JP3216768B2 - Karman vortex flowmeter - Google Patents

Karman vortex flowmeter

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JP3216768B2
JP3216768B2 JP04514695A JP4514695A JP3216768B2 JP 3216768 B2 JP3216768 B2 JP 3216768B2 JP 04514695 A JP04514695 A JP 04514695A JP 4514695 A JP4514695 A JP 4514695A JP 3216768 B2 JP3216768 B2 JP 3216768B2
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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
柱状の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 a columnar obstacle is placed in a fluid flow, vortices are alternately generated from both ends of the obstacle perpendicular 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、基準周期タイマ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
外する処理が設けておくと、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 detecting unit is detected and measured, the transmission unit is provided with an area for storing and storing the output values in the order of output in the RAM, and the reference period timer sets the sampling period. 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 equal to or more than a predetermined fixed ratio is detected from the reference value, 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、これを補正するか補正が妥当でない場合には測定値
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 "pulse omission" occurs, the measured value is invalidated if the pulse is corrected or if the correction is not appropriate, and a small-capacity storage that does not output an erroneous flow rate measurement result is provided. An object of the present invention is to provide a transmission section of a Karman vortex flowmeter composed of regions and 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
倍を超えて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.
There is nothing different than double.

【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、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、前記
パルス周期測定カウンタが測定した周期測定値を前記周
期基準値に1を超え2未満の予め定めた定数を乗じて得
た第1基準値と比べ、周期測定値がこの第1基準値を超
え、かつ、周期基準値に2を超え3未満の予め定めた定
数を乗じて得た第2基準値を超えないときには、カルマ
ン渦流量検出部が発信したパルス信号数に1を加算する
処理を行い、第2基準値を超る場合には、このときの周
期測定値とカルマン渦信号の発信数がそれぞれ積算され
ないようにする処理を設け、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、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
記によって得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サンプリング期間における流
量値を得る処理を設ける。
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
A cycle measurement program, which 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, is called by the microcomputer from the ROM and executed when the reference cycle timer counts up the sampling cycle. The number of measurement cycle values stored in the head cycle buffer area set in the RAM is checked, and when the number of stored data reaches a predetermined number, the cycle reference in the sampling period is determined based on the storage value of the measurement cycle. Each time the Karman vortex flow rate detection unit transmits a Karman vortex signal, a value obtained by multiplying the period reference value measured by the pulse period measurement counter by a predetermined constant of more than 1 and less than 2 is obtained. The cycle measurement value exceeds the first reference value and the second reference value obtained by multiplying the cycle reference value by a predetermined constant of more than 2 and less than 3 as compared with the first reference value. When the value does not exceed the reference value, a process of adding 1 to the number of pulse signals transmitted by the Karman vortex flow rate detection unit is performed. When the value exceeds the second reference value, the period measurement value and the transmission of the Karman vortex signal at this time are performed. When the reference period timer counts up the sampling period, the microcomputer calculates the flow rate calculation program called by the microcomputer from the ROM and adds the Kalman vortex signal with the integrated value of the period measurement value obtained above. A process is provided for obtaining the flow rate value during the sampling period by dividing the integrated value of the number of transmissions.

【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、周期測定値が周期基準値に
予め定めた定数を乗じて得た第1の基準値を超えない場
合、この周期測定値とカルマン渦信号の発信数を積算処
理し、周期測定値が第1の基準値を超えた場合には、周
期基準値に予め定めた定数を乗じて得た第2の基準値を
超えない場合のみ、この周期測定値を2周期分として積
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
数の積算値は「パルス抜け」の発生による誤差が補正さ
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 period measurement value is obtained by multiplying the period reference value by a predetermined constant. If the reference value does not exceed 1, the cycle measurement value and the number of transmitted Karman vortex signals are integrated, and if the cycle measurement value exceeds the first reference value, the cycle reference value is preset to the cycle reference value. Only when the second measured value does not exceed the second reference value obtained by multiplying by the constant, the period measurement value is integrated for two periods. Therefore, when the reference period timer counts up the sampling period, the period measurement value and the pulse signal are counted. The integrated value of the number of transmissions has been corrected for the error due to the occurrence of “pulse missing”.

