JP5207579B2 - 単一の出力ポートから情報を出力させるためのプログラム可能なコリオリ流量計電子装置 - Google Patents
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Description
課題の説明
コリオリ流量計は、J.E.スミス等に対して1985年1月1日に発行された米国特許第4491025号、J.E.スミス等に対して1982年2月11日に発行された再発行特許第31450号に開示されているように、パイプラインを通って流れる物質に関する流量その他の情報を測定する。典型的には、これらの流量計は流量計電子装置部と流量計センサ部とを備える。流量計センサ部は直線状又は曲線状の形状をした1つ以上の流管を有する。それぞれの流管構造は一組の固有振動モードを有し、それは単純曲げタイプ、捻れタイプ、放射状タイプ又は結合タイプである。各流管はこれらの固有振動モードのうちの1つにおける共振状態で振動するよう駆動される。物質で満たされた振動するシステムの固有振動モードは流管と流管内の物質との組み合わされた質量によって部分的に規定される。コリオリ流量計センサを通って流れる物質がないとき、流管に沿う全部の点は実質的に同じ位相で振動する。流管を通って物質が流れると、コリオリ加速によって、流管に沿う点は異なる位相を持たされる。流量計センサの入り口側の位相はドライバより遅れ、流量計センサの出口側の位相はドライバより進む。
本発明は、周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号を単一の出力ポートを介して出力するようプログラムされ得る流量計電子装置によって、上記の課題を解決する手助けとなる。有利なことに、本発明は、複雑でない応用に適し且つ安価な流量計電子装置を提供する。また、流量計電子装置は、周波数出力信号によってレガシー・システムとインターフェースすることができ、又は、デジタル通信プロトコル信号によって最新のシステムとインターフェースすることができる。
以下は本発明の特徴を記述したものである。1つの特徴は、コリオリ流量計の流量計センサを通って流れる物質の流量を提供する流量計電子装置であって、
単一の出力ポートと、
前記単一の出力ポートに結合された処理システムであって、
前記流量計センサからピックオフ信号を受け取り、
前記ピックオフ信号を処理して前記物質の前記流量を決定し、
周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号に対する命令を受け取り、
前記命令が前記周波数出力信号に対する場合には、前記処理システムが、前記流量を処理して前記流量に比例する周波数を有する前記周波数出力信号を生成し、前記周波数出力信号を前記単一の出力ポートを介して送出し、
前記命令が前記デジタル通信プロトコル信号に対する場合には、前記処理システムが、前記流量を処理して前記流量を表す前記デジタル通信プロトコル信号を生成し、前記デジタル通信プロトコル信号を前記単一の出力ポートを介して送出する
よう構成された処理システムと、
を具備する流量計電子装置である。
前記物質の流れの方向を決定し、
前記流れの方向が第1の方向であるならば、0.5よりも小さいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成し、
前記流れの方向が第2の方向であるならば、0.5よりも大きいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成する
よう更に構成されることが好ましい。
障害が発生したか否かを決定し、
前記傷害の決定に応答して、所定の周波数を有する前記周波数出力信号を生成する
よう更に構成されることが好ましい。
流量は質量流量を含むことが好ましい。代わりに、流量は体積流量を含む。代わりに、流量は正味体積流量を含む。
前記流量計センサからピックオフ信号を受け取るステップと、
前記ピックオフ信号を処理して前記物質の前記流量を決定するステップと、
周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号に対する命令を受け取るステップと、
前記命令が前記周波数出力信号に対する場合には、前記流量を処理し、前記流量に比例する周波数を有する前記周波数出力信号を生成して前記周波数出力信号を単一の出力ポートを介して送出するステップと、
前記命令が前記デジタル通信プロトコル信号に対する場合には、前記流量を処理し、前記流量を表す前記デジタル通信プロトコル信号を生成して前記デジタル通信プロトコル信号を前記単一の出力ポートを介して送出するステップと、
を有する方法である。
前記物質の流れの方向を決定すること、
前記流れの方向が第1の方向であるならば、0.5よりも小さいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成すること、及び
前記流れの方向が第2の方向であるならば、0.5よりも大きいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成すること、
を更に備えることが好ましい。
障害が発生したか否かを決定すること、及び
前記傷害の決定に応答して、所定の周波数を有する前記周波数出力信号を生成すること、
を更に備えることが好ましい。
流量は質量流量を含むことが好ましい。代わりに、前記流量は体積流量を含む。代わりに、前記流量は正味体積流量を含む。
処理システムによって実行されたとき、前記流量計センサからピックオフ信号を受け取り、前記ピックオフ信号を処理して前記物質の前記流量を決定し、周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号に対する命令を受け取り、前記命令が前記周波数出力信号に対する場合には、前記流量を処理して、前記流量に比例する周波数を有する前記周波数出力信号を生成し、単一の出力ポートを介して前記周波数出力信号を送出し、前記命令が前記デジタル通信プロトコル信号に対する場合には、前記流量を処理して、前記流量を表す前記デジタル通信プロトコル信号を生成し、前記単一の出力ポートを介して前記デジタル通信プロトコル信号を送出するように前記処理システムに指令するよう構成されてなる流量計ソフトウェアと、
前記流量計ソフトウェアを記憶するよう構成された記憶媒体と、
を備えるソフトウェア製品である。
前記物質の流れの方向を決定し、
前記流れの方向が第1の方向であるならば、0.5よりも小さいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成し、
前記流れの方向が第2の方向であるならば、0.5よりも大きいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成する
ように前記処理システムに指令するよう更に構成されることが好ましい。
障害が発生したか否かを決定し、
前記傷害の決定に応答して、所定の周波数を有する前記周波数出力信号を生成する
ように前記処理システムに指令するよう更に構成されることが好ましい。
流量は質量流量を含むことが好ましい。代わりに、前記流量は体積流量を含む。代わりに、前記流量は正味体積流量を含む。
図1〜図5及び以下の記述は、本発明の最良の形態を如何に製造し使用するかを当業者に教示するために流量計電子装置の特定の例を示している。発明の原理を教示するために、従来の流量計電子装置の特徴の中には単純化され又は省略されたものもある。当業者は本発明の範囲内に入る変形を認識するであろう。当業者は理解するように、以下に記述する特徴は本発明の種々の変形を形成するよう色々に組み合わされ得る。その結果、本発明は以下に記述する特定の例に限定されるものではなく、請求項とその均等物によってのみ限定される。
図1は、従来のコリオリ流量計5を示している。コリオリ流量計5はコリオリ流量計センサ10とコリオリ流量計電子装置20とを有する。流量計電子装置20は経路100を介して流量計センサと接続され、質量流量、密度、体積流量、合計質量流量情報及び他の情報を経路26を介して提供する。経路26は、図2に示すように、通信の多重チャネルで情報を運ぶ多重出力ポートを表している。これらの測定値を提供する種々の市販のコリオリ流量計はコロラド州ボールダのマイクロ・モーション社から購入できる。
図3は、本発明の一例におけるコリオリ流量計300のための流量計電子装置302を示している。コリオリ流量計300は簡単化のためにブロック図の形で図示されている。流量計電子装置302は経路100を介して流量計センサ10に結合される。流量計電子装置302は単一の出力ポート306に結合された処理システム304を有する。単一の出力ポート306は流量計電子装置302からの単一チャネルの通信を提供する。単一の出力ポート306に加えて、流量計電子装置302は1つ以上の電力接続(図示せず)を有し得る。
図4は、本発明の一例における、ユーザ・システム406に接続されたコリオリ流量計400の例を示している。流量計電子装置404は経路420を介して流量計センサ402に結合される。流量計電子装置404は経路422を介してユーザ・システム406に結合される。流量計電子装置404は単一の出力ポート416に結合された処理システム414を備えている。
Claims (21)
- コリオリ流量計(400)の流量計センサ(402)を通って流れる物質の流量を提供する流量計電子装置(404)であって、単一の出力ポート(416)と前記単一の出力ポート(416)に結合された処理システム(414)とを備えてなり、前記流量計センサ(402)からピックオフ信号を受け取って該信号を処理し、前記物質の前記流量を決定するよう構成された流量計電子装置(404)において、
前記処理システム(414)が、前記単一の出力ポートを介して周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号に対する命令を受け取るよう構成され、前記単一の出力ポートが、再起動後のある期間、入力/出力ポートとして動作し、
前記命令が前記周波数出力信号に対するものである場合には、前記処理システム(414)は、前記流量を処理して前記流量に比例する周波数を有する前記周波数出力信号を生成し、前記周波数出力信号を前記単一の出力ポート(416)を介して送出するよう構成され、
前記命令が前記デジタル通信プロトコル信号に対するものである場合には、前記処理システム(414)は、前記流量を処理して前記流量を表す前記デジタル通信プロトコル信号を生成し、前記デジタル通信プロトコル信号を前記単一の出力ポート(416)を介して送出するよう構成される
ことを特徴とする流量計電子装置。 - 前記処理システムが、
前記物質の流れの方向を決定し、
前記流れの方向が第1の方向であるならば、0.5よりも小さいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成し、
前記流れの方向が第2の方向であるならば、0.5よりも大きいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成する
よう更に構成されてなる、請求項1に記載の流量計電子装置(404)。 - 前記処理システムが、
障害が発生したか否かを決定し、
前記障害の決定に応答して、所定の周波数を有する前記周波数出力信号を生成する
よう更に構成されてなる、請求項1に記載の流量計電子装置(404)。 - 前記処理システム(414)が、前記命令を前記再起動後にユーザから前記単一の出力ポート(416)を介して受け取るよう更に構成される、請求項1に記載の流量計電子装置(404)。
- 前記流量が質量流量を含む、請求項1に記載の流量計電子装置(404)。
- 前記流量が体積流量を含む、請求項1に記載の流量計電子装置(404)。
- 前記流量が正味体積流量を含む、請求項1に記載の流量計電子装置(404)。
- コリオリ流量計の流量計センサを通って流れる物質の流量を提供する流量計電子装置を動作させる方法であって、処理システムにおいて前記流量計センサからピックオフ信号を受け取るステップと、前記ピックオフ信号を処理し、前記物質の前記流量を決定するステップとを備える方法において、
前記処理システムにおいて、再起動後に単一の出力ポートを介して周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号に対する命令を受け取るステップであって、前記単一の出力ポートが、前記再起動後のある期間、入力/出力ポートとして動作するステップと、
前記命令が前記周波数出力信号に対するものである場合には、前記処理システムにおいて前記流量を処理して前記流量に比例する周波数を有する前記周波数出力信号を生成し、前記周波数出力信号を前記単一の出力ポートを介して送出するステップと、
前記命令が前記デジタル通信プロトコル信号に対するものである場合には、前記処理システムにおいて前記流量を処理して前記流量を表す前記デジタル通信プロトコル信号を生成し、前記デジタル通信プロトコル信号を前記単一の出力ポートを介して送出するステップと、
を有することを特徴とする方法。 - 前記物質の流れの方向を決定するステップと、
前記流れの方向が第1の方向であるならば、0.5よりも小さいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成するステップと、
前記流れの方向が第2の方向であるならば、0.5よりも大きいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成するステップと、
を更に備える、請求項8に記載の方法。 - 障害が発生したか否かを決定するステップと、
前記障害の決定に応答して、所定の周波数を有する前記周波数出力信号を生成するステップと、
を更に備える、請求項8に記載の方法。 - 前記周波数出力信号又は前記デジタル通信プロトコル信号に対する命令を受け取るステップが、前記命令を再起動後にユーザから前記単一の出力ポートを介して受け取ることを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記流量が質量流量を含む、請求項8に記載の方法。
- 前記流量が体積流量を含む、請求項8に記載の方法。
- 前記流量が正味体積流量を含む、請求項8に記載の方法。
- コリオリ流量計の流量計センサを通って流れる物質の流量を提供するためのソフトウェア製品であって、流量計ソフトウェアを記憶するよう構成された記憶媒体を備えるソフトウェア製品において、
処理システムによって実行されたとき、前記流量計ソフトウェアが、
前記流量計センサからピックオフ信号を受け取り、
前記処理システムにおいて前記ピックオフ信号を処理して前記物質の前記流量を決定し、
前記処理システムにおいて単一の出力ポートを介して周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号に対する命令を受け取り、前記単一の出力ポートが、再起動後のある期間、入力/出力ポートとして動作し、
前記命令が前記周波数出力信号に対するものである場合には、前記処理システムにおいて前記流量を処理して、前記流量に比例する周波数を有する前記周波数出力信号を生成し、前記単一の出力ポートを介して前記周波数出力信号を送出し、
前記命令が前記デジタル通信プロトコル信号に対するものである場合には、前記処理システムにおいて前記流量を処理して、前記流量を表す前記デジタル通信プロトコル信号を生成し、前記単一の出力ポートを介して前記デジタル通信プロトコル信号を送出する
ように前記処理システムに指令するよう構成されてなることを特徴とするソフトウェア製品。 - 前記物質の流れの方向を決定し、
前記流れの方向が第1の方向であるならば、0.5よりも小さいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成し、
前記流れの方向が第2の方向であるならば、0.5よりも大きいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成する
ように前記処理システムに指令するよう更に構成されてなる、請求項15に記載のソフトウェア製品。 - 障害が発生したか否かを決定し、
前記障害の決定に応答して、所定の周波数を有する前記周波数出力信号を生成する
ように前記処理システムに指令するよう更に構成されてなる、請求項15に記載のソフトウェア製品。 - 再起動後にユーザから前記命令を前記単一の出力ポートを介して受け取るように前記処理システムに指令するよう更に構成される、請求項15に記載のソフトウェア製品。
- 前記流量が質量流量を含む、請求項15に記載のソフトウェア製品。
- 前記流量が体積流量を含む、請求項15に記載のソフトウェア製品。
- 前記流量が正味体積流量を含む、請求項15に記載のソフトウェア製品。
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