JP3255466B2 - 学習機能付き流量計 - Google Patents
学習機能付き流量計Info
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- JP3255466B2 JP3255466B2 JP33134892A JP33134892A JP3255466B2 JP 3255466 B2 JP3255466 B2 JP 3255466B2 JP 33134892 A JP33134892 A JP 33134892A JP 33134892 A JP33134892 A JP 33134892A JP 3255466 B2 JP3255466 B2 JP 3255466B2
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- Japan
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- flow
- flow rate
- gain
- sensors
- learning function
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- Details Of Flowmeters (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は計測流量域の一部が重複
している２つの流量センサを有した学習機能付き流量計
に関する。
している２つの流量センサを有した学習機能付き流量計
に関する。
【０００２】
【従来の技術】計測流量域の一部が重複している２つの
流量センサを有し、その重複した計測流量域を用いて、
一方の流量センサのゲイン変動を補正するゲイン補正手
段を備えた流量計は、特開平４−１７７１２６号公報、
特開平４−１７７１２７号公報で広く知られている。
流量センサを有し、その重複した計測流量域を用いて、
一方の流量センサのゲイン変動を補正するゲイン補正手
段を備えた流量計は、特開平４−１７７１２６号公報、
特開平４−１７７１２７号公報で広く知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】いずれの公報にも、単
純平均と加重平均とを用いたゲイン補正について開示さ
れている。そして、単純平均にてゲイン補正を行なう場
合には、平均化させるデ−タ量が常に一定であることを
前提とするもので、その前提が満たされたときにゲイン
補正精度の向上等が期待できる。
純平均と加重平均とを用いたゲイン補正について開示さ
れている。そして、単純平均にてゲイン補正を行なう場
合には、平均化させるデ−タ量が常に一定であることを
前提とするもので、その前提が満たされたときにゲイン
補正精度の向上等が期待できる。
【０００４】また、加重平均にて補正を行なう場合、つ
まり重み付き平均値によって流量センサのゲインを更新
させる補正では、その重みを常に一定とすることを前提
とし、その前提が満たされたときにゲイン補正精度の向
上等が期待できる。
まり重み付き平均値によって流量センサのゲインを更新
させる補正では、その重みを常に一定とすることを前提
とし、その前提が満たされたときにゲイン補正精度の向
上等が期待できる。
【０００５】しかし、ゲイン変動の要因によっては一定
期間内にゲイン補正を完了しなければ、そのゲイン補正
によりゲイン変動の要因を緩和あるいは除去することが
できない場合が生じる。例えば、季節の温度変動等に起
因するゲイン変動を緩和あるいは除去するためにゲイン
補正を行なう場合には、ゲイン補正が完了する時点が遅
れると、季節の温度変動等に起因するゲイン変動を緩和
あるいは除去することができなくなる。
期間内にゲイン補正を完了しなければ、そのゲイン補正
によりゲイン変動の要因を緩和あるいは除去することが
できない場合が生じる。例えば、季節の温度変動等に起
因するゲイン変動を緩和あるいは除去するためにゲイン
補正を行なう場合には、ゲイン補正が完了する時点が遅
れると、季節の温度変動等に起因するゲイン変動を緩和
あるいは除去することができなくなる。
【０００６】また、流量計の使用状況は必ずしも一様で
はないため、重複する流量域が一定期間内に一律にどの
流量計にも存在するとは限らないため、前述した公報に
開示された単純平均と加重平均とを用いてゲイン補正を
行なった場合には、一定期間内でゲイン補正を完了でき
ない場合が発生し、季節の温度変動等に起因するゲイン
変動を緩和あるいは除去することができなくなるという
問題がある。
はないため、重複する流量域が一定期間内に一律にどの
流量計にも存在するとは限らないため、前述した公報に
開示された単純平均と加重平均とを用いてゲイン補正を
行なった場合には、一定期間内でゲイン補正を完了でき
ない場合が発生し、季節の温度変動等に起因するゲイン
変動を緩和あるいは除去することができなくなるという
問題がある。
【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は計測流量域の一部が重複している２つの
流量センサを有し、一方の流量センサは経時的にも外部
環境的にも安定した性能を有する流量計において、一方
の流量センサの出力を基準として他方の流量センサのゲ
イン変動を補正する場合に、確実に一定期間内にゲイン
補正を完了でき、ゲイン変動を確実に緩和あるいは除去
することができる学習機能付き流量計を提供することに
ある。
で、その目的は計測流量域の一部が重複している２つの
流量センサを有し、一方の流量センサは経時的にも外部
環境的にも安定した性能を有する流量計において、一方
の流量センサの出力を基準として他方の流量センサのゲ
イン変動を補正する場合に、確実に一定期間内にゲイン
補正を完了でき、ゲイン変動を確実に緩和あるいは除去
することができる学習機能付き流量計を提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係わる学習機
能付き流量計は、計測流量域の一部が重複している２つ
の流量センサを有し、一方の流量センサは経時的にも外
部環境的にも安定した性能を有する流量計において、一
方の流量センサの出力を基準として他方の流量センサの
ゲイン変動を補正する場合に、重複した計測流量域の流
量を２つの流量センサで計測し、計測した値の比較値を
複数個用いて平均化し、学習機能を用いて一定期間内に
ゲイン変動を補正するゲイン補正手段を備えたことを特
徴とする。
能付き流量計は、計測流量域の一部が重複している２つ
の流量センサを有し、一方の流量センサは経時的にも外
部環境的にも安定した性能を有する流量計において、一
方の流量センサの出力を基準として他方の流量センサの
ゲイン変動を補正する場合に、重複した計測流量域の流
量を２つの流量センサで計測し、計測した値の比較値を
複数個用いて平均化し、学習機能を用いて一定期間内に
ゲイン変動を補正するゲイン補正手段を備えたことを特
徴とする。
【０００９】請求項２に係わる学習機能付き流量計は、
計測流量域の一部が重複している２つの流量センサを有
し、一方の流量センサは経時的にも外部環境的にも安定
した性能を有する流量計において、一方の流量センサの
出力を基準として他方の流量センサのゲイン変動を補正
する場合に、重複した計測流量域の流量を２つの流量セ
ンサで計測し、計測した値の比較値を複数個用いて平均
化し、重複した計測流量域の計測頻度から単純平均にあ
っては平均化するデ−タ量を、加重平均にあっては加重
係数をデ−タ量に応じて学習機能により変化させること
により一定期間内にゲイン変動を補正するゲイン補正手
段を備えたことを特徴とする。
計測流量域の一部が重複している２つの流量センサを有
し、一方の流量センサは経時的にも外部環境的にも安定
した性能を有する流量計において、一方の流量センサの
出力を基準として他方の流量センサのゲイン変動を補正
する場合に、重複した計測流量域の流量を２つの流量セ
ンサで計測し、計測した値の比較値を複数個用いて平均
化し、重複した計測流量域の計測頻度から単純平均にあ
っては平均化するデ−タ量を、加重平均にあっては加重
係数をデ−タ量に応じて学習機能により変化させること
により一定期間内にゲイン変動を補正するゲイン補正手
段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】請求項１においては、一方の流量センサの出力
を基準として他方の流量センサのゲイン変動を補正する
場合に、重複した計測流量域の流量を２つの流量センサ
で計測し、計測した値の比較値を複数個用いて平均化
し、学習機能を用いて一定期間内にゲイン変動を補正す
るようにしている。
を基準として他方の流量センサのゲイン変動を補正する
場合に、重複した計測流量域の流量を２つの流量センサ
で計測し、計測した値の比較値を複数個用いて平均化
し、学習機能を用いて一定期間内にゲイン変動を補正す
るようにしている。
【００１１】請求項２においては、一方の流量センサの
出力を基準として他方の流量センサのゲイン変動を補正
する場合に、重複した計測流量域の流量を２つの流量セ
ンサで計測し、計測した値の比較値を複数個用いて平均
化し、重複した計測流量域の計測頻度から単純平均にあ
っては平均化するデ−タ量を、加重平均にあっては加重
係数を学習機能により変化させることにより一定期間内
にゲイン変動を補正するようにしている。
出力を基準として他方の流量センサのゲイン変動を補正
する場合に、重複した計測流量域の流量を２つの流量セ
ンサで計測し、計測した値の比較値を複数個用いて平均
化し、重複した計測流量域の計測頻度から単純平均にあ
っては平均化するデ−タ量を、加重平均にあっては加重
係数を学習機能により変化させることにより一定期間内
にゲイン変動を補正するようにしている。
【００１２】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例に係わ
る学習機能付き流量計について説明する。図１は流量計
の概略構成を示すブロック図、図２は流量センサＢの流
量特性図である。なお、この実施例では流量計としてガ
スメ−タを採用している。図１において、１１は流体が
設定流量流れる毎に１パルスを出力する第１の流量セン
サ（流量センサＡ）、１２は流体の流速に応じた数のパ
ルス信号を出力する第２の流量センサ（流量センサＢ）
である。
る学習機能付き流量計について説明する。図１は流量計
の概略構成を示すブロック図、図２は流量センサＢの流
量特性図である。なお、この実施例では流量計としてガ
スメ−タを採用している。図１において、１１は流体が
設定流量流れる毎に１パルスを出力する第１の流量セン
サ（流量センサＡ）、１２は流体の流速に応じた数のパ
ルス信号を出力する第２の流量センサ（流量センサＢ）
である。
【００１３】ここで、流量センサＡはその出力が温度等
による経時的な影響を受けにくい流量センサであり、流
量センサＢはその出力が温度等による経時的な影響を受
けやすい流量センサである。
による経時的な影響を受けにくい流量センサであり、流
量センサＢはその出力が温度等による経時的な影響を受
けやすい流量センサである。
【００１４】これら流量センサＡ及びＢの出力はコント
ロ−ラ１３に出力される。このコントロ−ラ１３はマイ
クロコンピュ−タ及びその周辺回路より構成されてい
る。このコントロ−ラ１３は一方の流量センサの出力を
基準として他方の流量センサのゲイン変動を補正する場
合に、重複した計測流量域の流量を２つの流量センサで
計測し、計測した値の比較値を複数個用いて平均化し、
学習機能を用いて一定期間内にゲイン変動を補正するゲ
イン補正手段、及び一方の流量センサの出力を基準とし
て他方の流量センサのゲイン変動を補正する場合に、重
複した計測流量域の流量を２つの流量センサで計測し、
計測した値の比較値を複数個用いて平均化し、重複した
計測流量域の計測頻度から単純平均にあっては平均化す
るデ−タ量を、加重平均にあっては加重係数を学習機能
により変化させることにより一定期間内にゲイン変動を
補正するゲイン補正手段を備えている。
ロ−ラ１３に出力される。このコントロ−ラ１３はマイ
クロコンピュ−タ及びその周辺回路より構成されてい
る。このコントロ−ラ１３は一方の流量センサの出力を
基準として他方の流量センサのゲイン変動を補正する場
合に、重複した計測流量域の流量を２つの流量センサで
計測し、計測した値の比較値を複数個用いて平均化し、
学習機能を用いて一定期間内にゲイン変動を補正するゲ
イン補正手段、及び一方の流量センサの出力を基準とし
て他方の流量センサのゲイン変動を補正する場合に、重
複した計測流量域の流量を２つの流量センサで計測し、
計測した値の比較値を複数個用いて平均化し、重複した
計測流量域の計測頻度から単純平均にあっては平均化す
るデ−タ量を、加重平均にあっては加重係数を学習機能
により変化させることにより一定期間内にゲイン変動を
補正するゲイン補正手段を備えている。
【００１５】コントロ−ラ１３には例えば液晶より構成
される表示部１４が接続されており、コントロ−ラ１３
は流量センサＡ及びＢから出力される信号に基づいてガ
ス流量を積算し、表示部１４にその積算値を表示する。
される表示部１４が接続されており、コントロ−ラ１３
は流量センサＡ及びＢから出力される信号に基づいてガ
ス流量を積算し、表示部１４にその積算値を表示する。
【００１６】次に、上記のように構成された本発明の一
実施例の動作について説明する。流量センサＡはガスが
設定流量流れる毎に１パルスをコントロ−ラ１３に出力
し、流量センサＢはガスの流速に応じた数のパルス信号
をコントロ−ラ１３に出力している。以下、流量センサ
Ａの出力を基準として流量センサＢのゲイン変動を学習
機能を用いて補正する学習ゲイン補正について図２を参
照しながら説明する。
実施例の動作について説明する。流量センサＡはガスが
設定流量流れる毎に１パルスをコントロ−ラ１３に出力
し、流量センサＢはガスの流速に応じた数のパルス信号
をコントロ−ラ１３に出力している。以下、流量センサ
Ａの出力を基準として流量センサＢのゲイン変動を学習
機能を用いて補正する学習ゲイン補正について図２を参
照しながら説明する。
【００１７】図２において、Ｌは現時点での流量センサ
Ｂの流量特性であり、Ｌ′はゲイン補正完了後に真の流
量計測が可能と考えられる流量センサＢの流量特性であ
り、ＱL 及びＱH はそれぞれ流量センサＡと流量センサ
Ｂの計測領域が重複する計測域での下限流量及び上限流
量である。また、ＱAi、ＱBiはそれぞれ流量センサＡ，
流量センサＢの計測流量であり、流量センサＢは流量計
測値Ｑとその出力間に Ｑ＝Ｇ・Ｐ（Ｇ；ゲイン、Ｐ；出力） の関係がある。以下、学習ゲイン補正について説明す
る。流量センサＡにて計測した流量ＱAiが ＱL ≦ＱAi≦ＱH の関係にあるとき、流量センサＢを駆動して計測流量Ｑ
Biを得て、流量センサＡ，Ｂの流量比Ｒｉを Ｒｉ＝ＱAi／ＱBi として算出する。そして、加重平均法を用いて、 Ｋｉ＝１−ａ0 ＋ａ0 Ｒｉ（ａ0 は加重係数） …（１） から補正係数Ｋｉを算出し、 Ｑ＝Ｋｉ・Ｇ・Ｐ の補正を行なう。この補正をｎ回（ｉ＝ｎ）行なうこと
でＬ→Ｌ′となり、一定期間内でゲイン補正を完了する
ことができる。しかし、ｉ＝ｍ，ｍ＜ｎの場合には、一
定期間内にゲイン補正を完了させることは不可能であ
る。これは、加重平均法を行なっているためｎ回補正が
行なわなければ真値に近づけることはできない。つま
り、一定期間内で流量センサＡと流量センサＢの流量領
域が重複する回数が少ない（ｍ回）の場合、ゲイン補正
が完了しないため、真値に近づけることが出来なくなる
ためである。このような場合には、一定期間経過後に加
重平均ａ0 を 数１ に従ってａ1 に変更する。ここで、数１は一定期間内で
流量センサＡと流量センサＢの流量領域が重複する回数
が少ない場合（ｍ＜ｎ）、（１）式のａ 0 をａ 1 に変更す
ることにより、ゲインを真値に近づけるようにしてい
る。つまり、一定期 間内で流量センサＡと流量センサＢ
の流量領域が重複する回数が少ない場合（ｍ＜ｎ）に
は、数１により加重平均ａ 0 を大きくすることにより、
ゲインを真値に近づけることができる。
Ｂの流量特性であり、Ｌ′はゲイン補正完了後に真の流
量計測が可能と考えられる流量センサＢの流量特性であ
り、ＱL 及びＱH はそれぞれ流量センサＡと流量センサ
Ｂの計測領域が重複する計測域での下限流量及び上限流
量である。また、ＱAi、ＱBiはそれぞれ流量センサＡ，
流量センサＢの計測流量であり、流量センサＢは流量計
測値Ｑとその出力間に Ｑ＝Ｇ・Ｐ（Ｇ；ゲイン、Ｐ；出力） の関係がある。以下、学習ゲイン補正について説明す
る。流量センサＡにて計測した流量ＱAiが ＱL ≦ＱAi≦ＱH の関係にあるとき、流量センサＢを駆動して計測流量Ｑ
Biを得て、流量センサＡ，Ｂの流量比Ｒｉを Ｒｉ＝ＱAi／ＱBi として算出する。そして、加重平均法を用いて、 Ｋｉ＝１−ａ0 ＋ａ0 Ｒｉ（ａ0 は加重係数） …（１） から補正係数Ｋｉを算出し、 Ｑ＝Ｋｉ・Ｇ・Ｐ の補正を行なう。この補正をｎ回（ｉ＝ｎ）行なうこと
でＬ→Ｌ′となり、一定期間内でゲイン補正を完了する
ことができる。しかし、ｉ＝ｍ，ｍ＜ｎの場合には、一
定期間内にゲイン補正を完了させることは不可能であ
る。これは、加重平均法を行なっているためｎ回補正が
行なわなければ真値に近づけることはできない。つま
り、一定期間内で流量センサＡと流量センサＢの流量領
