JPH02124428A - 流体媒体の流率を連続的にモニターし計算する方法及びその装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、流体媒体の流率を連続的にモニター及び計算
する方法とその装置に関し、そのモニタ一方法の１部と
してチャートレコーダーが使われるものである。特にガ
ス流率を決定するのにチャートレコーダーで形成される
トレースを断えずモニター及び解読する方法及びその装
置に関する。

［従来技術］ チャートレコーダーは長年の間数多くの産業分野におい
て物理量の測定記録に使われている、その分野は石油、
化学産業にまで及び、流体の流率を決める、流体やガス
が消費者へ供給者から供給される商品である場合、特に
ガスに対してその消費量を決め、その消費の証拠として
の可視の記録を提供する。流量を決める伝統的な方法と
してはガスのゲージ圧及び流れ系に挿入されたオリフィ
スプレートを横切る差圧の決定値から計算されていた。

流れは通常連続的に及びしばしば遠隔域で計測する必要
があるので、単純な予め月盛り付けされた自動円環表レ
コーダーが、交換できるチャートへのトレースとしてゲ
ージ及び差圧要素を登録するのに用いられている。大気
圧の計測又はその数値を大気温度と測定地の緯度から割
り出すことによってガスの完全な圧力がもたらされる。

流れはオリフィスの較正計数に、完全圧力と差圧の積の
平方根に掛けた積から決定される。計算を正確にするに
は２つのダイナミック圧力変数のクロス積の平方根が時
間中断えず積分されねばならない。正しい計算を単純で
、経済的で自動的に行う方法を欠く場合には令名は時間
中に２つの圧力変数を個々に積分して平均を出しこれら
の平均値の積の平方根を出していた。

［発明が解決しようとする問題点］ 先行技術においては、チャートの後工程用に多数の異っ
たタイプの機械的積分計があり、その中には人手による
車輪や円板式積算計や、平方根計算のための異ったカム
式のものがある。例えば、あるチャートでは、−日中チ
ャードをゆっくりと回転させて、それに合せてチャート
ペンを素早く前後に振動させる、堅く、幅広いバンド式
のものがある。チャートを解読する人間は、あてになら
ない平均的な工程を効果的にするのにペンが時間の大半
をどの辺に位置どりするか推定しなければならない。他
の型のチャートは読みとるのが難しい型であるが、１０
０本らの非常に大きな振幅をもつ曲線のきつい脱線を有
するサンバーストトレースを示す型である。このような
トレースはパンタグラフ又は曲線倣いメカを有する可動
プラットホームでトレースしようとしても極めて難しい
。

他の装置で知られているものは基本的なチャートレコー
ダーの変形であって、ブラニメーターとして作動し又は
電子的にチャートの結果を計算し記録することで計算を
行っているものである。これらの複雑な機器での問題点
は各又は夫々のモーター現場で要求される問題点である
。ユーザー毎に数個から数千の装置にその問題は渉る。

米国特許第１，８７７．８１０と２，６１１゜８１２で
はガス流記録装置を例示しており、電気信号を出すのに
可変インダクタレス又は可動ニアトランスを流体圧に反
応させたり、他の類似のインダクタンス装置を大抵はレ
コーダから離して位置させ、回転するチャートに記録ペ
ンを走らすために電気信号を機械的動作に交換している
。これらの特許では遠隔記録計を開示しているけれども
、チャートをいかに正確に読みかつ／又は解釈し、その
流率を決定するかについては失敗している。

更にこれらの装置は、それぞれの流量を測定することの
それらを記録するのとに付加的装置を必要とし扱い難い
、また、各測定器とレコーダーとの間に適当な信号装置
を準備しなければならない。

他の先行技術による装置が米国特許第３．３２２．３３
９号に示されており、これによると機械装置が物理的に
チャートレコーダーに連結されており、曲線の下部領域
の計算をするブラニメーターとして機能し、チャートの
曲線をトレースする操作者の必要をなくしている。この
機械的装置はペンの動きに余分の荷重をかけ、それによ
って余分の荷重による不正確さをもたらす。その上動く
部品が多く、軸受部の動きによって更に不正確さが増加
する。

米国特許第３．７４２，５１５号は記録チャートの端に
沿ってトレースされる三角溝を形成する電気信号を利用
したチャートレコーダー用分析器を開示しているが、各
脱線部で特に、アナログ信号の振幅の積分領域ｍを示す
。この分析器は液体流の全１を示すのみならず流量率を
示す電気信号をとらえない。更に、手によるしかチャー
トの解読手段がない。

米国特許第３，９８０，８６５号は円形流れチャート上
の圧力と差圧のトレースを転写する機械装置と関連ずけ
て利用する電子積分計を提供する。

この電子積分計はチャートの回転及び２本のペンアーム
の角度の動きによってチャート表をエンコードして流れ
の走行積分をすることを示す。この装置を操作するには
操作者が各ポインターを制御するために１方の手に機械
的制御レバーを持って回転するガスチャート上の２つの
トレース上に２つのポイントを同時に案内する必要があ
り、その１万では積分器が所定の計算を行うのである。

両手は占められているので、操作者はトレースが不完全
なとき操作を容易にはずすことができない。

正確さは操作者の器用さに依存している。この装置にお
ける他の不利益は（１）、回転汲上の２つのトレースを
正確かつ同時にトラッキングすることの困難さ、（２）
操作が制御パネルで選択された予め定められた操作によ
ってしかできないこと、（３）高周期トレース交換でチ
ャートを処理するには駆動速度を遅くしなければならな
いことにある。

最後に米国特許第４，４１４，６３４号は電子的に計算
され直接チャートレコーダーに連結された液体流用のデ
ータトークライザーに関する。このデータトータライザ
−は第１と第２の直線状に変る移動変換器を何し、リン
クでチャートレコーダー内に直接連結され複数のマーカ
ーペンの動きに応じて動きかつ２つの変換器内の直線的
に移動するエレメントを動かすために連結される。電子
積算計が第１と第２の変換器の電気的出力を掛は算して
積を得るために設けられている。液体流率に比例した電
気信号を得るためにそのような積の平方根を計算すべ電
子回路が設けられている。この信号は液体流量の全体を
得るためにタイム信号を掛ける。

前記の米国特許は当該技術の改良ではあるが、本発明に
対しては多くの相違点がみられる。例えばこれらの装置
は改良するにあたり現存のチャートレコーダーに前記装
置を付加するか、あるいは非常に複雑な改良されたチャ
ートレコーダーを提案するかによっているがその結果グ
ラフで示す以外の測定能力を増やすことなく各流れモニ
ターポイントでの装置の規模を大きくしてしまう。特に
それらの装置ではチャートレコーダーをどのように連続
的にモニターし圧力を計算し時間中の流れを積分するか
示していない。

従って本発明の基本的目的は流れの中で流れ率を連続的
にモニターして計算する方法とその装置を提供すること
にある。

更に他の目的は、高速で、高度に自動化され、高い精度
を示す方法と装置を提供することにある。

更に他の目的は流れチャートレコーダー上の複数のトレ
ースラインのビデオモニタを含む方法と装置を提供する
にある。

更に他の目的は流れチャートレコーダー上のトレース線
を自動的に解読しそれにより圧力計の圧力と差圧とを決
定し流率を計算する方法と装置を提供するにある。

［問題点を解決するための手段」 本発明によると前記目的と利点が直ちに得られる。

本発明は流れの中の粒体媒体の流率を連続的にモニター
し計算し、更に詳しくは、ガス流レコーダーチャートを
モニターし、そこから流体流率を自動的に計算する方法
とその装置とに関する。

オリフィスプレートを備えた流れ中の流体媒体の流率を
連続的にモニターし計算する本発明の方法は、オリフィ
スプレートの一ト流の圧力計圧力を表わす第１のトレー
ス線と、チャート、例えば記録装置と関連する円板状チ
ャート上でオリフィスプレートを横切る差圧を表わす第
２の線を転写する工程、トレース線とチャートをビデオ
カメラで光学的にスキャンし、線とチャートの第１イメ
ージを捕捉する工程と、電子計数器を使ってそのイメー
ジを計数化する工程及び計数化されたイメージから変形
されたイメージ又は計数化された及び／又は変形された
イメージから由来するイメージから流体流率を決定する
マイクロプロセッサ−を使う工程とからなる。好ましい
実施例においてはトレース線は異った色、赤と青である
。

本発明の装置はまた、流体流率の決定に使用されるべき
イメージを形成するのに使用できる変形イメージを創出
するためにトレース線の１つ又は２つの強さか又は色を
変える手段を含む。好ましい実施例ではこの変える手段
はビデオカメラとチャートとの間に設けることができる
色フィルターからなる。装置としてはまた好ましくない
部分を除くために第１の、変形された及び／又はその結
果化じるイメージを編集する手段、イメージのどれかを
表示する手段及び計数化されたイメージを貯蔵し及び検
索する手段を有する。

本発明は流れの中で流体媒体の流率を連続的にモニター
し計算、特にガス流レコーダーチャートを自動的にモニ
ターし、そこから迅速正確に流体流率を計算する方法及
びその装置に関する。

本発明の好ましい実施例における方法と装置は流体媒体
、特にガスの流率を、オリフィスプレートを備える流れ
の中でモニターしか計算するのに用いられ、その流れに
おいてチャートフローレコーダーが、プレート内のオリ
フィスの上流での圧力計圧力を表わす第１の色（例えば
赤）を有する第１のトレース線と、オリフィスを横切る
差圧を表わす第２の色（例えば青）を有する第２のトレ
ース線を転写するのである。

一般的に、本発明の方法と１体にされた装置は単色ビデ
オカメラを使った円形チャート上のトレースの第１のイ
メージを捕捉する工程からなる。

捕捉されたイメージは電子ディジタイザ−を使って計数
化されマイクロプロセッサ−のメモリーに貯蔵される。

マイクロプロセッサ−は検索、変換、計算及び評価され
たチャートに適当な結果又は計測を生成する。

［実施例１ １体の装置の詳細な操作は図面を参照して記載される。

装置は、チャート！７を固定する、中央に位置するピン
リを備えたベース■２を何するスタンド１０と、ビデオ
カメラ！４を支持する手段とからなる。スタンドには更
にベース上に位置するチャートＩ７を照明するためにベ
ース１２の下にトランスミッション光源Ｉ６とカメラ１
４上に反射光１９を支持するアーム１８と、フィルター
２２例えばカラーフィルターをカメラ１４とチャート１
７との間に挿むための電子機械ユニットを有する。

カラーフィルターはチャートの背景と、フィルターと同
じ色のトレース線間のコントラストを減少してトレース
線をイメージから除くようにしている。適当な装置は図
示されていないが光源１６と１９からの光の強度調節に
設けられる。

カメラ１４は好ましくはＲ３−１７０のフォーマット能
力を持つ単色のＲＣＡビデオカメラであるがその理由は
そのカメラはカラービデオカメラよりも高い特別の性能
をもっている。そのカメラは照明されたチャートを連続
的にスキャンしチャート上のトレースのイメージを捕捉
する。カメラ１４は調整レンズとどちらも図示しないが
絞りを備え受容した光の量を正しくフォーカスし調整し
ている。

Ｉ）Ｃ−ビジョンフレームグラバ−といった電子ディジ
タイザ−２３がカメラ１４により捕捉されたイメージの
信号を受け、イメージを機械読みとりフォーマットに翻
訳する。ディジタイザ−２３は適当な公知の装置からな
り、適当な回路で各イメージを全視界に渉々相対的な光
の強さのカメラによる測定を表す値を含むカルテシアン
座標内に２つのデイメンジョンを示すディジタルマトリ
ックスに変換する。計数化されたイメージはディジタイ
ザ−メモリー２３からマイクロプロセッサ−メモリーに
転移される。ディジタイザ−２３に連結されたソニーモ
ニターといった第１のビデオデイスプレーがカメラ！４
から得られディジタイザ−２３に貯蔵されるイメージを
表示するために使用される。

マイクロプロセッサ−２４は公知の適当なコンピュータ
からなり、種々の機能や操作を行うために適当なモジュ
ールやカードを備えている。例えば、マイクロプロセッ
サ−２４は、５１２ＫＢランタムアクセスメモリー、２
０メガバイトハードデイスク及び少なくとも３６０ＫＢ
容量を有する！／４インチフロピーディスクを使うため
の駆動ディスクを備えたＩＢＭ−ＰＣ／ＡＴコンピュー
タである。マイクロプロセッサ−はカメラ１４とチャー
ト１７との間にフィルター２２を介在させトレース線の
変形イメージを生起させるために電子メカユニット２０
へ制御信号を送るために使用される。マイクロプロセッ
サ−２４はまた数多くの誘導されるイメージを生起させ
るのに使用され、その個々のイメージは、色、陰、及び
／又は捕捉されたイメージと関連づけられる光の強さの
解読を介し、及びパーティション、インターセクション
、比較、付加、削除、コリレション及び／又は掛は算、
といった数学的及び／又は論理的操作を用いることによ
りトレースの異った１つの表示を含む。

チャートをモニターするために装置ｌＯを使う前に、ベ
ース！２を視るようにカメラ１４を正しく位置づけるた
めに装置をキャリブレートするのが一般的に望ましい。

キャリブレーション操作は視るべきベース１２の平面に
対しカメラＩ４を３つの通常の方向に及びベース上の基
帛なる１点、庁通はベース平面と中心に位置するビン（
１１）の軸との交点に焦点を合せ、位置づけることから
なる。単一基準点は３つの長方形の空間的カルテシアン
座標の基を形成する。

キャリブレーションはベース上に淡色であってプロセス
に最も大きい寸法を有するブランクチャートといった基
準源を置くことによって行われるが、そのチャート上に
最大限表現し得る値の位置に細い黒いトレースが注意深
く記入される。円板チャートの場合、細い黒いトレース
はチャートの座標の原点と同心円であり、フルスケール
の１００％を示すペンの振れを許容する最大半径を有す
る。カメラがテストチャートのイメージを得てディジタ
イザ−がそのイメージを計数化した後、マイクロプロセ
ッサ−２４がそれを内部座標空間と比較しオペレーター
に対して、チャート平面からの正しいカメラの距離をと
らせ、座標の選択された原点上に合せることになる方向
にどのようにカメラを動かすかを指示する。

キャリブレーションはビデオモニター３０にテストチャ
ートの観察と、フルスケールを示す線の期待される位置
で内部生起するイメージの双方を表示することによって
選択的に行うことができる。

操作者は手でカメラの位置を３つの可能な位置どりで調
整し、その結果フルスケール線のイメージが生起された
イメージと相似直線になる。　マイクロプロセッサ−２
４は上記キャリブレーションテクニックのいずれか又は
両方を実施する適当なプログラミング及び又はキャリブ
レーションモジュールを備えていることは云う迄もない
。−旦キヤリブレーションが行われると、実際のチャー
ト上の２つのノーマルカルテジアン座標の夫々における
２点の実際の分離と、計数化されたイメージチャート内
の同じ２点のイメージの計算された分離との間には正確
に知られた直線関係がある。キヤリプレーション工程か
らマイクロプロセッサ−２４によって受取られる情報は
貯蔵及びテストチャートイメージを減じることによって
問題のチャートからの強度値を正常化するのに用いられ
る。

キヤリプレーション工程はコンピューター計算を可能に
し異ったカメラレンズ装置の利用を可能にし、同様に作
動中カメラ位置の予想変動及びカメラの可視領域の寸法
、形状の調整もできる。

経験によるとチャートの照明の品項は不均一で電源１６
．１９の物理的調整では不正確である。

初期工程で何らかを付加すればこの補償は可能である。

この工程は、ブランクチャート、典型的にはチャートの
裏側のイメージを捕捉し計数化するものである。計数化
されたイメージには、典型的チャートの各点上の光衝合
量の基準強度値が含まれる。若し望むならば、このイメ
ージは測定された強度値を正常化するためにそれぞれ計
数化されたイメージから自動的にマイクロプロセッサ−
によって減じられる。

最初のセットアブとキヤリプレーション工程を終えた後
、第１のトレース線、通常は赤でプレート内のオリフィ
スの上流の圧力計の圧力を表す線と第２のトレース線、
通常青色で、オリフィスを横切る差圧を表す線を含むチ
ャートがベース１２上に載置される。このチャート上の
トレース線のイメージはビデオカメラＩ４で評価される
。好ましくは、チャートの繰り返しアナログイメージが
、カメラで尖頂的に連続してチャートを観察して得られ
る。ビデオカメラの繰り返し周期は典型的には１秒当り
３０回である。

カメラ１４で捕捉されたイメージがディジタイザ−２３
で計数化されマイクロプロセッサ−メモリー２８に貯蔵
され、及び／又はビデオモニター３０上に表示された後
、操作者は流れの中の流体媒体の流率を決定するための
いくつかの方針のうちの１つを選択する。とり得る方針
は、（１）単一イメージ内の交差しないトレース間の空
間的分離；（２）典型的トレースと典型釣竿２のトレー
ス間の中間強度を基準にして単一イメージ中の強度の区
分による分離；　（３））レースの１方のみを背景から
識別するためにカメラの感度の調整によって１つのトレ
ースのみを含むイメージに比較して２つのトレースを含
むイメージを、イメージ比較によって分離すること及び
（４）トレース中の１つと同じ色すなわち赤のフィルタ
ーを挿むことに依って、第２のイメージからそのトレー
スを除くために１つのみのトレースを含むイメージと比
較して２つのトレースを含むイメージを、イメージ比較
によって分離すること。操作者によって選択された方針
によって、マイクロプロセッサ−２４は、選択された方
針例えば１つ又はそれ以上のイメージを捕捉し、カラー
フィルターをチャートとカメラの間に挿入し又は空間的
分離の場合、操作者に手動装置によって空間的分離のた
めの想像円上の１点を示すように又は２つの空間的に分
離されたトレースのどっちが特定の圧力測定に関連して
いるかを指示するように要求するために必要な里連の数
学的及び／又は論理操作を実行する。

手動装置は通常のマウス型ポインター３６又は軽いペン
３８である。軽いペンは操作者が、２つのトレースに沿
ってイメージ分野を区分するのに使うマイクロプロセッ
サ−にとってデイスプレースクリーン上で完全に閉じら
れた分離の軌跡をトレースするには非常に単純なので特
に便利である。

若し望むならば、操作者は可能な方針を実行するのに手
動方法を選んでもよい。この方法だと、キイボード３４
が選択方針を実行する指示の発信に用いられる。通常手
動方法はチャートが汚れていたり、レコーディングベン
のインクが流れていたり又はこぼれていたり又はチャー
１・が注釈やスケールがつけられたりした場合に用いら
れる。

手動操作装置３４．３６及び３８はモニター３２上にマ
イクロコンピュータによって表示されたイメージを編集
するためにも使用できる。イメージ編集によって計数化
されたイメージからトレース、しみ、汚れといったもの
が除かれる。編集はデイスプレィスクリーン上にイメー
ジの特定点に対応する基準点を指示するためにマウス型
ポインター３６又は軽いベン３８を使うことによって行
うことができる。操作者はその際全ての特徴又は特殊な
色の特徴のみが除かれるべきかどうか選択する。更に操
作者は例えば指示された半径の円から外れる全ての選択
された特徴のタイプを排除する、指示された半径の円内
の全ての選択された特徴のタイプを排除する、指示され
たイメージ点上に集中された方形内の全ての選択された
特徴のタイプ、又は、指示されたイメージボで選択され
た特徴のタイプを排除するといった数多くの操作から排
除の外項を選択する。ラジアル抹消の場合、編集操作は
抹消が行われてから停止する。正確な抹消の場合には、
編集操作は定められた点でマウスタイプポインター制御
ボタンが押され又は軽いベンガスクリーンに触れる毎に
繰り返される。

手動時の操作者はレンズ装置の絞り（図示しない）、ビ
デオカメラで与えられるコントラスト、及びマイクロプ
ロセッサ−２４を介して、計数化イメージを表示すると
きマイクロプロセッサ−に自動的に特別のトレース強度
に“間違った色”をっけさせることのできる計数化回路
のパラメーターを調節することができる。このようにし
て、操作者は手動でチャート品項の難しい状況を決定し
、付加的なバイアスを加えることができ、またデイスプ
レー解読を視ることによって操作の結果を制御すること
ができる。更に、操作者は１つ又は異った計数化され編
集されたイメージを得るために採用された方針によって
フィルターを挿んだり外したりすることを要求すること
ができる。自動及び手動の違いは、手動においてはマイ
クロプロセッサ−が外的及び内的パラメーターの調節を
許容するステップ間で休止することである。

上記したように、ガス流率を決定するのに必要とする２
つのトレースイメージを得るのに採用され得る四つの可
能な方針がある。空間的分離方針が選択されると、２つ
のトレース線をチャートに含んでいる第１及び唯一のイ
メージについてコピーが造られる。その後、第２のイメ
ージが創出されその中で分離の所与の軌跡からの外部領
域がイメージから除かれ選択された内部トレースのみを
残す、そして第３のイメージが創出され、同一の軌跡に
対して内部領域が除かれて選択された外部トレースを残
す。

グレイスケール強度区分方針が選択されると、強度発生
のヒストグラムが件のチャートイメージのために計算さ
れる。その後マイクロプロセッサ−２４が双峰貢献の２
つのピークと、イメージを２つの新しいイメージ、即ち
基準値よりも暗い値を有する第１の新イメージ及び基準
値より明るい値を有する第２の新イメージを区分するた
めの値として使用されるピーク間の中間値とを決定する
。

それからコンピューターは第２の新イメージから低いピ
ーク値より軽い値を有するポイントを捨て、更に、その
位置が第１の新イメージの暗い位置に直接接している第
２の新イメージの全てのポイントを、それらが唯暗いト
レースの部分捕捉を表すと仮定して捨てる。

２つの異った初期イメージ、つまり１つはチャートに２
つのトレースを含み、他の１つは１つの色のトレースの
イメージのみを含むイメージが採用され、それから新し
く生起されたイメージの１つが単一のトレースを有する
イメージのコピーに対応し、他のｉつは全ての強度値を
、限界強度を基阜として真実（存在）か又は間違い（不
存在）として処理することによって発生される。その後
、２つのトレースイメージと論理的に逆の１つのトレー
スイメージ間の点状の論理上の交差がマイクロプロセッ
サ−によって行われ、元々の２つのイメージと共通では
ない特徴を含む新しいもう１つのイメージを創る。即ち
、準−トレースイメージには存在しない色のトレースで
ある。結果的に生じる元の１トレースイメージ内のポイ
ントに隣接する位置を有する新しいイメージ内のいかな
るポイントも、イメージ上の論理操作に先立って異なる
平均強度を有する元々の２つのイメージによって起因さ
れるものとして捨てられる。

上記４つの方針のいずれかにおいても、操作者が指定の
交換を妨げない限り、暗いものとして測定された結果的
なイメージトレースが“青“とみられ又は異った圧力と
みられ、明るいイメージトレースは“赤”又は圧力計圧
力とみられる。測定された相対強さによって装置は自動
的に指定を行う。

上記の方針で得られる２つの最終的イメージが一旦貯蔵
されると、それらはガス流率を決定する公知の数学的技
術を用いてマイクロプロセッサ−２４によって処理され
る。２のプロセスの゛第１の部分はイメージのクエーシ
イボーラ座標から数学対時間のカルテシアン座標への転
換からなる。この転換は２つの三角法公式を通用するこ
とによって及び、予め計算された三角法表と、ゼロ及び
フルスケール半径及びペンアームの長さといった公知の
チャート定数を使うことによって為される。

各イメージの各点の座標が転換されるので、この装置で
は４つの時間ベクトル情報、２つの“赤。

又は圧力計圧カドレース及び２つの“青°又は差圧トレ
ースを創出する。各ベクトルに対して、値の位置は値が
、ゼロ時間角度でのビデオカメラの１一方垂直軸への基
準で対応するタイムインタバルを示す。各トレース色又
は圧力タイプに対する２つの関連ベクトルは、それぞれ
各時間角度線に対して希望する解決のために、前記時間
角度線に沿って出合う圧力値の合計及びその時点の角度
でその合計に対して寄与するポイントの数を包含する。

寄与点の数によって各価の合計を分割することによって
、各トレースに対して定められた時間間隔で平均圧力を
得ることが可能となる。この点で、！方のペンが他方の
ペンに接することを阻止するためにペントレースの変位
に対する補償が、チャートレコーダータイプに適用され
るタイムオフセット（典型的には５分）の量により時間
的に他のベクトルと関連して１方のベクトルを変位する
ことで行われる。時間的にどの点における流率もその時
におけるチャート型常数×オリフィス常数×圧力計圧力
と差圧との積の平方根とし計算される。

流れが記録されるタイム間隔は零でない差圧が存在する
時間間隔の合計である。全体の流れは個々に計算された
流率×流れが記録された時間である。

連続的でない流れの回数は上記に挙げた時間の源泉を基
準にして計算される。

差圧と圧力計圧と圧力エクステンションを求めるのに使
われる数学式は次のとおりである。

特殊なチャートレコーダーに対して圧力計圧（ＰＦ）の
値の範囲は零からＲＰＦであり、差（ＨＷ）に対しては
零からＲＨＷである。

常数値Ｐｂは圧力計圧が零に等しくないことを条件に完
全圧力（ＰＡ）に変換するために圧力計圧（ＰＦ）に加
算しなければならない。

ＰＡ＝ＰＦ十ＰＢ　　　　ＰＦ＜＞０ならばＰＡ＝ＯＰ
Ｆ＝０ならば 特定回数で計算されたＰＦとＨＷは円形チャートの自動
解読の間に零から１００％のＰＰスケール及び零から１
００％のＨＷのスケールの範囲転換される。

ＰＦ　（ｍｆ　ｎ）＝ＯＦＦ　（ｍａｘ）＝ＲＰＰＨＷ
（ｍｉｎ）＝ＯＨＷ（ｍａｘ）＝ＲＨＷ斯くして、ＰＰ
［ｎ］（ｔ）は範囲が零からＲＰＦでその値がｎ％ＲＰ
Ｆのとき（ｉ）の正常な圧力計圧であり、ＨＷ［ｎ］（
ｉ）は範囲が零からＲＨＷでその値がｎ％のＲＨＷのと
き（ｉ）の正常な差圧である。

圧力エクステンション［Ｚ］は下記の式で計算される。

ｉ＝１ ここでＺ（ｉ）＝ｆＰＰ［ｎ］（ｉ）’　ｘＲＰＦ／１
００ｘＨＷ［ｎ］（ｉ＋ｄ）ｘＲＨ１／１００ＰＦ［ｎ
］　（ｉ）’　＝ＰＦ［ｎ］　（ｎ）＋ＫＰＦ　［ｎコ
（ｉ）＝Ｏ２ｆら ＰＦ［ｎ］（ｉ）’　□ＯＦＦ［Ｎ］（ｉ）Ｊならに＝
　（ＰＢＸ　１　００）／ＲＰＦ ここで Ｑ−タイムユニット量 Ｃ＝係数 Ｚ−圧力エクステンション Ｍ−流率が零でないときの時間間隔数 ｄ−差圧に先行する圧力針圧登録のチャートタイム変位 ＰＡ［ｎ］（ｉ）−時間間隔における範囲［０：１００
］に正常化された完全圧力 ＰＦ［ｎ］（ｉ）＝時間間隔における範囲［０：　１０
０］に正常化された圧力計圧力 Ｉｎ［ｎ］（ｉ）−時間間隔における範囲［０：　１０
０］に正常化された差圧 ｎＰＰ＝圧力計圧力の範囲 ＦＨＷ＝差圧の範囲 本発明の方法及び１体化された装置によれば従来の測定
方法では達成されなかった流れの中の流体流率を自動的
、迅速、正確そして再現性良く測定できる。この装置で
使用されるマイクロプロセッサ−は上述した種々のキャ
リブレーション、計数化、編集、イメージ処理、計算そ
して制御の諸操作を実行し制御するのに適したプログラ
ム及び／又はモジュールを備える。更に、マイクロプロ
セッサ−は情報システムモジュールを使って装置の行う
全ゆる作動を記録することができる。全ゆる作動とは即
ち、全ての制御表又は、チャートレコーダーの物理的パ
ラメータ、特定のチャートタイプ、流れモニターポイン
トとその中に設置すべき機器の位置づけと記述、また装
置をいかん操作又は使用するかあるいは本発明の操作に
関連した特徴を制御するかについての記述に対して自動
的に実行される一連の工程を含む制御表の付加に対して
、供給、変更又は除去することである。

マイクロプロセッサ−２４と共に用いられる計数化モジ
ュールは１つ又はそれ以上の他のモジュールからコマン
ドを受けて解制御用作動パラメータ及び電子デジタイザ
ー２３の作動モード特にどのような形で計数化イメージ
が内部に貯蔵されたまた得られた計数イメージの部分を
マイクロプロセッサ−に連絡する方法を提供する。計数
化モジュールはまた電子デジタイザー２３に新イメージ
を捕捉し又はモニター３０への表示のためにカメラ１４
からのアナログ信号かメモリーからの計数化イメージの
アナログ信号かを選択するためのコマンドを伝える。

編集モジュールはユーザーに合せてメモリー装置内のど
のイメージでも変形すべく計数化モジュールと連携する
。このモジュールはチャート上の望まないマークによっ
て起る間違いトレースのイメージから又は初期の品頂の
よくない処理イメージへの数学的操作から結果する好ま
しくないイメージポイントからの除去を可能にする。マ
ウス型ポインター３６は削除箇所及び／又は削除領域の
大きさを選択する作動装置として用いられる。モニター
３０及び３２上のカーソルはモニター３２に表示された
選択肢から望みの操作をポインター３６に指示し、モニ
ター３２上に表示されたイメージを変更する選択された
作動を行わしめる。

イメージ処理モジュールは選択されたイメージのマトリ
クス形状を検査し、そのイメージに又は関連イメージを
生起させるためにそのイメージと他の選択されたイメー
ジとの間に、数学的及び／又は論理的操作を加える。実
行される典型的操作には（り選択された線又は区分の軌
跡と関連で１つのイメージを干渉しない領域の２つの新
しい分離されたイメージに区分すること、（２）ブラン
クフィールドに関して非一定の照明を正すために通常用
いられる１つの新しい第３のイメージを生起すべく、他
のイメージからの１つのイメージの強度値を点状に削除
すること（３）選択された強度値に関連するイメージを
異なる強度範囲の２つの新しい分離されたイメージへと
区分すること、及び（４）第２の特徴を含まない新第３
のイメージを生起するために１つのイメージと第２のイ
メージの論理的打消しの間に論理的交差操作を行うこと
である。比較モジュールも生起されたイメージの表示に
対して自動制御モードによるのかユーザーからの指示に
よるのかをコマンドするために計数化モジュールと作動
する。

計算もモジュールは１つのイメージを検査し、見出され
た各トレース点に対して、解の選択された限定、１つの
イメージのマトリックス画像内のそのトレース点のカル
テシアン座標から、チャートレコーダーのベンアームの
機械的連結によって得られるｑｎａｓｉ−ｒｏｌａｒ時
間角度対ラジアルアーム変位座標への限定まで変換を行
い、各時間角度座標に対する発生数を数え、そのような
時間角度座標での各点に対するラジアル変位値を合計す
る。

時間角度座標の解は選択できるものであり、他の解が選
択できるとしても典型的には２４時間に対して１分であ
る。ラジアル変位に選定される解は、通常ペンレコーダ
ーでのモニター操作におけるペントレース幅で限定され
て、典型的にはフルスケールの１％の２分の１である。

計算モジュールはまた、貢献ポイントの数で変位合計を
分割し、時間に関しての１連の等級を生成することによ
ってトレースが存在する各時間間隔に対してのトレース
変位の平均値を計算する。最後に圧力計圧及びトレース
、公知の物理常数、公知の数式から割り出された等級を
用いて、計算モジュールは各時間間隔の個々の流れと観
察する全時間中の流れの積分を計算する。

制御モジュールは装置の手動操作から自動操作かを可能
にする。操作が手動ならモジュールはユーザーからの指
示を実行する。操作が自動なら、モジュールは一連のｐ
定の工程を実行する。制御モジュールは更にフィルター
機構制御ユニット２０に適当なコマンド信号を出すこと
によって変形イメージを得るためにフィルターを挿入し
たり外したりするのに使用される。

本発明はここに記載された例に限定されないと理解をす
べきであり、発明を実施するのに最良の態様であって、
容易に部品の形状寸法、配列及び操作の詳細について変
形が可能である。本発明はその種の変形の全てを包含し
、特許請求の範囲に規定された精神と範囲内に入ること
を意図している。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を例示する模式図である。 図中　　１０・・・スタンド、　　１２・・・ベース、
Ｉ４・・・ビデオカメラ、１６．１９・・・電源、１７
・・・チャート、１８・・・アーム、２３・・・デジタ
イザー、２４・・・マイクロプロセッサ−１３０，３２
・・・ビデオモニター、３６・・・マウス型ポインター
３８・・・ペン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、オリフィスプレートを備えた、流れを連続的にモニ
   ターし、流体媒体の流率を計算する方法であつて、前記
   オリフィス上流の圧力計圧力を表す第１トレース線及び
   該オリフィスを横切る差圧を表す第２の線をレコーディ
   ング装置と関連するチャート上に転写し、第１と第２の
   トレース線が異つた色を有していて、そのトレース線と
   チャートとを光学的に走査してその線とチャートの第１
   イメージを捕捉し、前記第１イメージを計数化し、前記
   計数化された第１イメージを解読することによつて前記
   流体媒体の前記流率を決定することを特徴とする方法。 ２、前記光学的走査工程がビデオカメラで前記トレース
   線とチャートを連続的に視る請求項１記載の方法。 ３、前記決定工程が変形イメージを創出するために前記
   トレースラインの強度の少なくとも１つと、そのトレー
   スラインの１つに現われた色とを変更し、前記ビデオカ
   メラで変更されたイメージを走査し及び前記変形イメー
   ジを計数化する工程とを更に含む請求項２記載の方法。 ４、前記の決定する工程が、前記第１と変形イメージの
   うちの少なくとも１つに数学的及び論理的操作を行うこ
   とによつて更に計数化されたイメージを発生させ、その
   イメージから前記流体流率を決定する工程を含む請求項
   ３記載の方法。 ５、前記変更工程が前記ビデオカメラと前記チャートと
   の間にカラーフィルターを挿入してカメラがチャートを
   走査したとき前記トレース線の１つのみを備える変形イ
   メージが捕捉される工程を含み、その場合、前記工程が
   １つの新規の希望イメージを形成するために前記第１イ
   メージと共に前記変形イメージの論理的分離を形成する
   工程を含む請求項４記載の方法。 ６、前記の決定する工程が前記変形イメージと前記の発
   生されたイメージのうち少なくとも１つから前記の流体
   流率を決定する工程を含む請求項５記載の方法。 ７、前記の変更工程が、レンズの絞りのうちの少なくと
   も１つ及び全体の光水準を調整して前記カメラがチャー
   トを走査したときトレースラインの１つのみを有する変
   形イメージが捕捉される工程を含み、その場合前記決定
   工程が１つの新規に発生されるイメージを形成するため
   に前記第１イメージと共に前記変形イメージの論理的分
   離を形成し、前記変形イメージと発生されるイメージの
   少なくとも１つから前記流体流率を決定する工程を含む
   請求項４記載の方法。 ８、前記イメージの選択された１つを表示するビデオモ
   ニターを供給し、その１部を除去するために表示された
   イメージを編集する工程を含む請求項４の方法。 ９、前記編集工程が除去されるべき表示されたイメージ
   の部分を手動で選択することを含む請求項８記載の方法
   。 １０、前記決定工程が、第１の新規発生のイメージを除
   去された望みの分離軌跡の外部領域に形成し、第２の新
   規発生のイメージを除かれた前記軌跡の内部領域に形成
   することによつて前記第１イメージを空間的に分離し分
   離されたむトレースの前記２つの新規発生イメージから
   前記流体流率を決定する工程を含む請求項１の方法。 １１、前記決定工程が、前記第１イメージの強さを前記
   典型の第１トレース線と典型の第２トレース線間の中間
   の強さを基準にして区分することによつて２つの新規発
   生イメージを形成し、前記新イメージの１つが高い強度
   の値のみを有し、他のイメージが低い強度の値のみを有
   するとともに、前記流体流率を決定すべく前記イメージ
   を解読する工程を含む請求項１の方法。 １２、表示モニターと貯蔵メモリーを供給する工程と、
   前記メモリーに計数化イメージを貯蔵し、前記モニター
   に計数化イメージの選択されたイメージを表示する工程
   を含む請求項４の方法。 １３、前記走査工程前にカメラをキャリブレーティング
   し、そのキャリブレーティング工程が、照明されたベー
   ス上にテストチャートを載せる工程と、そのテストチャ
   ートをカメラで走査して戦記テストチャートのイメージ
   を捕捉する工程と、その捕捉されたテストチャートイメ
   ージを計数化する工程と、前記計数化テストチャートイ
   メージを貯蔵された計数化基準イメージと比較する工程
   と、前記基準イメージに前記テストチャートイメージが
   対応する迄前記カメラを調整する工程を更に含み、前記
   調整工程がカメラを前記ベースの平面とその平面の単一
   基準点に関し３つの通常方向にカメラの焦点を合せかつ
   位置どりする請求項２の方法。 １４、前記走査工程前に前記カメラをキャリブレートす
   る工程を更に含み、そのキャリブレート工程が照明ベー
   ス上にテストチャートを載せ、前記カメラでテストチャ
   ートを視、前記テストチャートとモニター上の基準イメ
   ージを表示し、前記カメラを表示イメージが同一直線に
   なる迄手動調整する工程からなる請求項１２の方法。 １５、オリフィスプレートを備えた、流れを連続的にモ
   ニターし、流体媒体の流率を計算する装置であつて、第
   １の色を有し前記オリフィス上流の圧力計圧力を表す第
   １線と、第２の色を有し前記オリフィスを横切る差圧を
   表す第２線をレコーディング装置と関連するチャート上
   に転写する手段と、前記トレース線とチャートを光学的
   に走査し、前記線とチユートの第１イメージを捕捉する
   手段及び前記流率を得るために計数化されたイメージを
   処理する手段とからなる装置。 １６、前記光学的走査手段がビデオカメラからなり、前
   記計数化手段が電子デジタイザーからなる請求項１５の
   装置。 １７、前記カメラで走査される変形イメージを創出する
   手段を更に含み、前記処理手段が更なるイメージを生成
   するために前記第１と変形イメージの少なくとも１つに
   数学的及び論理的操作を実行し、前記の第１と変形イメ
   ージの少なくとも１つから前記流体流率を決定する手段
   を有する請求項１６の装置。 １８、前記変形イメージ創出手段が前記処理手段からの
   コマンドに反応して前記トレース線の強度の１つ及びト
   レース線の現われた色の少なくとも１つを変更する手段
   からなる請求項１７の装置。 １９、前記処理手段が予めプログラムしたマイクロプロ
   セッサーと、そのプロセッサーに手動で作動指示を入力
   する手段とからなる請求項１８の装置。 ２０、前記変形イメージ創出手段が前記カメラとチャー
   トとの間に挿入できる色フィルターである請求項１８の
   装置。 ２１、計数化されるイメージを表示する前記デジタイザ
   ーと関連する第１ビデオモニターを更に含む請求項１６
   の装置。 ２２、前記イメージの選択されたものを編集する手段を
   更に含む請求項１９の装置。 ２３、前記編集手段が削除すべき１つのイメージを表示
   するために第２のビデオモニターと、削除すべき表示イ
   メージの１部を特定するために前記マイクロプロセッサ
   ーと手動で相互作用する手段とを含む請求項２２の装置
   。 ２４、前記手動作用手段がマウスタイプポインターと軽
   いペンとのいずれか１方を有する請求項２３の装置。