JP2002054967A

JP2002054967A - 流量計

Info

Publication number: JP2002054967A
Application number: JP2000240606A
Authority: JP
Inventors: Megumi Iwakawa; 恵岩川; Tadayuki Minami; 忠幸南; Shigeru Tagawa; 滋田川; Yukio Kimura; 幸雄木村; Toru Hiroyama; 徹廣山; Noriyuki Nabeshima; 徳行鍋島; Yoshiaki Nagata; 能章永田
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd; Aichi Tokei Denki Co Ltd; Toho Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd; Aichi Tokei Denki Co Ltd; Toho Gas Co Ltd
Priority date: 2000-08-09
Filing date: 2000-08-09
Publication date: 2002-02-20
Anticipated expiration: 2020-08-09
Also published as: JP4651162B2

Abstract

(57)【要約】【課題】間欠的な測定時期が流体の脈動と同期してし
まうことによる測定誤差をなくす。流量計に圧力変動軽
減機構を備えることなく脈動による誤差をなくす。【解決手段】第１の測定周期で一定回数瞬間流量を測
定する。次に第２の測定周期で一定回数瞬間流量を測定
する。こうして順に異なる複数種の測定周期で一定回数
ずつ瞬間流量を測定することを継続する。各測定周期で
の一定回数の測定値の変化から流体の脈動に同期してい
るかいないかを判定する。同期していないと判定した測
定周期での測定値を採用し、その測定値から積算流量を
求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は間欠的に短時間で瞬
間流量を測定し、測定した瞬間流量値から流体の通過量
を積算して積算流量を求める流量計の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の流量計は瞬間流量を一定間隔毎
で測定する。そのため、流体流路に圧力変動を生じる機
器が配設されていると、圧力変動に伴う流量変動（脈
動）の悪影響を受けて、知りたい平均的な瞬間流量の正
確な値が得られないとか、ひいては正しい積算流量を得
られないことがある。

【０００３】通常、流体の脈動があっても、ランダムに
測定したと言えるほど多数回の瞬間測定を行って、その
平均値をとることで脈動分を平均化できるが、脈動の周
波数によっては、一定周期で行う瞬間流量の測定時期が
流体の脈動に同期して、脈動分を平均化しようとしても
できなくて、大きな測定誤差を生じるという問題点があ
った。

【０００４】かかる欠点に対処するため、従来は流量計
自体に圧力変動を軽減する機構を内蔵させていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この圧力変動
軽減機構は流量計のコストアップの要因となるという問
題点があった。

【０００６】そこで、本発明は、かかる特別な圧力変動
軽減機構を設けることなく脈動の悪影響を排除できる流
量計、特に定期的に瞬間流量を測定し、その結果から流
体の通過量を積算する流量計を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、定期的に瞬間流量を測定し、そ
の結果から流体の通過量を積算する流量計において、瞬
間流量の測定周期を複数種用意して、それぞれの測定周
期で一定回数ずつ順に測定するとともに、測定結果から
その測定が流体の脈動と同期しているかいないかを判定
し、同期していないと判定した測定周期での測定を継続
することを特徴とする流量計である。

【０００８】本発明では、流体の脈動に、測定時期が同
期しているかいないかをそれぞれの測定周期毎にその測
定結果から判定し、同期していないと判定した測定周期
で測定を継続する。測定周期を複数種用意しているた
め、いずれかの測定周期が流体の脈動と同期しない。従
って、同期していない状態を維持できる。

【０００９】請求項２の発明は、定期的に瞬間流量を測
定し、その結果から流体の通過量を積算する流量計にお
いて、瞬間流量の測定周期を複数種用意して、それぞれ
の測定周期で一定回数ずつ順に測定するとともに、測定
結果からその測定が流体の脈動と同期しているかいない
かを判定し、同期していないと判定した測定周期での測
定結果を採用することを特徴とする流量計である。

【００１０】この発明では、流体の脈動と同期していな
いと判定した測定周期での測定結果を採用するので、脈
動の悪影響を受けないで、精度の良い測定ができる。

【００１１】請求項３記載の発明は、定期的に瞬間流量
を測定し、その結果から流体の通過量を積算する流量計
において、瞬間流量の測定周期を複数種用意して、それ
ぞれの測定周期で一定回数ずつ順に測定するとともに、
毎回の測定結果が異なる測定周期にわたって変化が一定
以下のときに、前記測定結果を採用することを特徴とす
る流量計である。

【００１２】この発明では、複数種の測定周期での測定
結果の差が一定以下、つまりほぼ一定であるので、流体
の脈動がほとんど無いと判断でき、安心して測定結果を
採用できる。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１又は２の流量
計において、前記それぞれの測定周期で一定回数ずつ瞬
間流量を測定してその一定回数分の平均値を求め、該平
均値と、その直前に異なる測定周期で測定した一定回数
分の平均値とを比較して、これらの平均値が連続してほ
とんど等しい値となったときにそれらの測定が流体の脈
動と同期していないと判定することを特徴とするもので
ある。

【００１４】この発明では、連続する２種類の各測定周
期での測定値の平均値同志がほぼ等しいときに、それら
の測定値を脈動に同期していない正しい値と判定する。
連続する複数の測定周期での測定が流体の脈動に何れも
同期することはないからである。

【００１５】請求項５記載の発明は、請求項１又は２記
載の流量計において、毎回の測定結果が最も大きく変化
する測定周期での測定を流体の脈動と同期していないと
判定することを特徴とするものである。

【００１６】測定時期が流体の脈動と同期すると、毎回
ほとんど同じ測定値が続くが、わずかに同期がずれる
と、測定値が徐々に変化する。そして、更に大きく同期
状態からずれると、測定値は毎回大きく変動する。この
発明は、測定値が毎回大きく変動する測定周期での測定
が流体の脈動と同期していないと判定するものである。

【００１７】請求項６の発明は、請求項５の流量計にお
いて、前記それぞれの測定周期での一定回数ずつの測定
で、最大の測定値を得た測定から最小の測定値を得た測
定までの測定回数、又は最小の測定値を得た測定から最
大の測定値を得た測定までの測定回数が最も少ない測定
周期での測定を、毎回の測定結果が最も大きく変化する
測定周期での測定とすることを特徴とするものである。

【００１８】この発明では、それぞれの測定周期での一
定回数ずつの測定で、最大値（又は最小値）を得た測定
から最小値（又は最大値）を得た測定までの測定回数が
最も少ない測定周期での測定を選んで、毎回の測定結果
が最も大きく変化すると判定し、流体の脈動に同期して
いないとするものである。こうして、脈動に同期してい
ない測定周期を明確に特定する。

【００１９】請求項７の発明は、請求項１又は２の流量
計において、前記それぞれの測定周期での一定回数ずつ
の測定で、最大の測定値を得た測定から最小の測定値を
得た測定までの測定回数、又は最小の測定値を得た測定
から最大の測定値を得た測定までの測定回数が一定回数
以下のとき、その測定周期での測定が流体の脈動と同期
していないと判定することを特徴とするものである。

【００２０】この発明では、それぞれの測定周期での一
定回数ずつの測定で、最大値（又は最小値）を得た測定
から最小値（又は最大値）を得た測定までの測定回数が
一定回数以下なら、その時点でその測定周期での測定が
流体の脈動に同期していないと判定する。従って、全測
定周期での測定を実行する必要がなく、判定に要するま
での時間が短くて済む。

【００２１】また、前記一定回数以下の測定で最大値と
最小値が検知できなかった場合は、流体の脈動に同期し
ていると判定して、その時点で次の測定周期での測定に
移るようにして、同期していない測定周期を効率よく探
すようにしてもよい。

【００２２】ところで、この種の流量計のように、定期
的に測定した瞬間流量から通過量を積算して積算流量を
求める流量計では、基本的に一定の測定周期で測定する
ように構成すると良い。その理由は、通過量＝瞬間流量
×測定周期という計算を毎回行うと、マイコンの処理が
多くなって消費電流が大きくなるという不利があること
などによる。

【００２３】このような不利を避けるには、基本的に一
定周期と見なせる測定周期で測定すれば良い。つまり、
測定周期の基点となる時期を知らせる点から一定範囲内
の「時間」に瞬間流量を測定するようにし、その「時
間」を適宜変化させると、測定間隔はその都度変化する
が平均的に決められた一定の周期で測定を行っていると
見なせる。請求項８の発明は、基本的或いは平均的に一
定の周期でありながら、異なる複数個の測定周期で瞬間
流量を測定する。

【００２４】即ち、請求項８の発明は、請求項１乃至７
のうち何れかの流量計において、設定された時間間隔で
基点信号を発する基点信号発生機能と、前記基点信号か
ら遅れて前記時間間隔より小さい遅延時間後に測定点信
号を発する測定点信号発生機能とを有し、前記測定点毎
に測定を行うとともに、前記遅延時間をある基本時間の
０倍、１倍、２倍、…と決められた整数倍まで毎回変化
させるようにし、前記基本時間を複数種用いることで異
なる複数の測定周期を用意することを特徴とするもので
ある。

【００２５】この発明を図１で説明する。時間間隔Ｔを
おいて基点となる時点で基点信号を発生し、その基点か
ら基本時間ｔの０倍、１倍、２倍、…ｎ倍という遅延時
間をおいて瞬間流量を測定する。こうすると、測定間隔
（測定周期）はＴ＋ｔとなる。ｎｔは前記一定範囲内の
時間とする。そして、基本時間ｔを何種類か用意するこ
とで複数の測定周期を実現する。

【００２６】請求項９の発明は、請求項１乃至７の何れ
かの流量計において、設定された時間間隔で基点信号を
発する基点信号発生機能と、前記基点信号から遅れて前
記時間間隔より小さい遅延時間後に測定点信号を発する
測定点信号発生機能とを有し、前記測定点毎に測定を行
うとともに、前記遅延時間を、最初は一定回数からある
基本時間の０倍を減じた時間、次は１倍を減じた時間、
次は２倍を減じた時間、…と前記一定時間からある基本
時間の決められた整数倍を減じた値まで毎回変化させる
ようにし、前記基本時間を複数種用いることで異なる複
数の測定周期を用意することを特徴とするものである。

【００２７】図２，図３は、この発明を説明する図で、
基本周期としての時間間隔Ｔよりも短い測定周期を実現
する。なお、図２では４ｔが、図３ではＴ′が一定時間
に相当する。

【００２８】選んだ測定周期によっては、複数の測定周
期で流体の脈動に同期してしまうことが生じる。例えば
測定周期が２．０秒と２．２秒であって、流体の脈動の
周期が０．２秒であると、両方の測定周期で脈動に同期
してしまう。

【００２９】しかし、次の請求項１０の発明によれば、
このような虞れがない測定周期を決められる。

【００３０】請求項１０の発明は、請求項１乃至９の何
れかの流量計において、測定周期が想定される流体の脈
動の最小周期以上であって、かつ、一つの測定周期の整
数分の１が他の測定周期の整数分の１又はほぼ整数分の
１にならないように測定周期を定めたことを特徴とする
ものである。

【００３１】そして請求項１１の発明は、請求項１乃至
９のいずれかの流量計において、測定周期が想定される
流体の脈動の最小周期以上であって、かつ、一つの測定
周期の整数分の１が、他の少なくとも一つの測定周期の
整数分の１又はほぼ整数分の１にならないように測定周
期を定めたことを特徴とするものである。

【００３２】この発明は測定周期を３種以上とする場合
を想定していて、少なくとも１つの測定周期での測定が
流体の脈動に同期しないようにすることで、より広い範
囲の脈動周期に対処するものである。

【００３３】

【発明の実施の形態】次に本発明の好ましい実施の形態
を図面の実施例に従って説明する。

【００３４】図４に動作のタイミングを示す実施例で
は、測定の基本的周期は２秒で、前記基本時間を３種
類、つまり実際の測定周期を３種類用意して順に使用す
るようにしている。また瞬間流量の測定と積算動作は同
時に行わない。つまり、瞬間流量測定の周期は変化させ
るが、積算動作は常に２秒という一定周期で行う。

【００３５】ここでの積算動作は、単純に積算値に２秒
×瞬間流量を加算するだけではなく、常に積算流量の表
示値が滑らかに増加するように工夫しているが、この工
夫自体は本発明とは直接関係しないので説明を省略す
る。

【００３６】図４で、積算動作の周期は２秒である。積
算時点から０．５秒後が前記基点となる。この基点から
遅延時間後に瞬間流量を測定し、測定値を次の積算動作
に使用する。実施例ではこれらのタイミング制御は全て
マイコンが行っている。その仕組みを図５（ａ）（ｂ）
で説明する。

【００３７】基本的な周期は同図（ａ）の０．５秒割込
で作る。つまり、割込毎にカウント値を−１して、カウ
ント値が３になったら、予め用意されている遅延時間を
タイマにセットしてタイマをスタートさせる。そしてセ
ットした遅延時間後にタイマ割込がかかる（同図
（ｂ））。

【００３８】ここでは、遅延時間に基本時間を加算する
動作が行われる。この遅延時間は次回のタイマ動作に使
用される。また、基本時間を加算した結果、遅延時間が
１秒以上になると遅延時間を零に近いオフセット値に戻
すようになっている。ここで零にしないのは、タイマに
零をセットすることができないためであり、従って正確
には前記基点は積算動作後、０．５秒＋オフセット時間
後となる。

【００３９】ところで、タイマ割込では遅延時間セット
後に瞬間流量の測定が行われ、瞬間流量がセットされて
終わる。前述のように遅延時間は１秒以上にはならない
ため、瞬間流量の測定は積算動作までに終了して、基本
測定周期の２秒が維持できる。

【００４０】そして、０．５秒割込時、カウント値が零
になると、カウント値は４に戻され、以後の時間管理継
続に備えるとともに積算動作を行う。そしてその後、同
期ありなしの判定を行う。実施例では測定の最大値（又
は最小値）から最小値（又は最大値）までの測定回数、
換言すればピークからピークまでの測定回数を監視し、
その回数が一定回数以下なら脈動に同期していないと判
定する。ピークからピークが規定の一定回数以内に検知
できなかったときには、脈動に同期して測定が行われて
いる可能性があるとして、遅延時間をオフセット時間と
し、基本時間を別の時間にセットし直すことをする。こ
うすることで次回の測定からは別の測定周期となる。脈
動に同期していないと判定されたときは、その測定周期
で測定を継続する。

【００４１】こうすることで、同期現象を検知したとき
は同期しない測定周期に変えることが出来、また流体の
脈動がない場合には、常に同期の可能性ありとして測定
周期が変更され続けることになるが、そのために問題が
生じることはない。

【００４２】

【発明の効果】本発明の流量計は上述のように構成され
ているので、流体の脈動の悪影響を受けないで正確な積
算流量が測定でき、流量計の精度向上に寄与する。

【００４３】また、圧力変動を軽減するための特別な機
構を流量計自体に備える必要がなく、マイコンのソフト
で対処できるため、流量計のコスト低減に役立つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタイミングを説明する図である。

【図２】本発明のタイミングを説明する図である。

【図３】本発明のタイミングを説明する図である。

【図４】本発明の実施例の動作のタイミングを示す図で
ある。

【図５】本発明の実施例のフローチャートである。

【符号の説明】

Ｔ時間間隔ｔ基本時間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩川恵大阪市中央区平野町四丁目１番２号大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者南忠幸大阪市中央区平野町四丁目１番２号大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者田川滋大阪市中央区平野町四丁目１番２号大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者木村幸雄名古屋市熱田区桜田町19番18号東邦瓦斯株式会社内 (72)発明者廣山徹名古屋市熱田区桜田町19番18号東邦瓦斯株式会社内 (72)発明者鍋島徳行愛知県名古屋市熱田区千年一丁目２番70号愛知時計電機株式会社内 (72)発明者永田能章愛知県名古屋市熱田区千年一丁目２番70号愛知時計電機株式会社内Ｆターム(参考） 2F030 CB09 CE02 2F035 GA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定期的に瞬間流量を測定し、その結果か
ら流体の通過量を積算する流量計において、瞬間流量の測定周期を複数種用意して、それぞれの測定
周期で一定回数ずつ順に測定するとともに、測定結果か
らその測定が流体の脈動と同期しているかいないかを判
定し、同期していないと判定した測定周期での測定を継続する
ことを特徴とする流量計。
【請求項２】定期的に瞬間流量を測定し、その結果か
ら流体の通過量を積算する流量計において、瞬間流量の測定周期を複数種用意して、それぞれの測定
周期で一定回数ずつ順に測定するとともに、測定結果か
らその測定が流体の脈動と同期しているかいないかを判
定し、同期していないと判定した測定周期での測定結果を採用
することを特徴とする流量計。
【請求項３】定期的に瞬間流量を測定し、その結果か
ら流体の通過量を積算する流量計において、瞬間流量の測定周期を複数種用意して、それぞれの測定
周期で一定回数ずつ順に測定するとともに、毎回の測定結果が異なる測定周期にわたって変化が一定
以下のときに、前記測定結果を採用することを特徴とす
る流量計。
【請求項４】前記それぞれの測定周期で一定回数ずつ
瞬間流量を測定してその一定回数分の平均値を求め、該平均値と、その直前に異なる測定周期で測定した一定
回数分の平均値とを比較して、これらの平均値が連続し
てほとんど等しい値となったときにそれらの測定が流体
の脈動と同期していないと判定することを特徴とする請
求項１又は２記載の流量計。
【請求項５】毎回の測定結果が最も大きく変化する測
定周期での測定を流体の脈動と同期していないと判定す
ることを特徴とする請求項１又は２記載の流量計。
【請求項６】前記それぞれの測定周期での一定回数ず
つの測定で、最大の測定値を得た測定から最小の測定値
を得た測定までの測定回数、又は最小の測定値を得た測
定から最大の測定値を得た測定までの測定回数が最も少
ない測定周期での測定を、毎回の測定結果が最も大きく
変化する測定周期での測定とすることを特徴とする請求
項５記載の流量計。
【請求項７】前記それぞれの測定周期での一定回数ず
つの測定で、最大の測定値を得た測定から最小の測定値
を得た測定までの測定回数、又は最小の測定値を得た測
定から最大の測定値を得た測定までの測定回数が一定回
数以下のとき、その測定周期での測定が流体の脈動と同
期していないと判定することを特徴とする請求項１又は
２記載の流量計。
【請求項８】設定された時間間隔で基点信号を発する
基点信号発生機能と、前記基点信号から遅れて前記時間
間隔より小さい遅延時間後に測定点信号を発する測定点
信号発生機能とを有し、前記測定点毎に測定を行うとと
もに、前記遅延時間をある基本時間の０倍、１倍、２倍、…と
決められた整数倍まで毎回変化させるようにし、前記基
本時間を複数種用いることで異なる複数の測定周期を用
意することを特徴とする請求項１乃至７のうち何れかに
記載の流量計。
【請求項９】設定された時間間隔で基点信号を発する
基点信号発生機能と、前記基点信号から遅れて前記時間
間隔より小さい遅延時間後に測定点信号を発する測定点
信号発生機能とを有し、前記測定点毎に測定を行うとと
もに、前記遅延時間を、最初は一定回数からある基本時間の０
倍を減じた時間、次は１倍を減じた時間、次は２倍を減
じた時間、…と前記一定時間からある基本時間の決めら
れた整数倍を減じた値まで毎回変化させるようにし、前
記基本時間を複数種用いることで異なる複数の測定周期
を用意することを特徴とする請求項１乃至７の何れかに
記載の流量計。
【請求項１０】測定周期が想定される流体の脈動の最
小周期以上であって、かつ、一つの測定周期の整数分の
１が他の測定周期の整数分の１又はほぼ整数分の１にな
らないように測定周期を定めたことを特徴とする請求項
１乃至９の何れかに記載の流量計。
【請求項１１】測定周期が想定される流体の脈動の最
小周期以上であって、かつ、一つの測定周期の整数分の
１が、他の少なくとも一つの測定周期の整数分の１又は
ほぼ整数分の１にならないように測定周期を定めたこと
を特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の流量計。