JPH051785Y2

JPH051785Y2 -

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Publication number: JPH051785Y2
Application number: JP1985181353U
Authority: JP
Priority date: 1985-11-25
Filing date: 1985-11-25
Publication date: 1993-01-18
Anticipated expiration: 2000-11-25
Also published as: JPS6288917U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は、積算計を内蔵する渦流量計に係り、
特に渦信号をパルス数に変換してアンスケールド
パルスとスケールドパルスとを切換えてパルス出
力を得る渦流量計に関する。

〈従来の技術〉渦流量計は管路に流れる流量を渦信号に変換す
るが、この渦信号としては例えば４〜20mAの統
一された電流信号、或いはパルス信号などとして
出力される。パルス信号として出力させる場合に
は、スケールドパルスとして出力させるときと、
アンスケールドパルスとして出力させるときとが
ある。

一般に渦流量計における測定対象としては気
体、液体など各種のものがあるが、ガスの場合は
流量値を表わすのに標準状態の体積流量を、スチ
ームの場合は標準状態の重量流量を用いる。した
がつて、これらの場合は温度・圧力或いは比重量
の変化に伴つて標準状態に換算する温度・圧力補
正を必要とする。しかし、温度・圧力或いは比重
量がほぼ一定とみなせるときとか、変化しても問
題にならない簡易計装のときは温度、圧力、比重
量が定数として扱うことになる。

温度・圧力或いは比重量がほぼ一定とみなせる
ときには、回路内で渦信号のパルスに所定のスケ
ーリング定数を乗じる補正演算をして、例えば１
パルスが１リツトルとか、0.1リツトルとかの綺
麗な単位になるように修正したスケールドパルス
として出力する。このようにすると内蔵の積算計
に表示したときに判りやすくなる利点があり、
る。

これに対して、温度・圧力或いは比重量が一定
とみなせないような場合は、別途、補正演算器に
渦信号のパルスを出力しここで補正をすることと
なるが、この場合の渦信号のパルスはそのまま補
正演算器に出力する方が便利であり、このために
アンスケールドパルスが用いられる。

これらのスケールドパルスとアンスケールドパ
ルスを切り換えることができる従来の渦流量計の
変換器の構成を第４図に示す。

変換器１０は本体部１１と積算部１２より構成
されている。本体部１１には検出器（図示せず）
より渦流量信号が端子１３に入力され、渦信号・
パルス変換回路１４でパルス数に変換される。変
換されたパルス数はスイツチ１５を介してパルス
出力回路１６に入力され、端子１７を介して出力
される。

一方、積算部１２には渦信号・パルス変換回路
１４で変換されたパルス出力が端子１８，１９を
介してスケーリング回路２０に入力される。スケ
ーリング回路２０でスケーリングされたパルスは
積算計２１に入力され積算されると共に端子２
２，２３を介してスイツチ１５に出力される。ス
イツチ１５は渦信号・パルス変換回路１４の出力
であるアンスケールドパルスあるいはスケーリン
グ回路２０の出力であるスケールドパルスのいず
れかを切換えてパルス出力回路１６に入力する。
従つて、端子１７にはスケールドパルスあるいは
アンスケールドパルスのいずれかがスイツチ１５
を切換えることによつて得られる。

本体部１１はスケーリング機能を有する積算部
１２を内蔵する場合、第４図に示す構成によると
積算部１２のみの着脱が容易となる。この場合
に、端子１７にスケールドパルスあるいはアンス
ケールドパルスを得るためのスイツチ１５あるい
は切換えジヤンパが本体１１の中に収納されてい
る。

〈考案が解決しようとする問題点〉しかしながら、このような構成の従来の渦流量
計では、積算計を使用しない場合には本体部１１
に常にスケールドパルスあるいはアンスケールド
パルスを切換えるスイツチ等を用意しておかねば
ならず取扱いが不便であり、またコスト高の要因
となる。

〈問題点を解決するための手段〉この考案は、以上の問題点を解決するため、渦
流量信号をパルスに変換する変換手段とこの変換
手段の出力端と少くとも抵抗を介して接続され先
のパルスを出力するパルス出力回路とを有する本
体部と、スケーリング回路とスイツチ手段と積算
計とを有する積算部とを具備し、先のスケーリン
グ回路とスイツチ手段との直列回路を少くとも先
の抵抗の両端に接続し先のスイツチ手段により先
のパルス出力回路に先のパルス或いはスケールド
パルスのいずれかを選択して供給するように構成
したものである。

〈実施例〉以下、本考案の実施例について図面に基づき説
明する。第１図は本考案の一実施例を示す回路図
である。尚、第４図と同一の機能を有する部分に
は同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。

変換器２４は本体部２５と積算部２６とにより
構成されている。本体部２５の渦信号・パルス変
換回路１４の出力端とパルス出力回路１６の入力
端とは抵抗２７を介して接続され、その両端は端
子１８，２３にそれぞれ接続されている。渦信
号・パルス変換回路１４の出力部Q₁は集積回路
素子で構成され、パルス出力回路１６の入力部
Q₂はトランジスタでそれぞれ構成されている。

積算部２６のスケーリング回路２０の入力端は
端子１９に接続され、その出力端はスイツチ２８
を介して端子２２に接続されると共に積算計２１
の入力端に接続されている。スケーリング回路２
０の入力部Q₃はトランジスタで構成され、その
出力部Q₄は集積回路素子でそれぞれ構成されて
いる。

次に、以上のように構成された渦流量計の変換
器の動作について説明する。

渦信号・パルス変換回路１４からは端子１３に
検出器から印加された渦信号が単にパルス数に変
換されたアンスケールドパルスが出力される。こ
の信号はスケーリング回路２０でスケーリングさ
れてスケールドパルスに変換され、積算計２１で
積算表示される。

一方、端子１７にはパルス出力回路１６を介し
てスイツチ２８がオフのときにアンスケールドパ
ルスが渦信号・パルス変換回路１４の出力パルス
として得られる。この場合には抵抗２７は単に渦
信号・パルス変換回路１４とパルス出力回路１６
とを接続するだけの機能しか持たない。

スイツチ２８をオンにすると、抵抗２７の両端
の論理レベルは“Ｈ”をハイレベル、“Ｌ”をロ
ーレベル状態とすると次の４つの状態があり得
る。

端子１８の状態端子２３の状態 (イ) ＨＨ (ロ) ＨＬ (ハ) ＬＨ (ニ) ＬＬこれ等のうち、(イ)，(ニ)の状態の場合には端子１
８，２３側とも“Ｈ”レベル、“Ｌ”レベルであ
るので抵抗２７の両端の電位は等しい。従つて、
抵抗２７には電流が流れず実質的に開放状態と等
しい。

(ロ)の状態の場合には、端子１８側から端子２３
側に抵抗２７を通して電流が流れる。抵抗２７に
電流が流れても(ロ)の論理レベルが変化しないよう
に、出力部Q₁，Q₄は、入力部Q₂，Q₃を制御でき
る能力を必要とする。

このためには、先ず出力部Q₁が抵抗２７に流
れる電流を十分に供給しかつスケーリング回路２
０の入力部Q₃を動作させることができ、さらに
出力部Q₄は抵抗２７を流れる電流を十分に吸収
できるような容量を持つICが必要となる。

このようなICとしては、出力がハイレベルの
ときには例えば400μA以上の電流供給能力を有
し、出力がローレベルのときには例えば400μA以
上の電流吸収能力を有するICがあれば実現でき
るが、このようなCMOS−ICは一般的に入手す
ることができる。

次に、抵抗２７の抵抗値は大きいほど流す電流
は少なくて済むが、電流が少な過ぎるとアンスケ
ールドパルス出力のときに入力部Q₂をオン出来
なくなる。また、抵抗Ｒ１の抵抗値が大き過ぎる
と入力部Q₃をオン出来なくなる。

更に、入力部Q₂，Q₃をオンさせるのに必要な
電流i_bは、それぞれのトランジスタの電流増幅率
をh_fe、コレクタ電流をI_cとすればi_b≧I_c／h_feの関
係で決定される。

以上の点を考慮して、抵抗２７と抵抗Ｒ１の値
を選定すれば、(ロ)の状態は抵抗２７に電流が流れ
ても維持できる。

(ハ)の状態は(ロ)の状態とちょうど逆の状態である
が、抵抗２７と抵抗Ｒ１の値を上記のように選定
すれば、(ハ)の状態が変化することはない。

具体的な数値例で示せば、例えば次のようにな
る。上記の様なICを用いて、抵抗２７の抵抗値
をR_A＝62KΩ，R_B＝62KΩ，R_C＝130KΩ，R_D＝
27KΩ，R_E＝300KΩ，R_F＝300KΩ，Ｒ１＝1MΩ
などに選定する。

この状態で、端子１８がハイレベルＨ、端子２
３がローレベルＬの場合は、抵抗２７に流れる電
流i₂₇はi₂₇＝90μA程度で、抵抗Ｒ１に流れる電流
i₁はi₁＝5μA程度となる。したがつて、出力部Q₁
の供給電流は（i₂₇＋i₁）で95μA程度となり、入
力部Q₃はi₁で確実にオンとなる。また、このとき
は抵抗R_Bに流れ込む電流i₂はi₂＝0μAとなり、入
力部Q₂は確実にオフとなる。

次に、端子１８がローレベルＬ，端子２３がハ
イレベルＨの場合は、抵抗２７に流れる電流i₂₇
は−i₂₇＝0μA程度で、抵抗Ｒ１に流れる電流i₁は
−i₁＝0μA程度となる。したがつて、出力部Q₁の
吸収電流は−i₂₇となり、i₁は０で入力部Q₃は確実
にオフとなる。また、このときは出力部Q₄の供
給電流は（−i₂₇＋i₂）となり、i₂は90μA程度とな
る。したがつて、入力部Q₂は確実にオンとなる。

従つて、渦信号・パルス変換回路１４のパルス
出力の論理レベルの状態と、スケーリング回路２
０の出力の論理レベルの状態とは相互干渉を生じ
ないので、パルス出力回路１６へはスケーリング
回路２０およびスイツチ２８を介してスケールド
パルスが何の支障もなく伝送される。

第２図は本考案の他の実施例を示す。本体部２
９の渦信号・パルス変換回路１４の出力端とパル
ス出力回路１６の入力端とを抵抗２７とダイオー
ド３０との直列回路で接続する構成としたもので
ある。この場合には前記(ハ)の状態では抵抗２７を
通つて流れる電流を考慮する必要がない。

第３図は本考案の更に他の実施例を示すブロツ
ク図である。本体部３１の渦信号・パルス変換回
路３２の出力部Q₅をトランジスタで、パルス出
力回路３３の入力部Q₆を集積回路でそれぞれ構
成し、更に積算部３４のスケーリング回路３５の
入力部Q₇を集積回路で、その出力部Q₈をトラン
ジスタでそれぞれ構成したものである。

出力部Q₅，Q₈をトランジスタで構成すると、
例えば出力部Q₅のトランジスタの電源電圧を＋
V₅、コレクタ抵抗をR₅、抵抗２７の抵抗値をR₂
とすれば端子１８の電位は端子２３が“Ｈ”レベ
ルのときは＋V₅となるが、端子２３が“Ｌ”レ
ベルのときはR₂／（R₂＋R₅）となる。同様のこ
とが端子２３でも生ずる。ただし、出力部Q₈で
のトランジスタの電圧を＋V₈（＝＋V₅）、そのコ
レクタ抵抗をR₈（＝R₅）としてある。

〈考案の効果〉以上、実施例とともに具体的に説明した様に本
考案によれば、変換器の本体部に抵抗を少くとも
１本追加するだけでスケールドパルスとアンスケ
ールドパルスの切換えを積算部側でできるように
なつたので、積算部を内蔵するか否かにかかわら
ず１種類の本体部を用意すれば良く、コスト低減
と取扱いの容易さを確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すブロツク図、第
２図は本考案の要部を示す第２の実施例を示すブ
ロツク図、第３図は本考案の第３の実施例を示す
ブロツク図、第４図は従来の渦流量計の変換器の
構成を示すブロツク図である。１０，２４……変換器、１１，２５，２９，３
１……本体部、１２，２６，３４……積算部、１
４，３２……渦信号・パルス変換回路、１６，３
３……パルス出力回路、２０，３５……スケーリ
ング回路、２１……積算計。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

渦流量信号をパルスに変換する変換手段と前記
変換手段の出力端と少くとも抵抗を介して接続さ
れ前記パルスを出力するパルス出力回路とを有す
る本体部と、スケーリング回路とスイツチ手段と
積算計とを有する積算部とを具備し、前記スケー
リング回路とスイツチ手段との直列回路を少くと
も前記抵抗の両端に接続し前記スイツチ手段によ
り前記パルス出力回路に前記パルスあるいはスケ
ールドパルスのいずれかを選択して供給すること
を特徴とする渦流量計。