JPH04236330A - Mass flowmeter - Google Patents

Mass flowmeter

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JPH04236330A
JPH04236330A JP476591A JP476591A JPH04236330A JP H04236330 A JPH04236330 A JP H04236330A JP 476591 A JP476591 A JP 476591A JP 476591 A JP476591 A JP 476591A JP H04236330 A JPH04236330 A JP H04236330A
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sensor tube
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Koyata Sugimoto
小弥太 杉本
Makoto Oogiku
誠 大菊
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Abstract

PURPOSE:To vibrate a sensor tube of a mass flowmeter efficiently with reducing the power consumption. CONSTITUTION:Speed detecting circuits 7, 8 output a speed signal of a sensor tube to a time difference detecting circuit 9 and also to an amplitude detecting circuit 14, a speed value detecting circuit 16 and a speed direction detecting circuit 17. A multivibrator 18 generates a triangular wave based on the difference between the set value output from an amplitude judging circuit 15 and the amplitude. When the output of the triangular wave reaches a signal value of the speed value detecting circuit 16, a comparator 26 resets a flipflop 20 and turns the output of an operational amplifier to zero. An exciting circuit 19 turns ON and OFF the transistors 32, 33 by the combination of the signals from the speed direction detecting circuit 17 and the flipflop 20, so that a voltage corresponding to the vibrating direction of the sensor tubes 2, 3 is intermittently supplied to the exciting coils 11a, 12a. The feeding time of the voltage to the exciting coils 11a, 12a is determined by the amplitude of the triangular wave.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は質量流量計に係り、特に
流量に比例したコリオリ力によるセンサチューブの変位
を検出する質量流量計に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mass flow meter, and more particularly to a mass flow meter that detects displacement of a sensor tube due to Coriolis force proportional to flow rate.

【0002】0002

【従来の技術】質量流量計の一つとして、一対のセンサ
チューブをこの内部に計測すべく流体が充満している状
態における固有振動数で振動させておき、このセンサチ
ューブ内に流体を流し、センサチューブ内を流れる液体
に生ずるコリオリの力によって生じたセンサチューブの
振動の時間差を検出して、液体の流量を計測する質量流
量計がある。
2. Description of the Related Art As one type of mass flow meter, a pair of sensor tubes is vibrated at the natural frequency in a state where the inside is filled with fluid for measurement, and the fluid is caused to flow through the sensor tubes. There is a mass flow meter that measures the flow rate of a liquid by detecting the time difference between vibrations of a sensor tube caused by the Coriolis force generated in the liquid flowing inside the sensor tube.

【0003】この質量流量計において計測を安定に行な
うためには、センサチューブが上記の固有振動数で安定
に振動していることが重要である。
In order to stably perform measurements in this mass flowmeter, it is important that the sensor tube vibrate stably at the above-mentioned natural frequency.

【0004】そのため、コリオリ式の質量流量計では、
センサチューブの変位を検出するピックアップからの検
出信号に基づいてセンサチューブの振幅を検出し、セン
サチューブを振動させる加振器の励振コイルに供給され
る電圧値を制御しており、センサチューブが共振周波数
で振動するようにしている。
[0004] Therefore, in the Coriolis mass flowmeter,
The amplitude of the sensor tube is detected based on the detection signal from the pickup that detects the displacement of the sensor tube, and the voltage value supplied to the excitation coil of the exciter that vibrates the sensor tube is controlled, so that the sensor tube resonates. It is made to vibrate at a certain frequency.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記のよう
にセンサチューブを振動させてコリオリ力を利用して流
量を計測する構成とされた質量流量計では、センサチュ
ーブの振幅が大きくなるにしたがい外部振動(ノイズ)
の影響を受けにくくなる反面、センサチューブが振動す
るときの支点となる固定部近傍に応力が集中してセンサ
チューブが破損するおそれがある。このようなセンサチ
ューブの破損を防止するため、質量流量計には、振動す
るセンサチューブの振幅が破損しない程度の一定値とな
るようにする振幅制御回路が組み込まれている。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in a mass flowmeter configured to vibrate the sensor tube and measure the flow rate using the Coriolis force as described above, as the amplitude of the sensor tube increases, the external Vibration (noise)
On the other hand, when the sensor tube vibrates, stress is concentrated near the fixed part that serves as a fulcrum, and the sensor tube may be damaged. In order to prevent such damage to the sensor tube, the mass flowmeter incorporates an amplitude control circuit that keeps the amplitude of the vibrating sensor tube at a constant value that will not cause damage.

【0006】又、センサチューブの固有の共振周波数で
励振させるため、ピックアップからの速度信号を正帰還
して加振器(励振コイル)を駆動し、乗算器を用いて励
振コイルへ供給される電圧値の制御を行っていた。
In order to excite the sensor tube at its own resonant frequency, the speed signal from the pickup is positively fed back to drive the exciter (excitation coil), and a multiplier is used to adjust the voltage supplied to the excitation coil. The value was controlled.

【0007】ところで、質量流量計が現場に設定される
ような場合を考えると、回路には外部または内部のバッ
テリより電源が供給される。この場合、回路には例えば
24Vの電圧が印加されるが、上記乗算器の出力電圧は
5V程度の電圧となり、この差の電圧は乗算器のトラン
ジスタ等の素子で消費される。このため、励振以外に使
用される電力消費量が増大し、外部電源の容量を大きく
したりバッテリの寿命が短くなる要因となっていた。
By the way, when considering a case where the mass flowmeter is installed on site, power is supplied to the circuit from an external or internal battery. In this case, a voltage of 24 V, for example, is applied to the circuit, but the output voltage of the multiplier is about 5 V, and this voltage difference is consumed by elements such as transistors of the multiplier. Therefore, the amount of power consumed for purposes other than excitation increases, which causes the capacity of the external power source to increase and the life of the battery to shorten.

【0008】そこで、本発明は加振器以外に供給される
電力消費量を抑えて上記課題を解決した質量流量計を提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a mass flowmeter that solves the above problems by suppressing power consumption supplied to components other than the vibrator.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、被測流体が流
れるセンサチューブを振動させる加振器と、流量に比例
したコリオリ力の発生によるセンサチューブの変位を検
出するピックアップとを有する質量流量計において、前
記加振器に供給される電圧の印加時間を前記センサチュ
ーブの振幅の変化に応じて変更する手段を備えてなる。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a mass flow rate system having a vibrator that vibrates a sensor tube through which a fluid to be measured flows, and a pickup that detects displacement of the sensor tube due to the generation of a Coriolis force proportional to the flow rate. The sensor includes means for changing the application time of the voltage supplied to the vibrator in accordance with changes in the amplitude of the sensor tube.

【0010】0010

【作用】加振器に供給される電圧の印加時間を制御する
ことによりセンサチューブを共振状態に励振させてセン
サチューブの振幅を一定振幅に維持するようにして消費
電力を抑える。
[Operation] By controlling the application time of the voltage supplied to the vibrator, the sensor tube is excited to a resonance state and the amplitude of the sensor tube is maintained at a constant amplitude, thereby reducing power consumption.

【0011】[0011]

【実施例】図1及び図2に本発明になる質量流量計の一
実施例を示す。
Embodiment FIGS. 1 and 2 show an embodiment of a mass flowmeter according to the present invention.

【0012】両図中、質量流量計1は流体が流れるセン
サチューブ2,3(図2に示す)を振動させ、振動に伴
うコリオリ力によるセンサチューブ2,3の変位を検出
して流量計測を行う流量計測回路4(図1に示す)を有
する。
In both figures, a mass flowmeter 1 vibrates sensor tubes 2 and 3 (shown in FIG. 2) through which fluid flows, and measures the flow rate by detecting the displacement of the sensor tubes 2 and 3 due to the Coriolis force caused by the vibration. It has a flow rate measurement circuit 4 (shown in FIG. 1) that performs the measurement.

【0013】流量計測回路4は、センサチューブ2,3
の変位を検出するピックアップ5,6の検出コイル5a
,6aからの検出信号より速度を算出する速度検出回路
7,8と、この速度検出回路7,8から出力された出力
信号の時間差を検出する時間差検出回路9と、この時間
差検出回路9により求められた時間差にある係数を掛け
て質量流量を算出する流量演算回路10とを有する。
[0013] The flow rate measurement circuit 4 includes sensor tubes 2 and 3.
The detection coils 5a of the pickups 5 and 6 detect the displacement of
, 6a, and a time difference detection circuit 9 that detects the time difference between the output signals output from the speed detection circuits 7 and 8. The flow rate calculation circuit 10 calculates the mass flow rate by multiplying the time difference by a certain coefficient.

