JPH0755518A - カルマン渦流量計 - Google Patents
カルマン渦流量計Info
- Publication number
- JPH0755518A JPH0755518A JP5205106A JP20510693A JPH0755518A JP H0755518 A JPH0755518 A JP H0755518A JP 5205106 A JP5205106 A JP 5205106A JP 20510693 A JP20510693 A JP 20510693A JP H0755518 A JPH0755518 A JP H0755518A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- frequency
- phase
- vco
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 カルマン渦センサが如何なる流速状態で衝撃
振動を受けても、振動による誤出力を出さないようにす
る。 【構成】 カルマン渦センサ１からの出力Ｓ１を波形整
形する波形整形回路２に対してＰＬＬ回路３を設け、そ
の低域フィルタ３３によって信号Ｓ１のうちの定常的な
周期の流量パルス信号にのみ応答させ、衝撃振動などに
よる衝撃パルスには応答しないようにする。
振動を受けても、振動による誤出力を出さないようにす
る。 【構成】 カルマン渦センサ１からの出力Ｓ１を波形整
形する波形整形回路２に対してＰＬＬ回路３を設け、そ
の低域フィルタ３３によって信号Ｓ１のうちの定常的な
周期の流量パルス信号にのみ応答させ、衝撃振動などに
よる衝撃パルスには応答しないようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、空気や水などの被測
定流体の流れの中に配置される渦発生体の両側面に発生
するカルマン渦列の周波数を検出して流体の流速，流量
を計測するカルマン渦流量計、特に渦周波数に対応する
矩形波信号を出力するようにしたカルマン渦流量計に関
する。
定流体の流れの中に配置される渦発生体の両側面に発生
するカルマン渦列の周波数を検出して流体の流速，流量
を計測するカルマン渦流量計、特に渦周波数に対応する
矩形波信号を出力するようにしたカルマン渦流量計に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、カルマン渦流量計はカルマン渦
センサが発生する流体の流量に対応した周波数の出力信
号を矩形波信号に変換し、パルス等の統一信号にして出
力することにより、流体の流量を計測する。したがっ
て、配管等に外部から衝撃振動が加わっても、それらに
よるパルスを発生してはならないものとされている。
センサが発生する流体の流量に対応した周波数の出力信
号を矩形波信号に変換し、パルス等の統一信号にして出
力することにより、流体の流量を計測する。したがっ
て、配管等に外部から衝撃振動が加わっても、それらに
よるパルスを発生してはならないものとされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
らあるこの種の流量計では、流量が零の状態では外部振
動による影響を除去することができるが、流量が零でな
い場合はセンサや配管が衝撃を受けたことによるセンサ
からの誤信号がそのまま出力されてしまうという問題が
ある。したがって、この発明の課題は流体が如何なる流
速状態でカルマン渦センサが衝撃振動を受けた場合で
も、この振動によるパルスを出力しないようにすること
にある。
らあるこの種の流量計では、流量が零の状態では外部振
動による影響を除去することができるが、流量が零でな
い場合はセンサや配管が衝撃を受けたことによるセンサ
からの誤信号がそのまま出力されてしまうという問題が
ある。したがって、この発明の課題は流体が如何なる流
速状態でカルマン渦センサが衝撃振動を受けた場合で
も、この振動によるパルスを出力しないようにすること
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、第１の発明では、流体の流量に対応する周波数
信号を発生するカルマン渦センサからの出力信号を波形
整形して矩形波信号を発生する波形整形手段に対し、印
加電圧に応じて周波数を変えることができる電圧制御形
周波数可変素子（ＶＣＯ）からの発振信号と前記矩形波
信号との位相差を求める位相差検出手段、および外部衝
撃信号の持続時間よりも十分に長い時定数を持ち前記位
相差検出信号からその低域成分のみを通過させるフィル
タリング手段からなり、この位相差検出信号の低域成分
を印加電圧として前記ＶＣＯの発振周波数を制御する周
波数制御手段を設けるとともに、前記フィルタリング手
段を介して得られる信号レベルを監視し、これが所定の
しきい値レベルを越えたときはその旨の検知信号を発生
する検知手段と、この検知信号が発生しない場合は前記
ＶＣＯからの発振信号を、また、検知信号が発生した場
合は一定の直流電圧をそれぞれ出力する切替手段とを設
けたことを特徴としている。
るため、第１の発明では、流体の流量に対応する周波数
信号を発生するカルマン渦センサからの出力信号を波形
整形して矩形波信号を発生する波形整形手段に対し、印
加電圧に応じて周波数を変えることができる電圧制御形
周波数可変素子（ＶＣＯ）からの発振信号と前記矩形波
信号との位相差を求める位相差検出手段、および外部衝
撃信号の持続時間よりも十分に長い時定数を持ち前記位
相差検出信号からその低域成分のみを通過させるフィル
タリング手段からなり、この位相差検出信号の低域成分
を印加電圧として前記ＶＣＯの発振周波数を制御する周
波数制御手段を設けるとともに、前記フィルタリング手
段を介して得られる信号レベルを監視し、これが所定の
しきい値レベルを越えたときはその旨の検知信号を発生
する検知手段と、この検知信号が発生しない場合は前記
ＶＣＯからの発振信号を、また、検知信号が発生した場
合は一定の直流電圧をそれぞれ出力する切替手段とを設
けたことを特徴としている。
【０００５】第２の発明では、流体の流量に対応する周
波数信号を発生するカルマン渦センサからの出力信号を
波形整形して矩形波信号を発生する波形整形手段に対
し、印加電圧に応じて周波数を変えることができる電圧
制御形周波数可変素子（ＶＣＯ）からの発振信号と前記
矩形波信号との位相差を求める位相差検出手段、および
外部衝撃信号の持続時間よりも十分に長い時定数を持ち
前記位相差検出信号からその低域成分のみを通過させる
フィルタリング手段からなり、この位相差検出信号の低
域成分を印加電圧として前記ＶＣＯの発振周波数を制御
する周波数制御手段を複数個設けるとともに、前記フィ
ルタリング手段を介して得られる信号レベルを監視し、
これが所定のしきい値レベルを越えたときはその旨の検
知信号を発生する検知手段を前記周波数制御手段のそれ
ぞれに対応して設け、さらに、この検知信号が発生しな
い場合は検知信号を発生していないＶＣＯを識別してそ
のＶＣＯ素子からの発振信号を出力し、全ての素子につ
いて前記検知信号が発生するときは、一定の直流電圧を
それぞれ出力する切替手段を設けたことを特徴としてい
る。
波数信号を発生するカルマン渦センサからの出力信号を
波形整形して矩形波信号を発生する波形整形手段に対
し、印加電圧に応じて周波数を変えることができる電圧
制御形周波数可変素子（ＶＣＯ）からの発振信号と前記
矩形波信号との位相差を求める位相差検出手段、および
外部衝撃信号の持続時間よりも十分に長い時定数を持ち
前記位相差検出信号からその低域成分のみを通過させる
フィルタリング手段からなり、この位相差検出信号の低
域成分を印加電圧として前記ＶＣＯの発振周波数を制御
する周波数制御手段を複数個設けるとともに、前記フィ
ルタリング手段を介して得られる信号レベルを監視し、
これが所定のしきい値レベルを越えたときはその旨の検
知信号を発生する検知手段を前記周波数制御手段のそれ
ぞれに対応して設け、さらに、この検知信号が発生しな
い場合は検知信号を発生していないＶＣＯを識別してそ
のＶＣＯ素子からの発振信号を出力し、全ての素子につ
いて前記検知信号が発生するときは、一定の直流電圧を
それぞれ出力する切替手段を設けたことを特徴としてい
る。
【０００６】
【作用】２値化されたカルマン渦センサからの出力信号
に対して応答性の遅いＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅ
ｄ Ｌｏｏｐ）回路を設け、このＰＬＬ回路にて信号を
処理することにより、カルマン渦センサからの出力信号
のうちの定常的な周期の流量パルス信号にのみ応答さ
せ、衝撃振動などによる衝撃パルスに対しては応答しな
いようにする。
に対して応答性の遅いＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅ
ｄ Ｌｏｏｐ）回路を設け、このＰＬＬ回路にて信号を
処理することにより、カルマン渦センサからの出力信号
のうちの定常的な周期の流量パルス信号にのみ応答さ
せ、衝撃振動などによる衝撃パルスに対しては応答しな
いようにする。
【０００７】
【実施例】図１はこの発明の実施例を示すブロック図
で、１はカルマン渦センサ、２は波形整形回路、３は位
相・周波数比較器３１，電圧制御形周波数可変素子（Ｖ
ＣＯ）３２および低域フィルタ３３等からなる、いわゆ
るＰＬＬ（フェーズ・ロックド・ループ）回路、４はコ
ンパレータ、５は切替スイッチである。
で、１はカルマン渦センサ、２は波形整形回路、３は位
相・周波数比較器３１，電圧制御形周波数可変素子（Ｖ
ＣＯ）３２および低域フィルタ３３等からなる、いわゆ
るＰＬＬ（フェーズ・ロックド・ループ）回路、４はコ
ンパレータ、５は切替スイッチである。
【０００８】すなわち、カルマン渦センサ１からの信号
Ｓ１を波形整形回路２で波形整形（２値化）し、その出
力としての渦パルス信号Ｓ２を位相・周波数比較器３１
に導入する。この位相・周波数比較器３１にはＶＣＯ３
２からのＰＬＬ周波数信号Ｓ３も入力されるので、比較
器３１は渦パルス信号Ｓ２とＰＬＬ周波数信号Ｓ３との
位相・周波数偏位を検出する。
Ｓ１を波形整形回路２で波形整形（２値化）し、その出
力としての渦パルス信号Ｓ２を位相・周波数比較器３１
に導入する。この位相・周波数比較器３１にはＶＣＯ３
２からのＰＬＬ周波数信号Ｓ３も入力されるので、比較
器３１は渦パルス信号Ｓ２とＰＬＬ周波数信号Ｓ３との
位相・周波数偏位を検出する。
【０００９】位相・周波数比較器としては、例えば図２
のようにナンドゲートＧ１〜Ｇ９（そのうちＧ２とＧ３
およびＧ４とＧ５はそれぞれフリップフロップを形成し
ている），排他的論理和（ＥＯＲ）ゲート，差動アンプ
Ａ１およびスイッチＳＷ等より構成される。なお、Ｔは
位相・周波数比較器の出力端子、Ｓ４はその出力信号を
それぞれ示している。また、図２は単なる１例に過ぎ
ず、これに限られないことはいうまでもない。
のようにナンドゲートＧ１〜Ｇ９（そのうちＧ２とＧ３
およびＧ４とＧ５はそれぞれフリップフロップを形成し
ている），排他的論理和（ＥＯＲ）ゲート，差動アンプ
Ａ１およびスイッチＳＷ等より構成される。なお、Ｔは
位相・周波数比較器の出力端子、Ｓ４はその出力信号を
それぞれ示している。また、図２は単なる１例に過ぎ
ず、これに限られないことはいうまでもない。
【００１０】その動作は図３からも明らかなように、ゲ
ートＧ１への入力信号Ｒ１とゲートＧ６への入力信号
（ＶＣＯ３２の出力）Ｖ１との位相関係を判別し、信号
Ｖ１の方が遅れているときは図３（ハ）のような出力Ｕ
１、逆に進んでいるときは図３（ニ）のような出力Ｄ１
をそれぞれ得、端子Ｔから図３（ホ）の如き出力Ｓ４を
ＶＣＯ３２の位相・周波数偏位信号として得るようにし
ている。なお、ＥＯＲは信号Ｕ１，Ｄ１のいずれか一方
がハイのときにだけハイレベルとなって、スイッチＳＷ
をオンとし差動アンプＡ１からの出力を端子Ｔに与え
る。
ートＧ１への入力信号Ｒ１とゲートＧ６への入力信号
（ＶＣＯ３２の出力）Ｖ１との位相関係を判別し、信号
Ｖ１の方が遅れているときは図３（ハ）のような出力Ｕ
１、逆に進んでいるときは図３（ニ）のような出力Ｄ１
をそれぞれ得、端子Ｔから図３（ホ）の如き出力Ｓ４を
ＶＣＯ３２の位相・周波数偏位信号として得るようにし
ている。なお、ＥＯＲは信号Ｕ１，Ｄ１のいずれか一方
がハイのときにだけハイレベルとなって、スイッチＳＷ
をオンとし差動アンプＡ１からの出力を端子Ｔに与え
る。
【００１１】上記位相・周波数偏位信号Ｓ４はパルス信
号であり、このままでは瞬時にＶＣＯ３２の周波数が変
化するので、ここではこの信号Ｓ４が滑らかに変化する
ように、低域フィルタ３３を設けて直流化する。この低
域フィルタ３３としては、例えば図４に示されるような
ラグリード型低域フィルタを用いる。
