JP3410833B2 - フルイディック式ガスメータ - Google Patents
フルイディック式ガスメータInfo
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- JP3410833B2 JP3410833B2 JP27092994A JP27092994A JP3410833B2 JP 3410833 B2 JP3410833 B2 JP 3410833B2 JP 27092994 A JP27092994 A JP 27092994A JP 27092994 A JP27092994 A JP 27092994A JP 3410833 B2 JP3410833 B2 JP 3410833B2
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- Japan
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- fluidic
- flow sensor
- output
- buffer
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- Measuring Volume Flow (AREA)
- Details Of Flowmeters (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はフルイディック式ガスメ
ータに関する。
ータに関する。
【０００２】
【従来の技術】中〜大流量域の流量の計測をフルイディ
ック発振素子で、小流量域の流量の計測をフローセンサ
で行なうガスメータが知られている（特開平３−９６８
１７号公報）。
ック発振素子で、小流量域の流量の計測をフローセンサ
で行なうガスメータが知られている（特開平３−９６８
１７号公報）。
【０００３】フルイディック発振素子は、噴流を発生さ
せるノズルの下流に一対の側壁によって流路拡大部を形
成するとともに、側壁の外側に設けられたリターンガイ
ドによって、ノズルを通過した流体を各側壁の外側に沿
ってノズルの噴出口側へ導く一対のフィードバック流路
を形成し、ノズルを通過した流体が一対のフィードバッ
ク流路を交互に流れる流体振動を利用し、この流体振動
の周波数に基づいて流体の流量を計量する。
せるノズルの下流に一対の側壁によって流路拡大部を形
成するとともに、側壁の外側に設けられたリターンガイ
ドによって、ノズルを通過した流体を各側壁の外側に沿
ってノズルの噴出口側へ導く一対のフィードバック流路
を形成し、ノズルを通過した流体が一対のフィードバッ
ク流路を交互に流れる流体振動を利用し、この流体振動
の周波数に基づいて流体の流量を計量する。
【０００４】フルイディック発振素子の流体振動は圧電
膜センサ（以下ＰＶと略記することもある）で電気信号
に変換された方形波の電気パルスとして出力され、電気
的に積算処理される。
膜センサ（以下ＰＶと略記することもある）で電気信号
に変換された方形波の電気パルスとして出力され、電気
的に積算処理される。
【０００５】フローセンサ（以下ＦＳと略記することも
ある）は、フルイディック発振素子のノズルに配設さ
れ、該ノズルを流れるガスの流速を検知し、流速（流
量）に対応したパルス数の電気出力パルスに変換する。
この出力パルスは電気的に体積換算され、積算処理され
る。
ある）は、フルイディック発振素子のノズルに配設さ
れ、該ノズルを流れるガスの流速を検知し、流速（流
量）に対応したパルス数の電気出力パルスに変換する。
この出力パルスは電気的に体積換算され、積算処理され
る。
【０００６】なお、ＦＳはいわゆる熱式のフローセンサ
で、消費電力を低減するために、６秒間隔で間欠的に短
時間ずつ作動するように、間欠的に給電される電力で駆
動される。従って出力パルスも、６秒毎に流量に対応し
たパルス数の電気信号として出力されるようになってい
る。
で、消費電力を低減するために、６秒間隔で間欠的に短
時間ずつ作動するように、間欠的に給電される電力で駆
動される。従って出力パルスも、６秒毎に流量に対応し
たパルス数の電気信号として出力されるようになってい
る。
【０００７】この従来技術の構成を図３に示す。同図に
おいて、１はフルイディック発振素子（以下ＦＤと略記
することもある）の流体振動を検出して方形波の電気パ
ルスを出力する圧電膜センサ（ＰＶ）、２はＰＶ1 の電
気パルスの周期を測定する周期測定部、３はＦＳ、４は
ＦＳ3 を間欠的に駆動するＦＳ駆動回路、５はセンサ選
択制御回路で周期測定部２で測定したＰＶ1 の周期に応
じて中〜大流量域ではＰＶ1 を小流量域ではＦＳ3 を選
択するように、ＦＳ駆動回路４や選択スイッチ６，７等
を制御する。
おいて、１はフルイディック発振素子（以下ＦＤと略記
することもある）の流体振動を検出して方形波の電気パ
ルスを出力する圧電膜センサ（ＰＶ）、２はＰＶ1 の電
気パルスの周期を測定する周期測定部、３はＦＳ、４は
ＦＳ3 を間欠的に駆動するＦＳ駆動回路、５はセンサ選
択制御回路で周期測定部２で測定したＰＶ1 の周期に応
じて中〜大流量域ではＰＶ1 を小流量域ではＦＳ3 を選
択するように、ＦＳ駆動回路４や選択スイッチ６，７等
を制御する。
【０００８】８はＰＶ1 の電気パルスを体積に換算する
第１の体積換算部、９はＦＳ3 の電気パルスを計数する
カウンタ回路、１０はカウンタ回路９で計測したＦＳ3
の電気パルスを体積に換算する第２の体積換算部、１１
はＦＳ3 の出力を相殺演算する一定容量の相殺演算回路
である。
第１の体積換算部、９はＦＳ3 の電気パルスを計数する
カウンタ回路、１０はカウンタ回路９で計測したＦＳ3
の電気パルスを体積に換算する第２の体積換算部、１１
はＦＳ3 の出力を相殺演算する一定容量の相殺演算回路
である。
【０００９】ＦＳは感度が良いので、ガスメータ下流の
コックが閉じてあってガスが使われていないときでも、
ガス圧変動や温度変化等の外乱があった場合に、ガスメ
ータにわずかに流れる正方向や逆方向の微流を検出し、
電気出力パルスが生じる。
コックが閉じてあってガスが使われていないときでも、
ガス圧変動や温度変化等の外乱があった場合に、ガスメ
ータにわずかに流れる正方向や逆方向の微流を検出し、
電気出力パルスが生じる。
【００１０】相殺演算回路１１は、このような場合の正
方向や逆方向の微流による電気出力パルスを時間的に積
算し、相殺することで誤差を無くすようにする。第１の
体積換算部８は２０ｃｃ毎に１パルスを出力する。また
相殺演算部１１は１００ｃｃ毎に１パルスを出力する。
方向や逆方向の微流による電気出力パルスを時間的に積
算し、相殺することで誤差を無くすようにする。第１の
体積換算部８は２０ｃｃ毎に１パルスを出力する。また
相殺演算部１１は１００ｃｃ毎に１パルスを出力する。
【００１１】１２は積算バッファで、ＰＶ1 の出力に基
づく第１の体積換算部８の電気パルスを積算するＦＤ積
算レジスタ１３と、ＦＳ3 の出力に基づく相殺演算回路
１１の電気パルスを積算するＦＳ積算レジスタ１４と、
データ制御部１５とからなる。
づく第１の体積換算部８の電気パルスを積算するＦＤ積
算レジスタ１３と、ＦＳ3 の出力に基づく相殺演算回路
１１の電気パルスを積算するＦＳ積算レジスタ１４と、
データ制御部１５とからなる。
【００１２】積算バッファ１２における流量積算値は表
示レジスタ１６に移されて、表示部１７で数字表示され
る。
示レジスタ１６に移されて、表示部１７で数字表示され
る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術では、
ＰＶ1 で検出したＦＤの流体振動の周期が周期測定回路
２で測定され、この周期に基づいてセンサ選択制御回路
５が、ＦＤ信号により流量を計測するかＦＳ信号により
流量を計測するかを判定する。この判定は、所定の切替
条件で判定される。
ＰＶ1 で検出したＦＤの流体振動の周期が周期測定回路
２で測定され、この周期に基づいてセンサ選択制御回路
５が、ＦＤ信号により流量を計測するかＦＳ信号により
流量を計測するかを判定する。この判定は、所定の切替
条件で判定される。
【００１４】切替流量付近では供給圧力が変動すると、
ＦＤの発振周期が変動するため、ＦＤ計測とＦＳ計測と
がひん繁に切り替る。ガスメータの積算流量はＦＤとＦ
Ｓによる計測値を合算したものであるから、ＦＤからＦ
Ｓ、ＦＳからＦＤへと計測が切り替わる度に積算バッフ
ァ１２内のＦＤ積算とＦＳ積算の各レジスタ１３，１４
間の切り替え前積算値を、ＦＤからＦＳへ切り替わった
時はＦＤ積算レジスタ１３の１００ｃｃ未満の積算値を
ＦＳ積算レジスタ１４へ移行し、その後にＦＳ積算値を
加算し、ＦＳからＦＤへ切り替わった時はこれと逆のデ
ータ移行を実施して積算演算を行なっているため、演算
が複雑となり、切替に伴う演算時間が長くなる。そのた
め、場合によっては流量の変化に追従した演算ができな
いために計測誤差を生じるという問題点があった。
ＦＤの発振周期が変動するため、ＦＤ計測とＦＳ計測と
がひん繁に切り替る。ガスメータの積算流量はＦＤとＦ
Ｓによる計測値を合算したものであるから、ＦＤからＦ
Ｓ、ＦＳからＦＤへと計測が切り替わる度に積算バッフ
ァ１２内のＦＤ積算とＦＳ積算の各レジスタ１３，１４
間の切り替え前積算値を、ＦＤからＦＳへ切り替わった
時はＦＤ積算レジスタ１３の１００ｃｃ未満の積算値を
ＦＳ積算レジスタ１４へ移行し、その後にＦＳ積算値を
加算し、ＦＳからＦＤへ切り替わった時はこれと逆のデ
ータ移行を実施して積算演算を行なっているため、演算
が複雑となり、切替に伴う演算時間が長くなる。そのた
め、場合によっては流量の変化に追従した演算ができな
いために計測誤差を生じるという問題点があった。
【００１５】そこで本発明は、かかる問題点を解消でき
るフルイディック流量計を提供することを目的とする。
るフルイディック流量計を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、中〜大流量域の流量をフルイデ
ィック発振素子で計測し、小流量域の流量をフルイディ
ック発振素子のノズルに設けたフローセンサで計測する
とともに、フルイディック発振素子の発振周期に基づい
て計測の切り替えを行なうガスメータにおいて、フルイ
ディック発振素子に基づく信号を体積換算する体積換算
部（８）の出力をフローセンサ（３）の間欠駆動周期
（Ｔ）と合わせるための間欠処理バッファ（１８）を設
け、この間欠処理バッファ（１８）へ、フローセンサ
（３）の間欠駆動周期（Ｔ）の間のフルイディック発振
素子に基づく信号の積算値を一時的に溜め込み、フロー
センサ（３）の信号を体積換算した値とともに、フロー
センサ（３）の駆動タイミングに合わせて前記間欠処理
バッファ（１８）の積算値を積算バッファ（２０）へ一
括同時転送して、フルイディック発振素子とフローセン
サ（３）による計測値の合算値を得るようにしたことを
特徴とする。
に、請求項１の発明は、中〜大流量域の流量をフルイデ
ィック発振素子で計測し、小流量域の流量をフルイディ
ック発振素子のノズルに設けたフローセンサで計測する
とともに、フルイディック発振素子の発振周期に基づい
て計測の切り替えを行なうガスメータにおいて、フルイ
ディック発振素子に基づく信号を体積換算する体積換算
部（８）の出力をフローセンサ（３）の間欠駆動周期
（Ｔ）と合わせるための間欠処理バッファ（１８）を設
け、この間欠処理バッファ（１８）へ、フローセンサ
（３）の間欠駆動周期（Ｔ）の間のフルイディック発振
素子に基づく信号の積算値を一時的に溜め込み、フロー
センサ（３）の信号を体積換算した値とともに、フロー
センサ（３）の駆動タイミングに合わせて前記間欠処理
バッファ（１８）の積算値を積算バッファ（２０）へ一
括同時転送して、フルイディック発振素子とフローセン
サ（３）による計測値の合算値を得るようにしたことを
特徴とする。
【００１７】そして、請求項２の発明は、請求項１記載
のフルイディック式ガスメータにおいて、積算バッファ
（２０）の出力をスムージング処理回路（２１）にて分
割出力し、この出力を表示レジスタ（１６）に入力表示
することを特徴とする。
のフルイディック式ガスメータにおいて、積算バッファ
（２０）の出力をスムージング処理回路（２１）にて分
割出力し、この出力を表示レジスタ（１６）に入力表示
することを特徴とする。
【００１８】
【作用】請求項１のフルイディック式ガスメータでは、
フルイディック発振素子に基づく信号を体積換算部
（８）で体積換算したものを、フローセンサ（３）の間
欠駆動周期（Ｔ）の間積算して間欠処理バッファ（１
８）に溜め込む。
フルイディック発振素子に基づく信号を体積換算部
（８）で体積換算したものを、フローセンサ（３）の間
欠駆動周期（Ｔ）の間積算して間欠処理バッファ（１
８）に溜め込む。
【００１９】そして、フローセンサ（３）の信号を体積
換算した値とともに、フローセンサ（３）の駆動タイミ
ングに合わせて積算バッファ（２０）へ一括同時転送
し、フルイディック発振素子とフローセンサ（３）によ
る計測値の合算値を得る。
換算した値とともに、フローセンサ（３）の駆動タイミ
ングに合わせて積算バッファ（２０）へ一括同時転送
し、フルイディック発振素子とフローセンサ（３）によ
る計測値の合算値を得る。
【００２０】請求項２のフルイディック式ガスメータ
は、積算バッファ（２０）の出力をスムージング処理回
路（２１）にて分割出力し、この出力を表示レジスタ
（１６）に入力表示する。
は、積算バッファ（２０）の出力をスムージング処理回
路（２１）にて分割出力し、この出力を表示レジスタ
（１６）に入力表示する。
【００２１】
【実施例】図１は本発明の実施例のブロック図、図２は
そのタイミング図である。１は図示されてないフルイデ
ィック発振素子の流体振動を検知して電気信号に変換す
るとともに、この電気信号を方形波の電気パルスに波形
整形して出力する圧電膜センサ（ＰＶ）、２はＰＶ1 の
電気パルスの周期を測定する周期測定部、３は前記フル
イディック発振素子のノズルに配設され、ノズルの流速
（流量）を計測して、流量に対応した数の電気出力パル
スを出力する熱式のフローセンサ（ＦＳ）、４はフロー
センサ３を所定の間隔Ｔ秒毎に短時間ずつ駆動するＦＳ
駆動回路、２Ａはガス圧力の変動などによってＰＶ1 の
電気パルスが一時的に欠落したときや、電気パルスにひ
げが生じたときに、自動的に電気パルスの欠落やひげを
修正して補完するパルス補完部である。
そのタイミング図である。１は図示されてないフルイデ
ィック発振素子の流体振動を検知して電気信号に変換す
るとともに、この電気信号を方形波の電気パルスに波形
整形して出力する圧電膜センサ（ＰＶ）、２はＰＶ1 の
電気パルスの周期を測定する周期測定部、３は前記フル
イディック発振素子のノズルに配設され、ノズルの流速
（流量）を計測して、流量に対応した数の電気出力パル
スを出力する熱式のフローセンサ（ＦＳ）、４はフロー
センサ３を所定の間隔Ｔ秒毎に短時間ずつ駆動するＦＳ
駆動回路、２Ａはガス圧力の変動などによってＰＶ1 の
電気パルスが一時的に欠落したときや、電気パルスにひ
げが生じたときに、自動的に電気パルスの欠落やひげを
修正して補完するパルス補完部である。
【００２２】５Ａはセンサ選択制御回路で、パルス補完
部２Ａで補完したＰＶ1 の電気パルスの周期に基づい
て、所定の切替条件で、ＦＤで計測するかＦＳで計測す
るかを判定する。そして、中〜大流量域ではＦＤで計測
するように選択スイッチ６を閉じ、選択スイッチ７を開
く。また小流量域ではＦＳで計測するように選択スイッ
チ６を図示の状態と逆にして開き、選択スイッチ７を図
示の状態と逆にして閉じる。
部２Ａで補完したＰＶ1 の電気パルスの周期に基づい
て、所定の切替条件で、ＦＤで計測するかＦＳで計測す
るかを判定する。そして、中〜大流量域ではＦＤで計測
するように選択スイッチ６を閉じ、選択スイッチ７を開
く。また小流量域ではＦＳで計測するように選択スイッ
チ６を図示の状態と逆にして開き、選択スイッチ７を図
示の状態と逆にして閉じる。
【００２３】８はＦＤの流体振動に基づくＰＶ1 の電気
パルスをパルス補完部２Ａで補完したあとで体積に換算
する第１の体積換算部、９ＡはＦＳ3 の電気パルスを、
ＦＳ駆動の都度計数するカウンタ、１０はカウンタ９Ａ
の計数値を体積に換算するカウンタ、１１は相殺演算回
路で１リットル毎に１パルスを出力する。
パルスをパルス補完部２Ａで補完したあとで体積に換算
する第１の体積換算部、９ＡはＦＳ3 の電気パルスを、
ＦＳ駆動の都度計数するカウンタ、１０はカウンタ９Ａ
の計数値を体積に換算するカウンタ、１１は相殺演算回
路で１リットル毎に１パルスを出力する。
【００２４】１８は間欠処理バッファで、第１の体積換
算部８の出力を、フローセンサ（ＦＳ）３の間欠駆動周
期Ｔの間積算して一時的に溜め込む。そしてＦＳの駆動
タイミングに合わせて、間欠処理バッファ１８の内容で
あるＦＤデータと、相殺演算回路１１の内容であるＦＳ
データを転送制御部１９により積算バッファ２０へ一括
転送してＦＤとＦＳの合算値を得る。こうしてＦＤ積算
とＦＳ積算を同期化処理している。
算部８の出力を、フローセンサ（ＦＳ）３の間欠駆動周
期Ｔの間積算して一時的に溜め込む。そしてＦＳの駆動
タイミングに合わせて、間欠処理バッファ１８の内容で
あるＦＤデータと、相殺演算回路１１の内容であるＦＳ
データを転送制御部１９により積算バッファ２０へ一括
転送してＦＤとＦＳの合算値を得る。こうしてＦＤ積算
とＦＳ積算を同期化処理している。
【００２５】２１はスムージング処理回路で、積算バッ
ファ２０の出力を分割出力し、この出力を表示レジスタ
１６に入力し、表示部１７に表示する。こうすること
で、積算バッファ２０へのＦＤとＦＳのデータの一括転
送がＦＳ駆動周期Ｔと同期して間隔をおいて行なわれる
ことによる積算のＴ秒間隔のバッチ処理による積算表示
値の不連続性を無くして、表示に連続性を持たせてい
る。
ファ２０の出力を分割出力し、この出力を表示レジスタ
１６に入力し、表示部１７に表示する。こうすること
で、積算バッファ２０へのＦＤとＦＳのデータの一括転
送がＦＳ駆動周期Ｔと同期して間隔をおいて行なわれる
ことによる積算のＴ秒間隔のバッチ処理による積算表示
値の不連続性を無くして、表示に連続性を持たせてい
る。
【００２６】図２のタイミング図におけるａ，ｂ，ｃ，
ｄは、図１のブロック図におけるＦＳ駆動回路４、ＦＳ
3 、間欠処理バッファ１８および相殺演算回路ｄの出力
信号をそれぞれ示す。
ｄは、図１のブロック図におけるＦＳ駆動回路４、ＦＳ
3 、間欠処理バッファ１８および相殺演算回路ｄの出力
信号をそれぞれ示す。
【００２７】
【発明の効果】本発明のフルイディック式ガスメータは
上述のように構成されているので、計測の切替えに伴う
複雑な演算が解消され、流量の速い変化に追従して演算
できるようになった。そのため、計測の切替時における
ガスメータの計測誤差が解消できた。
上述のように構成されているので、計測の切替えに伴う
複雑な演算が解消され、流量の速い変化に追従して演算
できるようになった。そのため、計測の切替時における
ガスメータの計測誤差が解消できた。
【００２８】また請求項２の発明では、流量積算をフロ
ーセンサ駆動間隔ごとのバッチ処理で行なうにもかかわ
らず、表示の連続性が確保される。
ーセンサ駆動間隔ごとのバッチ処理で行なうにもかかわ
らず、表示の連続性が確保される。
【図１】本発明の実施例のブロック図。
【図２】図１の実施例のタイミング図。
【図３】従来技術のブロック図。
１ 圧電膜センサ（ＰＶ）
３ フローセンサ（ＦＳ）
５ センサ選択制御回路
８，１０ 体積換算部
１６ 表示レジスタ
１７ 表示部
１８ 間欠処理バッファ
１９ 転送処理部
２０ 積算バッファ
２１ スムージング処理回路
フロントページの続き
(73)特許権者 000116633
愛知時計電機株式会社
愛知県名古屋市熱田区千年１丁目２番70
号
(72)発明者 温井 一光
神奈川県藤沢市みその台９ー10
(72)発明者 酒井 克人
東京都葛飾区高砂３ー２ー７ー123
(72)発明者 佐藤 真一
東京都八王子市北野町543ー15
(72)発明者 岡村 繁憲
大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２
号 大阪瓦斯株式会社内
(72)発明者 佐藤 孝人
愛知県東海市新宝町507ー２ 東邦瓦斯
株式会社 総合技術研究所内
(72)発明者 長沼 雅仁
愛知県名古屋市熱田区千年一丁目２番70
号 愛知時計電機株式会社内
(72)発明者 堀 逸郎
愛知県名古屋市熱田区千年一丁目２番70
号 愛知時計電機株式会社内
(56)参考文献 特開 平５−231902（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−62430（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01F 1/00 - 9/02
Claims (2)
- 【請求項１】 中〜大流量域の流量をフルイディック発
振素子で計測し、小流量域の流量をフルイディック発振
素子のノズルに設けたフローセンサで計測するととも
に、フルイディック発振素子の発振周期に基づいて計測
の切り替えを行なうガスメータにおいて、 フルイディック発振素子に基づく信号を体積換算する体
積換算部（８）の出力をフローセンサ（３）の間欠駆動
周期（Ｔ）と合わせるための間欠処理バッファ（１８）
を設け、 この間欠処理バッファ（１８）へ、フローセンサ（３）
の間欠駆動周期（Ｔ）の間のフルイディック発振素子に
基づく信号の積算値を一時的に溜め込み、 フローセンサ（３）の信号を体積換算した値とともに、
フローセンサ（３）の駆動タイミングに合わせて前記間
欠処理バッファ（１８）の積算値を積算バッファ（２
０）へ一括同時転送して、フルイディック発振素子とフ
ローセンサ（３）による計測値の合算値を得るようにし
たことを特徴とするフルイディック式ガスメータ。 - 【請求項２】 積算バッファ（２０）の出力をスムージ
ング処理回路（２１）にて分割出力し、この出力を表示
レジスタ（１６）に入力表示することを特徴とする請求
項１記載のフルイディック式ガスメータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27092994A JP3410833B2 (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | フルイディック式ガスメータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27092994A JP3410833B2 (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | フルイディック式ガスメータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08136300A JPH08136300A (ja) | 1996-05-31 |
| JP3410833B2 true JP3410833B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=17492968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27092994A Expired - Fee Related JP3410833B2 (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | フルイディック式ガスメータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3410833B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017031714A1 (zh) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | 深圳市思达仪表有限公司 | 采样电路、检测装置、流仪表及流量信号检测方法 |
-
1994
- 1994-11-04 JP JP27092994A patent/JP3410833B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08136300A (ja) | 1996-05-31 |
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