JPH0894406A - Output correction device for flow velocity sensor and flow meter - Google Patents

Output correction device for flow velocity sensor and flow meter

Info

Publication number
JPH0894406A
JPH0894406A JP6257550A JP25755094A JPH0894406A JP H0894406 A JPH0894406 A JP H0894406A JP 6257550 A JP6257550 A JP 6257550A JP 25755094 A JP25755094 A JP 25755094A JP H0894406 A JPH0894406 A JP H0894406A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow rate
flow
output
flow velocity
sensor
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
Application number
JP6257550A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazumitsu Nukui
一光 温井
Katsuto Sakai
克人 酒井
Shinichi Sato
真一 佐藤
Yasuharu Oishi
安治 大石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Gas Co Ltd
Azbil Corp
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
Azbil Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Gas Co Ltd, Azbil Corp filed Critical Tokyo Gas Co Ltd
Priority to JP6257550A priority Critical patent/JPH0894406A/en
Publication of JPH0894406A publication Critical patent/JPH0894406A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Details Of Flowmeters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 演算される流量に誤差を生じることなく、圧
力変動等による流速の変動の影響を低減することができ
るようにする。 【構成】 リニアライズ回路40は、流量に対して非線
形な関係にあるフローセンサ30の出力信号を入力し、
流量との関係が略直線的関係となる信号を出力する。平
均化回路41は、リニアライズ回路40の出力信号を平
均化する。演算部45は、平均化回路41の出力信号を
A/D変換器42を介して入力し、流量を演算する。
(57) [Summary] [Purpose] It is possible to reduce the influence of fluctuations in flow velocity due to pressure fluctuations, etc., without causing an error in the calculated flow rate. [Structure] The linearizing circuit 40 inputs the output signal of the flow sensor 30 which has a non-linear relationship with the flow rate,
A signal having a substantially linear relationship with the flow rate is output. The averaging circuit 41 averages the output signal of the linearizing circuit 40. The calculation unit 45 inputs the output signal of the averaging circuit 41 via the A / D converter 42 and calculates the flow rate.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、流速センサの出力を補
正する流速センサの出力補正装置、およびこの出力補正
装置を用いた流量計に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow velocity sensor output correction device for correcting the output of a flow velocity sensor, and a flow meter using this output correction device.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガスメータ等に利用される流量計とし
て、流速センサを用いたものが知られている。例えば熱
式流速センサは、配管中における熱の移動が配管中を流
れる流体の流速と関係することを利用して流速を求める
ものであり、この熱式流速センサを用いた流量計では、
流速から流量を演算して、これを表示するようになって
いる。また、熱式流速センサは小流量の測定に適してい
ることから、フルイディック流量計と熱式流速センサと
併用した流量計もある。
2. Description of the Related Art As a flow meter used for a gas meter or the like, one using a flow velocity sensor is known. For example, the thermal type flow velocity sensor obtains the flow velocity by utilizing the fact that the movement of heat in the pipe is related to the flow velocity of the fluid flowing in the pipe, and in the flow meter using the thermal type flow velocity sensor,
The flow rate is calculated from the flow velocity and displayed. Further, since the thermal type flow rate sensor is suitable for measuring a small flow rate, there is a flow rate meter in which a fluidic flow meter and a thermal type flow rate sensor are used in combination.

【0003】ところで、流速センサ、例えば熱式流速セ
ンサは、流速あるいは流量とセンサ出力との関係が非線
形である。このような非線形の特性を有する流速センサ
を用いた従来の流量計では、マイクロコンピュータ等を
用いた流量演算部において、流速センサの非線形の特性
を考慮して流量を演算している。
By the way, in a flow velocity sensor, for example, a thermal type flow velocity sensor, the relation between the flow velocity or flow rate and the sensor output is non-linear. In the conventional flowmeter using the flow velocity sensor having such a non-linear characteristic, the flow rate calculation unit using a microcomputer or the like calculates the flow rate in consideration of the non-linear characteristic of the flow velocity sensor.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、流速センサ
を用いた流量計では、上流側における気体の圧力変動等
の外乱によって流速が変動し、その結果、演算される流
量も変動するという問題点がある。そこで、所定時間に
おける流速センサの出力の平均値を求めて、この平均値
から流量を演算することが考えられる。
By the way, in a flowmeter using a flow velocity sensor, there is a problem that the flow velocity fluctuates due to disturbance such as pressure fluctuation of gas on the upstream side, and as a result, the calculated flow amount also fluctuates. is there. Therefore, it is conceivable to obtain the average value of the output of the flow velocity sensor in a predetermined time and calculate the flow rate from this average value.

【0005】しかしながら、この場合、流速センサの非
線形の特性から以下のような問題が生じる。すなわち、
図8に示すように、流量QがWQ の幅で変動し、平均流
量がQAVであるとすると、センサ出力SはWS の幅で変
動し、センサ出力Sの平均値はSAVとなる。一方、平均
流量QAVに対応する真のセンサ出力はS0 である。しか
し、流量Qとセンサ出力Sとは非線形の関係にあること
から、平均流量QAVに対応する真のセンサ出力S0 とセ
ンサ出力の平均値SAVとの間に誤差e(=S0−SAV
が生じる。従って、この誤差により、センサ出力の平均
値SAVから演算される流量にも誤差が生じることにな
る。
However, in this case, the following problems occur due to the non-linear characteristics of the flow velocity sensor. That is,
As shown in FIG. 8, if the flow rate Q fluctuates in the width of W Q and the average flow rate is Q AV , the sensor output S fluctuates in the width of W S , and the average value of the sensor output S is S AV . Become. On the other hand, the true sensor output corresponding to the average flow rate Q AV is S 0 . However, since the flow rate Q and the sensor output S have a non-linear relationship, an error e (= S 0 −) between the true sensor output S 0 corresponding to the average flow rate Q AV and the average value S AV of the sensor outputs. S AV )
Occurs. Therefore, this error causes an error in the flow rate calculated from the average value S AV of the sensor output.

【0006】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、演算される流量に誤差を生じること
なく、圧力変動等による流速の変動の影響を低減するこ
とができるようにした流速センサの出力補正装置および
流量計を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to make it possible to reduce the influence of fluctuations in flow velocity due to pressure fluctuations and the like without causing an error in the calculated flow rate. An object is to provide an output correction device for a flow velocity sensor and a flow meter.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の流速セン
サの出力補正装置は、流体の流速に応じた信号を出力す
る流速センサの出力信号を入力し、流量との関係が略直
線的関係となる信号を出力する直線化手段と、この直線
化手段の出力信号を平均化する平均化手段とを備えたも
のである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an output correction device for a flow velocity sensor, wherein an output signal of a flow velocity sensor for outputting a signal according to a flow velocity of a fluid is input, and a relation with a flow rate is substantially linear. And a averaging means for averaging the output signals of the linearizing means.

【0008】この流速センサの出力補正装置では、流速
センサの出力信号は直線化手段に入力され、この直線化
手段より、流量との関係が略直線的関係となる信号が出
力される。そして、平均化手段によって、直線化手段の
出力信号が平均化される。このようにして平均化された
信号は、真の流量の平均値に対応したものとなる。
In this output correction device for the flow velocity sensor, the output signal of the flow velocity sensor is input to the linearizing means, and the linearizing means outputs a signal having a substantially linear relationship with the flow rate. Then, the averaging means averages the output signals of the linearizing means. The signal averaged in this way corresponds to the average value of the true flow rates.

【0009】請求項2記載の流量計は、流体の流速に応
じた信号を出力する流速センサと、この流速センサの出
力信号を入力し、流量との関係が略直線的関係となる信
号を出力する直線化手段と、この直線化手段の出力信号
を平均化する平均化手段と、この平均化手段によって平
均化された信号に基づいて流量を演算する流量演算手段
とを備えたものである。
According to another aspect of the flowmeter of the present invention, a flow velocity sensor that outputs a signal corresponding to the flow velocity of the fluid and an output signal of the flow velocity sensor are input, and a signal that has a substantially linear relationship with the flow rate is output. The linearizing means, the averaging means for averaging the output signals of the linearizing means, and the flow rate calculating means for calculating the flow rate based on the signal averaged by the averaging means.

【0010】この流量計では、流速センサの出力信号は
直線化手段に入力され、この直線化手段より、流量との
関係が略直線的関係となる信号が出力される。そして、
平均化手段によって、直線化手段の出力信号が平均化さ
れ、この平均化された信号に基づいて、流量演算手段に
よって流量が演算される。
In this flow meter, the output signal of the flow velocity sensor is input to the linearizing means, and the linearizing means outputs a signal having a substantially linear relationship with the flow rate. And
The output signal of the linearization means is averaged by the averaging means, and the flow rate calculation means calculates the flow rate based on the averaged signal.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0012】図2は本発明の第1の実施例に係る流量計
の構成を示す断面図である。この流量計はガスメータと
して用いられるものである。図2に示すように、流量計
は、気体(ガス)を受け入れる入口部11と気体を排出
する出口部12とを有する本体10を備えている。本体
10内には隔壁13が設けられ、この隔壁13と入口部
11との間に第1の気体流路14が形成され、隔壁13
と出口部12との間に第2の気体流路15が形成されて
いる。隔壁13には開口部16が設けられ、第1の気体
流路14内には、開口部16を閉塞可能な遮断弁17が
設けられている。また、本体10の外側にはソレノイド
18が固定され、このソレノイド18のプランジャ19
が、本体10の側壁を貫通して遮断弁17に接合されて
いる。また、遮断弁17と本体10との間におけるプラ
ンジャ19の周囲には、ばね20が設けられ、このばね
20が遮断弁17を開口部16側へ付勢している。
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a flowmeter according to the first embodiment of the present invention. This flow meter is used as a gas meter. As shown in FIG. 2, the flowmeter includes a main body 10 having an inlet portion 11 for receiving gas (gas) and an outlet portion 12 for discharging gas. A partition wall 13 is provided in the main body 10, and a first gas flow path 14 is formed between the partition wall 13 and the inlet portion 11.
The second gas flow path 15 is formed between the outlet 12 and the outlet 12. An opening 16 is provided in the partition wall 13, and a shutoff valve 17 capable of closing the opening 16 is provided in the first gas flow path 14. A solenoid 18 is fixed to the outside of the body 10, and a plunger 19 of the solenoid 18 is fixed.
Is penetrated through the side wall of the main body 10 and joined to the shutoff valve 17. Further, a spring 20 is provided around the plunger 19 between the shutoff valve 17 and the main body 10, and the spring 20 biases the shutoff valve 17 toward the opening portion 16 side.

【0013】第2の気体流路15内には、入口部11か
ら受け入れた気体を通過させて噴流を発生させるノズル
21が設けられている。ノズル21の通路内には、熱式
流速センサであるフローセンサ30が配設されている。
このフローセンサ30は、図示しないが、発熱部とこの
発熱部の上流側および下流側に配設された2つの温度セ
ンサを有し、2つの温度センサによって検出される温度
の差を一定に保つために必要な発熱部に対する供給電力
から流速に対応する流量を求めたり、一定電流または一
定電力で発熱部を加熱し、2つの温度センサによって検
出される温度の差から流量を求めるようになっている。
In the second gas passage 15, there is provided a nozzle 21 for passing the gas received from the inlet portion 11 to generate a jet flow. A flow sensor 30 which is a thermal type flow velocity sensor is arranged in the passage of the nozzle 21.
Although not shown, the flow sensor 30 has a heat generating part and two temperature sensors arranged on the upstream side and the downstream side of the heat generating part, and keeps a constant temperature difference detected by the two temperature sensors. Therefore, the flow rate corresponding to the flow velocity is calculated from the power supplied to the heat generating section, or the heat generating section is heated with a constant current or constant power, and the flow rate is calculated from the temperature difference detected by the two temperature sensors. There is.

【0014】ノズル21の下流側には、拡大された流路
を形成する一対の側壁23、24が設けられている。こ
の側壁23、24の間には、所定の間隔を開けて、上流
側に第1ターゲット25、下流側に第2ターゲット26
がそれぞれ配設されている。また、側壁23、24の外
側には、ノズル21を通過した気体を各側壁23、24
の外周部に沿ってノズル21の噴出口側へ帰還させる一
対のフィードバック流路27、28を形成するリターン
ガイド29が配設されている。また、フィードバック流
路27、28の各出口部分と出口部12との間には、リ
ターンガイド29の背面と本体10とによって、一対の
排出路31、32が形成されている。また、ノズル21
の噴出口の近傍には導圧孔33、34が設けられ、本体
10の底部の外側には、導圧孔33と導圧孔34におけ
る差圧を検出する圧電膜センサ35(図2では図示せ
ず。)が設けられている。
On the downstream side of the nozzle 21, a pair of side walls 23 and 24 forming an enlarged flow path are provided. A predetermined space is provided between the side walls 23, 24 so that the first target 25 is located upstream and the second target 26 is located downstream.
Are arranged respectively. The gas that has passed through the nozzle 21 is provided outside the side walls 23 and 24.
A return guide 29 that forms a pair of feedback flow paths 27, 28 for returning to the ejection port side of the nozzle 21 is provided along the outer peripheral portion of the. A pair of discharge passages 31 and 32 are formed between the outlet portions of the feedback flow passages 27 and 28 and the outlet portion 12 by the back surface of the return guide 29 and the main body 10. In addition, the nozzle 21
The pressure guiding holes 33, 34 are provided in the vicinity of the ejection port of the piezoelectric film sensor 35 for detecting the pressure difference between the pressure guiding hole 33 and the pressure guiding hole 34 (see FIG. 2). (Not shown) is provided.

【0015】図1は図2に示した流量計の回路部分の構
成を示すブロック図である。この図に示すように、流量
計は、フローセンサ30の出力信号を入力し、流量との
関係が略直線的関係となる信号を出力する直線化手段と
してのリニアライズ回路40と、このリニアライズ回路
40の出力信号を平均化する平均化手段としての平均化
回路41と、この平均化回路41の出力信号をアナログ
−ディジタル(以下、A/Dと記す。)変換するA/D
変換器42と、圧電膜センサの35の出力信号を増幅す
るアナログ増幅器43と、このアナログ増幅器43の出
力を波形整形してパルスを生成する波形整形回路44と
を備えている。流量計は、更に、A/D変換器42と波
形整形回路44の各出力を入力し、流量および積算流量
を演算する流量演算部45と、この流量演算部45によ
って演算された積算流量を表示する表示部46と、流量
演算部45によって制御され、ソレノイド18を駆動し
て遮断弁17を制御する遮断弁制御部47と、流量演算
部45によって制御され、流量に応じてフローセンサ3
0と圧電膜センサ35の動作状態を切り換えるセンサ切
換部48とを備えている。なお、流量演算部45、遮断
弁制御部47およびセンサ切換部48は、例えばマイク
ロコンピュータによって構成される。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the circuit portion of the flow meter shown in FIG. As shown in this figure, the flow meter receives the output signal of the flow sensor 30, and outputs a signal having a substantially linear relationship with the flow rate. An averaging circuit 41 as an averaging means for averaging the output signal of the circuit 40, and an A / D for analog-digital (hereinafter referred to as A / D) conversion of the output signal of the averaging circuit 41.
The converter 42, an analog amplifier 43 that amplifies the output signal of the piezoelectric film sensor 35, and a waveform shaping circuit 44 that waveform-shapes the output of the analog amplifier 43 to generate a pulse. The flow meter further inputs the respective outputs of the A / D converter 42 and the waveform shaping circuit 44, and displays a flow rate calculation unit 45 for calculating the flow rate and the integrated flow rate, and the integrated flow rate calculated by the flow rate calculation unit 45. The display unit 46 for controlling the flow rate, the flow rate calculating unit 45 controls the shutoff valve 17 by controlling the shutoff valve 17 by driving the solenoid 18, and the flow rate calculating unit 45 controls the flow sensor 3 according to the flow rate.
0 and a sensor switching unit 48 that switches the operating state of the piezoelectric film sensor 35. The flow rate calculation unit 45, the shutoff valve control unit 47, and the sensor switching unit 48 are configured by, for example, a microcomputer.

【0016】なお、図1に示した流量計では、フローセ
ンサ30は小流量域での測定を行い、圧電膜センサ35
は大流量域での測定を行うと共に、両センサ30、35
の測定領域は一部重複している。センサ切換部48は、
流量がどのセンサの測定領域にあるかに応じてフローセ
ンサ30と圧電膜センサ35の動作状態を切り換えるよ
うになっている。
In the flowmeter shown in FIG. 1, the flow sensor 30 measures in a small flow rate range, and the piezoelectric film sensor 35 is used.
Measures in a large flow rate range, and both sensors 30, 35
The measurement areas of are partially overlapped. The sensor switching unit 48 is
The operation states of the flow sensor 30 and the piezoelectric film sensor 35 are switched according to which sensor the flow rate is in.

【0017】また、遮断弁制御部47は、例えば、流量
演算部45が所定量以上の流量を検出した場合や所定の
流量を所定時間以上検出した場合等に、ソレノイド18
を動作させ、遮断弁17によって開口部16を閉塞して
ガスを遮断するようになっている。
Further, the shut-off valve control section 47, for example, when the flow rate calculation section 45 detects a flow rate of a predetermined amount or more, or a predetermined flow rate for a predetermined time or more, the solenoid 18 is operated.
Is operated to shut off the gas by closing the opening 16 with the shutoff valve 17.

【0018】図3は図1におけるリニアライズ回路40
の構成の一例を示す回路図である。このリニアライズ回
路40は、2つのオペプアンプ51、52を有してい
る。オペアンプ51の反転入力端には、抵抗器R1 を介
してリニアライズ回路40の入力端53が接続されてい
る。抵抗器R1 の両端には、抵抗器R2 、直流電池
2、ダイオードD2 の直列回路と、抵抗器R3 、直流
電池V3 、ダイオードD3 の直列回路とが並列に接続さ
れている。なお、直流電池V2 、V3 はそれぞれ正極が
入力端53側に配置され、ダイオードD2 、D3 はそれ
ぞれアノードが入力端53側に配置されている。また、
オペアンプ51の非反転入力端は接地され、出力端と反
転入力端は抵抗器R4 を介して接続されている。なお、
直流電池V2 、V3 の電圧をV2 、V3 と表したとき、
これらの電圧はV2 <V3 の関係にある。
FIG. 3 shows the linearizing circuit 40 shown in FIG.
3 is a circuit diagram showing an example of the configuration of FIG. The linearize circuit 40 has two operational amplifiers 51 and 52. The inverting input terminal of the operational amplifier 51 is connected to the input terminal 53 of the linearizing circuit 40 via the resistor R 1 . A series circuit of a resistor R 2 , a DC battery V 2 and a diode D 2 and a series circuit of a resistor R 3 , a DC battery V 3 and a diode D 3 are connected in parallel at both ends of the resistor R 1. There is. The positive electrodes of the DC batteries V 2 and V 3 are arranged on the input end 53 side, and the anodes of the diodes D 2 and D 3 are arranged on the input end 53 side. Also,
The non-inverting input terminal of the operational amplifier 51 is grounded, and the output terminal and the inverting input terminal are connected via a resistor R 4 . In addition,
When the voltages of the DC batteries V 2 and V 3 are expressed as V 2 and V 3 ,
These voltages have a relationship of V 2 <V 3 .

【0019】また、オペアンプ51の出力端は抵抗器R
5 を介してオペアンプ52の反転入力端に接続されてい
る。このオペアンプ52の非反転入力端は接地され、出
力端と反転入力端は抵抗器R6 を介して接続されてい
る。また、オペアンプ52の出力端はリニアライズ回路
40の出力端54に接続されている。
The output terminal of the operational amplifier 51 is a resistor R.
It is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 52 via 5 . The non-inverting input terminal of the operational amplifier 52 is grounded, and the output terminal and the inverting input terminal are connected via a resistor R 6 . The output terminal of the operational amplifier 52 is connected to the output terminal 54 of the linearization circuit 40.

【0020】ここで、図4を用いて、図3に示したリニ
アライズ回路40の特性について説明する。図4は、入
力端53における入力電圧VI とオペアンプ51の出力
電圧VO ´との関係を示したものである。なお、この図
では、直流電池V2 、V3 の電圧をV2 、V3 として表
している。この図に示すように、入力電圧VI が0から
2 の範囲では、ダイオードD2 、D3 がオフとなるた
め抵抗器R2 、R3 には電流が流れない。従って、オペ
アンプ51は、抵抗器R1 、R4 の抵抗値をR1 、R4
とすると、ゲインが−R4 /R1 の逆相線形増幅器とな
る。次に、入力電圧VI がV2 からV3 の範囲では、ダ
イオードD2 がオンとなり抵抗器R2 に電流が流れる。
従って、オペアンプ51の入力側は抵抗器R1 と抵抗器
2 が並列になるため、ゲインが増加する。更に、入力
電圧VI がV3 以上になると、ダイオードD2 、D3
オンとなり抵抗器R2 、R3 に電流が流れる。従って、
オペアンプ51の入力側は抵抗器R1 、R2 、R3 が並
列になるため、ゲインが更に増加する。このようにし
て、オペアンプ51の出力電圧VO ´は、入力電圧VI
に対して非線形な関係となる。
The characteristics of the linearize circuit 40 shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the relationship between the input voltage V I at the input terminal 53 and the output voltage V O ′ of the operational amplifier 51. In this figure, the voltages of the DC batteries V 2 and V 3 are represented as V 2 and V 3 . As shown in this figure, when the input voltage V I is in the range of 0 to V 2 , the diodes D 2 and D 3 are turned off, so that no current flows through the resistors R 2 and R 3 . Thus, the operational amplifier 51, the resistance value of the resistor R 1, R 4 R 1, R 4
Then, it becomes an anti-phase linear amplifier with a gain of −R 4 / R 1 . Next, when the input voltage V I is in the range of V 2 to V 3 , the diode D 2 is turned on and a current flows through the resistor R 2 .
Therefore, the resistor R 1 and the resistor R 2 are in parallel on the input side of the operational amplifier 51, so that the gain is increased. Further, when the input voltage V I becomes V 3 or more, the diodes D 2 and D 3 are turned on and a current flows through the resistors R 2 and R 3 . Therefore,
On the input side of the operational amplifier 51, the resistors R 1 , R 2 and R 3 are in parallel, so that the gain is further increased. In this way, the output voltage V O ′ of the operational amplifier 51 becomes equal to the input voltage V I
Has a non-linear relationship with.

【0021】オペアンプ52および抵抗器R5 、R6
逆相線形増幅器であり、オペアンプ51の出力電圧VO
´を反転し、必要に応じてゲインを調整して、出力電圧
Oとする。
The operational amplifier 52 and the resistors R 5 and R 6 are negative phase linear amplifiers, and output voltage V O of the operational amplifier 51.
′ Is inverted and the gain is adjusted as necessary to obtain the output voltage V O.

【0022】このリニアライズ回路40は、図5(a)
に示すように流量Qに対して非線形な関係となっている
入力電圧VI を入力して、図5(b)に示すように流量
Qに対して略直線的関係となる出力電圧V0 を出力する
ものである。従って、流量Qと入力電圧VI との関係に
応じて、抵抗器R1 〜R6 の抵抗値と直流電池V2 、V
3 の電圧を適宜に選択して、リニアライズ回路40の入
力電圧VI と出力電圧V0 の関係を適宜に設定するよう
にする。なお、図3において、抵抗器R1 の両端に接続
する抵抗器、直流電池、ダイオードの直列回路の数を増
やすことによって、入力電圧VI とオペアンプ51の出
力電圧VO ´との関係を、より滑らかに曲線に近似する
ことができ、流量と出力電圧V0 の関係をより直線に近
づけることができる。
This linearizing circuit 40 is shown in FIG.
The input voltage V I having a non-linear relationship with the flow rate Q as shown in FIG. 5 is input, and the output voltage V 0 having a substantially linear relationship with the flow rate Q as shown in FIG. It is what is output. Therefore, depending on the relationship between the flow rate Q and the input voltage V I , the resistance values of the resistors R 1 to R 6 and the DC batteries V 2 , V
The voltage of 3 is appropriately selected so that the relationship between the input voltage V I and the output voltage V 0 of the linearization circuit 40 is appropriately set. In FIG. 3, the relationship between the input voltage V I and the output voltage V O ′ of the operational amplifier 51 is changed by increasing the number of series circuits of resistors, DC batteries and diodes connected to both ends of the resistor R 1 . The curve can be more smoothly approximated, and the relationship between the flow rate and the output voltage V 0 can be made closer to a straight line.

【0023】図6は図1における平均化回路41の構成
の一例を示す回路図である。この平均化回路41は、入
力端61と出力端62の間に直列に接続された抵抗器R
11、抵抗器R12と、一端がこれらの抵抗器R11、抵抗器
12の中点に接続され、他端が接地されたコンデンサC
1 とを有している。この平均化回路41は、入力電圧の
高周波成分を吸収して、平均化された出力電圧を出力す
る。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the averaging circuit 41 in FIG. This averaging circuit 41 includes a resistor R connected in series between an input terminal 61 and an output terminal 62.
11 , a resistor R 12, and a capacitor C whose one end is connected to the middle point of these resistors R 11 and R 12 and whose other end is grounded.
Have 1 and. The averaging circuit 41 absorbs a high frequency component of the input voltage and outputs an averaged output voltage.

【0024】次に、本実施例に係る流量計の動作につい
て説明する。
Next, the operation of the flowmeter according to this embodiment will be described.

【0025】流量計の入口部11から受け入れられた気
体は、第1の気体流路14、開口部16および第2の気
体流路15を順に経て、ノズル21に入る。ノズル21
の通路内に配設されたフローセンサ30の出力信号は、
リニアライズ回路40、平均化回路41を経て、A/D
変換器42でディジタルデータに変換されて流量演算部
45に入力される。流量演算部45は、流量がフローセ
ンサ30の測定領域にあるときは、このフローセンサ3
0の出力に基づいて、ノズル21の通路を通過する気体
の流速に対応する流量を演算する。
The gas received from the inlet portion 11 of the flowmeter enters the nozzle 21 through the first gas passage 14, the opening 16 and the second gas passage 15 in this order. Nozzle 21
The output signal of the flow sensor 30 arranged in the passage of
A / D via the linearize circuit 40 and the averaging circuit 41
It is converted into digital data by the converter 42 and input to the flow rate calculation unit 45. When the flow rate is within the measurement area of the flow sensor 30, the flow rate calculation unit 45 determines that the flow sensor 3
Based on the output of 0, the flow rate corresponding to the flow velocity of the gas passing through the passage of the nozzle 21 is calculated.

【0026】ここで、フローセンサ30の出力信号は、
図5(a)に示すように流量に対して非線形な関係にあ
るが、リニアライズ回路40によって、図5(b)に示
すように、流量との関係が略直線的関係となる信号が出
力される。そして、平均化回路41によって、リニアラ
イズ回路40の出力信号が平均化される。このように、
流量に対して略直線的関係にある信号を平均化した信号
は、流量に対して非線形な関係にある信号を平均化する
場合と異なり、真の流量の平均値に対応したものとな
る。従って、流量演算部45で演算される流量には誤差
が生じない。
Here, the output signal of the flow sensor 30 is
Although it has a non-linear relationship with the flow rate as shown in FIG. 5 (a), the linearizing circuit 40 outputs a signal having a substantially linear relationship with the flow rate as shown in FIG. 5 (b). To be done. Then, the averaging circuit 41 averages the output signals of the linearizing circuit 40. in this way,
The signal obtained by averaging the signals having a substantially linear relationship with the flow rate corresponds to the true average value of the flow rate, unlike the case of averaging the signals having a nonlinear relationship with the flow rate. Therefore, there is no error in the flow rate calculated by the flow rate calculation unit 45.

【0027】ノズル21を通過した気体は、噴流となっ
て噴出口より噴出される。噴出口より噴出された気体
は、コアンダ効果により一方の側壁に沿って流れる。こ
こでは、まず側壁23に沿って流れるものとする。側壁
23に沿って流れた気体は、更にフィードバック流路2
7を経て、ノズル21の噴出口側へ帰還され、排出路3
1を経て出口部12より排出される。このとき、ノズル
21より噴出された気体は、フィードバック流路27を
流れてきた気体によって方向が変えられ、今度は他方の
側壁24に沿って流れるようになる。この気体は、更に
フィードバック流路28を経て、ノズル21の噴出口側
へ帰還され、排出路32を経て出口部12より排出され
る。すると、ノズル21より噴出された気体は、今度
は、フィードバック流路28を流れてきた気体によって
方向が変えられ、再び側壁23、フィードバック流路2
7に沿って流れるようになる。以上の動作を繰り返すこ
とにより、ノズル21を通過した気体は一対のフィード
バック流路27、28を交互に流れるフルイディック発
振を行う。このフルイディック発振の周波数、周期は流
量と対応関係がある。
The gas passing through the nozzle 21 becomes a jet flow and is jetted from the jet outlet. The gas ejected from the ejection port flows along one side wall due to the Coanda effect. Here, it shall first flow along the side wall 23. The gas flowing along the side wall 23 is further fed back to the feedback channel 2
After returning to the ejection port side of the nozzle 21, the discharge passage 3
It is discharged from the outlet portion 12 via 1 At this time, the gas ejected from the nozzle 21 is changed in direction by the gas flowing through the feedback flow path 27, and now flows along the other side wall 24. The gas is further returned to the ejection port side of the nozzle 21 via the feedback flow path 28, and is discharged from the outlet section 12 via the discharge path 32. Then, the direction of the gas ejected from the nozzle 21 is changed by the gas flowing through the feedback flow passage 28, and the side wall 23 and the feedback flow passage 2 again.
It comes to flow along 7. By repeating the above operation, the gas passing through the nozzle 21 performs fluidic oscillation which alternately flows through the pair of feedback flow paths 27 and 28. The frequency and period of this fluidic oscillation have a correlation with the flow rate.

【0028】フルイディック発振は、圧電膜センサ35
によって検出される。流量が圧電膜センサ35の測定領
域にあるときは、流量演算部45は、波形整形回路44
から出力されるパルスの周期に基づいて流量を演算す
る。
The fluidic oscillation is generated by the piezoelectric film sensor 35.
Detected by. When the flow rate is in the measurement area of the piezoelectric film sensor 35, the flow rate calculation unit 45 causes the waveform shaping circuit 44 to operate.
The flow rate is calculated based on the period of the pulse output from.

【0029】表示部46は流量演算部45によって演算
された積算流量を表示する。また、遮断弁制御部47
は、流量演算部45が所定量以上の流量を検出した場合
や所定の流量を所定時間以上検出した場合等に、ソレノ
イド18を動作させ、遮断弁17によって開口部16を
閉塞し、流量計の下流側への気体(ガス)の供給を停止
する。
The display unit 46 displays the integrated flow rate calculated by the flow rate calculation unit 45. In addition, the shutoff valve control unit 47
Is operated by the solenoid 18 to close the opening 16 by the shutoff valve 17 when the flow rate calculation unit 45 detects a flow rate of a predetermined amount or more or when the flow rate is detected for a predetermined time or more. The supply of gas to the downstream side is stopped.

【0030】このように本実施例によれば、フローセン
サ30の出力信号を、リニアライズ回路40によって、
流量との関係が略直線的関係となる信号とし、この信号
を平均化回路41によって平均化し、この平均化された
信号から流量演算部45で流量を演算するようにしたの
で、演算される流量に誤差を生じることなく、圧力変動
等による流速の変動の影響を低減することができる。
As described above, according to this embodiment, the output signal of the flow sensor 30 is output by the linearizing circuit 40.
The signal having a substantially linear relationship with the flow rate is used, the signal is averaged by the averaging circuit 41, and the flow rate calculation unit 45 calculates the flow rate from the averaged signal. It is possible to reduce the influence of the fluctuation of the flow velocity due to the pressure fluctuation or the like without causing an error in

【0031】また、本実施例では、直線化手段と平均化
手段を回路で実現しているので、これらをマイクロコン
ピュータのソフトウェアで実現する場合に比べて、ソフ
トウェアの負担が軽減される。
Further, in this embodiment, since the linearizing means and the averaging means are realized by circuits, the load of software is reduced as compared with the case where these are realized by software of a microcomputer.

【0032】図7は本発明の第2の実施例に係る流量計
の回路構成を示すブロック図である。本実施例は、直線
化手段と平均化手段をマイクロコンピュータを用いてソ
フトウェアで実現した例である。図7に示すように、本
実施例では、第1の実施例におけるリニアライズ回路4
0および平均化回路41は設けられておらず、フローセ
ンサ30の出力信号はA/D変換器42でディジタルデ
ータに変換された後、マイクロコンピュータ70に入力
されるようになっている。マイクロコンピュータ70
は、A/D変換器42の出力データを入力し、流量との
関係が略直線的関係となるデータを出力する直線化手段
としてのリニアライズ演算部71と、このリニアライズ
演算部71の出力データを平均化する平均化手段として
の平均値演算部72と、この平均値演算部72からの出
力データと波形整形回路44の出力信号とを入力して流
量および積算流量を演算する流量演算部45と、第1の
実施例と同様の遮断弁制御部47およびセンサ切換部4
8を備えている。
FIG. 7 is a block diagram showing the circuit configuration of a flowmeter according to the second embodiment of the present invention. The present embodiment is an example in which the linearization means and the averaging means are realized by software using a microcomputer. As shown in FIG. 7, in this embodiment, the linearization circuit 4 in the first embodiment is used.
0 and the averaging circuit 41 are not provided, and the output signal of the flow sensor 30 is converted into digital data by the A / D converter 42 and then input to the microcomputer 70. Microcomputer 70
Is a linearization calculation unit 71 as a linearization unit that inputs the output data of the A / D converter 42 and outputs data that has a substantially linear relationship with the flow rate, and the output of the linearization calculation unit 71. An average value calculator 72 as an averaging means for averaging the data, and a flow rate calculator that inputs the output data from the average value calculator 72 and the output signal of the waveform shaping circuit 44 to calculate the flow rate and the integrated flow rate. 45, the shutoff valve control unit 47 and the sensor switching unit 4 similar to those in the first embodiment.
8 is provided.

【0033】リニアライズ演算部71は、例えば、入力
と出力の関係をテーブルとして持ち、このテーブルを参
照して流量との関係が略直線的関係となるデータを求め
るようにしても良いし、所定の演算式を用いて流量との
関係が略直線的関係となるデータを求めるようにしても
良い。また、平均値演算部72は、例えば、所定時間内
における複数の入力データを保持し、これらの入力デー
タの平均値を演算して出力する。
The linearization calculation unit 71 may have, for example, a relationship between the input and the output as a table, and by referring to this table, the data having a substantially linear relationship with the flow rate may be obtained. Data having a substantially linear relationship with the flow rate may be obtained by using the arithmetic expression of Further, the average value calculator 72 holds, for example, a plurality of input data within a predetermined time, calculates the average value of these input data, and outputs the calculated average value.

【0034】その他の構成および動作は第1の実施例と
同様である。
Other configurations and operations are similar to those of the first embodiment.

【0035】本実施例によれば、第1の実施例と同様
に、演算される流量に誤差を生じることなく、圧力変動
等による流速の変動の影響を低減することができると共
に、直線化手段と平均化手段をマイクロコンピュータを
用いてソフトウェアで実現したので、直線化手段におけ
る入力と出力の関係を、容易に且つ正確に設定すること
ができる。
According to this embodiment, as in the case of the first embodiment, it is possible to reduce the influence of the fluctuation of the flow velocity due to the pressure fluctuation and the like without causing an error in the calculated flow rate, and the linearizing means. Since the averaging means is realized by software using a microcomputer, the relationship between the input and the output in the linearizing means can be set easily and accurately.

【0036】なお、本発明は上記各実施例に限定され
ず、例えば、流速センサとしては、発熱部と2つの温度
センサを有するものに限らず、例えば、1つの発熱部を
有し、この発熱部の温度(抵抗)を一定に保つために必
要な発熱部に対する供給電力から流速を求めたり、一定
電流または一定電力で発熱部を加熱し、発熱部の温度
(抵抗)から流速を求めるものでも良い。
The present invention is not limited to the above embodiments, and for example, the flow velocity sensor is not limited to the one having a heat generating portion and two temperature sensors, but has, for example, one heat generating portion. Even if the flow velocity is obtained from the power supplied to the heat generating part required to keep the temperature (resistance) of the part constant, or the heat generating part is heated with a constant current or constant power and the flow velocity is calculated from the temperature (resistance) of the heat generating part good.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように本発明の流速センサ
の出力補正装置および流量計によれば、直線化手段によ
って、流量との関係が略直線的関係となる信号を出力
し、この信号を平均化手段によって平均化するようにし
たので、平均化された信号は真の流量の平均値に対応し
たものとなり、演算される流量に誤差を生じることな
く、圧力変動等による流速の変動の影響を低減すること
ができるという効果がある。
As described above, according to the output correction device for the flow velocity sensor and the flowmeter of the present invention, the linearizing means outputs a signal having a substantially linear relationship with the flow rate, and this signal is output. Since the averaging means is used for averaging, the averaged signal corresponds to the true average value of the flow rate, and there is no error in the calculated flow rate. Is effective.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係る流量計の回路構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a flowmeter according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例に係る流量計の構成を示
す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the flow meter according to the first embodiment of the present invention.

【図3】図1におけるリニアライズ回路の構成の一例を
示す回路図である。
3 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a linearization circuit in FIG.

【図4】図3に示したリニアライズ回路の特性を示す特
性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing characteristics of the linearizing circuit shown in FIG.

【図5】図3に示したリニアライズ回路の動作を示す特
性図である。
5 is a characteristic diagram showing an operation of the linearizing circuit shown in FIG.

【図6】図1における平均化回路の構成の一例を示す回
路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a configuration of an averaging circuit in FIG.

【図7】本発明の第2の実施例に係る流量計の回路構成
を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a circuit configuration of a flowmeter according to a second embodiment of the present invention.

【図8】流量と流速センサの出力との関係を示す特性図
である。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between a flow rate and an output of a flow velocity sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 フローセンサ 40 リニアライズ回路 41 平均化回路 45 流量演算部 46 表示部 30 flow sensor 40 linearization circuit 41 averaging circuit 45 flow rate calculation unit 46 display unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大石 安治 神奈川県藤沢市川名1−12−2 山武ハネ ウエル株式会社藤沢工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yasuharu Oishi 1-1-2 Kawana, Fujisawa-shi, Kanagawa Yamatake Honeywell Co., Ltd. Fujisawa Plant

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 流体の流速に応じた信号を出力する流速
センサの出力信号を入力し、流量との関係が略直線的関
係となる信号を出力する直線化手段と、 この直線化手段の出力信号を平均化する平均化手段とを
具備することを特徴とする流速センサの出力補正装置。
1. A linearizing means for inputting an output signal of a flow velocity sensor, which outputs a signal corresponding to a flow velocity of a fluid, and outputting a signal having a substantially linear relationship with a flow rate, and an output of the linearizing means. And an averaging means for averaging the signals.
【請求項2】 流体の流速に応じた信号を出力する流速
センサと、 この流速センサの出力信号を入力し、流量との関係が略
直線的関係となる信号を出力する直線化手段と、 この直線化手段の出力信号を平均化する平均化手段と、 この平均化手段によって平均化された信号に基づいて流
量を演算する流量演算手段とを具備することを特徴とす
る流量計。
2. A flow velocity sensor that outputs a signal according to the flow velocity of the fluid, and linearization means that inputs the output signal of the flow velocity sensor and outputs a signal that has a substantially linear relationship with the flow rate, A flowmeter, comprising: an averaging means for averaging the output signals of the linearizing means; and a flow rate computing means for computing a flow rate based on the signal averaged by the averaging means.
JP6257550A 1994-09-27 1994-09-27 Output correction device for flow velocity sensor and flow meter Pending JPH0894406A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6257550A JPH0894406A (en) 1994-09-27 1994-09-27 Output correction device for flow velocity sensor and flow meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6257550A JPH0894406A (en) 1994-09-27 1994-09-27 Output correction device for flow velocity sensor and flow meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0894406A true JPH0894406A (en) 1996-04-12

Family

ID=17307844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6257550A Pending JPH0894406A (en) 1994-09-27 1994-09-27 Output correction device for flow velocity sensor and flow meter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0894406A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001031299A1 (en) * 1999-10-29 2001-05-03 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Flowmeter
US6397673B1 (en) 1998-05-06 2002-06-04 Hitachi, Ltd. Air flow measuring apparatus
JP2003014520A (en) * 2001-07-04 2003-01-15 Denso Corp Adjustment method of air flow meter assembled type air cleaner and air flow meter assembled type air cleaner
US6839643B2 (en) 2002-06-19 2005-01-04 Hitachi, Ltd. Flowmeter and flowmeter system
US7140246B2 (en) 2003-01-14 2006-11-28 Hitachi, Ltd. Frequency output type hot-wire flow meter
JP2012093155A (en) * 2010-10-26 2012-05-17 Denso Corp Flow measurement device
WO2014024621A1 (en) * 2012-08-10 2014-02-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 Thermal flow measurement device and control device using same
DE10337259B4 (en) * 2003-08-13 2015-08-06 Robert Bosch Gmbh Evaluation unit for the measurement signal of a micromechanical sensor
US20180156511A1 (en) * 2015-05-22 2018-06-07 Daikin Industries, Ltd. Temperature-adjusting fluid supply apparatus
CN114846428A (en) * 2019-12-19 2022-08-02 日立金属株式会社 Multiple gas mass flow controller and method

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6397673B1 (en) 1998-05-06 2002-06-04 Hitachi, Ltd. Air flow measuring apparatus
DE19920961B4 (en) * 1998-05-06 2006-04-20 Hitachi, Ltd. Air flow rate measuring device
US7058532B1 (en) 1999-10-29 2006-06-06 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Flowmeter
WO2001031299A1 (en) * 1999-10-29 2001-05-03 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Flowmeter
JP2003014520A (en) * 2001-07-04 2003-01-15 Denso Corp Adjustment method of air flow meter assembled type air cleaner and air flow meter assembled type air cleaner
DE10245655B4 (en) * 2002-06-19 2009-08-13 Hitachi, Ltd. Flow meter and flow meter system
US7457711B2 (en) 2002-06-19 2008-11-25 Hitachi, Ltd. Flowmeter and flowmeter system
US6839643B2 (en) 2002-06-19 2005-01-04 Hitachi, Ltd. Flowmeter and flowmeter system
US7140246B2 (en) 2003-01-14 2006-11-28 Hitachi, Ltd. Frequency output type hot-wire flow meter
DE10337259B4 (en) * 2003-08-13 2015-08-06 Robert Bosch Gmbh Evaluation unit for the measurement signal of a micromechanical sensor
JP2012093155A (en) * 2010-10-26 2012-05-17 Denso Corp Flow measurement device
US8909486B2 (en) 2010-10-26 2014-12-09 Denso Corporation Flow measuring device
WO2014024621A1 (en) * 2012-08-10 2014-02-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 Thermal flow measurement device and control device using same
JP2014035308A (en) * 2012-08-10 2014-02-24 Hitachi Automotive Systems Ltd Thermal flow measurement device, and controller using the same
US20180156511A1 (en) * 2015-05-22 2018-06-07 Daikin Industries, Ltd. Temperature-adjusting fluid supply apparatus
US10345023B2 (en) * 2015-05-22 2019-07-09 Daikin Industries, Ltd. Temperature-adjusting fluid supply apparatus
CN114846428A (en) * 2019-12-19 2022-08-02 日立金属株式会社 Multiple gas mass flow controller and method
JP2023507710A (en) * 2019-12-19 2023-02-27 株式会社プロテリアル Multi-gas mass flow controller and its control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7826986B2 (en) Method and system for operating a mass flow controller
JPH0894406A (en) Output correction device for flow velocity sensor and flow meter
JPH08219839A (en) Output correction device for flow velocity sensor and flow meter
JP3307507B2 (en) Fluid flow meter
JPH0875511A (en) Gas meter
JPS61223517A (en) Fluidic flowmeter
JP3380345B2 (en) Thermal flow sensor
JP3338574B2 (en) Flowmeter
JP3344847B2 (en) Fluidic gas meter
JP3378111B2 (en) Gas meter and micro leak detection method in gas meter
JP3267448B2 (en) Fluidic flow meter and fluidic oscillation detector
JPH085432A (en) Gain correction device for thermal flow sensor for gas meter
JPH08210885A (en) Fluidic flow meter
JP3375452B2 (en) Abnormality detection device in gas meter
JPH08159839A (en) Flowmeter and flow measurement method
JPH08226834A (en) Shutoff valve controller for gas meter
JPH0926339A (en) Fluidic flow meter
JP3534504B2 (en) Gas meter
JP3295520B2 (en) Fluid flow meter
JPH07333019A (en) Fluidic flow meter
JPH08136566A (en) Thermal flow sensor
JPH08136296A (en) Flowmeter
JPH08327415A (en) Anomaly detection device in gas meter
JP2785972B2 (en) Compensation device for flow meter
JPH08261804A (en) Leak detection device in gas meter