JP3216766B2 - Karman vortex flowmeter - Google Patents

Karman vortex flowmeter

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JP3216766B2
JP3216766B2 JP03128595A JP3128595A JP3216766B2 JP 3216766 B2 JP3216766 B2 JP 3216766B2 JP 03128595 A JP03128595 A JP 03128595A JP 3128595 A JP3128595 A JP 3128595A JP 3216766 B2 JP3216766 B2 JP 3216766B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、空気や水等の流量を測
定するカルマン渦流量計における、流量の演算出力制御
手段に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow rate calculation output control means in a Karman vortex flow meter for measuring a flow rate of air, water, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】カルマン渦流量計は、流体の流れの中に
柱状に障害物を置いたとき、流れの方向に直交する障害
物の両端から流体の流速に比例する周波数で交互に渦が
発生する現象を利用した流量計である。このカルマン渦
流量計の流量検出部には、障害物によって渦が発生する
ときの流体のわずかな圧力変動を捉える圧電素子などか
らなるカルマン渦センサと、カルマン渦センサが出力す
る微弱信号を増幅し、この値が一定の値を超えたとき一
定波形のパルス信号を出力する波形整形回路とが設けら
れており、流量検出部からは流体の流量に対応した周波
数のカルマンパルス信号が発信される。
2. Description of the Related Art In a Karman vortex flowmeter, when an obstacle is placed in a columnar shape in the flow of a fluid, vortices are alternately generated from both ends of the obstacle orthogonal to the flow direction at a frequency proportional to the flow velocity of the fluid. This is a flow meter that utilizes the phenomenon that occurs. The Karman vortex flowmeter has a flow detector that amplifies the Karman vortex sensor, which consists of a piezoelectric element that captures slight pressure fluctuations in the fluid when vortices are generated by obstacles, and the weak signal output by the Karman vortex sensor. And a waveform shaping circuit for outputting a pulse signal having a constant waveform when the value exceeds a predetermined value. A Kalman pulse signal having a frequency corresponding to the flow rate of the fluid is transmitted from the flow rate detection unit.

【0003】上記のカルマンパルス信号を検出して流量
を演算出力する伝送部においては、従来、予め定めた一
定のサンプリング周期内にカルマン渦流量検出部から伝
送部に入力されたカルマンパルス信号間の周期の総和と
パルス信号の総数とを計測し、パルス信号の総数をパル
ス信号間の周期の総和で除してサンプリング周期におけ
るカルマンパルス信号の周波数を求め、この周波数値を
流量値に変換演算処理することによって流体の流量を計
測出力している。
[0003] In a transmission section for detecting the above-mentioned Kalman pulse signal and calculating and outputting the flow rate, conventionally, the transmission section between the Karman vortex flow rate detection section and the Kalman pulse signal input to the transmission section within a predetermined fixed sampling period is conventionally used. Measure the sum of the cycles and the total number of pulse signals, divide the total number of pulse signals by the sum of the cycles between pulse signals to determine the frequency of the Kalman pulse signal in the sampling cycle, and convert this frequency value to a flow rate value By doing so, the flow rate of the fluid is measured and output.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】カルマン渦流量計の流
量検出部は、カルマン渦センサが出力する微弱信号を増
幅し、この値が一定の値を超えたとき一定波形の整形パ
ルス信号を出力しているので、流体の流れの「ゆらぎ」
などの要因によって、カルマン渦センサの出力信号値が
低下し、整形パルス信号が発信されない「パルス抜け」
が起きてしまうことがある。
The flow rate detector of the Karman vortex flow meter amplifies a weak signal output from the Karman vortex sensor, and outputs a shaped pulse signal having a constant waveform when this value exceeds a certain value. The fluctuation of the fluid flow
The output signal value of the Kalman vortex sensor decreases due to factors such as "pulse missing" where the shaped pulse signal is not transmitted
May occur.

【0005】この「パルス抜け」が発生したとき、従来
技術による伝送部は入力パルス信号の総数を「パルス抜
け」の分少なく計数するので、演算によって求められる
周波数は、実際のカルマンパルスの周波数より低周波数
になり流量計測出力値に大きな誤差を生じることとな
る。そこで、伝送部に、渦流量検出部から入力されたカ
ルマンパルス信号間の周期が検出測定される都度この出
力値を出力の順に記憶格納しておく領域をRAMに設
け、基準周期タイルがサンプリング期間をカウントアッ
プしたとき周波数を求めて流量を演算する処理手順に、
RAMに設定の測定周期カウンタ領域に格納の測定周期
の値をもとに、サンプリング期間における基準周期を定
め、この基準周期の値と前記測定周期カウンタ領域に記
憶の各周期測定値を順番に比較し、基準値と予め定めた
一定比率以上の偏差の周期測定値を検出したとき、この
周期測定値と、この周期測定値を与えるパルスのカウン
トとをサンプリング期間における積算対象データから除
外する処理を設けておくと、整形パルス信号が発信され
ない「パルス抜け」が発生して測定周期カウンタ領域に
正常なパルス周期に比べて長い周期の値が格納されて
も、この値は周波数・流量を求める演算に用いるデータ
から除外されて正しい周波数・流量の値を得ることがで
きるようにすることは可能であるが、これを実施しよう
とすると周期測定値を格納しておく記憶手段として大容
量の記憶領域を要し、現実的でない。
When this "pulse missing" occurs, the transmission unit according to the prior art counts the total number of input pulse signals less by the amount of the "pulse missing", so that the frequency obtained by the calculation is lower than the actual frequency of the Kalman pulse. The frequency becomes low and a large error occurs in the flow measurement output value. Therefore, each time the period between the Kalman pulse signals input from the vortex flow rate detection unit is detected and measured, the transmission unit is provided with an area for storing the output values in the order of output in the RAM. When the frequency is calculated, the flow rate is calculated and the flow rate is calculated.
A reference cycle in a sampling period is determined based on the value of the measurement cycle stored in the measurement cycle counter area set in the RAM, and the value of the reference cycle is sequentially compared with each cycle measurement value stored in the measurement cycle counter area. Then, when a cycle measurement value having a deviation of a predetermined ratio or more from the reference value is detected, a process of excluding the cycle measurement value and the count of pulses giving the cycle measurement value from the integration target data in the sampling period is performed. Even if "pulse missing" occurs in which the shaped pulse signal is not transmitted and the value of the period longer than the normal pulse period is stored in the measurement period counter area, this value is used to calculate the frequency and flow rate. It is possible to get the correct frequency and flow rate values to be excluded from the data used for It requires large-capacity storage area as a storage means for storing, not realistic.

【0006】本発明は、「パルス抜け」が発生したと
き、周波数値をもとめて流量値を演算出力する処理を無
効とし、誤った流量計測結果が出力されることがない小
容量の記憶領域で構成されるカルマン渦流量計の伝送部
を提供してカルマン渦流量計による流量計測の信頼度を
向上させることを目的とする。
According to the present invention, when "missing pulse" occurs, the process of calculating and outputting the flow rate value based on the frequency value is invalidated, and a small-capacity storage area in which an incorrect flow rate measurement result is not output is provided. An object of the present invention is to provide a transmission section of a Karman vortex flowmeter configured to improve the reliability of flow measurement by the Karman vortex flowmeter.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】カルマン渦流量計におい
て1パルスの「パルス抜け」が発生すると、サンプリン
グ周期中のパルス計数値は1カウント少なく計数される
とともに、「パルス抜け」が発生したとき隣接するパル
ス間の周期は「パルス抜け」がない場合の約2倍として
計測されるが、通常の流体の流れ中では、よほど極端な
流量の急変があった場合でも隣合う周期の測定結果が2
倍も異なるようなことはない。
When a "pulse missing" of one pulse occurs in the Karman vortex flowmeter, the pulse count value during the sampling cycle is counted down by one count, and when the "pulse missing" occurs, the adjacent pulse count is reduced. The period between pulses is measured as about twice as long as there is no "pulse missing". However, in a normal fluid flow, even if there is a very extreme sudden change in the flow rate, the measurement result of adjacent periods is 2 times.
Nothing is different.

【0008】そこで、カルマン渦流量計における「パル
ス抜け」による誤差の発生防止のため、本発明において
は、カルマン渦流量計の伝送部を、システムクロックが
与えるタイミングで演算と出力のステップ処理を行うマ
イクロコンピュータと、演算出力処理を実行するサンプ
リング周期を与える基準周期タイマと、前記カルマン渦
流量検出部が発信するパルス信号間の時間間隔を測定す
るパルス周期測定カウンタと、パルス周期測定カウンタ
の測定出力値の3以上の複数を出力の順に記憶格納して
おく先頭周期バッファ領域とマイクロコンピュータにお
いて実行される演算処理の過程で生成される計数値と仮
数値とを一時記憶しておく領域とを設定したRAMと、
演算処理の手順が格納されているROMと、演算処理の
結果を出力する出力部とから構成し、カルマン渦流量検
出部がカルマン渦信号を発信したとき、ROMからマイ
クロコンピュータが呼び出す周期測定にかかわるプログ
ラムに、RAMに設定の先頭周期バッファ領域に格納の
測定周期の値の数を調べ、格納データ数が予め定めた数
に達したとき、測定周期の格納値をもとに、サンプリン
グ期間における周期基準値を定め、以降カルマン渦流量
検出部がカルマン渦信号を発信する都度、この周期基準
値と前記パルス周期測定カウンタが測定した周期の値と
を比較し、測定周期の値が周期基準値の予め定めた一定
比率を超えない場合のみ、この周期測定値とカルマン渦
信号の発信数を積算する処理手順を設け、基準周期タイ
マがサンプリング周期をカウントアップしたとき、RO
Mからマイクロコンピュータが呼び出す流量の演算プロ
グラムに、上記によって求められた周期測定値の積算値
でカルマン渦信号発信数の積算値を除してサンプリング
期間におけるカルマン渦流量検出部の発信周波数とする
処理手順を設ける。
Therefore, in order to prevent the occurrence of an error due to "missing pulse" in the Karman vortex flowmeter, in the present invention, the transmission section of the Karman vortex flowmeter performs a calculation and an output step process at a timing given by a system clock. A microcomputer, a reference period timer for providing a sampling period for executing a calculation output process, a pulse period measurement counter for measuring a time interval between pulse signals transmitted by the Karman vortex flow detector, and a measurement output of the pulse period measurement counter. A leading period buffer area for storing three or more values in order of output and an area for temporarily storing count values and mantissa values generated in the course of arithmetic processing executed in the microcomputer are set. RAM and
It is composed of a ROM in which the procedure of the arithmetic processing is stored and an output unit for outputting the result of the arithmetic processing. When the Karman vortex flow rate detection unit sends a Karman vortex signal, it is involved in the period measurement called by the microcomputer from the ROM. The program checks the number of measurement cycle values stored in the first cycle buffer area set in the RAM, and when the number of stored data reaches a predetermined number, determines the cycle in the sampling period based on the stored value of the measurement cycle. Each time the Karman vortex flow detection unit transmits a Karman vortex signal, the cycle reference value is compared with the value of the cycle measured by the pulse cycle measurement counter, and the value of the measurement cycle is determined as the cycle reference value. Only when the ratio does not exceed a predetermined ratio, a processing procedure for integrating this period measurement value and the number of transmitted Karman vortex signals is provided. When you count up the period, RO
A process for calculating the flow rate of the Karman vortex flow rate detection unit during the sampling period by dividing the integrated value of the number of transmitted Karman vortex signals by the integrated value of the period measurement value obtained by the above into the flow rate calculation program called by the microcomputer from M Set up procedures.

【0009】[0009]

【作用】本発明に基づくカルマン渦流量計の伝送部にお
いては、各サンプリング周期の開始当初に、予め設定し
た数の先頭周期バッファにカルマン渦流量検出部の出力
パルス信号間の周期測定値が測定の順に格納され、先頭
周期バッファへの周期測定値の格納が完了すると、周期
測定プログラムの処理の過程で測定周期の格納値をもと
にこのサンプリング期間における周期基準値を定め、以
降カルマン渦流量検出部がカルマン渦信号を発信する都
度、この周期基準値と前記パルス周期測定カウンタが測
定した周期の値とを比較し、測定周期の値が周期基準値
の予め定めた一定比率を超えない場合のみ、この周期測
定値とカルマン渦信号の発信数を積算処理するので、基
準周期タイマがサンプリング周期をカウントアップした
とき、周期測定値とパルス信号発信数の積算値には「パ
ルス抜け」が発生したときのデータが除外されているこ
ととなる。
In the transmission section of the Karman vortex flow meter according to the present invention, at the beginning of each sampling cycle, a period measurement value between the output pulse signals of the Karman vortex flow detection section is measured in a predetermined number of leading cycle buffers. When the storage of the cycle measurement value in the first cycle buffer is completed, the cycle reference value for this sampling period is determined based on the storage value of the measurement cycle in the course of the processing of the cycle measurement program. Each time the detection unit transmits the Karman vortex signal, the period reference value is compared with the value of the period measured by the pulse period measurement counter, and the value of the measurement period does not exceed a predetermined constant ratio of the period reference value. Only this cycle measurement value and the number of transmitted Karman vortex signals are integrated, so when the reference cycle timer counts up the sampling cycle, the cycle measurement value The integrated value of the pulse signal originating number and thus being excluded data when the "missing pulse" occurs.

【0010】[0010]

【実施例】本発明によるカルマン渦流量計の一実施例の
概略構成を図1に示す。図1において、1は流体の流速
に反比例する周期で信号を発生するカルマン渦センサ
と、このカルマン渦センサの信号を増幅整形して出力す
る波形成形回路とを備えたカルマン渦流量検出部であ
り、2は、前記流量検出部1が発信するカルマン渦パル
ス信号を、予め定めたサンプリング周期毎に計数して流
量値を演算によって求めて出力する下記3ないし9の構
成要素からなる伝送部である。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment of the Karman vortex flowmeter according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a Karman vortex flow rate detection unit including a Karman vortex sensor that generates a signal at a period inversely proportional to the flow velocity of a fluid, and a waveform shaping circuit that amplifies and shapes the signal of the Karman vortex sensor and outputs the signal. Reference numeral 2 denotes a transmission unit including the following 3 to 9 components for counting the Karman vortex pulse signal transmitted by the flow rate detection unit 1 at each predetermined sampling period, calculating the flow value, and outputting the calculated value. .

【0011】伝送部2において、3は、カルマン渦流量
検出部1の出力パルス信号を受信して、流量を求める演
算を行い、これを出力する処理を行うマイクロコンピュ
ータであり、システムクロック4が与えるタイミングで
ステップ動作する。5は、カルマン渦流量検出部1の出
力パルス信号を受信して行う計測演算処理の実行周期を
定める基準周期タイマ(SCT)であり、6は、流量検
出部1が発信するパルス信号をトリガーとして起動さ
れ、次のパルス信号が入力されるまでの時間間隔を計測
し、次のパルス信号が入力されて、このときまでの計測
値がマイクロコンピュータ3に転送されると計測値はゼ
ロクリアされ、次のパルス到来までの時間間隔の計測が
再起動されるパルス周期測定カウンタであり、流量検出
部1の出力信号はマイクロコンピュータ3のパルス周波
数測定に係わる割込み入力端子INT2を経てこのパル
ス周期測定カウンタ6に入力される。
In the transmission unit 2, a microcomputer 3 receives the output pulse signal of the Karman vortex flow rate detection unit 1, performs a calculation for obtaining the flow rate, and performs a process of outputting the calculation. Step operation is performed at the timing. Reference numeral 5 denotes a reference cycle timer (SCT) that determines the execution cycle of the measurement operation processing performed by receiving the output pulse signal of the Karman vortex flow rate detector 1, and 6 is triggered by a pulse signal transmitted by the flow rate detector 1. It is started and measures the time interval until the next pulse signal is input. When the next pulse signal is input and the measured value up to this time is transferred to the microcomputer 3, the measured value is cleared to zero, Is a pulse cycle measurement counter in which the measurement of the time interval until the arrival of the pulse is restarted. The output signal of the flow rate detection unit 1 is supplied to the microcomputer 3 via an interrupt input terminal INT2 relating to the pulse frequency measurement. Is input to

【0012】ROM8は、マイクロコンピュータ3の動
作プロセスが格納されている読み出し専用の記憶手段で
あり、格納プログラムには、基準周期タイマ5がサンプ
リング周期をカウントアップして割込み要求信号INT
1がマイクロコンピュータ3に入力されたとき、呼びだ
されて処理を行う流量演算プログラム(82)と、流量検
出部1がパルスを発信したとき、これを割込信号INT
2として起動される周期測定プログラム(81)とが含ま
れている。
The ROM 8 is a read-only storage unit in which the operation process of the microcomputer 3 is stored. The storage program includes a reference period timer 5 which counts up a sampling period and outputs an interrupt request signal INT.
1 is input to the microcomputer 3, the flow rate calculation program (82) which is called and processed, and when the flow rate detection unit 1 transmits a pulse, the pulse is transmitted to the interrupt signal INT.
2 and a period measurement program (81) that is started.

【0013】RAM7は、マイクロコンピュータ3の演
算処理の実行過程で、一時記憶が必要となる状態を表す
符号(フラグ)やカウント値を一時格納しておく随時書
き込み読み出し可能な記憶手段である。このRAM7の
記憶領域には、各サンプリング周期にカルマン渦流量検
出部1が出力するパルスをカウントするパルス数カウン
タ(NP)と、パルス周期測定カウンタ6が測定して出
力する引き続くパルス間の周期測定値の予め定めた複数
n個を、出力の順に記憶格納しておく先頭周期バッファ
(TB(1) 〜TB(n) )、および先頭周期バッファに格
納の周期測定値以降にパルス周期測定カウンタ6が発信
する周期測定値を次の周期測定値が出力されるまで一時
記憶しておく測定周期カウンタ(TF(r) )と、測定周
期の値を積算して格納しておく積算周期カウンタ(TT
C)とが確保されており、パルス数カウンタ(NP)と
積算周期カウンタ(TTC)とには、演算出力処理実行
の間、それぞれのカウンタに格納された値を一時保持し
ておく各カウンタに対応のバッファ領域NBとTTBと
が確保されている。そして、RAM7には、上記のパル
ス周期積算カウンタの積算値TTCが予め定めた上限値
MTCを超えたとき、パルス間隔測定結果の積算を終了
させるための積算の終了を示す測定終了フラグ(ED
F)と、パルス間隔の計測積算の処理を実行中であるの
か実行待機中であるのかを示す周期測定中フラグ(PT
F)と、を格納する領域も確保設定されている。
The RAM 7 is a storage means which can be written and read at any time for temporarily storing a code (flag) indicating a state requiring temporary storage and a count value in the course of execution of the arithmetic processing of the microcomputer 3. In the storage area of the RAM 7, a pulse number counter (NP) for counting the pulses output by the Karman vortex flow rate detection unit 1 in each sampling period, and a period measurement between successive pulses measured and output by the pulse period measurement counter 6 A leading cycle buffer (TB (1) to TB (n)) for storing and storing a plurality of predetermined values n in the order of output, and a pulse cycle measuring counter 6 after the cycle measuring value stored in the leading cycle buffer. A measurement cycle counter (TF (r)) for temporarily storing the cycle measurement value transmitted by the first cycle until the next cycle measurement value is output, and an integration cycle counter (TT) for integrating and storing the value of the measurement cycle.
C) is secured, and the pulse number counter (NP) and the integration period counter (TTC) are provided with respective counters for temporarily holding the values stored in the respective counters during execution of the calculation output processing. Corresponding buffer areas NB and TTB are secured. When the integrated value TTC of the pulse period integration counter exceeds the predetermined upper limit MTC, the RAM 7 stores a measurement end flag (ED) indicating the end of the integration for ending the integration of the pulse interval measurement results.
F) and a period measurement flag (PT) indicating whether the process of measuring and integrating the pulse interval is being executed or is in standby.
F) is also secured and set.

【0014】さらに、RAM7には、基準周期タイマ5
が流量測定周期を定めるに当たってカウントすべき計数
値を納めるサンプリング時間カウンタ(STC)が設け
られており、このサンプリング時間カウンタ(STC)
に設定するサンプリング周期の値としては、流量の測定
精度を保つため、流量の時間変動を追随しうる範囲で渦
流量検出部が発信する出力パルスの周期に比べ十分に長
い時間を設定する。
Further, the RAM 7 has a reference period timer 5.
Is provided with a sampling time counter (STC) for storing a count value to be counted in determining the flow rate measurement cycle, and this sampling time counter (STC) is provided.
Is set to a value sufficiently longer than the cycle of the output pulse transmitted by the vortex flow rate detector within a range that can follow the time variation of the flow rate in order to maintain the measurement accuracy of the flow rate.

【0015】次に、図2にないし図5に本願第1の発明
に基づきマイクロコンピュータ3が実行する演算処理プ
ログラムの1実施例のフローを示し、以下にこれらの図
によって本発明のカルマン渦流量形の動作を説明する。
図1に例示の本発明によるカルマン渦流量形の伝送部2
は、初期条件が設定されてスタンバイされると、基準周
期タイマ5からの割込みを上位とし、基準周期タイマ5
がカウントするサンプリング時間カウンタ(STC)の
設定値によって定まるサンプリング周期に比べ短い時間
間隔で発生する流量検出部1の出力パルスによる割込み
を下位とする割込み待機状態に入る。
Next, FIGS. 2 to 5 show the flow of one embodiment of the arithmetic processing program executed by the microcomputer 3 based on the first invention of the present application. The operation of the shape will be described.
The Karman vortex flow type transmission unit 2 according to the invention illustrated in FIG.
When the standby is set after the initial condition is set, the interrupt from the reference period timer 5
Enters an interrupt standby state in which an interrupt caused by an output pulse of the flow rate detection unit 1 that occurs at a time interval shorter than a sampling period determined by a set value of a sampling time counter (STC) counted by the lower order is lower.

【0016】まず、割り込み頻度が多いカルマン渦流量
検出部1の出力パルスによる割込み工程について説明す
る。カルマン渦流量検出部1の出力パルスがマイクロコ
ンピュータ3の割込要求端子1NT2に入力されると、
図2のフローの周期測定プログラム(81)がROM8から
呼びだされて処理が遂行される(P0)。
First, the interrupting process by the output pulse of the Karman vortex flow rate detecting unit 1 which frequently interrupts will be described. When the output pulse of the Karman vortex flow detection unit 1 is input to the interrupt request terminal 1NT2 of the microcomputer 3,
The period measurement program (81) in the flow of FIG. 2 is called from the ROM 8 and the processing is performed (P0).

【0017】周期測定プログラム(81)は、カルマン渦流
量検出部1の出力パルスによる割込みがあったとき、一
旦、検出部出力パルスによる割込みをマスクして周期測
定中フラグPTFの状態を調べ(P1,P2)、PTF
がパルス間隔を測定中でないことを示す0のときには、
この入力パルスから次の入力パルスまでの周期を測定す
べく、パルス周期測定カウンタ6のカウント値PPCを
初期化して起動し(P3)、パルス数カウンタNPとパ
ルス周期積算カウンタTTCとを初期化したのち(P
4)周期測定中フラグPTFを測定中を示す1にセット
して(P5)カルマン渦流量検出部1の出力パルスによ
る割込みを許可し(P6)、割込みから復帰する。
The period measurement program (81) checks the state of the period measurement flag PTF by temporarily masking the interruption caused by the output pulse of the detector when there is an interruption by the output pulse of the Karman vortex flow detector 1 (P1). , P2), PTF
Is 0, indicating that the pulse interval is not being measured,
In order to measure the period from this input pulse to the next input pulse, the count value PPC of the pulse period measurement counter 6 was initialized and started (P3), and the pulse number counter NP and the pulse period integration counter TTC were initialized. Later (P
4) The period measurement flag PTF is set to 1 indicating that measurement is in progress (P5). Interruption due to the output pulse of the Karman vortex flow rate detector 1 is permitted (P6), and the process returns from the interruption.

【0018】一方、周期測定中フラグPTFが測定中の
1を示しているときには、パルス数カウンタの格納値N
Pをインクリメントし(P7)、この値が基準周期を求
める周期測定データの数として予め定めた3以上の数値
SPに達したか否かを調べ(P8)、SP以下ならパル
ス周期測定カウンタ6の測定値PCCをNP番目の周期
測定バッファTB(NP)に格納して周期測定カウンタ6を
初期化し(P9)、転送した測定周期カウンタの値TB
(NP)をパルス周期積算カウンタの格納値TTCに加算し
た後(P10)、予め定めたプログラムに基づいて基準周
期を求める演算処理を行い(P11)、パルス数カウンタ
の格納値NPがSPを超えている場合には、パルス周期
測定カウンタ6の測定値PCCを測定周期カウンタTF
(r) に格納して初期化し(P12)、転送した測定周期カ
ウンタの値TF(r) をパルス周期積算カウンタの格納値
TTCに加算した後(P13)、予め定めたプログラムに
基づくパルス抜け判別補正の処理を行う(P14)。
On the other hand, when the period measurement flag PTF indicates 1 during measurement, the stored value N of the pulse number counter is set.
P is incremented (P7), and it is checked whether or not this value has reached a predetermined value SP of 3 or more as the number of period measurement data for obtaining the reference period (P8). The measured value PCC is stored in the NP-th cycle measurement buffer TB (NP), the cycle measurement counter 6 is initialized (P9), and the transferred measurement cycle counter value TB is transferred.
After adding (NP) to the stored value TTC of the pulse period integration counter (P10), a calculation process for obtaining a reference period is performed based on a predetermined program (P11), and the stored value NP of the pulse number counter exceeds SP. The measurement value PCC of the pulse period measurement counter 6 is
(r) is stored and initialized (P12), and the transferred measurement cycle counter value TF (r) is added to the stored value TTC of the pulse cycle integration counter (P13). A correction process is performed (P14).

【0019】上記の基準周期演算またはパルス抜け判別
補正処理が終了したら、パルス周期積算カウンタの格納
値TTCの格納値が予め定めたパルス周期積算値の上限
設定値MTCと比較し(P15)、TTCがMTCを超え
ていない場合には、先にマスクしたカルマン渦流量検出
部1の出力パルスによる割込みを許可し(P6)て割込
みから復帰し(P17)、パルス周期積算TTCが上限設
定値MTCを超えている場合には測定終了フラグEDF
に測定終了を示す1を設定して(P16)割込み許可を行
わないまま割込みから復帰する(P17)。
After completion of the above-described reference cycle calculation or pulse omission determination correction processing, the stored value of the stored value TTC of the pulse cycle integration counter is compared with a predetermined upper limit set value MTC of the pulse cycle integration value (P15), and TTC Does not exceed the MTC, the interruption by the output pulse of the Karman vortex flow rate detection unit 1 previously masked is permitted (P6) and the interruption is returned (P17), and the pulse cycle integration TTC becomes equal to the upper limit set value MTC. If exceeded, measurement end flag EDF
Is set to 1 indicating the end of measurement (P16), and the process returns from the interrupt without permitting the interrupt (P17).

【0020】続いて、カルマン渦流量検出部1の出力パ
ルスによる割込みによって起動される周期測定プログラ
ムの中で呼び出される周期基準値演算処理プログラム
を、周期基準値を定めるために用いるデータの数SPを
3として実現する場合の1実施例のフローを図3に示し
てこれを説明する。図3の実施例の基準周期演算処理プ
ログラムは、周期測定プログラムのP11のステップでパ
ルス数カウンタのカウント数NPが初期サンプリングデ
ータ数SPの値として定めた3以下のときに呼び出さ
れ、まず最初にパルス数カウンタのカウント数NPがS
Pの値3に達したか否かを判定し(R1)、3でないと
きには直ちに呼び出し元の周期測定プログラムに復帰す
るが(R10)、3に等しい場合にはパルス周期測定結果
の最初の3データとして周期測定バッファTB(1),TB
(2),及びTB(3) に格納されている周期測定値を相互に
比較し、最大値のデータTMを除外した残りの2データ
の平均値TRを求めて周期基準値TRとして定める(R
2〜R7)。
Subsequently, the cycle reference value calculation processing program called in the cycle measurement program started by interruption by the output pulse of the Karman vortex flow rate detector 1 is used to determine the number SP of data used to determine the cycle reference value. 3 will be described with reference to FIG. The reference period calculation processing program of the embodiment of FIG. 3 is called when the count number NP of the pulse number counter is 3 or less as the value of the initial sampling data number SP in step P11 of the period measurement program. The count number NP of the pulse number counter is S
It is determined whether or not the value of P has reached 3 (R1). If it is not 3, the program immediately returns to the calling cycle measurement program (R10). If it is equal to 3, the first three data of the pulse cycle measurement result are obtained. Period measurement buffer TB (1), TB
The period measurement values stored in (2) and TB (3) are compared with each other, and the average value TR of the remaining two data excluding the maximum value data TM is obtained and determined as the period reference value TR (R
2 to R7).

【0021】ところで、1パルスの抜けが発生するとパ
ルス周期は約2倍に計測される。そこで、上記によって
求めた周期基準値TRに2未満の一定の係数Cを乗じた
値C×TRと周期測定結果の最初の3データTB(1),T
B(2),TB(3) の中の最大値TMとを比較検査し、C×
TRの値を超える場合「パルス抜け」の発生が認められ
るので、このときの正しくない測定周期の値が加算され
た積算周期カンタ保持値TTCを正しい値の近似値とし
ての3×TRと置き換え(R9)て呼び出し元の周期測
定プログラムに復帰する。なお、上記の処理における2
未満の定数Cの値としては、1パルスの抜けを安定確実
に検出可能とすべく例えば1.5 などに設定しておく。
When one pulse is missed, the pulse period is measured to be approximately doubled. Therefore, a value C × TR obtained by multiplying the cycle reference value TR obtained as described above by a constant coefficient C less than 2 and the first three data TB (1), T
B (2) and TB (3) are compared with the maximum value TM, and C ×
When the value exceeds TR, occurrence of "pulse missing" is recognized. Therefore, the integrated cycle counter holding value TTC to which the incorrect measurement cycle value is added is replaced with 3 × TR as an approximate value of the correct value ( R9) to return to the calling cycle measurement program. Note that 2 in the above processing
The value of the constant C is set to, for example, 1.5 or the like in order to stably and reliably detect missing one pulse.

【0022】つぎに、周期測定プログラムの中で、パル
ス数カウンタのカウント数NPが周期基準値を定めるた
めに用いるデータ数のSPの値を超えて基準周期の値T
Rが確定した以降に、カルマン渦流量検出部1の出力パ
ルスが入力されたときの処理で呼び出されるパルス抜け
判別補正処理プログラムの1実施例のフローを図4に示
してこれを説明する。
Next, in the cycle measurement program, the count number NP of the pulse number counter exceeds the value SP of the number of data used to determine the cycle reference value, and the value of the reference cycle T
FIG. 4 shows the flow of one embodiment of the pulse missing discrimination correction processing program called in the processing when the output pulse of the Karman vortex flow rate detection unit 1 is input after R is determined, which will be described.

【0023】パルス抜け判別補正処理プログラムは、呼
び出されたとき最初に今回のカルマン渦流量検出部1の
出力パルスによって測定された周期の値TF(r) を基準
周期の値TRに2未満の一定の係数Cを乗じた値C×T
Rと比較し(E1)、測定周期TF(r) がこの値以下の
場合には直ちに呼び出し元に戻るが(E3)、超えてい
る場合には「パルス抜け」の発生が認められるので、今
回の測定結果を無効とすべく積算周期カンタ保持値TT
Cから今回の測定周期の値TF(r) を差引くとともに、
パルス数カウンタのカウント数NPから1カウントを差
引いた後(E2)呼び出し元に戻る(E3)。なお、上
記の処理における2未満の定数Cの値としては、基準周
期演算処理におけると同様、1パルスの抜けを安定確実
に検出可能とすべく例えば1.5 などに設定しておく。
When called, the pulse missing discrimination correction processing program first sets the cycle value TF (r) measured by the current output pulse of the Karman vortex flow rate detecting unit 1 to a reference value TR of less than 2. C × T multiplied by the coefficient C of
Compared to R (E1), if the measurement period TF (r) is less than this value, the process immediately returns to the calling source (E3). Value of the integrated period counter TT to invalidate the measurement result of
While subtracting the value TF (r) of the current measurement cycle from C,
After subtracting one count from the count number NP of the pulse number counter (E2), the process returns to the calling source (E3). Note that the value of the constant C less than 2 in the above processing is set to, for example, 1.5 in order to stably and reliably detect missing one pulse as in the reference cycle calculation processing.

【0024】以上に説明の周期測定プログラムによれ
ば、サンプリング周期の最初に得られる複数の周期測定
データを用いて「パルス抜け」を除外した周期基準値T
Rが設定されると、カルマン渦流量検出部1の出力パル
スによる割込みがあったとき、この値を基準としてパル
ス抜けが発生したデータは除外され、サンプリング周期
が終了したとき、パルス数カウンタの格納値NPと積算
周期カウンタの格納値TTCとして「パルス抜け」を除
外したデータが得られることとなる。
According to the cycle measurement program described above, the cycle reference value T excluding "pulse missing" is obtained by using a plurality of cycle measurement data obtained at the beginning of the sampling cycle.
When R is set, when there is an interruption due to the output pulse of the Karman vortex flow detecting unit 1, data in which a pulse omission has occurred based on this value is excluded, and when the sampling cycle ends, the pulse number counter is stored. As the value NP and the stored value TTC of the integration period counter, data excluding "pulse omission" is obtained.

【0025】基準周期タイマ5がサンプリング周期カウ
ンタSTCをカウントアップして割込みが発生してサン
プリング周期が終了したとき、パルス数カウンタの格納
値NPと積算周期カウンタの格納値TTCとによってこ
のサンプリング周期における流量の値を求める流量演算
プログラム(82)の1実施例のフローを図5に示してこ
れを説明する。
When the reference cycle timer 5 counts up the sampling cycle counter STC and an interrupt occurs to terminate the sampling cycle, the stored value NP of the pulse number counter and the stored value TTC of the integration cycle counter are used in this sampling cycle. The flow of one embodiment of the flow rate calculation program (82) for obtaining the value of the flow rate will be described with reference to FIG.

【0026】図5に示されているように、流量演算プロ
グラム(82)は基準周期タイマ5からの割込みによって
起動されたとき、最初にカルマン渦流量検出部1の出力
パルスによる割込みを一旦マスクして測定終了フラグ
(EDF)の状態を調べる(S1,S2)。測定終了フ
ラグ(EDF)が1でパルス周期の測定終了が示されて
いるときには、パルス数カウンタ(NP)と積算周期カ
ウンタ(TTC)に格納されている測定値を、流量値演
算処理実行のあいだ保持しておくため、それぞれのカウ
ンタに対応して設けられているバッファ(NB,TT
B)に転写退避する(S3)。一方、測定終了フラグ
(EDF)が0で測定が終了していないことが示されて
いる場合には、パルス数バッファ(NPB)と積算周期
バッファ(TTB)をゼロクリアしてパルス周期の測定
終了を待機する状態を維持する(S4)。
As shown in FIG. 5, when the flow rate calculation program (82) is started by an interrupt from the reference period timer 5, the interrupt by the output pulse of the Karman vortex flow rate detector 1 is first masked. Then, the state of the measurement end flag (EDF) is checked (S1, S2). When the measurement end flag (EDF) is 1 and the end of the pulse cycle measurement is indicated, the measurement values stored in the pulse number counter (NP) and the integration cycle counter (TTC) are used during the execution of the flow value calculation processing. Buffers (NB, TT) provided corresponding to the respective counters for holding
The transfer is retracted to B) (S3). On the other hand, if the measurement end flag (EDF) is 0, indicating that the measurement has not been completed, the pulse number buffer (NPB) and the integration period buffer (TTB) are cleared to zero to end the measurement of the pulse period. The standby state is maintained (S4).

【0027】上記の測定終了フラグ(EDF)検査結果
による処理を完了したとき、測定終了フラグ(EDF)
とパルス周期測定フラグ(PTF)それぞれに0を設定
し、カルマン渦流量検出部1の出力パルス信号の周期測
定が未開始かつ未終了の状態にあることが示されるよう
にして(S5)、先にマスクした流量検出部1の出力パ
ルスによる割込みを許可する(S6)。それゆえ、この
処理が終わったとき、伝送部2は流量検出部1の出力パ
ルスによる割込み待機状態に戻っている。
When the processing based on the above measurement end flag (EDF) test result is completed, the measurement end flag (EDF)
And the pulse period measurement flag (PTF) are set to 0 to indicate that the period measurement of the output pulse signal of the Karman vortex flow detector 1 has not been started and has not been completed (S5). The interruption by the output pulse of the flow rate detecting unit 1 masked in the step (1) is permitted (S6). Therefore, when this process is completed, the transmission unit 2 has returned to the interrupt standby state due to the output pulse of the flow rate detection unit 1.

【0028】引き続いてパルス数バッファNBの格納値
を調べ(S7)、この値が0であるときには直接流量値
Qを0とする処理を行い(S9)、NBの格納値が0で
ない場合には、パルス数バッファの値NBを積算周期バ
ッファの値TTBで除して周波数FRBの値を求め、こ
の値に換算係数Kを乗じて流量値Qを得る演算を行って
(S8)、得られた流量値Qの出力処理を実行した後に
(S10)、割込みから復帰する(S11)。
Subsequently, the stored value of the pulse number buffer NB is checked (S7). If this value is 0, a process for directly setting the flow rate value Q to 0 is performed (S9). If the stored value of NB is not 0, The value of the frequency buffer is calculated by dividing the value NB of the pulse number buffer by the value TTB of the integration period buffer, and multiplying this value by the conversion coefficient K to obtain the flow rate value Q (S8). After executing the output process of the flow value Q (S10), the process returns from the interrupt (S11).

【0029】ところで、カルマン渦流量検出部1の波形
整形回路の波高弁別設定値が適正に調整されている場
合、パルス抜けは発生するにしても偶発的かつ単独に発
生する。それ故、周期測定プログラムによって測定され
たカルマン渦流量検出部1の出力パルス信号の周期測定
結果の3以上の複数を平均した値は、パルス抜けが発生
していないときの周期の値の2倍を超える事態は通常発
生しない。このことを利用して基準周期の値を確定する
第2の発明に基づく基準周期演算プログラムの実施例の
フローを図6に示し、この実施例について説明する。な
お、説明の簡素化のため、この実施例においても周期基
準値を定めるために用いるデータの数SPは3としてい
る。
By the way, if the pulse height discrimination set value of the waveform shaping circuit of the Karman vortex flow rate detecting section 1 is properly adjusted, the pulse omission occurs accidentally and independently even if it occurs. Therefore, the value obtained by averaging three or more of the period measurement results of the output pulse signal of the Karman vortex flow rate detector 1 measured by the period measurement program is twice the period value when no pulse omission occurs. Events that exceed are not usually encountered. FIG. 6 shows a flow of an embodiment of the reference cycle calculation program based on the second invention for determining the value of the reference cycle using this fact, and this embodiment will be described. For the sake of simplicity, the number SP of data used to determine the cycle reference value is 3 in this embodiment as well.

【0030】図6の実施例の基準周期演算処理プログラ
ムは、呼び出されると最初にパルス数カウンタのカウン
ト数NPがSPの値3に達したか否かを判定し(K
1)、3でないときには直ちに呼び出し元の周期測定プ
ログラムに復帰する(K10)が、3に等しい場合にはパ
ルス周期測定結果の最初の3データとして周期測定バッ
ファTB(1),TB(2),およびTB(3) に格納されている
周期測定値の平均値を演算してこれを仮基準周期の値T
RIとする(K2)。そして、この仮基準周期の値TR
Iに2未満の一定の係数Cを乗じた値C×TRIと周期
測定バッファに格納の周期測定値TB(i)(i=1,2,3)とを
順次比較し、TB(i) の値が上記の判別値を超えてパル
ス抜けが認められる場合、積算周期カウンタの格納積算
値TTCからこのパルス抜けが生じたときの周期測定値
TB(i) を差引いて替わりにより真値に近い仮基準周期
値TRIを加算して新たな積算周期の値TTCとする
(K3〜8)。
When the reference period calculation processing program of the embodiment of FIG. 6 is called, first, it is determined whether or not the count number NP of the pulse number counter has reached the SP value 3 (K
1) If it is not 3, the program immediately returns to the caller's cycle measurement program (K10). If it is equal to 3, the first three data of the pulse cycle measurement result are used as cycle measurement buffers TB (1), TB (2), And the average value of the period measurement values stored in TB (3) is calculated, and this is calculated as the value T of the temporary reference period.
RI (K2). Then, the value TR of this provisional reference cycle
A value C × TRI obtained by multiplying I by a constant coefficient C less than 2 is sequentially compared with a cycle measurement value TB (i) (i = 1, 2, 3) stored in the cycle measurement buffer, and TB (i) If the value exceeds the above discrimination value and a pulse dropout is recognized, the cycle measurement value TB (i) at the time of this pulse dropout is subtracted from the integrated value TTC stored in the integration cycle counter, and a temporary value closer to the true value is obtained. The reference cycle value TRI is added to obtain a new integration cycle value TTC (K3 to K8).

【0031】上記の周期測定値比較によるパルス抜け検
出補正の処理が終了したら、補正積算周期の値TTCを
検出パルス数の値3で除して得られる値を基準周期の値
TRとし、呼び出し元の周期測定プログラムに復帰する
(K10)。さらに、各サンプリング周期の最初のカルマ
ン渦信号パルスの基準周期を定める周期の測定時に「パ
ルス抜け」が発生したとき、測定結果を削除して「パル
ス抜け」を含まない正しい測定値が得られるまで測定を
繰り返す第3の発明に基づく処理による基準周期演算プ
ログラムの実施例のフローを図7に示し、この実施例に
ついて説明する。なお、説明の簡素化のため、この実施
例においても周期基準値を定めるために用いるデータの
数SPは3としている。
When the above-described pulse missing detection correction processing based on the cycle measurement value comparison is completed, the value obtained by dividing the correction integration cycle value TTC by the detected pulse number value 3 is set as the reference cycle value TR, and the calling source is calculated. (K10). In addition, when "pulse missing" occurs during the measurement of the cycle that determines the reference cycle of the first Karman vortex signal pulse in each sampling cycle, the measurement result is deleted and a correct measurement value that does not include "pulse missing" is obtained. FIG. 7 shows a flow of an embodiment of a reference period calculation program by processing based on the third invention for repeating measurement, and this embodiment will be described. For the sake of simplicity, the number SP of data used to determine the cycle reference value is 3 in this embodiment as well.

【0032】図7の実施例の基準周期演算処理プログラ
ムでは、カルマン渦流量検出部1からカルマン渦信号パ
ルスが入力される都度、該信号パルスによって測定され
た測定周期の値TB(i)(i=1,2,3)を、前回までのカルマ
ン渦信号パルス入力によって測定された測定周期の値T
B(i) と比較して測定値が大きさの順たとえば昇順に並
ぶように入替え処理を行い(T1〜T8)、入替え処理
が終了したら最小の周期測定値TB(1) に2未満の一定
の係数Cを乗じた値C×TB(1) と最大の周期測定値T
B(3) とを比較し(T10)、TB(3) の値が上記の判別
値を超えず「パルス抜け」が認められない場合には、昇
順に入替えられた周期測定値の最小値TB(1) と次に大
きい値TB(2) の平均値を基準周期の値TRとした後
(T11)に基準周期演算から復帰する(T14)。
In the reference cycle calculation processing program of the embodiment shown in FIG. 7, every time a Karman vortex signal pulse is inputted from the Karman vortex flow rate detection unit 1, the value of the measurement cycle TB (i) (i) measured by the signal pulse is input. = 1, 2, 3) is the value T of the measurement period measured by the previous Karman vortex signal pulse input.
The permutation process is performed so that the measured values are arranged in order of magnitude, for example, in ascending order as compared with B (i) (T1 to T8). C × TB (1) multiplied by the coefficient C and the maximum period measurement value T
B (3) is compared with (T10). If the value of TB (3) does not exceed the above discrimination value and "pulse missing" is not recognized, the minimum value TB of the cycle measurement values replaced in ascending order After the average value of (1) and the next largest value TB (2) is set as the reference period value TR (T11), the process returns from the reference period calculation (T14).

【0033】一方、TB(3) の値が上記の判別値C×T
B(1) を超えている場合には「パルス抜け」が認められ
るので、測定結果を無効とすべく積算周期カウンタ保持
値TTCから3回目の測定周期の値TB(3) を差引くと
ともにパルス数カウンタのカウント数NPから1カウン
トを差引いた後(T9)、2回目の測定周期の値TB
(2) についても同様の検査処理を行った後(T12)に基
準周期演算から復帰する(T14)。
On the other hand, the value of TB (3) is equal to the discrimination value C × T
If B (1) is exceeded, "pulse missing" is recognized, so the value TB (3) of the third measurement cycle is subtracted from the accumulated cycle counter holding value TTC to invalidate the measurement result, and the pulse After subtracting one count from the count number NP of the number counter (T9), the value TB of the second measurement cycle
After the same inspection process is performed for (2) (T12), the process returns from the reference cycle calculation (T14).

【0034】以上の説明の図7のフローの処理によれ
ば、パルス抜けが検出されるとパルス数カウンタのカウ
ント数NPがデクリメントされるので、パルス抜けがな
い正しい周期測定が所定の回数、この実施例では3回繰
り返されることとなる。
According to the processing of the flow of FIG. 7 described above, when a missing pulse is detected, the count number NP of the pulse number counter is decremented. In the embodiment, it is repeated three times.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明によるカルマン渦流量計の伝送部
では、パルス周期測定カウンタの測定値出力値を記憶格
納しておく測定周期カウンタ領域を、全ての測定値を格
納することはできないが複数データのみを格納可能な狭
い領域に設定し、予め定めた数のパルス周期測定値が得
られた段階で、得られたパルス周期測定値を基にサンプ
リング期間における基準周期を定め、以後カルマン渦流
量検出部の出力パルスのパルス周期がパルス周期測定カ
ウンタで測定される都度、この測定値を基準周期の値と
比べ、測定周期の値が基準周期の値の予め定めた一定比
率を超えない場合のみ、この周期測定値と1カルマン渦
信号の発生とが積算周期カウンタとパルス数カウンタと
に積算されることから、サンプリング期間が終了したと
き「パルス抜け」の影響が除外された測定値が積算周期
カウンタとパルス数カウンタとに残って直接この値によ
る流量の演算が可能となるので、小規模なRAMを用い
て「パルス抜け」が発生しても正しい周波数・流量の値
を出力するカルマン渦流量計を得ることができるという
効果が得られる。
In the transmission section of the Karman vortex flow meter according to the present invention, the measurement cycle counter area for storing the measured value output value of the pulse cycle measurement counter cannot store all the measured values, Set a narrow area where only data can be stored, and when a predetermined number of pulse period measurement values are obtained, determine a reference period in the sampling period based on the obtained pulse period measurement values. Each time the pulse period of the output pulse of the detector is measured by the pulse period measurement counter, this measured value is compared with the value of the reference period, and only when the value of the measurement period does not exceed a predetermined ratio of the value of the reference period. Since the cycle measurement value and the generation of one Kalman vortex signal are integrated in the integration cycle counter and the pulse number counter, "pulse missing" occurs when the sampling period ends. The measured value from which the influence is excluded remains in the integration period counter and the pulse number counter, and the flow rate can be directly calculated based on the measured value. The effect of obtaining a Karman vortex flowmeter that outputs a flow value can be obtained.

【0036】そうして、周期測定結果が所定の数たとえ
ば3データ得られた段階で、この平均値を求めて仮基準
周期とし、仮基準周期値と各周期測定値とを順次比較し
てパルス抜けが生じたときの周期測定値TB(i)を積
算周期の値から差引いて替わりに真値に近い仮基準周期
値TRIを加算して新たな積算周期の値とする処理は、
単純な処理の繰り返しているので処理速度が速く、流量
の時間変動が激しくサンプリング周期を短く設定すべき
対象に効果的に適応される。
When a predetermined number of cycle measurement results, for example, three data, are obtained, the average value is obtained as a provisional reference cycle, and the provisional reference cycle value and each cycle measurement value are sequentially compared to determine a pulse. The process of subtracting the cycle measurement value TB (i) at the time of the omission from the value of the integration cycle and adding a temporary reference cycle value TRI close to the true value instead to obtain a new integration cycle value is as follows.
Since the simple processing is repeated, the processing speed is high, the time variation of the flow rate is severe, and the sampling cycle is effectively adapted to a target to be set short.

【0037】一方、カルマン渦信号パルスが入力される
都度、該信号パルスによって測定された測定周期の値
を、前回までのカルマン渦信号パルス入力によって測定
された測定周期の値と比較して測定値が大きさの順に並
ぶように入替え処理を行ってからパルス抜けを検査し、
パルス抜けが認められたときには、測定結果を無効とす
べく積算周期カウンタ保持値とパルス数カウンタのカウ
ント数とから、該測定の結果を差引く基準周期演算プロ
グラムによれば、確実にパルス抜けのない周期測定デー
タが所定の数得られるまで基準周期を得るための周期測
定が繰り返されるので、正確な基準周期の値が確実に得
られることとなり、流線分布が不安定でパルス抜けの原
因となるノイズが発生し易い測定対象などに有効に適用
できるという効果が得られる。
On the other hand, each time a Karman vortex signal pulse is input, the value of the measurement cycle measured by the signal pulse is compared with the value of the measurement cycle measured by the previous input of the Karman vortex signal pulse, and the measured value is calculated. After performing the swapping process so that are arranged in the order of the size, the missing pulse is inspected,
According to the reference cycle calculation program for subtracting the result of the measurement from the value held by the integration cycle counter and the count number of the pulse number counter to invalidate the measurement result when the missing pulse is recognized, Period measurement for obtaining the reference period is repeated until a predetermined number of period measurement data are not obtained, so that an accurate reference period value can be reliably obtained, and the streamline distribution is unstable, causing a pulse omission. The effect is obtained that the method can be effectively applied to a measurement object or the like in which noise is easily generated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明によるカルマン渦流量計の一実施例の
概略構成図
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a Karman vortex flowmeter according to the present invention.

【図2】流量検出部出力パルス割込で起動される周期測
定プログラムのフロー図
FIG. 2 is a flowchart of a cycle measurement program started by a flow detection unit output pulse interrupt;

【図3】基準周期を求めるプログラムのフロー図FIG. 3 is a flowchart of a program for obtaining a reference cycle.

【図4】パルス抜け判別補正プログラムのフロー図FIG. 4 is a flowchart of a pulse missing determination correction program.

【図5】基準周期タイマ割込で起動される流量演算プロ
グラムのフロー図
FIG. 5 is a flowchart of a flow rate calculation program started by a reference period timer interrupt;

【図6】基準周期を求める他の実施例のプログラムのフ
ロー図
FIG. 6 is a flowchart of a program according to another embodiment for obtaining a reference cycle.

【図7】基準周期を求める他の実施例のプログラムのフ
ロー図
FIG. 7 is a flowchart of a program according to another embodiment for obtaining a reference cycle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 カルマン渦流量検出部 2 伝送部 3 マイクロコンピュータ 4 システムクロック 5 基準周期タイマ 6 パルス周期測定カウンタ 7 RAM PTF 周期測定フラグ EDF 測定終了フラグ NP パルス数カウンタ NB パルス数バッファ TB(i) 先頭周期バッファ(i=1,2, n) TF(r) 測定周期カウンタ TTC 積算周期カウンタ TTB 積算周期バッファ STC サンプリング周期カウンタ TR 基準周期 TRI 仮基準周期 TM 測定周期最大値 MTC 8 ROM 81 周期測定プログラム 82 流量演算プログラム 9 出力信号変換部 1 Karman vortex flow detector 2 Transmitter 3 Microcomputer 4 System clock 5 Reference period timer 6 Pulse period measurement counter 7 RAM PTF period measurement flag EDF measurement end flag NP Pulse number counter NB Pulse number buffer TB (i) Start period buffer ( i = 1,2, n) TF (r) Measurement cycle counter TTC Integration cycle counter TTB Integration cycle buffer STC Sampling cycle counter TR Reference cycle TRI Temporary reference cycle TM Maximum measurement cycle MTC 8 ROM 81 Cycle measurement program 82 Flow rate calculation program 9 Output signal converter

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−56220(JP,A) 特開 昭61−96414(JP,A) 特開 平2−266230(JP,A) 実開 昭63−63722(JP,U) 実開 平6−30725(JP,U) 特許3147648(JP,B2) 特許2646527(JP,B2) 特公 昭63−2449(JP,B2) 特公 平4−32972(JP,B2) 特公 平4−32973(JP,B2) 特公 平5−70086(JP,B2) 特公 平6−95028(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01F 1/32 Continuation of the front page (56) References JP-A-60-56220 (JP, A) JP-A-61-96414 (JP, A) JP-A-2-266230 (JP, A) JP-A-63-63722 (JP) JP-U 6-30725 (JP, U) Patent 3147648 (JP, B2) Patent 2646527 (JP, B2) JP-B 63-2449 (JP, B2) JP-B 4-32972 (JP, B2) Japanese Patent Publication No. 4-32973 (JP, B2) Japanese Patent Publication No. 5-70086 (JP, B2) Japanese Patent Publication No. 6-95028 (JP, B2) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01F 1/32

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】カルマン渦センサを流量検出端とするカル
マン渦流量検出部と、該流量検出部の出力パルス信号を
計測して流量を求める演算と出力処理を行う伝送部とか
らなるカルマン渦流量計であって、 前記伝送部は、システムクロックが与えるタイミングで
演算と出力のステップ処理を行うマイクロコンピュータ
と、演算出力処理を実行するサンプリング周期を与える
基準周期タイマと、前記カルマン渦流量検出部が発信す
るパルス信号間の時間間隔を測定するパルス周期測定カ
ウンタと、パルス周期測定カウンタの測定出力値の3以
上の複数を出力の順に記憶格納しておく先頭周期バッフ
ァ領域とマイクロコンピュータにおいて実行される演算
処理の過程で生成される計数値と仮数値とを一時記憶し
ておく領域とを設定したRAMと、演算処理の手順が格
納されているROMと、演算処理の結果を出力する出力
部とからなり、 前記カルマン渦流量検出部がカルマン渦信号を発信した
とき、前記ROMからマイクロコンピュータが呼び出し
て実行する周期測定プログラムに、前記RAMに設定の
先頭周期パッファ領域に格納の測定周期の値の数を調
べ、格納データ数が予め定めた数に達したとき、測定周
期の格納値をもとに、サンプリング期間における周期基
準値を定め、以降カルマン渦流量検出部がカルマン渦信
号を発信する都度、この周期基準値と前記パルス周期測
定カウンタが測定した周期の値とを比較し、測定周期の
値が周期基準値の予め定めた一定比率を超えない場合の
み、この周期測定値とカルマン渦信号の発信数を積算す
る処理手順を設け、 前記基準周期タイマがサンプリング周期をカウントアッ
プしたとき、前記ROMからマイクロコンピュータが呼
び出す流量の演算プログラムに、上記によって求められ
る周期測定値の積算値でカルマン渦信号発信数の積算値
を除して該サンプリング期間における流量値を得る処理
手順を設けたことを特徴とするカルマン渦流量計。
1. A Karman vortex flow rate detector comprising a Karman vortex sensor having a flow rate detection end as a flow rate detector, and a transmission section for performing a calculation and an output process for calculating a flow rate by measuring an output pulse signal of the flow rate detector. The transmission unit is a microcomputer that performs a step process of calculation and output at a timing given by a system clock, a reference period timer that provides a sampling period for executing a calculation output process, and the Karman vortex flow rate detection unit. A pulse cycle measurement counter for measuring a time interval between pulse signals to be transmitted, a head cycle buffer area for storing at least three or more of the measured output values of the pulse cycle measurement counter in the order of output, and the microcomputer is executed by the microcomputer. A RAM in which an area for temporarily storing a count value and a mantissa value generated in the course of the arithmetic processing is set; A ROM in which the procedure of the arithmetic processing is stored; and an output unit for outputting the result of the arithmetic processing. When the Karman vortex flow rate detection unit transmits a Karman vortex signal, the microcomputer calls and executes the program from the ROM. The period measurement program checks the number of measurement period values stored in the leading period buffer area set in the RAM, and when the number of stored data reaches a predetermined number, performs sampling based on the stored value of the measurement period. A cycle reference value in the period is determined, and thereafter, each time the Karman vortex flow detection unit transmits a Karman vortex signal, the cycle reference value is compared with the value of the cycle measured by the pulse cycle measurement counter. Only when the predetermined ratio of the reference value does not exceed a predetermined ratio, a processing procedure is provided for integrating this period measurement value and the number of transmissions of the Karman vortex signal. When the sampling period is counted up, the flow rate calculation program called by the microcomputer from the ROM is divided by the integrated value of the Karman vortex signal transmission number by the integrated value of the cycle measurement value obtained as described above, and the flow rate value in the sampling period A Karman vortex flowmeter, characterized by having a processing procedure for obtaining vortex flow.
【請求項2】周期測定プログラム実行の過程で行われる
基準周期演算の処理が、パルス数カウンタのカウント数
が基準周期演算に用いる測定周期の値の数として予め設
定した値に達したか否かを判定し、設定値に達していな
いときには直ちに呼び出し元の周期測定プログラムに復
帰するが、設定値に等しい場合には先頭周期バッファに
格納されている周期測定値の平均値を演算によって求
め、これを仮基準周期の値とし、この仮基準周期値に2
未満の一定の係数を乗じて得られる判別値と先頭周期バ
ッファに格納の周期測定値とを順次比較し、先頭周期バ
ッファの値が上記の判別値を超えてパルス抜けが認めら
れる場合、積算周期カウンタの格納積算値からこのパル
ス抜けが生じたときの周期測定値を差引いて替わりによ
り真値に近い仮基準周期値を加算して新たな積算周期の
値とし、以上の周期測定値比較によるパルス抜け検出補
正の処理が終了したとき、補正積算周期の値を検出パル
ス数の値で除して得られる値を基準周期の値とし、呼び
出し元の周期測定プログラムに復帰する処理であること
を特徴とする請求項1に記載のカルマン渦流量計。
2. A process of calculating a reference cycle, which is performed in the course of execution of the cycle measurement program, determines whether or not the count number of the pulse number counter has reached a value set in advance as the number of measurement cycle values used in the reference cycle calculation. If the set value has not been reached, the process immediately returns to the caller's cycle measurement program.If it is equal to the set value, the average value of the cycle measurement values stored in the first cycle buffer is calculated. Is the value of the provisional reference cycle, and 2
The discriminant value obtained by multiplying by a constant coefficient less than and the cycle measurement value stored in the first cycle buffer are sequentially compared. If the value of the first cycle buffer exceeds the above discrimination value and a pulse omission is recognized, the integration cycle The period measurement value at the time of this pulse omission is subtracted from the integrated value stored in the counter, and a temporary reference period value close to the true value is added instead. When the omission detection correction process is completed, the value obtained by dividing the value of the correction integration period by the value of the number of detected pulses is used as the reference period value, and the process returns to the calling period measurement program. The Karman vortex flowmeter according to claim 1, wherein
【請求項3】周期測定プログラム実行の過程で行われる
基準周期演算の処理が、カルマン渦流量検出部からカル
マン渦信号パルスが入力される都度、該信号パルスによ
って測定された周期測定値を前回までのカルマン渦信号
パルス入力によって測定された周期測定値と比較し、測
定値が大きさの順たとえば昇順に並ぶように入替え処理
を行い、入替え処理が終了したときに最小の周期測定値
に2未満の一定の係数を乗じて得られる判別値と、順列
の末尾の最大の周期測定値にを比較し、周期測定最大値
が上記の判別値を超えずパルス抜けが認められない場合
には、昇順に入替えられた周期測定値の最小値と次に大
きい測定値の平均値を基準周期の値とした後、基準周期
演算から復帰し、周期測定最大値が上記の判別値を超え
ている場合には測定結果を無効とすべく積算周期カウン
タ保持値から周期測定最大値を差引くとともに、パルス
数カウンタのカウント数NPから1カウントを差引いた
後、次順位の周期測定値についても同様の検査処理を行
った後に基準周期演算から復帰する処理であることを特
徴とする請求項1に記載のカルマン渦流量計。
3. The process of calculating a reference period, which is performed in the course of execution of the period measurement program, is such that each time a Karman vortex signal pulse is input from the Karman vortex flow rate detection unit, a period measurement value measured by the signal pulse is used up to the previous time. Of the Kalman vortex signal pulse input, and performs permutation processing such that the measured values are arranged in ascending order, for example, in ascending order. When the permutation processing is completed, the minimum period measurement value is less than 2 Compare the discriminant value obtained by multiplying by the constant coefficient with the maximum period measurement value at the end of the permutation.If the maximum period measurement value does not exceed the above discrimination value and no pulse omission is recognized, ascending order If the average value of the minimum value of the cycle measurement value and the next largest measurement value replaced with is used as the reference cycle value, the process returns from the reference cycle calculation, and if the maximum value of the cycle measurement exceeds the above discrimination value, Is In order to invalidate the result, the maximum cycle measurement value is subtracted from the accumulated cycle counter hold value, and one count is subtracted from the count number NP of the pulse number counter, and then the same inspection processing is performed for the next-order cycle measurement value. 2. The Karman vortex flowmeter according to claim 1, wherein the process is a process of returning from the reference cycle calculation after the process.
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