JPH071186B2 - Flow meter transmitter - Google Patents

Flow meter transmitter

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JPH071186B2
JPH071186B2 JP59180073A JP18007384A JPH071186B2 JP H071186 B2 JPH071186 B2 JP H071186B2 JP 59180073 A JP59180073 A JP 59180073A JP 18007384 A JP18007384 A JP 18007384A JP H071186 B2 JPH071186 B2 JP H071186B2
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Japan
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photodetector
slit
light
circular rotor
thin plate
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JP59180073A
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JPS6157816A (en
Inventor
一男 野崎
輝基 深見
宏 山本
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オーバル機器工業株式会社
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F3/00Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow
    • G01F3/02Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement
    • G01F3/04Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls
    • G01F3/06Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising members rotating in a fluid-tight or substantially fluid-tight manner in a housing
    • G01F3/10Geared or lobed impeller meters

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)、産業上の利用分野 本発明は計量室内において、流量に比例して噛合回転す
る一対の非円形歯車からなる回転子の回転を光学的に検
出する流量計発信器の改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a flow meter for optically detecting the rotation of a rotor composed of a pair of non-circular gears that mesh and rotate in proportion to the flow rate in a measuring chamber. Regarding the improvement of the transmitter.

(ロ)、従来の技術 容積式流量計の回転検出には、一般的には、磁気的検出
方法が採用されているが、この方法においては高密度の
磁石を回転子に埋設するため、回転子の重量が増加する
とともに磁力による負荷トルクが加わり、小流感度を向
上させる場合にこれらが阻害要因となる。これに対して
光学的に検出する場合は、回転子に貫通孔を穿孔し、該
貫通孔を透過する光の断続を検出する透過法と、回転子
端面に反射板を配設し該反射板からの反射光を検出する
反射法とがあり、これらは磁気的検出方法の前記阻害要
因において優れている。光学的検出方法においても透過
法は反射法に比し、S/N比は優れているが貫通孔に粉粒
が固着した場合に検出不可能になる等の問題点をもつて
いる。
(B) Conventional technology A magnetic detection method is generally used to detect the rotation of a positive displacement flow meter, but in this method, a high-density magnet is embedded in the rotor, As the weight of the child increases, a load torque due to the magnetic force is added, which becomes an impeding factor when improving the small flow sensitivity. On the other hand, in the case of optical detection, a through-hole is bored in the rotor, and a transmission method is used to detect the interruption of the light passing through the through-hole. There is a reflection method for detecting reflected light from the above, and these are excellent in the above-mentioned obstructive factors of the magnetic detection method. Also in the optical detection method, the transmission method is superior to the reflection method in terms of the S / N ratio, but it has a problem that it cannot be detected when powder particles adhere to the through holes.