【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、呼び出
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) to be 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(T
TB)及び先頭周期バッファに格納するデータの数(S
P)や仮基準周期値(TRI)その他の演算処理の過程
で用いる設定値と演算途中の変数などの格納領域が確保
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. The corresponding buffer areas (NB) and (T
TB) and the number of data to be stored in the first cycle buffer (S
A storage area for setting values used in the process of P), the provisional reference period value (TRI), other calculation processes, and variables in the middle of calculation is secured.

【0014】また、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、積算の終了を示す測定終了フラグ(EDF)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パルス間隔測定フラグ(PTF)と
を格納する領域も確保されており、さらに、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)
が設けられている。そして、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STC
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しておく。
In addition, the RAM 7 has a measurement end flag (indicating the end of the integration) for terminating the integration of the pulse interval measurement result when the integrated value TTC of the pulse period integration counter exceeds a predetermined upper limit MTC. An area for storing an EDF) and a pulse interval measurement flag (PTF) indicating whether the pulse interval measurement integration process is being executed or is in a standby state are also secured. Sampling time counter (STC) that stores the count value to be counted in determining the flow rate measurement cycle
Is provided. The sampling period value STC set in the sampling time counter (STC)
In order to maintain the measurement accuracy of the flow rate, a time sufficiently longer than the cycle of the output pulse transmitted by the vortex flow rate detection unit is set within a range that can follow the time variation of the flow rate.

【0015】次に、図2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計の動作を説明する。図
1に例示の本発明によるカルマン渦流量計の伝送部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, FIG. 2 to FIG. 5 show the flow of one embodiment of an arithmetic processing program executed by the microcomputer 3 based on the first invention of the present application. Will be described. Transmission section 2 of the Karman vortex flow meter 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, an interrupting process by an 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があったとき、一
旦、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PCC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も初期化したのち(P4)、周期
測定中フラグPTFを測定中を示す1にセットして(P
5)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 by the output pulse when there is an interruption by the output pulse of the Kalman vortex flow detector 1 (P1, P1). P2) When the PTF is 0 indicating that the pulse interval is not being measured, to measure the period from this input pulse to the next input pulse,
The count value PCC of the pulse period measurement counter 6 is initialized and started (P3), the pulse number counter NP and the pulse period integration counter TTC are also initialized (P4), and the period measurement flag PTF is set to 1 indicating that the measurement is in progress. Set (P
5) Permit interruption by the output pulse of the Karman vortex flow detector 1 (P6), and return 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
測定バッフア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、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 period measurement buffer TB (NP), the period measurement counter 6 is initialized (P9), and the transferred value TB of the measurement period counter 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
After the value TF (r) of the measurement cycle counter transferred and added to the stored value TTC of the pulse cycle integration counter (P13), the pulse missing discrimination correction processing based on a predetermined program is performed. 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が予め定めたパルス間隔積算値の上限設定値M
TC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)て割り込みから
復帰し(P17)、超えている場合には測定終了フラグE
DF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)。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。
When the above-described reference cycle calculation or pulse omission determination correction processing is completed, the stored value TTC of the pulse cycle integration counter becomes the upper limit set value M of the predetermined pulse interval integration value.
Compared with TC (P15), if TTC does not exceed MTC, the interrupt by the output pulse of the Karman vortex flow rate detection unit 1 previously masked is permitted (P6) and the process returns from the interrupt (P17). Measurement end flag E
DF is set to 1 indicating the end of measurement (P16), and the process returns from the interrupt without permitting the interrupt (P17). continue,
When the cycle reference value calculation processing program called in the cycle measurement program started by the interruption by the output pulse of the Karman vortex flow rate detection unit 1 is realized when the number SP of data used to determine the cycle reference value is three. This will be described with reference to FIG.

【0020】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SP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(R1
0)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ア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(R2〜
R7)。
The reference period calculation processing program of the embodiment shown in FIG. 3 is called when the count number NP of the pulse number counter is equal to or less than 3 defined as the value of the initial sampling data number SP in step P11 of the period measurement program. First, the count number NP of the pulse number counter is SP value 3
Is determined (R1), and if it is not 3, the program immediately returns to the calling cycle measurement program (R1).
If 0) is equal to 3, the period measurement values stored in the period measurement buffers TB (1), TB (2), and TB (3) as the first three data of the pulse period measurement result are compared with each other. Then, an average value TR of the remaining two data excluding the maximum value data TM is obtained and determined as a cycle reference value TR (R2
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
れた積算周期カウンタ保持値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 ×
If the value exceeds TR, occurrence of "pulse missing" is recognized. Therefore, the integrated cycle counter held 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 the value of the constant C less than 2 in the above processing 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
めに用いるデータの数SPの値を超えて基準周期の値が
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, after the count number NP of the pulse number counter exceeds the value of the number SP of data used to determine the cycle reference value in the cycle measurement program and the value of the reference cycle is determined, the Karman vortex is determined. FIG. 4 shows a flow of one embodiment of the pulse missing discrimination correction processing program called in the processing when the output pulse of the flow rate detector 1 is input, and this will be described.

【0023】すでに説明のように、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。
As described above, when one pulse of "pulse missing" occurs in the Karman vortex flowmeter, the pulse count value during the sampling period 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.

【0024】そこで、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未満の値の係数、例えば
1.5を乗じた値 1.5×TRと比較し(E1)、測定周期
TF(r) がこの値を超えていない場合には「パルス抜
け」の発生が認められないとして直ちに呼び出し元に戻
るが(E5)、超えている場合には、「パルス抜け」の
発生が単独の1パルスであるのか2パルス以上の「パル
ス抜け」が発生したかを確認すべく、測定周期の値TF
(r) を基準周期の値TRに2以上で3未満の値の係数、
例えば 2.5を乗じた値 2.5×TRと比較し(E2)、測
定周期TF(r) がこの値を超えていない場合には「パル
ス抜け」は1回のみ発生と認められるので、パルス数カ
ウンタの値NPにパルス抜け分1を加算して(E4)呼
び出し元に戻る(E5)。
Therefore, when the pulse missing discrimination correction program is called, first, the cycle value TF measured by the current output pulse of the Karman vortex flow rate detection unit 1 is called.
(r) is replaced by a coefficient of a value less than 2 to the value TR of the reference period, for example,
The value multiplied by 1.5 is compared with 1.5 × TR (E1). If the measurement period TF (r) does not exceed this value, it is immediately returned to the caller assuming that "pulse missing" is not recognized (E5). If it exceeds, the value of the measurement period TF is checked in order to confirm whether the occurrence of “pulse missing” is a single pulse or two or more “pulse missing”.
(r) is a coefficient of a value of 2 or more and less than 3 to the value TR of the reference cycle,
For example, a value multiplied by 2.5 is compared with 2.5 × TR (E2). If the measurement cycle TF (r) does not exceed this value, it is recognized that “pulse missing” occurs only once, so The number of missing pulses 1 is added to the value NP (E4), and the process returns to the calling source (E5).

【0025】一方、測定周期の値TF(r) が基準周期の
値TRの 2.5倍を超えている場合には、2パルス以上の
パルス抜けの発生の恐れがあり、周期測定の信頼性を確
保するため、今回の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(E3)呼び出し元に戻る
(E5)。
On the other hand, if the value TF (r) of the measurement cycle exceeds 2.5 times the value TR of the reference cycle, two or more pulses may be missing, and the reliability of the cycle measurement is ensured. In order to make the current measurement result invalid, the value TF (r) of the current measurement cycle is subtracted from the accumulated cycle counter holding value TTC and one count is subtracted from the count number NP of the pulse number counter (E3 ) Return to the caller (E5).

【0026】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
データを用いていて「パルス抜け」を除外した周期基準
値が設定されると、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、この周期基準値を基準と
して「パルス抜け」の発生を検出し、「パルス抜け」が
1回のみ発生と認められる場合には、パルス数カウンタ
の値NPに1を加算することによってパルス抜け分を補
正し、2パルス以上の「パルス抜け」の発生の恐れが検
出された場合には、積算周期カウンタ保持値TTC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カウントを差引いて
この測定結果を無効としているので、サンプリング周期
が終了したときに、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としては、不確実なデー
タは除外され「パルス抜け」は補正されたデータが得ら
れることとなる。
According to the above-described period measurement program, when a plurality of period measurement data obtained at the beginning of the sampling period is used and a period reference value excluding "pulse omission" is set, the Karman vortex flow rate is detected. When there is an interruption due to the output pulse of the unit 1, the occurrence of "pulse missing" is detected based on this cycle reference value. If it is recognized that "pulse missing" occurs only once, the value of the pulse number counter is used. The missing pulse is corrected by adding 1 to NP, and when the occurrence of “missing pulse” of two or more pulses is detected, the value TF ( r) is subtracted, and one count is subtracted from the count number NP of the pulse number counter to invalidate this measurement result. As the stored value NP of the loose number counter and the stored value TTC of the integration period counter, uncertain data is excluded and "pulse missing" corrected data is obtained.

【0027】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.

【0028】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(NB)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 once. 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 (NB) and the integration period buffer (TTB) are cleared to zero to end the measurement of the pulse period. The standby state is maintained (S4).

【0029】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)、さきにマスクした流量検出部1からの
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-mentioned measurement end flag (EDF) inspection result is completed, the measurement end flag (EDF)
And the pulse period measurement flag (PTF) is 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). Then, the interruption from the flow rate detection unit 1 masked in step S1 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.

【0030】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 of directly setting the flow rate value Q to 0 is performed (S9), and 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).

【0031】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, even if a pulse is missing, it occurs accidentally and independently. 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.

【0032】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
フアTB(1),TB(2),及び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TR
Iとする(K2)。そして、この仮基準周期値TRIに
2未満の一定の係数Cを乗じた値C×TRIと周期測定
バッフア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 value 3 of SP (K
1) If it is not 3, the program immediately returns to the calling cycle measurement program (K10). If it is equal to 3, the cycle measurement buffers TB (1), TB (2), and TB (1), as the first three data of the pulse cycle measurement result. And the average value of the cycle measurement values stored in TB (3) is calculated, and this is calculated as the value TR of the provisional reference cycle.
I (K2). Then, a value C × TRI obtained by multiplying the provisional reference cycle value TRI by a constant coefficient C less than 2 and a cycle measurement value TB (i) (i = 1, 2, 3) stored in the cycle measurement buffer are sequentially compared. However, if the value of TB (i) exceeds the above-mentioned discrimination value and "pulse missing" is recognized, the cycle measurement value TB (i) when this "pulse missing" occurs from the integrated value TTC stored in the integrating cycle counter. ) Is subtracted and the provisional reference cycle value TRI that is close to the true value is added to obtain a new integrated cycle value TTC (K3 to 8).

【0033】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T
TC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(K9)、呼び出し元の周期測定プログ
ラムに復帰する(K10)。さらに、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
しても、パルス抜けが1周期以内である場合には測定周
期の値を有効にする第3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TR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 "pulse missing" detection correction process based on the cycle measurement value comparison is completed, the correction integration cycle value T
The value obtained by dividing TC by the value 3 of the number of detected pulses is set as the reference period value TR (K9), and the process returns to the caller's period measurement program (K10). Further, even if a pulse dropout occurs during the measurement of the cycle that determines the reference cycle of the Karman vortex signal pulse, if the pulse dropout is within one cycle, the value of the measurement cycle is made valid. FIG. 7 shows a flow of an embodiment of the arithmetic program, and this embodiment will be described. For the sake of simplicity, the number SP of data used for determining the cycle reference value TR is set to 3 in this embodiment.

【0034】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う(T1〜T8)。
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 detecting section 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 replacement 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).

【0035】そうして各入替え処理後に、最小の周期測
定値TB(1) 以外の周期測定値TB(2) およびTB(3)
の測定において1周期以上の「パルス抜け」が発生した
か否かを判別すべく、まず、最小の周期測定値TB(1)
に2未満の定数たとえば 1.5を乗じた第1上限値 1.5T
B(1) とTB(1) 以外の測定値とを比較し、その測定値
が第1上限値を超えている場合には、「パルス抜け」が
認められるので今度は「パルス抜け」が1周期以上に渡
るか否かを判別すべく、まず、最小の周期測定値TB
(1) に3未満の定数たとえば 2.5を乗じた第2上限値
2.5TB(1) とTB(1) 以外の測定値とを比較し、その
測定値が第2上限値を超えている場合には、「パルス抜
け」が1周期以上と認められるので信頼性確保のためそ
の測定結果を基準周期を定めるための測定データに加え
ないこととし、積算周期カウンタの値TTCからその周
期測定値を、また、パルス数カウンタの値NPから1を
減算する(T9〜T11およびT13〜T15)。
After each replacement process, the cycle measurement values TB (2) and TB (3) other than the minimum cycle measurement value TB (1)
In order to determine whether or not “pulse missing” of one cycle or more has occurred in the measurement of (1), first, the minimum cycle measurement value TB (1)
Multiplied by a constant less than 2, for example 1.5, the first upper limit 1.5T
B (1) is compared with a measured value other than TB (1). If the measured value exceeds the first upper limit, “missing pulse” is recognized. In order to determine whether the period exceeds the period, first, the minimum period measurement value TB
Second upper limit value obtained by multiplying (1) by a constant less than 3, for example, 2.5
2.5 Compare TB (1) with measured values other than TB (1). If the measured value exceeds the second upper limit, "pulse missing" is recognized as one or more cycles, so reliability is ensured. Therefore, the measurement result is not added to the measurement data for determining the reference cycle, and the cycle measurement value is subtracted from the integration cycle counter value TTC, and 1 is subtracted from the pulse number counter value NP (T9 to T11). And T13 to T15).

【0036】一方、TB(1) 以外の周期測定値が第1上
限値 1.5TB(1) を超えるが第2上限値を超えない場合
には、「パルス抜け」は1周期相当分発生と判別され
る。「パルス抜け」が1のとき、パルス周期測定カウン
タPCCは約2周期相当分の周期を測定し、この値が積
算周期カウンタTTCに加算されているが、パルス数カ
ウンタNPには抜けた1パルス分が加算されていない。
そこで、周期測定値が第1上限値を超えるが第2上限値
を超えない場合には、パルス数カウンタNPに1を加算
して補正しておく(T12およびT16)。
On the other hand, if the measured period other than TB (1) exceeds the first upper limit 1.5TB (1) but does not exceed the second upper limit, it is determined that "pulse missing" has occurred for one period. Is done. When "pulse missing" is 1, the pulse period measurement counter PCC measures a period equivalent to about two periods, and this value is added to the integration period counter TTC, but the pulse number counter NP counts one missing pulse. Minutes have not been added.
Therefore, when the cycle measurement value exceeds the first upper limit value but does not exceed the second upper limit value, the pulse number counter NP is corrected by adding 1 (T12 and T16).