【0014】さらに、質量計測回路4はセンサチューブ
2,3を励振する加振器11,12を駆動するドライブ
回路13を有する。このドライブ回路13は後述するよ
うに速度検出回路7,8からの速度信号に応じたパルス
幅を有するパルス状の電流を加振器11,12の励振コ
イル11a,12aに流してセンサチューブ2,3を所
定の共振周波数で振動させるよう構成されている。
Furthermore, the mass measurement circuit 4 has a drive circuit 13 that drives vibrators 11 and 12 that excite the sensor tubes 2 and 3. As will be described later, this drive circuit 13 sends a pulsed current having a pulse width corresponding to the speed signals from the speed detection circuits 7 and 8 to the excitation coils 11a and 12a of the vibrators 11 and 12, so that the sensor tube 2, 3 is configured to vibrate at a predetermined resonant frequency.

【0015】即ち、ドライブ回路13は大略、振幅検出
回路14、振幅判断回路15、速度値検出回路16、速
度方向検出回路17、マルチバイブレータ18、励振回
路19、フリップフロップ20、発振器21とよりなる
That is, the drive circuit 13 roughly includes an amplitude detection circuit 14, an amplitude judgment circuit 15, a speed value detection circuit 16, a speed direction detection circuit 17, a multivibrator 18, an excitation circuit 19, a flip-flop 20, and an oscillator 21. .

【0016】振幅検出回路14は速度検出回路7,8か
らの出力信号が入力されると、センサチューブ2,3の
振幅を算出、即ち、一度積分してその値の絶対値又は絶
対値の平均値を出力する。又、振幅判断回路15は振幅
検出回路14からの出力信号と予め入力された設定値と
を比較してセンサチューブ2,3の振幅が設定値とどの
くらい異なっているかを判断する。
When the output signals from the speed detection circuits 7 and 8 are input, the amplitude detection circuit 14 calculates the amplitude of the sensor tubes 2 and 3, that is, it integrates once and calculates the absolute value of the value or the average of the absolute values. Output the value. Further, the amplitude determining circuit 15 compares the output signal from the amplitude detecting circuit 14 with a set value inputted in advance, and determines how much the amplitudes of the sensor tubes 2 and 3 differ from the set value.

【0017】振幅判断回路15は振幅検出回路14から
の出力信号が設定値より大きい場合、その差が大きいほ
ど0Vに近づくマイナスの電圧を出力し、逆に振幅検出
回路14からの出力信号が設定値より小さいほど0Vか
ら離れるようなマイナスの電圧を出力する。即ち、振幅
判断回路15の出力は例えば振幅検出回路14からの出
力信号の大きさに応じておよそ−0.1Vから−5.0
Vの間でリニアに変化する。マルチバイブレータ18は
パルス幅を決定する回路で振幅判断回路15からの出力
の大きさに応じてパルス幅を可変したパルス信号をフリ
ップフロップ20より発生させる。このマルチバイブレ
ータ18は抵抗22、アナログスイッチ23、コンデン
サ24、オペアンプ25よりなる三角波発生回路34と
、オペアンプ25より出力された出力信号Bと速度値検
出回路16からの出力信号とを比較するコンパレータ2
6とを有する。尚、コンパレータ26からの出力信号C
がフリップフロップ20のR端子に入力されると、フリ
ップフロップ20のQ端子から出力されるQ信号の反転
出力である*Q信号を出力する*Q端子からアナログス
イッチ23に信号が出力され、アナログスイッチ23が
オンに切替わる。
When the output signal from the amplitude detection circuit 14 is larger than the set value, the amplitude judgment circuit 15 outputs a negative voltage that approaches 0V as the difference increases; Outputs a negative voltage that is further away from 0V as it is smaller than the value. That is, the output of the amplitude judgment circuit 15 varies from approximately -0.1V to -5.0V depending on the magnitude of the output signal from the amplitude detection circuit 14, for example.
It changes linearly between V. The multivibrator 18 is a circuit that determines the pulse width, and causes the flip-flop 20 to generate a pulse signal whose pulse width is varied according to the magnitude of the output from the amplitude determination circuit 15. This multivibrator 18 includes a triangular wave generation circuit 34 consisting of a resistor 22, an analog switch 23, a capacitor 24, and an operational amplifier 25, and a comparator 2 that compares the output signal B output from the operational amplifier 25 with the output signal from the speed value detection circuit 16.
6. Note that the output signal C from the comparator 26
is input to the R terminal of the flip-flop 20, a signal is output from the Q terminal to the analog switch 23, which is the inverted output of the Q signal output from the Q terminal of the flip-flop 20. Switch 23 is turned on.

【0018】発振器21はフリップフロップ20を介し
てアナログスイッチ23をオフに切替え、一定間隔でマ
ルチバイブレータ18の出力をスタートさせる。
The oscillator 21 turns off the analog switch 23 via the flip-flop 20, and starts the output of the multivibrator 18 at regular intervals.

【0019】又、速度検出回路7,8からの出力信号A
は上記振幅回路14のほか速度値検出回路16及び速度
方向検出回路17にも供給される。
Furthermore, the output signal A from the speed detection circuits 7 and 8
is supplied not only to the amplitude circuit 14 but also to a speed value detection circuit 16 and a speed direction detection circuit 17.

【0020】励振回路19はインバータ27、NAND
ゲート28、ANDゲート29、抵抗30,31、PN
P形トランジスタ32、NPN形トランジスタ33より
なる。この励振回路19は後述するように速度方向検出
回路17の出力に応じて励振コイル11,12に正方向
の電流又は逆方向の電流を流すように動作する。
The excitation circuit 19 includes an inverter 27 and a NAND
Gate 28, AND gate 29, resistors 30, 31, PN
It consists of a P-type transistor 32 and an NPN-type transistor 33. The excitation circuit 19 operates to cause a current in the forward direction or a current in the reverse direction to flow through the excitation coils 11 and 12 according to the output of the speed direction detection circuit 17, as will be described later.

【0021】図2に示す如く、質量流量計1では、上方
からみるとJ字状に曲げられた一対のセンサチューブ2
,3が流出管35の両側に対称に配設されており、セン
サチューブ2,3の基端部はマニホールド36に接続さ
れている。従って、流入管37から流入した流体はセン
サチューブ2,3を通過して流出管35より流出する。
As shown in FIG. 2, in the mass flow meter 1, a pair of sensor tubes 2 are bent into a J-shape when viewed from above.
, 3 are arranged symmetrically on both sides of the outflow pipe 35, and the base ends of the sensor tubes 2, 3 are connected to a manifold 36. Therefore, the fluid flowing in from the inflow pipe 37 passes through the sensor tubes 2 and 3 and flows out from the outflow pipe 35.

【0022】そして、流量計測時センサチューブ2,3
は、上記一対のセンサチューブ2,3の流入側直管部、
流出側直管部間に設けられた加振器11,12の励振コ
イル11a,12aによりX方向に加振される。このよ
うに振動するセンサチューブ2,3内を流体が流れると
流量に比例したコリオリ力が発生し、センサチューブ2
,3間に設けれらたピックアップ5,6の出力は流入側
に位相が進み、流出側の位相が遅れる。この位相差が流
量に比例しているので、位相差に基づいて流量が求まる
[0022] Then, when measuring the flow rate, the sensor tubes 2 and 3
is the inflow side straight pipe part of the pair of sensor tubes 2 and 3,
It is excited in the X direction by excitation coils 11a and 12a of vibrators 11 and 12 provided between the straight pipe sections on the outflow side. When fluid flows through the vibrating sensor tubes 2 and 3, a Coriolis force proportional to the flow rate is generated, and the sensor tube 2
, 3, the outputs of the pickups 5 and 6 provided between the pickups 5 and 3 lead in phase on the inflow side and lag in phase on the outflow side. Since this phase difference is proportional to the flow rate, the flow rate can be determined based on the phase difference.

【0023】ここで、上記のような流量計測時における
流量計測回路4の動作につき説明する。
[0023] Here, the operation of the flow rate measurement circuit 4 during the flow rate measurement as described above will be explained.

【0024】流量計測時は、前述の如くドライブ回路1
3から励振コイル11a,12aに電流が供給され、セ
ンサチューブ2,3の直管部が励振される。速度検出回
路7,8は図3(A)に示すようにセンサチューブ2,
3の速度を検出し、ドライブ回路13はこの速度信号を
積分してセンサチューブ2,3の最大振幅が一定の値と
なるように、即ち振幅判断回路15への入力が設定値と
一致するようにマルチバイブレータ18の出力幅(パル
ス幅)を変えて励振回路19よりセンサチューブ2,3
の速度に応じたパルス幅を有するパルス状の電流を励振
コイル11a,12aに供給する。
When measuring the flow rate, as described above, the drive circuit 1
3 supplies current to the excitation coils 11a and 12a, and the straight pipe portions of the sensor tubes 2 and 3 are excited. The speed detection circuits 7, 8 are connected to the sensor tube 2, as shown in FIG. 3(A).
3, and the drive circuit 13 integrates this speed signal so that the maximum amplitude of the sensor tubes 2 and 3 becomes a constant value, that is, so that the input to the amplitude judgment circuit 15 matches the set value. By changing the output width (pulse width) of the multivibrator 18, the sensor tubes 2 and 3 are
A pulsed current having a pulse width corresponding to the speed of the excitation coils 11a and 12a is supplied to the excitation coils 11a and 12a.

【0025】ここで、センサチューブ2,3の振幅が設
定値より小さい場合を考える。この場合、振幅判断回路
15の出力は0Vに近くなり、前述した三角波発生回路
34により生成される三角波(図3(B)に示す)の傾
きが小さくなる。
Consider now the case where the amplitudes of the sensor tubes 2 and 3 are smaller than the set value. In this case, the output of the amplitude determining circuit 15 becomes close to 0V, and the slope of the triangular wave (shown in FIG. 3(B)) generated by the triangular wave generating circuit 34 described above becomes small.

【0026】即ち、三角波の電流値が速度値検出回路1
6から出力された電圧値に達するまでの時間が長くなり
、その結果コンパレータ26からの出力信号(図3(C
)に示す)がフリップフロップ20へ出力されるまでの
時間、即ちリセットするまでの時間が伸びることになる
That is, the current value of the triangular wave is detected by the speed value detection circuit 1.
As a result, the output signal from the comparator 26 (Fig. 3 (C
) is output to the flip-flop 20, that is, the time until reset is extended.

【0027】フリップフロップ20は発振器21から一
定間隔のパルスが入力してセットされるとQ端子の出力
がHになるとともに*Q端子の出力がLになる。又、コ
ンパレータ26からの出力信号CがR端子に入力される
とリセットされ、Q端子の出力がLに切替わるとともに
*Q端子の出力がHになる。
When the flip-flop 20 is set by inputting pulses at regular intervals from the oscillator 21, the output of the Q terminal becomes H and the output of the *Q terminal becomes L. Further, when the output signal C from the comparator 26 is input to the R terminal, it is reset, the output of the Q terminal is switched to L, and the output of the *Q terminal becomes H.

【0028】三角波形発生回路34では、*Q端子がH
になるとアナログスイッチ23がオンになりコンデンサ
24が放電され信号Bが0Vになる。コンパレータ26
から信号Cが出力されてから発振器21からの信号が出
力されるまでの間、出力信号Bは0Vを保つ。従って、
発振器21から信号が出力されてからコンパレータ26
からの信号Cが出力されるまでの時間が三角波の出力幅
となり、振幅が設定値より小さい場合には三角波の出力
幅が伸びる。
In the triangular waveform generation circuit 34, the *Q terminal is set to H.
When this happens, the analog switch 23 is turned on, the capacitor 24 is discharged, and the signal B becomes 0V. Comparator 26
The output signal B remains at 0V from when the signal C is output from the oscillator 21 until the signal from the oscillator 21 is output. Therefore,
After the signal is output from the oscillator 21, the comparator 26
The time it takes for the signal C to be output from the input signal C becomes the output width of the triangular wave, and if the amplitude is smaller than the set value, the output width of the triangular wave increases.

【0029】励振回路19のNANDゲート28及びA
NDゲート29には上記三角波の出力幅の信号Dが入力
される。そのため、励振コイル11a,12aに供給さ
れる電流の時間が、上記三角波の出力幅に応じて決めら
れる。
NAND gate 28 and A of excitation circuit 19
The signal D having the output width of the triangular wave is input to the ND gate 29 . Therefore, the time period for which the current is supplied to the excitation coils 11a and 12a is determined according to the output width of the triangular wave.

【0030】従って、センサチューブ2,3を励振させ
る励振コイル11a,12aの駆動力が大きくなり、セ
ンサチューブ2,3は振幅を大きくする方向に駆動され
る。励振回路19ではセンサチューブ2,3の変位方向
に応じた電圧を励振回路11a,12aに印加するため
、トランジスタ32,33が速度方向検出回路17から
の正方向(H)又は逆方向(L)の信号に基づいてオン
,オフする。
Accordingly, the driving force of the excitation coils 11a, 12a for exciting the sensor tubes 2, 3 increases, and the sensor tubes 2, 3 are driven in the direction of increasing the amplitude. In the excitation circuit 19, in order to apply a voltage according to the displacement direction of the sensor tubes 2 and 3 to the excitation circuits 11a and 12a, the transistors 32 and 33 are connected to the forward direction (H) or reverse direction (L) from the speed direction detection circuit 17. Turns on and off based on the signal.

【0031】フリップフロップ20のQ端子がHレベル
であるとき速度方向検出回路17の出力がHレベルの場
合、NANDゲート28の出力はLとなる。一方、AN
Dゲート29の出力は速度方向検出回路17の出力Hが
インバータ27によりLとなるため、Lとなる。このよ
うに、NANDゲート28及びANDゲート29の出力
が共にLになると、トランジスタ32はオンとなり、ト
ランジスタ33はオフとなる。その結果、Eから励振コ
イル11a,12aにプラスの電圧が出力される。
When the Q terminal of the flip-flop 20 is at the H level and the output of the speed direction detection circuit 17 is at the H level, the output of the NAND gate 28 is at the L level. On the other hand, A.N.
The output of the D gate 29 becomes L because the output H of the speed direction detection circuit 17 becomes L by the inverter 27. In this way, when the outputs of the NAND gate 28 and the AND gate 29 both become L, the transistor 32 is turned on and the transistor 33 is turned off. As a result, a positive voltage is output from E to the excitation coils 11a and 12a.

【0032】又、速度方向検出回路17の出力がLの場
合、NANDゲート28の出力はHとなり、ANDゲー
ト29の出力もHとなる。この場合、トランジスタ32
はオフとなり、トランジスタ33はオンに切替わる。そ
のため、Eから励振コイル11a,12aにマイナスの
電圧が出力される。
Further, when the output of the speed direction detection circuit 17 is L, the output of the NAND gate 28 becomes H, and the output of the AND gate 29 also becomes H. In this case, transistor 32
is turned off and transistor 33 is turned on. Therefore, a negative voltage is output from E to the excitation coils 11a and 12a.

【0033】又、上記とは逆に、フリップフロップ20
のQ端子の出力がLになると、速度方向検出回路17の
出力がH,LにかかわらずNANDゲート28の出力は
Hになり、ANDゲート29の出力はLとなる。そのた
め、トランジスタ32,33は共にオフになるので、励
振コイル11a,12aには電流が流れず、センサチュ
ーブ2,3は加振されない。
[0033] Also, contrary to the above, the flip-flop 20
When the output of the Q terminal becomes L, the output of the NAND gate 28 becomes H and the output of the AND gate 29 becomes L, regardless of whether the output of the speed direction detection circuit 17 is H or L. Therefore, since both transistors 32 and 33 are turned off, no current flows through the excitation coils 11a and 12a, and the sensor tubes 2 and 3 are not excited.

【0034】従って、Eから励振コイル11a,12a
に出力される電圧は図3(E)に示すような三角波形の
パルス幅に対応したパルス状の波形で出力され、且つセ
ンサチューブ2,3の変位方向に応じてプラス,マイナ
スに切替わる。即ち、励振コイル11a,12aには1
5Vの電圧が断続的に供給されることになり、しかも電
圧印加時間はセンサチューブ2,3の振幅と設定値との
差に基づく三角波形のパルス幅によって決まるため、セ
ンサチューブ2,3を設定値以上の振幅となることがな
く、センサチューブ2,3を固有共振周波数で安定的に
励振しうる。
Therefore, from E to the excitation coils 11a, 12a
The voltage output to is output in a pulse-like waveform corresponding to the pulse width of the triangular waveform as shown in FIG. That is, the excitation coils 11a and 12a have 1
Since the voltage of 5V will be supplied intermittently and the voltage application time is determined by the pulse width of the triangular waveform based on the difference between the amplitude of sensor tubes 2 and 3 and the set value, set sensor tubes 2 and 3. The sensor tubes 2 and 3 can be stably excited at the natural resonance frequency without the amplitude exceeding the value.

【0035】ここで、励振回路19におけるトランジス
タ32,33はオン,オフ切替え駆動を行っているだけ
なので電圧損失はほとんどゼロである。従って、電源か
ら供給された電力はそのほとんどが励振コイル11a,
12aで消費されており、センサチューブ2,3を効率
よく励振することになる。
Here, since the transistors 32 and 33 in the excitation circuit 19 only perform on/off switching driving, the voltage loss is almost zero. Therefore, most of the power supplied from the power supply is used by the excitation coil 11a,
12a, which efficiently excites the sensor tubes 2 and 3.

【0036】そのため、従来の質量流量計のように乗算
器を使用するよりも消費電力が少なくて済み、特にバッ
テリ駆動方式の場合バッテリ寿命を延ばすことができる
[0036] Therefore, the power consumption is lower than when a multiplier is used as in the conventional mass flowmeter, and the battery life can be extended, especially in the case of a battery-driven system.

【0037】尚、上記実施例では励振コイル11a,1
2aに出力される電圧のパルス幅変調方法として、三角
波生成回路34を使用したが、これに限らず、カウンタ
回路とクロックパルス生成回路との組合せでデジタル的
にパルス幅を変更するようにしても良い。
In the above embodiment, the excitation coils 11a, 1
Although the triangular wave generation circuit 34 is used as a method for modulating the pulse width of the voltage output to 2a, the method is not limited to this, and the pulse width may be changed digitally using a combination of a counter circuit and a clock pulse generation circuit. good.

【0038】又、上記トランジスタの代わりに電界効果
トランジスタ(FET)やアナログスイッチ、リレー等
によって励振回路を構成するようにしても良い。
Furthermore, the excitation circuit may be constructed using a field effect transistor (FET), an analog switch, a relay, or the like instead of the above transistor.

【0039】[0039]

【発明の効果】上述の如く、本発明になる質量流量計は
、センサチューブを加振する加振器に供給される電圧の
印加時間をセンサチューブの振幅の大きさに応じて変更
するため、電圧をトランジスタに供給するために小さく
する必要がなく、電力消費量を減らし、センサチューブ
を効率良く加振することができる。従って、現場設置形
のように外部電源供給やバッテリ駆動式の場合、特に電
力消費を抑えてバッテリ寿命を延ばしたり、電源ケーブ
ルによるドロップを考えなくてもよい等の特長を有する
As described above, the mass flowmeter according to the present invention changes the application time of the voltage supplied to the vibrator that vibrates the sensor tube depending on the magnitude of the amplitude of the sensor tube. There is no need to reduce the voltage to supply the transistor, reducing power consumption and enabling efficient vibration of the sensor tube. Therefore, in the case of an external power supply or battery-powered type, such as a field-installed type, it has the advantage of suppressing power consumption, extending battery life, and eliminating the need to consider drops caused by a power cable.

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

【図1】本発明になる質量流量計の一実施例の流量計測
回路のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a flow rate measurement circuit of an embodiment of a mass flowmeter according to the present invention.

【図2】質量流量計の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a mass flow meter.

【図3】流量計測回路のA〜E点の出力波形図である。FIG. 3 is an output waveform diagram of points A to E of the flow rate measurement circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  質量流量計 2,3  センサチューブ 4  流量計測回路 5,6  ピックアップ 7,8  速度検出回路 11,12  加振器 13  ドライブ回路 14  振幅検出回路 15  振幅判断回路 16  速度値検出回路 17  速度方向検出回路 18  マルチバイブレータ 19  励振回路 20  フリップフロップ 21  発振器 34  三角波発生回路 1 Mass flow meter 2, 3 Sensor tube 4 Flow rate measurement circuit 5,6 Pickup 7, 8 Speed detection circuit 11,12 Vibrator 13 Drive circuit 14 Amplitude detection circuit 15 Amplitude judgment circuit 16 Speed value detection circuit 17 Speed direction detection circuit 18 Multivibrator 19 Excitation circuit 20 Flip-flop 21 Oscillator 34 Triangular wave generation circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  被測流体が流れるセンサチューブを振
動させる加振器と、流量に比例したコリオリ力の発生に
よるセンサチューブの変位を検出するピックアップとを
有する質量流量計において、前記加振器に供給される電
圧の印加時間を前記センサチューブの振幅の変化に応じ
て変更する手段を備えてなることを特徴とする質量流量
計。
1. A mass flowmeter comprising: an exciter that vibrates a sensor tube through which a fluid to be measured flows; and a pickup that detects displacement of the sensor tube due to the generation of a Coriolis force proportional to the flow rate. A mass flowmeter comprising means for changing the application time of the supplied voltage in accordance with changes in the amplitude of the sensor tube.
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