JPS58197521A - 流量測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、流蓋測矩髪皺と、液に跨加物を混合さ−ｐる
ための、その流量測定装置を有する混合装置に関する。

その流量を求めようとする注出回路と供給回路との間に
配設された柚と、この槽中に力センサーを介し吊された
グランジャーとを有し、し檜には、それに収容された液
の液位が成る所定値以下に供給された時に上記ＩＰ給回
路から液が再注入されるようにしたｆｆ１ｆ＊測定装置
は、従来から知られている。

この流量測定装置の檜は、交互に注出相又は注出−貴注
入相になる。注出相では供給（ｇｌ路は閉ざ芒れるため
槽中の液位は下降する。液位が成る所定値に４１１Ｊ遅
すると供給回路が開放される。注出回路はもちろん開放
状態に保たれている。供給回路は注出回路の排出量に比
べて排出蓋が著しく為くなるように設訂されているため
、注出−貴注入相の持続時間は注出憎の持続時間に比べ
て短い、槽中の液位が書ひ縮短の簡い値にあると、供給
−路が閉さされるため、ＲＩｌｉ′測定装置＃′ｉ、再
び注出相になる。

流量は力センサーにより定める。力センサーは東線には
グラ／ジャーの蒐かけの１量ＩＩＩちその真の１量から
液による浮力を差引いた値を測定する。

従って力センサーの出力は槽中の流量を表わすものとな
る。

従ってｗｅａｎを求めるには、この出力を微分するだけ
でよい。

しかしこの流１１１ｕｌｌ定装置には、注出−衿注入相
のン・いだは力センサー出力かが〔弊を表わさなくなる
という大きな欠陥がある。これは槽中の液位の変化がこ
の場合供給流量と注出流量との差になることから明らか
である。

この欠陥を除くため、注出−貴注入相のめいだの陣童を
１前の江出相のあいだに保有した鯉彼の値に等しい一定
の儀と考えることも！Ｍ案石れた。

しかし注出−貴注入相のあいだの伸Ｊらかの原因による
変動が勘峯されないため、この相のめいたのａｍが近似
的にしか知られないことからこの解決本満足すべきもの
ではない。

二つの僧を使用し、一方の檜は常に注出相にあり、他の
４ｗは貴注入相に娶るようにすること４ｂ梯案さｉｌた
。

しかしこの場合には、流量測定装置の多数の構成幾素を
２倍にし、−の回路から他の回路への切替弁を追加する
ため、流量測定装置のコストが高くなり、故障のリスク
も大きくなる。

本発明は、これらの不つごうを解消し、単一の格から成
り、この檜の仕出−貴注入相のあいだの流量の変動を勘
案するようにした流量測定装置を提供することを目的と
している。

本発明により、その流量を求めようとする注出回路と供
給回路との間に配設された槽と、この槽中に力センサー
を介し吊下され九グランジャーとを有し、この横には、
それに収容された液の液位か成る所定値以下に降下した
時に上記供給回路から液が供給されるようにした流量測
定＊＊であって、近似的に流量を衣わす信号を常時供給
するようにした、檜及びグランジャーから独立した信号
供給手段と、檜の貴注入相以外において力センサーによ
り与えられる表示に基づいて、上記横及びグランジャー
から独立した信号較正手段を較正する較正手段とを有す
ることを特徴とするｆＭｔ測定鮪會が提供される。

従って本発明による流量測定装置は、檜が注出札にある
時にも注出−貴注入相にある時にもｔＮｊ＃。

表示を常時供与する第１測定ユニツトを備えている。

とれにより得た測定値の不正確に最終的な結果に影譬し
ない。

この測定１１ｋ　Ｆｉ＊際には、各々の注出相において
、第１測定ユニツトにより較正される。

それに反し第１測定ユニツトは、少くとも所期の最終的
な精度を示さねばならない。それは、各壮出相のかいだ
にｔＩ４λ測定ユニットが供給する儀に基づいて第１測
定ユニツトが、注出−貴注入相のあいだに供給する掬定
ｆｌＬを作成するからである。

なお本発明においては、注出−貴注入相におるか父は注
出相にあるかに値って、檜及びグランジャーから独立し
た辿、九ユニットとそれらに依存した辿１定ユニットと
の間に単に流量測定装置を切賛えるわけではない。

１＊際に、このように切替え九場合には、λ檜式のもの
において見られるような流量測定装置の指示匝の急激な
震動が先生ずる。

その反対に、本発明による流量測定装置の出力値は、注
出相のおいたは第１測定ユニツトの較正された出力（直
であり、注出−貴注入相の間は較正されない出力値であ
るため、連続した値になる。

特に彼達するように、第２６１１１定ユニツトの較正さ
れた出力値か第１測定ユニツトの出力値にほぼ叫しくな
るようにすることができる。

僧の供給回路の流量−並びに檜の答積は、注出相―較止
を竹い侍るように充分長くシ、注出−貴注入相は較正が
竹われないことから短か目にするように、簡年に定めら
れる。

本発明の好ましい実施態様によれば、檜及びグランジャ
ーから独立した上８１手段はアナログ手段、較正手段は
デジタル−Ｖ−渥とする。

槽及びグランジャーから独立した上記手段は、好ましく
は、檜の注出回路中に配設された弁及び圧力センサーで
ある。

既知のように、弁を備えた配管中の流量は、この弁の一
度及び供給圧力の関数である。

この誉合、本発明による加ｆ測定装置の第１測定ユニツ
トは容積流量を測定し、第２測定ユニツトＦｉ明らかに
質を流量である。測定しようとするｍｃ、１１が実効的
に債量流量であっても、こわは特に不つごうではない。

それは、第２１！１Ｉｌｌ定ユニツトの衣ボ値が各々の
注出相において拘較正されるからである。その＃、　Ｉ
Ｉ−を測定している流体の密屡が注出−貴注入相のあい
だ大きく変動するため、測定１１を貞ｊＩｌ流鋼に変換
することが必禦となるもので凌る。

圧力像及び弁の物性から答槍流倉を導出するいろいろの
７７法があるが、給与１ｍが正確に規定されて一放断面
槓がその電流値にＩＩＩ振依存する電気制御弁を用いる
ことが％に望ましい。

この場合、本発明による＊ｉｉｔ測定装測定装用力セン
サーにより供給きれた籠の平方根を抽出する抽出手段、
励磁電流から弁の開放断面積を導出するための弁の伝達
関数を表わす弁伝達関数手段と、核平方根の値と弁の開
放断面積とを掛合せる掛算手段とを備えている。

弁の容積沖イは、既知のように、開放断面積と、上下流
側の差圧の平方根との積に正比例する。

この構成により、注出−再注入軸のあいだの槽中の液位
変化に関連し、た弁の供給圧力の変化を勘案することが
可能になる。

較正手段は、力センサー信号を時間微分する手段を備え
ている。

力センサー信号を微分の前にＰ波することが有角なこと
がある。これを行わないと、指動その他の異常によりセ
ンサー（Ｍ号の評価に誤りが生じ得る。

本発明の咎に１利彦夾施、、弊様による流量測定装置は
、楢の再注入軸のあいた上記微分手段の出力を遮断する
手段を儂えている。

第１測定ユニツトからの信号Ｆｉ檜の再注入軸のあいだ
は有意でないことがわかっている。そのためこの相の夛
・いた微分手段の出力を遮断することができる。

本発明による流會測定装ｇＩＦｉ、流量測定装首出力値
を微分手段の出力値と比較し、徴発信号が遮断された時
に微分手段の出力の耐液の値を記憶するた約のメモリ付
比験器を好筐しくけ備えている。

この比較器の役割は２つある。

注出相のあいだの役割は、λつの測定ユニットの出力ｆ
ｌｉｔ　を比較し、第１測定ユニツトによ゛り第２測定
ユニツトを較正することにある。

注出−再注入軸のあいだメモリ付比較器は、第１演１１
定ユニツトの最後の出力１１］を保鳴し、流量測定装置
の出力に中断が一勝されないように、また微分手段の出
力値の変動が勘案されないことによりｅ正が行われない
ようにする。

体音測定装置ｌ＃−ｔｌｌ！に檜及びグランジャーと独
立１〜た信号供給手段からの信号とメモリ付比較赫の出
力値との検會表わす信号を供給する手段も好ましくは備
えている。

掛典器の出力に対応させ得る流量測定装置の出力は、注
出−再注入軸のあいだは、第１測定チエーンの出力値に
正比例する。実際にこの相のあいだはメモリ付比較器は
、その前の注出相に第コー、１定ユニットの出力から得
た最後の値しめ一勘案しないことがわかっている。

その反対に、注出相のあいだＦｉｍ算器によってｔＪ、
２測定チエーンによる第１測定チエーンの較正が行われ
る。

本発明の流Ｉｔ測定装置は、力センサーの出力値を槽中
の最低液位に対応する第１の値及び槽中の最高液位に対
応する第コの値と比較する手段を備えている。

その場合、力センサー出力が上記第１の値になった時に
注入軸を開始させ、力センサー出力が上記第コの儲にな
つ死時に注入軸を終了させる手段を用意することができ
る。

本発明は、上述した流量測定装置を添加物供給回路中に
肩することを特徴とする液中に＆加物を混合させるため
の混合装置も対象としている。

この混合゛装置は、檜の注出回路中に配、設される上＆
１弁の励磁電流を流量測定値の関数として定める鋏＊を
謝に備えていてもよい。

この装置は、弁の励磁電流従って流量の目標値を実際の
流量その他のノ臂ラメ−ターの関数として定紬るための
計量分与量のグログｌ）（ング装置を特に備えていても
よい。

沿１１ｍセンサー及び温度測定値の関数として較正手段
を変更する手段を用意してもよい。

これＦｉ特に、添加物を龜加しようとしている液の容積
源量しか知られていない場合にＦｉａ加物の貴１１流量
を温度の関数として一節することが会費になるため、そ
のような場合に有利である。

例えばガソリンに四エチル鉛を拓５加する場合の計量分
与量は７５℃ではガソリンｔｉｍり四エチル鉛Ｏ，ダｔ
″ｔ’ある。しかしこの県流量は温度と共に変化する。

このように本尭ｆＩＡＫよれは、６加物をか加する液の
ａｍの関数として、添加物の流量が自動的に調節される
。

変更手段は、微分手段により供給された値を変更するよ
うに好ましくは形成する。

微分手段がデジタル彼分餡により形成される特別の場合
には、この変更は、微分器の出力の１つの・奇ルスに対
応して添加物の量を変更するととに＃１着する。

次に本発明の好ましい実施例を示す図面を参照して史に
説明する。

図示した流量測定装ａＩＦｉ、貯留用リゾ−パーＳＫ収
容された別の液を混入させようとする液がその内部に循
環される配管ｌを備えている。

配管ＩＫ循環される液は、−例として、ガソリン及び四
エチル船添加物である。

混合を確実にするためのエゼクタ−３Ｆｉ既知のように
配管１４ｃ取付けである。

図示した流量測定装置は、上部にふたｂを備えたほぼ円
筒状の槽重を備えている。

リゾ−パー２からの供給配ｗ６及び／譬−ジ配管７は、
ふた５を通シ抜けている。

グランジャー８は、それに作用する浮力を金み釘型なと
の力センサ−９に伝達するために既知のように虻般され
ている。

供給弁１（）はりデーパ−２と檜４とのｒｉｌｌｌの供
給配管６に配設されている。

注出回路１１は槽重とエゼクタ−８との間において、檜
４の底部に連結されている。

注出回路１１には檜４から順に、流量制御弁１２、安全
弁１Ｂ及び差圧センサー即ち真空発信器１４が配設して
あり、真空発信器１４は配管１６によｐ大気に連通して
いる。

リゾ−パーＳ本配管１６によシ大気に連通しており、配
管ｌフは、諸量制御弁１２と安全弁１８との闇の注出回
路１１の部分を供給配’１６の上部に連結している。

汗１制御弁１２を閉弁、安全弁１８を開弁として、流量
測定装置の作動を開始する。配管ｌに流体が流れること
によりエゼクタ−８中に生じた負圧は配管１？によプリ
デーパ−２に伝達され、流量測定装置の作動を開始させ
る。

本発明の流量ｍ建装置は、以下に睨明する電子（ＰＪ路
ユニット１８も備えている。

流量制御弁１２は流量制御装置１９によって制御される
。流量制御装［１９ｔｉ−例として計算機により形成さ
れ、この計算機は、流量測定装置の出力２（）を１つの
入力とし、他の入力Ｆｉ装置系の他のノ９ラメ−ター例
えば配管中の流量に依存する。

シ１示した例マ゛Ｆｉ流貴制御装置１９は、電子回路ユ
ニツ）１８の入力ともな・る流量制御弁１２の励磁電流
を送出する。

澹、量測定装置は、配管ｌ中において循環される液体の
温度を測定し発信する温度測定−発信器２２も備えてい
る。

温度測足−発信器８Ｂの出力は、電子回路ユニット１８
の入力Ｔである。

電子回路ユニット１８の他の入力は、力竜ンサー９に接
続された入力Ｆと、真空発信６１４に接続された入力Ｐ
である。

電子回路ユニット１８＃′ｉ一般に次の部分から成って
いる。

（イ）真空発信器１４及び流量制御弁１２の励磁回路と
共にｍ／測定部を形成する第１処理ユニツト　１　。

（ロ）力センサ−９と共に第２ｉｌｌｌｌ定部を形成す
る糖コ処理ユニット■。

（→　較正ユニット量。

に）制御ユニットｙ。

第１処理ユニツ）Ｉは真空発信器１４の出力を入力Ｐか
ら平方根抽出器８８に受けると共に、流量制御弁ｌｚの
電流を入力１から伝達関数回路２４に受ける。

伝達回数回路２４Ｆｉ、流１１４ｆｒｊ御弁１２の励磁
電流を入力とし弁１Ｂの通過断面積を出力とするもので
、浦、１制御弁１２１の伝達関数を光わしている０平方
根抽出器２８と諸量制御弁ｌｚの伝達関数回路２４との
それぞれの出力は、アナログ掛算器２６に供給される。

アナログ掛算器２５の出力ＣＡＵ第１処塩ユニツ）Ｉの
出力を形成する。

従って第１処塊ユニツ）Ｉは、ｆｉｆｉ制御弁１ｇの下
洩仙の圧力の平方根と弁１ｚの開放ｗ＃面槓とｔＪＩけ
合せ、ｌｌ１１＃弁ｌＯの１放状態又は閉止状塾と係り
々く、自に管１１中の接種流量に近似的に比例する出力
を送出する。

第７処理ユニツト■は、フィルターｚ６を有−このフィ
ルターには、背景のノイズ及び振動などによる寄生信号
を除去するために、力センサ−９からの信号が供給され
る。

フィルター２６の出力はデジタル微分器２７に供給され
、微分器２７の出力は第７処理ユニツト■の出力となる
。

槽４中の液によりプランジャー８に加えられる浮力を表
わす力センサ−９の出力は、槽４中の流体のｔに比例す
る。従って、供給弁１０が閉弁され、檜４中の液が配管
ｌｌ中に流れる時に１微分器２７の出力は、配ｖｌｌ中
の流量を表わしている。

コつの処理ユニッ）１、Ｉｔの出力は、以下Ｋａ明する
較正ユニッ）ｌに供給される。

制御ユニツ）■は、液位比較器２８と、比＊鮨２８の出
力を受けるシーケンサーー珈胞路８９とを備えている。

力センサ−９の出力は比較器ｚ８の入力に供給され、比
較器ｓ８はこの出力を、檜４中の液の蝋低液位に対応す
るＩＩ／の値及び最高液位に対応する第一の値と比較す
る。

蛾低液位が比較１１ｆｉ８によシ検出されると、比較１
！＄１８は、シーケンサ−論理回路ｚ９をして供給弁ｌ
Ｏを開弁せしめ、最高液位が比較器ｚ８により検出され
ると、比較器５８Ｆｉ、シーケンサ−論理回路ｓ９をし
て供給弁１０を閉弁せしめる。

シーケンす一輪場一路ｓ９の別の出力は、以下に詳述す
る較正ユニット層の論理ｒ−）　８０に供給される。

論ｍｒ−）　８０は、第コ処珈ユニツ）ＩＩからの信号
を受信して送出すると共に、帰還ループ８１を介して流
量測定装置の出力２０を受信し送出する。

一場ｒ−）　８０の一つの出力は、メ篭り付き比較器８
ｓの正負の入力に供給される。

従って比較４１６８１は、論１１ｆ−）８０が開放して
いる時にその両方の入力にノｆルスな受ける。

正入力に受けた／譬ルスは、縞コ処職ユニット璽を介し
て力センサ−９により測定され友流量に比例する周波数
を有し、負入力に受けたａ４ルスは、流量測定装置によ
り指示され喪流量に比例する周波数を有する。従って、
論Ｉｎ”　−）　８０が開放している時には、流量測定
装置の出力は、力センサ−９の―ｊ定値に連動する。

比較器８ｚの出力ＣＮは二進数であり、この−進数は、
ゲート３０が開放している時は、一つの入力の差に比例
し、ｆｆ−）８０が閉止している時は、ｆ−）８０の閉
止直前に有していた数値を保有する。

比較器８Ｂの出力はプログラマブル発振ａＳＳに与えら
れる。発振器８Ｂは第１処通エニツ）１の出力即ちアナ
ログ掛算ｉ！１！７の出力を、他方の入力に受ける。

プログラマブル発振器８３社その出力即ち流量測定装置
の出力ｚＯに、積ＣＮＸＣＡＫ比例する周波数の／ヤル
スを送出する。

その丸め、槽重が再往入相にある時には、制御ユニット
■は−ｆ！＆ｌｒ−ト８０を開放し、流量測定装置の出
力ｚＯは上述したように第７処理ユニツト■を介して圧
力センサー１４の出力に追随する。

憎４中の液が低液位に到達すると、比較器２８によって
それが検出され、制御ユニツ）ＩＶは＊Ｓｒ−ト８０を
閉ざし、比較器８２０出力ＣＮは、（の直前に保有した
値に等しい一定の値になる。

！ロダラマプル発振器８８はその場合に入力ＣＡの１−
に追随するので、真空発信器１番により唄ＩＩＷされた
差圧及び入力１によってボまる流量の関数として変化す
る。

槽４中の液が＾液位に到達すると、比較器２８によりそ
れが検出され、制御ユニット４Ｆｉ再び論理ゲート８０
を開放する。

時にｆｉ　１１１１１１定装置の出力ｚＯは不連続にな
らない。

これは江出相から注出−再往入相に後打する時に明らか
である。それはプログラマゾル発振器８８の入力ＣＮが
その直紡に保−シた１直に−ボに保走れるためである。

注出／貴注入相のあいだに流量が変化するとプログラマ
ブル発振器８８の出力はその人力Ｃ＾のように変化する
。この注出／貴注入相の終わりにｆ−）　８０が発掘６
８８の入力ＣＮを再接続し死時に、発振器８Ｂはこの入
力ＣＮＫ追随し始めるが、この入力ＣＮ４．流１に変化
により変更されているはずであり、不連続性が脳められ
ることはない５上述した本発明の流量測定装置はいろい
ろと変更して実施することができる。

一例としてメモリ↑・ｊき比較器は、最後の７つの値で
なく、第１処理ユニツトの漱彼のいくつかの値の平均値
を勘案するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による流量測定装置を形成する混合−計量分
子装置の略配列図である。 符号の説明 ４・・・檜、８・・・シランジャー、９・・・力センサ
−、Ｉ・・・第１処理ユニツト（信号供給手段）、■・
・・第１処理ユニツト（較正手段）。 特許庁長官　殿 Ｉ　事件の表示　昭和ｊｊ　年特許顧　第１６１１０　
　号２　発明の名称　　　流量測定装置 ３　補正をする者 事件との関係　出鵬人 名称　　　オタテル　ソシエテ　アノニム４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　　その＃ｔ、Ｉｌｉを求めようとする注出回路
   と供給回路との間に配設された檜と、この槽中に力セン
   サーを介し吊下されたプランジャーとを有し、鉄槽には
   、それに収容され圧液の液位が成る所定慣以下に降下し
   た時に上記供給回路から液が再注入されるようにした流
   量測定Ｉｆｅ會において、近似的に流）を表わす信号を
   常時供給するようにした、槽４及びグランジャー８から
   独立し良信号供給手段１と、槽重の古注入相以外におい
   て力センサ−９により与えられる表示に基づいて、上記
   檜４及びグランジャー８から、立し良信号供給手段Ｉを
   較正する較正手Ｒ１とを有することを特徴とする流量測
   定装置。 （２）　　檜４及びグランジャー８と独立した信号供給
   手段がアナログ′＋段であることを特徴とする特ｉｉ　
   １１Ｆ！　＊の範囲ＭｉＪ１項Ｈｔ載の流蓄創廷装箇。 （３）　　較正手縦がデジタル手段である仁とを特徴と
   する特許請求の範＠Ａ＠ｉｎ璃又は第（２）項記載の流
   量−測定装置。 （４＋　　＠４及びグランジャー６から独立した信号供
   給手段が槽４の注出回路中にある弁１２及び圧力センサ
   ー１４を有することを特徴とする特許請求の範囲第（１
   １〜（８）項のいずれか７項記載の流１釧定装−０ （６）　　圧力センサーにより供給された値の平方根を
   抽出する抽出手段２Ｂと、励磁電流から弁の開放断面積
   を導出するための弁の伝達関数を表わす弁伝運関数手段
   ２４と、該平方根の値と弁の＃＋］放＃ＩｊＩＪ積とを
   掛は合せる掛算手段２５とを有することを％像とする轡
   軒餉求の範囲第（４）項記載の流Ｉｉ測定装置。 （６）　　軟正ｃｊ＝段が力センサーからの信号を時間
   について微分する微分手段２７を壱することを物像とす
   る％Ｉｔ＋趙求の範囲第（１１〜（５）項のいずれか１
   項記載の流量測定装置。 （７）　　僧の貴注入相のおいだ微分生膜の出力を遮断
   する遮断十毅８０七禍すること￥ｒ〜黴とする鉤許論求
   の範囲第（６１項記載のｆ＆量測定装會。 （８１流量測定装置の出力値を微分手段の出力値と比較
   し、微分手段が遮断された時に撃発手段の出力の＊ａの
   ４Ｋ　ｆ　１１１憶するための、メモリ付比較器８Ｂを
   有することを特徴とする特許請求の範ＩＢＡ第（６）項
   又扛給（７）項記載の流量測定装置。 （９１槽重及びグラ／ジャー８から独立した信号供給手
   段からの信号とメモリ付比教器の出力値との積を表わす
   信号を供給する信号供給子Ｒ８８を有することを特徴と
   する特許請求の範囲Ｑｆｆ１項又は給（８１項舊已載の
   餅、を測定装置。 ００　　力センサーの出力値を檜４中の最低液位に対応
   する第１の値及び檜４中の最１１ｉｌｉ液位に対応する
   ＃コのイーと比較する比較手段２８を有することを％＠
   とする特許請求の範囲第（１１〜惨）項のいずれか／項
   Ｍｅ駅の餅菫測廼装置。 １１υ　力センサー出力が上記第１の値になっ喪時に注
   入相をト給させ、力センサー出力が上記第コの１１＃Ｉ
   になった時に江入相を終了させる手段８６を南すること
   ｔ”特徴とする〜軒餉求の範囲第顧墳Ｉ［〕載の流量測
   定装置。 ６３　％許稍求の範囲第（１１〜ａ１１項のいずれか／
   項記−載の流量測定装置を添加物供給回路中に有するこ
   とを％像とする液中に添加物を混合させる混合装置。 ０１　　檜番の注出回路中に配設した上記弁の励磁型ｉ
   をｆｉｌｉ測定慣測定数として定める手段２８を壱する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第ａ’；ａｇ４１【載
   の混合装置。 α（上１ｒ’沿の温皺センサー２２と塩度測定値の関数
   として上記較正手段を変史する手段とを壱することを特
   徴とする特許請求の範囲第ａ３項又は第ａｓｇ４に、賊
   の混合装置。 ａｌ　　上記微分手段により供給された値を袈史するよ
   うに上記′Ｒ１！手段ｔ−杉成したことを％像とする％
   Ｗ＋請求の範囲第０４１項記載の混合装置。