(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量計センサからのパルス信号がそれぞれ入力されるタイマ及び第１のＮＡＮＤ素子と、前記タイマによりリセットされ且つ前記第１のＮＡＮＤ素子の出力を入力とする蓄積カウンタと、該蓄積カウンタの出力を反転して前記第１のＮＡＮＤ素子に入力する反転素子と、前記パルス信号と前記蓄積カウンタの出力を入力する第２のＮＡＮＤ素子を有する第１の誤計数防止回路に、該第１の誤計数防止回路と同一の構成を有する第２の誤計数防止回路をカスケード接続し、前記一方の誤計数防止回路のタイマのリセット時間及び蓄積カウンタのカウント設定値を配管の振動等に対応する値とし、前記他方の誤計数防止回路のタイマのリセット時間及び蓄積カウンタのカウント設定値を流体の揺動に対応する値としたことを特徴とする流量計の誤計数防止装置。
【請求項２】
前記２つの誤計数防止回路のうち、一方のタイマの設定時間を他方のタイマの設定時間より短く設定し、前記短く設定したタイマを持つ誤計数防止回路の蓄積カウンタの設定値を、他方の蓄積カウンタの設定値より短く設定したことを特徴とする請求項１記載の流量計の誤計数防止装置。
【請求項３】
前記短く設定したタイマの設定時間を、流量計の最小流量時の周期より僅かに長く設定したことを特徴とする請求項２記載の流量計の誤計数防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流量計の誤計数防止装置に関し、より詳細には、運転停止中における供給圧力の変化等で発生する流体の揺動現象、及び配管の振動等に基づく発信パルスの計数を同時に防止し、しかも計測中に一時的なパルス抜けが生じても初期状態に戻らないようにする流量計の誤計数防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流量計の誤計数を防止する装置として、実公昭５３−１４１９９号公報に開示された装置がある。例えば圧縮性流体の流量測定装置においては、流量計下流側に設けた締め切り弁を閉じても、気体のような圧縮性流体によって閉じられた管路内では、流体の圧縮、膨張により気体の一部が移動してしまい、これを流量計が検知すると、流量計をカウントアップして誤計数となることがある。前記の移動が繰り返される、つまり気体が揺動するときは、この誤計数が増大される。
【０００３】
このような場合に対処するため、前記公報に開示された技術は、管路内に設置された流量検出部に接続してパルス信号を発信する信号発信部とこの信号を計数する計数機構の間にタイマーと蓄積カウンターを配置し、このタイマーに設定した設定時間内における蓄積カウンター計数値が少ない場合に、計数機構への信号を遮断して計数機構の誤計数を防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、流量計の高感度化に伴い、Ａ）流体（圧縮性気体）の使用停止中に、供給圧力の変化等で発生する流体の揺動現象による発信パルスがカウントされること、Ｂ）運転停止中に配管の振動等によりセンサから発信されるミスパルスがカウントされること、Ｃ）計測中に一時的なパルス抜けが生じてると初期状態に戻ること等、複数の問題が一時に発生し、流量計測が正確に行われないという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上述の実情に鑑みてなされたもので、圧縮性気体の使用停止中における、供給圧力の変化等で発生する気体の揺動現象による発信パルス、及び配管の振動等によりセンサから発信されるミスパルスの計数を同時に防止し、なおかつ計測中に一時的なパルス抜けが生じても初期状態に戻らないか、初期状態に戻ってもパルス抜けがわずかであるようにした流量計の誤計数防止装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、流量計センサからのパルス信号がそれぞれ入力されるタイマ及び第１のＮＡＮＤ素子と、前記タイマによりリセットされ且つ前記第１のＮＡＮＤ素子の出力を入力とする蓄積カウンタと、該蓄積カウンタの出力を反転して前記第１のＮＡＮＤ素子に入力する反転素子と、前記パルス信号と前記蓄積カウンタの出力を入力する第２のＮＡＮＤ素子を有する第１の誤計数防止回路に、該第１の誤計数防止回路と同一の構成を有する第２の誤計数防止回路をカスケード接続し、前記一方の誤計数防止回路のタイマのリセット時間及び蓄積カウンタのカウント設定値を配管の振動等に対応する値とし、前記他方の誤計数防止回路のタイマのリセット時間及び蓄積カウンタのカウント設定値を流体の揺動に対応する値としたことを特徴とし、もって、運転停止中における配管の振動等によるミスパルス及び気体の揺動現象による発信パルスの計数を同時に防止するようにしたものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の流量計の誤計数防止装置において、前記２つの誤計数防止回路のうち、一方のタイマの設定時間を他方のタイマの設定時間より短く設定し、前記短く設定したタイマを持つ誤計数防止回路の蓄積カウンタの設定値を、他方の蓄積カウンタの設定値より短く設定したことを特徴とし、もって、タイマの設定時間を短くした誤計数防止回路で配管の振動等による発信パルスを防止し、他方の誤計数防止回路で流体の揺動現象による発信パルスを防止するようにしたものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載の流量計の誤計数防止装置において、前記短く設定したタイマの設定時間を、流量計の最小流量時の周期より僅かに長く設定したことを特徴とし、もって、何らかの原因により計測中に一時的なパルス抜けが生じても初期状態に戻らないか、仮にタイマの設定時間を超えて蓄積カウンタがリセットされても、蓄積カウンタの設定値を少なく設定することで、パルス抜けを最小限におさえるようにしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の基礎をなす誤計数防止回路の構成を示すブロック図で、図中、１は入力端子、２はタイマ、３は蓄積カウンタ、４は第一のＮＡＮＤ素子、５は反転素子、６は第二のＮＡＮＤ素子、７は出力端子である。
【００１０】
入力端子１は、タイマ２の入力端子と第一のＮＡＮＤ素子４及び第二のＮＡＮＤ素子６のそれぞれの一方の入力端子に接続し、タイマ２の出力端子は、蓄積カウンタ３のリセット端子に接続してある。該タイマ２は、タイムアップする前に発信パルスが入力されると、入力される度に再スタートする再スタート形タイマが用いられる。蓄積カウンタ３の出力端子は、反転素子５の入力端子と第二のＮＡＮＤ素子６の他方の入力端子に接続してある。
【００１１】
反転素子５の出力端子は、第一のＮＡＮＤ素子４の他方の入力端子に接続し、第一のＮＡＮＤ素子４の出力端子は、蓄積カウンタ３の入力端子に接続してある。蓄積カウンタ３はカウントするパルス数を任意に設定することができるようになっている。
【００１２】
以下、図１の誤計数防止回路について、図２、図３、図４のパルス波形のタイムチャートを参照しながら説明する。
図２は、揺動現像による誤計数を防止するためのタイムチャートで、ＩＮは流量計から出力され、入力端子１に入力される信号で、ＯＵＴは出力端子７から出力される信号である。
揺動現象は、気体のような圧縮性流体によって閉じられた管路内で、流体の圧縮・膨張により気体の一部が移動してしまい、これを流量計のセンサが検知することである。揺動現象を防止するために、蓄積カウンタ３は、ｎ０個のパルス信号が入力されたとき、カウントアップし第二のＮＡＮＤゲート６を開け入力パルスを出力する。この時、第一のＮＡＮＤゲート４は閉じられカウントの計数はストップする。また、タイマ２は、前述のように発信パルスが入力される度に再スタートするが、最後の発信パルスから次の発信パルスまでの間に前記最後の発信パルスからτｏ秒経過するとタイムアップ出力を出力し、蓄積カウンタ３をリセットする。また、入力パルスの周期は、当該流量計の最小流量時のパルス信号の周期τｓより短い時間とする。
【００１３】
いま、入力端子１に、流量計から出力されたパルスが入力されると、タイマ２はその都度再スタートされ、また、蓄積カウンタ３の出力は、蓄積カウンタ３の設定値になるまでＬｏレベルであるから、反転端子５の出力はＨｉレベルとなり、第一のＮＡＮＤ素子４は開を維持し、蓄積カウンタ３には入力パルスが蓄積される。この時、第二のＮＡＮＤ素子６は、閉となっているから、出力端子７への出力はない。
【００１４】
蓄積カウンタ３が、例えば、ｎｏ−１個のパルスをカウントし、その後、流量計からパルス出力がなく、τｏ秒経過したとすると（図２のＩＮ）、タイマ２のタイムアップ出力により、蓄積カウンタ３はリセットされ、カウントｎは零になる（図２のＯＵＴ）。計測が開始され流量計からの出力が引き続いてｎｏ個を超えて行く場合は、ｎｏ個に達した時点で蓄積カウンタ３の出力はＨｉに転換し、従って、反転素子５の出力はＬｏとなるので、第一のＮＡＮＤ素子４は閉となり蓄積カウンタ３の計数値は停止し、積算値は保持されるが、第二のＮＡＮＤ素子６は開となるため、出力端子７に入力端子１の入力パルスが出力され、ｎｏ個が排除された数から（図２のＯＵＴ）図示しない計数機構により流量計測が開始される。
【００１５】
ここで、蓄積カウンタ３の設定数ｎｏやタイマ２の経過時間τｏは、揺動現象による発信パルスの状況に対応して設定できるので、揺動現象による発信パルスの計数を防止することができる。また、計測が開始された場合、蓄積カウンタ３の設定値ｎｏパルスは積算されないことになるが、運転中の総積算パルスに対してｎｏパルスが無視できるような値であり問題とならない。
【００１６】
図３は、配管の振動等による誤計数を防止するためのタイムチャートである。配管の振動等により流体の停止中に流量計のセンサからミスパルスが発信されることがある。このミスパルスを防止するために、蓄積カウンタ３をｎ０′、タイマ２をτ０′（τ０′＜τ０）に設定しておく。いま入力端子１に停止中にミスパルスが入力されると、ｎ０′個以下のミスパルス及びτ０′秒以上かかったミスパルスでｎ０′個以下のミスパルスは、図２の説明と同様にパルスは出力されない。運転が開始し、流量計からの出力がｎ０′個を越えた場合、ｎ０′個を排除された数から流量計測が開始される。ここでも、蓄積カウンタ３の設定数ｎ０′やタイマ２の経過時間τ０′は、ミスパルスの出現状況に対応して設定できるので、停止中の配管の振動によるミスパルスの計数を防止することができる。
しかしながら、ミスパルスの計数を防止するために、タイマ２の設定時間τ０′を短くした場合、運転中に何らかの原因による一時的なパルス抜けが生じると初期状態に戻ってしまう問題がある。
【００１７】
図４は、タイマ２の設定を短くした場合のパルスチャートである。
例えば、タイマ２の設定時間τ０′を最小流量近傍の周期に設定し、計測中に何らかの原因により１個のパルス抜けが生じた場合、タイマ２の設定時間τ０′が短いため、次のパルスが入力する前にτ０′秒以上経過してしまい、タイマ２のタイムアップ出力により蓄積カウンタ３はリセットされ流体の流れ始めの初期状態に戻ってしまう。よって、１個のパルス抜けが生じても実際の出力は、１＋ｎ０′個のパルス抜けとなってしまい、ｎ０′の値が大きいと、運転中の総積算値に対し無視できないことがあった。
【００１８】
図５は、図１の誤計数防止回路をカスケード接続した本発明の流量計の誤計数防止装置のブロック図である。図１に示す本発明の基礎をなす誤計数防止回路（以下、第１の誤計数防止回路という）に該誤計数防止回路と同一の構造の回路（以下、第２の誤計数防止回路という）をカスケード接続したもので、図中、図１と同じ構成部品には、同じ参照番号を付し、説明を省略する。
第１の誤計数防止回路のタイマ２の設定時間をτ１０、第１の誤計数防止回路の蓄積カウンタ３の設定数をｎ１０、第２の誤計数防止回路のタイマ２の設定時間をτ２０、第２の誤計数防止回路の蓄積カウンタ３の設定数をｎ２０とし、τ１０＜τ２０、ｎ１０＜ｎ２０に設定し、かつ第１の誤計数防止回路のタイマ２の設定時間τ１０を流量計の最小流量時の周期より僅かに長く設定する。なお、第１の誤計数防止回路と第２の誤計数防止回路を逆に設置しても効果は同様である。
【００１９】
図６は、図５の各入力端子におけるパルス状況を示す図である。
停止中においては、第１の誤計数防止回路のタイマ２の設定時間τ１０を短く、かつ蓄積カウンタ３の設定数ｎ１０（図６においてｎ１０＝１）を少なくしたことにより、第１の誤計数防止回路で配管の振動等により生じるミスパルスのうち、蓄積カウンタ３の設定数ｎ１０を越えた分が第１の誤計数防止回路の出力端子７から出力される。次に、第２の誤計数防止回路のタイマ２の設定時間τ２０を長く、かつ蓄積カウンタ３の設定数ｎ２０（図６においてｎ２０＝４）を多くしたことにより、第１の誤計数防止回路で除去できなかったミスパルスや、パルスの数が比較的大きい揺動現象により生ずるパルスを第２の誤計数防止回路で除去し、出力端子８からの停止中の出力はなくなる。
【００２０】
また、運転が開始されると、第１の誤計数防止回路により、蓄積カウンタ３の設定数であるｎ１０個のパルスが抜けて第１の誤計数防止回路の出力端子７から出力され、次に第２の誤計数防止回路により、第１の誤計数防止回路で抜けたｎ１０個のパルスに蓄積カウンタ３の設定数であるｎ２０個のパルスが加算された（ｎ１０）＋（ｎ２０）個のパルスが抜けて出力端子８から出力される。
【００２１】
さらに、運転中に何らかの原因によりパルス抜けが生じても、第１の誤計数防止回路のタイマ２の設定時間τ１０を流量計の最小流量時間の周期よりも僅かに長く設定したため、タイマ２のタイムアップ出力は出力されず、初期状態に戻らずに第１の誤計数防止回路の出力端子７から出力される。仮にパルス抜けがあり、タイマ２がタイムアップしても、蓄積カウンタ３の設定値が少なく設定しているため、その影響は最小限である。次に第２誤計数防止回路では、タイマ２の設定時間τ２０を長く設定したため、同様に初期状態に戻らずに第２出力端子８から出力される。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、流量計センサからのパルス信号がそれぞれ入力されるタイマ及び第１のＮＡＮＤ素子と、前記タイマによりリセットされ且つ前記第１のＮＡＮＤ素子の出力を入力とする蓄積カウンタと、該蓄積カウンタの出力を反転して前記第１のＮＡＮＤ素子に入力する反転素子と、前記パルス信号と前記蓄積カウンタの出力を入力する第２のＮＡＮＤ素子を有する第１の誤計数防止回路に、該第１の誤計数防止回路と同一の構成を有する第２の誤計数防止回路をカスケード接続し、前記一方の誤計数防止回路のタイマのリセット時間及び蓄積カウンタのカウント設定値を配管の振動等に対応する値とし、前記他方の誤計数防止回路のタイマのリセット時間及び蓄積カウンタのカウント設定値を流体の揺動に対応する値としたので、流体の供給停止中における供給圧力の変化等により生じる配管の振動及び流体の揺動現象等に基づいて生じる発信パルスの計数を同時に防止することができる。
【００２３】
請求項２の発明によれば、前記２つの誤計数防止回路のうち、一方のタイマの設定時間を他方のタイマの設定時間より短く設定し、前記短く設定したタイマを持つ誤計数防止回路の蓄積カウンタの設定値を、他方の蓄積カウンタの設定値より短く設定したので、請求項１と同等の効果を得ることができる。
【００２４】
請求項３の発明によれば、前記短く設定したタイマの設定時間を、流量計の最小流量時の周期より僅かに長く設定したので、請求項２の効果に加え、計測中に一時的なパルス抜けが生じて初期状態に戻ったとしても、接続される蓄積カウンタの設定値を少なく設定することで、その影響を最小限にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基礎をなす誤計数防止回路の構成を示すブロック図である。
【図２】揺動現象による誤計数を防止するためのタイムチャートである。
【図３】配管の振動等による誤計数を防止するためのタイムチャートである。
【図４】タイマの設定を短くした場合のタイムチャートである。
【図５】図１の誤計数防止回路をカスケード接続した本発明の流量計の誤計数防止装置のブロック図である。
【図６】図５の各入出力端子における各パルス状況を示す図である。
【符号の説明】
１…入力端子、２…タイマ、３…蓄積カウンタ、４…第一のＮＡＮＤ素子、５…反転素子、６…第二のＮＡＮＤ素子、７…出力（入力）端子、８…出力端子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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