JP2003315132A - 流量計 - Google Patents
流量計Info
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- JP2003315132A JP2003315132A JP2002117243A JP2002117243A JP2003315132A JP 2003315132 A JP2003315132 A JP 2003315132A JP 2002117243 A JP2002117243 A JP 2002117243A JP 2002117243 A JP2002117243 A JP 2002117243A JP 2003315132 A JP2003315132 A JP 2003315132A
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- JP
- Japan
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- flow rate
- repeating
- measurement
- flow
- measuring
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 流量変動や圧力変動がある気体や液体などの
流量を計測する際でも、精度よく流量を計測すること。 【解決手段】 流路９内の流量を計測する流量計測手段
１０、１１と、流路９内に発生する圧力脈動の脈動周期
より短い周期で複数回流量計測を行う計測制御手段１９
と、複数回の計測流量より平均流量を求めて計測流量と
する流量検出手段１８を備えている。これによって、流
路９内で発生する圧力変動の周波数が変化しても、その
影響を少なくすることができ安定した流量計測を実現で
きる。
流量を計測する際でも、精度よく流量を計測すること。 【解決手段】 流路９内の流量を計測する流量計測手段
１０、１１と、流路９内に発生する圧力脈動の脈動周期
より短い周期で複数回流量計測を行う計測制御手段１９
と、複数回の計測流量より平均流量を求めて計測流量と
する流量検出手段１８を備えている。これによって、流
路９内で発生する圧力変動の周波数が変化しても、その
影響を少なくすることができ安定した流量計測を実現で
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体や気体の流量
を計測する流量計に関し、さらに詳しくは流量変動が発
生した場合にも精度よく流量値を計測する流量計に関す
るものである。
を計測する流量計に関し、さらに詳しくは流量変動が発
生した場合にも精度よく流量値を計測する流量計に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の流量計は、特開平９−１
５００６号公報のようなものが知られていた。以下、そ
の構成について図５を参照しながら説明する。図５に示
すように、ガス流量を計測するアナログフローセンサ１
から所定の第１サンプリング時間毎に計測値を読み取る
サンプリングプログラム２と、所定時間におけるガス消
費流量を算出するガス消費量算出プログラム３と、第１
サンプリング時間に所定時間内で第２サンプリング時間
毎にアナログフローセンサの計測値を読み出してその平
均値を演算する平均値演算プログラム４と、フローセン
サの出力から圧力変動の周期を推定する圧力変動周期推
定プログラム５と、メモリーとしてのＲＡＭ６で構成さ
れていた。ここで、７は前記各プログラムを記憶してお
くメモリーのＲＯＭ、８はそのプログラムを実行するＣ
ＰＵである。この構成により、所定計測時間がポンプの
振動周期の１周期以上、またはその周期の倍数であるよ
うに計測処理するものであり、平均化することで流量に
変動が発生しても計測流量が影響されにくい構成として
いる。
５００６号公報のようなものが知られていた。以下、そ
の構成について図５を参照しながら説明する。図５に示
すように、ガス流量を計測するアナログフローセンサ１
から所定の第１サンプリング時間毎に計測値を読み取る
サンプリングプログラム２と、所定時間におけるガス消
費流量を算出するガス消費量算出プログラム３と、第１
サンプリング時間に所定時間内で第２サンプリング時間
毎にアナログフローセンサの計測値を読み出してその平
均値を演算する平均値演算プログラム４と、フローセン
サの出力から圧力変動の周期を推定する圧力変動周期推
定プログラム５と、メモリーとしてのＲＡＭ６で構成さ
れていた。ここで、７は前記各プログラムを記憶してお
