JPH03103724A

JPH03103724A - 微小流量カット機能付積算装置

Info

Publication number: JPH03103724A
Application number: JP24153589A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Kondo; 邦彦近藤
Original assignee: Aichi Tokei Denki Co Ltd
Current assignee: Aichi Tokei Denki Co Ltd
Priority date: 1989-09-18
Filing date: 1989-09-18
Publication date: 1991-04-30
Anticipated expiration: 2014-05-24
Also published as: JP2895870B2

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〕本発明は流量計に用いる微小流量カットａ能付積算装置
に関する。

〔従来技術〕

電磁流量計等の流量計では流量をアナログ電気信号に変
換し、このアナログ信号を積算することで積算流量を求
めていた。　ところが、電極の流体ノイズ、電気回路自
身で発生するノイズ、回路の温度ドリフト等により、流
体の流速が零であってもこれらのノイズがアナログ電気
信号として生じ、積算され、長時間放置すると積算流量
の値が増大していく。　又、入力信号が小さい流速零の
付近でもこれらのノイズは小さくならないのでＳ／Ｎ比
が悪くなり実用不可となる。　このような不具合を避け
るため、従来は前記アナログ電気信号が一定値以下の場
合には積算しないようにするいわゆるゼロカット機能を
積算装置に付加していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の流量計で扱う流量に対応したアナログ電気信
号は、流量すなわち単位時間当りに流れる流体の体積で
ある流量の瞬時値に対応したアナログ電気信号であるた
め、この電気信号に前記ノイズが乗ると、流量そのもの
が変化しなくてもノイズが乗ったアナログ電気信号が変
動してばらつく。　そのため積算をカットすべきときに
カットしないとか、その逆のことが起きるという問題点
があった。

本発明は上記に鑑み、ノイズの悪影響を小さくして、ゼ
ロカットの誤差を小さくできる積算装置を提供すること
を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達戒するために、本発明の微小流量カット機
能付積算装置は、（ａ）　　流量に対応したアナログ電気信号を取扱う流
量計において、（ｂ）一定時間間隔ごとに前記アナログ電気信号を積分
してディジタル値に変化するＡ／Ｄ変換回路（１）と、（ｃ）　　前記ディジタル値を積算する第１の積算カウ
ンタ（４）及び第２の積算カウンタ（５）と、（ｄ）　
　ゼロカット値を設定するゼロカット設定回路（６）と
、（ｅ）　　前記第１の積算カウンタ（４）の積算値と前
記ゼロカット設定回路（６）のゼロカット値の大小を比
較する第１の検出手段（７）と、（ｆ）　　一定時間ごとにインクリメントする時間カウ
ンタ（８）と、（８）前記一定時間より長い設定時間を設定する時間設
定回路（９）と、（ｈ）　　前記時間カウンタ（８）の値が前記時間設定
回路（９）の設定時間になったことを検出して出力を送
出する第２の検出手段００）とを設けて、（ｉ）　　前
記第２の検出手段００）の出力が送出され、かつそれま
でに前記第１の積算カウンタ（４）の積算値が前記ゼロ
カット設定回路（６）のゼロカット値になっていないこ
とを前記第１の検出手段（７）で検出し光ときに前記第
２の積算カウンタ（５）の積算を禁止することを特徴と
する。

又、請求項２の装置で、上記（ａ）乃至（ｈ）の構威要
件に備え、更に、（ｉ）′前記第１の積算カウンタ（４）の積算値が前記
ゼロカット設定回路（６）のゼロカット値になったこと
を前記第１の検出手段（７）が検出して出力を出したと
き前記第２の積算カウンタ（５）の積算を許可すると共
に前記第１の．積算カウンタ（４）と前記時間カウンタ
（８）をリセットし、前記時間カウンタ（８）の値が前
記時間設定回路（９）の設定時間になったことを検出し
て前記第２の検出手段θωが出力を送出したとき前記第
かの積算カウンタ（５）の積算を禁止すると共に前記第
１の積算カウンタ（４）と前記時間カウンタ（８）をリ
セットすることを特徴とする。

そして、本発明の装置は電磁流量計に適用すると特に効
果的である。

〔作用〕

時間設定回路（９）には前記一定時間の複数倍のｎ（ｎ
は整数）を予め設定しておく。　時間カンウタ（８）が
一定時間毎にインクリメントされて、その値がｎになる
と第２の検出手段（１０）が出力を送出し、それまでに
第１の積算カウンタ（４）の積算値が前記ゼロカット設
定回路（６）のゼロカット値になっていないことを第１
の検出手段（７）が検出していると、第２のカウンタ（
５）の積算が禁止される。　第２の積算カウンタ（５）
はこうしてゼロカソト値未満の微小流量をカットした積
算流量を得る。

電磁流量計に適用する場合（請求項３）では、前記一定
時間を励磁コイルを励磁する周期に同期させることが可
能である。

［実施例］次に第１図の実施例を第２図のタイ５ングチャートと共
に説明する。　なお第２図のタイミングチャートはｉｔ
計が電磁流量計の場合のものである。

１は図示されていない例えば電磁流量計の電極に誘起し
た流量信号であるアナログ電気信号を入力して一定時間
間隔Ｔ毎に積分してディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換
回路、２と３は加算器、４，５はそれぞれ第１，第２の
積算カウンタ、６はゼロカット設定値を設定するゼロカ
ット設定回路、７は前記第１の積算カウンタ４の積算値
が前記ゼロカット設定回路６のゼロカット値になると働
きワンショソトパルス（ア）を出力する第１の検出手段
、φ１は周期Ｔのクロック、８は一定時間Ｔ毎にインク
リメントする時間カウンタ、９は複数ｎを設定しておく
時間設定回路、１０は前記時間カウンタ８の値が時間設
定回路９に設定されている値ｎになったことを検出して
ワンショットパルス（イ）を出力する第２の検出手段、
１ｌはＯＲゲート、１２はフリップフロップで前記ワン
ショットパルス（ア）によりセットされると共にワンシ
ョットパルス（イ）によりリセントされる。　そして、
このフリップフロップ１２のセット出力で前記加算器３
が許可の状態となる。

なお第２図のφ。は加算器２，３及び第１と第２の検出
手段７．８から発生するパルスを作り出すクロックで、
本発明で本質的に必要なものではない。　又、時間設定
回路８は最大４０９５までの数が設定できる。

今、上記の実施例が電磁流量計の積算装置であって、電
磁流量計の励磁コイルの励磁周期Ｔに同期してその動作
が行なわれる場合の作用を以下に説明する。　なお実施
例ではクロンクφ１の周期Ｔは１／１６秒と定められて
おり、又、時間設定回路９はｎ＝５０に設定されている
ものとする。　従って時間設定回路９の設定値ｎ＝５０
を時間に換算すると５０／１６秒＝３．１３秒と表現で
きる。　更に又、流体の流量はこの設定時間３．１３秒
に比較して、もっと長い時間の間変動しないものとする
。

流量信号にノイズが乗ったアナログ電気信号は、Ａ／Ｄ
変換回路ｌで一定時間間隔Ｔ毎に積分されディジタル値
に変換され、次の１周期Ｔの間このデータ（ディジタル
値）は固定される。　このディジタル値を加算器２が第
１の積算カウンタ４に加算する。　又、そのディジタル
値を加算器３が許可の状態であれば第２の積算カウンタ
５にも加算する。

流量がゼロカット値以上の場合、すなわち微小流量でな
い場合は、第１の積算カウンタ４がリセットされる前（
すなわち時間カウンタ８の値がｎ（＝５０）になる前）
にその値がゼロカット値になり、第１の検出手段７が働
きワンショットパルス（ア）を出力すため、このパルス
によりフリップフロップ１２がリセットされて加算器３
が許可の状態となり、同時に第１の積算カウンタ４と時
間カウンタ８とがリセットされる。　以後この動作が繰
り返され、加算器３は許可状態を継続し、第２の積算カ
ウンタ５はカットされない。

流量がゼロカット値未満の微小流量の場合は、第１の積
算カウンタ４の値がゼロカット値になる前に、時間カウ
ンタ８の値が時間設定回路９の設定時間ｎ　（＝５０）
になると（すなわち設定時間３．１３秒内にゼロカット
値に達する量の流体が流れないと）第２の検出手段１０
が働きワンショットパルス（イ）を出力する。　このパ
ルスによりフリップフロップ１２がリセットされ加算器
３の許可状態が不許可状態となり、第２の積算カウンタ
５はカットされる。

なお、時間カウンタ８はクロックφ１にてカウントアッ
プする。　又、加算器３は許可入力が′゛Ｈ゛レベルの
時のみ１周期Ｔに１度、Ａ／Ｄ変換回路１の出力である
前記ディジタル値を第２の積算カウンタに加算する。　
第１と第２の検出手段７とｌＯは第２図のそれぞれのタ
イミング時に、第１の積算カウンタ４や時間カウンタ８
がゼロカソト値や設定時間以上になった時にワンショ・
ントパルス（ア）や（イ）を出力する。

