JPS6038180Y2 - 電磁流量計変換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電磁流量計変換器に関する。

電磁流量計変換器においては一般に測定流量に比例した
電流と、流量の積算用として流量に比例した周波数のパ
ルスを発信するようにしている。

第１図は一般に使用されている電磁流量計変換器の一例
を示す。

同図中１は電磁流量計発信器、２はこの電磁流量計発信
器１の流量検出出力を所定レベルの電流出力と、パルス
出力に変換する電磁流量計変換器である。

発信器１の流量検出信号は変換器２の前置増幅器３に供
給される。

前置増幅器３では前段の増幅器３ａにてインピーダンス
変換を行ない、後段の増幅器３ｂで流量検出信号■を所
定レベルにまで増幅するようにしている。

前置増幅器３の出力は偏差増幅器４に供給される。

一方偏差増幅器４の入力側には乗算回路５を通じて発信
器１の励磁電流に比例した信号■を供給し、前置増幅器
３から供給される流量検出信号■より励磁電流の変動成
分を除去するようにしている。

６はこの励磁電流に比例した信号■、を流量に比例した
信号■の位相と一致させるための移相回路である。

偏差増幅器４の出力は同期整流回路７により同期整流さ
れたのち電圧−周波数変換器８にてパルスの周波数に変
換され、必要に応じて単安定マルチバイブレータ９にて
一定のパルス巾のパルスに変換し、このパルス信号によ
って乗算回路５はスイッチングされる。

単安定マルチバイブレータ９のパルス出力は周波数−電
流変換回路１０とスケーラ１１に供給され周波数−電流
変換回路１０の出力は流量指示用電流計１２を通じて電
流出力端子１３に導出される。

またスケーラ１１の出力はパルス出力回路１４よりパル
ス出力端子１５に導出され、外部に設けられたパルス計
数器１６に供給される。

尚１７はレンジ切換回路である。こ）で単安定マルチバ
イブレータ９の出力パルスのデユーティ比をＤ１増幅器
３ｂの増幅度を氏、乗算回路５の比例定数をＫとし、偏
差増幅器４を含むループゲインが充分大きいときは■・
Ａ、＝に−Ｄ・■、すなわちＤ＝Ａ２−ＶＬ（１）Ｖｒ となり、単安定マルチバイブレータ９の出力パルスのデ
ユーティ比りは入力信号■と比較電圧■との割算結果に
比例する。

また単安定マルチバイブレータ９の出力パルスのパルス
巾をＴ１周波数をＦとすると、 ＤＣＣＦデであるから、Ｆ＝〜Ｖｉ（２）Ｋ’ Ｖ。

となり、周波数Ｆも入力信号■と比較電圧■、との割算
結果に比例する。

従ってレンジ切換回路１７においてスイッチ１７ａをオ
ンからオフ、又はオフからオンに切換えて、レンジを切
換えた場合でも単安定マルチバイブレータ９のパルス出
力の周波数は流量検出信号■と比較電圧信号■、との比
に比例するため、出力端子１３と１５に得られる電流及
びパルス出力は変換器の測定レンジが切換っても各レン
ジに対する出力値は変更されない。

つまり例えば電流出力としては各測定レンジに対し、流
量がＯのとき４ｍＡで、各レンジのフルスケール時に２
０ｒｒＩＡが出力される。

またパルス出力としては各レンジのフルスケールに対し
例えば１０Ｋ Ｈｚと規定される。

電流出力についてはレンジ切換位置と出力電流値よりど
のレンジに切換られていても流量の瞬時値を読取ること
ができる。

然し乍らパルス出力を積算器１６で積算し、流量の累算
値を得るようにした場合に途中でレンジを切換ると１パ
ルス当りの流量値が変化してしまうため、その累算値は
意味のないものとなってしまう。

従って従来の電磁流量計発信器では流量の累積値を計測
している間は流量が大巾に変化しても途中でレンジを切
換ることができない欠点がある。

このため累積値を計測している間に例えば設定レンジの
フルスケールを越えるような大巾な流量変動があっても
レンジ切換が行なえないので大巾な流量変動が予測され
る場合にはそのピークの流量が測定できるレンジに設定
し、測定が始められる。

よってピーク時以外の場合は設定レンジの低レベル域で
の計測となり、精度の悪い領域で測定されることとなり
全体として精度の低い測定結果しか得られない欠点があ
る。

この考案の目的は流量の累積値を計測している時でもレ
ンジを切換えることができるようにし、常に精度の高い
領域で流量の累積値を測定できるようにすることにある
。

この考案ではレンジ切換と連動してパルス出力端子１５
に導出されるパルス出力信号の分周比を切換えどのレン
ジに切換えても出力端子１５に導出される出力パルスの
１パルス当りの流量値を一定の関係となるようにし、こ
のようにして流量の累積値を計測している間でもレンジ
変更とは無関係に正しい積算値が得られるようにしたも
のである。

第２図はこの考案の一実施例を示し、第１図と対応する
部分には同一符号を附し、その重複説明は省略するも、
この考案においては帰還回路に周波数乗算回路５を設け
、入力信号Ｖ、を比較電圧信号■、で割算し、その割算
結果を周波数乗算回路５に供給される帰還パルスと対応
する周波数のパルスとして出力するようにした電磁流量
計変換器２において、変換器２の利得を変更し、流量測
定レンジを切換えるレンジ切換回路１７と、このレンジ
切換回路１７の切換に応じてパルス出力端子１５に導出
する出力パルスの周波数の分周比を変更する手段１８と
を設け、レンジ切換と連動して分周比変更手段１８の分
周比を切換え各レンジに対応して１パルス出力当りの流
量値を一定に揃えるようにするものである。

この例では分周比変更手段１８を単安定マルチバイブレ
ータ９の出力とパルス出力端子１５との間、即ち実際に
は単安定マルチバイブレータ９とスケーラ１１との間に
設けた場合を示す。

分周比変更手段１８は分周回路１８ａと、スイッチ１８
ｂとにより構成することができ、スイッチ１８ｂによっ
て単安定マルチバイブレータ９の出力をスケーラ１１に
直接供給する状態と、分周回路１８ａを通じてスケーラ
１１に供給する状態とに切換ることかできるようにした
ものである。

スイッチ１８ｂはレンジ切換スイッチ１７ａと連動し、
例えばレンジ切換スイッチ１７ａをオフにし、増幅器３
ｂの利得を高く保ち、フルスケール値が小さいレンジに
切換えた状態ではスイッチ１８ｂは分周器１８ａの出力
側を選択し、スイッチ１７ａをオンとし、増幅器３ｂの
利得を低くし、フルスケ−ル値が小さいレンジに切換え
た状態ではスイッチ１８ｂは単安定マルチバイブレータ
９の出力側を選択するように連動させる。

レンジの比が例えば１：２の場合、即ち例えばスイッチ
１７ａがオフのときフルスケールが毎分１０リツトルで
、スイッチ１７ａがオンのときフルスケールが毎分２０
１Ｊツトルのような場合には分周器１８ａは分周比を１
／２に採り、毎分１０リツトルのフルスケールの状態で
は分周器１８ａにて単安定マルチバイブレータ９の出力
パルスをその１７２の周波数に分周してスケーラ１１と
パルス出力回路１４を通じてパルス出力端子１５に送出
するようにし、毎分２０リツトルのフルスケールの状態
では単安定マルチバイブレータ９の出力パルスを直接ス
ケーラ１１とパルス出力回路１４を通じてパルス出力端
子１５に送出する。

従ってこのように構成することによって測定レンジが切
換ってもパルス出力端子１５に送出される１パルス当り
の流量値は一定に保たれる。

よって流量の累積値を計測している状態でレンジを切換
えても正しい累積値を計数させることができ、例えば水
道等の送出累積値を測定する場合に時間帯によって流量
が大巾に変化してもその各流量の瞬時値が測定レンジの
フルスケールに近い値となるようにレンジ切換を行なう
ことができ、精度の高い測定を行なうことができる。

第３図はこの考案の他の実施例を示し、この例では変換
器２の入力回路に復元トランス１９を用いた場合を示し
、レンジ切換回路１７は乗算回路５と復元トランス１９
との間に挿入され、乗算回路５から復元トランス１９に
供給される出力パルス周波数と比較電圧信号■、とを乗
算した信号のレベルを切換えて閉ループの帰還量を切換
るようにして測定レンジを変更するようにしている。

また電圧−周波数変換回路８の出力側には出カドランス
２０を介挿し入力側と出力側とを絶縁分離するようにし
ている。

斯くしてこの例でもスケーラ１１の前に出力パルスの周
波数の分局比を変更する手段１８を設け、この分周比変
更手段１８にてレンジ切換回路１７のスイッチ１７ａ、
１７ｂと連動して自動的に分周比を切換えるようにし、
この分周比の切換によってパルス出力端子１５に送出さ
れるパルスの１パルス当りの流量が各レンジに対し一定
となるようにし、流量の累積値を測定している状態でも
レンジ変更とは無関係に正しい積算値が得られるように
したものである。

尚上述においてはレンジ切換を２段階に切換る場合を説
明したが、その切換段数に限定はなく、その切換段数に
応じて分周器の段数を増せば多段のレンジ切換も可能で
あることは容易に理解できよう。

以上説明した如く、この考案によれば、フルスケール流
量の低いところで流量の累積値を計数している状態でも
精度の高いフルスケールに近い状態にレンジを切換える
ことができ、このように切換えてもレンジ切換手段と分
周比変更手段とが連動して自動的に切換えるので積算誤
差は生ぜず、精度の高い積算値が得られ、その操作の簡
便さも手伝って、実用上その効果は頗る大きいものがあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電磁流量計発信器を説明するための系統
図、第２図はこの考案の一実施例を示す系統図、第３図
はこの考案の他の実施例を示す接続図である。 １：電磁流量計発信器、２：電磁流量計変換器、５：乗
算回路、１７：レンジ切換回路、１８：分周比変更手段
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 帰還回路に周波数乗算回路を用いて入力信号を比較電圧
   信号で割算しその割算結果が上記周波数乗算回路に供給
   される帰還パルスと対応する周波数のパルスとして出力
   するようにした電磁流量計変換器において、該変換器の
   利得を変更し測定レンジを切換えるレンジ切換回路と、
   上記帰還パルスと対応する周波数のパルスをレンジ変更
   による積算誤差を補正するように分周する分周比変更手
   段とを具備し上記レンジ切換回路のレンジ切換と連動し
   て自動的に上記分局比を変更することによって１パルス
   当りの流量値をレンジ変更と無関係に一定とすることを
   特徴とした電磁流量計変換器。