JPH07333031A - 質量流量計変換器 - Google Patents
質量流量計変換器Info
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- JPH07333031A JPH07333031A JP12357794A JP12357794A JPH07333031A JP H07333031 A JPH07333031 A JP H07333031A JP 12357794 A JP12357794 A JP 12357794A JP 12357794 A JP12357794 A JP 12357794A JP H07333031 A JPH07333031 A JP H07333031A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 流量変動の影響を受けることなく、高感度
で、特別のクロックを要することなしに時間差信号を計
測する。 【構成】 入力端子１に進みパルス（Ｔ＋ΔＴ）を、入
力端子２に遅れパルス（Ｔ−ΔＴ）を各々入力し、スイ
ッチＳＷ1で定められる接点７，８がＯＮされる時間に
各々Ｎ個の上記パルスを取り込み、時定数Ｒ1Ｃ1＝Ｒ2
Ｃ2の演算増幅回路１２，１３に同時に入力してパルス
数に比例した電圧で充電する。次にスイッチＳＷ1の接
点７，８がＯＦＦされる期間には、スイッチＳＷ2，Ｓ
Ｗ3により接点９，８をＯＮして基準電源１１と接続し
て充電電圧を放電する。放電により検出された零クロス
電圧の時間差を零クロス検出回路１６，１７で検知して
ＣＰＵ１８により２Ｎ倍された時間差ΔＴ、すなわち
（２ＮΔＴ）に比例した質量流量を計測する。
で、特別のクロックを要することなしに時間差信号を計
測する。 【構成】 入力端子１に進みパルス（Ｔ＋ΔＴ）を、入
力端子２に遅れパルス（Ｔ−ΔＴ）を各々入力し、スイ
ッチＳＷ1で定められる接点７，８がＯＮされる時間に
各々Ｎ個の上記パルスを取り込み、時定数Ｒ1Ｃ1＝Ｒ2
Ｃ2の演算増幅回路１２，１３に同時に入力してパルス
数に比例した電圧で充電する。次にスイッチＳＷ1の接
点７，８がＯＦＦされる期間には、スイッチＳＷ2，Ｓ
Ｗ3により接点９，８をＯＮして基準電源１１と接続し
て充電電圧を放電する。放電により検出された零クロス
電圧の時間差を零クロス検出回路１６，１７で検知して
ＣＰＵ１８により２Ｎ倍された時間差ΔＴ、すなわち
（２ＮΔＴ）に比例した質量流量を計測する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、質量流量計変換器に関
し、より詳細には、検出感度が小さい、例えば、直管式
のコリオリ流量計の時間差測定に好適で高感度の時間差
が測定可能な質量流量計変換器に関する。
し、より詳細には、検出感度が小さい、例えば、直管式
のコリオリ流量計の時間差測定に好適で高感度の時間差
が測定可能な質量流量計変換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、コリオリ流量計は、被測
流体が流れる測定管を両端で支持し、支持された測定管
の中央部を支持線に直角な方向に交番駆動したとき、測
定管の両端支持部と中央部との間の対称位置に質量流量
に比例した位相差信号を検出する質量流量計である。位
相差信号は質量流量に比例している量であるが、駆動周
波数を一定とすると、位相差信号は測定管の観測位置に
おける時間差信号として検出することができる。
流体が流れる測定管を両端で支持し、支持された測定管
の中央部を支持線に直角な方向に交番駆動したとき、測
定管の両端支持部と中央部との間の対称位置に質量流量
に比例した位相差信号を検出する質量流量計である。位
相差信号は質量流量に比例している量であるが、駆動周
波数を一定とすると、位相差信号は測定管の観測位置に
おける時間差信号として検出することができる。
【０００３】測定管の交番駆動の周波数を測定管の固有
振動数と等しくすると、被測流体の密度に応じた一定の
駆動周波数が得られ、小さい駆動エネルギで駆動するこ
とが可能となることから、最近では測定管を固有振動数
で駆動するのが一般的となっており、位相差信号は時間
差信号として検出される。
振動数と等しくすると、被測流体の密度に応じた一定の
駆動周波数が得られ、小さい駆動エネルギで駆動するこ
とが可能となることから、最近では測定管を固有振動数
で駆動するのが一般的となっており、位相差信号は時間
差信号として検出される。
【０００４】図５は、従来のコリオリ質量流量計の時間
差測定の一例を説明するための図である。図５（ａ）
は、測定管の検出位置における測定管の変位信号を示す
図であり、検出された正弦波信号を増幅整形して得られ
た台形波信号で、横軸に時間、縦軸に電圧をとってい
る。図において台形Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，…および台形
Ａ1，Ｂ1，Ｃ1，Ｄ1，…は時間軸Ｘ−Ｘに対し電圧の絶
対値のピーク値が等しく正負（±Ｅ）の電圧をもった位
相の異なる測定管の変位信号を示したもので、各々の変
位信号は時間軸上連続した同形の台形波形であり位相差
時間をあらわす基準時間は、一つの台形波形Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄの、例えば、斜辺Ｃ・Ｄのピーク値Ｃ（＋Ｅ）あ
るいはＤ（−Ｅ）と時間軸をクロスする位置Ｏとの時間
をＴとしている。
差測定の一例を説明するための図である。図５（ａ）
は、測定管の検出位置における測定管の変位信号を示す
図であり、検出された正弦波信号を増幅整形して得られ
た台形波信号で、横軸に時間、縦軸に電圧をとってい
る。図において台形Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，…および台形
Ａ1，Ｂ1，Ｃ1，Ｄ1，…は時間軸Ｘ−Ｘに対し電圧の絶
対値のピーク値が等しく正負（±Ｅ）の電圧をもった位
相の異なる測定管の変位信号を示したもので、各々の変
位信号は時間軸上連続した同形の台形波形であり位相差
時間をあらわす基準時間は、一つの台形波形Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄの、例えば、斜辺Ｃ・Ｄのピーク値Ｃ（＋Ｅ）あ
るいはＤ（−Ｅ）と時間軸をクロスする位置Ｏとの時間
をＴとしている。
【０００５】位相の異なる前記台形Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄおよ
びＡ1，Ｂ1，Ｃ1，Ｄ1の変位信号において、例えば、辺
Ｃ・ＤおよびＣ1・Ｄ1において位相差信号を説明する。
四辺形Ｃ，Ｃ1，Ｄ1，Ｄ1は平行四辺形で、平行辺Ｃ・
ＤとＣ1・Ｄ1の時間差ΔＴは位相差信号であり、辺Ｃ・
Ｃ1，Ｄ・Ｄ1は時間軸Ｏ・Ｏ1と等しい長さを持ってお
り、点Ｃ1およびＤ1から時間軸への投影点を各々Ｏ2，
Ｏ3とすると辺Ｏ2・Ｏは時間（Ｔ−ΔＴ），辺Ｏ・Ｏ3
は時間（Ｔ＋ΔＴ）を示す。
びＡ1，Ｂ1，Ｃ1，Ｄ1の変位信号において、例えば、辺
Ｃ・ＤおよびＣ1・Ｄ1において位相差信号を説明する。
四辺形Ｃ，Ｃ1，Ｄ1，Ｄ1は平行四辺形で、平行辺Ｃ・
ＤとＣ1・Ｄ1の時間差ΔＴは位相差信号であり、辺Ｃ・
Ｃ1，Ｄ・Ｄ1は時間軸Ｏ・Ｏ1と等しい長さを持ってお
り、点Ｃ1およびＤ1から時間軸への投影点を各々Ｏ2，
Ｏ3とすると辺Ｏ2・Ｏは時間（Ｔ−ΔＴ），辺Ｏ・Ｏ3
は時間（Ｔ＋ΔＴ）を示す。
【０００６】時間（Ｔ−ΔＴ）は図５（ｃ）、時間（Ｔ
＋ΔＴ）は、図５（ｄ）に示すパルスで示され、時間差
ΔＴは、従来、図５（ｂ）に示す台形波一周期の時間幅
Ｍの時間パルスの２倍の時間２Ｍの間における各々のパ
ルス幅の加算値を減算して平均を求めている。すなわ
ち、 （４（Ｔ＋ΔＴ）−４（Ｔ−ΔＴ））／８＝ΔＴ …（１） により求められる。
＋ΔＴ）は、図５（ｄ）に示すパルスで示され、時間差
ΔＴは、従来、図５（ｂ）に示す台形波一周期の時間幅
Ｍの時間パルスの２倍の時間２Ｍの間における各々のパ
ルス幅の加算値を減算して平均を求めている。すなわ
ち、 （４（Ｔ＋ΔＴ）−４（Ｔ−ΔＴ））／８＝ΔＴ …（１） により求められる。
【０００７】図６は、従来の時間差ΔＴを求めるための
質量流量計変換器ブロック図を示し、パルス（Ｔ＋Δ
Ｔ）および（Ｔ−ΔＴ）のパルス幅をクロック発信器３
１から発信されるクロックの数として各々カウンタ３４
で計測して、（１）式に基づいて演算をＣＰＵ（中央演
算処理装置）３５で計測して、質量流量に比例したディ
ジタル値を端子３６より出力している。
質量流量計変換器ブロック図を示し、パルス（Ｔ＋Δ
Ｔ）および（Ｔ−ΔＴ）のパルス幅をクロック発信器３
１から発信されるクロックの数として各々カウンタ３４
で計測して、（１）式に基づいて演算をＣＰＵ（中央演
算処理装置）３５で計測して、質量流量に比例したディ
ジタル値を端子３６より出力している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の質量流
量計変換器においては、測定管の位相差に比例した時間
をクロックの数としてディジタル計測しているが、精度
に見合う分解能をもった時間計測するためには、すべて
の流量において計数される時間差に比例したクロックの
数を、精度に見合う充分な数のクロック数としなければ
ならない。測定管が軸対称な湾曲管で、湾曲管を対称軸
と直角方向に交番駆動したとき発生するコリオリの力が
対称軸まわりに発生する形式の湾曲管コリオリ流量計に
おいては、軸まわりのモーメントを大きくすることによ
り充分に高感度の時間差信号が検出でき、時間差信号を
クロックの数により計数できるが、直管式コリオリ流量
計のように、測定管の曲げ剛性が大きく、従って、固有
振動数が大きい場合は、コリオリの力により発生する時
間差信号も小さく、精度に見合う高い発振周波数（例え
ば１００メガヘルツ）クロックを発生するクロック発振
器は、現状では信頼性や安定性に問題があり、実際上、
満足なクロック発振器を安価に入手することは困難であ
る。
量計変換器においては、測定管の位相差に比例した時間
をクロックの数としてディジタル計測しているが、精度
に見合う分解能をもった時間計測するためには、すべて
の流量において計数される時間差に比例したクロックの
数を、精度に見合う充分な数のクロック数としなければ
ならない。測定管が軸対称な湾曲管で、湾曲管を対称軸
と直角方向に交番駆動したとき発生するコリオリの力が
対称軸まわりに発生する形式の湾曲管コリオリ流量計に
おいては、軸まわりのモーメントを大きくすることによ
り充分に高感度の時間差信号が検出でき、時間差信号を
クロックの数により計数できるが、直管式コリオリ流量
計のように、測定管の曲げ剛性が大きく、従って、固有
振動数が大きい場合は、コリオリの力により発生する時
間差信号も小さく、精度に見合う高い発振周波数（例え
ば１００メガヘルツ）クロックを発生するクロック発振
器は、現状では信頼性や安定性に問題があり、実際上、
満足なクロック発振器を安価に入手することは困難であ
る。
【０００９】本発明は、高い時間分解能をもったクロッ
ク発信器を用いることなく、簡易高精度に時間差を計測
する質量流量計変換器を提供することを目的とするもの
である。
ク発信器を用いることなく、簡易高精度に時間差を計測
する質量流量計変換器を提供することを目的とするもの
である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、（１）支持点まわりに一定周波数で交番
駆動される測定管に作用するコリオリの力を、該測定管
の対称位置で検出される各々対をなす変位信号の時間差
ΔＴとして検知し、該時間差ΔＴに比例した質量流量を
計測する質量流量の変換器において、前記変位信号を基
準時間軸に対し絶対値が等しい正負ピーク電圧を有する
対をなす台形波信号とし、一方の台形波信号の斜辺が前
記基準時間軸を通過したときの時間に対して該斜辺のピ
ーク電圧位置が通過する迄の時間差をＴとしたとき、他
方の台形波信号の斜辺のピーク値が通過する進み時間
（Ｔ＋ΔＴ）および遅れ時間（Ｔ−ΔＴ）に各々等しい
パルス幅をもち、各々一定波高値の進みパルスおよび遅
れパルスを入力パルスとし、該入力パルスを取り込むた
めに所定時間で開閉するゲート回路と、該ゲート回路が
開かれたとき、Ｎ（Ｎ＞１）個の前記進みパルスおよび
遅れパルスを各々同時に入力して充電し、該ゲート回路
が閉じられたとき、前記充電された電荷を基準電源によ
り放電する第１，第２充放電回路と、該第１充放電回路
に充電後放電された放電電圧の零クロスを検知する第１
零クロス検出回路と、前記第２充放電回路に充電後放電
された電圧の零クロスを検知する第２零クロス検出回路
と、前記第１，第２零クロス検出回路で検知された各々
の零クロス時間の時間差を検知する時間差検出回路とを
有し、検出された時間差に比例した質量流量を出力する
こと、更には、（２）前記（１）において、前記第１充
放電回路に入力される進みパルスを遅れパルスの入力に
切換え、前記２充放電回路に入力される遅れパルスを進
みパルスの入力に切換える入力パルス切替回路と、前記
第１充放電回路に進みパルスを入力し、前記第２充放電
回路に遅れパルスを入力して得られた零クロス時間の時
間差と、前記第１充放電回路に遅れパルスを入力し、前
記第２充放電回路に進みパルスを入力して得られた零ク
ロス時間の時間差との時間差偏差に比例して計測された
質量流量を補正する充放電回路の経時変化補正手段を有
することを特徴とするものである。
決するために、（１）支持点まわりに一定周波数で交番
駆動される測定管に作用するコリオリの力を、該測定管
の対称位置で検出される各々対をなす変位信号の時間差
ΔＴとして検知し、該時間差ΔＴに比例した質量流量を
計測する質量流量の変換器において、前記変位信号を基
準時間軸に対し絶対値が等しい正負ピーク電圧を有する
対をなす台形波信号とし、一方の台形波信号の斜辺が前
記基準時間軸を通過したときの時間に対して該斜辺のピ
ーク電圧位置が通過する迄の時間差をＴとしたとき、他
方の台形波信号の斜辺のピーク値が通過する進み時間
（Ｔ＋ΔＴ）および遅れ時間（Ｔ−ΔＴ）に各々等しい
パルス幅をもち、各々一定波高値の進みパルスおよび遅
れパルスを入力パルスとし、該入力パルスを取り込むた
めに所定時間で開閉するゲート回路と、該ゲート回路が
開かれたとき、Ｎ（Ｎ＞１）個の前記進みパルスおよび
遅れパルスを各々同時に入力して充電し、該ゲート回路
が閉じられたとき、前記充電された電荷を基準電源によ
り放電する第１，第２充放電回路と、該第１充放電回路
に充電後放電された放電電圧の零クロスを検知する第１
零クロス検出回路と、前記第２充放電回路に充電後放電
された電圧の零クロスを検知する第２零クロス検出回路
と、前記第１，第２零クロス検出回路で検知された各々
の零クロス時間の時間差を検知する時間差検出回路とを
有し、検出された時間差に比例した質量流量を出力する
こと、更には、（２）前記（１）において、前記第１充
放電回路に入力される進みパルスを遅れパルスの入力に
切換え、前記２充放電回路に入力される遅れパルスを進
みパルスの入力に切換える入力パルス切替回路と、前記
第１充放電回路に進みパルスを入力し、前記第２充放電
回路に遅れパルスを入力して得られた零クロス時間の時
間差と、前記第１充放電回路に遅れパルスを入力し、前
記第２充放電回路に進みパルスを入力して得られた零ク
ロス時間の時間差との時間差偏差に比例して計測された
質量流量を補正する充放電回路の経時変化補正手段を有
することを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】時間（Ｔ＋ΔＴ）のパルス幅をもった波高値
（−Ｅ）の負（又は正）の進みパルスと、この進みパル
スと等しい波高値で時間（Ｔ−ΔＴ）のパルス幅をもっ
た負（又は正）の遅れパルスの各々Ｎ（Ｎ＞１）個を同
じ時定数をもった充放電回路に充電する。充電された充
放電回路の電荷を同時に同一の正（又は負）の基準電源
で放電する。充電時、Ｎ個の進みパルスおよび遅れパル
スは、パルス幅の大きさに従った傾斜で充電され異った
充電電圧となるが、放電時は同じ時定数で傾斜する平行
な放電直線をもって放電され、零クロスするので放電直
線の零クロス位置の差がコリオリの力による時間差ΔＴ
の２Ｎ倍に拡大される。
（−Ｅ）の負（又は正）の進みパルスと、この進みパル
スと等しい波高値で時間（Ｔ−ΔＴ）のパルス幅をもっ
た負（又は正）の遅れパルスの各々Ｎ（Ｎ＞１）個を同
じ時定数をもった充放電回路に充電する。充電された充
放電回路の電荷を同時に同一の正（又は負）の基準電源
で放電する。充電時、Ｎ個の進みパルスおよび遅れパル
スは、パルス幅の大きさに従った傾斜で充電され異った
充電電圧となるが、放電時は同じ時定数で傾斜する平行
な放電直線をもって放電され、零クロスするので放電直
線の零クロス位置の差がコリオリの力による時間差ΔＴ
の２Ｎ倍に拡大される。
【００１２】
実施例１（請求項１に対応） 図１は、本発明による質量流量計変換器の実施例１を説
明するための回路ブロックであり、図中、１はパルス
（Ｔ＋ΔＴ）の入力端子、２はパルス（Ｔ−ΔＴ）の入
力端子、３はスイッチＳＷ1の入力端子、４はスイッチ
ＳＷ2の入力端子、５はスイッチＳＷ3の入力端子、６は
スイッチＳＷ4の入力端子、７，８，９，１０，１４，
１５は接点、１１は正の基準電源、１２，１３は演算増
幅回路、１６，１７は零クロス検出回路、１８はＣＰＵ
（中央演算処理回路）である。
明するための回路ブロックであり、図中、１はパルス
（Ｔ＋ΔＴ）の入力端子、２はパルス（Ｔ−ΔＴ）の入
力端子、３はスイッチＳＷ1の入力端子、４はスイッチ
ＳＷ2の入力端子、５はスイッチＳＷ3の入力端子、６は
スイッチＳＷ4の入力端子、７，８，９，１０，１４，
１５は接点、１１は正の基準電源、１２，１３は演算増
幅回路、１６，１７は零クロス検出回路、１８はＣＰＵ
（中央演算処理回路）である。
【００１３】時間（Ｔ＋ΔＴ）のパルス幅をもち、電圧
値が一定な電圧（−Ｅ）の負の進みパルス（Ｔ＋ΔＴ）
（以後、単に（Ｔ＋ΔＴ）パルスと呼ぶ）を入力する入
力端子１はスイッチＳＷ1で駆動され、同時にＯＮ
（閉）、ＯＦＦ（開）される接点７を介して、入力抵抗
Ｒ1，帰還コンデンサＣ1および演算増幅回路１２からな
る積分器に接続され、充放電回路を構成している。
値が一定な電圧（−Ｅ）の負の進みパルス（Ｔ＋ΔＴ）
（以後、単に（Ｔ＋ΔＴ）パルスと呼ぶ）を入力する入
力端子１はスイッチＳＷ1で駆動され、同時にＯＮ
（閉）、ＯＦＦ（開）される接点７を介して、入力抵抗
Ｒ1，帰還コンデンサＣ1および演算増幅回路１２からな
る積分器に接続され、充放電回路を構成している。
【００１４】同時に時間（Ｔ−ΔＴ）のパルス幅をも
ち、電圧値が一定な電圧（−Ｅ）の負の遅れパルス（Ｔ
−ΔＴ）（以後、単に（Ｔ−ΔＴ）パルスと呼ぶ）を入
力する入力端子２は、上記接点８を介して、入力抵抗Ｒ
2，帰還コンデンサＣ2および演算増幅回路１３からなる
積分器に接続され充放電回路を構成している。
ち、電圧値が一定な電圧（−Ｅ）の負の遅れパルス（Ｔ
−ΔＴ）（以後、単に（Ｔ−ΔＴ）パルスと呼ぶ）を入
力する入力端子２は、上記接点８を介して、入力抵抗Ｒ
2，帰還コンデンサＣ2および演算増幅回路１３からなる
積分器に接続され充放電回路を構成している。
【００１５】演算増幅回路１２，１３の帰還コンデンサ
Ｃ1，Ｃ2には各々スイッチＳＷ4，ＳＷ5で駆動される接
点１４，１５が各々並列に接続されて充電動作をする直
前にＯＮされ、コンデンサＣ1，Ｃ2の電荷がデスチャー
ジされる。前記演算増幅回路１２，１３には各々零クロ
ス検出回路１６，１７が接続され、検出された各々の零
クロス信号はＣＰＵ１８に入力される。なお、ここで、
抵抗値および静電容量はＲ1＝Ｒ2，Ｃ1＝Ｃ2に選ばれて
いる。
Ｃ1，Ｃ2には各々スイッチＳＷ4，ＳＷ5で駆動される接
点１４，１５が各々並列に接続されて充電動作をする直
前にＯＮされ、コンデンサＣ1，Ｃ2の電荷がデスチャー
ジされる。前記演算増幅回路１２，１３には各々零クロ
ス検出回路１６，１７が接続され、検出された各々の零
クロス信号はＣＰＵ１８に入力される。なお、ここで、
抵抗値および静電容量はＲ1＝Ｒ2，Ｃ1＝Ｃ2に選ばれて
いる。
【００１６】一方、接点７と抵抗Ｒ1および接点８と抵
抗Ｒ2との間は、スイッチＳＷ2で駆動される接点９，お
よび，スイッチＳＷ3で駆動される接点１０が直列に接
続され、接点９と１０との間には正の基準電圧Ｅｓの基
準電源１１が接続されている。次に、上述のように構成
された質量流量計変換器の動作を図２に基づいて説明す
る。
抗Ｒ2との間は、スイッチＳＷ2で駆動される接点９，お
よび，スイッチＳＷ3で駆動される接点１０が直列に接
続され、接点９と１０との間には正の基準電圧Ｅｓの基
準電源１１が接続されている。次に、上述のように構成
された質量流量計変換器の動作を図２に基づいて説明す
る。
【００１７】図２は、図１に示した質量流量計変換器を
説明するためのタイムチャートである。ここで、説明の
ために計測開始時を時間ｔ1以降とする。まず、スイッ
チＳＷ4，ＳＷ5の駆動により接点１４，１５をＯＮ（図
２（ｉ）,（ｈ)）して帰還コンデンサＣ1，Ｃ2の電荷を
デスチャージしたあと、スイッチＳＷ1のＨighレベル信
号（図２（ｃ)）により時間ｔ1〜ｔ2の期間に同時に接
点７，８がＯＮされ、Ｎ個の（Ｔ＋ΔＴ）パルス（図２
（ａ)）が抵抗Ｒ1に入力され、同時にＮ個の（Ｔ−Δ
Ｔ）パルス（図２（ｂ)）が抵抗Ｒ2に入力される。この
間スイッチＳＷ2およびＳＷ3はＬowレベル信号（図２
（ｄ）,（ｅ)）となり、接点９，８はＯＦＦされてい
る。
説明するためのタイムチャートである。ここで、説明の
ために計測開始時を時間ｔ1以降とする。まず、スイッ
チＳＷ4，ＳＷ5の駆動により接点１４，１５をＯＮ（図
２（ｉ）,（ｈ)）して帰還コンデンサＣ1，Ｃ2の電荷を
デスチャージしたあと、スイッチＳＷ1のＨighレベル信
号（図２（ｃ)）により時間ｔ1〜ｔ2の期間に同時に接
点７，８がＯＮされ、Ｎ個の（Ｔ＋ΔＴ）パルス（図２
（ａ)）が抵抗Ｒ1に入力され、同時にＮ個の（Ｔ−Δ
Ｔ）パルス（図２（ｂ)）が抵抗Ｒ2に入力される。この
間スイッチＳＷ2およびＳＷ3はＬowレベル信号（図２
（ｄ）,（ｅ)）となり、接点９，８はＯＦＦされてい
る。
【００１８】従って、Ｎ個の（Ｔ＋ΔＴ）パルスの入力
によりＲ1・Ｃ1の積分器からは、入力パルス数に比例し
て上昇する直線Ａ・Ｂ（図２（ｆ)）上の電圧が出力さ
れる。同時に、Ｎ個の（Ｔ−ΔＴ）パルスの入力により
Ｒ2Ｃ2の積分器からは直線Ａ・Ｄ（図２（ｆ)）に示し
た電圧が出力される。明らかに（Ｔ＋ΔＴ）パルスは、
（Ｔ−ΔＴ）パルスよりパルス幅が大きいのでＢ点の電
圧はＤ点の電圧よりも大きい。
によりＲ1・Ｃ1の積分器からは、入力パルス数に比例し
て上昇する直線Ａ・Ｂ（図２（ｆ)）上の電圧が出力さ
れる。同時に、Ｎ個の（Ｔ−ΔＴ）パルスの入力により
Ｒ2Ｃ2の積分器からは直線Ａ・Ｄ（図２（ｆ)）に示し
た電圧が出力される。明らかに（Ｔ＋ΔＴ）パルスは、
（Ｔ−ΔＴ）パルスよりパルス幅が大きいのでＢ点の電
圧はＤ点の電圧よりも大きい。
【００１９】次に、時間ｔ2〜ｔ3の期間ではスイッチＳ
Ｗ1のＬowレベル信号（図２（ｃ)）により接点７，８が
ＯＦＦされ、ＯＦＦ信号によりスイッチＳＷ2、ＳＷ3か
らＨighレベル信号（図２（ｄ）,（ｅ)）が出力し、接
点９，１０がＯＮされ、正の基準電圧Ｅｓの基準電源１
３が各々Ｒ1Ｃ1積分器およびＲ2Ｃ2積分器に入力され、
各々期間ｔ1〜ｔ2間に充電された電荷が放電される。こ
こでＲ1＝Ｒ2，Ｃ1＝Ｃ2に選んでおり、Ｒ1Ｃ1積分器は
直線Ｂ・Ｃに従って放電され、Ｒ2Ｃ2積分器では直線Ｄ
・Ｅに従って放電（図２（ｆ)）され、各々の放電直線
はＣ・Ｅの時間位置で電圧零ボルトの線と零クロスす
る。
Ｗ1のＬowレベル信号（図２（ｃ)）により接点７，８が
ＯＦＦされ、ＯＦＦ信号によりスイッチＳＷ2、ＳＷ3か
らＨighレベル信号（図２（ｄ）,（ｅ)）が出力し、接
点９，１０がＯＮされ、正の基準電圧Ｅｓの基準電源１
３が各々Ｒ1Ｃ1積分器およびＲ2Ｃ2積分器に入力され、
各々期間ｔ1〜ｔ2間に充電された電荷が放電される。こ
こでＲ1＝Ｒ2，Ｃ1＝Ｃ2に選んでおり、Ｒ1Ｃ1積分器は
直線Ｂ・Ｃに従って放電され、Ｒ2Ｃ2積分器では直線Ｄ
・Ｅに従って放電（図２（ｆ)）され、各々の放電直線
はＣ・Ｅの時間位置で電圧零ボルトの線と零クロスす
る。
【００２０】時定数Ｒ1Ｃ1＝Ｒ2Ｃ2であり負の基準電圧
Ｅｓの基準電源１３により放電されるので、直線Ｂ・Ｃ
とＤ・Ｅとは平行であり、直線Ｂ・Ｄと直線Ｅ・Ｃは比
例する。直線Ｅ・Ｃは時間軸を示すものであり、零クロ
ス位置Ｃは、零クロス検出器１６により零クロス時間信
号ｇ1として検出され、零クロス位置Ｅは零クロス検出
器１７により零クロス時間信号ｇ2として検出され、パ
ルス幅ｇ1ｇ2のパルスとして出力（図２（ｇ)）され
る。
Ｅｓの基準電源１３により放電されるので、直線Ｂ・Ｃ
とＤ・Ｅとは平行であり、直線Ｂ・Ｄと直線Ｅ・Ｃは比
例する。直線Ｅ・Ｃは時間軸を示すものであり、零クロ
ス位置Ｃは、零クロス検出器１６により零クロス時間信
号ｇ1として検出され、零クロス位置Ｅは零クロス検出
器１７により零クロス時間信号ｇ2として検出され、パ
ルス幅ｇ1ｇ2のパルスとして出力（図２（ｇ)）され
る。
【００２１】時間信号ｇ1とｇ2との間の期間は、 Ｎ（Ｔ＋ΔＴ）−Ｎ（Ｔ−ΔＴ）＝２ＮΔＴ （２） に相当する時間差ΔＴを２Ｎ倍した時間差信号であり、
零クロス時間信号ｇ1，ｇ2が入力されたＣＰＵ１８のク
ロックによりディジタル信号に変換されディジタル演算
処理されて２Ｎ倍された時間△Ｔに比例した質量流量信
号が出力される。
零クロス時間信号ｇ1，ｇ2が入力されたＣＰＵ１８のク
ロックによりディジタル信号に変換されディジタル演算
処理されて２Ｎ倍された時間△Ｔに比例した質量流量信
号が出力される。
【００２２】次に、スイッチＳＷ2，ＳＷ3，ＳＷ4，Ｓ
Ｗ5の動作を説明する。時間ｔ2で接点１０をＯＮしたス
イッチＳＷ2のＨighレベル信号（図２（ｄ)）は、時間
ｇ2で放電直線Ｄ・Ｅの零クロス信号ｇ2（図２（ｇ)）
により切換えられＬowレベル信号となる。同時に、零ク
ロス信号ｇ2は、スイッチＳＷ5をＨighレベル信号（図
２（ｈ)）に立ち上げ接点１５をＯＮし、（Ｔ−△Ｔ）
パルス側の積分器のコンデンサＣ2の電荷をデスチャー
ジする。スイッチＳＷ5のＨighレベル信号は、次の計測
サイクルが開始される時間ｔ3を定めるスイッチＳＷ1の
Ｈighレベル信号（図２（ｃ)）によりＬowレベル信号
（ｈ）に立ち下げられる。
Ｗ5の動作を説明する。時間ｔ2で接点１０をＯＮしたス
イッチＳＷ2のＨighレベル信号（図２（ｄ)）は、時間
ｇ2で放電直線Ｄ・Ｅの零クロス信号ｇ2（図２（ｇ)）
により切換えられＬowレベル信号となる。同時に、零ク
ロス信号ｇ2は、スイッチＳＷ5をＨighレベル信号（図
２（ｈ)）に立ち上げ接点１５をＯＮし、（Ｔ−△Ｔ）
パルス側の積分器のコンデンサＣ2の電荷をデスチャー
ジする。スイッチＳＷ5のＨighレベル信号は、次の計測
サイクルが開始される時間ｔ3を定めるスイッチＳＷ1の
Ｈighレベル信号（図２（ｃ)）によりＬowレベル信号
（ｈ）に立ち下げられる。
【００２３】同様に、時間ｔ2で接点９をＯＮしたスイ
ッチＳＷ3のＨighレベル信号（図２（ｅ)）は放電直線
Ｂ・Ｃの零クロス信号ｇ1（図２（ｇ)）により立ち下げ
られ、Ｌowレベル信号となる。同時に、零クロス信号ｇ
1はスイッチＳＷ4をＨighレベル信号（図２（ｉ)）に立
ち上げ、接点１４をＯＮして（Ｔ＋△Ｔ）パルス側の積
分器のコンデンサｃ1をデスチャージする。スイッチＳ
Ｗ4のＨighレベル信号は、次の計測サイクルが開始され
る時間ｔ3を定めるスイッチＳＷ1のＨighレベル信号
（図２（ｃ)）によりＬowレベル信号（図２（ｉ)）に立
ち下げられる。
ッチＳＷ3のＨighレベル信号（図２（ｅ)）は放電直線
Ｂ・Ｃの零クロス信号ｇ1（図２（ｇ)）により立ち下げ
られ、Ｌowレベル信号となる。同時に、零クロス信号ｇ
1はスイッチＳＷ4をＨighレベル信号（図２（ｉ)）に立
ち上げ、接点１４をＯＮして（Ｔ＋△Ｔ）パルス側の積
分器のコンデンサｃ1をデスチャージする。スイッチＳ
Ｗ4のＨighレベル信号は、次の計測サイクルが開始され
る時間ｔ3を定めるスイッチＳＷ1のＨighレベル信号
（図２（ｃ)）によりＬowレベル信号（図２（ｉ)）に立
ち下げられる。
【００２４】以上の計測時間をみると、図２（ｊ）に示
すように、時間ｔ1〜ｔ2の期間は、同時にＮ個の（Ｔ＋
△Ｔ）パルスおよび（Ｔ−△Ｔ）パルスにより充電する
充電期間であり、時間ｔ2〜ｔ3の期間は、充電された電
荷を同時に放電して（Ｔ＋△Ｔ）パルスおよび（Ｔ−△
Ｔ）パルスの零クロス時間ｇ1，ｇ2を定めて２Ｎ・△Ｔ
の時間偏差を計測し、時間ｇ2〜ｔ3の期間で積分コンデ
ンサｃ1，ｃ2の電荷を放電して次の計測サイクルの準備
を行う準備期間となる。従って、（Ｔ＋△Ｔ）パルス，
（Ｔ−△Ｔ）パルスが各々２Ｎ個入力され充電後、放電
してから、積分器のコンデンサをデスチャージして次の
計測を準備されるｔ1〜ｔ3の期間が１計測サイクルとな
り、以下同様にこの計測サイクルが繰り返えされる。
すように、時間ｔ1〜ｔ2の期間は、同時にＮ個の（Ｔ＋
△Ｔ）パルスおよび（Ｔ−△Ｔ）パルスにより充電する
充電期間であり、時間ｔ2〜ｔ3の期間は、充電された電
荷を同時に放電して（Ｔ＋△Ｔ）パルスおよび（Ｔ−△
Ｔ）パルスの零クロス時間ｇ1，ｇ2を定めて２Ｎ・△Ｔ
の時間偏差を計測し、時間ｇ2〜ｔ3の期間で積分コンデ
ンサｃ1，ｃ2の電荷を放電して次の計測サイクルの準備
を行う準備期間となる。従って、（Ｔ＋△Ｔ）パルス，
（Ｔ−△Ｔ）パルスが各々２Ｎ個入力され充電後、放電
してから、積分器のコンデンサをデスチャージして次の
計測を準備されるｔ1〜ｔ3の期間が１計測サイクルとな
り、以下同様にこの計測サイクルが繰り返えされる。
【００２５】図１に示した実施例１を適用した質量流量
計変換器によると、スイッチＳＷ1により時間ｔ1〜ｔ2
の期間にＮ個の（Ｔ＋ΔＴ）パルスと（Ｔ−ΔＴ）パル
スとが同時に取り込まれ、時間ｔ1〜ｔ2の期間に被測流
体の流量変動が生じたとしても駆動周波数は等しいの
で、常に等しい数の（Ｔ＋ΔＴ）パルスと（Ｔ−ΔＴ）
パルスが演算処理され、流量変動に影響されることなく
高感度で高精度な質量流量信号が得られる。
計変換器によると、スイッチＳＷ1により時間ｔ1〜ｔ2
の期間にＮ個の（Ｔ＋ΔＴ）パルスと（Ｔ−ΔＴ）パル
スとが同時に取り込まれ、時間ｔ1〜ｔ2の期間に被測流
体の流量変動が生じたとしても駆動周波数は等しいの
で、常に等しい数の（Ｔ＋ΔＴ）パルスと（Ｔ−ΔＴ）
パルスが演算処理され、流量変動に影響されることなく
高感度で高精度な質量流量信号が得られる。
【００２６】上述した実施例１による質量流量変換器で
は、時定数Ｒ1Ｃ1＝Ｒ2Ｃ2に選ばれてはいるが、抵抗Ｒ
および静電容量Ｃは温度影響を受け長期間には経年変化
により変化し、これに伴って時定数が変化し、時間差測
定結果に誤差が生ずる危険がある。実施例２は、時定数
Ｒ1Ｃ1とＲ2Ｃ2が変化して生ずる時間差偏差を検出する
検出回路に関するもので、検出された時間差偏差に基づ
いて演算された質量流量を補正することを目的とするも
のである。
は、時定数Ｒ1Ｃ1＝Ｒ2Ｃ2に選ばれてはいるが、抵抗Ｒ
および静電容量Ｃは温度影響を受け長期間には経年変化
により変化し、これに伴って時定数が変化し、時間差測
定結果に誤差が生ずる危険がある。実施例２は、時定数
Ｒ1Ｃ1とＲ2Ｃ2が変化して生ずる時間差偏差を検出する
検出回路に関するもので、検出された時間差偏差に基づ
いて演算された質量流量を補正することを目的とするも
のである。
【００２７】実施例２（請求項２に対応） 図３は、実施例２による質量流量変換器を説明するため
の回路ブロックであり、図中、２０はスイッチＳＷ6の
入力端子、２１，２２，２３，２４は接点、２５，２６
はインバータである。図１と同様の作用をする部分に
は、図１と同じ参照番号を付している。
の回路ブロックであり、図中、２０はスイッチＳＷ6の
入力端子、２１，２２，２３，２４は接点、２５，２６
はインバータである。図１と同様の作用をする部分に
は、図１と同じ参照番号を付している。
【００２８】図３の回路ブロックは、図１の回路ブロッ
クにおいて、（Ｔ＋ΔＴ）パルスが印加されるラインの
接点７と抵抗Ｒ1との間に接点２３が、（Ｔ−ΔＴ）パ
ルスが印加されるラインの接点８と抵抗Ｒ2との間に接
点２４が接続され、接点２３，２４は入力端子２０に接
続されるスイッチＳＷ6のＨighレベル信号により駆動さ
れる。
クにおいて、（Ｔ＋ΔＴ）パルスが印加されるラインの
接点７と抵抗Ｒ1との間に接点２３が、（Ｔ−ΔＴ）パ
ルスが印加されるラインの接点８と抵抗Ｒ2との間に接
点２４が接続され、接点２３，２４は入力端子２０に接
続されるスイッチＳＷ6のＨighレベル信号により駆動さ
れる。
【００２９】更に、入力端子２０には、インバータ２５
が接続されスイッチＳＷ6のＬowレベル信号により接点
２１，２２をＯＮし、インバータ２５には、更にインバ
ータ２６が接続され、接点２４を実質的にスイッチＳＷ
5のＨighレベル信号で駆動されるようにしている。
が接続されスイッチＳＷ6のＬowレベル信号により接点
２１，２２をＯＮし、インバータ２５には、更にインバ
ータ２６が接続され、接点２４を実質的にスイッチＳＷ
5のＨighレベル信号で駆動されるようにしている。
【００３０】また、接点２１の一方側は（Ｔ＋ΔＴ）パ
ルスが入力される接点７と２３との間に接続され、他方
側は（Ｔ−ΔＴ）パルスラインの抵抗Ｒ2と接点２４と
の間に接続される。同様に接点２２の一方側は（Ｔ−Δ
Ｔ）パルスが入力される接点８と２４との間に接続さ
れ、他方側は、（Ｔ＋ΔＴ）パルスラインの抵抗Ｒ1と
接点２３との間に接続される。
ルスが入力される接点７と２３との間に接続され、他方
側は（Ｔ−ΔＴ）パルスラインの抵抗Ｒ2と接点２４と
の間に接続される。同様に接点２２の一方側は（Ｔ−Δ
Ｔ）パルスが入力される接点８と２４との間に接続さ
れ、他方側は、（Ｔ＋ΔＴ）パルスラインの抵抗Ｒ1と
接点２３との間に接続される。
【００３１】図３に示した回路ブロック図において、通
常の時間差計測の期間では、スイッチＳＷ6のＨighレベ
ル信号で接点２３，２４がＯＮされ、図１に示した質量
変換回路と同様の動作により図２（ｇ）に示したような
質量流量に比例した時間差信号ｇ2ｇ1が検出される。
常の時間差計測の期間では、スイッチＳＷ6のＨighレベ
ル信号で接点２３，２４がＯＮされ、図１に示した質量
変換回路と同様の動作により図２（ｇ）に示したような
質量流量に比例した時間差信号ｇ2ｇ1が検出される。
【００３２】しかし、時定数Ｒ1Ｃ1とＲ2Ｃ2とが経時変
化しているか否かを検査する時間差検査時にはＳＷ6の
信号を低レベル信号にし接点２３，２４をＯＦＦすると
同時に接点２１，２２をＯＮすることによって、入力端
子１に印加されたＮ個の（Ｔ＋ΔＴ）パルスを時定数Ｒ
2Ｃ2の積分器に入力し、入力端子２に印加されたＮ個の
（Ｔ−ΔＴ）パルスを時定数Ｒ1Ｃ1の積分器に入力さ
れ、通常の流量計測時における時間差信号と検査時にお
ける時間差信号とが比較される。
化しているか否かを検査する時間差検査時にはＳＷ6の
信号を低レベル信号にし接点２３，２４をＯＦＦすると
同時に接点２１，２２をＯＮすることによって、入力端
子１に印加されたＮ個の（Ｔ＋ΔＴ）パルスを時定数Ｒ
2Ｃ2の積分器に入力し、入力端子２に印加されたＮ個の
（Ｔ−ΔＴ）パルスを時定数Ｒ1Ｃ1の積分器に入力さ
れ、通常の流量計測時における時間差信号と検査時にお
ける時間差信号とが比較される。
【００３３】図４は、図３に示した質量流量計演算回路
の動作を説明するための出力電圧特性であり、図４
（ａ）は通常の時間差信号計測時、図４（ｂ）は検査時
の時間差信号による出力電圧特性である。
の動作を説明するための出力電圧特性であり、図４
（ａ）は通常の時間差信号計測時、図４（ｂ）は検査時
の時間差信号による出力電圧特性である。
【００３４】図４（ａ）は、通常の流量計測時の時間差
信号を示す図であり、入力端子１に入力されたＮ個の
（Ｔ＋ΔＴ）パルスは期間ｔ1から時定数Ｒ1Ｃ1の積分
器に入力され期間ｔ2まで直線Ａ1・Ｂ1に従って入力パ
ルス数Ｎに比例して充電される。一方、同時に入力端子
２に入力されたＮ個の（Ｔ−ΔＴ）パルスも同じ期間に
時定数Ｒ2Ｃ2で直線Ａ1Ｄ1に従って充電され、スイッチ
ＳＷ1，ＳＷ2，ＳＷ3の切換えにより基準電源１１によ
り各々直線Ｂ1・Ｃ1，Ｄ1・Ｅ1に従って放電され、測定
時間差Ｅ1・Ｃ1＝２Ｎ・ΔＴ＝ΔＴ1が計測される。
信号を示す図であり、入力端子１に入力されたＮ個の
（Ｔ＋ΔＴ）パルスは期間ｔ1から時定数Ｒ1Ｃ1の積分
器に入力され期間ｔ2まで直線Ａ1・Ｂ1に従って入力パ
ルス数Ｎに比例して充電される。一方、同時に入力端子
２に入力されたＮ個の（Ｔ−ΔＴ）パルスも同じ期間に
時定数Ｒ2Ｃ2で直線Ａ1Ｄ1に従って充電され、スイッチ
ＳＷ1，ＳＷ2，ＳＷ3の切換えにより基準電源１１によ
り各々直線Ｂ1・Ｃ1，Ｄ1・Ｅ1に従って放電され、測定
時間差Ｅ1・Ｃ1＝２Ｎ・ΔＴ＝ΔＴ1が計測される。
【００３５】次に、図４（ｂ）に示した検査時の時間差
信号ΔＴ2は、入力端子１に入力されたＮ個の（Ｔ＋Δ
Ｔ）パルスを時定数Ｒ2Ｃ2の積分器に入力し、直線Ａ2
・Ｄ2に従った充電電圧を出力し、同時に入力端子２に
入力されたＮ個の（Ｔ−ΔＴ）パルスを時定数Ｒ1Ｃ1の
積分器に入力し、直線Ａ2・Ｂ2に従った充電電圧が出力
される。次のｔ2〜ｇ3期間には、基準電源１１により平
行な直線Ｄ2・Ｅ2およびＢ2・Ｃに従って放電され測定
時間差Ｅ2Ｃ2＝２ＮΔＴ＝ΔＴ2が計測される。
信号ΔＴ2は、入力端子１に入力されたＮ個の（Ｔ＋Δ
Ｔ）パルスを時定数Ｒ2Ｃ2の積分器に入力し、直線Ａ2
・Ｄ2に従った充電電圧を出力し、同時に入力端子２に
入力されたＮ個の（Ｔ−ΔＴ）パルスを時定数Ｒ1Ｃ1の
積分器に入力し、直線Ａ2・Ｂ2に従った充電電圧が出力
される。次のｔ2〜ｇ3期間には、基準電源１１により平
行な直線Ｄ2・Ｅ2およびＢ2・Ｃに従って放電され測定
時間差Ｅ2Ｃ2＝２ＮΔＴ＝ΔＴ2が計測される。
【００３６】もし、時定数Ｒ1Ｃ1＝Ｒ2Ｃ2の場合は、測
定時間差ΔＴ1＝ΔＴ2で時定数Ｒ1Ｃ1、および時定数Ｒ
2Ｃ2の経時変化はないと判断される。しかし、時定数Ｒ
1Ｃ1−Ｒ2Ｃ2＝ΔＴεであれば測定時間差ΔＴεは２倍
の大きさで検出され ｜ΔＴ1−ΔＴ2｜＝２｜ΔＴε｜ （３） となり、時間差が偏差し、質量流量に誤差が発生する。
このことからΔＴεはＣＰＵ１８において演算され質量
流量が補正される。
定時間差ΔＴ1＝ΔＴ2で時定数Ｒ1Ｃ1、および時定数Ｒ
2Ｃ2の経時変化はないと判断される。しかし、時定数Ｒ
1Ｃ1−Ｒ2Ｃ2＝ΔＴεであれば測定時間差ΔＴεは２倍
の大きさで検出され ｜ΔＴ1−ΔＴ2｜＝２｜ΔＴε｜ （３） となり、時間差が偏差し、質量流量に誤差が発生する。
このことからΔＴεはＣＰＵ１８において演算され質量
流量が補正される。
【００３７】上述のように、実施例２による質量流量計
変換回路によると、実施例１による効果の他に、時間差
測定の要部となる時定数の温度変化や経時変化による誤
差が計測され、且つ補正が加えられるので、正確で信頼
性の高い高感度な質量流量を計測することができる。
変換回路によると、実施例１による効果の他に、時間差
測定の要部となる時定数の温度変化や経時変化による誤
差が計測され、且つ補正が加えられるので、正確で信頼
性の高い高感度な質量流量を計測することができる。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の質量流量計変換器によると、以下の効果がある。 （１）請求項１に対応する効果：各々Ｎ個の（Ｔ＋Δ
Ｔ）パルスと、（Ｔ−ΔＴ）パルスとを同時に取り込
み、同じ時定数の積分器に充電後、基準電源により同時
に放電して零クロス電圧の時間差を測定したので２Ｎ倍
に拡大された時間差ΔＴ信号が検出され、特別のクロッ
クパルスを用いることなく高感度な時間差測定が計測さ
れ、しかも多少の流量変動があっても流量に変動されず
正確な高感度の質量流量が計測される。 （２）請求項２に対応する効果：各々Ｎ個の（Ｔ＋Δ
Ｔ）パルスと（Ｔ−ΔＴ）パルスを充放電する等しい時
定数をもった積分器に入力し、（Ｔ＋ΔＴ）パルスと
（Ｔ−ΔＴ）パルスを、通常の計測時と、検査時では互
いに異なる側の積分器に入力するように切換えられる。
切換えにより得られた２ＮΔＴの時間差にΔＴεの時間
差偏差が生ずるか否かを検出し、偏差が生じた場合には
補正を加えるので、請求項１の効果に加えて、長期間に
亘って高信頼の質量流量計測信号を出力することができ
る。
の質量流量計変換器によると、以下の効果がある。 （１）請求項１に対応する効果：各々Ｎ個の（Ｔ＋Δ
Ｔ）パルスと、（Ｔ−ΔＴ）パルスとを同時に取り込
み、同じ時定数の積分器に充電後、基準電源により同時
に放電して零クロス電圧の時間差を測定したので２Ｎ倍
に拡大された時間差ΔＴ信号が検出され、特別のクロッ
クパルスを用いることなく高感度な時間差測定が計測さ
れ、しかも多少の流量変動があっても流量に変動されず
正確な高感度の質量流量が計測される。 （２）請求項２に対応する効果：各々Ｎ個の（Ｔ＋Δ
Ｔ）パルスと（Ｔ−ΔＴ）パルスを充放電する等しい時
定数をもった積分器に入力し、（Ｔ＋ΔＴ）パルスと
（Ｔ−ΔＴ）パルスを、通常の計測時と、検査時では互
いに異なる側の積分器に入力するように切換えられる。
切換えにより得られた２ＮΔＴの時間差にΔＴεの時間
差偏差が生ずるか否かを検出し、偏差が生じた場合には
補正を加えるので、請求項１の効果に加えて、長期間に
亘って高信頼の質量流量計測信号を出力することができ
る。
【図１】 本発明による質量流量計変換器の実施例１を
説明するための回路ブロックである。
説明するための回路ブロックである。
【図２】 図１に示した質量流量計変換器を説明するた
めのタイムチャートである。
めのタイムチャートである。
【図３】 実施例２による質量流量変換器を説明するた
めの回路ブロックである。
めの回路ブロックである。
【図４】 図３に示した質量流量計演算回路の動作を説
明するための出力電圧特性である。
明するための出力電圧特性である。
【図５】 従来のコリオリ質量流量計の時間差測定の一
例を説明するための図である。
例を説明するための図である。
【図６】 従来の時間差ΔＴを求めるための質量流量計
変換器ブロック図を示す。
変換器ブロック図を示す。
１…パルス（Ｔ＋ΔＴ）の入力端子、２…パルス（Ｔ−
ΔＴ）の入力端子、３…スイッチＳＷ1の入力端子、４
…スイッチＳＷ2の入力端子、５…スイッチＳＷ3の入力
端子、６…スイッチＳＷ4の入力端子、７，８，９，１
０，１４，１５…接点、１１…基準電源、１２，１３…
演算増幅回路、１６，１７…零クロス検出回路、１８…
ＣＰＵ（中央演算処理回路）、２０…スイッチ６の入力
端子、２１，２２，２３，２４…接点、２５，２６…イ
ンバータ。
ΔＴ）の入力端子、３…スイッチＳＷ1の入力端子、４
…スイッチＳＷ2の入力端子、５…スイッチＳＷ3の入力
端子、６…スイッチＳＷ4の入力端子、７，８，９，１
０，１４，１５…接点、１１…基準電源、１２，１３…
演算増幅回路、１６，１７…零クロス検出回路、１８…
ＣＰＵ（中央演算処理回路）、２０…スイッチ６の入力
端子、２１，２２，２３，２４…接点、２５，２６…イ
ンバータ。
Claims (2)
- 【請求項１】 支持点まわりに一定周波数で交番駆動さ
れる測定管に作用するコリオリの力を、該測定管の対称
位置で検出される各々対をなす変位信号の時間差ΔＴと
して検知し、該時間差ΔＴに比例した質量流量を計測す
る質量流量の変換器において、前記変位信号を基準時間
軸に対し絶対値が等しい正負ピーク電圧を有する対をな
す台形波信号とし、一方の台形波信号の斜辺が前記基準
時間軸を通過したときの時間に対して該斜辺のピーク電
圧位置が通過する迄の時間差をＴとしたとき、他方の台
形波信号の斜辺のピーク値が通過する進み時間（Ｔ＋Δ
Ｔ）および遅れ時間（Ｔ−ΔＴ）に各々等しいパルス幅
をもち、各々一定波高値の進みパルスおよび遅れパルス
を入力パルスとし、該入力パルスを取り込むために所定
時間で開閉するゲート回路と、該ゲート回路が開かれた
とき、Ｎ（Ｎ＞１）個の前記進みパルスおよび遅れパル
スを各々同時に入力して充電し、該ゲート回路が閉じら
れたとき、前記充電された電荷を基準電源により放電す
る第１，第２充放電回路と、該第１充放電回路に充電後
放電された放電電圧の零クロスを検知する第１零クロス
検出回路と、前記第２充放電回路に充電後放電された電
圧の零クロスを検知する第２零クロス検出回路と、前記
第１，第２零クロス検出回路で検知された各々の零クロ
ス時間の時間差を検知する時間差検出回路とを有し、検
出された時間差に比例した質量流量を出力することを特
徴とする質量流量計変換器。 - 【請求項２】 前記第１充放電回路に入力される進みパ
ルスを遅れパルスの入力に切換え、前記２充放電回路に
入力される遅れパルスを進みパルスの入力に切換える入
力パルス切替回路と、前記第１充放電回路に進みパルス
を入力し、前記第２充放電回路に遅れパルスを入力して
得られた零クロス時間の時間差と、前記第１充放電回路
に遅れパルスを入力し、前記第２充放電回路に進みパル
スを入力して得られた零クロス時間の時間差との時間差
偏差に比例して計測された質量流量を補正する充放電回
路の経時変化補正手段を有することを特徴とする請求項
１に記載の質量流量計変換器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12357794A JP2786813B2 (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | 質量流量計変換器 |
| US08/455,420 US5602346A (en) | 1994-06-06 | 1995-05-31 | Mass flowmeter converter |
| TW84109507A TW316947B (ja) | 1994-06-06 | 1995-09-12 |
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