くメモリーのＲＯＭ、８はそのプログラムを実行するＣ
ＰＵである。この構成により、所定計測時間がポンプの
振動周期の１周期以上、またはその周期の倍数であるよ
うに計測処理するものであり、平均化することで流量に
変動が発生しても計測流量が影響されにくい構成として
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術では、変動周期が変化するたびに周期を推定して計
測時間を変更する必要があり、変動周期が変化した場合
に適応しにくいという課題と、複雑な推定プログラム処
理に高度なＣＰＵが必要となり消費電流も多くなるとい
う課題があった。
技術では、変動周期が変化するたびに周期を推定して計
測時間を変更する必要があり、変動周期が変化した場合
に適応しにくいという課題と、複雑な推定プログラム処
理に高度なＣＰＵが必要となり消費電流も多くなるとい
う課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、流路内の流量を計測する流量計測手段と、
前記流路内に発生する圧力脈動の脈動周期より短い周期
で複数回の流量計測を行う計測制御手段と、前記複数回
の計測流量より平均流量を求めて計測流量とする流量検
出手段を備えた構成とした。
するために、流路内の流量を計測する流量計測手段と、
前記流路内に発生する圧力脈動の脈動周期より短い周期
で複数回の流量計測を行う計測制御手段と、前記複数回
の計測流量より平均流量を求めて計測流量とする流量検
出手段を備えた構成とした。
【０００５】上記発明によれば、流路内で発生する圧力
変動の周波数が変化しても、変動周期以上の短い時間で
計測するので、その影響を少なくすることができ安定し
た流量計測を実現することができる。
変動の周波数が変化しても、変動周期以上の短い時間で
計測するので、その影響を少なくすることができ安定し
た流量計測を実現することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は、流路内の流量を計測す
る流量計測手段と、前記流路内に発生する圧力脈動の脈
動周期より短い周期で複数回の流量計測を行う計測制御
手段と、前記複数回の計測流量より平均流量を求めて計
測流量とする流量検出手段を備えた。そして、流路内で
発生する圧力変動の周波数が変化しても、短い周期で計
測することで、その影響を少なくすることができ安定し
た流量計測を実現できる。
る流量計測手段と、前記流路内に発生する圧力脈動の脈
動周期より短い周期で複数回の流量計測を行う計測制御
手段と、前記複数回の計測流量より平均流量を求めて計
測流量とする流量検出手段を備えた。そして、流路内で
発生する圧力変動の周波数が変化しても、短い周期で計
測することで、その影響を少なくすることができ安定し
た流量計測を実現できる。
【０００７】また、流路内の流量を計測する流量計測手
段と、前記流量計測手段が複数回の流量計測を繰り返し
た時の総計測時間が、ほぼ所定時間となるように制御す
る計測制御手段と、その複数回の計測流量より平均流量
を求めて計測流量とする流量検出手段を備えた。そし
て、総計測時間が所定時間となるようにすることで、脈
動の周期が所定間隔で変化する場合には、どの脈動周期
においても安定した流量計測とすることができる。
段と、前記流量計測手段が複数回の流量計測を繰り返し
た時の総計測時間が、ほぼ所定時間となるように制御す
る計測制御手段と、その複数回の計測流量より平均流量
を求めて計測流量とする流量検出手段を備えた。そし
て、総計測時間が所定時間となるようにすることで、脈
動の周期が所定間隔で変化する場合には、どの脈動周期
においても安定した流量計測とすることができる。
【０００８】また、流路に設けられて音波を送受信する
一対の音波送受信手段と、前記音波送受信手段の一方か
ら音波を送信して他方の音波送受信手段で受信する送受
信動作を繰返し行う第１繰返手段と、前記第１繰返手段
により計測される送受信時間を計測する第１計時手段
と、前記他方の音波送受信手段から音波を送信して一方
の音波送受信手段で受信する送受信動作を繰返し行う第
２繰返手段と、前記第２繰返手段により計測される送受
信時間を計測する第２計時手段と、前記第１繰返手段と
前記第２繰返手段の動作を一つの計測単位とした動作を
繰返し行う第３繰返手段と、前記第１繰返手段と前記第
２繰返手段の送受信関係を切り替える切替手段と、前記
第３繰返手段によって繰り返された後の前記第１計時手
段の計測時間と前記第２計時手段の計測時間の値に基づ
