JP3031389B2 - 渦流量計 - Google Patents
渦流量計Info
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- JP3031389B2 JP3031389B2 JP3243833A JP24383391A JP3031389B2 JP 3031389 B2 JP3031389 B2 JP 3031389B2 JP 3243833 A JP3243833 A JP 3243833A JP 24383391 A JP24383391 A JP 24383391A JP 3031389 B2 JP3031389 B2 JP 3031389B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、測定流体が管路に流れ
て渦発生体により発生する渦の数をカウントすることに
より測定流体の流量を測定する渦流量計に係り、特に渦
流量計の信号変換部の構成を改良してS/Nの向上を図
った渦流量計に関する。
て渦発生体により発生する渦の数をカウントすることに
より測定流体の流量を測定する渦流量計に係り、特に渦
流量計の信号変換部の構成を改良してS/Nの向上を図
った渦流量計に関する。
【0002】
【従来の技術】以下、従来の渦流量計の構成について図
5〜図8図を用いて説明する。図5は従来の渦センサの
断面を示す縦断面図である。10は流体が流れる管路、
11は管路10に直角に設けられた円筒状のノズルであ
る。12はノズル11とは間隔を持って管路10に直角
に挿入された台形断面を持つ柱状の渦発生体であり、そ
の一端はネジ13により管路10に固定され、他端はフ
ランジ部14でノズル11にネジ或いは溶接により固定
されている。
5〜図8図を用いて説明する。図5は従来の渦センサの
断面を示す縦断面図である。10は流体が流れる管路、
11は管路10に直角に設けられた円筒状のノズルであ
る。12はノズル11とは間隔を持って管路10に直角
に挿入された台形断面を持つ柱状の渦発生体であり、そ
の一端はネジ13により管路10に固定され、他端はフ
ランジ部14でノズル11にネジ或いは溶接により固定
されている。
【0003】15は渦発生体12のフランジ部14側に
設けられた凹部であり、この凹部15の中には上下に所
定の間隔をもって一対の圧電素子16、17が配置さ
れ、これ等の圧電素子16および17はガラスなどの封
着体18で絶縁して封着されている。圧電素子16、1
7には2分割された半円環状の電極が上下にそれぞれ配
置されている。各圧電素子16、17はそれらの左側の
上下の電極で挟まれた圧電体と右側の上下の電極で挟ま
れた圧電体とはそれぞれ逆方向に分極されており同じ方
向の応力に対して互いに上下の電極に逆極性の電荷を発
生する。
設けられた凹部であり、この凹部15の中には上下に所
定の間隔をもって一対の圧電素子16、17が配置さ
れ、これ等の圧電素子16および17はガラスなどの封
着体18で絶縁して封着されている。圧電素子16、1
7には2分割された半円環状の電極が上下にそれぞれ配
置されている。各圧電素子16、17はそれらの左側の
上下の電極で挟まれた圧電体と右側の上下の電極で挟ま
れた圧電体とはそれぞれ逆方向に分極されており同じ方
向の応力に対して互いに上下の電極に逆極性の電荷を発
生する。
【0004】以上のように構成された渦センサからの渦
信号は図6に示す変換回路に入力される。この渦センサ
の圧電素子16、17に発生した渦信号の渦周波数に対
応する周波数を持つ電荷Qv1、Qv2は図6に示すように
チャ−ジコンバ−タ19、20に入力され交流の電圧信
号に変換される。そして、チャ−ジコンバ−タ19の電
圧信号とチャ−ジコンバ−タ20の電圧信号をボリウム
21を介した電圧信号とは加算器22で加算され、この
加算出力はロ−パスフイルタ23で低域濾波された後、
増幅器24で所定の大きさに増幅される。このロ−パス
フイルタ23は圧電素子16、17自体にバラツキがあ
ったり或いはボリウム21のノイズバランスの調整がう
まく行かなかったりすることによって発生するノイズを
除去するために使用する。
信号は図6に示す変換回路に入力される。この渦センサ
の圧電素子16、17に発生した渦信号の渦周波数に対
応する周波数を持つ電荷Qv1、Qv2は図6に示すように
チャ−ジコンバ−タ19、20に入力され交流の電圧信
号に変換される。そして、チャ−ジコンバ−タ19の電
圧信号とチャ−ジコンバ−タ20の電圧信号をボリウム
21を介した電圧信号とは加算器22で加算され、この
加算出力はロ−パスフイルタ23で低域濾波された後、
増幅器24で所定の大きさに増幅される。このロ−パス
フイルタ23は圧電素子16、17自体にバラツキがあ
ったり或いはボリウム21のノイズバランスの調整がう
まく行かなかったりすることによって発生するノイズを
除去するために使用する。
【0005】増幅器24の出力は所定のヒステリシス幅
を有するシュミットトリガ25に入力されて、このヒス
テリシス幅以上の振幅を持つ渦信号を渦周波数に1:1
に対応したパルス信号に変換される。このパルス信号は
トランス26で直流的に絶縁されて周波数/電圧変換器
27に入力され、ここでボリウム28によりスパンに対
応したアナログの電圧信号に変換される。
を有するシュミットトリガ25に入力されて、このヒス
テリシス幅以上の振幅を持つ渦信号を渦周波数に1:1
に対応したパルス信号に変換される。このパルス信号は
トランス26で直流的に絶縁されて周波数/電圧変換器
27に入力され、ここでボリウム28によりスパンに対
応したアナログの電圧信号に変換される。
【0006】この電圧信号は、ボリウム29によりゼロ
点が設定された直流増幅器30によりトランジスタ31
のベ−ス電流を制御して電流出力IL に変換され、その
コレクタ端とエミッタ端から出力端子T1 、T2 を介し
て外部電源Es を持つ受信計器の受信抵抗RL に伝送さ
れる。この場合、トランジスタ31と出力端子T2 との
間には帰還抵抗Rf が挿入されており帰還抵抗Rf の両
端に発生する帰還電圧Ef は直流増幅器30の入力端に
帰還され、この入力端の電圧信号に対応する4〜20m
Aの統一された電流出力IL に制御される。
点が設定された直流増幅器30によりトランジスタ31
のベ−ス電流を制御して電流出力IL に変換され、その
コレクタ端とエミッタ端から出力端子T1 、T2 を介し
て外部電源Es を持つ受信計器の受信抵抗RL に伝送さ
れる。この場合、トランジスタ31と出力端子T2 との
間には帰還抵抗Rf が挿入されており帰還抵抗Rf の両
端に発生する帰還電圧Ef は直流増幅器30の入力端に
帰還され、この入力端の電圧信号に対応する4〜20m
Aの統一された電流出力IL に制御される。
【0007】また、電流出力IL のうちベ−ス部分のほ
ぼ4mAは変換回路の内部電源を作るために用いられ
る。すなわち、この電流の一部は定電流回路32を介し
て定電圧回路33に供給されここに発生された基準電圧
を用いてボリウム29の両端にゼロ電圧を発生させる。
更に、4mAの電流の他の一部はトランジスタ34に供
給されて交流/直流変換回路35に入力され、ここで交
流電圧に変換されてこの変換された交流電圧はトランス
36を介して内部電源回路37に供給される。内部電源
回路37は変換回路の動作に必要な内部電圧+V、−V
を作る。
ぼ4mAは変換回路の内部電源を作るために用いられ
る。すなわち、この電流の一部は定電流回路32を介し
て定電圧回路33に供給されここに発生された基準電圧
を用いてボリウム29の両端にゼロ電圧を発生させる。
更に、4mAの電流の他の一部はトランジスタ34に供
給されて交流/直流変換回路35に入力され、ここで交
流電圧に変換されてこの変換された交流電圧はトランス
36を介して内部電源回路37に供給される。内部電源
回路37は変換回路の動作に必要な内部電圧+V、−V
を作る。
【0008】次に、以上のように構成された渦流量計の
動作について図7と図8を用いて説明する。流体が流れ
ると図5に示す渦発生体12に矢印Fで示した方向にカ
ルマン渦による振動が発生する。この振動により渦発生
体12には図7(a)に示すような応力分布とこの逆の
応力分布の繰返しが生じ、各圧電素子16、17には図
7(a)に示す渦周波数と同一の周波数を持つ信号応力
に対応した電荷+Q、−Qの繰返しが生じる。
動作について図7と図8を用いて説明する。流体が流れ
ると図5に示す渦発生体12に矢印Fで示した方向にカ
ルマン渦による振動が発生する。この振動により渦発生
体12には図7(a)に示すような応力分布とこの逆の
応力分布の繰返しが生じ、各圧電素子16、17には図
7(a)に示す渦周波数と同一の周波数を持つ信号応力
に対応した電荷+Q、−Qの繰返しが生じる。
【0009】一方、管路10にはノイズとなる管路振動
も生じる。この管路振動は(a)流体の流れと同じ方向
の抗力方向、(b)流体の流れとは直角方向の揚力方向
F、(c)渦発生体の長手方向、の3方向成分に分けら
れる。このうち、抗力方向の振動に対する応力分布は図
7(b)に示すようになり1個の電極内で正負の電荷は
打ち消されてノイズ電荷は発生しない。また、長手方向
の振動に対しては図7(c)に示すように電極内で打ち
消されて抗力方向と同様にノイズ電荷は発生しない。し
かし、揚力方向Fの振動は信号応力と同一の応力分布と
なりノイズ電荷が生じる。そこで、このノイズ電荷を消
去するために以下の演算を実行する。圧電素子16、1
7の各電荷をQv1、Qv2、信号成分をS1 、S2 、揚力
方向のノイズ成分をN1 、N2 とし、圧電素子16、1
7で分極を逆とするとQv1、Qv2は次式で示される。
も生じる。この管路振動は(a)流体の流れと同じ方向
の抗力方向、(b)流体の流れとは直角方向の揚力方向
F、(c)渦発生体の長手方向、の3方向成分に分けら
れる。このうち、抗力方向の振動に対する応力分布は図
7(b)に示すようになり1個の電極内で正負の電荷は
打ち消されてノイズ電荷は発生しない。また、長手方向
の振動に対しては図7(c)に示すように電極内で打ち
消されて抗力方向と同様にノイズ電荷は発生しない。し
かし、揚力方向Fの振動は信号応力と同一の応力分布と
なりノイズ電荷が生じる。そこで、このノイズ電荷を消
去するために以下の演算を実行する。圧電素子16、1
7の各電荷をQv1、Qv2、信号成分をS1 、S2 、揚力
方向のノイズ成分をN1 、N2 とし、圧電素子16、1
7で分極を逆とするとQv1、Qv2は次式で示される。
【0010】Qv1=S1 +N1 −Qv2=−S2 −N2
【0011】ただし、S1 とS2 、N1 とN2 のベクト
ル方向は同じである。ここで、圧電素子16、17の信
号成分とノイズ成分の関係は、揚力方向のノイズと信号
に対する渦発生体の曲げモ−メントの関係を示す図8に
示すようになっているので、図5に示すように圧電素子
17側のチャ−ジコンバ−タ20の出力を加算器22で
加算する際にボリウム21と共にN1 /N2 倍して圧電
素子16側のチャ−ジコンバ−タ19出力と加算する
と、 Qv1−Qv2(N1 /N2 ) =S1 −S2 (N1 /N2 ) となり管路ノイズは除去される。
ル方向は同じである。ここで、圧電素子16、17の信
号成分とノイズ成分の関係は、揚力方向のノイズと信号
に対する渦発生体の曲げモ−メントの関係を示す図8に
示すようになっているので、図5に示すように圧電素子
17側のチャ−ジコンバ−タ20の出力を加算器22で
加算する際にボリウム21と共にN1 /N2 倍して圧電
素子16側のチャ−ジコンバ−タ19出力と加算する
と、 Qv1−Qv2(N1 /N2 ) =S1 −S2 (N1 /N2 ) となり管路ノイズは除去される。
【0012】以上のようにして渦発生体に重畳されるノ
イズのうち、渦発生体の抗力方向と長手方向のノイズは
圧電素子16、17の極性を考慮し、揚力方向のノイズ
は圧電素子を16と17のバランスを考慮した2素子方
式として除去される。
イズのうち、渦発生体の抗力方向と長手方向のノイズは
圧電素子16、17の極性を考慮し、揚力方向のノイズ
は圧電素子を16と17のバランスを考慮した2素子方
式として除去される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来の渦流量計は、ロ−パスフイルタ23のフイ
ルタ定数、シュミットトリガ25のトリガレベルは渦流
量計の口径、流体の種類(ガス、液体)、比重量などが
変わるとその都度これ等の値を変更しなければならな
い。そして、フイルタ定数の変更の際は形態の大きいμ
Fオ−ダの容量を付加する必要があり、プリンシ板に搭
載する回路部分に大きな面積を必要とし、アンプケ−ス
を小形化する上での制約となり、ひいては耐振性向上の
制約となる。
ような従来の渦流量計は、ロ−パスフイルタ23のフイ
ルタ定数、シュミットトリガ25のトリガレベルは渦流
量計の口径、流体の種類(ガス、液体)、比重量などが
変わるとその都度これ等の値を変更しなければならな
い。そして、フイルタ定数の変更の際は形態の大きいμ
Fオ−ダの容量を付加する必要があり、プリンシ板に搭
載する回路部分に大きな面積を必要とし、アンプケ−ス
を小形化する上での制約となり、ひいては耐振性向上の
制約となる。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための構成として、測定流体の流量に対応して
発生する渦周波数を検出してこの渦周波数に対応する流
量信号に変換する渦流量計において、経時的に低周波で
変化する先の渦周波数を高周波のサンプリング周期でサ
ンプリングしてデジタル信号に変換するアナログ/デジ
タル変換器と、このデジタル信号が所定の記憶領域に格
納されるデ−タメモリ手段と、先のデジタル信号を周波
数信号に高速フ−リエ変換して周波数に対する振幅のス
ペクトラム分布を作るフ−リエ変換演算手段と、外部か
ら所定のパラメ−タが設定されこのパラメ−タに対応す
る先のスペクトラム分布の所定範囲に複数の周波数のピ
−クが入ったとき或いは全く入らないときには異常とし
唯1つの周波数のピ−クが入ったときは正常な渦信号と
判定する判定演算手段とを具備し、これ等の演算はマイ
クロプロセッサで実行するようにしたものである。
解決するための構成として、測定流体の流量に対応して
発生する渦周波数を検出してこの渦周波数に対応する流
量信号に変換する渦流量計において、経時的に低周波で
変化する先の渦周波数を高周波のサンプリング周期でサ
ンプリングしてデジタル信号に変換するアナログ/デジ
タル変換器と、このデジタル信号が所定の記憶領域に格
納されるデ−タメモリ手段と、先のデジタル信号を周波
数信号に高速フ−リエ変換して周波数に対する振幅のス
ペクトラム分布を作るフ−リエ変換演算手段と、外部か
ら所定のパラメ−タが設定されこのパラメ−タに対応す
る先のスペクトラム分布の所定範囲に複数の周波数のピ
−クが入ったとき或いは全く入らないときには異常とし
唯1つの周波数のピ−クが入ったときは正常な渦信号と
判定する判定演算手段とを具備し、これ等の演算はマイ
クロプロセッサで実行するようにしたものである。
【0015】
【作 用】アナログ/デジタル変換器は測定流体の流量
に対応して発生する経時的に低周波で変化する渦周波数
を高周波のサンプリング周期でサンプリングしてデジタ
ル信号に変換し、デ−タメモリ手段はこのデジタル信号
を所定の記憶領域に格納する。フ−リエ変換演算手段F
先のデジタル信号を周波数信号に高速フ−リエ変換して
周波数に対する振幅のスペクトラム分布を作る。
に対応して発生する経時的に低周波で変化する渦周波数
を高周波のサンプリング周期でサンプリングしてデジタ
ル信号に変換し、デ−タメモリ手段はこのデジタル信号
を所定の記憶領域に格納する。フ−リエ変換演算手段F
先のデジタル信号を周波数信号に高速フ−リエ変換して
周波数に対する振幅のスペクトラム分布を作る。
【0016】判定演算手段は外部から所定のパラメ−タ
が設定されこのパラメ−タに対応する先のスペクトラム
分布の所定範囲に複数の周波数のピ−クが入ったとき或
いは全く入らないときには異常とし唯1つの周波数のピ
−クが入ったときは正常な渦信号と判定する。そして、
これ等の演算はマイクロプロセッサで実行し、正常な渦
信号を流量信号として出力する。
が設定されこのパラメ−タに対応する先のスペクトラム
分布の所定範囲に複数の周波数のピ−クが入ったとき或
いは全く入らないときには異常とし唯1つの周波数のピ
−クが入ったときは正常な渦信号と判定する。そして、
これ等の演算はマイクロプロセッサで実行し、正常な渦
信号を流量信号として出力する。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図1は本発明の1実施例の構成を示す構成図で
ある。なお、図5〜図8に示すに示す従来の渦流量計と
同一の機能を有する部分には同一の符号を付して適宜に
その説明を省略する。
明する。図1は本発明の1実施例の構成を示す構成図で
ある。なお、図5〜図8に示すに示す従来の渦流量計と
同一の機能を有する部分には同一の符号を付して適宜に
その説明を省略する。
【0018】渦発生体の中に固定された圧電素子16、
17に発生した渦信号の渦周波数に対応する周波数を持
つ電荷Qv1、Qv2はチャ−ジコンバ−タ19、20に入
力され交流の電圧信号に変換される。チャ−ジコンバ−
タ19の電圧信号とチャ−ジコンバ−タ20の電圧信号
をボリウム21を介して得た電圧信号とは加算器22で
加算され自動利得増幅器40で所定の大きさに増幅され
てアナログ/デジタル変換器41に出力される。
17に発生した渦信号の渦周波数に対応する周波数を持
つ電荷Qv1、Qv2はチャ−ジコンバ−タ19、20に入
力され交流の電圧信号に変換される。チャ−ジコンバ−
タ19の電圧信号とチャ−ジコンバ−タ20の電圧信号
をボリウム21を介して得た電圧信号とは加算器22で
加算され自動利得増幅器40で所定の大きさに増幅され
てアナログ/デジタル変換器41に出力される。
【0019】アナログ/デジタル変換器41は自動利得
増幅器40の出力に得られる低周波の交流電圧をマイク
ロプロセッサCPUの制御の下に高周波のサンプリング
周期でサンプリングしてデジタル信号とし、バス42を
介してランダムアクセスメモリRAMの所定領域TMに
格納される。従って、ランダムアクセスメモリRAMの
所定領域TMには、時系列的に離散信号として渦信号の
振幅が格納されることとなる。
増幅器40の出力に得られる低周波の交流電圧をマイク
ロプロセッサCPUの制御の下に高周波のサンプリング
周期でサンプリングしてデジタル信号とし、バス42を
介してランダムアクセスメモリRAMの所定領域TMに
格納される。従って、ランダムアクセスメモリRAMの
所定領域TMには、時系列的に離散信号として渦信号の
振幅が格納されることとなる。
【0020】一方、リ−ドオンリ−メモリROMの中に
は、離散的な時系列デ−タを周波数スペクトラムに変換
する高速フ−リエ変換(FFT)演算プログラムが予め
格納されている。マイクロプロセッサCPUは、ランダ
ムアクセスメモリRAMの所定領域TMに格納された時
間領域の渦信号デ−タをリ−ドオンリ−メモリROMの
中に格納された高速フ−リエ変換(FFT)演算プログ
ラムを用いて周波数空間領域の周波数デ−タに変換し、
この演算結果はランダムアクセスメモリRAMの所定領
域FMに格納する。
は、離散的な時系列デ−タを周波数スペクトラムに変換
する高速フ−リエ変換(FFT)演算プログラムが予め
格納されている。マイクロプロセッサCPUは、ランダ
ムアクセスメモリRAMの所定領域TMに格納された時
間領域の渦信号デ−タをリ−ドオンリ−メモリROMの
中に格納された高速フ−リエ変換(FFT)演算プログ
ラムを用いて周波数空間領域の周波数デ−タに変換し、
この演算結果はランダムアクセスメモリRAMの所定領
域FMに格納する。
【0021】また、このランダムアクセスメモリRAM
の所定領域SMには、渦流量計の口径、流体の種類、比
重量などが入出力インタ−フエイスI/Oを介して設定
器43から入力される。なお、これ等のデ−タは出力端
45に接続されたデジタル信号をモデムを介してマイク
ロプロセッサが取り入れてこれを用いて設定をしても良
い。マイクロプロセッサCPUは、このランダムアクセ
スメモリRAMの所定領域SMに設定された設定値を用
いて周波数デ−タが渦信号か否かの判定をするための判
定領域DAをランダムアクセスメモリRAMの所定領域
を設定しておく。
の所定領域SMには、渦流量計の口径、流体の種類、比
重量などが入出力インタ−フエイスI/Oを介して設定
器43から入力される。なお、これ等のデ−タは出力端
45に接続されたデジタル信号をモデムを介してマイク
ロプロセッサが取り入れてこれを用いて設定をしても良
い。マイクロプロセッサCPUは、このランダムアクセ
スメモリRAMの所定領域SMに設定された設定値を用
いて周波数デ−タが渦信号か否かの判定をするための判
定領域DAをランダムアクセスメモリRAMの所定領域
を設定しておく。
【0022】そして、マイクロプロセッサCPUはラン
ダムアクセスメモリRAMの所定領域FMに格納された
周波数デ−タがこの判定領域DAの中に含まれるか否か
の演算をランダムアクセスメモリRAMの所定領域DM
に格納された判定演算プログラムを用いて実行する。
ダムアクセスメモリRAMの所定領域FMに格納された
周波数デ−タがこの判定領域DAの中に含まれるか否か
の演算をランダムアクセスメモリRAMの所定領域DM
に格納された判定演算プログラムを用いて実行する。
【0023】この判定領域DAの中に1個の周波数デ−
タしか含まれないときはこの周波数デ−タは正しい渦信
号と判断しこの渦信号を用いてリ−ドオンリ−メモリR
OMの中に格納されている流量演算プログラムを用いて
流量演算を実行してバス42、及びデジタル/アナログ
変換器44を介して出力端45に流量信号として出力す
る。
タしか含まれないときはこの周波数デ−タは正しい渦信
号と判断しこの渦信号を用いてリ−ドオンリ−メモリR
OMの中に格納されている流量演算プログラムを用いて
流量演算を実行してバス42、及びデジタル/アナログ
変換器44を介して出力端45に流量信号として出力す
る。
【0024】一方、この判定領域DAの中に複数の周波
数デ−タが含まれるとき或いは全く含まれないときは正
常測定が不可としてマイクロプロセッサCPUは異常信
号を出力する。図2は自動利得増幅器40の出力端に得
られる経時的デ−タである渦信号の波形を示すが、この
渦信号はアナログ/デジタル変換器41を介してランダ
ムアクセスメモリRAMの所定領域TMに格納された
後、高速フ−リエ変換(FFT)演算プログラムを用い
て周波数空間領域の周波数デ−タに変換されランダムア
クセスメモリRAMの所定領域FMに格納た状態では図
3に示す周波数デ−タとなっている。
数デ−タが含まれるとき或いは全く含まれないときは正
常測定が不可としてマイクロプロセッサCPUは異常信
号を出力する。図2は自動利得増幅器40の出力端に得
られる経時的デ−タである渦信号の波形を示すが、この
渦信号はアナログ/デジタル変換器41を介してランダ
ムアクセスメモリRAMの所定領域TMに格納された
後、高速フ−リエ変換(FFT)演算プログラムを用い
て周波数空間領域の周波数デ−タに変換されランダムア
クセスメモリRAMの所定領域FMに格納た状態では図
3に示す周波数デ−タとなっている。
【0025】横軸は周波数で縦軸は振幅である。通常は
渦周波数であるfv の振幅が最も大きい値をとっている
が、この外に渦発生体の共振周波数fNとかその他のノ
イズによるピ−クが発生している。この周波数空間に判
定領域DAが設定されており、この中にピ−クが1つだ
け存在すればこのピ−クが渦信号であり、正常な流量信
号を出力する。これに対して、複数のピ−クがこの判定
領域DAに含まれるか或いはピ−クが存在しないとき、
正常測定が不可として異常表示をする。
渦周波数であるfv の振幅が最も大きい値をとっている
が、この外に渦発生体の共振周波数fNとかその他のノ
イズによるピ−クが発生している。この周波数空間に判
定領域DAが設定されており、この中にピ−クが1つだ
け存在すればこのピ−クが渦信号であり、正常な流量信
号を出力する。これに対して、複数のピ−クがこの判定
領域DAに含まれるか或いはピ−クが存在しないとき、
正常測定が不可として異常表示をする。
【0026】図4は本発明の第2の実施例の構成を示す
構成図である。この場合は、圧電素子16、17から出
力された渦信号はそれぞれ自動利得増幅器40、46で
所定倍に増幅された後にアナログ/デジタル変換器4
1、48でデジタル信号に変換され、マイクロプロセッ
サCPUの制御の下にランダムアクセスメモリRAMの
所定領域に格納される。
構成図である。この場合は、圧電素子16、17から出
力された渦信号はそれぞれ自動利得増幅器40、46で
所定倍に増幅された後にアナログ/デジタル変換器4
1、48でデジタル信号に変換され、マイクロプロセッ
サCPUの制御の下にランダムアクセスメモリRAMの
所定領域に格納される。
【0027】格納されたこれ等のデジタル信号はマイク
ロプロセッサCPUによりボリウム21と同様な機能を
有するノイズバランス演算がなされた後、加算演算がな
されて図1に示す実施例と同様な信号処理がなされるよ
うにしたものである。
ロプロセッサCPUによりボリウム21と同様な機能を
有するノイズバランス演算がなされた後、加算演算がな
されて図1に示す実施例と同様な信号処理がなされるよ
うにしたものである。
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、渦信号をデジタル化してこれを
高速フ−リエ変換して周波数領域に変換しこの周波数領
域に設定された判定手段でノイズの有無を判定するよう
にしたので、S/Nを精度良く判定することができ、ま
た従来のようにノイズ除去のために形態の大きいμFオ
−ダの容量を付加する必要もなくアンプケ−スを小形化
し易くなり、ひいては耐振性向上に寄与する。
うに、本発明によれば、渦信号をデジタル化してこれを
高速フ−リエ変換して周波数領域に変換しこの周波数領
域に設定された判定手段でノイズの有無を判定するよう
にしたので、S/Nを精度良く判定することができ、ま
た従来のようにノイズ除去のために形態の大きいμFオ
−ダの容量を付加する必要もなくアンプケ−スを小形化
し易くなり、ひいては耐振性向上に寄与する。
【図1】本発明の1実施例の構成を示す構成図である。
【図2】図1に示す実施例において自動利得増幅器の出
力端に得られる渦信号の波形を示す波形図である。
力端に得られる渦信号の波形を示す波形図である。
【図3】高速フ−リエ変換後の周波数領域でのスペクト
ラムを示すスペクトラム図である。
ラムを示すスペクトラム図である。
【図4】本発明の第2の実施例の構成を示す構成図であ
る。
る。
【図5】従来の渦センサの断面を示す縦断面図である。
【図6】図5に示す渦センサの出力端に接続される変換
回路を示すブロック図である。
回路を示すブロック図である。
【図7】図5に示す渦センサの動作を説明する説明図で
ある。
ある。
【図8】図5に示す渦センサでノイズの除去動作を説明
する説明図である。
する説明図である。
10 管路 12 渦発生体 16、17 圧電素子 19、20 チャ−ジコンバ−タ 22 加算器 23 ロ−パスフイルタ 25 シュミットトリガ 41、48 アナログ/デジタル変換器 RAM ランダムアクセスメモリ ROM リ−ドオンリ−メモリ CPU マイクロプロセッサ I/O 入出力インタ−フエイス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01F 1/32
Claims (1)
- 【請求項1】測定流体の流量に対応して発生する渦周波
数を検出してこの渦周波数に対応する流量信号に変換す
る渦流量計において、経時的に低周波で変化する前記渦
周波数を高周波のサンプリング周期でサンプリングして
デジタル信号に変換するアナログ/デジタル変換器と、
このデジタル信号が所定の記憶領域に格納されるデ−タ
メモリ手段と、前記デジタル信号を周波数信号に高速フ
−リエ変換して周波数に対する振幅のスペクトラム分布
を作るフ−リエ変換演算手段と、外部から所定のパラメ
−タが設定されこのパラメ−タに対応する前記スペクト
ラム分布の所定範囲に複数の周波数のピ−クが入ったと
き或いは全く入らないときには異常とし唯1つの周波数
のピ−クが入ったときは正常な渦信号と判定する判定演
算手段とを具備し、これ等の演算はマイクロプロセッサ
で実行することを特徴とする渦流量計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3243833A JP3031389B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 渦流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3243833A JP3031389B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 渦流量計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0579870A JPH0579870A (ja) | 1993-03-30 |
JP3031389B2 true JP3031389B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=17109623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3243833A Expired - Lifetime JP3031389B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 渦流量計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3031389B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101925801B (zh) * | 2007-11-28 | 2013-01-02 | Abb研究有限公司 | 用于探测在涡流或旋流流量计中的无流量情况的方法 |
JP2016191655A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | アズビル株式会社 | 渦式流速測定装置 |
DE102018132311A1 (de) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Meßsystem zum Messen eines Strömungsparameters eines in einer Rohrleitung strömenden Fluids |
JP7456366B2 (ja) | 2020-12-14 | 2024-03-27 | 横河電機株式会社 | 診断装置、測定装置、診断方法、および診断プログラム |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP3243833A patent/JP3031389B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0579870A (ja) | 1993-03-30 |
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