JPS58208623A - 渦流量計 - Google Patents
渦流量計Info
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- JPS58208623A JPS58208623A JP57091613A JP9161382A JPS58208623A JP S58208623 A JPS58208623 A JP S58208623A JP 57091613 A JP57091613 A JP 57091613A JP 9161382 A JP9161382 A JP 9161382A JP S58208623 A JPS58208623 A JP S58208623A
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- vos
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- operational amplifier
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3273—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl for detecting fluid speed oscillations by thermal sensors
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は渦の生成数を検出して流速又は流量を測定する
渦流量計、特にカルマン渦あるいはスワール渦の生成数
を例えば熱線（感熱素子）を用いて検出するようにした
渦流量計に関するものであるＣ・ 従来、渦流量計は例えば実公昭４８−１４４４８号など
に提案されておシ、これは渦発生体を構成する柱状物体
に設けた貫通孔内に熱線を設けて渦の生成数を検出する
方式であった。しかるに、このように被測定流体中に裸
の熱線を配置させ、熱線のアナログ的冷却変化を検出す
る方式では、流速の変化により渦の変化に対応した信号
の検出感度が変り、周波数特性が悪い等の欠点があった
。又、渦発生体の後流に一対の裸の熱線を設け、各熱線
を夫々定温度制御するようにし、各熱線の制御信号の差
信号により渦信号を検出しようとした場合には、各熱線
に夫々接続した演算増幅器の特性の差によって検出信号
にも差が生じ、安定な検出が望めないという欠点があり
、さらには演算増幅器のオフセット電圧等のバラツキに
よっては起動しないという欠点もあった。
渦流量計、特にカルマン渦あるいはスワール渦の生成数
を例えば熱線（感熱素子）を用いて検出するようにした
渦流量計に関するものであるＣ・ 従来、渦流量計は例えば実公昭４８−１４４４８号など
に提案されておシ、これは渦発生体を構成する柱状物体
に設けた貫通孔内に熱線を設けて渦の生成数を検出する
方式であった。しかるに、このように被測定流体中に裸
の熱線を配置させ、熱線のアナログ的冷却変化を検出す
る方式では、流速の変化により渦の変化に対応した信号
の検出感度が変り、周波数特性が悪い等の欠点があった
。又、渦発生体の後流に一対の裸の熱線を設け、各熱線
を夫々定温度制御するようにし、各熱線の制御信号の差
信号により渦信号を検出しようとした場合には、各熱線
に夫々接続した演算増幅器の特性の差によって検出信号
にも差が生じ、安定な検出が望めないという欠点があり
、さらには演算増幅器のオフセット電圧等のバラツキに
よっては起動しないという欠点もあった。
上記した点を以下においてさらに詳述する。第１図は従
来および本発明に係る渦流量計の本体部分を示し、１は
内部に被測定流体２が矢印３のように流れている導管、
４は被測定流体２甲に設けられた渦発生体で、渦発生体
４は三角柱状部４ａとその後流側に設けられた三個の板
状部４ｂとから成り、最後位の板状部４ｂの彼側の両側
には支柱５を介して熱線（感熱素子）６，７が左右対称
に取付けられる。この結果、図のように渦発生体４の後
流側には規則的な二列のカルマン渦８が生成され、各熱
線６，７は各渦動により交互に冷却される。カルマン渦
８の生成数は被測定流体２の流速又は流量に対応してい
る。
来および本発明に係る渦流量計の本体部分を示し、１は
内部に被測定流体２が矢印３のように流れている導管、
４は被測定流体２甲に設けられた渦発生体で、渦発生体
４は三角柱状部４ａとその後流側に設けられた三個の板
状部４ｂとから成り、最後位の板状部４ｂの彼側の両側
には支柱５を介して熱線（感熱素子）６，７が左右対称
に取付けられる。この結果、図のように渦発生体４の後
流側には規則的な二列のカルマン渦８が生成され、各熱
線６，７は各渦動により交互に冷却される。カルマン渦
８の生成数は被測定流体２の流速又は流量に対応してい
る。
第２図は従来の渦流量計の電気的部分を示し、９〜１４
は抵抗、１５はサーミスタ、１６は演算増幅器、１７は
トランジスタで、抵抗９〜１２、サーミスタ１５および
熱線６により構成されたブリッジ回路は演算増幅器１６
の反転および非反転入力端子間に接続されるとともにト
ランジスタ１７の出力はブリッジ回路に帰還され、これ
によって熱線６は定温度制御され、カルマン渦８により
冷却され渦信号を電気信号に変換する熱線６の検出出力
はＶ、として出力される。又、１８〜２３は抵抗、２４
はサーミスタ、２５は演算増幅器、２６はトランジスタ
で、抵抗１８〜２１、サーミスタ２４および熱線７によ
り構成されたブリッジ回路は演算増幅器２５の反転およ
び非反転入力端子間に接続されるとともにトランジスタ
２６の出力はブリッジ回路に帰還され、これによって熱
線７は定温度制御され、カルマン渦８により冷却され渦
信号を電気信号に変換する熱線７の検出出力はＶ２とし
て出力される。サーミスタ１５．２４は被測定流体２の
温度を検出するためのもので、これにより熱線６，７の
制御温度を流体２の′ｌＡ度に応じて適正値に補正する
。又、２７．２８はコンデンサ、２９〜３３は抵抗、３
４は演算増幅器で、これらの部材により出力Ｖ、 、
Ｖ、中に含まれるカルマン渦８による検出出力のみを取
出して増幅する回路を構成し、渦検出出力■、を出力す
る。又、３５〜３８は抵抗、３９は電圧比較器で、これ
らの部材により出力ｖ３を周波数出力ｖ４に変換する波
形整形回路を構成し、周波数出力ｖ４によって流速又は
流電に比例した周波数の出力が得られる。
は抵抗、１５はサーミスタ、１６は演算増幅器、１７は
トランジスタで、抵抗９〜１２、サーミスタ１５および
熱線６により構成されたブリッジ回路は演算増幅器１６
の反転および非反転入力端子間に接続されるとともにト
ランジスタ１７の出力はブリッジ回路に帰還され、これ
によって熱線６は定温度制御され、カルマン渦８により
冷却され渦信号を電気信号に変換する熱線６の検出出力
はＶ、として出力される。又、１８〜２３は抵抗、２４
はサーミスタ、２５は演算増幅器、２６はトランジスタ
で、抵抗１８〜２１、サーミスタ２４および熱線７によ
り構成されたブリッジ回路は演算増幅器２５の反転およ
び非反転入力端子間に接続されるとともにトランジスタ
２６の出力はブリッジ回路に帰還され、これによって熱
線７は定温度制御され、カルマン渦８により冷却され渦
信号を電気信号に変換する熱線７の検出出力はＶ２とし
て出力される。サーミスタ１５．２４は被測定流体２の
温度を検出するためのもので、これにより熱線６，７の
制御温度を流体２の′ｌＡ度に応じて適正値に補正する
。又、２７．２８はコンデンサ、２９〜３３は抵抗、３
４は演算増幅器で、これらの部材により出力Ｖ、 、
Ｖ、中に含まれるカルマン渦８による検出出力のみを取
出して増幅する回路を構成し、渦検出出力■、を出力す
る。又、３５〜３８は抵抗、３９は電圧比較器で、これ
らの部材により出力ｖ３を周波数出力ｖ４に変換する波
形整形回路を構成し、周波数出力ｖ４によって流速又は
流電に比例した周波数の出力が得られる。
上記のように構成された従来の渦流量計においては、前
述したように演算増幅器１６．２５にはオフセット電圧
やオフセットバイアス電流等のバラツキがあるが、これ
を第２図の基本部分を書き直した第３図によって考察す
る。第３図において、４０は抵抗値Ｒ３の抵抗、４１は
抵抗値ＲＨの熱線、４２は抵抗値Ｒ２の抵抗、４３は抵
抗値島の抵抗、４４は演算増幅器で、その入力端子電圧
をＶ＋、Ｖ−とじ、出力端子電圧をｖＯとする。４５は
演算増幅器４４の入力端子間に現われる入力換算オフセ
ット電圧Ｖｏｓ （ｉｎ ）で、その外部の電位差に換
算した値をＶｏｓとする。この場合、 定常状態では Ｖ十＝ ｖ−・・・（３）の関係式が成
立する。この関係式とＶｏｓ 、 Ｖｏとの関係を表わ
したのが第４図である。（イ）に示したＶｏｓ ＝ ０
の場合にはＶ＋と■−は常に等しく、通常の熱線流速計
として使用する場合にはこの関係でなければならない。
述したように演算増幅器１６．２５にはオフセット電圧
やオフセットバイアス電流等のバラツキがあるが、これ
を第２図の基本部分を書き直した第３図によって考察す
る。第３図において、４０は抵抗値Ｒ３の抵抗、４１は
抵抗値ＲＨの熱線、４２は抵抗値Ｒ２の抵抗、４３は抵
抗値島の抵抗、４４は演算増幅器で、その入力端子電圧
をＶ＋、Ｖ−とじ、出力端子電圧をｖＯとする。４５は
演算増幅器４４の入力端子間に現われる入力換算オフセ
ット電圧Ｖｏｓ （ｉｎ ）で、その外部の電位差に換
算した値をＶｏｓとする。この場合、 定常状態では Ｖ十＝ ｖ−・・・（３）の関係式が成
立する。この関係式とＶｏｓ 、 Ｖｏとの関係を表わ
したのが第４図である。（イ）に示したＶｏｓ ＝ ０
の場合にはＶ＋と■−は常に等しく、通常の熱線流速計
として使用する場合にはこの関係でなければならない。
しかし、あまりＶｏｓを零に近づけていくと遂には（ハ
）に示したＶｏｓ ＜ ０の場合となり、この場合Ｖｏ
が零に近くなるとＶ−＞Ｖ＋となって永久に回路が動作
しない状態となる。このため、回路が安定に動作するた
めにはＶｏｓ≧０でなければならない。又、第４図（ロ
）に示すようにＶｏｓ ＞ Ｏの場合にはＶｏが変化す
るとＶ十＝ ｖ−を満Ｖ ＝Ｖ十である安定点が移動す
る。これはカルマン渦検出信号の感度がＶｏｓＯ値に依
存して変化してしまうことを意味し、第２図で示したよ
うに二本の熱線６，７により検出する場合には演算増幅
器１６．２５の特性のバラツキにより検出出力のバラン
スがくずれてしまうという欠点が生じる。
）に示したＶｏｓ ＜ ０の場合となり、この場合Ｖｏ
が零に近くなるとＶ−＞Ｖ＋となって永久に回路が動作
しない状態となる。このため、回路が安定に動作するた
めにはＶｏｓ≧０でなければならない。又、第４図（ロ
）に示すようにＶｏｓ ＞ Ｏの場合にはＶｏが変化す
るとＶ十＝ ｖ−を満Ｖ ＝Ｖ十である安定点が移動す
る。これはカルマン渦検出信号の感度がＶｏｓＯ値に依
存して変化してしまうことを意味し、第２図で示したよ
うに二本の熱線６，７により検出する場合には演算増幅
器１６．２５の特性のバラツキにより検出出力のバラン
スがくずれてしまうという欠点が生じる。
特に、自動車の吸入空気量測定装置にこの渦流量計を適
用した場合には、渦流量計は広い範囲で安定に動作する
ものでなければならず、又演算増幅器１６．２５も安価
で大量生産が可能な汎用品でなければならない。従って
、演算増幅器１６．２５自身によってオフセット電圧を
調整することは望めず、演算増幅器１６．２５の間にオ
フセット電圧の差があると適当な調整方法がなかった。
用した場合には、渦流量計は広い範囲で安定に動作する
ものでなければならず、又演算増幅器１６．２５も安価
で大量生産が可能な汎用品でなければならない。従って
、演算増幅器１６．２５自身によってオフセット電圧を
調整することは望めず、演算増幅器１６．２５の間にオ
フセット電圧の差があると適当な調整方法がなかった。
本発明は上記した従来の欠点を除去するために成された
ものであり、演算増幅器のオフセット電圧あるいは周波
数特性の影響により渦の検出感度が変ることがないとと
もに、二本の感熱素子を用いて渦信号を検出する場合の
夫々の検出感度に差が生じないようにし、流速又は流量
を良好に測定することができる渦流量計を提供すること
を目的とする。
ものであり、演算増幅器のオフセット電圧あるいは周波
数特性の影響により渦の検出感度が変ることがないとと
もに、二本の感熱素子を用いて渦信号を検出する場合の
夫々の検出感度に差が生じないようにし、流速又は流量
を良好に測定することができる渦流量計を提供すること
を目的とする。
以下本発明の実施例を図面とともに説明する。
第５図は本実施例における渦流量計の電気的部分を示し
、４６は抵抗１１，１２の接続点と電源Ｖｃｃの間に設
けた抵抗、４７は抵抗２０．２１の接続点と電源Ｖｃｃ
との間に設けた抵抗、４８は抵抗９と熱線６の接続点と
電源Ｖｐｃとの間に設けた抵抗、４９は抵抗１８と熱線
７の接続点と電源Ｖｃｃとの間に設けた抵抗であり、他
の構成は第２図と同じである。基本部分を第３図と対応
させると、熱線６．７の抵抗値がＲＨ１抵抗９，１８の
抵抗値がＲ８、抵抗１２．２１の抵抗値がへ、抵抗１０
．１１およびサーミスタ１５の合成抵抗値がＲ１、抵抗
１９．２０およびサーミスタ２４の合成抵抗値がＲ，と
なる。又、演算増幅器１６．２５の入力換算オフセット
電圧を夫々Ｖ・ｌ５（１６）およびＶＯ８（２５）とす
る□ 上記装置ニオイテ、Ｖｏｓ（１６） 、 Ｖｏｓ（２５
）の値は前述したように零又は正の値でないとこの回路
は動作しないが、負以外のどんな値でも良いわけではな
く、量適値が存在し、Ｖｏｓ（１６） 、 Ｖｏｓ（２
５）ノ値がこの最適値の付近の狭い範囲にないと出力Ｖ
、 、 Ｖ。
、４６は抵抗１１，１２の接続点と電源Ｖｃｃの間に設
けた抵抗、４７は抵抗２０．２１の接続点と電源Ｖｃｃ
との間に設けた抵抗、４８は抵抗９と熱線６の接続点と
電源Ｖｐｃとの間に設けた抵抗、４９は抵抗１８と熱線
７の接続点と電源Ｖｃｃとの間に設けた抵抗であり、他
の構成は第２図と同じである。基本部分を第３図と対応
させると、熱線６．７の抵抗値がＲＨ１抵抗９，１８の
抵抗値がＲ８、抵抗１２．２１の抵抗値がへ、抵抗１０
．１１およびサーミスタ１５の合成抵抗値がＲ１、抵抗
１９．２０およびサーミスタ２４の合成抵抗値がＲ，と
なる。又、演算増幅器１６．２５の入力換算オフセット
電圧を夫々Ｖ・ｌ５（１６）およびＶＯ８（２５）とす
る□ 上記装置ニオイテ、Ｖｏｓ（１６） 、 Ｖｏｓ（２５
）の値は前述したように零又は正の値でないとこの回路
は動作しないが、負以外のどんな値でも良いわけではな
く、量適値が存在し、Ｖｏｓ（１６） 、 Ｖｏｓ（２
５）ノ値がこの最適値の付近の狭い範囲にないと出力Ｖ
、 、 Ｖ。
に含まれる渦信号に相当する電気信号の振幅および周波
数特性は安定しない。又、Ｖ、 、 Ｖ２の値が十分に
均衡していないとｖ３の値も安定しない。これらの条件
を満足するためにはＶｏｓ（１６） 、 Ｖｏｓ（２５
）の値がほぼ等しくかつ最適値の付近の狭い範囲にある
ことが必要である。
数特性は安定しない。又、Ｖ、 、 Ｖ２の値が十分に
均衡していないとｖ３の値も安定しない。これらの条件
を満足するためにはＶｏｓ（１６） 、 Ｖｏｓ（２５
）の値がほぼ等しくかつ最適値の付近の狭い範囲にある
ことが必要である。
第６図は流速又は流量と検出出力Ｖ、 、 Ｖ２との関
係をＶｏｓ（１６） 、 Ｖｏｓ（２５）をパラメータ
として示したもノテ、Ｖｌ （Ｄｃ ）、 Ｖｌ （Ａ
Ｃ）は夫ｋＶ、（Ｄ直流成分および渦信号成分を示し、
ｖ２（ＤＣ） 、ｖ、 （ＡＣ）は夫々ｖ２の直流成分
および渦信号成分を示す。図から明らかなように、Ｖ、
（ＤＣ） 、Ｖ２ （ＤＣ）はＶｏｓ（１６） 。
係をＶｏｓ（１６） 、 Ｖｏｓ（２５）をパラメータ
として示したもノテ、Ｖｌ （Ｄｃ ）、 Ｖｌ （Ａ
Ｃ）は夫ｋＶ、（Ｄ直流成分および渦信号成分を示し、
ｖ２（ＤＣ） 、ｖ、 （ＡＣ）は夫々ｖ２の直流成分
および渦信号成分を示す。図から明らかなように、Ｖ、
（ＤＣ） 、Ｖ２ （ＤＣ）はＶｏｓ（１６） 。
Ｖｏｓ（２５）の値にかかわらずあまり変化しない。一
方、Ｖ、 （ＡＣ） 、ｖ、 （ＡＣ）はＶｏｓ（１６
） 、 Ｖｏｓ（２５）ノ値が狭い適正値即ち４ ｍＶ
以上１０ｍＶ以下の範囲にあると安定して検出できるが
、Ｖｏｓ（１６） 、 Ｖｏｓ（２５）ノ値が小さすぎ
ると出力振幅は発振を伴いながら増太し、逆にＶｏｓ（
１６） 、 Ｖｏｓ（２５）（７）値が大；ａスｓ”ル
ト’振幅が小さくなって検出不可となる。尚、この最適
条件は熱線６，７の抵抗値が１Ω〜８Ωの時に成立する
値で、この抵抗値やブリッヂ回路の抵抗比が大きくｉｎ
ば最適値はある程にシフトする。
方、Ｖ、 （ＡＣ） 、ｖ、 （ＡＣ）はＶｏｓ（１６
） 、 Ｖｏｓ（２５）ノ値が狭い適正値即ち４ ｍＶ
以上１０ｍＶ以下の範囲にあると安定して検出できるが
、Ｖｏｓ（１６） 、 Ｖｏｓ（２５）ノ値が小さすぎ
ると出力振幅は発振を伴いながら増太し、逆にＶｏｓ（
１６） 、 Ｖｏｓ（２５）（７）値が大；ａスｓ”ル
ト’振幅が小さくなって検出不可となる。尚、この最適
条件は熱線６，７の抵抗値が１Ω〜８Ωの時に成立する
値で、この抵抗値やブリッヂ回路の抵抗比が大きくｉｎ
ば最適値はある程にシフトする。
第６図の結果からＶｏｓ（１６） 、 Ｖｏｓ（２５）
の値を適正値にすることの必要性が判明したので、演算
増幅器１６．２５を選別あるいは調整することによりＶ
ｏｓ（１６） 、 Ｖｏｓ（２５）を適正値にすること
が考えられるが、どちらもあ梵り好１しくない。例えば
この渦流量針を自動車の吸入空気量測定に用いるような
場合には単一電源で動作する汎用の演算増幅器を用いる
のが良いが、このような演算増幅器ではそのオフてット
電圧を調整できる機能がない。本実施例では抵抗４６〜
４９を介してブリッジ回路に補正電圧Ｖｃｃを加えてい
るので、抵抗４６〜４９の値を調整することにより入力
換算オフセット電圧Ｖｏｓ（１６） 、 Ｖｏｓ（２５
）を補正電圧Ｖｏｓ（ｉｎ）にすることができる。例え
ば抵抗４６．４７を小さくすれば二つの演Ｘ４幅器１６
、２５の夫々のＶｏｓ （ｉｎ ）の値を正の方向に
大きくすることができ、同様に抵抗４８．４９の値を小
さくすることにより夫々のＶｏｓ（ｉｎ）を負の方向ヘ
シフトすることができる。
の値を適正値にすることの必要性が判明したので、演算
増幅器１６．２５を選別あるいは調整することによりＶ
ｏｓ（１６） 、 Ｖｏｓ（２５）を適正値にすること
が考えられるが、どちらもあ梵り好１しくない。例えば
この渦流量針を自動車の吸入空気量測定に用いるような
場合には単一電源で動作する汎用の演算増幅器を用いる
のが良いが、このような演算増幅器ではそのオフてット
電圧を調整できる機能がない。本実施例では抵抗４６〜
４９を介してブリッジ回路に補正電圧Ｖｃｃを加えてい
るので、抵抗４６〜４９の値を調整することにより入力
換算オフセット電圧Ｖｏｓ（１６） 、 Ｖｏｓ（２５
）を補正電圧Ｖｏｓ（ｉｎ）にすることができる。例え
ば抵抗４６．４７を小さくすれば二つの演Ｘ４幅器１６
、２５の夫々のＶｏｓ （ｉｎ ）の値を正の方向に
大きくすることができ、同様に抵抗４８．４９の値を小
さくすることにより夫々のＶｏｓ（ｉｎ）を負の方向ヘ
シフトすることができる。
従って、このようにすればＶｏｓ（１６） 、 Ｖｏｓ
（２５）の値にかかわらず、演算増幅器１６．２５の入
力換算オフセット電圧をほぼ等しくかつ所定の範囲内の
適正値に容易に設定することができる、第７図は本発明
の第２の実施例を示し、ブリッジ回路の構成が第５図の
ものとは入れ替っているが、抵抗４６〜４９の値を調整
することにより入力換算オフセット電圧の補正電圧Ｖｏ
ｓ （ｉｎ ）を適正値に設定することができる。
（２５）の値にかかわらず、演算増幅器１６．２５の入
力換算オフセット電圧をほぼ等しくかつ所定の範囲内の
適正値に容易に設定することができる、第７図は本発明
の第２の実施例を示し、ブリッジ回路の構成が第５図の
ものとは入れ替っているが、抵抗４６〜４９の値を調整
することにより入力換算オフセット電圧の補正電圧Ｖｏ
ｓ （ｉｎ ）を適正値に設定することができる。
この場合、
Ｖ十 ＝＝ −”−Ｖｏ ＋ Ｖｏｓ（ｉｎ）
−（４）Ｒ３＋Ｒｉ ｖ＝−凡−Ｖｏ ・・・（５）Ｒ７十
＆ となり、補正電圧Ｖｏｓ（ｉｎ）を正の値に設定すると
、第８図に示すようにｖＯの増大に従ってＶ＋＝ ｖ−
を満足する安定点は（１）→（２）→（３）と移動する
。これ３ はＶ十の傾きＲ３＋Ｒ，が増加すること即ちＲＨが低下
して熱線６．７の温度を下げる方向に安定点が移動する
ことを意味し、第４図（ロ）と同じ動作原理となる。入
力換算オフセット補正電圧Ｖｏｓ（ｉｎ）の最適値の設
定はこの最適値から各演算増幅器１６゜２５０入力換算
オフセツト電圧値Ｖｏｓ（１６）、Ｖｏｓ（２５）を差
し引いた値のみを抵抗４６〜４９によって補正すること
により実現できる。
−（４）Ｒ３＋Ｒｉ ｖ＝−凡−Ｖｏ ・・・（５）Ｒ７十
＆ となり、補正電圧Ｖｏｓ（ｉｎ）を正の値に設定すると
、第８図に示すようにｖＯの増大に従ってＶ＋＝ ｖ−
を満足する安定点は（１）→（２）→（３）と移動する
。これ３ はＶ十の傾きＲ３＋Ｒ，が増加すること即ちＲＨが低下
して熱線６．７の温度を下げる方向に安定点が移動する
ことを意味し、第４図（ロ）と同じ動作原理となる。入
力換算オフセット補正電圧Ｖｏｓ（ｉｎ）の最適値の設
定はこの最適値から各演算増幅器１６゜２５０入力換算
オフセツト電圧値Ｖｏｓ（１６）、Ｖｏｓ（２５）を差
し引いた値のみを抵抗４６〜４９によって補正すること
により実現できる。
演算増幅器のオフセット電圧の値）マ一般に一定でなく
正負の値にばらついている。このため、適正値に補正す
るには抵抗４６〜４９の各々を−軽しなければならない
煩しさがあるが、これは例えば抵抗４６．４７の値を極
端に小さな値にしてＶｏｓ（ｉｎ）の値を正の大きな値
にしておき、抵抗４８．４９の値のみを調整するように
すれば調整の作業を簡略化することができる。
正負の値にばらついている。このため、適正値に補正す
るには抵抗４６〜４９の各々を−軽しなければならない
煩しさがあるが、これは例えば抵抗４６．４７の値を極
端に小さな値にしてＶｏｓ（ｉｎ）の値を正の大きな値
にしておき、抵抗４８．４９の値のみを調整するように
すれば調整の作業を簡略化することができる。
上記の各実施例ではブリッジ回路への補正電圧の印加は
、演算増幅器の反転および非反転入力端子全プルアップ
するように行われていたが、弛め印加手段を第９図に示
すコ第９図（ａ）は本発明の第３の実施例を示し、５０
はトランジスタ、５１．５３は抵抗、５２．５４は定電
圧素子である。この例でも結局は定電圧素子５２．５４
により演算増幅器４４の各入力端子をプルアップするの
であるが、例えば抵抗５１を小さくすれげＶｏｓ （ｉ
ｎ ）の値を負の方向に調整することができ、抵抗５３
を小さくすればＶｏｓ（ｉｎ）を正の方向に調整するこ
とができる。
、演算増幅器の反転および非反転入力端子全プルアップ
するように行われていたが、弛め印加手段を第９図に示
すコ第９図（ａ）は本発明の第３の実施例を示し、５０
はトランジスタ、５１．５３は抵抗、５２．５４は定電
圧素子である。この例でも結局は定電圧素子５２．５４
により演算増幅器４４の各入力端子をプルアップするの
であるが、例えば抵抗５１を小さくすれげＶｏｓ （ｉ
ｎ ）の値を負の方向に調整することができ、抵抗５３
を小さくすればＶｏｓ（ｉｎ）を正の方向に調整するこ
とができる。
第９１図（ｂ）は本発明の第４の実施例を示し、この例
は演算増幅器４４の各入力端子に直接補正電圧を印加せ
ずに、ブリッジ回路の他の部分に補正電圧をｌ：Ｉ］７
１０するもので、抵抗４０と抵抗５５の直列接続で第９
図（ａ）の抵抗４０の役目を果している。
は演算増幅器４４の各入力端子に直接補正電圧を印加せ
ずに、ブリッジ回路の他の部分に補正電圧をｌ：Ｉ］７
１０するもので、抵抗４０と抵抗５５の直列接続で第９
図（ａ）の抵抗４０の役目を果している。
即ち、抵抗４０．５５の中点を抵［５６を介して電源電
圧ＶｃｃによってプルアップすることによりＶｏｓ（ｉ
ｎ）の値を小さくすることができ、又抵抗５３の値を小
さくすることによりＶｏｓ （ｉｎ ）の値を大きくす
ることができる。ブリッジ回路の他の辺の抵抗を分割す
ることによっても補正電圧を印加できる。
圧ＶｃｃによってプルアップすることによりＶｏｓ（ｉ
ｎ）の値を小さくすることができ、又抵抗５３の値を小
さくすることによりＶｏｓ （ｉｎ ）の値を大きくす
ることができる。ブリッジ回路の他の辺の抵抗を分割す
ることによっても補正電圧を印加できる。
尚、上記各実施例では主に演算項：咄器のオフセット電
圧のバラツキの補正について述べたが、熱線６，７の特
性のバラツキも含めて渦信号を電気信号に変換する各電
気信号変換手段のバラツキを本発明によって補正するこ
とができる。
圧のバラツキの補正について述べたが、熱線６，７の特
性のバラツキも含めて渦信号を電気信号に変換する各電
気信号変換手段のバラツキを本発明によって補正するこ
とができる。
以上のように本発明においては、渦流量計における渦信
号を゛電気信号に変換する各電気信号変換手段のブリッ
ジ回路に補正電圧を印加することによりブリッジ回路に
接婿された各演算増幅器のオフセット電圧のバラツキの
補正を行っており、又同時に補正電圧の印加（Ｃよシ各
感熱素子の特性のバラツキも補正することができ、これ
によって各電気信号変換手段の出力のバランスをとるこ
とができ、流体の流速又は流量を精確に測定できる渦流
量計が得られる。
号を゛電気信号に変換する各電気信号変換手段のブリッ
ジ回路に補正電圧を印加することによりブリッジ回路に
接婿された各演算増幅器のオフセット電圧のバラツキの
補正を行っており、又同時に補正電圧の印加（Ｃよシ各
感熱素子の特性のバラツキも補正することができ、これ
によって各電気信号変換手段の出力のバランスをとるこ
とができ、流体の流速又は流量を精確に測定できる渦流
量計が得られる。
第１図（４）、ＣＢ）ｔｄ夫々従来および本発明に係る
渦流量計の本体部分の平面図およびその拡大斜視図、第
２〜４図は夫々従来の渦流量計の電気回路図、（気回路
の基本部分図および動作特性図、第５゜６図は夫々本発
明の第１の実施例に係る渦流量計の電気回路図および検
出特性図、第７．８図は夫々本発明の第２の実施例に係
る渦流量計の電気回路図および動作特性図、第９図（ａ
） 、 （ｂ）は夫々本発明の第３および第４の実施例
に係る渦流量計の電気回路の基本部分図。 ２・・・被測定流体、４・・・渦発生体、６，７．４１
・・・熱線（感熱素子）、８・・・カルマン渦、９〜１
２゜１８〜２１．４０，４２．４３．４６〜４９，５１
．５３，５５゜５６・・・抵抗、１５．２４・・・サー
ミスタ、１６．２５゜４４・・・演算増幅器、５２ ＋
、 ５４・・・定電圧素子。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 − 竿 Ｌ 章 第 ４ タ Ｖ。 （ハ） Ｖｏｓ＜０ 會祝船Ｒ 第８図 第９図 １５７−
渦流量計の本体部分の平面図およびその拡大斜視図、第
２〜４図は夫々従来の渦流量計の電気回路図、（気回路
の基本部分図および動作特性図、第５゜６図は夫々本発
明の第１の実施例に係る渦流量計の電気回路図および検
出特性図、第７．８図は夫々本発明の第２の実施例に係
る渦流量計の電気回路図および動作特性図、第９図（ａ
） 、 （ｂ）は夫々本発明の第３および第４の実施例
に係る渦流量計の電気回路の基本部分図。 ２・・・被測定流体、４・・・渦発生体、６，７．４１
・・・熱線（感熱素子）、８・・・カルマン渦、９〜１
２゜１８〜２１．４０，４２．４３．４６〜４９，５１
．５３，５５゜５６・・・抵抗、１５．２４・・・サー
ミスタ、１６．２５゜４４・・・演算増幅器、５２ ＋
、 ５４・・・定電圧素子。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 − 竿 Ｌ 章 第 ４ タ Ｖ。 （ハ） Ｖｏｓ＜０ 會祝船Ｒ 第８図 第９図 １５７−
Claims (3)
- （１）被測定流体中に設けられた渦発生体により被測定
流体の流速又は流量に対応した二列の渦信号を発生させ
るとともに各渦信号を夫々電気信号変換手段を介して電
気信号に変換し、この各電気信号から被測定流体の流速
又は流量に対応した周波数出力を得るようにした渦流量
計において、前記各電気信号変換手段は夫々渦信号を電
気信号に変換する感熱素子を一辺とするブリッジ回路を
演算増幅器の反転および非反転入力端子間に接続すると
ともに演算増幅器の出力をブリッジ回路に帰還して構成
し、かつ各演算増幅器の入力換算オフセット電圧をほぼ
等しく所定の範囲内の値に補正するよう各ブリッジ回路
に補正電圧を加えるようにしたことを特徴とする渦流量
計。 - （２）前記入力換算オフセット電圧の所定の範囲を約４
ｍＶ〜１０ｍＶとしたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の渦流量計。 - （３）前記各感熱素子の抵抗値を約１Ω〜８Ωとしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
渦流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57091613A JPS58208623A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | 渦流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57091613A JPS58208623A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | 渦流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58208623A true JPS58208623A (ja) | 1983-12-05 |
Family
ID=14031415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57091613A Pending JPS58208623A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | 渦流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58208623A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5642110A (en) * | 1979-09-17 | 1981-04-20 | Nissan Motor Co Ltd | Detector for flow velocity or flow rate |
-
1982
- 1982-05-28 JP JP57091613A patent/JPS58208623A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5642110A (en) * | 1979-09-17 | 1981-04-20 | Nissan Motor Co Ltd | Detector for flow velocity or flow rate |
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