物質の流
れと関連するポンプおよび弁を制御するように印加され
る。
本発明は更に、検知された動作パラメータにおける時
間的変化を決定するための方法を含む。これらの方法
は、幾つかの検知された動作パラメータの瞬時値ならび
にそれぞれの検知された動作パラメータの変化率（勾配
と曲率）を決定する。これらの方法は、検知された動作
パラメータのその時の値と変化を分析して特定の故障条
件が生じつつあることを決定する。本発明によって検知
可能な各故障条件は、検知された動作パラメータの値と
変化における一義的な「識別特性」によって認識され
る。種々の故障条件を示す動作パラメータに対する識別
特性値は、本発明の装置内に記憶されている。監視され
た動作パラメータの値および変化がこれらの記憶された
識別特性と一致すると、前述の出力信号が本発明の装置
によって生成され、関連する故障条件の発生を示し、あ
るいは流量計内の物質の流れを制御する。
特に、本発明は、コリオリ流量計の流管におけるクラ
ックの存在を検知する。クラックの存在は、流管を振動
させるのに必要な駆動力の増加と関連付けられた振動す
る流管の共振周波数における「識別特性」の低減によっ
て認識される。クラックの故障のこのような早期の検知
により、オペレータあるいは制御回路は流量計内に流れ
る物質の有害な漏出を阻止するように流動を停止しある
いは流管内の圧力を低減することができる。
本発明はまた、質量流量の変化、物質密度の変化、空
隙率の変化および質量率の変化のような流量計使用時の
故障を表わす動作条件をも認識する。例えば、駆動力の
増加と結合された共振周波数の増加は、流量計内に流れ
る物質の空隙率の増加を示す。ある用途においては、こ
のことは、例えば過剰気泡あるいはエア・ポケットが流
動物質中に形成されていること、あるいはセンサの出力
が誤りであることを示す故障条件であると見なされる。
本発明の装置により提供される出力信号は、オペレータ
に警告し、流れを自動的に止め、あるいは管路に流れる
混合物を自動的に調整するために生成される。増加した
空隙率に対する誤りを最小化するように物質の流量を自
動的に調整するために、更なる出力信号が印加される。
故障条件の検知に加えて、本発明の方法および装置
は、流動物質中の空隙率または質量率を勘案するよう
に、動作中の流量計において、測定された流量を自動的
に補正する。本発明の装置内に格納された情報は、測定
された値と周波数および駆動力における計算された変化
率との関数として空隙率を計算するために用いられる。
測定された流量と結合されるこの計算された空隙率は、
誤差率を計算するために用いられる。この誤差率は、測
定された質量流量に加えられて、先に述べたようにオペ
レータに表示するためあるいは自動流量制御のために用
いられる補正された質量流量を計算するのに使用され
る。
要約すると、本発明は、コリオリ効果質量流量計の動
作時の種々の故障条件の早期の検知のための方法および
装置を提供する。本発明は、信頼性が改善され、これま
での方法および装置より複雑でない故障検知および補正
を提供する。本発明はまた、測定された流量および計算
された空隙率に基いて質量流量を自動的に補正するため
の方法および装置をも提供する。
図面の簡単な説明 図１は、本発明の故障検知装置を備えた典型的なコリ
オリ効果質量流量計を示し、 図1Aは、典型的な閉ループ制御の例示的形態における
制御可能なポンプと制御可能な弁とに接続された図１の
コリオリ効果質量流量計を示し、 図２は、本発明の故障検知機器の更なる詳細を示し、 図３は、流管におけるクラックに関する時間関数とし
ての振動周波数と駆動力の識別特性を示すグラフ、 図４は、流管内の質量流量の関数としての振動周波数
と駆動力とのカーブの識別特性を示すグラフ、 図５は、流管内に流れる物質の密度の関数としての振
動周波数と駆動力とのカーブの識別特性を示すグラフ、 図６は、流管内に流れる物質の空隙率（void fracti
on）またはスラッグ（slug）流の関数としての振動周波
数と駆動力とのカーブの識別特性を示すグラフ、 図７は、流管内に流れる物質の質量率（mass fracti
on）の関数としての振動周波数と駆動力とのカーブの識
別特性を示すグラフ、 図８は、測定された質量流量に適用されて補正された
質量流量を計算するための誤差率を示すグラフ、 図９は、本発明の方法を含むステップの全体図を示す
フローチャート、 図10は、動作パラメータをサンプリングするための図
９のステップの更なる詳細を示すフローチャート、 図11は、サンプリングされた動作パラメータを記憶す
るための図９のステップの更なる詳細を示すフローチャ
ート、 図12は、記憶された動作パラメータにおける変化の勾
配と曲率とを計算するための図９のステップの更なる詳
細を示すフローチャート、 図13は、クラックのある流管についてテストしかつ物
質の流れを止める図９のステップの更なる詳細を示すフ
ローチャート、 図14は、空隙率が補正された質量流量を計算しかつ質
量流量を調整する図９のステップの更なる詳細を示すフ
ローチャート、および 図15は、他の動作故障条件についてテストしかつ質量
流量を制御する図９のステップの更なる詳細を示すフロ
ーチャートである。
図面の詳細な記述 装置 典型的なコリオリ効果質量流量計10が、それぞれ逆相
曲げ軸Ｗ−ＷおよびＷ′−Ｗ′の周囲に実質的に同じバ
ネ定数と慣性モーメントとを持つように、マニフォール
ド体部30に固定された２個の片持ち支持された流管12、
14を有するように図１に示される。
駆動用コイルおよび磁石20が、流管12、14の最上部13
0と130′との間の中間領域に取付けられ、軸Ｗ−Ｗおよ
びＷ′−Ｗ′の周囲で流管12、14を逆相で振動させる。
左側のセンサ16と右側のセンサ18が流管12、14の最上部
の各端部付近に取付けられて、流管12、14の相対運動を
検知する。このような検知は、流管12、14の頂端部のゼ
ロ交差あるいは他の予め定めた点を通る運動を測定する
ことを含む多くの方法で行われる。流管12、14は、左側
脚部131、131′と右側脚部134、134′を有する。これら
の脚部は、相互に向かって下方へ収束し、マニフォール
ド要素121、121′の面120、120′に固定されてる。支持
バー140R、140Lは、流管12、14の脚部に鑞付けされて、
駆動部20が経路156で付勢される時、流管が逆相で振動
する軸Ｗ−ＷおよびＷ′−Ｗ′を規定するよう働く。軸
Ｗ−ＷおよびＷ′−Ｗ′の位置は、流管の脚部131、13
1′と134、134′上の支持バー140R、140Lの設置によっ
て決定される。
温度検出器22は、流管14の脚部131に載置されて流管
の温度とこの流管内に流れる物質の近似的な温度とを測
定する。この温度情報は、流管のばね定数における変化
を決定するため用いられる。駆動部20、センサ16、18、
および温度検出器22は、経路157、158、159によって質
量流量計器24に接続されている。質量流量計器24は、セ
ンサ16、18、22から受取った信号を処理して流量計10内
に流れる物質の質量流量ならびに物質の密度および温度
の如き他の測定値を決定するマイクロプロセッサを含
む。質量流量計器24はまた、駆動信号を経路156を介し
て駆動部20へ印加して軸Ｗ−ＷおよびＷ′−Ｗ′の周囲
で逆相で流管12、14を振動させる。
マニフォールド体部30は、鋳物150、150′から形成さ
れる。鋳物要素150、150′は、フランジ103、103′によ
って供給管路と流出管路（図示せず）とに取付け可能で
ある。マニフォールド体部30は、供給管路からの物質の
流れを流管12、14へ送り、次いで再び流出管路へ送る。
マニフォールドのフランジ103、103′が流入端部104と
流出端部104′とを介して測定されるべき処理物質を運
ぶ管路系統（図示せず）へ接続されると、物質はフラン
ジ103における流入オリフィス101を経てマニフォールド
体部30とマニフォールド要素110とへ進入し、鋳物要素1
50内の徐々に変化する断面を持つチャンネル（図示せ
ず）により流管12、14に接続される。物質は、マニフォ
ールド要素121により流管14、12の左側脚部131、131′
へそれぞれ分けられて送られる。次いで、物質は最上部
の管要素130、130′を介し、また右側脚部134、134′を
介して流れ、流管のマニフォールド要素121′内の１つ
の流れへと再び合流される。流体は、その後、流出側の
鋳物要素150′のチャンネル（図示せず）へ送られ、次
いで流出側のマニフォールド要素110′へ送られる。流
出端部104′は、ボルト穴102′を持つフランジ103′に
より管路系統（図示せず）に接続される。物質は、流出
オリフィス101′を介して管路系統（図示せず）内の流
れへ戻るように流出する。
質量流量計器24は、経路157、158、159で受取られた
信号を分析し、関連する管路系統（図示せず）内の質量
流量の監視および制御のため制御システムまたはオペレ
ータにより用いられる質量流量を表示するため標準的な
出力信号を経路155に生じる。更に、質量流量計器24
は、流管のその時の共振周波数と、流管の駆動のため要
求されるその時の駆動力と、流管のその時の温度と、計
算された質量流量とを表示する出力信号を経路160、16
1、162、163にそれぞれ生じる。これらの信号は、故障
検知計器26により受取られ、流量計10の動作における故
障の発生を判定するため分析される。これらの信号（お
よび、流量計10の動作中に検知可な他の信号）は、以下
本文において一般的にそれぞれ「動作パラメータ」と呼
ばれる。
質量流量計器24は、当技術において周知の標準的な装
置および方法を含む。Micromotion社の遠隔流量送信機
モデル9739は、このような装置の事例である。信号を表
わす駆動力は常にモデル9739から出力信号として与えら
れるとは限らないが、当業者は、このような信号が計器
9739から得られることを容易に理解できる。振動周波数
信号は、流体密度が測定されるような設計であるので、
一般にモデル9739から得られる。電子技術者は、故障検
知計器26に接続する計器からの導体に流管の振動周波数
と必要な駆動力とを表わす適切な信号を供給するよう
に、この装置を容易に改修することができる。
故障条件の検知時に、故障検知計器26は、経路170を
経てポンプ180へ、かつ経路171を経て弁181へ信号を印
加して、流量計10内の質量流量を補正し、あるいは物質
の流れを止めて物質の漏出を阻止する。ポンプ180は、
検知された故障を補正するよう流量計10の流入オリフィ
ス101における圧力を増減するため、故障検知計26によ
って制御される。弁181は、検知された故障を補正する
よう流量計10の流出オリフィス101′における背圧を増
減するため、故障検知計器26によって制御される。故障
検知計器26はまた、経路172に信号を印加して流量計10
の動作時に検知された故障条件の発生をオペレータに通
知する。経路172に与えられた信号は、手動の補正動作
の必要をオペレータに知らせあるいは故障検知計器26に
より行われる補正制御の状態についてオペレータに知ら
せるため、パネル182上に表示されるメッセージであ
る。
例えば、故障検知計器26は、経路160および161でそれ
ぞれ受取る共振周波数および駆動力の情報を分析するこ
とにより、クラックが流管に存在するかどうかを判定す
る。クラックが流管に存在するならば、故障検知計器26
は流量計10の流入オリフィス101におけるポンプ180によ
り生成される圧力を低減する出力信号を経路170に生成
する。この信号は、クラックが圧力の保全性の喪失を生
じる前に流管内の物質の流れを減速あるいは停止し、こ
れにより流管12、14内からの物質の漏出を阻止する。
図1Aは、ポンプ180と弁181が流量計10の典型的な用途
におけるように接続された流量計10と故障検知計器26と
を示す。ポンプ180は、供給源191から物質192を引出し
てこの物質を管路190を介して流量計10の流入オリフィ
ス101へ供給する。ポンプ180により生成される流入圧力
は、ポンプ180の速度を増減するため信号を経路170に印
加することによって、故障検知計器26により制御され
る、流量計10の流入オリフィス101へ供給された物質
は、流量計を経て管路190に対する流出オリフィス101′
へ、そして最後に弁181を経てその終着点に移動する。
弁181により生成される背圧は、弁181を開閉する信号を
経路171に与えることによって、故障検知計器26により
制御される。
当業者には、本発明の方法および装置がどんな形態の
流量計に対しても有効に適用され得ることが認識されよ
う。図１および図1Aに関して先に述べた特定の流量計の
構成は、かかる全ての流量計の形態の事例である。特
に、流量計の直線状流管、Ｕ字形流管、特殊および他の
形態を、動作時の故障条件の検知および制御のために本
発明の方法および装置と組合わせることができる。
図２は、故障検知計器26内部の構成要素の異なる詳細
を示している。図１の質量流量計器24により経路163を
介して経路160へ印加されるアナログ信号は、アナログ
／デジタル（A/D）・コンバータ203ない206によってデ
ィジタル信号へ変換される。変換されたディジタル値を
表わす信号が、CPU200による処理のため経路220ないし2
23へ印加される。経路220、221、222および223へ印加さ
れる信号は、振動する流管のその時の共振周波数、流管
を振動させるのに必要なその時の駆動力、流管のその時
の温度、および計算された質量流量をそれぞれ表わす。
CPU200は、経路220ないし223からのその時の振動周波
数、駆動力、温度および計算された流量をそれぞれ表わ
すディジタル信号を周期的にサンプリングする。周期的
な各サンプリング時に、CPU200は、経路220ないし223へ
印加されるディジタル値の複数の読みを平均化して、経
路229上でRAMメモリ201におけるバッファに平均値を書
込む。このような平均化は、経路160ないし163に存在し
得るアナログ信号ノズルの除去を助ける。振動周波数、
駆動力、温度および計算された流量に対する平均値は、
バッファが一杯である時最も前に記憶された値が最新の
記憶されるべき値により重ね書きされるように、RAMメ
モリ201におけるバッファに循環状に記憶される。循環
バッファは、ある期間における記憶された動作パラメー
タの値を保持する。
CPU200は、記憶される動作パラメータごとに時間に関
する一次および二次の導関数を計算して、図１の流量計
10の動作時の時間的な変化の勾配と曲率とを決定する。
CPU200は、経路229によりRAMメモリ201から記憶された
平均値を読出す。時間的に逐次記憶される２つの平均値
間の差は、当該動作パラメータにおける変化の勾配（サ
ンプリングされた動作パラメータの一次導関数）であ
る。この計算の一例を述べるが、ここでf0ないしfNはCP
U200による読みの（Ｎ＋１）期間における流管の振動周
波数に対する記憶された平均値であり、またS1ないしSN
は各サンプリング期間に対するf0ないしfNの値における
変化に対する計算された勾配である。
S1＝（f1−f0） 更に一般的には、Sx＝（fx−fx-1）但し、ｘ＝１ない
しＮ このような２つの計算された勾配間の差は、動作パラ
メータの曲率（サンプルリングされた動作パラメータの
二次導関数）を示す。この計算の一例は下記の如くであ
り、ここでS1ないしSNは先に述べた如き周期的に記憶さ
れた平均値の変化の勾配であり、またC2ないしCNは勾配
S1ないしSNにおける変化に対して計算された曲率であ
る。
C2＝（S2−S1） 更に一般的には、Cx＝（Sx−Sx-1）但し、ｘ＝２ない
しＮ ROMメモリ202は、本発明により検知可能な各故障に対
する閾値「識別特性」を含む。この「識別特性」に記憶
される情報は、動作パラメータのその時の値に対する閾
値ならびに動作パラメータの変化の勾配および曲率に対
する閾値に関する。この情報は、本発明の装置および方
法によって検知可能な動作の故障ごとに記憶される。当
該「識別特性」閾値は、流量計の特定の特性、流量計を
流過する物質の公称物理的特性、および流量計内の物質
の公称流量について一義的である。これらの閾値は、流
量計のユーザまたは製造者によって予め定められ、ROM
メモリ202へプログラムされる。代替的な実施の形態に
おいて、CPU200は、これらの値をROMメモリ202からRAM
メモリ201へ複写し、流量計の用途における特定のカス
タマイズされた必要に対する閾値「識別特性」を修正す
るためオペレータと対話する。
ROMメモリ202は、測定された質量流量の補正に関して
流量計10の製造あるいは据付け時に物質の空隙率の検知
される変化を勘案するよう予め定められた付加的な情報
を含む。以下に述べるように、空隙率の増加が質量流量
の測定誤差を生じる。この誤差係数（誤差率）は、誤差
率を測定された質量流量と計算された空隙率の関数とし
てコード化する「識別特性」情報を用いて本発明の方法
によって決定される。測定された質量流量と計算された
空隙率と結果として生じる誤差率との間の関係を表わす
この「識別特性」情報は、特定の流量計10と特定の用途
とに対して一義的である。この情報は、故障検知識別特
性と共にROMメモリ202に記憶される。この情報を用いて
測定された質量流量を補正する本発明の方法を以下に述
べる。
CPU200は、動作パラメータの記憶された平均値、計算
された勾配および計算された曲率をROMメモリ202に記憶
される「識別特性」から経路228で読出された対応する
閾値と比較する。この識別特性情報は、図１の流量計10
の動作における特定の故障条件の発生を示す動作パラメ
ータ、計算された勾配および計算された曲率に対する特
定の閾値を指す。CPU200は、ROMメモリ202から読出され
た識別特性閾値情報を、周波数、駆動力、温度および測
定された質量流量について対応する平均値と比較する。
CPU200はまた、ROMメモリ202における識別特性の閾値を
各パラメータに対して計算された勾配および曲率と比較
する。これらの比較は、種々の故障条件の各々が図１の
流量計10の動作時に生じたかどうかを判定する。この比
較を行うため用いられる方法は、以下に更に詳細に論述
する。
CPU200は、故障条件の検知に応じて、ポンプ180の速
度を制御するため経路170へ信号を印加しかつ弁181を開
閉するため経路171へ信号を印加する。更に、CPU200
は、流量計10の制御と動作の状態に関してオペレータに
知らせるため経路170へパネル182上にメッセージを表示
する。以下に述べるように、CPU200が流量計10の流管1
2、14におけるクラックを検知すると、このCPUは、物質
の流れを停止して流量計10内の圧力を軽減するためポン
プ180と弁181とを制御する。同様に、CPU200は、誤った
質量流量、誤った物質密度、誤った空隙率、あるいは誤
