TW316947B - - Google Patents

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A請委员明示，本案修正後是否變更原實質内容 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 丨修正B7_丨 木加月洛五、發明説明（） -------—--- 發明背景 本發明有關於質量流量計信號變換器，及持別是關於 一轉換器其可用於一低檢測靈敏度質量流量計，例如，一 直管型科里奧利（C o r丨ο 1 i S )流量計，及其可量 測科里奧利（C 〇 r丨ο 1 i s )流量計一作用於流通管 上之科里奧利力，其與質量流率成正比，當於高靈敏度之 時間差•由於一放大器電路漂移無暫態時間改變。 一科里奧利（C o r i ο 1丨s )流量計已知為一質 量流量計，其依實際上當流體流入流通管，固定於固定構 件兩端上 > 及該管為Μ交流振盪驅動，及其中心部份為於 垂直其軸之方向，一相位差被產生於流量管上兩對稱相反 位置，及該相位差與質量流率成正比，於實際上，由一驅 動電路所激勵之驅動線圈於固定於此固定搆件之兩端流通 管之中心製成，及兩檢測線圏被配置於對稱相反位置，於 此中心位置，及此流通管之兩端間。與質量流率正比之相 位差信號被檢測，其由科里奧利（C 〇 丨〇丨i s )力 之作用產生，及一質量流量被由相位差值確定。若一驅動 振盪頻率假設為常數，一相位差信號可被檢知為一所獲得 時間差信號，當此流通管通過於對稱位置之標準管線。 當一固定於固定構件兩端上之流通管被Μ交流自然振 盪於與垂直其蚰方向之中心位置，相對於此流通管之大小 與材料，及此可量測流體密度之一固定驅動頻率被Μ —很 小驅動能量力獲得，及因此相對於此驅動頻率流體密度被 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、tr ί 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 3ΐβ947 A7 B7 五、發明説明（ 決定。基於此理由，其經常採用Μ自然振盪頻率驅動此流 通菅。 一用於驅動此流通管於 正回授電路，其控制 入由一檢測媒圈 科里奧利 於此時間 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Μ 量測。 脈波量測，因此 。例如，若一直 流量計 輸出之 (Co 差期間 结構依 管型科 管型之 由所產 具有其直 i s )力之作用 此相位差信號正比之時 此一小時間差可

Cor ί ο 被以 輸入信 正弦波 r i ο 此時間 時間差 里奧利 高剛性 生之相 間差信 所需精 質量流 一 100MHz或同等级之時 非常昂貴。為了穩定地以一高 其仍有 例如， 里奥利 可能受 問題，當對一 對零偏移 (Co r 可量測流 產生將 i ο 1 體膨脹 此時間 可能降 i s ) 之影響 自然頻 號當於 信號進 1 i s 差被Μ 信號之 (Co 。科里 位差信 號其時 確度檢 量計進 脈產生 精密度 差檢測 低檢測 流量計 發明溉要 率振盪之電路為一 一固定位準，藉由輸 人一驅動電路。 )質量流量計之精確 特定頻率之計數時脈 穩定與精確量測而定 r i ο 1 is)質量 奥利（C o r i ο 1 號非常小，及因此與 間差值為相對地小。 測•以對於科里奧利 一步量測，藉由使用 器，然而其使用此為 量測一小時間差值， 電路本身之穩定度， 精密度。此外，此科 本身由於溫度變化將 本發明主要目的為製成一質量流量計信號要換器，其 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） 3-i. 6947 A7 B7 經齊部中夬樣隼局員Μ消费合阼fi/;p" 五、發明説明（ ) 1 I 中 科 里 奥 利 ( C 〇 Γ i 〇 1 ί S ) 力 作 用 於 一 流 通 管 上 可 1 交 替 地 沿 其 固 定 點 Κ — 固 定 頻 率 驅 動 9 於 兩 位 移 信 號 間 1 I 請 I 對 稱 相 反 位 置 檢 测 9 可 被 檢 测 為 一 時 間 差 △ Τ $ 以 決 定 與 先 閱 1 I 時 1 I 間 差 △ Τ 成 正 比 之 質 量 流 率 其 中 檢 测 镍 圈 輸 出 具 有 固 背 ιέ 1 I 定 振 幅 不 之 1 同 相 位 各 栢 對 正 弦 波 信 > 其 中 之 — 被 轉 換 為 梯 注 意 1 形 波 信 號 其 為 一 電 壓 於 正 方 向 及 負 方 向 具 有 一 相 同 高 度 事 項 1 1 再 ί 相 對 於 一 參 考 時 間 軸 t 及 具 有 一 時 間 Τ 之 斜 率 及 另 一 填 寫 本 冬 1 個 被 轉 換 為 梯 形 波 信 號 其 時 間 差 △ Τ 與 科 里 奥 利 ( C 頁 1 I 〇 r i 〇 1 1 S ) 力 成 正 比 由 此 相 闢 梯 形 波 信 0|b 被 選 取 1 | 脈 波 具 有 特 定 波 形 高 度 值 ( τ + △ Τ ) 及 ( T 一 Δ Τ 1 1 ) 分 別 具 有 特 定 脈 波 寬 度 值 等 於 各 相 對 梯 形 波 信 號 前 引 時 1 訂 間 ( T + △ Τ ) 及 一 落 後 時 間 ( Τ 一 △ Τ ) 被 決 定 為 輪 入 1 I 脈 波 Ν 段 脈 波 ( Τ + Δ T ) 及 Ν 段 脈 波 ( Τ 一 △ Τ ) 被 1 1 同 時 取 樣 進 入 相 同 時 間 常 數 之 各 個 積 分 器 此 各 個 充 電 電 1 1 荷 於 被 充 電 後 被 使 用 參 考 電 源 放 電 及 零 交 越 電 壓 之 時 間 丄 差 被 量 測 及 一 2 Ν 倍 放 大 時 間 差 信 號 被 檢 测 因 此 即 使 1 I 當 根 少 流 量 變 化 亦 可 獲 得 一 精 確 靈 敏 度 質 量 流 率 0 1 1 | 本 發 明 另 — 百 的 為 製 成 一 質 量 流 量 計 信 號 變 換 器 其 1 1 中 於 一 般 量 測 ( Τ + △ T ) 脈 波 及 ( Τ — Δ Τ ) 脈 波 每 1 1 一 個 >λ Ν 段 被 輸 入 具 有 相 同 時 間 常 數 積 分 器 中 用 Μ 充 電 與 1 I 放 電 及 於 測 試 中 一 串 脈 波 ( Τ + △ Τ ) 及 一 串 脈 波 ( 1 1 Τ — △ Τ ) 被 切 換 輸 入 至 不 同 端 積 分 器 及 產 生 一 時 間 偏 1 1 差 △ Τ 於 各 2 Ν △ Τ 間 被 檢 测 6- 及 儲 存 » 及 當 時 間 偏 差 產 1 1 1 1 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐） 凌齊郎中失嘌隼苟員Μ宵卡.!i.fai 316947 五、發明説明（If ) 生，此時間偏差被Μ—儲存時間差值修正，因此一穗定質 量流量量測信號可被輸出以長時間使用。 本發明另一目的為製成一質量流量計信號變換器，其 可Μ高精確度量測一時間差ΛΤ *藉由Ν脈波（Τ+ΔΤ )及Ν脈波（Τ — ΛΤ)充電及放電，及其特性在於由此 充電——放電電路之漂移所產生之時間量測誤差很小•當其 以每Ν個各脈波（Τ+ΛΤ)及（Τ—ΔΤ)充電，每一 充電-放電週期可被切換開關此充電-放電電路，Κ允許 每一週期Ν個（Τ+ΔΤ)脈波，及Ν個（Τ-ΛΤ)脈 波進入不同電路作補償，因此毽定與精確時間差量測可被 進行長時間使用。 本發明另一目的為製成一質量流量計信號變換器，Μ 使用於一科里奥利（Cor i ο 1 i s)流最計，其具有 一流通管固定於至少兩端，其檢測作用於流通管固定於至 少兩端，當此流通管被K一特定自然振盪頻率沿此固定點 驅動*其檢測作用於流通管上之科里奥利（Co r i ο 1 i s)力，為一相位差，及量測相對於此所檢測相位差之 一時間差*其特徽在於因為一自然頻率可能皤流骽密度及 流通管大小改變，及與自然頻率成正比之零位偏移被產生 *於對時間差所檢测之自然頻率數目被計算•及此所量测 之時間差被用K對此用以自然頻率所計算零點偏移補償， Μ獲得K —高精確度檢測不同流體質量流量。 本發明另一目的為製成一質量流量計信號變換器，Μ -7 - 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） m· —Bn· m nn «n^i tflu n^— i nn n·— ml 1 ， J 牙 i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I) 316947 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（ ) 1 1 | 使 用 於 一 科 里 奥 利 ( C 〇 Γ i 〇 1 I S .) 流 量 計 其 具 有 1 1 1 藺 單 架 構 及 (¾ 精 確 度 9 其 中 一 積 分 器 被 Μ 具 有 一 特 定 峰 值 X—«. 1 | N 脈 波 ( T + Δ T ) 充 电 » 及 接 著 此 充 電 電 壓 被 以 具 有 不 請 先 1 閱 1 同 峰 值 及 不 同 極 性 Ν 個 { 下 — △ Τ ) 脈 波 放 電 > 此 Ν 個 充 讀 背 I 面 I 電 脈 波 因 此 被 N 個 放 電 脈 波 減 少 以 獲 得 一 相 對 於 2 N 之 1 I 意 1 1 Δ T 類 比 電 壓 > 其 中 質 量 流 通 率 被 計 算 0 事 項 1 I 再 本 發 明 另 一 巨 的 為 製 成 一 質 量 流 量 計 信 5Κ 變 換 器 用 填 i % 本 裝 於 科 里 奧 利 ( C 〇 Γ i 〇 1 i S ) 流 量 計 其 為 雙 直 管 型 頁 1 I > 包 括 一 内 部 流 通 管 允 許 量 測 流 體 流 通 一 補 償 抵 消 為 1 1 晋 質 上 為 硬 直 管 同 心 圓 地 包 圍 内 部 流 通 管 及 固 定 於 内 1 1 部 流 通 管 之 兩 端 及 一 驅 動 搆 件 用 Μ 振 盪 此 固 定 於 兩 端 之 1 訂 1 I 此 m 直 管 其 中 與 於 相 反 兩 端 接 近 此 固 定 點 之 相 位 差 成 正 比 一 質 量 流 量 被 量 測 — 相 對 於 一 自 然 頻 率 密 度 铍 決 定 1 1 1 及 此 所 獲 得 質 量 流 量 及 此 所 計 算 密 度 被 對 此 量 測 流 通 管 修 1 1 正 及 可 補 償 抵 消 溫 度 因 此 可 使 此 質 量 流 量 計 Μ 於 高 精 確 度 及 寛 廣 溫 度 範 圍 量 測 質 量 流 率 〇 1 I 圖式簡述 1 1 I 圖 式 1 為 用 以 說 明 傳 統 質 里 里 流 量 計 架 構 之 τ»— 塊 圖 1 1 圖 式 2 為 一 圖 式 用 以 說 明 Μ 科 里 奧 利 ( C Ο Γ i 〇 1 1 1 I S ) 流 量 計 量 測 — 時 間 差 之 例 子 1 I 圖 式 3 為 用 Μ 決 定 一 時 間 差 Δ Τ 之 傳 統 質 量 流 量 計 •變 1 I 換 器 之 方 塊 圖 〇 1 1 圖 式 4 為 電 路 圆 用 Μ 說 8 - 明 依 本 發 明 質 量 流 量 計 轉 換 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 3169477、發明说明（心） 流換中 率轉 轉中放間施轉 量轉 6 頻計計 1 I 間實計 質計式 然量量 1 電時器量 此 量 圖 。自 流 流 式 充示 換 流 示 流 明 P 差 量 量 圖 間所 變 量 所 量 說 g 間 質 質 明 期中 號 質 中 質M之時 明 明 說 22 信 明 4 明 用。邊一 發 發 以 t 1 計 發 式 發 ，作ΜΓ對 本 本 用 至式 量 本 圖 本 性操Q明 依 依 ， 1 圖 流 依 明 依 特路率說 明 明 圖。t 於 量 明 說 明 壓電流 K 說 說 序作隔 一 質 說 M說 電 之量用 κ Μ 時 操間及 一Μ 用 Μ 出器質， 用 用 之之間- 明 用 , 用 輸換及果。圖 圖 串器時性。發 圖 圖 圖 為變差结係路 路 波換一 特圖本 路 序 路 Β 號間驗關電。電。脈變於間序依 電。 時。電。7 信時實之一 例一例 一號明時時明 一例 。 一 器一例及計明明間為施為施為信說 I 之說 為施 例為換為施Α量說說值 ο 實 1 實 2 計 3 壓 345實 施 5 變 6 實 7 流 89 移 1 一 1 一 1 量 1 電 tl。 1 | 實式號式一式量式式漂式另式另式流式之至：^¾構式另 一 圖信圃另圃質圖圖與圖之圖之圖量圈壓 2 圖結圖之 之 計之示 盪器 器質電 t 之器 器 量 器 所 振 換 換 之 電隔 例 換 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ ) - 1 1 I 圖 此 1 6 說 明 切 換 開 關 圖 式 1 5 中 所 示 質 量 流 量 計 信 1 1 1 號 換 器 之 擧 例 說 明 時 序 圖 0 1 I 請 1 較 佳 實 施 m 詳 述 先 1 閱 1 於 一 科 里 奧 利 ( C 〇 Γ i 〇 1 i S ) 流 量 計 甚 包 括 一 讀 背 1 面 I 流 通 管 固 定 於 此 固 定 構 件 之 兩 端 y 具 有 一 配 置 於 中 心 驅 動 之 1 I 意 I 構 件 及 檢 測 線 圈 配 置 於 量 測 流 通 管 上 驅 動 搆 件 對 稱 之 相 事 項 1 I 再 反 端 9 甚 中 所 使 用 質 量 流 量 計 信 號 全 換 器 具 有 一 電 路 當 填 寫 本 裝 —. 流 體 流 通 管 被 以 —- 固 定 頻 率 及 特 定 幅 度 振 盪 例 如 由 驅 頁 ^__- 1 I 動 構 件 產 生 之 自 然 頻 率 接 收 由 此 檢 測 線 圈 之 檢 測 信 號 檢 1 1 測 一 與 科 里 奧 利 ( C 〇 Γ i 〇 1 i S ) 力 成 正 比 之 相 位 差 1 1 信 號 及 輸 出 一 量 流 通 檢 測 信 號 0 I 訂 圖 式 1 為 用 Μ 說 明 傳 統 質 量 流 量 計 信 號 換 器 架 構 之 1 I 方 塊 圖 其 中 一 驅 動 部 份 被 配 置 於 流 通 管 ( 未 圖 示 出 ) 之 1 1 I 中 間 部 份 其 中 可 量 測 流 體 流 過 及 — 外 框 體 未 圖 示 出 1 1 ) :Λ 此 驅 勤 部 份 包 括 洌 如 一 驅 動 線 圏 1 〇 2 一 鐵 心 ( L k 未 圖 示 出 ) 以 由 驅 動 線 圈 1 0 2 接 受 磁 力 0 檢 測 線 圈 1 0 1 I 3 及 1 0 4 每 一 個 包 含 — D C 及 一 電 磁 鐵 ( 未 圖 示 出 ) J 1 | 及 對 稱 配 置 於 流 通 管 間 1 及 配 置 於 流 通 管 上 之 對 稱 部 份 J I 1 於 此 對 外 框 之 固 定 壁 與 驅 動 部 份 間 Λ 1 1 此 驅 動 線 圈 1 〇 2 被 連 接 至 驅 動 電 路 1 0 1 之 一 輸 出 1 I * 其 輸 出 端 被 連 接 至 直 流 信 號 其 為 由 此 檢 測 線 圈 1 0 3 1 I 所 檢 測 之 正 弦 波 ， 及 被 全 波 整 流 电 路 所 整 流 產 生 由 撿 測 1 1 1 線 圈 1 0 3 所 構 成 -V 正 回 授 电 路 > 此 全 波 整 流 路 1 〇 6 1 1 - 10 - 1 1 本紙悵尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A7 B7 6947 五、發明説明（y) ，此驅動電路1 〇 1及此驅動線圈1 02構成一正弦波振 盪器電路，用Μ產生一流通管驅動線圈1 〇 2之自然頻率 。此檢测線圈一檢測線圈輸出一檢測信號於Ρ點，及將其 傳送至全波整流電路1 06，其接著將此所接收檢測信號 轉換直流電壓。此驅動線圈1 0 2將此直流電壓值與此參 考電壓值作比較，及控制此檢測線圈Μ於此Ρ獲得一固定 正弦波信號點）。於此情況，由此檢测線圈103及10 4輸出之正弦波信號為速率信號*其接著進入一相位檢測 電路1 05，於其中被结合及轉換為位置信號。最後，此 檢測線圈104之檢測電壓變為一固定幅度正弦波信號； 其具有一與檢測線圈1 03正弦被信號相對之相位差，其 與科里奧利（Cor i ο 1 ί s)力成正比。此相位差被 轉換為時間差，及被相位檢知電路1 0 5檢测及轉換至C PU (中央處理單元），其接著將此時間差信號轉換為質 量流率信號及將其輪出。現參照圖式2，相位檢測電路1 〇 5之操作將於下面說明描指述。 圖式2為Κ科里奥利（Cor i ο 1 i s)流量計圖 示說明量测一時間差之例子。於圖式2 — （a)其以圖形 說明一梯形波信號，其為將具有固定波幅值相位差之一固 定波幅值正弦波信號放大及整形獲得，及於一流通管上檢 測位置所檢知，於此水平軸標示為時間及此直軸摞示為電 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本页) --β ¾齋印中失溧隼苟員1.省费合泎.{±..〒&

經濟部中央標準局貝工消費合作杜印裝 五、發明説明（？） 壓。一梯形ABCD，及一梯形A1B1C1D1為此流 通管之位移信號•其Μ不同相位差之«壓表示，及於正向 與負向具有相间絕對值峰值（土 Ε)，對此時間軸X — X 。瑄些位移信號於此時間_上為相同連續梯形波。對一特 定相位差之參考時間*例如時間Τ於於梯形波ABCD之 斜邊CD峰值C (+Ε)或D (_Ε)間，及一零點於該 邊與此時間輪相交。若梯形A1B1C1D1之位移信號 *其於相位彼此不同，對斜邊CD與Cl ，D1之相位差 信號將於下面說明描述。 CC1DD1為平行四邊形及一時間ΛΤ於平行邊C D與C 1 D 1間為一相位差信號。CC 1邊及DD 1邊具 有一長度等於時間_上之001。當由C1及D1點投影 至時間軸其分別為02及03點，020邊表示時間（T —ΛΤ)及 003 邊表示（T+AT)。 此時間（T一ΔΤ)被M·式2— （c)之脈波示， 及此時間（Τ+ΛΤ)被M_式2 — （d)之脈波表示。 CPU 1 0 8M下列方式決定時間差；對一 2M時間間隔 •相當於式2— （b)中所示梯形波之一時間通期Μ兩 倍之鼷波時間寬度•每脈波宽度之加數被減去，以獲得一 平均值，例如： {4 ( Τ + Δ Τ ) - 4 (Τ-ΔΤ) } / 8= ΔΤ..... -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） I I I^】 . 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣隼局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（/。） 圃式3為傳統質量流量計信號變換器用以決定時間差 之方塊圖，其中一計數器1 14用以量測脈波（Τ+ΔΤ )及（Τ—ΔΤ)之脈波間隔值，K對由一時脈脈波產生 器所產生時脈脈波計數，及此CPU 1 1 5計算與質量流 量成正比数位值，及輸出值於1 1 6端。 於圖式3之傳統質量流量計信號變換器，與此量測管 之相位差成正比之時間被量測Μ為時脈脈波計數之數位值 。為確保質量流量量測之高準確度，其需要以一足夠解析 度Μ測一時間差，亦即，以對流量量測之所有範圍獲得與 時間差成正比之足夠時脈脈波計數。於一具有軸向對稱彎 曲流通管科里奥利（Cor i ο 1 i s)流量計中，其中 科里奥利（Cor i ο 1 i s)力為沿一對稱袖產生•當 此彎曲量测管被K一交流振盪器於一垂直此對稱袖方向驅 動，其可能以一足夠高之靈敏度量測一時間差，藉由沿一 對稱袖增加一慣量*及因此K計算時脈脈波決定一時間差 。於一具有高剛性量测管直管型科里奥利（Cor i ο 1 i s)流量計，及因此自然頻率，一由此科里奥利（Co r i ο 1 i s)力作用所產生之時間差信號非常小，及因 此應可使用時脈脈波振盪器量測，其可產生高振盪頻率例 如100MHz ，目前所提供之時脈脈波振盪器無足夠可 靠度及毽定度。於應用上*其極困難以一般價位獲得高精 確度時脈振盪器。 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本页)

