JPH04136718A - 質量流量計 - Google Patents
質量流量計Info
- Publication number
- JPH04136718A JPH04136718A JP25961590A JP25961590A JPH04136718A JP H04136718 A JPH04136718 A JP H04136718A JP 25961590 A JP25961590 A JP 25961590A JP 25961590 A JP25961590 A JP 25961590A JP H04136718 A JPH04136718 A JP H04136718A
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
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。
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、測定流体をパイプの中に流し所定の振動を加
えることによって発生するコリオリ力による変位をこの
パイプの上下流に設けられた一対のセンサにより検出し
て質量流量を検出する質量流量計に係り、特に外乱の影
響を受けないように改良した質量流量計に関する。
えることによって発生するコリオリ力による変位をこの
パイプの上下流に設けられた一対のセンサにより検出し
て質量流量を検出する質量流量計に係り、特に外乱の影
響を受けないように改良した質量流量計に関する。
〈従来の技術〉
この種のコリオリカを利用して質量流量を測定する質量
流量計としては、例えば米国特許筒４゜４２２．３３８
など各種のものがある。
流量計としては、例えば米国特許筒４゜４２２．３３８
など各種のものがある。
この米国特許は、測定流体を流したＵ字形のパイプをド
ライブ機構で加振し、このパイプの上下流に各々固定さ
れなセンサによりそれぞれＳＩＮ波形で変化するパイプ
の速度信号Ｖｕ、Ｖｄを得て、これ等の速度信号Ｖｕ、
Ｖｄを積分器で積分することにより変位信号Ｄｕ、Ｄｄ
（第２図（イ））に変換し、これ等の変位信号Ｄｕ、
Ｄｄが第２図（ロ）に示すように振動の中立点を過ぎる
ときの両者の時間差Δｔを求めることにより質量流量を
得ている。
ライブ機構で加振し、このパイプの上下流に各々固定さ
れなセンサによりそれぞれＳＩＮ波形で変化するパイプ
の速度信号Ｖｕ、Ｖｄを得て、これ等の速度信号Ｖｕ、
Ｖｄを積分器で積分することにより変位信号Ｄｕ、Ｄｄ
（第２図（イ））に変換し、これ等の変位信号Ｄｕ、
Ｄｄが第２図（ロ）に示すように振動の中立点を過ぎる
ときの両者の時間差Δｔを求めることにより質量流量を
得ている。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、この様に単に変位信号Ｄｕ、Ｄｄの時間
差Δｔにより質量流量を得る構成の場合には、定常振動
のときは第２図に示すように問題がないが、第３図（イ
）に示すように外乱Ｎが上流側に加わって振動が非定常
状態になると第３図（ロ）に示すように時間差が正常値
ΔｔからΔｔにずれ出力がふらつくという問題がある。
差Δｔにより質量流量を得る構成の場合には、定常振動
のときは第２図に示すように問題がないが、第３図（イ
）に示すように外乱Ｎが上流側に加わって振動が非定常
状態になると第３図（ロ）に示すように時間差が正常値
ΔｔからΔｔにずれ出力がふらつくという問題がある。
く課題を解決するための手段〉
本発明は、以上の課題を解決するために、測定流体をパ
イプの中に流し所定の振動を加えることによって発生す
るコリオリ力による変位をこのパイプの上下流に設けら
れた一対のセンサにより検出して質量流量を検出する質
量流量計において、一対のセンサでパイプの振動の振幅
の差を検出して差信号を出力する差検出手段と、一対の
センサでパイプの振動の振幅の和を検出して和信号を出
力する和検出手段と、この和信号を微分してパイプの角
速度に比例する角速度信号を出力する角速度演算手段と
、差信号をこの角速度信号で割算して測定流体の質量流
量を出力する割算手段とを具備するようにしたものであ
る。
イプの中に流し所定の振動を加えることによって発生す
るコリオリ力による変位をこのパイプの上下流に設けら
れた一対のセンサにより検出して質量流量を検出する質
量流量計において、一対のセンサでパイプの振動の振幅
の差を検出して差信号を出力する差検出手段と、一対の
センサでパイプの振動の振幅の和を検出して和信号を出
力する和検出手段と、この和信号を微分してパイプの角
速度に比例する角速度信号を出力する角速度演算手段と
、差信号をこの角速度信号で割算して測定流体の質量流
量を出力する割算手段とを具備するようにしたものであ
る。
く作 用〉
差検出手段により一対のセンサでパイプの振動の振幅の
差を検出して差信号を出力する。
差を検出して差信号を出力する。
また、和検出手段により、一対のセンサでパイプの振動
の振幅の和を検出して和信号を出力し、この和信号を角
速度演算手段により微分してパイプの角速度に比例する
角速度信号を出力する。
の振幅の和を検出して和信号を出力し、この和信号を角
速度演算手段により微分してパイプの角速度に比例する
角速度信号を出力する。
次に、割算手段により差信号をこの角速度信号で割算し
て測定流体の質量流量を出力する。
て測定流体の質量流量を出力する。
〈実施例〉
以下−本発明の実施例について図を用いて説明する。第
１図は本発明の１実施例の構成を示すブロック図である
。
１図は本発明の１実施例の構成を示すブロック図である
。
１０．１１はコリオリカを利用する質量流量計の測定流
体を流すパイプの上流側と下流側にそれぞれ設けられパ
イプの変位を測定する変位センサである。
体を流すパイプの上流側と下流側にそれぞれ設けられパ
イプの変位を測定する変位センサである。
１２．１３は変位センサ１０．１１の出力を電圧である
変位信号Ｄｕ、Ｄｄに変換して出力する変換回路である
。
変位信号Ｄｕ、Ｄｄに変換して出力する変換回路である
。
１４は変換回路１２からの変位信号Ｄｕと変換回路１３
からの変位信号Ｄｄとの差を演算して差信号Ｖａを出力
する減算回路である。
からの変位信号Ｄｄとの差を演算して差信号Ｖａを出力
する減算回路である。
１５は変換回路１２からの変位信号Ｄｕと変換回路１３
からの変位信号Ｄｄとを加算して和信号ｖｂを出力する
加算回路である。微分回路１６はこの和信号ｖｂを微分
して角速度信号Ｖｃを出力する。
からの変位信号Ｄｄとを加算して和信号ｖｂを出力する
加算回路である。微分回路１６はこの和信号ｖｂを微分
して角速度信号Ｖｃを出力する。
同期整流回路１７と１８は図示しないレファレンス電圧
が与えられ、それぞれ差信号Ｖａと角速度信号Ｖｃとを
同期整流してそれぞれ差信号Ｖａ−と角速度信号Ｖｃ”
とを出力する。
が与えられ、それぞれ差信号Ｖａと角速度信号Ｖｃとを
同期整流してそれぞれ差信号Ｖａ−と角速度信号Ｖｃ”
とを出力する。
割算回路１９は差信号Ｖａ−を角速度信号Ｖｃで割算し
てその出力端に質量流量信号Ｖｍを出力する。
てその出力端に質量流量信号Ｖｍを出力する。
次に、以上のように構成された実施例の動作について説
明する。
明する。
変換回路１２からの変位信号Ｄｕと変換回路１３からの
変位信号Ｄｄは、ｆ（ｔ）を外乱、ＱΩ（但し、Ωはパ
イプの角速度、Ｑは質量流量）をコリオリ力による変位
、ａ−ｓｉｎωｔを共振振動の変位とすれば、 Ｄｕ＝ａ−ｓ ｉ ｎωｔ＋ｆ （ｔ）±ＱΩ・・・（
１） Ｉ）ｄ＝ａ−ｓ ｉ ｎωｔ＋ｆ （ｔ）−ＱΩ・・・
（２） で表わすことができる。ここで、ｋを定数とすれば、パ
イプの角速度Ωは Ω＝に−ｄ（ａ−ｓｉｎωｔ＋ｆ （ｔ））／ｄｔ・・
・（３） となる。
変位信号Ｄｄは、ｆ（ｔ）を外乱、ＱΩ（但し、Ωはパ
イプの角速度、Ｑは質量流量）をコリオリ力による変位
、ａ−ｓｉｎωｔを共振振動の変位とすれば、 Ｄｕ＝ａ−ｓ ｉ ｎωｔ＋ｆ （ｔ）±ＱΩ・・・（
１） Ｉ）ｄ＝ａ−ｓ ｉ ｎωｔ＋ｆ （ｔ）−ＱΩ・・・
（２） で表わすことができる。ここで、ｋを定数とすれば、パ
イプの角速度Ωは Ω＝に−ｄ（ａ−ｓｉｎωｔ＋ｆ （ｔ））／ｄｔ・・
・（３） となる。
したがって、
Ｖａは、（１）
Ｖａ＝ （ａ・
−（ａ・
＝２Ｑ・
どなる。
一方、
（１）、
加算回路１５の出力である和信号ｖｂは、（２）式から
減算回路１４の出力である差信号
、（２）式から
ｓ ｉ ｎωｔ＋ｆ （ｔ） 十ＱΩ）ｓｉｎωｔ−１
−ｆ（ｔ） ＱΩ） Ω ・・・（４） Ｖｂ＝ （ａ−ｓ ｉ ｎωｔ＋ｆ （ｔ）＋
ＱΩ）＋（ａ−ｓｉｎωｔ＋ｆ （ｔ）−ＱΩ）＝２
（ａ−ｓ ｉ ｎωｔ＋ｆ （ｔ） ）・・・
（５） となる。
−ｆ（ｔ） ＱΩ） Ω ・・・（４） Ｖｂ＝ （ａ−ｓ ｉ ｎωｔ＋ｆ （ｔ）＋
ＱΩ）＋（ａ−ｓｉｎωｔ＋ｆ （ｔ）−ＱΩ）＝２
（ａ−ｓ ｉ ｎωｔ＋ｆ （ｔ） ）・・・
（５） となる。
微分回路１６の出力である角速度信号Ｖｃは（５）式を
用いて Ｖ ｃ ＝ ｄ （Ｖ ｂ ） ／ ｄ ｔ＝２ｄ （
ａ−ｓｉｎωｔ＋ｆ （ｔ））／ｄｔ２Ω／ｋ
・・・（６）となる。
用いて Ｖ ｃ ＝ ｄ （Ｖ ｂ ） ／ ｄ ｔ＝２ｄ （
ａ−ｓｉｎωｔ＋ｆ （ｔ））／ｄｔ２Ω／ｋ
・・・（６）となる。
したがって、１７．１８の同期整流回路で同期整流した
直流の差信号Ｖ ａ −、角速度信号Ｖｃは、 Ｖａ ＝ＩＱ ・Ωｌ ・（７）Ｖｃ＝
２１ Ωｌ／ｋ ・ （８）となる。
直流の差信号Ｖ ａ −、角速度信号Ｖｃは、 Ｖａ ＝ＩＱ ・Ωｌ ・（７）Ｖｃ＝
２１ Ωｌ／ｋ ・ （８）となる。
このため、割算回路１９の出力Ｖｍは
Ｖ ｍ ＝ Ｖ ａ −／ Ｖ ｃ
ｋｌＱｌ／２ ・・・（９）となり、外乱の
影響が除去された形で質量流量Ｑに比例する信号が得ら
れる。 なお、第１図に示す実施例では、変位センサ１
０と１１は直接パイプの変位を測定するセンサとして説
明したが、これらの変位センサとしては速度を検出して
これを積分して変位信号として出力するセンサも含まれ
る。
影響が除去された形で質量流量Ｑに比例する信号が得ら
れる。 なお、第１図に示す実施例では、変位センサ１
０と１１は直接パイプの変位を測定するセンサとして説
明したが、これらの変位センサとしては速度を検出して
これを積分して変位信号として出力するセンサも含まれ
る。
〈発明の効果〉
以上、実施例と共に具体的に説明したように本発明によ
れば、パイプの変位に外乱による変位が重畳した信号を
一対のセンサで検出し、これ等から和信号と差信号とを
算出し、和信号に対しては微分演算を施してから差信号
に対して割算をする構成としたので、質量流量信号の外
乱による影響を除去することができる。
れば、パイプの変位に外乱による変位が重畳した信号を
一対のセンサで検出し、これ等から和信号と差信号とを
算出し、和信号に対しては微分演算を施してから差信号
に対して割算をする構成としたので、質量流量信号の外
乱による影響を除去することができる。
第１図は本発明の１実施例の構成を示すブロック図、第
２図は従来の信号処理を説明する波形図、第３図は従来
の信号処理の不具合を説明する波形図である。 １０．１１・・・変位センサ、１４・・・減算回路、１
５・・・加算回路、１６・・・微分回路、１７．１８・
・・同期整流回路、１つ・・・割算回路。
２図は従来の信号処理を説明する波形図、第３図は従来
の信号処理の不具合を説明する波形図である。 １０．１１・・・変位センサ、１４・・・減算回路、１
５・・・加算回路、１６・・・微分回路、１７．１８・
・・同期整流回路、１つ・・・割算回路。
Claims (1)
- 測定流体をパイプの中に流し所定の振動を加えること
によって発生するコリオリ力による変位をこのパイプの
上下流に設けられた一対のセンサにより検出して質量流
量を検出する質量流量計において、一対の前記センサで
前記パイプの振動の振幅の差を検出して差信号を出力す
る差検出手段と、一対の前記センサで前記パイプの振動
の振幅の和を検出して和信号を出力する和検出手段と、
この和信号を微分して前記パイプの角速度に比例する角
速度信号を出力する角速度演算手段と、前記差信号をこ
の角速度信号で割算して前記測定流体の質量流量を出力
する割算手段とを具備することを特徴とする質量流量計
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25961590A JPH04136718A (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 質量流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25961590A JPH04136718A (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 質量流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04136718A true JPH04136718A (ja) | 1992-05-11 |
Family
ID=17336545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25961590A Pending JPH04136718A (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 質量流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04136718A (ja) |
-
1990
- 1990-09-28 JP JP25961590A patent/JPH04136718A/ja active Pending
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