JPH071186B2 - 流量計発信器 - Google Patents
流量計発信器Info
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- JPH071186B2 JPH071186B2 JP59180073A JP18007384A JPH071186B2 JP H071186 B2 JPH071186 B2 JP H071186B2 JP 59180073 A JP59180073 A JP 59180073A JP 18007384 A JP18007384 A JP 18007384A JP H071186 B2 JPH071186 B2 JP H071186B2
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- Japan
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- slit
- light
- circular rotor
- thin plate
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F3/00—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow
- G01F3/02—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement
- G01F3/04—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls
- G01F3/06—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising members rotating in a fluid-tight or substantially fluid-tight manner in a housing
- G01F3/10—Geared or lobed impeller meters
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Optical Transform (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）、産業上の利用分野 本発明は計量室内において、流量に比例して噛合回転す
る一対の非円形歯車からなる回転子の回転を光学的に検
出する流量計発信器の改良に関する。
る一対の非円形歯車からなる回転子の回転を光学的に検
出する流量計発信器の改良に関する。
（ロ）、従来の技術 容積式流量計の回転検出には、一般的には、磁気的検出
方法が採用されているが、この方法においては高密度の
磁石を回転子に埋設するため、回転子の重量が増加する
とともに磁力による負荷トルクが加わり、小流感度を向
上させる場合にこれらが阻害要因となる。これに対して
光学的に検出する場合は、回転子に貫通孔を穿孔し、該
貫通孔を透過する光の断続を検出する透過法と、回転子
端面に反射板を配設し該反射板からの反射光を検出する
反射法とがあり、これらは磁気的検出方法の前記阻害要
因において優れている。光学的検出方法においても透過
法は反射法に比し、S/N比は優れているが貫通孔に粉粒
が固着した場合に検出不可能になる等の問題点をもつて
いる。
方法が採用されているが、この方法においては高密度の
磁石を回転子に埋設するため、回転子の重量が増加する
とともに磁力による負荷トルクが加わり、小流感度を向
上させる場合にこれらが阻害要因となる。これに対して
光学的に検出する場合は、回転子に貫通孔を穿孔し、該
貫通孔を透過する光の断続を検出する透過法と、回転子
端面に反射板を配設し該反射板からの反射光を検出する
反射法とがあり、これらは磁気的検出方法の前記阻害要
因において優れている。光学的検出方法においても透過
法は反射法に比し、S/N比は優れているが貫通孔に粉粒
が固着した場合に検出不可能になる等の問題点をもつて
いる。
（ハ）、発明が解決しようとする問題点 これに対して、従来の反射法においては反射体を回転子
端面に埋設する方法がとられているため、手数がかか
り、特に、分解能を高める場合、反射体の埋設数を増す
ため穿孔数も多く、手数が増え安価にできないという不
都合があつた。また、回転子が非円形の場合は流量が一
定であつても回転子の回転角速度が一定でないため、反
射体を回転軸回りに等間隔に配置した場合、反射光を整
形して出力されるパルス信号のパルス間隔が回転角速度
に比例して変化するので、パルス当りの流量に変化をも
たらし、反射体を等間隔に配置して分解能を高めること
は無意味となる。これを補正するために、反射体の埋設
間隔を調整して配置することも考えられるが、このよう
に構成することは極めて困難であつた。更に、流量停止
時において、回転子噛合のガタによる回転子変位でも発
信するミス発信が生じたり、脈動流のため回転子が逆回
転することにより生ずる発信等のため正確な計量値が得
られないという問題点があつた。また、分解能を高める
ためには、回転子端面に埋設する反射体の数を多くしな
ければならないが、反射体の大きさの制限から埋設され
る反射体の数には限度があり、この限度を越えて分解能
を高めるためには反射体の大きさを小さくして反射体の
数を増さなければならない。しかし、反射体の大きさを
小さくすると反射光量が減少するので、安定した反射光
の検出ができなかった。分解能を高めて反射光量を増大
するためには微小な光ビームで投光し、投光の強さを増
すことが一つの条件となるが、これを充たすための光学
系は高価となり、しかも振動の多い流量計に取り付ける
には無理があるなどの理由により、従来の反射体増数の
方式では、反射体の数に制限があり高感度で高分解能の
流量パルスを検出することができなかつた。
端面に埋設する方法がとられているため、手数がかか
り、特に、分解能を高める場合、反射体の埋設数を増す
ため穿孔数も多く、手数が増え安価にできないという不
都合があつた。また、回転子が非円形の場合は流量が一
定であつても回転子の回転角速度が一定でないため、反
射体を回転軸回りに等間隔に配置した場合、反射光を整
形して出力されるパルス信号のパルス間隔が回転角速度
に比例して変化するので、パルス当りの流量に変化をも
たらし、反射体を等間隔に配置して分解能を高めること
は無意味となる。これを補正するために、反射体の埋設
間隔を調整して配置することも考えられるが、このよう
に構成することは極めて困難であつた。更に、流量停止
時において、回転子噛合のガタによる回転子変位でも発
信するミス発信が生じたり、脈動流のため回転子が逆回
転することにより生ずる発信等のため正確な計量値が得
られないという問題点があつた。また、分解能を高める
ためには、回転子端面に埋設する反射体の数を多くしな
ければならないが、反射体の大きさの制限から埋設され
る反射体の数には限度があり、この限度を越えて分解能
を高めるためには反射体の大きさを小さくして反射体の
数を増さなければならない。しかし、反射体の大きさを
小さくすると反射光量が減少するので、安定した反射光
の検出ができなかった。分解能を高めて反射光量を増大
するためには微小な光ビームで投光し、投光の強さを増
すことが一つの条件となるが、これを充たすための光学
系は高価となり、しかも振動の多い流量計に取り付ける
には無理があるなどの理由により、従来の反射体増数の
方式では、反射体の数に制限があり高感度で高分解能の
流量パルスを検出することができなかつた。
（ニ）、問題点を解決するための手段 本発明は、以上述べた従来例における問題点を解決する
ためのもので、測定流体が流入する計量室内で、流量に
比例して噛合回転する一対の非円形回転子を有する流量
計の発信器において、前記非円形回転子の少くとも一方
の端面に該端面とほぼ等しい面となるように埋設された
薄板円環状の光反射体で、前記非円形回転子の長径軸又
は短径軸上に設置され、該長径軸又は短径軸の位置を示
すマーカと、該マーカを基準位置とし、前記非円形回転
子が一定流量で回転したときの該非円形回転子の回転角
速度に比例したスリット幅又は間隔を有する放射状のス
リットを設けた薄板円環状エンコーダと、前記スリット
に投受光し、該スリットの位置を検出する第１の光検出
器と、該第１の光検出器の位置から所定位置離間した前
記スリット上の位置に設置された第２の光検出器と、前
記薄板円環状エンコーダの前記マーカに投受光し、該マ
ーカの位置を検出する第３の光検出器とからなり、
（１）前記光検出器が前記スリットを反射面として対を
なす投受光ファイバを前記スリットの長さ方向に複数対
筒状体内に一体的に配設してなるようにしたこと、或い
は、（２）前記光検出器が発光源からの光を伝送する透
明体と、反射光を伝送する透明体と、これら透明体の前
面に配設された半円筒のレンズとを有し、前記発光源か
ら送光される光の焦点が前記薄板円環状エンコーダのス
リットと平行した線上に結ぶように前記レンズを配置
し、該レンズを介して前記反射光を集光するようにした
ことを特徴とし、これによって、上記問題点を解決する
ようにしたものである。
ためのもので、測定流体が流入する計量室内で、流量に
比例して噛合回転する一対の非円形回転子を有する流量
計の発信器において、前記非円形回転子の少くとも一方
の端面に該端面とほぼ等しい面となるように埋設された
薄板円環状の光反射体で、前記非円形回転子の長径軸又
は短径軸上に設置され、該長径軸又は短径軸の位置を示
すマーカと、該マーカを基準位置とし、前記非円形回転
子が一定流量で回転したときの該非円形回転子の回転角
速度に比例したスリット幅又は間隔を有する放射状のス
リットを設けた薄板円環状エンコーダと、前記スリット
に投受光し、該スリットの位置を検出する第１の光検出
器と、該第１の光検出器の位置から所定位置離間した前
記スリット上の位置に設置された第２の光検出器と、前
記薄板円環状エンコーダの前記マーカに投受光し、該マ
ーカの位置を検出する第３の光検出器とからなり、
（１）前記光検出器が前記スリットを反射面として対を
なす投受光ファイバを前記スリットの長さ方向に複数対
筒状体内に一体的に配設してなるようにしたこと、或い
は、（２）前記光検出器が発光源からの光を伝送する透
明体と、反射光を伝送する透明体と、これら透明体の前
面に配設された半円筒のレンズとを有し、前記発光源か
ら送光される光の焦点が前記薄板円環状エンコーダのス
リットと平行した線上に結ぶように前記レンズを配置
し、該レンズを介して前記反射光を集光するようにした
ことを特徴とし、これによって、上記問題点を解決する
ようにしたものである。
（ホ）、実施例 第１図は、本発明による流量計発信器の一実施例を説明
するための平面図（第２図のＩ−Ｉ線平面図）、第２図
は、第１図のII−II線断面図で、図中、１は流量計ケー
シング、２は計量室、３は流入口、４は流出口、５はＯ
リング溝、６、７は非円形回転子、８、９は回転軸、10
は端面板で、周知のように、被測定流体によつて非円形
回転子が矢印方向に回転し、その回転数より被測定流体
の流量を計測するものである。
するための平面図（第２図のＩ−Ｉ線平面図）、第２図
は、第１図のII−II線断面図で、図中、１は流量計ケー
シング、２は計量室、３は流入口、４は流出口、５はＯ
リング溝、６、７は非円形回転子、８、９は回転軸、10
は端面板で、周知のように、被測定流体によつて非円形
回転子が矢印方向に回転し、その回転数より被測定流体
の流量を計測するものである。
本発明は、上述のごとき流量計における非円形回転子の
回転数を反射式光学検出器を用いて計測するもので、図
中の薄板円環エンコーダ11及び光検出器12はそのための
もので、該エンコーダ11は多数個のスリット11aを有
し、かつ非円形回転子６又は７の少なくとも一方の端面
に、該端面と略等しい表面となるように埋設されてお
り、該エンコーダのスリットに対向して光検出器12が設
けられており、該光検出器12から放射された光が前記エ
ンコーダ11のスリット部又はスリット間の部分で反射さ
れ、その反射光を光検出器12で受光して該エンコーダ11
（従つて非円形回転子）の回転数を計測する。
回転数を反射式光学検出器を用いて計測するもので、図
中の薄板円環エンコーダ11及び光検出器12はそのための
もので、該エンコーダ11は多数個のスリット11aを有
し、かつ非円形回転子６又は７の少なくとも一方の端面
に、該端面と略等しい表面となるように埋設されてお
り、該エンコーダのスリットに対向して光検出器12が設
けられており、該光検出器12から放射された光が前記エ
ンコーダ11のスリット部又はスリット間の部分で反射さ
れ、その反射光を光検出器12で受光して該エンコーダ11
（従つて非円形回転子）の回転数を計測する。
第３図は、前記非円形回転子の流量一定時における角速
度の変化を示す図で、角速度ωは、回転子が非円形であ
るため図示のように噛合位置に応じて変化する。ただ
し、その平均角速度は１となる。
度の変化を示す図で、角速度ωは、回転子が非円形であ
るため図示のように噛合位置に応じて変化する。ただ
し、その平均角速度は１となる。
第４図は、前記円環エンコーダ11の一実施例を示す平面
図で、図中、11aはスリット、11bはマークで、スリット
