JPH05172599A - 渦流量計 - Google Patents

渦流量計

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JPH05172599A
JPH05172599A JP35491591A JP35491591A JPH05172599A JP H05172599 A JPH05172599 A JP H05172599A JP 35491591 A JP35491591 A JP 35491591A JP 35491591 A JP35491591 A JP 35491591A JP H05172599 A JPH05172599 A JP H05172599A
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JP
Japan
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signal
vortex
differential pressure
flow rate
flowmeter
Prior art date
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Pending
Application number
JP35491591A
Other languages
English (en)
Inventor
Takehiko Sudo
武彦 須藤
Osamu Matsumoto
修 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokico Ltd
Original Assignee
Tokico Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05172599A publication Critical patent/JPH05172599A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置が異常状態になってカルマン渦に基づい
て得られる流量データの信頼性が低下したような際この
ことの報知を図れる渦流量計を提供する。 【構成】 渦発生体21の前後の差圧を検出する差圧−電
圧変換器34と、差圧−電圧変換器34からの差圧信号とカ
ルマン渦22の列に基づいて検出された流量信号との比較
結果が基準範囲に入っていない場合のエラー回数が一定
値に達するとアラーム信号を出力する異常信号出力手段
36とを設けた。差圧信号と流量信号との比較結果が基準
範囲に入っていない回数が一定値に達するとアラーム信
号を出力することにより、オペレータに流量信号が信頼
性の低いものになったことの警報を図れる。このため、
流量信号のプロセス管理や取引への利用を避けることが
できてトラブルを招くようなことがなくなる上に、信頼
性及び安全性を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、渦流量計に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の渦流量計の一例として図4に示す
ものがある。この渦流量計は、管路1内に設けられた渦
発生体2の下流側に、いわゆるカルマン渦列3を発生す
る一方、超音波発信回路4及び超音波発信素子5によっ
て流体の流れに直交する超音波を発信し、カルマン渦列
3を超音波受信素子6及び位相比較回路7によって超音
波の位相変化として検出し、この位相変化を渦パルス信
号に変換し、流量演算回路8及び単位補正回路9によっ
て所望する単位の流量信号を得るようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した渦
流量計では、内蔵する電子回路が故障したりあるいは電
子部品が経年劣化し、このような状態で得られる流量測
定値が実際の流量と異なったものとなり、実際の流量と
流量測定値とが異なっていることを知らないままでプロ
セス管理や取引を行ない大きなトラブルを発生してしま
う虞があった。
【0004】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、装置が異常状態になってカルマン渦に基づいて得ら
れる流量信号の信頼性が低下したような際このことの報
知を図れる渦流量計を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、管路内に渦発生体を設け、該渦発生体に
よって流体中に発生されたカルマン渦列に基づいて流体
の流量を測定する渦流量計において、前記渦発生体の前
後の差圧を検出する差圧検出手段と、該差圧検出手段か
らの差圧信号と前記カルマン渦列に基づいて検出された
流量信号とを比較する比較手段と、該比較手段の比較結
果があらかじめ設定された基準条件を満たしているか否
かを判定し前記基準条件を満たしていないときに流量計
異常信号を出力する異常信号出力手段とを設けたことを
特徴とする。
【0006】
【作用】このような構成とすれば、渦発生体によって流
体に発生されたカルマン渦列に基づいて流体の流量を求
める一方、渦発生体の前後の差圧信号と前記カルマン渦
に基づいて得られる流量信号との比較結果があらかじめ
設定した基準条件を満たしていないときに異常信号出力
手段が流量計異常信号を出力するので、流量計異常信号
が出力された際には前記カルマン渦に基づいて得られる
流量信号の利用の停止を図ることができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例の渦流量計を図1な
いし図3に基づいて説明する。図において、管路20の内
部には渦発生体21が設けられていて、渦発生体21の下流
側には流体の流量に比例したカルマン渦22の列を発生さ
せるようになっている。カルマン渦22の列を発生する部
分に対応する、管路20の側部には超音波発信素子23及び
超音波受信素子24が対向して設けられている。
【0008】超音波発信素子23は、この超音波発信素子
23に接続した超音波発信回路24から送られる超音波信号
Aに応じて管路20内に向けて超音波を発する。
【0009】超音波受信素子24は、超音波発信素子23か
らの超音波を受信してこの超音波を超音波電気信号(以
下、超音波信号という。)Bに変換する。なお、この超
音波信号Bは、前記超音波信号Aがカルマン渦22によっ
て位相変調されたものになっている。超音波受信素子24
及び超音波発信回路25に接続して位相比較回路26が設け
られていて、前記二つの超音波信号A,Bの位相復調に
よりカルマン渦22の列に同期した渦パルス列を発生す
る。
【0010】位相比較回路26の出力側には流量演算回路
27が接続されていて、渦発生体21の形状、寸法及び管路
20の内径等によって決まる種々の係数を前記渦パルス列
に乗じて単位流量パルスを求める。流量演算回路27の出
力側には、単位補正回路28及び周波数−電圧変換回路29
が分岐して設けられている。
【0011】単位補正回路28は、希望する単位になるよ
うに前期単位流量パルスを分周し、得られた流量信号を
端子30から出力させる。周波数−電圧変換回路29は、流
量演算回路27からの渦パルス列の周波数を電圧信号に変
換する。周波数−電圧変換回路29の出力側にはアナログ
−ディジタル(A/D)変換回路31が接続されていて、
周波数−電圧変換回路29からの電圧信号をディジタルの
流量信号Qa に変換する。
【0012】前記管路20の、渦発生体21の上流部及び下
流部には圧力検出ポート32a ,33aがそれぞれ設けられ
ており、圧力検出ポート32a ,33a に一端側を接続して
管路32,33が設けらている。管路32,33の他端側に接続
して差圧−電圧変換器34が設けられていて、前記上流部
の圧力P1 と下流部の圧力P2 との差圧を検出し、この
差圧を電圧信号に変換するようになっている。差圧−電
圧変換器34の出力側にはアナログ−ディジタル(A/
D)変換回路35が接続されていて差圧−電圧変換器34か
らの電圧信号をディジタルの差圧信号ΔPa に変換す
る。
【0013】前記両A/D変換回路31,35に接続して異
常信号出力手段36が設けられている。異常信号出力手段
36は、一定時間毎にクロック信号を発するクロック信号
発生回路37と、このクロック信号発生回路37及び前記両
A/D変換回路31,35に接続する判別回路38と、この判
別回路38の出力側に接続したエラー回数カウンタ回路39
と、このエラー回数カウンタ回路39に接続したエラー回
数基準値設定回路40とから概略構成されていて、図3に
示すような演算処理を行なうようになっている。
【0014】この場合、判別回路38には、図2に示すよ
うに、該渦流量計の圧力損失曲線ΔPS (ΔPS =C・
(1/2)・ρ・Q2 ただしCは定数、ρは流体の密
度である。)に対してあらかじめ定めた+(正)側の偏
差値をもった圧力損失上限設定曲線ΔPH 及び同圧力損
失曲線ΔPS に対してあらかじめ定めた−(負)側の偏
差値をもった圧力損失下限設定曲線ΔPL が、例えば流
量値と圧力損失値とを対応させた表形式で格納されてい
る。また、エラー回数基準値設定回路40には、エラー回
数カウンタ回路39で得られるエラー回数値の比較基準と
されるエラー回数基準値が適宜読出し可能に格納されて
いる。
【0015】ここで、異常信号出力手段36の演算処理内
容を図3に基づいて説明する。まず、エラー回数カウン
タ回路39及び判別回路38を順次リセットし(ステップS
1 、ステップS2)、判別回路38をクロック待ちの状態に
する(ステップS3)。そして、クロック信号が入力され
たか否かの判定を行なって(ステップS4)、YES と判定
すると判別回路38が、ディジタルの差圧信号ΔPa 及び
ディジタルの流量信号ΔQa を読取る(ステップS5)。
このときディジタルの差圧信号ΔPa の値が、流量Qa
のときの圧力損失上限設定曲線ΔPH との交点である上
限値ΔPaHから流量Qa のときの圧力損失下限設定曲線
ΔPL との交点である下限値ΔPaLまでの範囲に入って
いるか否かを判定する(ステップS6)。
【0016】このステップS6では、差圧信号ΔPa の値
が上限値ΔPaH以下になっているか否かを判定し、差圧
信号ΔPa の値が上限値ΔPaH以下になっていてYES と
判定することを条件にして差圧信号ΔPa の値が下限値
ΔPaL以上であるか否かを判定し、これにより差圧信号
ΔPa の値が上限値ΔPaHから下限値ΔPaLまでの範囲
に入っているか否かを判定している。この場合、先に差
圧信号ΔPa の値と下限値ΔPaLとの比較判定を行な
い、その後差圧信号ΔPa の値と上限値ΔPaHとの比較
判定を行なうように判定の順序を代えるようにしてもよ
い。
【0017】ステップS6で、前記ディジタルの差圧信号
ΔPa の値がこの範囲に入っていてYES と判定すると処
理をステップS3に戻って行なう一方、範囲外にあってNO
と判定したときには判別回路38からエラー信号を出力
し、これに応じてエラー回数カウンタ回路39のカウント
値を「1」インクリメントする(ステップS7)。
【0018】次のステップS8でエラー回数カウンタ回路
39のカウント値がエラー回数基準値に達したか否かを判
定し、NOと判定するとステップS3に戻って処理を行なう
一方、YES と判定するとアラーム信号(流量計異常信
号)を出力端子41から出力する。
【0019】出力端子41には警報器42が接続されていて
アラーム信号を入力することにより警報音を発生するよ
うになっている。
【0020】なお、ステップS6でエラー信号を得たとき
そのままアラーム信号を出力しないのは、流量計が異常
状態になっていないにもかかわらず急激な流量変動や圧
力変動等によっても、エラー信号が発生する可能性があ
ることに基づくものであり、エラー信号の発生回数がエ
ラー回数基準値に達したことを条件にしてアラーム信号
を発生させることにより、流量計が異常状態になったこ
とを精度高く検出するようにしている。
【0021】以上のように構成された渦流量計では、渦
発生体21によって流体に発生されたカルマン渦22の列に
基づく位相比較回路26、流量演算回路27及び単位補正回
路28の演算によって流体の流量を求める一方、差圧−電
圧変換回路34で検出される渦発生体21の前後の差圧信号
と前記カルマン渦22に基づいて得られる流量信号との比
較結果があらかじめ設定した基準条件を満たしていない
ときに異常信号出力手段36がアラーム信号を出力し、警
報器42がアラーム信号を入力して警報音を発することに
よりオペレータに流量計の流量計測値が信頼性の低いも
のになったことを報知することになる。このため、警報
器42が警報音を発した段階で流量計測値のプロセス管理
や取引への利用を避けることができてトラブルを招くよ
うなことがなくなる上に、信頼性及び安全性を向上でき
ることになる。
【0022】流量計測を行なうのみならず、上述したよ
うに圧力検出機能を有することとなるので、この圧力情
報を利用することによりプロセス・オートメーション機
器としての高機能化、多機能化を図れると共に、圧力計
を別個に設けなくて済むことにより経済性を向上できる
ことになる。
【0023】上記実施例では管路20の、渦発生体21の上
流部及び下流部に圧力検出ポート32a ,33a を設けた場
合を例にしたが、圧力検出ポート32a ,33a の設置箇所
は必ずしも上記部分に限定されるものではなく、例えば
渦発生体21自体の上流側部分及び下流側部分に設けるよ
うにしてもよい。
【0024】上記実施例では、アラーム信号に応じて警
報音を発するように警報音を設けた場合を例にしたが、
エラー回数カウンタ回路からはアラーム信号に替えて流
量計異常信号を発生し、この流量計異常信号に応じてこ
の旨の表示を行なうように警報器に替えてディスプレイ
を設けるように構成してもよい。
【0025】なお、上記実施例では超音波式渦流量計を
例にしたが、本発明を容積形、タービン形等のいわゆる
障害形のものに適用してよいことは言うまでもない。
【0026】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
た渦流量計であるから、渦発生体21の前後の差圧信号と
カルマン渦に基づいて得られる流量信号との比較結果が
あらかじめ設定した基準条件を満たしていないときに異
常信号出力手段が流量計異常信号を出力して前記カルマ
ン渦に基づいて得られる流量信号の利用の停止を図るこ
とができるので、流量計異常信号が出力された際にカル
マン渦に基づいて得られる流量信号の利用の停止を図れ
てプロセス管理や取引上において大きなトラブルを招く
ようなことがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の渦流量計を模式的に示す図
である。
【図2】同渦流量計の判別回路に格納される圧力損失上
限設定曲線及び圧力損失下限設定曲線を示す図である。
【図3】同渦流量計の異常信号出力手段の演算処理内容
を示すフローチャートである。
【図4】従来の渦流量計の一例を模式的に示す図であ
る。
【符号の説明】
20 管路 21 渦発生体 22 カルマン渦 34 差圧−電圧変換器 36 異常信号出力手段 38 判別回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 管路内に渦発生体を設け、該渦発生体に
    よって流体中に発生されたカルマン渦列に基づいて流体
    の流量を測定する渦流量計において、前記渦発生体の前
    後の差圧を検出する差圧検出手段と、該差圧検出手段か
    らの差圧信号と前記カルマン渦列に基づいて検出された
    流量信号とを比較する比較手段と、該比較手段の比較結
    果があらかじめ設定された基準条件を満たしているか否
    かを判定し前記基準条件を満たしていないときに流量計
    異常信号を出力する異常信号出力手段とを設けたことを
    特徴とする渦流量計。
JP35491591A 1991-12-20 1991-12-20 渦流量計 Pending JPH05172599A (ja)

Priority Applications (1)

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JP35491591A JPH05172599A (ja) 1991-12-20 1991-12-20 渦流量計

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JP35491591A JPH05172599A (ja) 1991-12-20 1991-12-20 渦流量計

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JPH05172599A true JPH05172599A (ja) 1993-07-09

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JP35491591A Pending JPH05172599A (ja) 1991-12-20 1991-12-20 渦流量計

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JP (1) JPH05172599A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007023972A1 (ja) * 2005-08-22 2007-03-01 Asahi Organic Chemicals Industry Co., Ltd. 流体制御装置
WO2007023970A1 (ja) * 2005-08-22 2007-03-01 Asahi Organic Chemicals Industry Co., Ltd. 流体制御装置
JP2008089373A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Oval Corp コリオリ流量計による流量計測と流量制御装置

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