JPH04291114A - 渦流量計 - Google Patents
渦流量計Info
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- JPH04291114A JPH04291114A JP3081691A JP8169191A JPH04291114A JP H04291114 A JPH04291114 A JP H04291114A JP 3081691 A JP3081691 A JP 3081691A JP 8169191 A JP8169191 A JP 8169191A JP H04291114 A JPH04291114 A JP H04291114A
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- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims abstract description 113
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 80
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 49
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 31
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 7
- 230000010485 coping Effects 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
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- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二組の超音波センサに
より流速を能率良く測定することができる渦流量計に関
するものである。
より流速を能率良く測定することができる渦流量計に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の渦流量計としては、流体
が流れる流路にカルマン渦を発生させるための渦発生柱
を設け、この渦発生柱の下流側に、超音波発信子と超音
波受信子とからなる超音波センサを二組設けたものがあ
り、このような二組の超音波センサから出力された検出
信号の位相差を求めることにより、前記流体速度を検出
するようにしたものである。なお、この渦流量計におい
て、超音波発信子と超音波受信子とからなる超音波セン
サを二組設けたのは、流体の温度が急激に変化した場合
の影響を排除するためのである。すなわち、これら二組
の超音波センサのそれぞれに対して共に流体の温度変化
の影響が及ぶことになるため、位相差を求めたときに、
これら温度の影響が相殺されることになり、結果として
流体の温度が急激に変化した場合の影響を排除すること
ができるものである。
が流れる流路にカルマン渦を発生させるための渦発生柱
を設け、この渦発生柱の下流側に、超音波発信子と超音
波受信子とからなる超音波センサを二組設けたものがあ
り、このような二組の超音波センサから出力された検出
信号の位相差を求めることにより、前記流体速度を検出
するようにしたものである。なお、この渦流量計におい
て、超音波発信子と超音波受信子とからなる超音波セン
サを二組設けたのは、流体の温度が急激に変化した場合
の影響を排除するためのである。すなわち、これら二組
の超音波センサのそれぞれに対して共に流体の温度変化
の影響が及ぶことになるため、位相差を求めたときに、
これら温度の影響が相殺されることになり、結果として
流体の温度が急激に変化した場合の影響を排除すること
ができるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に構成された渦流量計においては、二組の超音波センサ
の超音波受信子から出力された検出信号の位相差を求め
ることにより、流体速度を検出するようにしたものであ
るので、例えば、一方の超音波センサの超音波受信子が
異常を起こした場合に、流量を誤測定したり、測定自体
ができなくなるという不具合があった。
に構成された渦流量計においては、二組の超音波センサ
の超音波受信子から出力された検出信号の位相差を求め
ることにより、流体速度を検出するようにしたものであ
るので、例えば、一方の超音波センサの超音波受信子が
異常を起こした場合に、流量を誤測定したり、測定自体
ができなくなるという不具合があった。
【０００４】この発明は、上記の事情に鑑みてなされた
ものであって、一方の超音波受信子に異常が生じた場合
に、これに有効に対処して、流量測定を継続して行わせ
ることができる渦流量計の提供を目的とする。
ものであって、一方の超音波受信子に異常が生じた場合
に、これに有効に対処して、流量測定を継続して行わせ
ることができる渦流量計の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の請求項に示す渦流量計では、管路内に渦発生
柱を設け、発信子と受信子とから構成された超音波セン
サを二組用いて前記渦発生柱で発生したカルマン渦を検
出し、これら超音波センサの検出信号に基づき、管路内
の流体速度を測定するようにした渦流量計において、前
記超音波センサの各発信子を駆動するための駆動信号を
出力する発信器と、前記超音波センサの受信子から出力
される検出信号に基づき、カルマン渦発生の周期を検出
し、この周期から流体速度を検出する位相比較器と、前
記超音波センサと位相比較器との間に設けられて、前記
超音波センサの発信子を駆動させる駆動信号、受信子か
ら出力される検出信号を選択的に位相比較器に取り込む
信号切換回路と、受信子の出力異常を監視し、出力異常
が発生した場合に異常検出信号を出力するセンサ異常監
視回路とを具備してなり、前記信号切換回路は、前記セ
ンサ異常監視回路から異常検出信号が出力されない場合
に、前記超音波センサの受信子から出力される検出信号
を位相比較器に取り込み、前記センサ異常監視回路から
異常検出信号が出力された場合に、前記位相比較器に対
して、異常が発生した受信子からの検出信号の取り込み
を中止し、かつ超音波センサの発信子を駆動する駆動信
号を前記位相比較器に取り込むことを特徴とするもので
ある。
に、第１の請求項に示す渦流量計では、管路内に渦発生
柱を設け、発信子と受信子とから構成された超音波セン
サを二組用いて前記渦発生柱で発生したカルマン渦を検
出し、これら超音波センサの検出信号に基づき、管路内
の流体速度を測定するようにした渦流量計において、前
記超音波センサの各発信子を駆動するための駆動信号を
出力する発信器と、前記超音波センサの受信子から出力
される検出信号に基づき、カルマン渦発生の周期を検出
し、この周期から流体速度を検出する位相比較器と、前
記超音波センサと位相比較器との間に設けられて、前記
超音波センサの発信子を駆動させる駆動信号、受信子か
ら出力される検出信号を選択的に位相比較器に取り込む
信号切換回路と、受信子の出力異常を監視し、出力異常
が発生した場合に異常検出信号を出力するセンサ異常監
視回路とを具備してなり、前記信号切換回路は、前記セ
ンサ異常監視回路から異常検出信号が出力されない場合
に、前記超音波センサの受信子から出力される検出信号
を位相比較器に取り込み、前記センサ異常監視回路から
異常検出信号が出力された場合に、前記位相比較器に対
して、異常が発生した受信子からの検出信号の取り込み
を中止し、かつ超音波センサの発信子を駆動する駆動信
号を前記位相比較器に取り込むことを特徴とするもので
ある。
【０００６】第２の請求項に示す渦流量計では、管路内
に渦発生柱を設け、発信子と受信子とから構成された超
音波センサを二組用いて前記渦発生柱で発生したカルマ
ン渦の発生を検出し、これら超音波センサの検出信号に
基づき、管路内の流体速度を測定するようにした渦流量
計において、これら超音波センサの受信子から出力され
る検出信号の位相差に基づき、カルマン渦発生の周期を
検出し、この周期から流体速度を検出する位相比較器と
、これら超音波センサと位相比較器との間にそれぞれ設
けられて、各受信子の出力異常をそれぞれ監視するセン
サ異常監視回路とを具備し、前記センサ異常監視回路は
、発光器をそれぞれ有し、前記超音波センサの受信子の
出力異常を検出した場合に該発光器を点灯させることを
特徴とするものである。
に渦発生柱を設け、発信子と受信子とから構成された超
音波センサを二組用いて前記渦発生柱で発生したカルマ
ン渦の発生を検出し、これら超音波センサの検出信号に
基づき、管路内の流体速度を測定するようにした渦流量
計において、これら超音波センサの受信子から出力され
る検出信号の位相差に基づき、カルマン渦発生の周期を
検出し、この周期から流体速度を検出する位相比較器と
、これら超音波センサと位相比較器との間にそれぞれ設
けられて、各受信子の出力異常をそれぞれ監視するセン
サ異常監視回路とを具備し、前記センサ異常監視回路は
、発光器をそれぞれ有し、前記超音波センサの受信子の
出力異常を検出した場合に該発光器を点灯させることを
特徴とするものである。
【０００７】第３の請求項に示す渦流量計では、管路内
に渦発生柱を設け、発信子と受信子とから構成された超
音波センサを二組用いて前記渦発生柱で発生したカルマ
ン渦の発生を検出し、これら超音波センサの検出信号に
基づき、管路内の流体速度を測定するようにした渦流量
計において、超音波センサの各発信子を駆動するための
駆動信号を出力する発信器と、これら超音波センサの受
信子から出力される検出信号の位相差に基づき、カルマ
ン渦発生の周期を検出し、この周期から流体速度を検出
する位相比較器と、前記超音波センサと位相比較器との
間にそれぞれ設けられて、発信子を駆動させる駆動信号
、受信子から出力される検出信号を選択的に位相比較器
に取り込む信号切換回路と、各受信子の出力異常をそれ
ぞれ監視し、出力異常が発生した場合に異常検出信号を
出力するセンサ異常監視回路と、該発信器と前記各超音
波センサとの間にそれぞれ設けられて、前記駆動信号の
供給をＯＮ／ＯＦＦするスイッチとを具備し、更に前記
信号切換回路は、前記センサ異常監視回路から異常検出
信号が出力されない場合に、前記超音波センサの受信子
から出力される検出信号を位相比較器に取り込み、前記
センサ異常監視回路から異常検出信号が出力された場合
に、前記位相比較器に対して、異常が発生した受信子か
らの検出信号の取り込みを中止し、かつ、正常な超音波
センサの受信子からの検出信号と、超音波センサの発信
子を駆動する駆動信号とを前記位相比較器に取り込み、
また、前記スイッチは、前記センサ異常監視回路から、
超音波センサの受信子の出力異常を検出した異常検出信
号が出力された場合に、異常が生じた超音波センサ側の
駆動信号の供給をＯＦＦとすることを特徴としている。
に渦発生柱を設け、発信子と受信子とから構成された超
音波センサを二組用いて前記渦発生柱で発生したカルマ
ン渦の発生を検出し、これら超音波センサの検出信号に
基づき、管路内の流体速度を測定するようにした渦流量
計において、超音波センサの各発信子を駆動するための
駆動信号を出力する発信器と、これら超音波センサの受
信子から出力される検出信号の位相差に基づき、カルマ
ン渦発生の周期を検出し、この周期から流体速度を検出
する位相比較器と、前記超音波センサと位相比較器との
間にそれぞれ設けられて、発信子を駆動させる駆動信号
、受信子から出力される検出信号を選択的に位相比較器
に取り込む信号切換回路と、各受信子の出力異常をそれ
ぞれ監視し、出力異常が発生した場合に異常検出信号を
出力するセンサ異常監視回路と、該発信器と前記各超音
波センサとの間にそれぞれ設けられて、前記駆動信号の
供給をＯＮ／ＯＦＦするスイッチとを具備し、更に前記
信号切換回路は、前記センサ異常監視回路から異常検出
信号が出力されない場合に、前記超音波センサの受信子
から出力される検出信号を位相比較器に取り込み、前記
センサ異常監視回路から異常検出信号が出力された場合
に、前記位相比較器に対して、異常が発生した受信子か
らの検出信号の取り込みを中止し、かつ、正常な超音波
センサの受信子からの検出信号と、超音波センサの発信
子を駆動する駆動信号とを前記位相比較器に取り込み、
また、前記スイッチは、前記センサ異常監視回路から、
超音波センサの受信子の出力異常を検出した異常検出信
号が出力された場合に、異常が生じた超音波センサ側の
駆動信号の供給をＯＦＦとすることを特徴としている。
【０００８】
【作用】請求項１の発明によれば、センサ異常監視回路
から異常検出信号が出力されない場合に、信号切換回路
により、超音波センサの両受信子から出力される検出信
号が共に位相比較器に取り込まれ、これによって、これ
ら検出信号の位相差から、流体速度が正常に検出される
。また、センサ異常監視回路から異常検出信号が出力さ
れた場合に、信号切換回路により、異常が発生した超音
波センサの受信子からの検出信号の取り入れを中止し、
正常に機能している超音波センサの発信子を駆動する駆
動信号を位相比較器に出力することができるので、この
位相比較器において、前記駆動信号と、正常に機能して
いる超音波センサの受信子から取り入れた検出信号との
位相差から、カルマン渦発生の周期を検出し、この周期
から流体速度を検出することが可能となる。すなわち、
二組の超音波センサの内、一方の超音波センサの受信子
に出力低下等の異常が生じた場合であっても、前記信号
切換回路により、他方の超音波センサを用いてカルマン
渦検出を行うことができ、これによって流量測定を中止
することなく継続して行わせることができる。
から異常検出信号が出力されない場合に、信号切換回路
により、超音波センサの両受信子から出力される検出信
号が共に位相比較器に取り込まれ、これによって、これ
ら検出信号の位相差から、流体速度が正常に検出される
。また、センサ異常監視回路から異常検出信号が出力さ
れた場合に、信号切換回路により、異常が発生した超音
波センサの受信子からの検出信号の取り入れを中止し、
正常に機能している超音波センサの発信子を駆動する駆
動信号を位相比較器に出力することができるので、この
位相比較器において、前記駆動信号と、正常に機能して
いる超音波センサの受信子から取り入れた検出信号との
位相差から、カルマン渦発生の周期を検出し、この周期
から流体速度を検出することが可能となる。すなわち、
二組の超音波センサの内、一方の超音波センサの受信子
に出力低下等の異常が生じた場合であっても、前記信号
切換回路により、他方の超音波センサを用いてカルマン
渦検出を行うことができ、これによって流量測定を中止
することなく継続して行わせることができる。
【０００９】請求項２の発明によれば、二組の超音波セ
ンサの受信子の出力異常をそれぞれ監視し、一方の超音
波センサの受信子が出力異常を起こした場合に、当該発
信子の異常を発光器の点灯により報知させるようにした
ので、この発光器を、作業者が見ることにより、当該超
音波センサを交換する等の作業を迅速に行うことができ
る。
ンサの受信子の出力異常をそれぞれ監視し、一方の超音
波センサの受信子が出力異常を起こした場合に、当該発
信子の異常を発光器の点灯により報知させるようにした
ので、この発光器を、作業者が見ることにより、当該超
音波センサを交換する等の作業を迅速に行うことができ
る。
【００１０】請求項３の発明によれば、センサ異常監視
回路から異常検出信号が出力された場合に、信号切換回
路により、異常が発生した超音波センサの受信子からの
検出信号の取り入れを中止し、正常に機能している超音
波センサの発信子を駆動する駆動信号を位相比較器に出
力するようにしたので、この位相比較器において、前記
駆動信号と、正常に機能している超音波センサの受信子
から取り入れた検出信号との位相差から、カルマン渦発
生の周期を検出し、この周期から流体速度を検出するこ
とが可能となる。すなわち、二組の超音波センサの内、
一方の超音波センサの受信子に出力低下等の異常が生じ
た場合であっても、前記信号切換回路により、他方の超
音波センサを用いてカルマン渦検出を行うことができ、
これによって流量測定を中止することなく継続して行わ
せることができる。また、一方の超音波センサの受信子
が出力異常を起こした場合に、センサ異常監視回路から
の異常検出信号に基づき、発信器と各超音波センサの発
信子との間にそれぞれ設けられたスイッチの一方をＯＦ
Ｆに切り換えるようにしたので、異常が生じた超音波セ
ンサの発信子に駆動信号を供給することを停止できる。
回路から異常検出信号が出力された場合に、信号切換回
路により、異常が発生した超音波センサの受信子からの
検出信号の取り入れを中止し、正常に機能している超音
波センサの発信子を駆動する駆動信号を位相比較器に出
力するようにしたので、この位相比較器において、前記
駆動信号と、正常に機能している超音波センサの受信子
から取り入れた検出信号との位相差から、カルマン渦発
生の周期を検出し、この周期から流体速度を検出するこ
とが可能となる。すなわち、二組の超音波センサの内、
一方の超音波センサの受信子に出力低下等の異常が生じ
た場合であっても、前記信号切換回路により、他方の超
音波センサを用いてカルマン渦検出を行うことができ、
これによって流量測定を中止することなく継続して行わ
せることができる。また、一方の超音波センサの受信子
が出力異常を起こした場合に、センサ異常監視回路から
の異常検出信号に基づき、発信器と各超音波センサの発
信子との間にそれぞれ設けられたスイッチの一方をＯＦ
Ｆに切り換えるようにしたので、異常が生じた超音波セ
ンサの発信子に駆動信号を供給することを停止できる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に基づいて説
明する。図１は渦流量計の回路構成図であって、この図
において示す符号１は流体が流れるための管路であって
、この管路１の中央部には流体中にカルマン渦を発生さ
せるための渦発生柱２が設けられている。また、前記渦
発生柱２の下流側には二組の超音波センサ３，４が設け
られている。前記超音波センサ３は超音波を発信する超
音波発信子５と、受信した超音波振動を電気的な信号、
すなわち検出信号として出力する超音波受信子６とから
構成されたものであり、また、前記超音波センサ４は、
超音波センサ３と同様、超音波を発信する超音波発信子
７と、受信した超音波振動を電気的な検出信号として出
力する超音波受信子８とから構成されたものであって、
渦発生柱２の両側部の各下流側において左右交互に発生
するカルマン渦の発生箇所に対して、超音波発信子５，
７から出力した超音波を伝搬させ、更に、流体中を伝搬
した超音波を超音波受信子６，８で受信させようとする
ものである。
明する。図１は渦流量計の回路構成図であって、この図
において示す符号１は流体が流れるための管路であって
、この管路１の中央部には流体中にカルマン渦を発生さ
せるための渦発生柱２が設けられている。また、前記渦
発生柱２の下流側には二組の超音波センサ３，４が設け
られている。前記超音波センサ３は超音波を発信する超
音波発信子５と、受信した超音波振動を電気的な信号、
すなわち検出信号として出力する超音波受信子６とから
構成されたものであり、また、前記超音波センサ４は、
超音波センサ３と同様、超音波を発信する超音波発信子
７と、受信した超音波振動を電気的な検出信号として出
力する超音波受信子８とから構成されたものであって、
渦発生柱２の両側部の各下流側において左右交互に発生
するカルマン渦の発生箇所に対して、超音波発信子５，
７から出力した超音波を伝搬させ、更に、流体中を伝搬
した超音波を超音波受信子６，８で受信させようとする
ものである。
【００１２】次に、前記超音波センサ３，４の超音波発
信子５，７を駆動し、また超音波発信子６，８から出力
された検出信号を処理する回路について説明する。図に
符号９で示すものは超音波発信子５，７から超音波を発
信させるための駆動信号を出力する発信器であり、符号
１０，１１で示すものは、超音波受信子６，８から出力
された検出信号を増幅する増幅回路である。前記増幅回
路１０，１１においてそれぞれ増幅された検出信号は、
センサ異常監視回路１２，１３と、信号切換回路１４，
１５とにそれぞれ供給されるようになっている。また、
前記超音波発信子５，７を駆動させるために発信器９か
ら出力される駆動信号は位相のずれを防止するため同一
のものが使用される。前記センサ異常監視回路１２，１
３は、周期的に変化する検出信号のピークを一時的に保
持するコンデンサ１２Ａ，１３Ａと、このピークを示す
ところの電圧値と、予め設定された基準となる電圧値と
の差を取り、この差を異常監視信号として出力する比較
器１２Ｂ，１３Ｂと、前記異常監視信号の電圧値が一定
値以上である場合に点灯する発光ダイオード１２Ｃ，１
３Ｃとを有し、更に、前記異常監視信号は最終的に信号
切換回路１４，１５に供給されるようになっている。
信子５，７を駆動し、また超音波発信子６，８から出力
された検出信号を処理する回路について説明する。図に
符号９で示すものは超音波発信子５，７から超音波を発
信させるための駆動信号を出力する発信器であり、符号
１０，１１で示すものは、超音波受信子６，８から出力
された検出信号を増幅する増幅回路である。前記増幅回
路１０，１１においてそれぞれ増幅された検出信号は、
センサ異常監視回路１２，１３と、信号切換回路１４，
１５とにそれぞれ供給されるようになっている。また、
前記超音波発信子５，７を駆動させるために発信器９か
ら出力される駆動信号は位相のずれを防止するため同一
のものが使用される。前記センサ異常監視回路１２，１
３は、周期的に変化する検出信号のピークを一時的に保
持するコンデンサ１２Ａ，１３Ａと、このピークを示す
ところの電圧値と、予め設定された基準となる電圧値と
の差を取り、この差を異常監視信号として出力する比較
器１２Ｂ，１３Ｂと、前記異常監視信号の電圧値が一定
値以上である場合に点灯する発光ダイオード１２Ｃ，１
３Ｃとを有し、更に、前記異常監視信号は最終的に信号
切換回路１４，１５に供給されるようになっている。
【００１３】前記信号切換回路１４，１５は、増幅器６
から検出信号が供給されるルート（１）と、発信器９か
ら駆動信号が供給されるルート（２）とを選択的に、位
相比較器１６に通じるルート（３）に接続し、これらル
ート（１）（２）の切り換えを、前記センサ異常監視回
路１２，１３から一定電圧値以上の異常監視信号（異常
検出信号）が出力されたときに行うものである。すなわ
ち、この信号切換回路１４，１５は、通常はルート（１
）と（３）とが接続されているものであるが、センサ異
常監視回路１２，１３から一定電圧値以上の異常監視信
号が出力されたときには、ルート（２）と（３）との接
続に切り換えるものである。
から検出信号が供給されるルート（１）と、発信器９か
ら駆動信号が供給されるルート（２）とを選択的に、位
相比較器１６に通じるルート（３）に接続し、これらル
ート（１）（２）の切り換えを、前記センサ異常監視回
路１２，１３から一定電圧値以上の異常監視信号（異常
検出信号）が出力されたときに行うものである。すなわ
ち、この信号切換回路１４，１５は、通常はルート（１
）と（３）とが接続されているものであるが、センサ異
常監視回路１２，１３から一定電圧値以上の異常監視信
号が出力されたときには、ルート（２）と（３）との接
続に切り換えるものである。
【００１４】なお、本実施例では、正常な状態では両方
の信号切換回路１４，１５のルート（１）と（３）とが
接続されているものであるが、これら信号切換回路１４
，１５において、両方とも、ルート（２）と（３）とが
接続されるものではない。すなわち、本実施例では超音
波センサ３，４の受信子６，８が両方とも異常とならず
、あくまで、異常となるのはいずれか一方の受信子６，
８であることを想定している。
の信号切換回路１４，１５のルート（１）と（３）とが
接続されているものであるが、これら信号切換回路１４
，１５において、両方とも、ルート（２）と（３）とが
接続されるものではない。すなわち、本実施例では超音
波センサ３，４の受信子６，８が両方とも異常とならず
、あくまで、異常となるのはいずれか一方の受信子６，
８であることを想定している。
【００１５】前記位相比較器１６は、入力された二つの
検出信号の位相を比較し、これら検出信号の位相差量に
応じた正弦的な交番信号を出力し、この交番信号が管路
１の流体速度に応じた信号となっている。すなわち、本
渦流量計では、渦発生柱２の両側部においてカルマン渦
が交互に発生するものであり、このように交互に発生す
るカルマン渦に応じて変化する検出信号の位相差から、
カルマン渦発生の周期を検出し、この周期から流体速度
を測定するものである。また、一方の信号切換回路１４
あるいは１５がルート（２）と（３）との接続となって
いるときには（このとき他方の信号切換回路１４あるい
は１５はルート（１）と（３）との接続となっている）
、一方の超音波センサ３あるいは４の発信子５，７を駆
動する駆動信号と、当該駆動信号により駆動された超音
波センサ３，４の受信子６，８から取り入れた検出信号
との位相差から、カルマン渦発生の周期を検出するよう
にしている。また、前記位相比較器１６から出力された
流体速度を示す信号は、出力回路１７に出力されるよう
になっており、この出力回路１７においては、前記位相
比較器１６から出力された信号に基づき、管路１内を流
れる流体の流速に比例した信号を出力するようになって
いる。
検出信号の位相を比較し、これら検出信号の位相差量に
応じた正弦的な交番信号を出力し、この交番信号が管路
１の流体速度に応じた信号となっている。すなわち、本
渦流量計では、渦発生柱２の両側部においてカルマン渦
が交互に発生するものであり、このように交互に発生す
るカルマン渦に応じて変化する検出信号の位相差から、
カルマン渦発生の周期を検出し、この周期から流体速度
を測定するものである。また、一方の信号切換回路１４
あるいは１５がルート（２）と（３）との接続となって
いるときには（このとき他方の信号切換回路１４あるい
は１５はルート（１）と（３）との接続となっている）
、一方の超音波センサ３あるいは４の発信子５，７を駆
動する駆動信号と、当該駆動信号により駆動された超音
波センサ３，４の受信子６，８から取り入れた検出信号
との位相差から、カルマン渦発生の周期を検出するよう
にしている。また、前記位相比較器１６から出力された
流体速度を示す信号は、出力回路１７に出力されるよう
になっており、この出力回路１７においては、前記位相
比較器１６から出力された信号に基づき、管路１内を流
れる流体の流速に比例した信号を出力するようになって
いる。
【００１６】なお、図１において、符号１８，１９で示
すものは発信器９と各超音波センサ３，４との間にそれ
ぞれ設けられるスイッチである。これらスイッチ１８は
、駆動信号の各発信子５，７への出力をＯＮ／ＯＦＦす
るものであり、そのＯＮ／ＯＦＦの切り換えは、センサ
異常監視回路１２，１３から一定電圧値以上の異常監視
信号、すなわちセンサ異常監視回路１２，１３から異常
検出信号が出力されたことを条件として行うものである
。
すものは発信器９と各超音波センサ３，４との間にそれ
ぞれ設けられるスイッチである。これらスイッチ１８は
、駆動信号の各発信子５，７への出力をＯＮ／ＯＦＦす
るものであり、そのＯＮ／ＯＦＦの切り換えは、センサ
異常監視回路１２，１３から一定電圧値以上の異常監視
信号、すなわちセンサ異常監視回路１２，１３から異常
検出信号が出力されたことを条件として行うものである
。
【００１７】以上のように構成された渦流量計の信号の
流れを行程順に説明する。なお、以下では、超音波セン
サ３の受信子６に出力低下の異常が生じたことを想定し
て説明を行うものである。
流れを行程順に説明する。なお、以下では、超音波セン
サ３の受信子６に出力低下の異常が生じたことを想定し
て説明を行うものである。
【００１８】〔１〕 受信子６の検出信号は増幅器１
０を介してセンサ異常監視回路１２に供給され、このセ
ンサ異常監視回路１２において、周期的に変化する検出
信号のピークを示すところの電圧値と、予め設定された
基準となる電圧値との差が取られ、この差が異常監視信
号として出力される。これによって、前記超音波センサ
５の受信子６の検出信号が出力低下した場合に、該検出
信号の出力低下の度合いが大きい程に異常監視信号の電
圧値が大きくなる傾向にある。
０を介してセンサ異常監視回路１２に供給され、このセ
ンサ異常監視回路１２において、周期的に変化する検出
信号のピークを示すところの電圧値と、予め設定された
基準となる電圧値との差が取られ、この差が異常監視信
号として出力される。これによって、前記超音波センサ
５の受信子６の検出信号が出力低下した場合に、該検出
信号の出力低下の度合いが大きい程に異常監視信号の電
圧値が大きくなる傾向にある。
【００１９】〔２〕 そして、超音波センサ３の受信
子６に出力低下の異常が生じて、前記異常監視信号の電
圧値が一定値以上（異常検出信号）となった場合には、
発光ダイオード１２Ｃが点灯し、更に、前記信号切換回
路１４が動作する。すなわち、前記信号切換回路１４に
おいて、（１）（３）に接続されているルートが、（２
）（３）のルートに切り換わり、これによって、超音波
センサ４の発信子７を駆動するための駆動信号が位相比
較器１６に供給されることになる。なお、前記発信子５
，７を駆動させるために発信器９から出力される駆動信
号は位相のずれを防止するため同一のものが使用されて
いるので、前記発信子５を駆動させる駆動信号であって
も良い。
子６に出力低下の異常が生じて、前記異常監視信号の電
圧値が一定値以上（異常検出信号）となった場合には、
発光ダイオード１２Ｃが点灯し、更に、前記信号切換回
路１４が動作する。すなわち、前記信号切換回路１４に
おいて、（１）（３）に接続されているルートが、（２
）（３）のルートに切り換わり、これによって、超音波
センサ４の発信子７を駆動するための駆動信号が位相比
較器１６に供給されることになる。なお、前記発信子５
，７を駆動させるために発信器９から出力される駆動信
号は位相のずれを防止するため同一のものが使用されて
いるので、前記発信子５を駆動させる駆動信号であって
も良い。
【００２０】〔３〕 前記位相比較器１６において、
信号切換回路１４のルート（２）（３）を経由して取り
込まれた超音波センサ４の発信子７を駆動するための駆
動信号と、信号切換回路１５のルート（１）（３）を経
由して取り込まれた当該超音波センサ４の受信子７の検
出信号との位相差から、カルマン渦発生の周期が検出さ
れ、この周期から管路１内の流体速度が測定される。
信号切換回路１４のルート（２）（３）を経由して取り
込まれた超音波センサ４の発信子７を駆動するための駆
動信号と、信号切換回路１５のルート（１）（３）を経
由して取り込まれた当該超音波センサ４の受信子７の検
出信号との位相差から、カルマン渦発生の周期が検出さ
れ、この周期から管路１内の流体速度が測定される。
【００２１】〔４〕 前記〔２〕で示したような、電
圧値が一定値以上となった異常監視信号の出力に基づき
スイッチ１８がＯＦＦに設定され、異常が生じている超
音波センサ３に対する駆動信号の供給が断とされる。
圧値が一定値以上となった異常監視信号の出力に基づき
スイッチ１８がＯＦＦに設定され、異常が生じている超
音波センサ３に対する駆動信号の供給が断とされる。
【００２２】以上説明したように本実施例に示す渦流量
計においては、センサ異常監視回路１２から電圧値が一
定値以上の異常監視信号（異常検出信号）が出力された
場合に、信号切換回路１４により、異常が発生した超音
波センサ３の受信子６からの検出信号の取り入れを中止
し、正常に機能している超音波センサ４の発信子７を駆
動する駆動信号を位相比較器１６に出力し、更に、この
位相比較器１６において、前記駆動信号と、正常に機能
している超音波センサ４の受信子８から取り入れた検出
信号との位相差から、カルマン渦発生の周期を検出し、
この周期から流体速度を検出するようにした。すなわち
、二組の超音波センサ３，４の内、一方の超音波センサ
３の受信子６に出力低下等の異常が生じた場合であって
も、他方の超音波センサ４によりカルマン渦検出を行う
ことができ、これによって流量測定を中止することなく
継続して行わせることができ、これによって作業能率の
向上を図ることができる効果が得られるものである。
計においては、センサ異常監視回路１２から電圧値が一
定値以上の異常監視信号（異常検出信号）が出力された
場合に、信号切換回路１４により、異常が発生した超音
波センサ３の受信子６からの検出信号の取り入れを中止
し、正常に機能している超音波センサ４の発信子７を駆
動する駆動信号を位相比較器１６に出力し、更に、この
位相比較器１６において、前記駆動信号と、正常に機能
している超音波センサ４の受信子８から取り入れた検出
信号との位相差から、カルマン渦発生の周期を検出し、
この周期から流体速度を検出するようにした。すなわち
、二組の超音波センサ３，４の内、一方の超音波センサ
３の受信子６に出力低下等の異常が生じた場合であって
も、他方の超音波センサ４によりカルマン渦検出を行う
ことができ、これによって流量測定を中止することなく
継続して行わせることができ、これによって作業能率の
向上を図ることができる効果が得られるものである。
【００２３】なお、本実施例では、超音波センサ３の受
信子６に出力低下の異常が生じたことを想定して説明を
したが、超音波センサ４の受信子８に出力低下の異常が
生じた場合には、センサ異常監視回路１３からの異常監
視信号の出力に応じて、ルート（１）（３）となってい
た信号切換回路１５のルートを（２）（３）に切り換え
るようにし、これによって異常が発生した超音波センサ
４の受信子８からの検出信号の取り入れを中止し、正常
に機能している超音波センサ３の発信子５を駆動する駆
動信号を位相比較器１６に出力し、更に、この位相比較
器１６において、前記駆動信号と、正常に機能している
超音波センサ３の受信子６から取り入れた検出信号との
位相差から、カルマン渦発生の周期を検出しこの周期か
ら流体速度を検出するものである。
信子６に出力低下の異常が生じたことを想定して説明を
したが、超音波センサ４の受信子８に出力低下の異常が
生じた場合には、センサ異常監視回路１３からの異常監
視信号の出力に応じて、ルート（１）（３）となってい
た信号切換回路１５のルートを（２）（３）に切り換え
るようにし、これによって異常が発生した超音波センサ
４の受信子８からの検出信号の取り入れを中止し、正常
に機能している超音波センサ３の発信子５を駆動する駆
動信号を位相比較器１６に出力し、更に、この位相比較
器１６において、前記駆動信号と、正常に機能している
超音波センサ３の受信子６から取り入れた検出信号との
位相差から、カルマン渦発生の周期を検出しこの周期か
ら流体速度を検出するものである。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１の発明によれば、センサ異常監視回路から異常検出信
号が出力された場合に、信号切換回路により、異常が発
生した超音波センサの受信子からの検出信号の取り入れ
を中止し、正常に機能している超音波センサの発信子を
駆動する駆動信号を位相比較器に出力し、更に、この位
相比較器において、前記駆動信号と、正常に機能してい
る超音波センサの受信子から取り入れた検出信号との位
相差から、カルマン渦発生の周期を検出し、この周期か
ら流体速度を検出するようにした。すなわち、二組の超
音波センサの内、一方の超音波センサの受信子に出力低
下等の異常が生じた場合であっても、他方の超音波セン
サによりカルマン渦検出を行うことができ、これによっ
て流量測定を中止することなく継続して行わせることが
できる。
１の発明によれば、センサ異常監視回路から異常検出信
号が出力された場合に、信号切換回路により、異常が発
生した超音波センサの受信子からの検出信号の取り入れ
を中止し、正常に機能している超音波センサの発信子を
駆動する駆動信号を位相比較器に出力し、更に、この位
相比較器において、前記駆動信号と、正常に機能してい
る超音波センサの受信子から取り入れた検出信号との位
相差から、カルマン渦発生の周期を検出し、この周期か
ら流体速度を検出するようにした。すなわち、二組の超
音波センサの内、一方の超音波センサの受信子に出力低
下等の異常が生じた場合であっても、他方の超音波セン
サによりカルマン渦検出を行うことができ、これによっ
て流量測定を中止することなく継続して行わせることが
できる。
【００２５】請求項２の発明によれば、一方の超音波セ
ンサの受信子が出力異常を起こした場合に、当該超音波
センサの異常を発光器の点灯により報知させるようにし
たので、この発光器を、作業者が見ることにより、当該
超音波センサを交換する等の作業を迅速に行える効果が
得られるものである。
ンサの受信子が出力異常を起こした場合に、当該超音波
センサの異常を発光器の点灯により報知させるようにし
たので、この発光器を、作業者が見ることにより、当該
超音波センサを交換する等の作業を迅速に行える効果が
得られるものである。
【００２６】請求項３の発明によれば、発信器と各超音
波センサの発信子との間に駆動信号の供給をＯＮ／ＯＦ
Ｆするスイッチをそれぞれ設け、超音波センサの受信子
に異常が生じた場合に、前記スイッチをＯＦＦに切り換
えるようにしたので、異常が生じた超音波センサの発信
子に駆動信号を供給することを防止でき、これによって
、当該超音波センサの発信子が無駄に動作することを防
止できる効果が得られる。
波センサの発信子との間に駆動信号の供給をＯＮ／ＯＦ
Ｆするスイッチをそれぞれ設け、超音波センサの受信子
に異常が生じた場合に、前記スイッチをＯＦＦに切り換
えるようにしたので、異常が生じた超音波センサの発信
子に駆動信号を供給することを防止でき、これによって
、当該超音波センサの発信子が無駄に動作することを防
止できる効果が得られる。
【図１】渦流量計の回路構成図である。
１ 管路
２ 渦発生柱
３ 超音波センサ
４ 超音波センサ
５ 発信子
６ 受信子
７ 発信子
８ 受信子
９ 発信器
１２ センサ異常監視回路
１２Ｃ 発光ダイオード（発光器）
１３ センサ異常監視回路
１３Ｃ 発光ダイオード（発光器）
１４ 信号切換回路
１５ 信号切換回路
１６ 位相比較器
１８ スイッチ
１９ スイッチ
Claims (3)
- 【請求項１】 管路内に渦発生柱を設け、発信子と受
信子とから構成された超音波センサを二組用いて前記渦
発生柱で発生したカルマン渦を検出し、これら超音波セ
ンサの検出信号に基づき、管路内の流体速度を測定する
ようにした渦流量計において、前記超音波センサの各発
信子を駆動するための駆動信号を出力する発信器と、前
記超音波センサの受信子から出力される検出信号に基づ
き、カルマン渦発生の周期を検出し、この周期から流体
速度を検出する位相比較器と、前記超音波センサと位相
比較器との間に設けられて、前記超音波センサの発信子
を駆動させる駆動信号、受信子から出力される検出信号
を選択的に位相比較器に取り込む信号切換回路と、受信
子の出力異常を監視し、出力異常が発生した場合に異常
検出信号を出力するセンサ異常監視回路とを具備してな
り、前記信号切換回路は、前記センサ異常監視回路から
異常検出信号が出力されない場合に、前記超音波センサ
の受信子から出力される検出信号を位相比較器に取り込
み、前記センサ異常監視回路から異常検出信号が出力さ
れた場合に、前記位相比較器に対して、異常が発生した
受信子からの検出信号の取り込みを中止し、かつ超音波
センサの発信子を駆動する駆動信号を前記位相比較器に
取り込むことを特徴とする渦流量計。 - 【請求項２】 管路内に渦発生柱を設け、発信子と受
信子とから構成された超音波センサを二組用いて前記渦
発生柱で発生したカルマン渦の発生を検出し、これら超
音波センサの検出信号に基づき、管路内の流体速度を測
定するようにした渦流量計において、これら超音波セン
サの受信子から出力される検出信号の位相差に基づき、
カルマン渦発生の周期を検出し、この周期から流体速度
を検出する位相比較器と、これら超音波センサと位相比
較器との間にそれぞれ設けられて、各受信子の出力異常
をそれぞれ監視するセンサ異常監視回路とを具備してな
り、前記センサ異常監視回路は発光器をそれぞれ有し、
前記超音波センサの受信子の出力異常を検出した場合に
該発光器を点灯させることを特徴とする渦流量計。 - 【請求項３】 管路内に渦発生柱を設け、発信子と受
信子とから構成された超音波センサを二組用いて前記渦
発生柱で発生したカルマン渦の発生を検出し、これら超
音波センサの検出信号に基づき、管路内の流体速度を測
定するようにした渦流量計において、超音波センサの各
発信子を駆動するための駆動信号を出力する発信器と、
これら超音波センサの受信子から出力される検出信号の
位相差に基づき、カルマン渦発生の周期を検出し、この
周期から流体速度を検出する位相比較器と、前記超音波
センサと位相比較器との間にそれぞれ設けられて、発信
子を駆動させる駆動信号、受信子から出力される検出信
号を選択的に位相比較器に取り込む信号切換回路と、各
受信子の出力異常をそれぞれ監視し、出力異常が発生し
た場合に異常検出信号を出力するセンサ異常監視回路と
、該発信器と前記各超音波センサとの間にそれぞれ設け
られて、前記駆動信号の供給をＯＮ／ＯＦＦするスイッ
チとを具備してなり、前記信号切換回路は、前記センサ
異常監視回路から異常検出信号が出力されない場合に、
前記超音波センサの受信子から出力される検出信号を位
相比較器に取り込み、前記センサ異常監視回路から異常
検出信号が出力された場合に、前記位相比較器に対して
、異常が発生した受信子からの検出信号の取り込みを中
止し、かつ、正常な超音波センサの受信子からの検出信
号と、超音波センサの発信子を駆動する駆動信号とを前
記位相比較器に取り込み、前記スイッチは、前記センサ
異常監視回路から異常検出信号が出力された場合に、異
常が生じた超音波センサ側の駆動信号の供給をＯＦＦと
することを特徴とする渦流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3081691A JP3021737B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 渦流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3081691A JP3021737B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 渦流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04291114A true JPH04291114A (ja) | 1992-10-15 |
| JP3021737B2 JP3021737B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=13753387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3081691A Expired - Fee Related JP3021737B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 渦流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3021737B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2991341B2 (ja) | 1989-11-24 | 1999-12-20 | トキコ株式会社 | 渦流量計 |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3081691A patent/JP3021737B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3021737B2 (ja) | 2000-03-15 |
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