(57)【要約】      （修正有）【課題】レガシー・システムと新しい電子的流量計とに対応し得る流量計電子装置を提供すること。【解決手段】コリオリ流量計の流量計センサ１０を通って流れる物質の流量を提供するための流量計電子装置３０２は処理システム３０４と単一の出力ポート３０６とを備える。処理システム３０４は、流量計センサ１０からピックオフ信号を受け取って、物質の流量を決定する。処理システム３０４は、命令に応じて流量を処理して、周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号生成して単一の出力ポート３０６を介して送出する。単一の出力ポート３０２は、再起動後の期間にわたって入力／出力ポートとして動作する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コリオリ流量計（３００）の流量計センサ（１０）を通って流れる物質の流量を提供する流量計電子装置（３０２）であって、単一の出力ポート（３０６）と前記単一の出力ポート（３０６）に結合された処理システム（３０４）とを備えてなり、前記流量計センサ（１０）からピックオフ信号を受け取って該信号を処理し、前記物質の前記流量を決定するよう構成された流量計電子装置（３０２）において、
前記処理システム（３０４）が、前記単一の出力ポートを介して周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号に対する命令を受け取るよう構成され、前記単一の出力ポートが、再起動後の期間にわたって入力／出力ポートとして動作し、
前記命令が前記周波数出力信号に対するものである場合には、前記処理システム（３０４）は、前記流量を処理して前記流量に比例する周波数を有する前記周波数出力信号を生成し、前記周波数出力信号を前記単一の出力ポート（３０６）を介して送出するよう構成され、
前記命令が前記デジタル通信プロトコル信号に対するものである場合には、前記処理システム（３０４）は、前記流量を処理して前記流量を表す前記デジタル通信プロトコル信号を生成し、前記デジタル通信プロトコル信号を前記単一の出力ポート（３０６）を介して送出するよう構成される
ことを特徴とする流量計電子装置。
【請求項２】
前記処理システムが、
前記物質の流れの方向を決定し、
前記流れの方向が第１の方向であるならば、０．５よりも小さいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成し、
前記流れの方向が第２の方向であるならば、０．５よりも大きいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成する
よう更に構成されてなる、請求項１に記載の流量計電子装置（３０２）。
【請求項３】
前記処理システムが、
障害が発生したか否かを決定し、
前記障害の決定に応答して、所定の周波数を有する前記周波数出力信号を生成する
よう更に構成されてなる、請求項１に記載の流量計電子装置（３０２）。
【請求項４】
前記処理システム（３０４）が、前記命令を前記再起動後にユーザから前記単一の出力ポート（３０６）を介して受け取るよう更に構成される、請求項１に記載の流量計電子装置（３０２）。
【請求項５】
前記流量が質量流量を含む、請求項１に記載の流量計電子装置（３０２）。
【請求項６】
前記流量が体積流量を含む、請求項１に記載の流量計電子装置（３０２）。
【請求項７】
前記流量が正味体積流量を含む、請求項１に記載の流量計電子装置（３０２）。
【請求項８】
コリオリ流量計の流量計センサを通って流れる物質の流量を提供する流量計電子装置を動作させる方法であって、処理システムにおいて前記流量計センサからピックオフ信号を受け取るステップと、前記ピックオフ信号を処理し、前記物質の前記流量を決定するステップとを備える方法において、
前記処理システムにおいて、再起動後に単一の出力ポートを介して周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号に対する命令を受け取るステップであって、前記単一の出力ポートが、前記再起動後の期間にわたって入力／出力ポートとして動作するステップと、
前記命令が前記周波数出力信号に対するものである場合には、前記処理システムにおいて前記流量を処理して前記流量に比例する周波数を有する前記周波数出力信号を生成し、前記周波数出力信号を前記単一の出力ポートを介して送出するステップと、
前記命令が前記デジタル通信プロトコル信号に対するものである場合には、前記処理システムにおいて前記流量を処理して前記流量を表す前記デジタル通信プロトコル信号を生成し、前記デジタル通信プロトコル信号を前記単一の出力ポートを介して送出するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項９】
前記物質の流れの方向を決定するステップと、
前記流れの方向が第１の方向であるならば、０．５よりも小さいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成するステップと、
前記流れの方向が第２の方向であるならば、０．５よりも大きいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成するステップと、
を更に備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
障害が発生したか否かを決定するステップと、
前記障害の決定に応答して、所定の周波数を有する前記周波数出力信号を生成するステップと、
を更に備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記周波数出力信号又は前記デジタル通信プロトコル信号に対する命令を受け取るステップが、前記命令を再起動後にユーザから前記単一の出力ポートを介して受け取ることを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記流量が質量流量を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記流量が体積流量を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記流量が正味体積流量を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
コリオリ流量計の流量計センサを通って流れる物質の流量を提供するためのソフトウェア製品であって、流量計ソフトウェアを記憶するよう構成された記憶媒体を備えるソフトウェア製品において、
処理システムによって実行されたとき、前記流量計ソフトウェアが、
前記流量計センサからピックオフ信号を受け取り、
前記処理システムにおいて前記ピックオフ信号を処理して前記物質の前記流量を決定し、
前記処理システムにおいて単一の出力ポートを介して周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号に対する命令を受け取り、前記単一の出力ポートが、再起動後の期間にわたって入力／出力ポートとして動作し、
前記命令が前記周波数出力信号に対するものである場合には、前記処理システムにおいて前記流量を処理して、前記流量に比例する周波数を有する前記周波数出力信号を生成し、前記単一の出力ポートを介して前記周波数出力信号を送出し、
前記命令が前記デジタル通信プロトコル信号に対するものである場合には、前記処理システムにおいて前記流量を処理して、前記流量を表す前記デジタル通信プロトコル信号を生成し、前記単一の出力ポートを介して前記デジタル通信プロトコル信号を送出する
ように前記処理システムに指令するよう構成されてなることを特徴とするソフトウェア製品。
【請求項１６】
前記物質の流れの方向を決定し、
前記流れの方向が第１の方向であるならば、０．５よりも小さいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成し、
前記流れの方向が第２の方向であるならば、０．５よりも大きいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成する
ように前記処理システムに指令するよう更に構成されてなる、請求項１５に記載のソフトウェア製品。
【請求項１７】
障害が発生したか否かを決定し、
前記障害の決定に応答して、所定の周波数を有する前記周波数出力信号を生成する
ように前記処理システムに指令するよう更に構成されてなる、請求項１５に記載のソフトウェア製品。
【請求項１８】
再起動後にユーザから前記命令を前記単一の出力ポートを介して受け取るように前記処理システムに指令するよう更に構成される、請求項１５に記載のソフトウェア製品。
【請求項１９】
前記流量が質量流量を含む、請求項１５に記載のソフトウェア製品。
【請求項２０】
前記流量が体積流量を含む、請求項１５に記載のソフトウェア製品。
【請求項２１】
前記流量が正味体積流量を含む、請求項１５に記載のソフトウェア製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量計の分野に関するもので、特に、単一の出力ポートから周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号を出力することができる流量計電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コリオリ流量計は、Ｊ．Ｅ．スミス等に対して１９８５年１月１日に発行された米国特許第４４９１０２５号、Ｊ．Ｅ．スミス等に対して１９８２年２月１１日に発行された再発行特許第３１４５０号に開示されているように、パイプラインを通って流れる物質に関する流量その他の情報を測定する。典型的には、これらの流量計は流量計電子装置部と流量計センサ部とを備える。流量計センサ部は直線状又は曲線状の形状をした１つ以上の流管を有する。それぞれの流管構造は一組の固有振動モードを有し、それは単純曲げタイプ、捻れタイプ、放射状タイプ又は結合タイプである。各流管はこれらの固有振動モードのうちの１つにおける共振状態で振動するよう駆動される。物質で満たされた振動するシステムの固有振動モードは流管と流管内の物質との組み合わされた質量によって部分的に規定される。コリオリ流量計センサを通って流れる物質がないとき、流管に沿う全部の点は実質的に同じ位相で振動する。流管を通って物質が流れると、コリオリ加速によって、流管に沿う点は異なる位相を持たされる。流量計センサの入り口側の位相はドライバより遅れ、流量計センサの出口側の位相はドライバより進む。
【０００３】
典型的には、コリオリ流量計センサは、流管に沿う異なる点における流管の運動を表す正弦波信号を生成するための２つのピックオフを有する。ピックオフから受け取られた正弦波信号の位相差が流量計電子装置によって計算される。ピックオフ信号間の位相差は流量計センサを流れる物質の質量流量に比例する。コリオリ流量計の一例について図１により以下に説明する。
【０００４】
流量計電子装置はピックオフからピックオフ信号を受け取る。流量計電子装置はピックオフ信号を処理して、流量計センサを通って流れる物質の質量流量、密度又は他の特性を計算する。典型的には、流量計電子装置は質量流量、密度又は他の情報を出力するための多重出力ポート又は多重通信チャネルを有する。例えば、典型的な流量計電子装置はミリアンペア出力、離散電圧出力、デジタル通信プロトコル出力及び周波数出力を有する。各出力はそれ独自の物理的ポートを有する。多重出力ポートを有する流量計電子装置はユーザに対して多様な汎用性を提供するので、ある種の応用には有用であり得る。不都合なことに、多重出力ポートを有する流量計電子装置は高価であり、単純な応用に必要とされるよりも多くの機能性を有し得る。
【０００５】
この問題を解決するのを助けるため、複雑でなく高価でもない流量計電子装置が開発された。この複雑でない流量計電子装置はピックオフからピックオフ信号を受け取り、ピックオフ信号を処理し、流量計センサを通って流れる物質の質量流量、密度又は他の情報を計算する。複雑でない流量計電子装置は単一の出力ポートを有する点で相違する。複雑でない流量計電子装置は、質量流量、密度又は他の特性を表すデジタル通信プロトコル信号を生成するだけである。不都合なことに、ユーザの中には、周波数信号又はパルス信号を受信するよう構成されたレガシー・システムを持っていて、デジタル通信プロトコル信号を理解しない人がいる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
伝統的に、流量計産業は容量式密度計、オーバル歯車流量計又はタービン流量計のような機械的な流量計に主に関係する。これらの機械的流量計は、チャンバ、ギヤ又は刃が磁界を通過するとき又は軸上の磁性回転要素から、パルス信号を生成する。レガシー・システムはパルス信号を受信して流量の読みを提供し、流量に基づいて弁を調整し、又は他の機能を実行する。新しい電子的流量計も、流量に比例するパルス信号を生成してレガシー・システムとのインターフェースを行うよう構成されている。不都合なことに、レガシー・システム及び電流システムとのインターフェースを行うが、複雑でない応用に対しては費用効果的である流量計電子装置が開発されたことはない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号を単一の出力ポートを介して出力するようプログラムされ得る流量計電子装置によって、上記の課題を解決する手助けとなる。有利なことに、本発明は、複雑でない応用に適し且つ安価な流量計電子装置を提供する。また、流量計電子装置は、周波数出力信号によってレガシー・システムとインターフェースすることができ、又は、デジタル通信プロトコル信号によって最新のシステムとインターフェースすることができる。
【０００８】
本発明の１つの特徴は、コリオリ流量計の流量計センサを通って流れる物質の流量を提供する流量計電子装置を含む。流量計電子装置は処理システムと単一の出力ポートとを備える。処理システムは流量計センサからピックオフ信号を受け取り、該信号を処理して物質の流量を決定する。処理システムは周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号に対する命令を受け取る。命令が周波数出力信号に対するものである場合には、処理システムは流量を処理し、流量に比例する周波数を有する周波数出力信号を生成して周波数出力信号を単一の出力ポートを介して送出する。命令がデジタル通信プロトコル信号に対するものである場合には、処理システムは流量を処理し、流量を表すデジタル通信プロトコル信号を生成してデジタル通信プロトコル信号を単一の出力ポートを介して送出する。
【０００９】
他の実施の形態においては、処理システムは物質の流れの方向を決定する。流れの方向が第１の方向であるならば、処理システムは０．５よりも小さいデューティサイクルを有する周波数出力信号を生成する。流れの方向が第２の方向であるならば、処理システムは０．５よりも大きいデューティサイクルを有する周波数出力信号を生成する。
【００１０】
本発明の他の実施の形態においては、処理システムは障害が発生したか否かを決定する。処理システムは、傷害の決定に応答して、所定の周波数を有する周波数出力信号を生成する。
【００１１】
本発明は、以下に記述する他の実施の形態をも含む。
以下は本発明の特徴を記述したものである。１つの特徴は、コリオリ流量計の流量計センサを通って流れる物質の流量を提供する流量計電子装置であって、
単一の出力ポートと、
前記単一の出力ポートに結合された処理システムであって、
前記流量計センサからピックオフ信号を受け取り、
前記ピックオフ信号を処理して前記物質の前記流量を決定し、
周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号に対する命令を受け取り、
前記命令が前記周波数出力信号に対する場合には、前記処理システムが、前記流量を処理して前記流量に比例する周波数を有する前記周波数出力信号を生成し、前記周波数出力信号を前記単一の出力ポートを介して送出し、
前記命令が前記デジタル通信プロトコル信号に対する場合には、前記処理システムが、前記流量を処理して前記流量を表す前記デジタル通信プロトコル信号を生成し、前記デジタル通信プロトコル信号を前記単一の出力ポートを介して送出する
よう構成された処理システムと、
を具備する流量計電子装置である。
【００１２】
処理システムは、
前記物質の流れの方向を決定し、
前記流れの方向が第１の方向であるならば、０．５よりも小さいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成し、
前記流れの方向が第２の方向であるならば、０．５よりも大きいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成する
よう更に構成されることが好ましい。
【００１３】
処理システムは、
障害が発生したか否かを決定し、
前記傷害の決定に応答して、所定の周波数を有する前記周波数出力信号を生成する
よう更に構成されることが好ましい。
【００１４】
処理システムは、前記命令をユーザから前記単一の出力ポートを介して受け取るよう更に構成されることが好ましい。
流量は質量流量を含むことが好ましい。代わりに、流量は体積流量を含む。代わりに、流量は正味体積流量を含む。
【００１５】
別の特徴は、コリオリ流量計の流量計センサを通って流れる物質の流量を提供する流量計電子装置を動作させる方法であって、
前記流量計センサからピックオフ信号を受け取るステップと、
前記ピックオフ信号を処理して前記物質の前記流量を決定するステップと、
周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号に対する命令を受け取るステップと、
前記命令が前記周波数出力信号に対する場合には、前記流量を処理し、前記流量に比例する周波数を有する前記周波数出力信号を生成して前記周波数出力信号を単一の出力ポートを介して送出するステップと、
前記命令が前記デジタル通信プロトコル信号に対する場合には、前記流量を処理し、前記流量を表す前記デジタル通信プロトコル信号を生成して前記デジタル通信プロトコル信号を前記単一の出力ポートを介して送出するステップと、
を有する方法である。
【００１６】
前記方法は、
前記物質の流れの方向を決定すること、
前記流れの方向が第１の方向であるならば、０．５よりも小さいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成すること、及び
前記流れの方向が第２の方向であるならば、０．５よりも大きいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成すること、
を更に備えることが好ましい。
【００１７】
前記方法は、
障害が発生したか否かを決定すること、及び
前記傷害の決定に応答して、所定の周波数を有する前記周波数出力信号を生成すること、
を更に備えることが好ましい。
【００１８】
前記方法は、前記命令をユーザから前記単一の出力ポートを介して受け取ることを含むことが好ましい。
流量は質量流量を含むことが好ましい。代わりに、前記流量は体積流量を含む。代わりに、前記流量は正味体積流量を含む。
【００１９】
別の特徴は、コリオリ流量計の流量計センサを通って流れる物質の流量を提供するためのソフトウェア製品であって、
処理システムによって実行されたとき、前記流量計センサからピックオフ信号を受け取り、前記ピックオフ信号を処理して前記物質の前記流量を決定し、周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号に対する命令を受け取り、前記命令が前記周波数出力信号に対する場合には、前記流量を処理して、前記流量に比例する周波数を有する前記周波数出力信号を生成し、単一の出力ポートを介して前記周波数出力信号を送出し、前記命令が前記デジタル通信プロトコル信号に対する場合には、前記流量を処理して、前記流量を表す前記デジタル通信プロトコル信号を生成し、前記単一の出力ポートを介して前記デジタル通信プロトコル信号を送出するように前記処理システムに指令するよう構成されてなる流量計ソフトウェアと、
前記流量計ソフトウェアを記憶するよう構成された記憶媒体と、
を備えるソフトウェア製品である。
【００２０】
前記流量計ソフトウェアは、
前記物質の流れの方向を決定し、
前記流れの方向が第１の方向であるならば、０．５よりも小さいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成し、
前記流れの方向が第２の方向であるならば、０．５よりも大きいデューティサイクルを有する前記周波数出力信号を生成する
ように前記処理システムに指令するよう更に構成されることが好ましい。
【００２１】
前記流量計ソフトウェアは、
障害が発生したか否かを決定し、
前記傷害の決定に応答して、所定の周波数を有する前記周波数出力信号を生成する
ように前記処理システムに指令するよう更に構成されることが好ましい。
【００２２】
前記流量計ソフトウェアは、ユーザから前記命令を前記単一の出力ポートを介して受け取るように前記処理システムに指令するよう更に構成されることが好ましい。
流量は質量流量を含むことが好ましい。代わりに、前記流量は体積流量を含む。代わりに、前記流量は正味体積流量を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来のコリオリ流量計を示す図である。
【図２】多重出力ポートを有する従来の流量計電子装置を示す図である。
【図３】本発明の例における、コリオリ流量計のための流量計電子装置を示す図である。
【図４】本発明の例における、ユーザ・システムに接続されたコリオリ流量計の例を示す図である。
【図５】本発明の例における周波数出力信号を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１〜図５及び以下の記述は、本発明の最良の形態を如何に製造し使用するかを当業者に教示するために流量計電子装置の特定の例を示している。発明の原理を教示するために、従来の流量計電子装置の特徴の中には単純化され又は省略されたものもある。当業者は本発明の範囲内に入る変形を認識するであろう。当業者は理解するように、以下に記述する特徴は本発明の種々の変形を形成するよう色々に組み合わされ得る。その結果、本発明は以下に記述する特定の例に限定されるものではなく、請求項とその均等物によってのみ限定される。
【００２５】
従来のコリオリ流量計―――図１及び図２
図１は、従来のコリオリ流量計５を示している。コリオリ流量計５はコリオリ流量計センサ１０とコリオリ流量計電子装置２０とを有する。流量計電子装置２０は経路１００を介して流量計センサと接続され、質量流量、密度、体積流量、合計質量流量情報及び他の情報を経路２６を介して提供する。経路２６は、図２に示すように、通信の多重チャネルで情報を運ぶ多重出力ポートを表している。これらの測定値を提供する種々の市販のコリオリ流量計はコロラド州ボールダのマイクロ・モーション社から購入できる。
【００２６】
流量計センサ１０は一対のフランジ１０１、１０１´、マニホールド１０２及び流管１０３Ａ、１０３Ｂを備える。流管１０３Ａ、１０３Ｂには、ドライバ１０４、ピックオフ・センサ１０５、１０５′及び温度センサ１０７が接続される。ブレース・バー１０６、１０６′は各流管１０３Ａ、１０３Ｂが振動する軸Ｗ、Ｗ′を規定するのに役立つ。
【００２７】
測定される物質を運ぶパイプライン・システム（図１には示していない）に流量計センサ１０が挿入されると、物質はフランジ１０１を通って流量計センサ１０に入り、マニホールド１０２を通過し、そこで向きを変えて流管１０３Ａ、１０３Ｂに入り、流管１０３Ａ、１０３Ｂを流れてマニホールド１０２に戻り、そこからフランジ１０１′を通って流量計センサ１０から出る。
【００２８】
流管１０３Ａ、１０３Ｂは、それぞれ軸Ｗ、Ｗ′に関して実質的に同一の質量分布、慣性モーメント及び弾性係数を持つよう選択され、適切に取り付けられる。流管１０３Ａ、１０３Ｂは本質的に平行にマニホールド１０２から外へ延びている。
【００２９】
流管１０３Ａ、１０３Ｂは、ドライバ１０４によって、流量計のいわゆる第１位相ずれ曲げモードで各曲げ軸Ｗ、Ｗ′に関して反対方向に駆動される。ドライバ１０４は多くの周知の装置のうちの１つであってよく、例えば、流管１０３Ａに取り付けられた磁石と、流管１０３Ｂに取り付けられ両流管の振動のために交流電流が流される対向コイルとである。流量計電子装置２０により、リード線１１０を介して、適宜の駆動信号がドライバ１０４に印加される。
【００３０】
ピックオフ・センサ１０５、１０５′は、流管の振動を測定するために、流管１０３Ａ、１０３Ｂのうちの少なくとも一方の流管の対向端に固定される。流管１０３Ａ、１０３Ｂが振動すると、ピックオフ・センサ１０５は第１のピックオフ信号を生成し、ピックオフ・センサ１０５′は第２のピックオフ信号を生成する。第１のピックオフ信号はリード線１１１に印加され、第２のピックオフ信号はリード線１１１′に印加される。
【００３１】
温度センサ１０７は流管１０３Ａ、１０３Ｂのうちの少なくとも一方に固定される。温度センサ１０７はシステムの温度の式を修正するために流管の温度を測定する。経路１１２は温度信号を温度センサ１０７から流量計電子装置２０へ運ぶ。
【００３２】
流量計電子装置２０はリード線１１１上の第１のピックオフ信号とリード線１１１′上の第２のピックオフ信号とを受け取る。流量計電子装置２０は第１及び第２のピックオフ信号を処理して、流量計センサ１０を通って流れる物質の質量流量、密度又は他の特性を計算する。この計算された情報は利用手段（図１には図示されていない）へ経路２６を介して流量計電子装置２０によって印加される。
【００３３】
図２は、従来例における、出力ポート２０１−２０４を有する流量計電子装置２０を示している。図２において、流量計電子装置２０は単純化のためにブロック図の形で図示されている。流量計電子装置２０は処理システム２０８と出力ポート２０１−２０４とを備えている。出力ポート２０１−２０４は図１の経路２６を構成する。処理システム２０８は出力ポート２０１−２０４に異なる形式の信号を出力する。処理システム２０８は出力ポート２０１にミリアンペア信号を出力する。処理システム２０８は出力ポート２０２に離散電圧信号を出力する。処理システム２０８は出力ポート２０３にデジタル通信プロトコル信号を出力する。処理システム２０８は出力ポート２０４に周波数信号又はパルス信号を出力する。不都合なことに、多重出力ポート２０１−２０４を有する流量計電子装置２０は高価であり、簡単な応用に必要とされるよりも多くの機能性を有する。
【００３４】
また、流量計電子装置２０よりも簡単で安価な従来の流量計電子装置も他に存在する。この流量計電子装置はデジタル通信プロトコル信号を出力する唯一の出力ポート、例えば出力ポート２０３を有する。この種の流量計電子装置の１つの問題は、この流量計電子装置はデジタル通信プロトコル信号を出力するだけであり、レガシー・システムの中には、デジタル通信プロトコル信号を理解できないものがあることである。
【００３５】
流量計電子装置―――図３
図３は、本発明の一例におけるコリオリ流量計３００のための流量計電子装置３０２を示している。コリオリ流量計３００は簡単化のためにブロック図の形で図示されている。流量計電子装置３０２は経路１００を介して流量計センサ１０に結合される。流量計電子装置３０２は単一の出力ポート３０６に結合された処理システム３０４を有する。単一の出力ポート３０６は流量計電子装置３０２からの単一チャネルの通信を提供する。単一の出力ポート３０６に加えて、流量計電子装置３０２は１つ以上の電力接続（図示せず）を有し得る。
【００３６】
流量計センサ１０は図１に記述したように動作し、流量計センサ１０を通って物質が流れるとき、経路１００を介して流量計電子装置３０２にピックオフ信号を送る。また、流量計センサ１０は温度信号等の他の信号を流量計電子装置３０２へ送ることができる。処理システム３０４は流量計センサ１０からピックオフ信号を受け取る。処理システム３０４はピックオフ信号を処理して、流量計センサ１０を流れる物質の流量を決定する。
【００３７】
また、処理システムは周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号のための命令３１８を受け取る。周波数出力信号は、流量計センサを通って流れる物質の単一の特性を表す任意の信号、例えば矩形波信号又は正弦波信号を含む。周波数出力信号の周波数は流量計センサ１０を通って流れる物質の特性を表す。例えば、周波数出力信号は質量流量を表し、周波数出力信号の周波数は質量流量に比例する。デジタル通信プロトコル信号は流量計センサ１０を通って流れる物質の複数の特性を表す任意の信号を含み、該信号は従来のデジタル処理回路によって読むことができる。例えば、デジタル通信プロトコル信号は質量流量、密度その他の特性を表し得る。命令３１８は流量計電子装置３０２をプログラミングするユーザによって流量計電子装置３０２へ送られてもよい。
【００３８】
命令３１８が周波数出力信号に対するものであれば、処理システム３０４は流量を処理して周波数出力信号３２２を生成する。周波数出力信号３２２は物質の流量に比例する周波数を有する。処理システム３０４は周波数出力信号３２２を単一の出力ポート３０６へ送る。
【００３９】
命令３１８がデジタル通信プロトコル信号に対するものである場合には、処理システム３０４は流量を処理してデジタル通信プロトコル信号３２４を生成する。デジタル通信プロトコル信号３２４は物質の流量を表す。処理システム３０４は単一の出力ポート３０６を介してデジタル通信プロトコル信号３２４を送出する。信号３２６は、処理システム３０４が単一の出力ポート３０６を介して送出した信号に依存して、周波数出力信号３２２又はデジタル通信プロトコル信号３２４を表す。この開示に基づいて、当業者は現存の流量計電子装置を如何に修正して流量計電子装置３０２を作るかを理解するであろう。
【００４０】
有利なことに、流量計電子装置３０２は作るのが安価であり、多重出力ポートを有する流量計電子装置よりも操作が簡単である。同時に、流量計電子装置３０２は、周波数出力信号３２２又はデジタル通信プロトコル信号３２４を出力するようにユーザが流量計電子装置３０２をプログラムできるようにすることにより、ユーザに柔軟性を提供する。
【００４１】
本発明の一つの実施の形態においては、処理システム３０４は物質の流れの方向を決定する。流れの方向が順方向であれば、処理システム３０４はデューティサイクルが０．５よりも小さい周波数出力信号３２２を生成する。流れの方向が逆方向である場合には、処理システム３０４はデューティサイクルが０．５よりも大きい周波数出力信号３２２を生成する。
【００４２】
本発明の他の実施の形態においては、処理システム３０４は傷害が発生したか否かを決定する。傷害は流量計センサ１０や流量計電子装置３０２において、又は流量計センサ１０に接続されたパイプライン（図示せず）において発生し得る。処理システム３０４は、傷害の決定に応答して、所定の周波数を有する周波数出力信号３２２を生成する。
【００４３】
本発明の別の実施の形態においては、上記の流量計電子装置３０２は記憶媒体に記憶された命令からなる。この命令はプロセッサによって検索され、実行される。命令の若干の例はソフトウェア、プログラム・コード及びファームウェアである。記憶媒体の若干の例はメモリ装置、テープ、ディスク、集積回路及びサーバである。命令は、プロセッサによって実行されたときに動作可能になり、本発明にしたがって動作するようプロセッサに指令する。用語「プロセッサ」は単一の処理装置又は一群の相互運用処理装置を意味する。プロセッサの若干の例はコンピュータ、集積回路及び論理回路である。当業者は命令、プロセッサ及び記憶媒体について精通している。
【００４４】
流量計電子装置の例―――図４及び図５
図４は、本発明の一例における、ユーザ・システム４０６に接続されたコリオリ流量計４００の例を示している。流量計電子装置４０４は経路４２０を介して流量計センサ４０２に結合される。流量計電子装置４０４は経路４２２を介してユーザ・システム４０６に結合される。流量計電子装置４０４は単一の出力ポート４１６に結合された処理システム４１４を備えている。
【００４５】
流量計電子装置４０４は、周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号を出力するよう構成されている。ユーザ４３０は、周波数出力信号又はデジタル通信プロトコル信号をユーザ・システム４０６へ出力するよう、流量計電子装置４０４をプログラムすることができる。ユーザ・システム４０６はコンピュータ、ディスプレイ、或いは、ユーザ４３０と流量計電子装置４０４とのインターフェースを取る他のシステム又は装置であってよい。
【００４６】
電源投入時に、単一の出力ポート４１６は或る期間、例えば５秒だけ入出力ポートとして動作する。また、単一の出力ポート４１６は或る期間、例えば再起動後に入出力ポートとして動作する。この期間において、処理システム４１４はデジタル信号が単一の出力ポート４１６を介して受信されるのを待機する。ユーザ４３０は、流量計電子装置４０４に命令を送ることにより周波数モード又はデジタル・モードでの動作、他の動作オプションの選択又は動作パラメータその他の情報の送出を行うよう、流量計電子装置４０４をプログラムすることができる。周波数モードは流量計電子装置４０４が周波数出力信号を出力することを意味し、デジタル・モードは流量計電子装置４０４がデジタル通信プロトコル信号を出力することを意味する。
【００４７】
電源投入後の期間に続いて、処理システム４１４は周波数モード又はデジタル・モードで動作する。動作モードは、処理システム４１４にプログラムされたデフォルトであっても、ユーザ４３０によってプログラムされてもよい。
【００４８】
周波数モードにおいて、処理システム４１４は流量計センサ４０２からピックオフ信号を受け取って該信号を処理し、流量計センサ４０２を通って流れる物質の流量を決定する。流量は質量流量、体積流量又は正味体積流量を表す。処理システム４１４は物質の流量に基づいて周波数出力信号４２４を出力する。周波数出力信号４２４は物質の流量に比例する周波数を有する。周波数出力信号４２４は１０００Ｈｚへスケールを変更可能であり得る。
【００４９】
また、処理システム４１４は流量計センサ４０２を通って流れる物質の流れの方向を決定する。処理システム４１４は物質の流れの方向に基づいて周波数出力信号４２４を生成する。流れの方向が順方向であれば、周波数出力信号４２４は０．５よりも小さいデューティサイクルを有する。流れの方向が逆方向であるならば、周波数出力信号４２４は０．５よりも大きいデューティサイクルを有する。周波数出力信号４２４の例が図５に示されている。処理システム４１４は周波数出力信号４２４を単一の出力ポート４１６に送出する。
【００５０】
また、処理システム４１４は傷害が発生したか否かを決定する。障害が発生したならば、処理システム４１４は一定の高い周波数を有する周波数出力信号４２４を生成する。処理システム４１４は再起動が生じるまで周波数モードで動作する。
【００５１】
デジタル・モードにおいて、処理システム４１４は流量計センサ４０２からピックオフ信号を受け取って該信号を処理し、流量計センサ４０２を通って流れる物質の流量を決定する。処理システム４１４は物質の流量に基づいてデジタル通信プロトコル信号４２６を生成する。デジタル通信プロトコル信号４２６は物質の流量を表す。処理システム４１４は再起動が生じるまでデジタル・モードで動作する。
【００５２】
デジタル・モードにおいても、処理システム４１４は流量計センサ４０２を通って流れる物質の流れの方向と障害が発生したか否かを決定する。処理システム４１４は物質の流れの方向又は障害の発生を表すデジタル通信プロトコル信号を出力する。
【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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