った質量率などによる他の故障条件を補償するため流量
を修正することができる。これらの故障条件の各々は、
ROMメモリ202に記憶された識別特性閾値情報をRAMに記
憶されたその時のパラメータ値および先に述べた如き各
パラメータに対する計算された勾配および曲率と比較す
ることによって、CPU200により検知される。各故障条件
は、ROMメモリ202に記憶された１組の閾値によって規定
される。この閾値は、幾つかの動作パラメータならびに
幾つかの動作パラメータの変化の勾配および曲率のその
時の値と関連する。
識別特性情報のサンプル 図３は、振動する流管の共振周波数の典型的な変化
と、流管の壁面にクラックが生じて成長する時、流管を
振動させるのに要求される駆動力の変化を示すグラフで
ある。図３におけるグラフの横座標は秒単位の時間であ
る。「圧力」と表示されるカーブ300は、グラフの左側
に表示された縦座標目盛を有する。このカーブ300は、
流管におけるクラックが時間と共に成長する時の時間に
関する流管内の圧力を表わす。このグラフにおいて判る
ように、流管内の圧力は、312と表示された破線により
示される180秒の時間まで一定である。圧力は、流管の
壁面におけるクラックを介する流動物質の漏出によりこ
の時点で低下し始める。
「駆動力」と表示されたカーブ301もまた、グラフの
左側に表示されたその縦座標目盛を有する。カーブ301
は、流管を共振周波数で振動させるのに要求される駆動
力を表わす。「周波数」と表示されたカーブ302は、グ
ラフの右側に表示されたその縦座標目盛を有する。カー
ブ302は、振動する流管の共振周波数の変化を表わす。
駆動力と周波数とは、クラックが成長し始めてから破線
310により示される略々80秒の間、比較的一定のままで
ある。この時、周波数のカーブ302は低下し始め、駆動
力のカーブ301は増加し始める。310で示される時点80秒
で、CPU200は、周波数の低減および駆動力の増加をROM
メモ202に記憶された適切な識別特性情報と突合せるこ
とによって、クラックが流管において成長しつつあるこ
とを決定する。カーブ301に示される如き要求される駆
動力における非線形的な増加と、カーブ302に示される
如き共振周波数における非線形的な低減とは、図１の流
量計10の如き流量計の流管においてクラックが成長する
ことを表す識別特性である。図３のカーブ300、301、30
2の関係により判るように、本発明の方法は、180秒の時
間における線312により示される如き流管12または14内
からの圧力の漏洩より充分前の80秒の時間（310で示さ
れる）という早さで流管12、14におけるクラックの形成
を検知することができる。
図３に示され先に述べた形成するクラック事故の動作
パラメータにおける識別特性の変化は、（図４に示され
る如き）物質の質量流量の変化に応答する正常に動作す
る流量計とは明瞭に弁別可能である。図４は、流量計内
の物質の質量流量の変化に常に応答する流量計の動作パ
ラメータの識別特性の変化を示す。図４におけるグラフ
の横座標は、図１の流量計10の如き流量計の流管を流過
する物質の質量流量である。「駆動力」と示されるカー
ブ401は、グラフの左側に示されたその縦座標目盛を有
する。このカーブ401は、流管を共振周波数で振動させ
るのに要求される駆動力を表わす。「周波数」と示され
るカーブ402は、グラフで右側に示されたその縦座標目
盛を有する。このカーブ402は、振動する流管の共振周
波数の変化を表わす。図４のカーブにより示されるよう
に、正常に動作する流量計においては、質量流量が増加
する間は駆動力は一定のままであるが、質量流量が増加
する間は共振周波数は低減する。カーブ401で示される
如き一定の駆動力と、カーブ402で示される如き共振周
波数における非線形的な低減とは、図１の流量計10の如
き流量計の流管において流量が増加することを表す識別
特性である。逆に、共振周波数の非線形的な増加と組合
わせられる一定の駆動力は、流量計の流管における低減
する流量を示す。
図５は、流量計を流過する物質の密度の変化に正常に
応答する流量計の動作パラメータにおける識別特性の変
化を示す。図５におけるグラフの横座標は、図１の流量
計10の如き流量計の流管を流過する物質の密度である。
「駆動力」と示されるカーブ501は、グラフの左側に示
されたその縦座標を有する。このカーブ501は、流管を
共振周波数で振動させるのに要求される駆動力を表わ
す。「周波数」と示されるカーブ502は、グラフの右側
に示されたその縦座標目盛を有する。このカーブ502
は、振動する流管の共振周波数の変化を表わす。図５の
カーブにより示されるように、物質の密度が増加される
間は駆動力は一定のままであるが、物質の密度が増加す
る間は共振周波数は低減する。カーブ501に示される如
き一定の駆動力と、カーブ502に示される如き共振周波
数における非線形的な低減とは、図１の流量計10の如き
流量計の流管における物質の密度が増加することを表す
識別特性である。逆に、共振周波数における非線形的な
増加と組合わせられる一定の駆動力は、流量計の流管に
おける低減する物質の密度を示す。
図５に示される如き変化する物質の密度の識別特性
は、図３に関して先に述べたクラックの故障とは明瞭に
弁別可能である。図５におけるカーブ501により示され
る一定の駆動力は、図３のカーブ301の正の勾配を有す
る増加する駆動力とはCPU200により明瞭に弁別可能であ
る。図５の物質の密度の識別特性を図４の流量の識別特
性から弁別するため、CPU200は、図５の周波数のカーブ
502の正の曲率から図４の周波数のカーブ402の負の曲率
（二次導関数）を検出する。流量の故障条件と物質の密
度の故障条件との関係に対してROMメモリ202に記憶され
た故障の識別特性情報は、どの故障が生じたかを決定す
るためにCPU200が周波数の動作パラメータの曲率（二次
導関数）を比較しなければならないことを示す。
図６は、流量計を流過する物質の空隙率（void frac
tion）の変化に正常に応答する流量計の動作パラメータ
における識別特性の変化を示す。空隙率は、流量計を流
過する物質の空気またはガスの成分の測定値である。図
６のグラフの横座標は、図１の流量計10の如き流量計の
流管を流過する物質の空隙率である。「駆動力」と示さ
れるカーブ601は、グラフの左側に示されたその縦座標
目盛を有する。このカーブ601は、流管をその共振周波
数で振動させるのに要求される駆動力を表わす。「周波
数」と示されるカーブ602は、グラフの右側に示された
その縦座標を有する。このカーブ602は、振動する流管
の共振周波数の変化を表わす。図６のカーブにより示さ
れるように、駆動力と共振周波数の両者は空隙率が増加
する間は増加する。カーブ601で示される如き増加する
駆動力とカーブ602で示される如き増加する共振周波数
とは、図１の流量計10の如き流量計の流管における増加
する空隙率の識別特性を表す識別特性である。逆に、駆
動力と共振周波数の両者における低減は、流量計の流管
における低減する空隙率を示す。
図７は、流量計を流過する物質の質量率（mass frac
tion）の変化に正常に応答する流量計の動作パラメータ
における識別特性の変化を示す。質量率は、流量計を流
過する物質における比較的重い物質成分の測定値であ
る。図７におけるグラフの横座標は、図１の流量計10の
如き流量計の流管を流過する物質の質量率である。「駆
動力」と示されたカーブ701は、グラフの左側に示され
るその縦座標目盛を有する。このカーブ701は、流管を
共振周波数で振動させるのに要求される駆動力を表わ
す。「周波数」と示されたカーブ702は、グラフの右側
に示されるその縦座標目盛を有する。このカーブ702
は、振動する流管の共振周波数の変化を表わす。図７の
カーブで示されるように、駆動力は質量率が増加する間
は増加し、共振周波数は質量率が増加する間は低減す
る。カーブ701に示される如き直線的に増加する駆動力
と、カーブ702に示される如き直線的に低減する共振周
波数とは、図１の流量計10の如き流量計10の流管におけ
る増加する質量率の識別特性である。逆に、駆動力にお
ける直線的な低減と、共振周波数の直線的な増加とは、
流量計の流管における低減する質量率を表わす。
図７の変化する質量率の識別特性を図３のクラックの
故障の識別特性から弁別するために、CPU200は、図３に
おける周波数のカーブ302と図７のカーブ702との異なる
曲率（二次導関数）を検知しなければならない。あるい
はまた、CPU200は、図３における駆動力のカーブ301と
図７におけるカーブ701との異なる曲率（二次導関数）
を検知しなければならない。クラックの故障条件と質量
率の故障条件との関係に対するROMメモリ202に記憶され
た故障識別特性情報は、この２つの故障のどれが生じた
かを決定するため周波数または駆動力の動作パラメータ
の曲率（二次導関数）をCPU200が比較しなければならな
いことを示している。
特定の故障を示す動作パラメータに対する正確な「識
別特性」閾値、勾配および曲率は、それぞれの特定の流
量計、および公称物質組成、流量および流量計内の圧力
に対して一義的である。この特定の識別特性値は、製造
時のテストによって決定されてROMメモリ202に記憶され
る。当業者は、識別特性の閾値がCPU200によってRAMメ
モリ201へ複写され、次いで流量計の特定用途に対して
カスタマイズするように修正されることが容易に理解さ
