JPS62103522A - Mass flowmeter and signal processing system thereof - Google Patents

Mass flowmeter and signal processing system thereof

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Publication number
JPS62103522A
JPS62103522A JP13168886A JP13168886A JPS62103522A JP S62103522 A JPS62103522 A JP S62103522A JP 13168886 A JP13168886 A JP 13168886A JP 13168886 A JP13168886 A JP 13168886A JP S62103522 A JPS62103522 A JP S62103522A
Authority
JP
Japan
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signal
periodic
conduit
phase difference
comparison
Prior art date
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Pending
Application number
JP13168886A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
エリック ジー カペルト
フレデリック エイ シコッジィ
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Smith Meter Inc
Original Assignee
Smith Meter Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Smith Meter Inc filed Critical Smith Meter Inc
Publication of JPS62103522A publication Critical patent/JPS62103522A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般に、流体の質量流量の測定に係り、特に
、質量流量計のための信号処理システムと、この信号処
理システムを用いた質量流量計とに係る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates generally to the measurement of mass flow rates of fluids, and more particularly to signal processing systems for mass flow meters and mass flow meters using the signal processing systems. It pertains to.

従来の技術 材料が供給管路を経て流れるときの流量を非常に正確に
測定しなければならないことがしばしばある。例えば、
材料の買主へ送られる実際の材料の量は、売主の材料貯
蔵庫から買主のコンテナへ流れる材料の量もしくは質量
を測定するメータによって測定されている。買主へ送ら
れる材料の量もしくは質量を測定するメータが不正確で
ある場合には、買主又は売主が打撃をこうむることにな
る。更に、人間が消費するために生産された材料の質量
流量は、材料を供給する管路に配置されたメータであっ
て、材料の流路において材料を汚染する障害物とならな
いようなメータによって4Ig定されるのが最も望まし
い。
BACKGROUND OF THE INVENTION It is often necessary to very accurately measure the flow rate of prior art materials as they flow through a supply line. for example,
The actual amount of material sent to the material buyer is measured by a meter that measures the amount or mass of material flowing from the seller's material storage to the buyer's container. If the meter that measures the amount or mass of material sent to the buyer is inaccurate, the buyer or seller will suffer. In addition, the mass flow rate of materials produced for human consumption can be measured at 4Ig by meters placed in the conduits supplying the materials, such that there are no obstacles in the material flow path that could contaminate the materials. It is most desirable that the

上記の要件を満たす1つの形式の質量流量計は、質量流
量を測定すべき流体を供給する管路に配置された可動コ
ンジットを用いており、これは。
One type of mass flow meter that meets the above requirements uses a movable conduit placed in the line supplying the fluid whose mass flow rate is to be measured.

しばしば、「振動」メータもしくは「コリオリの力」メ
ータと称されている。コンジット内で流体が移動すると
同時にコンジット自体が振動することにより、コンジッ
トに力が作用してこれを変形させる。これらの力の大き
さくその1つがコリオリの力である)は、コンジット内
の流体の質量流量に関係している。それ故、この力の大
きさをillす定するか、又はこの力によって影響され
るコンジットの特性即ちその動きを測定することにより
Often referred to as a "vibration" meter or a "Coriolis force" meter. As the fluid moves within the conduit, the conduit itself vibrates, exerting forces on the conduit causing it to deform. The magnitude of these forces, one of which is the Coriolis force, is related to the mass flow rate of the fluid within the conduit. Therefore, either by determining the magnitude of this force or by measuring the properties of the conduit, i.e. its movement, that are affected by this force.

流体の質量流量を測定することができる。以下の米国特
許には、種々の形状のコンジットと、種々の形式の信号
処理システムとを用いた振動式の質量流量計が開示され
ている。
The mass flow rate of the fluid can be measured. The following US patents disclose vibratory mass flow meters using various shapes of conduits and various types of signal processing systems: US Pat.

米国特許第3,485,098号;米国特許第4゜10
9.524号;米国特許第4,127,028号;米国
特許第4,192,184号;米国特許第4..252
,028号;米国特許第4,311.054号;米国再
発行特許第31,450号;米国特許第4.422,3
38号;米国特許第4゜444.059号;及び米国特
許第4,491゜025号。
U.S. Patent No. 3,485,098; U.S. Patent No. 4.10
No. 9.524; U.S. Pat. No. 4,127,028; U.S. Pat. No. 4,192,184; U.S. Pat. .. 252
,028; U.S. Patent No. 4,311.054; U.S. Patent Reissue No. 31,450; U.S. Patent No. 4.422,3
No. 38; US Pat. No. 4,444,059; and US Pat. No. 4,491,025.

上記の特許に開示された各々のメータは、2つの点にお
けるコンジットの動きに関連した電気信号を発生するセ
ンサを使用している。上記の2つの点は、2つの信号間
に位相及び時間の差が生じるように選択され、この位相
及び時間の差は。
Each meter disclosed in the above patents uses a sensor that generates electrical signals related to movement of the conduit at two points. The above two points are chosen such that there is a phase and time difference between the two signals, and this phase and time difference is .

流体の質量流量がゼロの時にゼロであるのが理想的で、
この流量差ゼロの状態から流体の質量流量に関連した状
態まで変化する。一般に、3つの選択された点における
コンジットの動きは、流れがない状態のもとにメータが
ある時に次の式で表わすことができる。
Ideally, it should be zero when the mass flow rate of the fluid is zero,
The flow rate difference changes from a state of zero to a state related to the mass flow rate of the fluid. In general, the movement of the conduit at three selected points when the meter is under no flow conditions can be expressed as:

Z(A)= ZA sin (vt)        
 (1)Z (D)= ZOsin (wt)    
     (2)Z(B)= ZB sin (wt)
         (3)但し、A及びBは、移動セン
サが配置されたコンジットの2つの感知点を示し、Dは
、コンジットに駆動力が加えられてコンジットを振動さ
せるコンジットの駆動点を示し、Z (A)及びZ(B
)は。
Z (A) = ZA sin (vt)
(1) Z (D) = ZOsin (wt)
(2) Z(B) = ZB sin (wt)
(3) However, A and B indicate the two sensing points of the conduit where the movement sensors are placed, D indicates the driving point of the conduit where a driving force is applied to the conduit and vibrates the conduit, and Z (A ) and Z(B
)teeth.

時間tにおける2つの点A及びBの変位即ち位置を示し
、Z(D)は、駆動点りにおけるコンジットの位置即ち
変位であり、ZA、ZD及びZBは、点A、D及びBの
休止状態からの最大変位を表わし。
Denotes the displacement or position of two points A and B at time t, Z(D) is the position or displacement of the conduit at the driving point, and ZA, ZD and ZB are the resting states of points A, D and B. represents the maximum displacement from .

tは1時間(秒)であり、そしてWは、駆動力の振動数
(ラジアン7秒)である。
t is 1 hour (seconds) and W is the frequency of the driving force (7 radians).

コンジットに流体が流れる時には、上記の式(1)、(
2)及び(3)は1次のようになる。
When fluid flows through the conduit, the above equation (1), (
2) and (3) become linear.

Z (A) =ZA sin [wt+f(M)]  
    (4)Z (D)= ZD sin [wt]
         (5)Z(B)= ZB sin 
[wt−f(M)]      (6)但し、f(M)
は2位相角の差を質量流量に関して表わす数式である。
Z (A) = ZA sin [wt+f(M)]
(4) Z (D) = ZD sin [wt]
(5) Z(B) = ZB sin
[wt-f(M)] (6) However, f(M)
is a mathematical expression that expresses the difference between two phase angles in terms of mass flow rate.

公知のメータは、位置センサを使用して、点A及びBの
振動するコンジットの動きを電気信号に変換することが
多い、これらの電気信号は、次の式で表わすことができ
る。
Known meters often use position sensors to convert the movement of the vibrating conduit at points A and B into electrical signals, which can be expressed as:

Vl =VPA sin Cvt + f (M)] 
     (7)V2=VPB  sin  [wt 
 −f (M)]           (8)但し、
Vl及びvlは、振動するコンジットの動きに対応する
電圧を表わし、VPA及びVPBは1点A及びBにおけ
るコンジットの最大変位に対応する電気信号のピーク電
圧である。Vl及びvlを表わすグラフが第18図に示
されている。コンジットの動きを検出するために速度セ
ンサ又は加速度センサがしばしば使用されることに注目
されたい。
Vl = VPA sin Cvt + f (M)]
(7) V2=VPB sin [wt
-f (M)] (8) However,
Vl and vl represent the voltages corresponding to the movement of the vibrating conduit, and VPA and VPB are the peak voltages of the electrical signal corresponding to the maximum displacement of the conduit at points A and B. A graph representing Vl and vl is shown in FIG. Note that velocity or acceleration sensors are often used to detect conduit movement.

速度及び加速度センサは、上記式(7)及び(8)の時
間に対する適当な導関数によって表わされた信号を発生
する。
The velocity and acceleration sensors generate signals represented by the appropriate derivatives with respect to time of equations (7) and (8) above.

それ故、質量流量情報は、式(7)及び(8)の各々の
変数に位相情報として含まれる。速度及び加速度センサ
のピーク電圧の大きさは、駆動力の振動数に基づいたも
のとなる。
Therefore, mass flow rate information is included as phase information in each variable of equations (7) and (8). The magnitude of the peak voltage of the speed and acceleration sensor is based on the frequency of the driving force.

公知の振動式質量流量計は、一般に、差°動増幅技術又
は時間差技術のいずれかを使用して上記式(7)及び(
8)から質量流量情報を導出する。
Known vibratory mass flowmeters generally use either differential amplification techniques or time difference techniques to satisfy equations (7) and (
8) Derive mass flow rate information from

差動増幅技術を用いた場合には、電圧v1及びvlが差
動増幅器へ送られ、この差動増幅器は、vlとvlの差
を次のように求める。
When using differential amplification techniques, voltages v1 and vl are sent to a differential amplifier, which determines the difference between vl and vl as follows.

Vl−V2=VPA sin[vt+f (M)]  
VPB sin[vt−f (M)]    (9)適
当な三角法を用いることにより、式(9)は、次のよう
になる。
Vl-V2=VPA sin[vt+f(M)]
VPB sin[vt-f (M)] (9) By using appropriate trigonometry, equation (9) becomes:

Vl−V2=(VPA−VPB)[cosf (M)]
 sin wt+(VPA+VPB)[sin f (
M)] cos wt     (10)各位置センサ
に関連した利得を調整して、VPAをVPBに等しくセ
ットすることにより、上記の式%式% f (M)の最大値が小さく、約2度以下である場合に
は、 ginf (M)がはW f (M)に等しくな
り、式%式% 差動増幅技術を使用した場合には、多数の欠点がある。
Vl-V2=(VPA-VPB) [cosf (M)]
sin wt+(VPA+VPB) [sin f (
M) ] cos wt (10) By adjusting the gain associated with each position sensor to set VPA equal to VPB, the maximum value of the formula % f (M) above is small, about 2 degrees or less. If , then ginf (M) is equal to W f (M), and there are a number of drawbacks when using differential amplification techniques.

先ず、差動増幅機の出力は、アナログ形態であるため、
デジタル装置とのインターフェイスに問題が生じる。第
2に、差動増幅技術を用いた振動式質量流量計は、1”
l)の値が約3度を越える場合には式(12)に対して
少なくとも若干の不正確さを招く。更に、vlと■2の
差の値、ひいては、計算した質量流量は、振動するコン
ジットの振動振幅及び位置センサの利得定数に基づいた
ものとなる。
First, since the output of the differential amplifier is in analog form,
Problems arise when interfacing with digital devices. Second, a vibratory mass flow meter using differential amplification technology
Values of l) greater than about 3 degrees introduce at least some inaccuracy to equation (12). Furthermore, the value of the difference between vl and 2, and thus the calculated mass flow rate, will be based on the vibration amplitude of the vibrating conduit and the gain constant of the position sensor.

時間差技術を使用する場合には、第19図に示す形式の
一対の電圧比較器A及びBが使用される。比較器Aは、
その非反転端子で入力電圧■1を受け取り、その反転端
子でスレッシュホールド電圧VT^を受け取る。比較器
Bは、その非反転端子で入力電圧v2を受け取り、その
反転端子でスレッシュホールド電圧VTAを受け取る。
When using the time difference technique, a pair of voltage comparators A and B of the type shown in FIG. 19 are used. Comparator A is
Its non-inverting terminal receives the input voltage ■1, and its inverting terminal receives the threshold voltage VT^. Comparator B receives the input voltage v2 at its non-inverting terminal and the threshold voltage VTA at its inverting terminal.

各比較器は、入力電圧がスレッシュホールド電圧を越え
た時に高レベル信号を発生し、スレッシュホールド電圧
が入力電圧より高い時に低レベル信号を発生する。上記
移動センサによって発生された電気信号v1及びv2と
、スレッシュホールド電圧VTA及びVTBが、第20
図(a)に示されている。又、比較器A及びBによって
発生される信号Cx及びCyが第20図(b)に示され
ている。時間差技術では、第20図(b)に示すように
、Cx及びcyの各サイクルに対し一対の信号縁が発生
する間の時間差が測定される。時間差技術を用いる時に
は、上記式(7)及び(8)が次のようになる。
Each comparator generates a high level signal when the input voltage exceeds a threshold voltage and generates a low level signal when the threshold voltage is higher than the input voltage. The electric signals v1 and v2 generated by the movement sensor and the threshold voltages VTA and VTB are the 20th
This is shown in Figure (a). Also shown in FIG. 20(b) are signals Cx and Cy generated by comparators A and B. In the time difference technique, the time difference between the occurrence of a pair of signal edges for each cycle of Cx and cy is measured, as shown in FIG. 20(b). When using the time difference technique, the above equations (7) and (8) become as follows.

V1=VTA=VPA  sin[w(TA)+ f 
(M)コ                 (13)
V2=VTB=VPB sin[w(TB)+ f (
M)コ                (14)但し
、TAは、■1がVTAに等しい時間を表わし、TB番
−t、、V2がVTBに等しい時間を表わしている。
V1=VTA=VPA sin[w(TA)+f
(M)ko (13)
V2=VTB=VPB sin[w(TB)+f (
M) (14) However, TA represents the time when ■1 is equal to VTA, and TB number -t, V2 represents the time equal to VTB.

TA及びTBについて解くと、次のようになる。Solving for TA and TB results in the following.

TA= [(arcsin VTA/VPA)/w −
f (M)/w       (15)TB= [(a
rcsin VTB/VPB)/w −f (M)/w
       (16)TAとTOとの差をとると、次
のようになる。
TA= [(arcsin VTA/VPA)/w −
f (M)/w (15) TB= [(a
rcsin VTB/VPB)/w -f (M)/w
(16) Taking the difference between TA and TO gives the following.

TB−TA= 2 f (M)/w+[(arcsin
 VTB/VPB−(arcsin VTA/VPA)
コ/w     (17)この式(17)は、時間差(
TB−TA)が1時間項f(M)/wと、振動数Wで除
算した定数とに正比例することを示している。時間差の
項(TB−TA)は、アナログ/デジタル概算技術によ
って対応する電圧に変換されるのが最も一般的である。
TB-TA= 2 f (M)/w+[(arcsin
VTB/VPB-(arcsin VTA/VPA)
co/w (17) This equation (17) is expressed as the time difference (
TB-TA) is directly proportional to the 1-hour term f(M)/w and the constant divided by the frequency W. The time difference term (TB-TA) is most commonly converted to a corresponding voltage by analog/digital approximation techniques.

時間差技術の使用に関連した士たる欠点は、時間差がコ
ンジットの振動数Wに依存することである。コンジット
に流れる流体の密度の変化と、温度によるコンジットの
特性の変化とにより、振動数が変化する。
A major drawback associated with the use of time difference techniques is that the time difference depends on the frequency W of the conduit. The frequency changes due to changes in the density of the fluid flowing through the conduit and changes in the properties of the conduit due to temperature.

発明が解決しようとする問題点 従って、コリオリの力を利用し、流体の質量流量を測定
するのにコンジットの振動数にも運動振幅にも依存しな
いような質量流量計が要望されている。更に、デジタル
コンピュータ装置によって一般的に使用することのでき
るデジタル出力を発生するような質量流量計が要望され
ている。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, there is a need for a mass flow meter that utilizes the Coriolis force and is independent of conduit frequency or motion amplitude to measure fluid mass flow. Additionally, there is a need for a mass flow meter that produces a digital output that can be commonly used by digital computer equipment.

問題点を解決するための手段 本発明は、2つの周期的な電気信号間に存在する位相差
を指示するシステムを提供する。このシステムは、上記
周期的な電気信号のうちの第1の信号からの測定比較信
号と、測定スレッシュホールド信号とを発生する装置を
具備し、この測定比較信号と第1の周期的な電気信号と
の間の位相差は、第1の周期的な信号に対する測定スレ
ッシュホールド信号のレベルに基づくものである。又、
上記第1の周期的な信号のピーク振幅に関連した測定特
性信号を発生する装置が設けられている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a system for indicating the phase difference that exists between two periodic electrical signals. The system includes apparatus for generating a measurement comparison signal from a first of the periodic electrical signals and a measurement threshold signal, the measurement comparison signal and the first periodic electrical signal is based on the level of the measurement threshold signal relative to the first periodic signal. or,
Apparatus is provided for generating a measured characteristic signal related to the peak amplitude of the first periodic signal.

更に、コマンド信号を発生する装置も含まれており、こ
のコマンド信号の性質は、測定比較信号が基準信号より
進んでいるか遅れているかに基づいている。又、カウン
ト信号を累積する装置も設けられており、上記コマンド
信号は、このカウント信号のレベルが増加する時及び減
少する時を決定する。上記カウント信号に対応する信号
と上記測定特性信号とを合成して測定スレッシュホール
ド信号を発生する装置も設けられている。基準信号は、
上記周期的な電気信号の第2の信号、即ち、一定の位相
を有する信号であるのが好ましい。然し乍ら、基準信号
は、上記第2の周期的な信号から導出するのが更に好ま
しく、この場合は、上記発生装置は、更に、第2の周期
的な電気信号からの基準比較信号と、基準スレッシュホ
ールド信号とを発生する。基準比較信号と第2の周期的
な信号との間の位相差は、第2の周期的な信号に対する
基準スレッシュホールド信号のレベルに基づくものであ
る。上記発生手段は、更に、上記第2の周期的な信号の
ピーク振幅に関連した基準特性信号を発生する。コマン
ド信号発生装置によって発生されるコマンド信号の性質
は、測定比較信号が基準比較信号より進んでいるか遅れ
ているかに基づく0合成装置は、基準特性信号と、カウ
ント信号から導出された信号とを合成して、基準スレッ
シュホールド信号を発生する。
Also included is an apparatus for generating a command signal, the nature of which is based on whether the measured comparison signal leads or lags the reference signal. A device is also provided for accumulating a count signal, the command signal determining when the level of this count signal increases and when it decreases. A device is also provided for combining a signal corresponding to the count signal and the measurement characteristic signal to generate a measurement threshold signal. The reference signal is
Preferably, it is a second signal of the periodic electrical signals, ie a signal having a constant phase. However, more preferably the reference signal is derived from said second periodic signal, in which case said generator further comprises a reference comparison signal from said second periodic electrical signal and a reference threshold. A hold signal is generated. The phase difference between the reference comparison signal and the second periodic signal is based on the level of the reference threshold signal relative to the second periodic signal. The generating means further generates a reference characteristic signal related to the peak amplitude of the second periodic signal. The nature of the command signal generated by the command signal generator is based on whether the measured comparison signal leads or lags the reference comparison signal.The synthesizer combines the reference characteristic signal and the signal derived from the count signal. to generate a reference threshold signal.

本発明は、更に、両端が支持体に取り付けられたコンジ
ットと、このコンジットを振動させる装置と、2つの所
定の点におけるコンジットの運動特性を表わす一対の周
期的な電気信号を発生する装置とを具備した質量流量計
を提供する。この流量計は、2つの周期的な電気信号間
に存在する位相差を指示するシステムを備えている。こ
のシステムは、上記周期的な電気信号のうちの第1の信
号からの測定比較信号と、測定スレッシュホールド信号
とを発生する装置を備えている。測定比較信号と、上記
第1の周期的な信号との位相差は、第1の周期的な信号
に対する測定スレッシュホールド信号のレベルに基づい
ている。上記システムは、測定特性信号を発生する装置
を備えている。
The invention further includes a conduit attached at both ends to a support, a device for vibrating the conduit, and a device for generating a pair of periodic electrical signals representative of the motion characteristics of the conduit at two predetermined points. A mass flow meter is provided. The flow meter includes a system that indicates the phase difference that exists between two periodic electrical signals. The system includes apparatus for generating a measurement comparison signal from a first of the periodic electrical signals and a measurement threshold signal. The phase difference between the measurement comparison signal and the first periodic signal is based on the level of the measurement threshold signal with respect to the first periodic signal. The system includes a device for generating a measured characteristic signal.

この測定特性信号は、上記第1の周期的な信号のピーク
振幅に関係している。コマンド信号を発生する装置も設
けられており、このコマンド信号の性質は、測定比較信
号が基準信号に対して進んでいるか遅れているかに基づ
いている。この場合も。
This measured characteristic signal is related to the peak amplitude of the first periodic signal. A device is also provided for generating a command signal, the nature of which is based on whether the measured comparison signal leads or lags the reference signal. In this case too.

基準信号は、多数の形式のうちのいずれかである。The reference signal can be in any of a number of formats.

カウント信号を累積する装置も設けられており、コマン
ド信号は、カウント信号のレベルが増加する時及び減少
する時を決定する。カウント信号に対応する信号と、測
定特性信号とを合成して、測定スレッシュホールド信号
を発生する装置も設けられている。
Apparatus is also provided for accumulating the count signal, and the command signal determines when the level of the count signal increases and when it decreases. A device is also provided for combining a signal corresponding to the count signal and a measurement characteristic signal to generate a measurement threshold signal.

更に9本発明は1両端が支持体に取り付けられたコンジ
ットと、このコンジットを振動させる装置とを有する質
量流量計を提供する。2つの所定の点におけるコンジッ
トの運動特性を表わす一対の周期的な電気信号を発生す
る装置が設けられている。上記流量計は、上記2つの周
期的な電気信号間の位相差を指示するシステムを備えて
いる。
Furthermore, the present invention provides a mass flow meter having a conduit attached at one end to a support and a device for vibrating the conduit. A device is provided for generating a pair of periodic electrical signals representative of the motion characteristics of the conduit at two predetermined points. The flow meter includes a system for indicating the phase difference between the two periodic electrical signals.

このシステムは、上記周期的な信号を受け取ってこれら
周期的な電気信号の少なくとも第1の信号から比較信号
を発生する装置を備えている。比較信号と基準信号との
位相差を所定の大きさに減少するように比較信号をシフ
トする装置も設けられている0位相差を所定の大きさに
減少するように比較信号をシフトするところの角度を監
視して累積する装置も設けられている。従って、この累
積された角度は、比較信号と基準信号との位相差が所定
の大きさに達した時の上記周期的な電気信号間の位相差
を指示する。
The system includes apparatus for receiving the periodic signals and generating a comparison signal from at least a first of the periodic electrical signals. A device for shifting the comparison signal so as to reduce the phase difference between the comparison signal and the reference signal to a predetermined magnitude is also provided. A device is also provided for monitoring and accumulating angles. This accumulated angle therefore indicates the phase difference between the periodic electrical signals when the phase difference between the comparison signal and the reference signal reaches a predetermined magnitude.

上記流量計は、ゼロ流量時に発生する機械的及び電気的
なノイズを補償して、流量計に生じるずれを除去できる
ものであるのが好ましい。又、2段階の手順を用いて補
償を行なうのが好ましい。
Preferably, the flowmeter is capable of compensating for mechanical and electrical noise occurring at zero flow rate to eliminate deviations occurring in the flowmeter. It is also preferred to perform the compensation using a two-step procedure.

この場合、最初に、システムの粗調整が行われ。In this case, first a rough adjustment of the system is performed.

次いで、その微調整が行われる。Then, its fine-tuning is performed.

実施例 以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説
明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

本発明は、流体の質量流量を測定する流量計、及びこの
質量流量計に特に有用な信号処理システムに関する。好
ましい質量流量計は、一般に、質量流量情報を含む一対
の電気信号を発生する感知組立体と、この感知組立体に
よって発生された信号から質量流量情報を取り出す信号
処理システムとを具備している。
TECHNICAL FIELD This invention relates to flow meters that measure mass flow rates of fluids, and signal processing systems particularly useful for such mass flow meters. Preferred mass flow meters generally include a sensing assembly that generates a pair of electrical signals containing mass flow information and a signal processing system that extracts the mass flow information from the signals generated by the sensing assembly.

第1図ないし第8図は、本発明の好ましい流量計の感知
組立体lOを示している。この感知組立体10は、19
84年9月26日に出願された米国特許出願第655,
305号に開示された形式のものである。然し乍ら、本
発明によるシステムには、既知の形状の適当なコンジッ
トを有する感知組立体を使用することができる。感知組
立体10は、コンジット部分18及び20を画成するコ
ンジット12を備えている。コンジット部分18は、入
口14及び出口16を画成する。コンジット部分20は
、入口33及び出口35を画成する。中央の本体11は
、マニホルド部分22を画成し、この部分は、流路61
により入口14及び33と供給管路(図示せず)との間
を接合して流体連通を与える。出口のマニホルド部分2
4は、流路51により供給管路と出口16及び35との
間を接合し流体連通を与える。マこホルト22は、円形
フランジ15を用いて供給管路と流体連通状態にするこ
とのできる入口13と、流体をコンジット12へ到達さ
せる出口25とを画成する。マニホルド24は、コンジ
ット12からの流体を受け取る入口49と、円形フラン
ジ19を用いて供給管路と流体連通状態にすることので
きる出口17とを画成する。フランジ15及び19は、
供給管路から流体を受け取る各流路21及び23と、供
給管路をコンジット12に固定するボルト(図示せず)
を受け入れる各ボルト穴57及び59を画成する。マニ
ホルド22の流路61は、供給管路からマニホルド22
へ流体を流し易くするために入口13において円形とな
っている。流路61は、流体を2つの流れに分割し易く
するためにマニホルド22の出口25において長円形と
なっている。分割された各々の流れは、コンジット区分
18又は20に流れる。1部片より成る長円形の入口ケ
ーシング27は、マニホルド22の出口25と嵌合する
大きさとされる。ケーシング27は。
1-8 illustrate a preferred flow meter sensing assembly IO of the present invention. This sensing assembly 10 includes 19
U.S. Patent Application No. 655, filed on September 26, 1984.
It is of the type disclosed in No. 305. However, a sensing assembly having a suitable conduit of known shape may be used in the system according to the invention. Sensing assembly 10 includes a conduit 12 defining conduit portions 18 and 20. Conduit portion 18 defines an inlet 14 and an outlet 16. Conduit section 20 defines an inlet 33 and an outlet 35. The central body 11 defines a manifold portion 22 that includes flow passages 61
provides fluid communication between inlets 14 and 33 and a supply line (not shown). Outlet manifold part 2
4 joins and provides fluid communication between the supply conduit and the outlets 16 and 35 by a flow path 51. Macholt 22 defines an inlet 13 that can be placed in fluid communication with a supply line using a circular flange 15 and an outlet 25 that allows fluid to reach conduit 12 . Manifold 24 defines an inlet 49 for receiving fluid from conduit 12 and an outlet 17 that can be placed in fluid communication with the supply line using circular flange 19. Flanges 15 and 19 are
Each channel 21 and 23 receives fluid from the supply line and bolts (not shown) securing the supply line to the conduit 12
Defining each bolt hole 57 and 59 for receiving a. The flow path 61 of the manifold 22 is connected from the supply line to the manifold 22.
It is circular at the inlet 13 to facilitate the flow of fluid into the inlet. Channel 61 is oblong at outlet 25 of manifold 22 to facilitate splitting the fluid into two streams. Each split stream flows into conduit section 18 or 20. A one-piece oblong inlet casing 27 is sized to mate with the outlet 25 of the manifold 22. The casing 27 is.

2つの流路29及び31を画成し、その各々は、人口1
4又は33と整列される。ケーシング27は、マニホル
ド22の出口25と、コンジット部分18及び20の入
口14及び33とに溶接される。従って、ケーシング2
7は、出口25に流れる流体を2つの流れに分割し、こ
れらの流れをコンジット部分18及び20に案内する。
It defines two channels 29 and 31, each of which has a population of 1
4 or 33. Casing 27 is welded to outlet 25 of manifold 22 and inlets 14 and 33 of conduit sections 18 and 20. Therefore, casing 2
7 splits the fluid flowing to outlet 25 into two streams and guides these streams into conduit sections 18 and 20.

マニホルド24の流路51は、出口17と供給管路との
間で流体を流し易くするために出口17において円形断
面を有している。又、流路51は、コンジット部分18
及び20と入口49との間で流体を流れ易くするために
入口49において長円形の断面を有している。長円形の
出口ケーシング53は、一対の開口63及び65を画成
し、これらは、コンジット部分18及び20の出口16
及び35を各々受け入れる。長円形の絶縁材37は、コ
ンジット部分18を受け入れる通路39と、コンジット
部分20を受け入れる通路41を画成する。長円形の絶
縁材43は、コンジット部分18及び20の出口16及
び35を受け入れる一対の通路45及び47を画成する
。絶縁材37及び43は、コンジット部分18及び20
の振動をこれら絶縁材37と43との間の部分に制限す
るように働く。
The flow passages 51 of the manifold 24 have a circular cross section at the outlet 17 to facilitate fluid flow between the outlet 17 and the supply line. Further, the flow path 51 is connected to the conduit portion 18
and has an oval cross section at the inlet 49 to facilitate fluid flow between the inlet 20 and the inlet 49. The oval outlet casing 53 defines a pair of openings 63 and 65 that are connected to the outlet 16 of the conduit sections 18 and 20.
and 35 respectively. Oval insulation 37 defines a passageway 39 for receiving conduit section 18 and a passageway 41 for receiving conduit section 20 . Oval insulation 43 defines a pair of passageways 45 and 47 that receive outlets 16 and 35 of conduit sections 18 and 20. Insulators 37 and 43 are connected to conduit sections 18 and 20.
The vibrations of the insulators 37 and 43 are limited to the area between the insulators 37 and 43.

本体11の壁58及び60は、長方形の開口62及び6
4を各々画成し、これらは、コンジットの部分18及び
2oを受け入れて組立体10を組み立て易くする。一対
のハウジング66及び68(第1図及び第8図に仮想線
で示す)は、中央本体11のカバーを形成するようにチ
ャンネル70.72.74及び76に固定することがで
きる。
Walls 58 and 60 of body 11 have rectangular openings 62 and 6
4, which receive conduit sections 18 and 2o to facilitate assembly of assembly 10. A pair of housings 66 and 68 (shown in phantom in FIGS. 1 and 8) may be secured to channels 70, 72, 74 and 76 to form a cover for central body 11.

感知組立体10は、質量流量を測定すべき流体を供給す
る供給管路に設置される。この管路は。
Sensing assembly 10 is installed in a supply line supplying a fluid whose mass flow rate is to be measured. This conduit.

流体の出口と流体の再入口を形成するために壊される。broken to form a fluid outlet and fluid re-entrance.

感知組立体10の入口13は、フランジ15を用いて管
路の出口と流体連通するように配置され、出口17は、
フランジ19を用いて管路の再入口と流体連通ずるよう
に配置される。従って、管路に流れる流体は5管路の出
口から出て、入口13において感知組立体に入る。マニ
ホルド22の流路61を通過した後、流体は、ケーシン
グ27により、一般的に同じ質量流量の2つの流れに分
割される。これら2つの流れは、コンジットの部分18
及び20に入って流れる。これらの流れがケーシング5
3及びマニホルド24に入った後。
The inlet 13 of the sensing assembly 10 is placed in fluid communication with the outlet of the conduit using a flange 15, and the outlet 17 is
The flange 19 is placed in fluid communication with the re-entrance of the conduit. Accordingly, fluid flowing into the conduit exits the outlet of the 5 conduit and enters the sensing assembly at the inlet 13. After passing through the flow passages 61 of the manifold 22, the fluid is split by the casing 27 into two streams of generally the same mass flow rate. These two flows are connected to section 18 of the conduit.
and 20 and flows. These flows flow into the casing 5
3 and after entering manifold 24.

2つの流れは合流する。合流した流れは、流路61を通
り、感知組立体の出口17から流出して、管路の再入口
に入る。
The two streams merge. The combined flow passes through channel 61, exits the sensing assembly outlet 17, and reenters the conduit.

センサ組立体10は、コンジット駆動組立体26と、一
対の速度センサ28及び30とを備えている。速度セン
サ28及び30の代わりに、位置又は加速度センサ、或
いは他の形式の運動センサを使用することもできる。コ
ンジット駆動組立体26は、軸z−z’ に沿ってコン
ジットの部分18及び20に力を与える。組立体26が
部分18及び20に力を加える方向は、部分18及び2
0を振動させるように周期的に反転することができる。
Sensor assembly 10 includes a conduit drive assembly 26 and a pair of speed sensors 28 and 30. Instead of speed sensors 28 and 30, position or acceleration sensors or other types of motion sensors can also be used. Conduit drive assembly 26 applies force to conduit sections 18 and 20 along axis z-z'. The direction in which assembly 26 applies a force to portions 18 and 20 is
It can be periodically reversed to oscillate 0.

組立体26が部分18に力を加える方向は、組立体26
が部分20に力を加える方向と常に逆である。
The direction in which assembly 26 applies a force to portion 18 is determined by assembly 26
is always opposite to the direction in which force is applied to portion 20.

第7図に示すように、各センサ28及び30と、コンジ
ット駆動組立体26は、磁石ホルダ50に固定された円
筒状の永久磁石48を備えている。この永久磁石48は
、円筒状の電気コイル54によって形成された通路52
に受け入れられる。
As shown in FIG. 7, each sensor 28 and 30 and conduit drive assembly 26 includes a cylindrical permanent magnet 48 secured to a magnet holder 50. As shown in FIG. This permanent magnet 48 is connected to a passage 52 formed by a cylindrical electric coil 54.
accepted.

磁石ホルダ50は部分20に固定され、コイル54は適
当な方法でコンジットの部分18に固定される。従って
、コンジットの部分18及び20が互いに動くと、セン
サ28及び30の通路52内で磁石48が動かされる。
Magnet holder 50 is secured to section 20 and coil 54 is secured to conduit section 18 in any suitable manner. Thus, as conduit sections 18 and 20 move relative to each other, magnet 48 is moved within passageway 52 of sensors 28 and 30.

速度センサ28又は30のコイル54内で磁石48が動
くと、コンジットの部分18及び20が互いに動く速度
に比例した電圧(第10図及び第18図に示した形式の
)が発生する。コンジット駆動組立体26も、磁石ホル
ダ50に固定された永久磁石48と、通路52を画成す
る電気コイル54とを備えている0組立体26の磁石ホ
ルダ50はコンジットの部分20に固定され、コイル5
4はコンジットの部分18に固定される。組立体26の
コイル54に正弦波電圧が印加されると、コイル54と
ホルダ50が互いに振動し、コンジットの部分18及び
20を振動させる。従って、コンジット駆動組立体26
のコイル54に正弦波電圧を印加すると、コンジットの
部分18及び20が振動すると共に、センサ28及び3
0は、これらが取り付けられたコンジットの部分が運動
する速度に比例する正弦波電圧信号を発生する。
Movement of magnet 48 within coil 54 of speed sensor 28 or 30 produces a voltage (of the type shown in FIGS. 10 and 18) that is proportional to the speed at which conduit sections 18 and 20 move relative to each other. The conduit drive assembly 26 also includes a permanent magnet 48 secured to a magnet holder 50 and an electrical coil 54 defining a passageway 52. The magnet holder 50 of the assembly 26 is secured to the conduit portion 20; coil 5
4 is fixed to part 18 of the conduit. When a sinusoidal voltage is applied to coil 54 of assembly 26, coil 54 and holder 50 vibrate relative to each other, causing conduit sections 18 and 20 to vibrate. Accordingly, conduit drive assembly 26
Applying a sinusoidal voltage to coil 54 causes conduit sections 18 and 20 to vibrate and causes sensors 28 and 3 to vibrate.
0 generate a sinusoidal voltage signal that is proportional to the speed at which the section of conduit to which they are attached moves.

部分18及び20に流れる流体の質量流量がゼロである
場合には、速度センサ28及び30によって発生される
正弦波信号が理想的には互いに同相となる。然し乍ら、
コンジットの部分18及び20に流れる流体は、振動す
るコンジット部分18及び20と相互作用し、コンジッ
トの部分18及び20に働くコリオリの力を発生する。
When the mass flow rate of fluid flowing through sections 18 and 20 is zero, the sinusoidal signals produced by velocity sensors 28 and 30 are ideally in phase with each other. However,
Fluid flowing into conduit sections 18 and 20 interacts with the vibrating conduit sections 18 and 20, creating a Coriolis force acting on conduit sections 18 and 20.

振動するコンジットにおけるコリオリの力の発生及びコ
ンジットの運動に対するこれら力の作用については、前
記の従来技術の説明で詳細に述べた。コリオリの力が発
生すると、コンジットの振動する部分18及び20が互
いに位相ずれする。それ故。
The generation of Coriolis forces in a vibrating conduit and the effect of these forces on the movement of the conduit are discussed in detail in the prior art description above. When Coriolis forces occur, the vibrating portions 18 and 20 of the conduit are moved out of phase with each other. Therefore.

流体がコンジット12に流れて、コンジット駆動組立体
26がコンジットの部分18及び20を振動させる時は
、速度センサ28及び30が第18図にvl及びv2で
示された互いに位相ずれした形式の信号を発生する。こ
の位相ずれの大きさは、振動するコンジットによって発
生されたコリオリの力の大きさ、ひいては、コンジット
12に流れる質量流量の大きさに関連している。
When fluid flows through conduit 12 and conduit drive assembly 26 vibrates sections 18 and 20 of the conduit, velocity sensors 28 and 30 generate signals in mutually out-of-phase form, shown as vl and v2 in FIG. occurs. The magnitude of this phase shift is related to the magnitude of the Coriolis force generated by the vibrating conduit and, in turn, the magnitude of the mass flow rate flowing through the conduit 12.

本発明によって提供される好ましい信号処理システム1
00が第9図に示されている。このシステム100は、
速度センサ28及び30によって発生された正弦波信号
を受け取る。システム100は、2つの信号間に存在す
る位相ずれの大きさを直接指示する。位相ずれの大きさ
が分かれば、位相ずれと質量流量との関係(これは、使
用するセンサ組立体の特性及び質量流量を測定しようと
する流体の特性によって決まる)を用いて、質量流量を
決定することができる。信号処理システム1oOによっ
て使用される技術では、コンジット駆動組立体26によ
ってコンジット部分18及び20に加えられる正弦波状
の力のピーク振幅や角振動数に本質的に拘りなく位相ず
れを決定することができる。それ故、コンジットの振動
の振幅及び振動数に影響する多くのファクタが、システ
ム100によって行われる位相ずれの測定に著しい影響
を与えることはない。
Preferred signal processing system 1 provided by the present invention
00 is shown in FIG. This system 100 is
A sinusoidal signal generated by speed sensors 28 and 30 is received. System 100 directly indicates the amount of phase shift that exists between two signals. Once the magnitude of the phase shift is known, the relationship between phase shift and mass flow rate (which depends on the characteristics of the sensor assembly used and the properties of the fluid whose mass flow rate is to be measured) can be used to determine the mass flow rate. can do. The technique used by signal processing system 1oO allows the phase shift to be determined essentially without regard to the peak amplitude or angular frequency of the sinusoidal force applied by conduit drive assembly 26 to conduit sections 18 and 20. . Therefore, the many factors that affect the amplitude and frequency of conduit vibrations do not significantly affect the phase shift measurements made by system 100.

式(15)と(16)の差をとるのではなく(これは、
時間差技術を用いて行なわねばならない)、システム1
00は、実際上1式(15)を式(16)に等しくする
。この等化は、センサ28及び30により発生された電
気信号に対応する比較信号を発生し、これら比較信号の
一方をその他方の信号に向かってシフトして2つの比較
信号間に本質的に位相差が存在しないようにしそして位
相差をなくすのに必要なシフト量を記録することによっ
て得られる。式(15)及び(16)を等化すると、次
のようになる。
Rather than taking the difference between equations (15) and (16) (this is
system 1).
00 effectively makes equation (15) equal to equation (16). This equalization involves generating comparison signals that correspond to the electrical signals generated by sensors 28 and 30 and shifting one of the comparison signals toward the other signal to essentially create a position between the two comparison signals. It is obtained by ensuring that no phase difference exists and recording the amount of shift required to eliminate the phase difference. Equating equations (15) and (16) yields the following.

[arcsin (VTR/VPB)+ f (M)]
/w=[arcsin (VTA/VPA)−f (M
)]/w       (18)2f(M)に対してこ
れを解くと、次のようになる。
[arcsin (VTR/VPB) + f (M)]
/w=[arcsin (VTA/VPA)-f (M
)]/w (18) Solving this for 2f(M) yields the following.

2 f (M)=arcsin(VTA/VPA)−a
rcsin(VTB/VPB)         (1
9)システム100は、コンジット12の流量がゼロの
状態において決定される定数としてVTAを使用する。
2 f (M) = arcsin (VTA/VPA) - a
rcsin(VTB/VPB) (1
9) System 100 uses VTA as a constant determined at zero flow rate in conduit 12.

VTBについて解くと、次のようになる。The solution for VTB is as follows.

VTB=VPB sin [5rcsin(VTA/V
PA)−2f (M)]    (20)それ故、直流
電圧VTBは、コンジット12に流れる流体によって発
生されてコンジット12の振動に相互作用するコリオリ
の力により生じる位相差sj、n 2 f (M)に比
例する。システム100で使用される技術は、次の条件
が満たされるならば、非常に正確な結果をもたらす。
VTB=VPB sin [5rcsin(VTA/V
PA)−2f (M)] (20) Therefore, the DC voltage VTB is determined by the phase difference sj,n 2 f (M ) is proportional to The technique used in system 100 provides highly accurate results if the following conditions are met:

=90° <  [arcsin(VTA/VPA)−
2f (M)コ <+90”     (21)別の解
決策では、センサ28又は30によって発生された信号
の一方から1つの比較信号のみを発生し、この比較信号
を(i)他方のセンサ28又は3oによって発生された
信号か或いは(ii)一定の位相を有する基準信号かの
いずれかに向かってシフトして位相差をゼロにする。こ
の位相シフトの大きさが位相差を表わす。
=90° < [arcsin(VTA/VPA)-
2f (M)ko <+90'' (21) Another solution is to generate only one comparison signal from one of the signals generated by sensors 28 or 30 and to transfer this comparison signal to (i) the other sensor 28 or 3o or (ii) a reference signal having a constant phase to bring the phase difference to zero.The magnitude of this phase shift represents the phase difference.

システム100で式(2o)を用いて、コンジット12
の振動数又は振動振幅に本質的に拘りのない質量流量の
測定値をいかに導出するかについては、第9図に示され
たシステム100の細部を説明しながら述べる。第9図
から明らかなように、システム100は、速度センサ3
0によって信号供給される測定チャンネル及び速度セン
サ28によって信号供給される基準チャンネルと称する
2つのチャンネルを使用している。基準チャンネルは、
速度センサ28がら受けた速度信号を適当なレベルにブ
ーストする前置増幅器102を備えている。前置増幅器
140は、前置増幅器1゜2と同様に作動する。コンジ
ットの駆動回路1゜4は、前置増幅器102がらライン
148に沿って送られる増幅された速度信号を受け取り
、この増幅された速度信号を適当に増幅して駆動信号を
発生し、この駆動信号をコンジット駆動組立体26のコ
イル54に送ってコンジットの部分18及び20を振動
させる。コンジット駆動回路104の利得は、コンジッ
ト駆動組立体26に送られる駆動信号がコンジット部分
18に所望振幅の振動を発生するように、自動利得制御
器106によって制御される。
Using equation (2o) in system 100, conduit 12
How to derive measurements of mass flow rate that are essentially independent of frequency or amplitude of oscillations will be described with reference to the details of system 100 shown in FIG. As is clear from FIG. 9, the system 100 includes the speed sensor 3
Two channels are used, termed the measurement channel signaled by 0 and the reference channel signaled by speed sensor 28. The reference channel is
A preamplifier 102 is provided to boost the speed signal received from speed sensor 28 to an appropriate level. Preamplifier 140 operates similarly to preamplifier 1.2. The conduit drive circuit 1.4 receives the amplified velocity signal sent along line 148 from the preamplifier 102, suitably amplifies the amplified velocity signal to generate a drive signal, and generates a drive signal. is sent to coil 54 of conduit drive assembly 26 to vibrate conduit sections 18 and 20. The gain of conduit drive circuit 104 is controlled by automatic gain controller 106 such that the drive signal sent to conduit drive assembly 26 produces a desired amplitude of vibration in conduit section 18 .

スイッチ式キャパシタ積分器108は、前置増幅器10
2から増幅された速度信号を受け取る。
The switched capacitor integrator 108 is connected to the preamplifier 10
Receives the amplified speed signal from 2.

スイッチ式キャパシタ積分器108は、増幅された速度
信号を積分して、積分された速度信号、即ち、直角位相
信号を発生し、これは、ピーク検出器110によって使
用されて、前置増幅器102で発生された増幅された速
度信号のピーク振幅が決定される。直角位相信号を発生
するのに加えて、スイッチ式キャパシタ積分器108は
ノイズ除去によりシステム100の性能を改善する。然
し乍ら、スイッチ式キャパシタ積分器108を含ませた
場合には、システム100のコストが明らかに増大する
。スイッチ式キャパシタ積分器108によって与えられ
る性能の改善は、システム100を適切に機能させるの
に必要なものではないから、これに代わって一般の積分
器をシステム100に用いることができる。スイッチ式
キャパシタ積分器108を除去した場合には、ピーク検
出の目的で直角位相信号を発生することのできる何等か
の公知装置を設けることができる。
A switched capacitor integrator 108 integrates the amplified velocity signal to generate an integrated velocity signal, a quadrature signal, which is used by a peak detector 110 to output a quadrature signal in a preamplifier 102. A peak amplitude of the generated amplified velocity signal is determined. In addition to generating a quadrature signal, switched capacitor integrator 108 improves the performance of system 100 through noise rejection. However, the inclusion of switched capacitor integrator 108 clearly increases the cost of system 100. The improved performance provided by switched capacitor integrator 108 is not necessary for system 100 to function properly, and a conventional integrator may instead be used in system 100. If switched capacitor integrator 108 is eliminated, any known device capable of generating a quadrature signal for peak detection purposes can be provided.

スイッチ式キャパシタ積分器108によって発生された
信号は、自動ゼロ回路112にも送られる。この自動ゼ
ロ回路112は、前置増幅器102及びスイッチ式キャ
パシタ積分器108によって発生された信号の直流成分
を積分し、この積分された信号を、通常接地されている
前置増幅器102の端子へ返送する。従って、前置増幅
器102によって発生されるか又は受け取られる累積し
た直流のずれ分が除去され、前置増幅器102によって
発生される信号は、実質上直流成分をもたない交流信号
となる。スイッチ式キャパシタ積分器109及び自動ゼ
ロ回路142は、前記のスイッチ式キャパシタ積分器1
08及び自動ゼロ回路112と各々同様に作動する。
The signal generated by switched capacitor integrator 108 is also sent to auto-zero circuit 112. The auto-zero circuit 112 integrates the DC component of the signal generated by the preamplifier 102 and switched capacitor integrator 108 and returns the integrated signal to the terminal of the preamplifier 102, which is normally grounded. do. Accordingly, the accumulated DC offset generated or received by preamplifier 102 is removed, and the signal generated by preamplifier 102 becomes an AC signal with substantially no DC component. The switched capacitor integrator 109 and the automatic zero circuit 142 are similar to the switched capacitor integrator 1 described above.
08 and automatic zero circuit 112, respectively.

ピーク検出器110は、前置増幅器102によって発生
された増幅された速度信号と、スイッチ式キャパシタ積
分器108によって発生された積分された速度信号即ち
直角位相信号とを受け取る。ピーク検出器110は、前
置増幅器102及びスイッチ式キャパシタ積分器108
によって発生された積分された速度信号のピーク振幅を
表わし正及び負のピーク信号VPAを発生する。
Peak detector 110 receives the amplified velocity signal produced by preamplifier 102 and the integrated velocity signal or quadrature signal produced by switched capacitor integrator 108 . Peak detector 110 includes preamplifier 102 and switched capacitor integrator 108.
generates positive and negative peak signals VPA representing the peak amplitude of the integrated velocity signal generated by VPA.

ピーク検出器111は、前置増幅器140及びスイッチ
式キャパシタ積分器109によって発生された増幅され
た速度信号を受け取り、スイッチ式キャパシタ積分器1
09によって発生された積分された速度信号のピーク振
幅を表わす正及び負のピーク信号VPBを発生する。
Peak detector 111 receives the amplified velocity signal generated by preamplifier 140 and switched capacitor integrator 109 and
A positive and negative peak signal VPB is generated representing the peak amplitude of the integrated velocity signal produced by VPB.09.

自動利得制御器106は、ピーク検出器110によって
発生されたピーク信号を受け取り、このピーク信号を、
コンジット12の所望の振動振幅を表わす基準レベルと
比較する。自動利得制御器106は、ピーク信号と基準
信号との差を表わすコマンド信号発生し、このコマンド
信号をコンジット駆動回路104へ供給する。このコマ
ンド信号により、コンジット駆動回路104の利得は、
この回路によってコンジット駆動組立体26に送られる
駆動信号がコンジットの部分18を所望の振幅で振動さ
せるように調整される。
Automatic gain controller 106 receives the peak signal generated by peak detector 110 and converts the peak signal into
A reference level representative of the desired vibration amplitude of conduit 12 is compared. Automatic gain controller 106 generates a command signal representative of the difference between the peak signal and the reference signal and provides this command signal to conduit drive circuit 104 . With this command signal, the gain of the conduit drive circuit 104 is
The drive signal sent to the conduit drive assembly 26 by this circuit is adjusted to cause the conduit section 18 to vibrate at the desired amplitude.

ピーク検出器110及び111、高精度比較器114及
び126、D/Aコンバータ116及び130、方向制
御器128及び134、位相比較器118、デジタルカ
ウンタ120、リードオンリメモリ(ROM)122、
並びにラッチ132によって閉ループのフィードバック
制御システム124が形成される。この制御システム1
24は、スイッチ式のキャパシタ積分器108及び10
9から積分された速度信号を受け取り、この積分された
各速度信号に対応する周期的な比較信号を発生する。制
御システム124は、これら比較信号のうちの一方、即
ち、測定信号を、その他方の比較信号、即ち、基準信号
に向かってシフトし、これら2つの信号間の位相差を除
去するに必要なシフト量を記録する。それ故、記録され
る信号は。
Peak detectors 110 and 111, high precision comparators 114 and 126, D/A converters 116 and 130, direction controllers 128 and 134, phase comparator 118, digital counter 120, read only memory (ROM) 122,
Latch 132 in turn forms a closed loop feedback control system 124 . This control system 1
24 is a switched capacitor integrator 108 and 10
9 and generates a periodic comparison signal corresponding to each integrated velocity signal. Control system 124 shifts one of the comparison signals, the measurement signal, toward the other comparison signal, the reference signal, as necessary to eliminate the phase difference between the two signals. Record the amount. Therefore, the signal recorded is.

速度センサ28及び30によって発生された2つの速度
信号間の位相差に関連している。この記録される信号は
、制御システム124のデジタルカウンタ120に記憶
される。流体の質量流量が変化する時に生じる2つの速
度信号間の位相差の変化は、上記比較信号間に対応する
位相ずれが生じることによって表わされる。システム1
24は、位相ずれを本質的にゼロに減少するように比較
信号をずらす時に、比較信号間に存在する新たな位相ず
れを表わすようにカウンタ120に記憶されたカウント
を変更する。従って、定常状態、又はゼロ状態において
カウンタ120に記憶されたカウントは、速度信号間に
存在する全位相差、ひいては、現在の質量流量を表わす
It is related to the phase difference between the two speed signals generated by speed sensors 28 and 30. This recorded signal is stored in digital counter 120 of control system 124. The change in phase difference between the two velocity signals that occurs when the fluid mass flow rate changes is represented by a corresponding phase shift between the comparison signals. system 1
24 changes the count stored in counter 120 to represent the new phase shift that exists between the comparison signals as it shifts the comparison signals to reduce the phase shift to essentially zero. Therefore, the count stored in counter 120 at steady state, or zero, conditions represents the total phase difference that exists between the velocity signals and, therefore, the current mass flow rate.

一般に、システム124は、測定比較信号を基準比較信
号に向けてこれらが互いに実質的に同相となるまでシフ
トさせる。測定比較信号は、上記信号VTRの値を調整
することによってシフトされる。第10図から明らかな
ように、VTRの値を増加すると、測定比較信号が右に
向かってシフトされ、VTBの値を減少すると、測定比
較信号が左に向かってシフトされる。カウンタ120に
含まれたカウントが増加又は減少されるにつれて、D/
Aコンバータ130によりVTBの値が各々増加又は減
少される。質量流量が変化する時には、速度センサ28
及び30によって発生された速度信号間の位相差も対応
的に変化する。高精度の比較器114及び126は、こ
れらの間に存在する対応する位相差を有する比較信号を
発生する。各サイクル中に、カウンタ120のカウント
が増加又は減少され、VTRのレベルが各々対応的に増
加又は減少される。VTRのレベルが増加又は減少する
と、測定比較信号が左又は右に向かってシフトされるが
、その方向は、常に、比較信号間の位相差を減少する方
向である。このプロセスは、ゼロ状態に達するまで続け
られ、この状態においては、両方の比較信号が実質的に
同相となり、測定比較信号の次々のサイクルにより、測
定信号が右及び左にシフトされ、測定比較信号が基準比
較信号と同相となる点のまわりで測定信号を振動させる
Generally, system 124 shifts the measured comparison signal toward the reference comparison signal until they are substantially in phase with each other. The measurement comparison signal is shifted by adjusting the value of the signal VTR. As can be seen from FIG. 10, increasing the value of VTR shifts the measured comparison signal toward the right, and decreasing the value of VTB shifts the measured comparison signal toward the left. As the count contained in counter 120 is increased or decreased, D/
The A converter 130 increases or decreases the value of VTB, respectively. When the mass flow rate changes, the speed sensor 28
The phase difference between the velocity signals generated by and 30 also changes correspondingly. High precision comparators 114 and 126 generate comparison signals with corresponding phase differences existing therebetween. During each cycle, the count of counter 120 is incremented or decremented and the level of the VTR is correspondingly incremented or decremented, respectively. As the level of the VTR increases or decreases, the measured comparison signals are shifted towards the left or right, always in a direction that reduces the phase difference between the comparison signals. This process continues until a zero condition is reached, in which both comparison signals are essentially in phase, and successive cycles of the measurement comparison signal shift the measurement signal to the right and left, causing the measurement comparison signal to shift to the right and left. The measurement signal is oscillated around the point where the signal is in phase with the reference comparison signal.

換言すれば、ゼロ状態において、システム124は、カ
ウンタ120を1カウントだけ交互に増減し、測定比較
信号を基準比較信号に対して非常に僅かな角度だけ交互
に進ませたり遅らせたりする。
In other words, in the zero state, system 124 alternately increases or decreases counter 120 by one count and alternately advances or lags the measured comparison signal by a very small angle relative to the reference comparison signal.

換言すれば、ゼロ状態において、システム124は、カ
ウンタ120を1カウントだけ交互に増減し、測定比較
信号を基準比較信号に対して非常に僅かな角度で交互に
進ませたり遅らせたりする。
In other words, in the zero state, system 124 alternately increases or decreases counter 120 by one count and alternately advances or lags the measured comparison signal by a very small angle relative to the reference comparison signal.

カウンタ120は、システム124がゼロ状態にある時
にコンジット12に流れる流体の質量流量に比例する測
定カウント信号を含んでいる。質量流量がその後もう一
度変化すると、比較信号は互いに位相ずれし、システム
124は測定比較信号を基準比較信号に向けてシフトし
、2つの比較信号が互いに本質的に同相となるようにす
る。
Counter 120 includes a measured count signal that is proportional to the mass flow rate of fluid flowing into conduit 12 when system 124 is in the zero condition. When the mass flow rate changes one more time, the comparison signals are out of phase with each other and the system 124 shifts the measured comparison signal toward the reference comparison signal so that the two comparison signals are essentially in phase with each other.

特に、方向制御器134は、コンジット12に流れる流
体の方向に対応する方向信号をカウンタ120からライ
ン群498に沿って受け取る。
In particular, directional controller 134 receives a directional signal from counter 120 along lines 498 that corresponds to the direction of fluid flowing through conduit 12 .

流れの方向が正であり、即ち、第1図に矢印で示された
方向である時には、方向制御器134がピーク検出器1
11からの正のピーク信号をD/Aコンバータ130に
送信する。コンジット12に流れる流体の方向が負であ
り、即ち、第1図に矢印で示された方向とは逆の方向で
ある場合には、方向制御器134がピーク検出器111
からD/Aコンバータ130に負のピーク信号を送信す
る。
When the flow direction is positive, i.e. in the direction indicated by the arrow in FIG.
The positive peak signal from 11 is sent to D/A converter 130. If the direction of fluid flowing through conduit 12 is negative, i.e., opposite to the direction indicated by the arrow in FIG.
A negative peak signal is transmitted from the D/A converter 130 to the D/A converter 130.

方向制御器128は、カウンタ120からライン群50
0に沿ってラッチされた方向信号を受け取る。以下で詳
細に述べるように、このラッチされた方向信号は、流量
系の作動中全体を通じてそれらの値を維持しており、セ
ンサ28によって発生された速度信号が流量ゼロの状態
においてセンサ30によって発生された速度信号より進
んでいるか遅れているかを指示する。速度信号は、流量
ゼロの状態では互いに同相となるべきであるが、不整列
の問題によって位相ずれが生じる。
Directional controller 128 directs lines 50 from counter 120.
Receive a direction signal latched along 0. As discussed in more detail below, this latched direction signal maintains its value throughout operation of the flow system such that the velocity signal generated by sensor 28 is generated by sensor 30 during zero flow conditions. Indicates whether the speed signal is ahead or behind the specified speed signal. The velocity signals should be in phase with each other at zero flow conditions, but misalignment issues cause them to be out of phase.

D/Aコンバータ16は、方向制御器128からピーク
信号(VPA)を受け取ると共に、ラッチ132からラ
イン群496に沿って12ビツトのラッチカウント信号
(Y)を受け取る。このラッチカウント信号Yは、流量
ゼロの状態における流量計の不整列の程度を表わす。ラ
ッチカウント信号の値は、流量計の動作中一定に保たれ
、これを用いて流量計の不整列の影響が相殺される。D
/Aコンバータ116は、アナログスレッシュホールド
信号VTAを発生し、これは、次のように表わされる。
D/A converter 16 receives a peak signal (VPA) from direction controller 128 and a 12-bit latch count signal (Y) along lines 496 from latch 132. This latch count signal Y represents the degree of flow meter misalignment at zero flow conditions. The value of the latch count signal is held constant during flow meter operation and is used to offset the effects of flow meter misalignment. D
/A converter 116 generates an analog threshold signal VTA, which is expressed as:

V 丁A = K (Y /4096)V PA   
              (22)但し、にはスケ
ーリングの目的で使用されるOと1との間の定数であり
、Yはカウンタ120及びROM122によって発生さ
れたラッチカウント信号であり、定数4096は上記Y
がとり得る値の数値(0から4095)’t”あり、V
PAはピーク検出器110によって発生されたピーク信
号である。同様に、D/Aコンバータ130は、ピーク
検出器111からピーク信号(VPB)を受け取ると共
に、カウンタ120からライン群494を経て12ビツ
トの測定カウント信号(X′)を受け取る。この測定カ
ウント信号は、定常状態においては、コンジット12に
流れる流体の質量流量を表わす。D/Aコンバータ13
0は1次の式で表わされる信号VTRを発生する。
V ding A = K (Y /4096) V PA
(22) where is a constant between O and 1 used for scaling purposes, Y is the latch count signal generated by the counter 120 and ROM 122, and the constant 4096 is the Y
There is a numerical value (0 to 4095) 't'' that can be taken by V
PA is the peak signal generated by peak detector 110. Similarly, D/A converter 130 receives a peak signal (VPB) from peak detector 111 and a 12-bit measurement count signal (X') from counter 120 via lines 494. This measured count signal represents the mass flow rate of fluid flowing through conduit 12 under steady state conditions. D/A converter 13
0 generates a signal VTR expressed by the linear equation.

VTB= K (X/4096) VPB      
  (23)但し、VTBは、D/A:M/バータ13
0 ニよッテ発生される信号であり、Xはカウンタ12
0及びROM122によって発生される測定カウント信
号の値であり、VPBは、ピーク検出器111によって
発生される信号である。VTA及びVTBの式を式(2
0)に代入すると、次のようになる。
VTB=K (X/4096) VPB
(23) However, VTB is D/A:M/verter 13
0 is the signal generated, and X is the signal generated by the counter 12.
0 and the value of the measurement count signal generated by ROM 122, and VPB is the signal generated by peak detector 111. The equations of VTA and VTB are expressed as (2
0), we get the following:

KX/4096=sin[arcsin(KY/409
6)−2f (M)]     (24)Xについて解
くと、次のようになる。
KX/4096=sin[arcsin(KY/409
6)-2f (M)] (24) Solving for X gives the following.

X=[4096/にコ sin[arcsin(KY/
4096)−2f (M)コ          (2
5)但し、又は12ビツトの2進数であり、その大きさ
は、コンジット12に流れる流体とコンジット12の振
動とによって発生された力に比例する。
X=[4096/nico sin[arcsin(KY/
4096)-2f (M)ko (2
5) is a 12-bit binary number whose magnitude is proportional to the force generated by the fluid flowing through the conduit 12 and the vibrations of the conduit 12;

Xの値は、本質的に、速度センサ28及び30によって
発生された速度信号の振幅には拘りなく、従って、コン
ジット12の振動振幅には拘りないものである。更に、
Xの値は、コンジット12の振動数Wには拘りなく、ひ
いては、速度センサ28及び30によって発生された正
弦波信号の周波数には拘りないものである。
The value of X is essentially independent of the amplitude of the velocity signals generated by velocity sensors 28 and 30, and therefore independent of the vibration amplitude of conduit 12. Furthermore,
The value of X is independent of the frequency W of the conduit 12 and thus independent of the frequency of the sinusoidal signals generated by the velocity sensors 28 and 30.

高精度の比較器114及び126並びに位相比較器11
8は、測定カウント信号Xをカウンタ120に記録する
ように作動する。高精度の比較器114は、スイッチ式
キャパシタ積分器108から積分された速度信号を受け
取ると共に、D/Aコンバータ116からVTAを受け
取る。高精度の比較器114は、積分された速度信号を
VTAと比較する。第10図は、各高精度比較器114
及び126の動作を示している。比較器114は、積分
された速度信号の値がVTAより小さい時に低レベル信
号を発生し、積分された速度信号がVTAより大きい時
に高レベル信号を発生する。それ故、高精度比較器11
4によって発生される基準比較信号は、積分された速度
信号からVTAで指示された程度までシフトされる。高
精度比較器126は、スイッチ式キャパシタ積分器10
9によって発生された積分された速度信号と、D/Aコ
ンバータ130によって発生されたVTRとを受け取る
。高精度比較器126は、高精度比較器114が測定比
較信号を発生するように作動したのと同様に作動する。
High precision comparators 114 and 126 and phase comparator 11
8 is operative to record the measurement count signal X in the counter 120. A precision comparator 114 receives the integrated speed signal from switched capacitor integrator 108 and receives VTA from D/A converter 116 . A precision comparator 114 compares the integrated velocity signal to VTA. FIG. 10 shows each high precision comparator 114
and 126 operations are shown. Comparator 114 generates a low level signal when the value of the integrated velocity signal is less than VTA, and generates a high level signal when the integrated velocity signal is greater than VTA. Therefore, high precision comparator 11
4 is shifted from the integrated velocity signal to the extent indicated by VTA. High precision comparator 126 is connected to switched capacitor integrator 10
9 and the VTR generated by D/A converter 130. High precision comparator 126 operates in the same manner as high precision comparator 114 operated to generate a measured comparison signal.

一般に、D/Aコンバータ116の出力VTAは、対応
する速度信号に対してずれない基準比較信号を発生する
ために一定値に保持され、これに向かって測定比較信号
をシフトできるようにする。比較器126によって発生
された測定比較信号は、VTRの値を変更することによ
り基準比較信号に向かってシフトされる。
Generally, the output VTA of the D/A converter 116 is held at a constant value to generate a reference comparison signal that is consistent with the corresponding speed signal, toward which the measured comparison signal can be shifted. The measured comparison signal produced by comparator 126 is shifted toward the reference comparison signal by changing the value of the VTR.

測定比較信号を基準比較信号に向かってシフトするにつ
れて、カウンタ120はシフトの程度を記録する。カウ
ンタ120は、測定比較信号の各サイクル中にいったん
増加又は減少される。位相比較器118は、比較信号を
受け取り、測定比較信号の各サイクル中にカウンタ12
0を増加させるべきであるか減少させるべきであるかを
決定する。位相比較器118は、測定比較信号が基準比
較信号より遅れる場合にはカウンタ120を増加させ、
測定比較信号が基準比較信号より進む場合にはカウンタ
120を減少させる。それ故、システム124がゼロ状
態にある時には、カウンタ120に含まれたXの値がコ
ンジット12に流れる流体によって発生した力に比例し
、質量流量の大きさを決定することができる。
As the measured comparison signal is shifted toward the reference comparison signal, counter 120 records the extent of the shift. Counter 120 is incremented or decremented once during each cycle of the measurement comparison signal. A phase comparator 118 receives the comparison signal and outputs a counter 12 during each cycle of the measured comparison signal.
Determine whether 0 should be incremented or decremented. Phase comparator 118 increments counter 120 if the measured comparison signal lags the reference comparison signal;
If the measured comparison signal leads the reference comparison signal, counter 120 is decremented. Therefore, when the system 124 is in the zero state, the value of X contained in the counter 120 is proportional to the force developed by the fluid flowing through the conduit 12 and can determine the magnitude of the mass flow rate.

式(25)は、測定カウント信号Xが非リニアであるこ
とを示している。所望ならば、カウント信号をリニアに
するようにROM122を設けることができる。ROM
 122は、次のようにマツプされる。
Equation (25) shows that the measurement count signal X is non-linear. If desired, ROM 122 can be provided to make the count signal linear. ROM
122 is mapped as follows.

X=4096/K 5in(KX’/4096)   
   (26)X′について解くと、次のようになる。
X=4096/K 5in (KX'/4096)
(26) Solving for X' gives the following.

X’=(4096/K)arcsin(KX/4096
)  (27)式(25)において見出したXについて
の式をこの式(27)に代入すると、次のようになる。
X'=(4096/K) arcsin(KX/4096
) (27) When the equation for X found in equation (25) is substituted into equation (27), the following is obtained.

X’ =(4096/K) [arcsin (KY/
4096)−2f (M)]     (28)これは
、カウンタ120に含まれたカウントに対するリニアな
式である。流量がゼロの状態においては、式(28)が
次のようになる。
X' = (4096/K) [arcsin (KY/
4096)-2f (M)] (28) This is a linear expression for the count contained in counter 120. In a state where the flow rate is zero, equation (28) becomes as follows.

2 f (0)=arcsin (KY/4096) 
    (29)但し、f(0)は、流量がゼロの状態
のf(M)である。従って、次のようになる。
2 f (0) = arcsin (KY/4096)
(29) However, f(0) is f(M) in a state where the flow rate is zero. Therefore, it becomes as follows.

Y =(4096/K) sin [2f (0)] 
    (30)流量がゼロの状態では、式(28)の
Yの値が式(30)を満足する限り、式(28)におけ
るX′の値がゼロである。それ故、X′は、次のように
表わすことができる。
Y = (4096/K) sin [2f (0)]
(30) When the flow rate is zero, as long as the value of Y in equation (28) satisfies equation (30), the value of X' in equation (28) is zero. Therefore, X' can be expressed as:

X’ =4096/K[2f (0)−2f (M)コ
   (31)Kの値は、全スケールの位相ずれに対し
てX′の値を式(31)に代入し、Kに対して解くこと
によって決定することができる。但し1度からラジアン
への換算が必要で、2πラジアン=360゜であること
に注意されない。
X' = 4096/K [2f (0) - 2f (M) (31) The value of K is calculated by substituting the value of X' into equation (31) for the phase shift of all scales, and It can be determined by solving. However, it is necessary to convert from 1 degree to radians, and it is not noted that 2π radians = 360 degrees.

X’ (4095)=4095=[4096/K][F
(3,14159)/3601     (32)但し
、Fはフルスケールの位相ずれ(度)であり、4095
は、フルスケールの位相ずれを実現した時のX′の値で
ある。Kについて解くと、次のようになる。
X' (4095)=4095=[4096/K][F
(3,14159)/3601 (32) where F is the full-scale phase shift (degrees) and 4095
is the value of X' when a full-scale phase shift is achieved. Solving for K, we get the following.

K = 0.017453292 F        
   (33)arcsin (K Y /4096)
の項は、コンジットセンサ18及び20、センサ28及
び30並びにシステム100の間に不一致もしくは不整
列が存在するために生じる。これらのファクタにより、
流量ゼロの状態のもとでもカウンタ120に成るカウン
トが存在することになる。流量ゼロ時のカウントをカウ
ンタ120に残したま\にすると、流量が流れる状態の
もとての結果が不正確なものとなる。ラッチ132は、
流量ゼロ時のカウントをカウンタ120から除去するた
めに設けられている。
K = 0.017453292F
(33) arcsin (K Y /4096)
term occurs because there is a mismatch or misalignment between conduit sensors 18 and 20, sensors 28 and 30, and system 100. Due to these factors,
There will be a count on the counter 120 even under zero flow conditions. If the count when the flow rate is zero is left in the counter 120, the result will be inaccurate when the flow rate is flowing. The latch 132 is
It is provided to remove the count at zero flow rate from the counter 120.

ラッチ132は、ROM122から測定カウント信号X
を受け取る。ラッチ132をストローブすると、その入
力に現われる信号がその出力に転送される。流量ゼロ時
のカウントを除去するために、流量ゼロ時にコンジット
12の振動を開始すると、感知組立体10及び信号処理
システム100の部品間にもし不整合があれば、速度セ
ンサ28及び30は、互いに同相でない正弦波信号を発
生する。
The latch 132 receives the measurement count signal X from the ROM 122.
receive. Strobe latch 132 transfers the signal appearing at its input to its output. Initiating oscillation of conduit 12 at zero flow to eliminate counting at zero flow causes velocity sensors 28 and 30 to move relative to each other if there is a misalignment between the components of sensing assembly 10 and signal processing system 100. Generates a sinusoidal signal that is not in phase.

ゼロスイッチ136(第15図)を押してカウンタ12
0をリセットし、ゼロ出力をラッチ132にラッチさせ
る。成る程度の遅延の後に、制御システム124は、ゼ
ロ状態に達し、速度センサ28及び30によって発生さ
れた2つの速度信号間の位相差を表わすカウントをカウ
ンタ120に累積させる。ROM122は、信号Xをラ
ッチ132の入力に供給し、ラッチ132がストローブ
されて、Xの値がその出力に送られ、信号Yとして維持
される。ラッチ132によってD/Aコンバータ116
に信号Yを供給すると、高精度の比較器114へ送られ
るVTAの値が変化する。高精度の比較器114からの
基準比較信号は、スイッチ式キャパシタ積分器108か
ら受け取った積分された速度信号から、速度センサ28
及び30により発生された速度信号間に存在する位相ず
れに対応する量だけシフトされる。このように基準信号
がシフトすることにより1位相比較器118への入力の
位相に差が生じ、位相比較器118はカウンタ120が
ゼロに向かってカウントを開始するようにさせる。カウ
ンタ120がゼロに達すると、システム100はゼロ状
態となる。ラッチ132の出力にラッチされたYの値は
、カウンタ120によって発生されるカウントX′が質
量流量を正確に表わすように確保する。
Press the zero switch 136 (Fig. 15) to reset the counter 12.
0 and causes the zero output to be latched into the latch 132. After some delay, control system 124 reaches a zero condition and causes counter 120 to accumulate a count representing the phase difference between the two speed signals produced by speed sensors 28 and 30. ROM 122 provides signal X to the input of latch 132, which is strobed to send the value of X to its output and maintain it as signal Y. D/A converter 116 by latch 132
Applying signal Y to VTA changes the value of VTA sent to high precision comparator 114. The reference comparison signal from precision comparator 114 is derived from the integrated speed signal received from switched capacitor integrator 108 at speed sensor 28.
and 30 by an amount corresponding to the phase shift that exists between the velocity signals generated by . This shift in the reference signal causes a difference in the phase of the input to the single phase comparator 118, which causes the counter 120 to begin counting toward zero. When counter 120 reaches zero, system 100 enters the zero state. The value of Y latched at the output of latch 132 ensures that the count X' generated by counter 120 accurately represents the mass flow rate.

第11図ないし第15図は、第9図に示された対応ブロ
ックを実施するのに特に有用な回路を示す回路図である
。前置増幅器102(第11図)は、増幅器200及び
抵抗202を含んでいる。
11-15 are circuit diagrams illustrating circuits particularly useful in implementing the corresponding blocks shown in FIG. 9. Preamplifier 102 (FIG. 11) includes amplifier 200 and resistor 202. Preamplifier 102 (FIG. 11) includes amplifier 200 and resistor 202.

増幅器200によりライン204に発生される速度信号
は、ライン206及び208に現われる信号(これは、
速度センサ28により発生された速度信号を構成する)
間の差を増幅したものである。
The velocity signal produced by amplifier 200 on line 204 is equal to the signal appearing on lines 206 and 208 (which is
(constituting the speed signal generated by speed sensor 28)
It is an amplification of the difference between

抵抗202は、次の式に基づいて増幅器200の利得を
決定する。
Resistor 202 determines the gain of amplifier 200 based on the following equation.

1 +40,000/RG         (34)
但し、RGは抵抗2o2の抵抗値である。
1 +40,000/RG (34)
However, RG is the resistance value of resistor 2o2.

スイッチ式キャパシタ積分器108(第11図)は、前
置増幅器102からライン204に沿って増幅された速
度信号を受け取る。抵抗210、キャパシタ212及び
演算増幅器214は反転積分器216を形成する。更に
補償を行なわない場合には、スイッチ式キャパシタ積分
器108によりライン200に沿って受け取られた増幅
された速度信号に含まれた直流のずれ分により、増幅器
200によって発生される積分された速度信号が増加又
は減少して、増幅器214がこれに送られた制御電圧の
レベルに等しい直流信号を発生することになる。従って
、スイッチ式キャパシタインバータ230は、ライン2
18に発生した増幅器214の出力をサンプリングし、
増幅器214の出力の直流成分をライン220に沿って
増幅器214ヘフイードバツクする。増幅器214は、
増幅された速度信号から、ライン220に現われる累積
した直流信号を差し引いて、積分された速度信号から著
しい直流成分を除去する。増幅器2]74の出力は、約
IKHzないし5KHzの周波数でサンプリングされる
。スイッチ222及びキャパシタ224.226及び2
28はスイッチ式のキャパシタインバータ230を形成
し、その交流利得は約0.001:1である。サンプリ
ング周波数を確立する適当なりロック信号が供給され。
A switched capacitor integrator 108 (FIG. 11) receives the amplified velocity signal along line 204 from preamplifier 102. Resistor 210, capacitor 212 and operational amplifier 214 form an inverting integrator 216. Without further compensation, the DC offset contained in the amplified speed signal received along line 200 by switched capacitor integrator 108 reduces the integrated speed signal produced by amplifier 200. increases or decreases, causing amplifier 214 to generate a DC signal equal to the level of the control voltage applied thereto. Therefore, the switched capacitor inverter 230
Sampling the output of the amplifier 214 generated at 18,
The DC component of the output of amplifier 214 is fed back along line 220 to amplifier 214. The amplifier 214 is
The accumulated DC signal appearing on line 220 is subtracted from the amplified speed signal to remove significant DC components from the integrated speed signal. The output of amplifier 2] 74 is sampled at a frequency of approximately IKHz to 5KHz. switch 222 and capacitors 224, 226 and 2
28 forms a switched capacitor inverter 230, the AC gain of which is approximately 0.001:1. A suitable lock signal is provided to establish the sampling frequency.

ライン236及び238に沿って送られてスイッチ人力
232及び234のタイミングをとると共に、スイッチ
222がクロック信号の周波数でスイッチングするよう
にする。或いは又、スイッチ式キャパシタインバータ2
30の内部クロックをスイッチング信号として用いるこ
とができ、この場合は、キャパシタ228の値がサンプ
リング周波数を決定する。スイッチ222が第11図に
示す状態をとる場合には、積分された速度信号の直流成
分によってキャパシタ226が充電される。
A signal is sent along lines 236 and 238 to time switch inputs 232 and 234 and cause switch 222 to switch at the frequency of the clock signal. Alternatively, switched capacitor inverter 2
30 internal clocks can be used as the switching signal, in which case the value of capacitor 228 determines the sampling frequency. When switch 222 assumes the state shown in FIG. 11, capacitor 226 is charged by the DC component of the integrated speed signal.

次のクロックパルスを受け取ると、スイッチ222の状
態が切り換わり、キャパシタ226の電荷がキャパシタ
224へ送られる。キャパシタ224と226との間の
キャパシタンスの相違により、キャパシタ226の電荷
がキャパシタ224へ送られた後のキャパシタ224の
電圧はキャパシタ226の電圧の約1/l OOOとな
る。スイッチ式キャパシタインバータ230のアース接
続構成により、キャパシタ224の電圧は常にキャパシ
タ226の電圧に対して逆となる。従って、ライン22
0に沿って増幅器214へ送られる電圧は、ライン21
8の信号に本来含まれた直流のずれ分を減少するように
働く。それ故、積分器216の直流利得は約1となり、
交流利得は、抵抗210及びキャパシタ212の組合せ
によって実質的に決定される。
Upon receipt of the next clock pulse, switch 222 toggles its state and transfers the charge on capacitor 226 to capacitor 224 . Due to the difference in capacitance between capacitors 224 and 226, the voltage on capacitor 224 is approximately 1/1 OOO of the voltage on capacitor 226 after the charge on capacitor 226 is transferred to capacitor 224. Due to the grounded configuration of switched capacitor inverter 230, the voltage on capacitor 224 is always opposite to the voltage on capacitor 226. Therefore, line 22
The voltage sent to amplifier 214 along line 21
It works to reduce the DC deviation originally included in the signal of No. 8. Therefore, the DC gain of the integrator 216 is approximately 1,
The AC gain is substantially determined by the combination of resistor 210 and capacitor 212.

自動ゼロ回路112(第11図)は、スイッチ式のキャ
パシタ積分器108からの積分された速度信号を受け取
り、増幅器200によって発生された直流成分を積分さ
れた速度信号から除去するように作用する信号を前置増
幅器102に供給する。増幅器244、抵抗246及び
キャパシタ248は、時定数の長い(数秒程度)積分器
を形成する。抵抗250及び252は、増幅器244の
出力を分割し、キャパシタ248及び抵抗246によ?
て得られる時定数を乗算するように作動する。増幅器2
44の出力は、通常ライン256に沿ってアースされる
増幅器200の端子に供給される。
Auto-zero circuit 112 (FIG. 11) receives the integrated speed signal from switched capacitor integrator 108 and provides a signal operative to remove the DC component generated by amplifier 200 from the integrated speed signal. is supplied to the preamplifier 102. Amplifier 244, resistor 246, and capacitor 248 form an integrator with a long time constant (on the order of several seconds). Resistors 250 and 252 divide the output of amplifier 244 through capacitor 248 and resistor 246.
It operates by multiplying the time constant obtained by amplifier 2
The output of 44 is provided to a terminal of amplifier 200, which is normally grounded along line 256.

ピーク検出器110(第12図)は、前置増幅器102
からライン258に沿って増幅された速度信号を受け取
ると共に、増幅器214によって発生された積分された
信号、即ち、直角位相信号をライン218,260及び
262に沿って受け取る。ピーク検出器110は、増幅
された速度信号をタイミング信号として使用し、積分さ
れた速度信号のピーク振幅が生じる時を指示すると共に
、これらの時に、積分された速度信号の振幅を形成する
。抵抗264及び266並びにキャパシタ268は、交
流及び直流のヒステリシスを形成し、増幅器270から
発生される信号の縁が前置増幅器102によって発生さ
れる増幅された速度信号のゼロ交差とぼり同時に生じる
ようにする。
The peak detector 110 (FIG. 12) is connected to the preamplifier 102.
along line 258 and an integrated signal, ie, a quadrature signal, generated by amplifier 214 is received along lines 218, 260, and 262. Peak detector 110 uses the amplified velocity signal as a timing signal to indicate when peak amplitudes of the integrated velocity signal occur and to form the amplitude of the integrated velocity signal at these times. Resistors 264 and 266 and capacitor 268 create AC and DC hysteresis such that the edges of the signal generated from amplifier 270 occur simultaneously with the zero crossings of the amplified speed signal generated by preamplifier 102. do.

増幅器270によってライン272に発生された信号は
、増幅された速度信号がゼロより小さい時に高レベルと
なり、増幅された速度信号がゼロより大きい時に低レベ
ルとなる。増幅器270の出力は、ライン272及び2
74に沿ってワンショットマルチバイブレータ278の
反転入力に供給されると共に、ライン272及び276
に沿ってワンショットマルチバイブレータ280の非反
転入力に供給される。ワンショットマルチバイブレータ
278は、増幅器270によって発生される信号の後縁
が現われるたびに負のパルス即ち負のストローブ信号を
発生し、ワンショットマルチバイブレータ280は、増
幅器270によって発生される信号の先縁が現われるた
びに正のパルス即ち正のストローブ信号を発生する。第
12図には。
The signal produced by amplifier 270 on line 272 is high when the amplified velocity signal is less than zero and low when the amplified velocity signal is greater than zero. The output of amplifier 270 is connected to lines 272 and 2
74 to the inverting input of one-shot multivibrator 278, and lines 272 and 276.
is supplied to the non-inverting input of the one-shot multivibrator 280 along the line. One-shot multivibrator 278 generates a negative pulse or negative strobe signal each time the trailing edge of the signal generated by amplifier 270 occurs, and one-shot multivibrator 280 generates a negative strobe signal each time the trailing edge of the signal generated by amplifier 270 occurs. generates a positive pulse, or positive strobe signal, each time it appears. In Figure 12.

集積型のFETスイッチ282が概略的に示されている
。スイッチ284.286.288及び290は、それ
らの入力に低レベル信号を受け取った時に閉じる。集積
型スイッチ282のスイッチ284は、ライン292に
沿って負のストローブ信号を受け取り、ライン262及
び296に沿って積分された速度信号を受け取る。集積
型スイッチ282のスイッチ286は、ライン294に
沿って正のストローブ信号を受け取り、ライン262に
沿って積分された速度信号を受け取る。スイッチ284
のスイッチ入力298が負のパルスを受け取るたびに、
スイッチ284がそのパルスの時間中中、閉じる。キャ
パシタ302は、負のストローブパルスの発生時間中に
発生する積分された速度信号のレベルまで充電する。積
分された速度信号の負のピーク中には各々の負のストロ
ーブ信号が生じるので、キャパシタ302は、積分され
た速度信号のその時生じる負のピーク値に等しい電圧レ
ベルまで常に充電される。同様に、スイッチ286は、
スイッチ286がその人力300に受け取る各々の正の
ストローブ信号が現われている間、閉じる。積分された
速度信号の正のピーク振幅が現われる時には各々の正の
ストローブ信号が発生するので、キャパシタ304は、
積分された速度信号の正のピーク値に等しい電圧レベル
まで常に充電される。集積型スイッチ282のスイッチ
288及び290は、センサ28によって発生された速
度信号が流量ゼロの状態において速度センサ30によっ
て発生された速度信号より進んでいるか遅れているかを
指示するラッチされた方向信号をカウンタ120からラ
イン群500に沿ってそれらの入力306及び308に
受け取る。
An integrated FET switch 282 is shown schematically. Switches 284, 286, 288 and 290 close when receiving low level signals on their inputs. Switch 284 of integrated switch 282 receives the negative strobe signal along line 292 and the integrated velocity signal along lines 262 and 296. Switch 286 of integrated switch 282 receives the positive strobe signal along line 294 and the integrated velocity signal along line 262. switch 284
Whenever switch input 298 of receives a negative pulse,
Switch 284 is closed during the pulse. Capacitor 302 charges to the level of the integrated velocity signal that occurs during the occurrence of the negative strobe pulse. Since each negative strobe signal occurs during the negative peak of the integrated speed signal, capacitor 302 is always charged to a voltage level equal to the then occurring negative peak value of the integrated speed signal. Similarly, switch 286 is
Switch 286 closes during each positive strobe signal it receives on human power 300. Since each positive strobe signal occurs when the positive peak amplitude of the integrated velocity signal occurs, capacitor 304
It is constantly charged to a voltage level equal to the positive peak value of the integrated speed signal. Switches 288 and 290 of integrated switch 282 provide a latched direction signal that indicates whether the speed signal generated by sensor 28 is leading or lagging the speed signal generated by speed sensor 30 during zero flow conditions. are received from counter 120 along lines 500 at their inputs 306 and 308.

ライン310は、センサ30によって発生された信号が
センサ28によって発生された信号より遅れる時に低レ
ベル値をとり、さもなくば高レベル値をとる。ライン3
12の信号は、センサ30によって発生された信号がセ
ンサ28によって発生された信号より進む時に低レベル
となり、さもなくば高レベルとなる。方向信号は、同時
に高レベルになることもないし低レベルになることもな
い。
Line 310 takes a low level value when the signal generated by sensor 30 lags the signal generated by sensor 28, and takes a high level value otherwise. line 3
The signal at 12 is low when the signal generated by sensor 30 leads the signal generated by sensor 28, and high otherwise. The direction signal is never high or low at the same time.

ライン310の方向信号が低レベルの時は、ライン31
2の方向信号が高レベルとなり、スイッチ288のみが
閉じる。キャパシタ302の電圧はバッファ増幅器31
4の入力へ送られ、積分された速度信号の負のピーク振
幅を表わす。ライン312の方向信号が低レベルである
時には、ライン310の方向信号が高レベルであり、ス
イッチ290のみが閉じる。キャパシタ304にか\る
正の電圧は、増幅器314の非反転入力に送られ、積分
された速度信号の正のピーク振幅を表わす。
When the direction signal on line 310 is low, line 31
2 direction signal goes high and only switch 288 closes. The voltage on capacitor 302 is applied to buffer amplifier 31
4 input and represents the negative peak amplitude of the integrated velocity signal. When the direction signal on line 312 is low, the direction signal on line 310 is high and only switch 290 is closed. The positive voltage on capacitor 304 is sent to the non-inverting input of amplifier 314 and represents the positive peak amplitude of the integrated velocity signal.

従って、ライン310の方向信号が低レベルである時に
は、増幅器314はライン316に沿ってD/Aコンバ
ータ116へ負の信号を送信する。
Thus, when the direction signal on line 310 is low, amplifier 314 sends a negative signal along line 316 to D/A converter 116.

ライン312の方向信号が低レベルである時には、増幅
器314は、積分された速度信号の正のピーク振幅を表
わす正の信号をライン316に沿ってD/Aコンバータ
116へ送信する。
When the direction signal on line 312 is low, amplifier 314 sends a positive signal along line 316 to D/A converter 116 representing the positive peak amplitude of the integrated velocity signal.

D/Aコンバータ116は、方向制御器128からライ
ン316に沿って適当なピーク振幅信号を受け取ると共
に、ラッチ132によって発生されたラッチされたカウ
ント信号Yをライン群496に沿って受け取る。第12
図は、D/Aコンバータ116に対する一般的な構成を
示している。
D/A converter 116 receives a suitable peak amplitude signal along line 316 from direction controller 128 and a latched count signal Y generated by latch 132 along lines 496. 12th
The figure shows a general configuration for D/A converter 116.

D/Aコンバータ330は、市販のD/Aコンバータで
ある。D/Aコンバータ116は、式(22)によって
表わされた形態の信号VTAをライン334に発生する
D/A converter 330 is a commercially available D/A converter. D/A converter 116 generates a signal VTA on line 334 having the form expressed by equation (22).

高精度比較器114は、ライン334に沿って信号VT
Aを受け取ると共にライン260に沿って積分された速
度信号を受け取り、第10図に示された形式の基準比較
信号を発生する。比較器336は、両方の信号を受け取
り、ライン338に信号を発生する。この信号は、積分
された速度信号のレベルがVTAのレベルより大きい時
に低レベルとなり、それ以外の時に高レベルとなる。増
幅器34.0は、基準比較信号をライン342に発生す
る。抵抗344は電流を制限するために設けられており
、ショットキダイオード346及び348は、比較器1
14の作動速度を高めるように増幅器340への入力信
号の供給程度を制限する。
Precision comparator 114 outputs signal VT along line 334.
A and the integrated velocity signal along line 260 to generate a reference comparison signal of the type shown in FIG. Comparator 336 receives both signals and generates a signal on line 338. This signal has a low level when the level of the integrated speed signal is higher than the VTA level, and has a high level at other times. Amplifier 34.0 generates a reference comparison signal on line 342. A resistor 344 is provided to limit the current, and Schottky diodes 346 and 348
The degree of input signal supplied to amplifier 340 is limited to increase the operating speed of amplifier 14.

抵抗343及び345のサイズは、位相比較器114に
より与えられる全位相シフト範囲を決定し、ひいては、
Kの値を定める式33のFの値を決定する。
The size of resistors 343 and 345 determines the total phase shift range provided by phase comparator 114, and thus:
The value of F in Equation 33, which determines the value of K, is determined.

自動利得制御器106は、ピーク検出器110からライ
ン350に沿って正のピーク信号VPAを受け取る。増
幅器352は、正のピーク信号と、抵抗351及び35
3によって形成された電圧分割器により増幅器352へ
送られる約10ボルトの基準値との間の積分された差を
表わすコマンド信号をライン354に発生する。コンジ
ット駆動回路104は、自動利得制御器106によって
発生されたコマンド信号をライン356を経て受け取る
。ライン356のコマンド信号は、光学アイソレータ3
58によって受け取られる。LED360に流れる電流
の量は、FET362の導通性を決定する。FET36
2の導通性は、LED360に流れる電流の量に比例す
る。増幅器364の利得はFET362の導通性に比例
して変化するので、増幅器364の利得は、ダイオード
360に流れる電流のレベルに比例して変化する。典型
的に、約ゼロボルトの出力が増幅器352によってライ
ン354に発生され、これは、コンジット18の所望の
振動レベルに達したことを指示すると共に、所定レベル
の電流をダイオード360に通流させ、増幅器364を
所定の利得にする。
Automatic gain controller 106 receives a positive peak signal VPA along line 350 from peak detector 110. Amplifier 352 receives the positive peak signal and resistors 351 and 35.
A command signal is generated on line 354 representing the integrated difference between the reference value of approximately 10 volts which is sent to amplifier 352 by a voltage divider formed by V.3. Conduit drive circuit 104 receives command signals generated by automatic gain controller 106 via line 356. The command signal on line 356 is the optical isolator 3
Received by 58. The amount of current flowing through LED 360 determines the conductivity of FET 362. FET36
The conductivity of 2 is proportional to the amount of current flowing through the LED 360. Since the gain of amplifier 364 varies proportionally to the conductivity of FET 362, the gain of amplifier 364 varies proportionally to the level of current flowing through diode 360. Typically, an output of approximately zero volts is produced on line 354 by amplifier 352, which indicates that the desired level of vibration in conduit 18 has been reached, and which causes a predetermined level of current to flow through diode 360 and 364 to a predetermined gain.

コンジット12の振動レベルを増加すると、自動利得制
御器106によって更に正の出力が発生され、これは、
ダイオード360の電流を減少すると共に、増幅器36
4の利得を減少する。振動レベルを所望のレベルより下
げると、自動利得制御器106によって更に負の信号が
発生され、これにより、ダイオード360の電流が増加
し、増幅器364の利得が増加する。増幅器364の出
力は、ライン366に沿って電力駆動回路368へ送ら
れる。電力駆動回路368は、増幅器364によって発
生された信号を適当に増幅して駆動信号を発生し、この
駆動信号をライン370に沿ってコンジット駆動組立体
26のコイル54に供給する。
Increasing the vibration level of conduit 12 causes a more positive output to be generated by automatic gain controller 106, which
While reducing the current in diode 360, amplifier 36
Decrease the gain of 4. When the vibration level is lowered below the desired level, a more negative signal is generated by automatic gain controller 106, which increases the current in diode 360 and increases the gain of amplifier 364. The output of amplifier 364 is sent along line 366 to power drive circuit 368. Power drive circuit 368 suitably amplifies the signal generated by amplifier 364 to generate a drive signal and provides the drive signal along line 370 to coil 54 of conduit drive assembly 26 .

前置増幅器14o、自動ゼロ回路142、スイッチ式キ
ャパシタ積分器109、ピーク検出器111、方向制御
器134.高精度比較器126、及びD/Aコンバータ
130は、前記したそれらの対応部分と同じ構成である
Preamplifier 14o, automatic zero circuit 142, switched capacitor integrator 109, peak detector 111, direction controller 134. The high precision comparator 126 and the D/A converter 130 have the same configuration as their corresponding parts described above.

第13図、第14図及び第15図は、第9図に示された
位相比較器118、ラッチ132及びデジタルカウンタ
120を詳細に示している。タイミング信号発生器37
2は、カウンタ120の作動を制御するタイミング信号
を発生する。2メガヘルツのクリスタル374、ナント
ゲート376及び抵抗378は、一般のクリスタル発振
器380の中枢を形成する。インバータ382は、発振
器380によって発生された信号を反転し、反転した信
号を分割回路網384のクロック入力に供給する。分割
回路網384は、ゲート382から受けた2メガヘルツ
の信号を分割し、1メガヘルツの方形波をライン386
及び388に発生する。ライン386及び388の信号
は、互いに180°位相ずれしており、従って、2つの
別々のタイミング位相のベースを形成する。
13, 14, and 15 illustrate in detail the phase comparator 118, latch 132, and digital counter 120 shown in FIG. 9. Timing signal generator 37
2 generates a timing signal that controls the operation of counter 120. A 2 MHz crystal 374, a Nant gate 376, and a resistor 378 form the heart of a typical crystal oscillator 380. Inverter 382 inverts the signal generated by oscillator 380 and provides the inverted signal to the clock input of divider network 384 . Split network 384 splits the 2 MHz signal received from gate 382 and outputs a 1 MHz square wave on line 386.
and 388 occur. The signals on lines 386 and 388 are 180° out of phase with each other and thus form the basis of two separate timing phases.

排他的オアゲート390は、ライン398及び400に
沿って+15ボルトの制御電圧を受け取ると共に、高精
度比較器114からライン342に沿って基準信号を受
け取る。排他的オアゲート392は、ライン398に沿
って+15ボルトの制御電圧を受け取ると共に、高精度
比較器126からライン396に沿って測定比較信号を
受け取る。各ゲート390及び392は、ライン342
又は396の入力が低い値に下がった時に高レベル信号
を発生する。ゲート390及び392の出力は、ライン
402及び404に沿って位相比較器118へ送られる
。ライン404の信号、即ち、クロック信号CLOCK
は、カウンタ420(第14図)によって使用されて、
カウンタ420によって維持されたカウント信号が変更
される時を指示すると共に、位相比較器118によって
使用されて、測定比較信号が基準比較信号より進んでい
るか遅れているかを判断する。位相比較器118によっ
てライン406に発生された信号、即ち、アップ/ダウ
ン信号UP/DNは、カウントに対する各変更をカウン
トの増加によって行なうべきか減少によって行なうべき
かを判断するのに使用される。ライン404のクロック
信号の先縁が位相比較器118に達する前にライン40
2の信号が高い値をとった場合には、UP/DN信号が
高レベルとなる。ライン402の信号が高い値をとる前
にライン404のクロック信号の先縁が位相比較器11
8に達した場合には、ライン406のUP/DN信号が
次のサイクルまで低レベルとなる。
Exclusive-OR gate 390 receives a +15 volt control voltage along lines 398 and 400 and a reference signal along line 342 from precision comparator 114. Exclusive-OR gate 392 receives a +15 volt control voltage along line 398 and a measured comparison signal along line 396 from precision comparator 126. Each gate 390 and 392 is connected to line 342
or generate a high level signal when the input of the 396 falls to a low value. The outputs of gates 390 and 392 are sent along lines 402 and 404 to phase comparator 118. The signal on line 404, i.e., the clock signal CLOCK
is used by counter 420 (FIG. 14) to
The count signal maintained by counter 420 indicates when it is changed and is used by phase comparator 118 to determine whether the measured comparison signal leads or lags the reference comparison signal. The signal generated on line 406 by phase comparator 118, ie, up/down signal UP/DN, is used to determine whether each change to the count should be made by increasing or decreasing the count. line 404 before the leading edge of the clock signal on line 404 reaches phase comparator 118.
When the signal No. 2 takes a high value, the UP/DN signal becomes high level. Before the signal on line 402 takes a high value, the leading edge of the clock signal on line 404 reaches phase comparator 11.
If 8 is reached, the UP/DN signal on line 406 goes low until the next cycle.

フリップ−フロップ408は、ゲート392を通ったク
ロック信号を受け取る。フリップ−フロップ408は、
フリップ−フロップ384からライン386及び412
に沿って受け取る1メガヘルツの信号とクロック信号を
同期させる。従って、フリップ−フロップ408は、同
期されたクロック信号、即ち、5YNCCLOCK信号
をライン414に発生する。この信号は、ゲート392
によって発生された信号と周波数が等しく、ゲート39
2によって発生された信号と180゜位相がずれており
、且つフリップ−フロップ384のQ′端子に発生され
た1メガヘルツのクロック信号に同期されている。5Y
NCCLOCK信号は、クロック120の2進カウンタ
を駆動するのに使用される。CLOCK信号がフリップ
−フロップ384によりライン386に発生された信号
と同期すると、率の乗算器530.532及び534は
、それらの入力が変化する間にタイミングどりされなく
なる。フリップ−フロップ416は、位相比較器118
によって発生されたUP/DN信号を受け取り、フリッ
プ−フロップ384により端子Qに発生された1メガヘ
ルツの非反転信号とUP/DN信号とを同期することに
より信号5YNCUP/DNをライン418に発生する
。従って、測定比較信号は、本質的に、1メガヘルツの
クロック信号の1つの位相と同期され、位相比較器11
8によって発生されたUP/DN信号は、1メガヘルツ
のタロツク信号の他の位相と同期される。5YNCUP
/DN信号418は、カウンタ420によって発生され
たカウントを増加すべきか減少すべきかを判断し、ライ
ン414の5YNCCLOCK信号は、カウンタ420
の出力へのカウントデータの転送のタイミングを制御す
る。
Flip-flop 408 receives the clock signal through gate 392. Flip-flop 408 is
Flip-flop 384 to lines 386 and 412
synchronizes the clock signal with a 1 MHz signal received along the Flip-flop 408 therefore generates a synchronized clock signal, ie, the 5YNCCLOCK signal, on line 414. This signal is connected to gate 392
equal in frequency to the signal generated by gate 39
2 and is 180 DEG out of phase with the signal generated by Flip-Flop 384 and synchronized to a 1 MHz clock signal generated at the Q' terminal of flip-flop 384. 5Y
The NCCLOCK signal is used to drive the binary counter of clock 120. When the CLOCK signal is synchronized with the signal generated on line 386 by flip-flop 384, rate multipliers 530, 532 and 534 are no longer timed while their inputs change. Flip-flop 416 connects phase comparator 118
and generates signal 5YNCUP/DN on line 418 by synchronizing the UP/DN signal with a 1 MHz noninverting signal generated at terminal Q by flip-flop 384. Therefore, the measurement comparison signal is essentially synchronized with one phase of the 1 MHz clock signal, and the measurement comparison signal is synchronized to the phase comparator 11.
The UP/DN signal generated by 8 is synchronized with the other phase of the 1 MHz tarok signal. 5YNCUP
/DN signal 418 determines whether the count generated by counter 420 should be incremented or decremented, and the 5YNCCLOCK signal on line 414
controls the timing of transfer of count data to the output of

位相比較器118がタイミングとりされるたびに、この
位相比較器118は、クロック120を増加すべきであ
るか減少すべきであるかを決定し、ライン406のUP
/DN信号を論理「1」又は「0」の適当なレベルにセ
ットする。5YNCCLOCK信号の先縁が現われると
、12ビツトの2進カウンタ420がタイミングどりさ
れ、ライン418の5YNCUP/DN信号に基づいて
増加又は減少が行われる。カウンタ420は、4つの2
進カウンタ部422.424.426及び428を含ん
でいる。これらの2進カウンタ部422.424.42
6及び428は、フリップ−フロップ408からライン
414.430.432.434及び436に各々沿っ
て5YNCCLOCK信号を受け取ると共に、ライン4
18゜438.440,442及び444に各々沿って
5YNCUP/DN信号を受け取る。カウンタ422.
424.426又は428は、これがクロックパルスを
受け取って、そのCIN入力に送られた論理「O」によ
って作動可能化されるたびに、5YNCUP/DN信号
のレベルに基づいて増加又は減少を行ない、そのカウン
トをその出力QO,Ql、Q2及びQ3に転送する。従
って、各カウンタ422.424.426及び428に
送られる5YNCUP/DN信号が高レベルである場合
には、5YNCCLOCK信号の次の先縁を受け取った
時に、カウンタに蓄積されたカウントが増加される。カ
ウンタ422.424.426及び428に送られる5
YNCUP/DN信号が低レベルである場合には、5Y
NCCLOCK信号の次の先縁を受け取った時に、カウ
ンタに蓄積されたカウントが減少される。カウンタ42
2.424及び426の出力は、デジタルカウンタ42
o(ひいては、カウンタ120)によって発生された1
2ビツトの測定カウント信号X′を表わす。カウンタ4
22の端子Q1は最下位ビットであり、カウンタ426
の端子Q3はカウント信号の最上位ビットである。カウ
ンタ428の出力QOは符号ビットであり、コンジット
12の流れが正の方向であるか負の方向であるかを示す
方向信号である。
Each time phase comparator 118 is timed, it determines whether clock 120 should be incremented or decremented and the UP on line 406
/DN signal to the appropriate level of logic "1" or "0". When the leading edge of the 5YNCCLOCK signal appears, a 12-bit binary counter 420 is timed and incremented or decremented based on the 5YNCUP/DN signal on line 418. The counter 420 has four 2
It includes advance counter units 422, 424, 426 and 428. These binary counter sections 422.424.42
6 and 428 receive the 5YNCCLOCK signal from flip-flop 408 along lines 414.430.432.434 and 436, respectively, and
18° 438.5YNCUP/DN signals are received along 440, 442 and 444, respectively. Counter 422.
424.426 or 428 increases or decreases based on the level of the 5YNCUP/DN signal whenever it receives a clock pulse and is enabled by a logic 'O' sent to its CIN input. Transfer the count to its outputs QO, Ql, Q2 and Q3. Therefore, if the 5YNCUP/DN signal sent to each counter 422, 424, 426 and 428 is high, the count stored in the counter will be incremented when the next leading edge of the 5YNCCLOCK signal is received. 5 sent to counters 422, 424, 426 and 428
If YNCUP/DN signal is low level, 5Y
When the next leading edge of the NCCLOCK signal is received, the count accumulated in the counter is decremented. counter 42
2. The outputs of 424 and 426 are the digital counter 42
1 generated by o (and thus counter 120)
It represents a 2-bit measurement count signal X'. counter 4
Terminal Q1 of 22 is the least significant bit, and the terminal Q1 of counter 426
Terminal Q3 is the most significant bit of the count signal. The output QO of counter 428 is a sign bit and is a direction signal indicating whether the flow in conduit 12 is in a positive or negative direction.

D/Aコンバータ116及び130は、正の2進入力を
必要とする。排他的オアゲート446゜448及び45
0は、D/Aコンバータ116及び130への2進入力
が常に正であるようにし、即ち、ゲート446.448
及び450の出力が常に正の12ビツト2進数を形成す
るようにする。
D/A converters 116 and 130 require positive binary inputs. Exclusive or gate 446°448 and 45
0 ensures that the binary inputs to D/A converters 116 and 130 are always positive, i.e. gates 446.448
and 450 so that the output always forms a positive 12-bit binary number.

ゲート446,448及び450は、2進カウンタ42
2.424及び426によって各々発生された出力と、
カウンタ428の出力QOとを受け取り、それらの出力
に測定カウント信号X′を発生する。ゲート446.4
48及び450は、(i)カウンタ428の出力QOと
、(11)各2進カウンタ422.424及び426の
各出力QOないしQ3とに対して排他的オア機能を実行
する。それ故、カウンタ428の出力QOが高レベルで
あって、カウンタ422.424及び426の出力が負
の12ビツト2進数を形成することを表わしている時に
は、ゲート446.448及び450は、それらの出力
に、カウンタ422.424及び426で形成された負
の12ビツト数を発生する。カウンタ428のQO小出
力低レベルである時には、ゲート446.448及び4
50は、カウンタ422.424及び426で形成され
た12ビツト数を変換しない。
Gates 446, 448 and 450 are connected to binary counter 42.
2. the outputs generated by 424 and 426, respectively;
and outputs QO of counter 428 and generates a measurement count signal X' at their output. Gate 446.4
48 and 450 perform an exclusive OR function on (i) the output QO of counter 428 and (11) each output QO through Q3 of each binary counter 422, 424 and 426. Therefore, when the output QO of counter 428 is high, indicating that the outputs of counters 422, 424 and 426 form a negative 12-bit binary number, gates 446, 448 and 450 At the output, a negative 12 bit number formed by counters 422, 424 and 426 is generated. When the QO small output of counter 428 is low level, gates 446, 448 and 4
50 does not convert the 12 bit numbers formed by counters 422, 424 and 426.

2進カウンタ428の出力QOは、方向制御器134に
送られる方向信号を表わす。インバータ492は、カウ
ンタ428の出力QOを反転し。
The output QO of binary counter 428 represents the direction signal sent to direction controller 134. Inverter 492 inverts the output QO of counter 428.

相補的な方向信号を形成する。方向信号及び相補的な方
向信号は、ライン群498に沿って方向制御器134に
送られる。
Form complementary directional signals. The direction signal and complementary direction signal are sent to direction controller 134 along line group 498.

信号X′を形成する排他的オアゲート446.448及
び450の出力は、各々、ラッチ452.454及び4
56に送られる。ラッチ452.454及び456は、
ラッチされたカウント信号Yをライン群496に発生す
る。前記したように、第9図に示すようにROM122
を含ませることは任意である。第11図ないし第15図
に示されたシステムは、カウント信号Xを直線化するた
めのROM 122を含んでいない。従って、X′はX
に等しい。上記したように適当にプログラムされた一般
のROMを用いて測定カウント信号を直線化することが
できる。
The outputs of exclusive-OR gates 446, 448 and 450 forming signal X' are connected to latches 452, 454 and 4, respectively.
Sent to 56. Latches 452, 454 and 456 are
A latched count signal Y is generated on line group 496. As mentioned above, as shown in FIG.
Inclusion is optional. The system shown in FIGS. 11-15 does not include ROM 122 for linearizing count signal X. Therefore, X' is
be equivalent to. The measurement count signal can be linearized using a conventional ROM suitably programmed as described above.

ラッチされたコマンドは、ラッチオフセットスイッチ4
72を操作した時に、フリップ−フロップ470のクロ
ック入力に送られる。フリップ−フロップ470のQ出
力は、フリップ−フロップ474のデータ端子に送られ
る。フリップ−フロップ384のI M Hz出力は、
ライン476及び478に沿ってフリップ−フロップ4
74に送られる。従って、ラッチコマンドは、5YNC
UP/DN信号と同期される。ラッチコマンドは、常に
、5YNCCLOCK信号に作用変化が生じたところか
ら交互にクロック位相において生じる。フリップ−フロ
ップ474のQ出力は、ライン480及びライン各々4
82.484及び486に沿ってラッチ452.454
及び456に送られる。ラッチ452.454及び45
6の各々は、その入力に現われる信号を、そのクロック
入力にラッチコマンドを受け取った時に、その出力へ転
送する。フリップ−フロップ474によりそのQ出力に
発生されたラッチコマンドは、ライン480及び490
に沿ってフリップ−フロップ488へ送信される。フリ
ップ−フロップ488は、インバータ492によって発
生された相補的な方向信号を受け取る。従っ゛て、フリ
ップ−フロップ488がフリップ−フロップ474から
のラッチコマンドをそのクロック入力に受け取るたびに
、フリップ−フロップ488は、そのQ出力及びQ’比
出力、ラッチされた方向信号および相補的な方向信号を
各々発生する。フリップ−フロップ470の構成により
、第1のラッチコマンドが発生された後であって且つ第
2のラッチコマンドを発生するようにフリップ−フロッ
プ470がタイミングとりされる前に、フリップ−フロ
ップ470の端子Rにリセット信号が供給されない限り
、2つのラッチコマンドを次々に発生することはできな
い。
The latched command is transferred to the latched offset switch 4.
72 is sent to the clock input of flip-flop 470. The Q output of flip-flop 470 is sent to the data terminal of flip-flop 474. The I MHz output of flip-flop 384 is
Flip-flop 4 along lines 476 and 478
Sent to 74. Therefore, the latch command is 5YNC
Synchronized with UP/DN signal. Latch commands always occur at alternating clock phases from where a change in effect occurs on the 5YNCCLOCK signal. The Q output of flip-flop 474 is connected to line 480 and line 4 each.
Latch 452.454 along 82.484 and 486
and 456. Latches 452.454 and 45
Each of 6 transfers the signal appearing on its input to its output when it receives a latch command on its clock input. The latch command generated by flip-flop 474 on its Q output is output on lines 480 and 490.
along to flip-flop 488. Flip-flop 488 receives the complementary direction signal generated by inverter 492. Therefore, whenever flip-flop 488 receives a latch command from flip-flop 474 on its clock input, flip-flop 488 outputs its Q and Q' ratio outputs, the latched direction signal and the complementary Each generates a direction signal. The configuration of flip-flop 470 allows the terminals of flip-flop 470 to be activated after the first latch command is generated and before flip-flop 470 is timed to generate the second latch command. Two latch commands cannot be generated one after the other unless a reset signal is supplied to R.

測定カウント信号X′は、ライン群494に沿ってD/
Aコンバータ130へ送られ、ラッチされたカウント信
号Yは、ライン群496に沿ってD/Aコンバータ11
6へ転送される。ラッチされた方向出力は、ライン群5
00に沿って方向制御器128へ送られ、方向出力は、
ライン群498に沿って方向制御器134へ送られる。
The measured count signal X' is transmitted along line group 494 to
The latched count signal Y sent to the A converter 130 is sent to the D/A converter 11 along line group 496.
Transferred to 6. The latched direction output is line group 5
00 to the direction controller 128, the direction output is
It is sent along line group 498 to direction controller 134 .

ラッチ452.454及び456の出力は、リセット信
号を発生するリセットスイッチ136を操作することに
よりゼロにリセットすることができる。ラッチ452.
454及び456は、それらの出力をゼロにリセットす
るためには、反転されたリセットパルスを加えることが
必要である。
The outputs of latches 452, 454 and 456 can be reset to zero by operating reset switch 136, which generates a reset signal. Latch 452.
454 and 456 require the application of an inverted reset pulse to reset their outputs to zero.

従って、リセット信号は、インバータ502によって反
転されて、リセットコマンドを形成し、その後、ラッチ
452.454及び456に送られる。又、リセット信
号は、各々、ライン499及び601と、ライン499
.603及び605とに沿ってフリップ−フロップ47
0及び474へ゛送られ、フリップ−フロップ474に
より同期されたラッチコマンドを発生できるようにする
。リセット信号は、各カウンタ422.424.426
及び428の入力端子Rに送られ、これらのカウンタを
リセットする。更に、リセット信号は、フリップ−フロ
ップ488のR入力に送られ、ラッチされた方向信号を
交番させる。Y信号及びラッチされた方向信号の適当な
値を確率できるようにするには、流量計の始動時にリセ
ットスイッチ136を作動しなければならない。
Accordingly, the reset signal is inverted by inverter 502 to form a reset command, which is then sent to latches 452, 454 and 456. Reset signals are also provided on lines 499 and 601 and line 499, respectively.
.. Flip-flop 47 along 603 and 605
0 and 474 to enable a synchronized latch command to be generated by flip-flop 474. The reset signal is for each counter 422.424.426.
and input terminal R of 428 to reset these counters. Additionally, a reset signal is sent to the R input of flip-flop 488 to alternate the latched direction signal. To be able to establish the proper values of the Y signal and the latched direction signal, the reset switch 136 must be actuated upon start-up of the flow meter.

応答制御器504は、カウンタ420に送られた成る方
向の連続的なカウントコマンドの数を監視する。即ち、
応答制御器504は、カウンタ420に指令する増加又
は減少の連続数を調査する。カウンタ420が少なくと
も16回の連続的な増加又は16回の連続的な減少を指
令された場合には、応答制御器504は、カウンタ42
0を17カウントの群において次々に増加又は減少させ
る。17の連続的な増加又は減少コマンドが更に16群
与えられた場合には、応答制御器504は、カウンタ4
20を273カウントの群において次々に増加又は減少
させる。応答制御器504は、カウンタ420を17カ
ウント又は273カウントの群において増加又は減少し
続け、やがて、5YNCUP/DN信号によりカウンタ
420は増加を停止して減少を開始するか或いは減少を
停止して増加を開始するように指令され、この点で、応
答制御器504は、カウンタ420に1カウントの増加
又は減少を開始させる。又、応答制御器504は、コン
ジット12を流れる流体の方向が逆転した時に、カウン
タ420が17カウント又は273カウントでカウント
を停止するようにさせる。カウンタ510は、ライン4
14及び512に沿って5YNCCLOCK信号を受け
取った時にこの信号によって駆動される2進カウンタで
ある。カウンタ510は、ライン497に沿ってリセッ
ト信号を受けるたびにリセットされ、このリセット信号
は、ライン418の5YNCUP/DN信号が状態を変
えるか、或いは、カウンタ428の出力QOが状態を変
えて、流体の流れる方向が逆転したことを指示する時に
発生する。
Response controller 504 monitors the number of consecutive count commands in the direction sent to counter 420 . That is,
The response controller 504 examines the number of consecutive increments or decrements that it commands the counter 420. If counter 420 is commanded to increase at least 16 consecutive times or decrease at least 16 times, response controller 504 causes counter 42 to
0 is incremented or decremented one after another in groups of 17 counts. If 16 more groups of 17 consecutive increment or decrement commands are given, response controller 504 causes counter 4
20 are increased or decreased one after another in groups of 273 counts. The response controller 504 continues to increment or decrement the counter 420 in groups of 17 or 273 counts until the 5YNCUP/DN signal causes the counter 420 to either stop incrementing and start decrementing or stop decrementing and start incrementing. , at which point the response controller 504 causes the counter 420 to begin incrementing or decrementing by one count. The response controller 504 also causes the counter 420 to stop counting at 17 counts or 273 counts when the direction of fluid flowing through the conduit 12 is reversed. Counter 510 is on line 4
14 and 512, which is driven by the 5YNCCLOCK signal when it is received. Counter 510 is reset each time it receives a reset signal along line 497, which causes the 5YNCUP/DN signal on line 418 to change state or when the output QO of counter 428 changes state to Occurs when indicating that the direction of flow has reversed.

カウンタ510がリセットされる間には、5YNCCL
OCK信号の少なくとも16個の下降縁がリセット信号
の受信前にカウンタ510によって受け取られるまで、
カウンタ510の出力Q5及びQ6は低レベルである。
While counter 510 is reset, 5YNCCL
Until at least 16 falling edges of the OCK signal are received by counter 510 before receiving the reset signal.
Outputs Q5 and Q6 of counter 510 are low.

各フロップ−フロップ514及び594の出力Q′は高
レベルであり。
The output Q' of each flop-flop 514 and 594 is high.

各2進カウンタ422及び424のco出力は高レベル
であるから、アンドゲート518及び596の各々の出
力は高レベルとなり、2進カウンタ424及び426の
各々のCIN入力は高レベルとなり、これらカウンタは
作動不能となる。従って、2進カウンタ422は、桁上
げ状態が存在しない限り作動可能とされる唯一の2進カ
ウンタであり、カウンタ420は、1カウントだけ増加
又は減少される。ライン497にリセット信号が現ねレ
ル前に、5YNCCLOCK信号、即ち、グロックパル
スの16個の下降縁がカウンタ510によって受け取ら
れた時には、カウンタ510の出力Q5が高レベルとな
り、ライン516に沿ってフリップ−フロップ514の
タイミングをとる。フリップ−フロップ514の出力Q
゛は低レベルとなり、カウンタ424の0丁N入力は低
レベルとなり、カウンタ424を作動可能にする。
Since the co output of each binary counter 422 and 424 is high, the output of each AND gate 518 and 596 is high, the CIN input of each binary counter 424 and 426 is high, and these counters are Becomes inoperable. Therefore, binary counter 422 is the only binary counter that is enabled unless a carry condition exists, and counter 420 is incremented or decremented by one count. When the 5YNCCLOCK signal, or 16 falling edges of the Glock pulse, is received by counter 510 before the reset signal appears on line 497, the output Q5 of counter 510 goes high and flips along line 516. - Timing the flop 514. Output Q of flip-flop 514
' will be low, and the 0-N input of counter 424 will be low, enabling counter 424.

従って、両カウンタ422及び424が作動可能とされ
、ライン418に発生するクロックパルスが両カウンタ
422及び424によって登録され、カウンタ420の
出力が1ではなくて17だけ増加又は減少される。ライ
ン497にリセット信号が現われる前にカウンタ510
が更に16個のタロツクパルスを受け取った場合には、
カウンタ510の出力Q6が低レベルとなり、フリップ
−フロップ594がタイミングどりされて、そのQ′小
出力低レベル信号を発生し、アントゲ−1〜596はカ
ウンタ426のCIN入カレこ低レベル信号を発生する
。従って、カウンタ426.424及び422は、全て
、作動可能とされ、カウンタ420は、そのカウントを
17でも1でもなくて273カウントだけ増加又は減少
させる。5YNCUP/DN信号のレベルに変化が生じ
ると、抵抗522、キャパシタ524及び排他的オアゲ
ート526はライン528にパルスを発生し、これによ
り、オアゲート527によりライン497にリセット信
号が発生される。カウンタ510、フリップ−フロップ
514及び594はリセットされ、フリップ−フロップ
514及び594の出力Q′は高レベルとなり、アンド
ゲート518及び596は高レベル信号を2進カウンタ
424及び426のCIN入力に供給し、これらカウン
タを作動不能にすると共に、カウンタ420がもう一度
1カウントだけカウントを開始するようにさせる。
Therefore, both counters 422 and 424 are enabled, the clock pulses occurring on line 418 are registered by both counters 422 and 424, and the output of counter 420 is increased or decreased by 17 instead of 1. counter 510 before the reset signal appears on line 497.
If receives 16 more tarok pulses, then
Output Q6 of counter 510 goes low, flip-flop 594 is timed to generate its Q' small output low level signal, and counter 426's CIN input generates a low level signal. do. Therefore, counters 426, 424, and 422 are all enabled, and counter 420 increases or decreases its count by 273 counts instead of 17 or 1. When the level of the 5YNCUP/DN signal changes, resistor 522, capacitor 524, and exclusive-OR gate 526 generate a pulse on line 528, which causes OR gate 527 to generate a reset signal on line 497. Counter 510 and flip-flops 514 and 594 are reset, the outputs Q' of flip-flops 514 and 594 go high, and AND gates 518 and 596 provide high level signals to the CIN inputs of binary counters 424 and 426. , disables these counters and causes counter 420 to start counting one more time.

カウンタ428のQO出力が状態を変える時には、ライ
ン497に同じリセット信号が発生する。キャパシタ5
29、抵抗531及び排他的オアゲート533は、ライ
ン535にパルスを発生し、これにより、オアゲート5
27はライン497にリセット信号を発生する。カウン
タ510は、5YNCCLOCK信号の後縁を累積する
ことに注意されたい。5YNCUP/DN信号に基づい
て応答制御器504をリセットするための判断は、5Y
NCC:LOCK信号の後縁で行われる。
The same reset signal is generated on line 497 when the QO output of counter 428 changes state. capacitor 5
29, resistor 531 and exclusive OR gate 533 generate a pulse on line 535, which causes OR gate 5
27 generates a reset signal on line 497. Note that counter 510 accumulates the trailing edge of the 5YNCCLOCK signal. The decision to reset the response controller 504 based on the 5YNCUP/DN signal is made based on the 5YNCUP/DN signal.
NCC: Occurs on the trailing edge of the LOCK signal.

排他的オアゲート446.448及び450の出力は、
各々、2進流量乗算器530.532及び534の入力
に送られる。2進比率乗算器530.532及び534
は、2進カウンタ536と共に、出力インターフェイス
537を形成する。
The outputs of exclusive-or gates 446, 448 and 450 are:
are sent to the inputs of binary flow multipliers 530, 532 and 534, respectively. Binary ratio multipliers 530, 532 and 534
together with a binary counter 536 forms an output interface 537.

出力インターフェイス537は、信号x′から特に有用
な形態の出力を発生する。特に、インターフェイス53
7は、コンジット12に流れる流体の質量流量に比例す
る低い周波数でパルスを発生する。従って、適当な技術
を用いて、インターフェイス537によって発生される
パルスを累積し、コンジット12に流れる流体の質量を
決定することができる。流量乗算器530,532及び
534は、標準的なカスケード状態で接続される。流量
乗算器5.3o、532及び534は、発振器372に
よって発生されたI M Hzクロック信号の別の位相
を受け取る。乗算器530は、次の式で表わされる周波
数fOのパルスを発生する。
Output interface 537 produces a particularly useful form of output from signal x'. In particular, interface 53
7 generates pulses at a low frequency proportional to the mass flow rate of fluid flowing through conduit 12. Therefore, using a suitable technique, the pulses generated by interface 537 can be accumulated to determine the mass of fluid flowing into conduit 12. Flow multipliers 530, 532 and 534 are connected in a standard cascade. Flow multipliers 5.3o, 532 and 534 receive another phase of the I MHz clock signal generated by oscillator 372. Multiplier 530 generates a pulse with a frequency fO expressed by the following equation.

f o= f 1(X)/4096         
 (35)但し、fiは、インターフェイス537によ
って受け取られたクロック信号の周波数IMHzである
。乗算器530の出力fOは、高過ぎて有効ではない。
f o= f 1(X)/4096
(35) where fi is the frequency of the clock signal received by interface 537, IMHz. The output fO of multiplier 530 is too high to be useful.

従って、foは、21から212までの係数によりカウ
ンタ536で除算される。
Therefore, fo is divided by counter 536 by a factor from 21 to 212.

所望ならば、速度センサではなくて位置センサを用いて
コンジットの動きを検出することができる。位置センサ
を用いる場合にも、本発明によって解かれる式の数学的
な導出方法は、前記の場合と同様であるが、コンジット
12の振動数を表わす項Wが式(18)に乗数として現
われない。
If desired, a position sensor can be used to detect conduit movement rather than a velocity sensor. When using a position sensor, the mathematical derivation method of the equation solved by the present invention is the same as in the above case, but the term W representing the frequency of the conduit 12 does not appear as a multiplier in equation (18). .

適当な位置センサは、リニア可変変位トランスジュー 
サ(L V D T ) 1?ある。、m(7)LVD
Tは、速度センサ28及び30が取り付けられた各々の
位置に取り付けられる。速度センサではなくて変位セン
サを用いてコンジット12の動きを検出する場合には、
前置増幅器102が増幅された位置信号を発生するが、
この信号は、振動を持続するために+90’シフトして
から駆動組立体26に供給しなければならない。組立体
26によって発生される駆動力は、組立体26が受ける
駆動電流に比例し、従って、駆動信号より90’遅れる
。前置増幅器102によって発生された増幅された位置
信号は、駆動力と同相であり、ひいては、駆動電圧信号
よりも90°遅れる。前置増幅器102によって発生さ
れた増幅された位置信号は、この信号と駆動信号との位
相ずれをなくすために積分されてからコンジット駆動回
路104へ送ることができる。この積分は、2つの形式
のいずれかで行なうことができる。第1に、前置増幅器
102によって発生された増幅された位置信号は、積分
器146によって積分することができる。積分器146
は、ライン148及び150に沿って増幅された位置信
号を受け取り、積分された位置信号をライン152に沿
ってコンジット駆動回路1゜4へ供給する。或いは又、
コンジット駆動回路104は、スイッチ式キャパシタ積
分器108からライン154に沿って積分された位置信
号を受け取ることができる。変位又は速度センサではな
くて加速度センサを用いた場合にも、同様の補償を行な
うことができる。
A suitable position sensor is a linear variable displacement transducer.
Sa(LVDT) 1? be. , m(7)LVD
T is mounted at each location where speed sensors 28 and 30 are mounted. When detecting the movement of the conduit 12 using a displacement sensor instead of a speed sensor,
A preamplifier 102 generates an amplified position signal,
This signal must be shifted +90' before being applied to the drive assembly 26 to sustain the vibration. The drive force generated by assembly 26 is proportional to the drive current that assembly 26 receives, and thus lags the drive signal by 90'. The amplified position signal generated by preamplifier 102 is in phase with the drive force and thus lags the drive voltage signal by 90°. The amplified position signal generated by preamplifier 102 may be integrated before being sent to conduit drive circuit 104 to eliminate the phase shift between this signal and the drive signal. This integration can be done in one of two ways. First, the amplified position signal generated by preamplifier 102 can be integrated by integrator 146. Integrator 146
receives the amplified position signals along lines 148 and 150 and provides an integrated position signal along line 152 to conduit drive circuit 1.4. Or again,
Conduit drive circuit 104 may receive an integrated position signal along line 154 from switched capacitor integrator 108 . Similar compensation can be made using acceleration sensors rather than displacement or velocity sensors.

速度センサではなくてLVDTを使用する場合には、第
11図及び第12図の回路に多数の変更を加える必要が
ある。第16図は、LVDTを駆動するのに有用なLV
DT駆動回路を詳細に示している。320KHzのクロ
ック信号がライン542に沿って2進カウンタ540に
供給される。
If an LVDT were to be used rather than a speed sensor, a number of changes would need to be made to the circuits of FIGS. 11 and 12. FIG. 16 shows LV useful for driving an LVDT.
The DT drive circuit is shown in detail. A 320 KHz clock signal is provided along line 542 to binary counter 540.

2進カウンタ540は、出力端子Q4、Q5及びQ6に
、各々、20.10及び5KHzの方形波を発生する。
Binary counter 540 generates 20.10 and 5 KHz square waves at output terminals Q4, Q5 and Q6, respectively.

それ故、ライン544.546及び548の信号は、3
ビツトの2進数を表わし、その値は0から7まで順次変
化する。カウンタ540の出力は、デコーダ550のA
、B及びC入力に送られる。抵抗552,554,55
6及び558は、正の制御電圧とアースとめ間に直列に
接続され、正の制御電圧の種々の部分をデコーダ550
のxi大入力供給する電圧分割器を構成する。
Therefore, the signals on lines 544, 546 and 548 are 3
It represents a binary number of bits, and its value changes sequentially from 0 to 7. The output of counter 540 is A of decoder 550.
, B and C inputs. Resistance 552, 554, 55
6 and 558 are connected in series between the positive control voltage and ground to send various portions of the positive control voltage to decoder 550.
Construct a voltage divider that supplies xi large inputs.

抵抗558の電圧は、デコーダ550のxl及びx7人
力に供給される。抵抗556及び558の電圧は、デコ
ーダ550の入力x2及びx6に供給される。抵抗55
4.556及び558の電圧は、デコーダ550の入力
x3及びX5に供給される。デコーダ550の入力x4
には正の全制御電圧が印加される。入力XOは、アース
される。
The voltage on resistor 558 is supplied to the xl and x7 inputs of decoder 550. The voltages on resistors 556 and 558 are provided to inputs x2 and x6 of decoder 550. resistance 55
4.556 and 558 voltages are provided to inputs x3 and X5 of decoder 550. Decoder 550 input x4
A full positive control voltage is applied to. Input XO is grounded.

デコーダ550の入力端子A、B及びCへの入力により
、デコーダ550は、端子x1ないしXOに現われる電
圧を順次にそのQ出力に印加する。
With inputs to input terminals A, B, and C of decoder 550, decoder 550 sequentially applies the voltages appearing at terminals x1 through XO to its Q output.

端子A、B及びCのいずれかに信号の立上り縁が現われ
るたびに、デコーダ550は次のxi大入力Q出力に送
る。第16図から明らかなように、入力XOは、アース
されているために、ゼロ電圧を受け取る。入力x4は、
正の全制御電圧を受け取る。入力x1及びxlの各々は
、正の制御電圧の15%を受け取る。入力x2及びx6
の各々は、正の制御電圧の50%を受け取る。入力x3
及びx5の各々は、正の制御電圧の85%を受け取る。
Each time a rising edge of the signal appears on any of terminals A, B, and C, decoder 550 passes it to the next xi large input Q output. As is clear from FIG. 16, the input XO receives zero voltage because it is grounded. Input x4 is
Receives full positive control voltage. Inputs x1 and xl each receive 15% of the positive control voltage. input x2 and x6
each receives 50% of the positive control voltage. Input x3
and x5 each receive 85% of the positive control voltage.

従って、2進カウンタ540がその3ビツト出力がとり
得る値を順次にスイープする時に、デコーダ550のQ
出力はそのxi大入力現われる電圧レベルを経てスイー
プし、正弦波信号の段階的近似信号がQ出力に現われる
。端子XOの電圧は、サイクルの負のピークを表わし、
入力端子x4の電圧は、サイクルの正のピークレベルを
表わし、入力x 1.ないしx3及びx5ないしxlに
現われる電圧は、サイクルの中間値を表わす。デコーダ
550によって発生された段階的な正弦波信号は、キャ
パシタ562を経て相補対560の入力に容量的に結合
される。相補対560は、電流利得を与えると共に、L
VDTの一次回路を駆動するに充分な低いインピーダン
スを有している。キャパシタ564及び抵抗566は、
デコーダ550によって発生された段階的近似の正弦波
を平滑する。
Therefore, when the binary counter 540 sequentially sweeps through the possible values of its 3-bit output, the Q of the decoder 550
The output sweeps through the voltage levels appearing at its xi large inputs, and a stepwise approximation of the sinusoidal signal appears at the Q output. The voltage at terminal XO represents the negative peak of the cycle;
The voltage at input terminal x4 represents the positive peak level of the cycle, and the voltage at input terminal x1. The voltages appearing at x3 through x3 and x5 through xl represent the midpoint values of the cycle. The stepped sinusoidal signal generated by decoder 550 is capacitively coupled to the input of complementary pair 560 via capacitor 562. Complementary pair 560 provides current gain and L
It has a sufficiently low impedance to drive the VDT's primary circuit. Capacitor 564 and resistor 566 are
The stepwise approximation sine wave generated by decoder 550 is smoothed.

2進カウンタ540のQ6出力に現われる5KHz信号
は、フリップ−フロップ568に送られる。カウンタ5
40のQ2出力に発生される640 K Hzの信号は
、第2のフリップ−フロップ570のクロック入力に送
られる。フリップ−フロップ568及び570は、一連
のパルス、即ち、ストローブ信号を発生し、その各々の
巾は、フリップ−フロップ570に送られる6 40 
K Hzの信号の周期である。各パルスは、デコーダ5
50のx4人力に送られた電圧がデコーダ550のQ出
力に現われる時に生じるようにタイミングどりされる。
The 5 KHz signal appearing at the Q6 output of binary counter 540 is sent to flip-flop 568. counter 5
The 640 KHz signal generated at the Q2 output of 40 is sent to the clock input of the second flip-flop 570. Flip-flops 568 and 570 generate a series of pulses, or strobe signals, each of the width of which is sent to flip-flop 570.
The period of the signal is KHz. Each pulse is sent to the decoder 5
It is timed to occur when the 50 x 4 input voltages appear at the Q output of decoder 550.

従って、相補対560により発生された駆動信号の正の
ピークと同時にパルスが発生する。
Therefore, a pulse occurs simultaneously with the positive peak of the drive signal generated by complementary pair 560.

第17図は、LVDT復調器を示している。FIG. 17 shows an LVDT demodulator.

チャンネルA及びBの部品は同じであるから、チャンネ
ルAについてのみ詳細に説明する。第17図に示された
LVDT復調器は、L V D Tセンサによって発生
された正弦波位置信号をライン570から受け取る。ラ
イン570の信号は、LVDTセンサがコンジットに固
定された点においてコンジットの位置で振幅変調された
高周波信号である。従って、LVDT復調器は、ライン
570に現われる信号の包絡線の172に対応する信号
を発生する。LVDTセンサによって発生された信号は
、ライン570に沿って増幅器572に送られる。増幅
器572及び抵抗574.576は、利得が約2.5の
非反転増幅器を構成する。増幅器572の出力は、多F
ETスイッチ578のソース端子に送られる。FETス
イッチ578のFET580のドレイン端子に現われる
出力は、利得が約2.5の増幅器582へ送られ、その
入力は、キャパシタ584によって保持される。FET
580のゲートは、増幅器586の出力によって制御さ
れる。増幅器586は、フリップ−フロップ570(第
16図)によって発生されたストローブ信号を受け取る
。比較器586の反転入力は、抵抗588により正の制
御電圧源の約1/2に保持される。それ故、比較器58
6への非反転入力によって1.6マイクロ秒のパルスが
受け取られると、比較器586の出力がマイナスの制御
電圧から引っ張られ、抵抗590によりプラスの制御電
圧に通常保持される。FET580がオンになり、チャ
ンネルAに送られた入力は、約2゜5倍に増幅され、キ
ャパシタ584は、増幅器572の出力に現われる電圧
まで充電する。1.6マイクロ秒パルスの終わりに、F
ET580はオフとなり、キャパシタ584はその電荷
を保持する。キャパシタ584の電圧は、増幅器582
の利得によって乗算され、増幅器586が次のパルスを
受け取るまでそのレベルに保持される。又、回路592
は、CMOSレベルを使用できるレベルトランシレータ
を構成する。
Since the components of channels A and B are the same, only channel A will be described in detail. The LVDT demodulator shown in FIG. 17 receives the sinusoidal position signal generated by the LVDT sensor on line 570. The signal on line 570 is a high frequency signal that is amplitude modulated at the location of the conduit at the point where the LVDT sensor is secured to the conduit. The LVDT demodulator therefore produces a signal corresponding to 172 of the envelope of the signal appearing on line 570. The signal generated by the LVDT sensor is sent along line 570 to amplifier 572. Amplifier 572 and resistors 574 and 576 form a non-inverting amplifier with a gain of approximately 2.5. The output of amplifier 572 is
It is sent to the source terminal of ET switch 578. The output appearing at the drain terminal of FET 580 of FET switch 578 is sent to an amplifier 582 with a gain of approximately 2.5, the input of which is held by capacitor 584. FET
The gate of 580 is controlled by the output of amplifier 586. Amplifier 586 receives the strobe signal generated by flip-flop 570 (FIG. 16). The inverting input of comparator 586 is held at approximately 1/2 of the positive control voltage source by resistor 588. Therefore, comparator 58
When a 1.6 microsecond pulse is received by the non-inverting input to 6, the output of comparator 586 is pulled from the negative control voltage and is normally held at the positive control voltage by resistor 590. FET 580 turns on and the input sent to channel A is amplified by a factor of approximately 2.5 times, charging capacitor 584 to the voltage appearing at the output of amplifier 572. At the end of the 1.6 microsecond pulse, F
ET 580 is turned off and capacitor 584 retains its charge. The voltage on capacitor 584 is applied to amplifier 582.
and held at that level until amplifier 586 receives the next pulse. Also, the circuit 592
constitutes a level translator that can use CMOS levels.

チャンネルBの動作及び性質は、チャンネルAと同様で
ある。LVDT復調器の出力は、コンジットの運動に対
応する周期的な位置信号を表わし、第9図に示すように
前置増幅器102及び140に送られる。
The operation and properties of channel B are similar to channel A. The output of the LVDT demodulator represents a periodic position signal corresponding to conduit motion and is sent to preamplifiers 102 and 140 as shown in FIG.

特に適した市販の回路部品が製造者の部品番号で示され
ており、多数の回路素子に対して示唆される値が図面に
示されている。
Particularly suitable commercially available circuit components are indicated by manufacturer's part numbers, and suggested values for a number of circuit elements are shown in the drawings.

第13図、第14図及び第15図に示す回路は、適当に
プログラムされた汎用のマイクロプロセッサと取替えら
れることに注意されたい。
It should be noted that the circuitry shown in FIGS. 13, 14 and 15 may be replaced by a suitably programmed general purpose microprocessor.

更に、ラッチ132、デジタルカウンタ120、ROM
122及び自動ゼロ回路142も、適当にプログラムさ
れた汎用のマイクロプロセッサと取替えることができる
。第21図ないし第30図は、マイクロプロセッサの適
当なコンピュータプログラムのフローチャートである。
Furthermore, a latch 132, a digital counter 120, a ROM
122 and auto-zero circuit 142 may also be replaced with a suitably programmed general purpose microprocessor. 21-30 are flowcharts of suitable computer programs for a microprocessor.

第31図は、第21図ないし第30図に示されたプログ
ラムで作動されるマイクロプロセッサ、即ち、制御ボー
ド1000を、その出力及びこのマイクロプロセッサが
通信するシステム100(第9図)の部品と共に示して
いる。第31図のシステムは、第31図に示されていな
い第9図の部品と共に、ここではシステム200と称す
る。第32図は、マイクロプロセッサ1000を詳細に
示している。
FIG. 31 shows a microprocessor or control board 1000 operated with the program shown in FIGS. 21-30, together with its outputs and the components of system 100 (FIG. 9) with which this microprocessor communicates. It shows. The system of FIG. 31, along with the parts of FIG. 9 not shown in FIG. 31, are referred to herein as system 200. FIG. 32 shows microprocessor 1000 in detail.

マイクロプロセッサ1000は、測定カウント信号を増
加又は減少する一連のコマンドである位相比較器118
の出力をライン1002に沿って受け取る。位相比較器
118によりライン1002に沿って発生された信号は
、プログラムが測定カウント信号Xを増加するか減少す
るかを決定する。又、マイクロプロセッサ1000は、
手動モードスイッチ1004からライン1006に沿っ
て2デジツト(10進)モードの信号を受け取る。この
モード信号は、プログラムが多数のモードのうちのどの
モードで働くかを決定する。従って、プログラムの作動
モードは、モードスイッチを適当に操作することによっ
て確立される。マイクロプロセッサ1000は、ゼロス
イッチ1010が作動された時にこのゼロスイッチによ
って発生されたゼロ信号をライン1008に沿って受け
取る。このゼロ信号により、新たなラッチカウント信号
Yが計算され、プログラムによって使用される。前記し
たように、ラッチカウント信号は。
The microprocessor 1000 generates a phase comparator 118 which is a series of commands that increment or decrement the measurement count signal.
is received along line 1002. The signal generated along line 1002 by phase comparator 118 determines whether the program increments or decrements measurement count signal X. Moreover, the microprocessor 1000 is
A two digit (decimal) mode signal is received along line 1006 from manual mode switch 1004. This mode signal determines in which of a number of modes the program operates. Therefore, the operating mode of the program is established by appropriate operation of the mode switch. Microprocessor 1000 receives a zero signal along line 1008 that is generated by zero switch 1010 when it is activated. With this zero signal, a new latch count signal Y is calculated and used by the program. As mentioned above, the latch count signal is

機械的及び電気的なノイズによる流量計10の無流量オ
フセットを表わす。このラッチカウント信号により、測
定カウント信号は、無流量状態のもとてゼロにされる。
3 represents the no-flow offset of flowmeter 10 due to mechanical and electrical noise. This latch count signal forces the measurement count signal to zero under no flow conditions.

従って、ゼロの計算、換言すれば、無流量オフセットの
新たな決定は、ゼロスイッチを操作して許可スイッチを
適当にセットした時に行われる。マイクロプロセッサ1
000は、許可スイッチ1014からライン1012に
沿って許可信号を受け取る。許可スイッチ1014は、
新たなYを計算するのに適している時に許可信号が第1
状態をとるようにしそして新たなYを計算するのに適し
ていない時に第2状態をとるようにする適当なスイッチ
である。許可信号がその第2状態にある時には、プログ
ラムは新たなラッチカウント信号を確立しない。許可ス
イッチ1014は、簡単な手動スイッチであってもよい
し、流量計10の流れを強制的にゼロにするバルブを閉
じた時にYの新たな値を確率できる自動的な流れセンサ
であってもよい。マイクロプロセッサ1000は、ライ
ン1016に沿ってエラー信号を発生し、このエラー信
号の値は、これを発生したエラーの性質に基づくもので
ある。マイクロプロセッサ1000は、温度センサ10
20からライン1018に沿って温度信号を受け取る。
Therefore, the calculation of zero, or in other words, the new determination of the no-flow offset, is performed when the zero switch is operated and the enable switch is set appropriately. microprocessor 1
000 receives an authorization signal along line 1012 from authorization switch 1014. The permission switch 1014 is
The permission signal is the first when it is appropriate to calculate a new Y.
A suitable switch that allows it to assume a state and assumes a second state when it is not appropriate to calculate a new Y. When the grant signal is in its second state, the program does not establish a new latch count signal. Enable switch 1014 may be a simple manual switch or an automatic flow sensor that can establish a new value for Y upon closing a valve that forces the flow through meter 10 to zero. good. Microprocessor 1000 generates an error signal along line 1016, the value of which is based on the nature of the error that generated it. The microprocessor 1000 has a temperature sensor 10
A temperature signal is received along line 1018 from 20.

温度センサ1020は、コンジット12の壁に配置され
、従って、コンジット12の温度を監視する。ライン1
018に現われる温度信号の値は、温度センサ1020
によって感知された温度と共に変化する。
Temperature sensor 1020 is placed on the wall of conduit 12 and thus monitors the temperature of conduit 12. line 1
The value of the temperature signal appearing at 018 is the value of the temperature signal appearing at temperature sensor 1020.
changes with the temperature sensed by.

この温度信号により、プログラムは、温度に基づいて出
力を変化させ、ひいては、コンジット12の弾性係数を
変化させる。マイクロプロセッサ1000は、ライン1
022に出力信号を発生する。
This temperature signal causes the program to change the output and, in turn, the elastic modulus of the conduit 12 based on temperature. Microprocessor 1000 is on line 1
022 to generate an output signal.

この出力信号は、温度センサ1020によって感知され
たコンジット12の温度の作用を表わすように変更され
た測定カウント信号を表わしている。
This output signal represents a measured count signal that has been modified to represent the effect of the temperature of conduit 12 as sensed by temperature sensor 1020.

この出力信号は、ライン1022に沿って出力インター
フェイス537(第15図)の2進流量乗算器530.
532及び534へ送られる。12ビツトの出力信号が
2進流量乗算器530.532及び534へ送られ、こ
れら乗算器は、前記したように、2進カウンタ536の
出力の周波数を決定する。従って、2進カウンタ536
の出力の周波数fo’は、次のように表わすことができ
る。
This output signal is transmitted along line 1022 to binary flow multiplier 530. of output interface 537 (FIG. 15).
532 and 534. The 12-bit output signal is sent to binary quantity multipliers 530, 532 and 534, which determine the frequency of the output of binary counter 536, as described above. Therefore, binary counter 536
The output frequency fo' can be expressed as follows.

fo’=fi(出力信号)/4096       (
36)但し、fiは、インターフェイス537によって
受け取られたクロック信号の周波数I M Hzであり
、出力信号は、測定カウント信号Xと、温度センサ10
20によって発生された温度信号との関数である。
fo'=fi(output signal)/4096 (
36) where fi is the frequency I M Hz of the clock signal received by the interface 537 and the output signal is the measurement count signal X and the temperature sensor 10
20.

次の変数がプログラムによって使用される。The following variables are used by the program.

MODE:これに、モードスイッチ1004によって確
立された2デジツト(10進)のモード信号からその値
が導出される8ビツトの変数である。M OD Eの8
ビツトは、次のような意味を有する。
MODE: This is an 8-bit variable whose value is derived from the two-digit (decimal) mode signal established by mode switch 1004. 8 of MOD E
Bit has the following meaning.

一ビットO及び1:変数RESULT (これは一般に
測定カウント信号に対応する)のための4つの最少値の
1つを指示する。それ以下になると、プログラムは、流
量計10の流れがゼロであることを指示する。
One bit O and 1: indicates one of the four minimum values for the variable RESULT (which generally corresponds to the measurement count signal). Below that, the program indicates that the flow in flow meter 10 is zero.

一ビツト2及び3:適当に設計されたTESTサブルー
チンによって使用することができる。
Bits 2 and 3: Can be used by appropriately designed TEST subroutines.

−ビット4:変数MC0UNT (これは一般に測定カ
ウント信号に対応する)を、位相比較器118によって
発生される各コマンドに対して1より大きな値だけ増加
すべきか減少すべきかを指示する。
- Bit 4: Indicates whether the variable MC0UNT (which generally corresponds to the measurement count signal) should be increased or decreased by a value greater than 1 for each command generated by the phase comparator 118.

一ビツトS:出力信号が温度センサ1020によって感
知された温度の補償を表わすべきかどうかを指示する。
One bit S: Indicates whether the output signal should represent a compensation of the temperature sensed by temperature sensor 1020.

一ビット6二二重分解能を用いて温度補償を実行すべき
かどうか指示する。
Indicates whether temperature compensation should be performed using 1-bit 6-duplex resolution.

一ビツト7:プログラムがテスト測定を実行すべきか通
常測定を実行すべきか指示する。
Bit 7: Indicates whether the program should perform a test measurement or a normal measurement.

MC0UNT :これは、流量計10に流れる流体の質
量流量を表わすようにプログラムによって使用される]
、6ビツトの変数である。このMC0UNTは、位相比
較器118からコマンドが受け取られたびに増加又は減
少される。MC0UNTのビットOないし11は、質量
流量の大きさに対応し、ビット15は、流量計10に流
体が流れる方向を表わす。
MC0UNT: This is used by the program to represent the mass flow rate of fluid flowing into the flow meter 10]
, is a 6-bit variable. This MCOUNT is incremented or decremented each time a command is received from phase comparator 118. Bits O through 11 of MC0UNT correspond to the magnitude of the mass flow rate, and bit 15 represents the direction of fluid flow through the flow meter 10.

MDAC:これは、16ビツトの変数であり、そのビッ
トOないし11は、MC0UNTのビットOないし11
に対応する。MDACは、D/Aコンバータ130へ供
給され、測定カウント信号Xを表わす。
MDAC: This is a 16-bit variable whose bits 0-11 correspond to bits 0-11 of MC0UNT.
corresponds to MDAC is provided to D/A converter 130 and represents the measurement count signal X.

MDIR:これは8ビツトの変数であり、そのビットO
は、方向制御器134へ送られ、方向信号、即ち、流量
計10に流れる流体の方向を表わす。
MDIR: This is an 8-bit variable whose bit O
is sent to the directional controller 134 and represents a directional signal, ie, the direction of fluid flowing into the flow meter 10.

RCOUNT:これは、流量計10の無流量オフセット
を表わすようにプログラムによって使用される16ビツ
トの変数である。そのビットOないし11はオフセット
の大きさを表わし、ビット15はオフセットの符号を表
わす。
RCOUNT: This is a 16-bit variable used by the program to represent the no flow offset of the flowmeter 10. Bits 0 through 11 represent the magnitude of the offset, and bit 15 represents the sign of the offset.

RDAC:これは、16ビツトの変数であり、そのビッ
トOないし11は、RCOUNTのビットOないし11
に対応する。RDACは、D/Aコンバータ116へ送
られ、ラッチされたカウント信号Yを表わす。
RDAC: This is a 16-bit variable whose bits 0-11 correspond to bits 0-11 of RCOUNT.
corresponds to RDAC represents the latched count signal Y sent to D/A converter 116.

RDIR:これは、8ビツトの変数であり、そのビット
Oは、方向制御器128へ送られ、ラッチされた方向信
号、即ち、流量計10の無流量オフセットの方向を表わ
す。
RDIR: This is an 8-bit variable whose bit O is sent to the direction controller 128 and represents the latched direction signal, ie, the direction of the no-flow offset of the flow meter 10.

XC0UNT :これは、ABSOLUTEVALUE
 (絶対値)サブルーチンが作用する16ビツトの変数
である。プログラムは、この絶対値サブルーチンを実行
する時に、XC0UNTを用いてMC0UNT又はRC
OUNTを表わす。
XC0UNT: This is ABSOLUTE VALUE
(Absolute value) This is a 16-bit variable on which the subroutine operates. When the program executes this absolute value subroutine, it uses XC0UNT to set MC0UNT or RC
Represents OUNT.

XDAC:これは、上記の絶対値サブルーチンによって
値が確立される16ビツト変数である。
XDAC: This is a 16-bit variable whose value is established by the absolute value subroutine described above.

絶対値サブルーチンは、XC0UNTのビット15によ
って表わされる方向に基づいて、XDACがXC0UN
Tのビット0ないし11をとるか又はその2の補数をと
るようにさせる。従って、XDACに指定された値を受
け取る変数(MDAC又はRDAC)は、D/Aコンバ
ータ116又は130によって正の数として解釈される
The absolute value subroutine determines whether the XDAC is
Bits 0 to 11 of T are taken or their two's complement is taken. Therefore, a variable (MDAC or RDAC) that receives a value specified in the XDAC is interpreted by the D/A converter 116 or 130 as a positive number.

XDIR:これは、絶対値サブルーチンによって発生さ
れた8ビツト変数である。絶対値サブルーチンハ、XD
IRがXC0UNT(7)ビット15の値をとるように
させる。それ故、XDIRは、XC0UNTの値が絶対
値サブルーチンの実行に対してMC0UNTから導出さ
れた場合には流量計10に流れる流体の方向を表わし、
XC0UNTの値がRCOUNTから導出された場合に
は流量計10のゼロ流量オフセットの符号を表わす。
XDIR: This is an 8-bit variable generated by the absolute value subroutine. Absolute value subroutine, XD
Cause IR to take the value of XC0UNT(7) bit 15. Therefore, XDIR represents the direction of fluid flowing into flow meter 10 if the value of XC0UNT is derived from MC0UNT for execution of the absolute value subroutine;
The value of XC0UNT, when derived from RCOUNT, represents the sign of the zero flow offset for flowmeter 10.

ZERO=これは、ゼロスイッチ1010によって新た
なゼロ計算が要求されたかどうかを指示するのに使用さ
れる8ビツト変数である。即ち、ZEROは、新たなゼ
ロ流量オフセット即ちRCOUNTの計算が要求された
かどうかを指示する。
ZERO=This is an 8-bit variable used by zero switch 1010 to indicate whether a new zero calculation is requested. That is, ZERO indicates whether a new zero flow offset, or RCOUNT, calculation is requested.

AVE :これは、8ビツトの変数であり、そのビット
Oは、新たなゼロ流量オフセットの計算が要求されてま
だ実行されていないかどうか指示するのに使用される。
AVE: This is an 8-bit variable whose bit O is used to indicate whether a new zero flow offset calculation is requested and has not yet been performed.

STEM:これは、新たなゼロ流量オフセットの計算を
実行できるように許可スイッチ1014がセットされた
かどうかを指示する8ビツト変数である。
STEM: This is an 8-bit variable that indicates whether the enable switch 1014 has been set to allow a new zero flow offset calculation to be performed.

1二これは、新たなゼロ流量オフセットの計算が要求さ
れた後に、約255 (1/ f conduit)秒
の時間遅延を確立するタイマとしてZEROサブルーチ
ンによって使用される8ビツト変数である。但し、f 
conduitは、コンジット12の振動数である。
12 This is an 8-bit variable used by the ZERO subroutine as a timer to establish a time delay of approximately 255 (1/f conduit) seconds after a new zero flow offset calculation is requested. However, f
conduit is the frequency of the conduit 12.

、M−:これは、MODEサブルーチンによって使用さ
れる8ビツトの変数である。Mは、MODEの新たな値
がモードスイッチから導出される前にモードスイッチを
機械的に設定できるようにするカウンタ又はタイマとし
て使用される。
, M-: This is an 8-bit variable used by the MODE subroutine. M is used as a counter or timer to allow the mode switch to be set mechanically before a new value for MODE is derived from the mode switch.

LMODE : 、:れは、MODEサブルーチンによ
って使用される8ビツトのダミー変数である。
LMODE:,: is an 8-bit dummy variable used by the MODE subroutine.

NMODE :これは、モードスイッチ1004からモ
ード信号を受け取り、従って、現在所望されるプログラ
ムの作動パラメータを表わす8ビツトの変数である。N
MODEは、MODEサブルーチンによって使用される
NMODE: This is an 8-bit variable that receives the mode signal from mode switch 1004 and therefore represents the currently desired program operating parameters. N
MODE is used by the MODE subroutine.

PCOMP :これは、位相比較器118によって発生
されたコマンドを表わし、従って、M、C0UNTを増
加すべきか減少すべきかを指示する8ビツトの変数であ
る。
PCOMP: This is an 8-bit variable that represents the command generated by phase comparator 118 and thus indicates whether M, COUNT, should be increased or decreased.

M」3これは、位相比較器に118によって指令された
MC0UNTの連続増加の数を登録するためにACCE
LERATORサブルーチンによって使用される8ビツ
トのダミー変数である。
M'3 This is used to register the number of successive increments of MC0UNT commanded by 118 in the phase comparator.
This is an 8-bit dummy variable used by the LERATOR subroutine.

DWN:これは、位相比較器に118によって指令され
たMC0UNTの連続減少の数を登録するためにACC
ELERATORサブルーチンによって使用される8ビ
ツトのダミー変数である。
DWN: This is used to register the number of consecutive decreases in MC0UNT commanded by 118 to the phase comparator.
This is an 8-bit dummy variable used by the ELERATOR subroutine.

5NAFU:これは5プログラムの実行中に生じるエラ
ーの存在及びその性質を指示するために使用される8ビ
ツトの変数である。
5NAFU: This is an 8-bit variable used to indicate the existence and nature of errors that occur during the execution of a 5 program.

DFAC:これは、MASSサブルーチンによって使用
される8ビツトのダミー変数である。
DFAC: This is an 8-bit dummy variable used by the MASS subroutine.

このDFACの値は、温度補償が要求されない時にRE
SULTを得るためにMDACの値を変更するのに用い
られる。DFACの値は、通常、1である。
This value of DFAC is the value of RE when temperature compensation is not required.
Used to change the value of MDAC to obtain SULT. The value of DFAC is typically 1.

FAC:これは、DFACの値か又は温度補償が要求さ
れる場合は温度補償係数(TFAC:)の値をとる8ビ
ツトの変数である。FACは、MDACによって乗算さ
れて、RESULTが形成される。
FAC: This is an 8-bit variable that takes the value of DFAC or, if temperature compensation is required, the temperature compensation coefficient (TFAC:). FAC is multiplied by MDAC to form RESULT.

TEMP :これは、温度センサ1020によって発生
された8ビツトの変数である。このTEMPはMA、S
Sサブルーチンによって使用される。
TEMP: This is an 8-bit variable generated by temperature sensor 1020. This TEMP is MA, S
Used by the S subroutine.

TFAC:これは、温度テーブルから値が導出される8
ピッ1−変数である。温度テーブルの適当な位置はTE
MP変数を用いてアクセスされる。
TFAC: This is the value derived from the temperature table8
Pi1 - variable. The appropriate position for the temperature table is TE.
Accessed using MP variables.

RESULT:これは、出力信号を発生するのに使用さ
れる16ビツトの変数である。このRESULTは、温
度補償が要求された場合には、MC0UNTの温度補償
された値を表わす。
RESULT: This is a 16-bit variable used to generate the output signal. This RESULT represents the temperature compensated value of MC0UNT if temperature compensation is requested.

丈:これは、AVEサブルーチンによりカウンタとして
使用される8ビツトのダミー変数である。
Length: This is an 8-bit dummy variable used as a counter by the AVE subroutine.

N:これは、AVEサブルーチンによりカウンタとして
使用される8ビツトの変数である。
N: This is an 8-bit variable used as a counter by the AVE subroutine.

AVG :これは、新たなゼロ流量の計算中に適当な値
のRCOUNTが確立された時を決定するためにMC0
UNTの128個の次々の読みを累積するのに用いられ
る16ビツトの変数である。
AVG: This is used to determine when the appropriate value of RCOUNT is established during the new zero flow calculation.
It is a 16-bit variable used to accumulate 128 successive readings of UNT.

第32図は、マイクロプロセッサ100oの構成を示し
ている。マイクロプロセッサ1000の構成は一般的な
ものであり、第32図に示されたその部品の動作につい
ては、当業者に容易に明らかであろう。
FIG. 32 shows the configuration of the microprocessor 100o. The configuration of microprocessor 1000 is conventional and the operation of its components shown in FIG. 32 will be readily apparent to those skilled in the art.

いかなる時にも、プログラムは、第21図に示されたM
AIN(メイン)ルーチン、第22図に示されたZER
O(ゼロ)ルーチン及び第23図に示されたPOWER
(電源)ルーチンのいずれかで作動する。各ルーチンの
作動は、プログラムの割込みによって開始される。CL
OCK (りaツク)割込みは、メインルーチンの実行
を開始させる。ゼロ割込みは、ゼロルーチンの実行を開
始させる。電源割込みは、電源ルーチンの実行を開始さ
せる。電源割込みは、優先順位が最も高く、クロック割
込みは、優先順位が最も低い。位相比較器118によっ
てコマンドが発生されるたびに(コンジット12の各振
動に対し位相比較器118によってコマンドが発生され
る)クロック割込みが生じる。位相比較器118がライ
ン1002に沿ってマイクロプロセッサ1000ヘコマ
ンドを送る時には、プログラムがコマンドの性質に基づ
いてMC0UNTを増加又は減少する。
At any time, the program is running as shown in FIG.
AIN (main) routine, ZER shown in Figure 22
O (zero) routine and POWER shown in FIG.
(power supply) to operate in one of the routines. The operation of each routine is initiated by a program interrupt. C.L.
The OCK interrupt starts execution of the main routine. The zero interrupt starts execution of the zero routine. A power interrupt initiates execution of a power routine. Power interrupts have the highest priority and clock interrupts have the lowest priority. A clock interrupt occurs each time a command is generated by phase comparator 118 (a command is generated by phase comparator 118 for each vibration of conduit 12). When phase comparator 118 sends a command to microprocessor 1000 along line 1002, the program increases or decreases MC0UNT based on the nature of the command.

ブロック1026において、クロック割込みが生じると
、メインルーチンが1028においてモードサブルーチ
ンを実行する。以下で詳細に述べるように、モードサブ
ルーチンは、プログラムの新たな作動モードを要求する
ためにモードスイッチ1004が変更されたかどうか決
定する。ブロック1030では、新たな作動モードの要
求がモードスイッチ1004によって出された時にモー
ドサブルーチンによって確立されたMODEのビット7
がテストされ、通常の作動を行なうへきかテスト作動を
行なうべきかが決定される。ビット7がセットされた場
合には、1032においてテスト動作が実行される。テ
ストサブルーチンの性質についてはここに述べないが、
プログラムをテスI−する適当なサブルーチンである。
At block 1026, when a clock interrupt occurs, the main routine executes the mode subroutine at 1028. As discussed in more detail below, the mode subroutine determines whether mode switch 1004 has been changed to request a new mode of operation for the program. At block 1030, bit 7 of the MODE established by the mode subroutine when a request for a new mode of operation is issued by the mode switch 1004.
is tested to determine whether normal operation or test operation should be performed. If bit 7 is set, a test operation is performed at 1032. I will not discuss the nature of test subroutines here, but
This is an appropriate subroutine to test the program.

ビット7がリセットされた場合には、ACCELERA
TORサブルーチンが1034において実行される。
If bit 7 is reset, ACCELERA
A TOR subroutine is executed at 1034.

以下で詳細に述べるように、このACCELERATO
Rサブルーチンは、位相比較器118からマイクロプロ
セッサ1000により受け取られたコマンドに基づいて
M COtJ N Tを増加又は減少する。ブロック1
036では、測定カウント信号の現在値であるMC0U
NTの値がダミー変数XC0tJNTへ移動される。ブ
ロック1038において絶対値サブルーチンが実行され
る。この場合、絶対値サブルーチンでは、XDACにM
C0UNTのビットOないし11が入れられ、XDIR
にMC0UNTのビット15が入れられる。ブロック1
040では、XDAC(71値がMDACへ移動され、
XDIRの値がMDIRへ移動される。従って1MDA
Cは、質量流量の大きさく即ち、測定カウント信号X)
を表わし、MDIRは、流量計10に流れる流体の方向
(即ち、方向信号)を表わす。
As detailed below, this ACCELERATO
The R subroutine increases or decreases M COtJ N T based on commands received by microprocessor 1000 from phase comparator 118 . block 1
At 036, MC0U is the current value of the measurement count signal.
The value of NT is moved to dummy variable XC0tJNT. At block 1038, the absolute value subroutine is executed. In this case, in the absolute value subroutine, M
Bits 0 to 11 of C0UNT are entered and XDIR
Bit 15 of MC0UNT is placed in MC0UNT. block 1
In 040, XDAC (71 value is moved to MDAC,
The value of XDIR is moved to MDIR. Therefore 1MDA
C is the magnitude of the mass flow rate, i.e. the measured count signal X)
, and MDIR represents the direction of fluid flowing into the flow meter 10 (i.e., the direction signal).

ブロック1o42では、変数ZEROがチェックされる
。ZEROがセットされた場合には、プログラムはブロ
ック1044へ進む。ZEROがリセットされた場合に
は、MASSサブルーチンがブロック1046において
実行される。以下で詳細に述べるように、MASSサブ
ルーチンでは、温度補償が要求される場合、温度センサ
1゜20によって与えられた温度に基づいて測定カウン
ト信号が変更される。ZEROがセットされた場合には
、ゼロ流量オフセットを計算し直すためのRCOUNT
の再計算が要求されており、これが許可スイッチ101
4によって許可されて且つAVEがリセットされた場合
に、この再計算が実行される。ZEROがセットされた
場合には、ブロック1044においてAVEがチェック
される。
In block 1o42, the variable ZERO is checked. If ZERO is set, the program proceeds to block 1044. If ZERO is reset, the MASS subroutine is executed at block 1046. As discussed in more detail below, the MASS subroutine modifies the measurement count signal based on the temperature provided by temperature sensor 1.20 if temperature compensation is required. RCOUNT to recalculate the zero flow offset if ZERO is set.
is requested to be recalculated, and this causes permission switch 101 to be recalculated.
This recalculation is performed if allowed by 4 and AVE is reset. If ZERO is set, AVE is checked at block 1044.

AVEがリセットされた場合には、ゼロ流量オフセット
の再計算が要求されるために、ZEROサブルーチンが
実行されておらず、ZEROサブルーチンはブロック1
050において実行される。
If AVE is reset, the ZERO subroutine is not executed because recalculation of the zero flow offset is required, and the ZERO subroutine returns to block 1.
It is executed at 050.

以下で詳細に述べるように、ZEROサブルーチンでは
、RCOUNTがおおまかに調整され、即ち、RCOU
NTは、ゼロ流量状態のもとで流量計10のゼロ流量オ
フセットに近い値をとるようにされる。AVEフラグが
セットされた場合には、新たなゼロ流量オフセットの計
算についての最新の要求に続いてZEROサブルーチン
が実行されており、AVEサブルーチンはブロック10
48で実行される。以下で詳細に述べるように、AVE
サブルーチンでは、流量計10のゼロ流量オフセットを
より正確に表わすようにRCOUNTが微調整される。
As discussed in detail below, in the ZERO subroutine, RCOUNT is roughly adjusted, i.e., RCOU
NT is made to take a value close to the zero flow offset of the flow meter 10 under zero flow conditions. If the AVE flag is set, then the ZERO subroutine was executed following the most recent request to calculate a new zero flow offset, and the AVE subroutine returns to block 10.
48. As detailed below, AVE
In the subroutine, RCOUNT is fine-tuned to more accurately represent the zero flow offset of flow meter 10.

第22図は、ZEROルーチンを示している。FIG. 22 shows the ZERO routine.

流量計10のゼロ流量オフセットの再計算要求に応じて
RCOUNTの新たな計算が要求されることを指示する
ためにゼロスイッチ1010が操作されるたびにブロッ
ク1052においてZERO割込みが生じる。プログラ
ムがメインルーチンで作動していてZERO割込みが生
じた時には、プログラムが直ちにブロック1052へ進
む。次いで、プログラムは、許可スイッチ1014によ
って発生されたSTEM変数をブロック1054におい
て読み取る。STEMがセットされた場合、許可スイッ
チの状態は、RCOUNTの新たな計算が許可されたこ
とを指示し、好ましくは、実際に流量計10がゼロ流量
であることを意味し、プログラムは、ブロック1056
からブロック1058へ進む。STEMがリセットされ
た場合には、流量計10のゼロ流量オフセットの新たな
計算が不適当であり、プログラムは、メインルーチンへ
復帰する。新たなゼロ流量オフセットの計算が許可され
た場合には、ブロック1058において、電子的に消去
可能なプログラム式のリードオンリ;IモU (EEP
ROM) に記憶されたRCOUNTの現在値がXC0
UNTへ移される。絶対値サブルーチンは、ブロック1
060において、XC0UNTに作用し、オフセットの
現在値を表わすXC0UNTのビット0ないし11の内
容がXDACに移され、オフセットの符号を表わすXC
0UNTのビット15の内容がMDIHに移される。
A ZERO interrupt occurs at block 1052 each time zero switch 1010 is operated to indicate that a new calculation of RCOUNT is required in response to a request to recalculate the zero flow offset of flow meter 10. If the program is running in the main routine and a ZERO interrupt occurs, the program immediately proceeds to block 1052. The program then reads the STEM variables generated by permission switch 1014 at block 1054 . If STEM is set, the state of the permission switch indicates that a new calculation of RCOUNT is permitted, preferably meaning that the flow meter 10 is actually at zero flow, and the program returns to block 1056.
Then proceed to block 1058. If the STEM is reset, the new calculation of the zero flow offset for the flow meter 10 is inappropriate and the program returns to the main routine. If calculation of a new zero flow offset is permitted, then at block 1058 an electronically erasable programmable read-only IMoU (EEP
The current value of RCOUNT stored in ROM) is XC0.
Transferred to UNT. The absolute value subroutine is block 1
At 060, the contents of bits 0 to 11 of XC0UNT, which act on XC0UNT and represent the current value of the offset, are transferred to
The contents of bit 15 of 0UNT are moved to MDIH.

ブロック1062では、XDAC(7)値がRDACへ
移され、XDIRの値がRDIRへ移される。
At block 1062, the XDAC(7) value is moved to RDAC and the XDIR value is moved to RDIR.

従って、RDAC及びRDIRは、RCOUNTによっ
て表わされたオフセットの大きさ及び符号を各々含む。
Therefore, RDAC and RDIR each contain the magnitude and sign of the offset represented by RCOUNT.

ブロック1064では、ZEROがセットされて、プロ
グラムはメインルーチンを次に通る時にゼロサブルーチ
ンを実行すると共に、TがOにセットされて、ゼロサブ
ルーチンに使用するタイマが初期化される。プログラム
は、ブロック1066においてゼロルーチンを出る。
At block 1064, ZERO is set so that the program executes the zero subroutine on its next pass through the main routine, and T is set to O to initialize the timer used for the zero subroutine. The program exits the zero routine at block 1066.

第23図は、POWER(電源)ルーチンを示している
。POWER割込みは、流量計10に最初に電力が供給
される時又は一時的な停電に続いて電力が供給される時
に行われる。ブロック1068において、POWER割
込みが生じると、プログラムは直ちにブロック1070
へ移る。ブロック1070では、変数Mに0が移され、
プログラムがメインルーチンを次に通る際にMODEサ
ブルーチンが実行される時、Mが初期化されるようにす
る。値80(16進)がMODEに移され、値0(16
進)がL M OD E ニ移され、MODEサブルー
チンによりモードスイッチ1004で確立された値がM
ODEに移されるようにする。
FIG. 23 shows the POWER routine. The POWER interrupt occurs when the flow meter 10 is first powered or when powered following a temporary power outage. At block 1068, when the POWER interrupt occurs, the program immediately returns to block 1070.
Move to. At block 1070, 0 is moved to variable M;
The next time the program passes through the main routine, M is initialized when the MODE subroutine is executed. The value 80 (hex) is moved to MODE and the value 0 (16
The value established by the mode switch 1004 by the MODE subroutine is transferred to L M OD E .
It will be transferred to ODE.

ブロック1072ではPIA1024が初期化され、全
てのカウンタ及びレジスタを初期化することによってプ
ログラムの動作が準備され、流量計10に電力が供給さ
れるか復帰された時に適切な順序で始動されるようにす
る。ブロック1074゜1076及び1078では、R
COUNT  EEPROMの内容がRDAC及びRD
IRへ移される。ブロック1074では、RCOUNT
  EEPROMに記憶された値がXC0UNTに移さ
れる。絶対値サブルーチンは、ブロック1076におい
て、RCOUNTの現在値で指示されたゼロ流量オフセ
ットの大きさ及び符号に対応するようにXDAC及びX
DIRの値をセットする。ブロック1078では、XD
IR及びXDACの値が各々RDIR及びRDACへ移
される。マイクロプロセッサ1000によりライン50
0及び496に沿って方向制御器128及びD/Aコン
バータ116へ各々適切な信号を転送するようにするた
めには、RDAC及びRDIRに適切な値を確立するこ
とが必要である。プログラムは、ブロック1080にお
いてPOWERルーチンを出る。
At block 1072, the PIA 1024 is initialized to prepare the program for operation by initializing all counters and registers so that they are started in the proper order when power is applied or restored to the flow meter 10. do. In blocks 1074° 1076 and 1078, R
COUNT EEPROM contents are RDAC and RD
Transferred to IR. At block 1074, RCOUNT
The value stored in EEPROM is moved to XC0UNT. The absolute value subroutine, at block 1076, sets the XDAC and
Set the value of DIR. At block 1078,
The IR and XDAC values are moved to RDIR and RDAC, respectively. Line 50 by microprocessor 1000
It is necessary to establish appropriate values for RDAC and RDIR in order to transfer the appropriate signals along 0 and 496 to direction controller 128 and D/A converter 116, respectively. The program exits the POWER routine at block 1080.

第24図は、MODEサブルーチンを示している。この
MODEサブルーチンでは、モードスイッチが読み取ら
九、モードの変更が要求されたかどうかの決定がなされ
る。モードの変更が要求された場合には、モードサブル
ーチンが待機時間を確立し、この間に、プログラムは、
MODEの値の更新によって新たなモードが確立される
前に。
FIG. 24 shows the MODE subroutine. In this MODE subroutine, the mode switch is read and a determination is made whether a change of mode is requested. If a mode change is requested, the mode subroutine establishes a wait time during which the program
before a new mode is established by updating the value of MODE.

モードスイッチ1004を機械的に安住させる。The mode switch 1004 is mechanically rested.

この待機時間中にモードスイッチ1004によって別の
新たなモードが要求された場合には、待機時間が再スタ
ートされ、モードスイッチ1004を再び機械的に安住
できるようにする。待機時間が終了すると、モードスイ
ッチ1004によって決定された新たなモード値がMO
DEに移される。
If another new mode is requested by the mode switch 1004 during this standby time, the standby time is restarted, allowing the mode switch 1004 to mechanically rest again. When the standby time ends, the new mode value determined by mode switch 1004 is set to MO.
Transferred to DE.

MODEサブルーチンは、ブロック1082において始
まる。ブロック1084では、モードスイッチ1004
が読み取られ、モードスイッチ1004によって発生さ
れたモード信号がNMODE変数に移される。ブロック
1086では、プログラムが現在作動している作動モー
ドを確立した値を有するMODEとNMODEが比較さ
れる。
The MODE subroutine begins at block 1082. At block 1084, the mode switch 1004
is read and the mode signal generated by mode switch 1004 is transferred to the NMODE variable. At block 1086, MODE and NMODE are compared with values that establish the operating mode in which the program is currently operating.

N’MODEがMODEに等しい場合には、新たな作動
モードの要求が生じておらず、プログラムはメインルー
チンへ復帰する。NMODEfJ<MoDEに等しくな
い場合には、新たな作動モードに対する要求が生じてお
り、この場合は、ブロック1088において、NMOD
EがLMODEと比較される。LMODE変数は、新た
な作動モードの要求に続いてプログラムがMODEサブ
ルーチンを最初に通る時にNMODEに等しくないダミ
ー変数である。LMODEがNMODEに等しくなけれ
ば、ブロック1090においてNMODEの値がLMO
DEに移され、プログラムがMODEサブルーチンを次
に通る間にブロック1088から適当な分岐が行われる
ようにする。又、ブロック1090では、待機時間の開
始を確立するために変数Mが0にセットされる0次いで
、プログラムは、ブロック1098を経てメインルーチ
ンへ進む。プログラムがメインルーチンを次に通る間に
は、ブロック1028においてプログラムが再びブロッ
ク1082のMODEサブルーチンへ進むようにされる
。この間には、ブロック1088によりプログラムがブ
ロック1092へ進むようにされる。というのは、プロ
グラムがその前にMODEサブルーチンを通った時にN
MODEがLMODEに等しくセットされているからで
ある。
If N'MODE is equal to MODE, no new operating mode request has occurred and the program returns to the main routine. If NMODEfJ<MoDE, then a request for a new mode of operation has occurred, in which case, at block 1088, NMOD
E is compared to LMODE. The LMODE variable is a dummy variable that is not equal to NMODE the first time the program passes through the MODE subroutine following a request for a new mode of operation. If LMODE is not equal to NMODE, then in block 1090 the value of NMODE is equal to LMODE.
DE so that the appropriate branches are taken from block 1088 during the program's next pass through the MODE subroutine. Also at block 1090, the variable M is set to 0 to establish the start of the wait time.The program then proceeds to the main routine via block 1098. During the program's next pass through the main routine, block 1028 causes the program to again proceed to block 1082, the MODE subroutine. During this time, block 1088 causes the program to proceed to block 1092. This is because when the program previously passed through the MODE subroutine, N
This is because MODE is set equal to LMODE.

ブロック1o92では、変数Mが1だけ増加される。ブ
ロック1094では、Mが10に等しいかどうか判断さ
れる。Mが10に等しくない場合には、待機時間を越え
ておらず、プログラムはメインルーチンへ復帰する。プ
ログラムはMが10に等しくなるまでMAINルーチン
及びMODEサブルーチンを繰返し1Mが10に等しく
なると、待機時間が終了し、ブロック1094からプロ
グラムがブロック1096へ進む。ブロック1096は
NMODEの値をMODEへ移し、プログラムに対して
新たな作動モードを確立する。又、ブロック1096で
は、MがOにセットされ、モード変更作動の次の実行に
対してMが初期化される。
In block 1o92, variable M is incremented by one. At block 1094, it is determined whether M is equal to ten. If M is not equal to 10, the wait time has not been exceeded and the program returns to the main routine. The program repeats the MAIN routine and MODE subroutine until M equals 10, at which point the wait time is over and from block 1094 the program proceeds to block 1096. Block 1096 moves the value of NMODE to MODE to establish a new mode of operation for the program. Block 1096 also sets M to O to initialize M for the next execution of the mode change operation.

プログラムは、ブロック1098においてMODEサブ
ルーチンを出る。
The program exits the MODE subroutine at block 1098.

第25図は、ACCELERATORサブルーチンを示
している。このACCELERATORサブルーチンで
は、測定カウント信号を増加又は減少するために、位相
比較器118から受け取ったコマンドに応じてMC0U
NTが増加される。
FIG. 25 shows the ACCELERATOR subroutine. This ACCELERATOR subroutine uses MC0U in response to commands received from phase comparator 118 to increment or decrement the measurement count signal.
NT is increased.

更に、増加又は減少を行なうための所定数の連続的なコ
マンドがマイクロプロセッサ1000によって受け取ら
れた場合には、MC0UNTの増加又は減少を加速する
ことができる。測定カウント信号を増加するための第1
6の連続コマンドを受け取った時には、マイクロプロセ
ッサ1000が測定カウント信号を減少するためのコマ
ンドを受け取るまで、各コマンドの受信のたびに1カウ
ントづつM COU N Tが増加されるのではなく、
AC,CELERATORサブルーチンによりMC0U
NTが16カウント増加され始める。測定カウント信号
を増加するための第32の連続コマンドを受け取った時
には、ACCELERATORサブルーチンによりMC
0UNTが256だけ増加され始め、マイクロプロセッ
サ1000が測定カウント信号を減少するためのコマン
ドを受け取るまで、測定カウント信号を増加するコマン
ドのたびにMC0UNTが256づつ増加され続ける6
同様に、測定カウント信号を減少するための16個の連
続コマンドを受け取ると、ACCELERATORサブ
ルーチンにより、MC0UNTが1ではなく16減少さ
れ、そして測定カウント信号を減少するための32の連
続コマンドを受け取ると、測定カウント信号を増加する
ためのコマンドを受け取るまで、ACCE LERAT
ORサブルーチンによりMC0UNTが1又は16では
なく256だけ減少される。
Additionally, the increase or decrease of MC0UNT can be accelerated if a predetermined number of consecutive commands to increase or decrease are received by microprocessor 1000. The first to increase the measurement count signal
When six consecutive commands are received, rather than M COUNT being incremented by one count for each command received until microprocessor 1000 receives a command to decrement the measurement count signal.
MC0U by AC, CELERATOR subroutine
NT begins to be incremented by 16 counts. When the 32nd consecutive command to increment the measurement count signal is received, the MC
0UNT begins to be incremented by 256 and MC0UNT continues to be incremented by 256 for each command to increase the measurement count signal until the microprocessor 1000 receives a command to decrease the measurement count signal6.
Similarly, receiving 16 consecutive commands to decrease the measurement count signal causes the ACCELERATOR subroutine to decrease MC0UNT by 16 instead of 1, and receiving 32 consecutive commands to decrease the measurement count signal causes ACCE LERAT until a command is received to increment the measurement count signal.
The OR subroutine decrements MC0UNT by 256 instead of 1 or 16.

プログラムは、1100においてACCELERATO
Rサブルーチンに入る。ブロック1102では、変数P
COMPが読み取られる。その値は、マイクロプロセッ
サ1000が位相比較器118から受け取ったコマンド
から得られる。PCOMPの値は、マイクロプロセッサ
1000が位相比較器118からコマンドを受け取るた
びにそのコマンドの性質に基づいて変更される。マイク
ロプロセッサ1000が測定カウント信号を増加するコ
マンドを位相−比較器118から受け取る場合には、P
COMPに値「1」が書き込まれる。
The program starts at 1100 with ACCELERATO
Enter the R subroutine. At block 1102, the variable P
COMP is read. That value is obtained from the commands that microprocessor 1000 receives from phase comparator 118. The value of PCOMP changes each time microprocessor 1000 receives a command from phase comparator 118 based on the nature of the command. If microprocessor 1000 receives a command from phase-comparator 118 to increase the measurement count signal, P
The value "1" is written to COMP.

或いは又、マイクロプロセッサ1000が測定カウント
信号を減少するコマンドを位相比較器118から受け取
った場合には、PCOMPにrOJが書き込まれる。ブ
ロック1104では、MC0UNTを増加すべきである
か減少すべきであるかが決定される。PCOMPが1に
等しい場合には、MC0UNTが増加され、プログラム
はブロック1106へ進む。マイクロプロセッサ100
0が測定カウント信号を減少する次のコマンドを位相比
較器118から受け取った時には、ACCELERAT
ORサブルーチンにより、測定カラン1〜信号を減少す
る連続コマンドが適切にカウントし始められる。ブロッ
ク11o8では、MODEのビット4を調べることによ
り加速増加が所望されるかどうか判断される。MODE
のビット4がセットされた場合には、加速が所望されず
、プログラムはブロック1110へ進み、MC:0UN
Tが1だけ増加される。MODEのビット4がリセット
された場合には、加速が所望され、プログラムがブロッ
ク1112へ進む。ブロック1112ではUPが1だけ
増加される。UPは、測定カウント信号を減少する最新
のコマンドによってOに初期化されている。従って、測
定カウント信号を増加する第1のコマンドにより、プロ
グラムはブロック1112においてUPを1に増加させ
る。ブロック1114では、UPが15より大きいかど
うか判断される。UPが15以下である場合には、マイ
クロプロセッサ1000によって受け取られた測定カウ
ント信号を増加する連続コマンドの数が加速カウント動
作を保証するに充分なものとなり、プログラムはブロッ
ク1110へ進み、MCOU N Tが1だけ増加され
る。UPが15より大きい場合には、加速が保証され、
ブロック1116においてUPが31より大きいかどう
かチェックされる。UPが31以下である場合には、マ
イクロプロセッサ1000は、測定カウント信号を増加
する連続コマンドを、256の加速カウント動作を保証
するには不充分であるが16の加速カウント動作を保証
するに充分である個数だけ受け取っている。プログラム
は、ブロック1118へ進み、ここでは、MC0UNT
が16だけ増加された場合にオーバーフロー状態が生じ
る程、MC0UNTの値が大きなものであるかどうか判
断される。MC0UNTが16進でFF0110進で4
080に等しいか又はそれより大きい場合には、MC0
UNTを16だけ増加すると、MC0UNTがシステム
の限界である4095を越えることになり、プログラム
はブロック1110へ進み、ここでMC0UNTが1だ
け増加される。Mc。
Alternatively, if microprocessor 1000 receives a command from phase comparator 118 to decrease the measurement count signal, rOJ is written to PCOMP. At block 1104, it is determined whether MC0UNT should be increased or decreased. If PCOMP is equal to 1, MC0UNT is incremented and the program proceeds to block 1106. microprocessor 100
When the next command is received from the phase comparator 118 that 0 decrements the measurement count signal, the ACCELERAT
The OR subroutine causes successive commands to decrease the measurement count from 1 to the signal to begin counting appropriately. At block 11o8, it is determined whether increased acceleration is desired by examining bit 4 of MODE. MODE
If bit 4 of MC:0UN is set, no acceleration is desired and the program continues to block 1110
T is increased by 1. If bit 4 of MODE is reset, acceleration is desired and the program proceeds to block 1112. At block 1112, UP is incremented by one. UP has been initialized to O by the most recent command to decrease the measurement count signal. Therefore, the first command to increase the measurement count signal causes the program to increase UP to 1 at block 1112. At block 1114, it is determined whether UP is greater than 15. If UP is less than or equal to 15, then the number of consecutive commands to increment the measurement count signal received by microprocessor 1000 is sufficient to warrant accelerated counting operation, and the program proceeds to block 1110 where MCOU N T is increased by 1. If UP is greater than 15, acceleration is guaranteed;
At block 1116 it is checked whether UP is greater than 31. If UP is less than or equal to 31, microprocessor 1000 sends consecutive commands to increase the measurement count signal, but not enough to guarantee 256 accelerated count operations, but sufficient to guarantee 16 accelerated count operations. I received only a certain number of items. The program proceeds to block 1118, where MC0UNT
It is determined whether the value of MC0UNT is large enough that an overflow condition would occur if MC0UNT were increased by 16. MC0UNT is hexadecimal and FF01 is 4 in decimal.
If equal to or greater than 080, MC0
Increasing UNT by 16 causes MC0UNT to exceed the system limit of 4095, and the program proceeds to block 1110 where MC0UNT is increased by 1. Mc.

UNTがFF○(16進)より小さい場合には、ブロッ
ク1118によりプログラムはブロック1120へ進み
、ここでMC0UNTが16だけ増加される。
If UNT is less than FF○ (hex), block 1118 causes the program to proceed to block 1120 where MC0UNT is incremented by 16.

ブロック1116においてUPが31より大きいと決定
された場合には、プログラムによりMC0UNTが25
6だけ増加される。然し乍ら、プログラムはブロック1
122へ進みlMC0UNTがFOO(16進)、即ち
、3840 (10進)より小さいかどうか決定される
。MC0UNTが3840 (10進)より小さい場合
には、システムの限界値である4095を越えることな
くMC0UNTに256を追加することができ、プログ
ラムはブロック1124へ進み、MC0UNTを256
だけ増加させる。MC0UNTが3840以上である場
合には、MC0UNTに256を追加すると、MC0U
NTが4095を越え、それ故、MC0UNTは256
だけ増加されず。
If UP is determined to be greater than 31 at block 1116, then the program sets MC0UNT to 25.
Increased by 6. However, the program is block 1
Proceeding to 122, it is determined whether lMC0UNT is less than FOO (hexadecimal), ie 3840 (decimal). If MC0UNT is less than 3840 (decimal), 256 can be added to MC0UNT without exceeding the system limit of 4095, and the program proceeds to block 1124 and sets MC0UNT to 256.
increase only. If MC0UNT is greater than or equal to 3840, adding 256 to MC0UNT will result in MC0U
NT exceeds 4095, therefore MC0UNT is 256
Only not increased.

プログラムはブロック1118へ進む。前記したように
、プログラムは、ブロック1118においてMC:0U
NTに16を追加すべきか1を追加すべきかを決定する
The program proceeds to block 1118. As mentioned above, the program at block 1118 sets the MC:0U
Decide whether to add 16 or 1 to NT.

ブロック1104においてPCOMPがOに等しいと決
定されると、測定カウント信号を減少しなければならず
、プログラムはブロック1126へ進む。ブロック11
26では、マイクロプロセッサ1000が測定カウント
信号を増加するためのコマンドを位相比較器118から
次に受信した際にACCELERATORサブルーチン
が適切に機能するようにするため、UPにOが移される
。ブロック1128では、MODEのビット4を調べる
ことにより加速カウント動作が所望されるかどうか決定
される。ビット4がセットされた場合には、加速が所望
されず、プログラムはブロック1130へ進み、MC0
UNTが1だけ増加される。ビット4がリセットされた
場合には、プログラムはブロック1132へ進む。ブロ
ック1128.1130及び1132ないし1138は
、DWNの値によって表わされるようにマイクロプロセ
ッサ1000が位相比較器118から受け取った上記の
測定カウント信号を減少する連続コマンドの数に基づい
てブロック1108,1110.1112.1114.
1116.1118.112o、1122及び1124
が1.16又は256だけMC0UNTを減少す4よう
に作動したのと同様に作動する。プログラムは、ブロッ
ク140においてAccELERATORサブルーチン
から出てメインルーチンに復帰する。
If PCOMP is determined to be equal to O at block 1104, the measurement count signal must be decremented and the program proceeds to block 1126. Block 11
At 26, O is moved to UP to ensure that the ACCELERATOR subroutine functions properly the next time microprocessor 1000 receives a command from phase comparator 118 to increment the measurement count signal. At block 1128, it is determined whether an accelerated count operation is desired by examining bit 4 of MODE. If bit 4 is set, no acceleration is desired and the program proceeds to block 1130, where MC0
UNT is increased by 1. If bit 4 is reset, the program proceeds to block 1132. Blocks 1128, 1130 and 1132 through 1138 are configured based on the number of consecutive commands that the microprocessor 1000 receives from the phase comparator 118 to decrease the measurement count signal described above as represented by the value of DWN. .1114.
1116.1118.112o, 1122 and 1124
operates in the same way that 4 decreases MC0UNT by 1.16 or 256. The program exits the AccELERATOR subroutine at block 140 and returns to the main routine.

第26図は、絶対値サブルーチンを示している。絶対値
サブルーチンは、XDACの値を確立する。絶対値サブ
ルーチンは、XDACの最下位4ビツトに0を入れると
共に、その最上位12ビツトにXC0UNTの最下位1
2ビツトを入れる。
FIG. 26 shows the absolute value subroutine. The absolute value subroutine establishes the value of the XDAC. The absolute value subroutine puts 0 in the lowest 4 bits of XDAC and stores the lowest 1 of XC0UNT in the highest 12 bits.
Insert 2 bits.

XDACは、他のルーチン又はサブルーチンによってM
DAC又はRDACに移される。D/Aコンバータ11
6及び130は、各々、RDAC及びMDACの最上位
12ビツトに対して作用する6又、絶対値サブルーチン
は、XC0UNTの最上位ビットをXDIRに入れる。
XDAC can be used by other routines or subroutines
transferred to DAC or RDAC. D/A converter 11
6 and 130 operate on the 12 most significant bits of RDAC and MDAC, respectively.6 Also, the absolute value subroutine places the most significant bit of XC0UNT into XDIR.

XDIRは、他のルーチン又はサブルーチンによってR
DIR又はMDIRへ送られ、これらは、各々、方向制
御器128及び134へ適当な方向情報を与えるのに使
用される。
XDIR can be read by another routine or subroutine.
DIR or MDIR, which are used to provide appropriate directional information to directional controllers 128 and 134, respectively.

絶対値サブルーチンは、ブロック1142から入る。ブ
ロック1144は、XC0UNTのビット15をXDI
Rに移動する。従って、プログラムが絶対値サブルーチ
ンに入る前にRCOUNTがXC0UNTに移動された
場合には、XDIRがゼロ流量オフセット、即ち、ラッ
チされたカウント信号の符号を表わす。プログラムが絶
対値サブルーチンに入る前にMC0UNTがXC0UN
Tに移動された場合には、XDIRが流量計10に流れ
る流体の方向、即ち、測定カウント信号の符号を表わす
。ブロック1146は、XC0UNTのビット15がX
C0UNTのビット12に等しいかどうか決定する。シ
ステムの限界が4095(10進)であるから、全ての
カウント動作は、MC01JNT及びRCOUNTの最
下位12ビツトで行なわねばならない。それ故、XC0
UNTのビット12.13及び14は、XC0UNTが
正のカウント信号を表わす時には0でなければならない
。一方、XC0UNTのビット12.13及び14は、
XC0UNTが負の信号を表わす時には1でなければな
らない。ビット15は、正のカウント信号に対して0で
ありそして負のカウント信号に対して1であるから、X
C0UNTのビット15は常にXC0UNTのビット1
2に等しくなければならない。さもなくば、XC0UN
Tは、4095のシステム限界より大きい信号を表わし
、オーバーレンジ状態が生じる。ブロック1146にお
いてビット15がビット12に等しくないと決定された
場合には、変数5NAFUの値がエラー信号としてライ
ン1016に送られる。又、ブロック1148では、F
FFF (16進)がXC0UNTへ送られ、これによ
り、出力インターフェイス537は質量流量0を指示す
るようにされる。ビット15がビット12に等しい場合
には、オーバーレンジ状態が生じず、ブロック1150
はXC0UNTの符号を決定する。XC0UNTのビッ
ト15が0でない場合には、XC0UNTの符号が負で
あり、ブロック1152においてXC0UNTの2の補
数が形成され、XC0UNTの大きさを表わす正の2進
数がD/Aコンバータ116又は130に送られるよう
にする。XC0UNTのビット15が0に等しい場合に
は、XC0UNTが正の数を表わし、正の数をD/Aコ
ンバータ116又は130に送るようにするために必要
なXC0UNTのそれ以上の処理はない。ブロック11
54では、XC0UNTが左へ4位置シフトされ、XC
:0UNTの最下位12ビツトがXC0UNTの最上位
12ビツトに移される。次いで、XC0UNTはXDA
Cへ移され、これにより、XDACの最下位4ビツトが
0にされると共に、XDACの最上位12ビツトがXC
0UNTの大きさを表わすようにされる。プログラムは
、ブロック1156において絶対値サブルーチンから出
る。次いで、プログラムは、XC0UNTがRCOUN
T(7)値を表わしたかMC0UNTの値を表わしたか
に基づいて、XDIRをRDIR又はMDIRへ移動し
そしてXDACをRDAC又はMDACへ移動する他の
ルーチン又はサブルーチンの1つへ復帰する。
The absolute value subroutine is entered at block 1142. Block 1144 sets bit 15 of XC0UNT to
Move to R. Therefore, if RCOUNT is moved to XC0UNT before the program enters the absolute value subroutine, then XDIR represents the zero flow offset, ie, the sign of the latched count signal. MC0UNT is set to XC0UN before the program enters the absolute value subroutine.
When moved to T, XDIR represents the direction of fluid flowing into flow meter 10, ie, the sign of the measured count signal. Block 1146 indicates that bit 15 of XC0UNT is
Determine whether it is equal to bit 12 of C0UNT. Since the system limit is 4095 (decimal), all counting operations must be performed on the least significant 12 bits of MC01JNT and RCOUNT. Therefore, XC0
Bits 12, 13 and 14 of UNT must be 0 when XC0UNT represents a positive count signal. On the other hand, bits 12, 13 and 14 of XC0UNT are
XC0UNT must be 1 when it represents a negative signal. Bit 15 is 0 for positive count signals and 1 for negative count signals, so
Bit 15 of C0UNT is always bit 1 of XC0UNT
Must be equal to 2. Otherwise, XC0UN
T represents a signal greater than the 4095 system limit and an overrange condition occurs. If it is determined at block 1146 that bit 15 is not equal to bit 12, then the value of variable 5NAFU is sent to line 1016 as an error signal. Also, at block 1148, F
FFF (hex) is sent to XC0UNT, which causes output interface 537 to indicate zero mass flow. If bit 15 is equal to bit 12, then no overrange condition occurs and block 1150
determines the sign of XC0UNT. If bit 15 of XC0UNT is not 0, the sign of XC0UNT is negative, a two's complement of XC0UNT is formed in block 1152, and a positive binary number representing the magnitude of XC0UNT is sent to D/A converter 116 or 130. Allow it to be sent. If bit 15 of XC0UNT is equal to 0, then XC0UNT represents a positive number and no further processing of XC0UNT is necessary to cause a positive number to be sent to D/A converter 116 or 130. Block 11
54, XC0UNT is shifted 4 positions to the left and
:The lowest 12 bits of 0UNT are moved to the highest 12 bits of XC0UNT. Then XC0UNT is XDA
As a result, the lowest 4 bits of XDAC are set to 0, and the highest 12 bits of XDAC are set to 0.
It is made to represent the size of 0UNT. The program exits the absolute value subroutine at block 1156. The program then returns XC0UNT to RCOUNT
Depending on whether the T(7) value or the value of MC0UNT was represented, a return is made to one of the other routines or subroutines that moves XDIR to RDIR or MDIR and XDAC to RDAC or MDAC.

第27図は、MASSサブルーチンを示している。この
MASSサブルーチンは、出力信号を発生するための変
数RESULTを形成する。プログラムは、ブロック1
158においてMASSサブルーチンに入る。ブロック
1160では、現在の測定カウント信号MDACが収集
されると共に、MDACがライン494に沿ってD/A
コンバータ130へ送られる。ブロック1162では、
DFACの値がFACへ移動される。DFACは、通常
1のダミー変数である。FACは、MDACの値を変更
するための乗数としてMASSサブルーチンによって使
用される。FACに指定された値は、温度補償が要求さ
れない場合はDFACの値であり、温度補償が要求され
た場合にはTFACの値である。ブロック1164では
、MODEのビット5がセットされたかりセットされた
か判断される。ビット5がセットされた場合には、プロ
グラムがMASSサブルーチンの温度補償枝路1165
に入る。ブロック1166では、温度センサ1020の
出力が読み取られる。TEMPの値は、00 (16進
)とFF (16進)との間になければならない。然し
乍ら、TEMPが0O(11り又はFF(16進)のい
ずれかに等しい場合には、過剰温度又は過少温度の状態
が存在する。それ故、ブロック1168では、TEMP
が00 (16進)又はFF(16進)に等シイ力どう
か判断される。TEMPが00 (16進)又はFF 
(16進)に等しい場合には、プログラムがブロック1
170を実行し、温度エラーが生じたことを指示するよ
うに5NAFUがセットされる。TEMPがその適当な
範囲内にある場合には、プログラムがブロック1172
を実行し、TEMPの値を用いて一次元の温度テーブル
がアクセスされる。TEMPに対応する温度テーブルの
入力は、TFACへ移される。ブロック1174では、
TFACの値がFACへ移動されると共に、それまで生
じていた温度エラーがもはや存在しないことを指示する
ように5NAFUがクリアされる。
FIG. 27 shows the MASS subroutine. This MASS subroutine creates a variable RESULT for generating an output signal. The program is block 1
At 158, the MASS subroutine is entered. At block 1160, the current measurement count signal MDAC is collected and the MDAC is connected to the D/A along line 494.
It is sent to converter 130. At block 1162,
The value of DFAC is moved to FAC. DFAC is a dummy variable that is normally 1. FAC is used by the MASS subroutine as a multiplier to change the value of MDAC. The value specified for FAC is the value of DFAC if temperature compensation is not requested, and the value of TFAC if temperature compensation is requested. At block 1164, it is determined whether bit 5 of MODE has been set. If bit 5 is set, the program executes the temperature compensation branch 1165 of the MASS subroutine.
to go into. At block 1166, the output of temperature sensor 1020 is read. The value of TEMP must be between 00 (hexadecimal) and FF (hexadecimal). However, if TEMP is equal to either 0O or FF, an overtemperature or undertemperature condition exists. Therefore, at block 1168, TEMP
It is determined whether the value is equal to 00 (hexadecimal) or FF (hexadecimal). TEMP is 00 (hexadecimal) or FF
(hex), the program will block 1
170 and 5NAFU is set to indicate that a temperature error has occurred. If TEMP is within its proper range, the program returns to block 1172.
is executed and a one-dimensional temperature table is accessed using the value of TEMP. The temperature table input corresponding to TEMP is transferred to TFAC. At block 1174,
The value of TFAC is moved to FAC and the 5NAFU is cleared to indicate that the previously occurring temperature error no longer exists.

ブロック1176では、MODEのビット6の値が決定
される。ビット6がセットされた場合には、ブロック1
178においてFACの値が2倍にされ、温度補償枝路
1165の分解能が2倍にされる。ビット6がリセット
された場合には、分解能を2倍にすることが要求されず
、ブロック1178は実行されない。ブロック1180
では、FACを使用して、FACの値をMDACの値で
乗算し、その結果をRESULTに移すことによって測
定カウント信号の大きさが変更される。温度補償が要求
されなかった場合には、MDACがDFACで乗算され
ている。温度補償が要求されなかった場合には、MDA
CがTFACで乗算されている。ブロック1182では
、以下で詳細に述べるように、流量計10がゼロ流量を
指示すべき程RESULTの値が小さいかどうか判断さ
れる。
At block 1176, the value of bit 6 of MODE is determined. If bit 6 is set, block 1
At 178, the value of FAC is doubled and the resolution of temperature compensation branch 1165 is doubled. If bit 6 is reset, doubling the resolution is not required and block 1178 is not executed. Block 1180
Now, using FAC, the magnitude of the measurement count signal is changed by multiplying the value of FAC by the value of MDAC and moving the result to RESULT. If temperature compensation was not required, MDAC has been multiplied by DFAC. If temperature compensation was not requested, the MDA
C is multiplied by TFAC. At block 1182, it is determined whether the value of RESULT is small enough for flow meter 10 to indicate zero flow, as discussed in more detail below.

ブロック1184では、RESULTの値がPIA10
24へ送られ、これは、ライン1022に沿って出力イ
ンターフェイス537へ送られる出力信号を発生すると
共に、インターフェイス537の各2進流量乗算器のた
めの分割流量を決定する。プログラムは、ブロック11
86においてMASSサブルーチンを出る。
At block 1184, the value of RESULT is PIA10
24, which generates an output signal that is sent along line 1022 to output interface 537 and determines the split flow rate for each binary flow multiplier in interface 537. The program is block 11
The MASS subroutine is exited at 86.

第28図は、ZEROサブルーチンを示している。この
ZEROサブルーチンでは、RCOUNTに対して新た
な値を確立することによって新たなゼロ流量オフセット
を確立するに必要な予備ステップが実行される。特に、
ZEROサブルーチンでは、成る時間に対するMC0U
NTの平均値をゼロ流量状態のもとてゼロの近くにもっ
ていくようにRCOUNTを変更することにより、RC
OUNTに対しておおまかな調整が行われる。
FIG. 28 shows the ZERO subroutine. This ZERO subroutine performs the necessary preliminary steps to establish a new zero flow offset by establishing a new value for RCOUNT. especially,
In the ZERO subroutine, MC0U for the time
By changing RCOUNT so that the average value of NT is closer to zero than under zero flow conditions, RC
A rough adjustment is made to OUNT.

一般に、ゼロ流量状態のもとでは、流量計に機械的なノ
イズが存在するために、通常は、非ゼロの測定カウント
信号が累積される。機械的なノイズは経時変化するので
、カウントオフセットは一定のものではない。従って、
ZEROサブルーチンは、ゼロのMC0UNTからの時
間に伴う変化を減少するおおまかな調整として考えるこ
とができる。以下で詳細に述べるAVEサブルーチンは
、MC0UNTの時間平均値をゼロにより近づけるよう
にRCOUNTを変更する微調整と考えることができる
。特に、ZEROサブルーチンでは、このZEROサブ
ルーチンを実行する間に、MC0UNTがゼロに等しい
(その時、RCOUNTが実際のゼロ流量オフセットを
表わすことを意味する)かどうかプログラムが判断する
まで、RCOUNTが変更される。ゼロ流量オフセット
が一定に保たれる場合には、RCOUNTのそれ以上の
調整が不要である。然し乍ら、ゼロ流量オフセットを生
じる機械的なノイズは著しく変化するので、MC0UN
Tがゼロに等しくなることはめったになく、MC0UN
Tはほとんど非ゼロであると考えられる。それ故、AV
Eサブルーチンでは、MC0UNTの平均値を強制的に
ゼロに非常に近づけるように時間と共にRCOUNTが
変更される。
Generally, under zero flow conditions, non-zero measurement count signals are typically accumulated due to the presence of mechanical noise in the flow meter. Since mechanical noise changes over time, the count offset is not constant. Therefore,
The ZERO subroutine can be thought of as a rough adjustment that reduces the change over time from zero MC0UNT. The AVE subroutine, described in detail below, can be thought of as a fine-tuning that changes RCOUNT so that the time average value of MC0UNT is closer to zero. In particular, in the ZERO subroutine, during execution of this ZERO subroutine, RCOUNT is changed until the program determines whether MC0UNT is equal to zero (meaning that RCOUNT then represents an actual zero flow offset). . If the zero flow offset remains constant, no further adjustment of RCOUNT is necessary. However, the mechanical noise that causes the zero flow offset varies significantly, so MC0UN
T is rarely equal to zero and MC0UN
It is believed that T is almost non-zero. Therefore, A.V.
In the E subroutine, RCOUNT is changed over time to force the average value of MC0UNT to be very close to zero.

プログラムは、ブロック1188を経てZEROサブル
ーチンへ入る。ブロック1190では。
The program enters the ZERO subroutine via block 1188. At block 1190.

Tが255に等しいかどうか決定される。Tは。It is determined whether T is equal to 255. T is.

ZEROサブルーチンによりタイマとして使用される変
数である。マイクロプロセッサ1000がゼロ流量オフ
セットの新たな計算要求を受けた時には、プログラムが
MAINルーチン及びZEROサブルーチンを255回
繰り返すに必要な時間に等しい遅延時間だけプログラム
が待機される。
This is a variable used by the ZERO subroutine as a timer. When microprocessor 1000 receives a new request to calculate a zero flow offset, the program waits a delay time equal to the time required for the program to repeat the MAIN routine and ZERO subroutine 255 times.

この遅延時間は、流量計10が機械的に安定できるよう
にするために必要とされる。というのは。
This delay time is required to allow flow meter 10 to mechanically stabilize. I mean.

流量計10は、ゼロ流量オフセットの新たな計算を行な
えるようにする状態として機械的に強制的にゼロ流量状
態を存在させる装置を含んでいるからである。従って、
Tが255に等しくない場合には、安定化のための遅延
時間が経過せず、ブロック1192ではTが1だけ増加
され、プログラムはブロック1194を経てメインルー
チンに復帰する。Tが255に等しい場合には、プログ
ラムがMAINルーチン及びZEROルーチンを255
回繰返し、遅延時間が終了し、プログラムはブロック1
196へ進む。ブロック1196では、MC0UNTが
ゼロに等しいかどうか判断される。
This is because the flow meter 10 includes a device that mechanically forces a zero flow condition into existence as a condition to enable a new calculation of the zero flow offset. Therefore,
If T is not equal to 255, the stabilization delay time has not elapsed, T is incremented by one at block 1192, and the program returns to the main routine via block 1194. If T is equal to 255, the program sets the MAIN routine and ZERO routine to 255.
Repeat twice, the delay time is over and the program is in block 1
Proceed to 196. At block 1196, it is determined whether MC0UNT is equal to zero.

MC0UNTがゼロに等しい場合には、RCOUNTの
値がその時の流量計10のゼロ流量オフセットを表わす
。従って、RCOUNTのおおまかな測定が行われてお
り、ブロック1198でAVEがセットされ、MAIN
ルーチンを次に実行する時に、プログラムがAVEサブ
ルーチンへ移り、RCOUNTの微調整が行われる。ブ
ロック1200では、J、N及びAVGがゼロにセット
され、これら3つは全てAVEサブルーチンに使用され
るもので、AVEサブルーチンに最初に入る時にゼロに
等しくなければならない。MC0UNTがゼロに等しく
ない場合には、RCOUNTのおおまかな調整が完了し
ておらず、プログラムはブロック1202へ進む。ブロ
ック1202では、MC0UNTがゼロより大きいかど
うか判断される。
If MC0UNT is equal to zero, the value of RCOUNT represents the zero flow offset of flow meter 10 at that time. Therefore, a rough measurement of RCOUNT has been made and block 1198 sets AVE and MAIN
The next time the routine is executed, the program moves to the AVE subroutine and fine adjustments to RCOUNT are made. At block 1200, J, N, and AVG are set to zero; all three are used in the AVE subroutine and must be equal to zero when the AVE subroutine is first entered. If MC0UNT is not equal to zero, then the coarse adjustment of RCOUNT is not complete and the program proceeds to block 1202. At block 1202, it is determined whether MC0UNT is greater than zero.

M COU N Tがゼロより大きい場合には、MC0
UNTが大き過ぎ、MC0UNTをゼロに近づけるよう
にRCOUNTを減少しなければならない。
If M COU N T is greater than zero, then MC0
UNT is too large and RCOUNT must be decreased so that MC0UNT approaches zero.

従って、ブロック1204では、RCOUNTが1だけ
減少される。MC0UNTがゼロ以下である場合には、
MC0UNTが小さ過ぎ、MC:0UNTをゼロに近づ
けるようにRCOUNTを増加しなければならない。従
って、ブロック1206では、RCOUNTが1だけ増
加される。ブロック1208では、RCOUNTの値が
X、 COU NTへ移動され、RDACの新たな値を
D/Aコンバータ116へ送ることができると共に、R
DIRの新たな値を方向制御器128へ送ることができ
る。ブロック1210では、プログラムが絶対値サブル
ーチンへ移行し、RCOUNTによって表わされたゼロ
流量オフセットの大きさがXDACへ移動されると共に
、RCOUNTによって表わされたオフセットの符号が
XDIRへ移動される。ブロック1212では、XDA
Cの値がRDACへ移され、XDIRの値がRDIRへ
移され、これらの新たな値をD/Aコンバータ116及
び方向制御器128へ供給できるようにされる。次いで
、プログラムは、ブロック1194においてZEROサ
ブルーチンを出る。
Therefore, at block 1204, RCOUNT is decremented by one. If MC0UNT is less than or equal to zero,
MC0UNT is too small and RCOUNT must be increased to bring MC:0UNT closer to zero. Therefore, at block 1206, RCOUNT is incremented by one. At block 1208, the value of RCOUNT is moved to X, COUNT, allowing the new value of RDAC to be sent to D/A converter 116 and
The new value of DIR can be sent to direction controller 128. At block 1210, the program transitions to the absolute value subroutine where the magnitude of the zero flow offset represented by RCOUNT is moved to XDAC and the sign of the offset represented by RCOUNT is moved to XDIR. At block 1212, the XDA
The value of C is moved to RDAC and the value of XDIR is moved to RDIR, allowing these new values to be provided to D/A converter 116 and direction controller 128. The program then exits the ZERO subroutine at block 1194.

第29図は、AVEサブルーチンを示している。AVE
サブルーチンは、MC0UNTの128個の連続値を平
均化してこの平均値を計算する時にこの平均値を強制的
にゼロにするようにRCOUNTを調整することにより
、RCOUNTの微調整を行なう。プログラムは、ブロ
ック1206においてAVEサブルーチンに入る。ブロ
ック1208では、AVGの値がMC0UNTの現在値
だけ増加される。ブロック1210では、Nの値が1だ
け増加される。変数Nは、AVGを何回MC0UNTで
増加したかを決定するのに使用される。ブロック121
2では、Nが128に等しいかどうか決定される。Nが
128に等しくない場合には、完全な平均値演算が行わ
れておらず、プログラムはブロック1214においてA
VEサブルーチンを出てMAINルーチンに復帰し、位
相比較器118によって指示されたようにMC0UNT
を増加及び減少する。Nが128に等しい場合には、1
つの平均化演算が完了しており、AVGはMC0UNT
の128個の直前の値の和に等しい値を含んでいる。ブ
ロック1216では。
FIG. 29 shows the AVE subroutine. AVE
The subroutine makes fine adjustments to RCOUNT by adjusting RCOUNT to force the average value to zero when calculating the average value by averaging the 128 consecutive values of MC0UNT. The program enters the AVE subroutine at block 1206. At block 1208, the value of AVG is increased by the current value of MC0UNT. At block 1210, the value of N is increased by one. The variable N is used to determine how many times AVG is incremented by MCOUNT. Block 121
2, it is determined whether N is equal to 128. If N is not equal to 128, then a complete averaging operation has not been performed and the program returns A at block 1214.
Exit the VE subroutine and return to the MAIN routine and read MC0UNT as directed by phase comparator 118.
increase and decrease. If N is equal to 128, then 1
Two averaging operations have been completed and AVG is MC0UNT.
contains a value equal to the sum of the 128 previous values of . At block 1216.

AVGの値が決定される。AVGがゼロに等しい場合に
は、RCOUNTの微調整が完了しており、ここでRC
OUNTの値は流量計10のゼロ流量オフセットを正確
に表わす。ブロック1218では、5NAFUがクリア
され、RCOUNTの計算が完了したことを指示する。
The value of AVG is determined. If AVG is equal to zero, fine tuning of RCOUNT is complete and now RC
The value of OUNT accurately represents the zero flow offset of flow meter 10. At block 1218, 5NAFU is cleared, indicating that the calculation of RCOUNT is complete.

又、ブロック1218では、ZERO及びAVEもクリ
アされ、プログラムはZEROサブルーチンもAVEサ
ブルーチンも実行しないがMAINサブルーチンに次に
入った時にMASSサブルーチンを実行するようにする
。ブロック1220では、RCOUNTの値を記憶する
ように指定されたRCOUNTE E P ROMにR
COUNTの新たな値が書き込まれる。ブロック121
6においてAVGがゼロに等しくないと決定された場合
には、平均化演算によってRCOUNTに対する充分な
値が得られておらず、ブロック1222においてAVG
がゼロより大きいかどうか判断される。AVGがゼロよ
り大きい場合には、MC0UNTの値がまだ大き過ぎ、
MC0UNTと次の平均化演算中に計算されるAVGの
値を強制的にゼロに近づけるようにRCOUNTが減少
される。AVGがゼロ以下である場合には、MC0UN
Tの値が低過ぎ、ブロック1226においてMC0UN
Tと、成る時間にわたるMC0UNTの平均値とをゼロ
に近づけるようにRCOUNTが増加される。ブロック
1228では、RCOUNTの値がXC0UNTへ移動
され、プログラムがブロック1230において移行する
絶対値サブルーチンを実行する準備が整う。絶対値サブ
ルーチンでは、RCOUNTの現在符号を表わす値がX
DIRへ移動されると共に、RCOUNTによって表わ
された現在の大きさがXDACへ移動される。ブロック
1232では、XDIRがRDIRへ移動されると共に
、XDACがRDACへ移動され、ラッチされたカウン
ト信号に関する適当な信号がD/Aコンバータ116及
び方向制御器128へ送られる。ブロック1232では
、Jが1だけ増加される。Jは、AVEサブルーチンが
実行した平均化演算の回数をカウントするためにAVE
サブルーチンによって使用される変数である。ブロック
1234では、Jが32に等しいかどうか判断される。
Block 1218 also clears ZERO and AVE, causing the program to execute neither the ZERO nor the AVE subroutines, but to execute the MASS subroutine the next time the MAIN subroutine is entered. At block 1220, the RCOUNTE PROM designated to store the value of RCOUNT is loaded.
A new value of COUNT is written. block 121
If it is determined at block 1222 that AVG is not equal to zero, then the averaging operation did not yield enough values for RCOUNT, and AVG is determined at block 1222 to
is greater than zero. If AVG is greater than zero, the value of MC0UNT is still too large;
RCOUNT is decreased to force the value of MCOUNT and AVG calculated during the next averaging operation toward zero. If AVG is less than or equal to zero, MC0UN
The value of T is too low and in block 1226 MC0UN
RCOUNT is increased so that T and the average value of MC0UNT over time approach zero. At block 1228, the value of RCOUNT is moved to XC0UNT, and the program is ready to execute the absolute value subroutine to which it enters at block 1230. In the absolute value subroutine, the value representing the current sign of RCOUNT is
DIR and the current size represented by RCOUNT is moved to XDAC. At block 1232, XDIR is moved to RDIR, XDAC is moved to RDAC, and the appropriate signals for the latched count signal are sent to D/A converter 116 and direction controller 128. At block 1232, J is incremented by one. J is used to count the number of averaging operations performed by the AVE subroutine.
A variable used by a subroutine. At block 1234, it is determined whether J is equal to 32.

Jが32に等しい場合には、AVGに対してゼロの値を
生じることなく32回の平均化演算が行われている。
If J is equal to 32, then 32 averaging operations have been performed on the AVG without producing a value of zero.

ここで、AVGはゼロに等しくないが、ゼロ流量状態の
もとての時間に伴うMC0UNTの値は、それ以上の平
均化演算の実行を保証するために充分ゼロに近いものと
仮定する。従って、プログラムは、ブロック1218へ
移行する。Jが32に等しくない場合には、AVEサブ
ルーチンにより別の平均化演算が実行される。ブロック
1236においては、RCOUNTの新たな値をまだ実
行していることを指示するために5NAFUの状態が変
更される。従って、ライン1016の信号が高レベルと
低レベルとの間で周期的に変化する場合には、流量計が
まだ新たなゼロ流量オフセットの計算中であると仮定す
ることができる。又、ブロック1236では、N及びA
VGがゼロにセントされ、次の平均化演算のための変数
が初期化される。プログラムは、ブロック1214を通
してAVEサブルーチンから出る。
Here, it is assumed that AVG is not equal to zero, but that the value of MC0UNT associated with the original time of zero flow conditions is close enough to zero to warrant performing further averaging operations. Therefore, the program moves to block 1218. If J is not equal to 32, another averaging operation is performed by the AVE subroutine. At block 1236, the state of 5NAFU is changed to indicate that the new value of RCOUNT is still in effect. Therefore, if the signal on line 1016 changes periodically between high and low levels, it can be assumed that the flow meter is still calculating a new zero flow offset. Also, at block 1236, N and A
VG is zeroed and variables for the next averaging operation are initialized. The program exits the AVE subroutine through block 1214.

第30図は、CUTOFF (カットオフ)サブルーチ
ンを示している。一般に、このカットオフサブルーチン
は、RESULTの値がスレッシュホールドレベルより
低いかどうか、ひいては、易量計10がゼロの質量流量
を出力すべきである程低いかどうかを決定する。カット
オフサブルーチンでは、3つのスレッシュホールドレベ
ルのいずれかを用いることができる。各スレッシュホー
ルドレベルは、(n/4095)f s rであり、こ
こで、fsrはシステムのフルスケールレンジである。
FIG. 30 shows the CUTOFF subroutine. Generally, this cutoff subroutine determines whether the value of RESULT is below a threshold level, and thus low enough that meter 10 should output a zero mass flow rate. The cutoff subroutine can use any of three threshold levels. Each threshold level is (n/4095)fsr, where fsr is the full-scale range of the system.

MODEのビット0及び1は、プログラムがカットオフ
ルーチンを使用すべきであるかどうかを指示し、もしそ
うであれば、スレッシュホールドレベルを次のように指
定する。
Bits 0 and 1 of MODE indicate whether the program should use a cutoff routine and, if so, specify the threshold level as follows.

ビットO11の値       舌:下−〇、Oカット
オフサブルーチン不要 0.1     カットオフサブルーチン要スレッシュ
ホールドレベルは (64/4095) X fsr 1.0     カットオフサブルーチン要スレッシュ
ホールドレベルは (128/4095) Xfsr 1.1     カットオフサブルーチン要スレッシュ
ホールドレベルは (192/4095) Xfsr プログラムは、ブロック1238においてカッ1へオフ
サブルーチンに入る。ブロック1240では、MODE
のビットOと1の両方が0であるかどうか決定される。
Value of bit O11 Tongue: Lower - ○, O Cutoff subroutine not required 0.1 Cutoff subroutine required threshold level is (64/4095) X fsr 1.0 Cutoff subroutine required threshold level is (128/4095) Xfsr 1.1 Cutoff Subroutine Required Threshold Level is (192/4095) The Xfsr program enters the cutoff subroutine at block 1238. At block 1240, MODE
It is determined whether bits O and 1 of are both 0.

ビットO及び1の両方がOである場合には、カットオフ
サブルーチンが要求されておらず、プログラムは124
2においてカットオフサブルーチンを出る。ビット0及
び1が両方とも0でない場合には、ブロック1244.
1250及び1254においてそれらの値が決定される
。ビットOがOであり、ビット1が1である場合には、
スレッシュホールドレベルが64/4095fsrであ
り、ブロック1244によりプログラムはブロック12
46に移り、RESULTが40(16進)より小さい
かどうか決定される。RESULTが40(16進)よ
り小さい場合には、RESULTの値がスレッシュホー
ルドレベルより小さく、ブロック1248においてRE
SULTに0が送られる。ビット0が1であり、ビット
1がOである場合には、スレッシュホールドレベルが(
128/4095)fsrであり、ブロック1250に
おいてプログラムがブロック1252へ移行り、RES
ULTが80(16進)より小さいかどうか決定され、
小さい場合には、ブロック1248においてRESUL
Tに0が指定される。RESULTの値が80(16進
)以上である場合には、プログラムはMASSサブルー
チンに復帰する。ビット0及び1の両方が1である場合
には、スレッシュホールドレベルが(192/4095
)f s rであり、ブロック1254によりプログラ
ムはブロック1256へ移行し、RESULTがCo 
(16進)より小さいかどうか決定される。RESUL
TがCo (16進)より小さい場合には、RESUL
Tがスレッシュホールドレベルより低く、ブロック12
48によりRESULTにOが移される。RESULT
がGo (16進)以上である場合には、プログラムが
MASSサブルーチンへ復帰する。何等かの理由で、ブ
ロック1245によりビットOと1の両方が1でないと
決定された場合には、プログラムはカントオフサブル−
チンを出て、MASSサブルーチンに復帰する。
If bits O and 1 are both O, then the cutoff subroutine is not required and the program returns to 124
The cutoff subroutine is exited at 2. If bits 0 and 1 are both non-zero, block 1244.
At 1250 and 1254 their values are determined. If bit O is O and bit 1 is 1, then
The threshold level is 64/4095fsr, and block 1244 causes the program to block 12
Moving to 46, it is determined whether RESULT is less than 40 (hexadecimal). If RESULT is less than 40 (hexadecimal), then the value of RESULT is less than the threshold level and the RE
0 is sent to SULT. If bit 0 is 1 and bit 1 is O, then the threshold level is (
128/4095) fsr, and at block 1250 the program moves to block 1252 and the RES
It is determined whether ULT is less than 80 (hexadecimal);
If so, in block 1248 RESUL
0 is specified for T. If the value of RESULT is greater than or equal to 80 (hexadecimal), the program returns to the MASS subroutine. If bits 0 and 1 are both 1, the threshold level is (192/4095
) f s r and block 1254 transfers the program to block 1256 where RESULT is Co
(hexadecimal). RESUL
If T is less than Co (hex), RESUL
T is below the threshold level, block 12
48 moves O to RESULT. RESULT
If is greater than or equal to Go (hexadecimal), the program returns to the MASS subroutine. If for any reason, block 1245 determines that both bits O and 1 are not 1, the program returns the cant-off subroutine.
exit and return to the MASS subroutine.

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

第1図は、本発明の好ましい実施例によって構成された
感知組立体の側面図であって、中央の本体を部分的に破
断して示した図、 第2図は、第1図の感知組立体の前面図。 第3図は、第1図の感知組立体の底面図、第4図は、第
1図の感知組立体のrV−rV線に沿った断面図、 第5図は、第2図の感知組立体の■−■線に沿った断面
図、 第6図は、第2図の感知組立体のVI−VI線に沿った
断面図、 第7図は、第1図に示された組立体のセンサ及び駆動組
立体の断面図、 第8図は、第1図に示された組立体の当寸図、第9図は
、本発明による好ましい信号処理システムのブロック図
、 第10図は、高精度比較器によって受け取られる周期的
な信号及びスレッシュホールド信号とこの比較器によっ
て発生される比較信号とを示したグラフ、 第11図ないし第15図は、第9図のシステムを実施す
るのに特に有用な回路の細部を示す回路図、 第16図は、LVDTIS@動回路の細部全回路図、 第17図は、LVDT復調器の細部を示す図、第18図
は、振動式の質量流量計の運動センサによって発生され
る周期的な電気信号を示すグラフ、 第19図は、公知の時間差技術に使用される一対の電圧
比較器を示す図。 第20図は1時間差技術を用いた公知のシステムによっ
て発生されるスレッシュホールド信号と1位置センサに
よって発生される周期的な電気信号を示すと共に、第1
9図の電圧比較器によって発生された信号を示す図、 第21図ないし第30図は、マイクロプロセッサ100
0を作動するのに特に適したプログラムのフローチャー
ト、 第31図は、マイクロプロセッサ1000を含むシステ
ムの部分を示を図、そして 第32図は、マイクロプロセッサ1000のブロック図
である。 10・・・感知組立体  11・・・中央本体12・・
・コンジット 14.33・・・入口 16.35・・・出口 18.20・・・コンジットの部分 22.24・・・マニホルドの部分 15.19・・・フランジ 26・・・コンジット駆動組立体 27・・・ケース 28.30・・・速度センサ 37.43・・・アイソレータ 48・・・永久磁石   54・・・コイル66.68
・・・ハウジング 70.72.74.76・・・ハウジング100・・・
信号処理システム 104・・・コンジット駆動回路 106・・・自動利得制御器 108・・・スイッチ式キャパシタ積分器110.11
1・・・ピーク検出器 112・・・自動ゼロ回路 114.126・・・高精度比較器 116.130・・・D/Aコンバータ118・・・位
相比較器 128.134・・・方向制御器 120・・・デジタルカウンタ 122  ・ ・ −ROM 124・・・フィードバック制御システム130・・・
D/Aコンバータ 132・・・ラッチ 134・・・方向制御器 図面のン:、丁(穴容に変更なし) FIG、 2                   
   FIG、 3FIG、 4 FIG、 8 FIG、旧 FIG、 19 FIG、 20 手続補正書(方式)  61.11.271.事件の表
示   昭和61年特許願第131688号2、発明の
名称   質量流量計及びその信号処理システム3、補
正をする者 事件との関係  出願人
1 is a side view of a sensing assembly constructed in accordance with a preferred embodiment of the present invention, with the central body partially cut away; FIG. 2 is a side view of the sensing assembly of FIG. Front view of the solid. 3 is a bottom view of the sensing assembly of FIG. 1, FIG. 4 is a sectional view of the sensing assembly of FIG. 1 taken along line rV-rV, and FIG. 5 is a bottom view of the sensing assembly of FIG. 2. 6 is a sectional view of the sensing assembly shown in FIG. 2 taken along line VI-VI; FIG. 7 is a sectional view of the assembly shown in FIG. 8 is a to-scale drawing of the assembly shown in FIG. 1; FIG. 9 is a block diagram of a preferred signal processing system according to the present invention; FIG. Graphs illustrating the periodic and threshold signals received by the accuracy comparator and the comparison signals generated by the comparator, FIGS. 11-15, are particularly useful for implementing the system of FIG. Schematic diagram showing useful circuit details; Figure 16 is a detailed complete circuit diagram of the LVDTIS @ dynamic circuit; Figure 17 is a diagram showing details of the LVDT demodulator; Figure 18 is a vibrating mass flow meter. FIG. 19 is a diagram illustrating a pair of voltage comparators used in the known time difference technique. FIG. 20 shows a threshold signal generated by a known system using one time difference technique and a periodic electrical signal generated by one position sensor;
9, FIGS. 21-30 illustrate the signals generated by the voltage comparator of FIG.
FIG. 31 shows the portion of the system that includes microprocessor 1000, and FIG. 32 is a block diagram of microprocessor 1000. 10... Sensing assembly 11... Central body 12...
Conduit 14.33 Inlet 16.35 Outlet 18.20 Conduit section 22.24 Manifold section 15.19 Flange 26 Conduit drive assembly 27 ... Case 28.30 ... Speed sensor 37.43 ... Isolator 48 ... Permanent magnet 54 ... Coil 66.68
...Housing 70.72.74.76...Housing 100...
Signal processing system 104... Conduit drive circuit 106... Automatic gain controller 108... Switched capacitor integrator 110.11
1...Peak detector 112...Auto zero circuit 114.126...High precision comparator 116.130...D/A converter 118...Phase comparator 128.134...Direction controller 120...Digital counter 122...-ROM 124...Feedback control system 130...
D/A converter 132...Latch 134...Direction controller drawing: (No change in hole capacity) FIG. 2
FIG, 3FIG, 4 FIG, 8 FIG, old FIG, 19 FIG, 20 Procedural amendment (method) 61.11.271. Indication of the case Patent Application No. 131688 of 1985 2, Title of the invention Mass flow meter and its signal processing system 3, Person making the amendment Relationship to the case Applicant

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)2つの周期的な電気信号間に存在する位相差の指
示を与えるシステムにおいて、 上記周期的な電気信号のうちの第1信号から測定比較信
号を発生すると共に、測定スレッシュホールド信号を発
生する手段を具備し、上記測定比較信号と上記第1の周
期的信号との位相差は、第1の周期的な信号に対する測
定スレッシュホールド信号のレベルに基づくものであり
、 更に、上記第1の周期的信号のピーク振幅に関連した測
定特性信号を発生する手段と、 コマンド信号を発生する手段とを具備し、このコマンド
信号の性質は、上記測定比較信号が第2の上記周期的信
号から導出した基準信号よりも進んでいるか遅れている
かに基づくものであり、更に、カウント信号を累積する
手段を具備し、上記コマンド信号は、上記カウント信号
のレベルが増加及び減少される時を決定し、 更に、上記カウント信号に対応する信号と上記測定特性
信号とを合成して上記測定スレッシュホールド信号を発
生する手段を具備し、 これにより、上記カウント信号が上記周期的な電気信号
間に存在する位相差の指示を与えるようにしたことを特
徴とするシステム。
(1) In a system that provides an indication of the phase difference that exists between two periodic electrical signals, a measurement comparison signal is generated from the first signal of the periodic electrical signals, and a measurement threshold signal is also generated. the phase difference between the measurement comparison signal and the first periodic signal is based on the level of the measurement threshold signal with respect to the first periodic signal; means for generating a measured characteristic signal related to a peak amplitude of the periodic signal; and means for generating a command signal, the nature of the command signal being such that the measured comparison signal is derived from a second of the periodic signals. and further comprising means for accumulating a count signal, said command signal determining when the level of said count signal is increased and decreased; Further, means is provided for generating the measurement threshold signal by combining a signal corresponding to the count signal and the measurement characteristic signal, whereby the count signal exists between the periodic electrical signals. A system characterized by giving instructions on phase difference.
(2)上記基準信号は、基準比較信号であり、上記発生
手段は、上記第2の周期的な電気信号から上記基準比較
信号を発生すると共に基準スレッシュホールド信号を発
生し、上記基準比較信号と第2の周期的信号との位相差
は、第2の周期的信号に対する上記基準スレッシュホー
ルド信号のレベルに基づくものであり、 上記発生手段は、更に、第2の周期的信号のピーク振幅
に関連した基準特性信号を発生し、上記コマンド信号発
生手段によって発生される上記コマンド信号の性質は、
上記測定比較信号が上記基準比較信号より進んでいるか
遅れているかに基づくものであり、 上記合成手段は、上記基準特性信号と、上記カウント信
号から導出された信号とを合成して、上記基準スレッシ
ュホールド信号を発生する特許請求の範囲第1項に記載
のシステム。
(2) The reference signal is a reference comparison signal, and the generating means generates the reference comparison signal from the second periodic electric signal and also generates a reference threshold signal, and the phase difference with the second periodic signal is based on the level of the reference threshold signal with respect to the second periodic signal; The characteristics of the command signal generated by the command signal generating means are as follows:
The measurement comparison signal is based on whether the measurement comparison signal leads or lags the reference comparison signal, and the synthesis means synthesizes the reference characteristic signal and the signal derived from the count signal to obtain the reference threshold. A system as claimed in claim 1 for generating a hold signal.
(3)2つの周期的な電気信号間に存在する位相差の指
示を与えるシステムにおいて、 上記周期的な電気信号のうちの第1信号から測定比較信
号を発生すると共に、測定スレッシュホールド信号を発
生する手段を具備し、上記測定比較信号と上記第1の周
期的な信号との位相差は、第1の周期的な信号に対する
測定スレッシュホールド信号のレベルに基づくものであ
り、 更に、上記第1の周期的信号のピーク振幅に関連した測
定特性信号を発生する手段と、 コマンド信号を発生する手段とを具備し、このコマンド
信号の性質は、上記測定比較信号が固定位相の基準信号
よりも進んでいるか遅れているかに基づくものであり、 更に、カウント信号を累積する手段を具備し、上記コマ
ンド信号は、上記カウント信号のレベルが増加及び減少
される時を決定し、 更に、上記カウント信号に対応する信号と上記測定特性
信号とを合成して上記測定スレッシュホールド信号を発
生する手段を具備し、 これにより、上記カウント信号が上記周期的な電気信号
間に存在する位相差の指示を与えるようにしたことを特
徴とするシステム。
(3) In a system that provides an indication of the phase difference that exists between two periodic electrical signals, a measurement comparison signal is generated from the first signal of the periodic electrical signals, and a measurement threshold signal is also generated. the phase difference between the measurement comparison signal and the first periodic signal is based on the level of the measurement threshold signal with respect to the first periodic signal; means for generating a measurement characteristic signal related to the peak amplitude of the periodic signal; and means for generating a command signal, the nature of which the command signal is such that the measurement comparison signal leads a fixed phase reference signal. and further comprising means for accumulating a count signal, said command signal determining when the level of said count signal is increased and decreased, and further comprising means for accumulating said count signal; means for combining a corresponding signal with the measurement characteristic signal to generate the measurement threshold signal, such that the count signal provides an indication of the phase difference that exists between the periodic electrical signals; A system characterized by the following.
(4)2つの周期的な電気信号間に存在する位相差の指
示を与えるシステムにおいて、 上記周期的な電気信号のうちの第1信号から測定比較信
号を発生すると共に、測定スレッシュホールド信号を発
生する手段であって、上記測定比較信号と上記第1の周
期的信号との位相差が第1の周期的な信号に対する測定
スレッシュホールド信号のレベルに基づくようにされ、
更に、この手段は、上記周期的な電気信号の第2信号か
ら基準比較信号を発生すると共に基準スレッシュホール
ド信号を発生し、上記基準比較信号と上記第2の周期的
な信号との位相差が第2の周期的な信号に対する基準ス
レッシュホールド信号のレベルに基づくようにされた手
段を具備し、 更に、上記第1の周期的な信号のピーク振幅に関連した
測定特性信号を発生すると共に、上記第2の周期的な信
号のピーク振幅に関連した基準特性信号を発生する手段
を発生する手段を具備し、更に、コマンド信号を発生す
る手段を具備し、このコマンド信号の性質は、上記測定
比較信号が上記基準比較信号より進んでいるか遅れてい
るかに基づくものであり、 更に、カウント信号を累積する手段を具備し、上記コマ
ンド信号は、上記カウント信号のレベルが増加及び減少
される時を決定し、そして 更に、上記カウント信号に対応する信号と上記測定特性
信号とを合成して上記測定スレッシュホールド信号を形
成すると共に、上記カウント信号から導出した信号と上
記基準特性信号とを合成して上記基準スレッシュホール
ド信号を発生する手段を具備し、 これにより、上記カウント信号が上記周期的な電気信号
間に存在する位相差の指示を与えることを特徴とするシ
ステム。
(4) In a system that provides an indication of the phase difference that exists between two periodic electrical signals, a measurement comparison signal is generated from a first signal of the periodic electrical signals, and a measurement threshold signal is also generated. means for determining, wherein the phase difference between the measurement comparison signal and the first periodic signal is based on a level of a measurement threshold signal with respect to the first periodic signal;
Further, the means generates a reference comparison signal from a second of the periodic electrical signals and also generates a reference threshold signal, wherein the phase difference between the reference comparison signal and the second periodic signal is means adapted to be based on the level of a reference threshold signal for a second periodic signal, further comprising means for generating a measurement characteristic signal related to a peak amplitude of said first periodic signal; means for generating a reference characteristic signal related to the peak amplitude of the second periodic signal; further comprising means for generating a command signal, the nature of the command signal being based on whether the signal is leading or lagging the reference comparison signal, and further comprising means for accumulating a count signal, the command signal determining when the level of the count signal is increased and decreased. Further, a signal corresponding to the count signal and the measurement characteristic signal are combined to form the measurement threshold signal, and a signal derived from the count signal and the reference characteristic signal are combined to form the measurement threshold signal. A system comprising: means for generating a reference threshold signal, whereby said count signal provides an indication of the phase difference that exists between said periodic electrical signals.
(5)上記基準比較信号と第2の周期的な電気信号との
間に固定の位相差を維持する手段を更に備えた特許請求
の範囲第4項に記載のシステム。
5. The system of claim 4, further comprising means for maintaining a fixed phase difference between the reference comparison signal and the second periodic electrical signal.
(6)2つの周期的な電気信号間に存在する位相差の指
示を与えるシステムにおいて、 上記2つの周期的な信号を受け取る一対の比較器を具備
し、これら比較器の各々は、上記電気信号の各々に関連
し、各比較器は、それに関連した上記周期的な電気信号
とアナログスレッシュホールド信号をその入力として受
け取り、上記比較器は、周期的な比較信号を発生し、こ
の比較信号と上記対応する周期的な電気信号との位相差
は、上記スレッシュホールド信号のレベルに基づくもの
であり、 更に、各々の周期的な電気信号に関連したピーク検出器
を具備し、各ピーク検出器は、それに関連した周期的な
電気信号をその入力として受け取り、このピーク検出器
は、それに関連した周期的な電気信号の各半サイクルの
ピークレベルを表わすピーク信号を発生し、 更に、各ピーク検出器に関連したD/Aコンバータを具
備し、各々のD/Aコンバータは、それに関連したピー
ク検出器によって発生されたピーク信号とデジタル信号
をその入力として受け取り、このD/Aコンバータは、
上記ピーク信号とデジタル信号を乗算して、上記比較器
のための上記スレッシュホールド信号を発生し、 上記比較器によって発生された上記比較信号を入力とし
て受け取る位相比較器を更に具備し、この位相比較器は
、一連のコマンド信号を発生し、このコマンド信号は、
その発生時に、第1の上記比較信号が第2の上記比較信
号より進む場合には第1の形式のものであり、そして上
記第1の比較信号が第2の比較信号よりも遅れる場合に
は第2の形式のものであり、 更に、カウント信号を累積する手段を具備し、この累積
手段は、上記第1の形式のコマンド信号を受け取る場合
には上記カウント信号を増加させ、上記第2の形式のコ
マンド信号を受け取る場合には上記カウント信号を減少
させ、 上記カウント信号は、第1の上記D/Aコンバータへ上
記デジタル信号として送られ、 これにより、上記カウント信号が、上記周期的な電気信
号間に存在する位相差の指示を与えることを特徴とする
システム。
(6) A system for providing an indication of the phase difference existing between two periodic electrical signals, comprising a pair of comparators receiving said two periodic signals, each of said comparators each comparator receives as its input said periodic electrical signal and analog threshold signal associated with it, said comparator generates a periodic comparison signal, and said comparison signal and said analog threshold signal. the phase difference with the corresponding periodic electrical signal is based on the level of the threshold signal, and further comprising a peak detector associated with each periodic electrical signal, each peak detector having: receiving as its input a periodic electrical signal associated therewith, the peak detector generates a peak signal representative of the peak level of each half cycle of the periodic electrical signal associated therewith; associated D/A converters, each D/A converter receiving as its inputs the peak signal generated by its associated peak detector and the digital signal, the D/A converter comprising:
further comprising a phase comparator for multiplying the peak signal by the digital signal to generate the threshold signal for the comparator, and receiving as input the comparison signal generated by the comparator, the phase comparator The device generates a series of command signals that are
It is of the first type if, at its occurrence, a first said comparison signal leads a second said comparison signal, and if said first comparison signal lags the second said comparison signal. of a second type, further comprising means for accumulating a count signal, the accumulating means increasing said count signal when receiving a command signal of said first type; the count signal is decreased when a command signal of the form A system characterized in that it provides an indication of the phase difference that exists between signals.
(7)上記カウント信号を入力として受け取るラッチを
更に具備し、このラッチは、ラッチされたカウント信号
を発生し、このラッチされたカウント信号は、上記ラッ
チが第1の形式のコマンドを受け取る時にはデジタル0
値を表わし、上記ラッチされたカウント信号は、上記ラ
ッチが第2の形式のコマンドを受け取る時には上記ラッ
チの入力に現われる上記カウント信号の値となり、上記
ラッチされたカウント信号は、第2の上記D/Aコンバ
ータに上記デジタル信号として送られる特許請求の範囲
第6項に記載のシステム。
(7) further comprising a latch receiving the count signal as an input, the latch generating a latched count signal, the latched count signal being digital when the latch receives the first type of command; 0
and the latched count signal is the value of the count signal present at the input of the latch when the latch receives a second type of command; 7. The system of claim 6, wherein the digital signal is sent to a /A converter as said digital signal.
(8)両端において支持体に取り付けられたコンジット
と、このコンジットを振動させる手段と、2つの所定点
における上記コンジットの運動特性を表わす一対の周期
的な電気信号を発生する手段と、上記2つの周期的な電
気信号間に存在する位相差の指示を与えるシステムとを
備えた質量流量計において、上記システムは、 上記周期的な電気信号のうちの第1信号から測定比較信
号を発生すると共に、測定スレッシュホールド信号を発
生する手段を具備し、上記測定比較信号と上記第1の周
期的信号との位相差は、第1の周期的な信号に対する測
定スレッシュホールド信号のレベルに基づくものであり
、 更に、上記第1の周期的信号のピーク振幅に関連した測
定特性信号を発生する手段と、 コマンド信号を発生する手段とを具備し、このコマンド
信号の性質は、上記測定比較信号が第2の上記周期的信
号から導出した基準信号よりも進んでいるか遅れている
かに基づくものであり、更に、カウント信号を累積する
手段を具備し、上記コマンド信号は、上記カウント信号
のレベルが増加及び減少される時を決定し、 更に、上記カウント信号に対応する信号と上記測定特性
信号とを合成して上記測定スレッシュホールド信号を発
生する手段を具備し、 これにより、上記カウント信号が上記周期的な電気信号
間に存在する位相差の指示と、上記コンジットに流れる
物体の質量流量の指示を与えるようにしたことを特徴と
する質量流量計。
(8) a conduit attached to a support at each end; means for vibrating the conduit; and means for generating a pair of periodic electrical signals representative of the motion characteristics of the conduit at two predetermined points; a system for providing an indication of the phase difference that exists between periodic electrical signals, the system comprising: generating a measurement comparison signal from a first of the periodic electrical signals; means for generating a measurement threshold signal, the phase difference between the measurement comparison signal and the first periodic signal being based on the level of the measurement threshold signal relative to the first periodic signal; further comprising means for generating a measurement characteristic signal related to the peak amplitude of the first periodic signal; and means for generating a command signal, the nature of the command signal being such that the measurement comparison signal The command signal is based on whether the periodic signal leads or lags a reference signal derived from the periodic signal, and further comprises means for accumulating a count signal, and the command signal is configured to increase and decrease the level of the count signal. further comprising means for generating the measurement threshold signal by combining a signal corresponding to the count signal with the measurement characteristic signal, whereby the count signal A mass flowmeter characterized in that an indication of a phase difference existing between signals and an indication of a mass flow rate of an object flowing through the conduit are given.
(9)両端において支持体に取り付けられたコンジット
と、このコンジットを振動させる手段と、2つの所定点
における上記コンジットの運動特性を表わす一対の周期
的な電気信号を発生する手段と、上記2つの周期的な電
気信号間に存在する位相差の指示を与えるシステムとを
備えた質量流量計において、上記システムは、 上記周期的な電気信号のうちの第1信号から測定比較信
号を発生すると共に、測定スレッシュホールド信号を発
生する手段を具備し、上記測定比較信号と上記第1の周
期的信号との位相差は、第1の周期的な信号に対する測
定スレッシュホールド信号のレベルに基づくものであり
、 更に、上記第1の周期的信号のピーク振幅に関連した測
定特性信号を発生する手段と、 コマンド信号を発生する手段とを具備し、このコマンド
信号の性質は、上記測定比較信号が固定位相の基準信号
よりも進んでいるか遅れているかに基づくものであり、 更に、カウント信号を累積する手段を具備し、上記コマ
ンド信号は、上記カウント信号のレベルが増加及び減少
される時を決定し、 更に、上記カウント信号に対応する信号と上記測定特性
信号とを合成して上記測定スレッシュホールド信号を発
生する手段を具備し、 これにより、上記カウント信号が上記周期的な電気信号
間に存在する位相差の指示と、上記コンジットに流れる
物体の質量流量の指示を与えるようにしたことを特徴と
する質量流量計。
(9) a conduit attached to a support at each end; means for vibrating said conduit; and means for generating a pair of periodic electrical signals representative of the motion characteristics of said conduit at two predetermined points; a system for providing an indication of the phase difference that exists between periodic electrical signals, the system comprising: generating a measurement comparison signal from a first of the periodic electrical signals; means for generating a measurement threshold signal, the phase difference between the measurement comparison signal and the first periodic signal being based on the level of the measurement threshold signal relative to the first periodic signal; further comprising means for generating a measurement characteristic signal related to the peak amplitude of said first periodic signal, and means for generating a command signal, the nature of said command signal being such that said measurement comparison signal is of a fixed phase. based on being ahead or behind a reference signal, further comprising means for accumulating a count signal, said command signal determining when the level of said count signal is increased and decreased; , comprising means for combining a signal corresponding to the count signal and the measurement characteristic signal to generate the measurement threshold signal, whereby the count signal is controlled by the phase difference that exists between the periodic electrical signals. and an indication of the mass flow rate of an object flowing through the conduit.
(10)両端において支持体に取り付けられたコンジッ
トと、このコンジットを振動させる手段と、2つの所定
点における上記コンジットの運動特性を表わす一対の周
期的な電気信号を発生する手段と、上記2つの周期的な
電気信号間に存在する位相差の指示を与えるシステムと
を備えた質量流量計において、上記システムは、 一対の比較器を具備し、これら比較器の各々は、上記電
気信号の各々に関連し、各比較器は、それに関連した上
記周期的な電気信号とアナログスレッシュホールド信号
をその入力として受け取り、上記比較器は、周期的な比
較信号を発生し、この比較信号と上記対応する周期的な
電気信号との位相差は、上記スレッシュホールド信号の
レベルに基づくものであり、 更に、各々の周期的な電気信号に関連したピーク検出器
を具備し、各ピーク検出器は、それに関連した周期的な
電気信号をその入力として受け取り、このピーク検出器
は、それに関連した周期的な電気信号の各半サイクルの
ピークレベルを表わすピーク信号を発生し、 更に、各ピーク検出器に関連したD/Aコンバータを具
備し、各々のD/Aコンバータは、それに関連したピー
ク検出器によって発生されたピーク信号とデジタル信号
をその入力として受け取り、このD/Aコンバータは、
上記ピーク信号とデジタル信号を乗算して、上記比較器
のための上記スレッシュホールド信号を発生し、 上記比較器によって発生された上記比較信号を入力とし
て受け取る位相比較器を更に具備し、この位相比較器は
、一連のコマンド信号を発生し、このコマンド信号は、
その発生時に、第1の上記比較信号が第2の上記比較信
号より進む場合には第1の形式のものであり、そして上
記第1の比較信号が第2の比較信号よりも遅れる場合に
は第2の形式のものであり、 更に、カウント信号を累積する手段を具備し、この累積
手段は、上記第1の形式のコマンド信号を受け取る場合
には上記カウント信号を増加させ、上記第2の形式のコ
マンド信号を受け取る場合には上記カウント信号を減少
させ、 上記カウント信号は、第1の上記D/Aコンバータへ上
記デジタル信号として送られ、 これにより、上記カウント信号が、上記周期的な電気信
号間に存在する位相差の指示と、上記コンジットに流れ
る物体の流量の指示とを与えることを特徴とする質量流
量計。
(10) a conduit attached to a support at both ends; means for vibrating the conduit; and means for generating a pair of periodic electrical signals representative of the motion characteristics of the conduit at two predetermined points; a system for providing an indication of the phase difference that exists between periodic electrical signals, said system comprising a pair of comparators, each of said comparators having an indication of the phase difference that exists between said electrical signals; Associatedly, each comparator receives as its input said periodic electrical signal and said analog threshold signal associated with it, said comparator generating a periodic comparison signal, said comparison signal and said corresponding periodic signal. the phase difference with the periodic electrical signal is based on the level of the threshold signal; Receiving as its input a periodic electrical signal, the peak detector generates a peak signal representative of the peak level of each half cycle of the periodic electrical signal associated therewith; /A converter, each D/A converter receiving as its input the peak signal generated by its associated peak detector and the digital signal, the D/A converter comprising:
further comprising a phase comparator for multiplying the peak signal by the digital signal to generate the threshold signal for the comparator, and receiving as input the comparison signal generated by the comparator, the phase comparator The device generates a series of command signals that are
It is of the first type if, at its occurrence, a first said comparison signal leads a second said comparison signal, and if said first comparison signal lags the second said comparison signal. of a second type, further comprising means for accumulating a count signal, the accumulating means increasing said count signal when receiving a command signal of said first type; the count signal is decreased when a command signal of the form A mass flowmeter characterized in that it provides an indication of the phase difference that exists between the signals and an indication of the flow rate of an object flowing through the conduit.
(11)両端において支持体に取り付けられたコンジッ
トと、このコンジットを振動させる手段と、2つの所定
点における上記コンジットの運動特性を表わす一対の周
期的な電気信号を発生する手段と、上記2つの周期的な
電気信号間に存在する位相差の指示を与えるシステムと
を備えた質量流量計において、上記システムは、 上記周期的な信号を受け取って、第1の上記周期的な電
気信号に対応する少なくとも1つの周期的な比較信号を
発生する手段を具備し、 更に、上記周期的な比較信号を第2の上記周期的な電気
信号から導出した周期的な基準信号と比較してコマンド
信号を発生する手段を具備し、このコマンド信号の性質
は、上記比較信号と上記基準信号との間に存在する空間
的な関係に基づき、更に、上記コマンド信号の受信に応
答して位相信号を累積する手段を具備し、この累積手段
は、上記コマンド信号の性質に基づいて上記位相信号を
変更し、 上記比較信号発生手段は、上記位相信号が変更される時
に上記比較信号と基準信号との間に所定の空間関係が確
立されるまで上記基準信号と比較信号との位相差を減少
し、 これにより、上記所定の空間関係が確立された時に、上
記位相信号が、上記周期的な電気信号間に存在する位相
差の指示を与えることを特徴とする質量流量計。
(11) a conduit attached to a support at both ends; means for vibrating the conduit; and means for generating a pair of periodic electrical signals representative of the motion characteristics of the conduit at two predetermined points; a system for providing an indication of a phase difference that exists between periodic electrical signals, the system receiving the periodic signals and corresponding to a first of the periodic electrical signals. means for generating at least one periodic comparison signal, and further comprising means for generating at least one periodic comparison signal, and further comprising means for generating a command signal by comparing said periodic comparison signal with a periodic reference signal derived from a second said periodic electrical signal. the nature of the command signal is based on the spatial relationship that exists between the comparison signal and the reference signal, further comprising means for accumulating a phase signal in response to receiving the command signal. , the accumulating means changes the phase signal based on the nature of the command signal, and the comparison signal generating means generates a predetermined gap between the comparison signal and the reference signal when the phase signal is changed. reducing the phase difference between the reference signal and the comparison signal until a spatial relationship is established, such that when the predetermined spatial relationship is established, the phase signal is present between the periodic electrical signals. A mass flowmeter characterized in that it gives an indication of a phase difference.
(12)両端において支持体に取り付けられたコンジッ
トと、このコンジットを振動させる手段と、2つの所定
点における上記コンジットの運動特性を表わす一対の周
期的な電気信号を発生する手段と、上記2つの周期的な
電気信号間に存在する位相差の指示を与えるシステムと
を備えた質量流量計において、上記システムは、 上記周期的な信号を受け取って、第1の上記周期的な電
気信号に対応する少なくとも1つの周期的な比較信号を
発生する手段を具備し、 更に、上記周期的な比較信号を、固定位相の周期的な基
準信号と比較してコマンド信号を発生する手段を具備し
、このコマンド信号の性質は、上記比較信号と上記基準
信号との間に存在する空間的な関係に基づくものであり
、 更に、上記コマンド信号の受信に応答して位相信号を累
積する手段を具備し、この累積手段は、上記コマンド信
号の性質に基づいて上記位相信号を変更し、 上記比較信号発生手段は、上記位相信号が変更される時
に上記比較信号と基準信号との間に所定の空間関係が確
立されるまで上記基準信号と比較信号との位相差を減少
し、 これにより、上記所定の空間関係が確立された時に、上
記位相信号が、上記周期的な電気信号間に存在する位相
差の指示を与えることを特徴とする質量流量計。
(12) a conduit attached to a support at each end; means for vibrating the conduit; and means for generating a pair of periodic electrical signals representative of the motion characteristics of the conduit at two predetermined points; a system for providing an indication of a phase difference that exists between periodic electrical signals, the system receiving the periodic signals and corresponding to a first of the periodic electrical signals. means for generating at least one periodic comparison signal; further comprising means for comparing the periodic comparison signal with a fixed phase periodic reference signal to generate a command signal; the nature of the signal is based on the spatial relationship that exists between the comparison signal and the reference signal, and further comprising means for accumulating a phase signal in response to receiving the command signal; The accumulating means modifies the phase signal based on a property of the command signal, and the comparison signal generating means establishes a predetermined spatial relationship between the comparison signal and the reference signal when the phase signal is modified. reducing the phase difference between the reference signal and the comparison signal until the predetermined spatial relationship is established, such that the phase signal is an indication of the phase difference that exists between the periodic electrical signals; A mass flowmeter characterized in that it gives.
(13)支持体と、コンジットとを具備し、コンジット
の第1部分は、上記支持体に接続された入口と、出口を
画成し、コンジットの第2部分は、上記支持体に接続さ
れた出口と、入口を画成し、コンジットの第3部分は、
上記第1部分の出口を上記第2部分の入口に接合し、上
記コンジットは、上記第1部分の出口と上記第3部分と
の接合部において第1の方向に屈曲部を形成すると共に
、上記第3部分と上記第2部分の入口との接合部におい
て第2の方向に屈曲部を形成し、更に、上記コンジット
を上記第3部分の長手軸を横切る方向に振動させて、上
記第1部分の入口と上記第1部分の出口との間に流れる
材料の横方向速度の増加勾配を与え、ひいては、上記コ
ンジットに横方向の力勾配を第1の方向に与え、且つ上
記第2部分の入口と上記第2部分の出口との間に流れる
材料の横方向速度の減少勾配を与え、ひいては、上記コ
ンジットに横方向の力勾配を第2の方向に与えるように
する振動手段を具備し、更に、上記コンジットに対する
上記力勾配の機械的な作用を感知して、ここから上記コ
ンジットに流れる材料の質力流量に関係した一対の周期
的な信号を形成できるようにする手段を具備し、更に、
上記一対の周期的な電気信号間の位相差の指示を与える
システムを具備する質量流量計において、上記システム
は、上記周期的な信号を受け取って、第1の上記周期的
な電気信号に対応する少なくとも1つの周期的な比較信
号を発生する手段を具備し、 更に、上記周期的な比較信号を、第2の上記周期的な電
気信号から導出した周期的な基準信号と比較してコマン
ド信号を発生する手段を具備し、このコマンド信号の性
質は、上記比較信号と上記基準信号との間に存在する空
間的な関係に基づき、更に、上記コマンド信号の受信に
応答して位相信号を累積する手段を具備し、この累積手
段は、上記コマンド信号の性質に基づいて上記位相信号
を変更し、 上記比較信号発生手段は、上記位相信号が変更される時
に上記比較信号と基準信号との間に所定の空間関係が確
立されるまで上記基準信号と比較信号との位相差を減少
し、 これにより、上記所定の空間関係が確立された時に、上
記位相信号が、上記周期的な電気信号間に存在する位相
差の指示を与えることを特徴とする流量計。
(13) a support and a conduit, a first portion of the conduit defining an inlet and an outlet connected to the support; and a second portion of the conduit connected to the support. A third portion of the conduit defines an outlet and an inlet.
an outlet of the first section is joined to an inlet of the second section, the conduit forming a bend in a first direction at the junction of the outlet of the first section and the third section; forming a bend in a second direction at the junction of a third portion and an inlet of the second portion, and further vibrating the conduit in a direction transverse to the longitudinal axis of the third portion to providing an increasing gradient of lateral velocity of flowing material between the inlet of the conduit and the outlet of the first section, thereby imparting a lateral force gradient on the conduit in a first direction; vibrating means for imparting a decreasing gradient in the lateral velocity of the flowing material between the conduit and the outlet of the second portion, and thus imparting a transverse force gradient on the conduit in a second direction; , comprising means for sensing the mechanical effect of the force gradient on the conduit to form a pair of periodic signals related to the mass flow rate of material flowing therefrom into the conduit;
A mass flow meter comprising a system for providing an indication of a phase difference between the pair of periodic electrical signals, the system receiving the periodic signals and corresponding to a first of the periodic electrical signals. means for generating at least one periodic comparison signal, and further comprising means for generating at least one periodic comparison signal, the periodic comparison signal being compared to a periodic reference signal derived from a second periodic electrical signal to generate a command signal. means for generating a command signal, the nature of the command signal being based on the spatial relationship that exists between the comparison signal and the reference signal, and further comprising means for accumulating a phase signal in response to receiving the command signal. means for modifying the phase signal based on the nature of the command signal; and the comparison signal generating means is configured to detect a difference between the comparison signal and the reference signal when the phase signal is modified. reducing the phase difference between the reference signal and the comparison signal until a predetermined spatial relationship is established, such that when the predetermined spatial relationship is established, the phase signal is between the periodic electrical signals; A flow meter characterized in that it gives an indication of the phase difference present.
(14)上記基準信号は上記第2の周期的な信号である
特許請求の範囲第1項に記載のシステム。
(14) The system according to claim 1, wherein the reference signal is the second periodic signal.
(15)支持体と、コンジットとを具備し、コンジット
の第1の導入部分は、上記支持体に接続された入口と、
出口を画成し、コンジットの第2の放出部分は、上記支
持体に接続された出口と、入口を画成し、コンジットの
第3の部分は、上記第1部分の出口を上記第2部分の入
口に接合し、上記コンジットは、上記第1部分と上記第
3部分との接合部に第1の屈曲部を含み、これは上記コ
ンジットに流れる流体を第1の方向に曲げさせるもので
あり、更に、上記第3部分と上記第2部分との接合部に
第2の屈曲部を形成し、これは上記流体を上記とは異な
る方向に曲げさせるものであり、更に、上記コンジット
を上記第3部分の長手軸を横切る方向に振動させて、上
記第1部分の入口と上記第1部分の出口との間に流れる
材料の横方向速度の増加勾配を与え、ひいては、上記コ
ンジットに横方向の力勾配を第1の方向に与え、且つ上
記第2部分の入口と上記第2部分の出口との間に流れる
材料の横方向速度の減少勾配を与え、ひいては、上記コ
ンジットに横方向の力勾配を第2の方向に与えるように
する振動手段を具備し、更に、上記横方向の力勾配によ
り上記コンジットに働く力の大きさに関連した一対の電
気信号を発生する手段を具備し、更に、上記周期的な電
気信号間の位相差の指示を与えるシステムを具備する質
量流量計において、上記システムは、 上記周期的な信号を受け取り、少なくとも第1の上記周
期的な電気信号から比較信号を発生する手段と、 上記比較信号と、第2の上記周期的な電気信号に対応す
る基準信号との位相差を所定の大きさまで減少するよう
に上記比較信号をシフトする手段と、 上記比較信号をシフトする角度を監視及び累積して上記
位相差を上記所定の大きさに減少するようにする手段と
を具備し、 これにより、上記比較信号と基準信号との間の位相差が
上記所定の大きさに達した時に、上記累積された角度が
、上記周期的な電気信号間の位相差の指示を与えること
を特徴とする質量流量計。
(15) comprising a support and a conduit, the first introduction portion of the conduit having an inlet connected to the support;
a second discharge portion of the conduit defining an outlet connected to the support and an inlet; a third portion of the conduit connecting the outlet of the first portion to the second portion; the conduit includes a first bend at the junction of the first portion and the third portion, which bends fluid flowing through the conduit in a first direction. further forming a second bend at the junction of the third portion and the second portion, which bends the fluid in a different direction; The three sections are vibrated in a direction transverse to their longitudinal axes to provide an increasing gradient of lateral velocity of the flowing material between the first section inlet and the first section outlet, thereby increasing the lateral velocity of the conduit. imparting a force gradient in a first direction and a decreasing gradient in the lateral velocity of material flowing between the inlet of the second section and the outlet of the second section, thereby imparting a lateral force gradient in the conduit; in a second direction, further comprising means for generating a pair of electrical signals related to the magnitude of the force exerted on the conduit by the lateral force gradient; A mass flow meter comprising a system for providing an indication of a phase difference between the periodic electrical signals, the system receiving the periodic signals and generating a comparison signal from at least a first of the periodic electrical signals. means for shifting the comparison signal such that a phase difference between the comparison signal and a reference signal corresponding to the second periodic electric signal is reduced to a predetermined magnitude; and means for shifting the comparison signal. means for monitoring and accumulating the angle at which the comparison signal and the reference signal reduce the phase difference to the predetermined magnitude; A mass flow meter, wherein the accumulated angle provides an indication of the phase difference between the periodic electrical signals when .
(16)支持体と、入口及び出口を画成するコンジット
とを具備し、この入口及び出口は上記支持体に取り付け
られ、上記コンジットは、これが上記支持体に取り付け
られる位置と位置を結ぶ線に交差し、更に、上記コンジ
ットを上記第3部分の長手軸を横切る方向に振動させて
、上記第1部分の入口と上記第1部分の出口との間に流
れる材料の横方向速度の増加勾配を与え、ひいては、上
記コンジットに横方向の力勾配を第1の方向に与え、且
つ上記第2部分の入口と上記第2部分の出口との間に流
れる材料の横方向速度の減少勾配を与え、ひいては、上
記コンジットに横方向の力勾配を第2の方向に与えるよ
うにする振動手段を具備し、更に、上記横方向の力勾配
により上記コンジットに働く力の大きさに関連した一対
の電気信号を発生する手段を具備し、更に、上記周期的
な電気信号間の位相差の指示を与えるシステムを具備す
る質量流量計において、上記システムは、上記周期的な
信号を受け取り、少なくとも第1の上記周期的な電気信
号から比較信号を発生する手段と、 上記比較信号と、固定位相の基準信号との位相差を所定
の大きさまで減少するように上記比較信号をシフトする
手段と、 上記比較信号をシフトする角度を監視及び累積して上記
位相差を上記所定の大きさに減少するようにする手段と
を具備し、 これにより、上記比較信号と基準信号との間の位相差が
上記所定の大きさに達した時に、上記累積された角度が
、上記周期的な電気信号間の位相差の指示を与えること
を特徴とする質量流量計。
(16) a support and a conduit defining an inlet and an outlet, the inlet and outlet being attached to the support, and the conduit being connected to a line connecting the locations where it is attached to the support; and further vibrating the conduit transversely to the longitudinal axis of the third section to create a gradient of increasing transverse velocity of material flowing between the inlet of the first section and the outlet of the first section. imparting, and thus imparting a lateral force gradient to the conduit in a first direction and a decreasing gradient of lateral velocity of material flowing between an inlet of the second portion and an outlet of the second portion; a pair of electrical signals related to the magnitude of the force exerted on the conduit by the lateral force gradient; and further comprising a system for providing an indication of a phase difference between the periodic electrical signals, the system receiving the periodic signals and providing an indication of the phase difference between the periodic electrical signals; means for generating a comparison signal from a periodic electrical signal; means for shifting the comparison signal to reduce a phase difference between the comparison signal and a fixed phase reference signal to a predetermined magnitude; means for monitoring and accumulating shifting angles to reduce the phase difference to the predetermined magnitude, thereby reducing the phase difference between the comparison signal and the reference signal to the predetermined magnitude. 2. A mass flow meter, wherein the accumulated angle provides an indication of the phase difference between the periodic electrical signals when the angle is reached.
(17)上記基準信号は上記第2の周期的な電気信号で
ある特許請求の範囲第8項に記載の質量流量計。
(17) The mass flowmeter according to claim 8, wherein the reference signal is the second periodic electric signal.
(18)両端において支持体に取り付けられたコンジッ
トと、このコンジットを振動させる手段と、2つの所定
点における上記コンジットの運動特性を表わす一対の周
期的な電気信号を発生する手段と、上記2つの周期的な
電気信号間に存在する位相差の指示を与えるシステムと
を備えた質量流量計において、上記システムは、 上記周期的な信号を受け取って、少なくとも第1の上記
周期的な電気信号から比較信号を発生する手段と、 上記比較信号と、第2の周期的な電気信号に対応する基
準信号との位相差を所定の大きさまで減少するように上
記比較信号をシフトする手段と、上記比較信号をシフト
する角度を監視及び累積して上記位相差を上記所定の大
きさに減少するようにする手段とを具備し、 これにより、上記比較信号と基準信号との間の位相差が
上記所定の大きさに達した時に、上記累積された角度が
、上記周期的な電気信号間の位相差の指示を与えること
を特徴とする質量流量計。
(18) a conduit attached to a support at each end; means for vibrating the conduit; and means for generating a pair of periodic electrical signals representative of the motion characteristics of the conduit at two predetermined points; a system for providing an indication of a phase difference that exists between periodic electrical signals, the system receiving the periodic signals and making a comparison from at least a first of the periodic electrical signals. means for generating a signal; means for shifting the comparison signal to reduce a phase difference between the comparison signal and a reference signal corresponding to a second periodic electrical signal to a predetermined magnitude; and means for shifting the comparison signal to a predetermined magnitude. means for monitoring and accumulating angles of shifting of the reference signal to reduce the phase difference to the predetermined magnitude, thereby reducing the phase difference between the comparison signal and the reference signal to the predetermined magnitude. A mass flow meter characterized in that, when a magnitude is reached, said accumulated angle provides an indication of the phase difference between said periodic electrical signals.
(19)両端において支持体に取り付けられたコンジッ
トと、このコンジットを振動させる手段と、2つの所定
点における上記コンジットの運動特性を表わす一対の周
期的な電気信号を発生する手段と、上記2つの周期的な
電気信号間に存在する位相差の指示を与えるシステムと
を備えた質量流量計において、上記システムは、 上記周期的な信号を受け取って、少なくとも第1の上記
周期的な電気信号から比較信号を発生する手段と、 上記比較信号と、固定位相の基準信号との位相差を所定
の大きさまで減少するように上記比較信号をシフトする
手段と、 上記比較信号をシフトする角度を監視及び累積して上記
位相差を上記所定の大きさに減少するようにする手段と
を具備し、 これにより、上記比較信号と基準信号との間の位相差が
上記所定の大きさに達した時に、上記累積された角度が
、上記周期的な電気信号間の位相差の指示を与えること
を特徴とする質量流量計。
(19) a conduit attached to a support at both ends; means for vibrating the conduit; and means for generating a pair of periodic electrical signals representative of the motion characteristics of the conduit at two predetermined points; a system for providing an indication of a phase difference that exists between periodic electrical signals, the system receiving the periodic signals and making a comparison from at least a first of the periodic electrical signals. means for generating a signal; means for shifting the comparison signal to reduce a phase difference between the comparison signal and a fixed phase reference signal to a predetermined magnitude; and monitoring and accumulating the angle by which the comparison signal is shifted. and means for reducing the phase difference to the predetermined magnitude, whereby when the phase difference between the comparison signal and the reference signal reaches the predetermined magnitude, the A mass flow meter characterized in that the accumulated angle provides an indication of the phase difference between the periodic electrical signals.
(20)上記基準信号は、上記第2の周期的な電気信号
である特許請求の範囲第18項に記載の質量流量計。
(20) The mass flowmeter according to claim 18, wherein the reference signal is the second periodic electrical signal.
JP13168886A 1985-06-07 1986-06-06 Mass flowmeter and signal processing system thereof Pending JPS62103522A (en)

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US74256785A 1985-06-07 1985-06-07
US742567 1985-06-07
US797980 1985-11-14

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108027268A (en) * 2015-09-15 2018-05-11 高准公司 Hygienic manifold for flowmeter

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108027268A (en) * 2015-09-15 2018-05-11 高准公司 Hygienic manifold for flowmeter

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