いて流量を検出する流量検出手段とを備え、前記切替手
段および前記第１繰返手段または前記第２繰返手段によ
って決定される計測周期を、流路内に発生する圧力脈動
の脈動周期より短い周期で計測する計測制御手段を備え
た構成とした。そして、流路内で発生する圧力変動の周
波数が変化しても、変動周期以上の短い時間で計測する
ので、その影響を少なくすることができ安定した流量計
測を実現できる。
一対の音波送受信手段と、前記音波送受信手段の一方か
ら音波を送信して他方の音波送受信手段で受信する送受
信動作を繰返し行う第１繰返手段と、前記第１繰返手段
により計測される送受信時間を計測する第１計時手段
と、前記他方の音波送受信手段から音波を送信して一方
の音波送受信手段で受信する送受信動作を繰返し行う第
２繰返手段と、前記第２繰返手段により計測される送受
信時間を計測する第２計時手段と、前記第１繰返手段と
前記第２繰返手段の動作を一つの計測単位とした動作を
繰返し行う第３繰返手段と、前記第１繰返手段と前記第
２繰返手段の送受信関係を切り替える切替手段と、前記
第３繰返手段によって繰り返された後の前記第１計時手
段の計測時間と前記第２計時手段の計測時間の値に基づ
いて流量を検出する流量検出手段とを備え、前記切替手
段および前記第１繰返手段または前記第２繰返手段によ
って決定される計測周期を、流路内に発生する圧力脈動
の脈動周期より短い周期で計測する計測制御手段を備え
た構成とした。そして、流路内で発生する圧力変動の周
波数が変化しても、変動周期以上の短い時間で計測する
ので、その影響を少なくすることができ安定した流量計
測を実現できる。
【０００９】また、第３繰返手段で繰り返した時の総計
測時間が、ほぼ所定時間となるように制御する計測制御
手段を備えた。そして、総計測時間が所定時間となるよ
うにすることで、脈動の周期が所定間隔で変化する場合
には、どの脈動周期においても安定した流量計測とする
ことができる。
測時間が、ほぼ所定時間となるように制御する計測制御
手段を備えた。そして、総計測時間が所定時間となるよ
うにすることで、脈動の周期が所定間隔で変化する場合
には、どの脈動周期においても安定した流量計測とする
ことができる。
【００１０】また、計測周期を０．００２秒から０．０
５秒の範囲で設定できるもので、約０．００５秒を最適
設定とした計測制御手段を備えた構成とした。そして、
計測周期を０．００５秒とすることで、２００Ｈｚより
低い周波数の脈動を精度よく計測することができる。
５秒の範囲で設定できるもので、約０．００５秒を最適
設定とした計測制御手段を備えた構成とした。そして、
計測周期を０．００５秒とすることで、２００Ｈｚより
低い周波数の脈動を精度よく計測することができる。
【００１１】また、第１繰返手段を最初に動作するタイ
ミングを所定時間内でランダムに制御する計測制御手段
を備えた構成とした。そして、ランダムに制御すること
で一定周期の脈動を精度よく計測することができる。
ミングを所定時間内でランダムに制御する計測制御手段
を備えた構成とした。そして、ランダムに制御すること
で一定周期の脈動を精度よく計測することができる。
【００１２】また、３秒の範囲内でランダム動作を競っ
てできるもので、２秒を最適設定とした計測制御手段を
備えた構成とした。そして、３秒の範囲でランダムに計
測することで、低周波数の脈動をランダムに計測するこ
とができ脈動の影響を抑制して精度よく計測することが
できる。
てできるもので、２秒を最適設定とした計測制御手段を
備えた構成とした。そして、３秒の範囲でランダムに計
測することで、低周波数の脈動をランダムに計測するこ
とができ脈動の影響を抑制して精度よく計測することが
できる。
【００１３】また、第１繰返手段と第２繰返手段および
第１計時手段と第２計時手段を兼用し、それらの繰返回
数を同じ回数に設定した。そして、同じ回数に設定する
ことで、計測時間間隔が安定して、精度の高い流量計測
を行うことができる。
第１計時手段と第２計時手段を兼用し、それらの繰返回
数を同じ回数に設定した。そして、同じ回数に設定する
ことで、計測時間間隔が安定して、精度の高い流量計測
を行うことができる。
【００１４】また、第１繰返手段と第２繰返手段の繰返
回数を２回に設定した。そして、２回に設定すること
で、音波の反射波の影響を少なくすることができ、流量
計測をより高精度に行うことができる。
回数を２回に設定した。そして、２回に設定すること
で、音波の反射波の影響を少なくすることができ、流量
計測をより高精度に行うことができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１６】（実施例１）図１は本発明の実施例１の流
量計のブロック図である。図１において、１０は流路９
に設けられて音波を送受信する音波送受信手段としての
第１振動子、１１は音波送受信手段としての第２振動
子、１２は前記第１振動子１０と前記第２振動子１１の
送受信関係を交互に切り替える切替手段、１３は前記第
１振動子１０を送信手段にして前記第２振動子１１で受
信する信号伝搬を繰返し行う第１繰返手段、１４は前記
第２振動子１１を送信手段にして前記第１振動子１０で
受信する信号伝搬を繰返し行う第２繰返手段、１５は前
記第１繰返手段１３により計測される送受信時間を計測
する第１計時手段、１６は前記第２繰返手段により計測
される送受信時間を計測する第２計時手段、１７は前記
第１繰返手段と第２繰返手段の動作を一つの計測単位と
した動作を繰返し行う第３繰返手段、１８は前記第３繰
返手段によって繰り返された後の前記第１計時手段１５
の計測時間と前記第２計時手段１６の計測時間の値に基
づいて流量を検出する流量検出手段である。そして、１
９は前記切替手段および第１繰返手段または第２繰返手
段によって決定される計測周期を、流路内に発生する圧
力脈動の脈動周期より短い周期で計測する計測制御手段
である。ここで、音波の伝搬時間から流量を計測する流
量計測手段は、超音波流量計測装置のことであり、全体
を示すものである。
量計のブロック図である。図１において、１０は流路９
に設けられて音波を送受信する音波送受信手段としての
第１振動子、１１は音波送受信手段としての第２振動
子、１２は前記第１振動子１０と前記第２振動子１１の
送受信関係を交互に切り替える切替手段、１３は前記第
１振動子１０を送信手段にして前記第２振動子１１で受
信する信号伝搬を繰返し行う第１繰返手段、１４は前記
第２振動子１１を送信手段にして前記第１振動子１０で
受信する信号伝搬を繰返し行う第２繰返手段、１５は前
記第１繰返手段１３により計測される送受信時間を計測
する第１計時手段、１６は前記第２繰返手段により計測
される送受信時間を計測する第２計時手段、１７は前記
第１繰返手段と第２繰返手段の動作を一つの計測単位と
した動作を繰返し行う第３繰返手段、１８は前記第３繰
返手段によって繰り返された後の前記第１計時手段１５
の計測時間と前記第２計時手段１６の計測時間の値に基
づいて流量を検出する流量検出手段である。そして、１
９は前記切替手段および第１繰返手段または第２繰返手
段によって決定される計測周期を、流路内に発生する圧
力脈動の脈動周期より短い周期で計測する計測制御手段
である。ここで、音波の伝搬時間から流量を計測する流
量計測手段は、超音波流量計測装置のことであり、全体
を示すものである。
【００１７】次に動作、作用について図２から図４を用
いて説明する。図２に示すように、本発明の流量計は、
第１繰返手段１３の繰返し開始信号により計測が開始さ
れ、送信信号を第１振動子１０に入力する。そして、第
１振動子１０が振動して超音波を放射し、第２振動子１
１が受信する。そして、この間の伝搬時間を第１計時手
段が所定クロックでカウントしつつ時間を計測するもの
である。図中の遅延時間は、音波の減衰を待つための待
機時間であり、所定時間に設定されたものである。そし
て、この遅延時間と伝搬時間をカウントした値を検出し
た後、再び第１振動子１０に送信信号を入れ超音波を発
信して、第２振動子１１で受信する繰返し計測を所定回
数行う。ここでは、繰返し回数は２回として説明する。
そして、第１計時手段が２回の送受信動作の計測時間１
を計測する。ここで、２回の繰返し回数としたことで、
超音波が受信側の振動子によって反射して更に１往復し
た反射波の影響を除去することができる効果がある。
いて説明する。図２に示すように、本発明の流量計は、
第１繰返手段１３の繰返し開始信号により計測が開始さ
れ、送信信号を第１振動子１０に入力する。そして、第
１振動子１０が振動して超音波を放射し、第２振動子１
１が受信する。そして、この間の伝搬時間を第１計時手
段が所定クロックでカウントしつつ時間を計測するもの
である。図中の遅延時間は、音波の減衰を待つための待
機時間であり、所定時間に設定されたものである。そし
て、この遅延時間と伝搬時間をカウントした値を検出し
た後、再び第１振動子１０に送信信号を入れ超音波を発
信して、第２振動子１１で受信する繰返し計測を所定回
数行う。ここでは、繰返し回数は２回として説明する。
そして、第１計時手段が２回の送受信動作の計測時間１
を計測する。ここで、２回の繰返し回数としたことで、
