JPS60143710A - 流体流量測定装置 - Google Patents
流体流量測定装置Info
- Publication number
- JPS60143710A JPS60143710A JP58251235A JP25123583A JPS60143710A JP S60143710 A JPS60143710 A JP S60143710A JP 58251235 A JP58251235 A JP 58251235A JP 25123583 A JP25123583 A JP 25123583A JP S60143710 A JPS60143710 A JP S60143710A
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- JP
- Japan
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- flow rate
- period
- counter
- signal
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
- G01F15/06—Indicating or recording devices
- G01F15/061—Indicating or recording devices for remote indication
- G01F15/063—Indicating or recording devices for remote indication using electrical means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Details Of Flowmeters (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】
産業上の利用分野
本発明は流体の流量を連続的に検出する流体流量測定装
置に関するもので、例えば瞬間湯沸器の給水量を測定し
必要燃焼量を算出する水量測定器として利用し得るもの
である。
置に関するもので、例えば瞬間湯沸器の給水量を測定し
必要燃焼量を算出する水量測定器として利用し得るもの
である。
従来例の構成とその問題点
従来この種の流量測定装置は、流体流路中に置かれた回
転翼の回転を検出しその周波数より流量値をめるもので
あるが、その検出応答性を速くするだめ検出信号の周期
より流量値をめる手段がとられる。
転翼の回転を検出しその周波数より流量値をめるもので
あるが、その検出応答性を速くするだめ検出信号の周期
より流量値をめる手段がとられる。
第１図は従来例の流量測定装置の構成図、第２図は従来
例の流量測定装置の動作フローチャート、第３図は従来
例の流量測定装置の動作を説明するタイミングチャート
である。
例の流量測定装置の動作フローチャート、第３図は従来
例の流量測定装置の動作を説明するタイミングチャート
である。
第１図において、流量検出部１は流体流路中に置かれた
回転翼２と回転翼２の先端に回転された磁石片３及び流
体流路の外に磁石片３と対向して設けられた磁気センサ
４とから成る。流量検出部１の流量信号は波形整形回路
５を経てワンチップマイクロコンピュータ６のパルス入
力ポードアへ接続される。ワンチップマイクロコンピュ
ータｑには、マイクロプロセッサ８、クロック発生回路
９、クロック発生回路９からの基準周波数を計数しマイ
クロプロセッサ８により計数値の読出し・リセットの行
えるカウンター１０、及びメモリー１１及び外部機器へ
信号を与える出力インターフェイス１２が含まれる。
回転翼２と回転翼２の先端に回転された磁石片３及び流
体流路の外に磁石片３と対向して設けられた磁気センサ
４とから成る。流量検出部１の流量信号は波形整形回路
５を経てワンチップマイクロコンピュータ６のパルス入
力ポードアへ接続される。ワンチップマイクロコンピュ
ータｑには、マイクロプロセッサ８、クロック発生回路
９、クロック発生回路９からの基準周波数を計数しマイ
クロプロセッサ８により計数値の読出し・リセットの行
えるカウンター１０、及びメモリー１１及び外部機器へ
信号を与える出力インターフェイス１２が含まれる。
第２図及び第３図よシ動作を説明する。１３でカウンタ
１０及びメモリー１１の初期化が行なわれ、１４でパル
ス入力ポードアを読み込み、１５で流量検出部１からの
パルス入力をチェックしなければ１６に戻ってパルス入
力を持つ。この間カウンタ１０はりＥｌ、りの計数を続
ける。パルス入力が検出されると１７でカウンタ７の計
数値を読み込み、メモリー１１に退避する。１８で次の
周期測定にそなえてカウンタ１０をリセットし再スター
トさせる。１９では退避した計数値すなわち周期よシ逆
数演算を行って流量値をめる。２０で必要な出力処理を
