KR870000457B1

KR870000457B1 - 기차 조정 회로

Info

Publication number: KR870000457B1
Application number: KR1019830002686A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 가나야마
Original assignee: 오바루기기 고오교요 가부시기 가이샤; 가시마 준
Priority date: 1982-06-21
Filing date: 1983-06-16
Publication date: 1987-03-11
Also published as: JPH0427489B2; KR840005212A; US4581946A; DE3374599D1; JPS58223021A; EP0100844B1; EP0100844A1

Abstract

내용 없음.

Description

기차 조정 회로

제1도는 본 발명에 의한 기차 조정 회로의 보정 원리를 표시한 그래프.

제2도는 본 발명에 의한 기차 조정 회로의 1실시예를 표시한 설명도.

제3도는 제2도에 표시한 기차 조정 회로의 각부의 출력펄스의 상태를 표시하는 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 유량계 2 : 유량 산출 회로

2a : 펄스 주기 측정 회로 2b : 주기역수(逆數)연산회로

3 : 유량 구분 판별회로 4 : 보정량 산출회로

5 : 가산기(加算器) 6 : 펄스 분배회로

6a : 저주파 출력단자 6b : 고주파 출력단자

8 : 출력동기(同期)회로 8a : 앤드회로

8b : 가감산 카운터 9 : 보정 정수 메모리

10 : 보정 정수 산출 및 라이트 회로

11 : 유량 구분 및 기차 일시 기억 회로

12 : 라이트용 회로 Ⅰ : 유량계(1)의 펄스

Ⅱ : 고주파 출력단자(2b)의 펄스

Ⅲ : 보정량 연산회로(4)의 출력치

Ⅳ : 가산기(5)의 출력 펄스 Ⅴ : 출력동기 회로(8)의 보정 펄스

본 발명은 유량계용의 기차 조정 회로에 관한 것이다. 일반적으로, 유량계로 유체의 유량을 측정하여 진실한 체적을 얻기 위하여는, 기차 E 또는 보정계수(1+α) 등을 사용하여 기차 보정을 알 필요가 있다.

즉, 유량계의 표시 체적을 Vi, 실제의 통과 체적을 Vq로 한다면,

또는

Vq=(1+α)·Vi

가 된다.

이 기차 E는 유량 Q의 관수이기 때문에, 이것을 기계적인 수단에 의하여 작은 값으로 하는데는 한계가 있으나, 전기적인 수단에 의하면 상기 측정 오차를 무시할 수 있을 정도의 작은 값으로 하는 것이 가능하고, 이 때문에 여러가지 제안이 되어 있다.

그 일례로서는, 피측정 유체에 의하여 회전되는 유량계의 회전자의 회전을 픽업 코일 등으로 검출하여 전기 펄스로 변환하도록 구성한 방식에 대하여, 어느 유량 Q의 범위에서, 기차 곡선을 평행 이동시켜서 평균적으로 기차가 O 방향으로 가까워 지도록 하기 위하여, 검출된 펄스의 펄스 레이트를 변환시키는 수단이 제안되고 있다. 그러나, 상기 수단에 의해서는 전유량 범위에 걸쳐서 기차를 O 방향으로 접근시키는 것은 곤란하다.

이 때문에, 유량계가 사용되는 범위 내에서 복수의 유량 구분을 설정하고, 이 구분에 응한 기차 보정량을 ROM 등에 기록하여 두고, 유량 구분 마다에 다른 이동폭으로 기차 곡선을 평행 이동시키는 방식이 제안되어 있다. 그러나, 상기 방식에 있어서는 각 보정 구간내의 보정량이 일정으로 되기 위한 보정 구간을 세분화 하지 않으면 오차가 커지고, 이 때문에 대용량의 메모리를 필요로 하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상술과 같은 관점에 의하여 이루어진 것이고, 그 목적으로 하는 것은 보정 구간내의 보정량을 직선 보간(補間)에 의하여 유량에 따라서 산출하여, 이에 의하여 보정을 함으로써, 보정 구간을 넓게 하여도 정밀도를 높게 유지할 수 있는 기차 조정 회로를 제공하고자 하는 것이다.

따라서, 이에 요지는 유량계에서 발진되는 펄스 신호 입력에 의하여 소망의 비율, 예를 들어 1대 2의 비율의 주파수를 가지는 2계열의 펄스 신호를 출력하는 펄스 분배회로와, 상기 유량계에서 발진되는 펄스 레이트에 기준을 두고 순시 유량을 계산하는 회로와, 이 유량이 미리 정하여진 어느 보정 구간에 속하는가를 판별하는 유량 구분 판별회로와, 상기 유량 구분에 대응한 기차 보정량 산출 데이터를 미리 기억하고, 유량구분 판별회로의 출력에 응하여 동작하여 소정의 기차 보정량 산출 데이터를 출력하는 보정 정수 회로와, 상기 펄스 분배회로에 의하여 분배된 한 쪽의 출력 펄스열(列)의 각 펄스 마다에 상기 보정 정수 선정회로와 순시 유량 계산 회로의 출력에 기준을 두고 보정 계수를 산출하는 보정 계수 산출 회로와, 상기 보정 계수산출회로의 출력을 누산(累算)하여 이 누산치가 소정의 수치에 달할 때마다 보정된 유량을 펄스로 하여 오버 플로우 펄스를 출력하는 산기와, 상기 가산기에서의 출력 펄스를 상기 펄스 분배회로의 다른쪽의 출력펄스와 동기하여 출력시켜서 보정된 펄스열을 경시적으로 균일화하여 발진하는 출력동기 회로에 의하여 구성하는 것에 있다.

본 발명을 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 의한 기차 조정 회로의 보정 원리를 표시한 그래프, 제2도는 본 발명에 의한 기차조정 회로의 1실시예를 표시한 설명도.

제3도는 제2도에 표시한 기차 조정 회로의 각부의 출력 펄스의 상태를 표시하는 설명도이다.

우선 제1도부터 설명한다.

도시한 그래프의 횡축은 유량 Q를 표시하고 있으며, 종축은 보정계수(1+α)를 표시하고 있다.

그리고, 도면 중 곡선 E는 유량계의 유량-보정계수 특성이고, 직선 F₁, F₂,F₃및 F₄는 상기 보정 계수곡선을 각 보정 구간 내에서 직선으로 근사하게 나타낸 것이다.

따라서, 유량이 산출되면 상기 산출된 유량이 미리 정하여진 유량 보정 구간 i, ii, iii, iv의 어느 구분에 속하는가가 판별되고, 연후에 유량의 기차에 따라서 미리 산출된 데이터 An 및 Bn에 기준하여 각 보정 구간내에서의 유량 보정 계수가 직선 보간에 의하여 구하여진다.

에 의하여, 순시 그 유량에 대응하는 구간내에서 보정 계수(1+α)가 산출되고, 이에 의하여 보정을 행하게 된다.

또 여기서 An, Bn 등은 기차의 실측 데이터에서 공차의 방법, 예를 들어 최소 자승법 등에 의하여 산출되는 것이다.

다음에 제2도 및 제3도에 의하여 이것의 동작 원리를 구체적으로 설명한다.

제2도 중 (1)은 유량계, (2)는 펄스 주기측정 회로(2a) 및 주기역수 연산회로(2b)로 되는 유량 산출 회로, (3)은 유량 구분 판별회로, (4)는 보정량 산출회로, (5)는 가산기, (6)은 펄스 분배회로, (6a) 및 (6b)는 펄스 분배회로(6)의 저주파 및 고주파 출력단자, (8)은 출력동기회로, (8a)는 앤드 회로, (8b)는 가감산 카운터, (9)는 보정 정수 메모리, (10)은 보정 정수 산출 및 라이트 회로, (11)은 유량 구분 및 기차일시 기억회로, (12)는 여러가지 데이터를 입력하기 위한 라이트용 회로이다.

또한, 제3도중 (Ⅰ)은 유량계(1)의 펄스, (Ⅱ)는 펄스분배 회로(6)의 출력단자(2b)에서의 펄스, (Ⅲ)은 보정량 산출회로(4)의 출력수치, (Ⅳ)는 가산기(5)의 출력펄스, (Ⅴ)는 출력동기 회로(8)의 보정 펄스이다. 이리하여, 유량계(1)는 유량에 비례한 주파수 f로 유량펄스를 발진한다.

펄스 분배 회로(6)는 단자(6a)에서는 입력과 동일한 주파수 f로 펄스를 출력하지만, 단자 (6b)에서는 상기 입력의 2배의 주파수 2f로 펄스를 출력한다.

유량 펄스는 한쪽에서는 유량 연산 회로(2)로 보내지만, 다른 한쪽에서는 펄스 분배회로(6)의 단자(6a)를 통하여 보정량 산출회로(4)로 보내진다.

유량 연산회로(2)에서는 유량 펄스 신호의 주기가 펄스 주기 측정 회로(2a)로 측정되고, 연후에 주기역수 연산 회로(2b)로 보내여져서 상기 펄스 신호의 주기의 역수, 즉 유량이 산출되고, 이 산출된 유량치는 유량구분 판별회로(3)에 보내져서, 상기 유량이 미리 정해 놓은 보정 구분의 어느 구분에 속하는가가 판별되게 된다.

보정 정수 메모리(9)에는 상기 유량 구분마다에 유량계의 기차를 기준으로 미리 산출한 보정량 산출 데이터가 기억되어 있어서, 상기 유차 구분 판별회로(3)의 신호가 입력되며는, 이 신호에 대응한 보정치가 보정량 산출회로(4)에 로우드 된다. 보정량 산출회로(4)에서는, 펄스 분배기(6)의 단자(6a)에서의 펄스가 입력할 때마다 보정 정수 메모리(9)의 출력 데이터를 기준으로 하여, 상기식(3)에 의하여 보정치(1+α)가 산출되고, 이 산출된 보정치는 가산기(5)에 입력된다. 가산기(5)는 상기 보정량 산출회로(4)의 출력을 누산하는데, 이 누산치가 1이하의 값일 때에는 펄스를 출력하지 않는다. 그러나, 상기 누산치가 1로 올라가면 오버플로우하여서 펄스를 출력하며 동기회로(8)로 출력한다. 이것을 더욱 구체적으로 설명하면, 예를 들어 펄스 분배회로(6)의 출력단자(6a)에서는 유량에 비례한 주파수 f의 펄스 p가 출력되고, 동 출력단자(2b)에서는 상기 펄스의 2배의 주파수 2f의 펄스 Q가 출력된다. 또한 보정량 산출회로(4)에서는 상기 펄스 P가 발진될 때마다 보정 메모리(9)의 출력을 기준으로 하여 식 (3)에 의하여 보정치(1+α)가 산출되고, 가산기에 입력된다.

가산기(5)는 상기 펄스 P가 발진될 때마다, 입력되는 보정치(1+α)를 누산한다. 이리하여 이 누산치가 1이하일 때는 펄스를 출력하지 않으나, 상기 누산치가 1로 올라가면 오버 플로우하여 수치 1을 출력하고, 또한 상기 누산치가 2 이상이 된 경우에는 수치 2가 출력되게 된다. 출력동기회로(8)는 앤드회로(8a)와 가감산 카운터(8b)로 구성되어 있고, 앤드회로(8a)의 한쪽의 입력단자에는, 펄스 분배회로(6)의 출력단자(6b)에 서 유량 펄스의 2배의 주파수로 된 펄스 Q가 입력한다.

한편 가감 카운터(8b)의 가산 입력 단자에는 가산기(5)의 오버 플로우 펄스가 입력하고, 감산 단자에는 앤드 회로(8b)의 출력이 피이드백 된다. 결국은, 유량계(1)에서 발진되는 각 펄스마다에 보정치(1+α)가 가산기(5)에서 직분둘으로, 유량계(1)에서의 펄스와 가산기(5)의 출력펄스는 N·(1+α)펄스가 되기 때문에 펄스 수에 있어서는 보정된 정확한 유량 펄스가 되지만, 펄스의 시간적인 소밀의 점에서 문제가 있으므로, 이것을 출력 동기회로(8)에 의하여 동기시켜 평균화하는 것이다.

즉, 가산기(5)의 출력은 일단 가감산 카운터(8b)에 어큐뮤레이터 되고, 그 기록치가 1 이상이 되면 가감산 카운터(8b)의 출력은 상태 1이 되기 때문에, 펄스 분배회로(6)의 출력단자(6b)의 출력에 동기한 출력을 얻을 수 있는 것이다. 이 가감산 카운터(8b)의 기록치가 0이면 출력은 상태 0이 되기 때문에, 앤드회로(8a)에서는 나오지 않는다. ｜α｜≪ 1으로하면 제3도에 표시한 것 같이, 유량계(1)의 펄스 마다에 약 1펄스의 비율로 가산기(5)의 오버 플로우 펄스가 나오는데 (1+α)

1일 때에는 제3도의 좌측 반분에 표시한 것 같이, 1:α의 비율로 가산기(5)의 출력이 2가 되는 수가 있고, 이때에는 출력동기 회로(8)의 출력이 하나 증가한다. 또한, (1+α)

1일 때에는, 같은 비율로 오버플로우 펄스가 1회 휴식하는 일이 없어, 이때에는 제3도의 우측 반분에 표시한 것 같이, 출력 동기회로(8)의 출력의 하나가 빠지게 된다. 또한, 유량 구분의 판별을 하는 유량 구분 판별 회로(3) 및 상기 유량 구분 판별 회로(3)의 출력에 대응하는 데이터는, 라이트용회로(12)의 키에 의하여 유량 구분 및 기차 일시 기억회로(11), 보정 정수산출 및 라이트 회로(10)를 통하여 적당하게 입력할 수 있도록 구성되어 있다.

즉, 실측된 각 유량마다의 기차 데이터를 라이트용 회로(12)의 키에 의하여 입력하면, 이 데이터는 유량 구분 및 기차 일시 기억회로(11)에 기록되고, 보정 정수 산출 및 라이트 회로(10)에 의하여 소정의 정밀도로 보정을 하기 위한 필요한 유량 구분과, 각 구분내에서의 보정치 An, Bn이 계산되며, 이 값이 유량 구분 판별회로(3)에 로우드 된다.

본 발명은 이상과 같이 구성되어 있어서, 본 발명에 의한 기차 조정 회로에 의할 때에는, 보정 구간의 보정량을 직선 보간 하여서 연산에 의하여 유량에 응하여 산출하기 때문에, 정밀도가 높고 또한 보정 구간을 넓게 할 수가 있다. 또한, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

즉, 예를 들어 본 실시예 장치에 있어서는, 유량 구분의 판별을 하는 유량 구분 판별 회로(3) 및 상기 유량 구분 판별 회로(3)의 출력에 대응하는 데이터를 라이트용 회로(12)의 키에 의하여 입력시키도록 구성하였으나, 상기 데이터를 ROM(리이드·온리·메모리)에 입력하여 두고, 필요에 따라서 상기 ROM을 교환하게 구성하여도 좋고, 또는 펄스 분배회로(6)의 출력단자(6a) 및 (6b)에서 출력되는 주파수의 출력비는 펄스 분배회로(6)의 단자(6b)에서의 출력펄스가 가산기(5)의 출력보다 고주파가 되도록 설정하면 충분한 것이기 때문에, 이 비율도 1:2로 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 보정량 산출회로(4)에서 출력되는 보정치(1+α)의 값을 (1+α)

1이 되도록 설정하여 두면, 상기 펄스 분배회로(6)의 출력비는 1:1로 할 수도 있고, 그리고 또한 유량에 비례한 주파수로 펄스를 발진하는 유량계(1)가 n 펄스로 단위량을 표시하게 세트된 유량계인 경우에는, 다른 비율을 채용할 수도 있고, 이 경우에는 더우기 보정량 산출회로(4)에서 출력되는 보정치를

로 하는 수도 있다. 또한 가산기(5)에는 프리세트 카운터를 이용할 수도 있고, 유량 구분 대신에 펄스 주기 또는 파수의 구분 등도 이용할 수 있는 것이고, 기타 출력동기 회로(8)의 회로 구성 등도 본 발명의 목적의 범위 내에서 자유로 설계 변경할 수 있어서 본 발명은 이들 전부를 포함하고 있는 것이다.

Claims

유량에 비례한 주파수로 펄스 신호를 발진하는 유량계(1)로부터의 출력 펄스 주파수를 기준으로 하여 유량을 산출하는 유량 산출 회로(2)를 구성한 기차 조정 회로에 있어서, 상기 유량계(1)로부터의 펄스 신호에 대응하여 소정의 주파수 비를 가지는 2개의 펄스 열을 발생시키는 펄스 분배회로(6)와, 이 유량이 미리 정한 유량 구분의 어느것에 속하는가를 판별하는 판별회로(3)와, 상기 유량구분에 있어서의 기차곡선을, 이유량 구분에서의 기차를 최소로 하도록 하는 기차 직선으로 하여, 각각의 유량 구분마다의 보정 정수를 미리 기억하여, 상기 판별회로(3)의 출력에 응답하여서 소정의 보정 정수를 출력하는 메모리(9)와, 선택된 상기 메모리(9)의 보정 정수를 기준으로 유량에 대응하는 보간 연산을 행하여 소망의 보정 계수를 산출하는 보정 계수 산출회로(10)와, 상기 펄스 분배회로(6)의 한쪽의 출력에 동기하여서 상기 보정 계수 산출회로(10)의 출력에 대응한 보정치를 출력하는 보정치 산출회로(4)와, 상기 보정치 산출회로(4)의 출력을 누적 계산하는 가산기(5)와, 상기 가산기(5)의 오버 플로우 펄스를 상기 펄스 분배회로(6)의 다른쪽의 출력과 동기하여 출력하는 출력 동기 회로(8)로 구성된 것을 특징으로 하는 기차 조정 회로.
제1항에 있어서, 상기 펄스 분배 회로(6)에 의하여 보정된 펄스 신호를 발생하는 회로와, 보정량 연산 회로(4)에 2:1의 비율로 펄스가 분배되는 것을 특징으로 하는 기차 조정 회로.
제1항 도는 제2항에 있어서, 출력 동기 회로(8)가 가산기(5)에서의 오버 플로우 펄스를 적산하여, 그 계수치가 0이 아닌 기간만 출력이 상태 1로 되는 가감산 카운터(8b)와, 상기 가감산 카운터(8b)의 출력과 펄스 분배 회로(6)의 상기 다른쪽의 출력을 입력으로 하는 앤드회로(8a)와, 상기 앤드회로(8a)의 출력을 상기 가감산 카운터(8b)의 감산 입력 단자에 공급하는 회로로 구성된 것을 특징으로 하는 기차 조정 회로.