JPH11287680A - Vortex flowmeter - Google Patents
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- JPH11287680A JPH11287680A JP10104070A JP10407098A JPH11287680A JP H11287680 A JPH11287680 A JP H11287680A JP 10104070 A JP10104070 A JP 10104070A JP 10407098 A JP10407098 A JP 10407098A JP H11287680 A JPH11287680 A JP H11287680A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、配管内に設けられ
た渦発生体によって発生するカルマン渦を用いて被測流
体の流量を測定する流量計に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow meter for measuring a flow rate of a fluid to be measured by using Karman vortices generated by a vortex generator provided in a pipe.
【０００２】[0002]
【従来の技術】渦流量計におけるカルマン渦の検出方式
には様々な種類がある。ここでは、超音波を用いてカル
マン渦を検出する超音波式の渦流量計を例に説明する。2. Description of the Related Art There are various types of Karman vortex detection systems in vortex flow meters. Here, an ultrasonic vortex flowmeter that detects Karman vortices using ultrasonic waves will be described as an example.
【０００３】従来の渦流量計は、流体の流れる管路に渦
発生体を設け、その下流側にカルマン渦を発生するよう
にしている。管路の渦発生体の下流側には、発振回路に
接続した超音波送信器と、変換回路に接続した超音波受
信器とが管路内を流れる流体を挟むように相対向して設
けられている。また、２つの入力端子に発振回路と超音
波受信器とがそれぞれ接続され、超音波受信器が受信す
る超音波の変調量を求め、これを渦信号をして出力する
位相比較回路が設けられている。位相比較回路の出力端
子には透過周波数領域可変のバンドパスフィルタ及び波
形整形回路を介して流量演算回路が接続されている。In a conventional vortex flowmeter, a vortex generator is provided in a pipe through which a fluid flows, and a Karman vortex is generated downstream of the vortex generator. On the downstream side of the vortex generator in the pipeline, an ultrasonic transmitter connected to the oscillation circuit and an ultrasonic receiver connected to the conversion circuit are provided facing each other so as to sandwich the fluid flowing in the pipeline. ing. Further, an oscillation circuit and an ultrasonic receiver are connected to the two input terminals, respectively, and a phase comparison circuit is provided which obtains a modulation amount of the ultrasonic wave received by the ultrasonic receiver, generates a vortex signal, and outputs the vortex signal. ing. The output terminal of the phase comparison circuit is connected to a flow rate calculation circuit via a bandpass filter and a waveform shaping circuit that can change the transmission frequency range.
【０００４】この渦流量計では、渦発生体によって流体
の流速に比例する周波数のカルマン渦が発生し、このカ
ルマン渦によって超音波送信器からの超音波が変調を受
けて超音波受信器に受信され、送受信されたそれぞれの
超音波を位相比較回路によって比較することによって超
音波の変調量を求め、この変調量を表わす信号（渦信
号）の周波数（カルマン渦の発生周波数）に基づいて流
量演算回路で被測定流体の流量を演算する。In this vortex flowmeter, a Karman vortex having a frequency proportional to the flow velocity of the fluid is generated by the vortex generator, and the ultrasonic wave from the ultrasonic transmitter is modulated by the Karman vortex and received by the ultrasonic receiver. The transmitted and received ultrasonic waves are compared by a phase comparison circuit to determine the amount of modulation of the ultrasonic waves, and the flow rate is calculated based on the frequency of the signal (vortex signal) representing the amount of modulation (the generation frequency of the Karman vortex). The circuit calculates the flow rate of the fluid to be measured.
【０００５】このとき、位相比較回路からの信号即ち渦
信号が入力されるバンドパスフィルタは、後述の波形整
形回路での波形整形を正確に行うため、渦信号に重畳さ
れるノイズ（主としてカルマン渦の発生周波数に対して
低い周波数を有する揺らぎや流体の脈動によるもの）を
除去した渦信号を波形整形回路に出力し、波形整形回路
では信号をパルス化して、カルマン渦の発生周波数と等
しい周波数のパルス信号を流量演算回路に出力してい
る。At this time, the bandpass filter to which the signal from the phase comparison circuit, that is, the vortex signal is input, performs noise (mainly Karman vortex) superimposed on the vortex signal in order to accurately perform waveform shaping in the waveform shaping circuit described later. The vortex signal from which fluctuations and fluid pulsations having a lower frequency than the generation frequency of the vortex are removed) is output to the waveform shaping circuit, and the waveform shaping circuit pulsates the signal to generate a signal having a frequency equal to the Karman vortex generation frequency. The pulse signal is output to the flow rate calculation circuit.
【０００６】しかし、渦信号の周波数は流体の流量に応
じて変化するため、バンドパスフィルタの透過周波数領
域を一定にした場合には、流量によっては渦信号の周波
数がバンドパスフィルタの透過周波数領域に含まれず、
バンドパスフィルタによって除去されてしまい、流量演
算が正確に行えなくなってしまう。従って、この問題を
回避するために位相比較回路の出力側とバンドパスフィ
ルタとの間には演算回路が介装されており、渦信号の周
波数に基づいてバンドパスフィルタの透過周波数領域を
変更（トラッキング制御）するようにしている。即ち、
ノイズを含む渦信号の中からカルマン渦の発生周波数を
求め、この周波数をリファレンス信号として用いること
でバンドパスフィルタの透過周波数領域をカルマン渦の
発生領域に一致させるようにしている。However, since the frequency of the vortex signal changes according to the flow rate of the fluid, if the transmission frequency range of the band-pass filter is fixed, the frequency of the vortex signal depends on the flow rate depending on the flow rate. Not included in
It is removed by the band pass filter, and the flow rate calculation cannot be performed accurately. Therefore, in order to avoid this problem, an arithmetic circuit is interposed between the output side of the phase comparison circuit and the bandpass filter, and the transmission frequency region of the bandpass filter is changed based on the frequency of the eddy signal ( Tracking control). That is,
The generation frequency of the Karman vortex is obtained from the vortex signal containing noise, and this frequency is used as a reference signal so that the transmission frequency region of the bandpass filter matches the generation region of the Karman vortex.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、渦信号は流
れの乱れによって周波数が不規則になったり欠落したり
することが起こり得、これにより渦信号の周波数が不安
定なものになりやすく、従って、渦信号の周波数を用い
てトラッキング制御を行っている上記従来の渦流量計で
はバンドパスフィルタの透過周波数領域の設定が不安定
になり、ノイズが十分に除去できずに流量計測精度が低
下してしまう虞がある。By the way, the frequency of the vortex signal can be irregular or dropped due to the turbulence of the flow, which tends to make the frequency of the vortex signal unstable. In the conventional vortex flowmeter that performs tracking control using the frequency of the vortex signal, the setting of the transmission frequency region of the bandpass filter becomes unstable, and noise cannot be sufficiently removed, and the flow measurement accuracy decreases. There is a possibility that it will be.
【０００８】また、バンドパスフィルタを用いているた
めに、渦信号が安定していてカルマン渦の発生周波数成
分をリファレンス信号として得られる場合には、バンド
パスフィルタの透過周波数領域がカルマン渦の発生周波
数領域と一致するので、カルマン渦の発生周波数に基づ
いて精度の高い流量演算が行える反面、渦信号に含まれ
るカルマン渦による成分に対してノイズ成分が大きい場
合には、ノイズの周波数成分がリファレンス信号として
用いられ、ノイズ成分の周波数領域をバンドパスフィル
タの透過周波数領域として誤って設定し、ノイズ成分よ
りも周波数の高いカルマン渦の発生周波数を除去してし
まうため、カルマン渦の発生周波数と異なる周波数を基
に流量演算を行うことになり、流量計測の信頼性が低く
なってしまうことがある。Further, since the band-pass filter is used, if the vortex signal is stable and the frequency component of the occurrence of the Karman vortex can be obtained as the reference signal, the transmission frequency region of the band-pass filter should Since it matches the frequency domain, highly accurate flow rate calculation can be performed based on the frequency of occurrence of Karman vortices.On the other hand, if the noise component is larger than the Karman vortex component included in the vortex signal, the noise frequency component It is used as a signal, and incorrectly sets the frequency domain of the noise component as the transmission frequency domain of the band-pass filter, and removes the frequency of the Karman vortex that is higher in frequency than the noise component. Calculation of flow rate based on frequency reduces reliability of flow rate measurement A.
【０００９】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、渦信号から精度良くカルマン渦の発生周波数成分を
抽出して、流量計測を行う渦流量計を提供することを目
的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a vortex flowmeter for measuring a flow rate by accurately extracting a frequency component of a Karman vortex generated from a vortex signal.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、被測流体が流
通する配管内に設けられた渦発生体と、該渦発生体によ
って発生するカルマン渦を所定位置において検出し、該
カルマン渦の発生周波数を渦信号として出力する渦検出
手段と、前記渦検出手段で検出された渦信号の周波数か
ら前記配管内の被測流体の流量を演算する演算手段と、
からなる渦流量計において、前記渦検出手段で検出され
た渦信号から当該渦信号の振幅変化を検出する振幅変化
検出手段と、前記振幅変化検出手段が検出した振幅変化
の周波数を前記渦検出手段で検出された渦信号から除去
する所定周波数除去手段と、を設け、前記演算手段は、
前記所定周波数除去手段によって振幅変化の周波数を除
去された渦信号の周波数から前記配管内の被測流体の流
量を演算することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a vortex generator provided in a pipe through which a fluid to be measured flows and a Karman vortex generated by the vortex generator are detected at a predetermined position. Vortex detection means for outputting the generated frequency as a vortex signal, and calculation means for calculating the flow rate of the fluid to be measured in the pipe from the frequency of the vortex signal detected by the vortex detection means,
A vortex flowmeter comprising: an amplitude change detecting means for detecting an amplitude change of the vortex signal from the vortex signal detected by the vortex detection means; and a frequency of the amplitude change detected by the amplitude change detecting means. A predetermined frequency removing means for removing from the vortex signal detected in the above, the arithmetic means,
The flow rate of the fluid to be measured in the pipe is calculated from the frequency of the vortex signal from which the frequency of the amplitude change has been removed by the predetermined frequency removing means.
【００１１】これにより、所定周波数除去手段では、渦
信号の振幅を変化させるノイズに起因する周波数を含む
周波数成分が渦信号から除去される。Thus, the predetermined frequency removing means removes, from the vortex signal, a frequency component including a frequency caused by noise that changes the amplitude of the vortex signal.
【００１２】また、請求項２に記載の発明は、前記所定
周波数除去手段は、前記振幅変化検出手段により検出さ
れた周波数以下の周波数を除去することを特徴とする。Further, the invention according to a second aspect is characterized in that the predetermined frequency removing means removes a frequency lower than the frequency detected by the amplitude change detecting means.
【００１３】これにより、所定周波数除去手段では、渦
信号の振幅を変化させるノイズに起因する周波数以下の
周波数成分が渦信号から除去される。Thus, the predetermined frequency removing means removes, from the vortex signal, frequency components equal to or lower than the frequency caused by the noise that changes the amplitude of the vortex signal.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の渦流
量計１を図１の概略図を用いて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A vortex flowmeter 1 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the schematic diagram of FIG.
【００１５】渦流量計１が設置される配管２内には、カ
ルマン渦を発生させる渦発生体３が設けられ、配管２内
のカルマン渦の発生領域を挟んだ配管２の管壁には孔
４、４が相対向するように形成されている。孔４、４に
は、超音波発振器５ａと超音波受信器５ｂとからなる一
対の超音波センサ５が嵌合されて、閉塞されている。そ
して、超音波発振器５ａは、発振回路６に接続され、発
振回路６からドライブ電圧を印加されることで超音波を
発振し、超音波受信器５ｂは、受信した超音波をフィル
タ７、アンプ８、変換回路９を介して位相比較回路１０
に出力する。A vortex generator 3 for generating Karman vortices is provided in a pipe 2 in which the vortex flowmeter 1 is installed. 4, 4 are formed so as to face each other. A pair of ultrasonic sensors 5 including an ultrasonic oscillator 5a and an ultrasonic receiver 5b are fitted into the holes 4 and 4 and are closed. The ultrasonic oscillator 5a is connected to the oscillating circuit 6, and oscillates ultrasonic waves by applying a drive voltage from the oscillating circuit 6, and the ultrasonic receiver 5b filters the received ultrasonic waves into the filter 7, the amplifier 8, and the like. , A phase comparison circuit 10 via a conversion circuit 9
Output to
【００１６】フィルタ７には、超音波受信器５ｂで受信
された超音波のうち、ノイズの部分をカットし、信号と
して必要な周波数領域の信号（カルマン渦の発生周波数
帯域に対応する信号）のみを透過するバンドパスフィル
タが用いられている。また、アンプ８は、フィルタ７を
透過した超音波を増幅し、変換回路９は、アナログ信号
として出力されてくる超音波をデジタル信号として出力
する。The filter 7 cuts a noise portion out of the ultrasonic waves received by the ultrasonic receiver 5b and outputs only a signal in a frequency region required as a signal (a signal corresponding to a frequency band in which a Karman vortex is generated). Is used. The amplifier 8 amplifies the ultrasonic wave transmitted through the filter 7, and the conversion circuit 9 outputs the ultrasonic wave output as an analog signal as a digital signal.
【００１７】位相比較回路１０では、発振回路６から、
超音波発振器５ａに発振させている超音波の周波数を取
り込み、超音波受信器５ｂで受信された超音波をフィル
タ７、アンプ８、変換回路９を介して取り込み、それぞ
れの超音波の位相を比較することで、配管２内を超音波
が透過したときに、配管２内に発生しているカルマン渦
によって受けた超音波の変調を検出し、変調分を信号化
して出力する。In the phase comparison circuit 10, the oscillation circuit 6
The frequency of the ultrasonic wave oscillated by the ultrasonic oscillator 5a is captured, the ultrasonic wave received by the ultrasonic receiver 5b is captured via the filter 7, the amplifier 8, and the conversion circuit 9, and the phases of the respective ultrasonic waves are compared. Thus, when the ultrasonic wave is transmitted through the pipe 2, the modulation of the ultrasonic wave received by the Karman vortex generated in the pipe 2 is detected, and the modulated component is converted into a signal and output.
【００１８】スイッチドキャパシタフィルタ１１は、後
述の電圧／周波数変換回路１６から入力される周波数制
御信号の周波数に応じてカットオフ周波数が設定され、
位相比較回路１０より出力された変調信号（渦信号）か
らカットオフ周波数以下の信号成分を除去するハイパス
フィルタとなっている。The cut-off frequency of the switched capacitor filter 11 is set according to the frequency of a frequency control signal input from a voltage / frequency conversion circuit 16 described later.
This is a high-pass filter that removes signal components below the cutoff frequency from the modulation signal (vortex signal) output from the phase comparison circuit 10.
【００１９】波形整形回路１２は、スイッチドキャパシ
タフィルタ１１から入力される信号が所定の値を超えた
ときにパルスを立ち上げ、所定の値を割り込んだときに
パルスを立ち下げることでアナログ信号をデジタル信号
化し、流量演算回路１３及び振幅復調回路１４に出力す
る。The waveform shaping circuit 12 raises a pulse when a signal input from the switched capacitor filter 11 exceeds a predetermined value, and lowers a pulse when the signal is lower than a predetermined value, thereby converting an analog signal. The digital signal is output to the flow rate calculation circuit 13 and the amplitude demodulation circuit 14.
【００２０】流量演算回路１３は、入力されるデジタル
信号のパルスをカウントすることでカルマン渦の発生数
をカウントし、これに基づき流量演算を行う。パルスカ
ウント数を配管２の口径に応じたメータ定数（単位＝
［パルス／単位流量］）で除算することで積算流量を演
算し、また、パルスのカウント数を単位時間で除算する
ことで単位時間当たりのパルス数、つまり、カルマン渦
の発生周波数を求め、この単位時間当たりのパルス数を
メータ定数で除算することで単位時間当たりの流量（瞬
時流量）を演算する。The flow rate calculation circuit 13 counts the number of generated Karman vortices by counting the pulses of the input digital signal, and calculates the flow rate based on the count. The pulse count is a meter constant (unit =
[Pulse / unit flow rate]) to calculate the integrated flow rate, and by dividing the pulse count number by the unit time, the number of pulses per unit time, that is, the frequency of occurrence of Karman vortex, is obtained. The flow rate per unit time (instantaneous flow rate) is calculated by dividing the number of pulses per unit time by the meter constant.
【００２１】振幅復調回路１４は、波形整形回路１２か
ら入力される振幅変化分のみを抽出し、その振幅変化を
信号化して周波数／電圧変換回路１５に出力する。周波
数／電圧変換回路１５は、入力された信号の周波数に比
例した電圧値を電圧／周波数変換回路１６に出力するも
のであり、電圧／周波数変換回路１６は入力された電圧
値に比例した周波数の信号をスイッチドキャパシタフィ
ルタ１１に出力する。従って、振幅復調回路１４から出
力された振幅変化の信号は、周波数／電圧変換回路１５
及び電圧／周波数変換回路１６を介することで、振幅変
化の周波数に比例した周波数の信号に変換され、この振
幅変化の周波数に比例した周波数の信号がスイッチドキ
ャパシタフィルタ１１のカットオフ周波数を示す周波数
制御信号として出力される。本実施の形態では、スイッ
チドキャパシタフィルタ１１を所定周波数除去手段とし
て用い、振幅復調回路１４を振幅変化検出手段として用
いている。The amplitude demodulation circuit 14 extracts only the amplitude change input from the waveform shaping circuit 12, converts the amplitude change into a signal, and outputs the signal to the frequency / voltage conversion circuit 15. The frequency / voltage conversion circuit 15 outputs a voltage value proportional to the frequency of the input signal to the voltage / frequency conversion circuit 16, and the voltage / frequency conversion circuit 16 outputs a voltage having a frequency proportional to the input voltage value. The signal is output to the switched capacitor filter 11. Therefore, the amplitude change signal output from the amplitude demodulation circuit 14 is output to the frequency / voltage conversion circuit 15
And through the voltage / frequency conversion circuit 16, the signal is converted into a signal having a frequency proportional to the frequency of the amplitude change, and a signal having a frequency proportional to the frequency of the amplitude change is a frequency indicating the cutoff frequency of the switched capacitor filter 11. It is output as a control signal. In the present embodiment, the switched capacitor filter 11 is used as a predetermined frequency removing unit, and the amplitude demodulation circuit 14 is used as an amplitude change detecting unit.
【００２２】ここで、スイッチドキャパシタフィルタ１
１で渦信号からノイズ成分である渦信号の振幅を変化さ
せる成分を除去するときの動作を説明する。Here, the switched capacitor filter 1
The operation of removing a component that changes the amplitude of the vortex signal, which is a noise component, from the vortex signal in step 1 will be described.
【００２３】位相比較回路１８から出力された渦信号
は、図２に示すようなカルマン渦の発生周波数成分にノ
イズである低い周波数の成分が重畳された波形となる。
スイッチドキャパシタフィルタ１１で後述のように設定
されたカットオフ周波数に基づいて、特定の周波数以下
の信号成分が除去されることによって図２中、破線で示
される渦信号の振幅を変化させる成分（ノイズ）が除去
され、図３に示すカルマン渦の発生周波数成分のみが波
形整形回路１２に出力される。波形整形回路１２によっ
て変換された信号は、振幅復調回路１４によって渦信号
の振幅変化分（図２中、破線で示される成分）のみを抽
出され、振幅変化信号として出力される。The vortex signal output from the phase comparison circuit 18 has a waveform in which a low-frequency component, which is noise, is superimposed on the frequency component of the Karman vortex as shown in FIG.
A component that changes the amplitude of the eddy signal indicated by a broken line in FIG. 2 by removing signal components below a specific frequency based on a cutoff frequency set as described later in the switched capacitor filter 11 ( Noise) is removed, and only the frequency component of the occurrence of the Karman vortex shown in FIG. From the signal converted by the waveform shaping circuit 12, only an amplitude change (a component indicated by a broken line in FIG. 2) of the vortex signal is extracted by the amplitude demodulation circuit 14, and output as an amplitude change signal.
【００２４】周波数／電圧変換回路１５及び電圧／周波
数変換回路１６では、振幅変化信号を振幅変化信号の周
波数に比例した周波数の周波数制御信号に変換し、この
周波数制御信号をスイッチドキャパシタフィルタ１１に
出力することでスイッチドキャパシタフィルタ１１で
は、電圧／周波数変換回路１６から入力される周波数制
御信号の周波数に応じたカットオフ周波数が設定され
る。The frequency / voltage conversion circuit 15 and the voltage / frequency conversion circuit 16 convert the amplitude change signal into a frequency control signal having a frequency proportional to the frequency of the amplitude change signal. By output, the cut-off frequency is set in the switched capacitor filter 11 in accordance with the frequency of the frequency control signal input from the voltage / frequency conversion circuit 16.
【００２５】スイッチドキャパシタフィルタ１１から出
力された信号は波形整形回路１２を介して、流量演算回
路１３にも出力され、流量演算回路１３で、積算流量や
単位時間当たりの流量（瞬時流量）が求められる。The signal output from the switched capacitor filter 11 is also output to a flow rate calculation circuit 13 via a waveform shaping circuit 12, and the flow rate calculation circuit 13 calculates the integrated flow rate and the flow rate per unit time (instantaneous flow rate). Desired.
【００２６】以上説明したように、本実施の形態では、
スイッチドキャパシタフィルタ１１、波形整形回路１
２、振幅復調回路１４、周波数／電圧変換回路１５、電
圧／周波数変換回路１６でPhase-Locked-Loopを形成し
ており、振幅復調回路１４で渦信号の振幅を変化させる
成分を抽出し、周波数電圧変換回路１５及び電圧／周波
数変換回路１６でスイッチドキャパシタフィルタ１１の
カットオフ周波数に変換してスイッチドキャパシタフィ
ルタ１１で渦信号の振幅を変化させる周波数成分を除去
することで、渦信号の振幅が安定し、パルス欠落が防止
されるため、流量計測の精度を向上させることができ
る。As described above, in this embodiment,
Switched capacitor filter 11, waveform shaping circuit 1
2. Phase-Locked-Loop is formed by the amplitude demodulation circuit 14, the frequency / voltage conversion circuit 15, and the voltage / frequency conversion circuit 16. The amplitude demodulation circuit 14 extracts a component that changes the amplitude of the vortex signal, and The voltage conversion circuit 15 and the voltage / frequency conversion circuit 16 convert the cutoff frequency of the switched capacitor filter 11 to a cut-off frequency, and the switched capacitor filter 11 removes a frequency component that changes the amplitude of the eddy signal. Is stabilized, and pulse dropout is prevented, so that the accuracy of flow rate measurement can be improved.
【００２７】また、スイッチドキャパシタフィルタ１１
がハイパスフィルタであるため、ノイズ成分がカルマン
渦による成分よりも大きくなっても、従来のバンドパス
フィルタを用いた場合のように低い周波数のノイズ成分
を透過して高い周波数のカルマン渦による成分を除去し
てしまうといったことが防止でき、流量計測の信頼性が
向上する。The switched capacitor filter 11
Is a high-pass filter, so even if the noise component is larger than the component due to the Karman vortex, the low-frequency noise component is transmitted and the component due to the high-frequency Karman vortex is transmitted as in the case of using a conventional bandpass filter. Removal can be prevented, and the reliability of the flow measurement can be improved.
【００２８】尚、本実施の形態では、超音波式の渦流量
計を例に説明したが、これに限らず、圧電素子式や静電
容量式などのカルマン渦による圧力変化を検出するタイ
プでも、超音波式やサーミスタ式などのカルマン渦によ
る流速変化を検出するタイプでも、カルマン渦の発生周
波数を検出して流量計測を行う渦流量計であれば適用可
能である。In this embodiment, an ultrasonic type vortex flowmeter has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a piezoelectric element type or a capacitance type type which detects a pressure change due to Karman vortex may be used. In addition, even a type such as an ultrasonic type or a thermistor type, which detects a change in flow velocity due to Karman vortex, can be applied to a vortex flowmeter which detects a generation frequency of Karman vortex and measures a flow rate.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明の渦流量計は、渦検出手段で検出
された渦信号から当該渦信号の振幅変化を検出する振幅
変化検出手段と、前記振幅変化検出手段が検出した振幅
変化の周波数を含む周波数を前記渦検出手段で検出され
た渦信号から除去する所定周波数除去手段と、を設け、
前記演算手段は、前記所定周波数除去手段によって前記
振幅変化の周波数を含む周波数を除去された渦信号の周
波数から前記配管内の被測流体の流量を演算する構成と
したことにより、従来の渦信号の周波数によるトラッキ
ング制御を行う渦流量計と異なり、渦信号が不安定なと
きでも渦信号の振幅を変化させるノイズ成分を十分に除
去して渦信号の振幅を安定させることができ、流量計測
の精度が向上する。According to the vortex flowmeter of the present invention, an amplitude change detecting means for detecting an amplitude change of the vortex signal from the vortex signal detected by the vortex detecting means, and a frequency of the amplitude change detected by the amplitude change detecting means. A predetermined frequency removing means for removing a frequency including the vortex signal detected by the vortex detecting means,
The arithmetic means is configured to calculate the flow rate of the fluid to be measured in the pipe from the frequency of the vortex signal from which the frequency including the frequency of the amplitude change has been removed by the predetermined frequency removing means. Unlike a vortex flowmeter that performs tracking control based on the frequency of the vortex signal, even when the vortex signal is unstable, the noise component that changes the amplitude of the vortex signal can be sufficiently removed to stabilize the amplitude of the vortex signal. The accuracy is improved.
【００３０】また、所定周波数除去手段が、前記振幅変
化検出手段により検出された周波数以下の周波数を除去
するようにしたことにより、従来のバンドパスフィルタ
を用いてトラッキング制御を行う渦流量計と異なり、ノ
イズ成分が大きい場合にも周波数の高いカルマン渦の発
生周波数を除去してしまうことがなく、カルマン渦の発
生周波数以外の誤った周波数に基づき流量演算をしてし
まうことが防止でき、流量計測の信頼性が向上する。Also, the predetermined frequency removing means removes frequencies below the frequency detected by the amplitude change detecting means, which is different from a conventional vortex flowmeter which performs tracking control using a band-pass filter. Even if the noise component is large, the occurrence frequency of the high-frequency Karman vortex is not removed, and the flow rate calculation based on an erroneous frequency other than the frequency of the Karman vortex can be prevented. Reliability is improved.
【００３１】[0031]
【図１】本発明の実施の形態の渦流量計１を示す概略図
である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a vortex flowmeter 1 according to an embodiment of the present invention.
【図２】同渦流量計１の位相比較回路１０から出力され
る渦信号の波形を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a waveform of a vortex signal output from a phase comparison circuit 10 of the vortex flowmeter 1;
【図３】同渦流量計１の位相比較回路１０から出力され
る渦信号から振幅を変化させるノイズ成分を除去したと
きの波形を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a waveform when a noise component that changes the amplitude is removed from a vortex signal output from a phase comparison circuit 10 of the vortex flowmeter 1;
１ 渦流量計 ２ 配管 ３ 渦発生体 ４ 孔 ５ 超音波センサ ５ａ 超音波発振器 ５ｂ 超音波受信器 ６ 発振回路 ７ フィルタ ８ アンプ ９ 変換回路 １０ 位相比較回路 １１ スイッチドキャパシタフィルタ（所定周波数
除去手段） １２ 波形整形回路 １３ 流量演算回路 １４ 振幅復調回路（振幅変化検出手段） １５ 周波数／電圧変換回路 １６ 電圧／周波数変換回路DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vortex flowmeter 2 Piping 3 Vortex generator 4 Hole 5 Ultrasonic sensor 5a Ultrasonic oscillator 5b Ultrasonic receiver 6 Oscillation circuit 7 Filter 8 Amplifier 9 Conversion circuit 10 Phase comparison circuit 11 Switched capacitor filter (predetermined frequency removing means) 12 Waveform shaping circuit 13 Flow rate operation circuit 14 Amplitude demodulation circuit (amplitude change detection means) 15 Frequency / voltage conversion circuit 16 Voltage / frequency conversion circuit
Claims (2)
た渦発生体と、 該渦発生体によって発生するカルマン渦を所定位置にお
いて検出し、該カルマン渦の発生周波数を渦信号として
出力する渦検出手段と、 前記渦検出手段で検出された渦信号の周波数から前記配
管内の被測流体の流量を演算する演算手段と、からなる
渦流量計において、 前記渦検出手段で検出された渦信号から当該渦信号の振
幅変化を検出する振幅変化検出手段と、 前記振幅変化検出手段が検出した振幅変化の周波数を含
む周波数を前記渦検出手段で検出された渦信号から除去
する所定周波数除去手段と、を設け、 前記演算手段は、前記所定周波数除去手段によって前記
振幅変化の周波数を含む周波数を除去された渦信号の周
波数から前記配管内の被測流体の流量を演算することを
特徴とする渦流量計。1. A vortex generator provided in a pipe through which a fluid to be measured flows, a Karman vortex generated by the vortex generator is detected at a predetermined position, and a generation frequency of the Karman vortex is output as a vortex signal. A vortex flowmeter comprising: a vortex detecting means; and a calculating means for calculating a flow rate of the fluid to be measured in the pipe from a frequency of the vortex signal detected by the vortex detecting means. Amplitude change detecting means for detecting an amplitude change of the eddy signal from the signal; and a predetermined frequency removing means for removing a frequency including the frequency of the amplitude change detected by the amplitude change detecting means from the vortex signal detected by the vortex detecting means. The calculating means calculates the flow rate of the fluid to be measured in the pipe from the frequency of the vortex signal from which the frequency including the frequency of the amplitude change has been removed by the predetermined frequency removing means. Vortex flowmeter, characterized in that.
変化検出手段により検出された周波数以下の周波数を除
去することを特徴とする請求項１記載の渦流量計。2. The vortex flowmeter according to claim 1, wherein the predetermined frequency removing unit removes a frequency lower than a frequency detected by the amplitude change detecting unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10104070A JPH11287680A (en) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | Vortex flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10104070A JPH11287680A (en) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | Vortex flowmeter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11287680A true JPH11287680A (en) | 1999-10-19 |
Family
ID=14370910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10104070A Pending JPH11287680A (en) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | Vortex flowmeter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11287680A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016205311A (en) * | 2015-04-27 | 2016-12-08 | 株式会社川本製作所 | Water supply system and method for controlling water supply system |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP10104070A patent/JPH11287680A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016205311A (en) * | 2015-04-27 | 2016-12-08 | 株式会社川本製作所 | Water supply system and method for controlling water supply system |
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