A7 B7 五、發明説明（ 1 ) 1 1 I 圖 式 4 為 依 本 發 明 一 質 量 流 量 計 信 號 變 換 器 之 轚 路 方 1 1 | 塊 圖 ( 實 施 例 1 ) 0 於 圖 式 4 之 質 量 流 量 計 信 號 變 換 器 之 ^—\ 1 I 請 1 I 電 路 中 9 一 負 前 引 端 脈 波 ( T + △ T ) 其 具 有 時 間 ( T 先 閱 1 I 讀 1 1 + Δ Τ ) 之 脈 波 寬 度 及 一 固 定 電 壓 值 ( — E ) ( 此 處 稱 背 1 I 為 之 1 之 ( Τ + △ Τ ) 脈 波 ) 進 入 輸 入 端 1 > 其 被 連 接 至 接 點 意 1 1 7 Κ 由 切 換 開 關 S W 1 開 啟 及 關 閉 » 由 輸 入 電 阻 R 1 回 事 項 1 1 再 1 I 授 電 容 器 C 1 所 構 成 之 充 電 一 故 電 電 路 及 接 著 為 一 由 運 填 寫 A. 本 〆*-、 算 放 大 器 1 2 所 構 成 之 積 分 器 0 一 負 落 後 端 脈 波 ( T 一 頁 1 1 Δ Τ ) 其 具 有 時 間 ( T — Δ T ) 之 脈 波 寬 度 及 一 固 定 1 1 I 電 壓 值 ( — Ε ) ( 此 處 稱 之 為 ( T 一 △ T ) 脈 波 ) 其 與 ( 1 1 T + △ Τ ) 脈 波 同 步 進 入 輸 入 端 2 其 被 連 接 至 接 點 8 > 1 訂 Μ 由 切 換 開 關 S W 1 開 啟 及 關 閉 9 由 輸 入 電 阻 R 2 及 回 授 1 I 鼋 容 器 C 2 所 構 成 之 充 電 — 放 霉 電 路 及 接 著 為 一 由 運 算 1 1 1 放 大 器 1 3 所 構 成 之 積 分 器 0 1 1 運 算 放 大 器 1 2 及 1 3 之 回 授 電 容 器 C 1 及 C 2 分 別 1 被 >λ 接 點 1 4 及 1 5 並 聯 連 接 構 成 及 可 分 別 開 關 S W 1 1 4 及 S W 5 驅 動 0 開 m S W 4 及 S W 5 僅 於 充 電 操 作 ·» 刖 動 1 1 1 作 * Μ 將 電 容 C 1 及 C 2 放 電 〇 此 與 運 算 放 大 器 電 路 1 2 1 1 及 1 3 分 別 被 Κ 零 交 越 檢 測 電 路 1 6 及 1 7 連 接 9 此 零 交 1 I 越 信 號 被 檢 知 及 傳 送 至 C P U 1 8 〇 此 電 阻 值 及 電 容 值 被 1 I 選 擇 為 彼 此 相 等 9 亦 即 9 R 1 = R 2 吸 C 1 = C 2 〇 另 一 1 1 方 面 一 接 點 9 可 由 開 闞 S W 2 驅 動 $ 被 串 聯 連 接 於 接 點 7 1 1 與 電 阻 R 1 間 9 及 接 點 1 0 可 由 開 m S W 3 驅 動 » 被 串 聯 1 I - 14 - 1 1 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 ιΊ> ^ Α7 d, Β7 五、發明説明（） 連接於接點8與電阻R 2間。一參考電壓源1 1 ，用以產 生一正參考電壓E s ，被連接於接點9與1 0間。 上述質量流量計信號要換器之操作將參照圖式5於下 面描述說明。 圖式5為用K說明圖式4中之質量流量計信號變換器 之時序圖。例如，一量測開始於時序圖之時間t 1 。此開 關S W 4及S W 5首先操作Μ閉合接點1 4及1 5 (圖式 5 - ( i )及（h) ) ，i此回授電容Cl及C2被放電 。此後，開關S W 1 —高電位信號（圖式5 — （ c ))對 於t 1 .至t 2之期間同時將接點7及8閉合，其中N個（ T + Δ T )脈波（圖式5 — （ a ))進人一電阻R 1 ，及 於同時，N個（T — △ T )脈波（圖式5 — （’ b ))進入 一電阻R 2。於此時間間隔，此開關S W 2及S W 3具有 低位準信號（圖式5 — （ d )及（e ) ) K將保持接點9 及1〇為0 F F 。 最後，此R 1 — C 1積分器接受N個（T + Δ T )脈 波輸入，及輸出電壓沿著A B線增加（圖式5 — ( f )) ，其與輸入脈波之數目成正比。於此同時，此R 2 — C 2 積分器接受N個（T — △ T )脈波輸入，及輸出電壓沿著 A D線增加（圖式5 — ( f ))，其與輸入脈波之數目成 正比。此脈波（T + △ T )很明顯地寬度大於（T 一 △ T )脈波，及因此於B點電壓大於D點之電壓。接著，於t 2至t 3時間間隔，開關S W 1 (圖式5 — ( c ))之低 -1 5 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·

、1T 316947 Μ Β7 ρζ iS.： 五、發明説明（ 電位位準信號使得此接點斷開，此0 F F信號使開關S W 2及SW3產生高位準輸出信號（圖式5— （d) ， ( e ))，藉由接點9及1 0被閉合，以加上參考電壓源1 1 之正參考電壓Ε 3至此R 1 — C 1積分器，及此R2 — C 2積分器。此於此t 1至t 2時間間隔累積充電電荷披放 電。一對電阻R 1及R 電容為相等（C1=C 2 _ C 2積分器分別被 (f )) 及各放電 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 D )於 =R 2 E S進 成比例 越檢測 點E被 。此檢 知器1 ))-間差△ N ( T 此 於此其 量測質

一零電壓線上。 ，及此放 C及D E 2為相等（ 2 )，此 R 依此B C線 線相交各零 此時間常數 電被參考電 線為彼此平 此時基線。 零交越時間 R 1 = R 1 - C 1 及D E線 交越點（ 為彼此相 壓源1 1 行，及B 此零交越 C 2 ) 行，B 。此E C線表示 器1 6檢知為一零交越時間信號s 1 此零交越檢知器1 7檢知為一零交越 知器1 7輸出 一於此 T之時 + Δ T 零交越 被轉換 量流量 6輸出一 一脈波具 時間s 1 間差信號 脈波具有一 有一脈波寬 與 2之時 2 ) > 積分器 放電（ 時間位 等（R 之負參 C與E 點C為 ，而此 時間信 g 1 ， 圖式5 2 N乘 及一對 及此R 圖式5 置E及 1 C 1 考電壓 C波此 以零交 零交越 號g 2 及此檢 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 其Μ下列 )-N ( Τ - Δ Τ ) 時間信號 為數位信 計信號要 g 1 及 g 2 號，其接著 換器成正比 脈波寬度 度g 2 ( 間間隔為 表不： =2 Ν Δ 被輸入此C P U 被處理成2 N乘上與被 時間差Δ T之一信號， 上此時 8 -16- 本紙悵尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（4 ) 及接著被輸出。 此開闞SW2，SW3 ，SW4及SW5之操作如下 SW2之高電位信號（圖式5 — ( d ))，藉由接點 10於時間t2閉合之動作，被此放電線DE (圖式5— (g))之零交越信號g 2切換至於時間g 2之低電位信 號。於此同時，此零交越信號g 2使開關SW5提昇至一 高電位信號（圖式5— （h))，及將此接點15閉合Μ 將此（Τ 一 ΔΤ)脈波端積分器之電容充電電荷放電。藉 由開關SW 1於時間t 3產生之高電位信號，此開關SW 5之高電位信號被降至低電位信號，其為一接鑛量測週期 開始（圖式5 — ( h ))。同樣地，SW3之高電位信號 (圖式5 — ( e ))，藉由接點9於時間t 2閉合之動作 ，被此放電線BC (圖式5— （s))之零交越信號gl 切換至低電位信號。於此同時，此零交越信號g 1使開翡 SW4提昇至一高電位信號（圃式5_ (i))，及將此 接點14閉合K將此（Τ+ΔΤ)脈波端積分器之電容C 1充電電荷放電。藉由開關SW 1於時間t 3產生之高電 位信號，此開關SW4之高電位信號被降至低電位信號（ 圖式5 — （i))，其為一接續量測週期之開始（圖式5 —(c ) ) ° 如圖式（5 — (j))之說明，此tl至t2之時間

間隔為充電期間TC，同時KN個（Τ+ΛΤ)脈波及N -1 7- 本纸張尺度適用中國國家榇準（CNS ) A4規格（2丨0X29?公釐） (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁)

,1T ^16947 a? B7 五、發明説明（) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 個（T 一 ΔΤ)脈波充電。此於t 2及t 3間之時間間隔 為一準備時間間隔溫差，其中此充電電荷被同時放電，此 (Τ+ΛΤ)脈波之零交越時間gl及此（T 一 ΛΤ)脈 波之零交越時間g 2被決定，此2ΝΔΤ之時間差被霣测 ，對一連繼週期此積分電容C 1及C2被於一時間t 2與 t 3期間放電。此外，一量測週期為一於t 2與t 3期間 ，開始於與N個（Τ+ΔΤ)及N個（Τ—ΔΤ)充電， 及中止於對此積分電容C 1及C2放電，以準備後績之量 測週期。此量測週期接著被重複。 於一包括一實施例1 (如於圖式4中所示）質霣流量 計信號變換器，時間常數R1C 1 = R2C2被選擇，但 電阻R及電容C可能受溫度影響*及可能由於長時間工作 而改變。最後此時間常數可能改變，而產生一錯誤進入此 時間差量测。本發明另一實施例2為有闞於用於檢測一時 間差偏差之檢測電路，其由於時間常数R 1 C 1與R2C 2之變化所產生。此實施例為用以說明對所檢测間差偏差 之一量測質量流量之修正及實現。 圖式6為本發明另一質董流量計信號變換器實施例之 電路圖。於圖式4之電路，一接點2 3被連接於輸入線上 接點7及一電阻R1間，此輪入線為（Τ+ΛΤ)脈波之 所加入。一接點24被連接於輪入線上接點8及一電阻R 2間，此輸入線為（T 一 ΛΤ)脈波之所加入。接點23 及24被與連接輸入端2 0之SW6其髙電位信號所驅動 -18* 本纸張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 唑齊."_^票 ¢11-¾ 員"’^·" 五、發明説明< 1 1 0 此 外 > 反 相 器 2 5 被 與 輸 入 端 2 0 連 接 I 及 接 點 2 1 與 I I 2 2 被 開 翮 S W 6 之 低 電 位 信 號 閉 合 〇 —. 反 相 器 2 6 被 與 /<*—S 1 I η 反 相 器 2 5 連 接 及 此 接 點 2 4 實 質 上 被 此 開 闕 S W 5 之 先 閱 1 I 1 I 高 電 位 信 號 信 號 所 驅 動 0 此 接 點 2 1 被 連 接 於 接 點 2 3 與 背 1 I 之 1 7 間 之 —^ 端 線 其 中 為 脈 波 ( τ 一 △ Τ ) 被 加 入 t 及 連 接 注 意 1 I 於 接 點 2 4 及 電 阻 R 2 間 之 另 一 端 線 * 其 為 ( Τ 一 △ T ) 事 項 1 I 再 脈 波 被 加 入 〇 同 樣 地 > 此 接 點 2 2 被 連 接 於 接 點 2 4 與 8 填 寫 本 裝 I 間 之 —- 端 線 其 中 為 脈 波 ( T — △ Τ ) 被 加 入 及 連 接 於 頁 1 1 接 點 2 3 及 電 阻 R 1 間 之 另 一 端 線 其 為 ( Τ — △ T ) 脈 1 1 波 被 加 入 〇 1 1 1 1 訂 1 於 圖 式 6 所 示 之 電 路 中 對 一 量 测 時 間 差 ( 質 量 流 量 1 1 ) 之 時 間 間 隔 此 接 點 2 3 及 2 4 被 開 閫 S W 6 之 髙 電 位 1 1 信 站 彌 所 閉 合 0 同 樣 地 於 圖 式 4 之 此 質 量 流 量 計 信 號 變 換 器 丄 電 路 — 於 S 2 與 S 1 間 其 與 質 量 流 量 計 信 號 變 換 器 成 1 I 正 比 之 時 間 差 ( 圃 式 5 — ( g ) ) 被 檢 测 〇 1 1 然 而 於 測 試 中 時 間 常 数 R 1 C 1 及 R 2 C 2 是 否 由 1 1 於 老 化 衰 退 而 改 變 9 接 點 2 3 及 2 4 被 開 藺 6 之 低 電 位 信 1 I 號 所 打 開 及 此 同 時 接 點 2 1 及 2 2 被 閉 合 9 因 此 N 個 ( 1 I T + Δ T ) 脈 波 被 加 至 此 輸 入 端 1 被 傳 送 至 此 時 間 常 數 R 1 1 1 C 1 之 積 分 器 及 N 個 ( T — △ Τ ) 脈 波 被 加 至 此 輸 入 1 1 端 2 被 傳 送 至 此 時 間 常 數 R 2 C 2 之 積 分 器 〇 於 質 量 流 量 1 I - 19 - 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 316947 A7 W "丨疒 B7 五、發明説明（Q ) 量測之時間差信號及於测轼中之時間差信號被彼此作比較 Ο 圖式7A及7 8為_出霣壓特性，用Μ說明此於睡式 6中所示質量流量計信諕變換器霣路之操作。鼷式7Α說 明於一般質量流量量澜此轉換器霣路其時間差輸出霣壓特 性*及圖式7 Β說明於测試中此轉換器霣路其時間差_出 電®特性。 画式7Α說明於一般霣量潦最量测所獲得之時間差· Ν個（Τ+ΔΤ)脈波加至_入蝙1 *由t 1時間間隔閭 始輪入具有時間常數R 1 C 1之積分器，其被依此A 1 B 1镍充電，而與輪入脈波數N成正比*直到時間t 2為止 。於此同時，N個（T 一 ΔΤ)脈波加至_入鳙2·及 K相同時間間隔_入具有時間常數R2C2之積分器，其 被依此A1 D 1線充電*直到時間t 2為止。開醑SW1 ，SW2及SW3操作使此積分器以參考轚壓源1 1依各 B 1 C 1及D 1 E 1線放霣，及一量测時間差被依下列等 式決定： 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Ε1Χ01=2ΝΧΔΤ=ΔΤ1 現參照困7 Β，一時間差信號At 2被以下列方式於 測試中獲得： N個（Τ+ΔΤ)脈波經由_入端1被_入此具有時 間常數R2C2之積分器，其依A2-D2線幢出一充霣 «屋*於此同時，N偭（Τ_ΔΤ) Μ波經由輸入纗2被 -20-本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 五、發明説明（/8 _入此具 嬢輸出一 器Μ參考 最测時間 若此 △ Τ 1 = 2無老化 t e ，一 △ T 此所 誤差。此 此所計算 如上 器•其本 出之结果 及/或溫 及可對一 A7 B7 π 有時間常數R1C1之積 充霣電壓。於接鑛t 2及 電騮源1 1依各D2E2 差 E2XC2 = 2NXT 時間常數R1C1等於R △ T2 *其被推跚兩時藺 偏差。當此時閧常數R1 量拥時間誤差At ε被檢 分器，其依Α2_Β2 S3間之期間積分 及B2C埭放«，及一 =△ Τ 2 2 C 2 ， 常數R 1

C 1 - R 测為兩倍 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 量澜時 CPU 誤差值 所述* 發明之 影響外 度影響 所檢测 靠及精 度確保可 為非常小值•及 悬改變 極為 ，及Μ —特定時 法*用Μ明確決 峰 間差包 1 8決 修正此 於圖式 實施例 *可Μ 所產生 誤差修 確的質 可依質 複嫌技 段執行 定此誤 =2 △ Τ 含偏差值， 定此所董测 所量測質Μ 6中所示之 ，除了於鼷 一特定時段 基本時間常 正此所量拥 ft流量量测 量流ft計信 術可被用Μ 。本發明主 差修正遁期 而俛於量 時間誤差 涑率值。 此質量流 式4中所 量測由於 數之改變 流率值， 。雖然2 號變換器 明確地決 要方向為 被決定。 若ft测時間差 C 1 及 R 2 C 2 C 2等於△ 值，如下所示 ...(3 ) 测流率值產生 Δ T e，及對 量計信 示實施 元件老 之可能 Μ —坩 Ν Δ 之由· 定一修 提供一 虢變換 1所提 化裹退 誤差， 加S敏 Τ ε 正通期 籣化方 ----------ί ‘-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -2 1 本紙張尺度適用中國困家標準（CNS ) Μ規格（210Χ297公釐） A7 丨：.-.B7__^ (^ (] 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（Π) 1 1 1 為 解 決 上 述 問 題 f 本 發 明 下 列 實 施 例 為 可 提 供 一 方 法 1 I 以 及 時 消 除 於 — 積 分 η 路 隨 時 間 連 绩 偏 移 及 老 化 之 改 變 9 1 1 » 而 不 需 使 用 特 殊 修 正 構 件 >λ 此 方 法 t 可 Μ —* 高 靈 敏 度 /-***>· 請 1 1 先 1 個 時 間 差 △ T 較 佳 测 • 藉 由 Ν 個 ( T + △ Τ ) 脈 波 輿 閲 讀 1 I N 個 ( T — △ T ) 脈 波 之 充 霜 及 放 電 9 一 時 間 差 △ τ 之 背 fir 1 | 之 1 量 拥 誤 差 △ T ε 其 顯 示 為 2 Ν 倍 放 大 值 9 被 一 量 拥 m 期 注 意 1 | 及 下 個 量 拥 通 期 間 修 正 0 於 如 _ 式 6 中 所 示 之 質 1 流 量 事 項 1 I 計 再 J 1 第 個 積 分 9 路 2 7 以 N 個 脈 波 ( T + △ Τ ) _ 入 及 填 L. 第 二 m 積 分 電 路 2 8 以 Ν 個 脈 波 ( Τ 一 △ T ) 輪 入 被 於 同 本 頁 ν 1 時 K 各 個 充 電 霣 壓 充 霣 及 接 著 同 時 Μ 一 參 考 霣 壓 放 9 ， ___ 1 I 因 此 零 交 越 信 諕 被 獲 得 〇 此 零 交 越 信 虢 對 每 一 量 澜 通 期 包 1 1 含 — 時 間 量 测 誤 差 〇 於 — 下 涸 量 测 通 期 N 個 m 波 ( T + 1 1 Δ T ) 被 输 入 此 第 二 個 m 分 霣 路 2 8 及 N 個 脈 波 ( T — Δ 訂 1 T ) 被 m 入 此 第 一 個 積 分 電 路 2 7 〇 此 由 兩 連 續 量 測 通 期 I 1 所 獾 得 之 時 間 差 被 彼 此 相 加 獲 得 一 時 間 差 信 號 2 N ( 1 | Δ T ) 其 中 不 含 誤 差 0 此 方 法 被 說 明 如 下 0 1 1 於 等 式 ( 1 ) 中 之 N ( T + △ Τ ) 及 N ( τ 一 Δ T ) 1 為 時 間 信 號 9 其 分 別 包 括 於 此 第 一 個 積 分 霉 路 2 7 及 於 此 第 二 個 積 分 電 路 2 8 之 偏 移 量 ( 包 含 一 老 化 改 變 ) 0 1 I N ( T + △ T ) = t a 2 + t 〇 2 -- - (4) 1 1 N ( T 一 △ T ) = t a 1 + t 〇 1 • •- • 1 I 其 中 t a 1 及 t a 2 為 精 確 時 間 相 對 — 質 量 潦 通 » 及 1 T 〇 1 與 T 〇 2 為 一 時 間 相 對 於 一 偏 移 〇 因 此 此 方 程 式 1 1 ( 2 ) 被 轉 換 為 ： 1 1 N { (T + △ τ ) (τ - -Δ T ) } = ( t a 2 + t 〇 2 ) 1 1 22 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 五、發明説明（ 為 換 轉 被 Λ—/ 2

T Δ + T /1\ ri N a t ο t A7 B7 修正補充 τ Δ I τ 2 d t 2 ο t a t I 2 a t 2 〇 t 6 1—i /ί ο t I 2 ) o 1 t 0 ( t 設 1 假 下 如 為 化 簡 被 可 式 程 方 此 ο 丁 Δ a t I 2 a t N 2 6 o t - 2 〇 t /f\ 得 獲 為 5 /fv 式 程 方 於 〇 τ τ (Δ 波 -脈 τ 個 { Ν波 上脈 加個 期 Ν 週及 測 7 量 2 個路 一 電 第分 之 積 丁 Δ 第 此 至 中個 電 分 積 個二 第 此 至 ί ·裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 波 路脈 8

T 0 ( Ν波 上脈 加個 期 Ν 週及 測 8 量 2 個路 一 電 下分 ο 積 ) 個 Τ 二 △ 第 ί 此 Ν 至 2 ) 定 Τ 決 Δ 而 + ,1Τ τ 間 時 Ν 積期式 個週程 i } 一測方 I 1 第量為 } ο 此個合 T t 至一结 Δ + } 第被 + 2 T 此值 T a Δ 由差 i t 定斯 決週 而測 - 量 7 個 2 二 路第 電 此 分及 Τ Δ Ν 2 兩 之 得 獲 所 5 Τ△ I Τ a 2 ο t 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 a t - 2 a t 2 〇 t I Ti o t 7 下 如 加 相 此 彼 被 7 .«(V 及 6 式 程 方 此 因 τ Δ Ν 4 a t I 2 a + 2 ο ο 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS〉Α4規格（210Χ297公釐） 316947 A7 卜修正 B7 ! _ --- 五、發明説明（2丨） 一一一— - △T= (t a2— t a 1) / 2....... (8) 方程式（8)為與方程式（6，）相同。此外，此方 法可精確地決定與一質量流量成正比之時間差ΔΤ·而不 受偏移之彩響。於此第一儸量澜通期，N個臁波（Τ+Λ T)被第一僩積分霣路27量拥及N俪鼷波（T 一 ΔΤ) 被第二個積分電荦28量测。於此第二俚最澜通期· N個 脈波（Τ+ΔΤ)被第二個積分霣路28量测及N·脈波 (T一ΛΤ)被第一涸稹分電路27董澜。接著，此連鑛 量澜麵期被進行，使此積分器電路交替動作，如上所述。 此第一個横分器霣路2 7及此第二個積分器《路2 8之偏 移值因此可被彼此補償。 此脈波（Τ+ΔΤ)及（T 一 ΔΤ) _入如於式4 與圖式6中所示之質量潦計信虢變換器為具有一固定峰 值及相同之正與負電壓值之«壓波。N個贓波（Τ+ΛΤ )及N脈波（Τ—ΔΤ)被同時输入此各俪積分器霣路， 及接著以一參考電壓源同時放電，K量測一 2N倍零交越 時間差值（2ΝΔΤ)，以消除一產生於各個樓分器電路 中之時間誤差（ATe)。然而，此所獲得時間差值2N △ T，包括另一時間量測誤差。例如，如於鼸式8中所示 ，當一流量量測遇期開始時，於0流最時一時間差ΔΤ必 需於等0。但一 ΛΤ值可能不等於0，因為此檢测媒圈1 0 3及1 04可能具有不同之檢澜蝤益而產生一偏移時間 T 〇 f f。因此，其需要進行此流量計變換器之零點調整 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（y勺 。然而，於零點調整後，當任何狀態變數随時間改變時可 能產生零點偏移，而導致量測誤差。 例如一般體積流量計，一科里奧利（Cor i ο 1 i s )流量計必需於不同之量測情況，例如流量範圍，溫度 、壓力等進行不同種類流體之流量量測。對——科里奧利（ Cor i ο 1 i s)流量計其流通管振盪於共振或自然頻 率，振盪可改變，例如，依量測流體之密度，直徑，長度 及此流通管之幾何形狀而定，其可依一流量特定量測範圍 選擇。於一理想科里奧利（Cor i ο 1 i s)流量計， 若此可量測流體之密度為常數及其流通管之自然頻率為常 數，被量測一時間差ΛΤ為特定，及一質量流量與此時間 差ΛΤ成正比。於應用中，此溫差ΛΤ不與質量流量成正 比，於一固定自然頻率產生一偏移時。由於流通管自然頻 率之改變，一偏移現象可能產生於於科里奧利（Cor i ο 1 i s)力成正比之溫差Z\T，此申請已檢定於一溫差 △ Τ之偏移值Z f與自然頻率f間之關係 〇 圖式9說明一實驗之结果，Μ檢定於一流通管自然頻率 f與對一溫差偏差值Z f間之關係。此水平軸被Μ自然 頻率示，及垂直以偏移值（時間）Zf標示。當自然頻率 由較低頻率至較高頻率此 偏移值Z f逐漸減少，此申請發現如下列表示式之關係： -25- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

五、發明説明（23) A7 B7 :修正 本辦r."月 Z f ο® K X f _n ... (之 η謐 1;·=1.....00 ) 9 產生如此鼷係之理由如下說明： 此檢測線圈之正弦波信虢被控制其有一固定峰值•即 使當一_入至如於圔式1所示驅動霣路101之信號轘量 改變亦然·及因此•如於_式2中所示一梯形信號ABC D，，其為將此相位檢》®路105之固定波幅正弦波檢 拥信號放大及整形獲得•其中時基轜於此X—X具有固定 高度霣壓（土 E)，及此梯形AB與CD之斜邊之斜角依 此自然頻率改變，但此斜邊AB與CD並未精確但接近直 線。最後•於一圃式9中之K為常數。 K X f -π ( ^ η ^ 1 ; Β= 1..... (10) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、" 、1Τ 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 此鼷係使其對一偏移值作修正為可能。 _式1 0為一麵形用Μ依本發明說明質量流璗計信號 變換器另一實施例。一騸動《路3 1 ，一驅動《圈32， 檢測線匾3 3及34，及相位檢測電路等功能如於式1 0中所示相同。一頻率表3 7為用以董測流通管之自然頻 率，其實際上量测由檢测線圈3 3之檢測信虢之頻率•其 -2 6 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉Α4規格（210 X 297公釐）

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（Μ ) 產生一頻率與一自然頻率相同。此檢測埭圈3 3之檢测信 號被整形及於一所獲得方波一零交越時間相對於一半頻率 ，或一頻率被檢测作為CPU38之時脈計數•接著一自 然頻率f被決定。此下列表示式被以—倒數計算部份3 9 計算。 f -n .......... (11) (迄 η鑫 1;驅) 此η值（例如為1)被儲存於CPU38中。此偏移值Z f ·如於表示式（9)中所示。最後*此邋差Τχ於修正 後被作如下表示：

Tx = Ta-Zf .......... (12) 其中，T a為相當於一檢測溫差ΔΤ相位檢測資料。 於圓式9中所示之偏移賁料•對一零點讕整為T o f f ，其被加至方程式（12)中，Μ對最測精確度之進一 步改良。此To f f值被髄存於CPU38M獲得下列方 程式

Tx = Ta-Toff-Zf.......(13) 此方程式（9)可被一般化如下·· 1 -+ z C...... (14) -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本I) " 訂 五、發明説明（25) A7 B7 故正補充 z a X F + Z b 其中Za，Zb，Zc為Zf之係數。 此 方程式 質量流 決定。 對 被输入 為有闞 )及（ _ 之方塊 1 )被 E 1 ) 入一稹 )及一 示出） 被以開 偏移值Zf可被此方程式（14)修正。不需說， (14)之倒數表示可被應用。如上所述，一精確 量可依方程式（13)對一偏移值作修正之溫差值 所有上述 具有相同 於質鼉流 T - △ T 式1 1為 電路圖。 加至端子 被加至蟠 分器，其 放大器霣 被加至此 88 S W 2 例子* 峰值相 量計信 )具有 本發明 例如* 4 2, 子4 3 由一稹 路4 7 理算放 閉合及

脈波（T + △ T 同霣壓之質董流 號變捵器•其_ 不同符號及不同 另一質量流量計 T + △ T 脈波（ 及脈波 。此脈波被經由 分常數R C ( _ 所構成 大器4 打開， 一特定 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 7之正_ 及其被與 )及（ 量計。 入脈波 峰值。 信號變 )具有 T )具 鏞子4 入霣阻 正參考 入蟠。 回授霣 T - △ T ) 此下列說明 (T + △ T 換器實嫌例 峰值（_ E 有峰值（+ 2 及 4 3 _ R及《容C 霣壓（未圓 一接點4 8 容C驊連接 此運算放大器«路4 7被連接至一霄壓保持《路4 9 ，其中A/D轉換器霄路50及CPU51被連接。 蹰式1 示說明脈波串時序圖，以說明於_式1 2中所示質量流量計信《變換器之搡件。臞式12- （a 28 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) B7 馇齊郎中失瞎隼苟員Μ消費含咋汪中焚 ----—-__ 五、發明説明 ㈠ 1 1 | ) 說 明 脈 波 ( T + △ T ) 串 具 有 — 峰 值 ( — E 1 ) * 圖 1 I 式 1 2 —- ( b ) 說 明 丨· 脈 波 ( T 一 △ Τ ) 串 具 有 __* 峰 值 ( /—V 1 I 請 1 I + E 1 ) 9 圖 式 1 2 — ( C ) 說 明 閘 電 路 驅 動 開 鼷 S W 1 先 閱 1 I 1 1 之 電 壓 信 i ΙΞΙ 圖 式 1 2 — ( d ) 說 明 S W 2 開 關 之 脈 波 信 背 1 I 之 1 號 9 及 圖 式 1 2 ( e ) 為 —* 量 測 週 期 之 時 序 圖 〇 注 意 1 1 當 此 閘 驅 動 電 壓 加 至 此 開 翡 S W 1 為 ..- 高 電 位 信 號 » 事 項 1 I 再 1 其 使 接 點 4 4 閉 合 ( 0 N ) 及 接 點 4 5 被 打 開 ( 0 F F ) 填 寫 本 1 〇 相 反 地 » 當 此 閘 驅 動 電 壓 加 至 此 開 關 S W 1 為 — 低 電 位 页 1 I 信 號 其 使 接 點 4 4 打 開 ( 0 F F ) 及 接 點 4 5 被 反 相 器 1 | 4 6 閉 合 ( 0 N ) 〇 開 關 S W 1 之 閘 驅 動 電 懕 之 脈 波 寬 度 1 1 構 成 此 閘 電 路 之 0 N 期 間 其 中 脈 波 ( Τ + Δ T ) 或 ( T 1 訂 — Δ T ) 被 取 樣 0 此 閘 驅 動 電 壓 之 脈 波 寬 度 被 設 定 為 所 需 1 I 時 間 以 對 每 ·—* 個 脈 波 ( T + △ T ) 及 ( T 一 Δ T ) 輪 人 1 1 Ν 段 ( N > 1 ) C > 1 1 對 閘 驅 動 電 壓 信 成 之 高 電 位 t 1 至 t 2 期 間 此 接 點 丄 4 5 為 0 F F 為 接 點 4 4 為 0 N Μ 允 許 電 壓 脈 波 ( T + 1 I △ T ) ( — E ) 通 過 端 子 4 2 進 入 —— 積 分 器 其 由 電 阻 R 1 1 1 t 回 授 電 容 C 及 運 算 放 大 器 所 構 成 〇 此 電 容 C 為 經 由 開 關 1 1 S W 2 所 驅 動 ( 圖 式 1 2 — ( d ) ) 之 接 點 2 8 完 全 放 電 1 I » 直 到 輸 入 此 脈 波 ( T + △ T ) 之 時 間 t 1 為 止 〇 開 關 S 1 I W 2 之 切 換 操 作 被 C P U 5 1 程 式 規 剷 〇 N 脈 波 ( T + △ 1 1 T ) 於 — 固 定 流 量 速 率 具 有 相 同 區 域 ( T + △ T ) X ( 一 1 1 E 1 ) 〇 此 外 ， 當 脈 波 ( T + △ T ) ( 一 E 1 ) 被 輸 入 t 1 I - 29 - 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） 婭濟郎中夬揉隼"員工消費合阼.tL千裂 A7 B7 五、發明説明（νΊ ) 反相脈波（T+ΔΤ)被積分器積分後輸出。亦即’此積 分器電路變為充電電路，及其輸出電壓與輸入脈波（T + △ Τ)之數目增加成正比。圃式13為一圖形說明分別於 t 1至t 2及t 2至t 3之期間充電與放電電壓其電壓對 時間之特性，其時序圖如於圓式1 2中所示。於t 1與t 2充電期間，此積分器電路被Μ電壓充電，當輸入脈波（ Τ+ΔΤ)數目增加時，其依由Α點至Β點之直線ΑΒ亦 成正比增加電壓。 於t 2至t 3期間，此開SISW1之閘驅動電壓被保 持為一低電位信號使此接點44閉合·但接點45被由 此反相器46之一高電位信號保持為閉合（ON)，因此 僅輸入電壓（+E2)之脈波（Τ—ΛΤ)經由此端子4 3進入此積分器。於此時間，此積分器變為一放電電路， 其被一脈波（T 一 ΛΤ)之反相輸出放電。此積分器被Μ 脈波（Τ+ΛΤ)充電至Β點之電壓被随時間減小*藉由 相當於脈波（Τ 一 ΛΤ)數目之電壓。因為脈波（Τ+Δ Τ)為較脈波（Τ—ΔΤ)寬，此積分器（充電/放電電 路）輸出一電壓V相當於依等式（2)所決定之值：Ν ( Τ + Δ Τ ) - N ( Τ - Δ Τ ) = 2 Ν ( Δ Τ ) 如於圖式12 — (e)中所示，於tl及t3期間為 一量測期間，輸出與2ΝΛΤ成正比之類電輸出電壓V。 此輸出電壓V被電壓保持電路4 9保持，及KA/D轉換 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 B7 五、發明説明 ,yS ) 1 1 1 器 電 路 5 0 轉 換 為 一 數 位 值 〇 此 C P U 5 1 取 此 轉 換 數 1 I 位 信 t 及 決 定 質 量 流 率 〇 其 需 要 提 供 — 時 間 計 算 此 質 ^—S 請 1 1 量 流 率 t 及 —. 藉 由 將 電 容 C 上 充 電 電 荷 ( 其 等 於 此 電 壓 V 先 閱 1 I 讀 1 I ) 放 電 t 以 準 備 其 後 鑛 量 测 週 期 之 時 間 0 背 Ϊ& 1 I 之 1 此 t 3 一 t 4 期 間 » 用 Μ 輸 出 電 壓 V ( 時 間 t 3 ) > 注 旁 1 間 括 上 事 1 及 輸 入 一 接 續 N 脈 波 ( t 3 一 t 4 ) 串 ， 為 一 期 包 項 I 述 C P U 5 1 之 操 作 期 問 T C ( t 1 _ t 3 1 ) 9 及 電 容 再 填 % JL 本 | C 之 放 電 準 備 期 間 T D ( t 3 1 — t 4 ) • Μ 準 備 下 —' 個 頁 1 I 量 測 週 期 〇 此 期 間 為 與 位 於 t 1 及 t 2 期 間 t 及 與 於 t 2 1 I 與 t 3 期 間 具 有 相 同 時 間 間 隔 〇 最 後 量 测 週 期 為 於 t 1 1 I 1 及 t 4 間 之 時 間 間 隔 Μ 輸 入 3 N 數 百 之 脈 波 〇 1 訂 此 回 授 電 容 C 之 放 電 時 間 為 由 開 m S W 2 之 電 壓 脈 波 1 | 之 高 電 位 信 號 控 制 0 此 高 電 位 信 號 被 C P U 5 1 之 操 作 中 1 I 止 信 號 提 昇 及 當 量 測 週 期 结 束 時 其 於時 間 t 4 被 開 關 S 1 1 W 1 所 產 生 之 信 號 下 降 0 下 一 個 量 測 週 期 為 一 相 當 於 對 輸 上 入 3 N 輸 入 脈 波 之 時 間 間 隔 其 由 此 高 電 位 信號 下 降 時 間 1 I t 4 0 一 接 著 量 测 週 期 由 時 間 t 4 瞄 始 及 相 當 於 輸 入 3 N 1 1 脈 波 之 時 間 間 隔 t 及 此 上 述 於 t 1 及 t 4 期 間 之 先 前 量 測 1 1 週 期 為 彼 此 不 同 9 藉 由 此 開 關 s W 1 之 閘 驅 動 電 壓 之 極 性 1 I » 例 如 t 一 高 電 位 信 被 用 以 此 於 t 1 及 t 4 間 之 量 測 週 1 I 期 期 間 9 而 低 電 位 信 號 被 用 以 接 於 其 後 於 t 4 及 t 7 ( 未 1 1 圖 示 出 ) 間 之 量 測 週 期 期 間 0 1 1 基 於 此 原 因 > 於 其 後 之 量 測 週 期 9 此 第 一 個 期 間 t 4 1 I - 3 1 - 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） Ε 0 ) A7 B7 五、發明説明（力） —t5為以一具有固定峰值（+E2) N段脈波（Τ-Δ T)之反相輸出其負電壓對積分器電路充電，及此連續期 間t 5— t 6為Μ —具有固定峰值（一 El) Ν段脈波（ Τ + Δ Τ )之反相輸出其正電壓對積分器電路放電。最後 ，此輸出電壓V為與先前由t 1制t 4之量测週期相同。 一電壓V = 2 ΝΛΤ被此積分器輸出於先前量測週期 之時間t 3，及於後績量測週期之時間t 6，及保持於電 壓保持電路。此保持類比電壓被輸入至A/D轉換器電路 1 0，而被轉換為與此類比電壓成正比之數位信號及被輸 出。此數位信號接著被傳送至此CPU5 1 ，以對此所接 收數位信號進行一數學運算，以獲得一與電壓V成正比之 質量流率。此計算结果被由此CPU5 1經由端子52輸 出。如上所述，N脈波（Τ+ΔΤ)及N脈波（T 一 △丁 )被經由充電與放電操作處理，Μ此開關SW1之閘驅動 電壓切換接點4及5開關實現。一具有增加兩倍靈敏度（ 2Ν)之質量流率因此被輸出。 此輸出電懕V為一類比電壓，其通常經由一運算放大 器輸出。然而，若此輸出電V具有一接近零之值，此運算 放大器可能進入一不穗定之工作範圍，及其中量測可能被 零點偏移所影響。若一脈波（Τ+ΛΤ)之峰值（―Ε1 )，例如等於脈波（Τ—ΛΤ)之峰值（+Ε2)，亦即 Ε 2 。當無可量测之流體流過時（亦即△ 4算放；t器之輸出為零。此運算放大器可能由 3 2 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X29"?公釐） (請先閱請背面之注意事項再填寫本页)

竣齊郎中夬漂隼局貝工消资合阼汪中裝 A7 B7 五、發明説明（）。） 於受零點偏移之影響而工作不潘定。輸出霄壓V被量测無 零位準電壓之毽定範圍可由選擇 El > E 2 而獲 得。 為獲得一輸出電壓V之負電壓範圍，其中不包括零電 壓，其需要選擇一η值（η>1)，以此方式，此脈波（ T 一 ΔΤ)峰值被乘上” n”值，當無流量時，可使輸出 電壓為負值。於圖式1 3中，此所選擇電壓（+ηΕ2) 之脈波（Τ一ΔΤ)被Μ點線圖示說明，其可使一所量測 電壓為負，而於由點線（圖式13)所示之負電壓範圍（ — VI) 〇 如上所述，於圖式11所示之質量流量計信號變換器 可決定一時間差信號2ΝΛΤ，其說明Μ — 2Ν因數乘上 Ν段脈波（Τ+ΛΤ)減去Ν段脈波（Τ 一 ΔΤ)之值。 此特色可使質量流量計Μ—高宙敏度及高精度量测一質量 流量，藉由僅選擇一適當Ν值*而不需使用一特殊時脈振 盪器。 下列說明為有關於誤差修正方法，用以對一流量量测 誤差修正，其可能於於科里奥利（Cor ί ο 1 i s)流 量計，特別是其特色為極低檢測靈敏度一直型流通管，由 於一流通管中可量測管溫度之改變所產生。如上所述，科 里奥利（Cor i ο 1 i s)力被Μ相位差信號檢知，其 為於固定於兩端及以交流振通驅動之一流通管上對稱相反 兩點之量测差。此相位差信號為非常小。為精確地檢测此 -33- 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) Α4現格（21〇X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 装· 訂 A7 B7 ;i耷 票U 肖牵"乍;i_f at 五、發明説明U ) 1 1 1 科 里 奥 利 ( C 〇 Γ i 〇 1 1 S ) 力 » 其 需 要 設 計 — 流 通 管 1 1 >λ 產 生 更 大 相 位 差 0 基 於 此 理 由 很 多 流 量 計 使 用 多 種鸾 1 I 請 1 I 曲 流 通 管 9 然 而 9 其 增 加 尺 寸 1 及 可 能 簡 單 地 允 許 外 部 雜 先 閲 1 1 讀 1 1 質 ( 例 如 泥 漿 ) 累 積 於 此 管 每 一 彎 曲 部 份 内 部 底 壁 〇 背 1 I 之 1 最 後 直 管 亦 被 用 於 多 種 流 量 計 中 9 Μ 此 觀 點 為 較 重 注 意 1 視 使 用 上 簡 單 而 非 檢 測 靈 敏 度 〇 以 直 管 其 對 於 檢 測 科 里 事 項 1 I 再 1 奧 利 ( C 〇 r 1 〇 1 i S ) 力 具 有 一 極 低 Μ 敏 度 然 而 填 % 本 可 能 極 易 受 干 揠 之 影 m 0 於 — 直 管 型 科 里 奥 利 ( C 〇 Γ 1 1 1 〇 1 i S ) 流 量 計 中 — 直 型 流 通 管 為 同 軸 固 定 外 部 管 9 1 I 以 一 凸 緣 連 接 一 管 路 及 驅 動 構 件 用 以 交 流 地 振 盪 此 流 通 1 1 管 ( 此 處 稱 之 為 内 管 ) 及 檢 測 構 件 其 配 置 内 管 與 外 管 間 1 訂 用 以 檢 測 一 溫 差 信 號 0 此 直 管 型 科 里 奥 利 ( C 〇 Γ i 〇 1 1 | i S ) 流 量 計 必 需 於 其 内 管 於 不 同 溫 度 與 不 同 密 度 量 測 多 1 1 種 不 同 流 體 〇 於 流 量 量 测 中 此 內 管 擴 大 成 收 縮 依 其 中 1 1 流 過 流 體 之 溫 度 而 定 及 此 外 部 管 可 較 少 受 流 體 溫 度 影 響 1 广 > 及 維 持 於 實 質 上 外 部 溫 度 〇 此 外 管 及 此 内 管 間 之 溫 差 產 1 生 熱 應 力 其 改 變 內 管 之 然 頻 率 ω 0 使 得 產 生 質 量 流 量 1 1 m 及 密 度 P 改 變 〇 此 導 致 降 低 流 量 計 之 量 測 精 確 度 0 1 1 圖 式 1 4 為 一 建 構 圖 用 Μ 依 本 發 明 說 明 質 量 流 量 計 1 1 信 號 變 換 器 之 另 一 實 施 例 0 一 科 里 舆 利 ( C 〇 Γ i 〇 1 i 1 I S ) 流 量 計 6 1 具 有 一 直 管 型 內 管 6 3 及 包 圍 此 內 管 之 直 1 1 管 型 外 管 6 4 9 及 於 兩 端 製 成 一 連 接 環 狀 板 6 5 f 其 兩 直 1 1 管 藉 此 同 軸 固 定 〇 一 驅 動 部 份 6 6 被 配 置 於 内 管 6 3 之 中 1 1 - 34 - 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 OX 297公釐） B7 五、 發明説明（ 驅 3 内 1 份。振測 上 6 之 6 部向於檢 。 管管 4 計動方力置號 内内 6 董 驅直} 位信 此於管流一 垂 S 各位 稱置外 }κ之 i 於相 對配於 S 被向 I 向同 於為置 i * 袖 〇 方不 置 9 配 1 過過 i 位為 配 6 為 Ο 流流 r 相號 被件 0.1 體體 〇 同信 8 元 7 r 流流 C 不測 6 知件 〇 測直 ίΜ檢 及感元 C 量垂利 8 之 7 度知丨可於奥 68 6 溫感利中動里及 6 份管度奥其驅科 7 及 部內溫里，率一 6 7 測。管科 3 頻生份 6 檢端外構 6 然產部份 兩兩及建管自上測部 。 之，此内流管檢测 份份壁於此交內被檢 部部外。 ，6 此中兩 心動之壁中 6 於缠 。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 瘦濟邹中夬漂隼馬員i消費合阼fi^t 用於溫度修正算術處理單元6 2為一變換器，其由內 部溫度感知元件6 9及外部溫度感知元件7 0接收所檢測 溫度值，及一溫度差值及對此溫度修正質量流董及密度。 此驅動部份66，檢測部份67，68及此溫度感知元件 69，70 與配線 66c ，67c ，68c 及 70c 連接 Ο 此進入內管6 3之流體可能具有特定溫度、密度及壓 力，依其使用目的而定。此內管6 3受流體之熱影響可能 改變其壁之溫度。最後，此內管本身擴張或收縮，及可能 改變揚氏模數。另一方面，此外管64，其與內管分開， 被曝露於環繞空氣*可能不直接受内管6 3之熱所影響， 但受其間空氣層溫度之影響。當然，於外部空氣溫度及流 體溫度間溫差愈大，於内管外管間空間之溫度變化愈大。 即使於內管6 3與外管6 4間彼Κ相同材料製成，其 -3 5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） A7 ____ B7 五、發明説明（33 ) 間可能產生熱膨脹之差異。因此，內管具有熱應力產生於 袖向與徑向，因此使其自然頻率〇>〇改變。此改變亦影響 被量測質量流量m。另一方面，此流體密度P為内管質量 與彈性常數及流體質量之函數。一被量測密度值p ,因此 含有一誤差。 用於溫度修正之此算術處理單元6 2被用Μ計算由内 部外管感測元件6 9與7 0所檢测之溫度•及一溫差Κ決 定修正無誤差質量流量m及密度，此誤差由於受溫度影 響’由内管與外管間之溫差所產生質量流量及密度量测之 誤差值，其先前被確定及儲存於CPU，及經由一端子6 2a輸出此計算结果。 藉由加上此誤差修正之能力，其可能製成一簡單，低 價位，高精確度變換器，使此質量流量計可使用一簡單直 型流通管。 於圖式14中所示之科里奥利（Cor i ο 1 i s) 流量計，此外管64具有較内管6 3為高之適當剛性*亦 即，此外管可被考盧為實質上之剛體，當此内管被振通時 。相反地，此外管64可具有較底硬度*及進一步Μ 一重 量製成*使得其具有與此内管63相同自然頻率。如此使 增加科里奥利（Cor i ο 1 i s)流量計之效率與S敏 度變為可能，其可Μ相同自然（共振）頻率振盪此内管與 外管。 科里奥利（Cor i ο 1 i s)流量計因此被建構（ -36- 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS〉A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 B7 五、發明説明（ 1 1 1 未 圖 示 出 ) $ 其 與 圖 式 1 4 之 流 量 計 不 同 處 僅 為 以 一 重 量 1 I 加 至 此 内 管 0 此 算 術 處 理 單 元 6 2 用 K 依 本 發 明 對 溫 度 誤 S 請 1 1 1 差 修 正 9 不 僅 可 應 用 於 直 管 型 科 里 奥 利 ( C 〇 Γ 1 〇 1 i 先 閲 讀 1 1 S ) 流 量 計 * 且 可 應 用 至 彎 管 型 科 里 奥 利 ( C 〇 Γ i 〇 1 背 & 1 I 之 1 i S ) 流 童 計 〇 注 意 1 事 1 項 I 再 丄 圖 式 1 5 為 依 本 發 明 量 流 量 計 信 號 變 換 器 另 一 實 填 寫 本 I 施 例 之 電 路 方 塊 圖 其 特 別 是 使 用 於 爆 裂 危 險 域 〇 內 部 頁 1 1 電 阻 6 9 及 外 部 電 阻 7 0 例 如 為 白 金 電 P1 溫 度 計 球 9 其 配 1 I 置 於 一 科 里 奥 利 ( C 〇 Γ i 〇 1 i S ) 流 量 計 6 1 中 之 特 1 I 定 位 置 及 可 切 換 地 彼此 連 接 >λ 形 成 橋 式 電 路 之 各 分 支 1 訂 » 其 將 於 下 面 說 明 描 述 〇 此 内 阻 6 9 被 A 1 B 端 子 連 1 1 接 及 外 部 電 阻 被 與 端 子 B A 2 連 接 0 — 連 接 點 B 被 與 1 | 另 一 連 接 端 子 b 連 接 〇 其 進 — 步 與 轉 換 器 8 0 之 各 個 端 子 I I A B D A 2 0 此 端 子 b 1 被 接 地 〇 此 外 » 此 科 里 奥 1 mM, 利 ( C 〇 Γ i Ο 1 i S ) 流 量 計 6 1 及 一 信 號 處 理 部 份 8 1 1 0 被 與 驅 動 部 份 6 6 端 子 接 線 6 6 C 6 7 C 及 6 8 C 連 1 | 接 及 為 了 簡 化 圖 1 5 起 見 檢 测 部 份 6 7 6 8 被 省 略 1 | 〇 於 應 用 中 此 科 里 奥 利 ( C 〇 Γ i 〇 1 i S ) 流 量 計 6 1 1 1 及 此 信 號 處 理 部 份 8 0 被 使 用 一 特 殊 電 嫌 ( 多 蕊 ) 彼 1 1 此 連 接 0 — D / A 轉 換 器 部 份 8 9 及 C P U 9 0 被 與 此 信 1 I 號 處 理 部 份 8 0 連 接 0 此 橋 式 電 路 包 括 — 電 阻 R 1 電 阻 1 1 1 6 9 或 7 0 及 電 阻 R 2 t R 3 0 此 電 阻 R 1 與 R 2 於 一 端 1 1 - 37 - 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 316947 五、發明説明（以） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 被連接至一固定電壓電源供應器VREF ，其中R ]_ = r 2。於此橋式電路中，此電阻R3，69，及70每一個 為1 0 0歐姆。此内部電阻6 9及此外部電阻7 0被一開 關8 1或82切換•其被以由CPU90之端子E輸出之 控制信號操作。一反相器8 3被配置於彼此反向操作之開 闞8 1及82間，一個為0N另一個則為OFF狀態。 —溫度信號於此撟式電路之連接點A3，B 3間產生 。此溫度信號經由輸入等效電阻R4，R5進入一運算放 大器84，而於此被放大及輸出一放類比溫度信號，及被 (以A/D轉換器89)轉換為數位信號。此數位信號被 輸入CPU90。藉由此内管63及外管64之溫度信號 被切換至新信號，及被傳送至此CPU90，此CPU9 0產生一控制信號。此C P U 9 0依此溫度信號進行質量 流量及由科里奥利（Cor ί ο 1 i s)流量計61所量 测之密度值之修正，及輸出修正值。 ί£齊郎中矢矂麥苟員VI"费合阼； 依本發明*此信號處理部份8 0為原有的安全裝置。 於圖式1 5中所示之轉換器電路被Μ開闞8 1及8 2建構 ，以切換此内部電胆6 9及此外部電阻7 0。此使製成運 算放大器，一極納單元85，及一保險絲87變為可能。 一極纳單元8 6及一保險絲8 8被製成用以控制由C P U 9 0之控制信號。一固定電壓電源供應器V R E F亦被Κ -3 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（ —極納單元製成，為簡化圖式1 5起見，其未圖示出。 依一般具有安全電路建構，每一感測器需一運算放大 器* A/D轉換器及一極纳及接線，専致整個糸統複雜度 及零件數量之增加。此外，本發明主要為於製成開關8 1及82K減少昂貴之運算放大器及極納之數目。此開關 8 1及82可自由切換。然而，可量測流體之溫度及周圍 介質之溫度不恆為固定，其需要準備一程式規劃時序圖以 切換開藺8 2及8 3。此外，本發明提出一用K於當溫度 變化時切換溫度量測之程序。 圖式1 6為一例子說明於圖式1 5中所示此質量流量 計信號變換器切換操作時序圖。於圖式1 6中，TA表示 一毽定狀態期間，及TB說明當一時間差超過一特定值時 一開瞄操作時序圖。圖式16— （A)說明一脈波P用於 驅動對此內部電阻69之開闞8 1 ，，及圖式16 — (B )說明一脈波Q用於驅動對此外部轚阻70之開關81。 0N狀態被K斜線表示。圖式16— （c)說明一對於内 管63取樣溫度量测時間Txl *及圖式16 — (d)說 經濟邹中夬樂隼局員X消费合阼it印装 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I) 明一對於外管64取樣溫度量测時間Tx2。此脈波P寬 度及脈波Q之寬度可被Μ— C P U所決定之時間設定，其 依此内管6 3及外管64所量測之時間差而定。例如，此 脈波Ρ為0Ν，而此脈波Q為OFF。此脈波Ρ為OFF ，而此脈波Q為ON。 TA表示一期間，其中於此内管6 3之溫度與外管6 本紙張尺度適用中國國家捸準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^16947 經 濟· 邹 中 夬 隼 員 合 ft 印 a A7 B7 五、發明説明 1 1 I 4 之 溫 度 間 之 溫 差 之 為 m 定 $ 及 於 所 定 範 圔 中 保 持 m 定 〇 1 1 內 管 6 3 之 開 關 8 1 之 切 換 時 間 ( 脈 波 寬 度 P 1 ) » 其 中 1 I 請 1 I 可 能 經 常 產 生 溫 度 變 化 > 被 以 一 較 外 管 6 4 之 開 閭 8 2 之 閱 1 I 讀 1 切 換 時 間 ( 脈 波 寬 度 a 1 ) 為 長 之 時 間 設 定 〇 此 意 即 內 管 背 ϊέ 1 I 溫 度 量 测 之 取 樣 頻 率 被 增 加 >λ 控 制 內 管 6 3 與 外 管 6 4 間 1 1 之 溫 差 Ο 例 如 於 脈 波 P 1 之 期 間 » 此 溫 度 量 測 被 於 _ 時 拳 項 1 I 再 1 1 間 T X 1 内 Μ ( Ν — 1 ) 次 取 樣 進 行 » 對 於 一 時 間 T m ( 寫 本 T m > T X 1 ) Ο 於 此 最 後 開 IS ΗΠν 時 間 $ —* 溫 度 量 测 量 测 被 页 1 I 對 此 期 間 T X 2 進 行 於 此 脈 波 Q 1 之 T X ( T X > R X 1 1 2 ) 期 間 0 亦 即 於 内 管 上 之 溫 度 量 测 被 進 行 9 次 對 每 1 1 — 次 T Μ 取 樣 期 間 其 對 此 内 部 脈 波 P 1 之 期 間 及 於 外 1 訂 管 上 之 溫 度 量 測 對 此 期 間 Q 1 ( 時 間 T X ) 被 執 行 一 次 1 I 〇 若 全 部 1 0 次 溫 度 量 測 被 執 行 具 有 其 内 管 6 3 與 外 管 6 1 1 4 間 之 溫 度 為 小 於 此 特 定 值 之 结 果 逭 些 操 作 被 決 定 為 —* 1 1 重 覆 量 測 週 期 〇 1 K 此 期 間 Τ Β 表 示 當 — 於 内 管 與 外 管 間 之 溫 度 超 過 特 定 1 I 值 之 情 況 〇 此 開 Μ 8 1 及 8 2 為 於 各 個 脈 波 期 間 τ m 及 T 1 1 1 X 交 替 0 N * 及 此 溫 度 量 测 被 進 行 分 別 對 每 一 次 此 時 間 T 1 1 X 1 及 時 間 Τ X 2 〇 此 溫 差 之 量 测 值 被 彼 此 作 比 較 〇 一 於 1 1 内 管 6 3 與 外 管 6 4 間 之 溫 差 變 為 較 特 定 值 為 小 9 則 此 量 1 I 測 週 期 ( 對 脈 波 Ρ 1 及 對 脈 波 Q 1 f 對 此 後 定 狀 態 期 間 T 1 1 A ) 可 被 重 複 〇 妖 而 > 若 . 溫 度 變 化 存 在 9 此 操 作 被 立 即 1 1 切 換 至 一 模 式 * 用 Μ 控 制 異 常 溫 差 〇 為 避 免 追 逐 操 作 > 此 1 1 - 40 - 1 1 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公廣） A7 B7 ^16947 五、發明説明（3》） 開闞8 1及8 2被連鑛彼此切換Μ次。此時間為例如2 5 秒。當此時間差量測於2 5秒後為小於此特定值•此正常量 測週期可被執行。此切換頻率Μ為一整數*等於Ν 1 / Ν 2比值（内管6 3切換操作之數目/外管64切換操作之 數目）或Ν1—Ν2之差值。 因為溫度量測方法可依一內管6 3與外管64間之溫 差演繹法選擇，内管與外管間之溫度被一直以高精確度量 測，及因此質量流量及密度精確量測可被實現。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 ¾奇印中矢蒂隼笱員!.省費合咋.·ii.fsi -4 1- 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 六、申請專利範圍 1 1 — 用 於 質 量 流 量 計 之 質 量 流 量 計 信 號 變 換 器 其 1 1 中 科 里 奥 利 ( C Ο Γ i Ο 1 i S ) 力 作 用 於 一 流 通 管 上 可 1 1 交 替 地 沿 其 固 定 點 Μ — 固 定 頻 率 驅 動 於 兩 位 移 信 號 間 >λ 請 先 閲 1 I 對 稱 相 反 位 置 檢 測 可 被 檢 測 為 一 時 間 差 Δ Τ 對 —- 時 間 讀 背 1 I 面 1 T 與 時 間 差 △ Τ 成 正 比 之 質 量 流 率 被 決 定 其 中 具 有 此 之 I I 意 1 I 位 移 信 號 被 輸 入 為 具 有 固 定 振 幅 與 固 定 脈 波 寬 度 值 之 一 脈 事 1 I 1 嘗 波 ( Τ + △ Τ ) 及 一 脈 波 ( T 一 △ Τ ) 包 括 — 閘 電 路 » 填 I 閉 輸 寫 本 裝 其 於 -* 特 定 時 段 開 啟 或 合 Μ 入 此 輸 入 脈 波 —* 第 -- 個 頁 1 | 充 電 與 放 電 電 路 及 第 二 個 充 電 與 放 電 電 路 用 Μ 經 由 此 開 啟 1 1 閘 霣 路 同 時 輸 入 Ν 個 ( N > 1 ) 前 引 脈 波 ( Τ + △ T ) 1 1 及 落 後 脈 波 ( Τ 一 Δ T ) 當 此 閘 電 路 閉 合 Μ 參 考 電 壓 1 訂 1 I 源 充 電 及 放 電 第 —· 個 零 交 越 電 壓 量 测 部 份 用 以 檢 测 第 一 個 充 電 與 放 電 電 路 其 充 電 後 再 放 電 電 壓 之 零 交 越 點 第 二 I 1 個 零 交 越 電 壓 量 測 部 份 用 K 檢 測 第 二 個 充 電 與 放 電 電 路 其 1 1 充 電 後 再 放 電 電 壓 之 零 交 越 點 9 及 具 有 一 與 所 檢 测 時 間 差 1 '泉 1 I 成 正 比 之 — 質 量 流 率 輪 出 〇 2 如 Φ 請 專 利 範 圍 第 1 項 所 述 之 一 質 量 流 量 計 信 號 1 1 1 變 換 器 其 特 徵 在 於 製 成 一 輸 入 脈 波 切 換 電 路 用 對 第 1 1 — 個 充 電 與 放 電 電 路 之 輸 人 做 切 換 至 由 — 前 引 脈 波 至 一 1 1 落 後 脈 波 及 對 第 二 個 充 電 與 放 電 電 路 之 输 入 做 切 換 由 1 I — 落 後 脈 波 至 一 前 引 脈 波 及 老 化 修 正 構 件 用 以 依 零 交 越 1 1 點 時 間 差 之 偏 移 修 正 一 量 测 質 量 流 率 此 零 交 越 點 時 間 差 1 1 為 Μ « 刖 引 脈 波 輸 入 第 個 充 1- 電 與 放 電 電 路 之 零 交 越 點 時 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 16947 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 間，及Μ—落後脈波輸入第二個充電與放電電路之零交越 點時間兩者之差•及一零交越點時間差為Κ一落後脈波輸 入第一涸充電與放電電路之零交越點時間，及Μ —前引脈 波輸入第二個充電與放電電路之零交越點時間兩者之差。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 .—用於質量流量.計之質量流量計信號變換器，其 中科里奥利（Cor i ο 1 i s)力作用於一流通管上可 交替地沿其固定點以一固定頻率驅動，於兩位移信號間以 對稱相反位置檢測，可被檢测為一時間差ΛΤ，對一時間 T，與時間差ΛΤ成正比之質量流率被決定，其中具有此 位移信號被輸入為具有固定振幅與固定脈波寬度值之一脈 波（Τ+ΔΤ)及一脈波（Τ 一 ΛΤ)，包括一閜電路， 其於一特定時段開啟或閉合Μ輸入此输入脈波，一第一涸 充霄與放電電路及第二個充電與放電電路用Μ經由此開啟 閘電路，同時輸入Ν個（Ν>1)前引脈波（Τ+ΛΤ) 及落後脈波（Τ— ΔΤ)，當此閘電路閉合，Κ參考霣壓 源充電及放電，第一個零交越電壓量測部份用Μ檢測第一 個充電與放電電路其充電後再放電電壓之零交越點，第二 個零交越電壓量測部份用以檢測第二個充電與放電電路其 充電後再放電電壓之零交越點，一切換開闞電路用以檢測 各零交越點，於第一個充電與放電電路及第二個充電與放 電電路其充電與放電後，決定一時間，直到後缜之充電與 放電開始一量測週期為止，交流地切換此脈波（Τ+ΛΤ )及脈波（Τ一ΛΤ)，以於每一個量測週期輸入至第一 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS > Α4規格（210X297公釐） 6947 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 個充電與放電電路及第二個充霣與放霣電路，加入各零交 越時間差，由第一個零交越檢測電路及第二個零交越檢測 電路所檢測，及對每兩連缜量測週期被此切換開關電路切 換，及具有一與所加入時間差成正比之一質量流率輸出。 4 · 一使用於科里輿利（Cor i ο 1 i s)流最計 之質量流量計信號變換器，其中科里奥利（Cor i ο 1 i s)力作用於至少固定兩點之一流通管上，其被Μ —固 定頻率交替地沿此固定點驅動*其被Μ —相位差檢測，一 與此相位差成正比之時間差被計算及流率被決定* —時間 差量測構件被用Μ決定時間差，頻率量測構件用Κ量測此 自然頻率，倒數計算構件用Μ對時間差所檢測自然頻率數 之倒數，其特色在於由此時間差量測構件所檢測之時間差 被相對此自然頻率之零點溧移作修正。 5 · —用於質量流量計之質量流量計信號變換器*其 中科里奥利（Cor i ο 1 i s)力作用於一流通管上可 交替地沿其固定點以一固定頻率驅動，於兩位移信號間K 對稱相反位置檢測，可被檢測為一時間差ΛΤ，對一時間 T，與時間差ΛΤ成正比之質量流率被決定*其中具有此 位移信號被輸入為具有固定振幅與固定脈波寬度值之一脈 波（Τ+ΛΤ)及一脈波（T一ΛΤ)，包括一可切換之 閘電路，Μ可交替地輪入Ν個（Ν>1)脈波（Τ+ΛΤ )及脈波（Τ 一 ΔΤ)，當此閘電路閉合，一充電與放電 電路用以對此期間輸入之Ν個脈波（Τ+ΔΤ)進行連續 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 -泉_ 本紙張尺度適用中國國家樑準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 申請專利範圍 充電，及對此期間輪入之N個脈波（T 一 ΔΤ)連績放電 ’及輸出一下降之電壓，及一電壓保持電路用K保持下降 之電壓，其特徵在於與保持電壓成正比之一質量流率被決 定。 (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 6 ·—使用於科里奥利（Co 之質量流量計信號變換器，具有其 及一外直管，其實質上為一剛體及 管之兩 振邇此 測之相 此内管 間之溫 7 之質量 及一外 重置連 於內管 共振頻 稱相反 質量流 外管間 8 質量流 端，及一驅動構件用 内管，依於内管上接 位差，其可決定與相 之自然頻率決定流體 度修正質量流率直與 •一使用於科里奥利 流量計信 直管以同 接此內管 之自然頻 率振盪此 位置所檢 率，及依 之溫度修 •如申請 量計信號 號變換器， 袖地包圍此 用K接合此 率，及一驅 內管與外管 測之相位差 此自然頻率 正所決定質 專利範圍第 變換器，其 r i ο 1 i s )流量計 中流體流過之內直管， 包圍此内管且固定於内 固定位置Μ其自然頻率 定端對稱相反位置所檢 正比之質量流率，及依 及對此内管與外管 度。 r i ο 1 i s )流量計 中流體流過之内直管， 固定於內管之兩端，一 其固定端，其具有一等 用Μ沿其固定位置K其 @管上接近各固定端對 決定與相位差成正比之 體密度，及對此内管與

   述之一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) M規格（210X297公釐） 3^6947 ABCD 六 申請專利範圍 〇lis 度感測元 外管之溫 )流量計以工作於爆烈危險區域，及其包括一溫 件以感测内管之溫度，及一 度，切換 放大器電路放 構件K切換由溫度 大由切換構件送來 元連接於此放大器電路與外部輸出間 修正構件，依一經過極納之輸出信號 流體密度。 9 ♦如申請專 質量流量計信號變 溫度感測元件送來 ，K連鳙感測内管 K交替感测内管之 溫度感测元件K感测 感测元件送來之信號 之信號，及一極纳單 ，及具有一溫度誤差 修正此質量流率直與

   7項 所述之一 利範圍第6 換器•其特激健龙 之信號，當其間之 之溫度I及當其溫度差超過特定值時 溫度與外管之溫度。 切換^κ切換由 溫度差小於特定值時 — I— I I I I y 裝—— I I I 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度逋用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐）