JP5498433B2 - 振動式測定装置及び振動式測定装置におけるゼロ点演算方法 - Google Patents
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Description
(1)本発明は、内部に流体が流れる流路が形成されたセンサチューブと、
前記センサチューブを加振する加振器と、
前記加振器に励振信号を出力する励振手段と、
前記加振器より上流側に設けられ、前記センサチューブの上流側の変位に応じた第1のセンサ信号を出力する第1のセンサと、
前記加振器より下流側に設けられ、前記センサチューブの下流側の変位に応じた第2のセンサ信号を出力する第2のセンサと、
前記第1のセンサ信号と前記第2のセンサ信号との時間差から前記センサチューブを流れる質量流量を演算する質量流量演算手段とを有する振動式測定装置であって、
前記励振手段が前記第2のセンサ信号に基づいて前記加振器を駆動している際における前記第1のセンサ信号と前記第2のセンサ信号との第1の時間差を演算する第1の時間差演算手段と、
前記励振手段が前記第1のセンサ信号に基づいて前記加振器を駆動している際における前記第2のセンサ信号と前記第1のセンサ信号との第2の時間差を演算する第2の時間差演算手段と、
前記第1の時間差と前記第2の時間差との平均時間差を演算する平均時間差演算手段と、
前記平均時間差演算手段により演算された前記平均時間差と比較するための基準となる基準時間差許容範囲を予め記憶する記憶手段と、
前記平均時間差が前記基準時間差許容範囲を超える場合に異常有りと判定する異常判定処理を行う異常判定手段と、
を有することを特徴とする。
(2)本発明は、前記質量流量演算手段により演算された質量流量が所定時間一定であるか否かを判定する流量判定手段を有し、
前記異常判定手段は、前記流量判定手段により質量流量が所定時間一定であると判定された場合に前記異常判定処理を行うことを特徴とする。
(3)本発明の前記質量流量演算手段は、前記異常判定手段による前記異常判定処理が行なわれているとき、当該異常判定が行われる直前に演算された質量流量を出力することを特徴とする。
(4)本発明は、内部に流体が流れる流路が形成されたセンサチューブと、
前記センサチューブを加振する加振器と、
前記加振器に励振信号を出力する励振手段と、
前記加振器より上流側に設けられ、前記センサチューブの上流側の変位に応じた第1のセンサ信号を出力する第1のセンサと、
前記加振器より下流側に設けられ、前記センサチューブの下流側の変位に応じた第2のセンサ信号を出力する第2のセンサと、
前記第1のセンサ信号と前記第2のセンサ信号との時間差から前記センサチューブを流れる質量流量を演算する質量流量演算手段とを有する振動式測定装置における前記時間差のゼロ点を演算するゼロ点演算方法であって、
前記励振手段が前記第2のセンサ信号に基づいて前記加振器を駆動している際における前記第1のセンサ信号と前記第2のセンサ信号との第1の時間差を演算する第1の時間差演算工程と、
前記励振手段が前記第1のセンサ信号に基づいて前記加振器を駆動している際における前記第2のセンサ信号と前記第1のセンサ信号との第2の時間差を演算する第2の時間差演算工程と、
前記第1の時間差と前記第2の時間差との平均時間差を演算する平均時間差演算工程と、
前記平均時間差演算工程により演算された前記平均時間差と比較するための基準となる基準時間差許容範囲を予め記憶する記憶工程と、
前記平均時間差が前記基準時間差許容範囲を超える場合に異常有りと判定する異常判定工程と、
を有することを特徴とする。
図1は本発明による振動式測定装置の一実施例の正面図である。図2は振動式測定装置の側面図である。なお、振動式測定装置は、被測流体の密度、及び密度を利用して質量流量を求めることができるため、振動式密度計及びコリオリ式質量流量計として用いられる。振動式密度計とコリオリ式質量流量計とは、同様な構成であるので、本実施例では質量流量計として用いた場合について詳細に説明する。
〔流量計測制御回路20の構成〕
図3は、流量計測制御回路を示すブロック図である。図3に示されるように、流量計測制御回路20は、本質安全防爆バリア回路30(以下、「バリア回路30」と略称する。)と、信号処理回路40と、演算回路50とを有する。
〔各変位検出信号の時間差の変化について〕
ここで、センサコイル15a、16aからの出力される各変位検出信号(各センサ信号)SA、SBの時間差の変化について図4を参照して説明する。
〔流量演算制御回路52の制御処理について〕
流量演算制御回路52では、流量計測処理と、ゼロ点演算処理とを並列処理している。通常、流量演算制御回路52は、ゼロ点演算処理(後述する図5のS11〜S21の処理)を行っている間も第1の時間差ΔT1に基づいて質量流量を演算しており、アナログ出力部54は、流量演算値に応じて質量流量演算手段52Bから入力される瞬時流量に相当するアナログ信号71(図3参照)を出力する。また、パルス出力部55は、アナログ出力部54から入力される瞬時流量から積算流量に相当する流量パルス信号72(図3参照)を出力する。
〔変形例1について〕
図6は変形例1の流量演算制御回路52が実行する流量計測処理の処理手順を示すフローチャートである。図6に示されるように、S31では、予め定期的に設定されたゼロ点定期点検時に達したか否かをチェックしており、ゼロ点定期点検時でない場合(NOの場合)は、S32に進み、時間差ΔT1に基づいて流量演算を行う。変形例1では、ゼロ点定期点検時以外は流量演算処理を行う。
〔変形例2について〕
図7は変形例2の中点記録処理の処理手順を示すフローチャートである。図7に示されるように、S51では、温度センサ17により測定された温度検出信号を読み込む。温度センサ17は、マニホルド11に設けられており、マニホルド11に接続されたセンサチューブ12,13を流れる被測流体の温度によってほぼセンサチューブ12,13と同じ温度を計測することができる。本実施例では、温度センサ17により測定された温度データをセンサチューブ温度として記憶する。
〔変形例3について〕
図8は変形例3の異常判定処理の処理手順を示すフローチャートである。図8に示されるように、S61では、中点aのデータを温度範囲別(例えば、第1分類の温度範囲を10°C〜20°C、第2分類の温度範囲を21°C〜30°C、第3分類の温度範囲を31°C〜40°Cとする)に分類する。続いて、S62に進み、分類された各温度範囲別に標準偏差を求める。
11 マニホルド
12,13 センサチューブ
14 加振器
14a 励振コイル
14b マグネット
15 流入側振動ピックアップ(第1のセンサ)
15a、16a センサコイル
15b、16b マグネット
16 流出側振動ピックアップ(第2のセンサ)
17 温度センサ
20 流量計測制御回路
30 本質安全防爆バリア回路
40 信号処理回路
41 振幅検出・励振検出部
42 励振部
43 温度測定部
50 演算回路
51 ヤング率演算部
52 流量演算制御回路
54 アナログ出力部
55 パルス出力部
52A 時間差演算手段
52B 質量流量演算手段
52C 平均時間差演算手段
52D 記憶手段
52E 異常判定手段
70 電源回路
80 駆動信号切り替えスイッチ
82 受信信号切り替えスイッチ
84 切り替え手段
84A 駆動信号切り替え部
84B 受信信号切り替え部
Claims (4)
- 内部に流体が流れる流路が形成されたセンサチューブと、
前記センサチューブを加振する加振器と、
前記加振器に励振信号を出力する励振手段と、
前記加振器より上流側に設けられ、前記センサチューブの上流側の変位に応じた第1のセンサ信号を出力する第1のセンサと、
前記加振器より下流側に設けられ、前記センサチューブの下流側の変位に応じた第2のセンサ信号を出力する第2のセンサと、
前記第1のセンサ信号と前記第2のセンサ信号との時間差から前記センサチューブを流れる質量流量を演算する質量流量演算手段とを有する振動式測定装置であって、
前記励振手段が前記第2のセンサ信号に基づいて前記加振器を駆動している際における前記第1のセンサ信号と前記第2のセンサ信号との第1の時間差を演算する第1の時間差演算手段と、
前記励振手段が前記第1のセンサ信号に基づいて前記加振器を駆動している際における前記第2のセンサ信号と前記第1のセンサ信号との第2の時間差を演算する第2の時間差演算手段と、
前記第1の時間差と前記第2の時間差との平均時間差を演算する平均時間差演算手段と、
前記平均時間差演算手段により演算された前記平均時間差と比較するための基準となる基準時間差範囲を予め記憶する記憶手段と、
前記平均時間差が前記基準時間差許容範囲を超える場合に異常有りと判定する異常判定処理を行う異常判定手段と、
を有することを特徴とする振動式測定装置。 - 前記質量流量演算手段により演算された質量流量が所定時間一定であるか否かを判定する流量判定手段を有し、
前記異常判定手段は、前記流量判定手段により質量流量が所定時間一定であると判定された場合に前記異常判定処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の振動式測定装置。 - 前記質量流量演算手段は、前記異常判定手段による前記異常判定処理が行なわれているとき、当該異常判定が行われる直前に演算された質量流量を出力することを特徴とする請求項1又は2に記載の振動式測定装置。
- 内部に流体が流れる流路が形成されたセンサチューブと、
前記センサチューブを加振する加振器と、
前記加振器に励振信号を出力する励振手段と、
前記加振器より上流側に設けられ、前記センサチューブの上流側の変位に応じた第1のセンサ信号を出力する第1のセンサと、
前記加振器より下流側に設けられ、前記センサチューブの下流側の変位に応じた第2のセンサ信号を出力する第2のセンサと、
前記第1のセンサ信号と前記第2のセンサ信号との時間差から前記センサチューブを流れる質量流量を演算する質量流量演算手段とを有する振動式測定装置における前記時間差のゼロ点を演算するゼロ点演算方法であって、
前記励振手段が前記第2のセンサ信号に基づいて前記加振器を駆動している際における前記第1のセンサ信号と前記第2のセンサ信号との第1の時間差を演算する第1の時間差演算工程と、
前記励振手段が前記第1のセンサ信号に基づいて前記加振器を駆動している際における前記第2のセンサ信号と前記第1のセンサ信号との第2の時間差を演算する第2の時間差演算工程と、
前記第1の時間差と前記第2の時間差との平均時間差を演算する平均時間差演算工程と、
前記平均時間差演算工程により演算された前記平均時間差と比較するための基準となる基準時間差許容範囲を予め記憶する記憶工程と、
前記平均時間差が前記基準時間差許容範囲を超える場合に異常有りと判定する異常判定工程と、
を有することを特徴とする振動式測定装置におけるゼロ点演算方法。
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