JPH0332972Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は音速ノズルのような流量発信装置を
持たない流量計に用いられる流量パルス発信装置
に関する。

一般に、音速ノズルのようなデジタルな流量信
号を直接得られない流量計を用いて流量計測を行
う場合、概して流量の積算値を求めることが困難
であつた。

この考案の目的とする処は、上述のような流量
計に対して流量計測をデジタル表示すると共に遂
次補正演算し、その演算結果に基いて単位化した
パルス列を流量パルス信号として出力することに
より、前記流量計により流量計測において流量の
積算値を容易に求めることができるようにした流
量パルス発信装置を提供することにある。

また、この考案の他の目的とする処は、アナロ
グ出力に対して補正されたパルス出力を単位化し
た流量パルスとして取り出すことができることに
より数多くの制御操作は勿論のこと他の流量計の
試験検定操作における補正検定を複雑な演算機構
を伴わないで簡単に行えるようにした流量パルス
発信装置を提供することにある。

以下に、この考案の一実施例を図面について説
明する。

図示の実施例はアナログ流量計として音速ノズ
ルを用いた例を示し、かつこの音速ノズルが二以
上の多数配設される検出システムの基準流量計と
して用いられている場合を示している。

１は多数の音速ノズル２が装着される隔壁によ
つて流体流入側の前室１ａと流体流出側の後室１
ｂとに区画されるメータユニツト、３はこれらの
音速ノズル２のノズルを開閉するバルブ開閉機構
で、このバルブ開閉機構の出力信号が配線４を通
つてパルス発信器ａの入力ポート５に伝られるよ
うになつている。すなわち、出力信号はどの音速
ノズル２が作動しているか否かを入力ポート５に
伝えることができるようになつている。

６は被検流量計m₁，m₂……を直列に接続した
上流側の配管で前記メータユニツト１に接続して
ある。７は下流側の配管で前記メータユニツト１
の下流側に接続してある。８は必要な気流を発生
させるための気流発生源で図示では真空ポンプの
形で下流側の配管７に設けてあるが、上流側の配
管６に加圧コンプレツサーの形で設けても良く、
要は前記音速ノズル２において音速流を得ること
が必要である。ノズルを校生するのに、乾燥空気
を用いることが望ましいが、実際には難しく、通
常の空気を用いる。

ところで、通常の空気には水分（湿度）が含ま
れるので、湿度の補正が必要で、次式により空気
の密度を補正する。

t_a（℃）における水の飽和蒸気圧をE_w
（mmHg）、大気の圧力をp_a（mmHg）、ノズル入
口の温度をt_a（℃）、ノズル入口の相対湿度をH_a
（％）とすれば 空気の密度ρ_a（ｇ／ｌ）は ρ_a＝1.2932×273.15／273.15＋t_a ×（p_a−0.378E_w・H_a）／760 で与えられる。

９は温度変化を検出する温度検出部、１０は圧
力変化を検出する圧力検出部で、いづれもメータ
ユニツト１の温度、あるいは圧力を検知して変換
部１１，１２により所望のアナログ量として取り
出せるようにしてある。１３は配管６内を流通す
る空気の湿度を検出する湿度検出部で、所望のア
ナログ量として取り出せるようにしてある。１４
はパルス発信器ａのＡ−Ｄ変換器で、前記温度検
出部９、圧力検出部１０および湿度検出部１３よ
りのアナログ信号をデジタル信号に変換できるよ
うになつている。１５は演算制御部で、前記入力
ポート５を通つて入力されるバルブ開閉機構３の
出力信号により、どの音速ノズルが作動している
かを検知し、予め記憶されている音速ノズルのメ
ータ定数の中から、対応する値を検索し、これに
前記検出された温度、圧力、湿度の補正を行な
い、真値流量を演算する演算制御機能を有すると
ともに、前記真値流量に比例した流量パルスをパ
ルスコントローラ１８が出力するために必要な分
周比を演算する機能を有する。メータ定数の設定
は演算制御部１５と接続される設定器１６により
行われる。このようにして演算制御部１５による
作動中の選択された音速ノズル２の真値流量が求
められる。

１７はマスタークロツクで、所定の周波数_Mを
発信できるようになつており前記演算制御部１５
から与えられた分周比により、流量に比例した流
量パルスを発信できるパルスコントローラ１８に
ゲート１９を介して接続してある。

分周比Ｎは、流量パルスをFout、真値流量を
Ｑ、比例定数をＫとすれば Fout＝Ｋ・Ｑ（HZ） 一方Fout＝_M／Ｎ（HZ） したがつて、 Ｎ＝_M／Ｋ・Ｑ …(1) で表わされこの分周比Ｎを前記パルスコントロー
ラ１８にプリセツトし、さらにこのパルスコント
ローラ１８は、前記マスタークロツク１７を分周
し、流量に比例したパルス列を出力するものであ
る。２０は前記演算制御部１５からのデジタル信
号をアナログ量として出力するためのＤ−Ａ変換
器である。なお前記ゲート１９は流量零のとき、
流量パルスFoutを零にするため、前記設定器１
６で設定される下限流量以下になつた場合、マス
タークロツク１７からのパルス出力がでないよう
に閉とする。

叙上の構成についてこの考案の作用を説明す
る。

まずメータユニツト１内における必要な音速ノ
ズル２を必要数選択して気体を流がす。この状態
はバルブ開閉機３よりの出力信号となつて入力ポ
ート５を経てパルス発信器ａの演算制御部１５に
伝えられる。

一方、メータユニツト１に設けられた温度検出
部９、圧力検出部１０および気体の湿度を検出す
る湿度検出器１３よりそれぞれの補正用のアナロ
グ信号はＡ−Ｄ変換器１４によりデジタル信号に
変換され前記演算制御部１５に伝えられ、予じめ
設定器１６で設定されたメータ定数、補正式など
により温度、圧力、湿度、レイノルズ数、直線な
どの補正が演算されてこゝに真値流量がデジタル
信号として得られる。

この真値流量に相当するデジタル信号は、マス
タークロツク１７よりの一定の周波数_Mによりパ
ルスコントローラ１８において、一定の計算され
た分周比Ｎの下に流量に比例した流量パルス
Foutとして出力される。

したがつて、この流量に比した流量パルス
Foutは音速ノズル２の真値流量を分周比によつ
て分周したデジタル信号に相当するので各種被検
流量計m₁，m₂……の流量との対比をきわめて簡
単に行うことができる。

なお、音速ノズル２に流れる流量から何らかの
要因で設定された流量以下の場合は、演算制御部
１５から信号を発信してゲート１９を閉じマスタ
クロツク_Mよりの信号がパルスコントローラ１８
に伝わらないようにして流量計測の誤操作を無く
すことができる。

本願考案は、複数の音速ノズルが装着される隔
壁によつて流体流入側の前室と流体流出側の後室
とに区画し、前記複数の音速ノズルの流出口を
個々に開閉するためのバルブ開閉機構を設けたメ
ータユニツトにおいて、 前記バルブ開閉機構の個々の出力信号を前記
複数の音速ノズル中の作動ノズル信号として演
算制御部へ入力して演算制御部に予め設定器で
設定記憶されている音速ノズルのメータ定数の
中から対応する値を検索し、前記複数の音速ノ
ズル毎に検知された圧力、温度および湿度の補
正を行つて真値流量に演算し、 前記演算後の出力信号をデイジタルアナログ
変換器に入力して真値流量のアナログ信号を出
力し、 前記演算後の出力信号をパルスコントローラ
に入力し、該パルスコントローラにおいてゲー
トを介して入力するマスタークロツクパルスに
より分周し、 前記マスタークロツクパルスを前記真値流量
に相当する周波数として出力し、且つ、前記真
値流量の値が前記設定器で設定される下限流量
値以下になつた時、前記ゲートを閉じてマスタ
ークロツクからのパルスがパルスコントローラ
から出力されないようにしたので、次のような
作用効果がある。

(1) 音速ノズルのような流量値が直接得られな
い流量計の真値流量を容易に求めることがで
きる。

(2) 下限流量以下をカツトすることにより正確
な流量試験ができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案に係る流量パルス発信装置を音速
ノズルを用いた場合として示す全体のブロツク説
明図である。 １……多数の音速ノズル２を配設したメータユ
ニツト、１ａ……前室、１ｂ……後室、１ｃ……
隔壁、３……バルブ開閉機構、５……入力ポー
ト、ａ……パルス発信器、m₁，m₂……被検流量
計、９……温度検出部、１０……圧力検出部、１
３……湿度検出部、１５……演算制御部、１６…
…設定器、１７……マスタークロツク、１８……
パルスコントローラ、１９……ゲート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. メータユニツトを複数の音速ノズルが装着され
   る隔壁によつて流体流入側の前室と流体流出側の
   後室とに区画し、前記複数の音速ノズルの流出口
   を個々に開閉するためのバルブ開閉機構を設け、
   前記メータユニツトの上流側の複数の被検流量計
   を直列に接続した配管に湿度検出部を設け、前記
   前室に圧力検出部および温度検出部を設け、前記
   バルブ開閉機構の個々の出力信号を前記複数の音
   速ノズル中の作業ノズル信号として演算制御部へ
   入力して演算制御部に予め設定器で設定記憶され
   ている音速ノズルのメータ定数の中から対応する
   値を検索し、前記複数の被検流量計毎に前記検知
   された圧力、温度および湿度の補正を行つて真値
   流量に演算し、演算後の出力をデイジタルアナロ
   グ変換器に入力して真値流量のアナログ出力とな
   し、更に別途に前記演算後の出力信号をパルスコ
   ントローラに入力し、該パルスコントローラにお
   いてゲートを介して入力するマスタークロツクパ
   ルスの分周を行い、マスタークロツクパルスを前
   記真値流量に相当する周波数として出力し、且
   つ、前記真値流量の値が前記設定器で設定される
   下限流量値以下になつた時、前記ゲートを閉じて
   マスタークロツクからのパルスがパルスコントロ
   ーラから出力されないようにした事を特徴とする
   音速ノズルの流量パルス発信装置。