(ハ)、発明が解決しようとする問題点 これに対して、従来の反射法においては反射体を回転子
端面に埋設する方法がとられているため、手数がかか
り、特に、分解能を高める場合、反射体の埋設数を増す
ため穿孔数も多く、手数が増え安価にできないという不
都合があつた。また、回転子が非円形の場合は流量が一
定であつても回転子の回転角速度が一定でないため、反
射体を回転軸回りに等間隔に配置した場合、反射光を整
形して出力されるパルス信号のパルス間隔が回転角速度
に比例して変化するので、パルス当りの流量に変化をも
たらし、反射体を等間隔に配置して分解能を高めること
は無意味となる。これを補正するために、反射体の埋設
間隔を調整して配置することも考えられるが、このよう
に構成することは極めて困難であつた。更に、流量停止
時において、回転子噛合のガタによる回転子変位でも発
信するミス発信が生じたり、脈動流のため回転子が逆回
転することにより生ずる発信等のため正確な計量値が得
られないという問題点があつた。また、分解能を高める
ためには、回転子端面に埋設する反射体の数を多くしな
ければならないが、反射体の大きさの制限から埋設され
る反射体の数には限度があり、この限度を越えて分解能
を高めるためには反射体の大きさを小さくして反射体の
数を増さなければならない。しかし、反射体の大きさを
小さくすると反射光量が減少するので、安定した反射光
の検出ができなかった。分解能を高めて反射光量を増大
するためには微小な光ビームで投光し、投光の強さを増
すことが一つの条件となるが、これを充たすための光学
系は高価となり、しかも振動の多い流量計に取り付ける
には無理があるなどの理由により、従来の反射体増数の
方式では、反射体の数に制限があり高感度で高分解能の
流量パルスを検出することができなかつた。
(C), Problems to be Solved by the Invention On the other hand, in the conventional reflection method, since the method of burying the reflector in the rotor end face is adopted, it takes a lot of work, especially in the case of improving the resolution. However, since the number of buried reflectors is increased, the number of perforations is also increased, and the number of steps is increased, so that the cost cannot be reduced. When the rotor is non-circular, the rotational angular velocity of the rotor is not constant even if the flow rate is constant. Therefore, when the reflectors are arranged at equal intervals around the rotation axis, the reflected light is shaped and output. Since the pulse interval of the pulse signal changes in proportion to the rotational angular velocity, it is meaningless to change the flow rate per pulse and arrange the reflectors at equal intervals to improve the resolution. In order to correct this, it may be possible to adjust the embedding interval of the reflectors and arrange them, but it has been extremely difficult to construct such a structure. Further, when the flow rate is stopped, an incorrect transmission value is generated even if the rotor is displaced due to backlash of the rotor mesh, or the rotor is rotated in the reverse direction due to pulsating flow, so that an accurate measured value cannot be obtained. There was a problem. Also, in order to improve the resolution, the number of reflectors embedded in the rotor end face must be increased, but the number of embedded reflectors is limited due to the size limitation of the reflectors. In order to increase the resolution beyond the range, the size of the reflectors must be reduced and the number of reflectors must be increased. However, if the size of the reflector is reduced, the amount of reflected light is reduced, so that stable detection of reflected light cannot be performed. In order to increase the resolution and increase the amount of reflected light, one condition is to project with a minute light beam and increase the intensity of the projected light, but the optical system to satisfy this is expensive and vibration Due to the fact that it is not possible to attach it to a flowmeter with a large number of reflectors, the conventional reflector multiplication method has a limit in the number of reflectors and cannot detect a flow pulse with high sensitivity and high resolution. .

(ニ)、問題点を解決するための手段 本発明は、以上述べた従来例における問題点を解決する
ためのもので、測定流体が流入する計量室内で、流量に
比例して噛合回転する一対の非円形回転子を有する流量
計の発信器において、前記非円形回転子の少くとも一方
の端面に該端面とほぼ等しい面となるように埋設された
薄板円環状の光反射体で、前記非円形回転子の長径軸又
は短径軸上に設置され、該長径軸又は短径軸の位置を示
すマーカと、該マーカを基準位置とし、前記非円形回転
子が一定流量で回転したときの該非円形回転子の回転角
速度に比例したスリット幅又は間隔を有する放射状のス
リットを設けた薄板円環状エンコーダと、前記スリット
に投受光し、該スリットの位置を検出する第1の光検出
器と、該第1の光検出器の位置から所定位置離間した前
記スリット上の位置に設置された第2の光検出器と、前
記薄板円環状エンコーダの前記マーカに投受光し、該マ
ーカの位置を検出する第3の光検出器とからなり、
(1)前記光検出器が前記スリットを反射面として対を
なす投受光ファイバを前記スリットの長さ方向に複数対
筒状体内に一体的に配設してなるようにしたこと、或い
は、(2)前記光検出器が発光源からの光を伝送する透
明体と、反射光を伝送する透明体と、これら透明体の前
面に配設された半円筒のレンズとを有し、前記発光源か
ら送光される光の焦点が前記薄板円環状エンコーダのス
リットと平行した線上に結ぶように前記レンズを配置
し、該レンズを介して前記反射光を集光するようにした
ことを特徴とし、これによって、上記問題点を解決する
ようにしたものである。
(D) Means for Solving the Problems The present invention is to solve the problems in the conventional example described above, and includes a pair of meshing rotations in proportion to the flow rate in the measuring chamber into which the measurement fluid flows. In a transmitter of a flowmeter having a non-circular rotor, a thin plate annular light reflector embedded in at least one end face of the non-circular rotor so as to have a surface substantially equal to the end face, A marker installed on the major axis or minor axis of the circular rotor and indicating the position of the major axis or minor axis, and the non-circular rotor when the non-circular rotor rotates at a constant flow rate. A thin plate annular encoder provided with a radial slit having a slit width or interval proportional to the rotational angular velocity of the circular rotor, a first photodetector for projecting and receiving light in the slit, and detecting the position of the slit, From the position of the first photodetector It comprises a second photodetector installed at a position on the slit which is separated by a predetermined position, and a third photodetector which projects and receives light on the marker of the thin plate annular encoder and detects the position of the marker. ,
(1) The photodetector is configured such that a plurality of light emitting / receiving fibers forming a pair with the slit as a reflecting surface are integrally disposed in a pair of cylindrical bodies in the length direction of the slit, or ( 2) The photodetector has a transparent body for transmitting light from a light emitting source, a transparent body for transmitting reflected light, and a semi-cylindrical lens arranged in front of these transparent bodies. The lens is arranged so that the focal point of the light transmitted from the lens is connected to a line parallel to the slit of the thin plate annular encoder, and the reflected light is condensed through the lens, This solves the above problem.

(ホ)、実施例 第1図は、本発明による流量計発信器の一実施例を説明
するための平面図(第2図のI−I線平面図)、第2図
は、第1図のII−II線断面図で、図中、1は流量計ケー
シング、2は計量室、3は流入口、4は流出口、5はO
リング溝、6、7は非円形回転子、8、9は回転軸、10
は端面板で、周知のように、被測定流体によつて非円形
回転子が矢印方向に回転し、その回転数より被測定流体
の流量を計測するものである。
(E), Embodiment FIG. 1 is a plan view (plan view taken along the line II of FIG. 2) for explaining an embodiment of the flowmeter transmitter according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1, in which 1 is a flowmeter casing, 2 is a metering chamber, 3 is an inlet, 4 is an outlet, and 5 is O.
Ring groove, 6 and 7 are non-circular rotors, 8 and 9 are rotating shafts, 10
Is an end face plate, and as is well known, the non-circular rotor is rotated in the direction of the arrow by the fluid to be measured, and the flow rate of the fluid to be measured is measured from the number of rotations.

本発明は、上述のごとき流量計における非円形回転子の
回転数を反射式光学検出器を用いて計測するもので、図
中の薄板円環エンコーダ11及び光検出器12はそのための
もので、該エンコーダ11は多数個のスリット11aを有
し、かつ非円形回転子6又は7の少なくとも一方の端面
に、該端面と略等しい表面となるように埋設されてお
り、該エンコーダのスリットに対向して光検出器12が設
けられており、該光検出器12から放射された光が前記エ
ンコーダ11のスリット部又はスリット間の部分で反射さ
れ、その反射光を光検出器12で受光して該エンコーダ11
(従つて非円形回転子)の回転数を計測する。
The present invention is to measure the number of rotations of the non-circular rotor in the flow meter as described above using a reflection type optical detector, and the thin plate annular encoder 11 and the photodetector 12 in the figure are therefor, The encoder 11 has a large number of slits 11a and is embedded in at least one end face of the non-circular rotor 6 or 7 so as to have a surface substantially equal to the end face, and faces the slits of the encoder. Is provided with a photodetector 12, the light emitted from the photodetector 12 is reflected by the slit portion of the encoder 11 or a portion between the slits, the reflected light is received by the photodetector 12 and Encoder 11
Measure the number of revolutions of the non-circular rotor.

第3図は、前記非円形回転子の流量一定時における角速
度の変化を示す図で、角速度ωは、回転子が非円形であ
るため図示のように噛合位置に応じて変化する。ただ
し、その平均角速度は1となる。
FIG. 3 is a diagram showing a change in angular velocity when the flow rate of the non-circular rotor is constant, and the angular velocity ω changes according to the meshing position as shown because the rotor is non-circular. However, the average angular velocity is 1.

第4図は、前記円環エンコーダ11の一実施例を示す平面
図で、図中、11aはスリット、11bはマークで、スリット
11aのピッチは、非円形回転子の短径に相当する部分で
はW1にて示すように広くなつており、長径に相当する部
分ではW2にて示すように狭くなつている。すなわち、非
円形回転子の一定流量における回転角速度の正関数とな
るようなスリット幅又は間隔になつている。更に詳細に
説明すると、非円形回転子は、前述のように、噛合位置
によつて回転角速度が相違し、短径部では回転角速度ω
が大きく、長径部では小さくなるため、スリットのピッ
チを均一にしたのでは、噛合位置によつて1ピッチ移動
当りの流量が相違し、上述のごとくして光学的にスリッ
トの移動数を検出して流量を計測するようにした場合、
1ピッチすなわち1パルス当りの重みが噛合位置によつ
て異なり、分解能が悪い。本発明においては、このよう
な問題を解決するために、スリットのピッチを非円形回
転子の回転角速度の正関数となるようにしたもので、こ
のようにすると、1パルス当りの重みが同じになり、1
パルス当りの流量が全て等しくなり、分解能が向上す
る。なお、11bは非円形回転子の長径又は短径の位置を
示すマークで(図示例の場合、長径を示している)、こ
のマーク11bを基準にして非円形回転子の半回転又は1
回転を検出し、この半回転又は1回転の間に検出される
パルス数が所定値以上になつた時に警報を発生するよう
にし、これによつて、回転子噛合のガタによつて生じる
ミス発信、或いは、脈動流によつて回転子が正逆方向に
振動することによつて生じるミス発信等を警告する。
FIG. 4 is a plan view showing an embodiment of the annular encoder 11, in which 11a is a slit, 11b is a mark, and the slit is a slit.
The pitch of 11a is wide as shown by W 1 in the portion corresponding to the short diameter of the non-circular rotor, and narrow as shown by W 2 in the portion corresponding to the long diameter. That is, the slit width or spacing is such that it is a positive function of the rotational angular velocity of the non-circular rotor at a constant flow rate. More specifically, as described above, the non-circular rotor has different rotational angular velocities depending on the meshing position, and the rotational angular velocity ω at the minor axis portion is different.
Is large and becomes small in the long diameter portion, so if the slit pitch is made uniform, the flow rate per pitch movement differs depending on the meshing position, and the number of slit movements can be detected optically as described above. When measuring the flow rate by
The weight per pitch, that is, per pulse differs depending on the meshing position, and the resolution is poor. In the present invention, in order to solve such a problem, the pitch of the slits is made to be a positive function of the rotational angular velocity of the non-circular rotor, and when this is done, the weight per pulse is the same. Become 1
The flow rates per pulse are all equal and the resolution is improved. Note that 11b is a mark indicating the position of the major axis or minor axis of the non-circular rotor (in the illustrated example, the major axis is indicated), and the semi-rotation or 1
Rotation is detected, and an alarm is generated when the number of pulses detected during this half rotation or one rotation exceeds a predetermined value, whereby a mistaken transmission caused by rattling of the rotor mesh is generated. Alternatively, the pulsating flow warns the transmission of an error caused by the rotor vibrating in the forward and reverse directions.

第5図は、前記光検出器12の一実施例を説明するための
断面図で、(イ)は平断面図((ロ)又は(ハ)のイ−
イ線断面図)、(ロ)は(イ)のロ−ロ線断面図、(ハ
は(イ)のハ−ハ断面図で、図中、12aは外筒、12bは透
明材、12cはモールド材、12d1〜12d6は光フアイバー
で、これら光フアイバー12d1〜12d6はスリットの長手方
向と一致する方向に配列され、かつ、該スリットに対向
するよう計量室端面板10に配設されている。12d1,12d3,
12d5は送光(又は受光)フアイバー、12d2,12d4,12d6
受光(又は送光)フアイバーで、図示のように、複数本
(図示例の場合3本)の送光の光ファイバーから光を放
出し、その光がエンコーダ11のスリット間で反射されて
戻ってくるのを複数本(図示例の場合3本)の受光の光
フアイバーで受光するようにし、これによって反射光の
光量を高め、分解能の向上を図っている。受光フアイバ
ーで検出された光は電気信号に変換されるが、エンコー
ダ11は非円形回転子と一体的に回転しているので、その
回転に応じて電気パルスが発生されるが、このパルスの
重みは前述のように本発明においては均一になつてい
る。
FIG. 5 is a sectional view for explaining one embodiment of the photodetector 12, where (a) is a plane sectional view ((b) or (c)).
(A line cross-sectional view), (B) is a line cross-sectional view of (A), and (C is a cross-sectional view of (A)), in which 12a is an outer cylinder, 12b is a transparent material, and 12c is A molding material, 12d 1 to 12d 6 are optical fibers, and these optical fibers 12d 1 to 12d 6 are arranged in a direction coinciding with the longitudinal direction of the slit and are arranged on the measuring chamber end face plate 10 so as to face the slit. 12d 1 , 12d 3 ,
12d 5 is a light-transmitting (or light-receiving) fiber, 12d 2 , 12d 4 , 12d 6 is a light-receiving (or light-transmitting) fiber, and as shown in the drawing, a plurality of (three in the case of the illustrated example) light-transmitting optical fibers are used. A plurality of (three in the illustrated example) light receiving optical fibers emit light, and the light reflected and returned between the slits of the encoder 11 is received, whereby the amount of reflected light is changed. We are aiming to improve the resolution. The light detected by the light receiving fiber is converted into an electric signal, but since the encoder 11 rotates integrally with the non-circular rotor, an electric pulse is generated according to the rotation. Is uniform in the present invention as described above.