号であり、このままでは瞬時にＶＣＯ３２の周波数が変
化するので、ここではこの信号Ｓ４が滑らかに変化する
ように、低域フィルタ３３を設けて直流化する。この低
域フィルタ３３としては、例えば図４に示されるような
ラグリード型低域フィルタを用いる。
【００１２】すなわち、ラグリードフィルタの構成を図
４（ハ）に示すが、これは図４（ロ）に示すように低
域，高域においても位相遅延が少ない特性を有してお
り、位相ロック（カルマン渦センサ出力にＰＬＬ周波数
が一致する状態）の応答性を良好にし得るようになって
いる。そして、この低域フィルタ３３の出力は位相制御
信号Ｓ５として、ＶＣＯ３２に入力される。なお、図４
（イ）はフィルタの振幅特性を示している。
４（ハ）に示すが、これは図４（ロ）に示すように低
域，高域においても位相遅延が少ない特性を有してお
り、位相ロック（カルマン渦センサ出力にＰＬＬ周波数
が一致する状態）の応答性を良好にし得るようになって
いる。そして、この低域フィルタ３３の出力は位相制御
信号Ｓ５として、ＶＣＯ３２に入力される。なお、図４
（イ）はフィルタの振幅特性を示している。
【００１３】ＶＣＯ３２はその入力電圧に応じてその発
振周波数を変化させる機能を有しており、ここでは例え
ば図５のように増幅器Ａ１とコンデンサＣ１とからなる
積分器ＩＲと、増幅器Ａ２およびスイッチ素子としての
トランジスタＴＲ等より構成される。Ｅｉは入力電圧、
Ｒ１〜Ｒ９は抵抗を示す。なお、このＶＣＯの構成は単
なる１例に過ぎず、同図に示すものに限定されないこと
は勿論である。
振周波数を変化させる機能を有しており、ここでは例え
ば図５のように増幅器Ａ１とコンデンサＣ１とからなる
積分器ＩＲと、増幅器Ａ２およびスイッチ素子としての
トランジスタＴＲ等より構成される。Ｅｉは入力電圧、
Ｒ１〜Ｒ９は抵抗を示す。なお、このＶＣＯの構成は単
なる１例に過ぎず、同図に示すものに限定されないこと
は勿論である。
【００１４】すなわち、入力電圧Ｅｉが変わると積分器
ＩＲの傾きが変わり、積分器出力が或る一定レベルに達
するまでの時間も変わるので、これに応じた出力パルス
がコンパレータとしての増幅器Ａ２の出力から得られる
ことになる。そして、積分器出力が或る一定レベルに達
すると、トランジスタＴＲが導通し積分器出力が放電さ
れるのでその１周期の動作を終了し、以下、この動作を
繰り返す。こうして、増幅器Ａ２からは入力電圧Ｅｉに
応じた周波数の信号が得られるというわけである。この
ようにしてＶＣＯ３２，位相・周波数比較器３１および
低域フィルタ３３による負帰還ループが形成され、カル
マン渦センサ１の周波数，位相と同期する（ロック状
態）ことになる。
ＩＲの傾きが変わり、積分器出力が或る一定レベルに達
するまでの時間も変わるので、これに応じた出力パルス
がコンパレータとしての増幅器Ａ２の出力から得られる
ことになる。そして、積分器出力が或る一定レベルに達
すると、トランジスタＴＲが導通し積分器出力が放電さ
れるのでその１周期の動作を終了し、以下、この動作を
繰り返す。こうして、増幅器Ａ２からは入力電圧Ｅｉに
応じた周波数の信号が得られるというわけである。この
ようにしてＶＣＯ３２，位相・周波数比較器３１および
低域フィルタ３３による負帰還ループが形成され、カル
マン渦センサ１の周波数，位相と同期する（ロック状
態）ことになる。
【００１５】ところで、入力信号が直流のとき、すなわ
ち流量が零のときはＶＣＯ３２は応答不能なので、コン
パレータ４によって低域フィルタ３３の出力である位相
制御信号Ｓ５を監視し、これが一定のしきい値を越えた
ときは、カルマン渦センサ１の周波数，位相がＶＣＯ３
２の周波数，位相と大きく異なるものとして、コンパレ
ータ４を反転させ、これによって切替スイッチ５を動作
させ、ＶＣＯ出力を直流値Ｓ７に切り替えるようにして
いる。以上の説明から、カルマン渦センサ１の周波数変
化に対するＶＣＯの発振周波数変化の応答性は、低域フ
ィルタ３３の周波数特性によって決定されることが分か
る。
ち流量が零のときはＶＣＯ３２は応答不能なので、コン
パレータ４によって低域フィルタ３３の出力である位相
制御信号Ｓ５を監視し、これが一定のしきい値を越えた
ときは、カルマン渦センサ１の周波数，位相がＶＣＯ３
２の周波数，位相と大きく異なるものとして、コンパレ
ータ４を反転させ、これによって切替スイッチ５を動作
させ、ＶＣＯ出力を直流値Ｓ７に切り替えるようにして
いる。以上の説明から、カルマン渦センサ１の周波数変
化に対するＶＣＯの発振周波数変化の応答性は、低域フ
ィルタ３３の周波数特性によって決定されることが分か
る。
【００１６】上記では、配管等に外部から衝撃振動が加
わらない場合について説明したが、配管などに外部衝撃
振動が加わった場合について以下に説明する。図６はカ
ルマン渦センサの出力波形例を示し、同図（イ）は外部
衝撃振動がない場合の波形例、同図（ロ）は一定の流量
によるカルマン渦センサ出力に、外部衝撃振動が瞬間的
に重畳された場合の波形例をそれぞれ示している。
わらない場合について説明したが、配管などに外部衝撃
振動が加わった場合について以下に説明する。図６はカ
ルマン渦センサの出力波形例を示し、同図（イ）は外部
衝撃振動がない場合の波形例、同図（ロ）は一定の流量
によるカルマン渦センサ出力に、外部衝撃振動が瞬間的
に重畳された場合の波形例をそれぞれ示している。
【００１７】図７は外部衝撃振動が加わった場合の、図
１各部の波形例を示す。同図（イ）は外部衝撃振動が瞬
間的に重畳されたカルマン渦センサ出力Ｓ１、同図
（ロ）はこのセンサ出力Ｓ１を波形整形回路２で波形整
形（２値化）した信号Ｓ２、同図（ハ）はＶＣＯ３２の
出力Ｓ３をそれぞれ示している。従って、図１の位相・
周波数比較器３１では信号Ｓ２とＳ３との差を求め、こ
れを同図（ニ）の如き位相・周波数偏位信号Ｓ４として
出力する。
１各部の波形例を示す。同図（イ）は外部衝撃振動が瞬
間的に重畳されたカルマン渦センサ出力Ｓ１、同図
（ロ）はこのセンサ出力Ｓ１を波形整形回路２で波形整
形（２値化）した信号Ｓ２、同図（ハ）はＶＣＯ３２の
出力Ｓ３をそれぞれ示している。従って、図１の位相・
周波数比較器３１では信号Ｓ２とＳ３との差を求め、こ
れを同図（ニ）の如き位相・周波数偏位信号Ｓ４として
出力する。
【００１８】この出力信号Ｓ４は同図（ニ）からも明ら
かなように、外部衝撃振動が加わったときにパルス幅が
最も広くなることが分かる。図１のＰＬＬ回路３ではＶ
ＣＯ３２の発振周波数，位相を、外部衝撃振動の周波
数，位相に合致させる（周波数ロック）ようにするが、
その次段に設けられたラグリード型低域フィルタ３３に
より、高周波数成分である外部衝撃振動位相・周波数偏
位信号Ｓ４は同図（ホ）のように直流化される。つま
り、外部衝撃振動が印加される僅かな時間に、周波数が
僅かに変化するだけとなる。こうして、外部衝撃振動に
よるパルス信号を直接出力しないようにしたので、本来
の流量による周波数の逸脱を極めて少なくすることがで
きる。
かなように、外部衝撃振動が加わったときにパルス幅が
最も広くなることが分かる。図１のＰＬＬ回路３ではＶ
ＣＯ３２の発振周波数，位相を、外部衝撃振動の周波
数，位相に合致させる（周波数ロック）ようにするが、
その次段に設けられたラグリード型低域フィルタ３３に
より、高周波数成分である外部衝撃振動位相・周波数偏
位信号Ｓ４は同図（ホ）のように直流化される。つま
り、外部衝撃振動が印加される僅かな時間に、周波数が
僅かに変化するだけとなる。こうして、外部衝撃振動に
よるパルス信号を直接出力しないようにしたので、本来
の流量による周波数の逸脱を極めて少なくすることがで
きる。
【００１９】図８はこの発明の他の実施例を示すブロッ
ク図である。同図からも明らかなように、この実施例は
渦センサ出力の波形整形回路２に対し、２つのＰＬＬ回
路３ａ，３ｂおよびコンパレータ４ａ，４ｂと、論理回
路６を設けるようにした点が特徴である。ＰＬＬ回路３
ａ，３ｂの基本構成は図１に示すものと同じであるが、
お互いの可変周波数範囲の一部を重複させ、カルマン渦
周波数の全範囲をカバーできるように各ＶＣＯの周波数
を設定することにより、流量計測範囲が広い、すなわち
周波数変化幅が広い場合にも対応し得るようにしたもの
である。その他は、図１の場合と同様である。
ク図である。同図からも明らかなように、この実施例は
渦センサ出力の波形整形回路２に対し、２つのＰＬＬ回
路３ａ，３ｂおよびコンパレータ４ａ，４ｂと、論理回
路６を設けるようにした点が特徴である。ＰＬＬ回路３
ａ，３ｂの基本構成は図１に示すものと同じであるが、
お互いの可変周波数範囲の一部を重複させ、カルマン渦
周波数の全範囲をカバーできるように各ＶＣＯの周波数
を設定することにより、流量計測範囲が広い、すなわち
周波数変化幅が広い場合にも対応し得るようにしたもの
である。その他は、図１の場合と同様である。
【００２０】したがって、カルマン渦センサ１の周波数
がＰＬＬ回路３ａの周波数可変範囲にない場合は、図１
の場合と同様に位相・周波数比較器３ａからパルス幅の
大きな位相・周波数偏位信号Ｓ４ａが出力され、これが
低域フィルタ３３ａに与えられて直流化され、位相制御
信号Ｓ５ａが得られる。この位相制御信号Ｓ５ａはコン
パレータ４ａに与えられるが、ここでは周波数がＰＬＬ
回路３ａの周波数可変範囲にないことからその出力Ｓ６
ａが反転し、これにより論理回路６はＰＬＬ回路３ａを
選択しないよう、切替スイッチ５に対し指示を与える。
がＰＬＬ回路３ａの周波数可変範囲にない場合は、図１
の場合と同様に位相・周波数比較器３ａからパルス幅の
大きな位相・周波数偏位信号Ｓ４ａが出力され、これが
低域フィルタ３３ａに与えられて直流化され、位相制御
信号Ｓ５ａが得られる。この位相制御信号Ｓ５ａはコン
パレータ４ａに与えられるが、ここでは周波数がＰＬＬ
回路３ａの周波数可変範囲にないことからその出力Ｓ６
ａが反転し、これにより論理回路６はＰＬＬ回路３ａを
選択しないよう、切替スイッチ５に対し指示を与える。
【００２１】これに対し、カルマン渦センサ１の周波数
がＰＬＬ回路３ｂの周波数可変範囲内ならば、論理回路
６はＰＬＬ回路３ｂを選択するように切替スイッチ５を
動作させる。また、カルマン渦センサ１の周波数がＰＬ
Ｌ回路３ａおよび３ｂの周波数可変範囲のいずれにもな
い場合、すなわち直流（流量がない）のときは、論理回
路６は切替スイッチ５に対し直流量Ｓ７を選択するよう
に指示を与える。このようにすることにより、外部振動
の影響を軽減しつつカルマン渦周波数の全範囲をカバー
できるようになる。なお、以上ではＰＬＬ回路を２つと
したが、３つ以上とすることができるのは勿論である。
がＰＬＬ回路３ｂの周波数可変範囲内ならば、論理回路
６はＰＬＬ回路３ｂを選択するように切替スイッチ５を
動作させる。また、カルマン渦センサ１の周波数がＰＬ
Ｌ回路３ａおよび３ｂの周波数可変範囲のいずれにもな
い場合、すなわち直流（流量がない）のときは、論理回
路６は切替スイッチ５に対し直流量Ｓ７を選択するよう
に指示を与える。このようにすることにより、外部振動
の影響を軽減しつつカルマン渦周波数の全範囲をカバー
できるようになる。なお、以上ではＰＬＬ回路を２つと
したが、３つ以上とすることができるのは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】この発明によれば、カルマン渦センサか
らの出力信号を２値化したパルス信号を処理するに当た
りＰＬＬ回路を用いるようにしたので、衝撃振動などに
よる衝撃パルスに対しては応答させないようにすること
ができ、その結果、流体流量がいかなる値であっても外
部衝撃振動の影響を極めて少なくし、流量に対応した正
確なパルス出力または指示値を得ることが可能となる利
点が得られる。
らの出力信号を２値化したパルス信号を処理するに当た
りＰＬＬ回路を用いるようにしたので、衝撃振動などに
よる衝撃パルスに対しては応答させないようにすること
ができ、その結果、流体流量がいかなる値であっても外
部衝撃振動の影響を極めて少なくし、流量に対応した正
確なパルス出力または指示値を得ることが可能となる利
点が得られる。
【図１】この発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す位相・周波数比較器の具体例を示す
回路図である。
回路図である。
【図３】図２の動作を説明するための各部波形図であ
る。
る。
【図４】ラグリードフィルタを説明するための説明図で
ある。
ある。
【図５】電圧制御型周波数可変素子（ＶＣＯ）の具体例
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図６】外部衝撃振動の有無によるカルマン渦センサ出
力波形例を説明するための説明図である。
力波形例を説明するための説明図である。
【図７】外部衝撃振動がある場合の図１の各部出力を説
明するための波形図である。
明するための波形図である。
【図８】この発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
１…カルマン渦センサ、２…波形整形回路、３，３ａ，
３ｂ…ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）
回路、４，４ａ，４ｂ…コンパレータ、５…切替スイッ
チ、６…論理回路、３１，３１ａ，３１ｂ…位相・周波
数比較器、３２，３２ａ，３２ｂ…電圧制御型周波数可
変素子（ＶＣＯ）、３３，３３ａ，３３ｂ…低域フィル
タ。
３ｂ…ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）
回路、４，４ａ，４ｂ…コンパレータ、５…切替スイッ
チ、６…論理回路、３１，３１ａ，３１ｂ…位相・周波
数比較器、３２，３２ａ，３２ｂ…電圧制御型周波数可
変素子（ＶＣＯ）、３３，３３ａ，３３ｂ…低域フィル
タ。
Claims (2)
- 【請求項１】 流体の流量に対応する周波数信号を発生
するカルマン渦センサからの出力信号を波形整形して矩
形波信号を発生する波形整形手段に対し、印加電圧に応
じて周波数を変えることができる電圧制御形周波数可変
素子（ＶＣＯ）からの発振信号と前記矩形波信号との位
相差を求める位相差検出手段、および外部衝撃信号の持
続時間よりも十分に長い時定数を持ち前記位相差検出信
号からその低域成分のみを通過させるフィルタリング手
段からなり、この位相差検出信号の低域成分を印加電圧
として前記ＶＣＯの発振周波数を制御する周波数制御手
段を設けるとともに、前記フィルタリング手段を介して
得られる信号レベルを監視し、これが所定のしきい値レ
ベルを越えたときはその旨の検知信号を発生する検知手
段と、この検知信号が発生しない場合は前記ＶＣＯから
の発振信号を、また、検知信号が発生した場合は一定の
直流電圧をそれぞれ出力する切替手段とを設けたことを
特徴とするカルマン渦流量計。 - 【請求項２】 流体の流量に対応する周波数信号を発生
するカルマン渦センサからの出力信号を波形整形して矩
形波信号を発生する波形整形手段に対し、印加電圧に応
じて周波数を変えることができる電圧制御形周波数可変
素子（ＶＣＯ）からの発振信号と前記矩形波信号との位
相差を求める位相差検出手段、および外部衝撃信号の持
続時間よりも十分に長い時定数を持ち前記位相差検出信
号からその低域成分のみを通過させるフィルタリング手
段からなり、この位相差検出信号の低域成分を印加電圧
として前記ＶＣＯの発振周波数を制御する周波数制御手
段を複数個設けるとともに、前記フィルタリング手段を
介して得られる信号レベルを監視し、これが所定のしき
い値レベルを越えたときはその旨の検知信号を発生する
検知手段を前記周波数制御手段のそれぞれに対応して設
け、さらに、この検知信号が発生しない場合は検知信号
を発生していないＶＣＯを識別してそのＶＣＯ素子から
の発振信号を出力し、全ての素子について前記検知信号
が発生するときは、一定の直流電圧をそれぞれ出力する
切替手段を設けたことを特徴とするカルマン渦流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5205106A JPH0755518A (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | カルマン渦流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5205106A JPH0755518A (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | カルマン渦流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0755518A true JPH0755518A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16501523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5205106A Pending JPH0755518A (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | カルマン渦流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0755518A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007125725A1 (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Oval Corporation | 変換器用パルス幅整形回路及び渦流量計 |
-
1993
- 1993-08-19 JP JP5205106A patent/JPH0755518A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007125725A1 (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Oval Corporation | 変換器用パルス幅整形回路及び渦流量計 |
| US7946185B2 (en) | 2006-04-27 | 2011-05-24 | Oval Corporation | Converter pulse width shaping circuit and excessive vortex flow rate meter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6198317B1 (en) | Frequency multiplication circuit | |
| JPH06244717A (ja) | 発振器クロック信号生成回路 | |
| JPH04262618A (ja) | 位相検波器 | |
| JP3440120B2 (ja) | ディジタル信号からクロック信号を発生するための装置 | |
| JPH07297642A (ja) | 周波数倍数回路 | |
| JPH01267419A (ja) | 渦流量計 | |
| US4318055A (en) | Digitally controlled phase lock distillator system | |
| CA1084126A (en) | High-speed tone decoder utilizing a phase-locked loop | |
| US20040090250A1 (en) | Phase regulating circuit a time-delay element | |
| KR0175252B1 (ko) | 영상처리 시스템의 버스트신호 발생회로 | |
| JP2000278126A (ja) | Ｐｌｌ回路 | |
| US6944252B2 (en) | Phase comparator circuit | |
| KR940000929B1 (ko) | 디지틀 주파수 편이 키잉 복조회로 | |
| JPS62118639A (ja) | 位相ロツクル−プ回路 | |
| US5646955A (en) | Apparatus for measuring cycle to cycle jitter of a digital signal and method therefor | |
| JPH0530089B2 (ja) | ||
| JPS62200823A (ja) | 位相同期発振器の周波数ドリフト検出回路 | |
| JP2003078395A (ja) | 正弦波発生回路及びこの正弦波発生回路を用いた振動子の駆動装置 | |
| SU1172009A1 (ru) | Устройство фазовой автоподстройки частоты | |
| JPH02272912A (ja) | Ｐｌｌ装置 | |
| JP2658527B2 (ja) | 停電検出回路 | |
| JP2532716B2 (ja) | 位相ずれ判定装置 | |
| JPS6125288B2 (ja) | ||
| JP2002185316A (ja) | Ｐｌｌ回路及びｐｌｌ回路のジッタ判定方法 | |
| US7463077B2 (en) | Device for generating a periodic clock signal |