11aのピッチは、非円形回転子の短径に相当する部分で
はW1にて示すように広くなつており、長径に相当する部
分ではW2にて示すように狭くなつている。すなわち、非
円形回転子の一定流量における回転角速度の正関数とな
るようなスリット幅又は間隔になつている。更に詳細に
説明すると、非円形回転子は、前述のように、噛合位置
によつて回転角速度が相違し、短径部では回転角速度ω
が大きく、長径部では小さくなるため、スリットのピッ
チを均一にしたのでは、噛合位置によつて１ピッチ移動
当りの流量が相違し、上述のごとくして光学的にスリッ
トの移動数を検出して流量を計測するようにした場合、
１ピッチすなわち１パルス当りの重みが噛合位置によつ
て異なり、分解能が悪い。本発明においては、このよう
な問題を解決するために、スリットのピッチを非円形回
転子の回転角速度の正関数となるようにしたもので、こ
のようにすると、１パルス当りの重みが同じになり、１
パルス当りの流量が全て等しくなり、分解能が向上す
る。なお、11bは非円形回転子の長径又は短径の位置を
示すマークで（図示例の場合、長径を示している）、こ
のマーク11bを基準にして非円形回転子の半回転又は１
回転を検出し、この半回転又は１回転の間に検出される
パルス数が所定値以上になつた時に警報を発生するよう
にし、これによつて、回転子噛合のガタによつて生じる
ミス発信、或いは、脈動流によつて回転子が正逆方向に
振動することによつて生じるミス発信等を警告する。
図で、図中、11aはスリット、11bはマークで、スリット
11aのピッチは、非円形回転子の短径に相当する部分で
はW1にて示すように広くなつており、長径に相当する部
分ではW2にて示すように狭くなつている。すなわち、非
円形回転子の一定流量における回転角速度の正関数とな
るようなスリット幅又は間隔になつている。更に詳細に
説明すると、非円形回転子は、前述のように、噛合位置
によつて回転角速度が相違し、短径部では回転角速度ω
が大きく、長径部では小さくなるため、スリットのピッ
チを均一にしたのでは、噛合位置によつて１ピッチ移動
当りの流量が相違し、上述のごとくして光学的にスリッ
トの移動数を検出して流量を計測するようにした場合、
１ピッチすなわち１パルス当りの重みが噛合位置によつ
て異なり、分解能が悪い。本発明においては、このよう
な問題を解決するために、スリットのピッチを非円形回
転子の回転角速度の正関数となるようにしたもので、こ
のようにすると、１パルス当りの重みが同じになり、１
パルス当りの流量が全て等しくなり、分解能が向上す
る。なお、11bは非円形回転子の長径又は短径の位置を
示すマークで（図示例の場合、長径を示している）、こ
のマーク11bを基準にして非円形回転子の半回転又は１
回転を検出し、この半回転又は１回転の間に検出される
パルス数が所定値以上になつた時に警報を発生するよう
にし、これによつて、回転子噛合のガタによつて生じる
ミス発信、或いは、脈動流によつて回転子が正逆方向に
振動することによつて生じるミス発信等を警告する。
第５図は、前記光検出器12の一実施例を説明するための
断面図で、（イ）は平断面図（（ロ）又は（ハ）のイ−
イ線断面図）、（ロ）は（イ）のロ−ロ線断面図、（ハ
は（イ）のハ−ハ断面図で、図中、12aは外筒、12bは透
明材、12cはモールド材、12d1〜12d6は光フアイバー
で、これら光フアイバー12d1〜12d6はスリットの長手方
向と一致する方向に配列され、かつ、該スリットに対向
するよう計量室端面板10に配設されている。12d1,12d3,
12d5は送光（又は受光）フアイバー、12d2,12d4,12d6は
受光（又は送光）フアイバーで、図示のように、複数本
（図示例の場合３本）の送光の光ファイバーから光を放
出し、その光がエンコーダ11のスリット間で反射されて
戻ってくるのを複数本（図示例の場合３本）の受光の光
フアイバーで受光するようにし、これによって反射光の
光量を高め、分解能の向上を図っている。受光フアイバ
ーで検出された光は電気信号に変換されるが、エンコー
ダ11は非円形回転子と一体的に回転しているので、その
回転に応じて電気パルスが発生されるが、このパルスの
重みは前述のように本発明においては均一になつてい
る。
断面図で、（イ）は平断面図（（ロ）又は（ハ）のイ−
イ線断面図）、（ロ）は（イ）のロ−ロ線断面図、（ハ
は（イ）のハ−ハ断面図で、図中、12aは外筒、12bは透
明材、12cはモールド材、12d1〜12d6は光フアイバー
で、これら光フアイバー12d1〜12d6はスリットの長手方
向と一致する方向に配列され、かつ、該スリットに対向
するよう計量室端面板10に配設されている。12d1,12d3,
12d5は送光（又は受光）フアイバー、12d2,12d4,12d6は
受光（又は送光）フアイバーで、図示のように、複数本
（図示例の場合３本）の送光の光ファイバーから光を放
出し、その光がエンコーダ11のスリット間で反射されて
戻ってくるのを複数本（図示例の場合３本）の受光の光
フアイバーで受光するようにし、これによって反射光の
光量を高め、分解能の向上を図っている。受光フアイバ
ーで検出された光は電気信号に変換されるが、エンコー
ダ11は非円形回転子と一体的に回転しているので、その
回転に応じて電気パルスが発生されるが、このパルスの
重みは前述のように本発明においては均一になつてい
る。
第６図は、反射光の光量を高めた光検出の他の実施例を
説明するための断面図で、（イ）は光検出器12の平断面
図（（ロ）又は（ハ）のイ−イ線断面図、（ロ）は
（イ）のロ−ロ線断面図、（ハ）は（イ）のハ−ハ線断
面図で、図中、12eは送光（又は受光）透明体、12fは受
光（又は送光）透明体、12jは遮光膜、12hは半円筒レン
ズで、該光検出器は、半円筒レンズの焦点がエンコーダ
の表面と略等しくなるように配設され、かつ、第５図に
示した光検出器と同様、受光（又は送光）透明体12fの
長手軸がスリットの長手軸と一致するようにして計量室
端面板10に取り付けられて使用される。
説明するための断面図で、（イ）は光検出器12の平断面
図（（ロ）又は（ハ）のイ−イ線断面図、（ロ）は
（イ）のロ−ロ線断面図、（ハ）は（イ）のハ−ハ線断
面図で、図中、12eは送光（又は受光）透明体、12fは受
光（又は送光）透明体、12jは遮光膜、12hは半円筒レン
ズで、該光検出器は、半円筒レンズの焦点がエンコーダ
の表面と略等しくなるように配設され、かつ、第５図に
示した光検出器と同様、受光（又は送光）透明体12fの
長手軸がスリットの長手軸と一致するようにして計量室
端面板10に取り付けられて使用される。
本発明においては、上述の光検出器を取り付けることに
よって非円形回転子が一定流量で回転しているとき一定
の流量の重みをもった流量パルスを検出することができ
る。しかし、光検出器１個では流量が正方向に流れてい
るか、逆方向に流れているかの判別はできない。正逆方
向の流れを検出するためには、上述の光検出器を２個必
要とする。すなわち、薄板円環エンコーダ12の所定位置
のスリットを検出するための第１の光検出器と、第１の
光検出器の位置に対し、第１光検出器により検出される
スリット位置から所定位相離間したスリット上の位置
に、第２の光検出器が配置され、以下に述べるように、
第１の光検出器と第２の光検出器の信号を電気的パルス
として検出したときの位相差信号の正負により正逆流が
検出される。
よって非円形回転子が一定流量で回転しているとき一定
の流量の重みをもった流量パルスを検出することができ
る。しかし、光検出器１個では流量が正方向に流れてい
るか、逆方向に流れているかの判別はできない。正逆方
向の流れを検出するためには、上述の光検出器を２個必
要とする。すなわち、薄板円環エンコーダ12の所定位置
のスリットを検出するための第１の光検出器と、第１の
光検出器の位置に対し、第１光検出器により検出される
スリット位置から所定位相離間したスリット上の位置
に、第２の光検出器が配置され、以下に述べるように、
第１の光検出器と第２の光検出器の信号を電気的パルス
として検出したときの位相差信号の正負により正逆流が
検出される。
第７図は、上述のごとくして２個の光検出器を所定の位
相差をもつて配設した時の各検出器からの出力信号の波
形を示す図で、図中、A1は一方の（第１の）光検出器か
らの出力信号、B1は該第１の光検出器に対して所定の位
相差φをもつて配設された第２の光検出器からの出力信
号で、Ｉは正転時、IIは逆転時の出力信号波形を示して
いる。すなわち、正回転時には、第１の光検出器からの
出力信号A1が正である時に、第２の光検出器からの出力
信号B1が立ち上るので、この関係を監視することによ
り、非円形回転子が正回転していることを検知すること
ができる。一方、逆回転時には、第１の光検出器の出力
信号A1が正である時に、第２の光検出器からの出力信号
B1が立ち下るので、この関係より、非円形回転子が逆転
していることすなわち被測定流体が逆流していることを
検知することができる。
相差をもつて配設した時の各検出器からの出力信号の波
形を示す図で、図中、A1は一方の（第１の）光検出器か
らの出力信号、B1は該第１の光検出器に対して所定の位
相差φをもつて配設された第２の光検出器からの出力信
号で、Ｉは正転時、IIは逆転時の出力信号波形を示して
いる。すなわち、正回転時には、第１の光検出器からの
出力信号A1が正である時に、第２の光検出器からの出力
信号B1が立ち上るので、この関係を監視することによ
り、非円形回転子が正回転していることを検知すること
ができる。一方、逆回転時には、第１の光検出器の出力
信号A1が正である時に、第２の光検出器からの出力信号
B1が立ち下るので、この関係より、非円形回転子が逆転
していることすなわち被測定流体が逆流していることを
検知することができる。
第８図は、前述のごとき信号処理を行うための電気回路
図、第９図は、第８図の電気回路の動作を説明するため
のタイムチャートで、図中、21a,21b,22a,22bは増幅
器、23a,23bはＤフリップフロップ回路で、該回路中の
各部の信号波形は第９図に示すようになつている。ただ
し、第９図において、Ｉは正回転時の波形、IIは逆回転
時の波形で、フリップフロップ回路23a,23bの出力信
号をそれぞれ増幅器22a,22bを介して図示しない加減算
カウンタに供給し、該加減算カウンタにて計数すること
により、被測定流体の正味流量を計測することができ
る。
図、第９図は、第８図の電気回路の動作を説明するため
のタイムチャートで、図中、21a,21b,22a,22bは増幅
器、23a,23bはＤフリップフロップ回路で、該回路中の
各部の信号波形は第９図に示すようになつている。ただ
し、第９図において、Ｉは正回転時の波形、IIは逆回転
時の波形で、フリップフロップ回路23a,23bの出力信
号をそれぞれ増幅器22a,22bを介して図示しない加減算
カウンタに供給し、該加減算カウンタにて計数すること
により、被測定流体の正味流量を計測することができ
る。
更に、本発明においては、前記第１の光検出器と第２の
光検出器に加えて第３の光検出器が設けられる。第３の
光検出器は前記マーカ11bを検出するための検出器で、
前記第５図、６図に示した送受光の光ファイバまたは透
明体を有する第１、第２の光検出器と同様の構造の光検
出器である。第３の検出器は、前記のようにマーカ11b
を検出して、非円形回転子の半回転又は一回転を検出す
る信号を出力し、この半回転又は１回転の間に検出さけ
るパルス数が所定数以上の時に警報を発生するように
し、これによつて、非円形回転子のガタによつて生じる
ミス発信、或いは、脈動等によつて非円形回転子が正逆
方向に振動することによつて生じるミス発信を警告する
ようにすることもできる。
光検出器に加えて第３の光検出器が設けられる。第３の
光検出器は前記マーカ11bを検出するための検出器で、
前記第５図、６図に示した送受光の光ファイバまたは透
明体を有する第１、第２の光検出器と同様の構造の光検
出器である。第３の検出器は、前記のようにマーカ11b
を検出して、非円形回転子の半回転又は一回転を検出す
る信号を出力し、この半回転又は１回転の間に検出さけ
るパルス数が所定数以上の時に警報を発生するように
し、これによつて、非円形回転子のガタによつて生じる
ミス発信、或いは、脈動等によつて非円形回転子が正逆
方向に振動することによつて生じるミス発信を警告する
ようにすることもできる。
（ヘ）、発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明によると、薄板
円環エンコーダを非円形回転子の表面に埋設し、該エン
コーダからの反射光を検出するようにしたので、従来の
反射体を非円形回転子に表面に埋設する方法に比して、
製作が非常に簡単になり、安価に製作することができ
る。また、エンコーダのスリットのピッチ間隔を非円形
回転子の回転角速度に対して正関数となるようにし、１
パルス当りの重みを等しくしたので、計測器の分解能を
高めることができる。更には、回転子噛合のガタによつ
て流量停止時に生じるミス発信、或いは、脈動流によつ
て回転子が正逆方向に振動することによつて生じるミス
発信等に対して容易に警報を発することができる等の利
点がある。更には、複数対の投受光ファイバを使用する
ことによって、或いは、半円筒状のレンズを使用するこ
とによって、反射光の光量を高めることができ、それに
よって、分解能を向上させることができる。
円環エンコーダを非円形回転子の表面に埋設し、該エン
コーダからの反射光を検出するようにしたので、従来の
反射体を非円形回転子に表面に埋設する方法に比して、
製作が非常に簡単になり、安価に製作することができ
る。また、エンコーダのスリットのピッチ間隔を非円形
回転子の回転角速度に対して正関数となるようにし、１
パルス当りの重みを等しくしたので、計測器の分解能を
高めることができる。更には、回転子噛合のガタによつ
て流量停止時に生じるミス発信、或いは、脈動流によつ
て回転子が正逆方向に振動することによつて生じるミス
発信等に対して容易に警報を発することができる等の利
点がある。更には、複数対の投受光ファイバを使用する
ことによって、或いは、半円筒状のレンズを使用するこ
とによって、反射光の光量を高めることができ、それに
よって、分解能を向上させることができる。
第１図は、本発明による流量計発信器の一実施例を説明
するための平断面図、第２図は、第１図のII−II線断面
図、第３図は、非円形回転子の一定流量時における角速
度の変化を示す図、第４図はエンコーダの一例を示す平
面図、第５図及び第６図は、それぞれ光検出器の例を示
す断面図、第７図は、光検出器からの出力信号の波形例
を示す図、第８図は、信号処理回路の一例を示す図、第
９図は、第８図の回路の動作説明をするためのタイムチ
ャートである。 １……ケーシング、２……計量室、３……流入口、４…
…流出口、6,7……非円形回転子、8,9……回転軸、10…
…端面板、11……エンコーダ、12……光検出器。
するための平断面図、第２図は、第１図のII−II線断面
図、第３図は、非円形回転子の一定流量時における角速
度の変化を示す図、第４図はエンコーダの一例を示す平
面図、第５図及び第６図は、それぞれ光検出器の例を示
す断面図、第７図は、光検出器からの出力信号の波形例
を示す図、第８図は、信号処理回路の一例を示す図、第
９図は、第８図の回路の動作説明をするためのタイムチ
ャートである。 １……ケーシング、２……計量室、３……流入口、４…
…流出口、6,7……非円形回転子、8,9……回転軸、10…
…端面板、11……エンコーダ、12……光検出器。
フロントページの続き (72)発明者 山本 宏 東京都新宿区上落合３丁目10番８号 オー バル機器工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−60215（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−143918（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−53755（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭29−3482（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (2)
- 【請求項１】測定流体が流入する計量室内で、流量に比
例して噛合回転する一対の非円形回転子を有する流量計
の発信器において、前記非円形回転子の少くとも一方の
端面に該端面とほぼ等しい面となるように埋設された薄
板円環状の光反射体で、前記非円形回転子の長径軸又は
短径軸上に設置され、該長径軸又は短径軸の位置を示す
マーカと、該マーカ基準位置とし、前記非円形回転子が
一定流量で回転したときの該非円形回転子の回転角速度
に比例したスリット幅又は間隔を有する放射状のスリッ
トを設けた薄板円環状エンコーダと、前記スリットに投
受光し、該スリットの位置を検出する第１の光検出器
と、該第１の光検出器の位置から所定位相離間した前記
スリット上の位置に設置された第２の光検出器と、前記
薄板円環状エンコーダの前記マーカに投受光し、該マー
カの位置を検出する第３の光検出器とからなり、前記光
検出器は前記スリットを反射面として対をなす投受光フ
ァイバを前記スリットの長さ方向に複数対筒状体内に一
体的に配設してなることを特徴とする流量計発信器。 - 【請求項２】測定流体が流入する計量室内で、流量に比
例して噛合回転する一対の非円形回転子を有する流量計
の発信器において、前記非円形回転子の少くとも一方の
端面に該端面とほぼ等しい面となるように埋設された薄
板円環状の光反射体で、前記非円形回転子の長径軸又は
短径軸上に設置され、該長径軸又は短径軸の位置を示す
マーカと、該マーカを基準位置とし、前記非円形回転子
が一定流量で回転したときの該非円形回転子の回転角速
度に比例したスリット幅又は間隔を有する放射状のスリ
ットを設けた薄板円環状エンコーダと、前記スリットに
投受光し、該スリットの位置を検出する第１の光検出器
と、該第１の光検出器の位置から所定位相離間した前記
スリット上の位置に設置された第２の光検出器と、前記
薄板円環状エンコーダの前記マーカに投受光し、該マー
カの位置を検出する第３の光検出器とからなり、前記光
検出器は発光源からの光を伝送する透明体と、反射光を
伝送する透明体と、これら透明体の前面に配設された半
円筒のレンズとを有し、前記発光源から送光される光の
焦点が前記薄板円環状エンコーダのスリットと平行した
線上に結ぶように前記レンズを配置し、該レンズを介し
て前記反射光を集光するようにしたことを特徴とする流
量計発信器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59180073A JPH071186B2 (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 流量計発信器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59180073A JPH071186B2 (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 流量計発信器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6157816A JPS6157816A (ja) | 1986-03-24 |
| JPH071186B2 true JPH071186B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=16076983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59180073A Expired - Lifetime JPH071186B2 (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 流量計発信器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071186B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62228913A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-07 | Mitsuba Electric Mfg Co Ltd | 容積型流量計 |
| JPS62228914A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-07 | Mitsuba Electric Mfg Co Ltd | 容積型流量計 |
| JPH0645210Y2 (ja) * | 1989-03-06 | 1994-11-16 | 株式会社三ツ葉電機製作所 | 流量計 |
| JPH0455517U (ja) * | 1990-09-20 | 1992-05-13 | ||
| JPH0536318U (ja) * | 1991-10-18 | 1993-05-18 | トキコ株式会社 | 流量計 |
| DE10207454B4 (de) * | 2002-02-22 | 2005-08-25 | Bopp & Reuther Messtechnik Gmbh | Volumenzähler |
| KR200457453Y1 (ko) | 2009-05-25 | 2011-12-20 | 대성계전(주) | 인코더를 이용한 펄스 발생 장치를 구비한 가스 계량기 |
-
1984
- 1984-08-29 JP JP59180073A patent/JPH071186B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6157816A (ja) | 1986-03-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |