JPS58154619A - アナログおよびパルス出力信号発生渦離脱流量計回路 - Google Patents
アナログおよびパルス出力信号発生渦離脱流量計回路Info
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- JPS58154619A JPS58154619A JP57215647A JP21564782A JPS58154619A JP S58154619 A JPS58154619 A JP S58154619A JP 57215647 A JP57215647 A JP 57215647A JP 21564782 A JP21564782 A JP 21564782A JP S58154619 A JPS58154619 A JP S58154619A
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- JP
- Japan
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- circuit
- pulse
- vortex shedding
- fixed width
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3287—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl circuits therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野および背景
本発明は、渦離脱型流量計回路に関し、特定すると、渦
離脱型流量計センサの出力に比例するアナログおよびパ
ルス信号を発生する新規で有用な渦離脱型流量計信号処
理用回路に関する。本回路は、インターフェースなしに
ディジタル制御システムに接続するのに適合した出力を
発生する。
離脱型流量計センサの出力に比例するアナログおよびパ
ルス信号を発生する新規で有用な渦離脱型流量計信号処
理用回路に関する。本回路は、インターフェースなしに
ディジタル制御システムに接続するのに適合した出力を
発生する。
渦離脱型流量計は周知である。この種の流量計にあって
は、流体の流れの中に障害物すなわちブラックが配置さ
れる。そうすると、障害物の交互の側に、容積流量に比
例する周波数で渦が発生される。流量を指示する信号を
得るため、この渦の通過が針数されるのである。
は、流体の流れの中に障害物すなわちブラックが配置さ
れる。そうすると、障害物の交互の側に、容積流量に比
例する周波数で渦が発生される。流量を指示する信号を
得るため、この渦の通過が針数されるのである。
この種のシステムは、Herzlの米114許第409
4.194号に開示されている。
4.194号に開示されている。
渦離脱型流量計に電力を供給しかつ#流量針から信号を
受信するため2線伝送線を使用することも周知である。
受信するため2線伝送線を使用することも周知である。
このような伝送線およびその配置は、例えばHerzl
等の米国特許第4115.940号およびHerzlの
米国特許第4134.297号に示されている。
等の米国特許第4115.940号およびHerzlの
米国特許第4134.297号に示されている。
渦離脱型流量計の信号を処理するための従来技術の回路
においては、感知装置と信号を処理するためのディジタ
ルシステムとの間にインターフェースを設けるのが必須
であった。
においては、感知装置と信号を処理するためのディジタ
ルシステムとの間にインターフェースを設けるのが必須
であった。
発明の概要
本発明は、ディジタル制御システムに直接適合する出力
信号を発生する渦電脱型流量計信号処理用の改良された
装置に向けられるものである。
信号を発生する渦電脱型流量計信号処理用の改良された
装置に向けられるものである。
したがって、本発明の目的は、渦離脱型流量針センナ信
号に比例するアナログおよびディジタル信号を発生する
渦離脱型流量針回路を提供することである。
号に比例するアナログおよびディジタル信号を発生する
渦離脱型流量針回路を提供することである。
本発明の特定の目的は、前置増幅された渦離脱信号がワ
ンショット回路に供給されてパルスを発生し、このパル
スがローパスフィルタを介して処理されて、渦離脱周波
数に比例したアナログ信号を発生するこの種の流量計回
路を提供することである。
ンショット回路に供給されてパルスを発生し、このパル
スがローパスフィルタを介して処理されて、渦離脱周波
数に比例したアナログ信号を発生するこの種の流量計回
路を提供することである。
本発明の他の特定の目的は、ワンショット回路からil
r接パルス信号を取り出して、渦離脱周波数に比例した
パルス周波数信号を発生するこの種回路を提供すること
である。
r接パルス信号を取り出して、渦離脱周波数に比例した
パルス周波数信号を発生するこの種回路を提供すること
である。
本発明の他の特定の目的は、渦層脱型流量計用の周知の
21m伝送系と適合する代表的な4〜20mA出力でア
ナログおよびパルス両信号を発生するこの種回路を提供
することである。
21m伝送系と適合する代表的な4〜20mA出力でア
ナログおよびパルス両信号を発生するこの種回路を提供
することである。
本発明のさらに他の特定の目的は、パルス信号を受信し
て、渦離脱型流量計の測定範囲をスケールないし変更す
るレンジ選択回路を提供することである。
て、渦離脱型流量計の測定範囲をスケールないし変更す
るレンジ選択回路を提供することである。
本発明の他の特定の目的は、設計が簡単で軽済的に製造
できる渦部脱型流量計用回路を提供することである。
できる渦部脱型流量計用回路を提供することである。
以下、図面を参照して本発明を好ましい具体例について
説明する。
説明する。
具体例の説明
図面を参照すると、第1図には、渦離脱型流量計の渦離
脱周波数に対応する周波数を有する出力を発生する、渦
センサ10を備える渦離脱型流量計が示されている。渦
センサ10の出力は、プリアンプ12を介してスレッシ
ョルド検出器14に供給される。スレッショルド検出器
14の出力はワンショット回路16に供給され、そして
該ワンショット回路16は、渦周波数の各サイクールご
とに固定幅のパルスを発生する。ワンショット回路16
の出力は、ローパスフィルタ20に供給されて、その端
子18にアナログ信号を発生し、またパルス信号回路2
2に供給されて、端子24にパルス信号を発生する。
脱周波数に対応する周波数を有する出力を発生する、渦
センサ10を備える渦離脱型流量計が示されている。渦
センサ10の出力は、プリアンプ12を介してスレッシ
ョルド検出器14に供給される。スレッショルド検出器
14の出力はワンショット回路16に供給され、そして
該ワンショット回路16は、渦周波数の各サイクールご
とに固定幅のパルスを発生する。ワンショット回路16
の出力は、ローパスフィルタ20に供給されて、その端
子18にアナログ信号を発生し、またパルス信号回路2
2に供給されて、端子24にパルス信号を発生する。
ローパスフィルタ2oは、ワンショット回路16から到
来する固定幅パルスを、パルス速度に対応するアナログ
レベルに変換する。これは渦離脱周波数に対応する。
来する固定幅パルスを、パルス速度に対応するアナログ
レベルに変換する。これは渦離脱周波数に対応する。
第2図を参照すると、パルス信号端子24およびアナロ
グ信号端子18に接続できる出力段が示されている。こ
れらの信号は、そのいずれか一方または両方をOA、
で指示される演算増幅器の正の入力に供給するように
スイッチSAで切り替えることができる。
グ信号端子18に接続できる出力段が示されている。こ
れらの信号は、そのいずれか一方または両方をOA、
で指示される演算増幅器の正の入力に供給するように
スイッチSAで切り替えることができる。
第2図の出力段は、端子Tおよび72に取り付けられる
2本の線中の電流を制御する。これらの線は、26で指
示される電源と、端子T、および1゛2 に接続され
る伝送線の反対端に電流センサ(図示せず)を備えてい
る。
2本の線中の電流を制御する。これらの線は、26で指
示される電源と、端子T、および1゛2 に接続され
る伝送線の反対端に電流センサ(図示せず)を備えてい
る。
抵抗Rは、端子T1および12間の電流を感知して、こ
の電流に比例する電圧を発生する。抵抗R4およびR2
は、この電圧の何分の−かを増幅器OA1の狛入力にフ
ィードバックする。
の電流に比例する電圧を発生する。抵抗R4およびR2
は、この電圧の何分の−かを増幅器OA1の狛入力にフ
ィードバックする。
この増幅器は、入力信号とフィードバック信号を比較し
、その自己の利得およびトランジスタQ1を含むループ
を調節して、両電圧が等しくなるようにする。この動作
により、出力電流は、この回路段、の入力信号に比例し
たものとなる。この信号は、アナログレベルで40〜2
0mAの出力信号を生ずるか、パルス信号で4〜2om
Aの範囲で変化するパルス化出力であり、後者の場合、
パルスオフで約4mAに、パルスオンで約20mAに等
しくなる。これらの人力、すなわちアナログまたはパル
スは、普通、SAのようなスイッチで、またはパルスケ
ーブルジャンパの移動により選択される。
、その自己の利得およびトランジスタQ1を含むループ
を調節して、両電圧が等しくなるようにする。この動作
により、出力電流は、この回路段、の入力信号に比例し
たものとなる。この信号は、アナログレベルで40〜2
0mAの出力信号を生ずるか、パルス信号で4〜2om
Aの範囲で変化するパルス化出力であり、後者の場合、
パルスオフで約4mAに、パルスオンで約20mAに等
しくなる。これらの人力、すなわちアナログまたはパル
スは、普通、SAのようなスイッチで、またはパルスケ
ーブルジャンパの移動により選択される。
ローパスフィルタの説明
第3図は第1図のローパスフィルタ20の具体例を示し
ている。
ている。
0− ハスフィルタは、ワンショット1ill路ISか
らの固定幅パルスを平滑化または平均化するのに使用さ
れる。フィルタ作用は、抵抗およびコンデンサの組合せ
R7、C1およびR8、C2により行なわれる。第2図
の出力段において、増幅a OA、の正入力の電圧は共
通電位でな(でよい。この例においては、第2図の抵抗
R2の電圧V、が、ローパスフィルタ部分のコンデンサ
C7およびC7に現われる。これらのユニットは大容量
値を有し、それと関連する漏洩があるから、漏洩助長す
るようなりC電圧がか〜ってはいけない。この漏洩は、
40〜20mA等級の装置に対する信号精度に由々しい
影響を及ぼす。最適の感度の場合、■1 は基準電圧■
RRFの腫に等しい。かくして、コンデンサはV/R,
、/2 の値に戻される。抵抗R5およびR6は、そ
の接続点の電圧が、ワンショット回路がオフであるとき
基準電圧の腸に等しくなるよ5に選択される。このよう
にして、漏洩の問題を最小にするように最小の電圧がC
およびC7に供給される。
らの固定幅パルスを平滑化または平均化するのに使用さ
れる。フィルタ作用は、抵抗およびコンデンサの組合せ
R7、C1およびR8、C2により行なわれる。第2図
の出力段において、増幅a OA、の正入力の電圧は共
通電位でな(でよい。この例においては、第2図の抵抗
R2の電圧V、が、ローパスフィルタ部分のコンデンサ
C7およびC7に現われる。これらのユニットは大容量
値を有し、それと関連する漏洩があるから、漏洩助長す
るようなりC電圧がか〜ってはいけない。この漏洩は、
40〜20mA等級の装置に対する信号精度に由々しい
影響を及ぼす。最適の感度の場合、■1 は基準電圧■
RRFの腫に等しい。かくして、コンデンサはV/R,
、/2 の値に戻される。抵抗R5およびR6は、そ
の接続点の電圧が、ワンショット回路がオフであるとき
基準電圧の腸に等しくなるよ5に選択される。このよう
にして、漏洩の問題を最小にするように最小の電圧がC
およびC7に供給される。
パルス信号回路の説明
第4図は、第1図のパルス信号回路22の概略図である
。
。
この回路は、パルス化周波数信号基準レベルおよび振幅
を発生する。抵抗R9およびR1゜は、第3図の抵抗R
5およびR6と同様にその接続点に■■、/2の電圧を
形成する。第4図の回路は、実際には抵抗R5およびに
6を利用して第3図の回路に合体できる。
を発生する。抵抗R9およびR1゜は、第3図の抵抗R
5およびR6と同様にその接続点に■■、/2の電圧を
形成する。第4図の回路は、実際には抵抗R5およびに
6を利用して第3図の回路に合体できる。
抵抗R4,およびR1□は、抵抗R9およびR4゜間の
接M点において、両レベル(パルスオフおよびパルスオ
ンレベル)にて出力段へ供給されるパルス電圧の何分の
1かを選択し、出力回路に4mA(オフ)および20m
A(オン)の間のパルスを生ずる。
接M点において、両レベル(パルスオフおよびパルスオ
ンレベル)にて出力段へ供給されるパルス電圧の何分の
1かを選択し、出力回路に4mA(オフ)および20m
A(オン)の間のパルスを生ずる。
スケーリングすなわち範囲の選択は、第5図の回路を使
って達成できる。この回路は、渦部脱周波数をZ の係
数で分割するカウンタ30を備えている。こ〜に、nは
回路において所望される最大値である。後続のワンショ
ット回路52は出力に対して狭いパルスを発生するが、
他の具体例として50%のデユーティ−サイクルの波形
を送出するものもある。第5図の回路は、普通、第1図
と第4図の回路の間で使用される。
って達成できる。この回路は、渦部脱周波数をZ の係
数で分割するカウンタ30を備えている。こ〜に、nは
回路において所望される最大値である。後続のワンショ
ット回路52は出力に対して狭いパルスを発生するが、
他の具体例として50%のデユーティ−サイクルの波形
を送出するものもある。第5図の回路は、普通、第1図
と第4図の回路の間で使用される。
第3図、第4図および第5図においては、端子28にお
ける第1図のワンショット回路16からの出力が、それ
ぞれ各回路の入力KW−続されるものとして示されてい
る。
ける第1図のワンショット回路16からの出力が、それ
ぞれ各回路の入力KW−続されるものとして示されてい
る。
第5図は、第4図の端子24と他の端子24’間に接続
されるものとして示されており、そして端子241が第
2図の端子24に接続できる。
されるものとして示されており、そして端子241が第
2図の端子24に接続できる。
回路を動作するのに4〜2omAの範囲の4mAし力1
利用できないから電力消費をできるだけ低く維持するた
めには、可能な限りCMO8集積回路が使用される。
利用できないから電力消費をできるだけ低く維持するた
めには、可能な限りCMO8集積回路が使用される。
ワンショット回路は代表的にはMC14558であり、
カウンタは代表的には(’D4024Bである。増幅器
は代表的には0P20またはLM108150Bである
。
カウンタは代表的には(’D4024Bである。増幅器
は代表的には0P20またはLM108150Bである
。
第1図の渦センサ、プリアンプおよびスレッショルド検
出器のような要素は、市版品として周知の部品である。
出器のような要素は、市版品として周知の部品である。
以上、本発明の原理を例示するため本発明を好ましい具
体例について図示説明したが、本発明は特許請求の範囲
から逸脱することなく他の方法で具体化できることを理
解されたい。
体例について図示説明したが、本発明は特許請求の範囲
から逸脱することなく他の方法で具体化できることを理
解されたい。
第1図は本発明に依る渦部脱型流量針用の代表的アナロ
グおよびパルス回路のブロック図、第2図は第1図の回
路からアナログおよびパルス信号を受信する出力段の概
略回路図、第3図は第1図の回路に使用されるローパス
フィルタの概略回路図、第4図は第1図の回路に有用な
パルス信号回路の概略回路図、第5図は第4図のパルス
信号回路と第2図の出力段間に接続できるパルス周波数
範囲選択回路のブロック図である。 10: 渦センサ 12: プリアンプ 14: スレッショルド検出器 16: ワンショット回路 18: アナログ信号出力 20: ローパスフィルタ 22: パルス信号回路 図面の浄書(内容に変更なし) FIG、 J FIG 2 FIG 4 FIG 5 手続補正書(方式) 昭和58年4月25日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 事件の表示 昭和57年 特願第215647 号補
正をする者 事件との関係 4I許出願人補正の
対象 補正の内容 別紙の通り 図面の浄書(内容に変更なし) −1(
グおよびパルス回路のブロック図、第2図は第1図の回
路からアナログおよびパルス信号を受信する出力段の概
略回路図、第3図は第1図の回路に使用されるローパス
フィルタの概略回路図、第4図は第1図の回路に有用な
パルス信号回路の概略回路図、第5図は第4図のパルス
信号回路と第2図の出力段間に接続できるパルス周波数
範囲選択回路のブロック図である。 10: 渦センサ 12: プリアンプ 14: スレッショルド検出器 16: ワンショット回路 18: アナログ信号出力 20: ローパスフィルタ 22: パルス信号回路 図面の浄書(内容に変更なし) FIG、 J FIG 2 FIG 4 FIG 5 手続補正書(方式) 昭和58年4月25日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 事件の表示 昭和57年 特願第215647 号補
正をする者 事件との関係 4I許出願人補正の
対象 補正の内容 別紙の通り 図面の浄書(内容に変更なし) −1(
Claims (6)
- (1)渦離脱周波数信号発生用の渦センサと、該渦セン
サに接続されて、渦離脱周波数信号に等しい周波数をも
つ固定幅パルスを発生するパルス発生手段と、該パルス
手段に接続されて該固定幅パルスを受信し、渦離脱周波
数信号に比例するレベルのアナログ信号を発生するロー
パスフィルタとを含む渦離脱型流量計回路。 - (2)特許請求の範囲第1項に記載の回路において、前
記パルス発生手段に、III続されて、前記固定幅パル
スを受信し、該固定幅パルスに対する基準レベルおよび
振幅を設定するパルス信号回路を備える渦離脱流量計回
路。 - (3)特許請求の範囲第2項に記載の回路において、前
記パルス信号回路に接続されて、制御された基準レベル
および振幅をもつ固定幅パルスを受信し、この固定幅パ
ルスの周波数をQn、こへにnは整数、で分割するスケ
ールセレクタを備える渦離脱流量計回路。 - (4)特許請求の範囲第5項に記載の回路において、前
記スケールセレクタが、固定幅パルスを計数してこのパ
ルスを2 で分割するカウンタと、該カウンタからの出
力を受信するワンショット回路を含む渦離脱型流量計回
路。 - (5)特許請求の範囲第1項に記載の回路において、前
記パルス発生手段およびローパスフィルタkW続されて
、前記固定幅パルスおよびアナログ信号の少なくとも1
つを選択的に受信する出力段と、紬記出力段に接続され
る2線伝送線と、該2線伝送線に接続される電源とを含
む渦離脱型流量針回路。 - (6)特許請求の範囲第5項に記載の回路において、前
記出力段が、負および正入力および諌止および負入力の
値の差に比例する出力を有する増幅器と、増幅器出力と
負入力間に接続されて、増幅器の出力を前記伝送線にお
いて感知される電流に等しくなるように調節するフィー
ドバック手段とを備え、前記増幅器の正入力が、前記固
定幅パルスおよびアナログ信号の少なくとも一方を受信
するように接続されている渦離脱型流量計回路。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/329,531 US4429582A (en) | 1981-12-10 | 1981-12-10 | Vortex shedding flowmeter circuit with analog and pulse output signal |
US329531 | 1989-03-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58154619A true JPS58154619A (ja) | 1983-09-14 |
Family
ID=23285843
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57215647A Pending JPS58154619A (ja) | 1981-12-10 | 1982-12-10 | アナログおよびパルス出力信号発生渦離脱流量計回路 |
JP1987189558U Expired JPH0320731Y2 (ja) | 1981-12-10 | 1987-12-15 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1987189558U Expired JPH0320731Y2 (ja) | 1981-12-10 | 1987-12-15 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4429582A (ja) |
EP (1) | EP0084231B1 (ja) |
JP (2) | JPS58154619A (ja) |
CA (1) | CA1187312A (ja) |
DE (1) | DE3272944D1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2177204B (en) * | 1985-06-26 | 1988-09-14 | British Gas Plc | Measurement of fluid flows |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5698613A (en) * | 1980-01-11 | 1981-08-08 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel control device |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5113738A (en) * | 1974-07-23 | 1976-02-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Azobenzenjudotaino seizohoho |
DE2632553B2 (de) * | 1976-07-20 | 1979-07-12 | Nord-Micro Eletronik Feinmechanik Ag, 6000 Frankfurt | Vorrichtung zum Messen einer Strömungsgeschwindigkeit |
US4094194A (en) * | 1977-02-14 | 1978-06-13 | Fischer & Porter Company | Sensing system for vortex-type flowmeters |
GB2008752B (en) * | 1977-11-14 | 1982-03-31 | Yokogawa Electric Works Ltd | Vortex flow meter |
GB1566790A (en) * | 1978-03-10 | 1980-05-08 | Flonic Sa | Vortex fluid flow meters |
JPS5547629U (ja) * | 1978-09-22 | 1980-03-28 |
-
1981
- 1981-12-10 US US06/329,531 patent/US4429582A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-12-08 CA CA000417249A patent/CA1187312A/en not_active Expired
- 1982-12-09 DE DE8282306579T patent/DE3272944D1/de not_active Expired
- 1982-12-09 EP EP82306579A patent/EP0084231B1/en not_active Expired
- 1982-12-10 JP JP57215647A patent/JPS58154619A/ja active Pending
-
1987
- 1987-12-15 JP JP1987189558U patent/JPH0320731Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5698613A (en) * | 1980-01-11 | 1981-08-08 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel control device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0320731Y2 (ja) | 1991-05-07 |
CA1187312A (en) | 1985-05-21 |
EP0084231B1 (en) | 1986-08-27 |
EP0084231A1 (en) | 1983-07-27 |
US4429582A (en) | 1984-02-07 |
DE3272944D1 (en) | 1986-10-02 |
JPS63111614U (ja) | 1988-07-18 |
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