JPH034888Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は流体の流速又は流量を測定する流速・
流量測定装置に関する。

被測流体が流される配管内に回転自在に羽根車
を取り付け、被測流体により回転される羽根車の
羽根の通過を配管に設けられたピツクアツプコイ
ルにより電磁的に検出し、この検出の結果ピツク
アツプコイルから得られる電気信号により被測流
体の流速又は流量を計測して表示する場合、羽根
車の製造誤差、被測流体の粘性等を考慮してピツ
クアツプコイルから出力される電気信号に補正を
施し、できるだけ真の値を得るようにしている。
ところで、前記羽根車の製造誤差、被測流体の粘
性等を考慮して、ピツクアツプコイルから出力さ
れる電気信号に補正を施し、できるだけ真の値を
得るようにするためには、クロツクパルス信号に
基づいて、記憶手段に記憶されている演算プログ
ラムによつて補正演算、積算流量算出演算及び瞬
時流量算出演算を実行する実行回路を作動させ
て、このような補正を電気的に行なつている。

しかし乍ら、このクロツクパルス信号として
は、例えば1MHzの高周波が使用されており、当
該高周波のクロツクパルス信号を発生する電気回
路としてはいわゆるCMOS集積回路が用いられ
ているが、当該クロツクパルス信号の発生時、即
ち論理１から論理０への、或いはその逆の論理０
から論理１への変化の過程に於いて多くの電力を
消費するため、クロツクパルス信号の周波数が高
ければ高い程、電力を多く消費する。

従つて、このような電気回路からなる流速・流
量測定装置を電池によつて作動させると、消費電
力が多くなつてしまい、電池交換作業を度々行な
わなければならず、それ程実用的ではない。

本考案は前記諸点に鑑みなされたものであり、
その目的とするところは、消費電力を低減し得、
電池交換の期間を長期化し得る流速・流量測定装
置を提供することにある。

前記目的は、本考案によれば、流体の流量に関
する値を表示する表示手段と、前記流体の単位流
量毎の流れに対応させて一つのパルスを生起する
流量信号発生手段と、当該一つのパルスを検出す
る毎に前記流体の流量に関する値の演算を開始す
るための演算実行命令信号を生起する検出手段
と、この検出手段から前記演算実行命令信号が生
起される場合クロツク信号の発振動作を行ない、
当該演算実行命令信号が生起されない場合クロツ
ク信号の発振動作を停止するクロツク信号発生手
段と、前記検出手段からの演算実行命令信号によ
り作動を開始し、前記クロツク信号発生手段から
のクロツク信号に従つて当該一つのパルスの生起
に起因した前記流体の流量に関する値の演算を実
行し、当該演算の結果を前記表示手段に送出する
と共に当該検出手段に前記演算実行命令信号の停
止を指示する実行手段とを有してなる流速・流量
測定装置によつて達成される。

次に本考案による好ましい一具体例を図面に基
づいて説明する。

図において、配管１内に回転自在に装着された
羽根車２は、配管１内に流される被測流体によ
り、例えばＡ方向に回転される。配管１に設けら
れたピツクアツプコイル３は、羽根車２の回転に
よる羽根車２の羽根４の通過を磁気的に検出して
電気信号５を出力する。信号５は波形整形回路６
に供給され、波形整形回路６は信号５を信号７で
示すようにパルス化して、これを検出手段として
の割込有無検出回路８及び優先順位決定回路９に
供給する。これらのピツクアツプコイル３及び波
形整形回路６によつて流量信号発生手段が構成さ
れている。信号７において正パルスの最高繰り返
し周波数は600Hz程度である。3.6秒毎又は６秒毎
に信号１０で示すように一個の正の電気パルスを
発生するタイマ回路１１は、周波数安定性の良い
数＋ＫHzのパルス信号を発生する発振器と、この
発振器で発生されたパルス信号をカウントダウン
して信号１０を生成するカウンタとからなり、好
ましくはタイマ回路１１はCMOS集積回路から
形成されているとよい。タイマ回路１１からの信
号１０は検出回路８及び決定回路９に供給されて
いる。検出回路８は、信号７又は１０の正パルス
を受信すると、クロツク信号発生回路１２と演算
実行回路１３とに論理１の演算実行命令信号１４
を送出する。決定回路９は、信号１４が信号７の
正パルスと信号１０の正パルスとのいずれにより
生起されたものであるかを示す信号、すなわち信
号７の正パルスにより信号１４が生起された場合
には論理１の信号１５を、信号１０の正パルスに
より信号１４が生起された場合には論理０の信号
１６を夫々実行回路１３に送出すると共に、信号
７の正パルスと信号１０の正パルスとが同時に生
じた場合には優先的に例えば信号１５を実行回路
１３に送出する。発生回路１２は、信号１４を受
信した場合、クロツク信号の発生動作、すなわち
発振動作を行い、この発振動作によつて得られた
例えば1MHzの繰り返しのクロツクパルス信号１
７を実行回路１３に供給する一方、信号１４を受
信しない場合、すなわち検出回路８から論理０の
信号１８が出力されている場合、発振動作を行わ
ず、信号１７を実行回路１３に送出しない。発生
回路１２は、いわゆるCMOS集積回路が用いら
れて構成されており、主に信号１７の論理１から
論理０への及びその逆への変化時に多くの電力を
消費し、従つて発生する信号１７の周波数が高け
れば高いほど、電力を多く消費する。手動操作可
能に設けられた補正係数設定スイツチ１９によ
り、配管１に流される被測流体の種類、粘性、温
度等に従つて補正係数を設定し得る。スイツチ１
９に設定される補正係数としては、例えば値
“0.995”，“1.003”等々である。

実行回路１３は、検出回路８からの信号１４、
決定回路９からの信号１５又は１６、スイツチ１
９からの補正係数、記憶回路２０からの演算プロ
グラム及び発生回路１２からの信号１７により補
正演算、積算流量算出演算、瞬時流量算出演算を
実行する。記憶回路２０にはこのような演算を実
行するためのプログラム、この演算の結果得られ
た値及びスイツチ１９に設定された補正係数等が
記憶され、実行回路１３は、信号１７をクロツク
として記憶回路２０に記憶されたプログラムを読
み出し、このプログラムを実行する。実行回路１
３で得られた積算流量、瞬時流量は表示器２１に
送出され、液晶等の表示素子からなる表示器２１
は実行回路１３からの信号で流量を発光表示す
る。波形整形回路６、検出回路８、決定回路９、
タイマ回路１１、発生回路１２、実行回路１３、
記憶回路２０、表示器２１等図に示す電気回路に
は、電池２２から作動電力が供給されている。

このように構成された流速・流量測定装置３０
では、被測流体の配管１内での流れで表示器２１
の表示値の変更を指示する信号としての信号７の
パルスが生起されると、信号７の各パルス毎に検
出回路８は信号１４を、決定回路９は信号１５を
発生回路１２及び実行回路１３に夫々供給する。
尚、装置３０では、装置３０への電源投入時スイ
ツチ１９で設定された補正係数が記憶回路２０の
所定の番地に実行回路１３の制御下で記憶され
る。信号１４を受信すると、発生回路１２は発振
動作を開始し、信号１７を実行回路１３に供給
し、実行回路１３は、信号１５で指定される補正
演算及び積算流量演算に関するプログラムを信号
１７をクロツクとして記憶回路２０から順次読み
出し、順次このプログラムを実行する。補正演算
プログラムは信号７のうち一個のパルスの生起に
対応する信号１４の生起により、“１”に対して
記憶回路２０に記憶された補正係数、例えば
“0.995”を乗算するように、換言すれば“１−
0.005”の減算を行うように構成されており、従
つて、信号７の一個のパルスの生起で実行回路１
３は信号７で0.995個のパルスが生起されたとす
る演算結果を生み出す。補正演算プログラムの実
行後、実行回路１３は、信号１７の各パルスに同
期されて、積算流量算出プログラムを記憶回路２
０から読み出し、これの実行を行う。積算流量算
出プログラムは、一つ前の積算流量算出プログラ
ムの実行によつて得られ記憶回路２０に記憶され
ている積算流量を記憶回路２０から読み出し、こ
の一つ前の積算流量と前記の補正演算プログラム
の実行の結果得られた流量とを加算し、この加算
結果を記憶回路２０と表示器２１とに送出し、同
時にプログラム実行終了信号を、検出回路８に送
出する。記憶回路２０は受信した加算結果、すな
わち積算流量を所定の番地に記憶し、表示器２１
は実行回路１３からの加算結果としての積算流量
を数字表示し、検出回路８はプログラム実行終了
信号を受信すると、信号１８を発生回路１２に送
出し、発生回路１２は、信号１８を受信すると、
発振動作を停止し、信号１７の実行回路１３への
送出を停止する。実行回路１３は、信号１７を受
信せず、信号１８を受信する場合には、記憶回路
２０に対するプログラムの読み出しを行わず、待
機状態に設定される。羽根車２の回転により信号
７において次のパルスが検出回路８及び決定回路
９に供給されると、前記の補正演算、積算流量算
出プログラムが前記と同様に実行回路１３で実行
され、記憶回路２０に記憶される積算流量及び表
示器２１に表示される積算流量は実行結果に基づ
いて夫々更新される。以下信号７のパルスの生起
毎に前記の動作が繰り返され、表示器２１には常
に更新された積算流量が表示される。

一方タイマ回路１１から表示器２１の表示値の
変更を指示する信号としての信号１０の一個のパ
ルスが発生され、これが検出回路８と決定回路９
とに供給されると、検出回路８は前記と同様に信
号１４を発生回路１２と実行回路１３とに供給
し、決定回路９は信号１６を実行回路１３に供給
し、発生回路１２は信号１４の受信により発振動
作を開始し、信号１７を実行回路１３に供給し、
実行回路１３は、信号１６で指定される瞬時流量
算出プログラムを、信号１７をクロツクとして記
憶回路２０から順次読み出し、このプログラムを
実行する。瞬時流量算出プログラムは、当該プロ
グラムの実行時の積算流量から一つ前の当該プロ
グラムの実行時の積算流量を減算し、この減算結
果を表示器２１に送出し、同時に当該プログラム
の実行時の積算流量を、次の当該プログラムの実
行時に利用し得るように、記憶回路２０に記憶せ
しめ、プログラム実行終了後にプログラム実行終
了信号を検出回路８に送出するように構成されて
いる。すなわち実行回路１３は信号１０において
一つのパルスの生起から次の一つのパルスの生起
までの時間Ｔ内での積算流量の増加分の算出を、
瞬時流量算出プログラムに基づいて行う。表示器
２１における瞬時流量の表示は、信号１６によつ
て指定され、実行回路１３は、信号１６を受信す
る際には表示器２１に対して瞬時流量と共に表示
切換指示信号を送出する。表示器２１は、実行回
路１３から瞬時流量と表示切換指示信号とを受信
すると、瞬時流量を表示するように動作する。
尚、前記の積算流量の表示は、信号１５によつて
指定され、実行回路１３は信号１５を受信する際
には表示器２１に対して積算流量と共に表示切換
指示信号を送出し、表示器２１は、実行回路から
積算流量と表示切換信号とを受信すると積算流量
を表示するように動作する。信号１０においてパ
ルスが例えば3.6秒毎に生起される場合には、表
示器２１は、表示切換信号に基づいて例えば１時
間当りの瞬時流量表示を、その桁移動で容易に行
い得、また同じく信号１０において６秒毎にパル
スが生起される場合には、１分間当りの瞬時流量
表示を容易に行い得る。

尚、補正係数変更検査プログラムを記憶回路２
０に前記プログラムに加えて記憶し、信号１６が
生起される場合、瞬時流量算出プログラムの実行
の前に、補正係数変更検査プログラムを記憶回路
２０から信号１７の制御下で順次読み出し、スイ
ツチ１９に設定された補正係数と記憶回路２０に
記憶されている補正係数との比較を行い、これら
補正係数が異なつている際には、スイツチ１９に
設定されている補正係数を、記憶回路２０に記憶
されている補正係数に代えて記憶する動作を実行
回路１３に行わせ、その後瞬時流量を算出するプ
ログラムの実行を行わせてもよい。

瞬時流量算出プログラムの実行が終了し、検出
回路８がプログラム実行終了信号を実行回路１３
から受信すると、検出回路８は前記と同様信号１
８を発生回路１２に出力し、発生回路１２は信号
１８を受信すると、発振動作を停止し、信号１７
の実行回路１３への送出を停止する。実行回路１
３は、信号１７を受信せず、信号１８を受信する
場合には、記憶回路２０に対するプログラムの読
み出しを行わず、待機状態に設定される。

Ｔ時間の経過により信号１０において次のパル
スが検出回路８及び決定回路９に供給されると、
瞬時流量算出プログラムが前記と同様に実行回路
１３で実行され、表示器２１に瞬時流量が表示さ
れる。

信号７におけるパルスと信号１０におけるパル
スとが同時に生じる場合には、決定回路９は、優
先的に信号１５を実行回路１３に供給し、従つて
実行回路１３はこのような場合には、積算流量算
出プログラムを実行する。また実行回路１３が信
号１６で指定される処理を実行中に信号７のパル
スが生起した場合には、検出回路８及び決定回路
９で一旦この信号７のパルスの生起を記憶し、信
号１６で指定される処理が終了した後に、信号７
のパルスの生起に基づく処理を実行回路１３で行
わせる。

ところで、このように構成された装置３０で
は、発生回路１２が信号１４の生起時のみ発振動
作を行うため、発生回路１２で消費される電池２
２からの電力が極めて低減され、従つて電池２２
での電力消費が大巾に少なくなり、電池２２の交
換時を大巾に長期化し得る。すなわち、CMOS
集積回路で構成された発生回路１２は、信号１４
の生起時以外には、発振動作を停止するため、論
理１から論理０への又はその逆の電圧レベルの変
化を生じない結果、発生回路１２での電力消費が
低減され得る。

以上から、本具体例による流速・流量測定装置
は、流体の流量に関する値を表示する表示器２１
と、前記流体の単位流量毎の流れに対応させて一
つのパルスを生起する、ピツクアツプコイル３及
び波形整形回路６によつて構成された流量信号発
生手段と、当該一つのパルスを検出する毎に前記
流体の流量に関する値の演算を開始するための演
算実行命令信号を生起する検出回路８と、この検
出回路８から前記演算実行命令信号が生起される
場合クロツク信号の発振動作を行ない、当該演算
実行命令信号が生起されない場合クロツク信号の
発振動作を停止するクロツク信号発生回路１２
と、検出回路８からの演算実行命令信号により作
動を開始し、クロツク信号発生回路１２からのク
ロツク信号に従つて当該一つのパルスの生起に起
因した前記流体の流量に関する値の演算を実行
し、当該演算の結果を表示器２１に送出すると共
に検出回路８に前記演算実行命令信号の停止を指
示する演算実行回路１３とを有している。

尚、検出回路８、決定回路９及び実行回路１３
をいわゆるマイクロコンピユータで構成し、この
マイクロコンピユータでもつて前記同様の動作が
行われるように、プログラムを形成してもよい。
また、本考案は電池２２で作動されるものに限定
されず、要は電力消費を低減せんとする場合に適
宜適用し得る。そうして、前記具体例では、積算
流量と瞬時流量との表示を信号１５及び１６に基
づいて一個の表示器２１で行わせたが、これに代
えて積算流量を専ら表示する表示器と瞬時流量を
専ら表示する表示器とを設けて、信号１５及び１
６によりこれら表示器に選択的に積算流量と瞬時
流量とを供給するようにしてもよく、また手動操
作可能な表示指定スイツチを設けてこの表示指定
スイツチの設定状態で実行回路１３が一個の表示
器２１に積算流量を表示させるか又は瞬時流量を
表示させるか、場合によつては全く流量表示を行
わせないかを決定するように構成してもよい。加
えて、表示器２１としては液晶素子を用いたもの
に限定されず、例えば紙にプリントして積算流
量、瞬時流量等を表示するものでもよい。

前記の如く、本考案によればクロツク信号発生
手段が実行手段で実質的にクロツク信号を必要と
する間にだけ作動状態に設定されるため、即ち流
量信号発生手段が流体の単位流量毎の流れに対応
させて一つのパルスを生起し、検出手段が当該一
つのパルスを検出する毎に前記流体の流量に関す
る値の演算を開始するための演算実行命令信号を
生起し、この演算実行命令信号が生起された時だ
けクロツク信号発生手段が実行手段を作動させる
べくクロツク信号を当該実行手段に供給するよう
に構成されているため、流体の流れが発生してそ
の流速・流量を測定する必要が生じたときに初め
て、前記クロツク信号発生手段は、多くの電力が
消費される論理１から論理０への、或るいはその
逆の論理０から論理１への過程を多数含む高周波
のクロツクパルス信号を発生させ、当該発生され
たクロツクパルス信号により、実行手段が作動状
態に設定されるため、換言すれば実行手段が実質
的にクロツク信号を必要とする間にだけ前記実行
手段を動作させ、前記流体の流量に関する値の演
算を実行するように構成されているため、不要な
電力消費を少なくし得、電池作動において電池の
交換時期を延長し得、実用的な流速・流量測定装
置を提供し得る。

【図面の簡単な説明】

図は本考案による好ましい一具体例の説明図で
ある。 ８……割込有無検出回路、１２……クロツク信
号発生回路、１３……実行回路、２１……表示
器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流体の流量に関する値を表示する表示手段と、
   前記流体の単位流量毎の流れに対応させて一つの
   パルスを生起する流量信号発生手段と、当該一つ
   のパルスを検出する毎に前記流体の流量に関する
   値の演算を開始するための演算実行命令信号を生
   起する検出手段と、この検出手段から前記演算実
   行命令信号が生起される場合クロツク信号の発振
   動作を行ない、当該演算実行命令信号が生起され
   ない場合クロツク信号の発振動作を停止するクロ
   ツク信号発生手段と、前記検出手段からの演算実
   行命令信号により作動を開始し、前記クロツク信
   号発生手段からのクロツク信号に従つて当該一つ
   のパルスの生起に起因した前記流体の流量に関す
   る値の演算を実行し、当該演算の結果を前記表示
   手段に送出すると共に当該検出手段に前記演算実
   行命令信号の停止を指示する実行手段とを有して
   なる流速・流量測定装置。