域が重複する回数が少ない（ｍ回）の場合、ゲイン補正
が完了しないため、真値に近づけることが出来なくなる
ためである。このような場合には、一定期間経過後に加
重平均ａ0 を 数１ に従ってａ1 に変更する。ここで、数１は一定期間内で
流量センサＡと流量センサＢの流量領域が重複する回数
が少ない場合（ｍ＜ｎ）、（１）式のａ 0 をａ 1 に変更す
ることにより、ゲインを真値に近づけるようにしてい
る。つまり、一定期 間内で流量センサＡと流量センサＢ
の流量領域が重複する回数が少ない場合（ｍ＜ｎ）に
は、数１により加重平均ａ 0 を大きくすることにより、
ゲインを真値に近づけることができる。
【００１８】
【数１】
【００１９】このようにして、流量センサＡの出力を基
準として流量センサＢのゲイン変動を補正する場合に、
重複した計測流量域の流量を２つの流量センサＡ，Ｂで
計測し、計測した値の比較値を複数個用いて平均化し、
重複した計測流量域の計測頻度から単純平均にあっては
平均化するデ−タ量を、加重平均にあっては加重係数を
学習機能により変化させるようにしたので、確実に一定
期間内にゲイン補正を完了でき、これによりゲイン変動
を確実に緩和あるいは除去することができる。なお、上
記実施例において流量計はガスメ−タを一例に挙げた
が、ガス以外の流体の流量を計測する流量計であっても
良い。
準として流量センサＢのゲイン変動を補正する場合に、
重複した計測流量域の流量を２つの流量センサＡ，Ｂで
計測し、計測した値の比較値を複数個用いて平均化し、
重複した計測流量域の計測頻度から単純平均にあっては
平均化するデ−タ量を、加重平均にあっては加重係数を
学習機能により変化させるようにしたので、確実に一定
期間内にゲイン補正を完了でき、これによりゲイン変動
を確実に緩和あるいは除去することができる。なお、上
記実施例において流量計はガスメ−タを一例に挙げた
が、ガス以外の流体の流量を計測する流量計であっても
良い。
【００２０】
【発明の効果】以上詳述したように計測流量域の一部が
重複している２つの流量センサを有し、一方の流量セン
サは経時的にも外部環境的にも安定した性能を有する流
量計において、一方の流量センサの出力を基準として他
方の流量センサのゲイン変動を補正する場合に、重複し
た計測流量域の流量を２つの流量センサＡ，Ｂで計測
し、計測した値の比較値を複数個用いて平均化し、重複
した計測流量域の計測頻度から単純平均にあっては平均
化するデ−タ量を、加重平均にあっては加重係数を学習
機能により変化させるようにしたので、確実に一定期間
内にゲイン補正を完了でき、ゲイン変動を確実に緩和あ
るいは除去することができる学習機能付き流量計を提供
することができる。
重複している２つの流量センサを有し、一方の流量セン
サは経時的にも外部環境的にも安定した性能を有する流
量計において、一方の流量センサの出力を基準として他
方の流量センサのゲイン変動を補正する場合に、重複し
た計測流量域の流量を２つの流量センサＡ，Ｂで計測
し、計測した値の比較値を複数個用いて平均化し、重複
した計測流量域の計測頻度から単純平均にあっては平均
化するデ−タ量を、加重平均にあっては加重係数を学習
機能により変化させるようにしたので、確実に一定期間
内にゲイン補正を完了でき、ゲイン変動を確実に緩和あ
るいは除去することができる学習機能付き流量計を提供
することができる。
【図１】本発明の一実施例に係わる流量計の概略構成を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図２】同実施例における流量センサＢの流量特性図。
１１…流量センサＡ、１２…流量センサＢ、１３…コン
トロ−ラ、１４…表示部。
トロ−ラ、１４…表示部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横須賀 識友 東京都板橋区志村１丁目２番３号 株式 会社金門製作所内 (56)参考文献 特開 平４−177126（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−90647（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 1/00 - 9/02 G01F 15/02
Claims (2)
- 【請求項１】 計測流量域の一部が重複している２つの
流量センサを有し、一方の流量センサは経時的にも外部
環境的にも安定した性能を有する流量計において、 上記一方の流量センサの出力を基準として他方の流量セ
ンサのゲイン変動を補正する場合に、重複した計測流量
域の流量を２つの流量センサで計測し、計測した値の比
較値を複数個用いて平均化し、学習機能を用いて一定期
間内にゲイン変動を補正するゲイン補正手段を備えたこ
とを特徴とする学習機能付き流量計。 - 【請求項２】 計測流量域の一部が重複している２つの
流量センサを有し、一方の流量センサは経時的にも外部
環境的にも安定した性能を有する流量計において、 上記一方の流量センサの出力を基準として他方の流量セ
ンサのゲイン変動を補正する場合に、重複した計測流量
域の流量を２つの流量センサで計測し、計測した値の比
較値を複数個用いて平均化し、重複した計測流量域の計
測頻度から単純平均にあっては平均化するデ−タ量を、
加重平均にあってはデ−タ量と連繋して加重係数を学習
機能により変化させることにより一定期間内にゲイン変
動を補正するゲイン補正手段を備えたことを特徴とする
学習機能付き流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33134892A JP3255466B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 学習機能付き流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33134892A JP3255466B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 学習機能付き流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174517A JPH06174517A (ja) | 1994-06-24 |
| JP3255466B2 true JP3255466B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=18242683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33134892A Expired - Fee Related JP3255466B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 学習機能付き流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3255466B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4361087A1 (de) * | 2022-09-07 | 2024-05-01 | Krones Ag | Füllsystem und verfahren zum überwachen eines füllsystems |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018130182A1 (de) * | 2018-11-28 | 2020-05-28 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Verfahren zum Bestimmen einer Durchflussmenge eines strömungsfähigen Mediums und Messstelle dafür |
-
1992
- 1992-12-11 JP JP33134892A patent/JP3255466B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4361087A1 (de) * | 2022-09-07 | 2024-05-01 | Krones Ag | Füllsystem und verfahren zum überwachen eines füllsystems |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06174517A (ja) | 1994-06-24 |
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