JP3170335B2 - 気体用流量計 - Google Patents
気体用流量計Info
- Publication number
- JP3170335B2 JP3170335B2 JP03304392A JP3304392A JP3170335B2 JP 3170335 B2 JP3170335 B2 JP 3170335B2 JP 03304392 A JP03304392 A JP 03304392A JP 3304392 A JP3304392 A JP 3304392A JP 3170335 B2 JP3170335 B2 JP 3170335B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- flow
- measured
- signal
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は気体用流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】計測範囲を拡大する目的で、二つのセン
サを用い、一方のセンサでは中〜大流量域を、他方のセ
ンサでは小流量域を計測する気体用流量計が、特開平３
−９６８１７号公報と特開平３−２６４８２１号公報で
提案されている。
サを用い、一方のセンサでは中〜大流量域を、他方のセ
ンサでは小流量域を計測する気体用流量計が、特開平３
−９６８１７号公報と特開平３−２６４８２１号公報で
提案されている。
【０００３】これら両従来技術は、中〜大流量域をフル
ィディック発振素子で、小流量域を熱式フローセンサで
計測し、両者の計測域がオーバーラップする流量範囲を
設けておき、この流量範囲に測定対象流量があるとき、
安定性の高いフルィディツク発振素子（以下ＦＤと言
う）の計測値を基準として、ダストや水分の付着及び経
年変化による誤差を生じやすい熱式フローセンサ（以下
ＦＳと言う）の計測値を自動的に較正しながら使用する
構成になっている。
ィディック発振素子で、小流量域を熱式フローセンサで
計測し、両者の計測域がオーバーラップする流量範囲を
設けておき、この流量範囲に測定対象流量があるとき、
安定性の高いフルィディツク発振素子（以下ＦＤと言
う）の計測値を基準として、ダストや水分の付着及び経
年変化による誤差を生じやすい熱式フローセンサ（以下
ＦＳと言う）の計測値を自動的に較正しながら使用する
構成になっている。
【０００４】上記従来技術のうち、特開平３−９６８１
７号公報記載の流量計の概略を図３と図４により以下に
説明する。この気体用流量計は、図３に示すように、フ
ルィディック発振素子（ＦＤ）１と、該ＦＤ１の流体振
動を検知して電気信号に変換するセンサ２と、ＦＤのノ
ズル部３の流速を検知して電気信号に変換する熱式フロ
ーセンサ（ＦＳ）４と、前記流体振動検知用センサ２と
流速検知用ＦＳ４の信号を演算して積算流量を求める電
子回路５と、該電子回路５で求めた積算流量を表示する
表示器６とを有している。
７号公報記載の流量計の概略を図３と図４により以下に
説明する。この気体用流量計は、図３に示すように、フ
ルィディック発振素子（ＦＤ）１と、該ＦＤ１の流体振
動を検知して電気信号に変換するセンサ２と、ＦＤのノ
ズル部３の流速を検知して電気信号に変換する熱式フロ
ーセンサ（ＦＳ）４と、前記流体振動検知用センサ２と
流速検知用ＦＳ４の信号を演算して積算流量を求める電
子回路５と、該電子回路５で求めた積算流量を表示する
表示器６とを有している。
【０００５】流体振動検知用センサ２としては、高分子
圧電膜センサが、流速検知用ＦＳ４としては特開昭５９
−１８２３１５号公報記載のようなＦＳが用いられる。
そして、流体振動検知用センサ２は、流体振動に対応し
た周波数の電気信号を生じ、ＦＳ４はノズル部３の流速
に対応してアナログ電気信号を生じる。
圧電膜センサが、流速検知用ＦＳ４としては特開昭５９
−１８２３１５号公報記載のようなＦＳが用いられる。
そして、流体振動検知用センサ２は、流体振動に対応し
た周波数の電気信号を生じ、ＦＳ４はノズル部３の流速
に対応してアナログ電気信号を生じる。
【０００６】ＦＳ４はシリコンチップ上の流れが当たる
表面に発熱部の上流側と下流側に流体温度検出部を配置
した物で、流量に応じて発熱部の両側の流体温度検出部
の電気抵抗が変化するため、この変化を電気信号として
検出し、増幅、Ａ／Ｄ変換してマイコンにより流量を求
める。
表面に発熱部の上流側と下流側に流体温度検出部を配置
した物で、流量に応じて発熱部の両側の流体温度検出部
の電気抵抗が変化するため、この変化を電気信号として
検出し、増幅、Ａ／Ｄ変換してマイコンにより流量を求
める。
【０００７】電子回路５は図４に示す構成となってい
る。４ＡはＡ／Ｄ変換回路で、ＦＳ４で検知した小流量
域のアナログ電気信号を流量に比例したパルス数の電気
パルス信号にディジタル変換する。
る。４ＡはＡ／Ｄ変換回路で、ＦＳ４で検知した小流量
域のアナログ電気信号を流量に比例したパルス数の電気
パルス信号にディジタル変換する。
【０００８】７はＡ／Ｄ変換回路４Ａの出力である高速
の電気パルス（信号Ｂ）をマイコン８に入力するのに一
時的にストックするカウンタ、９は電源、１０は圧電膜
回路部１１と熱式フローセンサ回路部１２とに供給する
駆動電圧を制御する電圧制御回路である。
の電気パルス（信号Ｂ）をマイコン８に入力するのに一
時的にストックするカウンタ、９は電源、１０は圧電膜
回路部１１と熱式フローセンサ回路部１２とに供給する
駆動電圧を制御する電圧制御回路である。
【０００９】１３はセンサ２の電気信号を増幅するアナ
ログ増幅器、１４はアナログ増幅器１３の出力信号を矩
形波に整形する波形整形回路、１５は波形整形回路１４
の出力（信号Ａ）を入力とし、その周波数が一定値以上
のときに信号Ａを同じ周波数の信号Ｊとしてマイコン８
に伝送する信号判定回路である。
ログ増幅器、１４はアナログ増幅器１３の出力信号を矩
形波に整形する波形整形回路、１５は波形整形回路１４
の出力（信号Ａ）を入力とし、その周波数が一定値以上
のときに信号Ａを同じ周波数の信号Ｊとしてマイコン８
に伝送する信号判定回路である。
【００１０】１６はクロック制御回路で、マイコン８の
指令を受けてＡ／Ｄ変換するためクロック信号ＨをＡ／
Ｄ変換回路４Ａへ送出する。センサ２の信号周波数、つ
まり信号Ａの周波数が一定値以上のときは信号Ｊがマイ
コン８で演算されて流量積算値となる。又、信号Ａの周
波数が一定値以下の小流量域ではＦＳ４に基づく信号Ｂ
がマイコン８で演算され、信号Ｊと信号Ｂのパルス数の
合計の流量積算値が求められて表示器６に表示される。
指令を受けてＡ／Ｄ変換するためクロック信号ＨをＡ／
Ｄ変換回路４Ａへ送出する。センサ２の信号周波数、つ
まり信号Ａの周波数が一定値以上のときは信号Ｊがマイ
コン８で演算されて流量積算値となる。又、信号Ａの周
波数が一定値以下の小流量域ではＦＳ４に基づく信号Ｂ
がマイコン８で演算され、信号Ｊと信号Ｂのパルス数の
合計の流量積算値が求められて表示器６に表示される。
【００１１】ＦＳ４のアナログ電圧は、クロック信号と
同期して、流量に比例したパルス数の流量信号ＢにＡ／
Ｄ変換回路４Ａで変換される。この信号Ｂは間隔（周
期）Ｔ0 毎（例えばＴ0 ＝５秒）に出力され、その都度
のパルス数は流量０［ｌ／ｈ］で０パルス、流量５０
［ｌ／ｈ］で３００パルスにし、流量に比例したパルス
数になるように、Ａ／Ｄ変換回路６の特性が定められて
いる。
同期して、流量に比例したパルス数の流量信号ＢにＡ／
Ｄ変換回路４Ａで変換される。この信号Ｂは間隔（周
期）Ｔ0 毎（例えばＴ0 ＝５秒）に出力され、その都度
のパルス数は流量０［ｌ／ｈ］で０パルス、流量５０
［ｌ／ｈ］で３００パルスにし、流量に比例したパルス
数になるように、Ａ／Ｄ変換回路６の特性が定められて
いる。
【００１２】そして、ＦＤの計測値を基準として、ＦＳ
の計測値を較正するときは、ＦＳ４のアナログ信号をＡ
／Ｄ変換回路４Ａで電気パルスにディジタル変換すると
きのパルス定数を変えることで較正していた。
の計測値を較正するときは、ＦＳ４のアナログ信号をＡ
／Ｄ変換回路４Ａで電気パルスにディジタル変換すると
きのパルス定数を変えることで較正していた。
【００１３】このような較正動作のより詳細は前記特開
平３−９６８１７号公報で周知である。
平３−９６８１７号公報で周知である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
前記計測域がオーバーラップする流量域では、ＦＤとＦ
Ｓの両者が、流量とセンサ出力との間に直線性を保つ領
域を用いている。
前記計測域がオーバーラップする流量域では、ＦＤとＦ
Ｓの両者が、流量とセンサ出力との間に直線性を保つ領
域を用いている。
【００１５】この領域を広くとるには、ＦＤの計測下限
の拡大とＦＳの計測上限の拡大を必要とし、技術的に困
難であった。そのために前記オーバーラップする計測域
である較正範囲が狹くて、この種の流量計をガス使用量
をはかる計量器としてのガスメータとして用いると、フ
ィールドにおけるガスの使用流量が較正範囲に入りずら
く、較正の機会が少なくなり、場合によっては較正出来
ないことが生じるという問題点があった。
の拡大とＦＳの計測上限の拡大を必要とし、技術的に困
難であった。そのために前記オーバーラップする計測域
である較正範囲が狹くて、この種の流量計をガス使用量
をはかる計量器としてのガスメータとして用いると、フ
ィールドにおけるガスの使用流量が較正範囲に入りずら
く、較正の機会が少なくなり、場合によっては較正出来
ないことが生じるという問題点があった。
【００１６】そこで、本発明にかかる問題点を解消し
て、較正の機会を増大できるガスメータに好適な気体用
流量計を提供することを目的とする。
て、較正の機会を増大できるガスメータに好適な気体用
流量計を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の気体用流量計は、中〜大流量域をフルィデ
ィック発振素子（１）で、小流量域を熱式フローセンサ
（４）で計測すると共に、両者の計測域がオーバーラッ
プする流量範囲を設けておき、この流量範囲に測定対象
流量があるとき、フルィディツク発振素子（１）の計測
値を基準として熱式フローセンサ（４）の計測値を較正
する流量計において、前記流量範囲に測定対象があると
きに熱式フローセンサ（４）の計測値が飽和領域にある
か飽和領域以下かを識別し、飽和領域以下のときに前記
較正動作を行なうことを特徴とする。
に、本発明の気体用流量計は、中〜大流量域をフルィデ
ィック発振素子（１）で、小流量域を熱式フローセンサ
（４）で計測すると共に、両者の計測域がオーバーラッ
プする流量範囲を設けておき、この流量範囲に測定対象
流量があるとき、フルィディツク発振素子（１）の計測
値を基準として熱式フローセンサ（４）の計測値を較正
する流量計において、前記流量範囲に測定対象があると
きに熱式フローセンサ（４）の計測値が飽和領域にある
か飽和領域以下かを識別し、飽和領域以下のときに前記
較正動作を行なうことを特徴とする。
【００１８】
【作用】ＦＳが経時変化して感度が低下すると、流量に
対するセンサ出力が、初期の正常な感度曲線イに対し、
図２の曲線ロのようになる。従って、同図Ｂの流量範囲
でＦＤとオーバーラップして計測し、ＦＳの出力特性
（感度曲線）の飽和領域以下の計測値を用いて、ＦＤの
出力である曲線ハを基準に較正する。こうすることで、
従来技術の較正範囲Ａに比較して、大幅に較正範囲が拡
大できる。
対するセンサ出力が、初期の正常な感度曲線イに対し、
図２の曲線ロのようになる。従って、同図Ｂの流量範囲
でＦＤとオーバーラップして計測し、ＦＳの出力特性
（感度曲線）の飽和領域以下の計測値を用いて、ＦＤの
出力である曲線ハを基準に較正する。こうすることで、
従来技術の較正範囲Ａに比較して、大幅に較正範囲が拡
大できる。
【００１９】
【実施例】図１と図２に基づいて本発明の実施例を説明
するが、流量計のハードの構成は図３と図４で説明した
従来技術の場合と同じで、ソフトのみが異なっている。
するが、流量計のハードの構成は図３と図４で説明した
従来技術の場合と同じで、ソフトのみが異なっている。
【００２０】図２において、曲線イとロはＦＳの流量と
出力（前記信号Ｂのパルス数）の関係を示し、イは初期
時のデータ、ロは経時変化等で初期時の６０％近くに感
度が低下したときのデータで、何れの曲線とも、出力が
２０００パルス程度で飽和する状態をＦＳが本質的にも
っている。
出力（前記信号Ｂのパルス数）の関係を示し、イは初期
時のデータ、ロは経時変化等で初期時の６０％近くに感
度が低下したときのデータで、何れの曲線とも、出力が
２０００パルス程度で飽和する状態をＦＳが本質的にも
っている。
【００２１】ハはＦＤの特性で、比較的良い直線性を示
しているが、流量Ｑ1 未満では発振が不安定であったり
発振不能で、計測できない。Ｑ2 はＦＳで実用的に計測
可能な上限の流量で、Ｑ1 とＱ2 との間の符号Ａで示す
流量範囲を、従来技術ではオーバーラップしＦＤとＦＳ
の両者で計測して、較正範囲としている。
しているが、流量Ｑ1 未満では発振が不安定であったり
発振不能で、計測できない。Ｑ2 はＦＳで実用的に計測
可能な上限の流量で、Ｑ1 とＱ2 との間の符号Ａで示す
流量範囲を、従来技術ではオーバーラップしＦＤとＦＳ
の両者で計測して、較正範囲としている。
【００２２】そして、この従来技術での較正のフロー
は、図１のステップ３３〜４６と同じである。本発明で
は、較正範囲（オーバーラップする計測範囲）を図２の
Ｂのように（従来技術の範囲Ａよりも）大幅に広げ、Ｆ
Ｓの計測データから２０００パルス付近の飽和データを
除き（ステップ４０）、飽和領域を除いたＦＳの計測値
を、ＦＤの計測データを基準としてＦＳパルス定数を変
更して較正動作を完了する（図１のステップ３４〜４
１） 流量がＡの範囲にあるときは、ステップ４２〜４６の従
来と同じフローで較正が行なわれる。
は、図１のステップ３３〜４６と同じである。本発明で
は、較正範囲（オーバーラップする計測範囲）を図２の
Ｂのように（従来技術の範囲Ａよりも）大幅に広げ、Ｆ
Ｓの計測データから２０００パルス付近の飽和データを
除き（ステップ４０）、飽和領域を除いたＦＳの計測値
を、ＦＤの計測データを基準としてＦＳパルス定数を変
更して較正動作を完了する（図１のステップ３４〜４
１） 流量がＡの範囲にあるときは、ステップ４２〜４６の従
来と同じフローで較正が行なわれる。
【００２３】なお、この較正方法を用いたガスメータの
較正範囲Ｂを従来技術の較正範囲Ａと比較して表１に示
す。メータ号数により、わずかに違うが、どのメータ
も、較正範囲がほぼ２．５倍に拡大改善されている。
較正範囲Ｂを従来技術の較正範囲Ａと比較して表１に示
す。メータ号数により、わずかに違うが、どのメータ
も、較正範囲がほぼ２．５倍に拡大改善されている。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【発明の効果】本発明の気体用流量計は、上述のように
構成されているので、熱式フローセンサの較正範囲を従
来の倍強にまで拡大できるため、熱式フローセンサが特
性変化した場合の較正の機会が多くなり、小流量域での
計測誤差が経時変化で増大することが防止できる。
構成されているので、熱式フローセンサの較正範囲を従
来の倍強にまで拡大できるため、熱式フローセンサが特
性変化した場合の較正の機会が多くなり、小流量域での
計測誤差が経時変化で増大することが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のフローチャート。
【図２】流量とセンサ出力の線図。
【図３】従来技術の系統図。
【図４】従来技術の電子回路のブロック図。
１ フルィディック発振素子 ４ 熱式フローセンサ
Claims (2)
- 【請求項１】 中〜大流量域をフルィディック発振素子
（１）で、小流量域を熱式フローセンサ（４）で計測す
ると共に、両者の計測域がオーバーラップする流量範囲
を設けておき、この流量範囲に測定対象流量があると
き、フルィディツク発振素子（１）の計測値を基準とし
て熱式フローセンサ（４）の計測値を較正する流量計に
おいて、前記流量範囲に測定対象があるときに熱式フロ
ーセンサ（４）の計測値が飽和領域にあるか飽和領域以
下かを識別し、飽和領域以下のときに前記較正動作を行
なうことを特徴とする気体用流量計。 - 【請求項２】 ガス使用量をはかる計量器としてのガス
メータである請求項１の気体用流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03304392A JP3170335B2 (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 気体用流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03304392A JP3170335B2 (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 気体用流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05231902A JPH05231902A (ja) | 1993-09-07 |
| JP3170335B2 true JP3170335B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=12375765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03304392A Expired - Fee Related JP3170335B2 (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | 気体用流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3170335B2 (ja) |
-
1992
- 1992-02-20 JP JP03304392A patent/JP3170335B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05231902A (ja) | 1993-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3343509B2 (ja) | 空気流量計測装置 | |
| JP4223915B2 (ja) | 熱式流量計及び制御システム | |
| JP2001201478A (ja) | 湿度センサ又はガス濃度センサ用の測定方法及び測定システム | |
| JP3170335B2 (ja) | 気体用流量計 | |
| JP3053486B2 (ja) | フルィディックガスメータ | |
| JP3640334B2 (ja) | 流量計およびガスメータ | |
| JPS5895230A (ja) | 電子式温度測定方法及び装置 | |
| JP3146603B2 (ja) | フルイディックメーター制御装置 | |
| JPH10281709A (ja) | 動歪み計測装置及び動歪み計測方法 | |
| JP3238984B2 (ja) | 感熱式マイクロブリッジ型流量計 | |
| JP3103700B2 (ja) | 流量計 | |
| JP3622613B2 (ja) | 超音波流量計 | |
| JP2000266773A (ja) | 熱線流速計及びその変換テーブル生成方法 | |
| JP3057949B2 (ja) | 流量計 | |
| JP3146601B2 (ja) | フルイディックメーター制御装置 | |
| JP4698014B2 (ja) | 流量計測装置 | |
| JP2633362B2 (ja) | 気体用流量計 | |
| JP2002303544A (ja) | フルイディックガスメータのパルス常数の初期値算出方法とフルイディックガスメータ | |
| JP3036218B2 (ja) | 流量計 | |
| JPH08136299A (ja) | フルイディック式ガスメータ | |
| JP2001074529A (ja) | 流量計測装置 | |
| JPH03148040A (ja) | 粘度測定装置 | |
| JPH05273007A (ja) | 流量計 | |
| JPS5826346Y2 (ja) | カルマン渦流量計又は流速計 | |
| JP3146602B2 (ja) | フルイディックメーター制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |