JPH0461283B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は米国特許第3733910号に示された形
式のタービン計に関し、特にかかるタービン形流
量計の精度を検出し、維持する装置および方法に
関するものである。 タービン形流量計は流体の測定に多年使用さ
れ、この形の計測はタービン形が特に大きな流量
で他の形の計器に勝るその簡潔性、反復性、信頼
性および比較的大きな精度により、ますます普及
している。 在来の方法により製造され、組み立てられる各
計器はそれ自身の独特な表示または校正曲線を持
つことが技術的に広く知られている。製造の時点
で、計器を通る実際の流れは、校正される計器と
試験ラインで直列に置かれる流れ試験器によつて
測定される。流れ試験器は極めて正確な測定具で
あり、それ自体は流量を高い精度まで測定するよ
うに校正済である。在来の製造法により作られる
各計器は、流れ試験器によつて示される量と少し
違つた流量を示す。これは多くの要素に起因す
る。例えば、１個の計器内にある異なる組の軸受
は、他の計器にある軸受がそれらと組み合わされ
る回転子に課する抗力と少し違つた抗力をその回
転子の回転に課することがある。また流体の流れ
方向に関して羽根が置かれる角度も計器ごとに少
し変わるかもしれず、それは流体が計器を通過す
るにつれて流れる環状流れ通路の面積によるから
であろう。実際問題として、計器ごとにこれらの
要素の効果を全く同じに保つことは、在来の生産
方法では不可能である。また、歯車、電磁継手な
どのような各種駆動素子によつて回転子自体と表
示機構との間で計器に課せられる機械荷重も、計
器ごとに変わるであろう。すなわち、計器ごとの
これら要素の変化によつて、各計器は試験器によ
つて測定された与えられた流量について計器を通
る流れの独特な値をとるようになる。任意の与え
られた流量での計器の読みと試験器の読みとの比
は、「表示の百分率」と呼ばれる。すなわち、試
験器が1000ft³の流量を示すとき流れの999ft³の
表示すなわち流れを示す計器は99.9％の表示を持
つと言われ、すなわちそれは実際に計器を流れた
流体の99.9％を表示する。流量についてその規定
された作動範囲を通じていろいろな流量での計器
の表示の百分率をプロツトすることによつて作ら
れた曲線は校正曲線と呼ばれ、各計器は本質的に
自らの独特な校正曲線を持つ。 したがつて、この分野では、もし与えられた時
間後に計器がその表示器に、与えられた流量で計
器を流れた流体の10000ft³の量を示すならば、ま
たもしその流量で表示の百分率が99.9％であるな
らば、計器を通る実際の流れは10000を0.999で割
つたもの、すなわち流体の10010ft³である。上述
のとおり、校正曲線は計器の表示器に示された値
を校正曲線に示された表示の百分率で割ることに
よつて、計器の作動範囲を通じいろいろな流量に
ついての表示の％を示すので、装置が作動してい
た流体でその計器については、実際に計器を通る
流れが算出される。 計器の拡大分野での使用中では、校正曲線に影
響する上述の要素の任意な一つ以上を変えること
ができる。例えば回転子軸受は、その連続使用に
より摩滅することがあり、その結果新しいときよ
りもはるかに大きな軸受摩擦が生じ、計測中の流
体内にある異物が軸受内にたまるようになつた
り、環状流れ区域が異物のたまりによつて変わつ
たりすることがあつて、これらの特定な要素が計
器を実際に通過して計器の表示器に示される量に
及ぼす影響に変化を生じる。例えば、もし軸受摩
擦が回転子に著しく大きな荷重を伝える連続使用
により増加したならば、上記に与えられた例の
99.9％の表示に代わつて、計器の表示器は計器を
実際に通過した流体の98.9％しか示さないことが
ある。このような場合、計器は10000ft³より1.1
％少ない9.890ft³を表示するであろう。操作員は
計器がその校正曲線にしたがつて作動していない
ことを示されないので、9.890の読みは99.9％の
表示数字の正常な百分率によつて割られ、9890／
0.999＝9900ft³の見せかけの結果が与えられる。 過去において、計器をラインから定期的に取り
はずし、それを再点検し、それを計器試験器の標
準に対して再校正することが当り前であつた。こ
れはもちろん、多大の時間と費用を必要とし、校
正点検の間隔を延ばすために校正外で計器を作動
させる場合がしばしばある。本発明の出願人の出
願による米国特許第4091653号では、ラインから
計器を取りはずさないで、またその正常な使用を
中断する必要なしに、タービン計の精度および校
正を点検する方法および装置が開示されている。
その特許に説明されたとおり、計器の校正すなわ
ち表示の百分率の変化は、流体が計測回転子の羽
根から出る角度の変化を生じることが判明してい
る。すなわち、元の校正の時点で回転子を出る流
体の出口角が認められかつ規定されるならば、計
器を使用しながら流体の出口角を定期的に点検す
ることによつて、元の校正の時点で規定された流
体の出口角からのどんな偏差でも、計器の校正が
変化したことを操作員に示すであろう。その特許
で開示された装置が計器内に備えられて、流体の
出口角を表示する。本発明はその特許に開示され
た発明の改良であり、出口角の変化が検出される
ときこれらの変化が計器を通る流体の連続かつ正
確な表示を与えるためにかかる変化によつて流体
の表示された量を修正するのに用いられるよう
に、流体の出口角を絶えず監視する手段を与え
る。 タービン計の精度を向上させるこれまでの試み
は、Souriauの米国特許第3142179号およびGriffo
の米国特許第3934473号に示されている。
Souriauの特許は、計器に入る流体が一定の角度
に置かれた羽根によつて接線方向の速度を与えら
れるタービン計を開示している。そのとき接線方
向の速度成分を持つ流体は、計測回転子の羽根に
当つてそれを回転させる。その特許の原理によ
り、計器は接線方向の速度成分が計測回転子によ
つて完全に除かれるとき極めて良好な精度で作動
する。計測回転子に制動トルクを加えるようにさ
れた制動器が備えられ、そのトルクの大きさは計
測回転子の下流に備えられる検出回転子の回転に
よつて調節することができる。もし計測回転子の
羽根を出る流体が計測回転子によつて除去されな
かつた接線方向の速度成分を少しでも残すなら
ば、検出回転子は回転させられるであろう。検出
回転子の回転は、接線方向の速度成分のすべてが
計測回転子の羽根から出る流体から除かれる速度
で計測回転子が回転するまで、計測回転子に加え
られる制動力の量を変える。 Griffoの特許は、計測回転子から下流にある検
出回転子が計測回転子とほぼ同じ速度で計測回転
子の回転方向から反対の方向に回転するようにさ
れ、検出回転子の速度が計測回転子の速度の変化
と共に変化するタービン計を開示している。ここ
に開示された発明により、検出回転子を計測回転
子と同じ方向に著しく減少された速度で作動させ
ると有利であることが示されている。 タービン計の精度向上を目指した他の特許とし
ては、Allenの米国特許第3241366号および
Hammondらの米国特許第3710622号などが代表
的なものである。 本発明の一つの目的は、タービン形流量計の精
度を計器を使用したままで絶えず維持するため
に、圧力および流量の広い範囲内で実際的な、簡
潔、確実かつ極めて正確な新しい装置および方法
を提供することである。 本発明のもう一つの目的は、計器を通る流体の
流れの修正された表示を絶えず維持するととも
に、計測回転子の表示がその校正または任意な他
の基準値から偏向する量を絶えず示す新しい装置
および方法を提供することである。 本発明のもう一つの目的は、計測回転子からの
流体の流れの出口角を絶えず監視するとともに、
流体の出口角の変化によつて流体の流れの表示さ
れた量を修正し、それによつて計器を通る流れの
正確な表示を与える手段を提供することである。 本発明のもう一つの目的は、計器を通過した流
体の表示された量の精度が初度校正値からの出口
角の離反量を表示しながら維持される装置を提供
することである。 本発明のもう一つの目的は、計器の精度が変わ
つたかどうか、またその量をも求めるために基準
値と比較される変数の測定を与える新しい方法お
よび装置を提供するとともに、変数の変化にした
がつて表示された値を修正する手段を提供するこ
とである。 本発明のさらにもう一つの目的は、計器が校正
はずれにある時、および校正からの偏差の量を表
示することである。 本発明の実施例を図面について以下に詳しく説
明する。 ここに開示が組み込まれている米国特許第
4091653号において開示されたとおり、計器を通
る流体の流れが計測回転子から出る角度（ここで
はθとする）の変化は計器表示の変化を表す。そ
の特許の発明において、出口角は計器レジスタに
示されるような計器を通る全流れを修正する基礎
を与えるために表示装置で単に表示されたに過ぎ
なかつた。ここの第３図は、出口角が固定値で監
視され維持される装置を示している。 米国特許第4091653号で開示されたものに似て
いる流れ方向を検出するピトー管１２は、前記特
許およびここの第３図に示されているとおり、そ
の計測回転子２０から見て下流に置かれている。
初期校正の時点で、管１２は所望の出口角θと釣
り合つた位置まで調節され、従つて出口角θがこ
の値であるとき、圧力差Δpの形の出力信号を作
らないであろう。しかし、使用中に出口角度θが
初度校正時のその個からふれるとき、ピトー管は
ふれΔθの量と共に変化する差圧を作るであろう。
この差圧Δpはその校正された値θ^*からの出口角
θの任意なふれΔθを表し、第３図に示された差
圧変換器１４に加えられる。変換器１４は圧力差
Δpを圧力差の変化、従つて出口角の変化Δθに正
比例して変わる電子誤差信号に変換する。すなわ
ち、Δp∝Δθ∝誤差信号 偏差するすなわち誤差信号は次に処理装置１６
に加えられ、ここでそれは制動装置に加えられる
ように増幅されたり、別の方法で処理されたりし
て整えられる。制動装置１８は計測回転子２０に
制動力を加える働きをするが、その制動力の量は
処理装置の誤差信号入力によつて決定される。し
たがつて、使用中に与えられた流体流量での計測
回転子２０の回転速度が軸受の摩耗その他の理由
で落ちるようになると、流体の出口角θは増加
し、これは変換器１４によつて正圧として検出さ
れる圧力差をピート管１２が加えるようになるで
あろう。出口角θの変化を表す変換器１４および
処理装置１６からの出力は、制動装置１８に加え
られるが、この制動装置はそのとき計測回転子２
０に加えられる制動力を弱める働きをし、計測回
転子の速度を増加させるとともも出口角θを減少
させる。制動力の初期調節は、角θをその校正さ
れた値に戻すには不足であるかもしれない。その
場合、変換器からの誤差信号およびΔpが持続し
て、処理装置に一連の調節を行わせるであろう。
計器１０は、その元の校正値の制限内で正確に流
体の流量を再び計測するであろう。上記から、制
動装置１８は計器１０が校正されていて校正値θ^*
から出口角θの値の偏差の許容制限内で作動して
いるときでも、計測回転子２０の一定の制動力を
終始加える働きをしなければならないことが認め
られると思う。 いかなる理由でも計測回転子２０の速度が与え
られた流量について校正時のその速度を越えて増
加したならば、出口角θは減少し、それによつて
ピトー管は変換器１４により負圧として検出され
る圧力差を加え、したがつて変換器１４からの出
力の値は負となり、処理装置２０の出力信号を減
少させ、制動装置１８の計測回転子２０に加える
制動力を増加させるであろうが、この回転子の速
度はそのとき元の校正値まで減少され、減少され
た出口角はゼロ誤差信号を生じるようにゼロにさ
れるであろう。 上記は、タービン計１０の出力が必ずその初度
校正の制限内に正確に存在するように、計器１０
の作動がその校正時の速度からのその計測回転子
の速度偏差にしたがつて調節される装置を説明し
ている。 説明されたとおり、校正作動からの偏差は計測
回転子２０を出る流体の出口角θの変化で表され
るが、その変化は流れ方向を検出するピトー管に
よつて検出される。出口角の変化を検出するピト
ー管を利用する場合の一つの欠点は、米国特許第
4091653号に記載されているとおりピトー管内の
隔離された開口および通路が、特に連続使用のた
めにピトー管を流れの中に残しておく場合、計測
中の流体内の異粒子によつてふさがるようになる
傾向が見られることである。計測回転子２０の下
記の適当な距離に自由回転のために置かれる第２
回転子２２は、以下に説明されるように計測回転
子を出る流体の出口角の変化を検出するのに用い
られる。 第１図、第２図および第８図は、計測回転子２
０を出る流体の出口角θを検出するためにその計
測回転子２０の下流にその検出回転子２２を持つ
タービン計１０の内部詳細を示す。タービン計１
０は流体の流れラインに接続するため、入口端と
出口端にそれぞれフランジ５２および５４を備え
たハウジング５０を持つている。測定室５８の上
流は、放射状に出ている羽根５７によつてハウジ
ング５０から指示される流れ案内５６である。羽
根５７は案内５６を指示するほかに、流体の流れ
が測定室５８に入る前にその方向における接線方
向のいかなる成分をも除去したり最小にする働き
をする。測定室５８は環状通路６０を構成するた
めに、隔離された放射状の主柱１１４によつて共
に保持される内部および外部同心円筒壁６３と６
４から成り、適当な流体を通さない方法でハウジ
ング５０に合うように設計されているので、流体
はすべて室５８の環状通路６０（第２図および第
８図）を流れる。計測室５８の内側に、計測回転
子２０が流れ通路６０に完全にまたがる放射状に
出ている羽根６２と共に取り付けられている。回
転子２０はキー６６によつて軸６４に固定され、
ナツト６８および座金７０によつて定位置に保持
されている。内部取付け部材７７は、縦方向にわ
たる部分７７ｃおよび７７ｄによつてブリツジさ
れている横壁７７ａならびに７７ｂから構成され
ている。壁７７ａと７７ｂおよびブリツジ部分７
７ｃと７７ｄは、１組のねじ８３のような任意の
便宜な装置によつて壁８１に支持され、また１組
のねじ８３ａによつて壁８１ａに支持されている
１個の単位として作られている。壁６３と８１は
一体に作ることができ、また壁８１ａは図示され
ていないねじのような任意の便宜な装置によつて
壁６３に固定することができる。軸受７２は回転
子２０のハブの一部によつて軸６４に保持され、
また軸受７４はナツト７３によつて軸６４に保持
されている。軸受７４は壁７７ｂの中に置かれ、
ねじにより壁に固定された保持板６９によつてそ
の中に保持されている。内壁７７ａ，８１および
８１ａは室７１を構成し、歯車駆動装置をレジス
タ４８およびあとで説明する回転検出装置に支持
する。開口（うち１個が75で示されている）はフ
イルタ７５ａを備え、ライン流体と室７１の内部
との間の圧力を釣り合わせる一方、フイルタは室
からの汚染物を阻止する。 レジスタ４８に対する歯車駆動装置は、計器１
０を通る流れの蓄積された量を機械的に読み出
す。それは、回転子の軸６４に固定されてウオー
ム歯車７８とかみ合いそれを駆動するウオーム歯
車装置７６から成る。ウオーム歯車７８は、例え
ばウオーム歯車７８のハブ７９および中間軸８０
を通るピンによつて、中間軸８０に固定されてい
る。軸８０は、ブリツジ部分７７ｃおよび７７ｄ
の上にそれぞれ置かれた軸受８２ならびに８４に
ジヤーナル取付けされている。軸８０の一端は、
ブリツジ部分７７ｃを通つて軸受８４を越え、か
つその上にピニオン８６が置かれている。ピニオ
ン８６は軸９０の上に置かれた歯車８８とかみ合
うが、その軸９０は軸受８５によりまたレジスタ
４８のハウジング内にある軸受（図示されていな
い）によつて測定室５８の外壁に回転自在に置か
れている。軸９０が回転するにつれて、それは計
器ハウジングの上部に置かれたレジスタ４８を駆
動する電磁継手およびそれと組み合わされる減速
歯車装えた組立体９２（第１図）を通して直接機
械駆動を与える。電磁継手およびそれと組み合わ
される減速歯車９２はタービン計技術において周
知であり、例えば1975年１月７日付で本出願人が
出願した米国特許第3858488号を参照されたい。 流れの機械的表示に加えて、電子ピツクアツプ
組立体１００が室７１の中に取り付けられてい
る。この組立体は、室７１の内壁の上に置かれる
スロツト・センサ１０２（第８図）、および多数
の放射状スロツト１０６を持つとともに回転子軸
６４の上に置かれてそれと共に回転する金属円板
１０４を備えている。センサ１０５はその二つの
隔離された部分の間で円板１０４の一部を受ける
ように置かれているので、円板の回転と同時にセ
ンサはスロツト１７６の通過を検出する。多くの
センサは市販から入手することができ、この実施
例に用いられている型式はR.B.デニソンから売
り出されているもので、それぞれのモデルSJ3、
5Nである。この型のセンサは、例えば40KHzの
一定な電気信号を供給される。配置された部分の
間を金属円板のスロツトとソリツド部分とが交互
に通過することによつて、センサに供給される信
号の振幅に変化すなわち変調を作る。これらの変
調はセンサ内部で整流されたり、他の方法で処理
され、センサの隔離された部分の間をスロツトが
通過することによつて空隙が変化される度ごとに
パルスを作る。導体１０８（第２図）はセンサ１
０２から電源に、またあとで説明するような計器
の外部処理回路にわたつている。 計測回転子２０のすぐ下流にある。、当な直径
と軸方向長さのスラスト釣合金板１１０は円周方
向に隔離された１組の開口１１２を備えている
が、これらの開口は板１１０が定位置にあるとき
回転子２０の羽根６２および検出回転子２２の羽
根６７と共に合わされ、環状通路６０と同じ放射
方向の寸法を持つてその連続を作る。板１１０の
内部へ放射状をなす部分は、羽根６２および６７
の内部へ放射状となる回転子２０ならびに２２の
部分と共に同空間にわたつている。板１１０の周
辺部分は測定室のハウジングにおける肩１２０に
接し、止めねじ１１６によつて定位置に保持され
ている。 スラスト釣合板１１０のすぐ下流には、羽根６
７を持つ検出回転子組立体２２がある。その構造
は計測回転子組立体に似ているが、流体の流れに
関する羽根の角度が異なり、また機械的表示装置
がこの回転子には不要である。取付部材７７に似
ている取付部材１２２は、室１３８を構成する壁
１２３および１２４を備えている。回転子の軸１
２６は軸受１３４および１３６によつて壁１２３
ならびに１２４にジヤーナル付けされており、ま
た回転子２２はキー・ナツト１３２および座金１
３０によつて軸１２６に固定されている。検出回
転子２２はそれによつて、計測回転子２０および
スラスト釣合板１１０からすぐ下流の所に、自由
回転するように置かれている。 室１３８の中にあつて、円板１０４と同様な金
属円板１４８を含むピツクアツプ組立体１４４
は、軸１２６および検出回転子２２と共に回転す
るように置かれている。センサ１０２に似たスロ
ツト・センサ１４６は図示のように円板を囲む隔
離アームを備えている。円板１４８およびセンサ
１４６は、円板１０４ならびにセンサ１０２と同
様に共動して、検出回転子２２の回転に応じて導
体１５０にパルスを作る。壁１２２，１２３、お
よび１２４にある開口１４０ならびにフイルタ１
４２は室１３８と計器の流れ通路との間に等しい
圧力を与える。 計測回転子２０の羽根６２に入る前に、流体は
第５図に示されるとおり計測回転子２０の回転軸
２３に平行なベクトルV₁の方向に流れている。
流体が計測回転子２０の羽根６２を通過する結果
として、流体および非流体抗力に打ち勝つため、
ベクトルV₂で表される回転子を出る流体の流れ
の速度は変更される。タービン計１０を通る流体
の流れは、第５図に示されるとおり、回転子２０
の羽根６２を打ちかつ回転子２０の回転軸に平行
な線に対して角θで出ているベクトルV₁により
表される方向に沿つて回転子２０に近接する。い
ろいろな関連パラメータの関係は、第５図〜第７
Ｂ図に示されるとおり丈夫な設計の回転羽根の速
度図に関して容易に理解することができる。ただ
し：βは回転子２０の回転軸に対する計測回転子
羽根の傾斜角である。 回転羽根の傾斜角である。 θは流体が計測回転子を通過した結果として純
然たる軸方向の流れから偏向される角度である液
体出口角である。 Vaは計器を流れる流体の絶対速度V₁の軸方向
成分であつてＱ／Ａに等しく、Ｑは計器を通る流
体の流量である。Ａは計器を通る流体通路の有効
面積である。 V₁は流体が回転子２０の羽根入口部分に近づ
くにつれて絶対流体速度の方向と大きさを表すベ
クトルであつてV₁＝Vaの場合に回転軸に平行な
方向になると思われる。 V₂は流体が計測回転子２０の羽根６２を出る
につれて絶対流体速度の方向と大きさを表すベク
トルであつて、第５図〜第７Ｂ図に示されるとお
り角θ、すなわち流体の出口角だけ軸方向から分
かれる。Umは計測回転子２０の実際の接線速度
の方向と大きさを表すベクトルである。ベクトル
Umは回転子２０の周囲の接線に平行であつて、
下記の式により算出される実行半径ｒによつて回
転子の回転軸から移動された点から取られる： ｒ＝（r²／_t＋r²／_t／２）¹ ₂ ただしr_tは計測回転子２０の外部半径であり、 r_rは回転羽根６２の内部付け根までの半径であ
る。 Uiは回転子２０の理想の非スリツプ接線速度
の方向と大きさを表すベクトル（実効半径ｒにお
ける）である。この量は軸受摩擦、レジスタ機構
の荷重、および流体摩擦などのような機械荷重を
受けない回転子の速度を表す。 ΔUmは軸受摩擦、流体摩擦、および他の荷重
による計測回転子２０の理想の接線速度Uiと実
際の接線速度Umとの差である。 Ｙは回転子２０および２２の回転軸に対する検
出回転子２２の羽根６７の傾斜角である。 Usは計測回転子について定められた方法と同
様な方法で定められた実行半径で検出回転子２２
の接線速度の方向と大きさを表すベクトルであ
る。 V₃は検出回転子２２の羽根６７から出る流体
の絶体速度の方向と大きさを表すベクトルであ
る。 本明細書を通じて、星印＊の付いた量は校正時
のそれぞれの値を表す。 適当に取り付けられた計器１０を流れる流体が
計測回転子２０の羽根６２に近づくにつれて、ベ
クトルV₁によつて表される流体の流れ方向は回
転子２０および２２の回転軸に平行であり、すな
わち流体の流れ方向には重大な接線成分は存在し
ない。流体が計測回転子２０の角度を持つ羽根６
２に当たるにつれて、それは羽根６２に駆動トル
クを与え、回転子２０を与えられた流量に相当す
るその同期速度で回転させる。回転子軸受の摩
擦、流体摩擦、機械レジスタによつて回転子に加
えられる荷重、その他の要因により生じる減トル
クが回転子２２に加えられるが、これは回転子２
２がその同期速度で回転し得る前に克服されなけ
ればならない。したがつて、流体の流れ方向はそ
れが既存回転子２０の羽根６２を通過するにつれ
て純然たる軸方向V₁からV₂に偏向される。流体
の流量はその純然たる軸方向の流れから偏向さ
れ、それが計測回転子２０を出る出口部分での角
度であり、出口角θとして表わされる。図示のと
おり、流体はベクトルV₂により表される方向に
検出回転子２２に向けられる。 上記および第６Ａ図、第６Ｂ図、第７Ａ図なら
びに第７Ｂ図から、角γすなわち検出回転子羽根
の角度が出口角に等しい場合、検出回転子２２は
いずれの方向にも回転しないことが理解されると
思う。この状況において、流体の流れ方向は検出
回転子２２に回転力を少しも与えない。出口角θ
が第７Ａ図および第７Ｂ図に示されるような検出
回転子羽根角度よりも小さい場合は、検出回転子
２２はベクトルUsによつて示される方向に回転
するであろう。この点で注意すべきことは、流体
が検出回転子２２に入る角度は流体が二つの回転
子の間の空間を通過するときの運動量混合効果お
よび他の要因により、出口角よりも少し小さくな
ると思われることである。しかし、その差は一般
にわずかであり、検出回転子羽根に入る流体の角
度は、流体の出口角θに比例するであろう。した
がつて、本発明の目的で、検出回転子羽根に入る
流体の角度は計測回転子を出る流体の出口角θと
同じであると考えられる。 第４図は、第３図の装置のように計測回転子２
０を出る流体の出口角θの変化に応じて計測回転
子２０に可変制動力を加え、それによつて計器レ
ジスタの読出しの精度を保つ装置を示す。しかし
第４図の装置では、出口角度はピトー管に代つて
自由に回転し得る検出回転子２２によつて検出さ
れる。第４図の装置に用いられる計器の内部設計
は、あとで詳しく説明する本出願人の「自己点
検」および「自己修正」計器装置に使用するため
に特に開発された第２図に示された設計に似てい
る。しかし第４図に示される装置では、円板１０
４は利用されず、検出回転子は第２図の円板１４
８に取つて代る符号器円板２８の異なる型を利用
し、また光検出器すなわちピツクアツプが第２図
の設計について図示されかつ説明されたスロツ
ト・センサに代つて示される。 第４図に示されている装置はいつでも計測回転
子に制動力を加えるように作動するであろうし、
検出回転子は零すなわち静止状態を通り対向方向
に交互に低速で回転するように設計されている。
第６Ａ図および第６Ｂ図は、設計回転子を通る流
体の流れ効果をベルクト表示によつて示す。この
装置では、出口角θの校正された値（θ^*）は、あ
とで説明する装置により自動的に決定される計測
回転子に加えられるある制動力によつて計器が常
時作動しているとき、それらの平均値となるであ
ろう。角θは検出回転子羽根の角度γが校正時の
角θ（θ^*）にほぼ等しくなるように、計測回転子
の荷重と共に増加するので、角γは回転子に制動
力が加えられなければ、角θの校正された値より
少し大きくなる。 θ^*の値が一定に保たれる場合、および角γがθ^*
と同じである場合、検出回転子は静止するであろ
う。しかし計測回転子２０の速度がその校正され
た値から減少する場合は、出口角θは増加するで
あろうし、検出回転子２２はθ＞γであるので一
方向に回転するようにされ、また計測回転子２０
の速度増大により出口角度が減少して検出回転子
２２はθ＜γであるので反対方向に回転するよう
にされるであろう。第６Ａに見られるとおり、計
測回転子２０から出る流体の流れの出口角θが増
加する場合は、角θは角θ^*より大きくなり、検出
回転子２２の翼根６７に向けられる流体の流れは
第６Ａ図に示されるとおり羽根６７の右手の面に
当たつて、検出回転子２２を第６Ａ図の底部から
見て左すなわち反時計方向に回転させる。これと
は逆に、計測回転子２０の回転速度が増加する場
合は、その出口角θは減少してγより小となり、
それによつて流体の流れは検出回転子２２の羽根
６７の左手の面に当たり、それによつて回転子２
２は右に、すなわち第６Ａ図の底から見て時計方
向に移動する。検出回転子２２の回転は軸および
歯車接続２６を通つて、第４図に示されるような
符号器円板２８に送られる。光源（図示されてい
ない）は、符号器円板２８の開口を通る光線を１
対の光検出器（図示されていない）の上に向ける
ように配置されている。この円板２８の軸の回り
には光線が周期的に中断されるように重ねられた
２組の同心開口があり、光検出器の対は検出回転
子の時計方向および反時計方向の両回転について
パルス３０ならびに３２を作るであろう。同心開
口は、相互に±90°の移送差を持つ出力パルスを
与えるように放射状に向けられている。円板２８
が一方向に回転しているとき、パルス信号３０は
パルス信号３２より90°だけ進むが、円板２８が
反対方向に回転しているときはパルス信号３０は
パルス信号３２より90°だけ遅れるであろう。こ
うして、２個のパルス信号の位相関係は円板２８
の回転方向を表す。光検出器からの出力は、パル
ス信号３０と３２の位相関係したがつて円板２８
の回転方向を検出する位相検出器３４に供給され
る。位相検出器３４は、アツプ／ダウン２進カウ
ンタ３６に加えられる２個のデイジタル出力信号
３５および３７を作る。ライン３５に現われる出
力は、信号３０と３２の位相関係によりカウンタ
３６をアツプまたはダウン・カウントするように
整える。 位相検出器３４によつて検出された信号３０と
３２の位相関係により、ライン３５を介して加え
られるアツプ／ダウン制御信号は、ライン３７で
カウンタに与えられるパルス値をカウント・アツ
プしたり、カウント・ダウンするためにカウンタ
３６を整えるようになるであろう。検出回転子が
回転するにつれて、ライン３７は光検出器からの
パルスをカウンタ３６に加えるが、このカウンタ
は位相検出器３４から受信したアツプ／ダウン信
号によりカウンド・アツプされたりカウント・ダ
ウンされ、アツプ／ダウン信号は順次検出回転子
および円板２８の回転方向に左右される。 限界およびバイアス調節論理回路３８には、技
術的に周知の下記を含む素子がある：(1)Ｄ／Ａバ
ツフア４０においてバイアスの値により定められ
るバツフア４６からの電圧のアナログ値を取つて
それをデイジタル値に変換するアナログ／デイジ
タル変換器；(2)Ｄ／Ａ変換器により検出されたバ
イアスにオフセツト値を加える論理素子；これら
のオフセツト値はバイアス用のプラスおよびマイ
ナスの限界値を制定する；(3)回路３８の内部順序
論理によつてそうするように導入されたとき、カ
ウンタ３６のパルス・カウント値をプラスおよび
マイナスの限界値と比較して、カウンタ３６のパ
ルス・カウントが限界値によつて制定された範囲
内にあるか範囲外であるかを求める比較器。 タイミング回路４１は、論理回路３８に以下で
説明する動作を一定の間隔で周期的に行わせる。
開始すなわち初期設定時に、手動の指スイツチに
よつて、論理回路３８は初度バイアス係数でまず
プログラムされる。この初度バイアス係数は任意
に選択されるが、その一般値は経験を重ねて知る
ようになるであろう。説明のため、100の値を持
つ初度バイアス係数を想定する。回路が100の初
度バイアス係数でプログラムされると同時に、こ
の値はカウンタ３６に転送され、信号がＤ／Ａバ
ツフア４０に加えられ、そのバツフアはカウンタ
３６に蓄えられた値を受ける。Ｄ／Ａバツフアに
はいま、初度バイアス係数が含まれている。この
バイアス係数は、初度バイアス係数に相当するア
ナログ信号をバツフア４６に加えるＤ／Ａ変換器
４４に同時に加えられる。バツフア４６は制御器
４２に出力を加え、それによつて初度バイアス係
数100に相当する初度制動力が計測回転子に加え
られる。また、論理回路３８の初度プログラミン
グにより、それはバイアス係数用の正および負の
限界値を測定するためにオフセツト値を計算す
る。例えば90および110の限界値が制定されるよ
らに、論理回路３８は、±10のオフセツト値を加
えるようにプログラムされることが認られると思
う。 論理回路３８が初度バイアス係数でプログラム
されると同時に、それはカウンタ３６に信号を与
えて、検出回転子からのパルスのカウントを開始
させる。同時にタイミング回路４１は、固定時間
間隔を定める回路３８にタイミング・パルスを送
るようにされるであろう。第１タイミング間隔の
際、カウンタ３６は検出回転子が回転している方
向により増減するであろう。この例では、検出回
転子がカウンタ３６の増分する方向に回転するよ
うに、初度バイアス係数が計測回転子に付加した
と考えられよう。第１タイミング間隔が終ると、
タイミング回路は信号を論理回路３８に加えて、
それに下記の動作順序を直ちに行わせるであろ
う。カウンタ３６にそのときあるパルス・カウン
トの値と最初制定された限界値90および110との
間で比較が行われる。パルス・カウントが限界値
の範囲外で、例えば115であるならば、論理回路
３８にある比較器は、そのときカウンタ３６にあ
るパルス・カウントを新しいバイアス係数として
受け入れるようにＤ／Ａバツフア４０に信号を与
える。そのときバツフア４０は新しい信号をＤ／
Ａ変換器４４に送つて、それにバツフア４６に対
する新しいアナログ信号を作らせるが、バツフア
４６は順次制動器に対する新しい出力を作つて、
制動力を増加させる。したがつて計測回転子の速
度は減少される。 論理回路３６にあるＡ／Ｄ変換器はいま、バツ
フア４６から新しい出力の値（バイアス係数115
に相当する）を検出し、これをデイジタル形に変
換して、論理回路３８に新しい限界値105および
125を計算させる。第１タイミング間隔における
論理回路３８の機能すべてがこれで果されたこと
になる。 第２タイミング間隔が終ると、カウンタ３６の
パルス・カウントは限界値105および125と再度比
較されるであろう。カウンタ３６のパルス・カウ
ント値がこの範囲内であれば、カウンタ３６の蓄
積されたパルスが範囲外であるとき、ある今後の
タイミング間隔の終りまで何も起こらない。新し
いバイアス係数およびそれによる制動力の増加が
検出回転子の回転方向を逆にするにはまだ不足で
あつた場合、蓄積パルス・カウントが上限値を越
えるまで、以後のタイミング間隔でカウンタ３６
のカウントは増分され続けるであろう。次の間隔
の終りにカウンタ３６のパルス・カウントが125
を越え、例えば126になると、新しいバイアス係
数126および新しい限界値116と136が制定され、
上述の工程により検出回転子の回転方向を逆にす
るだけの少し増加された制動力を計測回転子に生
じ、パルス列３０と３２との間の位相関係を逆に
して、検出回転子からのパルスでカウンタ３６の
パルス・カウントを126から減少させる。すなわ
ち、カウンタ３６が116末満のある数、例えば115
まで減少されると、新しいバイアス係数115およ
び新しい限界値105と125が制定され、それによつ
て計測回転子の制動力は減少され、計測回転子の
速度は増加して、検出回転子からのパルス・カウ
ントがカウンタ３６で再度増加されるように検出
回転子を再度逆転させる。パルスは、そのとき存
在する上限界125を越えてその点でバイアス係数
が125を越える値、例えば126で再び制定されるま
で、増加されるであろう。こうして連続するタイ
ミング間隔で、バイアス係数115および126は交互
に制定されて、検出回転子は適当なバイアス係数
が制定される度に方向に逆にされる。これは、計
測回転子に加わる制動力を交互に増減させ、それ
に応じて計測回転子の速度を交互に増減させ、検
出回転子の回転方向を連続逆転させる。この工程
により、計測回転子の速度の平均値および出口角
θが制定され、これらは正常値すなわち校正され
た値と考えられる。 計測回転子からレジスタに至る駆動信号は、計
測回転子および検出回転子がそれらの正常値すな
わち校正された値で作動しているとき、試験器に
よつて定められた100％表示をレジスタするよう
に校正時に調整されることが理解されると思う。 計測回転子の平均速度が、流体の流量の変化、
または計測回転子の機能不良により変化するよう
にされると、新しいバイアス係数および限界値が
制定され、これは計測回転子に加わる制動力を自
動調整し、それによつて計測回転子はレジスタ４
８に100％表示を作る速度で回転するであろう。 計測回転子２０からの流体出口角θを検出する
検出回転子２２の使用は、流れの中の不純物によ
る機能不良の公算が極めて少ない設置を与える。
またそれは完全な環状流れ通路を通じて流体の出
口角θを検出する装置を与えるが、ただし１個の
流れ方向を検出するピトー管よりも一段と正確な
平均出口角の読みが得られる場合に限る。 第３図および第４図の両装置は、帰還装置およ
び可変大きさの制動装置を利用するが、それによ
つて計測回転子２０に加わる制動の大きさは検出
回転子の羽根角度γからの出口角θの偏差にした
がつて変更され、検出回転子羽根角に等しい平均
値を持つように出口角θを保ち（すなわちθ＝θ^*
＝γ）、それによつて計器表示の精度をその校正
値に保つ。 帰還装置を介して計測回転子２０に加わる制動
装置によつて一定の流体出口角および零位置の検
出回転子を保つことにより計測する一定精度の最
終結果は、第２図に示される標準の計測回転子２
０と、その下流に置かれた自動運転の検出回転子
２２とのみから成り、制動装置または帰還装置を
必要としない新しい計測装置によつても得られ
る。さらに、この計測装置は校正条件で一定の計
器精度を自動かつ連続して保つ「自己修正」を行
うほか、計測回転子がその校正計器表示から選択
された偏差制限の範囲内または範囲外のいずれで
作動しているかを、またかかるいかなる偏差でも
その大きさを、自動かつ連続して示す「自己点
検」をも行うことができる。この「自動修正」お
よび「自己点検」能力を備えているこの新しい計
測装置の基本構想は、第７Ａ図および第７Ｂ図に
ついて示される。 第７Ａ図および第７Ｂ図に関して与えられたベ
クトル、角度および他のパラメータの定義に留意
して、計測回転子２０の計器表示のための式を導
くことができるが、これは第４図に示されたよう
なヒステリシス制動器４２を用いる必要のない自
己修正計器装置を開発する基礎となるであろう。
まず、計測回転子２０の計器表示は、下記の式に
より、計測回転子２０の実際の接線方向速度Um
と理想の接線方向速度Uiとの比と定義される： 計器表示＝Um／Ui (1) 第７図において計測回転子２０から流れる流体
の出口速度の速度図から見られるとおり、計測回
転子２０の実際の接線方向速度Umは、理想の接
線方向速度Uiと、計測回転子に置かれた抗力す
なわち荷重による計測回転子の滑りΔUmとの差
である。 すなわち、第(1)式は簡単な代入および整頓によ
つて次のように表される： Um／Ui＝（Ui−ΔUm）／Ui＝１−ΔUm／Ui (2) さらに、計測回転子２０に荷重がかからない場
合は、計測回転子２０からの流体の出口における
流れは、第７Ａ図に示されるとおり計測回転子２
０に入りかつ回転子の軸に事実上平行な方向の
V₁と事実上同じ大きさとなることが認められる。
抗力または荷重ΔUmの量は、このベクトル図を
用いて次のように算出される： ΔUm／Va＝tanθ (3) この式をΔUmについて解けば次の式が得られ
る： ΔUm＝Va tanθ (4) 同様式第７Ａ図から、理想の接線方向速度Ui
は次式によつて表される： Ui／Va＝tanβ (5) 第(5)式を書き直して、理想の速度Uiは次のよ
うに表される： Ui＝Va tanβ (6) 第(2)式に第(4)式および第(6)式を代入うすると Um／Ui＝１−Va tanθ／Va tanβ＝１−tanθ／t
anβ(7) 第(7)式から見られるとおり、回転子２０の実際
の回転速度Umの変化すなわち計器表示（Um／
Ui）は出口角θの変化を招くであろう。計測回
転子の回転速度Umが減少すると、出口角θは増
加し、その逆も成り立つ。したがつて、在来の計
器では、計器表示（精度）は出口角θに左右さ
れ、それと共に変わることが明らかになつた思
う。 ここに説明される本発明の実施例においてあと
で詳しく説明するが、検出回転子は計測回転子と
同じ方向にただし大幅に減少された速度で回転す
るようにされることが望ましい。第４図の装置に
ついて説明されたとおり、検出回転子の羽根角度
γが出口角θと同じであるときは、検出回転子は
静止するであろう。すなわち羽根角度γを出口角
θより少し大きくすることによつて、検出回転子
は計測回転子と同じ方向にただし大幅に減少され
た速度で回転するようにされるであろう。 検出回転子２２の羽根６７の羽根角度γが小さ
く、かつ計測回転子２０から出て検出回転子２２
の羽根６７に向けられる流体の迎え角（γ−θ）
が小さい場合の、計測回転子２０の理想の回転速
度Uiによる検出回転子２２の計器表示を以下に
導く。 第７Ａ図および第７Ｂ図から、検出回転子の回
転速度Usが次のようになることが分かる Us＝Va tanγ−Va tanθ (8) したがつて計測回転子の理想の速度Uiによる
検出回転子の表示は次のようになる Us／Ui＝Va tanγ−Va tanθ／Ui (9) 第(6)式を第(9)式に代入すると Us／Ui＝Va tanγ−Va tanθ／Va tanβ ＝tanγ／tanβ−tanθ／tanβ (10) 第(10)式から、計測回転子２０の出口角θのいか
なる変化でも検出回転子２２の速度を変えること
が分かる。出口角θの増加は検出回転子の速度
Usを減少するであろう。すなわち、出口角θが
大きくなるにつれて、流体が計測回転子２０（第
７Ａ図に見られる）から検出回転子２２の羽根６
７の上に流れる流体の迎え角は小さくなり、それ
によつて羽根６７に加えられる全部の力は小さく
なる。出口角θが検出回転子の羽根角度γより大
きくなり、すなわちθ＞γになると、tanθ＞
tanγになる。第(10)式は、角θが角γより大きく
なつた場合に検出回転子の速度Usが負になるこ
とを示す。構造上、これは検出回転子２２が第７
図Ａに示されるベクトルUsによつて示されるよ
うな方向の反対方向に回転することを意味し、す
なわち検出回転子２２はいま計測回転子２２の反
対方向に回転していることになる。したがつて上
記の式は、出口角θ（θはγより大きいことも小
さいことあり得る）の任意な量の変化、および検
出回転子２２のいずれかの回転方向を招く計測回
転子２０の印似な量の速度変化について妥当であ
る。しかしあとで説明するが、実際にはこのθの
値が検出回転子の回転方向を逆にするような値に
なる前に、計器が校正からの偏差の許容制限を越
えて作動しているので計器を使用状態から取り出
すことをある信号が示すであろう。 上記第(7)式および第(10)式から、計測回転子の表
示（Um／Ui）が変化すると出口角θが変化し、
また検出回転子の表示（Us／Ui）も変化するこ
とが分かる。しかし、計測回転子の速度または表
示と検出回転子の速度または表示との差Uc（検出
回転子の速度はそれが第７Ａ図に示されるとおり
計測回転子２０と同じ方向に回転するとき正とな
るが、それが計測回転子の反対方向に回転すると
き負となる）を考えるならば、第(7)式および第(10)
式から下記の式が導かれる： Uc／Ui＝Um／Ui−Us／Ui＝（１−tanθ／t
anβ）−（tanγ／tamβ−tanθ／tanβ）＝１−tanγ
／tanβ（11） 第（11）式は、第１次近似の場合、計測回転子
と検出回転子との間の回転速度（または表示）の
差Uc／Uiが計測回転子の羽根角度βおよび検出回転 子の羽根角度γにのみ左右され、したがつて本発
明を用いる与えられた計器では一定であることを
示す。それは、計測回転子２０に置かれた変化す
る荷重またはその出口角θに左右されない。この
構造上の利用は、計測回転子の速度Umが例えば
軸受摩擦および流体抗力の変化の結果として与え
られた流量を関して変化するとき、出口角θが第
(7)式による相当変化を持つことである。 θのこの変化は、第(10)式により検出回転子の速
度Usに相当する変化を生じるであろう。第(10)式
および第（11）式から見られるとおり、計測回転
子の速度Umのどんな変化でも検出回転子の速度
Usに同様な量の変化を作り、したがつて計測回
転子の速度と検出回転子の速度との差Ucが改良
形自己修正計器装置を与える基本として測定され
るならば、Ucの正味変化は生じない。換言する
と、計測回転子の速度Umと検出回転子の速度Us
との代数差は、検出回転子２２がその正常な作動
状態にある限り、計測回転子速度のすべての値を
与えられた流量で実際に一定に保つであろう。本
発明の自己修正特徴を与える第（11）式から得ら
れるこの関係は、下記のとおり表示の％で表わさ
れる。 Nc＝Nm−Ns＝定数 （12） 計測回転子２０の羽根が計器１０に流れ込む流
体の方向に対して45°の角度に作られると、在来
どおり、校正時の出口角θ^*は約2°となるであろ
う。検出回転子２２の羽根６７は角γで作られ、
これによつてそれは計測回転子と同じ方向に、た
だしはるかに低速で常時回転するであろう。本発
明の実施例では、計測回転子２０の速度は、計測
回転子２０が試験ループ内で計器と直列に接続さ
れる試験器によつて測定されるとおり、計器を通
る間の流れの約106％である出力を作るような速
度であろうし、試験器によつて測定される流れは
100％表示と考えられる。検出回転子２２の羽根
６７は検出回転子２２が計測回転子２０と同じ方
向に回転するような角度で作られ、その速度はそ
の出力が真の流れの約６％を表すような速度であ
る。計測回転子および検出回転子からの出力は、
計器を通る流れの真の値すなわち校正された値か
ら「オフセツト」されるものと考えられる。自己
修正の％表示Ncと計測回転子の％表示Nmと検
出回転子の％表示Nsとの関係は第（12）式によ
つて与えられている Nc＝Nm−Ns＝106％−６％＝100％ この関係は、計器の定格範囲内でレイノルズ数
のすべての値について、第１２図の実線によつて
グラフでも示されている。計測技術において、計
器の性能は計器により示される表示の％をレイノ
ルズ数に対してプロツトすることによつて通常示
されている。レイノルズ数は技術的に周知のパラ
メータであり、計器を通る流体の流れ速度の効
果、流体の動粘性、および試験中の計器の特性寸
法の組合せを表す。 第（12）式で表された関係の妥当性は、計測回
転子２０の速度がその校正値（106％）から105％
表示値まで減少するようにされると考えられるな
らば、一層明確にされる。このような減少は、例
えば計測回転子２０の軸受に隠されている軸受の
摩耗片または異粒子によつて生じることがある。
これが従来の計器で生じると、計器からの読出し
はその校正値より小さく、したがつて計器の実際
の処理能力よりも小さい。しかし本発明では、計
測回転子２０の１％の表示の減少は回転子滑りの
増加ΔUmを生じ、したがつて第(7)式に見られる
とおり計測回転子の出口角θの増加を生じる
（tanθ／tanβが１％＝0.01だけ増加されたり、θ
が約0.57°だけ増加される）。 出口角θのこの増加は、検出回転子の迎え角
（γ−θ）を0.57°だけ減少させ、その結果第(10)式
から見られるとおり（６％−１％）＝５％表示で
作動している検出回転子と同じ量（すなわち１
％）だけ％表示が減少される。修正された％表示
Ncは、下記の関係から、第（11）式および第
（12）式により変化されない： Nc＝Nm−Ns＝105％−５％＝100％ ２個の回転子２０および２２の％表示、計測回
転子が106％から105％まで減速されるときでも
100％表示に保たれる修正された％表示に対する
この関係は、第１２図の破線によつてグラフで示
されている。 同様に、計測回転子の速度が同じ実際の流量で
その校正値から例えば107％まで増加すると、出
口角θは0.57°だけ減少されるであろう（すなわ
ちtanθ／tanβは0.01だけ減少されるであろう）。
この出口角θの減少は、検出回転子２２の羽根６
７の上の流体の迎え角（γ−θ）を増加するであ
ろうし、その結果検出回転子２２の％表示は同じ
量だけ、すなわち６％から７％まで１％増加する
であろう。修正された％表示Ncは依然として同
じ、すなわち100％に保たれるが、それは下記の
関係による Nc＝Nm−Ns＝107％−７％＝100％ このような関係は第１２図の点線によつて示さ
れている。すなわち、計測回転子２０の速度と検
出回転子２２の速度との与えられた流量での代数
差による読出しは、検出回転子２２が正しく作動
しているならば、たとえ計測回転子２０の速度が
その校正値からそれても、すべての計測回転子の
速度で100％の精度の読出しを与えることが分か
る。「自己修正」と呼ばれるのは、本発明のこの
特徴である。 検出回転子２２の設計速度は計測回転子２０の
設計速度に関する任意な値であり、自己修正に対
する上記の式が依然として成り立つことが認めら
れると思う。しかし実際の考慮として、計測回転
子２０の速度に比べてはかるかに低速で回転する
ように検出回転子２２を設計し、回転数および放
射状荷重とスラスト荷重を、したがつて検出回転
子の軸受の摩耗を最小にし、それによつて検出回
転子の機能不良の公算を最小にすることが望まし
い。また、あとで説明するが、本発明の完全な利
点を実現するために、検出回転子の速度は計測回
転子の速度よりはるかに低いことが望ましい。上
述の実施例において、検出回転子２２の羽根６７
は約3°〜4°の角度で作られ（すなわちγ＝3°〜
4°）、校正時に６％表示を与えるが、計測回転子
２０の羽根角度βは約45°であり、校正時に106％
表示を与える。 また上記の式は、検出回転子２２が計測回転子
２０の方向から反対の方向に回転するように設計
されている場合にも妥当である。検出回転子２２
が校正速度で計測回転子２０の方向から反対の方
向に回転するように設計されている計器では、計
器に入る流体の流れの方向に関する検出回転子羽
根６７の角度γは出口角θより小であり、それに
関して負であることさえあり、すなわち出口角θ
の方向から反対の方向に回転軸からそれる。した
がつて、出口角θを増加させる計測回転子２０の
速度のその校正値からの減少は、検出回転子２２
の速度を増加させるであろうが、逆に計測回転子
２０の速度のその校正値を越える増加は、検出回
転子２２の速度を減少させるであろう。すなわ
ち、計測回転子２０の速度が校正時に94％表示を
表しかつ検出回転子２２の速度が計測回転子の回
転の反対方向で６％であるならば、 Nc＝Nm−Ns＝94％−（−６％）＝100％表示と
なり、そして計測回転子速度の１％減少は検出回
転子速度の反対方向における１％増加を生じるの
で、 Nc＝93％−（−７％）＝100％ となる。すなわち、本発明は両回転子が反対方向
に回転するときも、それらが同一方向に回転する
ように設計されているときも、自己修正能力を与
えるであろう。しかし両回転子が反対方向に回転
するとき、以下に説明される自己点検特性は、あ
とで説明するとおり両回転子が同一方向に回転す
る場合の特性ほど確実ではない。 上記のとおり、本発明の自己修正特性は検出回
転子２２が正しく作動している限り、与えられた
流量で計測回転子２０のあらゆる速度で100％表
示を与えるであろう。したがつて、計測回転子２
０がその校正値の50％も低い速度で作動すること
が全く可能であり、修正された読みNcは依然と
して正確な表示を与える。すなわち自己修正の特
徴は、計測回転子２０または検出回転子２２のい
ずれかが機能不良であるときの指示を与えない。
実際には、計器に過度の損害を与えないように、
計測回転子の速度がある所定の制限を越えて校正
値からそれるとき、計器を使用状態から取り出し
て修理することが望ましい。 ここに説明された本発明および出口角を検出す
ることの重要性は、以下により一段と深く理解さ
れる。再び第５図から、検出回転子を持たない計
器の精度は、計測回転子の実際の速度Umと、回
転子に抵抗トルクがない場合に得られる速度であ
る計測回転子の理想の速度Uiとの比に等しい。
計器の精度（すなわち表示）は、便宜のため以下
に再記される前述の第(1)式、第(2)式および第(7)式
で数学的に表わされる。 Um／Ui＝Ui−ΔUm／Ui＝１−ΔUm／Ui ＝１−tanθ／tanβ この式から、計器精度は出口角θの値に左右さ
れることが明白である。下記の式は技術的によく
知られている。 tanθ＝（Tn＋Tf）ｍ／（ｒ／Ａ）ρQ² （13） ただしTnは計測回転子に働く非流体抵抗トル
クである。 Tfは流体により計測回転子に働く抵抗トルク
である。 （Tn＋Tf）ｍは計測回転子に働く全抵抗トル
クである。 ｒは回転子の実効半径である。 Ａは実効流れ面積である。 ρは流体密度である。 Ｑは計器を通る流体の流量である。 θの値が小さいと（常時は約3°）、tanθはほぼ
θに等しい。したがつて、 θ（Tn＋Tf）ｍ／（ｒ／Ａ）ρQ² （14） 係数（Tn＋Tf）ｍ／（ｒ／Ａ）ρQ²は一般に小さいが
可変量で あるので、在来計器における流体出口角θは定数
ではなく、したがつて計器精度の式１−tanθ/tan
βは定数ではない。計器精度に影響する係数は出
口角θと羽根角度βだけであるので、羽根角度が
固定されると、出口角θが一定に保持されたり、
出口角θにかかわらず作動するタービン計では、
計器精度は一定となるであろう。上述のとおり、
第３図および第４図に示された計器は出口角θを
一定に保つことによつて一定精度を得るが、第１
０図および第１１図に示される計器は出口角θに
無関係である。これが本発明によつて達成される
方法は、下記の分析により一段と深く理解するこ
とができる。 第７Ａ図において、検出回転子に加わる流体の
スラストは計測回転子のそれよりも小であるので
（角度が出口角θより小さい）、検出回転子の軸受
荷重は計測回転子の軸受荷重より小であり、した
がつて検出回転子に加わる非液体トルク（Tn）
ｓは計測回転子に加わる非流体トルク（Tn）
m′より小であり、すなわち （Tn）ｓ＜（Tn）ｍ （15） それぞれ計測回転子に働く流体抵抗（Tf）ｍ
および検出回転子に働く流体抗力（Tf）ｓによ
る抵抗トルクは接線方向に働き、かつ計測回転子
の羽根角度βの正弦および検出回転子の羽根角度
γの正弦にそれぞれ比例する。 すなわち（Tf）ｍ∝sinβおよび（Tf）ｓ∝
sinγ。 しかし、検出回転子から出る流体の相対速度は
計測回転子から出る流体の相対速度より小である
ので、流体によるそれらトルクの比（Tf）ｓ／
（Tf）ｍはSinγ／sinβの比より小である。すなわ
ち （Tf）ｓ／（Tf）ｍ＜sinγ／sinβ （16） sinγ／sinβ＝sin3°／sin45°＝１／14.2 したがつて流体抗力によるそれぞれの合成トル
クの比は１よりはるかに小であり、 （Tf）ｓ／（Tf）ｍ≪１ （17） 検出回転子に働く非流体トルクは計測回転子に
働くそれよりも小であるので、また検出回転子に
働く流体抗力トルクと計測回転子に働くそれとの
比は１よりはるかに小であるので、検出回転子に
働く全抵抗トルク（Tn＋Tf）ｓが計測回転子に
働く全抵抗トルクよりはるかに小であることは明
白であると思う。 （Tn＋Tf）ｓ≪（Tn＋Tf）ｍ （18） 第（14）式から θ（Tn＋Tf）ｍ／（ｒ／Ａ）ρQ² （14） また θs（Tn＋Tf）ｓ／（ｒ／Ａ）ρQ² （19） 第（14）式、第（18）式および第（19）式から θs（Tn＋Tf）ｓ／（ｒ／Ａ）ρQ²θ（Tn＋Tf）ｍ
／（ｒ／Ａ）ρQ²（20） したがつてθsはθよりはるかに小さいことが分
かると思う。 両回転子が同じ方向に回転する本発明を使用す
る計器の計器精度（表示）の式は、次のように表
される 計器精度＝（Um−Us）／Ui （21） これは次のように書くことができる Um／Ui−Us／Ui （22） 第（７）式から、Um／Ui＝１−tanθ／tanβ そして第７Ｂ図からUs＝Va tanγ−Va tan
（θ＋θs）。したがつて第（22）式は次のように書
くことができる Um／Ui−Us／Ui＝（１−tanθ／tanβ）−（Va tanγ−
Va tan（θ＋θs）／Ui）（23） 第７Ａ図からUi＝Va tanβであり、これを第
（23）式に代入すると、両回転子が同じ方向に回
転している計器の精度を表す式は 計器精度＝（１−tanθ／tanβ）−（tanγ／tanβ−ta
n（θ＋θs）／tanβ）（24） 上述のとおり、θsはθよりはるかに小さく、す
べての実際的な目的で無視することができるので 計器精度＝（１−tanθ／tanβ） −（tanγ／tanβ−tanθ／tanβ） （25） すなわち 計器精度１−tanγ／tanβ＝一定 （26） すなわち本発明の自己修正特徴を使用するター
ビン計では、可変流体出口角θは一定の回転子羽
根角度γに取つて代えられる。 第（24）式を導くのに用いられた分析と同様な
分析により、両回転子が反対方向に回転する計器
の精度を表す式は下記であることが分かる 計器精度＝Um−（−Us）／Ui （27） ＝１＋tanγ／tanβ−tanθs／tanβ （28） かかる計器において、検出回転子が例えば
Griffoの米国特許第3934473号に開示されたよう
な、計測回転子とほぼ同じ速度で回転するように
される場合、検出回転子の羽根角度γは計測回転
子の羽根角度βと本質的に同じとなり（係数
tanγ／tanβ１）、第（28）式は次のようにな
る： 計器精度＝１＋１−tan θs／tan β （29） ＝２（１−1/2tan θs／tan β （30） 計器精度は検出回転子の偏向角θsの値の1/2と
共に変化することが認められると思う。かかる計
器では、両回転子はほぼ同じ速度で回転するの
で、それぞれの偏向角はほぼ等しくなり（θs
θ）、表示の変化量は在来計器で作られる大きさ
の1/2となる。 この場合もまた、これは検出回転子が機能不良
でない限り真実であり、検出回転子は計測回転子
とほぼ同じ速度で回転しているので、検出回転子
の機能不良の可能性は計測回転子のそれとほぼ同
じ大きさであることを指摘しなければならない。 両回転子が反対方向に回転するが、検出回転子
の速度が例えば計測回転子の速度よりひと回り小
さい大きさである計器の場合は、θsはθに比べて
小さく、したがつて無視することができる。第
（28）式はそのとき次のようになる 計器精度＝１＋tan γ／tan β （31） かかる計器の精度はどんな可変係数にも無関係
であるので、本質的に完全な修正および100％表
示が得られるであろう。しかし前述のとおり、両
回転子が反対方向に回転する計器は、機能不良の
確実な指示を与えないであろう。 前の分析において、検出回転子の速度は計測回
転子の速度よりはるかに小さい（例えば大きさで
ひと回り小さい）ときは無視された。しかし、第
（23）式および第（28）式の係数θsのために、検
出回転子は実際に極めて小さい誤差を計器の精度
すなわち表示に導入する。しかし、検出回転子の
速度（およびθs）が計測回転子の速度（および
θ）よりもひと回り小さい大きさであるときは、
検出回転子に起因する100％精度からの偏差は、
計器の測定可能な反復性の許容制限内（±0.1％）
である程小さいので、実際には重要でない。 計測回転子２０の速度と検出回転子２２の速度
との比は、両回転子のいずれか一方または両方が
機能不良である場合を指示する手段を与えること
が判明している。しかし、言うまでもないと思う
が、検出回転子の速度が計測回転子の速度より有
効に小さい計器では、計測回転子２０は検出回転
子２２に比べて速く回転するとともに放射状荷重
およびスラスト荷重が比較的大きいので、どんな
機能不良もおそらく計測回転子によるものと思わ
れる。 計測回転子の速度および検出回転子の速度の初
期校正値がNm^*＝106％およびNs^*＝６％である
上記の実施例では、100％修正された表示で、計
測回転子の速度と検出回転子の速度との比は次の
ようになる Nm／Ns＝Nm^*／Ns^*＝106／６＝17.67 計測回転子をその校正値で表示の±１％以内に
作動させたい場合は、 −１％で、Nm／Ns＝106−１／６−１＝105／５＝21 また＋１％で、Nm／Ns＝106＋１／６＋１＝107／７＝ 15.29 したがつて、計測回転子２０の速度と検出回転
子２２の速度との比が15.29〜21の制限範囲内に
ある限り、計測回転子２０の速度はその校正値の
±１％以内となるであろう。しかし、計測回転子
２０の速度が所定の制限以下、例えばその校正値
の２％以下に低下した場合は、 −２％で、Nm／Ns＝106−２／６−２＝104／４＝26＞ 21 同時に、計測回転子の速度がその校正値の２％
以上に増加した場合は、 ＋２％で、Nm／Ns＝106＋２／６＋２＝108／８＝13.5
＜ 15.29 すなわち、Nm／Nsの値を絶えず監視するこ
とによつて、検出回転子が正しく作動している限
り、計測回転子２０の速度の所定の制限を越える
その校正値からの偏差を検出する手段が与えられ
る。 他方では、計測回転子が正しく作動している間
に検出回転子が可能不良になり始める起りそうも
ない場合に、比Nm／Nsは15.29〜21の所定制限
を越えて同様に小さくなるであろう。説明のた
め、上記実施例において、計測回転子２０がその
校正値で作動し続ける間に検出回転子２２の速度
が所定値よりも１％遅いものとすれば、 Nm／Ns＝106／６−１＝105／５＝21.20＞21 計測回転子２０の速度が校正値で作動している
間に検出回転子２２の速度が所定値よりも１％速
いならば、 Nm／Ns＝106／６＋１＝106／７＝15.14＜15.29 すなわち、計測回転子２０がその校正値の±１
％以内で作動しているとき、比Nm／Nsはその
所定制限内となり、また修正された表示Ncはそ
の所定制限内となり、そして修正された表示Nc
は検出回転子２２が正しく作動しているならば
100％精度であろう。しかし、検出回転子２２の
速度の±１％の偏差は、たとえ計測回転子２０が
その校正値で作動していても、Nm／Nsをその
所定制限外に低下させるであろう。計測回転子２
０および検出回転子２２の両者の速度を監視する
とともに、両回転子の速度差を表す出力を供給す
る装置が以下において説明されるが、この装置は
比Nm／Nsが計器および装置の作動制限外に低
下するとき必ず指示を供給するようにもされてい
る。したがつて観測者は、回転子のいずれか一方
または両方がそれぞれの校正速度からそれたこと
を警報される。 上述の実施例では、検出回転子２２がその正常
条件で作動している間に、計測回転子２０がその
校正値からそれたものと想定した。可能性は少い
が、検出回転子２２が計測回転子２０よりもはる
かに遅い速度で回転するとき、検出回転子２２は
自らの軸受摩擦の増加によりその正常値から低下
する恐れが依然として存在する。このような場
合、たとえ計測回転子２０が偏差の所定制限内で
作動していても、「制限超過」指示器が作動され
る。 説明のため、計測回転子２０および計測回転子
２２の速度の校正値がNm＝106％ならびにNs＝
６％である前述の実施例において、計測回転子は
その正常値から0.5％遅く作動し、検出回転子も
その正常値から0.5％遅く作動しているものと想
定する。 計測回転子の速度の減少は出口角を増加させ
て、検出回転子の速度の相当する低下（0.5％）
を生じるので、また検出回転子は所要値より0.5
％遅く作動しているので、 Nm＝106−0.5＝105.50およびNs＝（６−
0.50）−0.50＝5.00 ならびに Nm／Ns＝105.50／5.00−21.10＞21.0 このような場合、制限超過指示器は、計測回転
子の速度が±１％の所定制限内であつても作動さ
れるであろう。 両回転子が正常作動の際に同じ方向に回転する
ように設計されている場合を考え、また両回転子
が機能不良であり、したがつてそれぞれ
（ΔNm）および（ΔNs）の量だけ各回転子の軸
受摩擦の増加により正常より遅く回転している最
もありそうな異常条件を考えてみる。そのとき修
正された計器表示Ncはもはや100％の精度ではな
く、検出回転子２２の減速量ΔNsに等しい誤差
（ΔNc）を持つであろう、すなわち ΔNc＝ΔNs （32） Δaで表されるこの「自己点検」および「自己
修正」計器の校正条件からの偏差制限が±１％に
設定されるならば、それは制限Δa＝±１％を越
えたことを示され、「制限超過」指示は計測回転
子の偏差（ΔNm）と検出回転子誤差（ΔNs）と
の和が下記にしたがつて１％の設定制限に達する
と作られるであろう： −〔（ΔNm）＋（ΔNs）〕−１％＝Δa （33） ただし（ΔNm）および（ΔNs）は数値だけで
ある。 第（12）式から、検出回転子２２が正常に作動
している限り（すなわちΔNc＝ΔNs＝０）、修正
された計器の読みNc＝Nm−Nsは100％正確とな
ることが分かる。しかし、検出回転子２２が誤差
状態にあると、修正された計器表示の最大可能誤
差、（ΔNc）maxは下記の理由でΔaの設定され
た制限を越えないであろう： （ΔNc）max＝（ΔNs）max＝｜Δa｜−
（ΔNm）｜Δa｜（34） いま、検出回転子２２が計測回転子２０の方向
と反対の方向に回転するように設計されている場
合を考え、また計測回転子２２および検出回転子
２２がいずれもそれぞれ（ΔNm）ならびに
（ΔNs）による軸受摩擦の増加により減速する異
常条件を考えてみる。前の場合のように、修正さ
れた計器表示Ncはもはや100％精度ではなく、検
出回転子の減速の量に等しい誤差（ΔNc）を持
つであろう。すなわち ΔNc＝ΔNs （32） 校正からの偏差の制限Δaが±１％に設定され
ると、制限Δa＝±１％は、検出回転子の減速
ΔNsと計測回転子の減速ΔNmとの差がほぼ±１
％の設定制限に達するとき超過されるであろう
が、この関係は次のとおり表される： 〔（ΔNs）−（ΔNm）〕Δa＝約±１％ （35） 第（32）式および第（35）式から、両回転子が
同じ方向に回転する前の場合と全く同様に、検出
回転子２２が正常に作動している限り（すなわち
ΔNc＝ΔNs＝０）、修正された計器の読みNc＝
Nm−Nsは100％正確になることが分かる。しか
し検出回転子２２が誤差状態（ΔNs≠０）であ
る場合は、修正された計器表示の最大可能誤差
（ΔNc）maxは誤差の指示を作らないで設定制限
Δa＝±１％を越えることがある。例えば、計測
回転子２０が１％遅い（ΔNm＝１％）ものとす
れば、検出回転子２２は例えば1.5％まで減速さ
れ、その結果修正された計器表示に1.5％減速の
誤差を生じ、第（35）式によつて 〔（ΔNs）−（ΔNm）〕＝〔1.5％−１
％〕＝＋0.5％＜＋１％＝Δa であるので設定制限Δa＝±１％を越えていると
いう指示、または依然として設定制限Δa＝±１
％の範囲にあるという表示を作らない。 計測回転子の速度が１％だけ減少されると、そ
れは検出回転子の速度を最低２％減少させ、その
結果Δa＝±１％の設定制限が下記により超過さ
れることを示す最低２％の計器誤差（ΔNc＝
ΔNs＝２％）を生じるであろう： 〔ΔNs−ΔNm〕＝〔２％−１％〕＝＋１％＝Δa 上記の説明により明らかに、正常条件で同じ方
向に回転する両回転子は、検出回転子２２が異常
条件による誤差状態にある場合、たとえそのよう
な状態になる確率が少なくても、「自己点検」の
ための好適な設計である。 上記の分析から断定されることは、前述の
Griffoの特許に開示されたような計測回転子と事
実上同じ速度で計測回転子の方向から反対の方向
に回転する検出回転子を使用する計器が、在来計
器から得られる精度を上回る若干の改良を与える
こと、および検出回転子が計測回転子の速度より
有効に低い速度で回転する計器が、両回転子の回
転の相対方向にかかわらず計器精度をさらに改良
することである。しかし、両回転子が反対方向に
回転する計器は機能不良の確実な指示（自動点
検）を与えない。したがつて、検出回転子が計測
回転子の速度よりひと回り低い大きさの速度で計
測回転子の方向と同じ方向に回転するように設計
されていると、最適の性能が得られる。しかし言
うまでもないと思うが、計測回転子の速度より有
効に低い速度で検出回転子が回転する計器は、両
回転子の相対回転方向にかかわらず、ここに説明
される本発明の範囲内にある。 流体が計測回転子の羽根に入るまで流体の流れ
方向の任意な接線方向の速度成分を最小にするた
め、ここに説明された計器の羽根５７（第１図）
に似た「整流」壁を計測回転子から上流に備える
ことが、タービン計技術における普通のやり方で
ある。しかし、計器の上流に妨害や障害がある
と、整流壁によつて完全には除去されない計器に
流れ込む流体の「うず巻」（接線成分を与える）
を生じることがある。また、かかる妨害は計器に
流れ込む流体に一様でない速度分布を生じること
もある。換言すれば、計器入口部分のいろいろな
点における流体の軸方向速度は、著しくかつ一様
でない変化をすることがある。在来の計器では、
計測回転子に入る流体のかかるうず巻または一様
でない速度分布はすべて、計器精度に悪影響を及
ぼすであろう。ここで説明された本発明を使用す
る計器がこのような現象に対して比較的敏感でな
いことが試験によつて立証された。換言すれば、
本発明を使用する計器の精度は、計測回転子に入
る流体内のいかなるうず巻または一様でない速度
分布によつても悪影響を受けない。 計測回転子および検出回転子からの出力が処理
されて、修正された計器表示を作る方法を、第１
０図についてこれから説明する。校正時の計測回
転子の速度が105.3％の表示を作ることが判明し
ている一つの実施例では、検出回転子の速度は、
計測回転子の出力から検出回転子の出力を引くこ
とによつてその差が第（12）式で示された100％
の表示を表わすように、5.3％の表示を作る。第
１０図に示された装置は、センサ１４６によつて
作られる検出回転子からの500個のパルスPsごと
にセンサ１０２によつて作られる計測回転子から
のパルス数Pmをカウントする。この実施例で
は、検出回転子からの500個のパルスは、校正時
に計器１０を通る流体の流れの57.34ft³（ ）に
相当する。第１０図において、順序ぎめ器１５４
は、装置のいろいろな他の素子および周波数約
100Hzのタイミング・パルスを供給するタイミン
グ回路に対する指令の順序をきめるようにされた
論理素子を備えている。抜取間隔は、カウンタ１
５１がセンサ１４６からの500個のパルスを蓄積
するのに要する時間である。始動時に、カウンタ
およびラツチのすべては初期設定され、したがて
ノー・カウントを含むとともにそれぞれの出力に
値を持たず、順序ぎめ器１５４はその初期モード
にあつて、カウンタが500個のパルスを蓄積した
ことを告げるカウンタ１５１からの信号を待つ。
カウンタ１５１が500パルス・カウントを蓄積す
ると同時に、それは順序ぎめ器に信号を送り、そ
れによつて順序ぎめ器１５４にその第２モードを
さがさせ、そこでこれはカウンタ１５１および１
５５のパルス・カウントをラツチ１５７ａならび
に１５７ｂにそれぞれ転送する。これは、それぞ
れのカウンタからパルス・カウント信号を受ける
ようにラツチを整える転送信号をラツチ１５７ａ
および１５７ｂに送ることによつて行われる。ま
たこの転送信号は、順序ぎめ器に対する転送信号
の帰還によつて、順序ぎめ器にその第３モードを
自動的にさがさせる。その第３モードにおいて、
順序ぎめ器は両カウンタ１５１および１５５にリ
セツト信号を送つて、それらを初度条件にリセツ
トし、センサからのパルス・カウントをさらに蓄
積させる。カウンタ１５１における500パルスの
蓄積は、本装置がカウンタおよびラツチからの信
号を処理するのに要する時間に比べて比較的長い
時間を要し、したがつて順序ぎめ器はその以後の
モードをさがすに要する時間に比べて比較的長い
時間その第１モードにとどるまであろう。言うま
でもないと思うが、ラツチの目的は、前の抜取間
隔の際に蓄積されたパルス・カウントが処理され
ている間に、カウンタにかかる各間隔の終ると同
時にセンサ１０２および１４６からの新しい１組
のパルスをカウントし始めるように整えられるよ
うに、センサ１４６からの各500パルスの終りに
センサ１０２および１４６からのカウントを受け
て記憶することである。この場合もまた、カウン
タに対するリセツト信号は順序ぎめ器に帰還され
て、順序ぎめ器にその第４モードを自動的にさが
させる。 その第４モードで、順序ぎめ器は乗算器１５２
および１５６に指令信号を送るが、その指令信号
はこれらの乗算器がラツチ１５７ａおよび１５７
ｂの出力に現われる信号値をそれぞれ受けるよう
に乗算器を整える。次に乗算器は、ラツチ１５７
ａおよび１５７ｂからの信号の値に換算係数Ks
ならびにKmをそれぞれ掛ける工程を行う。これ
らの係数はプログラム可能であり、かつ校正時に
計器を通過する流体の各立方フイートについてそ
れぞれ計測回転子および検出回転子によつて作ら
れるパルスの数を表し、これらの係数は初度校正
時に各計器について別々に定められる。 乗算工程の完了と同時に、乗算器は完了信号を
順序ぎめ器に送り、順序ぎめ器にその第５モード
すなわち減算モードをさがさせる。このモードに
おいて順序ぎめ器は、乗算器からの２進信号を受
けるように減算器１５８を整える信号を減算器１
５８に送る。次に減算器は、乗算器１５６よりの
信号の値から乗算器１５２よりの信号の値を引く
工程を行い、その工程が完了すると同時に、減算
器は順序ぎめ器に工程完了信号を送つて、順序ぎ
め器にその第６モードをさがさせる。減算器から
の出力は２進信号であり、かつ検出回転子からの
500パルスの各抜取間隔の間に計器を通過する立
方フイート数を表す。その第６モードで順序ぎめ
器は、減算器１５８からの２進出力信号を受ける
ようにダウン・カウンタ１５９に信号を送る。こ
の場合もまた、転送信号が順序ぎめ器に帰還され
て、順序ぎめ器にその第７および最終モードを自
動的にさがさせる。 その最終モードすなわち減少モードで、順序ぎ
め器はダウン・カウンタ１５９および除算カウン
タ１６１に同時に信号を送り、順序ぎめ器にある
タイミング回路からのタイミング・パルス受ける
ようにさせる。ダウン・カウンタによつて各タイ
ミング・パルスが受信されると、そのカウンタは
１パルス・カウントだけ減少される。同時に除算
カウンタは、ダウン・カウンタが減少される各カ
ウントについて、除算カウンタが１パルス・カウ
ントを受けてこれを蓄積するように、タイミング
回路からのパルスを受ける。すなわち、この工程
によつて減算器からダウン・カウンタに加えられ
るパルス・カウントは、除算カウンタに転送され
る。 除算カウンタによつて受信された各10000パル
スについて、同カウンタはレジスタ１６０に加え
られる１パルスを作り、それによつてレジスタ１
６０は容積の１立方フイートの単位で増分するよ
うにされる。すなわち、除算カウンタから受信し
た各パルスについて（またダウン・カウンタが減
分される各10000パルス・カウントについて）レ
ジスタ１６０は計器を通過した流体の追加の１立
方フイートを示す。除算カウンタが受信したちよ
うど10000個の各タイミング・パルスについて１
個のパルスを作つてから、それは余りが繰り上げ
られてダウン・カウンタから転送された次の組の
パルスに加えられる任意な残りを受信、保持する
であろう。ダウン・カウンタがタイミング・パル
スによつてゼロまで減分されると、それは減分完
了信号を順序づけ器に送り、それによつて順序づ
け器はその初度モードをさがし、ダウン・カウン
タおよび除算カウンタを任意なより多いタイミン
グ・パルスを受けないようにし、かつ装置をその
初度条件に引き戻すので、全工程はカウンタ１５
１で次の500パルスを受信すると同時に繰り返さ
れる。 ここに説明された実施例では、スロツト付円板
１０４は計測回転子の各回転について４パルスを
作り、スロツト付円板１４８は検出回転子の各回
転について７パルスを作る。このような装置で
は、検出回転子により作られた各500パルスにつ
いて、多数の抜取間隔にわたり計測回転子によつ
て作られたパルスの平均数Pmは下記の式で与え
られる Pm＝４／７×Ps×1.0103 ×（１＋100／a^*＋Δa） （36） ただし1.0103は両回転子間の有効流れ面積のわ
ずかな差、および両回転子間のウエーキ効果なら
びに流体結合効果をも考慮した計器定数である。
その正確な値は校正の際に求められる。 ^*＝校正時における検出回転子の％調整また
は表示。 Δa＝校正からの％偏差 この実施例では、校正は検出回転子の表示が
5.3％であることを示す。したがつて、検出回転
子からの各500パルスについて校正時に計測回転
子からのパルスの平均数Pmは、^*＝5.3および
Δa＝０として第（36）式により次のように求め
られる Pm＝４／７×500×1.0103（１＋100／5.3＋０）＝5735.
018 言うまでもないと思うが、パルスの端数
（5735.018）はいくつかの連続抜取間隔にわたつ
て計測回転子から受けた実際のパルス数を平均す
ることによつて得られる平均値であり、また任意
の与えられた抜取間隔で受けた実際のパルス数は
この平均値の上下に数パルス変化することがあ
る。上述のとおり、検出回転子からの500パルス
は校正時に計器を通る流体の流れの57.34ft³を表
し、すなわちそれはΔa＝０のときである。した
がつて、500パルスがカウンタ１５１によつてカ
ウントされる校正時に、カウンタ１５５は平均
5735.018個のパルスを蓄積し、したがつてカウン
タ１５５の出力およびラツチ１５７ｂの出力に現
われる信号は、カウンタ１５１およびラツチ１５
７ａからの出力が500の値を持つとき平均値
5735.018を持つであろう。乗算器１５６および１
５２は、ラツチ１５７ｂおよび１５７ａからの信
号にそれぞれ係数KmならびにKsを掛ける。回転
子係数KmおよびKsは校正の時に求められ、回転
子によつて作られた各パルスについてそれぞれの
回転子用表示の立方フイートを表わす。係数Km
は試験器によつて示された計器を通る流れ
（57.34ft³）に係数1.053（計測回転子の表示＝
105.3％）を掛け、かつ計測回転子からのパルス
数Pmによつて割ることにより求められる。 Km＝57.34×1.053／5735＝0.010528ft³／Pm Kmの場合のように、検出回転子の係数Ksは、
計器を通る流れに係数0.053（検出回転子の表示＝
5.3％）を掛け、検出回転子からのパルスPsで割
ることによつて求められる。 Ks＝57.34×0.053／500＝0.006078ft³／Ps 5735.018パルス・カウントの平均値を持つラツ
チ１５７ｂからの信号は、乗算器１５６でKmを
掛けられ、60.378ft³を表す平均値を持つ２進出
力を作る。同様に500パルス・カウントの値を持
つラツチ１５７ａからの信号は、乗算器１５２で
Ksを掛けられ、3.0390ft³を表す値を持つ２進出
力を作る。 平均値60.378ft³および3.039ft³をそれぞれ表す
乗算器１５６ならびに１５２からの信号は、減算
器１５８に加えられ、60.378ft³から3.039ft³を引
き、57.339ft³を表す平均値を持つ２進出力を作
る。減算器からの２進出力は、タイミング回路か
らの573390個のタイミング・パルスがダウン・カ
ウンタをゼロまで減分させるために要求されるよ
うな形で、ダウン・カウンタに加えられる。上述
のとおり、除算カウンタ１６０はそれが受信した
各10000個のタイミング・パルスについて１個の
出力パルスを作り、したがつてそれは電気機械レ
ジスタ１６０に対する570000／10000個すなわち
57個のパルスを作り、レジスタに計器を通る流れ
の57ft³を表示させる。残りの3390個のパルスは
除算カウンタによつて保持され、次の抜取間隔中
にダウン・カウンタからそれに転送されるパルス
に加算されるであろう。連続抜取間隔により、本
装置の純粋な効果は計測回転子の出力から検出回
転子の出力を引いてレジスタ１６０に正確な流れ
の表示を与えることであろう。言うまでもないと
思うが、レジスタ１６０は１ft³の単位で増分す
るので、ft³の端数値は後続の抜取間隔のために
保持されるであろう。 注目すべきことは、105.3％の計測回転子表示
を表す乗算器１５６からの信号、および3.0390ft
^３すなわち5.3％の表示を表す乗算器１５２からの
信号が、第（12）式により下記となるように減算
器１５８で処理されることである： Nc＝60.378−3.039＝57.339（100％表示） 使用の途中で、計測回転子の速度がその校正値
より若干低い量、例えば２％を103.3％表示まで
減少するならば、出力角θの増加が生じるであろ
う。計測回転子２０からの流れの出口角のθのこ
の増加は、検出回転子２２の速度または表示Ns
を２％〜3.3％表示だけ減示させるであろう。計
器１０を通る流体の流量が不変であるならば、検
出回転子が500パルスを作るにはより長い時間が
かかり、その結果検出回転子２２が500パルスを
作つている間に計器１０を通る流体の流れは一層
多くなるであろう。流体の流れのこの増加量は、
校正時の流れに、校正時の検出回転子表示（5.3
％）と新しい表示（3.3％）との比を掛けること
によつて次のように算出される 57.34×5.3／5.3＝92.09 したがつて、計測回転子２０が２％減速する
と、92.09ft³の流体が検出回転子２２からの各
500パルスについて計器に流れるであろう。また、
検出回転子が500パルスのPsを作るには時間が長
くかかるので、パルス数Pmは増加されるであろ
う。500Psに対する新しい平均パルス数Pmは、
Δa＝−２％の場合の第（36）式から、また下記
の式から算出される Pm＝pm^*×Rm／Rm^*×Rs^*／Rs （37） ただし Pm^*＝校正時の計測回転子からの平均パルス数 Pm＝計測回転子からの新しい平均パルス数 Rm^*＝校正時の計測回転子の表示率 Rm＝計測回転子の新しい表示率 Rs^*＝校正時の検出回転子の表示率 Rs＝計測回転子の新しい表示率 代入により Pm＝5735（103.3／105.3）×（3.3／5.3）＝9035.8 したがつて、計測回転子２０の速度がその校正
値から２％だけ減速すると、それは検出回転子が
500パルスを作つている間に平均9035.1パルスを
作るであろう。 したがつて、いくつかの連続抜取間隔にわたつ
て、ラツチ１５７ｂから乗算器１５６に至るパル
ス・カウントは9035.8の平均値を持ち、この値は
Kmを掛けると103.3％表示に相当する95.129ft³
の平均値を持つ出力信号を作るであろうが、実際
に計器を流れる流体は92.09ft³であろう。検出回
転子はこの時間間隔の際に依然として500パルス
を作るので、乗算器１５２からの信号はいま3.3
％の表示に相当する3.039ft³を表す信号を依然と
して作る。二つの信号が減算器１５８によつて処
理され、乗算器１５６よりの信号の値から乗算器
１５２よりの信号の値を引くと、減算器は100％
表示に相当する92.09の平均値を持つ出力信号を
作るであろう。 計測回転子が上述と同じ工程を用いてその校正
値より２％速く運転するようにされると、検出回
転子が500パルスを作つている間、流体の41.6297
ft³が計器を通過し、かついくつかの連続抜取間
隔にわたりラツチ１５７ｂから乗算器１５６に至
るパルス・カウントは4242.85の平均値を持ち、
これはKmを掛けられると107.3％表示に相当する
44.687ft³を表す平均出力信号を作ることが分か
ると思う。減算器は3.0390ft³の値を持つ乗算器
１５２よりの信号を、44.6687ft³の平均値を持つ
乗算器１５６よりの信号値から引いて、100％表
示に相当する41.6927ft³を表す平均出力信号を作
る。すなわち、検出回転子の回転数によつて表さ
れる容積を計測回転子の回転数によつて表される
容積から引くことによつて、その結果は検出回転
子に機能不良がない限り、計測回転子の速度のす
べての値で必ず100％表示を表すことが分かる。 第１１図は本発明の自己点検の特徴を実施する
装置を示す。計測回転子からのパルスPmは増幅
器１８６を通してカウンタ１８８に送られ、ここ
でそれらは比較器１９０に加えられるデイジタル
出力を作るようにカウントされる。検出回転子か
らのパルスPsは増幅器１８０を通してカウンタ
１８２に送られる。一連のつまみスイツチ１８４
は、カウンタ１８２を整えてカウンタ１８２に入
る選択された数のPsパルス入力に対して１個の
出力パルスを作るようにセツトされる。説明され
る実施例において、カウンタ１８２は検出回転子
からの各500パルスPsに対して１個の出力パルス
を作るように整えられる。カウンタ１８２からの
２個の連続パルス間の間隔は、第１１図の装置の
抜取間隔を定める。この抜取間隔の際、カウンタ
１８８はパルスPmを蓄積する。カウンタ１８２
からの各パルスは、つまみスイツチ１９２および
１９４によつてセツトされた上限ならびに下限に
対してカウンタ１８８にあるパルス数を比較器１
９０に比較させる使用可能信号として用いられ
る。比較器１９０には論理素子があり、比較工程
が終ると同時に、カウンタ１８８をゼロにリセツ
トさせるとともにカウンタ１８２をつまみスイツ
チでセツトされた値にリセツトさせ、それによつ
て新しい抜取間隔を開始させる。 つまみスイツチ１９２および１９４は比較器１
９０に接続されて、それぞれ、検出回転子からの
各500パルスについて校正値からの実際のパルス
数Pmにおける許容偏差の選択された上限と下限
に比較器１９０を整える。第９図は、修正された
表示が１９６で示され、スイツチ１９２によつて
セツトされた選択された上限が１９８で示され、
選択された下限が２００で示される表示パネルを
示す。 計測回転子からの平均パルス数Pmと、検出回
転子からのパルス数Psとの関係は、計測回転子
円板１０４が各回転について４パルを作りかつ検
出回転子円板１４８が各回転について７パルスを
作る実施例において、前に与えられた第（17）式
によつて表される。したがつて、 Pm＝（4/7）×Ps×1.0103×（１＋100／
a^*＋Δa）（36） 説明された実施例では、校正時に ^*＝5.3％およびΔa＝０であり、また検出回
転子からの各500パルスPsについて Pm^*＝（4/7）×500×1.0103×（１＋100／5.3＋０） すなわち Pm＝5735パルス したがつて、カウンタ１８２から比較器１９０
に至る各パルスについて、計器が校正値で作動し
ているとき、計測回転子からの5735パルスPmを
表す２進信号がカウンタ１８８から比較器１９０
に加えられるであろう。言うまでもないと思う
が、自己点検に関する下記説明において、算出さ
れたパルス・カウント値および下記の表に示され
る値は、それらの最も近い整数値に丸められてい
る。 計測回転子を±１％の偏差制限内で作動させた
い場合は、第（36）式に代入して、 Δa＝−１％のとき Pm＝４／７×500×1.0103×（１＋100／
5.3＋（−１））＝7002パルス またΔa＝＋１％のとき Pm＝４／７×500×1.0103×（１＋100／
5.3＋１）＝4870パルス したがつて、計測回転子を±１％の偏差制限内
で作動させたい場合は、スイツチ１９２および１
９４は比較器１９０を4870パルスならびに7002パ
ルス用にそれぞれ整えるようにセツトされるであ
ろう。比較器１９０がそのように整えられると、
比較器１９０によつて検出されたカウンタ１８８
からの信号がカウンタ１８２からの各使用可能パ
ルスについて7002および4870の制限間にある多数
の計測回転子パルスを表すならば、比較器１９０
は計測回転子が所定の精度制限内で作動している
ことを示す「正常」指示灯２０６に対する出力信
号を作るであろう。カウンタ１８８から比較器に
至る信号がカウンタ１８２からの各使用可能パル
スについて7002パルスPmより大であることを示
すならば、比較器１９０は計測回転子の速度また
は検出回転子の速度がそれらの校正値より１％以
上遅かつたり、それらの組み合わされた偏差がそ
れらの校正値より１％以上遅いことを示す「下限
超過」指示灯２０４に対する出力を作るであろ
う。カウンタ１８８から比較器１９０に至る信号
がカウンタ１８２からの各使用可能パルスについ
て4870個未満のパルスPmを表すならば、それは
計測回転子の速度または検出回転子の速度がそれ
らの校正値より１％以上速かつたり、それらの組
み合わされた偏差がそれらの校正値より１％以上
速いことを示す「上限超過」指示灯に対する出力
を作るであろう。比較器１９０には、パルスPm
が所定の制限外である連続比較の数をカウントす
る回路も含まれ、またこの異常性が比較の与えら
れた数（例えば15）の間存続するならば、比較器
１９０は作動の異常性が過渡条件でないことを示
す「異常」指示灯２０８に対する出力を作るであ
ろう。 検出回転子２２が計測回転子２０の速度よりも
はるかに低速（一般にひと回り小さい大きさ）で
回転するように設計することにより、したがつて
検出回転子軸受のスラスト荷重も計測回転子軸受
の荷重よりはるかに小さくすることによつて、検
出回転子２２は一般に計測回転子２０よりも機能
不良の機会がはるかに少ないことは注目に価す
る。したがつて、「制限外」指示灯がつくと、そ
れは計測回転子が選択された制限を越えて作動し
ているが修正された計器の読みNc＝Nm−Nsは
校正値すなわち100％精度に保たれることを意味
する公算が大である。 下記の表は、検出回転子の校正時の表示が5.3
％である上記の実施例の場合、０〜±4.00％の偏
差の全部の値について計測回転子パルスの上限と
下限を示すPs＝500パルスの表である。このよう
な表によつて、操作員はスイツチ１９２および１
９４のセツテイングを所望精度制限について示さ
れたパルス値に簡単に調節することによつて、任
意な所望の精度制限をセツトすることができる。
検出回転子速度の校正値は各計器と共に少し変化
するので、各計器のための検出回転子速度の校正
値に特有な精度範囲についてパルス値を示す同様
な表が各計器に備えられなければならない。

【表】 第（36）式のかつこ内の部分は両回転子の速度
の比およびパルスの比に比例することが認められ
ると思う。すなわち、両回転子が校正値で作動さ
れているとき、 Ns＝5.3％および Nm＝105.3％ Nm／Ns＝105.3／5.3＝19.87 同様に、第（36）式のかつこ内の部分に代入し
て （１＋100／a^*＋Δa）＝（１＋100／5.3＋０）＝19.87 すなわち、それは次のように書くことができる Nm／Ns＝（Pm／４）／（Ps／７）（1.0103）＝（１＋10
0／a^*＋ａ） （34） 上記の説明および第１０図と第１１図に示され
た装置は、検出回転子からの前もつて選択された
パルス数を用いて、計測回転子からのパルスがカ
ウントされている時間間隔を定めようとするもの
であり、計測回転子からのパルス数は検出回転子
からの前もつて選択されたパルス数と組み合わさ
れたり、それと比較されたり、またはその両方で
あつて、修正された表示および校正からの偏差の
表示を与える。一つの別法として、言うまでもな
いと思うが、計測回転子からの前もつて選択され
たパルス数は検出回転子からのパルスがカウント
される時間間隔を定めるようにカウントされ、両
回転子からのパルスはここの教えにしたがつて組
み合わされたり、比較されたり、またはその両方
である。また、第１０図の装置にクロツクを供給
し、かつクロツクによつて定められた与えられた
時間間隔の際に各回転子から作られたパルスをカ
ウントすることもできる。このような装置は、第
１３図〜第１８Ｆ図についてあとで説明する。 第１３図に示されるような計算機装置３００
は、プログラムがプログラム可能な定数記憶装置
３１４に記憶された定数を用いるメモリ３１２に
記憶されるとともに、部品記号R6502−11で表さ
れる本出願人によつて販売された形式のものであ
り得る処理装置３０２の制御を受けて実行され
る、本発明の一つの実施例である。第１４図に出
力が示されているクロツク回路３１０は、処理装
置３０２にシステム・クロツクを供給する１組の
パルスを加える。入出力信号は、入出力回路３０
６を介して装置３００の入出力に向けられる。第
１６図に詳しく示されるとおり、計測回転子２０
および検出回転子２２の速度は、スロツト検出器
１０２ならびに１４６によつてそれぞれ検出され
るが、両検出器は増幅器３３６および３３４を介
して、入出力回路３０６の一部として第１６図に
示される入力通信回路３３８にそれぞれ加えられ
る信号を駆動する。メモリ３１２およびプログラ
ム可能な定数記憶装置３１４はいずれも、母線３
０８を介して処理装置３０２に結合されている
（第１３図）。入出力回路３０６には、母線３０４
を介して処理装置３０２に結合されている出力通
信回路３４０も含まれ、計算表示灯３２４、正常
表示灯３２６および異常表示灯３２８、ならびに
電気機械トータライザ３２２のような表示灯をい
ろいろに付勢する出力信号を供給し、それによつ
て測定された流体の現時点のトータルが表示され
る。第１６図に示されるとおり、出力通信回路は
表示装置３２２，３２８，３２６および３２４を
それぞれ作動させる複数個のドライバ３４４，３
４６，３４８ならびに３５０を付勢させる。さら
に出力通信号回路３４０は、計器１０を通る流量
を表す信号を供給する出力ドライバ３４２を介し
て信号を供給する。第１６図に示される表示素子
は第１５図に示されるような表示盤３２０の上に
置かれており、それによつてトータライザ３２２
および表示灯３２４，３２６ならびに３２８は操
作員によつて容易に観測される。 第１７Ａ図、第１７Ｂ図および第１７Ｃ図にお
いて、同様な数字は同様な素子を表す計算装置３
００の一段と詳細な機能ブロツク図が示されてい
る。スロツト検出器１４６および１０２（第１７
Ｃ図）はそれぞれ端子１と２ならびに３と４に結
合され、それによつて担当する入力は増幅器３３
６および３３４を通してそれぞれ、本質的にトラ
ンジスタＱ１とＱ２から成るレベル・トランスレ
ータに加えられる。レベル移動された出力は、ト
ランジスタＱ１およびＱ２のコレクタから取ら
れ、ライン３０４ｂならびに３０４ｃに沿つて入
出力回路３０６の入力CA１およびCA２（第１７
Ｂ図）に加えられるが、この入出力回路は部品記
号R6522−11として本出願人が販売した形式のも
のであることができる。出力は入出力回路３０６
のピン１０，１１，１２および１３から得られ、
参照数字３０４ｄで一括して識別される１群のラ
インを介してドライブ・アレイ３８０（第１７Ｃ
図）に加えられ、合計された流れおよび正常、異
常ならびに計算の各条件の存在をそれぞれ表す信
号をさまざまに供給する。さらに、アナログ自己
点検信号のデイジタル表示は、入出力回路３０６
によつて、数字３０４ｆで一括して識別されるピ
ン２〜９に供給される。入出力回路３０６のピン
１１〜１３も、表示装置３２４，３２６および３
２８を付勢させるために、ライン群３０４ｅを介
してバツフア増幅器３４６，３４８および３５０
に第１７Ｃ図に示されるとおり接続される。さら
に信号がトランジスタＱ２およびＱ１のコレクタ
から得られ、計測および検出の両回転子の回転を
表す信号を与えるためにドライバ・アレイ３８０
に加えられる。 電源３７６が図示されており、それによつて外
部直流電圧源から得られる＋5Vは計算機装置３
００のいろいろな素子に加えられる。第１７Ａ図
および第１７Ｂ図において、２個の異なるメモリ
が明らかにされている。１対のROM３６４およ
び３６６から成る第１メモリ３１２は、アドレス
母線３０８ならびにデータ母線３０８ａを介して
マイクロプロセツサ３０２に結合されている。図
示のとおり、処理装置３０２からのアドレス母線
の最上位のビツトは、装置の作動中およびこれら
ビツトの状態次第で、一定の場所が読み取られる
べき装置としてROM３６４またはROM３６６
のいずれかを選択する解読器３７２に加えられ
る。ROM３６４および３６６は、部品記号
R2332として本出願が販売した形式のものである
ことができる。装置の初期開発段階において、
EPROMがROM３６４および３６６に代えられ、
それによつてプログラムが当初作られ、装置３０
０に変更が組み込まれるにつれて作り直される。
さらに第２メモリ３１２′は、暫定データ記憶装
置として用いられかつアドレス母線３０８および
データ母線３０８ａを介して処理装置３０２に結
合されるRAM素子３６８および３７０から成
る。部品記号P2114としてインテル・コーポレー
シヨンが販売した形式のものであり得るRAM３
６８および３７０も、アドレス解読器３７２を介
してアドレス指定される。前述のROM３６４お
よび３６６で用いられた方法と同様な方法で、解
読器３７２はRAM３６８および３７０にチツプ
選択信号を与え、それによつてこれらの回路は母
線３０８のアドレスに応答することができる。 第１７Ａ図に示される電力オン・リセツト回路
３７４は、直流システム電力＋5Vの所度印加に
応動して、ライン３０４ａを介して処理装置３０
２をリセツトするために加えられるパルスを作
り、それによつて初期設定および電力オン・ルー
チンが実行される。第１４図に示されたようなク
ロツク信号は、4MHzで発振するクリスタル素子
Ｚ１を持つ発振器３６２を含むシステム・クロツ
ク回路３１０によつて作られる。発振器３６２の
出力は、処理装置３０２のクロツク入力に加えら
れる前に、１対のフリツプ・フロツプを含む分割
器３６０によつて分割されるが、その処理装置３
０２はさらにこのクロツク信号を回路の残り部分
に送る。プログラム可能な定数記憶装置３１４は
第１７Ｂ図に示され、アドレス母線３０８および
データ母線３０８ａを介してメモリ３１２ならび
に処理装置３０２に接続され、それによつてその
中でプログラムされたような１組の定数は装置３
００に記入される。分割器３６０および記憶装置
３１４はそれぞれ部品記号74LS74ならびに
DM8577Nとしてナシヨナル・セミコンダクタ・
コーポレーシヨンが販売した形式のものであり得
る。また、誤差出力を表わしかつそれに比例する
アナログ出力は、入出力回路３０６によつて作ら
れかつそのピン２〜９に現われる出力信号３０４
ｆのデイジタル表示から得られるとともに、アナ
ログ・デイジタル変換器３０６ａによつて縦続接
続されたトランジスタＱ４およびＱ３からも得ら
れる。 第（12）式は計測回転子および検出回転子のパ
ルスについて下記のように書き直すことができ
る： Vc＝Pm／Km−Ps／Kε （38） ただしVcは与えられた時間にこの計器を流れ
る立方フイートで表した修正された容積であり、
PmおよびPsはそれぞれ前記の時間に蓄積された
計測回転子ならびに検出回転子からのパルスであ
り、KmおよびKsはそれぞれ計器を通る流れの立
方フイート当たりのパルスで表した計測および検
出の両回転子の係数であるが、これらの係数は初
度校正の時に定められる。装置３００は、計測回
転子および検出回転子によつてそれぞれ作られる
パルス数PmならびにPsを検出、カウントすると
ともに、第（38）式を解いて修正容積Vcの表示
を与える。 修正容積の算出は絶えず作られる１秒の時間軸
の終りに行われ、前記時間軸はシステム・クロツ
ク回路３１０により供給されるタイミング信号
（１秒）によつてセツトされたカウント間隔によ
り定められる。さらに、算出された修正容積Vc
はこのような１秒のタイミング間隔後繰り返して
電気機械トータライザ３２２に加えられ、それに
よつて流れの値はある時間中計器１０を通る流体
の流れの全量を与えるためにその時間にわたつて
加算される。さらに計算機装置３００は、計器１
０の作動についていろいろな点検を行うように設
計され、すなわちプログラムされている。例え
ば、計測回転子２０の速度があとで説明するとお
り所定の制限を越えてその校正値から目立つて減
少する場合、誤りすなわち機能不良条件が認めら
れる。標準として、検出回転子２２は計測回転子
２０の速度よりはるかに遅い速度（ひと回り小さ
い大きさ）で回転するように設計されている。こ
のような条件の下では、計測回転子２０は軸受は
検出回転子２２の軸受よりも先に劣化するであろ
うし、その結果計測回転子２０の速度は所定の制
限を越えてその校正値から目立つて減少すること
が通常予想される。このような場合、係数Pm／
Kmは係数Ps／Ksより小となる。すなわちこの
ような条件を検出するために、装置３００は
（Ps／Km）が（Ps／Ks）の大きさに対する
（Pm／Km）の大きさを定期的に点検する。
（Pm／Ks）より小であると、調節された容積Vc
は下記の式によつて与えられる： Vc＝Ps／Ks （39） 第（39）式によつて示される調節された容積
Vcは、流体の流れに近似値である。さらに、
Pm／KmがPs／Ksより小である条件を検出する
ことにより、誤り条件が表示され、異常表示灯３
２８はあとで説明するように付勢されるであろ
う。 さらに自己点検は、第（36）式から導かれる下
記の第（40）式により、検出回転子速度のその校
正値からの偏差Δaの百分率を求めることによつ
て得られる Δa＝〔100／PmKs／PsKm−１〕−^*＝〔100／Pm／Km／
Ps／Ks−１〕使用中(f)−〔100／PmKs／Ps／Ks−１〕校
正時(c) ＝〔100／第１出力（計測回転子出力）／第２出力（
検出回転子出力）−１〕(f)−〔100／第１出力／第２出
力−１〕(c)＝〔100／第１出力−第２出力／第２出力〕
(f) −〔100／第１出力−第２出力／第２出力〕(c)＝〔第２
出力／第１出力−第２出力〕(f)×100−〔第２出力／第
１出力−第２出力〕(c) ×100＝〔第２出力／調整された出力〕(f)×100−〔
第２出力／調整された出力〕(c)×100（400） センサ速度のその初度校正値からの偏差は絶え
ず算出される。自己点検計算において、装置３０
０は計測回転子から所定のパルス数Pmを検出
し、この数が最大流量の50秒に相当する所定数、
例えば25000に等しいときは、第（40）式は解か
れ、Δaの計算値はプログラム可能装置３１４に
よつてプリセツトされた制限±Δapと比較され
る。もしプリセツトされた制限を越え、すなわち
｜Δa｜が｜Δap｜より大きくなると、計器は選
択された誤差制限の範囲外で作動し、異常表示灯
３２８が定期的に付勢されるであろう。しかし｜
Δa｜の値がプリセツトされた制限｜Δap｜より
も小である場合は、計器１０は正常に作動し、正
常表示灯３２６が付勢される。 また計算機装置３００は、下記の式にしたがつ
て周波数（Hz）についての流量Ｆの表示を与える
能力も備えている： Ｆ＝（Pm／Km／Qmax）×（100／100＋a^*）×fmax（41） ただしPmは毎時のパルス数で表した計測回転
子速度のパルス・レートであり、これは順次秒で
表した3600Pm／ｔに等しく（ｔは抜取間隔、例
えば１秒）、Qmaxは毎時の立方フイートで表し
た計器１０の定格流量であり、fmaxは最大流量
時における所望の最大出力周波数である。装置３
００によつて記憶され、実行されるプログラム
は、システム・クロツク回路３１０から導かれる
クロツク信号によつて定められたような、パル
ス・カウント間隔ｔ（例えば１秒）に基づく第
（41）式にしたがつて流量Ｆを計算する。流量信
号は、第１７Ｃ図に見られるとおり、出力ドライ
バ３８０の出力端子１６から得られる。 計算機装置３００が流れの正確な表示を与えな
いと思われる最小の流れ条件が存在するかどうか
を知るための、さらに詳細な点検は、与えられた
時間、例えば１分の間に検出パルスの周波数が１
Hz未満でかつ計測回転子のパルス・レートの周波
数が２Hz未満であるかどうかを測定することによ
つて、計算機装置３００により行われる。これは
正常条件を表し、その条件の表示はあとで説明す
るが装置３００によつて作られる。さらに、連続
１分の間に計測回転子のパルス・レートが２Hz未
満で、検出回転子のパルス・レートが１Hzを越え
る場合は、この条件は計測回転子の失速条件を表
すものと考えられ、その表示はあとで説明するが
装置３００によつて同様に与えられる。 すなわち、計算機装置３００は調節された容積
Vaおよび流量Ｆを絶えず計算するとともに、い
ろいろな条件を絶えず点検し、それによつて正常
または異常作動条件の表示が与えられる。 第１８Ａ図〜第１８Ｆ図から、説明のための流
れ図によつて、第１７Ａ図、第１７Ｂ図および第
１７Ｃ図で一般に示された計算機装置３００の内
部に、特にそのメモリ３６４または３６６の一つ
に記憶されたプログラムをこれから説明する。ま
ず第１８Ａ図から監視プログラムが示されている
が、これによつて第１７Ａ図、第１７Ｂ図および
第１７Ｃ図に示された計算機装置３００は、＋
5VDC電力の初度印加が電力オン・リセツト回路
３７４によつて検出されると必ず「初期設定」さ
れたり、「パワー・アツプ」される。ステツプ400
の開始点からまず始めて、入出力回路３０６が整
えられるように、特にその入力口と出力口がそれ
ぞれデータの受信と送信をゆだねられかつ表示灯
３２４，３２６および３２８の適当な一つの付勢
について整えられるように、ステツプ402が実行
される。次にメモリRAM３６８および３７０が
ステツプ404でクリアされる。計器係数Kmおよ
びKsならびにfmaxを含む換算係数のような定数
は、ステツプ406においてプログラム可能な記憶
装置３１４からRAM３６８および３７０に移さ
れる。ステツプ408において、これらの定数は周
波数係数を計算するのに用いられるが、その周波
数係数は第１７Ｃ図に見られるような出力ドライ
ブ３８０からの流量を表示するために以下に説明
されるステツプ518および434で使用される換算係
数である。次に、図示されていないが入出力回路
３０６に含まれるタイマＴ２は一定の値に初期設
定されるとともに、反復する正確にはつきり隔離
されたタイミング信号が作られてこの信号が処理
装置３０２によつて検出されるとき計器の自己点
検計算およびいろいろな状態点検の作動を起こさ
せるようにシステム・クロツク回路３１０から生
じるパルスによつて働かされる。特に、クロツク
回路３１０から得られるパルスの特定数はタイミ
ング間隔、特に50ミリ秒を定めるようにタイマＴ
２でカウントされ、このような間隔の終了の発生
は以下に説明されるようなタイマＴ３を用いて20
周期の間処置装置３０２によつて絶えずカウント
され、それによつてここで説明された自己修正計
算および無流れならびに失速計測回転子点検の必
要な１秒の時間軸が作られる。これら上記のステ
ツプは装置電力がまず加えられるときのみ生じる
ので、ステツプ400〜410は「初期設定」または
「電力オン」ルーチンと考えられ、それによつて
第１７Ａ図、第１７Ｂ図および第１７Ｃ図に示さ
れたような装置は監視工程を行うように整えら
れ、それによつて第１図および第２図に示された
ようなタービン計１０は、表示された出力が修正
されかつ自己点検されるという意味で、またいろ
いろな誤差条件が検出されて、表示灯３２４，３
２６および３２８の中の選択されたものを付勢さ
せることによつてその表示を与えるという意味
で、自己修正されている。 次にステツプ４１２において、タイマＴ２の出
力は、図示されていないがRAM３６８または３
７０のいずれか一方の中に置かれる１秒ソフトウ
エア・タイマＴ３によつてカウントされ、20×50
ミリ秒のパルスがカウントされかどうか、すなわ
ち１秒が経過したがどうかを決定する。もしそう
ならなければ、タイマＴ３が１秒の満期を示す時
間まで、詳しい点検がタイマＴ３によつて行われ
る。その時点で、自己点検計算があとで説明され
るように行われ、そしてステツプ414において計
算表示灯３２４がトグルされる。あとで説明する
が、自己修正または自己点検の両ルーチンのいず
れかの計算中に、異常点滅フラグがセツトされる
と、異常表示灯３２８がステツプ418でトグルさ
れる（スイツチ・オンおよびオフされる）であろ
う。もしそうならなければ、ステツプ416で決定
されたように、工程は転換点５を通して第１８Ｂ
図のステツプ420に移り、ここで図示されていな
いが同じくRAM３６８または３７０のいずれか
一方の中にある１分ソウトウエア・タイマＴ４が
テストされて、それが以下に説明されるようにス
テツプ446によつてターン・オンされたかどうか
を決定する。もしそうなつたならば、ソウトウエ
ア・タイマＴ４に記憶されたカウントは１カウン
トだけ増分される（１秒の経過を表す）。タイマ
Ｔ４がターン・オンされなかつた場合は、工程は
ステツプ426に移り、ここで自己点検計算の修正
された容積の計算を開始したり、単にパルスのカ
ウントを続けたりするために計算フラグがセツト
されたかどうかが決定される。ここで説明された
特定の実施例において、修正された容積Vcの自
己修正計算は毎秒行われるが、自己点検計算は
25000個の計測回転子パルスPmの発生によつて
行われる。計算フラグがセツトされない場合は、
工程はステツプ428に移り、ここで回転子スロツ
ト・センサ１０２および１４６からそれぞれ得ら
れかつタイマＴ３により定められたちようど完了
した１秒の時間間隔の際にカウントされたPmお
よびPsパルスは、RAMメモリ３６８および３７
０の中にある最初の１組のレジスタPmiならびに
Psi（内部のパルスがちようど完了した２秒の時間
間隔の際に最初に割込みカウントされた割込カウ
ント・レジスタ）から、同じくRAMメモリ３６
８および３７０の中にある特定アドレスによつて
定められる第２組の保持レジスタPmcおよびPsc
（計算レジスタ）に移される。この第２組のレジ
スタはすべての計算に用いられるが、第１組のレ
ジスタは暫定記憶にのみ用いられ、それによつて
中に記憶されるカウントは割込み処理の際に容易
に増分される。次に、計算フラグがステツプ430
でセツトされ、工程は主計算サブルーチン、すな
わち説明されるような自己点検および自己修正ル
ーチンまで飛越す。自己点検または自己修正ルー
チンのどちらか一つが実行されると、プログラム
は第１８Ｂに示されるような工程に戻り、ここで
ステツプ408で計算された周波数係数および計測
回転子パルス周波数Pmfによつて一部定められる
クロツク換算係数についてステツプ518で計算さ
れた流量周波数の半周期は、出力ドライバ３８０
の端子１６からの流量を表す換算された出力を供
給するように入出力回路３０６の中のプログラム
可能な分割器に加えられる。次にステツプ436は、
表示灯３２４，３２６および３２８のどれでもの
付勢された状態を変えるどんなフラグでもセツト
されているかどうかを点検する。 第１８Ｂ図に示されるとおり、ステツプ432で、
これから第１８Ｃ図について説明される主計算サ
ブルーチンへの飛越しがある。主計算サブルーチ
ンはステツプ440から入り、検出回転子検出器１
４６からのパルスPsおよび計測回転子検出器１
０２からのパルスPmからなる次の組を受ける用
意に、RAMメモリ３６８および３７０のレジス
タPmiならびにPsiの第１組をステツプ442によつ
てまずリセツトする。次のステツプ、すなわち決
定ステツプ444において、RAMメモリ３６８お
よび３７０の第２組の保持レジスタに転送された
パルスPmは、計測回転子からの前もつて蓄積さ
れたパルス・カウントPmが２未満であり、計測
回転子２０の回転速度がその校正値から大幅に減
少されたことを示すかどうかを知るために調査さ
れ、またもしそうならば、計測回転子２０の減速
条件が１分間続くかどうかをステツプ448によつ
て定めるためにタイミング周期（タイマＴ３）を
始動させるように１分フラグをセツトするために
調査される。パルス蓄積の時間間隔はタイマＴ２
によるシステム・クロツク回路３１０と共に入出
力回路３０６によつて作られた20個の50ミリ秒の
タイミング間隔の発生をカウントすることにより
タイマＴ３によつて１秒にセツトされているの
で、この１秒の時間中に計測回転子センサ１０２
および１４６の両方から蓄積されたパルスは、そ
れぞれの回転子信号の周波数に等しいであろう。
計測回転子２０の減速条件が完全な１分の間続か
ない場合は、工程は４６０に移り、もしこの条件
が１分間存続するならば工程は４５０に移り、こ
こにおいて１秒以上にわたるパルス・カウント
Psによつて示される検出回転子２２の速度が所
定の周波数、例えば１Hzを越えているかどうかが
定められる。検出回転子パルスの周波数がこの１
Hzを越えず、それによつてステツプ444で定めら
れたような低い計測回転子パルス周波数と共に、
タービン計１０を通る流体の流れが装置３００で
適当な解を得る最小量より少ないならば、ステツ
プ452は正常表示灯３２６を付勢させる一方、異
常表示灯３２８を消勢状態に保つ。他方では、検
出回転子２２の速度が１Hzより大であり、それに
よつて計測回転子２０の失速を示すならば、ステ
ツプ454は正常表示灯３２６を消勢させるととも
に、異常表示灯３２８を付勢させ、タービン計１
０の機能不良（計測回転子の失速）を示す。ステ
ツプ444において、計測回転子２０が所定の最小
値以上で回転しているならば、１分フラグはリセ
ツトされ、それによつて１分タイマT4は新しい
周期のタイミングを開始するように再び初期設定
されるが、その場合プログラム実行の次のサイク
ルの間決定ステツプ444によつて定められた計測
回転子パルスの周波数は１Hzより小となる。 第１８Ｃ図に示された工程のこの時点で、この
装置が作動しているかどうかを定める初度点検が
行われ、工程は上記第38式にしたがつて修正容積
Vcを計算するように移動する。特に、ステツプ
460は蓄積された計測回転子パルスPmまたは検
出回転子パルスPsの両方がゼロに等しく、した
がつて各回転子２０および２２が停止状態である
ことを示すかどうかを定め、またもしそうならば
工程が転換点３から出るかどうかを定める。もし
そうでなければステツプ462は計測回転子パルス
Pmのみがゼロに等しいかどうかを定め、またも
しそうならばステツプ464は、計測回転子２０が
その失速またはおそらくセンサ２０２の故障ある
いはセンサ２０２から通じる装置の故障によつて
生じることがある計器１０に流れがないことを示
す停止状態にあることを示すフラグをセツトす
る。Pmがステツプ462によつて定められたとお
りゼロに等しくないならば、計測回転子２０が回
転している表示が与えられる。その時点で、検出
回転子２２が停止状態にあるならば、検出回転子
パルスは存在せず、第１８Ｃ図に示されたような
ルーチンは修正容積Vcの計算も短縮し得る。ま
ずステツプ466において、あとで説明する方法で
使用されるPm／Kmの値が算出される。次にス
テツプ468において、パルス数Psがゼロに等しい
か、すなわち検出回転子パルスが存在しないかど
うかについて決定が行われ、そもそうならばステ
ツプ466で算出されたPm／Kmの値はステツプ
470によつて修正容積Vcとなるように指定される
が、それは係数Ps／Ksの値（第（38）式）がPs
＝０の場合にゼロだからである。この点で、ルー
チンは点２から出て、それにより他の方法では要
求されるような計算のあるステツプが行われない
であろう。ステツプ468から進み、ステツプ472は
Ps／Ksの値を算出する。ステツプ474において、
計測回転子からパルスが得られないこと、すなわ
ちPm＝０であることが定められると、Ps／Ksの
値はステツプ476によつて修正容積Vcの値として
指定され、同様にルーチンは点２から第１８Ｄ図
に示されるようなサブルーチンに出て、それによ
り工程のあるステツプが行われず、したがつて計
算時間が短縮される。ステツプ468によつて定め
られた検出回転子パルスPsが存在し、またステ
ツプ474によつて定められた計測回転子パルス
Pmが存在するならば、ステツプ474は出口点１
から第１８Ｄ図に示されるサブルーチンに分岐す
る。この後者の場合、第１８Ｄ図に示される全サ
ブルーチンを進めることが必要であるが、検出回
転子パルスも計測回転子パルスも存在しない場合
は、ルーチンは出口点２の一つから出て、それに
より第１８Ｄ図に示されるような多数の計算また
は処理のステツプを除去する。第１８Ｃ図に示さ
れるとおり、この計算の節減は値Pm／Kmおよ
びPs／Ksの計算を分割することによつて一部達
成される。 第１８Ｃ図のルーチンからの出口点１，２およ
び３は、第１８Ｄ図に示されるルーチンの各点に
工程を移す。計測および検出の両回転子パルスが
ステツプ462ならびに468によつて出るように定め
られると、工程は転換点１を介してステツプ500
に入り、ここで係数Pm／Kmが係数Ps／Ksより
小であるかどうかが定められ、もしそうでなけれ
ば修正容積Vcは第（38）式によりステツプ504で
算出される。係数Ps／Ksがステツプ500によつて
定められた係数Pm／Kmを越える点まで計測回
転子の性能が低下される特定の異常状況では、修
正容積Vcの近似値がステツプ502で作られ、ここ
で前に算出されたPs／Ksの値はVcの近似値とし
て指定される。第１８Ｄ図に示される工程のこの
点で、Vcの値はステツプ504または502で、ある
いは第１８Ｃ図に示されたステツプ470または476
の一つで算出される。 言うまでもないと思うが、上述の工程は１秒の
間隔中に計器を通過した流体の修正値Vcを各１
秒の間隔の終りに算出する。その間隔における
Vcの値がレジスタ３２２を増分するだけ十分で
ないならば、Vcのその値は次の続く１秒間隔の
終りに行われるVc計算の結果に加算される剰余
Ｒとして、RAM３６８および３７０に記憶され
るであろう。 さて、前の間隔からの剰余Ｒを含む全修正容積
の値が第１５図の電気機械トータライザ３２２を
増分するのに十分であるかどうかを定める必要が
ある。もし十分ならば、電気機械トータライザ３
２２は増分されるであろう。まずステツプ506に
よつて、前の修正容積計算によるトータライザ３
２２の全増分の終りに存在したかもしれないトー
タライザ係数の分数として残る剰余Ｒは、トータ
ライザ係数と比較すべき全容積R₁を作る１秒の
間隔がちようど終る間計算された修正容積Vcの
新しく算出された値に加算される。トータライザ
係数は、電気機械トータライザ３２２を一つだけ
増分させるに必要な容積、例えば10立方フイート
である。次に、ステツプ508はR1の新しく算出さ
れた値の整数Ｉをとる。整数値Ｉは次に、それが
トータライザ係数以上であるかどうかを知るため
に比較され、もしそうならば電気機械トータライ
ザ３２２の増分数Ｎはステツプ512で定められる。
すぐあとの修正容積計算に用いるため記憶される
新しい剰余Ｒは、ステツプ514においてR₁とNXI
との差として定められる。整数Ｉの値によつて表
される容積がトータライザ係数より小であるなら
ば、新しく算出された調節された容積R₁は、Ｒ
のために用意された場所にあるRAMメモリ３６
８および３７０に記憶されることによつて、すぐ
あとの修正容積計算に用いるようにとつておかれ
る。第41式により与えられる周波数に基づく流量
出力信号を作るステツプ434により入出力回路３
０６に加えられる換算係数である新しい半周期カ
ウントを算出する工程が、ステツプ518（第１８Ｄ
図）において継続する。 この点で、工程は転換点４から第１８Ｅ図に示
される自己点検サブルーチンに移り、ここで装置
はその作動が正常であるか異常であるかを定め、
相当する表示灯３２４，３２６および３２８を付
勢させることによつて相当する表示を与える。ス
テツプ520および522において、計器ならびにセン
サのパルス・カウントPmおよびPsは、RAMメ
モリ３６８および３７０の保持レジスタPsiと
Pmiの第１組からそれぞれ蓄積レジスタPsrと
Pmr（パルス蓄積レジスタ）の第３組に絶えず転
送され、25000個の計測回転子パルスがカウント
されるまでこれらのレジスタの前の内容と共に蓄
積される。この第３組の蓄積レジスタが必要であ
るのは、25000個の計器パルス・カウント蓄積を
作るためにいくつかのプログラム抜取サイクルが
必要だからである。これに関して、自己点検計算
またはステツプの精度が改善されるという点で自
己点検計算の間に比較的長い時間を作るようにす
ることが望ましい。装置３００および特にマイク
ロプロセツサ３０２が毎秒自己修正計算を行うよ
うにシステム・クロツク回路３１０から得られる
クロツク信号に応動する説明のための実施例にお
いて、上述の装置は最大流量で約50秒を要する
25000個の計器パルスをカウントする。その後、
計器パルス数Pmrが25000より大であるかどうか
ステツプ524で決定が行われ、もしそうならば、
計器装置が正しく作動しているかどうかを決定す
るために各種の自己点検計算が開始される。もし
25000個の計測回転子パルスが蓄積されないなら
ば、工程はステツプ526に進み、ここで計算フラ
グがリセツトされ、PmおよびPsレジスタ内のパ
ルス・カウント動作は続く。所定数の例えば
25000個の計器パルスの発生が検出されると、第
３組の保持レジスタの内容、PmrとPsrおよび工
程は自己点検計算を開始し、すなわち例えばステ
ツプ528によつてΔaについての検正条件からの偏
差に関して上記に与えられた第（40）式を解く。
次に偏差値Δaは許容偏差値の当初プログラムさ
れたサブ・リミツトΔapに比較され、もし許容の
サブ・リミツトの範囲内ならば、ステツプ532は
正常表示灯５２６を付勢させる一方、異常灯３２
８を消勢させる。計算偏差Δaが所定値Δapより
大であるならば、ステツプ534は偏差値Δaが制限
（^*−１）より大きいか小さいかを定める決定を
さらに行い、もし小さければステツプ538が正常
灯３２６を消勢させる一方、異常灯３２８を点滅
させて、制限を超過していないがΔapを越えてい
ることを示す。偏差Δaの量がステツプ534によつ
て定められた制限より大きければ、ステツプ736
は正常表示灯３２６を消勢させる一方、異常灯３
２８を絶えず付勢させて、計器故障の一段とひど
い状態を示す。「点滅」状態の使用はステツプ538
で与えられた「点滅」フラグによつて容易にされ
るが、その状態は異常灯３２８を構造的にトグル
させるステツプ416で試験される。その後ステツ
プ540において、計測回転子パルスPmrと検出回
転子パルスPsrを蓄積するための第３組の保持レ
ジスタは、ステツプ542における計算フラグをリ
セツトする前にゼロにリセツトされて、全実行プ
ログラムの記入場所４１２に戻る。 いま第１８Ｆ図から、装置に三つの可能な割込
みの任意な一つを受け入れて処理させるサブルー
チンが示されている。割込みが生じると、工程は
第１８Ａ図〜第１８Ｅ図に示された全プログラム
中の任意な命令位置から割込み処理ルーチンの記
入点６５０まで飛び越す。ステツプ652において、
入力パルスが入出力装置３０６の入力CA２を介
して計測回転子符号器によつて作られたかどうか
の第１決定が行われる。計器パルスが作られる
と、計測回転子パルスのために取つて置かれかつ
前にPmiと呼ばれたRAMメモリ３６８または３
７０の中にあるレジスタは、ステツプ654で一つ
だけ増分され、同じものを認める信号は入出力回
路３０６に送られて、任意な次の計測回転子パル
スが認められかつ装置によつて処理されるように
入力CA２と組み合わされた割込みラインをリセ
ツトする。同様にステツプ658において、入力が
入出力装置３０６のCA１端子に加えられている
かどうかの決定が行われ、もし加えられているな
らば、RAM３６８および３７０に含まれている
第１組の検出回転子パルス・レジスタPsiは１だ
け増分され、同様に認識リセツト信号は入力CA
１と組み合わされる割込みラインをリセツトする
ために送られる。その後、タイマＴ３がその50ミ
リ秒のタイミング・サイクルを終えたがどうかの
決定がステツプ664によつて行われ、もしそうな
らば、クロツク４１２によつて試験される１秒ソ
フトウエア・タイマＴ２は、装置が検出すべき次
の50ミリ秒のタイミング・サイクルを終らせるよ
うにタイマＴ３と組み合わされた割込ラインにリ
セツト信号を加える前に、ステツプ666によつて
一つだけ増分される。この割込み処理ルーチンの
頂点で、プログラムは割込みが生じるすぐ前の命
令に続く次の命令に戻る。 上記は、計測回転子の速度がその校正値からそ
れた場合でも校正値まで絶えず修正される計器を
通る流体の流れを表示するとともに、計測回転子
の速度または検出回転子の速度あるいはその両方
が校正値からそれてプリセツトされた制限を越え
るときを表示する、計器ならびにそれを実施する
電子装置について説明している。言うまでもない
と思うが、ここに説明された本発明は液体流体の
計測と同様に気体流体の計測にも等しく役立つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は測定室および他の細部を示すためにハ
ウジングの一部が切り取られたタービン計の側面
図であり、第２図は測定室の縦断図であり、第３
図は検出装置として米国特許第4091653号の流れ
方向検出ピトー管を使用している定精度タービン
計の一つの実施例を示す図であり、第４図は定精
度タービン計のもう一つの実施例を示す図であ
り、第５図、第６Ａ図、第６Ｂ図、第７Ａ図およ
び第７Ｂ図は計測回転子を出る流体の出口角なら
びにこの出口角を検出して出口角のどんな変化で
も修正する手段を与える検出回転子に関する速度
図であつて、第６Ｂ図と第７Ｂ図はそれぞれ第６
Ａ図と第７Ａ図の円で囲まれた部分の拡大図であ
り、第８図は第２図の線８−８に沿う断面であ
り、第９図は本発明に含まれるパラメータのいろ
いろな値、制限などが表示されるかかる計器の電
子ボツクスの前面パネルであり、第１０図は第９
図パネルの内側にある自己修正回路を示し、第１
１図は第９図のパネルの内側にある自己点検回路
を示し、第１２図はこの計器のレイノズル数の定
格範囲を通じて一定の条件で計測回転子速度と検
出回転子速度との関係を示し、第１３図は本発明
のもう一つの実施例により工程を実行する計算機
装置の機能ブロツク図であり、第１４図は第１３
図の装置内部で作られたタイミング信号を示し、
第１５図は流体の流れの表示を与えるとともに警
報信号を与える表示盤を示し、第１６図は第１３
図の装置の一部の一段と詳細な機能ブロツク図で
あり、第１７Ａ図、第１７Ｂ図および第１７Ｃ図
は共に第１３図の装置の詳細図を構成し、第１８
Ａ図から第１８Ｆ図までは第１３図、第１７Ａ
図、第１７Ｂ図および第１７Ｃ図の装置でプログ
ラムされかつ実行される工程の流れ図を与える。 主要構成品のリスト、１０……タービン計；１
２……ピトー管；１４……変換器；１６……処理
装置；１８……制動装置；２０……計測回転子；
２２……検出回転子；５０……ハウジング；５
７，６２，６７……羽根。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タービン形流量計装置であつて、次の構成を
   有する： ハウジングと； 間隔を持つて設けられた複数の羽根を持ちハウ
   ジング内で回転するように置かれた計測回転子
   で、該ハウジングを通る流体通路内に配置され
   て、該流体により回転を生じ、前記羽根は流体通
   路に対し第１の角度で配置され、流体流量率に依
   存する速度で回転するようにされている前記計測
   回転子と； 該計測回転子によつて駆動されて該計測回転子
   を通る流体流量を表わす出力を提供するための第
   １出力装置と； 前記計測回転子の下流の流体通路内にある検出
   回転子であつて、間隔を持つて設けられた複数の
   羽根で前記流体の前記流体通路に対して第２の角
   度で配置された該羽根を持ち、前記第２の角度は
   零より大きく前記第１の角度より実質的に小さ
   く、前記検出回転子は前記計測回転子の前記羽根
   を出る流体の出口角の変化に対し回転により応答
   するようにされており、且つ前記計測回転子の速
   度より実質的に遅い速度で前記計測回転子と同じ
   方向に連続回転するようにされている前記検出回
   転子と； 前記検出回転子からの第２出力を前記計測回転
   子の前記第１出力から減算することにより前記第
   １出力を調整し、これにより前記流量計装置の校
   正された計測精度を維持する電子装置；および 前記流量計装置の設置使用中のときは、前記第
   ２出力と前記調整された出力との比を前記流量計
   装置の校正時に得られたそれらの比と比較し、こ
   れにより前記計測回転子の精度の校正された精度
   からの偏位の量を示す電子装置。 ２ 特許請求の範囲第１項のタービン形流量計装
   置において、 前記計測回転子と前記検出回転子との間に配置
   されたスラスト・ベアリング板で前記計測回転子
   の前記羽根と前記検出回転子の前記羽根とに整列
   し得るように間隔を持つて内部に形成された開口
   を持つ前記ベアリング板を含むタービン形流量計
   装置。 ３ 特許請求の範囲第２項のタービン形流量計装
   置において、 前記流体通路が環状通路から成つて前記ベアリ
   ング板の開口が前記流体通路と連続するように該
   環状通路の半径に実質的に等しい半径を該開口が
   持つて成るタービン形流量計装置。 ４ 特許請求の範囲第１項のタービン形流量計装
   置において、 前記検出回転子の第２出力によつて駆動される
   前記装置が前記出口角を表わす前記第２出力を提
   供するようにされており、さらに 前記計測回転子第１出力と前記検出回転子第２
   出力とを組み合わせて該流量計装置を通る流体の
   流れを表わす第３出力を作る装置と； 該第３出力と予め選択された範囲の値とを比較
   するための装置と；及び 前記第３出力の値が前記予め選択された範囲内
   に無いときに第４出力を作る装置とを有して成る
   タービン形流量計装置。 ５ 前記予め選択された範囲を変化するための装
   置をさらに含む特許請求の範囲第４項のタービン
   形流量計装置。 ６ 特許請求の範囲第３項のタービン形流量計装
   置において、さらに 前記環状通路の上流で環状流路を開始するよう
   にされた流れ案内部材を前記計測回転子の上流に
   含み、 該計測回転子に届く前記流体に先行して前記流
   体流の接線成分を最小にするための装置が前記案
   内部材を支持するように半径方向に延びる羽根か
   ら成り、該羽根は前記案内部材から外方向上流に
   延びている前記接線成分を最小にするための装置
   とを含んで成るタービン形流量計装置。