JPH0882538A - Vortex flowmeter - Google Patents

Vortex flowmeter

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Publication number
JPH0882538A
JPH0882538A JP21735994A JP21735994A JPH0882538A JP H0882538 A JPH0882538 A JP H0882538A JP 21735994 A JP21735994 A JP 21735994A JP 21735994 A JP21735994 A JP 21735994A JP H0882538 A JPH0882538 A JP H0882538A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
sensor
cut
frequency
converter
Prior art date
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Pending
Application number
JP21735994A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Aoki
康広 青木
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP21735994A priority Critical patent/JPH0882538A/en
Publication of JPH0882538A publication Critical patent/JPH0882538A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide a vortex flowmeter, which can cut the erroneously detected signal generated by vibration or the like without increasing the lower-limit value of a measuring range. CONSTITUTION: A Karman vortex is generated in fluid flowing through a pipe and detected with a sensor 1. The sensor signal outputted from the sensor 1 is inputted into a converter 20, and the sensor signal is converted into the pulse signal based on the specified crest value. The flow rate is measured based on the frequency component of the pulse signal. In this vortex flowmeter, a low-frequency cutting means 21, which cuts the signal component, whose frequency is lower than a preset frequency, from the pulse signal, is provided in the converter 20.

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、配管を流れる流体に発
生させたカルマン渦を利用して流体の流量を測定する渦
流量計に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vortex flowmeter for measuring the flow rate of a fluid by utilizing a Karman vortex generated in the fluid flowing through a pipe.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、従来の渦流量計の構成例を示す
図である。この渦流量計では、配管を流れる流体からカ
ルマン渦を発生させて、そのカルマン渦を配管に設置し
たセンサ1で検出する。センサ1から出力するセンサ信
号を変換器2に入力して流量に比例した周波数成分を有
するパルス信号に変換する。そのパルス信号を変換器か
ら測定系へ伝送し測定系においてパルス信号の周波数成
分に応じた流量信号に変換している。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a conventional vortex flowmeter. In this vortex flowmeter, a Karman vortex is generated from a fluid flowing in a pipe, and the Karman vortex is detected by a sensor 1 installed in the pipe. The sensor signal output from the sensor 1 is input to the converter 2 and converted into a pulse signal having a frequency component proportional to the flow rate. The pulse signal is transmitted from the converter to the measurement system and converted into a flow rate signal according to the frequency component of the pulse signal in the measurement system.

【0003】上記変換器2は、センサ1から送られてく
るセンサ信号を増幅回路3で図5(a)に示すように所
定レベルまで増幅し、その増幅信号を波形成形回路4に
入力して高周波成分の除去された図5(b)に示すよう
な信号波形に処理する。そして、波形成形回路4の出力
をフィルタ回路5においてある波高レベルでカットし、
そのフィルタ回路5のフィルタ出力をパルス変換回路6
でパルス信号に変換している。
In the converter 2, the sensor signal sent from the sensor 1 is amplified by the amplifier circuit 3 to a predetermined level as shown in FIG. 5 (a), and the amplified signal is input to the waveform shaping circuit 4. A signal waveform as shown in FIG. 5B from which the high frequency component has been removed is processed. Then, the output of the waveform shaping circuit 4 is cut at a certain crest level in the filter circuit 5,
The filter output of the filter circuit 5 is converted into a pulse conversion circuit 6
Is converted into a pulse signal with.

【0004】このように、一般の渦流量計は、配管の流
量に比例して周波数が高くなりこれに合わせて波高値も
大きくなるセンサ信号を、変換器2で規格化して流量を
周波数で検出できるように信号処理している。
As described above, in a general vortex flowmeter, the sensor signal whose frequency increases in proportion to the flow rate of the pipe and the crest value increases accordingly is standardized by the converter 2 and the flow rate is detected by the frequency. Signal processing is performed so that it can be done.

【0005】ここで、流量が少ない時はセンサ信号の波
高値が低いためにノイズ成分と本来の信号成分との区別
ができなくなるので、ノイズ成分を信号成分と誤認識し
ないためにフィルタ回路5である波高値以下は全てカッ
トする処理を行っている。フィルタ回路5でカットする
波高値が精度保証上の測定範囲下限値となる。通常は、
流量ゼロの状態で変換器出力がゼロとなるようにフィル
タ回路5のカットレベルが設定されている。
Here, when the flow rate is small, the noise component and the original signal component cannot be distinguished because the peak value of the sensor signal is low. Therefore, in order to prevent the noise component from being mistakenly recognized as the signal component, the filter circuit 5 is used. All values below a certain peak value are cut. The peak value cut by the filter circuit 5 is the lower limit value of the measurement range for ensuring accuracy. Normally,
The cut level of the filter circuit 5 is set so that the converter output becomes zero when the flow rate is zero.

【0006】ところが、何等かの原因でセンサ1に振動
等が加わると、流量がゼロの状態であってもセンサ信号
が発生し変換器2の出力がゼロとはならなくなる。この
ような信号まで完全にカットするためにはフィルタ回路
5のカットレベルを高くしなければならない。しかし、
フィルタ回路5のカットレベルを高くすると、精度保証
上の測定範囲下限値が上がってしまうという不具合があ
る。
However, if vibration or the like is applied to the sensor 1 for some reason, a sensor signal is generated even if the flow rate is zero, and the output of the converter 2 does not become zero. In order to completely cut such a signal, the cut level of the filter circuit 5 must be increased. But,
When the cut level of the filter circuit 5 is increased, there is a problem that the lower limit value of the measurement range for ensuring accuracy is increased.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の渦
流量計は、脈動や振動等により発生する信号成分を除去
しようとすると測定範囲下限値が上がってしまうという
問題があった。本発明は、以上のような実情に鑑みてな
されたもので、振動等によって発生した誤検出信号を測
定範囲下限値を上げることなくカットすることができ、
また低流量をカットする必要があるときは計器を追加す
ることなく対応できる渦流量計を提供することを目的と
する。
As described above, the conventional vortex flowmeter has a problem that the lower limit value of the measurement range increases when trying to remove the signal component generated by pulsation, vibration or the like. The present invention has been made in view of the above circumstances, it is possible to cut an erroneous detection signal generated by vibration or the like without increasing the measurement range lower limit value,
Another object of the present invention is to provide a vortex flowmeter that can cope with the need for cutting low flow rates without adding an instrument.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下のような手段を講じた。請求項1に対
応する本発明は、配管を流れる流体にカルマン渦を発生
させてセンサで検出し、そのセンサから出力されたセン
サ信号を変換器に入力して該センサ信号を所定の波高値
に基づいてパルス信号に変換し、そのパルス信号の周波
数成分に基づいて流量を測定する渦流量計において、前
記変換器に設けられ、前記パルス信号から予め設定され
た設定周波数よりも低周波数の信号成分をカットする低
周波成分カット手段を具備して構成される。
The present invention has taken the following means in order to achieve the above object. According to the present invention corresponding to claim 1, a Karman vortex is generated in a fluid flowing through a pipe and detected by a sensor, a sensor signal output from the sensor is input to a converter, and the sensor signal has a predetermined peak value. In the vortex flowmeter for converting into a pulse signal based on the pulse signal and measuring the flow rate based on the frequency component of the pulse signal, a signal component having a frequency lower than a preset frequency provided from the pulse signal is provided in the converter. It is configured by including a low frequency component cutting means that cuts.

【0009】[0009]

【作用】本発明は、以上のような手段を講じたことによ
り次のような作用を奏する。請求項1に対応する本発明
によれば、配管を流れる流体のカルマン渦がセンサで検
出され、そのセンサから出力されたセンサ信号が変換器
へ入力される。変換器では、センサ信号が所定波高値で
カットされることにより波高値の低いノイズ成分が除去
されると共に、波高値よりも大きい信号成分からパルス
信号が生成される。このパルス信号が低周波成分カット
手段を介して変換器から出力される。一方、センサに振
動等により信号(誤検出信号)が発生すると、その誤検
出信号の波高値がカットレベルよりも大きければパルス
信号として低周波成分カット手段へ入力される。低周波
成分カット手段では、そのパルス信号に対して予め設定
された設定周波数よりも低周波数の信号成分をカットす
るように機能するため、周期性の無い又は非常に周期の
大きい誤検出信号に基づいて発生したパルス信号は低周
波成分カット手段で除去されることになる。
The present invention has the following effects by taking the above measures. According to the present invention corresponding to claim 1, the Karman vortex of the fluid flowing through the pipe is detected by the sensor, and the sensor signal output from the sensor is input to the converter. In the converter, the sensor signal is cut at a predetermined peak value to remove a noise component having a low peak value, and a pulse signal is generated from a signal component larger than the peak value. This pulse signal is output from the converter via the low frequency component cutting means. On the other hand, when a signal (erroneous detection signal) is generated in the sensor due to vibration or the like, if the peak value of the error detection signal is larger than the cut level, it is input to the low frequency component cutting means as a pulse signal. The low-frequency component cutting means functions to cut a signal component having a frequency lower than a preset frequency for the pulse signal, and therefore, based on an erroneous detection signal having no periodicity or a very large period. The pulse signal thus generated is removed by the low frequency component cutting means.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1には、本発明の一実施例に係る渦流量計の構成が示さ
れている。なお、図4に示す渦流量計と同一機能を有す
る部分には同一符号を付している。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows the configuration of a vortex flowmeter according to an embodiment of the present invention. The parts having the same functions as those of the vortex flowmeter shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals.

【0011】すなわち、本実施例の渦流量計は、配管を
流れる流体に発生させたカルマン渦を検出するセンサ1
と、センサ1から出力されるセンサ信号を処理する変換
器20とを備えている。
That is, the vortex flowmeter of this embodiment is a sensor 1 for detecting the Karman vortex generated in the fluid flowing through the pipe.
And a converter 20 for processing the sensor signal output from the sensor 1.

【0012】変換器20は、センサ1から送られてくる
センサ信号を増幅する増幅回路3、増幅回路3の出力信
号を波形整形して高周波ノイズを除去する波形整形回路
4、波形整形回路4の出力信号をある波高レベルでカッ
トするフィルタ回路5、フィルタ回路5の出力信号をパ
ルス信号に変換するパルス変換回路6、及びパルス変換
回路6のパルス信号から予め設定されたカット周波数以
下の信号成分をカットするローカット回路21を備えて
いる。
The converter 20 includes an amplifying circuit 3 for amplifying a sensor signal sent from the sensor 1, a waveform shaping circuit 4 for shaping the output signal of the amplifying circuit 3 to remove high frequency noise, and a waveform shaping circuit 4. A filter circuit 5 that cuts the output signal at a certain crest level, a pulse conversion circuit 6 that converts the output signal of the filter circuit 5 into a pulse signal, and a signal component having a preset cut frequency or less from the pulse signal of the pulse conversion circuit 6 A low-cut circuit 21 for cutting is provided.

【0013】フィルタ回路5は、最低流量に対応した信
号成分とノイズ成分とを弁別可能なカットレベル(波高
値)が設定されている。具体的には、流量ゼロの状態で
変換器出力がゼロとなるカットレベルがフィルタ回路5
に設定されている。
The filter circuit 5 is set with a cut level (peak value) capable of discriminating a signal component and a noise component corresponding to the minimum flow rate. Specifically, the cut level at which the converter output becomes zero when the flow rate is zero is the filter circuit 5.
Is set to

【0014】ローカット回路21は、ハイパスフィルタ
ーから構成されており、以下のようなカット周波数が設
定される。すなわち、検出可能な最低流量に対応したセ
ンサ信号に対するパルス周波数よりも僅かに長い周期を
有するカット周波数が設定されている。なお、カット周
波数の値は任意の値を設定できるものとする。
The low-cut circuit 21 is composed of a high-pass filter, and the following cut frequencies are set. That is, a cut frequency having a cycle slightly longer than the pulse frequency for the sensor signal corresponding to the minimum detectable flow rate is set. The cut frequency value can be set to any value.

【0015】次に、以上のように構成された本実施例に
動作について説明する。配管に流れている流体から発生
するカルマン渦がセンサ1で検出されると、センサ1か
ら変換器20に対して流量に応じた周期を持つ図3
(a)に示すような波形のセンサ信号が入力する。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. When the Karman vortex generated from the fluid flowing in the pipe is detected by the sensor 1, the sensor 1 has a cycle corresponding to the flow rate from the sensor 1 to the converter 20.
A sensor signal having a waveform as shown in (a) is input.

【0016】変換器20に入力したセンサ信号は、増幅
回路3で増幅され、波形整形回路4で高周波ノイズが除
去され、フィルタ回路5でカットレベル以下の信号成分
であるノイズ等がカットされる。このフィルタ回路5の
信号がパルス変換回路6で図3(b)に示すようなパル
ス信号に変換される。このパルス信号がローカット回路
21に入力される。ここで、図3(b)に示すパルス信
号は、実際の流量を検出したセンサ信号に応じた周期を
有しているので、上記した設定条件よりカット周波数よ
りも高い周波数となる。従って、ローカット回路21で
カットされることなく、そのまま測定系の受信機へ伝送
される。測定系では、受信機で受信されたパルス信号の
周期を検出し、その検出周期に対応した流量信号を生成
する。
The sensor signal input to the converter 20 is amplified by the amplifier circuit 3, the high-frequency noise is removed by the waveform shaping circuit 4, and the noise, which is a signal component below the cut level, is cut by the filter circuit 5. The signal of the filter circuit 5 is converted by the pulse conversion circuit 6 into a pulse signal as shown in FIG. This pulse signal is input to the low cut circuit 21. Here, the pulse signal shown in FIG. 3B has a cycle corresponding to the sensor signal that has detected the actual flow rate, and therefore has a frequency higher than the cut frequency due to the above-mentioned setting conditions. Therefore, the signal is directly transmitted to the receiver of the measurement system without being cut by the low cut circuit 21. In the measurement system, the period of the pulse signal received by the receiver is detected and a flow rate signal corresponding to the detected period is generated.

【0017】一方、配管に流体が流れていない状態での
動作について説明する。流体が流れていなければ、セン
サ1の出力には実際の流量検出信号に比べて波高値が極
めて低いノイズ成分が現れる。このセンサ出力はフィル
タ回路5に設定しているカットレベルよりも小さいの
で、フィルタ回路5でカットされ変換器出力はゼロとな
る。
On the other hand, the operation when the fluid is not flowing in the pipe will be described. If the fluid is not flowing, a noise component having an extremely low peak value appears in the output of the sensor 1 as compared with the actual flow rate detection signal. Since this sensor output is smaller than the cut level set in the filter circuit 5, it is cut by the filter circuit 5 and the converter output becomes zero.

【0018】ところが、例えばセンサ1に振動が加わる
ことにより、フィルタ回路5に設定しているカットレベ
ルよりも波高値の高い信号(以下、「誤検出信号」と呼
ぶ)がセンサ出力に発生したとする。センサ1に振動が
加えられたことにより例えば図2(a)に示す信号波形
の誤検出信号が変換器20に入力すると、フィルタ回路
5でカットレベルを越えた信号成分がパルス変換回路6
に入力される。パルス変換回路6は、フィルタ回路5の
出力から図2(b)に示すパルス信号を出力させる。こ
のパルス信号は、センサ1に振動が加わった時にのみ発
生するため、ローカット回路21でカット周波数により
カットされることとなる。その結果、変換器20は誤検
出信号の入力に対してその出力がゼロ状態に維持され
る。
However, when a vibration is applied to the sensor 1, for example, a signal having a peak value higher than the cut level set in the filter circuit 5 (hereinafter, referred to as an "erroneous detection signal") is generated in the sensor output. To do. When the sensor 1 is vibrated and an erroneous detection signal having a signal waveform shown in FIG. 2A is input to the converter 20, a signal component exceeding the cut level in the filter circuit 5 is input to the pulse conversion circuit 6.
Is input to The pulse conversion circuit 6 outputs the pulse signal shown in FIG. 2B from the output of the filter circuit 5. Since this pulse signal is generated only when the sensor 1 is vibrated, the low cut circuit 21 cuts the pulse signal at the cut frequency. As a result, the output of the converter 20 is maintained in the zero state with respect to the input of the false detection signal.

【0019】なお、誤検出信号の波形や周期は振動等の
状態に応じて様々であり、必ずしも図2(a)に示すよ
うなパルス状の波形になるとは限らない。このように本
実施例によれば、変換器20にローカット回路21を備
え、パルス変換回路6のパルス信号から予め設定したカ
ット周波数以下の周波数成分をカットするようにしたの
で、測定範囲下限値を上げることなく、センサ1に振動
等により生じた誤検出信号を除去することができる。
The waveform and cycle of the erroneous detection signal vary depending on the state of vibration and the like, and the pulse-shaped waveform as shown in FIG. 2A is not always obtained. As described above, according to the present embodiment, the converter 20 is provided with the low-cut circuit 21, and the frequency component below the preset cut frequency is cut from the pulse signal of the pulse conversion circuit 6. An erroneous detection signal generated by vibration or the like of the sensor 1 can be removed without raising the temperature.

【0020】本実施例によれば、ローカット回路21に
設定するカット周波数を調整することにより、計器を追
加することなく低流量をカットすることができる。本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲内で種々変形実施可能である。
According to this embodiment, by adjusting the cut frequency set in the low cut circuit 21, it is possible to cut a low flow rate without adding an instrument. The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、振
動等によって発生した誤検出信号を測定範囲下限値を上
げることなくカットすることができ、また低流量をカッ
トする必要があるときは計器を追加することなく対応で
きる渦流量計を提供できる。
As described above in detail, according to the present invention, an erroneous detection signal generated by vibration or the like can be cut without increasing the lower limit value of the measurement range, and when it is necessary to cut a low flow rate. Can provide a vortex flowmeter that can be used without adding an instrument.

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

【図1】本発明の一実施例に係る渦流量計の構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram of a vortex flowmeter according to an embodiment of the present invention.

【図2】センサに振動等により生じた誤検出信号の波形
及び誤検出信号に対応したパルス信号を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a waveform of an erroneous detection signal caused by vibration of a sensor and a pulse signal corresponding to the erroneous detection signal.

【図3】流量に対応したセンサ信号の波形及びセンサ信
号に対応したパルス信号を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a waveform of a sensor signal corresponding to a flow rate and a pulse signal corresponding to the sensor signal.

【図4】従来の渦流量計の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional vortex flowmeter.

【図5】センサ信号の波形、センサ信号に対応した波形
整形信号及びそのパルス信号を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a waveform of a sensor signal, a waveform shaping signal corresponding to the sensor signal, and a pulse signal thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…センサ、2,20…変換器、3…増幅回路、4…波
形整形回路、5…フィルタ回路、6…パルス変換回路、
21…ローカット回路。
1 ... Sensor, 2, 20 ... Converter, 3 ... Amplifying circuit, 4 ... Waveform shaping circuit, 5 ... Filter circuit, 6 ... Pulse conversion circuit,
21 ... Low-cut circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 配管を流れる流体にカルマン渦を発生さ
せてセンサで検出し、そのセンサから出力されたセンサ
信号を変換器に入力して該センサ信号を所定の波高値に
基づいてパルス信号に変換し、そのパルス信号の周波数
成分に基づいて流量を測定する渦流量計において、 前記変換器に設けられ、前記パルス信号から予め設定さ
れた設定周波数よりも低周波数の信号成分をカットする
低周波成分カット手段を具備したことを特徴とする渦流
量計。
1. A Karman vortex is generated in a fluid flowing through a pipe and detected by a sensor, and a sensor signal output from the sensor is input to a converter to convert the sensor signal into a pulse signal based on a predetermined peak value. In the vortex flowmeter for converting and measuring the flow rate based on the frequency component of the pulse signal, a low frequency which is provided in the converter and cuts a signal component of a frequency lower than a preset frequency set from the pulse signal. A vortex flowmeter comprising a component cutting means.
JP21735994A 1994-09-12 1994-09-12 Vortex flowmeter Pending JPH0882538A (en)

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