超音波が受信側の振動子によって反射して更に１往復し
た反射波の影響を除去することができる効果がある。
【００１８】そして、次に送受信の方向を切替手段１２
で切り替える。すなわち、次の第２繰返手段１４の繰返
し開始信号により計測が開始され、送信信号を第２振動
子１１に入力する。そして、第２振動子１１が振動して
超音波を放射した超音波を、第１振動子１０が受信す
る。そして、この間の伝搬時間を第２計時手段が所定ク
ロックでカウントしつつ時間を計測するものである。こ
の送受信の動作を２回繰り返した時の計測時間２を計測
する。
で切り替える。すなわち、次の第２繰返手段１４の繰返
し開始信号により計測が開始され、送信信号を第２振動
子１１に入力する。そして、第２振動子１１が振動して
超音波を放射した超音波を、第１振動子１０が受信す
る。そして、この間の伝搬時間を第２計時手段が所定ク
ロックでカウントしつつ時間を計測するものである。こ
の送受信の動作を２回繰り返した時の計測時間２を計測
する。
【００１９】このような第１繰返手段１３と第２繰返手
段１４の繰返動作を一つの計測単位として、第３繰返手
段１７が複数回の計測を行う。そして、この繰返し動作
の後の第１計時手段の計測時間１と第２計時手段の計測
時間２の逆数差から、所定の式に基づいて流量を算出す
るものである。
段１４の繰返動作を一つの計測単位として、第３繰返手
段１７が複数回の計測を行う。そして、この繰返し動作
の後の第１計時手段の計測時間１と第２計時手段の計測
時間２の逆数差から、所定の式に基づいて流量を算出す
るものである。
【００２０】ここで、図３に示すように、前記切替手段
の切替時間および第１繰返手段または第２繰返手段の総
計時時間によって決定される計測周期を、流路内に発生
する圧力脈動の脈動周期より短い周期で計測することに
よって、圧力脈動の変動速度に追随することができ、精
度よく流量を計測することができる。そして、計測周期
は、圧力脈動の周期の１／２以下にすることが望ましい
が、圧力脈動周期より少し小さい周期でも、十分に精度
よく計測することができる。例えば、計測周期を０．０
０２秒から０．０５秒の範囲で設定することがよいが、
最適値として約０．００５秒とすれば（厳密には０．０
０４６８秒であるが、流量によって変化するのでおおよ
そで良い。）、圧力脈動は約２００Ｈｚ付近まで計測で
きるということである。計測周期を変更することで、計
測時間を軽減できる場合があり、発生する脈動の周波数
に応じて対応すると、消費電力を軽減できる効果があ
る。図４に圧力脈動波形と計測のタイミングチャートを
示す。
の切替時間および第１繰返手段または第２繰返手段の総
計時時間によって決定される計測周期を、流路内に発生
する圧力脈動の脈動周期より短い周期で計測することに
よって、圧力脈動の変動速度に追随することができ、精
度よく流量を計測することができる。そして、計測周期
は、圧力脈動の周期の１／２以下にすることが望ましい
が、圧力脈動周期より少し小さい周期でも、十分に精度
よく計測することができる。例えば、計測周期を０．０
０２秒から０．０５秒の範囲で設定することがよいが、
最適値として約０．００５秒とすれば（厳密には０．０
０４６８秒であるが、流量によって変化するのでおおよ
そで良い。）、圧力脈動は約２００Ｈｚ付近まで計測で
きるということである。計測周期を変更することで、計
測時間を軽減できる場合があり、発生する脈動の周波数
に応じて対応すると、消費電力を軽減できる効果があ
る。図４に圧力脈動波形と計測のタイミングチャートを
示す。
【００２１】また、圧力脈動が所定の周期幅で変化して
いくことがわかっているなら、その変化する周期幅に総
計測時間を一致させることで、どの周期においても精度
よく流量を計測することができる。これは、総計測時間
が圧力脈動の周期の整数倍になるためで、計測時間が圧
力脈動周期の公倍数なり、周期ごとの計測を実現するこ
とができるためである。例えば、ガスエンジンの制御の
ように、回転数が１００ｒｐｍごとに制御される場合、
圧力脈動は０．８３３Ｈｚごとに変化する。この場合、
総計測時間は、１．２秒とすることで、どの回転数にお
いても圧力脈動を周期単位で計測することができるの
で、脈動時の計測精度が大きく向上する。また、平均時
間も短縮でき、短時間で高い精度の流量計測を実現する
ことができる。
いくことがわかっているなら、その変化する周期幅に総
計測時間を一致させることで、どの周期においても精度
よく流量を計測することができる。これは、総計測時間
が圧力脈動の周期の整数倍になるためで、計測時間が圧