れよう。
図３ないし図７の縦座標目盛は、動作パラメータ変化
の百分率で表わされている。当業者は、閾値情報が変化
の百分率としてかあるいは絶対閾値として等価的に表わ
されることが理解されよう。以下に述べる本発明の方法
は、絶対閾値との比較を用いて示される。
図８は、補正される質量流量を計算するため図６に示
された情報と関連して用いられる情報のグラフである。
質量流量計器により測定される質量流量の精度は、流量
計10を流過する物質の空隙率の増加により悪影響を蒙
る。先に述べたように、空隙率は、流量計10を流過する
物質に混合された空気のような比較的軽い物質の成分を
表示する。図６は、周波数と駆動力、特に駆動力におけ
将の曲率の増加と結合される直線的に上昇する周波数の
関数として増加する空隙率を識別する識別特性情報を表
わしている。
以下に述べる他の情報に加えて、ROMメモリ202に記憶
された識別特性情報は、図６のグラフに示された空隙率
情報のコード化を含む。この空隙率情報は、測定される
周波数と駆動力との関数としてその時の空隙率の百分率
を決定するため本発明の方法によって用いられる。図６
の空隙率情報は、図６のカーブを表わす多項式の係数と
して、あるいは周波数または駆動力の値から空隙率を内
挿するため用いられる表の形で識別特性情報と共にROMO
メモリへコード化される。図14に関して以下に述べるよ
うに、ROMメモリ202に記憶された空隙率情報は、周波数
と駆動力の測定値から空隙率を計算するために用いられ
る。当業者は、図６に示された関数の表状コーディング
が制限された数学的演算能力を持つ低コストのマイクロ
プロセッサでの使用に選好されることが理解されよう。
図８のグラフに示される情報は、測定された質量流量
に適用されて補正された質量流量を決定する誤差補正係
数（誤差の百分率）を計算するのに用いられる。図８
は、測定された質量流量の関数として誤差百分率の６つ
の例示的なグラフを示している。６つのカーブの各々
は、先に述べたように、図６に示した情報を用いて決定
され且つROMメモリ202に識別特性情報と共に記憶された
対応する計算された空隙率を示すように区分されてい
る。例えば、空隙率が先のように1.5％となるよう計算
されるならば、図８の1.5と示されたカーブが所与の質
量流量に対して適用されるべき誤差補正係数（誤差の百
分率）を決定するのに用いられる。1.5と示されたカー
ブと測定された質量流量とを用いて、誤差百分率を図８
に示されるように決定することができる。
以下に述べる他の情報に加えて、ROMメモリ202に記憶
された識別特性情報は、図８のグラフに示された誤差百
分率情報のコード化を含む。この誤差百分率情報は、本
発明の方法によって用いられて、測定された流量と計算
された空隙率との関数としてその時の誤差百分率を決定
する。図８の誤差百分率情報は、図８のカーブを表す多
項式の係数として、あるいは測定された質量率と計算さ
れた空隙率の値から誤差百分率を内挿するため用いられ
る表の形で識別特性情報と共にROMメモリ202へコード化
される。図14に関して以下に述べるように、ROMメモリ2
02に記憶された誤差百分率情報は、補正された質量流量
を計算するために用いられる。当業者は、図８に示され
た関数の表状コーディングが制限された数学的演算能力
を持つ低コストのマイクロプロセッサでの使用に選好さ
れることが理解されよう。
故障識別特性情報のフォーマット 識別特性閾値情報は、その時の動作パラメータの値、
勾配およびカーブの比較時にCPU200により使用するため
図２のROMメモリ202に記憶される。この閾値情報のフォ
ーマットは、「Ｃ言語」の如き高水準のプログラミング
言語におけるデータ構造として表わされると、最も容易
に理解される。この表現法はROMメモリ202における識別
特性の閾値情報の単なる事例に過ぎないことを明瞭に理
解すべきである。基準閾値情報を表わす多くの等価の形
態が本発明の趣旨および範囲内に含まれる。閾値情報
は、幾つかの動作パラメータ、該動作パラメータの勾
配、該勾配の曲率の上限および下限を定義することによ
り、適正に動作する流量計の公称値を表わす。上限およ
び下限は、本発明の方法により検知し得る幾つかの故障
条件の各々に対してコード化される。パラメータのその
時の値、勾配および曲率がこの定義された限度内に含ま
れるならば、対応する故障条件は生じていないことにな
る。
故障検知・補正方法−概論 本発明の方法は、先に述べた識別特性情報を用いて幾
つかの故障条件を検知して補正する。図９は、本発明の
方法のフローチャートである。図９の諸要素は、本発明
の方法を高水準で記述する。以降の図および関連する記
述は、図９の個々の要素の更なる詳細を示す。
要素900は、流量計の動作の分析のため用意された流
量計10のその時の動作パラメータのサンプルを取得する
よう動作する。要素900は、以下に図10に関して更に詳
細に述べる。
要素902は、RAMメモリ201における循環バッファ要素9
00により取得されるサンプルを記憶するように動作す
る。要素902については、図11に関して更に詳細に述べ
る。
要素904は、要素900の動作によりサンプリングされて
要素902の動作によりRAMメモリ201に記憶される動作パ
ラメータの変化の勾配と曲率を計算するように動作す
る。最も後のサンプルとRAMメモリ201の循環バッファに
記憶された前のサンプルを用いて、動作パラメータの時
間的な変化の勾配と曲率を決定する。要素904について
は、図12に関して以下に更に詳細に述べる。
要素906は、流量計10の流管12、14にクラックが形成
しつつあるか否かを決定するように動作する。要素906
は、その時サンプリングされた動作パラメータと要素90
4において計算された勾配と曲率とを分析して流管12、1
4におけるクラックの形成を検知する。クラックが検知
されるならば、要素906は流量計10内の物質の流れを停
止して流管12、14内の流体圧力を低下させるように動作
する。要素906については、図13に関して以下に更に詳
細に述べる。
要素908は、流管12、14を流過する物質における検知
された空隙率により、測定された質量流量を補償するこ
とにより、流量計10内の補正された質量流量を計算する
ように動作する。補正された質量流量が許容限度外であ
ることが判るならば、要素908は流量計10内の計算され
た流量を調整するように動作する。要素908について
は、図14に関して以下に更に詳細に述べる。
要素910は、サンプリングされた動作パラメータと、
動作パラメータの変化の計算された勾配と曲率とをROM
メモリ202に記憶された対応する識別特性情報と比較す
るように動作合する。どれかの故障の識別特性情報が測
定あるいは計算された対応する情報と一致するならば、
ROMメモリ202に識別特性情報と共に記述された補正動作
が引き起こされて、問題の補正を試み、かつ故障の発生
をオペレータに通知する。要素910については、図15に
関して以下に更に詳細に述べる。
要素912は、次のサンプリング期間まで本発明の方法
の実行を遅延させるよう動作する。このことは、流量計
10の動作パラメータの周期的サンプリングおよび分析を
保証する。この方法の処理は、要素900において続行す
る。当該方法は、要素900ないし912の処理を周期的に反
復して、動作の故障を検知して補正するため流量計10の
動作を監視する。
故障の検知・補正の方法−サンプリング 図10は、先に述べた要素900の動作の更に詳細を示す
フローチャートである。図10の諸要素は、流量計10の動
作パラメータをサンプリングするように動作する。特
に、周波数、駆動力、温度および測定された質量流量
は、図10の諸要素の動作によってサンプリングされて、
それぞれ、、およびと名付けた変数でRAMメモ
リ201に記憶される。３つの連続的な読みの平均化は、
質量流量計器24から経路160ないし163を介して受取られ
るアナログ信号におけるノイズの影響を低減することを
助ける。RAMメモリ201に記憶されたS1、S2およびS3を付
した変数は、サンプリングされた各動作パラメータの３
つの連続する読みを一時的に記憶するため用いられる。
要素1000は、経路220からの周波数の３つの連続値を
読んでそれぞれ変数S1、S2、S3とするように動作する。
要素1002は、変数S1、S2、S3を加算してその和を３で
除すことにより平均周波数値を計算する。この平均周波
数は、次に以降の要素による更なる処理のため変数に
記憶される。
要素1004は、経路221から駆動力の３つの連続値を読
んでそれぞれ変数S1、S2、S3とするように動作する。
要素1006は、変数S1、S2、S3を加算してその和を３で
除すことにより平均駆動力値を計算する。この平均駆動
力は次に、以降の要素による更なる処理のため変数に
記憶される。
要素1008は、経路222からの温度の３つの連続値を読
んでそれぞれ変数S1、S2、S3とするように動作する。
要素1010は、変数S1、S2、S3を加算してこの和を３で
除すことにより平均温度値を計算する。この平均温度は
次に、以降の要素による更なる処理のため変数に記憶
される。
要素1012は、測定された質量流量の３つの連続値を経
路223から読んでそれぞれ変数S1、S2、S3とするように
動作する。
要素1014は、変数S1、S2、S3を加算してこの和を３で
除すことにより、測定された質量流量の平均値を計算す
る。この測定された質量流量の平均は次に、以降の要素
による更なる処理のため変数に記憶される。これで、
図10の諸要素および図９のそのための要素900の処理を
完了する。処理は、図９の要素902に続く。
故障検知・補正方法−記憶 図11は、先に述べた要素902の動作の更に詳細を示す
フローチャートである。特に、図11の諸要素は、図２の
RAMメモリ201における循環バッファ図９の要素900の動
作によって計算された動作パラメータの平均値を記憶す
る。その時のサンプル期間だけ記憶された値と循環バッ
ファに記憶された前のサンプルとは、以降の要素におい
て更なる処理のため使用される。
要素1100は、図９の要素900の動作により決定された
動作パラメータの平均値を記憶するように動作する。NE
XTは、RAMメモリ201に記憶された変数であり、並列の循
環バッファ・アレイFARRAY、PARRAY、TARRAYおよびMARR
AYに対する循環指数として用いられる。この循環バッフ
ァはまた、RAMメモリ201にも記憶される。特に、、
、およびは、変数NEXTのその時の値によりそれぞ
れ指示されるFARRAY、PARRAY、TARRAYおよびMARRAYの１
つの要素に記憶される。
要素1102は、MAXSAMPLESをモジューロ関数（modulo
function）に適用することにより循環的に変数NEXTを増
分するように動作する。MAXSAMPLESは、要素1100におい
て先に述べた循環バッファ・アレイに記憶されるべきサ
ンプルの最大数である。これで、図11の諸要素および図
９のそのための要素902の処理を完了する。処理は、図
９の要素904に続く。
故障検知・補正方法−勾配および曲率の計算 図12は、先に述べた要素904の動作の更に詳細を示す
フローチャートである。図12の諸要素は、記憶された各
平均動作パラメータにおける変化について、勾配（時間
に関する一次導関数）および曲率（時間に関する二次導
関数）を計算する。各動作パラメータの変化の計算され
た勾配と曲率とを記憶するために用いられる変数は、RA
Mメモリ201に記憶される。更に、先に述べた循環バッフ
ァを指示するため用いられる３つの仮変数がRAMメモリ2
01に記憶される。
要素1200は、先に述べた要素902の動作によって循環
バッファに記憶された過去の３つの平均値に対して指標
を計算して循環バッファ・アレイFARRAY、PARRAY、TARR
AYおよびMARRAYに入れる。先に述べた如きモジュロ演算
を用いて、過去の３つの平均値に対する循環バッファへ
の指標である変数PREV1、PREV2、PREV3の値を計算す
る。PREV1、PREV2およびPREV3は、NEXTのその時の値か
らそれぞれ１、２および３を差引いた値として計算され
る。
要素1202は、周波数の動作パラメータの記憶された平
均値の変化の勾配と曲率とを計算するよう動作する。FS
LOPEとFCURVとは、勾配と曲率とが記憶される図２のRAM
メモリ201における変数である。FSLOPEは、FARRAY［PRE
V1］とFARRAY［PREV2］に記憶された周波数の最後の２
つの平均値間の差として計算される。動作パラメータの
変化率に対するタイム・ベースは、図９の要素912にお
いて先に述べた如き動作パラメータをサンプリングする
ため用いられるサンプリング期間と等しい１単位時間で
あるものと仮定される。FCURVは、過去の２つの期間の
計算された勾配間の差である。特に、FCURVは、（FARRA
Y［PREV1］−FARRAY［PREV2］）−（FARRAY［PREV2］−
FARRAY［PREV3］）に等しい。
要素1204は、駆動力の動作パラメータの記憶された平
均値の変化の勾配と曲率を計算するため動作する。PSLO
PEとPCURVとは、勾配と曲率とが記憶される図２のRAMメ
モリ201における変数である。PSLOPEは、PARRAY［PREV
1］とPARRAY［PREV2］に記憶された駆動力の最後の２つ
の値間の差として計算される。動作パラメータの変化率
に対するタイム・ベースは、図９の要素912において先
に述べた如き動作パラメータをサンプリングするため用
いられるサンプリング期間に等しい１単位時間であるも
のと仮定される。PCURVは、過去の２つの期間の計算さ
れた勾配間の差である。特に、PCURVは、（PARRAY［PRE
V1］−PARRAY［PREV2］）−（PARRAY［PREV2］−PARRAY
［PREV3］）に等しい。
要素1206は、温度の動作パラメータの記憶された平均
値の変化の勾配と曲率とを計算するため動作する。TSLO
PEとTCURVとは、勾配と曲率とが記憶される図２のRAMメ
モリ201における変数である。TSLOPEは、TARRAY［PREV
1］とTARRAY［PREV2］とに記憶された温度の最後の２つ
の値間の差として計算される。動作パラメータの変化率
に対するタイム・ベースは、図９の要素912において先
に述べた如き動作パラメータをサンプリングするため用
いられるサンプリング期間に等しい１単位時間であるも
のと仮定される。TCURVは、過去の２つの期間の計算さ
れた勾配間の差である。特に、TCURVは、（TARRAY［PRE
V1］−TARRAY［PREV2］）−（TARRAY［PREV2］−TARRAY
［PREV3］）に等しい。
要素1208は、測定された質量流量の動作パラメータの
記憶された平均値の変化の勾配および曲率を計算するた
め動作する。MSLOPEとMCURVとは、勾配と曲率とが記憶
される図２のRAMメモリ201における変数である。MSLOPE
は、MARRAY［PREV1］とMARRAY［PREV2］に記憶された測
定された質量流量の最後の２値間の差として計算され
る。動作パラメータの変化率に対するタイム・ベース
は、図９の要素912において先に述べた如き動作パラメ
ータをサンプリングするため用いられるサンプリング期
間に等しい１単位時間であるものと仮定される。MCURV
は、過去の２つの期間の計算された勾配間の差である。
特に、MCURVは、（MARRAY［PREV1］−MARRAY［PREV
2］）−（MARRAY［PREV2］−MARRAY［PREV3］）に等し
い。これで、図12の諸要素の処理および図９のそのため
の要素904とを完了する。処理は図９の要素906に続く。
故障の検知・補正の方法−クラックの検知 図13は、先に述べた要素906の動作の更に詳細を示す
フローチャートである。図13は諸要素は、クラックが流
量計10の流管12、14に存在するかどうかを決定するよう
動作する。クラックは、その時のサンプリングされた動
作パラメータ値、計算された勾配および周波数と駆動力
とに対して計算された曲率を、ROMメモリ202に記憶され
た識別特性情報と比較することによって検知される。先
に述べたREF.CRACKデータ構造は、図1Aに示された如き
特定用途における特定の流量計10に対する関連限度を含
んでいる。負の曲率を持つ低減する周波数と結合された
正の曲率を持つ増加する駆動力は、流管12または14にお
けるクラックの識別特性である。
要素1300は、要素900の動作により計算されるサンプ
リングされた駆動＿力Ｐを先に述べたREF.CRACK.MAXPと
比較するよう動作する。この動作は、クラックが流管12
または14に存在することを決定するため更なるテストが
要求されるように、駆動力が閾値を越えて増加したかど
うかを決定する。サンプリングされた駆動力がまだ対応
する識別特性閾値に達しなかったならば、クラックが流
管12、14に存在せず図12の要素の処理は完了する。クラ
ックが存在しなければ、図９の要素906の処理は完了
し、処理は図９の要素908に続く。さもなければ、クラ
ックが流管12、14に存在するかどうか決定するため更な
るテストが要求され、処理は要素1302に続く。
要素1302は、要素900の動作により計算されるサンプ
リングされた周波＿数Ｆを先にのべたREF.CRACK.MINFと
比較するよう動作する。この動作は、クラックが流管1
2、14に存在することを決定するため更なるテストが要
求されるように、駆動力が閾値を越えて低減したかどう
かを決定する。サンプリングされた周波数がまだ対応す
る識別特性閾値に達しなかったならば、流管12、14には
クラックが存在せず、図12の要素の処理は完了する。ク
ラックが存在しなければ、図９の要素906の処理は完了
し、処理は図９の要素908に続く。さもなければ、クラ
ックが流管12、14に存在するかどうか決定するため更な
るテストが要求され、処理は要素1302に続く。
要素1304は、要素904の動作により計算された駆動力P
SLOPEの変化の計算された勾配を先に述べたREF.CRACK.M
AXPSLOPEと比較するよう動作する。この動作は、クラッ
クが流管12または14に存在することを決定するため更な
るテストが要求されるように、駆動力の勾配が閾値を越
えて増加したかどうかを決定する。駆動力の勾配が対応
する識別特性閾値にまだ達しなかったならば、流管12、
14にはクラックは存在せず、図12の要素の処理は完了す
る。クラックが存在しなければ、図９の要素906の処理
は完了し、処理は図９の要素908に続く。さもなけれ
ば、流管12、14にクラックが存在するかどうか決定する
ために更なるテストが要求され、処理は要素1306に続
く。
要素1306は、要素900の動作により計算された周波数
の変化の計算された勾配FSLOPEを先に述べたREF.CRACK.
MANFSLOPと比較するよう動作する。この動作は、流管12
または14にクラックが存在することを決定するため更な
るテストが要求されるように、周波数の勾配が閾値を越
えて低減したかどうかを決定する。周波数の勾配がまだ
対応する識別特性閾値に達しなかったならば、流管12、
14にはクラックが存在せず、図12の要素の処理は完了す
る。クラックが存在しなければ、図９の要素906の処理
は完了し、処理は図９の要素908に続く。さもなけれ
ば、流管12、14にクラックが存在するかどうか決定する
ため更なるテストが要求され、処理は要素1308に続く。
要素1308は、要素904の動作により計算された駆動力
の変化の計算された曲率PCURVを先に述べたREF.CRACK.M
AXPCURVと比較する動作する。この動作は、流管12、14
にクラックが存在することを決定するため更なるテスト
が要求されるように、駆動力の曲率が閾値を越えて増加
したかどうかを決定する。駆動力がまだ対応する識別特
性閾値に達しなかったならば、流管12、14にはクラック
が存在せず、図12の要素の処理は完了する。クラックが
存在しなければ、図９の要素906の処理が完了し、処理
は図９の要素908に続く。さもなければ、流管12、14に
クラックが存在するかどうか決定するため更なるテスト
が要求され、処理は要素1310に続く。
要素1310は、要素900の動作により計算された周波数
の変化の計算された曲率FCURVを先に述べたREF.CRACK.M
INFCURVと比較する動作する。この動作は、流管12、14
にクラックが存在することを決定するため更なるテスト
が要求されるように、周波数の曲率が閾値を越えて低減
したかどうかを決定する。周波数の曲率がまだ対応する
識別特性閾値に達しなかったならば、クラックが流管1
2、14には存在せず、図12の要素の処理が完了する。ク
ラックが存在しなければ、図９の要素906の処理が完了
し、処理は図９の要素908に続く。さもなければ、クラ
ックが流管12、14に存在し、処理は要素1312に続く。
要素1312は、適切な信号を経路170に印加することに
よってポンプ180を停止するよう動作する。ポンプ180の
停止は、流管12、14内の物質の流れを止めて流管12、14
におけるクラックからの物質の漏出の可能性を低減す
る。
要素1314は、適切な信号を経路171に印加することに
よって弁181を開路するよう動作する。弁181の開路は流
量計10における背圧を低減して、流管12、14におけるク
ラックからの物質の漏出の可能性を更に低減する。
要素1316は、流量計10の流管12、14におけるクラック
の存在をオペレータに知らせるよう動作する。適切なメ
ッセージがパネル182に表示されるように経路172へ与え
られる。この動作は、図13の要素の処理および図９のそ
のための要素906の処理を完了する。処理は、図９の要
素908に続く。
故障の検知・補正方法−質量流量の補正 図14は、先に述べた要素908の動作の更に詳細を示す
フローチャートである。図14の諸要素は、流量計10内の
補正された質量流量を計算するよう動作する。補正され
た質量流量は、測定された質量流量と流管12、14を流過
する物質の計算された空隙率とから決定される誤差係数
（誤差率）によって調整される。空隙率は、図６に示さ
れまた先に述べたようにサンプリングされる周波数およ
びサンプリングされる駆動力の関数として決定される。
誤差率は、図８に関して先に述べた如く質量流量計器24
により提供される計算された空隙率と測定された質量流
量との関数として決定される。この誤差率は、測定され
た質量流量に印加されて補正された質量流量を決定す
る。図６および図８に示された情報は、測定された質量
流量を補正するため空隙率と誤差率との決定に用いられ
るように先に述べた如くROMメモリ202においてコード化
される。REF.MASS_CORRECT.VOID_FRACTIONは、測定され
た周波数と駆動力との関数として空隙率を計算するのに
用いられ、図６に示され且つROMメモリ202に記憶される
情報のコード化である。REF.MASS_CORRECT.ERROR_PERCE
NTは、測定された流量と計算された空隙率との関数とし
て誤差率の計算に用いられ、図８に示され且つROMメモ
リ202に記憶される情報のコード化である。
補正された質量流量を使用することで、より広い範囲
の処理条件下で更に正確な測定を可能にする。
要素1400は、流量計10を流過する物質に対する空隙率
を決定するよう動作する。空隙率は、図６に示され且つ
ROMメモリ202にREF.MASS_CORRECT.VOID_FRACTIONとして
コード化された情報と関連して用いられる、、、FS
LOPE、PSLOPE、FCURVおよびPCURV（全て要素900と904の
動作により決定される）の関数として決定される。先に
述べたように、ROMメモリ202における情報は、表の形態
または空隙率の決定に用いられる多項式の係数としてコ
ード化される。表の形態は、制限される計算能力を持つ
図２のCPU200の如き低コストのマイクロプロセッサでは
選好される。、、FSLOPEおよびPSLOPEのその時の値
は、流量計10内に流れる物質のその時の空隙率を決定す
るため、ROMメモリ202にREF.MASS_CORRECT.VOID_FRACTI
ONで記憶されるエントリの表において内挿するのに用い
られる。
要素1402は、流量計10の測定された質量流量を補正す
るのに適用されるべき誤差率を決定するよう動作する。
誤差率は、先に述べた要素900の動作により決定される
と、前述の如く要素1400により計算された空隙率との
関数（図８に示され且つREF.MASS_CORRECT.ERROR_PERCE
NTとしてROMメモリ202にコード化された情報と関連して
用いられる）として決定される。先に述べたように、RO
Mメモリ202における情報は、表の形態でまたは空隙率を
決定するのに用いられる多項式の係数としてコード化さ
れる。表の形態は、制限された計算能力を持つ図２のCP
U200の如き低コストのマイクロプロセッサでは選好され
る。のその時の値と、前述の要素1400の動作により決
定される空隙率とは、流量計10内に流れる物質の測定さ
れた質量流量を補正するためその時の誤差率を決定する
ように、ROMメモリ202にREF.MASS_CORRECT.ERROR_PERCE
NTで記憶されるエントリの表を内挿するために用いられ
る。
要素1404は、と先に述べた要素1402の動作により決
定された計算された誤差率とから補正された質量流量と
を決定するよう動作する。誤差率は、測定された質量流
量に対する空隙率の影響を補正するため、測定された質
量流量に適用される。
要素1406は、パネル182に経路172で送られたメッセー
ジを表示することにより、補正された質量流量をオペレ
ータに知らせるよう動作する。
要素1408は、要素1406の動作により決定された補正さ
れた質量流量を、先に述べたようにROMメモリ202にREF.
MINMで記憶された公称最小流量閾値と比較する。補正さ
れた質量流量がこの閾値より小さければ、処理は要素14
10に続く。さもなければ、処理は要素1412に続く。
要素1410は、ポンプ180の速度を増すことにより、か
つ弁181を開くことによって質量流量を増加させるよう
動作する。図２のCPU200は、信号をそれぞれ経路170と
経路171に印加することによりポンプ180と弁181とを制
御する。この動作で、図14の要素の処理と図９のそのた
めの要素908の処理とを完了する。処理は、図９の要素9
10に続く。
要素1412は、要素1406の動作により決定される補正さ
れた質量流量を、先に述べたようにROMメモリ202にREF.
MAXMで記憶された公称最大流量閾値と比較する。補正さ
れた質量流量がこの閾値より大きければ、処理は要素14
14に続く。さもなければ、この動作は図14の要素の処理
および図９のそのための要素908の処理を完了し、処理
は図９の要素910に続く。
要素141は、ポンプ180の速度を低減し弁181を閉じる
ことにより質量流量を低減させるよう動作する。図２の
CPU200は、信号をそれぞれ経路170と経路171に印加する
ことによりポンプ180と弁181とを制御する。この動作
で、図14の要素の処理と図９のそのための要素908の処
理を完了する。処理は、図９の要素910に続く。
故障の検知・補正方法−他の故障の検知および補正 図15は、先に述べた要素910の動作の更に詳細を示す
フローチャートである。図15の諸要素は、流量計10にお
ける他の動作故障条件を検知するよう動作する。先に述
べたように、検知可能な各故障条件に対する識別特性情
報は、サンプリングされた各動作パラメータに対する上
下の閾値として、ならびに対応する各動作パラメータの
変化の関連する計算された勾配と曲率とに対する上下の
閾値としてコード化されROMメモリ202に記憶される。本
発明の方法により検知可能な多数の他の故障条件は、先
に述べたようにROMメモリ202にREF.NUMFAULTSで記憶さ
れる。全ての検知可能な故障条件に対する識別特性情報
は、先に述べたように、構造REF.FAULT［］のアレイに
記憶される。
当業者は、図13に関して先に述べた流量計10の流管1
2、14におけるクラックの検知は図15に関して本文に述
べる汎用故障検知法の動作中に検知可能な故障の一例で
あることが理解されよう。クラックの検知は、本発明の
方法においてクラックを検知する正確な方法を明記する
のを助けるため図13に関して先に別個に述べられてい
る。REF.CRACKにコード化された閾値は、図15の方法の
動作により検知可能な故障の１つとして同様にコード化
され、REF.FAULT内でROMメモリ202においてコード化さ
れる。
要素1500は、Ｉと名付けられRAMメモリ201に記憶され
るループ・カウント変数（loop counting variable）
をゼロに初期化するよう動作する。Ｉは、全ての検知可
能な故障条件の処理が完了する時を決定するため以降の
要素において用いられる。
要素1502は、サンプリングされた各動作パラメータ
を、コード化されてROMメモリ202に記憶されたその対応
する上下の閾値と比較するよう動作する。特に、はRE
F.FAULT［Ｉ］.MINMおよびREF.FAULT［Ｉ］.MAXMと比較
される。同様に、、およびは、それぞれそれらの
最小閾値と最大閾値、即ち、REF.FAULT［Ｉ］.MINP、RE
F.FAULT［Ｉ］.MAXP、REF.FAULT［Ｉ］.MINF、REF.FAUL
T［Ｉ］.MIXF、REF.FAULT［Ｉ］.MINTおよびREF.FAULT
［Ｉ］.MIXTの各々と比較される。サンプリングされた
動作パラメータの任意の１つが指定された範囲外である
ことをどれかの比較が示すならば、対応する故障が生じ
ており、処理は要素1512に続く。さもなければ、処理は
要素1504に続く。
要素1504は、サンプリングされた各動作パラメータの
変化の計算された勾配を、コード化されてROMメモリ202
に記憶されたその対応する上下の閾値と比較するよう動
作する。特に、MSLOPEは、REF.FAULT［Ｉ］.MINMSLOPE
およびREF.FAULT［Ｉ］.MAXMSLOPEと比較される。同様
に、PSLOPE、FSLOPEおよびTSLOPEはそれぞれ、それらの
最小閾値と最大閾値、即ち、REF.FAULT［Ｉ］.MINPSLOP
E、REF.FAULT［Ｉ］.MAXPSLOPE、REF.FAULT［Ｉ］.MINF
SLOPE、REF.FAULT［Ｉ］.MAXFSLOPE、REF.FAULT［Ｉ］.
MINTSLOPEおよびREF.FAULT［Ｉ］.MAXTSLOPEの各々と比
較される。計算された勾配の任意の１つが指定された範
囲外にあることをどれかの比較が示すならば、対応する
故障が生じており、処理は要素1512に続く。さもなけれ
ば、処理は要素1506に続く。
要素1506は、サンプリングされた各動作パラメータの
変化の計算された曲率を、コード化されてROMメモリ202
に記憶されたその対応する上下の閾値と比較するよう動
作する。特に、MCURVは、REF.FAULT［Ｉ］.MINMCURV
に、かつREF.FAULT［Ｉ］.MAXMCURVと比較される。同様
に、PCURV、FCURVおよびTCURVは、それらの最小閾値と
最大閾値、即ち、REF.FAULT［Ｉ］.MINPCURV、REF.FAUL
T［Ｉ］.MAXPCURV、REF.FAULT［Ｉ］.MINRFCURV、REF.F
AULT［Ｉ］.MAXFCURV、REF.FAULT［Ｉ］.MINTCURVおよ
びREF.FAULT［Ｉ］.MAXTCURVの各々と比較される。計算
された曲率の任意の１つが指定された範囲外にあること
をどれかの比較が示すならば、対応する故障が生じてお
り、処理は要素1512に続く。さもなければ、処理は要素
1508に続く。
要素1508は、コード化された識別特性情報のREF.FAUL
T［］アレイに記述される次の故障条件をテストするよ
う準備するためループ・カウンタＩを１だけ増分するよ
う動作する。
要素1510は、ループ・カウンタＩをREF.NUMFAULTSと
比較するよう動作する。ＩがまだREF.FAULT［］アレイ
にコード化された故障数に達していなかったならば、処
理は要素1502へ続いて、ROMメモリ202にコード化された
別の故障の識別特性を処理する。さもなければ、この動
作は図15の要素の処理と図９のそのための要素910の処
理を完了する。処理は、図９の要素912に続く。
要素1512は、REF.FAULT［Ｉ］.PUMPCHANGEにおける百
分率の値に従ってポンプ180の速度を変化させるよう動
作する。ポンプ180の速度は経路170に適切な信号を与え
るCPU200により変更される。ポンプ180の速度における
変化は、REF.FAULT［Ｉ］にコード化された検知された
故障条件を補正するために、流量計10における物質の質
量流量を変更することを意図する。
要素1514は、REF.FAULT［Ｉ］.VALVECHANGEにおける
百分率の値に従って弁181の位置を変化させるよう動作
する。弁181の位置は経路171に適切な信号を与えるCPU2
00により変更される。弁181の位置の変化は、REF.FAULT
［Ｉ］にコード化された検された故障条件を補正するた
めに、流量計10における物質の質量流量を変更すること
を意図する。
要素1516は、検知された故障条件の発生を示すメッセ
ージをパネル182に表示するよう動作する。表示される
べきメッセージは、REF.FAULT［Ｉ］.DISPLAYにおける
値から検索される。このメッセージは、経路172に適切
な信号を与えるCPU200によりパネル182上に表示され
る。この動作で、図15の要素の処理と図９のそのための
要素910の処理とを完了する。処理は、図９の要素912に
続く。
特許請求の対象となる発明は望ましい実施の形態の記
述に限定されるものではなく、発明概念の範囲と趣旨に
含まれる他の修正および変更を包含するものであること
が明瞭に理解される。特に、本発明の方法および装置
は、いわゆる「Ｕ」字形管、直線状管その他の管を含む
広範囲の管形状を持つコリオリ効果質量流量計に適用さ
れる。更に、図３ないし図８のグラフに示された情報お
よびデータは、複数の流量計において異なる時点におい
て異なる動作条件下で行われる測定を表わす。従って、
図３ないし図８の１つのグラフからのデータを、別のグ
ラフでデータと比較しても無意味である。流量計のデー
タ出力を決定するには多くの変数が介在する。これらの
変数には、流管壁部の厚さ、物質の温度、粘度および流
量、流管を構成する材料の弾性特性が含まれる。従っ
て、これらの図のそれぞれに示されたデータは、単なる
例示に過ぎず、同じグラフに示される種々のパラメータ
間の関係を描写するためにのみ用いられるべきである。
介在する多くの変数のゆえに、示された数値は他の数値
で容易に再現されると見なし得るものではない。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−113359（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−34482（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−52516（ＪＰ，Ａ) 特表 平２−501405（ＪＰ，Ａ) 特表 平８−502346（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 1/84

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】コリオリ効果質量流量計システムにおける
    既知の故障条件を診断するための方法において、 前記コリオリ効果質量流量計の振動周波数と該コリオリ
    効果質量流量計の駆動力とを含む、該コリオリ効果質量
    流量計の動作パラメータの値を前記コリオリ効果質量流
    量計の動作期間において測定するステップと 前記動作パラメータの測定値と該動作パラメータの前記
    測定値の時間依存型の勾配と前記動作パラメータの前記
    測定値の時間依存型の曲率とからなる群から、少なくと
    も１つの値を選択するステップと、 前記少なくとも１つの値が、前記既知の故障条件のうち
    の１つの発生を表わす予め定めた量だけ公称値から偏倚
    したか否かを決定するステップと、 前記少なくとも１つの値が前記予め定めた量だけ公称値
    から偏倚したことの前記決定に応答して、前記の１つの
    既知の故障条件を識別する出力信号を生成するステップ
    と、 前記既知の故障条件のうちの少なくとも１つの故障条件
    の発生時に前記システムの動作を変更する補正動作を開
    始することと、前記既知の故障条件のうちの別の故障条
    件の発生時に前記流量計システムの物質の流動を終了す
    ることとを含む目的のため、前記出力信号を利用手段へ
    印加するステップと、 を含む方法。
  2. 【請求項２】前記既知の故障条件が、前記流量計の流管
    におけるクラックの存在を含み、 前記振動周波数の前記測定値の勾配に対する公称値であ
    ってゼロより小さいかあるいはゼロに等しい値が用いら
    れ、 前記駆動力の前記測定値の勾配に対する公称値であって
    実質的にゼロに等しい値が用いられ、 前記振動周波数の前記測定値の曲率に対する公称値であ
    ってゼロより小さいかあるいはゼロに等しい値が用いら
    れ、 前記駆動力の前記測定値の曲率に対する公称値であって
    実質的にゼロに等しい値が用いられる、 請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】前記振動周波数の前記測定値が、予め定め
    た量だけ振動周波数の公称値より小さく偏倚したと決定
    され、且つ、前記駆動力の前記測定値が、予め定めた量
    だけ駆動力の公称値より大きく偏倚したと決定されたと
    き、前記出力信号が前記流量計の流管におけるクラック
    の存在を示す、 請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】前記振動周波数の前記測定値の勾配が、予
    め定めた量だけ公称値より小さく偏倚したと決定され、
    前記駆動力の前記測定値の勾配が、予め定めた量だけ公
    称値より大きく偏倚したと決定され、前記振動周波数の
    前記測定値の曲率が、予め定めた量だけ振動周波数の曲
    率の公称値より小さく偏倚したと決定され、且つ、前記
    駆動力の前記測定値の曲率が、予め定めた量だけ駆動力
    の曲率の公称値より大きく偏倚したと決定されたとき、
    前記出力信号が前記流量計の流管におけるクラックの存
    在を示す、 請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】前記既知の故障条件が、前記コリオリ効果
    質量流量計に流れる物質の許容できない密度変化を含
    む、請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】前記振動周波数の前記測定値の勾配に対す
    る公称値であってゼロより小さいかあるいはゼロに等し
    い値が用いられ、 前記駆動力の前記測定値の勾配に対する前記公称値であ
    って実質的にゼロに等しい値が用いられ、 前記振動周波数の前記測定値の曲率に対する公称値であ
    ってゼロより大きいかあるいはゼロに等しい値が用いら
    れる、 請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】前記振動周波数の前記測定値の勾配が、予
    め定めた量だけ公称値より小さく偏倚したと決定され、
    前記駆動力の前記測定値の勾配が、予め定めた量だけ公
    称値から偏倚したと決定され、前記振動周波数の前記測
    定値の曲率が、予め定めた量だけ公称値より大きく偏倚
    したと決定され、且つ、前記駆動力の前記測定値の曲率
    が、予め定めた量だけ公称値から偏倚したと決定された
    とき、前記出力信号が前記流量計に流れる物質の許容で
    きない密度変化の存在を示す、 請求項５記載の方法。
  8. 【請求項８】前記既知の故障条件が、前記コリオリ効果
    質量流量計に流れる物質の許容できない空隙率を含む、
    請求項１記載の方法。
  9. 【請求項９】前記振動周波数の前記測定値の勾配に対す
    る公称値であってゼロより大きい値が用いられ、 前記駆動力の前記測定値の勾配に対する公称値であって
    ゼロより大きい値が用いられ、 前記振動周波数の前記測定値の曲率に対する公称値であ
    って実質的にゼロに等しい値が用いられ、 前記駆動力の前記測定値の曲率に対する公称値であって
    ゼロより大きい値が用いられる、 請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】前記振動周波数の前記測定値の勾配が、
    予め定めた量だけ公称値より大きく偏倚したと決定さ
    れ、前記駆動力の前記測定値の勾配が、予め定めた量だ
    け公称値より大きく偏倚したと決定され、前記振動周波
    数の前記測定値の曲率が、予め定めた量だけ公称値から
    偏倚したと決定され、且つ、前記駆動力の前記測定値の
    曲率が、予め定めた量だけ公称値より大きく偏倚したと
    決定されたとき、前記出力信号が前記流量計に流れる物
    質における許容できない空隙率の存在を示す、 請求項８記載の方法。
  11. 【請求項１１】前記既知の故障条件が、前記コリオリ効
    果質量流量計に流れる物質における許容できない質量率
    を含む、請求項１記載の方法。
  12. 【請求項１２】前記振動周波数の前記測定値の勾配に対
    する公称値であってゼロより小さい値が用いられ、 前記駆動力の前記測定値の勾配に対する公称値であって
    ゼロより大きい値が用いられ、 前記振動周波数の前記測定値の曲率に対する公称値であ
    って実質的にゼロに等しい値が用いられ、 前記駆動力の前記測定値の曲率に対する公称値であって
    実質的にゼロに等しい値が用いられる、 請求項11記載の方法。
  13. 【請求項１３】前記振動周波数の前記測定値の勾配が、
    予め定めた量だけ公称値より小さく偏倚したと決定さ
    れ、前記駆動力の前記測定値の勾配が、予め定めた量だ
    け公称値より大きく偏倚したと決定され、前記振動周波
    数の前記測定値の曲率が、予め定めた量だけ公称値から
    偏倚したと決定され、且つ、前記駆動力の前記測定値の
    曲率が、予め定めた量だけ公称値から偏倚したと決定さ
    れたとき、前記出力信号が前記流量計に流れる物質にお
    ける許容できない質量率の存在を示す、 請求項11記載の方法。
  14. 【請求項１４】前記流量計によって測定された質量流量
    を表わす信号を生成するステップと、 前記少なくとも１つの値の関数として、前記流量計に流
    れる物質の空隙率値を決定するステップと、 前記の測定された質量流量と前記空隙率値との関数とし
    て、誤差補正係数を決定するステップと、 前記の測定された質量流量と前記誤差補正係数とを用い
    て、補正された質量流量を決定するステップと、 前記流量計に流れる物質の流量を変更するため、前記補
    正された質量流量と前記の測定された質量流量との間の
    差に比例する出力信号を前記利用手段に印加するステッ
    プと、 を更に含む請求項１記載の方法。
  15. 【請求項１５】前記空隙率値を決定する前記ステップ
    が、前記振動周波数の関数として前記空隙率値を決定す
    るため数値表内で内挿を行なうステップを更に含む請求
    項14記載の方法。
  16. 【請求項１６】前記空隙率値を決定する前記ステップ
    が、前記駆動力の関数として前記空隙率値を決定するた
    め数値表内で内挿を行なうステップを更に含む請求項14
    記載の方法。
  17. 【請求項１７】前記誤差補正係数を決定する前記ステッ
    プが、前記の測定された質量流量と前記空隙率値との関
    係として前記誤差補正係数を決定するため表内で内挿を
    行なうステップを含む請求項14記載の方法。
  18. 【請求項１８】前記流量計に流れる物質の流量を変更す
    るため、該流量計と関連するポンプ（180）が前記利用
    手段によって制御される、請求項１ないし17のいずれか
    一つに記載の方法。
  19. 【請求項１９】前記流量計に流れる物質の流量を変更す
    るため、該流量計と関連する弁（181）が前記利用手段
    によって制御される、請求項１ないし18のいずれか一つ
    に記載の方法。
  20. 【請求項２０】動作中のコリオリ効果質量流量計システ
    ムにおける既知の故障条件を診断するための装置におい
    て、 前記コリオリ効果質量流量計に接続され、前記コリオリ
    効果質量流量計の動作パラメータに関する測定値を含む
    情報を受取る入力手段であって、前記情報が前記コリオ
    リ効果質量流量計の振動周波数と該コリオリ効果質量流
    量計の駆動力とを含む入力手段（24）と、 前記コリオリ効果質量流量計の動作パラメータの測定値
    と前記動作パラメータの前記測定値の時間依存型の勾配
    と前記動作パラメータの前記測定値の時間依存型の曲率
    とからなる群から、少なくとも１つの値を選択する手段
    （200、201）と、 前記動作パラメータにより表わされる前記既知の故障条
    件のうちの少なくとも１つに関する故障識別特性情報を
    記憶する記憶手段（202）と、 前記コリオリ効果質量流量計の動作における前記既知の
    故障条件のうちの１つの発生表示する出力手段（182）
    と、 前記入力手段と前記出力手段と前記記憶手段とに接続さ
    れた検出手段であって、前記故障識別特性情報を前記
    少なくとも１つの値と比較して前記の少なくとも１つの
    既知の故障条件の発生を診断するとともに、前記既知の
    故障条件の発生を指示することを含む目的のために前記
    出力手段に信号を印加し、前記既知の故障条件のうち
    の少なくとも１つの条件の発生時に前記流量計システム
    の動作を変更するように補正動作を開始し、前記既知
    の故障条件のうちの別の１つの発生時に前記流量計シス
    テムにおける物質の流動を終了する検知手段（200）
    と、 を具備する装置。
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