JPH0476050B2 - - Google Patents
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- JPH0476050B2 JPH0476050B2 JP59159521A JP15952184A JPH0476050B2 JP H0476050 B2 JPH0476050 B2 JP H0476050B2 JP 59159521 A JP59159521 A JP 59159521A JP 15952184 A JP15952184 A JP 15952184A JP H0476050 B2 JPH0476050 B2 JP H0476050B2
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- preamplifier
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 11
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
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- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3287—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl circuits therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本願発明は、渦流量計における渦信号を検出、
増幅、演算するプリアンプの改良に関する。
増幅、演算するプリアンプの改良に関する。
従来技術
渦流量計は、カルマン渦周波数が流速に比例す
ることを利用するものであることは周知である
が、渦の検出方法として、渦発生に伴なう放熱を
抵抗変化として、或いは、渦による変動圧力を抵
抗変化等として検出する他励方式のものがある。
このような方式においては、渦の検出出力は被測
定流体の流速によつて変化するが、更に被測定流
体の温度、密度及び環境温度、検出器に印加する
電圧等に大きく影響されて変化する。また、検出
素子も品質においてばらつき、一定のものが得が
たいため、検出信号を統一する必要上、流量検出
器に供給する電圧又は電流を渦流量計の仕様に従
つて変更することができるよう半固定式の設定を
行つていた。
ることを利用するものであることは周知である
が、渦の検出方法として、渦発生に伴なう放熱を
抵抗変化として、或いは、渦による変動圧力を抵
抗変化等として検出する他励方式のものがある。
このような方式においては、渦の検出出力は被測
定流体の流速によつて変化するが、更に被測定流
体の温度、密度及び環境温度、検出器に印加する
電圧等に大きく影響されて変化する。また、検出
素子も品質においてばらつき、一定のものが得が
たいため、検出信号を統一する必要上、流量検出
器に供給する電圧又は電流を渦流量計の仕様に従
つて変更することができるよう半固定式の設定を
行つていた。
また、渦信号は、増幅整形され、パルス信号と
して出力されるが、このパルス信号は流量の重み
をもち、通常、これをメータ係数と呼んでいる
が、このメータ係数は流量計の口径の相違により
異るため、実測により求めて設定している。即
ち、メータ係数を求めるため、すべての渦流量計
に実液を流して検定するという手数と費用を要し
た。
して出力されるが、このパルス信号は流量の重み
をもち、通常、これをメータ係数と呼んでいる
が、このメータ係数は流量計の口径の相違により
異るため、実測により求めて設定している。即
ち、メータ係数を求めるため、すべての渦流量計
に実液を流して検定するという手数と費用を要し
た。
更にまた、渦の発生は乱流域の中でおこり、多
数の乱流渦が重畳するため、渦信号の中には数多
くの周波数成分をもつた雑音が含まれている。こ
れらの雑音は、ローパスフイルタ（LPF）とハ
イパスフイルタ（HPF）とを縦続接続してなる
バンドパスフイルタ（BPF）により除去するが、
流量計の口径と渦発生体の代表長さの比をほぼ一
定とした渦流量計においては、渦周波数は口径に
逆比例して変化する。小口径〜大口径の広範囲の
口径では周波数範囲も広く、この周波数に亘つて
適用できる遮断周波数をもつバンドパスフイルタ
を得ることは困難であるので、適用周波数を数段
階に分類し、流量計口径、流量範囲等の仕様に基
づいて選択するという不便があつた。
数の乱流渦が重畳するため、渦信号の中には数多
くの周波数成分をもつた雑音が含まれている。こ
れらの雑音は、ローパスフイルタ（LPF）とハ
イパスフイルタ（HPF）とを縦続接続してなる
バンドパスフイルタ（BPF）により除去するが、
流量計の口径と渦発生体の代表長さの比をほぼ一
定とした渦流量計においては、渦周波数は口径に
逆比例して変化する。小口径〜大口径の広範囲の
口径では周波数範囲も広く、この周波数に亘つて
適用できる遮断周波数をもつバンドパスフイルタ
を得ることは困難であるので、適用周波数を数段
階に分類し、流量計口径、流量範囲等の仕様に基
づいて選択するという不便があつた。
目 的
本発明は、上述のごとき従来技術の欠点を解決
するためになされたもので、渦検出素子に供給す
る電圧又は電流を環境、その他必要な条件の相違
に拘わらず最適条件の設定する機能、渦流量計の
主要方法により限定されるメータ係数を算出する
機能、該メータ係数をもつ渦周波数範囲に適合す
るトランキングフイルタの遮断周波数を選択する
機能、および必要に応じて上記で設定されたパラ
メータを表示できる機能を有する渦流量計のプリ
アンプを提供するものである。
するためになされたもので、渦検出素子に供給す
る電圧又は電流を環境、その他必要な条件の相違
に拘わらず最適条件の設定する機能、渦流量計の
主要方法により限定されるメータ係数を算出する
機能、該メータ係数をもつ渦周波数範囲に適合す
るトランキングフイルタの遮断周波数を選択する
機能、および必要に応じて上記で設定されたパラ
メータを表示できる機能を有する渦流量計のプリ
アンプを提供するものである。
構 成
第１図は、本発明による流量計プリアンプの一
実施例を説明するための構成図で、図中、１０は
被測定流体が流れる流路管、２０はプリアンプ
で、流路管１０内には、周知のデルタメータ１１
が配設され、また、被測定流体の圧力、温度等を
検出する圧力センサ１２、温度センサ１３が設け
られている。また、プリアンプ２０は、専用LSI
２１、デルタメータ用定電圧又は定電流電源２
２、デルタメータの出力信号を増幅するアンプ２
３、フイルタ２４、AGC付プログラマブルフイ
ルタ２５、モノマルチ２６，２７、マルチ型Ａ／
Ｄ変換器２８、定電圧、定電流源２９、バツクア
ツプ電源３０、コントロールスイツチ３１、表示
部３２、バツフア３３、Ｄ／Ａ変換回路３４、電
源電圧、周囲環境温度等を検出する検出器３５等
から成り、専用LSI２１は、圧力センサ１２、温
度センサ１３、検出器３５等からの信号が入力さ
れ、メータ電源２２の電圧又は電流を制御してデ
ルタメータ１１の感度を自動調整し、これによ
り、被測定流体の物性に対する感度を自動調整す
る。デルタメータ１１からの検出信号はアンプ２
３を通してAGC付プログラマブルフイルタ２５
に加えられ、該AGC付プログラマブルフイルタ
２５において、コントロールスイツチ３１により
流量計口径と流体の種類等をパラメータとして
LSI２１に測定する。例えば、パラメータとして
流量計口径に応じて１、２、３……とか、流体の
種類としてガス、液体、蒸気を各々Ｇ、Ｌ、Ｓと
して設定するか、それらの密度を入力する。これ
らの設定は、口径の大きさにより渦周波数が変化
し、流体の種類の相異によりアンプの増幅度を制
御する必要があるためである。例えば、LSI２１
では、口径の設定によりフイルタ２４で示される
ローパスフイルタを通つて入力される渦周波数に
対する最適遮断周波数帯域、即ち、ローパスフイ
ルタとハイパスフイルスの折点周波数を自動算出
してプログラマブルフイルタ２５へ自動的に設定
する。また、流体の種類により、渦信号出力を最
適値にする増幅度を制御する。渦信号の大きさは
密度に比例するので密度が基準値ρ0でしめされる
場合は密度ρ0により補正するが、ガス体の場合の
ように圧力Ｐ、温度Ｔにより密度ρが変化する場
合では、 ρ＝Ｐ／Ｔ T0／P0ρ0 ……(1) （但し、T0、P0は基準値での温度、圧力） を算出した密度ρにより増幅度を補充する。
実施例を説明するための構成図で、図中、１０は
被測定流体が流れる流路管、２０はプリアンプ
で、流路管１０内には、周知のデルタメータ１１
が配設され、また、被測定流体の圧力、温度等を
検出する圧力センサ１２、温度センサ１３が設け
られている。また、プリアンプ２０は、専用LSI
２１、デルタメータ用定電圧又は定電流電源２
２、デルタメータの出力信号を増幅するアンプ２
３、フイルタ２４、AGC付プログラマブルフイ
ルタ２５、モノマルチ２６，２７、マルチ型Ａ／
Ｄ変換器２８、定電圧、定電流源２９、バツクア
ツプ電源３０、コントロールスイツチ３１、表示
部３２、バツフア３３、Ｄ／Ａ変換回路３４、電
源電圧、周囲環境温度等を検出する検出器３５等
から成り、専用LSI２１は、圧力センサ１２、温
度センサ１３、検出器３５等からの信号が入力さ
れ、メータ電源２２の電圧又は電流を制御してデ
ルタメータ１１の感度を自動調整し、これによ
り、被測定流体の物性に対する感度を自動調整す
る。デルタメータ１１からの検出信号はアンプ２
３を通してAGC付プログラマブルフイルタ２５
に加えられ、該AGC付プログラマブルフイルタ
２５において、コントロールスイツチ３１により
流量計口径と流体の種類等をパラメータとして
LSI２１に測定する。例えば、パラメータとして
流量計口径に応じて１、２、３……とか、流体の
種類としてガス、液体、蒸気を各々Ｇ、Ｌ、Ｓと
して設定するか、それらの密度を入力する。これ
らの設定は、口径の大きさにより渦周波数が変化
し、流体の種類の相異によりアンプの増幅度を制
御する必要があるためである。例えば、LSI２１
では、口径の設定によりフイルタ２４で示される
ローパスフイルタを通つて入力される渦周波数に
対する最適遮断周波数帯域、即ち、ローパスフイ
ルタとハイパスフイルスの折点周波数を自動算出
してプログラマブルフイルタ２５へ自動的に設定
する。また、流体の種類により、渦信号出力を最
適値にする増幅度を制御する。渦信号の大きさは
密度に比例するので密度が基準値ρ0でしめされる
場合は密度ρ0により補正するが、ガス体の場合の
ように圧力Ｐ、温度Ｔにより密度ρが変化する場
合では、 ρ＝Ｐ／Ｔ T0／P0ρ0 ……(1) （但し、T0、P0は基準値での温度、圧力） を算出した密度ρにより増幅度を補充する。
また、渦流量計の渦信号当りの流量をしめすメ
ータ係数が実測値で示される場合は、該メータ係
数を設定すればよいが、実測値がない場合、流量
計の口径寸法Ｄ、渦発生体の代表長さｄでしめさ
れる各々の実測値からデルタ数δを δ＝π／4S ｄ／Ｄ（１−1.25ｄ／Ｄ）……(2) として、メータ係数Ｋを Ｋ＝δD3 ……(3) を適用して専用LSIによりメータ係数Ｋを算出
し、更にデシマル流量パルスとして出力する。
尚、Ｓはストローハル数であり、レイノルズ数の
所定範囲内で一定値をもつ無次元数である。ま
た、デルタ数は、第３図にしめすようにｄ／Ｄに
関し、ｄ／Ｄ＝0.25で検値をもつ曲線でしめさ
れ、このデルタ数δに対する流量誤差は、第４図
にしめすようにｄ／Ｄ＝0.28のところで殆ゼロと
なる。
ータ係数が実測値で示される場合は、該メータ係
数を設定すればよいが、実測値がない場合、流量
計の口径寸法Ｄ、渦発生体の代表長さｄでしめさ
れる各々の実測値からデルタ数δを δ＝π／4S ｄ／Ｄ（１−1.25ｄ／Ｄ）……(2) として、メータ係数Ｋを Ｋ＝δD3 ……(3) を適用して専用LSIによりメータ係数Ｋを算出
し、更にデシマル流量パルスとして出力する。
尚、Ｓはストローハル数であり、レイノルズ数の
所定範囲内で一定値をもつ無次元数である。ま
た、デルタ数は、第３図にしめすようにｄ／Ｄに
関し、ｄ／Ｄ＝0.25で検値をもつ曲線でしめさ
れ、このデルタ数δに対する流量誤差は、第４図
にしめすようにｄ／Ｄ＝0.28のところで殆ゼロと
なる。
上述のようにして、最適制御されたメータ信号
は、専用LSI２１に供給され、表示部３２に表示
され、又は、バツフア３３を通して或いはＤ／Ａ
変換回路３４を通して出力されるが、表示部３２
の読み出しは、コントロールスイツチ３１によつ
て行われる。このコントロールスイツチ３１は、
前述のように、プログラマブルフイルタ２５への
入力、表示部３２の読み出し、センサ電圧又は電
流値、流量、メータフアクター等の制御値及びセ
ツト値を入力するために使用される。
は、専用LSI２１に供給され、表示部３２に表示
され、又は、バツフア３３を通して或いはＤ／Ａ
変換回路３４を通して出力されるが、表示部３２
の読み出しは、コントロールスイツチ３１によつ
て行われる。このコントロールスイツチ３１は、
前述のように、プログラマブルフイルタ２５への
入力、表示部３２の読み出し、センサ電圧又は電
流値、流量、メータフアクター等の制御値及びセ
ツト値を入力するために使用される。
効 果
以上の説明から明らかなように、本発明による
と、デルタメータに供給する電圧又は電流を被測
定流体及び周囲の環境条件等の変化にかかわらず
常に最適条件に設定する機能、デルタメータの主
要寸法によつてメータ係数を算出する機能、該メ
ータ係数をもつ渦周波数範囲に適合するトラツキ
ングフイルタの遮断周波数を決定する機能、及
び、上述のごとくして設定、算出、或いは決定さ
れたデータを表示する機能等種々の機能を有する
渦流量計のプリアンプを提供することができる。
更には、渦発生体の代表長さｄと管路径Ｄを専用
LSIに入力し、該LSIにて、ｄ／Ｄを求めること
により実験によらずデルタ数δを求めることがで
き、デルタメータのメータ係数補正を容易に行う
ことができる渦流量計用のプリアンプを提供する
ことができる。
と、デルタメータに供給する電圧又は電流を被測
定流体及び周囲の環境条件等の変化にかかわらず
常に最適条件に設定する機能、デルタメータの主
要寸法によつてメータ係数を算出する機能、該メ
ータ係数をもつ渦周波数範囲に適合するトラツキ
ングフイルタの遮断周波数を決定する機能、及
び、上述のごとくして設定、算出、或いは決定さ
れたデータを表示する機能等種々の機能を有する
渦流量計のプリアンプを提供することができる。
更には、渦発生体の代表長さｄと管路径Ｄを専用
LSIに入力し、該LSIにて、ｄ／Ｄを求めること
により実験によらずデルタ数δを求めることがで
き、デルタメータのメータ係数補正を容易に行う
ことができる渦流量計用のプリアンプを提供する
ことができる。
第１図は、本発明の一実施例を説明するための
電気的ブロツク線図、第２図は、デルタメータの
一例を説明するための図、第３図は、渦発生体の
代表長さｄと管路径Ｄとの比ｄ／Ｄとデルタ数δ
との関係を示す図、第４図は、ｄ／Ｄと誤差の関
係を示す図である。 １……渦発生体、１０……流路管、１１……デ
ルタメータ、２０……プリアンプ、２１……専用
LSI、２２……定電圧又は定電流源、２３……ア
ンプ、２５……プログラマブルフイルタ、３１…
…コントロールスイツチ、３２……表示部。
電気的ブロツク線図、第２図は、デルタメータの
一例を説明するための図、第３図は、渦発生体の
代表長さｄと管路径Ｄとの比ｄ／Ｄとデルタ数δ
との関係を示す図、第４図は、ｄ／Ｄと誤差の関
係を示す図である。 １……渦発生体、１０……流路管、１１……デ
ルタメータ、２０……プリアンプ、２１……専用
LSI、２２……定電圧又は定電流源、２３……ア
ンプ、２５……プログラマブルフイルタ、３１…
…コントロールスイツチ、３２……表示部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 渦流量計プリアンプの設置環境条件、被測定
流体の温度信号、圧力信号等を入力して流量検出
器に供給する電圧、電流を調整する自動感度調整
機能と、渦流量計における実口径と渦発生体の代
表寸法を入力してメータ係数を算出するメータ係
数演算機能と、上記渦流量計の口径と被測定流体
の種類を入力して渦信号を基本周波数とするアク
テイブバンドパスフイルタの遮断周波数を設定す
る制御機能と、上記流量検出器に供給する電圧電
流値、メータ係数等を選択表示する表示機能とを
具備したことを特徴とする渦流量計プリアンプ。 ２ 上記メータ係数演算機能は、渦流量計の実口
径Ｄと渦発生体の流れに対向する幅ｄとの比Ａを
パラメータとして算出するストローハル数Ｓを含
むデルタ数δを定め、メータ係数Ｋを Ｋ＝δD3 により算出することを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の渦流量計プリアンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15952184A JPS6138420A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 渦流量計プリアンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15952184A JPS6138420A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 渦流量計プリアンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6138420A JPS6138420A (ja) | 1986-02-24 |
| JPH0476050B2 true JPH0476050B2 (ja) | 1992-12-02 |
Family
ID=15695584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15952184A Granted JPS6138420A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 渦流量計プリアンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6138420A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU5585194A (en) * | 1992-09-30 | 1995-05-08 | Rosemount Inc. | Vortex flowmeter electronics |
| JP3313116B2 (ja) * | 1993-10-18 | 2002-08-12 | ローズマウント インコーポレイテッド | 渦流量計用電子装置 |
| US7644633B2 (en) * | 2006-12-18 | 2010-01-12 | Rosemount Inc. | Vortex flowmeter with temperature compensation |
-
1984
- 1984-07-30 JP JP15952184A patent/JPS6138420A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6138420A (ja) | 1986-02-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |