JPS58223021A - 器差調整回路 - 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】 本発明は流量１用の器差調整回路に関するものである。

一般に、流量針により流体の流量を測定して真実の体積
を求めるためには、器差Ｅまたは補正係数（１４−α）
等を用いて器差補正を行う必要がある。

即ち、流量針の表示体積をｖｉ１実際の通過体積をＶｑ
とすると、 １ または、 νｑ＝（１＋α）・Ｖｔ である。

この器差Ｅは流量Ｑの関数であるので、これを機械的手
段によって小さな値とするには限界があるが、電子的手
段によれば上記測定誤差を無視できるほど小さな値とす
ることが可能であり、そのための種々の提案がなされて
いる。

その−例としては、被測定流体によって回転される流量
針の回転子の回転をピックアップコイル等により検出し
電気パルスに変換するように構成された方式に対して、
ある流量Ｑの範囲において、器差曲線を平行移動させて
平均的に器差が零の方へ近づくようにするため、検出さ
れたパルスのパルスレイトを変化させる手段が提案され
ている。

然しなから、上記手段によっては全流量範囲にわたって
器差を零の方向に近づけることは困難である。

このため、流量針が使用されるレンジ内で複数の゛流量
区分を設定し、その区分に応じた器差補正量をＲＯＭ等
に記録しておき、流量区分毎に異なった移動幅で器差曲
線を平行移動させる方式が提案されている。

然しなから、上記方式においては各補正区間内の補正量
が一定であるため補正区間を細分化しなければ誤差が大
きくなり、そのため大容量のメモリを必要とする等の問
題点があった。

本発明は叙上の観点にたってなされたものであって、そ
の目的とするところは、°補正区間内の補正量を直線補
間により流量に応じて算出して、これによって補正を行
うことより、補正区間を広くしても精度を高く保つこと
ができる器差調整回路を提供しようとするものである。

而して、その要旨とするところは、流量針から発振され
るパルス信号入力に基づいて所望の比率、例えば１対２
の割合の周波数を有する二系列のパルス信号を出力する
パルス分配回路と、上記流量針から発振されるパルスレ
イトに基づき瞬時流量を計算する回路と、その流量が予
め定められたどの補正区間に属するかを判別する流量区
分判別回路と、上記流量区分に対応した器差補正量算出
データを予め記憶し、流量区分判別回路の出力に応動し
て所定の器差補正量算出データを出力する補正定数選定
回路と、上記パルス分配回路により分配された一方の出
力パルス列の各パルス毎に上記補正定数選定回路と瞬時
流量針算回路の出力に基づき補正係数を算出する補正係
数算出回路と、上記補正係数算出回路の出力を累算しそ
の累算値が所定の数値に達する毎に補正された流量パル
スとしてオーバーフローパルスを出力する加算器と、上
記加算器からの出力パルスを上記パルス分配回路の他方
の出力パルスと同期して出力させ、補正されたパルス列
を経時的に均一化して発振する出力同期回路とによって
構成することにある。

以下、図面により本発明の詳細を具体的に説明する。

第１図は本発明にかかる器差調整回路の補正原理を示す
グラフ、第２図は本発明にかかる器差調整回路の一実施
例を示す説明図、第３図は第２図に示した器差調整回路
の各部の出力パルスの状態を示す説明図である。

まず、第１図より説明する。

図示されたグラフの横軸は流量Ｑを示しており、縦軸は
補正係数（１＋α）を示している。

而して、図中曲線Ｅは流量針の流量〜補正係数特性であ
り、直線Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、およびＦ４は上記補正係数
曲線を各補正区間内で直線で近似したものである。

而して、流量が算出されると、上記算出された流量が予
め定められた流量補正区間１ｓｉｉ、ｉｉｉ、１ｖのど
の区分に属するかが判別され、然る後、流量の器差に基
づいて予め算出されたデータＡｆｔおよびＢｏに基づき
各補正・区間内での流量補正係数が直線補間により求め
られる。即ち、 により、瞬時その流量に対応する区間内で補正係数（１
＋α）が算出され、これにより補正が行われることにな
る。

尚ここでＡｆＬ、ＢｆＬ等は器差の実測データから公差
の方法、例えば、最少自乗法等により算出されるもので
ある。

次に、第２図および第３図によってその動作原理を具体
的に説明する。

第２図中、１は流量す、２はパルス周期測定回路２ａお
よび周期逆数演算回路２ｂからなる流量算出回路、３は
流量区分判別回路、４は補正量算出回路、５は加算器、
６はパルス分配回路、６ａおよび６ｂはパルス分配回路
６の低周波および高周波出力端子、８は出力同期回路、
８ａはアンド回路、８ｂは加減算カウンタ、９は補正定
数メモリ、１０は補正定数算出および書き込み回路、１
１は流量区分および器差一時記憶回路、１２は種々のデ
ータを入力するための書き込み用の回路である。

また、第３図中、■は流量計１のパルス、■はパルス分
配回路６の出力端子２ｂからのパルス、■は補正量算出
回路４の出力数値、■は加算器５の出力パルス、■は出
力同期回路８の補正パルスである。

而して、流量計１は流量に比例した周波数ｆで流量パル
スを発振する。パルス分配回路６は端子６ａからは入力
と同一の周波数ｆでパルスを出力するが、端子６ｂから
は上記入力の２倍の周波数２ｆでパルスを出力する。

流量パルスは一方では流量演算回路２に送られるが、他
の一方ではパルス分配回路６の端子６ａを介して補正量
算出回路４に送られる。流量演算回路２では流量パルス
信号の周期がパルス周期測定回路２ａで測定され、然る
後、周期逆数演算回路２ｂに送られて上記パルス信号の
周期の逆数、即ち、流量が算出され、その算出された流
量値は流量区分判別回路３に送られて、上記流量が予め
定められた補正区分のどの区分に属するかが判別される
ことになる。

補正定数メモリ９には上記流量区分毎に流量針の器差に
基づい゛て予め算出された補正量算出データが記憶され
おり、上記流量区分判別回路３の信号が入力すると、そ
の信号に対応した補正値が補正量算出回路４にロードさ
れる。補正量算出回路４においては、パルス分配器６の
端子６ａからのパルスが入力する都度、補正定数メモリ
９の出力データに基づいて、上記式（３）よって、補正
値（１＋α）が算出され、その算出された補正値は加算
器５に入力される。

加算器５は上記補正量算出回路４の出力を累算していく
が、その累算値が１以下の値である時はパルスを出力し
ない。然しなかも、上記累算値が１に繰り上がるとオー
バフローしてパルス周期測定回路８に出力する。

これをより具体的に説明すると、例えば、パルス分配回
路６の出力端子６ａからは流量に比例した周波数ｆのパ
ルスＰが出力され、同出力端子２ｂからは上記パルスＰ
の２倍の周波数２ｆのパルスＱが出力される。また、補
正量算出回路４では上記パルスＰが発振される都度補正
メモリ９の出力に基づいて式（３）により補正値（１＋
α）が算出され、加算器５に入力される。

加算器５は上記パルスＰが発振される都度、入力する補
正値（１＋α）を累算する。而して、その累算値が１以
下である時にはパルスを出力しないが、上記累算値が１
に繰り上がるとオーバフローして数値１を出力し、また
、上記累算値が２以上となった場合には、数値２が出力
されることになる。

出力同期回路８はアンド回路８ａと加減算カウンタ８ｂ
とからなりたっており、アンド回路８ａの一方の入力端
子には、パルス分配回路６の出力端子６ｂから流量パル
スの２倍の周波数にされたパルスＱが入力する。一方加
減カウンタ８ｂの加算入、ｆ［子には、加算器５のオー
バフローパルスが人力し、その減算端子にはアンド回路
８ｂの出力がフィードバックされる。

結局は、流量計１から発振される各パルス毎に補正値（
１トα）が加算器５で積分されるので、流量計１からの
パルスと加算器５の出力パルスはＮ・　（１トα）パル
スとなるからパルス数の点では補正された正しい流量パ
ルスとなるが、パルスの時間的な疎密の点で問題がある
ので、これを出力同期回路８により同期をとり平均化す
るものである。

即ち、加算器５の出力は一旦加減算カウンタ８ｂにアキ
ュームレートされ、その記録値が１以上となると加減算
カウンタ８ｂの出力は状Ｍ１となるので、パルス分配回
路６の出力端子６ｂの出力に同期した出力が得られるも
のである。この加減算カウンタ８ｂの記録値が０である
と出力は状態０となるので、アンド回路、・１８ａから
は出なくなる。

１α１〈〈１とするど第３図に示す如く、流量計１のパ
ルス毎に略１パルスの割合で加算器５のオーバフローパ
ルスが出るが（１＋α）〉１である時は第３図の左半分
に示す如く、１：αの比率で加算器５の出力が２となる
ことがあり、この時は出力同期回路８の出方が一つ増え
る。

また、（ｌ十α）〈１である時は、同様の比率でオーバ
フローパルスが１回休止することがあり、この時は第３
図の右半分に示す如く、出力同期回路８の出力の一つが
間引かれることになる。

なお、流量区分の判別を行う流量区分判別回路３および
上記流量区分判別回路３の出方に対応するデータは、書
き込み用回路１２のキーによって流量区分および器差一
時記憶回路１１、補正定数算出および書込み回路１０を
介して適宜に入力することができるように構成されてい
る。即ち、実測された各流量毎の器差データを書き込み
用回路１２のキーにより入力すると、そのデータは流量
区分および器差一時記憶回路１１に記録され、補正定数
算出および書き込み回路１ｏにより所定の精度で補正を
行うため必要な流量区分と、各区分内での補正値ＡｆＬ
、ＢｆＬが計算され、その値が流量区分判別回路３にロ
ードされる。

本発明は畝上の如く構成されるので、本発明にかかる器
差調整回路による時には、補正区間の補正量を直線補間
して演算により流量に応じて算出するので、精度が高く
しかも補正区間を広くすることができるのである。

なお、本発明は畝上の実施例に限定されるものではない
。即ち、例えば、本実施例装置においては、流量区分の
判別を行う流量区分判別回路４および上記流量区分判別
回路４の出力に対応するデータを書き込み用回路１２の
キーによって入力させるように構成したが、上記データ
をＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）に入力しておき、
必要に応じて上記ＲＯＭを取り替えるように構成しても
よく、また、パルス分配回路６の出力端子６ａおよび６
ｂから出力される周波数の出力比はパルス分配回路６の
端子６ｂからの出力パルスが、加算器５の出力より高周
波となるように設定すれば足りるものであるから、この
比もＩ：２に限定されるものでなく、例えば、補正量算
出回路４から出力される補正値（１＋α）の値を（１＋
α）＜１となるように設定しておけば、上記パルス分配
回路６の出力比は１：１とすることもあり、更にまた、
流量に比例した周波数でパルスを発振する流量針１がｎ
パルスで単位量を表すようにセットされた流量針である
場合には、別の比率を採用することもあり、この場合に
はさらに補正量算出回路４から出力される補正値を （１＋α） とすることもある。また、加算器５にはプリセットカウ
ンタを利用することもでき、流量区分の代りにパルス周
期又は周波数の区分等も利用できるものであり、その他
出力同期回路８の回路構成等も本発明の目的の範囲内で
自由に設計変更できるものであり、本発明はそれらの総
てを包摂するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる器差調整回路の補正原理を示す
グラフ、第２図は本発明にかかる器差調整回路の一実施
例を示す説明図、第３図は第２図に示した器差調整回路
の各部の出力パルスの状態を示す説明図である。 Ｌ　−−−−−−−−−−−一一−−−−−−−流量針
２−−−−−・＝−−一−−−−−−−−−−−−−−
流量算出回路２ａ−・−−−−−一一−−−−−−−−
−−−パルス周期測定回路２　ｂ　−−一−−−−−−
−−−−−−−−−−一周期逆数演算回路３−−−−−
−−−−−−−−−−−−−一流量区分判別回路４−−
−−−−−・−−−一−−−−−−−−−−−補正量算
出回路５−−−＝−・−・−−−−−−−−〜−−−−
・−加算器６−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−パルス分配回路５ａ−−・−−一一−−−−−−
−−−−−−−−低周波出力端子６　ｂ　−−−−−−
−−−−−−−−−・−高周波出力端子８−−−一−・
−一−−−・−・−・−−−−−・出力同期回路８ａ　
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−アンド回
路Ｂｂ−−・−−−−−一・−−−−−−一・−加減算
カウンタ９−・−・−−−一−−−−−−−−−−−−
−補正定数メモリ１０−−−−・−−−−−−−−−−
一−−−−〜補正定数算出および書込み回路１１−・−
・−−−−−一一−−−−−−−−流量区分および器差
一時記憶回路１２・−・−−−−−・−−−−−−−−
・−書き込み用回路■−・・−一−−−−・・−−−−
−−−−・−・流量計１のパルスｎ　−−−−一・−−
−一・−−−−−−−・−・−高周波出力端子２ｂのパ
ルス■−・−−−一−−−−−−・−一一一・・−・・
補正量演算回路４の出力値１１／　−−−−−・−一−
−−−−−−−・−・・・加算器５の出力パルス■−・
・・−・−−−一−・・・−・−−ｍ−出力同期回路８
の補正パルス特許出願人　オーバル機器工業株式会社代
理人（７５２４）最上正太部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）流量に比例した周波数でパルス信号を発振する流量
   計からのパルス信号に対応して所定の周波数比を有する
   二のパルス列を発生させるパルス分配回路と、上記流量
   針からの出力パルス周波数に基づき流量を算出する流量
   算出回路と、その流量が予め定めた流量区分のいずれに
   属するかを判別する判別回路と、上記流量区分毎にＢ差
   算出のため必要な補正定数を予め記憶し、上記判別回路
   の出力に応答して所定の補正定数を出力するメモリと、
   選択された上記メモリの補正定数に基づき流量に対応す
   る補間演算を行い所望の補正係数を算出する補正係数算
   出回路と、上記パルス分配回路の一方の出力に同期して
   上記補正係数算出回路の出力に対応した補正値を出力す
   る補正値算出回路と、上記補正値算出回路の出力を累算
   する加算器と、上記加算器のオーバーフローパルスを上
   記パルス分配回路の他方の出力と同期して出力する出力
   同期回路からなることを特徴とする器差調整回路。 ２）上記パルス分配回路によって、補正されたパルス信
   号を発生する回路と補正量演算回路とに２：１の割合で
   パルスが分配される特許請求の範囲第１項記載の器差調
   整回路。 ３）出力同期回路が加算器からのオーパフローハｉＬｔ
   　Ｘ　ａ　ＩＩ算し、その軒数値が０でない期間のみ出
   力が状態１となる加減算カウンタと、上記加減算カウン
   タの出力とパルス分配回路の上記他方の出力を入力とす
   るアンド回路と、上記アンド回路の出力を上記加減算カ
   ウンタの減算入力端子に供給する回路とからなる特許請
   求の範囲第１項および第２項記載の器差調整回路。