JPH08226836A - Kalman vortex flowmeter - Google Patents

Kalman vortex flowmeter

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JPH08226836A
JPH08226836A JP3128595A JP3128595A JPH08226836A JP H08226836 A JPH08226836 A JP H08226836A JP 3128595 A JP3128595 A JP 3128595A JP 3128595 A JP3128595 A JP 3128595A JP H08226836 A JPH08226836 A JP H08226836A
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period
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悟 中村
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Abstract

PURPOSE: To provide a Kalman vortex flowmeter which prevents a wrong flow- rate measured result from being output when a 'pulse omission' is generated by a method wherein a front cycle buffer region used to store the specific number or higher of measured output values is installed in a RAM. CONSTITUTION: In a transmission part 2, at the beginning of the start of respective sampling cycles, cycle measured values of output pulse signals from a Kalman vortex flow-rate detection part 1 are stored, in the order of their measurements, in front cycle buffer regions TB(1), TB(2),... TB(n) whose number has been set in a RAM 7. That is to say, a plurality of, i.e., three of higher of, measured output values of a pulse cycle measuring counter 6 are stored in the buffer regions TB(1) to TB(n) in the order of their outputs. A cycle reference value which is decided on the basis of the stored values is compared with the cycle values which have been measured by the counter 6. Only when the measured cycle values do not exceed the cycle reference value, the cycle measured values and the number of transmissions of a Kalman vortex signal are integrated and processed. As a result, data is removed in the cycle measured values and the integrated value of the number of transmissions of pulse signals when a 'pulse omission' is generated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、空気や水等の流量を測
定するカルマン渦流量計における、流量の演算出力制御
手段に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow rate calculation output control means in a Karman vortex flowmeter for measuring the flow rate of air or water.

【0002】[0002]

【従来の技術】カルマン渦流量計は、流体の流れの中に
柱状に障害物を置いたとき、流れの方向に直交する障害
物の両端から流体の流速に比例する周波数で交互に渦が
発生する現象を利用した流量計である。このカルマン渦
流量計の流量検出部には、障害物によって渦が発生する
ときの流体のわずかな圧力変動を捉える圧電素子などか
らなるカルマン渦センサと、カルマン渦センサが出力す
る微弱信号を増幅し、この値が一定の値を超えたとき一
定波形のパルス信号を出力する波形整形回路とが設けら
れており、流量検出部からは流体の流量に対応した周波
数のカルマンパルス信号が発信される。
2. Description of the Related Art In a Karman vortex flowmeter, when a columnar obstacle is placed in a fluid flow, vortices are alternately generated from both ends of the obstacle orthogonal to the flow direction at a frequency proportional to the flow velocity of the fluid. This is a flow meter that utilizes the phenomenon of The Karman vortex flowmeter has a flow rate detection part that amplifies the weak signal output by the Karman vortex sensor and a Karman vortex sensor that consists of a piezoelectric element that captures slight pressure fluctuations in the fluid when vortices are generated by an obstacle. A waveform shaping circuit that outputs a pulse signal having a constant waveform when this value exceeds a certain value is provided, and a Kalman pulse signal having a frequency corresponding to the flow rate of the fluid is transmitted from the flow rate detection unit.

【0003】上記のカルマンパルス信号を検出して流量
を演算出力する伝送部においては、従来、予め定めた一
定のサンプリング周期内にカルマン渦流量検出部から伝
送部に入力されたカルマンパルス信号間の周期の総和と
パルス信号の総数とを計測し、パルス信号の総数をパル
ス信号間の周期の総和で除してサンプリング周期におけ
るカルマンパルス信号の周波数を求め、この周波数値を
流量値に変換演算処理することによって流体の流量を計
測出力している。
In the transmission section for detecting the Kalman pulse signal and calculating and outputting the flow rate, conventionally, between the Karman pulse signals input from the Karman vortex flow rate detection section to the transmission section within a predetermined fixed sampling period. Measure the total number of cycles and the total number of pulse signals, divide the total number of pulse signals by the total number of cycles between pulse signals to obtain the frequency of the Kalman pulse signal in the sampling cycle, and convert this frequency value into a flow rate value. By doing so, the flow rate of the fluid is measured and output.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】カルマン渦流量計の流
量検出部は、カルマン渦センサが出力する微弱信号を増
幅し、この値が一定の値を超えたとき一定波形の整形パ
ルス信号を出力しているので、流体の流れの「ゆらぎ」
などの要因によって、カルマン渦センサの出力信号値が
低下し、整形パルス信号が発信されない「パルス抜け」
が起きてしまうことがある。
The flow rate detecting portion of the Karman vortex flowmeter amplifies the weak signal output by the Karman vortex sensor and outputs a shaped pulse signal of a constant waveform when this value exceeds a certain value. Therefore, the "fluctuation" of the fluid flow
Due to factors such as the above, the output signal value of the Karman vortex sensor drops and the shaped pulse signal is not transmitted.
May occur.

【0005】この「パルス抜け」が発生したとき、従来
技術による伝送部は入力パルス信号の総数を「パルス抜
け」の分少なく計数するので、演算によって求められる
周波数は、実際のカルマンパルスの周波数より低周波数
になり流量計測出力値に大きな誤差を生じることとな
る。そこで、伝送部に、渦流量検出部から入力されたカ
ルマンパルス信号間の周期が検出測定される都度この出
力値を出力の順に記憶格納しておく領域をRAMに設
け、基準周期タイルがサンプリング期間をカウントアッ
プしたとき周波数を求めて流量を演算する処理手順に、
RAMに設定の測定周期カウンタ領域に格納の測定周期
の値をもとに、サンプリング期間における基準周期を定
め、この基準周期の値と前記測定周期カウンタ領域に記
憶の各周期測定値を順番に比較し、基準値と予め定めた
一定比率以上の偏差の周期測定値を検出したとき、この
周期測定値と、この周期測定値を与えるパルスのカウン
トとをサンプリング期間における積算対象データから除
外する処理を設けておくと、整形パルス信号が発信され
ない「パルス抜け」が発生して測定周期カウンタ領域に
正常なパルス周期に比べて長い周期の値が格納されて
も、この値は周波数・流量を求める演算に用いるデータ
から除外されて正しい周波数・流量の値を得ることがで
きるようにすることは可能であるが、これを実施しよう
とすると周期測定値を格納しておく記憶手段として大容
量の記憶領域を要し、現実的でない。
When this "pulse omission" occurs, the transmission unit according to the prior art counts the total number of input pulse signals by the amount of "pulse omission", so the frequency obtained by the calculation is lower than the actual Kalman pulse frequency. It becomes a low frequency and causes a large error in the flow rate measurement output value. Therefore, the transmission section is provided with an area in the RAM for storing and storing the output values in the order of output each time the cycle between the Kalman pulse signals input from the vortex flow rate detection section is detected and measured. In the processing procedure to calculate the flow rate by calculating the frequency when counting up,
A reference cycle in the sampling period is determined based on the value of the measurement cycle stored in the measurement cycle counter area set in the RAM, and the value of the reference cycle is compared with each cycle measurement value stored in the measurement cycle counter area in order. However, when a cycle measurement value with a deviation of a predetermined value or more from a reference value is detected, a process of excluding this cycle measurement value and the count of pulses that give this cycle measurement value from the integration target data in the sampling period is performed. If this is provided, even if a “pulse dropout” in which a shaped pulse signal is not generated and a value with a longer cycle than the normal pulse cycle is stored in the measurement cycle counter area, this value is used to calculate the frequency and flow rate. It is possible to obtain the correct frequency and flow rate values by excluding them from the data used for It requires large-capacity storage area as a storage means for storing, not realistic.

【0006】本発明は、「パルス抜け」が発生したと
き、周波数値をもとめて流量値を演算出力する処理を無
効とし、誤った流量計測結果が出力されることがない小
容量の記憶領域で構成されるカルマン渦流量計の伝送部
を提供してカルマン渦流量計による流量計測の信頼度を
向上させることを目的とする。
According to the present invention, when the "pulse dropout" occurs, the process of calculating and outputting the flow rate value based on the frequency value is invalidated, and a small capacity storage area in which an erroneous flow rate measurement result is not output is provided. It is an object of the present invention to improve the reliability of flow rate measurement by the Karman vortex flowmeter by providing a transmission section of the Karman vortex flowmeter configured.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】カルマン渦流量計におい
て1パルスの「パルス抜け」が発生すると、サンプリン
グ周期中のパルス計数値は1カウント少なく計数される
とともに、「パルス抜け」が発生したとき隣接するパル
ス間の周期は「パルス抜け」がない場合の約2倍として
計測されるが、通常の流体の流れ中では、よほど極端な
流量の急変があった場合でも隣合う周期の測定結果が2
倍も異なるようなことはない。
[Means for Solving the Problems] When a "pulse omission" of one pulse occurs in the Karman vortex flowmeter, the pulse count value during the sampling period is reduced by one count, and when the "pulse omission" occurs, it is adjacent to the pulse count value. The period between pulses is measured as about twice as long as when there is no "pulse omission", but in normal fluid flow, even if there is a drastic change in the flow rate, the measurement result of the adjacent period is 2 times.
It's not twice as different.

【0008】そこで、カルマン渦流量計における「パル
ス抜け」による誤差の発生防止のため、本発明において
は、カルマン渦流量計の伝送部を、システムクロックが
与えるタイミングで演算と出力のステップ処理を行うマ
イクロコンピュータと、演算出力処理を実行するサンプ
リング周期を与える基準周期タイマと、前記カルマン渦
流量検出部が発信するパルス信号間の時間間隔を測定す
るパルス周期測定カウンタと、パルス周期測定カウンタ
の測定出力値の3以上の複数を出力の順に記憶格納して
おく先頭周期バッファ領域とマイクロコンピュータにお
いて実行される演算処理の過程で生成される計数値と仮
数値とを一時記憶しておく領域とを設定したRAMと、
演算処理の手順が格納されているROMと、演算処理の
結果を出力する出力部とから構成し、カルマン渦流量検
出部がカルマン渦信号を発信したとき、ROMからマイ
クロコンピュータが呼び出す周期測定にかかわるプログ
ラムに、RAMに設定の先頭周期バッファ領域に格納の
測定周期の値の数を調べ、格納データ数が予め定めた数
に達したとき、測定周期の格納値をもとに、サンプリン
グ期間における周期基準値を定め、以降カルマン渦流量
検出部がカルマン渦信号を発信する都度、この周期基準
値と前記パルス周期測定カウンタが測定した周期の値と
を比較し、測定周期の値が周期基準値の予め定めた一定
比率を超えない場合のみ、この周期測定値とカルマン渦
信号の発信数を積算する処理手順を設け、基準周期タイ
マがサンプリング周期をカウントアップしたとき、RO
Mからマイクロコンピュータが呼び出す流量の演算プロ
グラムに、上記によって求められた周期測定値の積算値
でカルマン渦信号発信数の積算値を除してサンプリング
期間におけるカルマン渦流量検出部の発信周波数とする
処理手順を設ける。
Therefore, in order to prevent the occurrence of an error due to "pulse omission" in the Karman vortex flowmeter, in the present invention, the transmission section of the Karman vortex flowmeter performs step processing of calculation and output at the timing given by the system clock. A microcomputer, a reference cycle timer for giving a sampling cycle for executing an arithmetic output process, a pulse cycle measurement counter for measuring a time interval between pulse signals transmitted by the Karman vortex flow rate detection unit, and a measurement output of the pulse cycle measurement counter. A head cycle buffer area for storing a plurality of values of 3 or more in the order of output and an area for temporarily storing a count value and a mantissa value generated in the course of arithmetic processing executed in a microcomputer are set. RAM and
It is composed of a ROM that stores the procedure of the arithmetic processing and an output unit that outputs the result of the arithmetic processing. When the Karman vortex flow rate detection unit transmits the Karman vortex signal, it is involved in the cycle measurement called by the microcomputer from the ROM. In the program, check the number of measurement cycle values stored in the head cycle buffer area set in RAM. When the number of stored data reaches a predetermined number, the cycle in the sampling period is determined based on the stored value of the measurement cycle. Every time the Karman vortex flow rate detection unit transmits a Karman vortex signal, the reference value is determined, and this cycle reference value is compared with the value of the cycle measured by the pulse cycle measurement counter, and the value of the measurement cycle is the cycle reference value. Only when the predetermined ratio is not exceeded, a processing procedure is added to integrate this cycle measurement value and the number of Karman vortex signal transmissions, and the reference cycle timer performs sampling. When you count up the period, RO
Processing for dividing the integrated value of the number of Karman vortex signal transmissions by the integrated value of the period measurement values obtained above into the transmission frequency of the Karman vortex flow rate detection unit in the sampling period in the flow rate calculation program called from M Establish a procedure.

【0009】[0009]

【作用】本発明に基づくカルマン渦流量計の伝送部にお
いては、各サンプリング周期の開始当初に、予め設定し
た数の先頭周期バッファにカルマン渦流量検出部の出力
パルス信号間の周期測定値が測定の順に格納され、先頭
周期バッファへの周期測定値の格納が完了すると、周期
測定プログラムの処理の過程で測定周期の格納値をもと
にこのサンプリング期間における周期基準値を定め、以
降カルマン渦流量検出部がカルマン渦信号を発信する都
度、この周期基準値と前記パルス周期測定カウンタが測
定した周期の値とを比較し、測定周期の値が周期基準値
の予め定めた一定比率を超えない場合のみ、この周期測
定値とカルマン渦信号の発信数を積算処理するので、基
準周期タイマがサンプリング周期をカウントアップした
とき、周期測定値とパルス信号発信数の積算値には「パ
ルス抜け」が発生したときのデータが除外されているこ
ととなる。
In the transmission section of the Karman vortex flowmeter according to the present invention, the cycle measurement value between the output pulse signals of the Karman vortex flow rate detection section is measured in the preset number of head cycle buffers at the beginning of each sampling cycle. When the cycle measurement value is stored in the first cycle buffer, the cycle reference value for this sampling period is set based on the stored value of the measurement cycle during the process of the cycle measurement program. Whenever the detection unit transmits the Karman vortex signal, the cycle reference value is compared with the value of the cycle measured by the pulse cycle measurement counter, and the value of the measurement cycle does not exceed a predetermined constant ratio of the cycle reference value. Only this cycle measurement value and the number of Karman vortex signal transmissions are integrated, so when the reference cycle timer counts up the sampling cycle, the cycle measurement value The integrated value of the pulse signal originating number and thus being excluded data when the "missing pulse" occurs.

【0010】[0010]

【実施例】本発明によるカルマン渦流量計の一実施例の
概略構成を図1に示す。図1において、1は流体の流速
に反比例する周期で信号を発生するカルマン渦センサ
と、このカルマン渦センサの信号を増幅整形して出力す
る波形成形回路とを備えたカルマン渦流量検出部であ
り、2は、前記流量検出部1が発信するカルマン渦パル
ス信号を、予め定めたサンプリング周期毎に計数して流
量値を演算によって求めて出力する下記3ないし9の構
成要素からなる伝送部である。
FIG. 1 shows a schematic structure of an embodiment of the Karman vortex flowmeter according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a Karman vortex flow rate detection unit including a Karman vortex sensor that generates a signal in a cycle that is inversely proportional to the flow velocity of a fluid, and a waveform shaping circuit that amplifies and outputs the signal of the Karman vortex sensor. Reference numeral 2 denotes a transmission unit composed of the following 3 to 9 components which counts the Karman vortex pulse signal transmitted from the flow rate detection unit 1 for each predetermined sampling period and calculates and outputs the flow rate value. .

【0011】伝送部2において、3は、カルマン渦流量
検出部1の出力パルス信号を受信して、流量を求める演
算を行い、これを出力する処理を行うマイクロコンピュ
ータであり、システムクロック4が与えるタイミングで
ステップ動作する。5は、カルマン渦流量検出部1の出
力パルス信号を受信して行う計測演算処理の実行周期を
定める基準周期タイマ(SCT)であり、6は、流量検
出部1が発信するパルス信号をトリガーとして起動さ
れ、次のパルス信号が入力されるまでの時間間隔を計測
し、次のパルス信号が入力されて、このときまでの計測
値がマイクロコンピュータ3に転送されると計測値はゼ
ロクリアされ、次のパルス到来までの時間間隔の計測が
再起動されるパルス周期測定カウンタであり、流量検出
部1の出力信号はマイクロコンピュータ3のパルス周波
数測定に係わる割込み入力端子INT2を経てこのパル
ス周期測定カウンタ6に入力される。
In the transmission unit 2, reference numeral 3 is a microcomputer that receives the output pulse signal of the Karman vortex flow rate detection unit 1, calculates the flow rate, and outputs it. Step operation at timing. Reference numeral 5 is a reference cycle timer (SCT) that determines the execution cycle of the measurement calculation processing performed by receiving the output pulse signal of the Karman vortex flow rate detection unit 1, and 6 is triggered by the pulse signal transmitted by the flow rate detection unit 1. When it is started, the time interval until the next pulse signal is input is measured, and when the next pulse signal is input and the measured value up to this time is transferred to the microcomputer 3, the measured value is cleared to zero, Is a pulse cycle measuring counter for restarting the measurement of the time interval until the arrival of the pulse, and the output signal of the flow rate detecting unit 1 passes through the interrupt input terminal INT2 related to the pulse frequency measurement of the microcomputer 3 to the pulse cycle measuring counter 6 Entered in.

【0012】ROM8は、マイクロコンピュータ3の動
作プロセスが格納されている読み出し専用の記憶手段で
あり、格納プログラムには、基準周期タイマ5がサンプ
リング周期をカウントアップして割込み要求信号INT
1がマイクロコンピュータ3に入力されたとき、呼びだ
されて処理を行う流量演算プログラム(82)と、流量検
出部1がパルスを発信したとき、これを割込信号INT
2として起動される周期測定プログラム(81)とが含ま
れている。
The ROM 8 is a read-only storage means in which the operating process of the microcomputer 3 is stored, and the storage program includes an interrupt request signal INT in which the reference cycle timer 5 counts up the sampling cycle.
When 1 is input to the microcomputer 3, a flow rate calculation program (82) that is called to perform processing, and when the flow rate detection unit 1 emits a pulse, this is generated by an interrupt signal INT.
The cycle measurement program (81) started as No. 2 is included.

【0013】RAM7は、マイクロコンピュータ3の演
算処理の実行過程で、一時記憶が必要となる状態を表す
符号(フラグ)やカウント値を一時格納しておく随時書
き込み読み出し可能な記憶手段である。このRAM7の
記憶領域には、各サンプリング周期にカルマン渦流量検
出部1が出力するパルスをカウントするパルス数カウン
タ(NP)と、パルス周期測定カウンタ6が測定して出
力する引き続くパルス間の周期測定値の予め定めた複数
n個を、出力の順に記憶格納しておく先頭周期バッファ
(TB(1) 〜TB(n) )、および先頭周期バッファに格
納の周期測定値以降にパルス周期測定カウンタ6が発信
する周期測定値を次の周期測定値が出力されるまで一時
記憶しておく測定周期カウンタ(TF(r) )と、測定周
期の値を積算して格納しておく積算周期カウンタ(TT
C)とが確保されており、パルス数カウンタ(NP)と
積算周期カウンタ(TTC)とには、演算出力処理実行
の間、それぞれのカウンタに格納された値を一時保持し
ておく各カウンタに対応のバッファ領域NBとTTBと
が確保されている。そして、RAM7には、上記のパル
ス周期積算カウンタの積算値TTCが予め定めた上限値
MTCを超えたとき、パルス間隔測定結果の積算を終了
させるための積算の終了を示す測定終了フラグ(ED
F)と、パルス間隔の計測積算の処理を実行中であるの
か実行待機中であるのかを示す周期測定中フラグ(PT
F)と、を格納する領域も確保設定されている。
The RAM 7 is a storage means capable of writing and reading at any time for temporarily storing a code (flag) and a count value indicating a state in which temporary storage is required during the execution process of the arithmetic processing of the microcomputer 3. In the storage area of the RAM 7, a pulse number counter (NP) that counts the pulses output by the Karman vortex flow rate detection unit 1 in each sampling cycle, and a cycle measurement between successive pulses that the pulse cycle measurement counter 6 measures and outputs. A head cycle buffer (TB (1) to TB (n)) that stores and stores a predetermined number n of values in order of output, and a pulse cycle measurement counter 6 after the cycle measurement value stored in the head cycle buffer The measurement cycle counter (TF (r)) that temporarily stores the cycle measurement value sent by the device until the next cycle measurement value is output, and the integration cycle counter (TT that accumulates and stores the measurement cycle value
C) is secured, and the pulse number counter (NP) and the integration period counter (TTC) are stored in respective counters for temporarily holding the values stored in the respective counters during execution of the arithmetic output processing. Corresponding buffer areas NB and TTB are secured. Then, in the RAM 7, when the integrated value TTC of the pulse period integration counter exceeds a predetermined upper limit value MTC, a measurement end flag (ED) indicating the end of integration for ending the integration of the pulse interval measurement results.
F) and a period measurement flag (PT) indicating whether the process of measuring and integrating the pulse interval is being executed or is waiting to be executed.
Areas for storing F) and are also secured and set.

【0014】さらに、RAM7には、基準周期タイマ5
が流量測定周期を定めるに当たってカウントすべき計数
値を納めるサンプリング時間カウンタ(STC)が設け
られており、このサンプリング時間カウンタ(STC)
に設定するサンプリング周期の値としては、流量の測定
精度を保つため、流量の時間変動を追随しうる範囲で渦
流量検出部が発信する出力パルスの周期に比べ十分に長
い時間を設定する。
Further, the RAM 7 has a reference period timer 5
Is provided with a sampling time counter (STC) that stores a count value to be counted in determining the flow rate measurement cycle. This sampling time counter (STC)
As the value of the sampling cycle set to, the time is set to be sufficiently longer than the cycle of the output pulse transmitted by the vortex flow rate detection unit in the range in which the time variation of the flow rate can be followed in order to maintain the measurement accuracy of the flow rate.

【0015】次に、図2にないし図5に本願第1の発明
に基づきマイクロコンピュータ3が実行する演算処理プ
ログラムの1実施例のフローを示し、以下にこれらの図
によって本発明のカルマン渦流量形の動作を説明する。
図1に例示の本発明によるカルマン渦流量形の伝送部2
は、初期条件が設定されてスタンバイされると、基準周
期タイマ5からの割込みを上位とし、基準周期タイマ5
がカウントするサンプリング時間カウンタ(STC)の
設定値によって定まるサンプリング周期に比べ短い時間
間隔で発生する流量検出部1の出力パルスによる割込み
を下位とする割込み待機状態に入る。
Next, FIGS. 2 to 5 show the flow of one embodiment of the arithmetic processing program executed by the microcomputer 3 based on the first invention of the present application, and the Karman vortex flow rate of the present invention will be described below with reference to these drawings. The operation of the shape will be described.
The Karman vortex flow type transmission unit 2 according to the present invention illustrated in FIG.
When the initial condition is set and the system is on standby, the interrupt from the reference cycle timer 5 is set as the higher order and the reference cycle timer 5
Enters an interrupt standby state in which an interrupt due to an output pulse of the flow rate detection unit 1 that occurs at a shorter time interval than the sampling period determined by the set value of the sampling time counter (STC) that is counted is lower.

【0016】まず、割り込み頻度が多いカルマン渦流量
検出部1の出力パルスによる割込み工程について説明す
る。カルマン渦流量検出部1の出力パルスがマイクロコ
ンピュータ3の割込要求端子1NT2に入力されると、
図2のフローの周期測定プログラム(81)がROM8から
呼びだされて処理が遂行される(P0)。
First, the interrupt process by the output pulse of the Karman vortex flow rate detection unit 1 which has a high interrupt frequency will be described. When the output pulse of the Karman vortex flow rate detection unit 1 is input to the interrupt request terminal 1NT2 of the microcomputer 3,
The cycle measuring program (81) of the flow of FIG. 2 is called from the ROM 8 and the processing is executed (P0).

【0017】周期測定プログラム(81)は、カルマン渦流
量検出部1の出力パルスによる割込みがあったとき、一
旦、検出部出力パルスによる割込みをマスクして周期測
定中フラグPTFの状態を調べ(P1,P2)、PTF
がパルス間隔を測定中でないことを示す0のときには、
この入力パルスから次の入力パルスまでの周期を測定す
べく、パルス周期測定カウンタ6のカウント値PPCを
初期化して起動し(P3)、パルス数カウンタNPとパ
ルス周期積算カウンタTTCとを初期化したのち(P
4)周期測定中フラグPTFを測定中を示す1にセット
して(P5)カルマン渦流量検出部1の出力パルスによ
る割込みを許可し(P6)、割込みから復帰する。
When there is an interrupt due to the output pulse of the Karman vortex flow rate detecting unit 1, the period measuring program (81) temporarily masks the interrupt due to the detecting unit output pulse and checks the state of the period measuring flag PTF (P1 , P2), PTF
Is 0, indicating that the pulse interval is not being measured,
In order to measure the period from this input pulse to the next input pulse, the count value PPC of the pulse period measurement counter 6 is initialized and activated (P3), and the pulse number counter NP and the pulse period integration counter TTC are initialized. Later (P
4) The period measurement flag PTF is set to 1 indicating that the measurement is in progress (P5), the interruption by the output pulse of the Karman vortex flow rate detection unit 1 is permitted (P6), and the interruption is restored.

【0018】一方、周期測定中フラグPTFが測定中の
1を示しているときには、パルス数カウンタの格納値N
Pをインクリメントし(P7)、この値が基準周期を求
める周期測定データの数として予め定めた3以上の数値
SPに達したか否かを調べ(P8)、SP以下ならパル
ス周期測定カウンタ6の測定値PCCをNP番目の周期
測定バッファTB(NP)に格納して周期測定カウンタ6を
初期化し(P9)、転送した測定周期カウンタの値TB
(NP)をパルス周期積算カウンタの格納値TTCに加算し
た後(P10)、予め定めたプログラムに基づいて基準周
期を求める演算処理を行い(P11)、パルス数カウンタ
の格納値NPがSPを超えている場合には、パルス周期
測定カウンタ6の測定値PCCを測定周期カウンタTF
(r) に格納して初期化し(P12)、転送した測定周期カ
ウンタの値TF(r) をパルス周期積算カウンタの格納値
TTCに加算した後(P13)、予め定めたプログラムに
基づくパルス抜け判別補正の処理を行う(P14)。
On the other hand, when the period measurement flag PTF indicates 1 being measured, the stored value N of the pulse number counter
P is incremented (P7), and it is checked whether or not this value has reached a predetermined numerical value SP of 3 or more as the number of cycle measurement data for obtaining the reference cycle (P8). The measured value PCC is stored in the NP-th cycle measurement buffer TB (NP) to initialize the cycle measurement counter 6 (P9), and the transferred measurement cycle counter value TB
After adding (NP) to the stored value TTC of the pulse period integration counter (P10), the calculation process for obtaining the reference period is performed based on a predetermined program (P11), and the stored value NP of the pulse number counter exceeds SP. In this case, the measured value PCC of the pulse cycle measurement counter 6 is set to the measurement cycle counter TF.
Stored in (r) and initialized (P12), add the transferred measurement cycle counter value TF (r) to the stored value TTC of the pulse cycle integration counter (P13), and then determine the missing pulse based on a predetermined program. Correction processing is performed (P14).

【0019】上記の基準周期演算またはパルス抜け判別
補正処理が終了したら、パルス周期積算カウンタの格納
値TTCの格納値が予め定めたパルス周期積算値の上限
設定値MTCと比較し(P15)、TTCがMTCを超え
ていない場合には、先にマスクしたカルマン渦流量検出
部1の出力パルスによる割込みを許可し(P6)て割込
みから復帰し(P17)、パルス周期積算TTCが上限設
定値MTCを超えている場合には測定終了フラグEDF
に測定終了を示す1を設定して(P16)割込み許可を行
わないまま割込みから復帰する(P17)。
When the above reference period calculation or pulse drop discrimination correction processing is completed, the stored value of the stored value TTC of the pulse period integration counter is compared with a predetermined upper limit set value MTC of the pulse period integrated value (P15), and TTC is set. Does not exceed the MTC, the interrupt by the output pulse of the Karman vortex flow rate detection unit 1 masked earlier is allowed (P6) and the interrupt is restored (P17), and the pulse cycle integration TTC is set to the upper limit set value MTC. If it exceeds, the measurement end flag EDF
The end of measurement is set to 1 (P16) and the interrupt is restored without interrupt permission (P17).

【0020】続いて、カルマン渦流量検出部1の出力パ
ルスによる割込みによって起動される周期測定プログラ
ムの中で呼び出される周期基準値演算処理プログラム
を、周期基準値を定めるために用いるデータの数SPを
3として実現する場合の1実施例のフローを図3に示し
てこれを説明する。図3の実施例の基準周期演算処理プ
ログラムは、周期測定プログラムのP11のステップでパ
ルス数カウンタのカウント数NPが初期サンプリングデ
ータ数SPの値として定めた3以下のときに呼び出さ
れ、まず最初にパルス数カウンタのカウント数NPがS
Pの値3に達したか否かを判定し(R1)、3でないと
きには直ちに呼び出し元の周期測定プログラムに復帰す
るが(R10)、3に等しい場合にはパルス周期測定結果
の最初の3データとして周期測定バッファTB(1),TB
(2),及びTB(3) に格納されている周期測定値を相互に
比較し、最大値のデータTMを除外した残りの2データ
の平均値TRを求めて周期基準値TRとして定める(R
2〜R7)。
Next, the number SP of data used to determine the period reference value is used for the period reference value calculation processing program called in the period measurement program started by the interrupt by the output pulse of the Karman vortex flow rate detecting unit 1. The flow of one embodiment in the case of being realized as No. 3 will be described with reference to FIG. The reference period calculation processing program of the embodiment of FIG. 3 is called when the count number NP of the pulse number counter is 3 or less which is set as the value of the initial sampling data number SP in the step P11 of the period measurement program. The count number NP of the pulse number counter is S
It is judged whether or not the value of P reaches 3 (R1), and if it is not 3, it immediately returns to the calling period measurement program (R10), but when it is equal to 3, the first 3 data of the pulse period measurement result. Period measurement buffers TB (1), TB as
(2), and the period measurement values stored in TB (3) are compared with each other, and the average value TR of the remaining two data excluding the maximum value data TM is obtained and set as the period reference value TR (R
2 to R7).

【0021】ところで、1パルスの抜けが発生するとパ
ルス周期は約2倍に計測される。そこで、上記によって
求めた周期基準値TRに2未満の一定の係数Cを乗じた
値C×TRと周期測定結果の最初の3データTB(1),T
B(2),TB(3) の中の最大値TMとを比較検査し、C×
TRの値を超える場合「パルス抜け」の発生が認められ
るので、このときの正しくない測定周期の値が加算され
た積算周期カンタ保持値TTCを正しい値の近似値とし
ての3×TRと置き換え(R9)て呼び出し元の周期測
定プログラムに復帰する。なお、上記の処理における2
未満の定数Cの値としては、1パルスの抜けを安定確実
に検出可能とすべく例えば1.5 などに設定しておく。
By the way, when one pulse is missing, the pulse period is doubled. Therefore, the value C × TR obtained by multiplying the cycle reference value TR obtained by the above by a constant coefficient C less than 2 and the first three data TB (1), T of the cycle measurement result
The maximum value TM of B (2) and TB (3) is compared and inspected, and C ×
When the value of TR is exceeded, the occurrence of "pulse omission" is recognized, so the cumulative cycle counter holding value TTC added with the incorrect measurement cycle value at this time is replaced with 3xTR as an approximate value of the correct value ( R9) to return to the calling cycle measurement program. It should be noted that 2 in the above processing
The value of the constant C, which is less than, is set to, for example, 1.5 so that the loss of one pulse can be detected reliably and reliably.

【0022】つぎに、周期測定プログラムの中で、パル
ス数カウンタのカウント数NPが周期基準値を定めるた
めに用いるデータ数のSPの値を超えて基準周期の値T
Rが確定した以降に、カルマン渦流量検出部1の出力パ
ルスが入力されたときの処理で呼び出されるパルス抜け
判別補正処理プログラムの1実施例のフローを図4に示
してこれを説明する。
Next, in the period measurement program, the count number NP of the pulse number counter exceeds the value SP of the number of data used to determine the period reference value, and the reference period value T
This will be described with reference to FIG. 4 showing a flow of one embodiment of the pulse omission determination correction processing program that is called in the processing when the output pulse of the Karman vortex flow rate detection unit 1 is input after R is determined.

【0023】パルス抜け判別補正処理プログラムは、呼
び出されたとき最初に今回のカルマン渦流量検出部1の
出力パルスによって測定された周期の値TF(r) を基準
周期の値TRに2未満の一定の係数Cを乗じた値C×T
Rと比較し(E1)、測定周期TF(r) がこの値以下の
場合には直ちに呼び出し元に戻るが(E3)、超えてい
る場合には「パルス抜け」の発生が認められるので、今
回の測定結果を無効とすべく積算周期カンタ保持値TT
Cから今回の測定周期の値TF(r) を差引くとともに、
パルス数カウンタのカウント数NPから1カウントを差
引いた後(E2)呼び出し元に戻る(E3)。なお、上
記の処理における2未満の定数Cの値としては、基準周
期演算処理におけると同様、1パルスの抜けを安定確実
に検出可能とすべく例えば1.5 などに設定しておく。
The pulse missing determination correction processing program, when called, first sets the period value TF (r) measured by the output pulse of the Karman vortex flow rate detection unit 1 at this time to a reference period value TR of a constant value of less than 2. Value C x T multiplied by the coefficient C of
Compared with R (E1), if the measurement period TF (r) is less than this value, it immediately returns to the calling source (E3), but if it exceeds, the occurrence of "pulse omission" is recognized. Accumulation period counter hold value TT to invalidate the measurement result of
While subtracting the value TF (r) of this measurement cycle from C,
After subtracting 1 count from the count number NP of the pulse number counter (E2), the process returns to the calling source (E3). The value of the constant C less than 2 in the above process is set to, for example, 1.5 so that the loss of one pulse can be detected reliably and reliably, as in the reference period calculation process.

【0024】以上に説明の周期測定プログラムによれ
ば、サンプリング周期の最初に得られる複数の周期測定
データを用いて「パルス抜け」を除外した周期基準値T
Rが設定されると、カルマン渦流量検出部1の出力パル
スによる割込みがあったとき、この値を基準としてパル
ス抜けが発生したデータは除外され、サンプリング周期
が終了したとき、パルス数カウンタの格納値NPと積算
周期カウンタの格納値TTCとして「パルス抜け」を除
外したデータが得られることとなる。
According to the period measuring program described above, the period reference value T excluding "pulse omission" is excluded by using a plurality of period measuring data obtained at the beginning of the sampling period.
When R is set, when there is an interrupt due to the output pulse of the Karman vortex flow rate detection unit 1, data in which a pulse omission occurs based on this value is excluded, and when the sampling cycle ends, the pulse number counter is stored. As the value NP and the stored value TTC of the integration cycle counter, data excluding "pulse missing" is obtained.

【0025】基準周期タイマ5がサンプリング周期カウ
ンタSTCをカウントアップして割込みが発生してサン
プリング周期が終了したとき、パルス数カウンタの格納
値NPと積算周期カウンタの格納値TTCとによってこ
のサンプリング周期における流量の値を求める流量演算
プログラム(82)の1実施例のフローを図5に示してこ
れを説明する。
When the reference cycle timer 5 counts up the sampling cycle counter STC, an interrupt occurs, and the sampling cycle ends, the stored value NP of the pulse number counter and the stored value TTC of the integration cycle counter are used in this sampling cycle. The flow of one embodiment of the flow rate calculation program (82) for obtaining the value of the flow rate will be described with reference to FIG.

【0026】図5に示されているように、流量演算プロ
グラム(82)は基準周期タイマ5からの割込みによって
起動されたとき、最初にカルマン渦流量検出部1の出力
パルスによる割込みを一旦マスクして測定終了フラグ
(EDF)の状態を調べる(S1,S2)。測定終了フ
ラグ(EDF)が1でパルス周期の測定終了が示されて
いるときには、パルス数カウンタ(NP)と積算周期カ
ウンタ(TTC)に格納されている測定値を、流量値演
算処理実行のあいだ保持しておくため、それぞれのカウ
ンタに対応して設けられているバッファ(NB,TT
B)に転写退避する(S3)。一方、測定終了フラグ
(EDF)が0で測定が終了していないことが示されて
いる場合には、パルス数バッファ(NPB)と積算周期
バッファ(TTB)をゼロクリアしてパルス周期の測定
終了を待機する状態を維持する(S4)。
As shown in FIG. 5, when the flow rate calculation program (82) is activated by an interrupt from the reference period timer 5, it first temporarily masks the interrupt due to the output pulse of the Karman vortex flow rate detector 1. Then, the state of the measurement end flag (EDF) is checked (S1, S2). When the measurement end flag (EDF) is 1 and the end of the pulse period measurement is indicated, the measurement values stored in the pulse number counter (NP) and the integration period counter (TTC) are measured during the flow rate value calculation process. In order to hold it, the buffers (NB, TT) provided corresponding to the respective counters are held.
The transfer is retracted to B) (S3). On the other hand, when the measurement end flag (EDF) is 0, indicating that the measurement has not ended, the pulse number buffer (NPB) and the integration period buffer (TTB) are cleared to zero to end the pulse period measurement. The standby state is maintained (S4).

【0027】上記の測定終了フラグ(EDF)検査結果
による処理を完了したとき、測定終了フラグ(EDF)
とパルス周期測定フラグ(PTF)それぞれに0を設定
し、カルマン渦流量検出部1の出力パルス信号の周期測
定が未開始かつ未終了の状態にあることが示されるよう
にして(S5)、先にマスクした流量検出部1の出力パ
ルスによる割込みを許可する(S6)。それゆえ、この
処理が終わったとき、伝送部2は流量検出部1の出力パ
ルスによる割込み待機状態に戻っている。
When the processing based on the above measurement end flag (EDF) inspection result is completed, the measurement end flag (EDF)
And the pulse period measurement flag (PTF) are set to 0 to indicate that the period measurement of the output pulse signal of the Karman vortex flow rate detection unit 1 is in the unstarted and unfinished state (S5). Interruption by the output pulse of the flow rate detection unit 1 masked in (1) is permitted (S6). Therefore, when this process ends, the transmission unit 2 returns to the interrupt standby state by the output pulse of the flow rate detection unit 1.

【0028】引き続いてパルス数バッファNBの格納値
を調べ(S7)、この値が0であるときには直接流量値
Qを0とする処理を行い(S9)、NBの格納値が0で
ない場合には、パルス数バッファの値NBを積算周期バ
ッファの値TTBで除して周波数FRBの値を求め、こ
の値に換算係数Kを乗じて流量値Qを得る演算を行って
(S8)、得られた流量値Qの出力処理を実行した後に
(S10)、割込みから復帰する(S11)。
Subsequently, the value stored in the pulse number buffer NB is checked (S7), and when the value is 0, the flow rate value Q is directly set to 0 (S9). When the value stored in the NB is not 0, The value NB of the pulse number buffer is divided by the value TTB of the integration cycle buffer to obtain the value of the frequency FRB, and the value is multiplied by the conversion coefficient K to obtain the flow rate value Q (S8). After executing the output process of the flow rate value Q (S10), the process returns from the interrupt (S11).

【0029】ところで、カルマン渦流量検出部1の波形
整形回路の波高弁別設定値が適正に調整されている場
合、パルス抜けは発生するにしても偶発的かつ単独に発
生する。それ故、周期測定プログラムによって測定され
たカルマン渦流量検出部1の出力パルス信号の周期測定
結果の3以上の複数を平均した値は、パルス抜けが発生
していないときの周期の値の2倍を超える事態は通常発
生しない。このことを利用して基準周期の値を確定する
第2の発明に基づく基準周期演算プログラムの実施例の
フローを図6に示し、この実施例について説明する。な
お、説明の簡素化のため、この実施例においても周期基
準値を定めるために用いるデータの数SPは3としてい
る。
By the way, when the pulse height discrimination setting value of the waveform shaping circuit of the Karman vortex flow rate detecting section 1 is properly adjusted, the pulse omission occurs accidentally and independently. Therefore, the average value of three or more of the period measurement results of the output pulse signal of the Karman vortex flow rate detection unit 1 measured by the period measurement program is twice the value of the period when no pulse omission occurs. It usually does not exceed. The flow of the embodiment of the reference period calculation program based on the second invention for determining the value of the reference period by utilizing this is shown in FIG. 6, and this embodiment will be described. For the sake of simplification of description, the number of data SP used to determine the cycle reference value is also 3 in this embodiment.

【0030】図6の実施例の基準周期演算処理プログラ
ムは、呼び出されると最初にパルス数カウンタのカウン
ト数NPがSPの値3に達したか否かを判定し(K
1)、3でないときには直ちに呼び出し元の周期測定プ
ログラムに復帰する(K10)が、3に等しい場合にはパ
ルス周期測定結果の最初の3データとして周期測定バッ
ファTB(1),TB(2),およびTB(3) に格納されている
周期測定値の平均値を演算してこれを仮基準周期の値T
RIとする(K2)。そして、この仮基準周期の値TR
Iに2未満の一定の係数Cを乗じた値C×TRIと周期
測定バッファに格納の周期測定値TB(i)(i=1,2,3)とを
順次比較し、TB(i) の値が上記の判別値を超えてパル
ス抜けが認められる場合、積算周期カウンタの格納積算
値TTCからこのパルス抜けが生じたときの周期測定値
TB(i) を差引いて替わりにより真値に近い仮基準周期
値TRIを加算して新たな積算周期の値TTCとする
(K3〜8)。
When called, the reference period calculation processing program of the embodiment shown in FIG. 6 first determines whether or not the count number NP of the pulse number counter has reached the value 3 of SP (K
1) If it is not 3, it immediately returns to the calling period measurement program (K10), but if it is equal to 3, the period measurement buffers TB (1), TB (2), TB (2), as the first 3 data of the pulse period measurement result. And the average value of the cycle measurement values stored in TB (3) is calculated and used as the value T of the temporary reference cycle.
Let it be RI (K2). Then, the value TR of this temporary reference period
The value C × TRI obtained by multiplying I by a constant coefficient C less than 2 and the cycle measurement value TB (i) (i = 1,2,3) stored in the cycle measurement buffer are sequentially compared, and TB (i) If the value exceeds the above discriminant value and a pulse dropout is recognized, the cycle measurement value TB (i) when this pulse dropout is subtracted from the stored integrated value TTC of the integration cycle counter, and the value is replaced by a temporary value close to the true value. The reference cycle value TRI is added to obtain a new integration cycle value TTC (K3 to 8).

【0031】上記の周期測定値比較によるパルス抜け検
出補正の処理が終了したら、補正積算周期の値TTCを
検出パルス数の値3で除して得られる値を基準周期の値
TRとし、呼び出し元の周期測定プログラムに復帰する
(K10)。さらに、各サンプリング周期の最初のカルマ
ン渦信号パルスの基準周期を定める周期の測定時に「パ
ルス抜け」が発生したとき、測定結果を削除して「パル
ス抜け」を含まない正しい測定値が得られるまで測定を
繰り返す第3の発明に基づく処理による基準周期演算プ
ログラムの実施例のフローを図7に示し、この実施例に
ついて説明する。なお、説明の簡素化のため、この実施
例においても周期基準値を定めるために用いるデータの
数SPは3としている。
When the above-described pulse omission detection and correction processing by comparing the cycle measurement values is completed, the value obtained by dividing the value TTC of the correction integration cycle by the value 3 of the number of detected pulses is taken as the value TR of the reference cycle, and the caller is called. Return to the cycle measurement program of (K10). Furthermore, when a "pulse omission" occurs during measurement of the period that determines the reference period of the first Karman vortex signal pulse in each sampling period, the measurement result is deleted until a correct measurement value that does not include "pulse omission" is obtained. The flow of the embodiment of the reference period calculation program by the processing based on the third invention for repeating the measurement is shown in FIG. 7, and this embodiment will be described. For the sake of simplification of description, the number of data SP used to determine the cycle reference value is also 3 in this embodiment.

【0032】図7の実施例の基準周期演算処理プログラ
ムでは、カルマン渦流量検出部1からカルマン渦信号パ
ルスが入力される都度、該信号パルスによって測定され
た測定周期の値TB(i)(i=1,2,3)を、前回までのカルマ
ン渦信号パルス入力によって測定された測定周期の値T
B(i) と比較して測定値が大きさの順たとえば昇順に並
ぶように入替え処理を行い(T1〜T8)、入替え処理
が終了したら最小の周期測定値TB(1) に2未満の一定
の係数Cを乗じた値C×TB(1) と最大の周期測定値T
B(3) とを比較し(T10)、TB(3) の値が上記の判別
値を超えず「パルス抜け」が認められない場合には、昇
順に入替えられた周期測定値の最小値TB(1) と次に大
きい値TB(2) の平均値を基準周期の値TRとした後
(T11)に基準周期演算から復帰する(T14)。
In the reference period calculation processing program of the embodiment shown in FIG. 7, each time a Karman vortex signal pulse is input from the Karman vortex flow rate detection unit 1, the value TB (i) (i) of the measurement period measured by the signal pulse is measured. = 1,2,3) is the value T of the measurement period measured by the previous Karman vortex signal pulse input
The replacement process is performed so that the measured values are arranged in order of magnitude compared to B (i) (for example, in ascending order) (T1 to T8). Value C x TB (1) multiplied by the coefficient C of and the maximum period measurement value T
B (3) is compared (T10), and if the value of TB (3) does not exceed the above discriminant value and "pulse omission" is not recognized, the minimum value TB of the cycle measurement values replaced in ascending order After the average value of (1) and the next larger value TB (2) is set to the value TR of the reference period (T11), the process returns from the reference period calculation (T14).

【0033】一方、TB(3) の値が上記の判別値C×T
B(1) を超えている場合には「パルス抜け」が認められ
るので、測定結果を無効とすべく積算周期カウンタ保持
値TTCから3回目の測定周期の値TB(3) を差引くと
ともにパルス数カウンタのカウント数NPから1カウン
トを差引いた後(T9)、2回目の測定周期の値TB
(2) についても同様の検査処理を行った後(T12)に基
準周期演算から復帰する(T14)。
On the other hand, the value of TB (3) is the above discriminant value C × T.
If it exceeds B (1), "pulse omission" is recognized. Therefore, in order to invalidate the measurement result, subtract the value TB (3) of the third measurement cycle from the accumulated cycle counter holding value TTC and pulse. After subtracting 1 count from the count number NP of the number counter (T9), the value TB of the second measurement cycle
Regarding (2), after performing the same inspection processing (T12), the operation returns from the reference cycle calculation (T14).

【0034】以上の説明の図7のフローの処理によれ
ば、パルス抜けが検出されるとパルス数カウンタのカウ
ント数NPがデクリメントされるので、パルス抜けがな
い正しい周期測定が所定の回数、この実施例では3回繰
り返されることとなる。
According to the processing of the flow of FIG. 7 explained above, when the pulse omission is detected, the count number NP of the pulse number counter is decremented, so that the correct period measurement without the pulse omission is performed a predetermined number of times. In the example, it will be repeated 3 times.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明によるカルマン渦流量計の伝送部
では、パルス周期測定カウンタの測定値出力値を記憶格
納しておく測定周期カウンタ領域を、全ての測定値を格
納することはできないが複数データのみを格納可能な狭
い領域に設定し、予め定めた数のパルス周期測定値が得
られた段階で、得られたパルス周期測定値を基にサンプ
リング期間における基準周期を定め、以後カルマン渦流
量検出部の出力パルスのパルス周期がパルス周期測定カ
ウンタで測定される都度、この測定値を基準周期の値と
比べ、測定周期の値が基準周期の値の予め定めた一定比
率を超えない場合のみ、この周期測定値と1カルマン渦
信号の発生とが積算周期カウンタとパルス数カウンタと
に積算されることから、サンプリング期間が終了したと
き「パルス抜け」の影響が除外された測定値が積算周期
カウンタとパルス数カウンタとに残って直接この値によ
る流量の演算が可能となるので、小規模なRAMを用い
て「パルス抜け」が発生しても正しい周波数・流量の値
を出力するカルマン渦流量計を得ることができるという
効果が得られる。
In the transmission section of the Karman vortex flowmeter according to the present invention, it is not possible to store all measurement values in the measurement cycle counter area in which the measurement value output value of the pulse cycle measurement counter is stored. Set a narrow area where only data can be stored, and when a predetermined number of pulse period measurement values are obtained, determine the reference period in the sampling period based on the obtained pulse period measurement values. Each time the pulse period of the output pulse of the detector is measured by the pulse period measurement counter, this measured value is compared with the value of the reference period, and only when the value of the measurement period does not exceed a predetermined fixed ratio of the value of the reference period. Since the period measurement value and the generation of one Karman vortex signal are integrated in the integration period counter and the pulse number counter, "pulse omission" occurs when the sampling period ends. Since the measured value from which the influence is excluded remains in the integration period counter and the pulse number counter and the flow rate can be directly calculated by this value, the correct frequency can be obtained even if "pulse omission" occurs using a small RAM. -The effect that a Karman vortex flowmeter that outputs the flow rate value can be obtained is obtained.

【0036】そうして、周期測定結果が所定の数たとえ
ば3データ得られた段階で、この平均値を求めて仮基準
周期とし、仮基準周期値と各周期測定値とを順次比較し
てパルス抜けが生じたときの周期測定値TB(i)を積
算周期の値から差引いて替わりに真値に近い仮基準周期
値TRIを加算して新たな積算周期の値とする処理は、
単純な処理の繰り返しているので処理速度が速く、流量
の時間変動が激しくサンプリング周期を短く設定すべき
対象に効果的に適応される。
Then, when a predetermined number of, for example, three data are obtained as the period measurement result, the average value is obtained as a temporary reference period, and the temporary reference period value and each period measurement value are sequentially compared to obtain a pulse. The process of subtracting the cycle measurement value TB (i) when the omission occurs from the value of the integration cycle and instead adding the temporary reference cycle value TRI that is close to the true value to obtain a new integration cycle value is as follows:
Since the simple processing is repeated, the processing speed is fast, and the time-dependent fluctuation of the flow rate is great, and the sampling cycle is effectively adapted to the target to be set.

【0037】一方、カルマン渦信号パルスが入力される
都度、該信号パルスによって測定された測定周期の値
を、前回までのカルマン渦信号パルス入力によって測定
された測定周期の値と比較して測定値が大きさの順に並
ぶように入替え処理を行ってからパルス抜けを検査し、
パルス抜けが認められたときには、測定結果を無効とす
べく積算周期カウンタ保持値とパルス数カウンタのカウ
ント数とから、該測定の結果を差引く基準周期演算プロ
グラムによれば、確実にパルス抜けのない周期測定デー
タが所定の数得られるまで基準周期を得るための周期測
定が繰り返されるので、正確な基準周期の値が確実に得
られることとなり、流線分布が不安定でパルス抜けの原
因となるノイズが発生し易い測定対象などに有効に適用
できるという効果が得られる。
On the other hand, each time the Karman vortex signal pulse is input, the value of the measurement cycle measured by the signal pulse is compared with the value of the measurement cycle measured by the previous Karman vortex signal pulse input, and the measured value After performing the replacement process so that the lines are arranged in the order of magnitude, inspect for missing pulses,
When a pulse dropout is recognized, the reference period calculation program that subtracts the measurement result from the accumulated period counter holding value and the count number of the pulse number counter to invalidate the measurement result ensures that the pulse dropout will not occur. Since the period measurement for obtaining the reference period is repeated until a predetermined number of non-period measurement data is obtained, an accurate reference period value can be obtained with certainty, and the streamline distribution is unstable and causes pulse dropout. It is possible to obtain the effect that it can be effectively applied to a measurement target or the like in which noise is easily generated.

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

【図1】この発明によるカルマン渦流量計の一実施例の
概略構成図
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a Karman vortex flowmeter according to the present invention.

【図2】流量検出部出力パルス割込で起動される周期測
定プログラムのフロー図
FIG. 2 is a flow chart of a cycle measurement program activated by an output pulse interrupt of a flow rate detection unit.

【図3】基準周期を求めるプログラムのフロー図FIG. 3 is a flow chart of a program for obtaining a reference period.

【図4】パルス抜け判別補正プログラムのフロー図FIG. 4 is a flow chart of a pulse missing determination correction program.

【図5】基準周期タイマ割込で起動される流量演算プロ
グラムのフロー図
FIG. 5 is a flow chart of a flow rate calculation program activated by a reference period timer interrupt.

【図6】基準周期を求める他の実施例のプログラムのフ
ロー図
FIG. 6 is a flow chart of a program of another embodiment for obtaining a reference cycle.

【図7】基準周期を求める他の実施例のプログラムのフ
ロー図
FIG. 7 is a flow chart of a program of another embodiment for obtaining a reference cycle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 カルマン渦流量検出部 2 伝送部 3 マイクロコンピュータ 4 システムクロック 5 基準周期タイマ 6 パルス周期測定カウンタ 7 RAM PTF 周期測定フラグ EDF 測定終了フラグ NP パルス数カウンタ NB パルス数バッファ TB(i) 先頭周期バッファ(i=1,2, n) TF(r) 測定周期カウンタ TTC 積算周期カウンタ TTB 積算周期バッファ STC サンプリング周期カウンタ TR 基準周期 TRI 仮基準周期 TM 測定周期最大値 MTC 8 ROM 81 周期測定プログラム 82 流量演算プログラム 9 出力信号変換部 1 Karman Vortex Flow Rate Detection Unit 2 Transmission Unit 3 Microcomputer 4 System Clock 5 Reference Period Timer 6 Pulse Period Measurement Counter 7 RAM PTF Period Measurement Flag EDF Measurement End Flag NP Pulse Number Counter NB Pulse Number Buffer TB (i) Head Period Buffer ( i = 1,2, n) TF (r) Measurement cycle counter TTC Integration cycle counter TTB Integration cycle buffer STC Sampling cycle counter TR Reference cycle TRI Temporary reference cycle TM Maximum measurement cycle value MTC 8 ROM 81 Cycle measurement program 82 Flow rate calculation program 9 Output signal converter