第6図は、反射光の光量を高めた光検出の他の実施例を
説明するための断面図で、(イ)は光検出器12の平断面
図((ロ)又は(ハ)のイ−イ線断面図、(ロ)は
(イ)のロ−ロ線断面図、(ハ)は(イ)のハ−ハ線断
面図で、図中、12eは送光(又は受光)透明体、12fは受
光(又は送光)透明体、12jは遮光膜、12hは半円筒レン
ズで、該光検出器は、半円筒レンズの焦点がエンコーダ
の表面と略等しくなるように配設され、かつ、第5図に
示した光検出器と同様、受光(又は送光)透明体12fの
長手軸がスリットの長手軸と一致するようにして計量室
端面板10に取り付けられて使用される。
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining another embodiment of photodetection in which the amount of reflected light is increased, and (a) is a plane cross-sectional view of the photodetector 12 ((b) or (c)). -A line sectional view, (B) is a line sectional view of (A), and (C) is a line sectional view of (A). In the figure, 12e is a light-transmitting (or light-receiving) transparent body. , 12f is a light-receiving (or light-transmitting) transparent body, 12j is a light-shielding film, 12h is a semi-cylindrical lens, and the photodetector is arranged so that the focus of the semi-cylindrical lens is substantially equal to the surface of the encoder, and Similarly to the photodetector shown in FIG. 5, it is used by being attached to the end face plate 10 of the measuring chamber so that the longitudinal axis of the transparent body 12f for receiving (or transmitting) light coincides with the longitudinal axis of the slit.

本発明においては、上述の光検出器を取り付けることに
よって非円形回転子が一定流量で回転しているとき一定
の流量の重みをもった流量パルスを検出することができ
る。しかし、光検出器1個では流量が正方向に流れてい
るか、逆方向に流れているかの判別はできない。正逆方
向の流れを検出するためには、上述の光検出器を2個必
要とする。すなわち、薄板円環エンコーダ12の所定位置
のスリットを検出するための第1の光検出器と、第1の
光検出器の位置に対し、第1光検出器により検出される
スリット位置から所定位相離間したスリット上の位置
に、第2の光検出器が配置され、以下に述べるように、
第1の光検出器と第2の光検出器の信号を電気的パルス
として検出したときの位相差信号の正負により正逆流が
検出される。
In the present invention, by attaching the above-mentioned photodetector, it is possible to detect a flow rate pulse having a constant flow rate weight when the non-circular rotor is rotating at a constant flow rate. However, one photodetector cannot determine whether the flow rate is flowing in the forward direction or the reverse direction. To detect the flow in the forward and reverse directions, two photodetectors described above are required. That is, the first photodetector for detecting the slit at the predetermined position of the thin plate annular encoder 12 and the predetermined phase from the slit position detected by the first photodetector with respect to the position of the first photodetector. A second photodetector is disposed at a position on the slit which is spaced apart, and as described below,
The positive / negative flow is detected by the positive / negative of the phase difference signal when the signals of the first photodetector and the second photodetector are detected as electrical pulses.

第7図は、上述のごとくして2個の光検出器を所定の位
相差をもつて配設した時の各検出器からの出力信号の波
形を示す図で、図中、A1は一方の(第1の)光検出器か
らの出力信号、B1は該第1の光検出器に対して所定の位
相差φをもつて配設された第2の光検出器からの出力信
号で、Iは正転時、IIは逆転時の出力信号波形を示して
いる。すなわち、正回転時には、第1の光検出器からの
出力信号A1が正である時に、第2の光検出器からの出力
信号B1が立ち上るので、この関係を監視することによ
り、非円形回転子が正回転していることを検知すること
ができる。一方、逆回転時には、第1の光検出器の出力
信号A1が正である時に、第2の光検出器からの出力信号
B1が立ち下るので、この関係より、非円形回転子が逆転
していることすなわち被測定流体が逆流していることを
検知することができる。
FIG. 7 is a diagram showing a waveform of an output signal from each photodetector when two photodetectors are arranged with a predetermined phase difference as described above, in which A 1 is one Is an output signal from the (first) photodetector, B 1 is an output signal from a second photodetector arranged with a predetermined phase difference φ with respect to the first photodetector. , I shows the output signal waveform at the time of forward rotation, and II shows the output signal waveform at the time of reverse rotation. That is, during positive rotation, the output signal B 1 from the second photodetector rises when the output signal A 1 from the first photodetector is positive. Therefore, by monitoring this relationship, a non-circular shape can be obtained. It can be detected that the rotor is rotating normally. On the other hand, during reverse rotation, when the output signal A 1 of the first photodetector is positive, the output signal from the second photodetector is
Since B 1 falls, it can be detected from this relationship that the non-circular rotor is reversed, that is, the fluid to be measured is flowing backward.

第8図は、前述のごとき信号処理を行うための電気回路
図、第9図は、第8図の電気回路の動作を説明するため
のタイムチャートで、図中、21a,21b,22a,22bは増幅
器、23a,23bはDフリップフロップ回路で、該回路中の
各部の信号波形は第9図に示すようになつている。ただ
し、第9図において、Iは正回転時の波形、IIは逆回転
時の波形で、フリップフロップ回路23a,23bの出力信
号をそれぞれ増幅器22a,22bを介して図示しない加減算
カウンタに供給し、該加減算カウンタにて計数すること
により、被測定流体の正味流量を計測することができ
る。
FIG. 8 is an electric circuit diagram for performing the signal processing as described above, and FIG. 9 is a time chart for explaining the operation of the electric circuit of FIG. 8. In the figure, 21a, 21b, 22a, 22b are shown. Is an amplifier, and 23a and 23b are D flip-flop circuits, and the signal waveforms of respective parts in the circuit are as shown in FIG. However, in FIG. 9, I is a waveform at the time of forward rotation, and II is a waveform at the time of reverse rotation, and the output signals of the flip-flop circuits 23a and 23b are supplied to the addition / subtraction counter (not shown) via the amplifiers 22a and 22b, respectively. The net flow rate of the fluid to be measured can be measured by counting with the addition / subtraction counter.

更に、本発明においては、前記第1の光検出器と第2の
光検出器に加えて第3の光検出器が設けられる。第3の
光検出器は前記マーカ11bを検出するための検出器で、
前記第5図、6図に示した送受光の光ファイバまたは透
明体を有する第1、第2の光検出器と同様の構造の光検
出器である。第3の検出器は、前記のようにマーカ11b
を検出して、非円形回転子の半回転又は一回転を検出す
る信号を出力し、この半回転又は1回転の間に検出さけ
るパルス数が所定数以上の時に警報を発生するように
し、これによつて、非円形回転子のガタによつて生じる
ミス発信、或いは、脈動等によつて非円形回転子が正逆
方向に振動することによつて生じるミス発信を警告する
ようにすることもできる。
Furthermore, in the present invention, a third photodetector is provided in addition to the first photodetector and the second photodetector. The third photodetector is a detector for detecting the marker 11b,
This is a photodetector having the same structure as the first and second photodetectors having the optical fiber for transmitting and receiving light or the transparent body shown in FIGS. The third detector is the marker 11b as described above.
To output a signal for detecting half rotation or one rotation of the non-circular rotor, and to generate an alarm when the number of pulses detected during this half rotation or one rotation is a predetermined number or more. Therefore, it is possible to warn of a mistaken transmission caused by the backlash of the non-circular rotor or a mistaken transmission caused by the non-circular rotor vibrating in the forward and reverse directions due to pulsation or the like. it can.

(ヘ)、発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明によると、薄板
円環エンコーダを非円形回転子の表面に埋設し、該エン
コーダからの反射光を検出するようにしたので、従来の
反射体を非円形回転子に表面に埋設する方法に比して、
製作が非常に簡単になり、安価に製作することができ
る。また、エンコーダのスリットのピッチ間隔を非円形
回転子の回転角速度に対して正関数となるようにし、1
パルス当りの重みを等しくしたので、計測器の分解能を
高めることができる。更には、回転子噛合のガタによつ
て流量停止時に生じるミス発信、或いは、脈動流によつ
て回転子が正逆方向に振動することによつて生じるミス
発信等に対して容易に警報を発することができる等の利
点がある。更には、複数対の投受光ファイバを使用する
ことによって、或いは、半円筒状のレンズを使用するこ
とによって、反射光の光量を高めることができ、それに
よって、分解能を向上させることができる。
(F), Effect of the Invention As is apparent from the above description, according to the present invention, since the thin plate annular encoder is embedded in the surface of the non-circular rotor and the reflected light from the encoder is detected, Compared to the conventional method of embedding a reflector in a non-circular rotor,
It is very easy to manufacture and can be manufactured at low cost. In addition, the pitch interval of the slits of the encoder is set to be a positive function with respect to the rotation angular velocity of the non-circular rotor, and 1
Since the weight per pulse is made equal, the resolution of the measuring instrument can be improved. Furthermore, an alarm is easily issued for a mistaken transmission caused by the backlash of the rotor mesh when the flow rate is stopped, or for a mistaken transmission caused by the rotor oscillating in the forward and reverse directions by the pulsating flow. There are advantages such as being able to. Furthermore, by using a plurality of pairs of light emitting / receiving fibers or by using a semi-cylindrical lens, the amount of reflected light can be increased, and thereby the resolution can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明による流量計発信器の一実施例を説明
するための平断面図、第2図は、第1図のII−II線断面
図、第3図は、非円形回転子の一定流量時における角速
度の変化を示す図、第4図はエンコーダの一例を示す平
面図、第5図及び第6図は、それぞれ光検出器の例を示
す断面図、第7図は、光検出器からの出力信号の波形例
を示す図、第8図は、信号処理回路の一例を示す図、第
9図は、第8図の回路の動作説明をするためのタイムチ
ャートである。 1……ケーシング、2……計量室、3……流入口、4…
…流出口、6,7……非円形回転子、8,9……回転軸、10…
…端面板、11……エンコーダ、12……光検出器。
1 is a plan sectional view for explaining an embodiment of a flowmeter transmitter according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1, and FIG. 3 is a non-circular rotor. FIG. 4 is a plan view showing an example of an encoder, FIGS. 5 and 6 are sectional views showing examples of photodetectors, and FIG. FIG. 8 is a diagram showing a waveform example of an output signal from the detector, FIG. 8 is a diagram showing an example of a signal processing circuit, and FIG. 9 is a time chart for explaining the operation of the circuit of FIG. 1 ... Casing, 2 ... Measuring chamber, 3 ... Inlet, 4 ...
… Outlet, 6,7 …… Non-circular rotor, 8,9 …… Rotary axis, 10…
… End plate, 11 …… Encoder, 12 …… Photodetector.

フロントページの続き (72)発明者 山本 宏 東京都新宿区上落合3丁目10番8号 オー バル機器工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−60215(JP,A) 特開 昭59−143918(JP,A) 実開 昭52−53755(JP,U) 実公 昭29−3482(JP,Y1)Front Page Continuation (72) Inventor Hiroshi Yamamoto 3-10-8 Kamiochiai, Shinjuku-ku, Tokyo Within Oval Equipment Industry Co., Ltd. (56) Reference JP 59-60215 (JP, A) JP 59- 143918 (JP, A) Actual development Sho 52-53755 (JP, U) Actual public Sho 29-3482 (JP, Y1)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】測定流体が流入する計量室内で、流量に比
例して噛合回転する一対の非円形回転子を有する流量計
の発信器において、前記非円形回転子の少くとも一方の
端面に該端面とほぼ等しい面となるように埋設された薄
板円環状の光反射体で、前記非円形回転子の長径軸又は
短径軸上に設置され、該長径軸又は短径軸の位置を示す
マーカと、該マーカ基準位置とし、前記非円形回転子が
一定流量で回転したときの該非円形回転子の回転角速度
に比例したスリット幅又は間隔を有する放射状のスリッ
トを設けた薄板円環状エンコーダと、前記スリットに投
受光し、該スリットの位置を検出する第1の光検出器
と、該第1の光検出器の位置から所定位相離間した前記
スリット上の位置に設置された第2の光検出器と、前記
薄板円環状エンコーダの前記マーカに投受光し、該マー
カの位置を検出する第3の光検出器とからなり、前記光
検出器は前記スリットを反射面として対をなす投受光フ
ァイバを前記スリットの長さ方向に複数対筒状体内に一
体的に配設してなることを特徴とする流量計発信器。
1. A transmitter of a flowmeter having a pair of non-circular rotors which mesh with each other in proportion to a flow rate in a measuring chamber into which a fluid to be measured flows, wherein at least one end face of the non-circular rotor has A thin plate annular light reflector buried so as to be substantially the same surface as the end face, which is installed on the major axis or minor axis of the non-circular rotor and indicates the position of the major axis or minor axis. A thin plate annular encoder provided with a radial slit having a slit width or interval proportional to the rotation angular velocity of the non-circular rotor when the non-circular rotor is rotated at a constant flow rate, as the marker reference position, A first photodetector for projecting and receiving light to and from the slit to detect the position of the slit, and a second photodetector installed at a position on the slit separated by a predetermined phase from the position of the first photodetector. And the thin plate annular encoder And a third photodetector for projecting and receiving light on the marker to detect the position of the marker, the photodetector having a light projecting and receiving fiber paired with the slit as a reflecting surface in the length direction of the slit. A flowmeter transmitter characterized by being integrally arranged in a plurality of pairs of cylindrical bodies.
【請求項2】測定流体が流入する計量室内で、流量に比
例して噛合回転する一対の非円形回転子を有する流量計
の発信器において、前記非円形回転子の少くとも一方の
端面に該端面とほぼ等しい面となるように埋設された薄
板円環状の光反射体で、前記非円形回転子の長径軸又は
短径軸上に設置され、該長径軸又は短径軸の位置を示す
マーカと、該マーカを基準位置とし、前記非円形回転子
が一定流量で回転したときの該非円形回転子の回転角速
度に比例したスリット幅又は間隔を有する放射状のスリ
ットを設けた薄板円環状エンコーダと、前記スリットに
投受光し、該スリットの位置を検出する第1の光検出器
と、該第1の光検出器の位置から所定位相離間した前記
スリット上の位置に設置された第2の光検出器と、前記
薄板円環状エンコーダの前記マーカに投受光し、該マー
カの位置を検出する第3の光検出器とからなり、前記光
検出器は発光源からの光を伝送する透明体と、反射光を
伝送する透明体と、これら透明体の前面に配設された半
円筒のレンズとを有し、前記発光源から送光される光の
焦点が前記薄板円環状エンコーダのスリットと平行した
線上に結ぶように前記レンズを配置し、該レンズを介し
て前記反射光を集光するようにしたことを特徴とする流
量計発信器。
2. A transmitter of a flowmeter having a pair of non-circular rotors that mesh with each other in proportion to a flow rate in a measuring chamber into which a fluid to be measured flows, wherein at least one end face of the non-circular rotor is provided with the non-circular rotor. A thin plate annular light reflector buried so as to be substantially the same surface as the end face, which is installed on the major axis or minor axis of the non-circular rotor and indicates the position of the major axis or minor axis. With the marker as a reference position, a thin plate annular encoder provided with radial slits having a slit width or interval proportional to the rotational angular velocity of the non-circular rotor when the non-circular rotor rotates at a constant flow rate, A first photodetector that projects and receives light on the slit to detect the position of the slit, and a second photodetector installed at a position on the slit that is separated from the position of the first photodetector by a predetermined phase. Container and the thin plate annular enco And a third photodetector for detecting the position of the marker, the photodetector transmitting a light from a light emitting source and a transparent body transmitting a reflected light. And a semi-cylindrical lens disposed on the front surface of these transparent bodies, and the lens is formed so that the focal point of the light transmitted from the light emitting source is aligned on a line parallel to the slit of the thin plate annular encoder. Is arranged so that the reflected light is condensed through the lens.
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JPS62228914A (en) * 1986-03-31 1987-10-07 Mitsuba Electric Mfg Co Ltd Volumetric flowmeter
JPS62228913A (en) * 1986-03-31 1987-10-07 Mitsuba Electric Mfg Co Ltd Volumetric flowmeter
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JPH0536318U (en) * 1991-10-18 1993-05-18 トキコ株式会社 Flowmeter
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KR200457453Y1 (en) 2009-05-25 2011-12-20 대성계전(주) Gas Meter Having Pulse Generator Machine Application to Encoder

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