JPH01420A - mass flow meter - Google Patents

mass flow meter

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JPH01420A
JPH01420A JP62-200283A JP20028387A JPH01420A JP H01420 A JPH01420 A JP H01420A JP 20028387 A JP20028387 A JP 20028387A JP H01420 A JPH01420 A JP H01420A
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JP
Japan
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fluid
pedestal
mass flow
container
flow rate
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JP62-200283A
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Inventor
長谷川 泰弘
Original Assignee
東京精密測器株式会社
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Publication of JPH01420A publication Critical patent/JPH01420A/en
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は質量流量計、特に任意の振動系内において流体
の質量流量を測定する装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIELD OF INDUSTRIAL APPLICATION The present invention relates to mass flow meters, particularly devices for measuring the mass flow rate of a fluid in any vibrating system.

[従来の技術] 所定の流路を介して流体の質量流量は、前記流路が各種
の振動系内において設けられている場合と、非振動系内
に設けられている場合とでは異なる場合が多い。
[Prior Art] The mass flow rate of fluid through a given flow path may be different depending on whether the flow path is provided in various types of vibrating systems or in non-vibrating systems. many.

特に、今日のシステムでは、流体流路が、各種環境の振
動系内に設けられている場合が多く、従って、このよう
な流路を流れる流体の質−流量を正確に測定する装置の
開発が望まれていた。
In particular, in today's systems, fluid flow paths are often located within vibrating systems in various environments, and it is therefore important to develop devices that accurately measure the quality and flow rate of fluid flowing through such flow paths. It was wanted.

前記振動系の一例として自動車、特にディーゼルエンジ
ンを搭載した上下振動の大きい自動車を例にとると、こ
の自動車には各種の燃料供給バイブが設けられており、
従って、これらのバイブ内を流れる燃料の質量流量を正
確にMj定できれば、各種のデータ収集及び制御を行う
1−で極めて便利なものとなる。
As an example of the vibration system, let's take a car, especially a car equipped with a diesel engine and subject to large vertical vibrations.This car is equipped with various types of fuel supply vibrators.
Therefore, if the mass flow rate Mj of the fuel flowing through these vibrators could be accurately determined, it would be extremely convenient for collecting and controlling various data.

例えば、自動車の燃費AM定を行う場合に、従来の装置
では、パイプ内を流れる燃料の体積をM1定し、その燃
費測定を行っていた。
For example, when determining the fuel consumption AM of an automobile, in the conventional apparatus, the volume of fuel flowing in the pipe is determined M1, and the fuel consumption is measured.

しかし、自動車、特に供給する燃料の一部をエンジンの
冷却に使用し、再びタンクへ還流させるようにしている
ディーゼルエンジン搭載型の自動車では、パイプ内を流
れる燃料に気泡が混入しやすく、その質量流量が状況に
よって随時変化する。
However, in automobiles, especially those equipped with diesel engines in which a portion of the supplied fuel is used to cool the engine and then returned to the tank, air bubbles are easily mixed into the fuel flowing in the pipes, resulting in the mass The flow rate changes from time to time depending on the situation.

このため、パイプ内を流れる燃料の体積を測定しただけ
では燃費測定データに比較的大きな誤差が発生すること
が避けられない。
Therefore, simply measuring the volume of fuel flowing inside the pipe inevitably causes a relatively large error in the fuel consumption measurement data.

これに対し、前記パイプ内に流れる燃料の質量流量自体
を直接測定することができれば、供給される燃料内に気
泡が混入した場合でも、正確な燃費測定が可能であるこ
とが理解されよう。
On the other hand, it will be understood that if the mass flow rate itself of the fuel flowing into the pipe can be directly measured, it is possible to accurately measure the fuel consumption even if air bubbles are mixed into the supplied fuel.

このため、従来より燃料などの質量をM1定するための
各種の提案がなされているが、これらはいずれも、静止
系内において質量を測定するものばかりであり、所定の
振動系内における質量流量を測定する技術及びこれを示
唆する旨の技術に関する提案は何らなされていなかった
For this reason, various proposals have been made to determine M1 for the mass of fuel, etc., but all of these methods measure the mass in a stationary system, and the mass flow rate in a predetermined vibration system. There were no proposals regarding techniques for measuring or suggesting this.

[発明が解決しようとする問題点コ 本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、
その目的は、所定の振動系内において流れる液体の質量
流量を正確に測定することが可能な質量流量計を提供す
ることにある。
[Problems to be solved by the invention] The present invention has been made in view of these problems,
The purpose is to provide a mass flow meter that is capable of accurately measuring the mass flow rate of a liquid flowing within a predetermined vibration system.