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】カルマン渦センサを流量検出端とするカル
マン渦流量検出部と、該流量検出部の出力パルス信号を
計測して流量を求める演算と出力処理を行う伝送部とか
らなるカルマン渦流量計であって、 前記伝送部は、システムクロックが与えるタイミングで
演算と出力のステップ処理を行うマイクロコンピュータ
と、演算出力処理を実行するサンプリング周期を与える
基準周期タイマと、前記カルマン渦流量検出部が発信す
るパルス信号間の時間間隔を測定するパルス周期測定カ
ウンタと、パルス周期測定カウンタの測定出力値の3以
上の複数を出力の順に記憶格納しておく先頭周期バッフ
ァ領域とマイクロコンピュータにおいて実行される演算
処理の過程で生成される計数値と仮数値とを一時記憶し
ておく領域とを設定したRAMと、演算処理の手順が格
納されているROMと、演算処理の結果を出力する出力
部とからなり、 前記カルマン渦流量検出部がカルマン渦信号を発信した
とき、前記ROMからマイクロコンピュータが呼び出し
て実行する周期測定プログラムに、前記RAMに設定の
先頭周期パッファ領域に格納の測定周期の値の数を調
べ、格納データ数が予め定めた数に達したとき、測定周
期の格納値をもとに、サンプリング期間における周期基
準値を定め、以降カルマン渦流量検出部がカルマン渦信
号を発信する都度、この周期基準値と前記パルス周期測
定カウンタが測定した周期の値とを比較し、測定周期の
値が周期基準値の予め定めた一定比率を超えない場合の
み、この周期測定値とカルマン渦信号の発信数を積算す
る処理手順を設け、 前記基準周期タイマがサンプリング周期をカウントアッ
プしたとき、前記ROMからマイクロコンピュータが呼
び出す流量の演算プログラムに、上記によって求められ
る周期測定値の積算値でカルマン渦信号発信数の積算値
を除して該サンプリング期間における流量値を得る処理
手順を設けたことを特徴とするカルマン渦流量計。
1. A Karman vortex flow rate comprising a Karman vortex flow rate detection section having a Karman vortex sensor as a flow rate detection end, and a transmission section for performing calculation and output processing for measuring the output pulse signal of the flow rate detection section to obtain the flow rate. The transmission unit includes a microcomputer that performs a step process of calculation and output at a timing given by a system clock, a reference period timer that gives a sampling period for performing a calculation output process, and the Karman vortex flow rate detection unit. A pulse cycle measurement counter for measuring the time interval between transmitted pulse signals, a head cycle buffer area for storing and storing a plurality of three or more measured output values of the pulse cycle measurement counter in order of output, and a microcomputer. A RAM in which an area for temporarily storing the count value and the mantissa value generated in the process of arithmetic processing is set, and It comprises a ROM that stores the procedure of arithmetic processing and an output unit that outputs the result of arithmetic processing. When the Karman vortex flow rate detection unit emits a Karman vortex signal, the microcomputer calls and executes it from the ROM. In the cycle measurement program, the number of measurement cycle values stored in the head cycle puffer area set in the RAM is checked, and when the number of stored data reaches a predetermined number, sampling is performed based on the stored value of the measurement cycle. Every time the Karman vortex flow rate detector sends a Karman vortex signal, the cycle reference value is compared with the cycle value measured by the pulse cycle measurement counter, and the value of the measurement cycle is the cycle. Only when the predetermined fixed ratio of the reference value is not exceeded, a processing procedure for integrating the cycle measurement value and the number of Karman vortex signal transmissions is provided. When the sampling cycle is counted up, a flow rate calculation program called by the microcomputer from the ROM is divided into a flow rate value in the sampling period by dividing the integrated value of the Karman vortex signal transmission number by the integrated value of the cycle measurement values obtained as described above. Karman vortex flowmeter, characterized in that a processing procedure for obtaining
【請求項2】周期測定プログラム実行の過程で行われる
基準周期演算の処理が、パルス数カウンタのカウント数
が基準周期演算に用いる測定周期の値の数として予め設
定した値に達したか否かを判定し、設定値に達していな
いときには直ちに呼び出し元の周期測定プログラムに復
帰するが、設定値に等しい場合には先頭周期バッファに
格納されている周期測定値の平均値を演算によって求
め、これを仮基準周期の値とし、この仮基準周期値に2
未満の一定の係数を乗じて得られる判別値と先頭周期バ
ッファに格納の周期測定値とを順次比較し、先頭周期バ
ッファの値が上記の判別値を超えてパルス抜けが認めら
れる場合、積算周期カウンタの格納積算値からこのパル
ス抜けが生じたときの周期測定値を差引いて替わりによ
り真値に近い仮基準周期値を加算して新たな積算周期の
値とし、以上の周期測定値比較によるパルス抜け検出補
正の処理が終了したとき、補正積算周期の値を検出パル
ス数の値で除して得られる値を基準周期の値とし、呼び
出し元の周期測定プログラムに復帰する処理であること
を特徴とする請求項1に記載のカルマン渦流量計。
2. The process of the reference period calculation performed in the process of executing the period measurement program, whether or not the count number of the pulse number counter has reached a preset value as the number of measurement period values used for the reference period calculation. If it is equal to the set value, the average value of the cycle measured values stored in the head cycle buffer is calculated and calculated. Is set as the value of the temporary reference cycle, and 2 is added to this temporary reference cycle value.
If the discriminant value obtained by multiplying by a constant coefficient less than and the cycle measured value stored in the head cycle buffer are sequentially compared, and the value of the head cycle buffer exceeds the above discriminant value and pulse omission is recognized, the integration cycle The measured cycle value when this pulse dropout is subtracted from the accumulated value stored in the counter, and instead the temporary reference cycle value close to the true value is added to obtain a new integrated cycle value. When the processing for missing detection correction is completed, the value obtained by dividing the value of the correction integration cycle by the value of the number of detection pulses is set as the value of the reference cycle, and the process returns to the calling cycle measurement program. The Karman vortex flowmeter according to claim 1.
【請求項3】周期測定プログラム実行の過程で行われる
基準周期演算の処理が、カルマン渦流量検出部からカル
マン渦信号パルスが入力される都度、該信号パルスによ
って測定された周期測定値を前回までのカルマン渦信号
パルス入力によって測定された周期測定値と比較し、測
定値が大きさの順たとえば昇順に並ぶように入替え処理
を行い、入替え処理が終了したときに最小の周期測定値
に2未満の一定の係数を乗じて得られる判別値と、順列
の末尾の最大の周期測定値にを比較し、周期測定最大値
が上記の判別値を超えずパルス抜けが認められない場合
には、昇順に入替えられた周期測定値の最小値と次に大
きい測定値の平均値を基準周期の値とした後、基準周期
演算から復帰し、周期測定最大値が上記の判別値を超え
ている場合には測定結果を無効とすべく積算周期カウン
タ保持値から周期測定最大値を差引くとともに、パルス
数カウンタのカウント数NPから1カウントを差引いた
後、次順位の周期測定値についても同様の検査処理を行
った後に基準周期演算から復帰する処理であることを特
徴とする請求項1に記載のカルマン渦流量計。
3. The process of the reference period calculation performed in the process of executing the period measurement program is such that, every time a Karman vortex signal pulse is input from the Karman vortex flow rate detection unit, the period measurement value measured by the signal pulse is up to the previous time. Of the Karman vortex signal pulse is compared, and the replacement process is performed so that the measured values are arranged in order of magnitude, for example, in ascending order. When the replacement process is completed, the minimum period measured value is less than 2 The discriminant value obtained by multiplying by a constant coefficient of is compared with the maximum period measurement value at the end of the permutation.If the period measurement maximum value does not exceed the above discrimination value and pulse omission is not recognized, the ascending order When the minimum value of the cycle measurement values replaced with and the average value of the next largest measurement value are used as the reference cycle value, the operation returns from the reference cycle calculation, and the cycle measurement maximum value exceeds the above determination value. Is measured The period measurement maximum value is subtracted from the accumulated period counter holding value to invalidate the result, and 1 count is subtracted from the count number NP of the pulse number counter, and then the same inspection process is performed on the next period measured value. The Karman vortex flowmeter according to claim 1, which is a process of returning from the reference period calculation after the operation.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017143649A1 (en) * 2016-02-23 2017-08-31 合肥工业大学 Kalman filter-based vortex flowmeter anti-transient shock interference signal processing method and system
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