JPS5863817A - デジタル式流量計 - Google Patents
デジタル式流量計Info
- Publication number
- JPS5863817A JPS5863817A JP16378981A JP16378981A JPS5863817A JP S5863817 A JPS5863817 A JP S5863817A JP 16378981 A JP16378981 A JP 16378981A JP 16378981 A JP16378981 A JP 16378981A JP S5863817 A JPS5863817 A JP S5863817A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- frequency
- proportional
- fourier
- converter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
- G01F15/06—Indicating or recording devices
- G01F15/061—Indicating or recording devices for remote indication
- G01F15/063—Indicating or recording devices for remote indication using electrical means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Details Of Flowmeters (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】
本発明はデジタル式流量計に関し、その精度及び感度の
改善を割ったものである。
改善を割ったものである。
デジタル式流量計としてはカルマン渦流１計、タービン
メータ、容積式流量計、渦歳差式流量計等がある。そｎ
ぞれの測定原理は省略するが、共通する基本構成は第１
図のようになっている。即ち、測定流体２を導く管路１
があり、この管路１の内部若しくはその近傍の外部に設
置されたセンサ３（図は内部の場合である）によシ流速
Ｖに略比例した周波数の信号Ｓｉｇを得る。このとき流
速Ｖに比例した周波数の信号源は例えば渦動であυ、羽
根車若しくは定容量ますの回転であり、渦の歳差運動で
あったシする。このうち渦動を信号源とするカルマン渦
流量計を例に採ると、前記信号８１ｇは通常数μＶ〜数
十＋ｎＶ の交流信号であシ、プリアンプ４に送出
さ扛る。更に評言すると、信号Ｓｉｇは増幅器４ａによ
シ増幅された後、比較器４ｂによシその基準信号Ｖｒｅ
ｆ と比較さｉしてパルス列信号Ｓｏに変換さｎ、４
このときパルス列信号Ｓｏを更に周波数−電流変換回路
（図示せず）により電流信号に変換することもある。
メータ、容積式流量計、渦歳差式流量計等がある。そｎ
ぞれの測定原理は省略するが、共通する基本構成は第１
図のようになっている。即ち、測定流体２を導く管路１
があり、この管路１の内部若しくはその近傍の外部に設
置されたセンサ３（図は内部の場合である）によシ流速
Ｖに略比例した周波数の信号Ｓｉｇを得る。このとき流
速Ｖに比例した周波数の信号源は例えば渦動であυ、羽
根車若しくは定容量ますの回転であり、渦の歳差運動で
あったシする。このうち渦動を信号源とするカルマン渦
流量計を例に採ると、前記信号８１ｇは通常数μＶ〜数
十＋ｎＶ の交流信号であシ、プリアンプ４に送出
さ扛る。更に評言すると、信号Ｓｉｇは増幅器４ａによ
シ増幅された後、比較器４ｂによシその基準信号Ｖｒｅ
ｆ と比較さｉしてパルス列信号Ｓｏに変換さｎ、４
このときパルス列信号Ｓｏを更に周波数−電流変換回路
（図示せず）により電流信号に変換することもある。
ところがかかるカルマン渦流１量計には次のような欠点
がある。第２図（ｌＬ）はこの場合の信号Ｓｉｇの一例
であるが、渦動が必ずしも安定していないことに起因し
強度が変化したりセンサ３との位置関係がず扛たりする
と、前記第２図（−）中に■で示すように、信号Ｂｉｇ
の振幅が小さくなるときがある。
がある。第２図（ｌＬ）はこの場合の信号Ｓｉｇの一例
であるが、渦動が必ずしも安定していないことに起因し
強度が変化したりセンサ３との位置関係がず扛たりする
と、前記第２図（−）中に■で示すように、信号Ｂｉｇ
の振幅が小さくなるときがある。
このため、この部分に対応するパルス列信号Ｓｏは、第
２図（ｂ）に示すように、パルス数が少なくなシ周波数
誤差となってし甘う。また、第３図（、）は信号Ｓｉｇ
の他の例であるが、信号Ｓｉｇが微弱なため比較器４ｂ
のスイッチング信号の捷わりこみにより、第３図（−）
中に■で示すようにイハ号Ｓｉｇにキズが入る。このた
め、この部分に対応するパルス列信号Ｓｏには、第３図
（ｂ）に示すように、割れ現象を生起してし甘う。なお
、第２図（−）及び第３１ｇ１（ａ）中の一点鎖線は基
準倍化Ｖｒｅｆである。更に、増幅器４亀の雑音が信号
Ｓｉｇに乗ってくることもあり、また管路１の振動など
がノイズとしてセンサ３から大匙ることもあり、こｎら
は全てパルス列信号ＳＯの精度の悪化を招く。この間の
事情はカルマン渦流量計に限らず前述のデジタル我流１
計に共通するものである。
２図（ｂ）に示すように、パルス数が少なくなシ周波数
誤差となってし甘う。また、第３図（、）は信号Ｓｉｇ
の他の例であるが、信号Ｓｉｇが微弱なため比較器４ｂ
のスイッチング信号の捷わりこみにより、第３図（−）
中に■で示すようにイハ号Ｓｉｇにキズが入る。このた
め、この部分に対応するパルス列信号Ｓｏには、第３図
（ｂ）に示すように、割れ現象を生起してし甘う。なお
、第２図（−）及び第３１ｇ１（ａ）中の一点鎖線は基
準倍化Ｖｒｅｆである。更に、増幅器４亀の雑音が信号
Ｓｉｇに乗ってくることもあり、また管路１の振動など
がノイズとしてセンサ３から大匙ることもあり、こｎら
は全てパルス列信号ＳＯの精度の悪化を招く。この間の
事情はカルマン渦流量計に限らず前述のデジタル我流１
計に共通するものである。
本発明は、上記従来技術に鑑み、流速に精確に対応した
パルレ列信化月を送出し棺凹の向上を計り得るデジタル
式流量引を提供することを目的とする。かかる目的を達
成する本発明は次の点をその技術思想の基礎とするもの
である。前記イＮ号Ｂｉｇのフーリエ変換を横軸に周波
数、縦軸に強度な夫々採シ第４図に示す。同図は、前記
信号Ｓｉｇの成分として流速に比例した周波数成分子Ｏ
％その高柚波２ｆｏ、 ３ｆｏ ＋−１商用電源（ハム
）成分子ＰＷ。
パルレ列信化月を送出し棺凹の向上を計り得るデジタル
式流量引を提供することを目的とする。かかる目的を達
成する本発明は次の点をその技術思想の基礎とするもの
である。前記イＮ号Ｂｉｇのフーリエ変換を横軸に周波
数、縦軸に強度な夫々採シ第４図に示す。同図は、前記
信号Ｓｉｇの成分として流速に比例した周波数成分子Ｏ
％その高柚波２ｆｏ、 ３ｆｏ ＋−１商用電源（ハム
）成分子ＰＷ。
雑音Ｎから信号Ｓｉｇが成ることを示してお如、通常、
周波数成分子Ｏが最も太きい。したがって流速の変化は
、フーリエ空間上ではビークｐ。の移動として現われる
ので、このビークｐ。を追跡スｎｌｉ＆い。
周波数成分子Ｏが最も太きい。したがって流速の変化は
、フーリエ空間上ではビークｐ。の移動として現われる
ので、このビークｐ。を追跡スｎｌｉ＆い。
以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。な
お、従来技術と同一部分には同一番号を伺し重複する説
明は省略する。本実施例のソリアンプ５は信号８１ｇの
レベルを調整するための増幅器５ａ及び信号処理回路５
ｂからなる。このうち増幅器５＆は信号Ｓｉｇの強度若
しくはＡ／Ｄコンバーク５ｃのダイナミックレンジによ
っては必要のないこともある。また例えばマイクロプロ
セッサによシ構成することができる信号処理回路５ｂハ
Ａ ／ Ｄコンバータ５ａ、プロセッサ５ｄ１メモリ５
ｅ及びＤ／Ａコンバータ５ｆからなり、この結果センサ
３からの（Ｎ号Ｓｉｇは増幅器５ｍにより振幅調整され
た後Ａ／Ｄコンバータ５Ｃによりディジタル化されて順
次メモリ５ｅに記憶される。
お、従来技術と同一部分には同一番号を伺し重複する説
明は省略する。本実施例のソリアンプ５は信号８１ｇの
レベルを調整するための増幅器５ａ及び信号処理回路５
ｂからなる。このうち増幅器５＆は信号Ｓｉｇの強度若
しくはＡ／Ｄコンバーク５ｃのダイナミックレンジによ
っては必要のないこともある。また例えばマイクロプロ
セッサによシ構成することができる信号処理回路５ｂハ
Ａ ／ Ｄコンバータ５ａ、プロセッサ５ｄ１メモリ５
ｅ及びＤ／Ａコンバータ５ｆからなり、この結果センサ
３からの（Ｎ号Ｓｉｇは増幅器５ｍにより振幅調整され
た後Ａ／Ｄコンバータ５Ｃによりディジタル化されて順
次メモリ５ｅに記憶される。
プロセッサ５ｄは、必要であればウィンド処理等を施し
て前記メモＩＪ ５ ｅに記憶された波形信号をフーリ
エ変換し、この最大ビークに相当する周波数ｆ、をとり
出しＤ／Ａコンバータ５ｆに送出することにより、この
Ｄ／Ａコンバータ５ｆより前記周波数ｆｏに比例した電
流信号Ｓｏを外部に送出する。
て前記メモＩＪ ５ ｅに記憶された波形信号をフーリ
エ変換し、この最大ビークに相当する周波数ｆ、をとり
出しＤ／Ａコンバータ５ｆに送出することにより、この
Ｄ／Ａコンバータ５ｆより前記周波数ｆｏに比例した電
流信号Ｓｏを外部に送出する。
このときＤ／Ａコンバータ５ｆの出力は、周波数ｆＱま
たはそれに比例した周波数のパルス列信号であってもよ
い。
たはそれに比例した周波数のパルス列信号であってもよ
い。
このときの信号ｓｔｇの処理方法としては、第６図に■
として示すように、一定時間τごとの信号Ｓｉｇをとシ
こみこれをフーリエ変換する方法でも、第６図に＠→θ
→Ｏと順次づらして示すように、時間領域におけるフー
リエ変換を行なう範囲を少しづつづらしていく方法でも
良い。また、最大ピークｐ０の振幅が小さく外ってきた
場合には出力をホールドしても良いし、最大ピークｐＯ
が見つからない場合にはｆｏ＝ＯＨ，として処理しても
良い。更に増幅器５＆の利得は信号Ｓｉｇの入力振幅に
よって変えても良い。この場合増幅器５ａの出力振幅を
一定にする通常のＡＧＣ−ｉ行なっても良いが、フーリ
エ空間上の最大ビークｐ。の高さｈａにより調整しても
良い。後者の場合のブロック線図の一例を第７図に示す
。本例では増幅器５ａを可変利得増幅器としプロセッサ
５ｄからのディジタル信号によって利得を制御している
。第８図は他の例を示すブロック線図でおる。同図に示
すように、本例では増幅器５ａを電圧制御形の増幅器と
しＤ／Ａコンバータ５ｇを介して電圧信号によって制御
している。この場合Ｄ／Ａコンバータ５ｇはＤ／Ａコン
バータ５ｆと共用させることができ、この場合にはＤ／
Ａコンバータ５ｆには周波数ｆｏ金表わ。
として示すように、一定時間τごとの信号Ｓｉｇをとシ
こみこれをフーリエ変換する方法でも、第６図に＠→θ
→Ｏと順次づらして示すように、時間領域におけるフー
リエ変換を行なう範囲を少しづつづらしていく方法でも
良い。また、最大ピークｐ０の振幅が小さく外ってきた
場合には出力をホールドしても良いし、最大ピークｐＯ
が見つからない場合にはｆｏ＝ＯＨ，として処理しても
良い。更に増幅器５＆の利得は信号Ｓｉｇの入力振幅に
よって変えても良い。この場合増幅器５ａの出力振幅を
一定にする通常のＡＧＣ−ｉ行なっても良いが、フーリ
エ空間上の最大ビークｐ。の高さｈａにより調整しても
良い。後者の場合のブロック線図の一例を第７図に示す
。本例では増幅器５ａを可変利得増幅器としプロセッサ
５ｄからのディジタル信号によって利得を制御している
。第８図は他の例を示すブロック線図でおる。同図に示
すように、本例では増幅器５ａを電圧制御形の増幅器と
しＤ／Ａコンバータ５ｇを介して電圧信号によって制御
している。この場合Ｄ／Ａコンバータ５ｇはＤ／Ａコン
バータ５ｆと共用させることができ、この場合にはＤ／
Ａコンバータ５ｆには周波数ｆｏ金表わ。
す信ゼの外に信号Ｓ１ｇの振幅を表わす信号を入力して
やり両者を時分割によ多出力してやる。
やり両者を時分割によ多出力してやる。
υ上実施例とともに具体的に説明したように、本発明に
よればセンサによυ管路を流れる測定流体の流速に比例
した周波数の信号を得、この信号をフーリエ変換してフ
ーリエ空間上の最大ピークに対応する周波数を求めこの
周波数に比例した信号を出力するようにしたので、第２
図１中に■で示すように渦のとらえそこ外い及び第３１
νＩ中に■で示すよう々ノイズの影響並びに商用箱１源
ノイズの影響を受けることもがい。更に、必要で６１ｒ
ＬｉＪフーリエ変換領域（第６図におけるτ）を変える
ことで平滑化効果が得ら扛る。
よればセンサによυ管路を流れる測定流体の流速に比例
した周波数の信号を得、この信号をフーリエ変換してフ
ーリエ空間上の最大ピークに対応する周波数を求めこの
周波数に比例した信号を出力するようにしたので、第２
図１中に■で示すように渦のとらえそこ外い及び第３１
νＩ中に■で示すよう々ノイズの影響並びに商用箱１源
ノイズの影響を受けることもがい。更に、必要で６１ｒ
ＬｉＪフーリエ変換領域（第６図におけるτ）を変える
ことで平滑化効果が得ら扛る。
第１図は従来技術に係るデジタル式流量計の基本釣力構
成を示す構成図、第２図（ａ）、第３図（、）はそのセ
ンサからの信号の波形を示す波形図、第２図（ｂ）、第
３図（ｂ）は夫々に対応する第１図のデジタル式流量計
の出力信号であるパルス列信号を示す波形図、第４図は
ンーリエ変換しｆｃ＠配信配信波形を示す波形図、第５
図は本発明の実施例を示すブロック線図、第６図はこれ
による信号の読込みの態様を説明するだめの波形図、第
７図及び第８図は前記実施例において増幅器の利得を調
整する場合の例を示すブロック線図である。 図面中、 ２は測定流体、 ３はセンサ、 ５はプリアンプ Ｓｉｇは信号、 Ｓｏは電流信号、 Ｐａはピークである。 特許出願人 株式会社北辰電機製作所 代理人弁理士 光 石 士 部（他１名）第１図 第２図 第３図 （ｂ） Ｓ。 第４図 第５図
成を示す構成図、第２図（ａ）、第３図（、）はそのセ
ンサからの信号の波形を示す波形図、第２図（ｂ）、第
３図（ｂ）は夫々に対応する第１図のデジタル式流量計
の出力信号であるパルス列信号を示す波形図、第４図は
ンーリエ変換しｆｃ＠配信配信波形を示す波形図、第５
図は本発明の実施例を示すブロック線図、第６図はこれ
による信号の読込みの態様を説明するだめの波形図、第
７図及び第８図は前記実施例において増幅器の利得を調
整する場合の例を示すブロック線図である。 図面中、 ２は測定流体、 ３はセンサ、 ５はプリアンプ Ｓｉｇは信号、 Ｓｏは電流信号、 Ｐａはピークである。 特許出願人 株式会社北辰電機製作所 代理人弁理士 光 石 士 部（他１名）第１図 第２図 第３図 （ｂ） Ｓ。 第４図 第５図
Claims (1)
- 管路に流れる測定流体の流速に比例した周波数の信号を
得るデジタル式ｍＴ、 ｆｔ計において、＠記センサか
らの信号をフーリエ変換してフーリエ空間上の最大ピー
クに対応する周波数を求め、この周波数に比例した出力
信号を送出するようにしたことを特徴とするデジタル式
流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16378981A JPS5863817A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | デジタル式流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16378981A JPS5863817A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | デジタル式流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5863817A true JPS5863817A (ja) | 1983-04-15 |
Family
ID=15780732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16378981A Pending JPS5863817A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | デジタル式流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5863817A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011047666A (ja) * | 2009-08-25 | 2011-03-10 | Yokogawa Electric Corp | 交流インピーダンス測定システム |
-
1981
- 1981-10-14 JP JP16378981A patent/JPS5863817A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011047666A (ja) * | 2009-08-25 | 2011-03-10 | Yokogawa Electric Corp | 交流インピーダンス測定システム |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Vatner et al. | Simultaneous comparison and calibration of the Doppler and electromagnetic flowmeters | |
| US4334543A (en) | Method and apparatus for flow velocity determination | |
| US3729995A (en) | Pressure and temperature compensation system for flowmeter | |
| US6226598B1 (en) | Method of measuring the propagation time of a sound signal in a fluid by means of a zero-crossing of said sound signal | |
| US5443552A (en) | Electromagnetic flowmeter and method for electromagnetically measuring flow rate | |
| JPS5960006A (ja) | タ−ビン羽根の監視装置 | |
| JPH02103423A (ja) | 羽根の通過を検出する方法及び装置 | |
| JPS63238855A (ja) | 流体分布検出装置 | |
| US4011753A (en) | Method and device for measuring the flow velocity of media by means of ultrasound | |
| Scotti et al. | Fractal dimension of velocity signals in high-Reynolds-number hydrodynamic turbulence | |
| Valdes-Cruz et al. | Studies in vitro of the relationship between ultrasound and laser Doppler velocimetry and applicability to the simplified Bernoulli relationship. | |
| EP1285236A2 (en) | Conduction indication in a magnetic flowmeter | |
| US8024136B2 (en) | Method for signal processing of measurement signals of a vortex flow transducer | |
| JPS5863817A (ja) | デジタル式流量計 | |
| JPS5911835A (ja) | 超音波ドプラ装置 | |
| US5007731A (en) | Doppler fluid flow velocity measuring apparatus and method utilizing imaging of scattered light | |
| JP3604322B2 (ja) | 超音波流量計 | |
| JPH07324959A (ja) | 電磁流量計 | |
| SU696292A1 (ru) | Расходомер | |
| JPS63103916A (ja) | 積算流量計 | |
| Lin et al. | Self-monitoring ultrasonic gas flow meter based on vortex and correlation method | |
| JPH0447249B2 (ja) | ||
| US11828635B2 (en) | Method for operating a magnetic-inductive flowmeter and corresponding magnetic-inductive flowmeter | |
| Amadi-Echendu et al. | On monitoring the condition of turbine flowmeters | |
| JP3969576B2 (ja) | 電磁流量計 |