[問題点を解決するための手段] 前記目的を達成するため、本発明は、所定の振動系内に
おいて流体の質量流口をdPノ定する装置であって、 前記振動系に設けられた架台と、 この架台上に設けられ前記流体を一時的に収納する流体
容器と、 前記架台1−にて流体容器及び該容器に収納された流体
の総合荷重を検出する荷重センサと、前記架台の振動加
速度を検出する加速度センサと、 この加速度センサの出力を、任意の増幅率で増幅出力す
る可変増幅器と、 前記荷重センサの出力と可変増幅器の出力とが一致する
よう前記可変増幅器の増幅率をqH制御する比較回路と
、 前記可変増幅器の増幅率に基づき所定の演算式を用いて
振動系内において流体の質量流量を演算する演算回路と
、 を含むことを特徴とする特 また、本発明は、所定の振動系内において流体の質量流
量を測定する装置であって、 前記振動系に設けられた架台と、 この架台上に設けられ前記流体を一時的に収納する流体
容器と、 前記架台上にて流体容器及び該容器に収納された流体の
総合荷重を検出する荷重センサと、前記架台の振動加速
度を検出する加速度センサと、 荷重センサの出力を増幅出力する第1の増幅器と、 加速度センサの出力を増幅出力する第2の増幅器と、 前記第1の増幅器及び第2の増幅器の出力に基づき所定
の演算式を用いて振動系内において流体の質量流量を演
算する演算回路と、 を含むことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a device for determining the mass flow rate of fluid in dP within a predetermined vibration system, comprising: a pedestal provided in the vibration system; a fluid container provided on the pedestal for temporarily storing the fluid; a load sensor for detecting the total load of the fluid container and the fluid stored in the pedestal on the pedestal 1-; and a vibration of the pedestal. an acceleration sensor that detects acceleration; a variable amplifier that amplifies and outputs the output of the acceleration sensor at an arbitrary amplification factor; and an amplification factor of the variable amplifier that is qH so that the output of the load sensor and the output of the variable amplifier match. Particularly, the present invention is characterized in that it includes a comparison circuit for controlling, and an arithmetic circuit for calculating the mass flow rate of fluid in the vibration system using a predetermined arithmetic expression based on the amplification factor of the variable amplifier. A device for measuring the mass flow rate of a fluid within a predetermined vibration system, the device comprising: a pedestal provided in the pedestal; a fluid container provided on the pedestal to temporarily store the fluid; a load sensor that detects the total load of the fluid container and the fluid stored in the container; an acceleration sensor that detects the vibration acceleration of the pedestal; a first amplifier that amplifies and outputs the output of the load sensor; a second amplifier that amplifies and outputs the output; and a calculation circuit that calculates the mass flow rate of the fluid in the vibration system using a predetermined calculation formula based on the outputs of the first amplifier and the second amplifier. It is characterized by

[実施例] 次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明する。[Example] Next, preferred embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

第1実施例 第1図には本発明に係る質r:L流量計の好適な第一実
施例が示されており、実施例の質蹟流巳計は、測定対象
となる振動系に設けられた架台10上に、荷mセンサ1
2を介して流体容2is 14を一体的に取り付は固定
し、容器14と架台10とが一体的に」1下方向へ振動
するよう形成されている。
First Embodiment FIG. 1 shows a preferred first embodiment of the quality r:L flowmeter according to the present invention. A load m sensor 1 is placed on the mounted frame 10.
The fluid container 2is 14 is integrally attached and fixed via the container 2, and the container 14 and the pedestal 10 are formed to vibrate downward as a unit.

また、この容器14の周囲には、架台10から立設され
たガイド壁16が設けられており、該容″W14は、そ
のガイド壁内側に設けられたガイドローラ18により、
横方向に振動することがないよう規制されている。
Further, a guide wall 16 is provided around the container 14, and is erected from the pedestal 10, and the container W14 is moved by a guide roller 18 provided inside the guide wall.
It is regulated to prevent vibration in the lateral direction.

そして、この振動系内において11I11定対象となる
流体は、供給パイプ20を介して容器14内へ供給され
、また容器14内に蓄えられた液体100は排出バイブ
22を介して所望の箇所へ向は供給されるよう形成され
ている。
In this vibration system, the fluid to be 11I11 constant is supplied into the container 14 via the supply pipe 20, and the liquid 100 stored in the container 14 is directed to a desired location via the discharge vibrator 22. is configured to be supplied.

この排出パイプ22には、排出弁24が設けられている
。通常この排出弁24は閉じられているため、供給パイ
プ20から供給される液体100は容器14内に順次蓄
えられていく。そして、容器14内に所定量の液体10
0が蓄えられた時点で、排出弁24が開き容器内の液体
100が外部に排出される。
This discharge pipe 22 is provided with a discharge valve 24 . Since the discharge valve 24 is normally closed, the liquid 100 supplied from the supply pipe 20 is stored in the container 14 one after another. Then, a predetermined amount of liquid 10 is placed in the container 14.
When 0 is stored, the discharge valve 24 is opened and the liquid 100 in the container is discharged to the outside.

従って、前記で1重センサー2からは、架台10上にお
ける容器14の荷重(容器14自体の荷重と容器14内
に蓄えられた液体100の荷重の合計)が検出出力され
、この検出信号は、増幅器26を用いてA 倍された信
号e2として比較回路28へ向は出力される。
Therefore, the single sensor 2 detects and outputs the load of the container 14 on the pedestal 10 (the sum of the load of the container 14 itself and the load of the liquid 100 stored in the container 14), and this detection signal is The signal e2 is multiplied by A using the amplifier 26 and outputted to the comparator circuit 28.

また、本発明の質量流量計は、架台10上に加速度セン
サ30を設け、架台10の−に下方向に対する振動加速
度αを検出しnJ変増幅器32へ向は出力している。
Furthermore, the mass flowmeter of the present invention includes an acceleration sensor 30 on the pedestal 10 to detect the downward vibration acceleration α of the pedestal 10 and output it to the nJ variable amplifier 32 .

この可変増幅器32は、その増幅率A1が任意の値に設
定可能に形成されており、加速度検出信号をA 倍増幅
し、その増幅信号e1を比較回路28へ向は出力してい
る。
The variable amplifier 32 is configured such that its amplification factor A1 can be set to an arbitrary value, amplifies the acceleration detection signal by A times, and outputs the amplified signal e1 to the comparator circuit 28.

そして、比較回路28は、増幅器26及び32から出力
される検出信号e 及びelが一致するよう、可変増幅
器32へ向は増幅率制御信号を出力する。
Then, the comparison circuit 28 outputs an amplification factor control signal to the variable amplifier 32 so that the detection signals e and el output from the amplifiers 26 and 32 match.

ここにおいて、可変増幅器32から出力される信号e1
は、前記説明から明らかなごとく、次式に示すように振
動系の−に下方向に対する加速度α°″″6°“″””
dt2   °°“”)I ここにおいて、Xは架台10の上下方向への座標/+’
t iRを表わすものである。
Here, the signal e1 output from the variable amplifier 32
As is clear from the above explanation, is the acceleration of the vibration system in the downward direction α°""6°""" as shown in the following equation.
dt2 °°“”)I Here, X is the vertical coordinate of the frame 10/+'
It represents t iR.

また、前記他方の増幅器26から出力される信号e2は
、前述した説明から明らかなように、架台101−にお
いて71−1定された流体容器14の荷重(容器自身の
荷重及びその内部に収納された液体100の荷重を合計
した1il′りの検出信号を、A2倍に増幅した値とな
る。
In addition, as is clear from the above explanation, the signal e2 output from the other amplifier 26 is transmitted to The value is obtained by amplifying the detection signal of 1 il', which is the sum of the loads of the liquid 100, by A2.

ここにおいて、流体100の密度をpとし、供給パイプ
20を介して供給される流体100の流量をq (t)
とし、容器14内に蓄えられた流体100の体積をVと
すると、前記増幅器2δの出力e2は数式的に次式で表
されることになる。
Here, the density of the fluid 100 is p, and the flow rate of the fluid 100 supplied via the supply pipe 20 is q (t)
Assuming that the volume of the fluid 100 stored in the container 14 is V, the output e2 of the amplifier 2δ is mathematically expressed by the following equation.

2x e 2−A 2°“、12 2x −A2 (f p (t)”(゛)“” dt”・・・
 (2) 従って、比較回路28において、この両信号の差Δeを
演算すると、その演算式は次式で与えられることが理解
される。
2x e 2-A 2°", 12 2x -A2 (f p (t)"(゛)""dt"...
(2) Therefore, it will be understood that when the comparison circuit 28 calculates the difference Δe between these two signals, the calculation formula is given by the following formula.

Δe−e、 −e2 2x A2・げ(ρ(t)q(t)dt l・□t2 d2ウ −(Al−A2fρ(t)q<t)dt 1t2 ・・・ (3) そして、比較回路28は、前記Δeが0となるよう可変
増幅器32の増幅率A1を制御するため、該増幅率A1
は次式で示すように、流体100の質■流量を間接的に
表すこととなる。
Δe−e, −e2 2x A2・ge(ρ(t)q(t)dt l・□t2 d2u−(Al−A2fρ(t)q<t)dt 1t2... (3) And the comparison circuit 28 controls the amplification factor A1 of the variable amplifier 32 so that the Δe becomes 0.
As shown by the following equation, .times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times.

A1−A2j’p(t)q(t)dt      ・・
・(4)従って、前記第4式を次のように変換すること
により、容器14内に収納された液体100の質量流量
、すなわち振動系上に設けられたパイプを流れる流体1
00の質量流量を正確に求めることができる。
A1-A2j'p(t)q(t)dt...
(4) Therefore, by converting the fourth equation as follows, the mass flow rate of the liquid 100 stored in the container 14, that is, the fluid 1 flowing through the pipe provided on the vibration system.
00 mass flow rate can be determined accurately.

質量流は− このため、本発明では、可変増幅器32の増幅率A1を
入力する演算回路34が設けられており、この演算回路
34は、前記第5式に基づき前記流体100の質量流量
を演算し、表示部36上に表示するよう形成されている
The mass flow is - Therefore, in the present invention, an arithmetic circuit 34 is provided which inputs the amplification factor A1 of the variable amplifier 32, and this arithmetic circuit 34 calculates the mass flow rate of the fluid 100 based on the fifth equation. and is formed to be displayed on the display section 36.

本実施例は以上の構成からなり、次にその作用を説明す
る。
The present embodiment has the above configuration, and its operation will be explained next.

第2図には、本実施例において6増幅器26.32から
出力される増幅信号の出力波形が示されている。
FIG. 2 shows the output waveforms of the amplified signals output from the six amplifiers 26 and 32 in this embodiment.

すなわち、供給パイプ20を介して容器14内に流体が
供給されると、6:1重センサー2が検出する容器14
の荷inは次第に増大してゆき、増幅器26から出力さ
れる信号e2は第2図(A)に示すように、架台10の
1−下方向への振動と同期した周波数成分を含みながら
次第に増大していく。
That is, when fluid is supplied into the container 14 through the supply pipe 20, the 6:1 gravity sensor 2 detects the amount of fluid in the container 14.
The load in gradually increases, and the signal e2 output from the amplifier 26 gradually increases while including a frequency component synchronized with the downward vibration of the frame 10, as shown in FIG. I will do it.

これに対し、加速度センサ30は、架台10の1、下方
向への振動加速度を検出する。このため、増幅器32の
増幅出力e は、増幅率A1を一定量 の値に固定すると、第2図(B)に示すように111に
架台10の]−下方向の振動加速度に対応した値となる
On the other hand, the acceleration sensor 30 detects the vibration acceleration of the gantry 10 in the downward direction. Therefore, when the amplification factor A1 is fixed at a constant value, the amplification output e of the amplifier 32 becomes a value corresponding to the downward vibration acceleration of the frame 10 at 111, as shown in FIG. 2(B). Become.

ここにおいて、第2図(A)及び(B)に示す信号の波
形を検討すると、両波形は架台10の上下方向の振動加
速度に同期した類似波形となることが理解される。
Here, when considering the waveforms of the signals shown in FIGS. 2(A) and 2(B), it will be understood that both waveforms are similar waveforms synchronized with the vertical vibration acceleration of the pedestal 10.

従って、本発明のように、11■変増幅器32の増幅率
A1を、前記第3式に示すΔeがゼロとなるよう制御す
ることにより、増幅器32の出力e1は第2図(C)に
示すように(A)とほぼ同じ波形を示すこととなり、こ
の増幅率A1は、前述したように流体100の質量流口
ρ(t)q (t)を間接的に表す値となることが理解
されよう。
Therefore, as in the present invention, by controlling the amplification factor A1 of the 11-square amplifier 32 so that Δe shown in the third equation becomes zero, the output e1 of the amplifier 32 is as shown in FIG. 2(C). It is understood that the amplification factor A1 is a value that indirectly represents the mass flow port ρ(t)q(t) of the fluid 100 as described above. Good morning.

従って、本発明によれば、このようにして制御される増
幅率A1を前記5式に基づき演算することにより、振動
系内に設けられたパイプを介して供給される流体の質量
流量を1E確に求めることができる。
Therefore, according to the present invention, by calculating the amplification factor A1 controlled in this way based on the above-mentioned formula 5, the mass flow rate of the fluid supplied through the pipe provided in the vibration system can be determined by 1E. can be asked for.

特に、本発明によれば、振動系を流れる流体100の密
度ρ(1)が、流体内部に発生する気泡等により随時変
化するような場合でも、このような密度の変化に拘りな
く流体100の質量流量を正確に測定することができる
In particular, according to the present invention, even when the density ρ(1) of the fluid 100 flowing through the vibration system changes from time to time due to bubbles generated inside the fluid, the density of the fluid 100 is maintained regardless of such density changes. Mass flow rate can be measured accurately.

このようにして、本発明の質口流量計は、振動系内を流
れる流体の質量流量を正確に測定することかできるため
、各踵環境丁における振動系の質ほ流uW1定用として
幅広く用いることができ、例えば本発明の質量流量計を
自動車に搭載することにより、自動車内を流れる燃料の
質量流量を正確にfllll定し、例えば燃料内に発生
する気泡等に影響されることなくその燃費alll定を
正確に行うことが可能となる。
In this way, the mass flow meter of the present invention can accurately measure the mass flow rate of the fluid flowing within the vibration system, and is therefore widely used for regular use of the vibration system in each heel environment. For example, by installing the mass flow meter of the present invention in a car, it is possible to accurately determine the mass flow rate of fuel flowing inside the car, and to improve the fuel efficiency without being affected by, for example, bubbles generated in the fuel. It becomes possible to carry out all determination accurately.

なお、本実施例の質計流工計では、容S14内に蓄えら
れた流体100の体積Vが所定基準値以上になると、図
示しないセンサがこれを検出し排出弁24を開放し、容
器14内から流体100を外部に排出し、その後、排出
部24を閉じ、再度流体100の質量流量の測定を再開
するよう形成されている。
In the flowmeter of this embodiment, when the volume V of the fluid 100 stored in the container S14 becomes equal to or greater than a predetermined reference value, a sensor (not shown) detects this and opens the discharge valve 24, and the container 14 The fluid 100 is discharged from the inside to the outside, and then the discharge part 24 is closed, and the measurement of the mass flow rate of the fluid 100 is restarted again.

さらに、本実施例によれば、質量流量計を1台設けた場
合を例に取り説明したが、本発明はこれに限らず同様の
構造をした質量流は計を2台設け、これを交互に使用す
ることにより、振動系内を流れる液体の質量流量を連続
測定することも11能となる。
Furthermore, according to the present embodiment, the case where one mass flow meter is provided has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. When used in a vibrating system, it is also possible to continuously measure the mass flow rate of liquid flowing within the vibrating system.

第2実施例 第3図には、本発明の好適な第2実施例が示されており
、前記第1実施例と対応する部イ、(には同一符号をイ
・jしその説明は省略する。
Second Embodiment A second preferred embodiment of the present invention is shown in FIG. do.

本実施例の特徴的・11項は、前記第1図に示ず加速度
センサ30の代りに、標準質amをら“する基準物体4
0と、架台101−においてこの基準物体40の荷重を
検出する荷1nセンサ42と、を設けたことにある。
Characteristic item 11 of this embodiment is that instead of the acceleration sensor 30, which is not shown in FIG.
0 and a load 1n sensor 42 for detecting the load of this reference object 40 on the frame 101-.

実施例において、前記基準物体40は、荷重センサ42
を介して架台10」二に一体的に取り付は固定され、架
台10とともに上下方向へ振動するよう形成されている
In an embodiment, the reference object 40 is a load sensor 42
It is integrally attached and fixed to the pedestal 10'2 via the pedestal 10'', and is formed to vibrate in the vertical direction together with the pedestal 10.

従って、前記荷重センサ42からは、前記第1実施例に
示す加速度センサ30と同様に、架台10の上下方向へ
の振動加速度を表す信号が出力されることになり、従っ
て、このようにして検出された信号に基づき前記第1実
施例と同様にして増幅器32の増幅率A1をフィードバ
ック制御することにより、振動系内を流れる流体100
の質量流口を正確に測定することが可能となる。
Therefore, similar to the acceleration sensor 30 shown in the first embodiment, the load sensor 42 outputs a signal representing the vibration acceleration of the pedestal 10 in the vertical direction. By feedback controlling the amplification factor A1 of the amplifier 32 based on the signal obtained in the first embodiment, the fluid 100 flowing within the vibration system is
It becomes possible to accurately measure the mass flow of

なお、本実施例においては、供給バイブ20に流量制御
弁44を設け、容器14への液体の流入制御を行うよう
形成されている。
In this embodiment, the supply vibrator 20 is provided with a flow rate control valve 44 to control the flow of liquid into the container 14.

第3実施例 第4図には、本発明の好適な第3実施例が示されており
、前記第1及び第2実施例と対応する部材には同一符号
を付しその説明は省略する。
Third Embodiment FIG. 4 shows a third preferred embodiment of the present invention, in which members corresponding to those in the first and second embodiments are designated by the same reference numerals and their explanations will be omitted.

本実施例の特徴的事項は、前記第1図に示す可変増幅器
32の代わりに増幅率がA1に固定された増幅器40を
用い、増幅器40の出力e1及び増幅器26の出力e2
を演算回路34に入力し、流体100の質量流口を演算
出力することにある。
The characteristic feature of this embodiment is that an amplifier 40 whose amplification factor is fixed to A1 is used in place of the variable amplifier 32 shown in FIG.
is input to the calculation circuit 34, and the mass flow port of the fluid 100 is calculated and output.

すなわち、容器140体の質量をm。、容器14内に蓄
えられている流体100の質量をml、とすると、前記
増幅器40及び26から出力される信号el及びe2は
次式で表されることになる。
That is, the mass of 140 containers is m. , the mass of the fluid 100 stored in the container 14 is ml, then the signals el and e2 output from the amplifiers 40 and 26 are expressed by the following equations.

2x el−Alkl (−)     −(6)dt2 2x ・・・ (7) ここにおいて、klはその単位がVolt /(m/5
ec2)の定数を表し、k はその!11位がVoH/
Hの定数をそれぞれ表している。
2x el-Alkl (-) -(6)dt2 2x... (7) Here, kl has the unit Volt/(m/5
ec2), and k is the constant of ec2). 11th place is VoH/
Each represents a constant of H.

そして、前記第6式を変換すると、次式が得られ、 d2) ■ □ 鱈□      ・・・(8) dt 2A I k + これを前記第7式に代入すると、増幅器26の出力e2
は次式で表されることになる。
Then, by converting the sixth equation, the following equation is obtained, d2) ■ □ Cod □ ... (8) dt 2A I k + Substituting this into the seventh equation, the output e2 of the amplifier 26
is expressed by the following formula.

t e 2−A2 k 2  (mo + m s )A、
lゝ1 ・・・ (9) そして、この第9式を次式に示すように変換し、e2 
  At kl   − mO十ml−。
te2-A2k2(mo+ms)A,
lゝ1... (9) Then, convert this 9th equation as shown in the following equation, and get e2
At kl - mO 10 ml -.

e lA 2 k 2 ・・・(10) この第10式に基づいて、容器14内に収納された流体
100の質Qm1を求めると、このmlの値は次式で表
されることになる。
e lA 2 k 2 (10) When the quality Qm1 of the fluid 100 stored in the container 14 is determined based on this 10th equation, the value of this ml is expressed by the following equation.

A lk t    62 ml″″    ”     ”      m。A lk    62 m.

A 2    k 2    e r ・・・(11) この第11式において、A、、A2.に、。A 2 k 2 e r ...(11) In this 11th equation, A, , A2. To,.

k2及びmgはそれぞれ定数であり、el及びe2のみ
が変数となる。
k2 and mg are each constants, and only el and e2 are variables.

従って、この変数を次式で表すことにより、f(t)−
□          ・・・(12)t 前記第11式は次式で示すようにf (t)の関数。
Therefore, by expressing this variable in the following equation, f(t)−
□ ... (12) t The 11th equation is a function of f (t) as shown in the following equation.

とじて表されることになる。It will be expressed as follows.

Al   k。Al  k.

□ −・    f (t) −m 。□ -・ f (t) - m.

八    k2       ・・・(13)従って、
前記第13式で求められる流体100の質Q m 1を
、次式で示すように時間微分することにより、前記第1
実施例と同様にして流体100の質量流量を測定するこ
とができる。
8 k2...(13) Therefore,
By time-differentiating the quality Q m 1 of the fluid 100 determined by the thirteenth equation as shown in the following equation, the first
The mass flow rate of the fluid 100 can be measured in the same manner as in the example.

dml   A、    kl  d □ −□・□・□ f (t) dt     A 2    kt   d t・・・
(14) このため、本発明は、増幅器40及び26の出力e 及
びe2を演算回路34に入力し、前記第14式の演算を
行い、流体100の質量流量を表示部36上に表示する
よう形成されている。
dml A, kl d □ −□・□・□ f (t) dt A 2 kt d t...
(14) Therefore, the present invention inputs the outputs e and e2 of the amplifiers 40 and 26 to the calculation circuit 34, calculates the above-mentioned formula 14, and displays the mass flow rate of the fluid 100 on the display unit 36. It is formed.

第4実施例 第5図(A)、(B)には、本発明の好適な第4実施例
が示されており、前述の実施例と対応する部材には同一
符号を付しその説明は省略する。
Fourth Embodiment FIGS. 5(A) and 5(B) show a preferred fourth embodiment of the present invention, in which members corresponding to those in the previous embodiment are given the same reference numerals and their explanations will be given below. Omitted.

本実施例の特徴的事項は、容器14に流れ込む流体の質
量流口を計測するだけでなく、容$14から排出される
流体の質量流量も計測できるようにしたことにある。
A feature of this embodiment is that it is possible not only to measure the mass flow rate of the fluid flowing into the container 14, but also to measure the mass flow rate of the fluid discharged from the container 14.

この実施例においては、第3図の場合と同様に供給パイ
プ20に流口制御弁44、排出バイブ22に排出弁24
を設けている。そして、第5図(A)に示すように流量
制御弁44を開き排出弁24を閉じた状態で容器14へ
液体供給することによって、上述の実施例と同様の供給
される液体の質量流量の計測が行う。
In this embodiment, as in the case of FIG.
has been established. Then, by supplying liquid to the container 14 with the flow rate control valve 44 opened and the discharge valve 24 closed, as shown in FIG. Measurement is done.

ここで、この実施例では第5図(B)に示すように流量
制御弁44を閉じ、排出弁24を開いた状態で、容器1
4から送出される液体の質量流量を計測する。
In this embodiment, as shown in FIG. 5(B), with the flow rate control valve 44 closed and the discharge valve 24 open, the container 1 is
Measure the mass flow rate of the liquid delivered from 4.

つまり、質量流量を求めるための演算は、液体が容器1
4に供給される場合でも容器14から排出される場合で
もまったく同じ式によって行なわれる。このため、容器
14から液体を排出している状態での荷重センサ12に
おける検出信号を処理することによって、前述の実施例
と同様に振動系における液体の質量流はを正確に計i1
1することができる。
In other words, the calculation for determining the mass flow rate is as follows:
4 and discharged from the container 14, exactly the same formula is used. Therefore, by processing the detection signal from the load sensor 12 while the liquid is being discharged from the container 14, the mass flow of the liquid in the vibration system can be accurately calculated i1 as in the previous embodiment.
1 can be done.

第5実施例 第6図には、本発明の好適な第5実施例が示されており
、前述の実施例と対応する部材には同一符号を付し説明
は省略する。
Fifth Embodiment A fifth preferred embodiment of the present invention is shown in FIG. 6, in which members corresponding to those of the previous embodiments are given the same reference numerals and their explanations will be omitted.

本実施例の特徴事項は、タンク100からディーゼルエ
ンジン200への液体の供給流量及びディーゼルエンジ
ン200からタンク100への液体の戻り流量の両方を
連続的に計測Ill能としたことにある。
A feature of this embodiment is that both the flow rate of liquid supplied from the tank 100 to the diesel engine 200 and the flow rate of liquid returned from the diesel engine 200 to the tank 100 can be continuously measured.

すなわち、タンク100からディーゼルエンジン200
への液体の供給経路には、排出される液体の質量流はを
計測する容器14a、bを備えたシステム300が設け
られている。そして、容器14aの供給パイプ20aに
は流口制御弁44aが、排出バイブ22aには排出弁2
4aが設けられ、′8器14bの供給パイプ20bには
流口制御弁44bが、排出バイブ22bには排出弁24
bが設けられている。また、デーゼルエンジン200か
らタンク100への返送路には、供給される液体の質量
流量を計測する容器14 cs dを備えたシステム4
00が設けられている。
That is, from the tank 100 to the diesel engine 200
A system 300 with containers 14a, b is provided in the liquid supply path for measuring the mass flow of the liquid being discharged. A flow control valve 44a is connected to the supply pipe 20a of the container 14a, and a discharge valve 2 is connected to the discharge vibrator 22a.
4a, a flow control valve 44b is provided on the supply pipe 20b of the container 14b, and a discharge valve 24 is provided on the discharge vibrator 22b.
b is provided. Further, in the return path from the diesel engine 200 to the tank 100, there is a system 4 equipped with a container 14 csd for measuring the mass flow rate of the supplied liquid.
00 is set.

そして、容器14cの供給バイブ22cには流量制御弁
24cが、排出パイプ20cには排出弁44cが設けら
れ、容器14dの供給バイブ22dには流量制御弁24
dが、排出バイブ20dには排出弁44dが設けられて
いる。
The supply vibrator 22c of the container 14c is provided with a flow control valve 24c, the discharge pipe 20c is provided with a discharge valve 44c, and the supply vibrator 22d of the container 14d is provided with a flow control valve 24c.
d, the discharge vibrator 20d is provided with a discharge valve 44d.

このような実施例においては、次のようにして液体の質
量流はを連続的に計測する。
In such embodiments, the mass flow of liquid is continuously measured as follows.

第6図の状態において、システム300の流量制御弁4
4aは開かれ、排出弁24aは閉じられているので、容
514aにはタンク100からの液体が液体が充満され
る。そして、流量制御弁44bは閉じられ、排出弁24
bは開かれているので、容器14bから液体が排出され
、この液体がディーゼルエンジン200に供給される。
In the state shown in FIG. 6, the flow control valve 4 of the system 300
4a is open and drain valve 24a is closed, so that volume 514a is filled with liquid from tank 100. Then, the flow control valve 44b is closed, and the discharge valve 24
b is opened, liquid is discharged from container 14b and this liquid is supplied to diesel engine 200.

そして、この状態において、容器14bの荷重センサ1
2bによって容器14bから排出される液体の質計流計
を計測すれば、デーゼルエンジン200への液体の供給
量の旧瀾が行えることになる。
In this state, the load sensor 1 of the container 14b
By measuring the quality of the liquid discharged from the container 14b by the flow meter 2b, the amount of liquid supplied to the diesel engine 200 can be determined.

また、容2’A 14 bが空になった時、または所定
の低液位となった場合には、流量制御弁44a144b
及び排出弁24a、24bの開閉を切換える。つまり、
流量制御弁44aを閉じ、排出弁24aを開くことによ
って、容器14aより液体をディーゼルエンジン200
に供給し、流に制御弁44bを開き、排出弁24bを閉
じることによって、容ZH4bにタンク100の液体を
供給する。
In addition, when the volume 2'A 14b becomes empty or when the liquid level reaches a predetermined low level, the flow rate control valve 44a144b
and switching the opening and closing of the discharge valves 24a and 24b. In other words,
By closing the flow control valve 44a and opening the discharge valve 24a, the liquid is discharged from the container 14a to the diesel engine 200.
Supply the liquid of tank 100 to volume ZH4b by opening control valve 44b to flow and closing drain valve 24b.

そして、容’D 14 aの荷11′!センサ12aに
よってディーゼルエンジン200への供給il1体の流
量を計測する。
And load 11' of yong'D 14 a! The sensor 12a measures the flow rate of the Il1 body supplied to the diesel engine 200.

このようにして、タンク100からディーゼルエンジン
200への液体の供給流量を連続的に計測することがで
きる。
In this way, the flow rate of liquid supplied from the tank 100 to the diesel engine 200 can be continuously measured.

さらに、システム400においては、ディーゼルエンジ
ン200からタンク100への戻り流量を連続的に計測
する。
Furthermore, in the system 400, the flow rate returned from the diesel engine 200 to the tank 100 is continuously measured.

第6図の状態において、システム400の流量制御弁2
4cは開かれ、排出弁44cは閉じられているので、容
器14cにはディーゼルエンジン200からの戻ってく
る液体が充満される。そして、流量制御弁24dは閉じ
られ、排出弁44dは開かれているので、容器14dか
ら液体が排出され、この液体がタンク100に返送され
る。
In the state shown in FIG. 6, the flow control valve 2 of the system 400
4c is open and drain valve 44c is closed, so that container 14c is filled with liquid returning from diesel engine 200. Then, since the flow rate control valve 24d is closed and the discharge valve 44d is opened, liquid is discharged from the container 14d, and this liquid is returned to the tank 100.

そして、この状態において、容W 14 cの荷重セン
サ12cによって容514cに供給される液体の質量流
量を計計1すれば、ディーゼルエンジン200からの液
体の戻り量の計測が行えることになる。
In this state, the amount of liquid returned from the diesel engine 200 can be measured by measuring the mass flow rate of the liquid supplied to the volume 514c using the load sensor 12c having the volume W 14 c.

また、容器14 cが一杯になった時、または所定の高
液位となった場合には、流量制御弁44c、44d及び
排出弁24c、24dの開閉を切換える。つまり、流量
制御弁24cを閉じ、排出弁44cを開くことによって
、容器14cより液体をタンク100に返送し、流量制
御弁24dを開き、排出弁44dを閉じることによって
、容W14dにディーゼルエンジン200から戻ってく
る液体を供給する。そして、容器14dの6:j ir
iセンサ12dによってディーゼルエンジン200から
戻ってくる液体の流はを計i1?1する。
Furthermore, when the container 14c becomes full or reaches a predetermined high liquid level, the flow rate control valves 44c and 44d and the discharge valves 24c and 24d are switched between opening and closing. That is, by closing the flow rate control valve 24c and opening the discharge valve 44c, the liquid is returned from the container 14c to the tank 100, and by opening the flow rate control valve 24d and closing the discharge valve 44d, the volume W14d is returned to the diesel engine 200. Supply the liquid that comes back. And 6:j ir of container 14d
The flow of liquid returning from the diesel engine 200 is measured by the i sensor 12d as i1?1.

このようにして、ディーゼルエンジン200からタンク
100に向けて戻ってくる液体の流はを計/l−1する
ことができる。
In this way, the flow of liquid returning from the diesel engine 200 towards the tank 100 can be measured/l-1.

以1−のように、第5実施例の装置によれば、撮動系で
ある車両の燃料タンクからディーゼルエンジンへの燃料
の供給は及びディーゼルエンジンからタンクへの戻り量
の両方を連続的に正確に計測することができると同時に
、その差から、ディーゼルエンジンで消費される正味の
燃料消費量を求めることもできる。
As described in 1- above, according to the device of the fifth embodiment, both the supply of fuel from the fuel tank of the vehicle that is the imaging system to the diesel engine and the amount of fuel returned from the diesel engine to the tank are continuously controlled. Not only can it be measured accurately, but the difference can also be used to calculate the net fuel consumption of the diesel engine.

なお、第1図、第3図、第4図、第5図、第6図におい
て、流入、流出パイプ20.22はIjJ撓性をもち、
架台10の振動によって、容器14がバイブ20.22
からの外力を受けてaFI定エシエラ−生しないように
形成されている。
In addition, in FIG. 1, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 6, the inflow and outflow pipes 20 and 22 have IjJ flexibility,
The vibration of the stand 10 causes the container 14 to vibrate 20.22.
It is formed in such a way that it does not generate a FI constant when subjected to external force.

[発明の効果] 以」−説明したように、本発明によれば、所定の振動系
内を流れる流体の質量流はを正確に測定する二とかでき
、各種環境の振動系内を流れる流体の質量流は計として
幅広く用いることか可能となる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, it is possible to accurately measure the mass flow of fluid flowing within a predetermined vibration system, and it is possible to accurately measure the mass flow of fluid flowing within a vibration system in various environments. Mass flow can be used widely as a meter.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る質m流量計の好適な第1実施例を
示す説明図、 第2図は前記第1実施例の回路各部における波形説明図
、 第3図は本発明の好適な第2実施例を示す説明図、 第4図は本発明の好適な第3実施例を示す説明図 第5図は本発明の好適な第4実施例を示す説明図、 第6図は本発明の好適な第5実施例を示す説明図である
。 10 ・・・ 架台 12 ・・・ 荷重センサ 14 ・・・ 流体容器 20 ・・・ 供給パイプ 22 ・・・ I非出バイブ 26 ・・・ 増幅器 28 ・・・ 比較回路 30 ・・・ 加速度センサ 32 ・・・ 可変増幅器 34 ・・・ 演算回路 40 ・・・ 増幅器 100 ・・・ 流体 200 ・・・ ディーゼルエンジン 300.400  ・・・ システム 出願人 東Jハ精密dIIj器株式会′fL代理人 弁
理士 吉 1)1i1f  二(外2名)、8−42 第1図 第2図 (B) e■ (C) 第4図
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a preferred first embodiment of the flow meter according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of waveforms in various parts of the circuit of the first embodiment, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a third preferred embodiment of the present invention. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a fourth preferred embodiment of the present invention. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a fourth preferred embodiment of the present invention. It is an explanatory view showing a preferred fifth example. 10... Frame 12... Load sensor 14... Fluid container 20... Supply pipe 22... I non-output vibe 26... Amplifier 28... Comparison circuit 30... Acceleration sensor 32 ... Variable amplifier 34 ... Arithmetic circuit 40 ... Amplifier 100 ... Fluid 200 ... Diesel engine 300.400 ... System applicant Higashi Jha Precision dIIJ Co., Ltd. fL agent Patent attorney Yoshi 1) 1i1f 2 (2 others), 8-42 Figure 1 Figure 2 (B) e■ (C) Figure 4

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)所定の振動系内において流体の質量流量を測定す
る装置であって、 前記振動系に設けられた架台と、 この架台上に設けられ前記流体を一時的に収納する流体
容器と、 前記架台上にて流体容器及び該容器に収納された流体の
総合荷重を検出する荷重センサと、前記架台の振動加速
度を検出する加速度センサと、 この加速度センサの出力を、任意の増幅率で増幅出力す
る可変増幅器と、 前記荷重センサの出力と可変増幅器の出力とが一致する
よう前記可変増幅器の増幅率を制御する比較回路と、 前記可変増幅器の増幅率に基づき所定の演算式を用いて
振動系内において流体の質量流量を演算する演算回路と
、 を含むことを特徴とする質量流量計。
(1) A device for measuring the mass flow rate of a fluid within a predetermined vibration system, comprising: a pedestal provided in the oscillation system; a fluid container provided on the pedestal to temporarily store the fluid; A load sensor that detects the total load of a fluid container and the fluid stored in the container on a pedestal, an acceleration sensor that detects vibration acceleration of the pedestal, and an output of the acceleration sensor that is amplified at an arbitrary amplification factor. a comparison circuit that controls the amplification factor of the variable amplifier so that the output of the load sensor and the output of the variable amplifier match, and a vibration system that uses a predetermined calculation formula based on the amplification factor of the variable amplifier. A mass flowmeter comprising: an arithmetic circuit that calculates a mass flow rate of a fluid within the mass flowmeter.
(2)特許請求の範囲(1)記載の装置において、前記
加速度センサは、 架台上に設けられ標準質量を有する基準物体と、架台上
にてこの基準物体の荷重を検出する荷重センサと、 を用いて形成されたことを特徴とする質量流量計。
(2) In the device according to claim (1), the acceleration sensor includes: a reference object provided on a pedestal and having a standard mass; and a load sensor that detects the load of this reference object on the pedestal. A mass flowmeter characterized in that it is formed using
(3)特許請求の範囲(1)(2)のいずれかに記載の
装置において、 前記流体容器の荷重センサは、その検出信号を所定の増
幅率を有する増幅器を介して比較回路に出力することを
特徴とする質量流量計。
(3) In the device according to any one of claims (1) and (2), the fluid container load sensor outputs its detection signal to a comparison circuit via an amplifier having a predetermined amplification factor. A mass flow meter featuring:
(4)所定の振動系内において流体の質量流量を測定す
る装置であって、 前記振動系に設けられた架台と、 この架台上に設けられ前記流体を一時的に収納する流体
容器と、 前記架台上にて流体容器及び該容器に収納された流体の
総合荷重を検出する荷重センサと、前記架台の振動加速
度を検出する加速度センサと、 荷重センサの出力を増幅出力する第1の増幅器と、 加速度センサの出力を増幅出力する第2の増幅器と、 前記第1の増幅器及び第2の増幅器の出力に基づき所定
の演算式を用いて振動系内において流体の質量流量を演
算する演算回路と、 を含むことを特徴とする質量流量計。
(4) A device for measuring the mass flow rate of a fluid within a predetermined vibration system, comprising: a pedestal provided in the oscillation system; a fluid container provided on the pedestal to temporarily store the fluid; a load sensor that detects the total load of a fluid container and the fluid stored in the container on a pedestal; an acceleration sensor that detects vibration acceleration of the pedestal; a first amplifier that amplifies and outputs the output of the load sensor; a second amplifier that amplifies and outputs the output of the acceleration sensor; a calculation circuit that calculates the mass flow rate of the fluid in the vibration system using a predetermined calculation formula based on the outputs of the first amplifier and the second amplifier; A mass flow meter comprising:
JP62-200283A 1987-01-26 1987-08-10 mass flow meter Pending JPH01420A (en)

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