JPH0961207A - 異常検出器 - Google Patents
異常検出器Info
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- JPH0961207A JPH0961207A JP21332995A JP21332995A JPH0961207A JP H0961207 A JPH0961207 A JP H0961207A JP 21332995 A JP21332995 A JP 21332995A JP 21332995 A JP21332995 A JP 21332995A JP H0961207 A JPH0961207 A JP H0961207A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本質安全防爆地域に設置された流量計の変換
器内のバリアヒューズが遮断した異常を検知する。 【解決手段】 流量信号変換部にバリアヒューズを介し
て電流を供給する電源ライン１０ａに抵抗Ｒ1と並列接
合されたフォトカプラ１５の発光ダイオードＰＤを接続
してバリアーヒューズが断線し、発光停止したことをフ
ォトトランジスタＰＴで検出してＴｒ3をＯＮし電源ラ
イン１０ａのバリアヒューズ断信号を出力する。また、
スイッチング回路を構成するＯＰアンプ１４の反転入力
には流量パルスの積分値を入力し、非反転入力には流量
パルスの波高値より小さく、最大流量の流量パルス積分
値より大きい比較電圧Ｅｓを印加し、信号ライン１１ａ
のバリアヒューズが溶断したときＯＰアンプ１４から反
転出力してトランジスタＴｒ2をＯＮし流量信号ライン
１１ａのバリアヒューズ断信号を出力する。
器内のバリアヒューズが遮断した異常を検知する。 【解決手段】 流量信号変換部にバリアヒューズを介し
て電流を供給する電源ライン１０ａに抵抗Ｒ1と並列接
合されたフォトカプラ１５の発光ダイオードＰＤを接続
してバリアーヒューズが断線し、発光停止したことをフ
ォトトランジスタＰＴで検出してＴｒ3をＯＮし電源ラ
イン１０ａのバリアヒューズ断信号を出力する。また、
スイッチング回路を構成するＯＰアンプ１４の反転入力
には流量パルスの積分値を入力し、非反転入力には流量
パルスの波高値より小さく、最大流量の流量パルス積分
値より大きい比較電圧Ｅｓを印加し、信号ライン１１ａ
のバリアヒューズが溶断したときＯＰアンプ１４から反
転出力してトランジスタＴｒ2をＯＮし流量信号ライン
１１ａのバリアヒューズ断信号を出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、異常検出器に関
し、より詳細には、爆発性ガスが存在するか、あるいは
存在するおそれのある危険場所に設置された流量計の本
質安全防爆構造の流量変換器に取り付けられたツェナー
バリアのヒューズが溶断した異常状態と、流量零であり
流量信号が発信されていない正常状態とを誤認しないよ
うに、異常状態においてのみ警告する信号を発する異常
検出器に関する。
し、より詳細には、爆発性ガスが存在するか、あるいは
存在するおそれのある危険場所に設置された流量計の本
質安全防爆構造の流量変換器に取り付けられたツェナー
バリアのヒューズが溶断した異常状態と、流量零であり
流量信号が発信されていない正常状態とを誤認しないよ
うに、異常状態においてのみ警告する信号を発する異常
検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種流量の流量計測を行う場合、爆発性
ガスの流量計測も含まれる。都市ガス等の可燃性流体
は、その例であり、これら都市ガスの流量計測には渦流
量計が多用されている。周知のように、渦流量計は、流
路中に、流路軸と直角に設けられた渦発生体から単位時
間に流出するカルマン渦の数が所定Ｒｅ（レイノルズ）
数範囲で、流量に比例することを利用した推測形の流量
計である。
ガスの流量計測も含まれる。都市ガス等の可燃性流体
は、その例であり、これら都市ガスの流量計測には渦流
量計が多用されている。周知のように、渦流量計は、流
路中に、流路軸と直角に設けられた渦発生体から単位時
間に流出するカルマン渦の数が所定Ｒｅ（レイノルズ）
数範囲で、流量に比例することを利用した推測形の流量
計である。
【０００３】渦流量計の渦検出の方式は、渦発生にとも
ない被測流体の流れの変化を直接検出する方法や、変動
圧力から間接検出する方法があるが、何れの方法の場合
もカルマン渦は電気的に検出されるので、都市ガスの流
量を計測する渦流量計は防爆規格に適合した構成をもつ
ことが求められる。
ない被測流体の流れの変化を直接検出する方法や、変動
圧力から間接検出する方法があるが、何れの方法の場合
もカルマン渦は電気的に検出されるので、都市ガスの流
量を計測する渦流量計は防爆規格に適合した構成をもつ
ことが求められる。
【０００４】図４は、従来の流量計システムの一例を説
明するためのブロック図であり、図中、２０は変換器、
２１，２２は入力端子、２３は変換回路、２４は出力回
路、２５は出力トランジスタ、２６，２７はツェナーバ
リア、２８は電源ラインツェナーバリア、２９は信号ラ
インツェナーバリア、３０は受信器、３１は電源回路、
３２はパルス受信回路、３３は伝送ケーブルである。
明するためのブロック図であり、図中、２０は変換器、
２１，２２は入力端子、２３は変換回路、２４は出力回
路、２５は出力トランジスタ、２６，２７はツェナーバ
リア、２８は電源ラインツェナーバリア、２９は信号ラ
インツェナーバリア、３０は受信器、３１は電源回路、
３２はパルス受信回路、３３は伝送ケーブルである。
【０００５】図４に示した、従来の流量計システムは、
渦流量計（図示せず）と、変換器２０と、受信器３０と
からなり、変換器２０は渦流量計に装着されＡ−Ａ線左
側の危険場所に設置され、受信器３０は、変換器２０と
シールドケーブル等の伝送ケーブル３３により接続さ
れ、Ａ−Ａ線の右側の非危険場所に設置されている。
渦流量計（図示せず）と、変換器２０と、受信器３０と
からなり、変換器２０は渦流量計に装着されＡ−Ａ線左
側の危険場所に設置され、受信器３０は、変換器２０と
シールドケーブル等の伝送ケーブル３３により接続さ
れ、Ａ−Ａ線の右側の非危険場所に設置されている。
【０００６】変換器２０は、端子２１，２２から入力さ
れた渦信号を整形処理し、例えば、１msのパルス幅の流
量パルスＰｉを出力する変換部２３と、流量パルスＰｉ
を入力し出力トランジスタ２５を開閉し、オープンコレ
クタ信号として出力する出力部２４とを有している。変
換部２３，出力トランジスタ２５のコレクタには、各々
抵抗Ｒ２３，Ｒ２５と複数のツェナーダイオード２６，
２６´，２７，２７´が直並列に接続され、ツェナーダ
イオード２６，２６´，および２７，２７´が各々変換
部２３と出力部２４に各々並列接続され、ツェナーダイ
オード２６，２６´２７，２７´のホット側と受信器３
０との接続端側にはヒューズ２８，２９が各々設けられ
てツェーナバリアを構成している。
れた渦信号を整形処理し、例えば、１msのパルス幅の流
量パルスＰｉを出力する変換部２３と、流量パルスＰｉ
を入力し出力トランジスタ２５を開閉し、オープンコレ
クタ信号として出力する出力部２４とを有している。変
換部２３，出力トランジスタ２５のコレクタには、各々
抵抗Ｒ２３，Ｒ２５と複数のツェナーダイオード２６，
２６´，２７，２７´が直並列に接続され、ツェナーダ
イオード２６，２６´，および２７，２７´が各々変換
部２３と出力部２４に各々並列接続され、ツェナーダイ
オード２６，２６´２７，２７´のホット側と受信器３
０との接続端側にはヒューズ２８，２９が各々設けられ
てツェーナバリアを構成している。
【０００７】受信器３０は、流量パルスを入力し、目的
とする流量信号を出力するもので、変換器２０の出力側
端子２０ａ，２０ｂ，２０ｃと伝送ケーブル３３を介し
て入力端子３０ａ，３０ｂ，３０ｃと各々接続される。
端子３０ａには変換部２３に電流を供給する電源部３１
が、端子３０ｂには受信器３０の電源電圧Ｖに接続され
た抵抗Ｒ３２変換器２０の出力トランジスタ２５に直列
接続された抵抗Ｒ２５を介して得られた、オープンコレ
クタ信号による流量パルスＰ0がパルス変信回路３２か
ら出力される。
とする流量信号を出力するもので、変換器２０の出力側
端子２０ａ，２０ｂ，２０ｃと伝送ケーブル３３を介し
て入力端子３０ａ，３０ｂ，３０ｃと各々接続される。
端子３０ａには変換部２３に電流を供給する電源部３１
が、端子３０ｂには受信器３０の電源電圧Ｖに接続され
た抵抗Ｒ３２変換器２０の出力トランジスタ２５に直列
接続された抵抗Ｒ２５を介して得られた、オープンコレ
クタ信号による流量パルスＰ0がパルス変信回路３２か
ら出力される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】出力流量パルスＰ
0は、入力パルスＰｉで閉路される出力トランジスタ２
５によりパルス電源３２を閉路して得られた信号であ
り、入力パルスＰｉの波高値が反転されパルス電源電圧
をもったパルスである。従って、流体ガス等が流れてい
ない流量零の正常状態では、入力パルスＰｉは零であ
り、出力パルス側は、パルス電源部電圧Ｖ0に保持され
ている。このとき、高レベルの外来サージ電圧または電
流が生じてツェナーバリアのヒューズ２９を溶断した異
常の場合、出力パルス側の電圧は、電源電圧Ｖ0に保持
され、出力パルス信号からは、流量が零で、正常状態に
あるのか、あるいはサージ電流によりバリアヒューズが
溶断したものかの判別ができない。また、電源部３１側
のバリアヒューズ２８が溶断した場合も、同様の結果と
なり、正常、異常の判別ができない。
0は、入力パルスＰｉで閉路される出力トランジスタ２
５によりパルス電源３２を閉路して得られた信号であ
り、入力パルスＰｉの波高値が反転されパルス電源電圧
をもったパルスである。従って、流体ガス等が流れてい
ない流量零の正常状態では、入力パルスＰｉは零であ
り、出力パルス側は、パルス電源部電圧Ｖ0に保持され
ている。このとき、高レベルの外来サージ電圧または電
流が生じてツェナーバリアのヒューズ２９を溶断した異
常の場合、出力パルス側の電圧は、電源電圧Ｖ0に保持
され、出力パルス信号からは、流量が零で、正常状態に
あるのか、あるいはサージ電流によりバリアヒューズが
溶断したものかの判別ができない。また、電源部３１側
のバリアヒューズ２８が溶断した場合も、同様の結果と
なり、正常、異常の判別ができない。
【０００９】本発明は、危険場所に設置された流量計変
換器に設けられたツェナーバリアのヒューズがサージ電
圧または電流発生等の異常により溶断したものか、流量
零である正常状態によるものかを判断して正確に異常を
検知する異常検出器を提供することを目的とする。
換器に設けられたツェナーバリアのヒューズがサージ電
圧または電流発生等の異常により溶断したものか、流量
零である正常状態によるものかを判断して正確に異常を
検知する異常検出器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の第１の
発明は、爆発性ガスが存在する危険場所に設置され流量
信号を出力する渦流量計と、該渦流量計に装着され前記
流量信号をパルス信号に変換する変換部、および前記パ
ルス信号に従って電流を開閉し流量パルスを出力する出
力部を有し、前記変換部および前記出力部が各々ツェナ
ーバリアを介して外部接続される本質安全防爆構造の変
換器と、非危険場所に設けられ、前記変換器に接続さ
れ、前記変換器の前記ツェナーバリアに接続される電源
回路および前記出力部のツェナーバリアに接続されるパ
ルス受信回路を有する受信器とからなる流量計システム
において、前記変換器と前記受信器との間の非危険場所
に設置接続され、前記各々のツェナーバリアのヒューズ
の何れか又はすべてが溶断したときに該ヒューズが溶断
したことを検出して警報を発し、流量零においては警報
を発しないようにする。
発明は、爆発性ガスが存在する危険場所に設置され流量
信号を出力する渦流量計と、該渦流量計に装着され前記
流量信号をパルス信号に変換する変換部、および前記パ
ルス信号に従って電流を開閉し流量パルスを出力する出
力部を有し、前記変換部および前記出力部が各々ツェナ
ーバリアを介して外部接続される本質安全防爆構造の変
換器と、非危険場所に設けられ、前記変換器に接続さ
れ、前記変換器の前記ツェナーバリアに接続される電源
回路および前記出力部のツェナーバリアに接続されるパ
ルス受信回路を有する受信器とからなる流量計システム
において、前記変換器と前記受信器との間の非危険場所
に設置接続され、前記各々のツェナーバリアのヒューズ
の何れか又はすべてが溶断したときに該ヒューズが溶断
したことを検出して警報を発し、流量零においては警報
を発しないようにする。
【００１１】請求項２に記載の第２の発明は、変換器の
電源部のツェナーバリアのヒューズが溶断した異常を検
出する簡易な異常検出回路であり、前記変換器に電流が
供給された正常時に発光し前記電源回路のツェナーバリ
アのヒューズが溶断したときに非発光のフォトカプラの
発光ダイオードと、該発光ダイオードの光を受け閉路し
非受光で開路する前記フォトカプラのフォトトランジス
タと、該フォトトランジスタの開路により閉路するスイ
ッチ回路とからなる前記電源回路側のツェナーバリアの
ヒューズ溶断検出回路を有し、前記スイッチ回路の閉路
により前記電源回路のツェナーバリアのヒューズの溶断
を検出する。
電源部のツェナーバリアのヒューズが溶断した異常を検
出する簡易な異常検出回路であり、前記変換器に電流が
供給された正常時に発光し前記電源回路のツェナーバリ
アのヒューズが溶断したときに非発光のフォトカプラの
発光ダイオードと、該発光ダイオードの光を受け閉路し
非受光で開路する前記フォトカプラのフォトトランジス
タと、該フォトトランジスタの開路により閉路するスイ
ッチ回路とからなる前記電源回路側のツェナーバリアの
ヒューズ溶断検出回路を有し、前記スイッチ回路の閉路
により前記電源回路のツェナーバリアのヒューズの溶断
を検出する。
【００１２】請求項３に記載の第３の発明は、変換器の
出力部のツェナーバリアのヒューズが溶断した異常を検
出する簡易な異常検出回路であり、前記出力回路が電流
を開閉して出力された流量パルスを積分する積分回路
と、前記パルス電源に接続され、前記流量パルスの波高
値よりも低電圧で、最大流量における前記積分回路の出
力電圧よりも高電圧の基準電圧電源と、前記積分回路を
反転入力に、前記基準電圧電源を非反転入力に、各々接
続し出力を該非反転入力に正帰還する演算増幅器を有
し、前記反転入力電圧が前記非反転入力の電圧よりも高
電圧となったとき反転出力する前記演算増幅器の反転出
力により前記変換器の出力回路のツェナーバリアのヒュ
ーズの溶断を検知する。
出力部のツェナーバリアのヒューズが溶断した異常を検
出する簡易な異常検出回路であり、前記出力回路が電流
を開閉して出力された流量パルスを積分する積分回路
と、前記パルス電源に接続され、前記流量パルスの波高
値よりも低電圧で、最大流量における前記積分回路の出
力電圧よりも高電圧の基準電圧電源と、前記積分回路を
反転入力に、前記基準電圧電源を非反転入力に、各々接
続し出力を該非反転入力に正帰還する演算増幅器を有
し、前記反転入力電圧が前記非反転入力の電圧よりも高
電圧となったとき反転出力する前記演算増幅器の反転出
力により前記変換器の出力回路のツェナーバリアのヒュ
ーズの溶断を検知する。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による異常検出器
が接続される流量計システムの一実施形態を説明するた
めのブロック図であり、図中、１は変換器、２，４は伝
送ケーブル（シールドケーブル）、３は異常検出器、５
は受信器、６は電源ラインヒューズ断信号端子、７は信
号ラインヒューズ断信号端子である。
が接続される流量計システムの一実施形態を説明するた
めのブロック図であり、図中、１は変換器、２，４は伝
送ケーブル（シールドケーブル）、３は異常検出器、５
は受信器、６は電源ラインヒューズ断信号端子、７は信
号ラインヒューズ断信号端子である。
【００１４】図１に示した流量システムは、渦流量計
（図示せず）の変換器１と異常検出器３と受信器５とか
らなり、渦流量計と変換器１とはＡ−Ａ線の左側の異常
検出器３と受信器５とはＡ−Ａ線右側に設置される。
（図示せず）の変換器１と異常検出器３と受信器５とか
らなり、渦流量計と変換器１とはＡ−Ａ線の左側の異常
検出器３と受信器５とはＡ−Ａ線右側に設置される。
【００１５】変換器１は、図４に示した変換器２０に対
し、変換器２３から出力された流量パルス信号を出力ト
ランジスタ２５に入力する回路において出力トランジス
タ２５のベース前段にインバータが設けられ、流量パル
スＰｉを反転入力する以外は変換器２０と同様の回路で
あり、受信器５は、図４に示した受信器３０と同様の回
路構成であるから、変換器１，受信器５の説明は省く。
し、変換器２３から出力された流量パルス信号を出力ト
ランジスタ２５に入力する回路において出力トランジス
タ２５のベース前段にインバータが設けられ、流量パル
スＰｉを反転入力する以外は変換器２０と同様の回路で
あり、受信器５は、図４に示した受信器３０と同様の回
路構成であるから、変換器１，受信器５の説明は省く。
【００１６】異常検出器３は、電源ラインヒューズ断信
号端子６（ＯＵＴ１）、信号ラインヒューズ断信号端子
７（ＯＵＴ２）を有し、変換器１とは３芯のシールドケ
ーブル２で端子１ａと端子３ａ、端子１ｂと端子３ｂ、
端子１ｃと端子３ｃおよびシールドは１ｄ，３ｄにおい
て接続される。また、異常検出器３と受信器５とは３芯
のシールドケーブル４で端子１０と端子５ａ，端子１１
と端子５ｂ、端子１２と端子５ｃおよびシールドは３
ｄ，５ｄに接続接地される。
号端子６（ＯＵＴ１）、信号ラインヒューズ断信号端子
７（ＯＵＴ２）を有し、変換器１とは３芯のシールドケ
ーブル２で端子１ａと端子３ａ、端子１ｂと端子３ｂ、
端子１ｃと端子３ｃおよびシールドは１ｄ，３ｄにおい
て接続される。また、異常検出器３と受信器５とは３芯
のシールドケーブル４で端子１０と端子５ａ，端子１１
と端子５ｂ、端子１２と端子５ｃおよびシールドは３
ｄ，５ｄに接続接地される。
【００１７】図２は、本発明による異常検出器の実施の
形態を説明するための回路図例であり、図中、１０は電
源ライン端子、１１は信号ライン端子、１２はアースラ
イン端子、１３は定電流源、１４はＯＰアンプ（演算増
幅器）、１５はフォトカプラである。
形態を説明するための回路図例であり、図中、１０は電
源ライン端子、１１は信号ライン端子、１２はアースラ
イン端子、１３は定電流源、１４はＯＰアンプ（演算増
幅器）、１５はフォトカプラである。
【００１８】図２に示す異常検出器の端子３ａと１０と
の間の電源ライン１０ａには抵抗Ｒ1と、抵抗Ｒ1と並列
にフォトカプラ１５のフォトダイオードＰＤが順方向に
接続され、更に抵抗Ｒ1と並列にダイオードＤ1が逆方向
に接続されている。また、端子３ｂと１１との間には信
号ライン１１ａが、端子３ｃと端子１２との間にはアー
スライン１２ａが各々接続されている。
の間の電源ライン１０ａには抵抗Ｒ1と、抵抗Ｒ1と並列
にフォトカプラ１５のフォトダイオードＰＤが順方向に
接続され、更に抵抗Ｒ1と並列にダイオードＤ1が逆方向
に接続されている。また、端子３ｂと１１との間には信
号ライン１１ａが、端子３ｃと端子１２との間にはアー
スライン１２ａが各々接続されている。
【００１９】上記異常検出器の電源ラインヒューズ断信
号の検出について述べる。前記フォトカプラ１５は、フ
ォトダイオードＰＤと、該フォトダイオードから発光し
た光を受光して閉路（ＯＮ）するフォトトランジスタＰ
Ｔが一体に収納されている。変換器１の電源ライン１０
ａのバリアヒューズ２８が溶断していない正常のとき
は、電源ライン１０ａに電流が流れ抵抗Ｒ1の電圧降下
により発光ダイオードＰＤが発光して、この光はフォト
トランジスタＰＴに受光されフォトトランジスタＰＴ
は、閉路（ＯＮ）している。フォトトランジスタＰＴの
コレクタ側は、電源ライン１０ａに一端が接続された抵
抗Ｒ7と直列接続され、エミッタ側は接地ライン１２ａ
に接続され、フォトトランジスタのＯＮ，ＯＦＦ信号は
トランジスタＴｒ3のベースに接続される。トランジス
タＴｒ3のコレクタはＯＵＴ１の電源ラインヒューズ断
信号端子６に、エミッタは接地ライン１２に接続されて
いる。
号の検出について述べる。前記フォトカプラ１５は、フ
ォトダイオードＰＤと、該フォトダイオードから発光し
た光を受光して閉路（ＯＮ）するフォトトランジスタＰ
Ｔが一体に収納されている。変換器１の電源ライン１０
ａのバリアヒューズ２８が溶断していない正常のとき
は、電源ライン１０ａに電流が流れ抵抗Ｒ1の電圧降下
により発光ダイオードＰＤが発光して、この光はフォト
トランジスタＰＴに受光されフォトトランジスタＰＴ
は、閉路（ＯＮ）している。フォトトランジスタＰＴの
コレクタ側は、電源ライン１０ａに一端が接続された抵
抗Ｒ7と直列接続され、エミッタ側は接地ライン１２ａ
に接続され、フォトトランジスタのＯＮ，ＯＦＦ信号は
トランジスタＴｒ3のベースに接続される。トランジス
タＴｒ3のコレクタはＯＵＴ１の電源ラインヒューズ断
信号端子６に、エミッタは接地ライン１２に接続されて
いる。
【００２０】変換器１の電源ラインヒューズが溶断しな
い正常状態では発光ダイオードＰＤは発光し続けフォト
トランジスタＰＴが閉路（ＯＮ）しているのでトランジ
スタＴｒ3のコレクタ、エミッタ間は非導通（ＯＦＦ）
であり、電源ラインのバリアヒューズ２８が溶断した異
常状態では発光ダイオードＰＤの発光は消えフォトトラ
ンジスタＰＴは開路（ＯＦＦ）しトランジスタＴｒ3は
閉路（ＯＮ）し電源ラインヒューズ断信号が出力され
る。
い正常状態では発光ダイオードＰＤは発光し続けフォト
トランジスタＰＴが閉路（ＯＮ）しているのでトランジ
スタＴｒ3のコレクタ、エミッタ間は非導通（ＯＦＦ）
であり、電源ラインのバリアヒューズ２８が溶断した異
常状態では発光ダイオードＰＤの発光は消えフォトトラ
ンジスタＰＴは開路（ＯＦＦ）しトランジスタＴｒ3は
閉路（ＯＮ）し電源ラインヒューズ断信号が出力され
る。
【００２１】次に、信号ラインヒューズ断信号の検出に
ついて述べる。電源ライン１０ａには定電流源１３が接
続され、定電流源１３はツェナーダイオードＺＤ1を駆
動し、ツェナーダイオードＺＤ1により定まる定電圧を
得て、該定電圧を接地ライン１２ａとの間で、抵抗
Ｒ4，Ｒ5で分圧して抵抗Ｒ5の両端に比較電圧Ｅｓを得
る。比較電圧ＥｓはＯＰアンプ１４の非反転入力に印加
され、ＯＰアンプ１４の反転入力には、信号ライン１１
ａに伝送された流量パルスを積分回路Ｒ2Ｃ1で積分した
積分信号が抵抗Ｒ3を介して接続されている。
ついて述べる。電源ライン１０ａには定電流源１３が接
続され、定電流源１３はツェナーダイオードＺＤ1を駆
動し、ツェナーダイオードＺＤ1により定まる定電圧を
得て、該定電圧を接地ライン１２ａとの間で、抵抗
Ｒ4，Ｒ5で分圧して抵抗Ｒ5の両端に比較電圧Ｅｓを得
る。比較電圧ＥｓはＯＰアンプ１４の非反転入力に印加
され、ＯＰアンプ１４の反転入力には、信号ライン１１
ａに伝送された流量パルスを積分回路Ｒ2Ｃ1で積分した
積分信号が抵抗Ｒ3を介して接続されている。
【００２２】また、ＯＰアンプ１４の出力端Ｐと非反転
入力との間には正帰還抵抗Ｒ6が接続され、更に出力端
Ｐと接地ライン１２ａとの間に直列接続されたツェナー
ダイオードＺＤ2と抵抗Ｒ9が接続されている。ツェナー
ダイオードＺＤ2と抵抗Ｒ9の接続点はトランジスタＴｒ
1のベースに接続され、トランジスタＴｒ1のコレクタは
Ｔｒ2のベースに接続され、Ｔｒ2のコレクタは、信号ラ
インヒューズ断信号端子７に接続されエミッタは接地ラ
イン１２ａに接続される。
入力との間には正帰還抵抗Ｒ6が接続され、更に出力端
Ｐと接地ライン１２ａとの間に直列接続されたツェナー
ダイオードＺＤ2と抵抗Ｒ9が接続されている。ツェナー
ダイオードＺＤ2と抵抗Ｒ9の接続点はトランジスタＴｒ
1のベースに接続され、トランジスタＴｒ1のコレクタは
Ｔｒ2のベースに接続され、Ｔｒ2のコレクタは、信号ラ
インヒューズ断信号端子７に接続されエミッタは接地ラ
イン１２ａに接続される。
【００２３】次に、信号ラインヒューズ断信号の検出動
作を図３のタイムチャートを参照して述べる。ＯＰアン
プ１４の非反転入力に印加される比較電圧Ｅｓは、流量
パルスの波高値よりも小さく最大流量時に出力される流
量パルスの積分値よりも大きく定められている。
作を図３のタイムチャートを参照して述べる。ＯＰアン
プ１４の非反転入力に印加される比較電圧Ｅｓは、流量
パルスの波高値よりも小さく最大流量時に出力される流
量パルスの積分値よりも大きく定められている。
【００２４】図３は、図２に示した信号ラインヒューズ
断信号検出を説明するためのタイムチャートで、（Ａ）
は流量パルスＰ1，Ｐ2…Ｐnのパルスよりのタイムチャ
ート、（Ｂ）は異常（バリアヒューズ２９断）発生の時
間を示すタイムチャート、（Ｃ）は信号ラインヒューズ
断信号の発生時を示すタイムチャートである。
断信号検出を説明するためのタイムチャートで、（Ａ）
は流量パルスＰ1，Ｐ2…Ｐnのパルスよりのタイムチャ
ート、（Ｂ）は異常（バリアヒューズ２９断）発生の時
間を示すタイムチャート、（Ｃ）は信号ラインヒューズ
断信号の発生時を示すタイムチャートである。
【００２５】信号ライン１１ａのバリアヒューズ２９が
溶断せず流量一定の正常状態では（（Ａ）の時間０〜ｔ
ｎ：（Ｂ）のＴ1）流量パルスＰ1，Ｐ2…Ｐn-1は等間隔
に出力している。この流量パルスＰ1，Ｐ2…Ｐn-1は積
分器Ｒ2Ｃ1により積分され積分信号Ｉ1，Ｉ2，Ｉn-1が
出力し、抵抗Ｒ3を介してＯＰアンプ１４の反転入力に
入力されるが、最大流量においても反転入力の電圧は非
反転入力の電圧（比較電圧Ｅｓ）よりも大きくなること
はなく出力Ｐの電圧は高レベル電圧に保持されている。
すなわち、正常状態では流量零から最大流量の範囲で出
力Ｐの電圧は略々パルス電源電圧に近い高レベルであ
り、トランジスタＴｒ1は閉路（ＯＮ）しトランジスタ
Ｔｒ2は開路（ＯＦＦ）しており、ＯＵＴ２の電圧は零
である。
溶断せず流量一定の正常状態では（（Ａ）の時間０〜ｔ
ｎ：（Ｂ）のＴ1）流量パルスＰ1，Ｐ2…Ｐn-1は等間隔
に出力している。この流量パルスＰ1，Ｐ2…Ｐn-1は積
分器Ｒ2Ｃ1により積分され積分信号Ｉ1，Ｉ2，Ｉn-1が
出力し、抵抗Ｒ3を介してＯＰアンプ１４の反転入力に
入力されるが、最大流量においても反転入力の電圧は非
反転入力の電圧（比較電圧Ｅｓ）よりも大きくなること
はなく出力Ｐの電圧は高レベル電圧に保持されている。
すなわち、正常状態では流量零から最大流量の範囲で出
力Ｐの電圧は略々パルス電源電圧に近い高レベルであ
り、トランジスタＴｒ1は閉路（ＯＮ）しトランジスタ
Ｔｒ2は開路（ＯＦＦ）しており、ＯＵＴ２の電圧は零
である。
【００２６】信号ライン１１ａのバリアヒューズ２９が
溶断した異常状態が時間ｔｎで発生すると、信号ライン
１１ａの電圧は流量パルスの波高値と等しい電圧となり
この電圧は積分回路Ｒ2Ｃ1の時間遅れをもった曲線Ｉｎ
に従って上昇する。この上昇電圧が上昇を続け非反転入
力比較電圧Ｅｓを越えた時間ｔn+1において出力端Ｐの
電圧は反転し負の低レベル電圧に保持される。従って正
帰還された非反転入力端の電圧は負の低レベルを保持し
ており、反転入力の電圧がこの保持電圧を越えるまで出
力端Ｐの電圧は負電圧となり、ヒシテリシス特性を有
し、トランジスタＴｒ1が開路（ＯＦＦ）、トランジス
タＴｒ2は閉路（ＯＮ）となり端子７から信号ラインの
バリアヒューズの溶断検出信号が出力される。
溶断した異常状態が時間ｔｎで発生すると、信号ライン
１１ａの電圧は流量パルスの波高値と等しい電圧となり
この電圧は積分回路Ｒ2Ｃ1の時間遅れをもった曲線Ｉｎ
に従って上昇する。この上昇電圧が上昇を続け非反転入
力比較電圧Ｅｓを越えた時間ｔn+1において出力端Ｐの
電圧は反転し負の低レベル電圧に保持される。従って正
帰還された非反転入力端の電圧は負の低レベルを保持し
ており、反転入力の電圧がこの保持電圧を越えるまで出
力端Ｐの電圧は負電圧となり、ヒシテリシス特性を有
し、トランジスタＴｒ1が開路（ＯＦＦ）、トランジス
タＴｒ2は閉路（ＯＮ）となり端子７から信号ラインの
バリアヒューズの溶断検出信号が出力される。
【００２７】即ち、ＯＵＴ２の信号は、正常時では零レ
ベル、信号ラインバリアヒューズ断の異常状態では高レ
ベルの信号が出力し異常を通告できる。この異常信号
は、正帰還回路を有するＯＰアンプ１４からなるヒシテ
リシスを有するスイッチング回路によるものであるから
チャタリングを生ずることはなく安定した異常信号を出
力することができる。
ベル、信号ラインバリアヒューズ断の異常状態では高レ
ベルの信号が出力し異常を通告できる。この異常信号
は、正帰還回路を有するＯＰアンプ１４からなるヒシテ
リシスを有するスイッチング回路によるものであるから
チャタリングを生ずることはなく安定した異常信号を出
力することができる。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば以下の効果がある。請求項１に対応する効果：
設置された受信器から電源が供給される本質安全防爆構
造の流量計変換器では、大きいサージ電流発生等の異常
が生じたとき溶断して変換器の回路を保護するバリアヒ
ューズが電源ラインと信号出力ラインに接続されてい
る。これらバリアヒューズが溶断したとき変換器出力信
号は受信器からの供給電源電圧に保持されるが、この信
号電圧は流量零の正常状態でも出力されて正常，異常の
判別ができないが、本発明によるとバリアヒューズ溶断
信号を検出して異常信号を出力するので、流量が零であ
る正常状態と、異常状態とを正しく判別することができ
る。
によれば以下の効果がある。請求項１に対応する効果：
設置された受信器から電源が供給される本質安全防爆構
造の流量計変換器では、大きいサージ電流発生等の異常
が生じたとき溶断して変換器の回路を保護するバリアヒ
ューズが電源ラインと信号出力ラインに接続されてい
る。これらバリアヒューズが溶断したとき変換器出力信
号は受信器からの供給電源電圧に保持されるが、この信
号電圧は流量零の正常状態でも出力されて正常，異常の
判別ができないが、本発明によるとバリアヒューズ溶断
信号を検出して異常信号を出力するので、流量が零であ
る正常状態と、異常状態とを正しく判別することができ
る。
【００２９】請求項２に対応する効果：電源ラインにフ
ォトカップラのフォトダイオードを低抵抗と並列接続し
て、正常状態では継続してフォトダイオードを発光さ
せ、異常状態では発光を停止する光信号によりフォトト
ランジスタを駆動して異常信号を出力するので、簡単で
正確に電源ラインのバリアヒューズが溶断した異常を検
出することができる。
ォトカップラのフォトダイオードを低抵抗と並列接続し
て、正常状態では継続してフォトダイオードを発光さ
せ、異常状態では発光を停止する光信号によりフォトト
ランジスタを駆動して異常信号を出力するので、簡単で
正確に電源ラインのバリアヒューズが溶断した異常を検
出することができる。
【００３０】請求項３に対応する効果：比較電圧を流量
パルスの波高値よりも小さく流量パルス信号を積分した
最大流量での積分電圧よりも大きくしてＯＰアンプの非
反転入力に印加し、前記積分電圧を反転入力に印加し
て、ＯＰアンプの出力を非反転入力に正帰還したヒステ
リシスを有するスイッチ回路により異常電圧を検知した
ので確実に信号ラインのバリアヒューズが溶断した異常
を検出することができる。
パルスの波高値よりも小さく流量パルス信号を積分した
最大流量での積分電圧よりも大きくしてＯＰアンプの非
反転入力に印加し、前記積分電圧を反転入力に印加し
て、ＯＰアンプの出力を非反転入力に正帰還したヒステ
リシスを有するスイッチ回路により異常電圧を検知した
ので確実に信号ラインのバリアヒューズが溶断した異常
を検出することができる。
【図１】 本発明による異常検出器が接続される流量計
システムの一実施形態を説明するためのブロック図であ
る。
システムの一実施形態を説明するためのブロック図であ
る。
【図２】 図２は、本発明による異常検出器の実施の形
態を説明するための回路図例である。
態を説明するための回路図例である。
【図３】 信号ラインヒューズ断信号検出を説明するた
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４】 従来の流量計システムの一例を説明するため
のブロック図である。
のブロック図である。
１…変換器、２，４…伝送ケーブル（シールドケーブ
ル）、３…異常検出器、５…受信器、６…電源ラインヒ
ューズ断信号端子、７…信号ラインヒューズ断信号端
子、１０…電源ライン端子、１１…信号ライン端子、１
２…アースライン端子、１３…定電流源、１４…ＯＰア
ンプ（演算増幅器）、１５…フォトカプラ。
ル）、３…異常検出器、５…受信器、６…電源ラインヒ
ューズ断信号端子、７…信号ラインヒューズ断信号端
子、１０…電源ライン端子、１１…信号ライン端子、１
２…アースライン端子、１３…定電流源、１４…ＯＰア
ンプ（演算増幅器）、１５…フォトカプラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三角 勝夫 東京都新宿区上落合３丁目10番８号 株式 会社オーバル内 (72)発明者 斉藤 信行 東京都新宿区上落合３丁目10番８号 株式 会社オーバル内
Claims (3)
- 【請求項１】 爆発性ガスが存在する危険場所に設置さ
れ流量信号を出力する渦流量計と、該渦流量計に装着さ
れ前記流量信号をパルス信号に変換する変換部、および
前記パルス信号に従って電流を開閉し流量パルスを出力
する出力部を有し、前記変換部および前記出力部が各々
ツェナーバリアを介して外部接続される本質安全防爆構
造の変換器と、非危険場所に設けられ、前記変換器に接
続され、前記変換器の前記ツェナーバリアに接続される
電源回路および前記出力部のツェナーバリアに接続され
るパルス受信回路を有する受信器とからなる流量計シス
テムにおいて、前記変換器と前記受信器との間の非危険
場所に設置接続され、前記各々のツェナーバリアのヒュ
ーズの何れか又はすべてが溶断したときに該ヒューズが
溶断したことを検出して警報を発し、流量零においては
警報を発しないことを特徴とする異常検出器。 - 【請求項２】 前記変換器に電流が供給された正常時に
発光し前記電源回路のツェナーバリアのヒューズが溶断
したときに非発光のフォトカプラの発光ダイオードと、
該発光ダイオードの光を受け閉路し非受光で開路する前
記フォトカプラのフォトトランジスタと、該フォトトラ
ンジスタの開路により閉路するスイッチ回路とからなる
前記電源回路側のツェナーバリアのヒューズ溶断検出回
路を有し、前記スイッチ回路の閉路により前記電源回路
のツェナーバリアのヒューズの溶断を検出することを特
徴とする請求項１に記載の異常検出器。 - 【請求項３】 前記出力回路が電流を開閉して出力され
た流量パルスを積分する積分回路と、前記パルス電源に
接続され、前記流量パルスの波高値よりも低電圧で、最
大流量における前記積分回路の出力電圧よりも高電圧の
基準電圧電源と、前記積分回路を反転入力に、前記基準
電圧電源を非反転入力に、各々接続し出力を該非反転入
力に正帰還する演算増幅器を有し、前記反転入力電圧が
前記非反転入力の電圧よりも高電圧となったとき反転出
力する前記演算増幅器の反転出力により前記変換器の出
力回路のツェナーバリアのヒューズの溶断を検知するこ
とを特徴とする請求項１に記載の異常検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21332995A JPH0961207A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 異常検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21332995A JPH0961207A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 異常検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0961207A true JPH0961207A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16637361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21332995A Pending JPH0961207A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 異常検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0961207A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102684455A (zh) * | 2012-05-08 | 2012-09-19 | 费江海 | 一种宽输入电压范围本质安全型转换器 |
| US9611656B2 (en) | 2000-03-31 | 2017-04-04 | Pergo (Europe) Ab | Building panels |
| CN110146863A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-08-20 | 河南辉煌科技股份有限公司 | 一种驼峰雷达设备在线监测系统及方法 |
-
1995
- 1995-08-22 JP JP21332995A patent/JPH0961207A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9611656B2 (en) | 2000-03-31 | 2017-04-04 | Pergo (Europe) Ab | Building panels |
| US9677285B2 (en) | 2000-03-31 | 2017-06-13 | Pergo (Europe) Ab | Building panels |
| US10156078B2 (en) | 2000-03-31 | 2018-12-18 | Pergo (Europe) Ab | Building panels |
| CN102684455A (zh) * | 2012-05-08 | 2012-09-19 | 费江海 | 一种宽输入电压范围本质安全型转换器 |
| CN110146863A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-08-20 | 河南辉煌科技股份有限公司 | 一种驼峰雷达设备在线监测系统及方法 |
| CN110146863B (zh) * | 2019-06-19 | 2024-02-20 | 河南辉煌科技股份有限公司 | 一种驼峰雷达设备在线监测系统及方法 |
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