行って再び１６に戻り測定を継続する。第３図（、）は
流体流量、（ｂ）は流量パルス信号、（ｃ）は測定して
得られた流量信号のそれぞれ時間に対する変化を示す。
１０及びメモリー１１の初期化が行なわれ、１４でパル
ス入力ポードアを読み込み、１５で流量検出部１からの
パルス入力をチェックしなければ１６に戻ってパルス入
力を持つ。この間カウンタ１０はりＥｌ、りの計数を続
ける。パルス入力が検出されると１７でカウンタ７の計
数値を読み込み、メモリー１１に退避する。１８で次の
周期測定にそなえてカウンタ１０をリセットし再スター
トさせる。１９では退避した計数値すなわち周期よシ逆
数演算を行って流量値をめる。２０で必要な出力処理を
行って再び１６に戻り測定を継続する。第３図（、）は
流体流量、（ｂ）は流量パルス信号、（ｃ）は測定して
得られた流量信号のそれぞれ時間に対する変化を示す。
時刻ｔ で流量がＱ。
からＱ、に減少すると流量パルス信号の周波数が下がり
、周期τ１ 経過後に始めて次のパルスが入力され、こ
の時点で初めてマイクロプロセッサ８は流量の減少した
ことを知ることができ、周期τ、より流量Ｑ、をめて外
部機器に流量信号の変化を伝えるごとができる。時刻ｔ
２で流量がＱ に増加すると、時間τ２後にめた流量Ｑ
；はパルス入力の中間で流量変化が起こっているためＱ
より小さく正確な流量Ｑ２がまるのはさらに時間τ
（τ は流量Ｑ２に対する周期）す ３ なわち、流量パルス信号の周期以上の検出遅れが必ず発
生する。このことは、大流量から小流量へ変化した時の
流量変化の検出速度が特に遅いということであり、例え
ば前述の瞬間湯沸器の燃焼量計算に用いた場合には流量
が小さくなってもしばらくの間それ以前の必要燃焼量で
燃え続けるため出湯温度が上昇して危険である。検出速
度は回転翼２の流量に対する回転速度を大きくすること
で速くすることが可能であるが、機械的な慣性や軸の摩
耗等機械的な制約があり、限度がある。等の問題点を有
していた。
、周期τ１ 経過後に始めて次のパルスが入力され、こ
の時点で初めてマイクロプロセッサ８は流量の減少した
ことを知ることができ、周期τ、より流量Ｑ、をめて外
部機器に流量信号の変化を伝えるごとができる。時刻ｔ
２で流量がＱ に増加すると、時間τ２後にめた流量Ｑ
；はパルス入力の中間で流量変化が起こっているためＱ
より小さく正確な流量Ｑ２がまるのはさらに時間τ
（τ は流量Ｑ２に対する周期）す ３ なわち、流量パルス信号の周期以上の検出遅れが必ず発
生する。このことは、大流量から小流量へ変化した時の
流量変化の検出速度が特に遅いということであり、例え
ば前述の瞬間湯沸器の燃焼量計算に用いた場合には流量
が小さくなってもしばらくの間それ以前の必要燃焼量で
燃え続けるため出湯温度が上昇して危険である。検出速
度は回転翼２の流量に対する回転速度を大きくすること
で速くすることが可能であるが、機械的な慣性や軸の摩
耗等機械的な制約があり、限度がある。等の問題点を有
していた。
発明の目的
本発明は以上の従来の問題を解決するもので、特に大流
量から小流量への流量変化に対する検出速度を高速化す
ることを目的とする。
量から小流量への流量変化に対する検出速度を高速化す
ることを目的とする。
発明の構成
上記の目的を達成するため、本発明は確定した流量パル
ス信号の周期を記憶する周期記憶手段と、カウンタの計
数経過と周期記憶手段のデータとを比較し、確定周期の
整数倍ごとの時間経過を検出する時間経過検出手段とを
設け、流量パルス信号の人力の毎にその周期より確定流
量信号を算出するとともに、流量パルス信号の入力時か
ら前回確定周期の整数倍の時間経過ごとにその倍数Ｎよ
り、前回確定流量のＮ分の１なる流量信号を得るように
構成したもので、流量が大流量から小流量に変化したと
き、次の流量パルス信号が入力される以前に大流量時の
周期の整数倍に相当する時間経過の時点で流量の減少を
検出できるものである。
ス信号の周期を記憶する周期記憶手段と、カウンタの計
数経過と周期記憶手段のデータとを比較し、確定周期の
整数倍ごとの時間経過を検出する時間経過検出手段とを
設け、流量パルス信号の人力の毎にその周期より確定流
量信号を算出するとともに、流量パルス信号の入力時か
ら前回確定周期の整数倍の時間経過ごとにその倍数Ｎよ
り、前回確定流量のＮ分の１なる流量信号を得るように
構成したもので、流量が大流量から小流量に変化したと
き、次の流量パルス信号が入力される以前に大流量時の
周期の整数倍に相当する時間経過の時点で流量の減少を
検出できるものである。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例を第４図、第５図、第６図を用
いて詳細に説明する。なお従来例と同一部分には同一番
号を付している。
いて詳細に説明する。なお従来例と同一部分には同一番
号を付している。
