JPS6032572Y2 - vortex flow meter - Google Patents

vortex flow meter

Info

Publication number
JPS6032572Y2
JPS6032572Y2 JP1981014792U JP1479281U JPS6032572Y2 JP S6032572 Y2 JPS6032572 Y2 JP S6032572Y2 JP 1981014792 U JP1981014792 U JP 1981014792U JP 1479281 U JP1479281 U JP 1479281U JP S6032572 Y2 JPS6032572 Y2 JP S6032572Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
frequency
vortex
output signal
range
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.)
Expired
Application number
JP1981014792U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57129121U (en
Inventor
敏夫 阿賀
健太 御厨
Original Assignee
横河電機株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 横河電機株式会社 filed Critical 横河電機株式会社
Priority to JP1981014792U priority Critical patent/JPS6032572Y2/en
Publication of JPS57129121U publication Critical patent/JPS57129121U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPS6032572Y2 publication Critical patent/JPS6032572Y2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 渦流量計で使用するセンサの流速検出の原理は他の流量
計のセンサとまったく異なっている。
[Detailed description of the invention] The principle of flow velocity detection of the sensor used in a vortex flowmeter is completely different from that of other flowmeter sensors.

これを簡単に説明すれば、流体の流れてくる管路内に渦
発生体を挿入し、渦発生体の一端に結合されているセン
サによって周波数rの交流信号として検出するものであ
る。
To explain this simply, a vortex generator is inserted into a pipe through which fluid flows, and a sensor connected to one end of the vortex generator detects it as an alternating current signal of frequency r.

渦の発生周波数rと流速Vとの間には流速Vの広い範囲
に亘り比例関係が成立する。
A proportional relationship holds between the vortex generation frequency r and the flow velocity V over a wide range of the flow velocity V.

例えば流速が0.2m/s〜100rr1/S程度に変
化しても両者の関係は下式で表示することができる。
For example, even if the flow velocity changes from about 0.2 m/s to 100 rr1/s, the relationship between the two can be expressed by the following formula.

f =kv ・・・・・・・・・ (1)但しk
は比例定数である。
f = kv ・・・・・・・・・ (1) However, k
is a proportionality constant.

したがって渦流量計の特長の1つは同一のセンサを使用
して測定流量範囲の広い流量測定の可能性をもっている
ことである。
Therefore, one of the features of the vortex flow meter is the possibility of measuring a wide range of flow rates using the same sensor.

しかしながら、渦周波数信号検出用のセンサは振動ノイ
ズ、キャビテーションノイズ、流体のゆらぎ等をも感じ
取る特性をもっている。
However, the sensor for detecting the vortex frequency signal has the characteristic of sensing vibration noise, cavitation noise, fluid fluctuation, etc.

したがってセンサの出力信号には渦周波数信号のほかに
これらノイズ成分が多量に含まれており、これらノイズ
成分を除去しないかぎり精度の高い流量測定結果が得ら
れらい欠点をもっている。
Therefore, the output signal of the sensor contains a large amount of these noise components in addition to the eddy frequency signal, and unless these noise components are removed, highly accurate flow rate measurement results cannot be obtained.

また、センサの渦周波数信号の強さは低流速において小
さく高流速になるにしたがって増大する。
Also, the strength of the sensor's vortex frequency signal is small at low flow rates and increases as the flow rate increases.

これもまた、流量測定の一つの欠点となっている。This is also a drawback of flow measurement.

従来、渦流量計センサ出力に含まれているノイズ成分を
除去する一つの手段として、第1図に示すごとく、セン
サSDの出力を帯域ろ波器BFに導びき、このろ波器の
周波数信号伝送域の下限周波数f、と上限周波数f2を
ノイズ除去に適当な周波数に選定し、f1以下の周波数
範囲にあるノイズ成分および12以上の範囲にあるノイ
ズ成分を除去しろ波器出力にf1〜f2の周波数範囲に
含まれる渦周波数信号を選択発生せしめ、この信号をシ
ュミットトリガ−を使用せる波形整形回路STによって
渦周波数fに対応する繰返し周期(1/f)のパルス出
力信号P「をSTの出力に発生する方法が採用されてい
る。
Conventionally, as a means of removing noise components contained in the vortex flowmeter sensor output, as shown in Fig. 1, the output of the sensor SD is guided to a bandpass filter BF, and the frequency signal of this filter is The lower limit frequency f and upper limit frequency f2 of the transmission range are selected to be appropriate frequencies for noise removal, and the noise components in the frequency range below f1 and the noise components in the range 12 or above are removed and the filter output is set to f1 to f2. A waveform shaping circuit ST using a Schmitt trigger selectively generates a vortex frequency signal included in a frequency range of The method that occurs in the output is adopted.

元来同一センサで検出し得る流速測定範囲に対応する渦
周波数fsの測定線@fS1〜fS2に対し第1図の回
路で測定し得る渦周波数信号e1の測定範囲は帯域ろ波
器BFの上下限間の周波数締固、〜f2の比較的限られ
た狭い範囲に制限される。
The measurement range of the eddy frequency signal e1 that can be measured with the circuit shown in Fig. 1 is above the bandpass filter BF with respect to the measurement line @fS1 to fS2 of the eddy frequency fs corresponding to the flow velocity measurement range that can be detected with the same sensor. The frequency compaction between the lower limits is limited to a relatively limited narrow range of ~f2.

この帯域ろ波器による流量測定範囲を広める手段として
第1図に示すような伝送帯域幅固定の帯域ろ波器のかわ
りに掃引形帯域ろ波器を利用する方法も提案されている
As a means of widening the range of flow measurement by this bandpass filter, a method has also been proposed in which a swept bandpass filter is used instead of a bandpass filter with a fixed transmission bandwidth as shown in FIG.

掃引形帯域ろ波器は伝送域の周波数幅Δf /fm (
但しfmは伝送域の中央周波数、Δfは伝送域の上下限
周波数の差)の帯域ろ波器でろ波器の伝送域を変化する
ためにこのろ波器に与えられる制御信号1pによって周
波数の広い範囲に亘りろ波器の伝送域を連続的に変化し
得る伝送域可変のろ波器である。
A swept bandpass filter has a transmission band frequency width Δf /fm (
However, fm is the center frequency of the transmission range, and Δf is the difference between the upper and lower limit frequencies of the transmission range. This is a variable transmission range filter that can continuously change the transmission range of the filter over a range.

この形成の帯域ろ波器を’l’−BFと略称する。A bandpass filter having this configuration is abbreviated as 'l'-BF.

第2図は’[’−BFの周波数伝送特性の一例を示す。FIG. 2 shows an example of the frequency transmission characteristics of '['-BF.

図において横軸は周波数f1縦軸はT−BFの入力信士
、対出力信号e2の比e2/e1を示し、制御信号ip
の値がIPt=Ip□→Ip3に変化するにしたがって
T−BFの伝送特性曲線が1→2→3に移動することを
示す。
In the figure, the horizontal axis shows the frequency f1, the vertical axis shows the input signal of T-BF, the ratio e2/e1 of the output signal e2, and the control signal ip
It shows that the transmission characteristic curve of T-BF moves from 1 to 2 to 3 as the value of IPt changes from Ip□ to Ip3.

T−BFは伝送域の周波数幅が狭いので周波数選択性が
よく、使用周波数範囲fmin−fmxが広いので渦周
波数信号に含まれるノイズ成分の除去に有効であるが、
この方式は測定流量に対応する渦周波数信号の周波数f
の変化が早い場合、帯域ろ波器の特性が入力周波数に追
従できなくなったりまたは測定開始時にT−BFの伝送
域を自動的に渦周波数に合致せしむるために複雑な制御
回路が必要である難点がある。
T-BF has good frequency selectivity because the frequency width of the transmission range is narrow, and the usable frequency range fmin-fmx is wide, so it is effective in removing noise components included in the vortex frequency signal.
This method uses the frequency f of the vortex frequency signal corresponding to the measured flow rate.
If the change in frequency is rapid, the characteristics of the bandpass filter may no longer be able to follow the input frequency, or a complex control circuit may be required to automatically match the transmission range of the T-BF to the vortex frequency at the start of measurement. There is a certain difficulty.

ために測定現場で使用する可搬用の計器にこれに適用す
ることは困難である。
Therefore, it is difficult to apply this to portable instruments used at measurement sites.

本考案は上述の欠点除去し、渦周波数信号efをパルス
出力信号に変換する上記の変換回路CONにマイクロコ
ンピュータ(以下これをμmCPUと略称する)を組み
合せ、このμmCPUに半断機能をもたせ変換回路CO
Nに’l’−BFの適用を可能にし、広い測定流量範囲
に適用できる可搬用の渦流量計を実現することを主な目
的とする。
The present invention eliminates the above-mentioned drawbacks, and combines a microcomputer (hereinafter referred to as μmCPU) with the above-mentioned conversion circuit CON that converts the eddy frequency signal ef into a pulse output signal, and gives this μmCPU a half-cutting function. C.O.
The main purpose of this invention is to realize a portable vortex flowmeter that enables the application of 'l'-BF to N and can be applied to a wide measurement flow rate range.

また、μmCPUの演算機能を利用し、パルス信に変換
された容積流量を代表する信号から質量流量に演算、温
度補正演算その他の演算を可能にし、応用範囲の広い可
搬の渦流量計を実現せんとするものである。
In addition, by using the calculation function of the μm CPU, it is possible to calculate mass flow rate from a signal representing volumetric flow rate converted into a pulse signal, temperature correction calculation, and other calculations, realizing a portable vortex flowmeter with a wide range of applications. This is what I am trying to do.

以下図面を参照して本考案を説明する。The present invention will be explained below with reference to the drawings.

第3図は本考案実施例の概略の構成を示す。FIG. 3 shows a schematic configuration of an embodiment of the present invention.

図においてSDは渦周波数信号検出用センサ、T−BF
は掃引形帯域ろ波器、VAは可変利得回路例えば可変利
得増幅器、STは波形整形回路で具体的にはシミツトト
リガーがこれに利用される。
In the figure, SD is a vortex frequency signal detection sensor, T-BF
is a swept bandpass filter, VA is a variable gain circuit such as a variable gain amplifier, and ST is a waveform shaping circuit, specifically, a scimitar trigger is used for this.

μmCPUはマイクロコンピュータ、DLはSTの出力
信号(直列パルス信号)をμmCPUに読み込むために
設けられている入力インターフェース回路、(1)は出
力インターフェース回路、CUは制御部で、μmCPU
の指令に基づきT−BFの伝送域を設定する制御信号I
p、および可変利得回路VAの利得を設定する制御信号
IAを出力しこれをそれぞれ’l’−BFとVAに与え
る。
μmCPU is a microcomputer, DL is an input interface circuit provided to read the ST output signal (serial pulse signal) into μmCPU, (1) is an output interface circuit, CU is a control unit, and μmCPU
Control signal I that sets the transmission range of T-BF based on the command of
p, and a control signal IA for setting the gain of the variable gain circuit VA, which is applied to 'l'-BF and VA, respectively.

以下、本実施例の動作を説明する。The operation of this embodiment will be explained below.

いま、センサSDの出力に含まれている渦周波数信号e
、の周波数fが’l’−BFの伝送域外の周波数である
場合は、波整形回船Tの出力には渦周波数fに対応する
パルス出力信号を発生しない。
Now, the eddy frequency signal e included in the output of the sensor SD
If the frequency f of , is outside the transmission range of 'l'-BF, the output of the wave shaping circuit T does not generate a pulse output signal corresponding to the vortex frequency f.

μmCPUは入力インターフェースを介してSTの出力
を読み込むようになっているのでμmCPUはSTのパ
ルス出力信号の有無を判定する機能を有している。
Since the μmCPU reads the output of the ST via the input interface, the μmCPU has a function of determining the presence or absence of the pulse output signal of the ST.

したがってパルス出力信号が発生していることが判明す
れはDIから読み込まれた入力信号に対応するパルス出
力信号を出力インターフェース回路(1)を通して外部
に送出する。
Therefore, if it is determined that a pulse output signal is being generated, the pulse output signal corresponding to the input signal read from the DI is sent to the outside through the output interface circuit (1).

また、もしDIから入力信号が到来しない場合はμmC
PUは制御部部CUに制御信号UP値を連続的に変化さ
せ、T−BFの伝送域内の周波数と渦周波数fが合致す
るように’l’−BFの伝送域を変化する指令を与える
Also, if the input signal does not arrive from DI, μmC
The PU gives a command to the control unit CU to continuously change the value of the control signal UP and change the transmission range of the 'l'-BF so that the frequency within the transmission range of the T-BF matches the vortex frequency f.

かくしてSTの出力からの信号が発生し始めればμmC
PUはこれによって’[’ −BFが正常の状態で動作
していることを確認し、(1)を通して外部にパルス出
力信号を送出する。
Thus, once the signal from the ST output starts to be generated, μmC
The PU thereby confirms that the '['-BF is operating in a normal state, and sends a pulse output signal to the outside through (1).

また、動作の途中でDIからSTの出力がμmCPUに
入力しなくなれば入力信号が到来しなくなる前のDIか
らの入力信号に対応する信号を(1)に保持させておき
、前と同様に’l’−BFの伝送域を走査し、DIから
の入力信号がμmCPUに入力し始めた場合はT−BF
が正常に復したことを確認しDIからの入力信号に対応
する出力信号を(1)から外部に出力し、この他の場合
は園を零に保持する。
Also, if the output from DI to ST stops inputting to the μm CPU during the operation, the signal corresponding to the input signal from DI before the input signal stops arriving is held in (1), and the same process as before is carried out. Scan the transmission range of l'-BF, and if the input signal from DI starts inputting to μmCPU, T-BF
After confirming that the signal has returned to normal, the output signal corresponding to the input signal from the DI is outputted from (1) to the outside, and in other cases, the signal is held at zero.

このように’l’−EFの異常動作を正常に復する異常
処理ルーチンをμmCPUに追加することにより、広い
流量の範囲を測定することのできる可搬用の渦流量計を
実現することができる。
In this way, by adding an abnormality processing routine for restoring the abnormal operation of 'l'-EF to the μm CPU, a portable vortex flowmeter capable of measuring a wide flow rate range can be realized.

更に、可変利得回路VAを設け、その利得をSTのパル
ス出力信号Prのパルス繰返し周期に対応して制御すれ
ば渦周波数の任意の周波数において’l’−BFの出力
信号のS/Nの値がlを上回わっておれば原的理に流量
測定が可能となる。
Furthermore, if a variable gain circuit VA is provided and its gain is controlled in accordance with the pulse repetition period of the ST pulse output signal Pr, the S/N value of the 'l'-BF output signal can be adjusted at any frequency of the vortex frequency. If it exceeds l, flow rate measurement becomes possible in principle.

以上説明せるごとく、渦流量計のT−BF、VAおよび
STより成る渦周波数信号検出用センサSDの出力信号
erをパルス出力信号に変換する変換回路CONとμm
CPUとを組合せμmCPUに判断機能をもたせること
により本来周波数信号検出用センサの有する広い流速範
囲で使用することのできる渦流量計を実用することがで
きる。
As explained above, the conversion circuit CON and μm that convert the output signal er of the eddy frequency signal detection sensor SD consisting of T-BF, VA and ST of the vortex flowmeter into a pulse output signal
By combining the μm CPU with a judgment function, it is possible to put into practical use a vortex flowmeter that can be used in a wide flow velocity range originally provided by a frequency signal detection sensor.

更に、μmCPUの演算機能を利用もすれば、第3図の
計器出力のようなパルス出力信号のみならずスケーリン
グした流量の積算値の計算、瞬時流量値の計算、D/A
変換の非直線性の補正、さらに管路を流れる流体の圧力
測定信号および温度測定信号をμmCPUに読み取るこ
とにより質量流量の算出も可能になり、渦流量計の工業
的価値を高めることができる。
Furthermore, if you use the calculation function of the μm CPU, you can calculate not only the pulse output signal such as the meter output shown in Figure 3, but also the integrated value of the scaled flow rate, the calculation of the instantaneous flow rate value, and the D/A.
By correcting the nonlinearity of the conversion and reading the pressure measurement signal and temperature measurement signal of the fluid flowing through the pipe into the μm CPU, it becomes possible to calculate the mass flow rate, and the industrial value of the vortex flowmeter can be increased.

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

第1図は従来の渦流量計の構成を示す。 第2図は本考案で使用される掃引形帯域ろ波器の特性を
例示する線図を示す。 第3図は本考案実施例の概略の構成を示す。 SD・・・・・・渦周波数信号検出用センサ、T −B
F・・・・・・掃引形帯域ろ波器、VA、・・・・・可
変利得回路、ST・・・・・・波形整形回路、μmCP
U・・・・・・マイクロコンピュータ、DI・・・・・
・インターフェース入力回路、(1)・・・・・・イン
ターフェース出力信号。
FIG. 1 shows the configuration of a conventional vortex flowmeter. FIG. 2 shows a diagram illustrating the characteristics of the swept bandpass filter used in the present invention. FIG. 3 shows a schematic configuration of an embodiment of the present invention. SD...Eddy frequency signal detection sensor, T-B
F...Sweep type bandpass filter, VA,...Variable gain circuit, ST...Waveform shaping circuit, μmCP
U...Microcomputer, DI...
-Interface input circuit, (1)...Interface output signal.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 渦周波数信号検出用センサの出力信号を掃引形帯域ろ波
器の入力に与え、該ろ波器の出力信号を可変利得回路を
通して波形整形回路に加え該波形整形回路に前記センサ
の出力信号に対応するパルス出力信号を生ずるとともに
前記パルス出力信号に対応するデジタル信号をマイクロ
コンピュータの入力に読み込み、該マイクロコンピュー
タによって前記デジタル信号に応答し前記掃引形帯域ろ
波器に該ろ波器の伝送域の周波数帯域を設定する信号と
前記可変利得回路の利得を設定する信号を与えるよう構
成されている渦流量計。
The output signal of the sensor for detecting the vortex frequency signal is applied to the input of a swept bandpass filter, and the output signal of the filter is applied to a waveform shaping circuit through a variable gain circuit, and the waveform shaping circuit corresponds to the output signal of the sensor. A digital signal corresponding to the pulse output signal is read into the input of a microcomputer, and the microcomputer responds to the digital signal to provide a signal to the swept bandpass filter in the transmission range of the filter. A vortex flowmeter configured to provide a signal for setting a frequency band and a signal for setting a gain of the variable gain circuit.
JP1981014792U 1981-02-04 1981-02-04 vortex flow meter Expired JPS6032572Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1981014792U JPS6032572Y2 (en) 1981-02-04 1981-02-04 vortex flow meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1981014792U JPS6032572Y2 (en) 1981-02-04 1981-02-04 vortex flow meter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57129121U JPS57129121U (en) 1982-08-12
JPS6032572Y2 true JPS6032572Y2 (en) 1985-09-28

Family

ID=29812820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1981014792U Expired JPS6032572Y2 (en) 1981-02-04 1981-02-04 vortex flow meter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6032572Y2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53137828A (en) * 1977-05-09 1978-12-01 Furukawa Electric Co Ltd Direct rolling method of high melting point material

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53137828A (en) * 1977-05-09 1978-12-01 Furukawa Electric Co Ltd Direct rolling method of high melting point material

Also Published As

Publication number Publication date
JPS57129121U (en) 1982-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4904289B2 (en) Ultrasonic flow sensor using modulo 2pi residue tracking
JP4436882B1 (en) Signal processing method, signal processing apparatus, and Coriolis flow meter
JP4435309B2 (en) Methods for calculating output values for vortex flow meters and mass flow meters
JPS63154163A (en) Ultrasonic cw doppler blood flowmeter
JPS6032572Y2 (en) vortex flow meter
JP4951060B2 (en) Method for processing measurement signals from vortex flowmeters
CA1328313C (en) Method and apparatus for use with flow vortex meters
SU983469A2 (en) Ultrasonic vibrometer
JP4117635B2 (en) Vortex flow meter
JPH11287680A (en) Vortex flowmeter
JP2867609B2 (en) Mass flow meter
JP2855094B2 (en) Mass flow meter converter
CN203732112U (en) Mass flow detection system
JP2005172518A (en) Circuit for arrival time detection of ultrasonic waves in ultrasonic sensor, and ultrasonic flowmeter using the same
JPH10267714A (en) Vortex flow meter
JP2710399B2 (en) Flow measurement method
JPH11101672A (en) Vortex flow meter
JP2580755B2 (en) Mass flow meter
JPS6138420A (en) Preamplifier of vortex flowmeter
JP2893855B2 (en) Mass flow meter
JPS5866056A (en) Ultrasonic doppler type current meter
JPS5924363B2 (en) vortex flow meter
JPS58211667A (en) Ultrasonic flowmeter
JPS6291825A (en) Seismic type vibration measuring instrument
JPH0882538A (en) Vortex flowmeter