JP3614305B2 - Flow meter miscounting prevention device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流量計の誤計数防止装置に関し、より詳細には、運転停止中における供給圧力の変化等で発生する流体の揺動現象、及び配管の振動等に基づく発信パルスの計数を同時に防止し、しかも計測中に一時的なパルス抜けが生じても初期状態に戻らないようにする流量計の誤計数防止装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
流量計の誤計数を防止する装置として、実公昭53−14199号公報に開示された装置がある。例えば圧縮性流体の流量測定装置においては、流量計下流側に設けた締め切り弁を閉じても、気体のような圧縮性流体によって閉じられた管路内では、流体の圧縮、膨張により気体の一部が移動してしまい、これを流量計が検知すると、流量計をカウントアップして誤計数となることがある。前記の移動が繰り返される、つまり気体が揺動するときは、この誤計数が増大される。
【0003】
このような場合に対処するため、前記公報に開示された技術は、管路内に設置された流量検出部に接続してパルス信号を発信する信号発信部とこの信号を計数する計数機構の間にタイマーと蓄積カウンターを配置し、このタイマーに設定した設定時間内における蓄積カウンター計数値が少ない場合に、計数機構への信号を遮断して計数機構の誤計数を防止している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
近年、流量計の高感度化に伴い、A)流体(圧縮性気体)の使用停止中に、供給圧力の変化等で発生する流体の揺動現象による発信パルスがカウントされること、B)運転停止中に配管の振動等によりセンサから発信されるミスパルスがカウントされること、C)計測中に一時的なパルス抜けが生じてると初期状態に戻ること等、複数の問題が一時に発生し、流量計測が正確に行われないという問題点があった。
【0005】
本発明は、上述の実情に鑑みてなされたもので、圧縮性気体の使用停止中における、供給圧力の変化等で発生する気体の揺動現象による発信パルス、及び配管の振動等によりセンサから発信されるミスパルスの計数を同時に防止し、なおかつ計測中に一時的なパルス抜けが生じても初期状態に戻らないか、初期状態に戻ってもパルス抜けがわずかであるようにした流量計の誤計数防止装置を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、流量計センサからのパルス信号がそれぞれ入力されるタイマ及び第1のNAND素子と、前記タイマによりリセットされ且つ前記第1のNAND素子の出力を入力とする蓄積カウンタと、該蓄積カウンタの出力を反転して前記第1のNAND素子に入力する反転素子と、前記パルス信号と前記蓄積カウンタの出力を入力する第2のNAND素子を有する第1の誤計数防止回路に、該第1の誤計数防止回路と同一の構成を有する第2の誤計数防止回路をカスケード接続し、前記一方の誤計数防止回路のタイマのリセット時間及び蓄積カウンタのカウント設定値を配管の振動等に対応する値とし、前記他方の誤計数防止回路のタイマのリセット時間及び蓄積カウンタのカウント設定値を流体の揺動に対応する値としたことを特徴とし、もって、運転停止中における配管の振動等によるミスパルス及び気体の揺動現象による発信パルスの計数を同時に防止するようにしたものである。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1に記載の流量計の誤計数防止装置において、前記2つの誤計数防止回路のうち、一方のタイマの設定時間を他方のタイマの設定時間より短く設定し、前記短く設定したタイマを持つ誤計数防止回路の蓄積カウンタの設定値を、他方の蓄積カウンタの設定値より短く設定したことを特徴とし、もって、タイマの設定時間を短くした誤計数防止回路で配管の振動等による発信パルスを防止し、他方の誤計数防止回路で流体の揺動現象による発信パルスを防止するようにしたものである。
【0008】
請求項3の発明は、請求項2に記載の流量計の誤計数防止装置において、前記短く設定したタイマの設定時間を、流量計の最小流量時の周期より僅かに長く設定したことを特徴とし、もって、何らかの原因により計測中に一時的なパルス抜けが生じても初期状態に戻らないか、仮にタイマの設定時間を超えて蓄積カウンタがリセットされても、蓄積カウンタの設定値を少なく設定することで、パルス抜けを最小限におさえるようにしたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の基礎をなす誤計数防止回路の構成を示すブロック図で、図中、1は入力端子、2はタイマ、3は蓄積カウンタ、4は第一のNAND素子、5は反転素子、6は第二のNAND素子、7は出力端子である。
【0010】
入力端子1は、タイマ2の入力端子と第一のNAND素子4及び第二のNAND素子6のそれぞれの一方の入力端子に接続し、タイマ2の出力端子は、蓄積カウンタ3のリセット端子に接続してある。該タイマ2は、タイムアップする前に発信パルスが入力されると、入力される度に再スタートする再スタート形タイマが用いられる。蓄積カウンタ3の出力端子は、反転素子5の入力端子と第二のNAND素子6の他方の入力端子に接続してある。
【0011】
反転素子5の出力端子は、第一のNAND素子4の他方の入力端子に接続し、第一のNAND素子4の出力端子は、蓄積カウンタ3の入力端子に接続してある。蓄積カウンタ3はカウントするパルス数を任意に設定することができるようになっている。
【0012】
以下、図1の誤計数防止回路について、図2、図3、図4のパルス波形のタイムチャートを参照しながら説明する。
図2は、揺動現像による誤計数を防止するためのタイムチャートで、INは流量計から出力され、入力端子1に入力される信号で、OUTは出力端子7から出力される信号である。
揺動現象は、気体のような圧縮性流体によって閉じられた管路内で、流体の圧縮・膨張により気体の一部が移動してしまい、これを流量計のセンサが検知することである。揺動現象を防止するために、蓄積カウンタ3は、n0個のパルス信号が入力されたとき、カウントアップし第二のNANDゲート6を開け入力パルスを出力する。この時、第一のNANDゲート4は閉じられカウントの計数はストップする。また、タイマ2は、前述のように発信パルスが入力される度に再スタートするが、最後の発信パルスから次の発信パルスまでの間に前記最後の発信パルスからτo秒経過するとタイムアップ出力を出力し、蓄積カウンタ3をリセットする。また、入力パルスの周期は、当該流量計の最小流量時のパルス信号の周期τsより短い時間とする。
【0013】
いま、入力端子1に、流量計から出力されたパルスが入力されると、タイマ2はその都度再スタートされ、また、蓄積カウンタ3の出力は、蓄積カウンタ3の設定値になるまでLoレベルであるから、反転端子5の出力はHiレベルとなり、第一のNAND素子4は開を維持し、蓄積カウンタ3には入力パルスが蓄積される。この時、第二のNAND素子6は、閉となっているから、出力端子7への出力はない。
【0014】
蓄積カウンタ3が、例えば、no−1個のパルスをカウントし、その後、流量計からパルス出力がなく、τo秒経過したとすると(図2のIN)、タイマ2のタイムアップ出力により、蓄積カウンタ3はリセットされ、カウントnは零になる(図2のOUT)。計測が開始され流量計からの出力が引き続いてno個を超えて行く場合は、no個に達した時点で蓄積カウンタ3の出力はHiに転換し、従って、反転素子5の出力はLoとなるので、第一のNAND素子4は閉となり蓄積カウンタ3の計数値は停止し、積算値は保持されるが、第二のNAND素子6は開となるため、出力端子7に入力端子1の入力パルスが出力され、no個が排除された数から(図2のOUT)図示しない計数機構により流量計測が開始される。
【0015】
ここで、蓄積カウンタ3の設定数noやタイマ2の経過時間τoは、揺動現象による発信パルスの状況に対応して設定できるので、揺動現象による発信パルスの計数を防止することができる。また、計測が開始された場合、蓄積カウンタ3の設定値noパルスは積算されないことになるが、運転中の総積算パルスに対してnoパルスが無視できるような値であり問題とならない。
【0016】
図3は、配管の振動等による誤計数を防止するためのタイムチャートである。配管の振動等により流体の停止中に流量計のセンサからミスパルスが発信されることがある。このミスパルスを防止するために、蓄積カウンタ3をn0′、タイマ2をτ0′(τ0′<τ0)に設定しておく。いま入力端子1に停止中にミスパルスが入力されると、n0′個以下のミスパルス及びτ0′秒以上かかったミスパルスでn0′個以下のミスパルスは、図2の説明と同様にパルスは出力されない。運転が開始し、流量計からの出力がn0′個を越えた場合、n0′個を排除された数から流量計測が開始される。ここでも、蓄積カウンタ3の設定数n0′やタイマ2の経過時間τ0′は、ミスパルスの出現状況に対応して設定できるので、停止中の配管の振動によるミスパルスの計数を防止することができる。
しかしながら、ミスパルスの計数を防止するために、タイマ2の設定時間τ0′を短くした場合、運転中に何らかの原因による一時的なパルス抜けが生じると初期状態に戻ってしまう問題がある。
【0017】
図4は、タイマ2の設定を短くした場合のパルスチャートである。
例えば、タイマ2の設定時間τ0′を最小流量近傍の周期に設定し、計測中に何らかの原因により1個のパルス抜けが生じた場合、タイマ2の設定時間τ0′が短いため、次のパルスが入力する前にτ0′秒以上経過してしまい、タイマ2のタイムアップ出力により蓄積カウンタ3はリセットされ流体の流れ始めの初期状態に戻ってしまう。よって、1個のパルス抜けが生じても実際の出力は、1+n0′個のパルス抜けとなってしまい、n0′の値が大きいと、運転中の総積算値に対し無視できないことがあった。
【0018】
図5は、図1の誤計数防止回路をカスケード接続した本発明の流量計の誤計数防止装置のブロック図である。図1に示す本発明の基礎をなす誤計数防止回路(以下、第1の誤計数防止回路という)に該誤計数防止回路と同一の構造の回路(以下、第2の誤計数防止回路という)をカスケード接続したもので、図中、図1と同じ構成部品には、同じ参照番号を付し、説明を省略する。
第1の誤計数防止回路のタイマ2の設定時間をτ10、第1の誤計数防止回路の蓄積カウンタ3の設定数をn10、第2の誤計数防止回路のタイマ2の設定時間をτ20、第2の誤計数防止回路の蓄積カウンタ3の設定数をn20とし、τ10<τ20、n10<n20に設定し、かつ第1の誤計数防止回路のタイマ2の設定時間τ10を流量計の最小流量時の周期より僅かに長く設定する。なお、第1の誤計数防止回路と第2の誤計数防止回路を逆に設置しても効果は同様である。
【0019】
図6は、図5の各入力端子におけるパルス状況を示す図である。
停止中においては、第1の誤計数防止回路のタイマ2の設定時間τ10を短く、かつ蓄積カウンタ3の設定数n10(図6においてn10=1)を少なくしたことにより、第1の誤計数防止回路で配管の振動等により生じるミスパルスのうち、蓄積カウンタ3の設定数n10を越えた分が第1の誤計数防止回路の出力端子7から出力される。次に、第2の誤計数防止回路のタイマ2の設定時間τ20を長く、かつ蓄積カウンタ3の設定数n20(図6においてn20=4)を多くしたことにより、第1の誤計数防止回路で除去できなかったミスパルスや、パルスの数が比較的大きい揺動現象により生ずるパルスを第2の誤計数防止回路で除去し、出力端子8からの停止中の出力はなくなる。
【0020】
また、運転が開始されると、第1の誤計数防止回路により、蓄積カウンタ3の設定数であるn10個のパルスが抜けて第1の誤計数防止回路の出力端子7から出力され、次に第2の誤計数防止回路により、第1の誤計数防止回路で抜けたn10個のパルスに蓄積カウンタ3の設定数であるn20個のパルスが加算された(n10)+(n20)個のパルスが抜けて出力端子8から出力される。
【0021】
さらに、運転中に何らかの原因によりパルス抜けが生じても、第1の誤計数防止回路のタイマ2の設定時間τ10を流量計の最小流量時間の周期よりも僅かに長く設定したため、タイマ2のタイムアップ出力は出力されず、初期状態に戻らずに第1の誤計数防止回路の出力端子7から出力される。仮にパルス抜けがあり、タイマ2がタイムアップしても、蓄積カウンタ3の設定値が少なく設定しているため、その影響は最小限である。次に第2誤計数防止回路では、タイマ2の設定時間τ20を長く設定したため、同様に初期状態に戻らずに第2出力端子8から出力される。
【0022】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、流量計センサからのパルス信号がそれぞれ入力されるタイマ及び第1のNAND素子と、前記タイマによりリセットされ且つ前記第1のNAND素子の出力を入力とする蓄積カウンタと、該蓄積カウンタの出力を反転して前記第1のNAND素子に入力する反転素子と、前記パルス信号と前記蓄積カウンタの出力を入力する第2のNAND素子を有する第1の誤計数防止回路に、該第1の誤計数防止回路と同一の構成を有する第2の誤計数防止回路をカスケード接続し、前記一方の誤計数防止回路のタイマのリセット時間及び蓄積カウンタのカウント設定値を配管の振動等に対応する値とし、前記他方の誤計数防止回路のタイマのリセット時間及び蓄積カウンタのカウント設定値を流体の揺動に対応する値としたので、流体の供給停止中における供給圧力の変化等により生じる配管の振動及び流体の揺動現象等に基づいて生じる発信パルスの計数を同時に防止することができる。
【0023】
請求項2の発明によれば、前記2つの誤計数防止回路のうち、一方のタイマの設定時間を他方のタイマの設定時間より短く設定し、前記短く設定したタイマを持つ誤計数防止回路の蓄積カウンタの設定値を、他方の蓄積カウンタの設定値より短く設定したので、請求項1と同等の効果を得ることができる。
【0024】
請求項3の発明によれば、前記短く設定したタイマの設定時間を、流量計の最小流量時の周期より僅かに長く設定したので、請求項2の効果に加え、計測中に一時的なパルス抜けが生じて初期状態に戻ったとしても、接続される蓄積カウンタの設定値を少なく設定することで、その影響を最小限にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基礎をなす誤計数防止回路の構成を示すブロック図である。
【図2】揺動現象による誤計数を防止するためのタイムチャートである。
【図3】配管の振動等による誤計数を防止するためのタイムチャートである。
【図4】タイマの設定を短くした場合のタイムチャートである。
【図5】図1の誤計数防止回路をカスケード接続した本発明の流量計の誤計数防止装置のブロック図である。
【図6】図5の各入出力端子における各パルス状況を示す図である。
【符号の説明】
1…入力端子、2…タイマ、3…蓄積カウンタ、4…第一のNAND素子、5…反転素子、6…第二のNAND素子、7…出力(入力)端子、8…出力端子。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
More specifically, the present invention relates to a flow meter miscounting prevention device, and more specifically, prevents simultaneous counting of a transmission pulse caused by a fluid fluctuation phenomenon caused by a change in supply pressure or the like during operation stop and a vibration of a pipe. In addition, the present invention relates to an erroneous counting prevention device for a flow meter that prevents the initial state from being returned to the initial state even if a temporary missing pulse occurs during measurement.
[0002]
[Prior art]
As an apparatus for preventing erroneous counting of a flow meter, there is an apparatus disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 53-14199. For example, in a flow measurement device for compressible fluid, even if the shutoff valve provided on the downstream side of the flowmeter is closed, the gas is compressed and expanded in the pipeline closed by the compressible fluid such as gas. If the part moves and the flow meter detects this, the flow meter may be counted up and erroneous counting may occur. When the above movement is repeated, that is, when the gas fluctuates, this miscount is increased.
[0003]
In order to cope with such a case, the technique disclosed in the above publication is connected between a signal transmission unit that transmits a pulse signal by connecting to a flow rate detection unit installed in a pipeline and a counting mechanism that counts this signal. A timer and an accumulation counter are disposed in the counter, and when the accumulation counter count value is small within a set time set in the timer, a signal to the counting mechanism is blocked to prevent erroneous counting of the counting mechanism.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, with the increase in sensitivity of flowmeters, A) Transmitting pulses due to fluctuations of fluid generated due to changes in supply pressure, etc. while the use of fluid (compressible gas) is stopped, B) Operation Several problems occur at the same time, such as counting the number of mispulses transmitted from the sensor during stoppage due to vibration of the pipe, etc., and C) returning to the initial state if a temporary missing pulse occurs during measurement. There was a problem that the flow measurement was not performed accurately.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is transmitted from a sensor by a transmission pulse due to a fluctuation phenomenon of a gas generated by a change in supply pressure or the like during suspension of use of a compressible gas, vibration of a pipe, or the like. In addition, the counting of missed pulses is prevented at the same time, and even if a temporary missing pulse occurs during measurement, it will not return to the initial state, or even if it returns to the initial state, the erroneous counting of the flowmeter will be slight. A prevention device is provided.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention of
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the flow counter erroneous counting prevention device according to the first aspect, the set time of one timer of the two erroneous count prevention circuits is set shorter than the set time of the other timer, The accumulation counter setting value of the erroneous counting prevention circuit having the short timer is set to be shorter than the setting value of the other accumulation counter. The transmission pulse due to the vibration of the fluid is prevented, and the transmission pulse due to the fluid oscillation phenomenon is prevented by the other erroneous counting prevention circuit.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the flowmeter miscounting prevention device according to the second aspect, the set time of the short timer is set slightly longer than the cycle of the minimum flow rate of the flowmeter. Therefore, even if a temporary missing pulse occurs during measurement due to some cause, or even if the accumulation counter is reset beyond the set time of the timer, set the accumulation counter to a smaller value. In this way, pulse omission is minimized.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an erroneous counting prevention circuit that forms the basis of the present invention, in which 1 is an input terminal, 2 is a timer, 3 is an accumulation counter, 4 is a first NAND element, and 5 is inverted. An element, 6 is a second NAND element, and 7 is an output terminal.
[0010]
The
[0011]
The output terminal of the inverting element 5 is connected to the other input terminal of the first NAND element 4, and the output terminal of the first NAND element 4 is connected to the input terminal of the
[0012]
Hereinafter, the erroneous counting prevention circuit of FIG. 1 will be described with reference to the pulse waveform time charts of FIGS. 2, 3, and 4.
FIG. 2 is a time chart for preventing erroneous counting due to swing development. IN is a signal output from the flow meter and input to the
The oscillation phenomenon is that a part of the gas moves due to the compression / expansion of the fluid in the pipe line closed by the compressive fluid such as gas, and this is detected by the sensor of the flow meter. In order to prevent the oscillation phenomenon, the
[0013]
Now, when the pulse output from the flow meter is input to the
[0014]
For example, if the
[0015]
Here, since the set number no of the
[0016]
FIG. 3 is a time chart for preventing erroneous counting due to vibration of the piping. Misflow may be transmitted from the sensor of the flowmeter while the fluid is stopped due to vibration of the piping. In order to prevent this miss pulse, the
However, when the set time τ 0 ′ of the
[0017]
FIG. 4 is a pulse chart when the setting of the
For example, when the set time τ 0 ′ of the
[0018]
FIG. 5 is a block diagram of an erroneous counting prevention device for a flowmeter according to the present invention in which the erroneous counting prevention circuit of FIG. 1 is cascade-connected. A circuit having the same structure as the erroneous counting prevention circuit (hereinafter referred to as a second erroneous counting prevention circuit) is added to the erroneous counting preventing circuit (hereinafter referred to as a first erroneous counting prevention circuit) that forms the basis of the present invention shown in FIG. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The set time of the
[0019]
FIG. 6 is a diagram illustrating a pulse state at each input terminal of FIG.
During the stop, the first count time τ 10 of the
[0020]
When the operation is started, n 10 pulses, which is the set number of the
[0021]
Further, even if a pulse drop occurs for some reason during operation, the set time τ 10 of the
[0022]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the timer and the first NAND element to which the pulse signal from the flow meter sensor is input, respectively, and the accumulation counter that is reset by the timer and receives the output of the first NAND element. And an inverting element that inverts the output of the accumulation counter and inputs it to the first NAND element, and a second NAND element that inputs the pulse signal and the output of the accumulation counter. In addition, a second miscount prevention circuit having the same configuration as the first miscount prevention circuit is cascade-connected, and the reset time of the timer of the one miscount prevention circuit and the count setting value of the accumulation counter are connected to the pipe. The value corresponding to the vibration, etc., and the reset time of the timer of the other miscounting prevention circuit and the count setting value of the accumulation counter were values corresponding to the fluctuation of the fluid , It is possible to prevent counting of outgoing pulses arising under rocking phenomenon of vibration and fluid piping caused by changes in supply pressure such as during the stop of the supply of fluid, such as at the same time.
[0023]
According to a second aspect of the present invention, an accumulation of the miscount prevention circuit having the timer set shorter than the set time of the other timer among the two miscount prevention circuits is set. Since the setting value of the counter is set to be shorter than the setting value of the other accumulation counter, the same effect as in the first aspect can be obtained.
[0024]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an erroneous counting prevention circuit that forms the basis of the present invention.
FIG. 2 is a time chart for preventing erroneous counting due to a swing phenomenon.
FIG. 3 is a time chart for preventing erroneous counting due to vibration of piping and the like.
FIG. 4 is a time chart when the timer setting is shortened.
5 is a block diagram of an erroneous counting prevention device for a flowmeter according to the present invention in which the erroneous counting prevention circuit of FIG. 1 is cascade-connected. FIG.
6 is a diagram showing each pulse state at each input / output terminal of FIG. 5. FIG.
[Explanation of symbols]
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