JPS6138420A - 渦流量計プリアンプ - Google Patents
渦流量計プリアンプInfo
- Publication number
- JPS6138420A JPS6138420A JP15952184A JP15952184A JPS6138420A JP S6138420 A JPS6138420 A JP S6138420A JP 15952184 A JP15952184 A JP 15952184A JP 15952184 A JP15952184 A JP 15952184A JP S6138420 A JPS6138420 A JP S6138420A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vortex
- meter
- function
- flowmeter
- preamplifier
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3287—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl circuits therefor
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】
抜４北見
本願発明は、渦流量計における渦信号を検出。
増幅、演算するプリアンプの改良に関する。
従米艮生
渦流量計は、カルマン渦周波数が流速に比例することを
利用するものであることは周知であるが、渦の検出方法
として、渦発生に伴なう放熱を抵抗変化として、或いは
、渦による変動圧力を抵抗変化等として検出する他励方
式のものがある。このような方式においては、渦の検出
出力は被測定流体の流速によって変化するが、更に被測
定流体の温度、密度及び環境温度、検出器に印加する電
圧等に大きく影響されて変化する。ま−た、検出素子も
品質においてばらつき、一定のものが得がたいため、検
出信号を統一する必要上、流量検出器に供給する電圧又
は電流を渦流量計の仕様に従って変更することができる
よう半固定式の設定を行っていた。
利用するものであることは周知であるが、渦の検出方法
として、渦発生に伴なう放熱を抵抗変化として、或いは
、渦による変動圧力を抵抗変化等として検出する他励方
式のものがある。このような方式においては、渦の検出
出力は被測定流体の流速によって変化するが、更に被測
定流体の温度、密度及び環境温度、検出器に印加する電
圧等に大きく影響されて変化する。ま−た、検出素子も
品質においてばらつき、一定のものが得がたいため、検
出信号を統一する必要上、流量検出器に供給する電圧又
は電流を渦流量計の仕様に従って変更することができる
よう半固定式の設定を行っていた。
また、渦信号は、増幅整形され、パルス信号として出力
されるが、このパルス信号は流量の重みをもち、通常、
これをメータ係数と呼んでいるが、このメータ係数は流
量計の口径の相違により異るため、実測により求めて設
定している。即ち、メータ係数を求めるため、すべての
渦流量計に実演を流して検定するという手数と費用を要
した。
されるが、このパルス信号は流量の重みをもち、通常、
これをメータ係数と呼んでいるが、このメータ係数は流
量計の口径の相違により異るため、実測により求めて設
定している。即ち、メータ係数を求めるため、すべての
渦流量計に実演を流して検定するという手数と費用を要
した。
更にまた、渦の発生は乱流域の中でおこり、多数の乱流
渦が重畳するため、渦信号の中には数多くの周波数成分
をもった雑音が含まれている。これらの雑音は、ローパ
スフィルタ（ＬＰＦ）とバイパスフィルタ（ＨＰＦ）と
を縦続接続してなるバンドパスフィルタ（Ｂ Ｐ Ｆ）
により除去するが、流量計の口径と渦発生体の代表長さ
の比をほぼ一定とした渦流量計においては、渦周波数は
口径に逆比例して変化する。小ロ径〜大ロ径の広範囲の
口径では周波数範囲も広く、この周波数に亘って適用で
きる遮断周波数をもつバンドパスフィルタを得ることは
困難であるので、適用周波数を数段階に分類し、流量計
口径、流量範囲等の仕様に基づいて選択するという不便
があった。
渦が重畳するため、渦信号の中には数多くの周波数成分
をもった雑音が含まれている。これらの雑音は、ローパ
スフィルタ（ＬＰＦ）とバイパスフィルタ（ＨＰＦ）と
を縦続接続してなるバンドパスフィルタ（Ｂ Ｐ Ｆ）
により除去するが、流量計の口径と渦発生体の代表長さ
の比をほぼ一定とした渦流量計においては、渦周波数は
口径に逆比例して変化する。小ロ径〜大ロ径の広範囲の
口径では周波数範囲も広く、この周波数に亘って適用で
きる遮断周波数をもつバンドパスフィルタを得ることは
困難であるので、適用周波数を数段階に分類し、流量計
口径、流量範囲等の仕様に基づいて選択するという不便
があった。
■−−血
本発明は、上述のごとき従来技術の欠点を解決するため
になされたもので、渦検出素子に供給する電圧又は電流
を環境、その他必要な条件の相違に拘わらず最適条件の
設定する機能、渦流量計の主要方法により限定されるメ
ータ係数を算出する機能、該メータ係数をもつ渦周波数
範囲に適合するトランキングフィルタの遮断周波数を選
択する機能、および必要に応じて上記で設定されたパラ
メータを表示できる機能を有する渦流量計のプリアンプ
を提供するものである。
になされたもので、渦検出素子に供給する電圧又は電流
を環境、その他必要な条件の相違に拘わらず最適条件の
設定する機能、渦流量計の主要方法により限定されるメ
ータ係数を算出する機能、該メータ係数をもつ渦周波数
範囲に適合するトランキングフィルタの遮断周波数を選
択する機能、および必要に応じて上記で設定されたパラ
メータを表示できる機能を有する渦流量計のプリアンプ
を提供するものである。
璽−一處
第１図は、本発明による流量計プリアンプの一実施例を
説明するための構成図で、図中、ｌＯは被測定流体が流
れる流路管、２０はプリアンプで、流路管ｌＯ内には、
周知のデルタメータ１１が配設され、また、被測定流体
の圧力、温度等を検出する圧力センサ１２．温度センサ
１３が設けられている。また、ブリアじプ２０は、専用
ＬＳＩ２１、デルタメータ用定電圧又は定電流電源２２
、デルタメータの出力信号を増幅するアンプ２３゜フィ
ルタ２４、ＡＧＣ付プログラマブルフィルタ２５、モノ
マルチ２６，２７．マルチ型Ａ／Ｄ変換器２８、定電圧
、定電流源２９．バックアップ電源３０、コントロール
スイッチ３１９表示部３２、バッファ３３．Ｄ／Ａ変換
回路３４．電源電圧２周囲環境温度等を検出する検出器
３５等から成り、専用ＬＳ Ｉ ２１は、圧力センサ１
２、温度センサ１３、検出器３５等からの信号が入力さ
れ、メータ電源２２の電圧又は電流を制御してデルタメ
−１１１の感度を自動調整し、これにより、被測定流体
の物性に対する感度を自動調整する。デルタメータ１１
からの検出信号はアンプ２３を通してＡＧＣ付プログラ
マブルフィルタ２５に加えられ、該ＡＧＣ付プログラマ
ブルフィルタ２５において、コントロールスイッチ３１
により流量計口径と流体の種類等をパラメータとしてＬ
ＳＩ２１に設定する。例えば、パラメータとして流量計
口径に応じて１，２．３・・・・・・とか、流体の種類
としてガス、液体、蒸気を各々Ｇ、Ｌ、Ｓとして設定す
るか、それらの密度をスカする。これらの設定は１口径
の大きさにより渦周波数が変化し、流体の種類の相異に
よりアンプの増幅度を制御する必要があるためである。
説明するための構成図で、図中、ｌＯは被測定流体が流
れる流路管、２０はプリアンプで、流路管ｌＯ内には、
周知のデルタメータ１１が配設され、また、被測定流体
の圧力、温度等を検出する圧力センサ１２．温度センサ
１３が設けられている。また、ブリアじプ２０は、専用
ＬＳＩ２１、デルタメータ用定電圧又は定電流電源２２
、デルタメータの出力信号を増幅するアンプ２３゜フィ
ルタ２４、ＡＧＣ付プログラマブルフィルタ２５、モノ
マルチ２６，２７．マルチ型Ａ／Ｄ変換器２８、定電圧
、定電流源２９．バックアップ電源３０、コントロール
スイッチ３１９表示部３２、バッファ３３．Ｄ／Ａ変換
回路３４．電源電圧２周囲環境温度等を検出する検出器
３５等から成り、専用ＬＳ Ｉ ２１は、圧力センサ１
２、温度センサ１３、検出器３５等からの信号が入力さ
れ、メータ電源２２の電圧又は電流を制御してデルタメ
−１１１の感度を自動調整し、これにより、被測定流体
の物性に対する感度を自動調整する。デルタメータ１１
からの検出信号はアンプ２３を通してＡＧＣ付プログラ
マブルフィルタ２５に加えられ、該ＡＧＣ付プログラマ
ブルフィルタ２５において、コントロールスイッチ３１
により流量計口径と流体の種類等をパラメータとしてＬ
ＳＩ２１に設定する。例えば、パラメータとして流量計
口径に応じて１，２．３・・・・・・とか、流体の種類
としてガス、液体、蒸気を各々Ｇ、Ｌ、Ｓとして設定す
るか、それらの密度をスカする。これらの設定は１口径
の大きさにより渦周波数が変化し、流体の種類の相異に
よりアンプの増幅度を制御する必要があるためである。
例えば、ＬＳ Ｉ ２１では、口径の設定によりフィル
タ２４で示されるローパスフィルタを通って入力される
渦周波数に対する最適遮断周波数帯域、即ち、ローパス
フィルタとバイパスフィルスの折点周波数を自動算出し
てプログラマブルフィルタ２５へ自動的に設定する。
タ２４で示されるローパスフィルタを通って入力される
渦周波数に対する最適遮断周波数帯域、即ち、ローパス
フィルタとバイパスフィルスの折点周波数を自動算出し
てプログラマブルフィルタ２５へ自動的に設定する。
また、流体の種類により、渦信号出力を最適値にする増
幅度を制御する。渦信号の大きさは密度に比例するので
密度が基準値ρ０でしめされる場合は密度ρ０により補
正するが、ガス体の場合のように圧力Ｐ、湿温度により
密度ρが変化する場合では、 （但し、ＴＯ＋ＰＯは基準値での温度、圧力）を算出し
た密度ρにより増幅度を補充する。
幅度を制御する。渦信号の大きさは密度に比例するので
密度が基準値ρ０でしめされる場合は密度ρ０により補
正するが、ガス体の場合のように圧力Ｐ、湿温度により
密度ρが変化する場合では、 （但し、ＴＯ＋ＰＯは基準値での温度、圧力）を算出し
た密度ρにより増幅度を補充する。
また、渦流量計の渦信号当りの流量をしめずメータ係数
が実測値で示される場合は、該メータ係数を設定すれば
よいが、実測値がない場合、流量計の口径寸法り、渦発
生体の代表長さｄでしめされる各々の実測値からデルタ
数δを として、メータ係数Ｋを に＝δＤ３ ・・・・・・（３）を適用
して専用ＬＳＩによりメータ係数Ｋを算出し、更にデシ
マル流量パルスとして出力する。尚。
が実測値で示される場合は、該メータ係数を設定すれば
よいが、実測値がない場合、流量計の口径寸法り、渦発
生体の代表長さｄでしめされる各々の実測値からデルタ
数δを として、メータ係数Ｋを に＝δＤ３ ・・・・・・（３）を適用
して専用ＬＳＩによりメータ係数Ｋを算出し、更にデシ
マル流量パルスとして出力する。尚。
Ｓはストロ−ハル数であり、レイノルズ数の所定範囲内
で一定値をもつ無次元数である。また、デルタ数は、第
３図にしめすようにｄ／Ｄに関し。
で一定値をもつ無次元数である。また、デルタ数は、第
３図にしめすようにｄ／Ｄに関し。
ｄ／Ｄ＝０．２５で検値をもつ曲線でしめされ、このデ
ルタ数δに対する流量誤差は、第４図にしめすようにｄ
／Ｄ＝０．２８のところで殆ゼロとなる。
ルタ数δに対する流量誤差は、第４図にしめすようにｄ
／Ｄ＝０．２８のところで殆ゼロとなる。
上述のようにして、最適制御されたメータ信号は、専用
ＬＳＩ２１に供給され、表示部３２に表示され、又は、
バッファ３３を通して或いはＤ／Δ変換回路３４を通し
て出力されるが１表示部３２の読み出しは、コントロー
ルスイッチ３１によって行われる。このコントロールス
イッチ３１は、前述のように、プログラマブルフィルタ
２５への入力、表示部３２の読み出し、センサ電圧又は
電流値、流量、メータファクター等の制御値及びセット
値を入力するために使用される。
ＬＳＩ２１に供給され、表示部３２に表示され、又は、
バッファ３３を通して或いはＤ／Δ変換回路３４を通し
て出力されるが１表示部３２の読み出しは、コントロー
ルスイッチ３１によって行われる。このコントロールス
イッチ３１は、前述のように、プログラマブルフィルタ
２５への入力、表示部３２の読み出し、センサ電圧又は
電流値、流量、メータファクター等の制御値及びセット
値を入力するために使用される。
肱−−１
以上の説明から明らかなように、本発明によると、デル
タメータに供給する電圧又は電流を被測定流体及び周囲
の環境条件等の変化にかかわらず常に最適条件に設定す
る機能、デルタメータの主要寸法によってメータ係数を
算出する機能、該メータ係数をもつ渦周波数範囲に適合
するトラッキングフィルタの遮断周波数を決定する機能
、及び、上述のごとくして設定、算出、或いは決定され
たデータを表示する機能等種々の機能を有する渦流量計
のプリアンプを提供することができる。更には、渦発生
体の代表長さｄと管路径りを専用ＬＳＩに入力し、該Ｌ
ＳＩにて、ｄ／Ｄを求めることにより実験によらずデル
タ数δを求めることができ、デルタメータのメータ係数
補正を容易に行うことができる渦流量計用のプリアンプ
を提供することができる。
タメータに供給する電圧又は電流を被測定流体及び周囲
の環境条件等の変化にかかわらず常に最適条件に設定す
る機能、デルタメータの主要寸法によってメータ係数を
算出する機能、該メータ係数をもつ渦周波数範囲に適合
するトラッキングフィルタの遮断周波数を決定する機能
、及び、上述のごとくして設定、算出、或いは決定され
たデータを表示する機能等種々の機能を有する渦流量計
のプリアンプを提供することができる。更には、渦発生
体の代表長さｄと管路径りを専用ＬＳＩに入力し、該Ｌ
ＳＩにて、ｄ／Ｄを求めることにより実験によらずデル
タ数δを求めることができ、デルタメータのメータ係数
補正を容易に行うことができる渦流量計用のプリアンプ
を提供することができる。
第１図は、本発明の一実施例を説明するための電気的ブ
ロック線図、第２図は、デルタメータの一例を説明する
ための図、第３図は、渦発生体の代表長さｄと管路径り
との比ｄ／Ｄとデルタ数δとの関係を示す図、第４図は
、ｄ／Ｄと誤差の関係を示す図である。 １・・・渦発生体、１０・・・流路管、１１・・・デル
タメータ、２０・・・プリアンプ、２１・・・専用ＬＳ
Ｉ、２２・・・定電圧又は定電流源、２３・・・アンプ
、２５・・・プログラマブルフィルタ、３１・・・コン
トロールスイッチ、３２・・・表示部。 第１図 第 ２ 図
ロック線図、第２図は、デルタメータの一例を説明する
ための図、第３図は、渦発生体の代表長さｄと管路径り
との比ｄ／Ｄとデルタ数δとの関係を示す図、第４図は
、ｄ／Ｄと誤差の関係を示す図である。 １・・・渦発生体、１０・・・流路管、１１・・・デル
タメータ、２０・・・プリアンプ、２１・・・専用ＬＳ
Ｉ、２２・・・定電圧又は定電流源、２３・・・アンプ
、２５・・・プログラマブルフィルタ、３１・・・コン
トロールスイッチ、３２・・・表示部。 第１図 第 ２ 図
Claims (2)
- （１）、渦流量計プリアンプの設置環境条件、被測定流
体の温度信号、圧力信号等を入力して流量検出器に供給
する電圧、電流を調整する自動感度調整機能と、渦流量
計における実口径と渦発生体の代表寸法を入力してメー
タ係数を算出するメータ係数演算機能と、上記渦流量計
の口径と被測定流体の種類を入力して渦信号を基本周波
数とするアクティブバンドパスフィルタの遮断周波数を
設定する制御機能と、上記流量検出器に供給する電圧電
流値、メータ係数等を選択表示する表示機能とを具備し
たことを特徴とする渦流量計プリアンプ。 - （２）、上記メータ係数演算機能は、渦流量計の実口径
Ｄと渦発生体の流れに対向する幅ｄとの比Ａをパラメー
タとして算出するストローハル数Ｓを含むデルタ数δを
定め、メータ係数Ｋを Ｋ＝δＤ＾３ により算出することを特徴とする特許請求の範囲第（１
）項に記載の渦流量計プリアンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15952184A JPS6138420A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 渦流量計プリアンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15952184A JPS6138420A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 渦流量計プリアンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6138420A true JPS6138420A (ja) | 1986-02-24 |
| JPH0476050B2 JPH0476050B2 (ja) | 1992-12-02 |
Family
ID=15695584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15952184A Granted JPS6138420A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 渦流量計プリアンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6138420A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995011425A3 (en) * | 1992-09-30 | 1995-06-08 | Rosemount Inc | Vortex flowmeter electronics |
| JPH09504609A (ja) * | 1993-10-18 | 1997-05-06 | ローズマウント インコーポレイテッド | 渦流量計用電子装置 |
| JP4865041B2 (ja) * | 2006-12-18 | 2012-02-01 | ローズマウント インコーポレイテッド | 温度補正付き渦流量計 |
-
1984
- 1984-07-30 JP JP15952184A patent/JPS6138420A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995011425A3 (en) * | 1992-09-30 | 1995-06-08 | Rosemount Inc | Vortex flowmeter electronics |
| JPH09504609A (ja) * | 1993-10-18 | 1997-05-06 | ローズマウント インコーポレイテッド | 渦流量計用電子装置 |
| JP4865041B2 (ja) * | 2006-12-18 | 2012-02-01 | ローズマウント インコーポレイテッド | 温度補正付き渦流量計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0476050B2 (ja) | 1992-12-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |