JPH0961207A - Malfunction detector - Google Patents
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- JPH0961207A JPH0961207A JP21332995A JP21332995A JPH0961207A JP H0961207 A JPH0961207 A JP H0961207A JP 21332995 A JP21332995 A JP 21332995A JP 21332995 A JP21332995 A JP 21332995A JP H0961207 A JPH0961207 A JP H0961207A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、異常検出器に関
し、より詳細には、爆発性ガスが存在するか、あるいは
存在するおそれのある危険場所に設置された流量計の本
質安全防爆構造の流量変換器に取り付けられたツェナー
バリアのヒューズが溶断した異常状態と、流量零であり
流量信号が発信されていない正常状態とを誤認しないよ
うに、異常状態においてのみ警告する信号を発する異常
検出器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anomaly detector, and more particularly, to a flow rate of an intrinsically safe explosion-proof structure of a flow meter installed in a hazardous area where explosive gas is present or may be present. An abnormality detector that issues a signal only in an abnormal state so as not to misidentify an abnormal state in which the fuse of the Zener barrier attached to the converter is blown out and a normal state in which the flow rate is zero and the flow rate signal is not transmitted .
【０００２】[0002]
【従来の技術】各種流量の流量計測を行う場合、爆発性
ガスの流量計測も含まれる。都市ガス等の可燃性流体
は、その例であり、これら都市ガスの流量計測には渦流
量計が多用されている。周知のように、渦流量計は、流
路中に、流路軸と直角に設けられた渦発生体から単位時
間に流出するカルマン渦の数が所定Ｒｅ（レイノルズ）
数範囲で、流量に比例することを利用した推測形の流量
計である。2. Description of the Related Art When measuring the flow rate of various flow rates, the flow rate measurement of explosive gas is also included. Combustible fluids such as city gas are an example, and vortex flowmeters are often used to measure the flow rate of these city gases. As is well known, in a vortex flowmeter, the number of Karman vortices that flow out per unit time from a vortex generator provided at right angles to the channel axis in a channel is a predetermined Re (Reynolds).
It is a speculative type flow meter that utilizes proportional to flow rate in several ranges.
【０００３】渦流量計の渦検出の方式は、渦発生にとも
ない被測流体の流れの変化を直接検出する方法や、変動
圧力から間接検出する方法があるが、何れの方法の場合
もカルマン渦は電気的に検出されるので、都市ガスの流
量を計測する渦流量計は防爆規格に適合した構成をもつ
ことが求められる。The vortex detection method of the vortex flowmeter includes a method of directly detecting the change in the flow of the fluid to be measured due to the generation of the vortex and a method of indirectly detecting from the fluctuating pressure. In either case, the Karman vortex is used. Is detected electrically, the vortex flowmeter that measures the flow rate of city gas is required to have a configuration that complies with explosion-proof standards.
【０００４】図４は、従来の流量計システムの一例を説
明するためのブロック図であり、図中、２０は変換器、
２１，２２は入力端子、２３は変換回路、２４は出力回
路、２５は出力トランジスタ、２６，２７はツェナーバ
リア、２８は電源ラインツェナーバリア、２９は信号ラ
インツェナーバリア、３０は受信器、３１は電源回路、
３２はパルス受信回路、３３は伝送ケーブルである。FIG. 4 is a block diagram for explaining an example of a conventional flow meter system, in which 20 is a converter.
Reference numerals 21 and 22 are input terminals, 23 is a conversion circuit, 24 is an output circuit, 25 is an output transistor, 26 and 27 are Zener barriers, 28 is a power line Zener barrier, 29 is a signal line Zener barrier, 30 is a receiver, and 31 is 31. Power supply circuit,
Reference numeral 32 is a pulse receiving circuit, and 33 is a transmission cable.
【０００５】図４に示した、従来の流量計システムは、
渦流量計（図示せず）と、変換器２０と、受信器３０と
からなり、変換器２０は渦流量計に装着されＡ−Ａ線左
側の危険場所に設置され、受信器３０は、変換器２０と
シールドケーブル等の伝送ケーブル３３により接続さ
れ、Ａ−Ａ線の右側の非危険場所に設置されている。The conventional flow meter system shown in FIG.
A vortex flowmeter (not shown), a converter 20, and a receiver 30 are provided. The converter 20 is attached to the vortex flowmeter and installed in a hazardous area on the left side of the line A-A. It is connected to the container 20 by a transmission cable 33 such as a shielded cable, and is installed in a non-hazardous area on the right side of the AA line.
【０００６】変換器２０は、端子２１，２２から入力さ
れた渦信号を整形処理し、例えば、１msのパルス幅の流
量パルスＰｉを出力する変換部２３と、流量パルスＰｉ
を入力し出力トランジスタ２５を開閉し、オープンコレ
クタ信号として出力する出力部２４とを有している。変
換部２３，出力トランジスタ２５のコレクタには、各々
抵抗Ｒ２３，Ｒ２５と複数のツェナーダイオード２６，
２６´，２７，２７´が直並列に接続され、ツェナーダ
イオード２６，２６´，および２７，２７´が各々変換
部２３と出力部２４に各々並列接続され、ツェナーダイ
オード２６，２６´２７，２７´のホット側と受信器３
０との接続端側にはヒューズ２８，２９が各々設けられ
てツェーナバリアを構成している。The converter 20 shapes the vortex signals input from the terminals 21 and 22 and outputs a flow rate pulse Pi having a pulse width of 1 ms, for example, and a flow rate pulse Pi.
To open and close the output transistor 25 and output it as an open collector signal. The converter 23 and the collector of the output transistor 25 have resistors R23 and R25, a plurality of Zener diodes 26,
26 ', 27, 27' are connected in series and parallel, and Zener diodes 26, 26 ', and 27, 27' are respectively connected in parallel to the conversion unit 23 and the output unit 24, and Zener diodes 26, 26'27, 27 'Hot side and receiver 3
Fuses 28 and 29 are provided on the connection end side with 0 to form a Zener barrier.
【０００７】受信器３０は、流量パルスを入力し、目的
とする流量信号を出力するもので、変換器２０の出力側
端子２０ａ，２０ｂ，２０ｃと伝送ケーブル３３を介し
て入力端子３０ａ，３０ｂ，３０ｃと各々接続される。
端子３０ａには変換部２３に電流を供給する電源部３１
が、端子３０ｂには受信器３０の電源電圧Ｖに接続され
た抵抗Ｒ３２変換器２０の出力トランジスタ２５に直列
接続された抵抗Ｒ２５を介して得られた、オープンコレ
クタ信号による流量パルスＰ0がパルス変信回路３２か
ら出力される。The receiver 30 inputs a flow rate pulse and outputs a target flow rate signal. The receiver 30 receives the output side terminals 20a, 20b, 20c of the converter 20 and the input terminals 30a, 30b, via the transmission cable 33. 30c, respectively.
A power supply unit 31 that supplies a current to the conversion unit 23 is connected to the terminal 30a.
However, the flow pulse P 0 by the open collector signal obtained through the resistor R25 connected in series with the output transistor 25 of the resistor R32 converter 20 connected to the power supply voltage V of the receiver 30 is pulsed to the terminal 30b. It is output from the transformation circuit 32.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】出力流量パルスＰ
0は、入力パルスＰｉで閉路される出力トランジスタ２
５によりパルス電源３２を閉路して得られた信号であ
り、入力パルスＰｉの波高値が反転されパルス電源電圧
をもったパルスである。従って、流体ガス等が流れてい
ない流量零の正常状態では、入力パルスＰｉは零であ
り、出力パルス側は、パルス電源部電圧Ｖ0に保持され
ている。このとき、高レベルの外来サージ電圧または電
流が生じてツェナーバリアのヒューズ２９を溶断した異
常の場合、出力パルス側の電圧は、電源電圧Ｖ0に保持
され、出力パルス信号からは、流量が零で、正常状態に
あるのか、あるいはサージ電流によりバリアヒューズが
溶断したものかの判別ができない。また、電源部３１側
のバリアヒューズ２８が溶断した場合も、同様の結果と
なり、正常、異常の判別ができない。Output flow rate pulse P
0 is the output transistor 2 which is closed by the input pulse Pi
5 is a signal obtained by closing the pulse power supply 32 by 5, and is a pulse having a pulse power supply voltage in which the peak value of the input pulse Pi is inverted. Therefore, in the normal state where the flow rate of fluid gas or the like is zero and the flow rate is zero, the input pulse Pi is zero, and the output pulse side is held at the pulse power supply section voltage V 0 . At this time, in the case of an abnormality in which the fuse 29 of the Zener barrier is blown by the occurrence of a high-level external surge voltage or current, the voltage on the output pulse side is held at the power supply voltage V 0 , and the flow rate is zero from the output pulse signal. Therefore, it is impossible to determine whether it is in the normal state or the barrier fuse is blown by the surge current. Also, when the barrier fuse 28 on the power supply unit 31 side is blown, the same result is obtained, and it is not possible to distinguish between normal and abnormal.
【０００９】本発明は、危険場所に設置された流量計変
換器に設けられたツェナーバリアのヒューズがサージ電
圧または電流発生等の異常により溶断したものか、流量
零である正常状態によるものかを判断して正確に異常を
検知する異常検出器を提供することを目的とする。According to the present invention, it is determined whether the fuse of the Zener barrier provided in the flowmeter converter installed in a hazardous area is blown out due to an abnormality such as surge voltage or current generation, or whether it is due to a normal state of zero flow rate. An object of the present invention is to provide an anomaly detector that judges and accurately detects anomalies.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の第１の
発明は、爆発性ガスが存在する危険場所に設置され流量
信号を出力する渦流量計と、該渦流量計に装着され前記
流量信号をパルス信号に変換する変換部、および前記パ
ルス信号に従って電流を開閉し流量パルスを出力する出
力部を有し、前記変換部および前記出力部が各々ツェナ
ーバリアを介して外部接続される本質安全防爆構造の変
換器と、非危険場所に設けられ、前記変換器に接続さ
れ、前記変換器の前記ツェナーバリアに接続される電源
回路および前記出力部のツェナーバリアに接続されるパ
ルス受信回路を有する受信器とからなる流量計システム
において、前記変換器と前記受信器との間の非危険場所
に設置接続され、前記各々のツェナーバリアのヒューズ
の何れか又はすべてが溶断したときに該ヒューズが溶断
したことを検出して警報を発し、流量零においては警報
を発しないようにする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a vortex flowmeter which is installed in a dangerous place where explosive gas exists and outputs a flow rate signal, and which is mounted on the vortex flowmeter. The essence of having a conversion unit for converting a flow rate signal into a pulse signal, and an output unit for opening and closing a current according to the pulse signal to output a flow rate pulse, wherein the conversion unit and the output unit are externally connected via a Zener barrier. A converter having a safety explosion-proof structure, a power supply circuit provided in a non-hazardous area, connected to the converter, and connected to the Zener barrier of the converter, and a pulse receiving circuit connected to the Zener barrier of the output unit. In a flowmeter system including a receiver having any one or all of the fuses of the respective Zener barriers installed and connected in a non-hazardous area between the converter and the receiver. An alarm by detecting that the fuse is blown when blown, so as not an alarm in no flow.
【００１１】請求項２に記載の第２の発明は、変換器の
電源部のツェナーバリアのヒューズが溶断した異常を検
出する簡易な異常検出回路であり、前記変換器に電流が
供給された正常時に発光し前記電源回路のツェナーバリ
アのヒューズが溶断したときに非発光のフォトカプラの
発光ダイオードと、該発光ダイオードの光を受け閉路し
非受光で開路する前記フォトカプラのフォトトランジス
タと、該フォトトランジスタの開路により閉路するスイ
ッチ回路とからなる前記電源回路側のツェナーバリアの
ヒューズ溶断検出回路を有し、前記スイッチ回路の閉路
により前記電源回路のツェナーバリアのヒューズの溶断
を検出する。A second aspect of the present invention is a simple abnormality detection circuit for detecting an abnormality in which a fuse of a Zener barrier of a power source section of a converter is blown, and a normal state in which a current is supplied to the converter. When the fuse of the Zener barrier of the power supply circuit is blown, the light emitting diode of the photocoupler does not emit light, the phototransistor of the photocoupler that closes the light of the light emitting diode and opens the light receiving of the light of the light emitting diode, A fuser fuse blowout detection circuit on the side of the power supply circuit, which includes a switch circuit that is closed when the transistor is open, is provided, and blown fuse of the Zener barrier of the power supply circuit is detected by closing the switch circuit.
【００１２】請求項３に記載の第３の発明は、変換器の
出力部のツェナーバリアのヒューズが溶断した異常を検
出する簡易な異常検出回路であり、前記出力回路が電流
を開閉して出力された流量パルスを積分する積分回路
と、前記パルス電源に接続され、前記流量パルスの波高
値よりも低電圧で、最大流量における前記積分回路の出
力電圧よりも高電圧の基準電圧電源と、前記積分回路を
反転入力に、前記基準電圧電源を非反転入力に、各々接
続し出力を該非反転入力に正帰還する演算増幅器を有
し、前記反転入力電圧が前記非反転入力の電圧よりも高
電圧となったとき反転出力する前記演算増幅器の反転出
力により前記変換器の出力回路のツェナーバリアのヒュ
ーズの溶断を検知する。A third aspect of the present invention is a simple abnormality detection circuit for detecting an abnormality in which a fuse of a Zener barrier in an output portion of a converter is blown, and the output circuit opens and closes a current to output an output. An integrating circuit that integrates the flow rate pulse, and a reference voltage power source that is connected to the pulse power supply and that has a voltage lower than the peak value of the flow rate pulse and a voltage higher than the output voltage of the integrating circuit at the maximum flow rate; An integrating circuit is connected to an inverting input, the reference voltage power supply is connected to a non-inverting input, and an operational amplifier for positively feeding back an output to the non-inverting input is provided, and the inverting input voltage is higher than the voltage of the non-inverting input. Then, the blowout of the fuse of the Zener barrier of the output circuit of the converter is detected by the inverted output of the operational amplifier which outputs the inverted signal.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】図１は、本発明による異常検出器
が接続される流量計システムの一実施形態を説明するた
めのブロック図であり、図中、１は変換器、２，４は伝
送ケーブル（シールドケーブル）、３は異常検出器、５
は受信器、６は電源ラインヒューズ断信号端子、７は信
号ラインヒューズ断信号端子である。1 is a block diagram for explaining an embodiment of a flow meter system to which an abnormality detector according to the present invention is connected, in which 1 is a converter and 2 and 4 are Transmission cable (shielded cable), 3 is an abnormality detector, 5
Is a receiver, 6 is a power line fuse cut signal terminal, and 7 is a signal line fuse cut signal terminal.
【００１４】図１に示した流量システムは、渦流量計
（図示せず）の変換器１と異常検出器３と受信器５とか
らなり、渦流量計と変換器１とはＡ−Ａ線の左側の異常
検出器３と受信器５とはＡ−Ａ線右側に設置される。The flow system shown in FIG. 1 comprises a converter 1 of a vortex flowmeter (not shown), an abnormality detector 3 and a receiver 5, and the vortex flowmeter and the converter 1 are line AA. The anomaly detector 3 and the receiver 5 on the left side of are installed on the right side of the line AA.
【００１５】変換器１は、図４に示した変換器２０に対
し、変換器２３から出力された流量パルス信号を出力ト
ランジスタ２５に入力する回路において出力トランジス
タ２５のベース前段にインバータが設けられ、流量パル
スＰｉを反転入力する以外は変換器２０と同様の回路で
あり、受信器５は、図４に示した受信器３０と同様の回
路構成であるから、変換器１，受信器５の説明は省く。The converter 1 is different from the converter 20 shown in FIG. 4 in that an inverter is provided before the base of the output transistor 25 in the circuit for inputting the flow rate pulse signal output from the converter 23 to the output transistor 25. The circuit is the same as that of the converter 20 except that the flow rate pulse Pi is inverted, and the receiver 5 has the same circuit configuration as the receiver 30 shown in FIG. Omit.
【００１６】異常検出器３は、電源ラインヒューズ断信
号端子６（ＯＵＴ１）、信号ラインヒューズ断信号端子
７（ＯＵＴ２）を有し、変換器１とは３芯のシールドケ
ーブル２で端子１ａと端子３ａ、端子１ｂと端子３ｂ、
端子１ｃと端子３ｃおよびシールドは１ｄ，３ｄにおい
て接続される。また、異常検出器３と受信器５とは３芯
のシールドケーブル４で端子１０と端子５ａ，端子１１
と端子５ｂ、端子１２と端子５ｃおよびシールドは３
ｄ，５ｄに接続接地される。The abnormality detector 3 has a power line fuse cut signal terminal 6 (OUT1) and a signal line fuse cut signal terminal 7 (OUT2). The converter 1 is a 3-core shielded cable 2 and a terminal 1a and a terminal. 3a, terminal 1b and terminal 3b,
The terminals 1c and 3c and the shield are connected at 1d and 3d. Further, the abnormality detector 3 and the receiver 5 are the three-core shielded cable 4 and the terminal 10, the terminal 5a, and the terminal 11
And terminal 5b, terminal 12 and terminal 5c, and shield 3
Connected to d and 5d and grounded.
【００１７】図２は、本発明による異常検出器の実施の
形態を説明するための回路図例であり、図中、１０は電
源ライン端子、１１は信号ライン端子、１２はアースラ
イン端子、１３は定電流源、１４はＯＰアンプ（演算増
幅器）、１５はフォトカプラである。FIG. 2 is an example of a circuit diagram for explaining an embodiment of the abnormality detector according to the present invention. In the figure, 10 is a power line terminal, 11 is a signal line terminal, 12 is a ground line terminal, and 13 is a ground line terminal. Is a constant current source, 14 is an OP amplifier (operational amplifier), and 15 is a photocoupler.
【００１８】図２に示す異常検出器の端子３ａと１０と
の間の電源ライン１０ａには抵抗Ｒ1と、抵抗Ｒ1と並列
にフォトカプラ１５のフォトダイオードＰＤが順方向に
接続され、更に抵抗Ｒ1と並列にダイオードＤ1が逆方向
に接続されている。また、端子３ｂと１１との間には信
号ライン１１ａが、端子３ｃと端子１２との間にはアー
スライン１２ａが各々接続されている。In the power supply line 10a between the terminals 3a and 10 of the abnormality detector shown in FIG. 2, a resistor R 1 and a photodiode PD of the photocoupler 15 are connected in parallel with the resistor R 1 in the forward direction. A diode D 1 is connected in reverse direction in parallel with the resistor R 1 . A signal line 11a is connected between the terminals 3b and 11 and a ground line 12a is connected between the terminals 3c and 12.
【００１９】上記異常検出器の電源ラインヒューズ断信
号の検出について述べる。前記フォトカプラ１５は、フ
ォトダイオードＰＤと、該フォトダイオードから発光し
た光を受光して閉路（ＯＮ）するフォトトランジスタＰ
Ｔが一体に収納されている。変換器１の電源ライン１０
ａのバリアヒューズ２８が溶断していない正常のとき
は、電源ライン１０ａに電流が流れ抵抗Ｒ1の電圧降下
により発光ダイオードＰＤが発光して、この光はフォト
トランジスタＰＴに受光されフォトトランジスタＰＴ
は、閉路（ＯＮ）している。フォトトランジスタＰＴの
コレクタ側は、電源ライン１０ａに一端が接続された抵
抗Ｒ7と直列接続され、エミッタ側は接地ライン１２ａ
に接続され、フォトトランジスタのＯＮ，ＯＦＦ信号は
トランジスタＴｒ3のベースに接続される。トランジス
タＴｒ3のコレクタはＯＵＴ１の電源ラインヒューズ断
信号端子６に、エミッタは接地ライン１２に接続されて
いる。The detection of the power line fuse blown signal of the abnormality detector will be described. The photocoupler 15 includes a photodiode PD and a phototransistor P that receives light emitted from the photodiode and closes (ON) it.
T is stored together. Power line 10 of converter 1
When the normal to a barrier fuse 28 is not blown, the light emitting diode PD is emitted by the voltage drop across the resistor R 1 current flows through the power supply line 10a, the light is photo-transistor PT are received by the phototransistor PT
Is closed (ON). The collector side of the phototransistor PT is connected in series with a resistor R 7 whose one end is connected to the power supply line 10a, and the emitter side is connected to the ground line 12a.
The ON / OFF signal of the phototransistor is connected to the base of the transistor Tr 3 . The collector of the transistor Tr 3 is connected to the power line fuse disconnection signal terminal 6 of OUT1, and the emitter is connected to the ground line 12.
【００２０】変換器１の電源ラインヒューズが溶断しな
い正常状態では発光ダイオードＰＤは発光し続けフォト
トランジスタＰＴが閉路（ＯＮ）しているのでトランジ
スタＴｒ3のコレクタ、エミッタ間は非導通（ＯＦＦ）
であり、電源ラインのバリアヒューズ２８が溶断した異
常状態では発光ダイオードＰＤの発光は消えフォトトラ
ンジスタＰＴは開路（ＯＦＦ）しトランジスタＴｒ3は
閉路（ＯＮ）し電源ラインヒューズ断信号が出力され
る。In a normal state where the power line fuse of the converter 1 is not blown, the light emitting diode PD continues to emit light and the phototransistor PT is closed (ON), so that the collector and emitter of the transistor Tr 3 are non-conductive (OFF).
In an abnormal state in which the barrier fuse 28 of the power supply line is blown, the light emission of the light emitting diode PD is extinguished, the phototransistor PT is opened (OFF) and the transistor Tr 3 is closed (ON), and the power supply line blown signal is output.
【００２１】次に、信号ラインヒューズ断信号の検出に
ついて述べる。電源ライン１０ａには定電流源１３が接
続され、定電流源１３はツェナーダイオードＺＤ1を駆
動し、ツェナーダイオードＺＤ1により定まる定電圧を
得て、該定電圧を接地ライン１２ａとの間で、抵抗
Ｒ4，Ｒ5で分圧して抵抗Ｒ5の両端に比較電圧Ｅｓを得
る。比較電圧ＥｓはＯＰアンプ１４の非反転入力に印加
され、ＯＰアンプ１４の反転入力には、信号ライン１１
ａに伝送された流量パルスを積分回路Ｒ2Ｃ1で積分した
積分信号が抵抗Ｒ3を介して接続されている。Next, the detection of the signal line fuse blown signal will be described. The power supply line 10a a constant current source 13 is connected, the constant current source 13 drives the Zener diode ZD 1, to obtain a constant voltage determined by the Zener diode ZD 1, a constant-voltage between the ground line 12a, The voltage is divided by the resistors R 4 and R 5 to obtain the comparison voltage Es across the resistor R 5 . The comparison voltage Es is applied to the non-inverting input of the OP amplifier 14, and the inverting input of the OP amplifier 14 receives the signal line 11
An integration signal obtained by integrating the flow rate pulse transmitted to a by the integration circuit R 2 C 1 is connected via the resistor R 3 .
【００２２】また、ＯＰアンプ１４の出力端Ｐと非反転
入力との間には正帰還抵抗Ｒ6が接続され、更に出力端
Ｐと接地ライン１２ａとの間に直列接続されたツェナー
ダイオードＺＤ2と抵抗Ｒ9が接続されている。ツェナー
ダイオードＺＤ2と抵抗Ｒ9の接続点はトランジスタＴｒ
1のベースに接続され、トランジスタＴｒ1のコレクタは
Ｔｒ2のベースに接続され、Ｔｒ2のコレクタは、信号ラ
インヒューズ断信号端子７に接続されエミッタは接地ラ
イン１２ａに接続される。A positive feedback resistor R 6 is connected between the output terminal P of the OP amplifier 14 and the non-inverting input, and a Zener diode ZD 2 connected in series between the output terminal P and the ground line 12a. And resistor R 9 are connected. The connection point between the Zener diode ZD 2 and the resistor R 9 is a transistor Tr.
Connected to one of the base, the collector of the transistor Tr 1 is connected to the base of Tr 2, the collector of Tr 2 has an emitter connected to the signal line fuse blow signal terminal 7 is connected to the ground line 12a.
【００２３】次に、信号ラインヒューズ断信号の検出動
作を図３のタイムチャートを参照して述べる。ＯＰアン
プ１４の非反転入力に印加される比較電圧Ｅｓは、流量
パルスの波高値よりも小さく最大流量時に出力される流
量パルスの積分値よりも大きく定められている。Next, the detection operation of the signal line fuse blown signal will be described with reference to the time chart of FIG. The comparison voltage Es applied to the non-inverting input of the OP amplifier 14 is set to be smaller than the peak value of the flow rate pulse and larger than the integrated value of the flow rate pulse output at the maximum flow rate.
【００２４】図３は、図２に示した信号ラインヒューズ
断信号検出を説明するためのタイムチャートで、（Ａ）
は流量パルスＰ1，Ｐ2…Ｐnのパルスよりのタイムチャ
ート、（Ｂ）は異常（バリアヒューズ２９断）発生の時
間を示すタイムチャート、（Ｃ）は信号ラインヒューズ
断信号の発生時を示すタイムチャートである。FIG. 3 is a time chart for explaining the detection of the signal line fuse blown signal shown in FIG.
Is a time chart from the pulse of the flow rate pulses P 1 , P 2 ... P n , (B) is a time chart showing the time of occurrence of an abnormality (barrier fuse 29 blown), and (C) shows the time of the signal line fuse blown signal. It is a time chart shown.
【００２５】信号ライン１１ａのバリアヒューズ２９が
溶断せず流量一定の正常状態では（（Ａ）の時間０〜ｔ
ｎ：（Ｂ）のＴ1）流量パルスＰ1，Ｐ2…Ｐn-1は等間隔
に出力している。この流量パルスＰ1，Ｐ2…Ｐn-1は積
分器Ｒ2Ｃ1により積分され積分信号Ｉ1，Ｉ2，Ｉn-1が
出力し、抵抗Ｒ3を介してＯＰアンプ１４の反転入力に
入力されるが、最大流量においても反転入力の電圧は非
反転入力の電圧（比較電圧Ｅｓ）よりも大きくなること
はなく出力Ｐの電圧は高レベル電圧に保持されている。
すなわち、正常状態では流量零から最大流量の範囲で出
力Ｐの電圧は略々パルス電源電圧に近い高レベルであ
り、トランジスタＴｒ1は閉路（ＯＮ）しトランジスタ
Ｔｒ2は開路（ＯＦＦ）しており、ＯＵＴ２の電圧は零
である。In a normal state where the barrier fuse 29 of the signal line 11a is not blown and the flow rate is constant (time (A) 0 to t).
n: (B) T 1 ) flow rate pulses P 1 , P 2 ... P n-1 are output at equal intervals. The flow rate pulses P 1 , P 2 ... P n-1 are integrated by the integrator R 2 C 1 and integrated signals I 1 , I 2 , I n-1 are output, and the OP amplifier 14 is inverted via the resistor R 3. Although input to the input, the voltage of the inverting input does not become higher than the voltage of the non-inverting input (comparison voltage Es) even at the maximum flow rate, and the voltage of the output P is held at the high level voltage.
That is, in the normal state, the voltage of the output P is at a high level substantially close to the pulse power supply voltage in the range of zero flow rate to the maximum flow rate, the transistor Tr 1 is closed (ON) and the transistor Tr 2 is open (OFF). , OUT2 has a voltage of zero.
【００２６】信号ライン１１ａのバリアヒューズ２９が
溶断した異常状態が時間ｔｎで発生すると、信号ライン
１１ａの電圧は流量パルスの波高値と等しい電圧となり
この電圧は積分回路Ｒ2Ｃ1の時間遅れをもった曲線Ｉｎ
に従って上昇する。この上昇電圧が上昇を続け非反転入
力比較電圧Ｅｓを越えた時間ｔn+1において出力端Ｐの
電圧は反転し負の低レベル電圧に保持される。従って正
帰還された非反転入力端の電圧は負の低レベルを保持し
ており、反転入力の電圧がこの保持電圧を越えるまで出
力端Ｐの電圧は負電圧となり、ヒシテリシス特性を有
し、トランジスタＴｒ1が開路（ＯＦＦ）、トランジス
タＴｒ2は閉路（ＯＮ）となり端子７から信号ラインの
バリアヒューズの溶断検出信号が出力される。When an abnormal state in which the barrier fuse 29 of the signal line 11a is blown out occurs at time tn, the voltage of the signal line 11a becomes equal to the peak value of the flow rate pulse, and this voltage causes the time delay of the integrating circuit R 2 C 1. Curve In
Rise according to. At time t n + 1 when the rising voltage continues to rise and exceeds the non-inverting input comparison voltage Es, the voltage at the output terminal P is inverted and held at a negative low level voltage. Therefore, the voltage of the positively fed back non-inverting input terminal holds a negative low level, and the voltage of the output terminal P becomes a negative voltage until the voltage of the inverting input exceeds this holding voltage, which has a hysteresis characteristic and is a transistor. Tr 1 is opened (OFF) and transistor Tr 2 is closed (ON), and the terminal 7 outputs a blowout detection signal of the barrier fuse of the signal line.
【００２７】即ち、ＯＵＴ２の信号は、正常時では零レ
ベル、信号ラインバリアヒューズ断の異常状態では高レ
ベルの信号が出力し異常を通告できる。この異常信号
は、正帰還回路を有するＯＰアンプ１４からなるヒシテ
リシスを有するスイッチング回路によるものであるから
チャタリングを生ずることはなく安定した異常信号を出
力することができる。That is, the signal OUT2 is a zero level signal in a normal state, and a high level signal in an abnormal state where the signal line barrier fuse is blown to notify the abnormality. Since this abnormal signal is due to the switching circuit having the hysteresis including the OP amplifier 14 having the positive feedback circuit, it is possible to output a stable abnormal signal without causing chattering.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば以下の効果がある。請求項１に対応する効果：
設置された受信器から電源が供給される本質安全防爆構
造の流量計変換器では、大きいサージ電流発生等の異常
が生じたとき溶断して変換器の回路を保護するバリアヒ
ューズが電源ラインと信号出力ラインに接続されてい
る。これらバリアヒューズが溶断したとき変換器出力信
号は受信器からの供給電源電圧に保持されるが、この信
号電圧は流量零の正常状態でも出力されて正常，異常の
判別ができないが、本発明によるとバリアヒューズ溶断
信号を検出して異常信号を出力するので、流量が零であ
る正常状態と、異常状態とを正しく判別することができ
る。As is apparent from the above description, the present invention has the following effects. Effect corresponding to claim 1:
In a flowmeter converter with an intrinsically safe explosion-proof structure that receives power from the installed receiver, a barrier fuse that melts and protects the converter circuit when an abnormality such as a large surge current occurs occurs It is connected to the output line. When these barrier fuses are blown, the converter output signal is held at the power supply voltage supplied from the receiver, but this signal voltage is output even in the normal state where the flow rate is zero, and normal / abnormal cannot be discriminated. Since the abnormal signal is output by detecting the barrier fuse blowing signal, it is possible to correctly distinguish between the normal state where the flow rate is zero and the abnormal state.
【００２９】請求項２に対応する効果：電源ラインにフ
ォトカップラのフォトダイオードを低抵抗と並列接続し
て、正常状態では継続してフォトダイオードを発光さ
せ、異常状態では発光を停止する光信号によりフォトト
ランジスタを駆動して異常信号を出力するので、簡単で
正確に電源ラインのバリアヒューズが溶断した異常を検
出することができる。Effect corresponding to claim 2: A photodiode of a photocoupler is connected in parallel with a low resistance to a power supply line to continuously emit light in a normal state and stop emitting light in an abnormal state by an optical signal. Since the phototransistor is driven to output the abnormality signal, it is possible to easily and accurately detect the abnormality in which the barrier fuse of the power supply line is blown.
【００３０】請求項３に対応する効果：比較電圧を流量
パルスの波高値よりも小さく流量パルス信号を積分した
最大流量での積分電圧よりも大きくしてＯＰアンプの非
反転入力に印加し、前記積分電圧を反転入力に印加し
て、ＯＰアンプの出力を非反転入力に正帰還したヒステ
リシスを有するスイッチ回路により異常電圧を検知した
ので確実に信号ラインのバリアヒューズが溶断した異常
を検出することができる。Effect corresponding to claim 3: The comparison voltage is applied to the non-inverting input of the OP amplifier by making it smaller than the peak value of the flow rate pulse and higher than the integrated voltage at the maximum flow rate obtained by integrating the flow rate pulse signal, Since the abnormal voltage is detected by the switch circuit having the hysteresis in which the output of the OP amplifier is positively fed back to the non-inverted input by applying the integrated voltage to the inverting input, it is possible to reliably detect the abnormality in which the barrier fuse of the signal line is blown. it can.
【図１】 本発明による異常検出器が接続される流量計
システムの一実施形態を説明するためのブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of a flow meter system to which an abnormality detector according to the present invention is connected.
【図２】 図２は、本発明による異常検出器の実施の形
態を説明するための回路図例である。FIG. 2 is an example of a circuit diagram for explaining an embodiment of an abnormality detector according to the present invention.
【図３】 信号ラインヒューズ断信号検出を説明するた
めのタイムチャートである。FIG. 3 is a time chart for explaining detection of a signal line fuse blown signal.
【図４】 従来の流量計システムの一例を説明するため
のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram for explaining an example of a conventional flow meter system.
１…変換器、２，４…伝送ケーブル（シールドケーブ
ル）、３…異常検出器、５…受信器、６…電源ラインヒ
ューズ断信号端子、７…信号ラインヒューズ断信号端
子、１０…電源ライン端子、１１…信号ライン端子、１
２…アースライン端子、１３…定電流源、１４…ＯＰア
ンプ（演算増幅器）、１５…フォトカプラ。1 ... Converter, 2, 4 ... Transmission cable (shielded cable), 3 ... Abnormality detector, 5 ... Receiver, 6 ... Power line fuse disconnection signal terminal, 7 ... Signal line fuse disconnection signal terminal, 10 ... Power supply line terminal , 11 ... Signal line terminals, 1
2 ... Earth line terminal, 13 ... Constant current source, 14 ... OP amplifier (operational amplifier), 15 ... Photocoupler.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三角 勝夫 東京都新宿区上落合３丁目10番８号 株式 会社オーバル内 (72)発明者 斉藤 信行 東京都新宿区上落合３丁目10番８号 株式 会社オーバル内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsuo Triangle 3-10-8 Kamiochiai, Shinjuku-ku, Tokyo Within Oval Co., Ltd. (72) Inventor Nobuyuki Saito 3-10-8 Kamichichiai, Shinjuku-ku, Tokyo Oval Co., Ltd. Within
Claims (3)
れ流量信号を出力する渦流量計と、該渦流量計に装着さ
れ前記流量信号をパルス信号に変換する変換部、および
前記パルス信号に従って電流を開閉し流量パルスを出力
する出力部を有し、前記変換部および前記出力部が各々
ツェナーバリアを介して外部接続される本質安全防爆構
造の変換器と、非危険場所に設けられ、前記変換器に接
続され、前記変換器の前記ツェナーバリアに接続される
電源回路および前記出力部のツェナーバリアに接続され
るパルス受信回路を有する受信器とからなる流量計シス
テムにおいて、前記変換器と前記受信器との間の非危険
場所に設置接続され、前記各々のツェナーバリアのヒュ
ーズの何れか又はすべてが溶断したときに該ヒューズが
溶断したことを検出して警報を発し、流量零においては
警報を発しないことを特徴とする異常検出器。1. A vortex flowmeter which is installed in a dangerous place where explosive gas exists and outputs a flow rate signal, a conversion unit which is attached to the vortex flowmeter and converts the flow rate signal into a pulse signal, and according to the pulse signal. A converter having an intrinsically safe explosion-proof structure, which has an output unit that opens and closes an electric current and outputs a flow rate pulse, wherein the conversion unit and the output unit are externally connected via a Zener barrier, and is provided in a non-hazardous area. A flowmeter system comprising a power supply circuit connected to a converter and connected to the Zener barrier of the converter, and a receiver having a pulse receiving circuit connected to the Zener barrier of the output unit, wherein the converter and the receiver are provided. It is installed and connected in a non-hazardous area with the receiver, and when any or all of the fuses of each Zener barrier are blown, it is detected that the fuses have blown. And an alarm is issued, and the alarm is not issued when the flow rate is zero.
発光し前記電源回路のツェナーバリアのヒューズが溶断
したときに非発光のフォトカプラの発光ダイオードと、
該発光ダイオードの光を受け閉路し非受光で開路する前
記フォトカプラのフォトトランジスタと、該フォトトラ
ンジスタの開路により閉路するスイッチ回路とからなる
前記電源回路側のツェナーバリアのヒューズ溶断検出回
路を有し、前記スイッチ回路の閉路により前記電源回路
のツェナーバリアのヒューズの溶断を検出することを特
徴とする請求項１に記載の異常検出器。2. A light emitting diode of a photocoupler, which emits light when a current is supplied to the converter normally and does not emit light when a fuse of a Zener barrier of the power supply circuit is blown,
A fuse blowout detection circuit for the power supply circuit, which includes a phototransistor of the photocoupler that receives the light of the light emitting diode and opens without receiving light, and a switch circuit that closes with the opening of the phototransistor. The abnormality detector according to claim 1, wherein the fuse of the Zener barrier of the power supply circuit is detected by closing the switch circuit.
た流量パルスを積分する積分回路と、前記パルス電源に
接続され、前記流量パルスの波高値よりも低電圧で、最
大流量における前記積分回路の出力電圧よりも高電圧の
基準電圧電源と、前記積分回路を反転入力に、前記基準
電圧電源を非反転入力に、各々接続し出力を該非反転入
力に正帰還する演算増幅器を有し、前記反転入力電圧が
前記非反転入力の電圧よりも高電圧となったとき反転出
力する前記演算増幅器の反転出力により前記変換器の出
力回路のツェナーバリアのヒューズの溶断を検知するこ
とを特徴とする請求項１に記載の異常検出器。3. An integrating circuit for integrating the flow rate pulse output from the output circuit by opening and closing a current, and the integration at the maximum flow rate, which is connected to the pulse power supply and has a voltage lower than the peak value of the flow rate pulse. A reference voltage power supply having a voltage higher than the output voltage of the circuit, and an operational amplifier that connects the integrating circuit to an inverting input and the reference voltage power supply to a non-inverting input, and positively feeds back the output to the non-inverting input, The blowout of the fuse of the Zener barrier of the output circuit of the converter is detected by the inverting output of the operational amplifier that inverts and outputs when the inverting input voltage becomes higher than the voltage of the non-inverting input. The abnormality detector according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21332995A JPH0961207A (en) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | Malfunction detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21332995A JPH0961207A (en) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | Malfunction detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0961207A true JPH0961207A (en) | 1997-03-07 |
Family
ID=16637361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21332995A Pending JPH0961207A (en) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | Malfunction detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0961207A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102684455A (en) * | 2012-05-08 | 2012-09-19 | 费江海 | Intrinsic safety type converter with wide input voltage range |
| US9611656B2 (en) | 2000-03-31 | 2017-04-04 | Pergo (Europe) Ab | Building panels |
| CN110146863A (en) * | 2019-06-19 | 2019-08-20 | 河南辉煌科技股份有限公司 | A kind of hump radar equipment on-line monitoring system and method |
-
1995
- 1995-08-22 JP JP21332995A patent/JPH0961207A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9611656B2 (en) | 2000-03-31 | 2017-04-04 | Pergo (Europe) Ab | Building panels |
| US9677285B2 (en) | 2000-03-31 | 2017-06-13 | Pergo (Europe) Ab | Building panels |
| US10156078B2 (en) | 2000-03-31 | 2018-12-18 | Pergo (Europe) Ab | Building panels |
| CN102684455A (en) * | 2012-05-08 | 2012-09-19 | 费江海 | Intrinsic safety type converter with wide input voltage range |
| CN110146863A (en) * | 2019-06-19 | 2019-08-20 | 河南辉煌科技股份有限公司 | A kind of hump radar equipment on-line monitoring system and method |
| CN110146863B (en) * | 2019-06-19 | 2024-02-20 | 河南辉煌科技股份有限公司 | Hump radar equipment online monitoring system and hump radar equipment online monitoring method |
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