JPH0273119A - 絶対周波数出力を有するコリオリ質量流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、絶対周波数出力信号特に測定された質量流量
に比例する如き出力信号を生じるコリオリ（Ｃｏｒｉｏ
ｌｉｓ）質量流量計において使用される装置および付随
する方法に関する。

〔従来の技術〕

今日では、コリオリ質量流量計は、種々の処理流体の質
量流量を測定する正確な方法として用途が増えつつある
。

一般に、（１９８５年　１月　１日発行のＪ、　Ｅ、　
Ｓ＋ｎ１ｊｈ等の）米国特許第４，４９１，０２５号に
記載される如きコリオリ質量流量計は、各々が典型的に
はＵ字形の流れ管路（ｆｌｏｗ　ｃｏｎｄｕｉＬ）即ち
チューブである１つあるいは２つの平行な導管路を含む
。

各流れ管路は、回転する基準フレームを生じるため軸心
の周囲に振動するように駆動される。

Ｕ字形流れ管路においては、この軸心は曲げ軸心と呼ぶ
ことができる。処理流体が振動する各流れ管路を流過す
る時、流体の運動が流体の速度および管路の角速度の双
方に直角をなす反作用コリオリカを生じる。これらの反
作用コリオリカは、Ｕ字形の流れ管路の場合には各管路
の曲げ軸心に対し直角である捻れ軸心の周囲に各管路を
捻らせる。管路に与えられる捻れ量は、管路を流過する
処理流体の質量流量と関連している。

コリオリ質量流量計を流過する処理流体の全質量流量は
、この流量計により与えられる質量流量の値を合計する
ことにより容易に決定される。合計された流量の正確な
測定を行なうことは、カストデイ・トランスファ（ｃｕ
ｓｔｏｄｙｔｒａｎｓｆｅｒ）の如き多くの用途におい
て非常に重要である。このためおよび冗長性のため、質
量流量の合計は、流量計のエレクトロエックス内（「内
部」集計）ならびに遠隔（「遠隔」集計）の双方で行な
われる。内部集計は、一般に、流量計の一部をなす電子
システム（「流量計エレクトロニックス」）内に存在す
るマイクロプロセッサあるいは類似の装置によって行な
われる。この内部集計された質量流量の値は、一般に流
量計エレクトロエックス内部に置かれた不揮発性のラン
ダム・アクセス・メモリー（ＮＯＶＲＡＭ）において格
納され、マイクロプロセッサにより周期的に適当に更新
され、またユーザの要求により局部的に表示されるかあ
るいは通信ボート、例えば直列ボートを介して表示のた
めの遠隔場所へ転送される。遠隔集計においては、測定
された質量流量は、通常、典型的にはユーザが選択した
最大および最小流量と対応するユーザが選択した最大お
よび最小周波数値間の範囲内のスケールされた周波数出
力として流量計エレクトロエックスにより与えられる。

この周波数出力は、ユーザの場所に置かれる機械的カウ
ンタあるいは電気的カウンタの如き外部の集計装置に送
られる。このように、もしマイクロプロセッサが内部の
集計された質量流量に接近不能にするどんな理由であれ
故障した場合には、遠隔集計装置に現われる集計された
流量は、故障の時までに生じた集計済み質量流量の測定
を行なうために使用することができる。

理想的には、内部の集計により生じるこの集計された質
量流量の値は、遠隔集計により生じるものと常に等しく
なくてはならない。しかし、実際には、両方の集計値は
時間と共に発散することが知られている。この発散の理
由は、周波数出力を生じる流量計エレクトロエックス内
部の回路に追跡される。従って、例え流量計エレクトロ
エックス内部の内部集計により即ちマイクロプロセッサ
自体により生じた集計の読みは正確であり、また遠隔集
計された読みが誤りあるものであったとしても、ユーザ
は？Ａ量計により与えらねる内部集計の読みと外部のユ
ーザ装置に現われる遠隔集計の読みのどちらが真に正し
いかについては不確かな状態のままである。

このような発散については色々な要因が原因となる。第
１に、コリオリ質量流量計に提供される多くの周波数出
力回路はアナログ成分を使用する。これらの回路は一般
に、ディジタル化された質量流量の値をディジタル／ア
ナログ（Ｄ／Ａ）コンバータに与え、ここからスケール
されたアナログ形態で電圧／周波数（Ｖ／Ｆ）コンバー
タへ与えてスケールされた周波数出力信号を生じること
により作動する。不都合なことには、このＤ／Ａコンバ
ータおよびＶ／Ｆコンデンサはアナログを使用する。こ
のため、これらのコンバータは、典型的にアナログ回路
と関連する偏差、利得誤差、温度の影響等の如き固有の
誤差を有する。その結果、周波数値は誤差成分を含み、
これが更に一般的にはある時間にわたり生じる過剰数の
パルスをもたらすことになる。

コリオリ質量流量計において広く用いられる他の周波数
出力回路は、出力の値をチューブの振動サイクル毎に一
回の如く割込み毎にタイマーにロードするマイクロプロ
セッサを使用する。

このタイマーは、この値を予め定めたクロック速度で反
復的に減分して、所要の出力周波数で溢れが生じるよう
にする。この溢れは、周波数出力信号として使用される
。不都合なことには、マイクロプロセッサに基〈構成に
おいては、流量計エレクトロエックス内で実行する制御
プログラムによりいくつかの割込みが一般に用いられる
。このため、最初の割込み、例えばチューブ周期の割込
みが完全に処理される前に１つあるいは２つの他の割込
みが生じ得ることはめずらしくなく、このため入れ千秋
の割込みサービスを必要とする。この状態が生じると、
最も後で生じる割込みが完全にサービスを受けるまで、
直前の各別込みのサービスが保留される。

このため、チューブ周期の割込みは、これが実際に生じ
たよりもやや後で処理され得、これによりさもなければ
タイマーが出力周波数に対する新たな値により更新され
る時間を遅らせる。タイマーが継続的に出力パルスを与
えている限り、このような遅れは、タイマーが更新され
るｎηに余分な出力パルスを生じさせるおそれがある。

発散の問題に加えて、公知の周波数出力回路は、コリオ
リ質量流量計においてこれを使用することを制限する別
の欠陥を存する。第１に、これらの回路はしばしば方形
パルスではなく各々が同じパルス巾を持ち休止期間が後
に続く狭いパルスのバーストを各タイミング間隔におい
て生じる。理想的には、周波数出力は、適当に５０％の
デューティ・サイクルを方形パルスに与えなければなら
ない。方形パルスの使用は、遠隔集計装置が流量計エレ
クトロエックスの周波数出力に接続されるべき場合には
特に重要である。何となれば、もし５０％より道かに短
いデューティ・サイクルを持つパルスが使用されるなら
ば、遠隔集計装置は、特にこれが機械的なものであれば
、これら各パルスに応答する充分な時間を持ち得ないか
らである。第２に、当技術において周知の周波数出力回
路、特に割込みに基いて作動するマイクロプロセッサを
使用するものは、狭い異質のパルス（一般に、「偽信号
（ｇｌｉｔｃｈ）　Ｊと呼ばれる）を時に生じる傾向を
有する。このような偽信号は、遠隔的に集計されたカウ
ントに誤差を与え得る。第３に、当接術において周知の
周波数出力回路は、しばしば充分に広いダイナミック・
レンジを有する周波数出力信号を生じることができない
。特に、周波数出力回路は、充分に低いかあるいは高い
周波数を持つパルスを生じることができず、これにより
周波数出力信号の分解能を制限する。

特に、アナログ成分に基く周波数出力回路においては、
Ｖ／Ｆコンバータは、そのアナログ性の故に制限された
ダイナミック・レンジを存する。ディジタル成分に基く
周波数出力回路においては、１６ビツト・タイマーがし
ばしば使・用される。不都合なことには、低い質量流量
の測定を含むほとんどの用途において充分に低いパルス
速度を生じるには、６５，０００の内の１と略々等しい
２１６の分解能では一般に不充分である。もしこのよう
な２つのタイマーが直列で使用されるならば、充分な分
解能が生じるも第２のカウンタのコストが付加される。

次に、周波数出力信号の最大パルス速度を増加させるた
めに、これらタイマーに加えられるクロック周波数を増
加することができる。しかし、ある大きざのタイマーに
おけるクロック周波数を増加することは、周波数出力信
号の最小パルス速度をも増加させることである。このた
め、当接術において周知の周波数出力回路は、望ましく
ないことに制限されたダイナミック・レンジを有する。

最後に、当接術において周知の周波数出力回路は非常に
複雑かつ高価になろうとする傾向を有し、このためコリ
オリス質量流量計の製造コストおよび販売価格を増加さ
せる。

その結果、特にコリオす質量流量計において使用される
正確でありかつ充分に広いダイナミック・レンジを有す
る周波数出力を生じる装置および付随する方法に対する
需要が当接術において存在する。更に、このような出力
は、方形の周波数出力パルスを生じ、かつ如何なる偽信
号も実質的に含まないものでなければならない。

更に、このような出力を生じるため使用される装置は、
構造が比較的簡単でありかつ安価なものでなければなら
ない。このような装置および方法を使用すれば、流量計
内部で生じる集計された質量流量の読みは常に遠隔で生
成されるものと実質的に整合することになろう。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の目的は、コリオリ質量流量計において使用され
る正確な質量流量の周波数出力信号を生じる装置および
この装置において使用される方法の提供にある。

本発明の特定の目的は、遠隔的に集計が行なわれる時、
時間的に追跡を行ない、かつコリオリ質量流量計の内部
で生成された集計の読みから実質的に発散することがな
い質量流量の読みを生じる如き信号を提供することにあ
る。

別の目的は、方形パルス即ち約５０％のデューティ・サ
イクルを持つパルスを有し、かつ如何なる偽信号も実質
的に含まない如き信号の提供にある。

他の目的は、所要の範囲の質量流量にわたって充分に広
いダイナミック・レンジを持つ如き信号の提供にある。

更に他の目的は、比較的簡単でありかつ製造が安価であ
る如き装置の提供にある。

上記および他の目的は、測定された質量流量値に応答し
て、その時のタイミング間隔において生じる必要のある
対応数の出力パルスを決定する装置と、前の値で前記パ
ルス数を集計して第１の部分と残りの部分とを有する集
計パルス・カウント値を生じる装置と、第１のタイミン
グ値の各々がタイミング間隔において生じる出力パルス
毎に「オン」の時間を規定し、かつ第２の値の各々が前
記タイミング間隔において生じる出力パルス数を包含す
るに充分な長さであるゲート間隔に対する「オン」の時
間を規定する複数の第１および第２のタイミング値を含
む索引表と、前記第１の部分の値に応答して、前記索引
表からこの第１の値の１つおよび酵記第２の値の対応す
る１つをアクセスして第１および第２のタイミング値を
生じる装置と、この第１および第２のタイミング値に応
答して、その時のタイミング間隔中に生じるゲート間隔
における周波数出力信号における出力パルスとして実質
的に方形パルスのストリームを連続的に生じることによ
り、このパルス・ストリームが実質的に如何なる異質の
パルスをも含まないようにする装置とを有するコリオリ
質量流量計により本発明の教示内容に従って提供される
。

本発明の望ましい実施態様によれば、出力パルス・スト
リームが、マイクロコントローラ内部の２つの内部タイ
マーを使用することにより生成され、１つのタイマーが
一連の出力パルスを生しるようにセットされ、各パルス
が予め定めた「オン」時間を有しかつ第２のタイマーが
ゲート間隔に等しい「オン１時間を有する出力パルスを
生じるようにセットされる。両方のタイマーは、各タイ
ミング間隔の初めに新たな値をロードされ、次いで略々
同時にこの間隔の残りにわたるタイミングを開始するよ
う指令される。

各タイミング間隔は、典型的にはｌ／６４秒であり、割
込みに基いて実時間クロックを用いて確立される。両方
のタイマーにより生成されたパルスは、ゲート信号とし
て第２のタイマーの出力を用いて外部のＡＮＤゲートを
介してゲートされる。このゲート動作の御蔭で、ＡＮＤ
ゲートは、入れ千秋の割込み処理により遭遇した遅れを
介して生成されることになる異質の出力パルスの発生が
周波数出力信号に加えられることを有効に阻止する。更
に、集計されたパルス・カウント値における残りを維持
しかつ残りでない部分を用いてその時のタイミング間隔
において生じる多数のパルス数を確立することにより、
周波数出力信号に生じる累！１′ｌ数の出力パルスが、
内部で集計された質量流量の読みを形成するため用いら
れる数と有効に整合することにより、内部および外部で
集計された質量流量の読みが時間的に完全にではなくと
も実質的に発散することがない。

本発明の教示内容は、添付図面に関して以降の詳細な記
述を考察することにより明瞭に理解することができよう
。

理解を容易にするため、各図に共通する同じ構成要素を
示すため同じ番号を可能な限り用いた。

〔実施例〕

以降の詳細な記述を読めば、当業者は、絶対周波数出力
信号を生成する本発明の装置および方法が、遠隔的に集
計される周波数出力信号を生じるどんな測定および制御
装置の両方およびその一方に通用し得ることを速やかに
理解されよう。しかし、簡潔にする目的のため、本発明
はコリオリ質量流量計との関連において論述することに
なろう。

Ａ、ハードウェア 第１図は、本発明の教示を実態化するコリオリ質量流量
計測システム５の全体図を示している。

図に示すように、システム５は２つの基本的な構成要素
、即ち、コリオリ流量計組立体１０と流量計のエレクト
ロエックス２０とからなっている。流量計組立体１０は
、所要の処理流体の質量流量を計測する。リード線１０
０を介して流量計組立体ｌＯと接続された流量計エレク
トロエックス２０は、質量流量および集計された質量流
量情報を提供する。質量流量情報および内部で集計され
た質量流量値は、リード線２５上を直列形態で流量計エ
レクトロエックスにより与えられる。質量流量情報はま
た、周波数形態およびスケールされたパルス形態でリー
ド線２６上に与えられる。更に、質量流量情報は、下流
側のプロセス制御および（または）測定装置と容易に接
続する゛ように、アナログ４−２０ｍ　Ａ形態でリード
線２６上に与えられる。

ユーザの人力（例えば、測定単位の選択およびパラメー
タのエントリ）は、４−２０ｍ　Ａ信号と結合された特
殊な直列インターフェースを介して与えられる。特に、
流量計と遠隔のユーザの場所（図示せず）との間を走る
この４−２０ｍ　Ａ信号は、直列データ信号により変調
される重ね合された高い周波数のキャリアを運ぶ。この
インターフェースを介して、ユーザは単に、１つの装置
、望ましくは米国ミネソタ州イーデン・ブレーリーのＩ
ｌｏｓｅｍｏｕｎｔ社により最近製造されたモデル２６
８　　ｒ　ＳｍａｒＬＦａｍｉｌｙ４インターフェース
の如き適当な電気的インターフェースを備えたハンド・
ベルト端末を用いて便利な場所で４−２０ｍ　Ａ信号を
取上げ、流量計エレクトロエックス２０との直列通信を
開始する。この通信により、ユーザは、種々のソフトウ
ェア・スイッチをセットして、ｔＩｔｆｉｔ計エレクト
ロニックスにより後で使用するため種々のユーザ・パラ
メータを人力することができる。

コリオリ流量計組立体１０は、図示の如く、１対のマニ
フオールド１１０　、１１０’と、管状部材１５０と、
１対の並列流れチューブ＋３０　、　＋３０°と、駆動
機構＋８０と、１対の速度検出コイル１６０Ｌ１６０Ｒ
と、１対の永久磁石１７０　Ｌ、　１７０　Ｒとを含む
。チューブ＋３０　、１３０°は略々Ｕ字形を呈し、そ
の端部がチューブ取付はブロック１２０　、１２０’に
取付けられており、このブロックは更に各マニフオール
ド１１０　、１１０°に取付けられている。

両方の流れチューブは圧力感知ジヨイントがない。

チューブ１３０　、１３０°の側方脚部がチューブ取付
はブロック１２０　、１２０’に固定され、これらのブ
ロックは更に第１図に示されるようにマニフォールド１
１０．１１０°に固定されており、連続する閉鎖流体経
路がコリオリ流量計組立体ＩＯにより提供される。特に
、流量計１０が測定される流体を運ぶ管路系（図示せず
）に流入端部１０１および流出端部ｌＯビを介して結合
されると、流体はマニフオールド１１０の流入端部１０
１のオリフィスを介して流量計に流入し、徐々に変化す
る断面を有するその通路を介してチューブ取付はブロッ
ク１２０に導入される。ここで、流体は分岐され、流れ
チューブ１３０　、１３０’に送られる。流れチューブ
＋３０．１４１０’から出ると、流体は再びチューブ取
付はブロック】２０°内の単一な流れに合流し、その後
マニフオールド１１０°へ送られる。マユフォールド＋
１０°内では、流体は点線１０５により示されるように
マニフオールド＋１０と類似する徐々に変化する断面を
持つ通路を介して流出端部１０１′のオリフィスへ流れ
る。端部１０１’において、流体は再び管路系に進入す
る。管状部材１５０は流体を一切流さない。その代り、
この部材はマニフオールド１１０　、１１０″を軸方向
に整合してその間の間隙を予め定めた量だけ維持するよ
うに働き、その結果これらマニフオールドが容易に取付
はブロック＋２０．１２０°および流れチューブ＋３０
、■３０′を収受するようにする。

Ｕ字形の流れチューブ］：ｌｌＯ，１３０°は、それぞ
れ曲げ軸Ｗ−Ｗおよびｗ’−ｗ’の周囲に実質的に同じ
慣性モーメントおよびばね定数を持つように選択され取
付けられる。これらの曲げ軸は、Ｕ字形流れチューブの
側方脚部に対し直角に置かれ、かつチューブ取付はブロ
ック１２０．１２０゜の各々の付近に配置されている。

このＵ字形流れチューブは、取付はブロックから外方へ
略々平行に延長し、またその各曲げ軸の周囲に略々等し
い慣性モーメントおよび等しいばね定数を持つ。

これらチューブのばね定数が温度と共に変化するため、
抵抗温度検出器（ＲＴＤ）１９０　　（典型的には、プ
ラチナＲＴＤ装置）が流れチューブの一方、ここでは１
３０°に取付けられて、チューブの温度を連続的に測定
する。チューブの温度、従ってＲＴＤを流れる与えられ
た電流に対してＲＴＤに現われる電圧は、流れチューブ
を流過する流体の温度によって支配されることになる。

ＲＴＤに現われるこの温度に依存する電圧は、以降にお
いて詳細に論述するように、チューブ温度における変化
に対してばね定数の値を適当に補償するため流量計エレ
クトロエックス２０によって使用される。このＲＴＤは
、リード線１９５により流量計エレクトロエックス２０
と結合されている。

これらの流れチューブの両方は、その曲げ軸の周囲で反
対方向にかつその共通共振周波数で正弦波状に駆動され
る。このように、両方の流れチューブは音叉の枝部と同
様に振動する。駆動機構１８０は、チューブ１３０　、
１３０’に対し正弦波状の振動駆動力を与える。この駆
動機構は、両方の流れチューブを共通の周波数で正弦波
状に振動させるため、磁石のような多くの周知の装置の
１つと、交流が流されるコイルとからなっている。第４
図に関して以下に詳細に論述するように、適当な振動駆
動信号が、流量計エレクトロエックス２０によって駆動
機構１８０に対しリード線＋８５を介して加えられる。

これらチューブが反対方向に正弦波状に駆動される間両
力のチューブを流体が流れると、コリオリの力が流れチ
ューブ＋３０　、＋３０’の各々の隣接する側方脚部に
沿って反対方向に、即ち側方脚部１３］に生じるコリオ
リの力は側方脚部Ｉ３１“に生成された作用力と向きが
反対になるように生成される。この現象は、流体は流れ
チューブ内を略々同じ平行な方向に流れるが振動する流
れチューブに対する角速度は反対方向であるが略々平行
な方向に置かれる故に生じる。従って、両方の流れチュ
ーブの振動サイクルの半分において、側方脚部１３＋　
、ｌ：ｌビは、駆動機構１８０により生じるチューブの
振動運動のみにより生じた脚部間に生じる最小距離より
更に近くで一緒に捻られることになる。次の半サイクル
において、生成されたコリオリの力は、駆動機構１８０
により生じたチューブの振動運動のみにより生じる側方
脚部１：Ｊｌ　、　１３１’間に生じる最大距離よりも
更に遠く離れるようこれら側方脚部を捻ることになる。

流れチューブの振動中、対応する側方脚部よりも相互に
近付くよう強制される隣接する側方脚部は、その移動の
終点に達し、ここでその速度はその対応するものが達す
る以前に零に交わる。

１対の隣接する側方脚部がその移動の終点に達する瞬間
から対応する対の側方脚部即ち更に離れるよう強ｉｔ１
された脚部がその各々の終点に達する瞬間までに及ぶ時
間間隔は、流量計組立体ＩＯを流れる流体の全質量流量
に比例する。この時間間隔（Δｔ）は、以下に詳細に述
べるように、他方例えば左側の速度（即ち位置）の波形
に置かれ２つの測定点の間に一時的に生じる基準点に対
して、一方例えば右側の速度（即ち位置）の波形に置か
れる２つの測定点の各々の間に生じる時間間隔を測定す
ることにより４つのパルス測定法によって容易に測定さ
れる。この手法の詳細な説明については、本願と同時に
出願され同じ譲受人に譲渡された係属中の米国特許出願
第　　　号「４つのパルス調波の除波を行なうコリオリ
質量流量計」を参照されたい。

更にまた、呈示したものより更に詳細な平行経路コリオ
リ流量計の作用原理の論議については、（１９８５年　
１月　１日発行の　Ｊ、　Ｅ、　５ｒａ７ｔｈ等の）米
国特許第４，４９１，０２５号を参照されたい。

時間間隔Δｔの測定のために、チューブ＋３０．１３０
°のいずれか一方にその自由端部付近でコイル１６０　
Ｌ、　１６０　Ｒが取付けられ、永久磁石１７０　Ｌ、
１７０　Ｒもまたチューブの他方の自由端部付近に取付
けられている。磁石１７０　Ｌ　、　１７０　Ｒは、各
永久磁石を包囲する空間内にコイル＋６０　Ｌ、１６０
□を配置させるように、また磁界が略々均一になるよう
に置かれる。このような形態により、コイル１６０　Ｌ
、　１６０□により生じる電気的信号出力は、チューブ
の完全な移動の速度特性を生じ、また以下に詳細に述べ
るように、時間間隔および流量計を流れる流体の質量流
量を決定するように処理することができる。特に、コイ
ル１６０　Ｌ　、　＋６ＯＲは、それぞれリード線１６
５　Ｌおよび１６５　Ｒに現われる左右の速度信号を生
じる。

上記のように、流量計エレクトロエックス２０は、リー
ド線１９５上に現われるＲＴＤ信号、およびリード線１
６５　Ｌ　、１６５　ｇに現われる左右の速度信号を入
力としてそれぞれ受入れる。流量計エレクトロエックス
２０はまた、上記のように、リード線１８５上に現われ
る正弦波駆動信号を生じる。リード線１６５　Ｌ％１６
５　Ｒ、＋８５および１９５は、まとめてリード線１０
０と呼ばれる。

流量計エレクトロエックスは、以下に説明するように、
左右両方の速度信号およびＲＴＤの温度を処理して、流
量計組立体ＩＯを流れる流体の質量流量および集計され
た質量流量を決定する。

この質量流量は、リード線２６の関連する回線上に、回
ＩＩＱ２５上にアナログ４−２０ｍＡの形態でおよび直
列形態で流量計エレクトロニックス２０により与えられ
る。質量流量情報は、下流側の装置と結合するためリー
ド線２６の適当な回線上に（典型的に０〜１０にｔｌｚ
の最大範囲を有する）周波数形態で与えられる。集計さ
れた流量情報もまた、リード線２５上に直列形態で与え
られる。

故障の諸条件は、第２Ａ図および第２Ｂ図に関して詳細
に述べるように、１秒に４回ずつ発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）を発光させることにより表示される。

流量計エレクトロニックス２０のブロック図が第２Ａ図
および第２Ｂ図に示され、これらの図面は第２図におい
てその各図の正しい接続状態が示される。米国カルフォ
ルニア州すンタクララのＮａｔｉｏｎａｌ　Ｓｅｍｌｃ
ｏｎｄｕｃｔｏｒ社製のモデルＨＰＣ３６００３マイク
ロコントローラであることが望ましい１６ビツトのマイ
クロコントローラが、流量計エレクトロエックス２０の
基礎を形成している。

両方向のアドレスおよびデータ・バス２８５がこのマイ
クロコントローラを、４パルス測定回路２３０、不揮発
性ランダム・アクセス・メモリー（ＮＯＶＲＡＭ）２７
０　、プログラム可能読出し専用メモリー（ＰＲＯＭ）
２７５および４−２０ｍＡ出力回路２８０にリンクする
。適当なりロック信号が、典型的に１６ＭＩＩｚの共振
周波数を有する水晶発振子１４９を用いて、マイクロコ
ントローラ２５０により生成される。更に、マイクロコ
ントローラは、一連のタイミング・パルスを生成する実
時間クロック２５２を含む。１７６４秒の間隔で生じる
これらパルスは各々、以下に詳細に述べるように、実時
間クロック割込みルーチンを実行させ、リード線２６２
に現われるスケールされた周波数出力信号を生じるため
使用されるタイミング値を更新する。

上記のように、ＲＴ　Ｄ　１９０が流れ管路１３０゜（
第１図参照）の温度を測定する。この温度の値は、如何
なる温度の変化に対しても流れ管路のばね定数の値を補
償する際マイクロコントローラ２５０により使用される
。回路２０は如何なるアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）
コンバータも含まずタイマーを使用するため、ＲＴＤ１
９０の両側に現われる電圧がリード線１９５を介して電
圧／周波数（Ｖ／Ｆ）コンバータ２４５へ送られ、これ
がこの電圧を予め定めた範囲内で適当な周波数に変換す
る。その結果生じる信号は、リード線２４７を介してマ
イクロコントローラ２５０におけるタイマー人力、特に
ＴＩＭＥＲＩに与えられる。このタイマーは、ある与え
られた期間中この信号に現われるパルスをカウントして
、測定された温度に比例するディジタル値を生じる。こ
の値は、マイクロコントローラ内で実行するプログラム
により周期的に読出される。

以下に詳細に論述するように、４パルス測定回路２３０
は、左右の速度センサ１６ＯＲ、１６０Ｌにより生じる
速度の波形をそれぞれ処理して、ディジタル加算カウン
トおよびディジタル減算カウントを決定し、これが差引
かれる時Δｔの値を生じる。これら両方のカウントの値
は、バス２８５を介して、マイクロコントローラにより
流れ管路の振動運動の２サイクル毎に一回ずつチューブ
期間割込みのサービスにより読出される。

この割込みのサービスにおいて、マイクロコントローラ
はこれらの値を差引いてその時のΔｔの測定値を生じ、
次いでこの測定値が質量流量のその時の値の決定に用い
られる。

駆動回路２４０は、リード線１８５を介して正弦波形の
駆動信号を生じて駆動コイル＋８０を駆動する。この回
路は、正弦波形の駆動信号を左方の速度信号、特に４パ
ルス測定回路２３０内に位置する増巾器２０４により生
じた増巾された左方の速度信号と同期させる。

Ｎ　ＯＶ　ＲＡ　Ｍ２７０　ハ、−時的なデータ格納の
ための不揮発性のランダム・アクセス・メモリーを含む
。このメモリーは、バッテリでバックアップされたＣＭ
Ｏ３ＲＡＭ回路を含む集積回路を用いて例示的に構成さ
れている。定数およびデータの両方の新たな値が、プロ
グラムの実行中ＮＯＶＲＡＭに対してルーチン的に書込
まれる。ＰＲＯＭ２７５はプログラム記憶域を含む。

出力回路２８０は、上記の如（４−２０ｍＡ出力信出力
対して重ねられるキャリア信号を変調する専用の直列イ
ンターフェースを提供する。この出力回路は、ディジタ
ル／パルス巾コンバータ２８２０、アイソレータ２８３
０、パルス巾７４７４−２Ｏコンバータ２８４０、モデ
ム２８５０およびＡＣカップラ２８６０を含む。この４
−２０ｍ　Ａ信号自体は、ユーザにより選択される如き
流量計ｌＯを流れる処理流体の測定された流量あるいは
密度に比例する線形の電流値を生じる。４−２０ｍ　Ａ
信号自体を生じるため、マイクロコントローラ２５０は
適当なディジタル値をバス２８５を介してディジタル／
パルス巾コンバータ２８２０にロードする。このコンバ
ータは、ディジタル値により定義されるパルス巾を有す
る一連のパルスを生じる。これらのパルスは、典型的に
は光学型であるアイソレータ２８３０を介して、パルス
巾７４７４−２Ｏコンバータ２８４０へ送られる。この
ように、流量計エレクトロニツクス２０は、下流側のプ
ロセス制御装置に存在する有害電圧から隔離された状態
を維持する。コンバータ２８４０は、流量計の実装中ユ
ーザにより選択される如き測定される流量即ち密度に比
例する４乃至２０ｍ　Ａ間の値を有するリード線２６の
一部を形成するリード線２６８上に送られる電流信号を
生じる。この電流信号は、１〜５ボルトをリード線２６
８間に生じるように、適当な値の抵抗、例えば２５０Ω
を接続することにより対応する電圧信号へ変換すること
ができる。マイクロコントローラ２５０は、両方向の直
列データを受入れる内部インターフェースを含む。マイ
クロコントローラにより生成される直列の出力データは
、その送出（ｒｘＭＩＴＪ）出力ビンに現われ、リード
線２フイヘ与えられ、ここから従来のＲ５−４８５直列
インターフェース２９０の適当な入力および４−２０ｍ
　Ａ出力回路２８０内にあるモデム２８５０へ与えられ
る。このモデムは、データをタイプの２０２８ａｌｌ信
号に基く周波数シフト・キーイング（ＦＳに）された直
列信号を使用するＨＡＲＴプロトコル（ＨＡＲＴはＲｏ
ｓｅｍｏｕｎｔ社の商標）へ変換する。この信号は、次
いで、前記ＦＳに信号を４−２０ｍ　Ａ出力信号にＡＣ
接続するカップラ２８６０に対して送られる。

本流量計は、Ｒ５−４８５インターフエース２９０を介
して、あるいは４−２０ｍ　Ａ信号上に直列データをそ
れぞれ受取るように点線により示されるように位置２８
３または２８７のいずれかにジャンパを設置することに
より構成することができる。４−２０ｍ　Ａ信号上に現
われる直列人力データを受取るため、前記ジャンパが位
置２８７に置かれ、モデム２８５０から入力する直列デ
ータがマイクロコントローラ２５０へ与えられるように
する。特に、この場合、ＡＣカップラ２８６０は、入力
するＦＳＸ信号をモデム２８５０へ送り、このモデムが
この信号から直列データを取出す。

次いで、このデータは、リード線２８８および２７６を
介してマイクロコントローラ２５０の受信（ＲＥＣ）入
力ビンに対して与えられる。遠隔のユーザ位置において
、ユーザは単に、望ましくは、米国ミネソタ州イーデン
・プレーリーのｒｌｏｓｅｍｏｕｎｔ社により現在製造
されるモデル２６８［スマート・ファミリ］インターフ
ェースの如き適当な電気的インターフェースを備えたハ
ンド・ベルト端末である装置を用いて都合のよい場所で
４−２０ｍ　Ａ信号を取出して、両方向に流量計エレク
トロエックス２０と順次通信することができる。この通
信を介して、ユーザは、種々のソフトウェア・スイッチ
をセットし、ｍ　ｉｌ計エレクトロニックスにより後で
イ吏用するように種々のユーザ・パラメータを入れて、
この流量計エレクトロニックス内部で生じたどんな検出
された故障条件についても情報を得ることができる。リ
ード線２５上に入力するＲ　Ｓ　−４８５直列信号はＲ
Ｓ　−４８５インターフエース２９０へ送られ、このイ
ンターフェースはこれから直列データを取出してこのデ
ータをリードＭ　２８４へ与える。この時、もしユーザ
がジャンパを位置２８３に設定するならば、ＲＳ　−４
８５インターフエース２９０から入力する直列信号は、
リード線２８４および２７６を介してマイクロコントロ
ーラ２５０の受信入力ピンへ送ることができる。

上記のように、Δｔの測定は、他方例えば左側の速度（
即ち位置）の波形に置かれ一時的に２つの測定点の各々
の間に生じる基準点に関して一方例えば右側の速度（即
ち位置）の波形の立上り側に置かれた２つの測定点の各
々の間に生じる時間間隔を測定することにより行なわれ
る。位相差が左右の速度波形間に現わわない時の流れの
ない条件においては、前記測定点は首記基準点の両側に
対称的に位置されていなければならない。第１の測定点
と基準点間、およびこの基準点と第２の測定点との間の
時間間隔の期間の差は、左右の速度波形間の位相差に、
従って測定された質量流量に比例する。

従って、１つのカウンタ（「加算（ｕｐ）　Ｊカウンタ
）、特に（４で除算する）予めスケールされたカウンタ
２２６およびカウンタ２３４に置かれた１６ビツトのカ
ウンタＣ１が、測定点の最初の１つと基準点との間の時
間間隔（「逓増（１）　Ｊ間隔）を測定する。別のカウ
ンタ（「減算（ｄｏｗｎ）　Ｊ　、特に（４で除算する
）予めスケールされたカウンタ２２８およびこれまたカ
ウンタ２３４に置かれた１６ビツトのカウンタＣ２が、
基準点と２つの測定点の第２のものとの間に生じる時間
間隔（「逓減（ｄｏｗｎ　）　ｊ間隔）を測定する。充
分な粒度を提供するため、これらのカウンタは、水晶発
振子２４９により生じるクロック周波数、典型的には１
６Ｍ１ｌｚで増進される。同様な時間間隔測定が、右側
の速度波形の立下り側に位置する１組の２つの測定点、
およびその間で左側の速度波形に一時的に位置する基準
点を用いて行なわれる。零の流量においても、立下り側
の測定点は、それらの対応する基準点に関して対称的に
位置されねばならない。前記カウンタは、各速度波形の
立上りおよび立下り側の間ではリセットされず、これら
波形の２つの隣接するサイクルの全体にわたり生じる測
定間隔中累積し続けることが許容される。−旦これらの
サイクルが生じると、Δｔの測定がマイクロコントロー
ラによフて単に前記の「加算」カウンタ内に存在する合
計カウントから「減算」カウンタに格納された合計カウ
ントを差引くだけで計算される。実験の観察により、こ
の上うなΔｔの測定が、例えば（１９８３年１２月２３
日発行のＪ、　Ｅ、　Ｓｍ１ｔｈの）米国特許第４，４
２２，３３８号に示される如き当接術で周知の従来のア
ナログ手法により生じるものよりも、測定されたΔを値
に存在する偶数調波の量の実質的な減少をもたらすこと
がわかる。その結果、質量流量の値、従ってマイクロコ
ントローラ２５０により生じる集計された流量の値は、
当接術において現在周知の手法を用いてこれまで可能で
あったものより実質的に少ない誤差を含む。この４パル
ス測定法の詳細な説明については、本願と同時に出願さ
れ、米国特許出願第　　　　号が付されかつ同じ譲受人
に譲渡された継続中の米国特許出願「４パルス調波の除
波を行なうコリオリ質量ＩＡＤｉ計」を参照されたい。

次に、この４パルス測定法を念頭において、７ａ　ｍは
４パルス測定回路２３０について述べることにする。左
右の速度センサ１６０　ｎ　、　１６ＯＬにより生じる
速度波形が、リード線＋６５　Ｒ，１６５Ｌにより、典
型的には１０の因数である適当な利得をこれら信号に与
える増巾器２０２　、２０４に対して送られる。この結
果束じる増巾された左右のセンサ信号が積度積分器２０
８　、２１０へ送られ、これらが９０°のシフトをこれ
らの各信号に与えて実際に各速度信号を位置の信号に変
換する。

各積分器はまた、各速度信号からノイズおよび他の高い
周波数のアーチファクト（ａｒｔｉ　ｆａｃｔ）を除去
するためあるフィルタ操作を行なう。この積分された波
形は、次に飽和増ｌＪ器２０９　、２２２へ与えられ、
これら増巾器がこれらの信号を増巾し、結果として生じ
る信号の正および負のレベルを±１０ボルトへクリップ
して、これら積分器の下流側に置かれたコンパレータ２
１４．２２０および２２４が飽和状態に付勢されないよ
うにする。左側の速度センサ波形における立上りおよび
立下り側の両側に関する基準点が、対応する位置の波形
の零交差点となるように適当に選定される。左側の速度
（即ち位置）の波形における他の点は、関連する測定点
が零の流動状態におけるこの基準点に関して対称的に位
置される限り、基準点として選定することができる。こ
のため、各基準点（零交差点）の発生時に、コンパレー
タ２２４は、リード線２２５におけるその出力状態を変
化させる。これら測定点は、零に関して対称的な電圧、
±ｖｒ、事例としては±４ボルトになるように定められ
る。コンパレータ２１４．２１８は、高いレベルを対応
するリード線２１Ｂまたは２２０に加えることにより、
右側の速度（ここでは、位置）の波形における各測定点
の発生を検出するため使用される。リード線２１６　、
２２０および２２５に現われる信号は論理回路３００へ
送られ、これが第３図に示され以下に詳細に述べるよう
な簡単な組合せゲートを介して、チューブ期間割込みと
して作用する２チユーブ・サイクルおきにリード線３４
５上にパルスを生じ、また第２Ａ図および第２Ｂ図に示
されるように、加算および減算カウンタの一部をなすカ
ウンタ２２６および２２８に対する適当な使用可能信号
を生じる。

特に、カウンタ２２６　、２２８は、クロック・リード
線２３６上に現われる１６Ｍ１ｌｚのクロック・パルス
によりクロックが与えられる。これらのカウンタは各々
２つの使用可能入力、即ちＥｎｌおよびＥｎ２を含み、
これらは共にカウンタが増進するために高いレベルでな
ければならない。１１７ｒ記コンパレータの出力に応答
して、論理回路３００は、第１の測定パルスが生じた時
常に、高レベルのパルスを両方のカウンタのＥｎ１入力
に対するリード線３１５上に生成する。この高レベルは
、全タイミング間隔、即ち第２の測定パルスの発生まで
存続する。その後、あるタイミング間隔（即ち、最初の
測定点と基準点との間、あるいはこの基準点と第２の測
定点との間）においてどの特定のカウンタが増進される
かに従って、論理回路３００は、それぞれカウンタ２２
６または２２８のＥｎ２人力に対するリード線３６５ま
たは３７５のいずれか一方に高レベルを与えて、この間
隔において該当カウンタのみを増進させる。典型的にカ
ウンタ２３４はカウンタ２２６　、２２８と同じ高い速
度ではクロックされ得ないため、これら後者の２つのカ
ウンタは４で除算される予備スケーラとして働く。この
ため、カウンタ２２６および２２８の溢れ出力が、カウ
ンタ２３４内に置かれた別個の１６ビツト・カウンタＣ
１およびＣ２のクロック人力ＣｋｌおよびＣｋ２に対し
て送られる。カウンタＣ１、Ｃ２はバス２８５に接続さ
れる。このため、リード線３４５上の割込みの発生毎に
、マイクロコントローラ２５０はこれら両カウンタの内
容を読出す。以下に述べるように、これらのカウンタは
クリアされない代りにロールオーバーされ、府の組の２
つの隣接するチューブ・サイクルの終了時に生じたこれ
らのカウンタの値がマイクロコントローラにより現在の
組の終了時に生じる値から差引かれ、適宜の計数を生じ
る。

流量計エレクトロニックス２０はまた、リード線２６上
に３つのディジタルのプロセス出力信号、即ちリード線
２６２上のスケールされた周波数出力パルス、流動方向
を示すリード線２６４上のレベル信号、およびリード線
２６６上の低い周波数信号を、正規の作動を表示するた
めＩＨｚの速度で、あるいは故障の状態の検出を表示す
るため４Ｈｚの速度で遠く離れて取付けられた発光ダイ
オード（Ｌ　Ｅ　Ｄ　）　２７２に対して与える。マイ
クロコントローラ２５０において得られる別の１ビツト
のディジタル出力を用いて、リード線２６４および２５
Ｂ上に適当な信号を与える。

特に、スケールされた周波数出力は、２つのタイマー出
力信号のゲートされた組合せにより生成される。このス
ケールされた周波数出力、即ちリード線２６２上に現わ
れる各パルスは、ユーザが選定する流体の世、例えば１
オンスまたは１グラムが１秒の如きユーザが規定する時
間間隔において流量計を流過したことを表わす。ここで
、理解を容易にするため、以降の論議については第２Ａ
図、第２Ｂ図および第７図を同時に参照されたい。第７
図は、スケールされた周波数出力信号を生じる際用いら
れる例示的な波形を示す。これらのタイマー、即ちＴＩ
ＭＥＲ２およびＴ　Ｉ　ＭＥＲ３はマイクロコントロー
ラに対して内部のものである。各６４Ｈｚの割込みの発
生は、マイクロコントローラ２５０内部に置かれた実時
間クロック２５２により生成されるパルス７０１または
７０５の如きパルスにより１７６４秒のタイミング間隔
の初めを規定する。このタイミング間隔は、以下に述へ
るように、典型的には１７６４秒（図に示すように）で
あるが低い流量においてはｌ／３２秒、あるいは更に１
７１６秒でもあり得る基準タイミング・ウィンドウ７０
３を画成するため用いられる。　６４Ｈｚの割込みのサ
ービス中、以下に詳細に述へるように、内部的に集計さ
れる質量流量が更新される。この内部的に集計されるａ
ｍ流量の値は、上位の８ビツトが１つの部分を構成し残
りの２４ビツトが第２の部分（「残り」）を構成する３
２ビツトの分解能に維持される。実質的に、−旦更新動
作が完了すると、上位の８ビツト部分の値は、そわぞれ
タイマーＴ　Ｉ　ＭＥＲ２およびＴ　Ｉ　ＭＥＲ３にロ
ードするその時の「周波数」および「ゲート」の値を与
える索引表に対する１つのアドレスとして使用される。

直後に生じるタイミング基準ウィンドウの期間、一般に
ｌ／６４秒としてマイクロコントローラのクロック周波
数（１６ＭＩＩｚ　）で作動するタイマーにより減算さ
れる時タイマーＴ　Ｉ　ＭＥＲ２にロードされるこの「
周波数」の値は、この間隔においてこのタイマーにより
生じる各出力パルスに対する「オン１時間を与える。こ
の「オン」時間は、タイミング・サイクルの間、パルス
７１２　、７１４および７１６の如き所要数の方形パル
ス即ち各々が５０％のデューティ・サイクルを存するシ
ーケンスを生じるようセットされる。−旦このタイマー
が１つの値によりロードされると、このタイマーはこれ
が次のタイミング基準ウィンドウの間に再び更新される
まで、作動してリード線２５４にパルスを生じるように
指令されるに過ぎない。不都合なことには、時に生じ得
る入れ千秋の割込みサービスの発生の故に、タイマーＴ
　Ｉ　ＭＥＲ２は必ずしも次に続くタイミング基準ウィ
ンドウの開始中通当な時点では更新されず、むしろやや
後で更新されることもある。タイマーＴＩＭＥＲ２は、
依然としてこの間隔中にパルスを生じることになる。そ
の結果、このタイマーにより生じるパルス？＋８の如き
別の即ち異質のパルスがスケールされた周波数出力信号
を壊すこと、および外部で集計される質量流量の値が内
部的に集計された質量流量の値から発散することを有効
に阻止するため、タイマーＴ　Ｉ　ＭＥＲ２に「周波数
」の値がロードされる「周波数」の値と略々同時に「ゲ
ート」の値がタイマーＴ　Ｉ　ＭＥＲ３にロードされる
。−旦この状態が生じると、両方のタイマーはカウント
を開始して、基準タイミング・ウィンドウの初めにおい
て１つの論理的状態（高あるいは低）から始まり、１つ
の論理的状態（高または低）でウィンドウの終りにおい
て終る各出力信号を生じるように指令される。もし両方
のタイマーの出力がこのようなウィンドウの終りにおい
て反対の即ち異なる論理的状態にあるならば、誤りのあ
る出力が生じる。論理回路（図示せず）は、このような
誤りのある状態についてテストして、その発生をマイク
ロコントローラ２５０に適当に通知するように構成する
こともできる。このような回路の使用は、カストデイ・
トランスファにおける如き非常に正確な計量用途におい
て有効となろう。いずれの場合も、図に示すように、「
ゲート」の値が、タイミング基準ウィンドウにおいて生
成される第１の周波数出力パルスの初めから継続してこ
のウィンドウの間に生じる最後の周波数出力パルスの低
レベルの部分まで略々半分にわたり存続する時間間隔、
即ち「オン」の時間を規定する。このため、出力、例え
ばタイマーＴＩＭＥＲ３により生成されリード線２５６
に現われるパルス７３０がこの期間中高レベルにある。

リード線２５４および２５６に現われる信号は、次にＡ
ＮＤゲート２６０の対応する入力に対して与えられ、こ
のゲートは適正数の方形パルス、例えばパルス７４２　
、７４４　、７４６のみをリード線２６２上に現われる
スケールされた周波数出力信号としてゲートする。従っ
て、このスケールされた周波数出力信号は、「絶対」周
波数出力信号として見做すことができる。

その結果、累積された質量流量の残りは特に２４ビツト
の分解能で常に保持され、また適正（絶対）数の方形出
力周波数パルスのみがどのタイミング基準ウィンドウの
間も生成されるため、内部および外部で集計されるカウ
ントは時間と共に発散することが実質的にないことにな
る。

第２Ａ図および第２Ｂ図に示される論理回路３００のブ
ロック図が第３図に示されている。コンパレータ２目お
よび２１８の出力は、Δを測定間隔の初めと終り、即ち
左側の速度センサ波形における対応する基準点（零交差
点）を挟む右側の速度センサ波形における第１および第
２の測定点（±ｖ、、の値）の発生を規定する。明らか
なように、これら出力は、リード線２１Ｂおよび２２０
上を排他的ＯＲゲート３１０の対応する入力に対して送
られ、このゲートが更に各測定間隔内の高レベルをリー
ド線３１５上に与え、これが測定回路２３０におけるカ
ウンタ２２６．２２８の第１の使用可能即ちＥｎ１人力
に送られる。更に、リード線２２０上のコンパレータ２
１８の出力は、インバータ３２０を介して、フリップフ
ロップ３３０を予めセットするため用いられる。リード
線２１６上のコンパレータ２１４の出力はフリップフロ
ップ３３０をクリアする。フリップフロップ３３０の真
のＱ出力はフリップフロップ３４０のクロック入力へ送
られ、このフリップフロップは単に２でこの出力を除算
するように働く。２チユーブ振動サイクル毎に一回のパ
ルス速度を有するその結果生じた除算された出力は、チ
ューブ期間割込みとしてリード線３４５上をマイクロコ
ントローラ２５０に対して与えられる。カウンタ２２６
および２２８に対する第２の使用可能信号Ｅｎ２を生成
するため、コンパレータ２２４の出力はリード線２２５
を介して排他的ＯＲゲート３５０の１つの入力端へ送ら
れる。このゲートに対する他の入力は、フリップフロッ
プ３３０の真の出力における信号となる。このため、こ
のゲートは各測定間隔の第１の部分、即ち各第１の測定
点の発生後およびその関連する零交差点の前に高レベル
を、また各測定間隔の第２の部分、即ち各基準点（零交
差点）の後およびその関連する第２の測定点の発生の前
に低いレベルを生じる。ゲート３５０の出力は、カウン
タ２２６に対するＥｎ２使用可能信号としてインバータ
３６０を介してリード線３６５へ、またカウンタ２２８
に対するＥｎ２使用可能信号としてバッファ３７０を介
してリード線３７５へ与えられる。

Ｂ、ソフトウェア マイクロコントローラ２５０により実行されるソフトウ
ェアは、実質的に、主要ループ４００と２つの割込みサ
ービス・ルーチン、即ち６４Ｈｚの割込みルーチン５０
０およびチューブ期間割込みルーチン６００からなって
いる。主要ループ４００は初期化を行ない、次いで割込
みが生じるかあるいはユーザが選定可能な値を変更する
ためユーザが流量計に対して配位モードに入ることを信
号することを待機する。６４　ＩＩ　ｚの割込みルーチ
ン５００は、６４　ＩＩ　ｚのタイミング・パルスが生
じて加算および減算カウンタを読取りかつ測定された質
量流量の値を更新する毎に実行される。チューブ期間割
込みルーチン６００は、流れ管路（チューブ）の運動の
２サイクル毎に一回実行されてスケールされた周波数出
力を更新する。

主要ループ４００が第４Ａ図および第４Ｂ図に総合的に
示され、これら各図の正しい組合せが第４図に示される
。

特に、一般にパワーオンのリセット状態において生じる
主要ループ４００へのエントリ時に、実行は最初に初期
化ルーチン４１０へ進む。

このルーチン内で、ブロック４１３が最初に実行して全
ての割込みを不能状態にする。その後、ブロック４１５
が実行されて、種々のハードウェアの初期化ステップお
よび種々のソフトウェアに基く診断を行なう。−旦この
状態が生じると、ブロック４１８が実行されて独々のソ
フトウェアの変数をその初期値ヘセットする。これら変
数は、以下に述べるようにルーチン６００内で使用さｔ
Ｌ　ルＳ　Ｌ　ＯＮ　Ｇ　１．５ＬＯＮＧ２．０ＬＤＤ
ＥＬＴＡ　　ＴおよびＮＥＸＴ　　ＤＥＬＴＡ　　Ｔを
含む。その後、ブロック４２０が実行されて、パワーオ
ンのリセットの発生後のシステムの始動中のようにソフ
トウェアの初期化が前に生じなかった場合に、ＮＯＶＲ
ＡＭからの種々のパラメータに対する不履行値をロード
する。もしソフトウェアの初期化が生じた場合は、これ
らのパラメータに対する前にエントリされたユーザ選定
値が対応する不履行値の代りに使用されることになる。

次に、実行はブロックイ２５へ進み、このブロックが最
大流量時に生じるべき予期された最大出力周波数（ＭＡ
Ｘ　　ＦＲＥＱ）を計算して格納する。その後、実行は
ブロック４３０へ進み、これがカウンタＤＩＶＩＤＥ　
　ＤＯＷＮを零に初期化する。このカウンタは、流量が
測定される場合にタイミング間隔のカウントに使用され
る。次いで判断ブロック４３５および４４５が実行され
、小さな流量が測定されるかどうかを判定し、もしそう
であれば、適当な更新間隔を規定するようカウンタをセ
ットする。特に、もしＭＡＸ　　ＦＲＥＱの値が「１６
」より小さければ、判断ブロック４３５は実行をそのＹ
ＥＳ経路を介してブロック４４０へ送り、このブロック
は実行される時カウンタの値ＤＩＶＩＤＥ　　ＤＯＷＮ
を１にセットし、これによりスケールされた周波数出力
に対してｌ／３２秒の更新間隔を与える。次に実行は判
断ブロック４４５へ進む。あるいはまた、もしＭＡＸ　
　ＦＲＥＱが「１６」より大きいかあるいはこれと等し
ければ、実行はＮｏ経路４３８を通って判断ブロック４
イ５へ進む。この判断プロ、ツタは、実行される時、Ｍ
ＡＸ　　ＦＲＥＱが「８」より小さいかどうかを決定す
る。もしそうであれば、実行は、判断ブロック４４５か
ら生じるＹＥＳの経路を通ってブロック４５０へ進み、
このブロックは実行される時カウンタの値ＤＩＶＩＤＥ
　　０ＯＷＮを２ヘセツトし、これによりスケールされ
た周波数出力に対する１７１６秒に等しい更新間隔を生
じる。次いで実行はブロック４５５へ進む。あるいはま
た、もしＭＡＸ　　ＦＲＥＱの値が「８」より大きいか
あるいはこれと等しければ、実行はＮｏ経路４４８を通
って判断ブロック４５５へ進む。ブロック４５５は、実
行されると、変数ＦＲＥＱＩの値を計算して格納し、こ
の値は以下に述べるように後で計数逓減率として働き、
これは更新間隔の間に生じるスケールされた適当数の周
波数出力パルスを決定するよう流量が乗じられることに
なる。

−旦ブロック４５５が実行すると、初期化ルーチン４１
０の実行が終了する。

この時点で、主要ループ４００は、配位°モードの割込
みあるいはユーザのエントリのいずれかが生じるのを待
機する。特に、実行はブロック４５７へ進み、全ての割
込みを可能状態にする。その後、実行は判断ブロック４
６０へ進む。割込みが生じる場合、実行はこの判断ブロ
ックから出るＹＥＳの経路ブロック４６５へ進む。ブロ
ック４６５は、実行される時、割込みのサービスのため
適当な割込みサービス・ルーチン（６４ｆｔｚの割込み
サービス・ルーチン５００か、チューブ期間割込みルー
チン６００）を実行する。−旦この状態が生じるかある
いは割込みが一切生じず、判断ブロック４６０が実行を
Ｎｏの経路４６３へ送る場合は、次いで実行は判断ブロ
ック４７０へ進む。この判断ブロックは、ユーザが流量
計の配位の変更を要求したかどうかを判定する。もしユ
ーザが外部端末における適当なキーの打鍵による如くこ
の要求を行なフたならば、判断ブロック４７０は実行を
そのＹＥＳ経路を経てブロック４７５へ送る。

このブロックは、実行される時、ユーザが直列ボートお
よび外部端末装置（前に述べたモデル２６８「スマート
・ファミリ」インターフェースの如き）を介してアクセ
スし得る予め定めたメニューを経て種々のパラメータの
ユーザが選定可能な値を入れるよう促す。これらのパラ
メータは、測定される最大流量（ＭＡＸ　　ＦＬＯＲＲ
ＡＴＥ）、ユーザが選定可能な、スケールされた周波数
出力において生じるべき最大周波数、例えばｌ０ＫＨｚ
　　（Ｕ　Ｓ　Ｅ　ＲＦ　ＲＥ　Ｑ　）、およびこの周
波数と対応するユーザが選定した流１１（ＵＳＥＲＲＡ
ＴＥ）を含む。その後、実行は再び経路４８０を経て初
期化ルーチン４１０のエントリ点へ戻る。あるいはまた
、もしユーザがこのような要求をしなかったならば、判
断ブロック４７０は実行をＮＯ経路４７３を経て再び判
断ブロック４６０へ戻して割込みが生じるのを待機する
。判断ブロック４６０および実行ブロック４６５を含む
ループは一般に明確にプログラムされずマイクロコント
ローラ自体の内部にハードワイヤドされるが、このルー
プは割込みサービス・プロセスを概略示すことにより容
易な理解のため使用される。

主要ループ４００の一部として実行される６４Ｈｚの割
込みルーチン５００のフローチャートが第５Ａ図および
第５Ｂ図においてまとめて示されており、これら図面の
正しい組合せ状態が第５図に示される。上記のように、
６４　ＩＩ　ｚ割込みルーチン５００は、６４　Ｈｚタ
イミング・パルスが加算および減算カウンタの読出しお
よび測定された質量流量の値の更新のため生じる毎に実
行される。

特に、ルーチン５００へのエントリ時に、実行はブロッ
ク５０３へ進み、このブロックがＮＯＶＲＡＭ２７０　
　（第２Ａ図および第２Ｂ図参照）から内部で集計され
た質量流量（ＰＵＬＳＥＡＣＣＵＭ）の値を読出す。そ
の後、第５Ａ図および第５Ｂ図に示されるように、実行
はブロック５０６へ進み、このブロックが直面のタイミ
ング間隔において生じる最も後に測定された質量流量の
値（ＲＡＴＥ）が与えられて、スケールされた周波数出
力パルスに関して保持される集計された質量流量を更新
する。この質量流量の値は、初期化の量決定された計数
逓減率ＦＲＥＱＩの値が乗じられて、加算されるべきパ
ルス数を決定する。その結果前られる更新値は、次にＮ
ＯＶＲＡＭ２７０に再び格納される。−旦この状態が生
じると、実行はブロック５０９へ進み、カウンタＤＩＶ
ＩＤＥ　　ＤＯＷＮの値を時間的変数ＤＩＶ　　ＦＲＥ
Ｑに格納する。その後、実行は判断ブロック５１２へ進
み、ｌ／３２およびｌ／１６秒のタイミング間隔が用い
られる小さな最大質量流量について、周波数出力の更新
がこのｌ／６４秒のタイミング間隔において生じるべき
かどうかを判定する。ループ・カウンタＦＲＥＱ　　Ｌ
ＯＯＰＣＮＴの内容が零でなくこれによりこのような更
新がその時の間隔においては生じないことを示す場合に
は、判断ブロック５１２が実行をそのＮｏ経路を経てブ
ロック５１５へ送り、このブロックハ単ニカウンタノ値
ＦＲＥＱ　　ＬＯＯＰＣＮＴを１だけ減分する。その後
、実行はルーチン５００へ戻る。あるいはまた、もしＦ
ＲＥＱ　　ＬＯＯＰＣＮＴの内容が零に等しいことによ
り更新が生じるべきことを示すならば、判断ブロック５
１２は実行をそのＹＥＳ経路を経てブロック５１８へ送
る。このブロックは、実行される時、周波数を与えかつ
マイクロコントローラ２５０からの出力をゲートするタ
イマーＴ　Ｉ　ＭＥＲ２およびＴＩＭＥＲ３（第２Ａ図
および第２Ｂ図参照）を停止させる。−旦この状態が生
じると、第５Ａ図および第５Ｂ図に示されるように、実
行はブロック５２２へ進み、このブロックは実行される
時変数ＰＬＵＳＥ　　ＡＣＣＵＭの上位バイトを読出し
、その結果を時間変数Ａに格納する。次に、実行は判断
ブロック５２５へ進み、変数Ａの値が基準タイミング・
ウィンドウに生じ得る方形パルスの予め定めた最大数で
あるｒ　　１８０Ｊを越えるかどうかを判定する。特に
、市販の装置におけるほとんどの周波数出力は、約１０
　Ｋ　Ｈｚの最大出力周波数を有する。従って、変数Ａ
の最大値は、スケールされた周波数出力に対して両立し
得る最大周波数を生じるような大きさとされる。

従って、変数Ａの値がｒ　１８０Ｊであれば、ｌ／６４
秒の基準タイミング・ウィンドウを使用する出力パルス
７秒の最大値は、１８０＊６４即ち１１，５２０パルス
となる。基準タイミング・ウィンドウがｌ／３２または
ｌ／１６秒の持続時間を有するならば、最大出力パルス
数７秒は、それぞれ１８０＊　　３２即ち５．７６（１
パルス、あるいは　＋１１０＊１６　！ｌ’１７ち２，
８＋１０パルスとなる。次に、変数Ａの値かｒ　　１８
０」を越える場合は、判断ブロック５２５は実行をその
ＹＥＳ経路を経てブロック５３１へ送り、このブロック
は実行される時変数Ａの値をｒ　１８０４にセットする
。次いで実行はブロック５３４へ進み、このブロックは
適当なエラー・フラッグをセットしてユーザに範囲外の
条件の発生を警告する。

次に実行はブロック５３７へ進む。あるいはまた、もし
変数Ａの値がｒ　ｒ８０Ｊと等しいかあるいはこれよ小
さければ、判断ブロック５２５は実行をそのＮｏ経路を
経て直接ブロック５３７へ送る。

ブロック５３７は実行される時、最も後のパルス数即ち
この時のタイミング間隔において生じるべき変数Ａの値
で生成された実際のパルス数の実行集計を維持する集計
子ＴＯＴＡＬ　　ＡＣＣＵＭの値を更新する。−旦この
状態が生じると、実行はブロック５４０へ進み、このブ
ロックが変数Ａの値をＰＲＯＭ２７５　　（第２Ａ図お
よび第２Ｂ図参照）に格納された索引表に対するアドレ
スとじて用いて対応する値Ｔ２および第３をアクセスす
るが、この値は「周波数」タイマーＴ　Ｉ　ＭＥＲ２に
ロードされてタイマーＴ　Ｉ　ＭＥＲ３を「ゲート］す
る。次に、第５Ａ図および第５Ｂ図に示されるように、
ブロック５４３が実行されて、これらの値を変数ＤＩＶ
　　ＦＲＥＱの値に等しい位置の数だけ左方ヘシフトす
ることにより小さな質量流量に対する値Ｔ２および第３
を修正する。毎秒Ｉ６より多いパルスを生じる小さな質
量流量においては、ＤＩＶ　　ＦＲＥＱの値は零となる
。その後、実行はブロック５４６へ進み、このブロック
は実行される時値Ｔ２および第３をそれぞれタイマー１
１ＭＥＲ２およびＴ　Ｉ　ＭＥＲ３にロードする。

旦この状態が生じると、ブロック５４９が実行されてこ
れら両方のタイマーを始動させる。その後、実行はブロ
ック５５２へ進む。ブロック５５２〜５７０は、ループ
・カウンタＦＲＥＱ　　Ｌ　ＯＯＰＣＮＴの適当な値を
セットするため用いられる。

特に、ブロック５５２は実行される時、ＤＩＶＦＲＥＱ
の値を時間変数Ａに格納する。次いでブロック５５６が
実行されて、変数Ａの値（値ＤＩＶ　　ＦＲＥＱ）に２
を乗じる。その後、実行は判断ブロック５６０へ進み、
このブロックは変数Ａが零より大きな値を持つかどうか
をテストする。もし変数Ａの値が男より大きいことによ
り１／３２または１／１６の基準タイミング・ウィンド
ウを必要とする小さな質量流量を示すならば、実行は判
断ブロック５６０からのＹＥＳの経路を経てブロック５
６４へ進む。この後者のブロックは、変数Ａの値を１だ
け減分する。次に実行はブロック５７０へ進み、このブ
ロックは実行される時、結果として得る変数Ａの値−を
後で使用するためループ・カウンタＦＲＥＱ　　ＬＯＯ
ＰＣＮＴに格納する。あるいはまた、もし変数Ａの値が
零に等しければ、判断ブロック５６０は単に実行をその
Ｎｏの経路を経て直接ブロック５７０へ送る。

−旦ブロック５７０が実行されると、実行はルーチン５
００から主要ループ４００へ戻る。このため、スケール
された周波数出力に生じたパルス数は、１つの基準タイ
ミング・ウィンドウから、集計された質量流量の変数Ｐ
ＵＬＳＥ　　ＡＣＣＵＭの残りでない部分（上位バイト
）のこの時の値に基〈次のウィンドウへ変化し得ること
が判る。

例えば、１つのｌ／６４秒の基準タイミング・ウィンド
ウは５つのパルス、次の４つのパルス、後に続く１また
は０のパルス、等を持ち得る。

しかし、１秒が経過する時までに、６４の隣接するウィ
ンドウに生じるパルス数は、必要とされるパルスの絶対
数に等しいことになり、これにより内部または外部で生
じる集計質量流量値が時間に関して実質的に発散しない
ことを保証する。

これまた主要ループ４００の一部として実行されるチュ
ーブ期間割込みルーチン６００のフローチャートが第６
Ａ図および第６Ｂ図にまとめて示され、これらの図面の
正しい組合せは第６図に示されている。上記のように、
チューブ期間割込みルーチン６００は、スケールされた
周波数出力の更新のため流れ管路（チューブ）の運動の
２サイクル毎に一回実行される。

ルーチン６００に入ると、実行はブロック６０５へ進み
、このブロックは実行される時全ての割込みを不能化す
る。その後、ブロック６１０が実行されてカウンタ２３
４に置かれたカウンタＣ１およびＣ２に格納されるこの
時の加算および減算カウント・データを読出す。変数５
ＩＮＴＩはカウンタＣ１からの（加算）カウントを格納
するが、変数Ｓ　Ｉ　ＮＴ２はカウンタＣ２からの（減
算）カウントを格納する。次いで、全ての割込みがブロ
ック６１５の実行により使用可能状態になる。−旦この
状態が生じると、時定数の値（ＴＣ）がＮＯＶＲＡＭ２
７０　　（参照第２Ａ図および第２Ｂ図）から読出され
る。この値は、システム構成中ユーザにより選定される
如きいくつかの予め定めた値のどれか１つであり得、以
降の使用のためＮＯＶＲＡＭに格納される。

その後、第６Ａ図および第６Ｂ図に示されるように、実
行はブロック６２５へ進んでこの時のΔｔの値を計算す
る。この値は単に、その時の測定間隔において累積され
たカウンタＣ１およびＣ２内に格納されたカウントを差
引くだけで決定される。しかし、これらのカウンタはど
の測定間隔の初めにおいてもリセットされないため、間
隔の終りに存在するこれらカウンタの内容、５ＩＮＴＩ
および５ＩＮＴ２は、それぞれ測定間隔の初めに存在す
る対応する内容、０ＬＤＵＰ　　Ｃ０ＵＮＴおよびＯＬ
Ｄ　　ＤＯＷＮＣＯＵＮＴから差引される。次に、Δｔ
は、これら２つの値開の差をとることによって計算され
る。−旦この計算が行なわれると、実行はブロック６２
８へ進み、このブロックは実行される時、次の組の２つ
の測定間隔に対１−るルーチン６００による次の反復の
間使用される値０ＬＤＵＰ　　Ｃ０ＵＮＴおよびＯＬＤ
　　ＤＯＷＱＮＣＯＵＮＴとしてその時のカウントを保
管する。

次に、−旦Δｔの値が計算されると、この値は、２つの
同じ極を有するディジタル・フィルタを構成する２極フ
イルタ・ルーチン６３０を介してディジタル的にフィル
タされる。特に、ルーチン６３０にエントリすると、実
行はブロック６３３へ進み、このブロックは実行される
時、時間変数５ＬＯＮＧＩの値をその時のΔを値にセッ
トする。次に、ブロック６３５が実行されて、５ＬＯＮ
ＧＩの値をこれに１６進数ｒ　４０００Ｊを乗じること
により適当にスケールリングする。

その後、実行はブロック６４０へ進み、このブロックは
時間変数５ＬＯＮＧ２の値を変数０ＬＤＤＥＬＴＡ　　
Ｔの値にセットする。この時、ブロック６４５が実行さ
れて、ディジタル・フィルタの第１の極を生じる。その
結果ディジタル的にフィルタされた値５ＬＯＮＧＩが、
ルーチン６００における次の反復の間使用される変数Ｏ
ＬＤ　　ＤＥＬＴＡ　　Ｔとしてブロック６５０の実行
によって保管される。次に、ブロック６５５が実行して
、変数５ＬＯＮＧ２の値を変数ＮＥＸＴ　　ＤＥＬＴＡ
　　Ｔのその時の値にセットする。その後、実行はブロ
ック６６０へ進み、このブロックはディジタル・フィル
タ操作の第２の極を生じる。同じフィルタ式がブロック
６４５および６６０においても用いられる。その結果フ
ィルタされる５ＬＯＮＧＩの値が、ブロック６６５の実
行により変数ＮＥＸＴ　　ＤＥＬＴＡ　　Ｔに保管され
る。上記のように、値５ＬＯＮＧＩ、ＯＬＤ　　ＤＥＬ
ＴＡ　　Ｔ、５ＬＯＮＧ２およびＮＥＸＴ　　ＤＥＬＴ
Ａ　　Ｔが初期化の間零にセットされる。

一旦ブロック６６５が実行すると、ディジタル・フィル
タ動作が完了し、この時点で実行はルーチン６３０から
ブロック６７０へ進む。このブロックは、実行される時
、変数の値５ＬＯＮＧＩ、即ちディジタル的にフィルタ
されたΔを値から質量流量が零である条件において決定
される機械的な偏差のその時の値を差引く。その後、実
行はブロック６７５へ進み、このブロックは速度の変換
回数で乗じることにより５ＬＯＮＧＩに格納されたΔを
値を変換してｇ／秒単位で測定した質量流（ｉｌ（ＦＬ
ＯＡＴＩ）を生じる。次に、実行は判断ブロック６８０
へ進み、このブロックは、その時の質量流量が予め定め
た小さい質量流量の遮断値よりも小さな値を持つかどう
かを判定する。もしその時の質量流量がこのような値を
持つならば、判断ブロック６８０が実行をそのＹＥＳ経
路を経てブロック６８５へ送り、このブロックは実行さ
れる時、変数ＦＬＯＡＴＩの値即ちその時の質量流量を
零にセットする。次いで、実行はブロック６９０へ進み
、このブロックが６月ＩＺの割込みルーチン５００によ
り使用されるために変数ＦＬＯＡＴ１の値を変数ＲＡＴ
Ｅヘロードする。あるいはまた、もしその時の質量流量
が小さな質量流量遮断値と等しいかあるいはこれよりも
大きな値を持つならば、判断ブロック６８０は実行をＮ
ｏの経路６８８を経て直接ブロック６９０へ送る。−旦
ブロック６９０が実行完了状態となると、ブロック６９
５が実行されてその時の質３ｊ１′流量の値が与えられ
る他プロセスの変数（もしあれば）を更新する。−旦こ
の状態が生じると、ルーチン６００の実行が完了し、こ
の時実行はこのルーチンから主要ループ４００へ戻る。

明らかに、当業者は、開示された実施態様はＵ字形の流
れ管路を使用しているが、この管路が慣性のない基準フ
レームを確立するため軸心の周囲に振動し得るものであ
る限り、略々どんな大きさおよび形状の流れ管路でも使
用できることを認識しよう。例えば、これら管路は直線
状のチューブ、Ｓ字形チューブあるいはループ状チュー
ブも含み得る。更に、２木の平行な流わ管路を持つ如き
流量計が示されたが、１本の流れ管路あるいは２本より
多い、例えば３本、４本あるいはそれ以、Ｌの平行流れ
管路を持つ実施態様も必要に応じて使用可能である。

本発明の１つの実施態様について本文に示し記したが、
本発明の教示内容を含む他の多くの変更例が当業者によ
って容易に形成することができよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の教示内容を包含するコリオす質量流量
計量システム５を示す全体図、第２図は第２Ａ図および
第２Ｂ図の正しい結合状態を示す図、第２Ａ図および第
２Ｂ図は共に第１図に示されたコリオリ質量流量計ｌＯ
とインターフェースされる流量計エレクトロニックス２
０を示す全体ブロック図、第３図は第２Ａ図および第２
Ｂ図に示された論理回路３００を示すブロック図、第４
図は第４Ａ図および第４Ｂ図の正しい結合状態を示す図
、第４Ａ図および第４Ｂ図は第２Ａ図および第２Ｂ図に
示されたマイクロコントローラ２５０により実行される
主要ループ４００の全体フローチャート、第５図は第５
Ａ図および＋５８図の正しい結合状態を示す図、第５Ａ
図および＋５８図は主要ループ４００の一部として実行
される６　４　ＩＩ　ｙ、割込みルーチン５００の全体
フローチャート、第６図は第６Ａ図および第６Ｂ図の正
しい結合状態を示す図、第６Ａ図および＋６８図は主要
ループ４００の一部として実行されるチューブ期間割込
みルーチン６００の全体フローチャート、および第７図
は第２Ａ図および第２Ｂ図に示されるリード２６２上に
現われる本発明の教示に従うスケールされた周波数出力
信号を生じる際使用される例示的な波形を示す図である
。 １０・・・コリオリ流量計組立体、２０−・・流量計エ
レクトロニックス、２５．２６・・・リード線、７３・
・・基準タイミング・ウィンドウ、１００・・・リード
線、＋０１・・・流入端部、１０１゛・・・流出端部、
１１０．１１０°・・・マニフォールド、１２０　、１
２０°・・・チューブ取付はブロック、１３０　、１３
０°・・・並列流れチューブ、１３１　、１３Ｆ・・・
側方脚部、＋４９・・・水晶発振子、＋５０・・・管状
部材、１６０Ｒ，１６０Ｌ・・・速度検出コイル、１６
５　Ｒ％１１ｉ５、−・・リード線、１７０　Ｒ−１７
０Ｌ・・・永久磁石、＋８０−・・駆動機構、１８５−
・・リード線、１９０−・・抵抗温度検出器（ＲＴＤ）
＋９５・・・リード線、２０２．２０４−・・増巾器、
２０８．２１０−・・精度積分器、２０９・・・飽和増
巾器、２１４．２１８　、２２０、２２４−・・コンパ
レータ、２１６　、２２５−・・リード線、２２２・・
・飽和増巾器、２２６　、２２８・・・予めスケールさ
れたカウンタ、２３０・・・４パルス測定回路、２３４
・・・カウンタ、２４０・−駆動回路、２４９−・・水
晶発振子、２５０・・・マイクロコントローラ、２５２
・・・実時間クロック、２５４　、２５６・・・リード
線、２６０　・・−Ａ　Ｎ　Ｄゲート、２６２　、　２
６４　、　２６６．２６８　・・・リード線、２７０−
・・不揮発性ランダム・アクセス・メモリー（Ｎ　ＯＶ
　ＲＡ　Ｍ　）　、　２７２・・・発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）、２７４・・・リード線、２７５−・・プログラ
ム可能読出し専用メモリー（ＰＲＯＭ）、２８０−４−
２０ｍ　Ａ出力回路、２８４−・・リード線、２８５−
・・両方向アドレス／データ・バス、２８８・・・リー
ド線、２９０−・・ＲＳ　−４８５直列インターフェー
ス、３００・・・論理回路、３１Ｏ・−排他的ＯＲゲー
ト、３１５・・・リード線、３２０・−インバータ、３
３０軸・フリップフロップ、３４０−・・フリップフロ
ップ、３４５．３４６・・・リード線、３５０・・・排
他的ＯＲゲート、３６０・・・インバータ、３６５　、
３７５・・・リード線、３７０−・・バッファ、４００
・・・主要ループ、５００−６４Ｈｚの割込みルーチン
、６００・・・チューブ期間割込みルーチン。 図面の浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、４Ｂ ＩＧ 平成 元年 ９月１／日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コリオリ質量流量計にあって約５０％のデューティ
   ・サイクルを持つ出力パルスを有する周波数出力信号を
   生じる装置であって、タイミング間隔の間に生じる該パ
   ルスの数が測定された質量流量に比例する装置において
   、 コリオリ質量流量計量組立体と、 該計量組立体と結合されて、内部に保持される流れ管路
   を流れる流体の質量流量を測定して該測定された質量流
   量に比例する値を生成する手段とを具備し、該測定兼生
   成手段が、前記測定された質量流量に応じて、その時の
   タイミング間隔の間に生じる必要のある対応数の出力パ
   ルスを決定する手段と、 前の質量流量値で前記出力パルス数を集計して、第１の
   部分と残りの部分とを有する集計されたパルス・カウン
   ト値を生じる手段と、 複数の第１と第２のタイミング値を含み、該第１のタイ
   ミング値の各々がタイミング間隔の間に生じる前記各出
   力パルスに対して「オン」の時間を定義し、また前記第
   ２の値の各々が前記タイミング間隔の間に生じる前記出
   力パルス数を包含するに充分な長さであるゲート間隔に
   対し「オン」の時間を定義する索引表と、 前記第１の部分の値に応じて、前記第１の値の１つおよ
   び前記第２の値の対応する１つを前記索引表からアクセ
   スして第１および第２のタイミング値を生じる手段と、 前記第１および第２のタイミング値に応じて、前記のそ
   の時のタイミング間隔の間に生じる前記ゲート間隔にお
   ける前記周波数出力信号における出力パルスとして実質
   的に方形のパルスのストリームを順次生じることにより
   該ストリームが如何なる異質パルスも実質的に含まない
   ようにする手段とを含むことを特徴とする装置。 ２、前記パルス・ストリームを生じる手段が、前記第１
   および第２のタイミング値に応答して作動する第１およ
   び第２のタイマーであって、該第１のタイマーが前記方
   形パルスを生じ、前記第２のタイマーが前記ゲート間隔
   と実質的に等しい「オン」時間を有するゲート・パルス
   を生じる第１および第２のタイマーと、 前記第１および第２のタイミング信号に応答して、該第
   １のタイミング信号における前記方形パルスを前記ゲー
   ト間隔における前記周波数出力信号に加えるゲートとを
   含むことを特徴とする請求項１記載の装置。 ３、前記第１および第２のタイマーが、前記間隔の初め
   に共に第１の論理状態において始まり、該間隔の終りに
   おいて共に第２の論理状態において終るパルスを生じ、
   該第１および第２の論理状態が同じかあるいは異なる論
   理状態であることを特徴とする請求項２記載の装置。 ４、前記コリオリ計量組立体が、 少なくとも１つの流れ管路と、 駆動信号に応答して前記流れ管路を正弦波状パターンで
   振動させる手段とを含むことを特徴とする請求項３記載
   の装置。 ５、前記測定兼生成手段が更に、 前記流れ管路内の流体の流過により生じる反対方向のコ
   リオリの作用力により生じる前記流れ管路の運動を検出
   し、かつ前記流れ管路の検出された運動に応答して第１
   および第２のセンサ信号を生じる手段と、 前記第１および第２のセンサ信号に応答して、前記流体
   の質量流量の値を生じる回路手段とを含み、該回路手段
   は、 前記センサ信号の少なくとも１つに応答して前記駆動信
   号を生じる手段と、 前記第１および第２のセンサ信号に応答して、前記第１
   のセンサ信号の立上り側に置かれた２つの測定点の各々
   の間に生じる時間差を、前記第２のセンサ信号に置かれ
   た該２つの測定点の各々の間に一時的に生じる基準点に
   関して決定する手段であって、該時間差は前記流れ管路
   内を流過する流体の質量流量の値の一次関数である手段
   と、 前記の決定された時間差に応答して前記質量流量値を生
   成する手段とを含むことを特徴とする請求項４記載の装
   置。 ６、前記コリオリ計量組立体が更に第１および第２の流
   れ管路を含み、前記運動検出手段が更に、前記第１およ
   び第２のセンサ信号が前記両流れ管路の検出された運動
   に応答するように該両流れ管路の運動を検出する手段を
   含むことを特徴とする請求項５記載の装置。７、前記時
   間差決定手段が、 前記第１および第２のセンサ信号を積分して第１および
   第２の位置の信号を生じる手段と、予め定めた基準値に
   対して前記第１および 第２の位置の信号を比較して、前記２つの測定点の各々
   および前記基準点の発生を検出する手段と、 前記比較手段に応答して、第１および第２の制御信号を
   生じる論理回路と、 前記第１および第２の制御信号および予め定めた周波数
   のクロック・パルスに応答して、前記第１の測定点と前
   記基準点との間に生じる第１の時間間隔と、前記基準点
   と前記第２の測定点との間に生じる第２の時間間隔とを
   表わすカウント値を生じる第１および第２のカウンタと
   を含むことを特徴とする請求項６記載の装置。 ８、前記時間差決定手段が更に、少なくとも２組の前記
   第１および第２の測定点に対して生じるカウント値と、
   前記流れ管路の前記１つの運動の２サイクルにわたり生
   じる前記基準点とに応答して、前記時間差を得る手段を
   含むことを特徴とする請求項７記載の装置。９、前記測
   定点が、流れのない条件下での前記基準点の両側に対称
   的に置かれることを特徴とする請求項８記載の装置。 １０、コリオリ質量流量計量組立体内に保持された流れ
   管路内を流れる処理流体の質量流量を測定し、また測定
   された質量流量に比例する値を生じるコリオリ質量流量
   計にあって、約５０％のデューティ・サイクルを持つ出
   力パルスを有する周波数出力信号を生じる方法であって
   、タイミング間隔において生じる該パルス数が測定され
   た質量流量に比例する方法において、 測定された質量流量の値に応答して、その時のタイミン
   グ間隔において生じる必要がある対応数の出力パルスを
   決定し、 前の質量流量値で前記パルス数を集計して、第１の部分
   と残りの部分とを有する集計されたパルス・カウントを
   生じ、 前記第１の部分に応答して、索引表から第１の値の１つ
   および対応する第２の値の１つをアクセスするステップ
   を含み、該索引表は複数の第１および第２のタイミング
   値を有し、該第１のタイミングは各々タイミング間隔に
   おいて生じる前記各出力パルスに対して「オン」の時間
   を定義し、前記第２の値は各々前記タイミング間隔にお
   いて生じる前記出力パルスの所要数の連続するパルスを
   包含するに充分な長さであるゲート間隔に対して「オン
   」時間を定義し、 前記第１および第２のタイミング値に応答して、前記そ
   の時のタイミング間隔の間に生じる前記ゲート間隔の間
   に前記周波数出力信号における出力パルスとして実質的
   に方形のパルスのストリームを順次生じるステップを含
   み、以て該ストリームが如何なる異質のパルスも実質的
   に含まないことを特徴とする方法。 １１、第１および第２のタイマーを前記第１および第２
   のタイミング値でロードして、前記第１のタイマーが前
   記方形パルスを生じ、かつ前記第２のタイマーが前記ゲ
   ート間隔と実質的に等しい「オン」時間を持つゲート・
   パルスを生じるようにし、 前記第１および第２のタイミング信号に応答して、該第
   １のタイミング信号における前記方形パルスを前記ゲー
   ト間隔の間に前記周波数出力信号に対してゲートするス
   テップを更に含むことを特徴とする請求項１０記載の方
   法。 １２、前記間隔の初めにおいて共に第１の論理状態で開
   始し、かつ該間隔の終りにおいて共に第２の論理状態で
   終る前記第１および第２のタイマーのパルスを介して生
   じるステップを更に含み、該第１および第２の論理状態
   が同じであるかあるいは異なる論理状態であることを特
   徴とする請求項１１記載の方法。 １３、前記流れ管路内の流体の流過により生じるコリオ
   リの作用力によって生じる少なくとも１つの流れ管路の
   運動を検出して、該流れ管路の該検出された運動に応答
   して第１および第２のセンサ信号を生じ、 該センサ信号の少なくとも１つに応答して前記駆動信号
   を生じ、 該記駆動信号に応答して前記流れ管路を正弦波状パター
   ンで振動させ、 前記第１および第２のセンサ信号に応答して、前記第１
   のセンサ信号の立上り側に置かれた２つの測定点の各々
   の間に生じる時間差を、該第２のセンサ信号に置かれ該
   ２つの測定点の各々の間に生じる基準点に関して決定す
   るステップを更に含み、前記時間差が前記流れ管路内を
   流過する流体の質量流量の値の一次関数であり、 該決定された時間差に応答して前記流体の質量流量の測
   定された値を生成するステップを更に含むことを特徴と
   する請求項１２記載の方法。 １４、前記運動検出ステップが更に、前記第１および第
   ２のセンサ信号が前記両流れ管路の検出された運動に応
   答するように第１および第２の流れ管路の運動を検出す
   るステップを含むことを特徴とする請求項１３記載の方
   法。 １５、前記流れ管路の１つの振動運動の２サイクル毎に
   質量流量の測定を更新するステップを更に含むことを特
   徴とする請求項１４記載の方法。 １６、前記の時間差決定ステップが更に、 前記第１および第２のセンサ信号を積分して第１および
   第２の位置の信号を生じ、 該第１および第２の位置の信号を予め定めた基準値と比
   較して前記２つの測定点の各々および前記基準点の発生
   を検出し、 該比較手段に応答して第１および第２の制御信号を生成
   し、 該第１および第２の制御信号および予め定めた周波数の
   クロック・パルスに応答して、前記第１の測定点と前記
   基準点との間に生じる第１の時間間隔と前記基準点と前
   記第２の測定点との間に生じる第２の時間間隔とを表わ
   すカウントされた値を生じるステップを含むことを特徴
   とする請求項１５記載の方法。 １７、前記時間差決定ステップが更に、少なくとも２組
   の前記第１および第２の測定点に対して生じるカウント
   値と、前記流れ管路の前記１つの運動の２サイクルにわ
   たり生じる前記基準点とに応答して、前記時間差を得る
   ステップを含むことを特徴とする請求項１６記載の方法
   。 １８、前記測定点が、流れのない条件下において前記基
   準点の両側に対称的に置かれることを特徴とする請求項
   １７記載の方法。