力脈動周期の公倍数なり、周期ごとの計測を実現するこ
とができるためである。例えば、ガスエンジンの制御の
ように、回転数が１００ｒｐｍごとに制御される場合、
圧力脈動は０．８３３Ｈｚごとに変化する。この場合、
総計測時間は、１．２秒とすることで、どの回転数にお
いても圧力脈動を周期単位で計測することができるの
で、脈動時の計測精度が大きく向上する。また、平均時
間も短縮でき、短時間で高い精度の流量計測を実現する
ことができる。
【００２２】次に、第１繰返手段を最初に動作するタイ
ミングをランダムに制御する計測制御手段を説明する。
計測の最初に出力する繰り返し開始信号のタイミング
を、所定時間間隔で繰り返していると、いつも同じタイ
ミングで計測することになり、圧力脈動の特定の部分の
みを繰り返し計測する場合がある。そこで、計測を開始
するタイミングをランダムにすることによって、特定部
分のみの計測を避けるようにすることができるのであ
る。そして、ランダムに開始することで計測流量が平均
化されるので、所定時間計測した計測流量値は、精度の
高いものとなる。例えば、圧力脈動が２００Ｈｚの場合
は、０．００５秒の範囲でランダムにすれば良く、０．
５Ｈｚでは２秒の範囲でランダムにする必要がある。よ
って、低周波数から高周波数まで幅広い周波数範囲にわ
たって行う時は、０．３Ｈｚ程度の低周波数を考えて３
秒の範囲でランダムに計測を行うことが望ましい。そし
て、そのランダムに振り分ける数は、大きいほど精度よ
く計測できるが、計測時間が長くかかるという課題もあ
る。よって、計測制御手段を動作させるマイコンなどの
能力から、８個から２５６個の２のｎ乗の値の中から設
定することが望ましい。最適値としては、８個、または
６４個、１２８個などの値を推奨する。
ミングをランダムに制御する計測制御手段を説明する。
計測の最初に出力する繰り返し開始信号のタイミング
を、所定時間間隔で繰り返していると、いつも同じタイ
ミングで計測することになり、圧力脈動の特定の部分の
みを繰り返し計測する場合がある。そこで、計測を開始
するタイミングをランダムにすることによって、特定部
分のみの計測を避けるようにすることができるのであ
る。そして、ランダムに開始することで計測流量が平均
化されるので、所定時間計測した計測流量値は、精度の
高いものとなる。例えば、圧力脈動が２００Ｈｚの場合
は、０．００５秒の範囲でランダムにすれば良く、０．
５Ｈｚでは２秒の範囲でランダムにする必要がある。よ
って、低周波数から高周波数まで幅広い周波数範囲にわ
たって行う時は、０．３Ｈｚ程度の低周波数を考えて３
秒の範囲でランダムに計測を行うことが望ましい。そし
て、そのランダムに振り分ける数は、大きいほど精度よ
く計測できるが、計測時間が長くかかるという課題もあ
る。よって、計測制御手段を動作させるマイコンなどの
能力から、８個から２５６個の２のｎ乗の値の中から設
定することが望ましい。最適値としては、８個、または
６４個、１２８個などの値を推奨する。
【００２３】なお、ここでは第１繰返手段と第２繰返手
段を別々の手段として説明しているが、同時に動作する
ものではないので、切り替えて使用するように構成すれ
ば、ひとつの繰返手段で兼用することができる。また、
その結果、同じ繰返し回数に設定することができ、計測
精度を向上することができる。
段を別々の手段として説明しているが、同時に動作する
ものではないので、切り替えて使用するように構成すれ
ば、ひとつの繰返手段で兼用することができる。また、
その結果、同じ繰返し回数に設定することができ、計測
精度を向上することができる。
【００２４】このように、流路内に発生する圧力脈動の
脈動周期より短い周期で計測することで、流路内で発生
する圧力変動を迅速に追随することができ、周波数が変
化しても、その影響を少なくすることができ安定した流
量計測を実現できる。そして、総計測時間が、所定時間
となるように制御することで、脈動の周期が所定間隔で
変化する場合には、どの脈動周期においても安定した流
量計測とすることができる。そして、計測周期が、流路
内に発生する圧力脈動の脈動周期より短い周期に設定す
ることで、脈動をより精度よく計測することができる。
また、第３繰返手段を動作するタイミングをランダムに
制御することで、一定周期の脈動を精度よく計測するこ
とができる。さらに、第１繰返手段と第２繰返手段の繰
返回数を同じ回数に設定することで、計測時間間隔が安
定して、精度の高い流量計測を行うことができる。本流
量計は、ガスメーターのようにガスエンジンなどの圧力
脈動を生じる機器が接続された配管上の流量を計測する
ことが実現でき、脈動があっても精度が良いことと、計
測周期を短くすることで短時間の計測時間とすることが
できるので、瞬時計測を実現できる。その結果、ガス漏
れ検知などの保安機能を高精度により速い時間で実現す
ることができるのである。
脈動周期より短い周期で計測することで、流路内で発生
する圧力変動を迅速に追随することができ、周波数が変
化しても、その影響を少なくすることができ安定した流
量計測を実現できる。そして、総計測時間が、所定時間
となるように制御することで、脈動の周期が所定間隔で
変化する場合には、どの脈動周期においても安定した流
量計測とすることができる。そして、計測周期が、流路
内に発生する圧力脈動の脈動周期より短い周期に設定す
ることで、脈動をより精度よく計測することができる。
また、第３繰返手段を動作するタイミングをランダムに
制御することで、一定周期の脈動を精度よく計測するこ
とができる。さらに、第１繰返手段と第２繰返手段の繰
返回数を同じ回数に設定することで、計測時間間隔が安
定して、精度の高い流量計測を行うことができる。本流
量計は、ガスメーターのようにガスエンジンなどの圧力
脈動を生じる機器が接続された配管上の流量を計測する
ことが実現でき、脈動があっても精度が良いことと、計
測周期を短くすることで短時間の計測時間とすることが
できるので、瞬時計測を実現できる。その結果、ガス漏
れ検知などの保安機能を高精度により速い時間で実現す
ることができるのである。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の流量計によ
れば、次の効果が得られる。
れば、次の効果が得られる。
【００２６】本発明は、流路内の流量を計測する流量計
測手段と、前記流路内に発生する圧力脈動の脈動周期よ
り短い周期で複数回流量計測を行う計測制御手段と、前
記複数回の計測流量より平均流量を求めて計測流量とす
る流量検出手段を備えた。そして、流路内で発生する圧
力変動の周波数が変化しても、短い周期で計測すること
で、その影響を少なくすることができ安定した流量計測
を実現できる。
測手段と、前記流路内に発生する圧力脈動の脈動周期よ
り短い周期で複数回流量計測を行う計測制御手段と、前
記複数回の計測流量より平均流量を求めて計測流量とす
る流量検出手段を備えた。そして、流路内で発生する圧
力変動の周波数が変化しても、短い周期で計測すること
で、その影響を少なくすることができ安定した流量計測
を実現できる。
【図１】本発明の実施例１の流量計のブロック図
【図２】同流量計の動作を説明するタイミングチャート
【図３】同流量計の動作を説明するタイミング説明図
【図４】同流量計の動作を説明する脈動波形と計測タイ
ミングチャート
ミングチャート
【図５】従来の流量計を示すブロック図
９ 流路
１０ 第１振動子（音波送受信手段）
１１ 第２振動子（音波送受信手段）
１２ 切替手段
１３ 第１繰返手段
１４ 第２繰返手段
１５ 第１計時手段
１６ 第２計時手段
１７ 第３繰返手段
１８ 流量検出手段
１９ 計測制御手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 竹村 晃一
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Ｆターム(参考） 2F030 CB09 CC13 CE04
2F031 AC03
2F035 DA19 DA23 GA02
Claims (9)
- 【請求項１】 流路内の流量を計測する流量計測手段
と、前記流路内に発生する圧力脈動の脈動周期より短い
周期で複数回の流量計測を行う計測制御手段と、前記複
数回の計測流量より平均流量を求めて計測流量とする流
量検出手段を備えた流量計。 - 【請求項２】 流路内の流量を計測する流量計測手段
と、前記流量計測手段が複数回の流量計測を繰り返した
時の総計測時間が、ほぼ所定時間となるように制御する
計測制御手段と、その複数回の計測流量より平均流量を
求めて計測流量とする流量検出手段を備えた流量計。 - 【請求項３】 流路に設けられて音波を送受信する一対
の音波送受信手段と、前記音波送受信手段の一方から音
波を送信して他方の音波送受信手段で受信する送受信動
作を繰返し行う第１繰返手段と、前記第１繰返手段によ
り計測される送受信時間を計測する第１計時手段と、前
記他方の音波送受信手段から音波を送信して一方の音波
送受信手段で受信する送受信動作を繰返し行う第２繰返
手段と、前記第２繰返手段により計測される送受信時間
を計測する第２計時手段と、前記第１繰返手段と前記第
２繰返手段の動作を一つの計測単位とした動作を繰返し
行う第３繰返手段と、前記第１繰返手段と前記第２繰返
手段の送受信関係を切り替える切替手段と、前記第３繰
返手段によって繰り返された後の前記第１計時手段の計
測時間と前記第２計時手段の計測時間の値に基づいて流
量を検出する流量検出手段とを備え、前記切替手段およ
び前記第１繰返手段または前記第２繰返手段によって決
定される計測周期を、流路内に発生する圧力脈動の脈動
周期より短い周期で計測する計測制御手段を備えた請求
項１または２記載の流量計。 - 【請求項４】 第３繰返手段で繰り返した時の総計測時
間が、ほぼ所定時間となるように制御する計測制御手段
を備えた請求項３記載の流量計。 - 【請求項５】 計測周期を０．００２秒から０．０５秒
の範囲で設定でき、かつ、約０．００５秒を最適設定と
した計測制御手段を備えた請求項３記載の流量計。 - 【請求項６】 第１繰返手段を最初に動作させるタイミ
ングを所定時間内でランダムに制御する計測制御手段を
備えた請求項３、４または５記載の流量計。 - 【請求項７】 ３秒の範囲内でランダム動作を設定で
き、かつ２秒を最適設定とした計測制御手段を備えた請
求項６記載の流量計。 - 【請求項８】 第１繰返手段と第２繰返手段および第１
計時手段と第２計時手段を兼用し、それらの繰返回数を
同じ回数に設定した請求項３から７のいずれか１項記載
の流量計。 - 【請求項９】 第１繰返手段と第２繰返手段の繰返回数
を２回に設定した請求項８記載の流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002117243A JP3627722B2 (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | 流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002117243A JP3627722B2 (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | 流量計 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003315132A true JP2003315132A (ja) | 2003-11-06 |
| JP2003315132A5 JP2003315132A5 (ja) | 2004-12-16 |
| JP3627722B2 JP3627722B2 (ja) | 2005-03-09 |
Family
ID=29534519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002117243A Expired - Lifetime JP3627722B2 (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | 流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3627722B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019188317A1 (ja) | 2018-03-30 | 2019-10-03 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ガス保安装置 |
-
2002
- 2002-04-19 JP JP2002117243A patent/JP3627722B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019188317A1 (ja) | 2018-03-30 | 2019-10-03 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ガス保安装置 |
| US11480493B2 (en) | 2018-03-30 | 2022-10-25 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Gas safety device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3627722B2 (ja) | 2005-03-09 |
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