第４図において流量検出部１は回転翼２、磁石片３、磁
気センサ４から成る。磁気センサ４の流量信号は波形整
形回路を経てワンチップマイクロコンピュータｑのパル
ス入力ポードアに接続される。ワンチップマイクロフン
ピユータにはマイクロプロセッサ８と、クロック発生回
路９と、タロツク発生回路９の基準周波数を計数しカウ
ンタ制御部２１を介してマイクロプロセッサ８により計
数値Ｏ読出し・リセットの行えるカウンタ１ｏと、確定
した流量パルス信号の周期を記憶する確定周期記憶記憶
部２１と、周期比較ループカウンタ２２と出力インター
フェイス１２とで構成される。
気センサ４から成る。磁気センサ４の流量信号は波形整
形回路を経てワンチップマイクロコンピュータｑのパル
ス入力ポードアに接続される。ワンチップマイクロフン
ピユータにはマイクロプロセッサ８と、クロック発生回
路９と、タロツク発生回路９の基準周波数を計数しカウ
ンタ制御部２１を介してマイクロプロセッサ８により計
数値Ｏ読出し・リセットの行えるカウンタ１ｏと、確定
した流量パルス信号の周期を記憶する確定周期記憶記憶
部２１と、周期比較ループカウンタ２２と出力インター
フェイス１２とで構成される。
流量演算手段は記憶した周期データをマイクロプｐセッ
サ８で演算することで得られ、時間経過検出手段はマイ
クロプロセッサ８でカウンタ１ｏの計数途中データを読
み周期記憶部２１のデータと比較することにより得られ
る。
サ８で演算することで得られ、時間経過検出手段はマイ
クロプロセッサ８でカウンタ１ｏの計数途中データを読
み周期記憶部２１のデータと比較することにより得られ
る。
第５図において２３でカウンタの値がφに及び周期比較
ループカウンタ２２の値がＮ＝２に初期化が行なわれる
。２４でパルス入力ポードアを読み込み２５でパルス入
力の有無を判定する。流量パルス入力がまだない場合２
６へ分岐し、カウンタ１０の計数途中データを読み２７
で確定周期記憶部２１及び周期比較ループカウンタ２゛
２の値を用いて前回周期のＮ倍を経過したかどうか判定
する。経過していない場合は２８に戻る。経過している
場合には２８で確定周期τ。とループカウンタ値Ｎによ
り流量をめ、出力インターフェイス１２を経て外部へ流
量信号を出力する。流量Ｑに対する流量検出部１の周波
数ｆの特性をｆ−ｙ・Ｑ・・・式（１）とすると、測定
流量ｄは（但しＫは比例定数） ｃｊ＝に−ｔ＝−Ｌ−・・・・式（２）でめることにす
る。この時点で真の流量ＱはＱ′よりも小さくなってい
るはずである。前回確定流量をＱ。とすると式（２）は
。’＝ 替＋＋式（３）で表わすことができる。
ループカウンタ２２の値がＮ＝２に初期化が行なわれる
。２４でパルス入力ポードアを読み込み２５でパルス入
力の有無を判定する。流量パルス入力がまだない場合２
６へ分岐し、カウンタ１０の計数途中データを読み２７
で確定周期記憶部２１及び周期比較ループカウンタ２゛
２の値を用いて前回周期のＮ倍を経過したかどうか判定
する。経過していない場合は２８に戻る。経過している
場合には２８で確定周期τ。とループカウンタ値Ｎによ
り流量をめ、出力インターフェイス１２を経て外部へ流
量信号を出力する。流量Ｑに対する流量検出部１の周波
数ｆの特性をｆ−ｙ・Ｑ・・・式（１）とすると、測定
流量ｄは（但しＫは比例定数） ｃｊ＝に−ｔ＝−Ｌ−・・・・式（２）でめることにす
る。この時点で真の流量ＱはＱ′よりも小さくなってい
るはずである。前回確定流量をＱ。とすると式（２）は
。’＝ 替＋＋式（３）で表わすことができる。
続いて２９で周期ループカウンタ２２の値を１増加して
２８に戻る。２５で入力パルスが検出されると、３０で
カウンター０のデータを確定周期記憶部２１に退避する
。この時点で確定周期は新しい値τ、に更新される。３
１で次の周期測定のためにカウンター０をリセットし、
再スタートする。３２で確定周期τ、より真の流量をＱ
、＝に／τ、でめ３３で出力の更新をする。３４で周期
比較ループカウンタ２２の値を再びＮ＝２として２８に
戻り動作を繰り返す。
２８に戻る。２５で入力パルスが検出されると、３０で
カウンター０のデータを確定周期記憶部２１に退避する
。この時点で確定周期は新しい値τ、に更新される。３
１で次の周期測定のためにカウンター０をリセットし、
再スタートする。３２で確定周期τ、より真の流量をＱ
、＝に／τ、でめ３３で出力の更新をする。３４で周期
比較ループカウンタ２２の値を再びＮ＝２として２８に
戻り動作を繰り返す。
第６図は動作を説明するタイミングチャートで同図（ａ
）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ流体流量、流量パルス信号、
検出流量信号の時間に対する変化を示す。第６図におい
て、時刻ｔ、において流量がＱ。からＱｌに減少すると
前回確定周期τ０に対して時刻ｔ。
）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ流体流量、流量パルス信号、
検出流量信号の時間に対する変化を示す。第６図におい
て、時刻ｔ、において流量がＱ。からＱｌに減少すると
前回確定周期τ０に対して時刻ｔ。
から２・ τ０経過後に第５図２８の動作で３虹の測定
値が得られ、同じく３・τ 後に９９−の測定０ ３ 値が得られる。時刻ｔ２で流量パルス信号が入力されカ
ウンタ１０で計測された周期τＱＫより真の流量値Ｑ、
が得られる。第６図（ｃ）に破線で示した３５の特性は
従来の周期測定のみで得られる流量信号である。このよ
うに、流量減少時次の流量パルス信号を待たずに流量の
変化を検出できるわけである。また確定周期のＮ倍の時
間経過を待ってＱＯ／Ｎの流量データを得るため、真の
流量に対シて測定データがオーバーシュート又はアンダ
ーシュートを起こすことはかい。
値が得られ、同じく３・τ 後に９９−の測定０ ３ 値が得られる。時刻ｔ２で流量パルス信号が入力されカ
ウンタ１０で計測された周期τＱＫより真の流量値Ｑ、
が得られる。第６図（ｃ）に破線で示した３５の特性は
従来の周期測定のみで得られる流量信号である。このよ
うに、流量減少時次の流量パルス信号を待たずに流量の
変化を検出できるわけである。また確定周期のＮ倍の時
間経過を待ってＱＯ／Ｎの流量データを得るため、真の
流量に対シて測定データがオーバーシュート又はアンダ
ーシュートを起こすことはかい。
なお、第５図のフローチャートにおいて、２３の初期化
後１回は確定周期データが存在しないので流量パルス入
力を待ち、２回目から以上の動作が有効になる。
後１回は確定周期データが存在しないので流量パルス入
力を待ち、２回目から以上の動作が有効になる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、
（１）確定した周期を記憶する周期記憶手段と、カウン
タの計数経過と周期記憶手段のデータとを比紳１．膣φ
固匍の軟粉位どム小賎朋ａ；昌４碕東半石時間経過検出
手段とを設は流量パルス信号の入力時から前回確定周期
の整数倍の時間経過ごとに流量信号を演算するよう構成
したので、次の流量パルス信号の入力を待たずに流量の
変化を検出ができ、時間遅れの少ない流量検出が可能で
ある。
タの計数経過と周期記憶手段のデータとを比紳１．膣φ
固匍の軟粉位どム小賎朋ａ；昌４碕東半石時間経過検出
手段とを設は流量パルス信号の入力時から前回確定周期
の整数倍の時間経過ごとに流量信号を演算するよう構成
したので、次の流量パルス信号の入力を待たずに流量の
変化を検出ができ、時間遅れの少ない流量検出が可能で
ある。
これは特に大流量から小流量に大幅な流量変化があった
ときに有効である。
ときに有効である。
（２）確定周期のＮ倍の時間経過ごとに前回確定流量の
Ｎ分の１の流量信号を得るように構成しただめ、測定デ
ータが真の流量値に対してオーバーシュート、アンダー
シュートがなく安定な測定をすることができる。
Ｎ分の１の流量信号を得るように構成しただめ、測定デ
ータが真の流量値に対してオーバーシュート、アンダー
シュートがなく安定な測定をすることができる。
等、多大な効果を有するものである。
第１図は従来例の流量測定装置の構成図、第２図は従来
例の流量測定装置のフローチャート、第３図（ａｌ 、
（ｂｌ 、 （ｃ）は従来例の流量測定装置の動作を
示すタイミングチャート、第４図は本発明の一実施例の
流量測定装置の構成図、第５図は同フローチャート、第
６図（ａ） 、 （ｂｌ 、 （ｃｌは同タイミング千
セ−トである。 １・・・・・・流量検出部、７・・・・・・パルス入力
ポート、８・・・・・・マイクロプロセッサ、９・・・
・・・タロツク発生回路、１０・・・・・・カウンタ、
２０・・・・・・カウンタ制御部、２１・・・・・・確
定周期記憶部、２２・・・・・・周期比較ルーブカクン
タ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｌ？ 第 ２１ｉｉ！１ ３図 ｔ （ａ 第 ４ 図 ２ 第 ５ 図
例の流量測定装置のフローチャート、第３図（ａｌ 、
（ｂｌ 、 （ｃ）は従来例の流量測定装置の動作を
示すタイミングチャート、第４図は本発明の一実施例の
流量測定装置の構成図、第５図は同フローチャート、第
６図（ａ） 、 （ｂｌ 、 （ｃｌは同タイミング千
セ−トである。 １・・・・・・流量検出部、７・・・・・・パルス入力
ポート、８・・・・・・マイクロプロセッサ、９・・・
・・・タロツク発生回路、１０・・・・・・カウンタ、
２０・・・・・・カウンタ制御部、２１・・・・・・確
定周期記憶部、２２・・・・・・周期比較ルーブカクン
タ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｌ？ 第 ２１ｉｉ！１ ３図 ｔ （ａ 第 ４ 図 ２ 第 ５ 図
Claims (1)
- 流体流路中に置かれ流量に比例した周波数の流量パルス
信号を発生する流量検出部と、基準周波数を発生するり
ｏ、７り発生部と、基準周波数を計数するカウンタ部と
、前記流量検出部の信号を受け前記カウンタをリセット
・スタートさせるカウンタ制御手段と、前記カウンタの
計数値より流量を算出する流量演算手段と、確定した流
量パルス信号の周期を記憶・更新する周期記憶手段と、
前記カウンタの計数経過と前記周期記憶手段のデータを
比較し前回確定周期の整数倍ごとの時間経過を検出する
時間経過検出手段とを有し、流量パルス信号の入力の毎
にその周期より確定流量信号を算出するとともに、流量
パルス信号の入力時から前回確定周期の整数倍の時間経
過の毎にその倍数Ｎより前回確定流量のＮ分の１なる流
量信号を得る様に構成した流体流量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58251235A JPS60143710A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 流体流量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58251235A JPS60143710A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 流体流量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60143710A true JPS60143710A (ja) | 1985-07-30 |
| JPH029693B2 JPH029693B2 (ja) | 1990-03-05 |
Family
ID=17219722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58251235A Granted JPS60143710A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 流体流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60143710A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006058222A (ja) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Ebara Ballard Corp | 流量検知方法及び流量検知装置 |
| JP2009092394A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Ebara Ballard Corp | 流量検知方法及び流量検知装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5560632A (en) * | 1978-10-30 | 1980-05-07 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel consumption measuring apparatus |
-
1983
- 1983-12-29 JP JP58251235A patent/JPS60143710A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5560632A (en) * | 1978-10-30 | 1980-05-07 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel consumption measuring apparatus |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006058222A (ja) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Ebara Ballard Corp | 流量検知方法及び流量検知装置 |
| JP2009092394A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Ebara Ballard Corp | 流量検知方法及び流量検知装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH029693B2 (ja) | 1990-03-05 |
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