上述の実施例では時間カウンタ８の設定時間をｎ＝５０
とすることで３．１３秒としたが、ｎを４０９５とすれ
ば設定時間を２５５．９４秒とすることができる。

上述の実施例のように、励磁周３ｔ，１７が１／１６秒
の電磁流量計の場合、設定時間は１秒乃至１００秒程度
が実用域である。　モしてｎの値を大きくする程ゼロカ
ットの誤差を小さくできる。　一般にノイズは長時間一
定値で継続することはなく、ランダムな数値で、しかも
ガウス分布であるから、１周期丁毎にゼロカットを判断
する場合に比較してｎ回の平均をとるとノイズが１７Ｉ
ｎになりゼ０”ットの誤差は１／Ｌ７’ｎに低減される
ためゼロカソト値も低減でき、流量計測範囲の小流量側
をそれだけ広げることができる。　電磁流量計の計測可
能な流量範囲は流速に換算して１０ｍ／ｓ〜ＩＣｍ　／
　Ｓ　ｅ　Ｃ程度であるが、上記ｎを大きくする程この
下限をより拡大できることになる。

又、本発明は上記実施例に限ることなく、全体をマイク
ロコンピュータで構成してプログラムで動作させてもよ
い。　又、ゼロカット設定回路６や時間設定回路９の設
定をプログラマプルにすることもできる。

〔発明の効果〕

本発明の微小流量計カット機能付積算装置は上記のよう
に構或されているので、流量信号にノイズが乗ったアナ
ログ電気信号が一定時間間隔毎に積分されてディジクル
値に変換され、このデイジタル値ｎ個を平均した値でゼ
ロカットを判断することになるため、ノイズによるゼロ
カットの誤差を小さくでき、その結果として流量計測範
囲の小流量側を広げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロック線図、第２図はその
タイもングチャートである。１・・・Ａ／Ｄ変換回路、４・・・第１の積算カウンタ
、５・・・第２の積算カウンタ、６・・・ゼロカット設
定回路、７・・・第１の検出手段、８・・・・時間カウ
ンタ、９・・・時間設定回路、１０・・・第２の検出回
路

Claims

【特許請求の範囲】１、（ａ）流量に対応したアナログ電気信号を取扱う流
量計において、（ｂ）一定時間間隔ごとに前記アナログ電気信号を積分
してディジタル値に変化するＡ／Ｄ変換回路（１）と、（ｃ）前記ディジタル値を積算する第１の積算カウンタ
（４）及び第２の積算カウンタ（５）と、（ｄ）ゼロカット値を設定するゼロカット設定回路（６
）と、（ｅ）前記第１の積算カウンタ（４）の積算値と前記ゼ
ロカット設定回路（６）のゼロカット値の大小を比較す
る第１の検出手段（７）と、（ｆ）一定時間ごとにインクリメントする時間カウンタ
（８）と、（ｇ）前記一定時間より長い設定時間を設定する時間設
定回路（９）と、（ｈ）前記時間カウンタ（８）の値が前記時間設定回路
（９）の設定時間になったことを検出して出力を送出す
る第２の検出手段（１０）とを設けて、（ｉ）前記第２の検出手段（１０）の出力が送出され、
かつそれまでに前記第１の積算カウンタ（４）の積算値
が前記ゼロカット設定回路（６）のゼロカット値になっ
ていないことを前記第１の検出手段（７）で検出したと
きに前記第２の積算カウンタ（５）の積算を禁止するこ
とを特徴とする微小流量カット機能付積算装置。２、（ａ）流量に対応したアナログ電気信号を取扱う流
量計において、（ｂ）一定時間間隔ごとに前記アナログ電気信号を積分
してディジタル値に変化するＡ／Ｄ変換回路（１）と、（ｃ）前記ディジタル値を積算する第１の積算カウンタ
（４）及び第２の積算カウンタ（５）と、（ｄ）ゼロカット値を設定するゼロカット設定回路（６
）と、（ｅ）前記第１の積算カウンタ（４）の積算値と前記ゼ
ロカット設定回路（６）のゼロカット値の大小を比較す
る第１の検出手段（７）と、（ｆ）一定時間ごとにインクリメントする時間カウンタ
（８）と、（ｇ）前記一定時間より長い設定時間を設定する時間設
定回路（９）と、（ｈ）前記時間カウンタ（８）の値が前記時間設定回路
（９）の設定時間になったことを検出して出力を送出す
る第２の検出手段（１０）とを設けて、（ｉ）前記第１の積算カウンタ（４）の積算値が前記ゼ
ロカット設定回路（６）のゼロカット値になったことを
前記第１の検出手段（７）が検出して出力を出したとき
前記第２の積算カウンタ（５）の積算を許可すると共に
前記第１の積算カウンタ（４）と前記時間カウンタ（８
）をリセットし、前記時間カウンタ（８）の値が前記時
間設定回路（９）の設定時間になったことを検出して前
記第２の検出手段（１０）が出力を送出したとき前記第
２の積算カウンタ（５）の積算を禁止すると共に前記第
１の積算カウンタ（４）と前記時間カウンタ（８）をリ
セットすることを特徴とする微小流量カット機能付積算
装置。３、流量計が電磁流量計である請求項１又は２記載の微
小流量カット機能付積算装置。