专利名称：流量测量系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及适合用于向多个容器填充饮料或医药品等流体的填充机的流量测量
系统。
背景技术：
以往，作为这种流量测量系统，人们使用这样的系统，即利用电磁流量计对注入流 体的各容器的流体注入量进行监视的系统。 在该系统中，需要向多个容器连续地填充流体，因此相互接近地配置有用于向容 器注入流体的各注入管及设置于每个注入管的各电磁流量计。特别是在小型容器的情况 下，各注入管的密集度增高。 在该系统中，各电磁流量计根据通过向各注入管内的流体施加交变磁场而产生的 电动势(在信号电极之间产生的电动势)，测量流过各注入管内的流体的流量。此时，若各 注入管的密集度增高则在矩形波励磁的切换时(交变磁场的切换时)产生的微分噪声作为 来自励磁线圈的漏磁会互相影响相邻的电磁流量计。 在电磁流量计中基于个别的时钟信号确定励磁时间。因此，在各电磁流量计中励 磁频率产生了微小的偏差。在这种情况下，即使当初各电磁流量计中的励磁时间一致，励磁 时间也会随着时间的过去产生偏差。于是，若在信号电极之间产生的电动势的采样期间， 由邻接的电磁流量计进行矩形波励磁的切换，则从该电动势得到的流量的测量值中包含了 误差。即、由相邻的电磁流量计的微分噪声的影响在交流流速信号中产生尖峰信号，会采样 到该尖峰信号。因此，在多个容器之间流体的填充量发生变化，使与填充量相关的再现性劣 化。 因此，在专利文献1中，将按照每个注入管设置的电磁流量计中的任一个作为主 电磁流量计、其他的电磁流量计作为从属电磁流量计，通过同步信号线将主电磁流量计和 从属电磁流量计之间串联连接，在主电磁流量计中生成的同步信号作为主同步信号向所有 的从属电磁流量计发送。 在该专利文献1所示的系统中，主电磁流量计在与自己的同步信号生成部生成的 同步信号同步的励磁时间内产生磁场来进行流量测量。从属电磁流量计在与从主电磁流量 计直接或间接地发送来的同步信号(主同步信号)同步的励磁时间，产生磁场来进行流量 测量。由此，所有的电磁流量计在相同的励磁时间内产生磁场来进行流量测量。
专利文献1 :日本特开2001-348092号公报 但是，在专利文献1所示的系统中，在主电磁流量计发生故障、或主电磁流量计与 从属电磁流量计之间的同步信号线发生断线、或从属电磁流量计之间的同步信号线发生断 线、或从属电磁流量计的同步信号的接收电路发生故障、或发生同步信号线上重叠了噪声 等异常通信的情况下，会存在无法接收到来自主电磁流量计的主同步信号的从属电磁流量 计。此时，在无法接收到主同步信号的从属电磁流量计中不能进行流量测量，从设置了该从 属电磁流量计的注入管向容器填充流体的作业被中断，生产率低。
发明内容
本发明是为了解决这样的问题而做出的、目的在于提供一种即使因通信异常等导
致来自主电磁流量计的同步信号(主同步信号)被切断，也可在从属电磁流量计中继续进
行流量测量的流量测量系统。 为了达到这样的目的本发明是具备包括产生规定频率的同步信号的同步信号生
成单元的多个电磁流量计，将多个电磁流量计的任一个作为主电磁流量计，将其他的电磁 流量计作为从属电磁流量计，在主电磁流量计中将自己的同步信号生成单元产生的同步信
号作为主同步信号且在与该主同步信号同步的励磁时间内，产生磁场来进行流量测量，从 属电磁流量计，在与从主电磁流量计直接或间接地发送来的主同步信号同步的励磁时间 内，产生磁场来进行流量测量的流量测量系统，在从属电磁流量计中设置了同步信号监视 单元，其监视来自主电磁流量计的主同步信号，在接收不到来自主电磁流量计的主同步信 号的情况下，将用于流量测量的同步信号切换为自己的同步信号生成单元生成的同步信 号，并且将该切换后的同步信号作为向后一级的从属电磁流量计发送的主同步信号。 根据本发明，例如，在将多个电磁流量计设定为第一、第二及第三这样三个电磁流
量计的情况下，将该三个电磁流量计中任一个作为主电磁流量计，剩下的两个作为从属电
磁流量计。例如，若将第一电磁流量计作为主电磁流量计，则将第二、第三电磁流量计作为
第一及第二从属电磁流量计。主电磁流量计将自己的同步信号生成单元生成的同步信号作
为主同步信号，在与该主同步信号同步的励磁时间产生磁场来进行流量测量。 而且，在来自主电磁流量计的主同步信号被直接地发送到第一从属电磁流量计，
经由第一从属电磁流量计被间接地发送到第二从属电磁流量计的情况下，第一从属电磁流
量计通过与从主电磁流量计直接发送来的主同步信号进行了同步的励磁时间产生磁场来
进行流量测量，第二从属电磁流量计通过与从主电磁流量计间接发送来主同步信号进行了
同步的励磁时间产生磁场来进行流量测量。 在此，例如，若发生通信异常等，在第一从属电磁流量计中接收不到来自主电磁流
量计的主同步信号，则第一从属电磁流量计将用于流量测量的同步信号切换为自己的同步
信号生成单元生成的同步信号，并将该切换后的同步信号作为向第二从属电磁流量计发送
的主同步信号。由此，第一从属电磁流量计使用自己的同步信号生成单元生成的同步信号
继续进行流量测量。而且，第二从属电磁流量计将第一从属电磁流量计的同步信号生成单
元生成的同步信号作为主同步信号接收，使用该主同步信号继续进行流量测量。 在本发明中，在从属电磁流量计中设置同步信号监视单元，但也可将设置于该从
属电磁流量计的同步信号监视单元设置在主电磁流量计中，使主电磁流量计和从属电磁流
量计为相同的构成。即、也可使本发明中使用的所有的电磁流量计为相同的构成。此时，在
各电磁流量计中设置选择设定单元，其用于使各电磁流量计作为主电磁流量计发挥作用或
作为从属电磁流量计发挥作用。由此，在本发明中使用的电磁流量计变成了一种。而且，哪
个电磁流量计都可以设定为主电磁流量计，能够根据需要增加主电磁流量计。 而且，在本发明中，也可在同步信号监视单元中设置监视来自主电磁流量计的主
同步信号，在再次接收到来自主电磁流量计的主同步信号的情况下，将用于流量测量的同
步信号切换为该再次接收到的主同步信号，并且将该切换后的主同步信号作为向后一级的从属电磁流量计发送的主同步信号的功能。由此，接收不到来自主电磁流量计的主同步信
号的从属电磁流量计对后一级的从属电磁流量计起到了主电磁流量计的作用，在再次接收
到来自主电磁流量计的主同步信号的时间点自动地恢复到原来的从属电磁流量计。 而且，在本发明中，也可在各电磁流量计中设置当前动作模式通知单元，其将使用
自己的同步信号生成单元产生的同步信号进行流量测量的动作模式定义为主模式，将使用
从前一级的电磁流量计发送来的主同步信号进行流量测量的动作模式定义为从属模式，并
将当前任何一个动作模式通知给上位装置。基于此，在上位装置中，例如对处于主模式的当
前的电磁流量计的个数与由初期设定确定的主电磁流量计的个数进行比较，若处于主模式
的当前的电磁流量计的个数比由初期设定确定的主电磁流量计的个数多的话，则能够识别
发生了通信异常，正在进行与其对应的动作。 而且，在本发明中，也可在同步信号监视单元中设置监视来自主电磁流量计的主
同步信号，在接收不到来自主电磁流量计的主同步信号的情况下，将该意思通知给上位装
置的功能。由此，在上位装置中，例如能够掌握哪个从属电磁流量计不能接收来自主电磁流
量计的主同步信号，可縮小异常发生的位置，能够迅速地进行异常恢复作业。 根据本发明，在从属电磁流量计中设置了监视来自主电磁流量计的主同步信号，
在接收不到来自主电磁流量计的主同步信号的情况下，将用于流量测量的同步信号切换为
自己的同步信号生成单元产生的同步信号，并且将该切换后的同步信号作为向后一级的从
属电磁流量计发送的主同步信号的同步信号监视单元，因此即使来自主电磁流量计的主同
步信号被切断，在从属电磁流量计中也能继续进行流量测量。 基于此，例如，在填充机中，即使在发生了主电磁流量计发生故障、或主电磁流量 计和从属电磁流量计之间的同步信号线及从属电磁流量计之间的同步信号线发生断线、或 从属电磁流量计的同步信号的接收电路发生故障、或同步信号线上重叠了噪声等异常通信 的情况下，能够在从属电磁流量计中继续进行流量测量，可不中断从注入管向容器的流体 的填充作业，能够防止生产率的下降。
图1是表示使用本发明涉及的流量测量系统的填充机的整体构成的一个例子的 图。
图2是表示该填充机使用的电磁流量计内的主要部分的框图。 图3是表示作为该填充机中的电磁流量计间通过同步信号线的连接方式的一个
例子的单向串联方式(实施方式1)的图。 图4是表示该单向串联方式中的主电磁流量计的各部的信号的时序图。 图5是表示该单向串联方式中的主电磁流量计及从属电磁流量计中各自的励磁
电压的相位关系的时序图。 图6是说明在该单向串联方式的主电磁流量计与从属电磁流量计之间的同步信 号线上发生了异常通信时的动作的图。 图7是说明该单向串联方式的主电磁流量计与从属电磁流量计之间的同步信号 线中异常通信已恢复时的动作的图。 图8是表示在单向串联方式中还设置了更多的电磁流量计时的连接例的示意图。
图9是表示将电磁流量计间通过同步信号线的连接方式设为树状方式时的连接 例的示意图。 图10是概略地表示作为树状方式时的处理流量计之间的具体的连接状态的图。
附图符号说明 1 (1-1 l-n)-容器；2 (2-1 2_n)-注入管；3 (3-1 3_n)-阀门；4 (4-1 4-n)-检测器；5 (5-1 5-n)-变换器；6 (6-1 6_n)-电磁流量计；7 (7-1 7_n)-同步信 号线；8(8-1 8-n)-控制部；4a、4b-励磁线圈；4c、4ch电极；4e-接地环；51-时钟信号 发生部；52-同步信号发生部；53-励磁部；54-采样控制部；55-放大部；56-采样保持部； 57-A/D变换器57 ;58-运算处理部；59-输出部；60-同步信号接收监视部；SW1 SW4-切 换开关。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明进行详细说明。图1是表示使用了本发明涉及的流量测 量系统的填充机的整体构成的一个例子的图。 该填充机中并排设置有多个注入管2-1 2-n。各注入管2_1 2_n分别向多个 容器1-1 l-n注入饮料或医药品等具有导电性的流体。各注入管2-1 2-n分别设置有 阀门3-1 3-n。各阀门3-1 3-n根据后述的开闭信号分别开闭注入管2_1 2-n，从而 控制流体对各容器1-1 l-n的注入。 而且，各注入管2-1 2-n分别设置有电磁流量计6_1 6_n。各注入管2_1
2- n的电磁流量计6-1 6-n分别由检测器4_1 4_n和变换器5_1 5_n构成。各注入 管2-1 2-n彼此互相接近，因此安装于各注入管2-1 2-n的检测器4_1 4_n彼此也 互相接近。各变换器5-1 5-n通过同步信号线7串联连接。 检测器4-l 4-n分别对注入管2-l 2-n内的流体施加交变磁场，将基于由此产 生的电动势的交流电压信号输出到变换器5-1 5-n。而且，变换器5-1 5-n分别对从检 测器4-1 4-n输出的交流电压信号进行运算处理，从而计算出流经注入管2-1 2-n的 流体的流量。表示由变换器5-1 5-n计算出的流量的流量信号分别输出到控制部8-1 8-n。 各控制部8-1 8-n分别向设置于各注入管2_1 2_n的阀门3_1 3_n输出 开闭信号。各控制部8-l 8-n输出开信号打开各阀门3-1 3-n后，根据从各电磁流量 计6-1 6-n的变换器5-1 5-n输出的流量信号分别计算出注入到各容器1_1 l_n的 流体的注入量，在该注入量达到了设定值的时间点输出闭信号从而分别关闭各阀门3-1
3- n。作为各控制部8-l 8-n输出闭信号的基准的上述设定值由各控制部8-l 8-n在 填充机运转前进行单个地调整，以便即使温度及湿度等发生变化也可将一定量的流体填充 到所有的容器1-1 l-n中。 接着，对图1所示的系统中使用的电磁流量计进行进一步的说明。在图1中所有 的电磁流量计6-l 6-n是相同的构成。图2是表示由检测器4(4-l 4-n)和变换器 5(5-1 5-n)构成的电磁流量计6(6-1 6_n)内的主要部分的框图。
在电磁流量计6中，检测器4由励磁线圈4a、4b、电极4c、4d、接地环4e构成。励 磁线圈 、4b是被来自变换器5的励磁电流IR励磁而产生交变磁场的一对线圈，以产生的磁场方向与注入管2内的流动方向正交的方式配置在注入管2的外周。 电极4c、4d的前端部面向注入管2的内壁，被安装在与注入管2内分布的磁场正
交的方向。接地环4e用于提高电极4c、4d的信号检测精度，与基准电位电连接。 变换器5由时钟信号发生部51、同步信号发生部52、励磁部53、采样控制部54、放
大部55、采样保持部56、A/D变换器57、运算处理部58、输出部59、同步信号接收监视部60、
切换开关SW1 SW4、输入来自外部的信号的输入端子Pl (以下称为同步信号接收端Pl)、
以及向外部输出信号的输出端子P2(以下称为同步信号发送端P2)构成。 时钟信号发生部51输出成为变换器5的动作基准的时钟信号Pc。同步信号发生
部52将时钟信号发生部51输出的时钟信号Pc分频以生成规定频率的同步信号Ps。 励磁部53将由矩形波构成的规定频率作为励磁电压VR施加到检测器4的励磁线
圈4a、4b，从而向励磁线圈4a、4b提供励磁电流IR。该励磁部53与经由切换开关SW2提供
的同步信号同步来切换励磁电压VR的极性(励磁时间)。关于经由切换开关SW2提供的同
步信号将后述。 采样控制部54以经由切换开关SW1提供的同步信号为基础，生成分别闭合采样保 持部56的切换开关56a、56b的采样信号SP1、 SP2。采样信号SP1、 SP2的频率都是同步信 号Ps的频率的1/2，采样信号SP1、 SP2的相位相互错开半个周期。关于经由切换开关SW1 提供的同步信号将后述。 放大部55由分别交流放大来自检测器4的电极4c、4d的交流电压信号的放大器 55a、55b ;及合成被各放大器55a、55b放大的交流电压信号而作为交流流速信号Sl输出的 放大器55c构成。 采样保持部56由第一采样保持电路、第二采样保持电路及差动放大器56g构成， 上述第一采样保持电路由切换开关56a、电阻56c及电容56e构成，上述第二采样保持电路 由切换开关56b、电阻56d及电容56f构成。这样构成的采样保持部56根据从采样控制部 54输出的采样信号SP1 、 SP2对交流流速信号Sl进行采样，并作为直流流速信号S2输出。
A/D变换器57将从采样保持部56输出的直流流速信号S2变换为数字信号。运算 处理部58通过对从A/D变换器57输出的数字信号进行运算处理，计算出流经注入管2内 的流体的平均流量。输出部59将从运算处理部58输出的表示平均流量的数字信号输出到 控制部8(图1)。 同步信号接收监视部60监视由同步信号接收端Pl经由切换开关SW4直接或间接
传送来的来自主电磁流量计的主同步信号，基于是否接收到该主同步信号来控制切换开关
SW1 SW3的连接模式。关于经由切换开关SW4的主同步信号将后述。 另外，同步信号接收监视部60使通过输入端60a接收到的来自主电磁流量计的主
同步信号通过，由输出端60b输出。该同步信号接收监视部60对应于本发明的同步信号监
视单元。 切换开关SW1 SW4作为连接模式具有模式M和模式S，在模式M中公共端子C与 主侧的端子M(以下称为主侧端子)连接，在模式S中公共端子C与从属侧的端子S(以下 称为从属侧端子)连接。 对切换开关SW1而言，公共端子C与向采样控制部54输入同步信号的输入端54a 连接，主侧端子M与从同步信号发生部52输出同步信号的输出端52a连接，从属侧端子S与切换开关SW3的从属侧端子S连接。 对切换开关SW2而言，公共端子C与向励磁部53输入同步信号的输入端53a连接， 主侧端子M与从同步信号发生部52输出同步信号的输出端52a连接，从属侧端子S与从同 步信号接收监视部60输出主同步信号的输出端60b连接。 对切换开关SW3而言，公共端子C与同步信号发送端P2连接，主侧端子M与从同 步信号发生部52输出同步信号的输出端52a连接，从属侧端子S与切换开关SW1、SW2的从 属侧端子S连接。 对切换开关SW4而言，公共端子C与同步信号接收端Pl连接，从属侧端子S与向 同步信号接收监视部60输入主同步信号的输入端60a连接。切换开关SW4的主侧端子M 处于开放状态。 在以上的构成中同步信号发生部52、采样控制部54、运算处理部58、同步信号接 收监视部60及切换开关SW1 SW4的功能作为CPU的处理功能被实现。另外，这些功能也 可不通过CPU的处理功能来实现，也可取而代之利用电路等硬件构成来实现。 [OO56](实施方式1 :单向串联方式) 图3表示作为电磁流量计6之间通过同步信号线7的连接方式的一个例子的单向 串联方式。另外，在该例子中，为了便于说明对将电磁流量计6设定为电磁流量计6-1 、6-2、 6-3这样的三个，并将电磁流量计6-1作为主电磁流量计，将电磁流量计6-2、6-3作为从属 电磁流量计的情况进行说明。而且，在图3中仅概略地表示了电磁流量计6-l、6-2、6-3的 构成中需要说明的部分。 该单向串联方式(实施方式1)中，主电磁流量计6-1使其切换开关SW1 SW4为 模式M，从属电磁流量计6-2、6-3使其切换开关SW1 SW4为模式S。 而且，将主电磁流量计6-1的同步信号发送端P2与从属电磁流量计6-2的同步信 号接收端Pl之间通过同步信号线7-1连接，将从属电磁流量计6-2的同步信号发送端P2 与从属电磁流量计6-3的同步信号接收端Pl之间通过同步信号线7-2连接。
另外，在该例子中，作为出厂时的初期设定，电磁流量计6-l、6-2、6-3的切换开关 SW1 SW4设定为模式S。因此，图3所示的连接例中，仅对作为主电磁流量计的电磁流量 计6-1进行切换开关SW1 SW4的连接模式的切换。 例如，作为电磁流量计6中的切换开关SW1 SW4的连接模式的切换方法，可考虑 以下的方式。各电磁流量计6中设置主/从属功能选择开关。在欲将电磁流量计6-l作为 主电磁流量计的情况下，手动操作设置于电磁流量计6-1中的主/从属功能选择开关，而将 电磁流量计6-1内的切换开关SW1 SW4统一设定为模式M。在欲将电磁流量计6-2、6-3 作为从属电磁流量计的情况下，手动操作设置于电磁流量计6-2、6-3中的主/从属功能选 择开关，从而将电磁流量计6-2、6-3内的切换开关SW1 SW4统一设定为模式S。
(正常时) 图4是表示主电磁流量计6-1的各部的信号的时序图，图4(a)是从时钟信号发生 部51输出的时钟信号Pc，图4(b)是从同步信号发生部52输出的同步信号Ps，图4(c)是 从励磁部53输出的励磁电压VR，图4(d)是从放大部55输出的交流流速信号Sl，图4(e)、 (f)分别是从采样控制部54输出的采样信号SP1、 SP2，图4(g)是从采样保持部56输出的 直流流速信号S2。
图5是表示主电磁流量计6-1及从属电磁流量计6-2、6-3中各自的励磁电压VR 的相位关系的时序图，图5(a)是主电磁流量计6-l中的励磁电压VR，图5(b)是从属电磁流 量计6-2中的励磁电压VR，图5(c)是从属电磁流量计6-3中的励磁电压VR。
主电磁流量计6-1在其同步信号发生部52中对图4(a)所示那样的例如8腿z的 时钟信号Pc进行分频，生成如图4(b)所示那样的例如170Hz的同步信号Ps。由该同步信 号发生部52生成的同步信号Ps经由处于M模式的切换开关SW2施加到励磁部53。而且， 经由处于M模式的切换开关SW1施加到采样控制部54。 从励磁部53输出例如如图4(c)所示那样的由振幅20V的矩形波形成的励磁电压 VR。由于该励磁电压VR的极性与同步信号Ps同步地被切换，所以励磁电压VR的频率成为 85Hz。因此，由励磁线圈4a、4b(图2)产生85Hz的交变磁场。 若对注入管2内的流体施加磁场，则通过电磁感应在与磁场方向及流体的流动方 向两方向正交的方向上，产生具有与平均流速成比例的振幅的电动势。基于该电动势的交 流电压信号通过一对电极4c、4d被取出，由放大部55交流放大后，作为交流流速信号Sl向 采样保持部56输出。 另一方面，由主电磁流量计6-1的同步信号发生部52生成的同步信号Ps经由处 于M模式的切换开关SW3送到同步信号发送端P2，并作为主同步信号MPs被输出。从该主 电磁流量计6-1输出的主同步信号MPs经由同步信号线7-1被送到从属电磁流量计6-2的 同步信号接收端Pl，经由处于S模式的切换开关SW4被从属电磁流量计6-2的同步信号接 收监视部60接收。 从属电磁流量计6-2的同步信号接收监视部60使接收到的来自主电磁流量计6-1 的主同步信号MPs通过，并送到切换开关SW1、 SW2、 SW3的从属侧端子S。被送到切换开关 SW1的从属侧端子S的主同步信号MPs被施加到采样控制部54。送到切换开关SW2的从属 侧端子S的主同步信号MPs被施加到励磁部53。 另一方面，被送到从属电磁流量计6-2的切换开关SW3的从属侧端子S的主同步 信号MPs被同步信号发送端P2输出。由该从属电磁流量计6-2输出的主同步信号MPs经 由同步信号线7-2被送到从属电磁流量计6-3的同步信号接收端Pl，并经由切换开关SW4 被从属电磁流量计6-3的同步信号接收监视部60接收。 从属电磁流量计6-3的同步信号接收监视部60使接收到的来自从属电磁流量计 6-2的主同步信号MPs通过，即、让经由从属电磁流量计6-2送来的来自主电磁流量计6-1 的主同步信号MPs通过，并送到切换开关SW1、 SW2、 SW3的从属侧端子S。被送到切换开关 SW1的从属侧端子S的主同步信号MPs被施加到采样控制部54。被送到切换开关SW2的从 属侧端子S的主同步信号MPs被施加到励磁部53。 另外，被送到切换开关SW3的从属侧端子S的主同步信号MPs向同步信号发送端 P2传送，但同步信号发送端P2没有连接同步信号线7，因此这里成为最后的到达点。由此， 主电磁流量计6-1作为主，从属电磁流量计6-2作为中间从属，从属电磁流量计6-3作为终 端从属，从主电磁流量计6-1开始沿单向的主同步信号MPs的传输结束。
这样在本实施方式1中，来自主电磁流量计6-1的主同步信号MPs被送到从属电 磁流量计6-2、6-3，电磁流量计6-l、6-2、6-3的励磁部53与主同步信号MPs同步地进行动 作。因此，由电磁流量计6-l、6-2、6-3的励磁部53分别输出的励磁电压VR的相位，即电磁流量计6-l、6-2、6-3中的励磁时间如图5(a)、 (b)及(c)所示完全一致。
微分噪声在励磁电压VR的极性切换时产生。因此，在本实施例1中，由电磁流量 计6-1 、6-2、6-3中的励磁电压VR引起的微分噪声同时产生。因此，例如，即使在电磁流量计 6-1中，来自接近的电磁流量计6-2、6-3的微分噪声与基于电动势的交流电压信号重叠，在 交流流速信号SI中出现的尖峰信号也仅出现在图4(d)所示的各脉冲的开始部分。因此， 通过将交流流速信号SI的采样期间设定在如图4(e)及(f)所示的各脉冲的结束部分，从 而能够防止在电磁流量计6-1中采样到尖峰信号。与此相同，在电磁流量计6-2、6-3中也 可防止采样到尖峰信号。
(异常时) 在本实施方式1中，例如，发生在主电磁流量计6-l和从属电磁流量计6-2之间的 同步信号线7-1上重叠噪声等通信异常时(参照图6)。此时，从主电磁流量计6-1向从属 电磁流量计6-2的主同步信号MPs的传输被切断。 在从属电磁流量计6-2中，同步信号接收监视部60监视来自主电磁流量计6-l 的主同步信号MPs，若接收不到来自主电磁流量计6-l的主同步信号MPs，则将切换开关 SW1SW3的连接模式从模式S切换为模式M。 由此，在从属电磁流量计6-2中，由自己的同步信号发生部52生成的同步信号Ps 经由处于模式M的切换开关SW1向采样控制部54发送。而且，由自己的同步信号发生部52 生成的同步信号Ps经由处于模式M的切换开关SW2向励磁部53发送。而且，由从属电磁 流量计6-2的同步信号发生部52生成的同步信号Ps经由处于模式M的切换开关SW3向同 步信号发送端P2发送，作为主同步信号Mps'输出。 基于此，从属电磁流量计6-2使用自己的同步信号发生部52生成的同步信号Ps
进行流量测量，并且将自己的同步信号发生部52生成的同步信号Ps作为来自主电磁流量
计的主同步信号MPs'输出，对后一级的从属电磁流量计6-3起到主电磁流量计的作用。即、
电磁流量计6-2被从目前为止的中间从属切换为主，成为第二主电磁流量计。 自从属电磁流量计6-2输出的主同步信号MPs'经由同步信号线7-2被送到从属
电磁流量计6-3的同步信号接收端Pl，并经由处于S模式的切换开关SW4被从属电磁流量
计6-3的同步信号接收监视部60接收。 从属电磁流量计6-3的同步信号接收监视部60使接收到的来自从属电磁流量计 6-2的主同步信号MPs'通过，S卩、使来自第二主电磁流量计6-2的主同步信号MPs'通过，并 被送到切换开关SW1、 SW2、 SW3的从属侧端子S。 被送到切换开关SW1的从属侧端子S的主同步信号MPs'被施加到采样控制部54。 被送到切换开关SW2的从属侧端子S的主同步信号MPs'被施加到励磁部53。被送到切换 开关SW3的从属侧端子S的主同步信号MPs'到达同步信号发送端P2。
这样，主电磁流量计6-1及从属电磁流量计6-2之间的同步信号线7-1产生了异 常通信的情况下，从属电磁流量计6-2使用自己的同步信号发生部53生成的同步信号Ps 继续进行流量测量。而且，将自己的同步信号发生部53生成的同步信号Ps作为来自主电 磁流量计的主同步信号MPs'向后一级的从属电磁流量计6-3发送，使从属电磁流量计6-3 的流量测量继续进行。
(自动恢复)
在图6中，若主电磁流量计6-1及从属电磁流量计6-2之间的同步信号线7_1中 的异常通信恢复，则从主电磁流量计6-l向从属电磁流量计6-2的主同步信号MPs的传输 被再次开始。 在从属电磁流量计6-2中，同步信号接收监视部60监视来自主电磁流量计6-l的 主同步信号MPs，若来自主电磁流量计6-1的主同步信号MPs的接收被再次开始，则将切换 开关SW1 SW3的连接模式从模式M切换到模式S (参照图7)。 由此，在从属电磁流量计6-2中，向励磁部53发送的同步信号切换为来自主电磁 流量计6-l的主同步信号MPs。而且，向采样控制部54发送的同步信号切换为来自主电磁 流量计6-l的主同步信号MPs。而且，从同步信号发送端P2输出的同步信号切换为来自主 电磁流量计6-1的主同步信号MPs。 这样，若主电磁流量计6-1及从属电磁流量计6-2之间的同步信号线7-1中的异 常通信恢复，则从属电磁流量计6-2自动地返回到原来的中间从属，使用了来自主电磁流 量计6-1的主同步信号MPs的流量处理被再次开始。而且，主同步信号MPs从主电磁流量 计6-l向从属电磁流量计6-3的输出被再次开始。 另外，在该例子中，对在主电磁流量计6-l与从属电磁流量计6-2之间的同步信号 线7-1上发生异常通信的情况进行了说明，但在主电磁流量计6-l发生故障，或主电磁流量 计6-1与从属电磁流量计6-2之间的同步信号线7-1发生断线，或从属电磁流量计6-1的 同步信号的接收电路(同步信号接收监视部60的前一级电路)发生故障的情况下，也同上 述相同地进行动作，使从属电磁流量计6-2、6-3继续进行流量测量。 而且，在该例子中，对设置三个电磁流量计6的情况进行了说明，但实际可设置更 多的电磁流量计6。图8(a)示意地表示该情况下的连接例。在该例子中，电磁流量计6-l 作为主电磁流量计，该主电磁流量计6-1通过信号线7-1 7-5与从属电磁流量计6-2 6-6串联连接。 在这样的连接例中，例如，在从属电磁流量计6-3和6-4之间的同步信号线7-3发 生了异常通信的情况下(图8 (b))，从属电磁流量计6-4的动作模式成为使用自己生成的同 步信号进行流量测量的主模式，并对后一级的从属电磁流量计6-5、6-6起到主电磁流量计 的作用。 然后，若从属电磁流量计6-3和6-4之间的同步信号线7_3中的异常通信恢复(图 8(c))，则从属电磁流量计6-4的动作模式返回到使用前一级的电磁流量计发送来的主同 步信号进行流量测量的从属模式，结束对后一级的从属电磁流量计6-5、6-6起到主电磁流 量计的作用。 根据图8的连接例就可明了，在设置了多个电磁流量计的情况下，若在主电磁流 量计和末端的从属电磁流量计之间的某一部分发生通信异常则几个从属电磁流量计会自 动地变更为主电磁流量计，同时产生了多台主电磁流量计。若对其这样放置则可能会引起 磁场干扰。 但是，在本实施方式中，在解除了通信异常的情况下，处于主模式的从属电磁流量 计的动作模式自动地返回到原来的从属模式，因此不会放任同时产生了多台主电磁流量计 的状态，能够迅速地消除引起磁场干扰的可能性。
(实施方式2 :树状方式)
在上述实施方式1中，使电磁流量计6间通过同步信号线7的连接方式为单向的 串联方式，但电磁流量计6间通过同步信号线7的连接方式并不限于单向的串联方式。例 如，也可是通过同步信号线7将电磁流量计6之间连接为树状的树状方式。
图9(a)示意地表示了该情况的连接例。在图9(a)中，电磁流量计6_1作为主电 磁流量计，该主电磁流量计6-1通过同步信号线7-1 、7-2与从属电磁流量计6-1 、6-3连接， 从属电磁流量计6-2通过同步信号线7-3、7-4与从属电磁流量计6-4、6-5连接，从属电磁 流量计6-3通过同步信号线7-5、7-6与从属电磁流量计6-6、6-7连接。图10概略地表示 该连接例中的电磁流量计6之间的具体的连接状况。 在这样的连接例中，例如，在从属电磁流量计6-2和6-3之间的同步信号线7_1和 7-2上发生了异常通信的情况下(图9 (b))，从属电磁流量计6-2及6-3的动作模式变为主 模式，对后一级的从属电磁流量计6-4、6-5及6-6、6-7起到了主电磁流量计的作用。并且， 例如，若电磁流量计6-1和6-2之间的同步信号线7-1中的通信异常恢复(图9(c))，则从 属电磁流量计6-2的动作模式自动地恢复为从属模式。 另外，在所述的实施方式1、2中相同地构成了所有的电磁流量计6，但也不必相同 地构成所有的电磁流量计6。例如，在图3所示的构成中，也可采用从主电磁流量计6-l中 除去同步信号接收端Pl及同步信号接收监视部60、开关SW1 SW4的构成，或采用从成为 末端从属的从属电磁流量计6-3中除去同步信号发送端P2及开关SW3的构成。
如相同地构成所有的电磁流量计6，则能够将使用的电磁流量计设定为一种机型。 而且，哪个电磁流量计都能作为主电磁流量计，根据需要还能够增加主电磁流量计。而且， 即使一台主电磁流量计发生故障，通过从其他的电磁流量计中代替之设定为主电磁流量 计，而能够使对容器的流体填充作业继续进行。 而且，在上述实施方式1、2中，对通过在各电磁流量计6中设置了主/从属功能选
择开关等，手动地进行将电磁流量计作为主电磁流量计发挥作用或作为从属电磁流量计发
挥作用的选择设定的情况进行了说明，但也可通过电磁流量计6自身的判断自动地进行作
为主电磁流量计发挥作用或作为从属电磁流量计发挥作用的选择设定。 例如，对系统进行连接之后，若一定时间、接收不到来自上位的同步信号，则切换
开关SW1 SW4都设定为模式M，作为主电磁流量计发挥作用，监视一定时间，若接收到同步
信号，则切换开关SW1 SW4都设定为模式S，作为从属电磁流量计发挥作用。这样的话，对
系统进行连接之后，若经过一定时间，则主电磁流量计自动地成为一台，而其他的都成为从
属电磁流量计。 而且，在上述的实施方式1、2中，各电磁流量计6将使用自己生成的同步信号进行 流量测量的动作模式定义为主模式，使用从前一级发送来的主同步信号进行流量测量的动 作模式定义为从属模式来动作，但也可设置将当前是哪个动作模式向上位装置进行通知的 功能。 例如，由同步信号接收监视部60监视开关SW1、SW2、SW3的连接模式，若开关SW1、 SW2、SW3的连接模式是模式M的话判断为主模式，若是模式S的话则判断为从属模式，通过 输出部59将该已判断的动作模式向控制部8发送，从控制部8向上位的监视装置(未图
示)发送o 基于此，在上位的监视装置中，例如，对处于主模式的当前的电磁流量计6的个数与初期设定确定的主电磁流量计6的个数进行比较，若处于主模式的当前的电磁流量计6 的个数比初期设定确定的主电磁流量计6的个数多的话，则能够识别发生了通信异常，正 在对其进行对应动作。 而且，在上述的实施方式1、2中，也可在各电磁流量计6的同步信号接收监视部60 中设置监视来自主电磁流量计的主同步信号，在接收不到主同步信号的情况下，向上位装 置通知该意思的功能。例如，通过输出部59向控制部8发送接收不到主同步信号的意思， 由控制部8向上位的监视装置(未图示)发送。 由此，在上位的监视装置中，例如，能够掌握哪个从属电磁流量计未能接收到主同 步信号，可縮小异常发送位置，能够迅速地进行异常恢复作业。 另外，虽是主电磁流量计却接收到同步信号的情况下，也被认为是通知异常。而 且，来自电磁流量计的异常通知方法可以考虑停止脉冲输出等的输出信号、或使其最大、或 在异常之前保持该输出信号、或忽视该输出信号等各种各样的方法。而且，也可通过应用程 序由客户能够选择这样的通知方式。而且，也可通过LED、LCD等显示器的闪烁、显示动作通 知用户。而且，也可通过线上的通信功能通知异常。 而且，在上述的实施方式1、2中，作为填充机的适用例进行了说明，但并不限于对 填充机的适用，能够适用于具有多个电磁流量计，将其中的某个作为主电磁流量计，剩下的 作为从属电磁流量计，与来自主电磁流量计的同步信号同步地进行励磁的各种系统。
而且，在这样的系统中，初期设定的主电磁流量计的台数未必限定为一台，优选设 定得较少。
权利要求
一种流量测量系统，其具备多个电磁流量计，上述多个电磁流量计具有生成规定频率的同步信号的同步信号生成单元，将所述多个电磁流量计中任一个作为主电磁流量计，将其他的电磁流量计作为从属电磁流量计，在所述主电磁流量计中将自己的同步信号生成单元生成的同步信号作为主同步信号且在与该主同步信号同步的励磁时间内，产生磁场来进行流量测量，所述从属电磁流量计，在与从所述主电磁流量计直接或间接地发送来的主同步信号同步的励磁时间内，产生磁场来进行流量测量，其特征在于，所述从属电磁流量计具备同步信号监视单元，该同步信号监视单元监视来自所述主电磁流量计的主同步信号，在接收不到来自主电磁流量计的主同步信号的情况下，将用于流量测量的同步信号切换为自己的同步信号生成单元生成的同步信号，并且将该切换后的同步信号作为向下一级的从属电磁流量计发送的主同步信号。
2. 根据权利要求1所述的流量测量系统，其特征在于，所述各电磁流量计具备选择设定单元，该选择设定单元用于使其作为所述主电磁流量 计发挥作用或作为所述从属电磁流量计发挥作用。
3. 根据权利要求1所述的流量测量系统，其特征在于，所述同步信号监视单元，监视来自所述主电磁流量计的主同步信号，在再次接收到来 自主电磁流量计的主同步信号的情况下，将用于流量测量的同步信号切换为该再次接收到 的主同步信号，并且将该切换后的主同步信号作为向下一级的从属电磁流量计发送的主同 步信号。
4. 根据权利要求1所述的流量测量系统，其特征在于，所述各电磁流量计具备当前动作模式通知单元，该当前动作模式通知单元将使用自己 的同步信号生成单元生成的同步信号进行流量测量的动作模式定义为主模式，将使用从前 一级的电磁流量计发送来的主同步信号进行流量测量的动作模式定义为从属模式，并将当 前是哪一个动作模式通知给上位装置。
5. 根据权利要求1所述的流量测量系统，其特征在于，所述同步信号监视单元，监视来自所述主电磁流量计的主同步信号，在接收不到来自 主电磁流量计的主同步信号的情况下，将该意思通知给上位装置。
6. —种流量测量系统，其具备多个注入管，它们相互接近地被配置成向多个容器分别注入流体； 阀门，其设置于所述各注入管的每个，并根据开信号及闭信号分别对所述各注入管进 行开闭；电磁流量计，其设置于所述各注入管的每个，具有生成规定的频率的同步信号的同步 信号生成单元，根据通过对所述各注入管内的流体施加交变磁场而产生的电动势来测量流 量并输出流量信号；控制单元，分别向所述各阀门输出所述开信号，在该开信号输出后根据所述各电磁流 量计输出的流量信号向所述各容器填充一定量的流体，然后分别向所述各阀门输出上述关 信号，将设置于所述各注入管的每个注入管的电磁流量计中任一个作为主电磁流量计，将其 他的电磁流量计作为从属电磁流量计，在所述主电磁流量计中将自己的同步信号生成单元 生成的同步信号作为主同步信号且在与该主同步信号同步的励磁时间产生所述磁场进行流量测量，并且在所述从属电磁流量计中在与从所述主电磁流量计直接或间接地发送来的 主同步信号同步的励磁时间产生磁场进行流量测量，其特征在于，所述从属电磁流量计具备同步信号监视单元，该同步信号监视单元，监视来自所述主 电磁流量计的主同步信号，在接收不到来自主电磁流量计的主同步信号的情况下，将用于 流量测量的同步信号切换为自己的同步信号生成单元生成的同步信号，并且将该切换后的 同步信号作为向后一级的从属电磁流量计发送的主同步信号。
全文摘要
一种流量测量系统，即使因通信异常等导致来自主电磁流量计的同步信号被切断也能够在从属电磁流量计中继续进行流量测量。在从属电磁流量计(6-2)中，监视来自主电磁流量计(6-1)的同步信号(主同步信号)(MPs)，在接收不到主同步信号(MPs)的情况下，将用于流量测量的同步信号切换为自己的同步信号发生部(52)生成的同步信号(Ps)，并且将该切换后的同步信号(Ps)作为向后一级的从属电磁流量计(6-3)发送的主同步信号(MPs’)。
文档编号G01F1/58GK101713674SQ20091017453
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月28日 优先权日2008年9月30日
发明者铃木伸 申请人:株式会社山武