【0037】上記の処理をパルス数カウンタNPの積算
値が所定の回数SP以上、本実施例では3以上となるま
で繰り返したとき、積算周期カウンタTTCには実際の
周期測定値の積算値が、また、パルス数カウンタNPに
はパルス抜けを補正した正しいパルス数が格納されるこ
ととなるので、積算周期カウンタの格納値TTCをパル
ス数カウンタの計数値NPで除算して基準周期TRを求
めたのち基準周期演算から復帰する(T18,T19)。
When the above processing is repeated until the integrated value of the pulse number counter NP becomes a predetermined number of times SP or more, and in this embodiment, becomes 3 or more, the integrated value of the actual cycle measurement value is stored in the integrating cycle counter TTC. In addition, since the pulse number counter NP stores the correct pulse number corrected for missing pulses, the reference period TR is obtained by dividing the stored value TTC of the integration period counter by the count value NP of the pulse number counter. Thereafter, the process returns from the reference cycle calculation (T18, T19).

【0038】[0038]

【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、パ
ルス抜けを信頼度を保って補正可能な場合に周期測定値
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」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 flowmeter according to the present invention, the measurement period counter area for storing the measurement value of the pulse period measurement counter cannot store all the measurement values, but only a plurality of data. Is set in a narrow area that can be stored, and when a predetermined number of pulse period measurement values are obtained, a reference period in the sampling period is determined based on the obtained pulse period measurement values, and thereafter, the Karman vortex flow rate detection unit Each time the pulse period of the output pulse is measured by the pulse period measurement counter, this measured value is compared with the value of the reference period, and if the missing pulse can be corrected with reliability, generation of the period measurement value and one Kalman vortex signal Is accumulated in the integration period counter and the pulse number counter, so that when the sampling period ends, the measured value excluding the effect of "pulse missing" is The Kalman vortex flowmeter outputs the correct flow rate value even if "pulse missing" occurs using a small-scale RAM, since the flow rate can be directly calculated based on this value remaining in the counter and the pulse number counter. The effect of being able to obtain is obtained.

【0039】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 obtain 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 that is close to the true value instead to obtain a new integration cycle value is a simple process. The processing speed is fast because
This method is effectively applied to an object in which the flow rate is largely fluctuated with time and the sampling cycle should be set short.

【0040】一方、基準周期を定める測定において、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、(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、各測定値の大きさを比較することによって
パルス抜けを検査し、信頼度を保ってパルス抜けを補正
可能な場合に周期測定値と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よ
うにした基準周期演算プログラムを備えた伝送部によれ
ば、パルス抜けが発生しても信頼度を保てる範囲で測定
結果は生かされるので、短期間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, in the measurement for determining the reference period, every time the pulse period of the output pulse of the Karman vortex flow rate detection unit is measured by the pulse period measurement counter, (the measurement period measured by the previous Karman vortex signal pulse input) Performs permutation processing so that the measured values are arranged in the order of magnitude (compared with the values), and checks for missing pulses by comparing the magnitude of each measured value, and corrects for missing pulses while maintaining reliability. According to the transmission unit provided with the reference cycle calculation program in which the cycle measurement value and the generation of one Kalman vortex signal are integrated in the integration cycle counter and the pulse number counter in a case where the pulse missing occurs, Since the measurement results are utilized within the range where the degree can be maintained, accurate reference cycle values can be reliably obtained in a short period of time, and the streamline distribution is unstable and causes pulse omission Effect that noise can be effectively applied to a prone measured occurs.

【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
定プログラムフロー図
FIG. 2 is a flowchart of a cycle measurement program started by an output pulse interrupt of a flow detection unit.

【図3】基準周期を求める処理のプログラムフロー図FIG. 3 is a program flow chart of a process for obtaining a reference cycle.

【図4】パルス抜け判別補正プログラムフロー図FIG. 4 is a flowchart of a pulse missing discrimination 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フロ
ー図
FIG. 6 is a program flow diagram of 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フロ
ー図
FIG. 7 is a program flow diagram of 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 周期測定中フラグ 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 TB(r) 測定周期バッファ 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 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 Reference Signs List 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 period counter TB (r) Measurement period buffer TTC Integration period counter TTB Integration period buffer STC Sampling period counter 8 ROM 81 Period 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、前記パルス周期測定カウンタが測定
した周期測定値を前記周期基準値に1を超え2未満の予
め定めた定数を乗じて得た第1基準値と比べ、周期測定
値がこの第1基準値を超え、かつ、周期基準値に2を超
え3未満の予め定めた定数を乗じて得た第2基準値を超
えないときには、カルマン渦流量検出部が発信したパル
ス信号数に1を加算する処理を行い、第2基準値を超る
場合には、このときの周期測定値とカルマン渦信号の発
信数がそれぞれ積算されないようにする処理を設け、 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、上記によって得られる周
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
してサンプリング期間における流量値を得る処理を設け
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 cycle measurement program checks the number of measurement cycle values stored in the head cycle 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 cycle. A cycle reference value in a period is determined, and thereafter, each time the Karman vortex flow rate detection unit transmits a Karman vortex signal, the cycle measurement value measured by the pulse cycle measurement counter exceeds the cycle reference value by more than 1 and is a predetermined constant of less than 2. , The cycle measurement value exceeds the first reference value, and the cycle measurement value obtained by multiplying the cycle reference value by a predetermined constant of more than 2 and less than 3 is compared with the first reference value. If the value does not exceed the second reference value, a process of adding 1 to the number of pulse signals transmitted by the Karman vortex flow rate detection unit is performed. If the value exceeds the second reference value, the period measurement value and the Kalman vortex signal at this time are added. When the reference cycle timer counts up the sampling cycle, the microcomputer calculates a flow rate calculation program called from the ROM when the reference cycle timer counts up the sampling cycle. A Kalman vortex flowmeter having a process for obtaining a flow value during a sampling period by dividing an integrated value of the number of eddy signal transmissions.
【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アに
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
ッフアに格納の周期測定値とを順次比較し、先頭周期バ
ッフア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. Is determined, and if the set value is not reached, the process immediately returns to the calling cycle measurement program.If the set value is equal, the average value of the cycle measurement values stored in the first cycle buffer is obtained by calculation. 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 leading cycle buffer are sequentially compared.If the value of the leading 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
定値が大きさの順に並ぶように入替え処理を行い、各入
替え処理毎に、最小の周期測定値に1を超え2未満の定
数を乗じて得た第1基準値と今回の周期測定値とを比較
し、今回周期測定値が第1上限値を超えている場合には
最小の周期測定値に2を超え3未満の定数を乗じて得た
た第2上限値と今回周期測定値とを比較し、今回周期測
定値が第2上限値を超えている場合には、周期測定値の
積算値から今回の周期測定値を、また、入力パルスの積
算値から1を減算し、今回周期測定値が第1上限値を超
えるが第2上限値を超えない場合には、入力パルスの積
算値に1を加算し、上記の処理を入力パルスの積算値が
予め定めた所定の値となるまで繰り返したとき、周期測
定値の積算値を入力パルスの積算値で除算して基準周期
を求め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. Compared with the period measurement value measured by the Karman vortex signal pulse input, the permutation process is performed so that the measurement values are arranged in order of magnitude, and for each permutation process, the minimum period measurement value exceeds 1 and is less than 2 The first reference value obtained by multiplying by the constant is compared with the current cycle measurement value. If the current cycle measurement value exceeds the first upper limit, the minimum cycle measurement value exceeds 2 and is less than 3 Is compared with the current cycle measurement value. If the current cycle measurement value exceeds the second upper limit value, the current cycle measurement value is calculated from the integrated value of the cycle measurement values. , And subtract 1 from the integrated value of the input pulse. If the current cycle measurement value exceeds the first upper limit value but does not exceed the second upper limit value, 1 is added to the integrated value of the input pulse, and the above processing is performed at a predetermined value where the integrated value of the input pulse is a predetermined value. 2. The process according to claim 1, wherein, when repeated until a value is reached, a process of dividing the integrated value of the cycle measurement value by the integrated value of the input pulse to obtain a reference cycle, and then returning from the reference cycle calculation. Karman vortex flowmeter.
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