KR960706630A

KR960706630A - 유량계내의 유체 유량의 현재값의 변화를 감시하는 방법 및 장치(method and device for monitoring changes in the current value of a fluid flow rate in a fluid meter)

Info

Publication number: KR960706630A
Application number: KR1019960703003A
Authority: KR
Inventors: 프랑수와 쁠리쏭; 필립쁘 쟈네; 프레데릭 뷔바레
Original assignee: 막심므 쁘띠; 슐럼버거 인더스트리스 에스.아.
Priority date: 1993-12-07
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 1996-12-09
Also published as: CN1055994C; FR2713760A1; SK72496A3; EP0734510A1; HU218336B; US5747703A; JPH09506175A; CN1141077A; HU9601561D0; DE69416326D1; TR28272A; CA2178503A1; HUT76506A; WO1995016189A1; PL175121B1; ES2128700T3; EP0734510B1; FR2713760B1; DE69416326T2; DK0734510T3

Abstract

측정 유닛(measurement unit)및 그에 연결되고 유체의 용량이 측정 유닛을 통과할 때 자체의 축 주위를 회전할 수 있는 회전식 샤프트(rotary shaft; 1)를 포함하는 유량계에서 유체 유동율의 현재값의 변화를 감시하는 방법. 상기 방법에 따라, 샤프트의 회전 및 비회전은 미리 결정된 샘플링 범칙(sampling law)에 따라 변화하고 적어도 하나의 미리 결정된 유채 유동율 값에 딸 한정되는 주파수로 검출되며, 샤프트의 회전 및 비회전 데이타는, 연속적인 유동율에 걸쳐, 상기 유동율의 연속내에 포함된 미리 결정된 유체 유동을 값에 관련한 유체 유동율의 현재 값을 결정하도록 상기 샘플링 주파수로 전자적으로 처리된다.

Description

유량계내의 유체 유량의 현재값의 변화를 감시하는 방법 및 장치 (METHOD AND DEVICE FOR MONITORING CHANGES IN THE CURRENT VALUE OF A FLUID FLOW RATE IN A FLUID METER)

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 가스의 실제 유동율의 함수로 샘플링된 가스 유동율의 현재값의 변화를 보여주는 선도이다. 제3도는 본 발명의 장치에 대한 톱니형 휠 및 광학 센서의 개략적인 평면도이다. 제4도는 제3도의 장치에 대한 톱니형 휠 및 광학 센서의 개략적인 측면도이다. 제5도는 본 장치의 여러가지 전자 기능 블록을 보여주는 블록 선도이다. 제8도는 본 발명의 장치내의 전자 블록(60)에 대한 상세도이다.

Claims

유체의 용량이 측정 유닛(measurement unit)을 통과하는 경우, 측정 유닛 및 상기 측정 유닛에 연결되고 자체의 축 주위를 회전하는데 적당한 회전식 샤프트(rotary shaft;1)를 포함하는 유량계를 통한 유체 유동율의 현재값의 변화를 감시하는 방법에 있어서, 상기 방법은 미리 결정된 샘플링(sampling) 관계의 용도에서 변화 가능한 샘플링 주파수로서, 적어도 하나의 미리 결정된 유체 유동율 값의 함수로 한정되는 주파수로 샤프트의 회전 보다는 오히려 회전 운동을 검출하는데 있으며, 연속적인 유동율에 걸쳐 그리고 상기 연속적인 유동율에 포함된 미리 결정된 유체 유동율에 관련한 유체 유동율의 현재값을 결정하도록 상기 샘플링 주파수로 샤프트의 회전 운동의 검출 및 비검출에 해당하는 비트(bit)를 전자적으로 처리하는데에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 샤프트(1)의 회전보다는 오히려 회전 운동은, f₁이 제1의 미리 결정된 유체 유동율 값(Q₁)의 함수로 한정되고 f₂가 Q₁및 제2의 미리 결정된 유체 유동율 값(Q₂)의 함수 (여기서, f₁〈f₂이고Q₁〈Q₂임)로 한정되는 방식으로 샘플링 관계에 의해 미리 결정된 적어도 두 샘플링 주파수 값(f₁, f₂)으로 검출되며, 따라서 상기 주파수(f₁, f₂)는 부분적으로 중첩되는 연속적인 유동율의 두 범위를 한정하는 데, 하나의 범위는 주파수(f₁)에 의해 한정된 유동율 값(Q′₁)까지 (여기서, Q₁〈Q′₁〈Q₂임)연장되고 다른 범위는 상기 주파수(f₁)에 의해 한정된 유동율 값(Q′₂)으로부터 그리고 값(Q₂)까지 (여기서, Q₁〈Q′₂〈Q₁임) 연장되며, 상기 비트는 상기 유동율 범위에 관련한 유체 유동율의 현재값을 결정하기 위해 상기 주파수(f₁, f₂)의 함수로서 전자적으로 처리 되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비트를 전자적으로 처리하기에 앞서, 상기 방법은, 1)복수개의 연속적인 전기 신호는 미리 결정된 샘플링 관계의 용도에서 변화 가능한 샘플링 주파수로 발생되는 단계; 2) 적어도 하나의 센서(32,36)는 상기 전기 신호 각각이 공급되며, 상기 센서는 회전식 샤프트와 연관된 적어도 하나의 마크(mark;20,22)의 경로를 향하여 배치되고 상기 마크에 관련된 상기 센서의 위치에 의존하는 2진(binary) 출력 상태를 전달하도록 설계되는 단계; 및 3) 상기2진 출력 상태는 샤프트의 검출 및 비 검출에 해당하는 비트의 시간의 연속을 나타내는 출력 신호를 형성하는 데 사용되며, 각각의 검출은 주어진 유체 용량을 나타내는 단계와 같은 단계들을 이행하는 데 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,단계1)에서는 , a)제1의 시간 간격(△t₁)동안, 적어도 하나의 전기 신호는 주파수(f₁)로 발생되고; b) △t₁에 연속적인 제2의 시간 간격(△t₂)동안, 적어도 하나의 전기 신호는 주파수(f₂)로 발생되며 및 c) 상기 단계들은 반복되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, a) 출력 신호로부터 나오는, 샤프트(1)의 회전 운동의 검출 및 비검출을 나타내는 비트는 샘플링 주파수(f₁)로 전자적으로 연속 처리되고; b)상기 비트가 상기 주파수(f₁)로 전자적으로 처리되는 시간 간격(△t₁)의 종결시에, 상기 출력 신호로부터 나오는, 샤프트(1)의 회전 운동의 검출 및 비검출을 나타내는 비트는 샘플링 주파수(f₂)로 전자적으로 동시에 처리되며 및 c)상기 두 단계는 반복되는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 주파수(f₂)는 주파수(f₁)에 의존하는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항, 제4항, 제5항, 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 주파수(f₂),는[x]가 x보다 크거나 동일한 제1의 정수를 나타내는 [Q₂/20′₂]f₁보다 크거나 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
제2, 4, 5, 6 또는 7항 중 어느 한 항에 있어서, 샘플링 주파수(f₁)는 유체 유동율의 현재값이Q₁과 동일한 경우에 얻어지는 샤프트의 회전 주파수의 두배의 값 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서, 복수개의 마크(22)는 회전식 샤프트(1)와 연관되는 것을 특징으로 하는 방법.
제3, 4또는 9항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 주파수(f₁,f₂)로 복수개의 연속적인 신호를 발생시키는 대신에, 복수개의 연속적인 신호는 주파수(f₂)보다 더 큰 샘플링 주파수(f₃)로 연속 발생되며 미리 결정된 유체 유동율값(Q₃) (여기서, Q₃〈Q₁임)의 함수로, f₂의 함수로, 그리고 마크 갯수의 함수로 선택되고, 샤프트의 회전 운동의 검출 갯수는 미리 결정된 값(Q₁,Q₃)에 관한 현재의 유체 유동율 값을 결정하기 위해 계수되는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서, 동시에 출력 신호의 비트는 미리 결정된 값(Q₁,Q₂)에 관련한, 보다 구체적으로 두개의 유동율 범위에 관련한 유체 유동율의 현재값을 결정하도록 샘플링 주파수(f₁,f₂)로 전자적으로 연속 처리되는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서, 주파수(f₃)는 마크(22)의 개수와 주파수(f₂)와의 곱 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 방법.
제5항 또는 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 샘플링 주파수(f₁)로 비트를 전자적으로 처리하는 동안, I₁개의 비트는 시간 간격(I₁/f₁)에 걸쳐 샘플링 주파수(F₁)로 저장됨으로써 선택되며, 상기I₁개의 비트는 그것들이 I₁및 f₁에 의존하는 정확도로 미리 결정된 값(Q′₂)까지의 현재의 유체 유동율을 결정하기 위해 저장되는 동안 가산되는 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, I1개의 비트는 가산하기에 앞서, 이들 각각은 현재의 유체 유동율 값을 결정하는 데에 정확도를 향상시키기 위해 가중 계수(weighting coefficient)가 주어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제13항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서, I₁개의 비트는 I₁개의 위치를 갖는 시프트 레지스터(shift register;72)내에 저장되고, 동일 및 최대의 가중 계수는 중심 비트 위치 각각에 주어지는 동안 증가 및 감소하는 계수 각각의 저장된 마지막 및 제1의 비트에 해당하는 비트 위치에 주어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항 또는 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 샘플링 주파수(F₂)로 비트를 전자적으로 처리하는 동안, 미리 정해진 I₂개의 출력 신호 비트는 선택되고 샤프트 운동의 검출을 나타내는 상기 I₂개의 비트내의 비트 갯수는 식별되며, 상기 식별된 갯수가 미리 결정된 객수(I₃)보다 적은 경우, 현재의 유체 유동율 값을 미리 결정된 유체 유동율 값(Q′₂,Q₂)사이에 있으며, 그렇지 않으면 상기 현재값은 Q′₂보다 적은 것을 특징으로 하는 방법.
제16항에 있어서, 미리 정해진 I₂개의 비트는 f₂,Q₁및 마크(20)의 개수에 의존하는 것을 특징으로 하는 방법.
제16항에 있어서, 개수(I₃)는 Q₁및 마크(30)의 개수에 의존하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 신호를 재구성하기에 앞서, 교류로 또 다른 센서(34, 38)에 전력 공급함으로써 그리고 센서의 연속적인 2진 출력 상태를 식별하고 선택함으로써 샤프트(1)의 운동이 회전 운동인지 진동 운동인지의 여부가 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항 는 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서는 광학 센서(32, 34, 36, 38)인 것을 특징으로 하는 방법.
유체 용량을 측정하는 측정 유닛으로서, 각각의 회전이 상기 측정 유닛을 통과하는 유체 용량을 나타내는 회전식 샤프트(1)에 연결된 측정 유닛 및 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 방법을 이행하도록 상기 샤프트의 회전에 기초한 유체 유동율의 현재값의 변화를 감시하는 장치(10)를 포함하는 유량계(fluid meter)에 있어서, 상기 장치(10)는, 회전식 샤프트(1)와 연관된 적어도 하나의 마크(20,22)의 경로를 향하여 배치되고 상기 마크에 관련된 상기 센서의 위치에 의존하는 출력 비트를 전달하도록 설계된 적어도 하나의 센서(32,36);상기 광학 센서에 전력을 공급하도록 미리 결정된 샘플링 관계의 용도에서 변화가능한 샘플링 주파수로 연속적인 전기 신호를 발생시키는 수단(50,52)에 있어서, 주파수 값 각각은 적어도 하나의 미리 결정된 유체 우동율의 값의 함수로 한정되는 수단; 센서(32,36)에 의해 전달된 2진 출력 상태에 기초한 출력 신호로서, 샤프트의 회전 운동의 검출 및 비검출에 해당하는 비트 시간의 연속을 나타내는 출력 신호를 형성하는 수단(60,62); 및 연속적인 유동율에 걸쳐 그리고 샘플링 주파수의 값이 의존하는 미리 결정된 유체 유동율 값에 관련한 유체 유동율의 현재값을 결정하기 위해 상기 샘플링 주파수에 의존하는 상기 비트를 처리하는 전자식 비트 처리수단(72,74,80)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
제21항에 있어서, 전자식 비트 처리 수단은 샘플링 주파수에 의해 취해진 값 각각에 대해 서로 다른, 출력 신호의 미리 정해진 비트의 갯수를 선택하는 수단을 특히 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
제21항 또는 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 전자식 비트 처리 수단은 미리 결정된 유체 유동율 값(Q₁)의 함수로 선택된 샘플링 주파수의 값(f₁)으로 출력 신호의 미리 결정된 개수 I₁을 선택하는 수단(22)을 포함하며, 상기 수단은, Q₁보다 더 큰 값까지 연장되고 f₁에 대해 선택된 값에 의해 한정되는 연속적인 유동율의 범위에 걸쳐 유체 유동율의 현재값을 결정하도록 저장된 I₁개의 비트를 가산하는 가산 수단이면서 저장 수단이며, 상기 결정은 I₁과 f₁에 의존하는 정확도를 갖는 것을 특징으로 하는 유량계.
제23항에 있어서, 비트 저장 수단은 샘플링 주파수(f₁)로 하나의 비트를 수신하도록 각각 설계된, I₁개의 위치에 의해 구성된 적어도 하나의 시프트 레지스터(72)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
제23항 또는 제24항에 있어서, 전자식 처리 수단은 각각의 중심 비트 위치 마지막과 제1의 저장된 비트에 해당하는 비트 위치에 대한 각각의 증가 및 감소하는 가중 계수에 동일 및 최대 가중 계수를 적용하는 관계의 용도에서 I₁개의 비트를 가중하는 가중 수단(74)을 또한 포함하며, 상기 가중 관계는 현재의 유동율 값이 결정되는 정확도를 향상시키는데 이용되는 것을 특징으로 하는 유량계.
제21항, 제22항, 또는 제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 전자식 비트 처리 수단(80)은, f₂가 f₁, Q₁및 제2의 미리 결정된 유체 유동율 값(Q₂) (여기서, f₁＜f₂이고 Q₁＜Q₂임)에 의존하고, I₂가 f₂, Q₁및 마크(20)의 갯수에 의존하면서, 샘플링 주파수에 대한 값(f₂)으로 출력 신호의 미리 정해진 비트 갯수(I₂)를 선택하는 수단(80) 및 또한 상기 I₂개의 비트 중에 샤프트 운동의 검출을 나타내는 비트 갯수를 식별하는 수단(82)을 포함하며, 상기 개수는 현재의 유체 유동율 값이 Q₁보다 더 큰 값까지 이르는 유동율의 범위내에 있는 지 또는 상기 값에서 Q₂까지 연장되는 범위내에 있는지의 여부를 결정하는 데 이용되는 것을 특징으로 하는 유량계.
제21항에 있어서, 센서는 광학 센서(32, 36)이며 마크는 가시(visible) 마트인 것을 특징으로 하는 유량계.
제21항 또는 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 유체 유동율의 현재값의 변화를 감시하는 장치는 샤프트(1)의 회전과 함께 회전되도록 구속되고 D1과 동일한 많은 톱니(20) 또는 가시 마크가 구비된 휠(24)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
제28항에 있어서, 유체 유동율의 현재값의 변화를 감시하는 장치(10)는 샤프트와 함께 회전하도록 구속 되고 D2(여기서, D2＞D1임)와 동일한 많은 톱니(22) 또는 가시 마크가 구비된 휠(26)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
제21항에 있어서, 유체 유동율의 현재값의 변화를 감시하는 장치(10)는 샤프트(1)의 운동이 회전 운동인지 진동 운동인지의 여부를 결정하는 수단(34,38,62)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
제27항 내지 제30항에 있어서, 샤프트의 운동이 회전 운동인지 진동운동인지의 여부를 결정하는 수단은, 광학 센서의 연속적인 출력 상태를 식별하고 선택하는 전자식 처리 수단(62)과 함께, 각각의 휠(24,26)에 대하여 그리고 톱니(20,22)중 하나의 폭 절반에 해당하는 각으로 제1의 광학 센서와 관련하여 배치된 제2의 광학 센서(34,38)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
제28, 29 또는 31항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 광학 센서(32,34,36,38)는 휠(24,26) 톱니(20,22)의 경로의 한쪽 측면상에 서로 대면하여 배치된 에미터(32a,34a,36a,38a) 및 수신기(32b,34b,36b,38b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 유량계.

※참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.