JP2004069530A

JP2004069530A - 流量計測装置

Info

Publication number: JP2004069530A
Application number: JP2002229741A
Authority: JP
Inventors: Koichi Takemura; 竹村　晃一; Yasuhiro Umekage; 梅景　康裕; Yukio Nagaoka; 長岡　行夫
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2022-08-07
Also published as: JP4007114B2

Abstract

【課題】本発明は脈動の影響を抑えるとともに、脈動周期に関わらず消費電力を平準化し、不要なコスト上昇を防止することを目的とする。
【解決手段】電池電源１０により動作し、定められた計測処理周期内において、定められた流速検出工程に従って定められた計測時間の平均流速を検出する流速検出手段９を備え、これを制御する制御１１は、計測処理周期と流速検出手段９の計測時間の比を一定に保ちつつ、周期検出手段１９の検出した脈動周期が大きくなるに従って計測処理周期および計測時間を延長する構成となっているので、脈動周期に応じて、計測時間を変える一方で、総時間に占める計測時間の割合は不変となるため、脈動周期に関わらず、消費電力を平準化し、製造コストの低減を実現できる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波流量計や熱線式流量計等ように流速を検出する方法を用いて、流体の流量を間欠的にサンプリングして流体の使用量を計測する流量計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の流量計としては、様々なものが提案されているが、その計測原理としては逆数差法と呼ばれているものが広く知られている。この逆数差法に基づく流量計は例えば、図６のような構成となっていた。図６において、流体流路１の途中に、超音波を発信する第１振動子２と受信する第２振動子３が流れ方向に配置されていて、制御手段１１は、これらふたつの送受信を制御している。超音波が流れの中を伝搬する際、流体の流れの影響を受けて、流れの順方向、すなわち、第１振動子２から第２振動子３へ向けて送信した場合の伝搬時間と、流れの逆方向、すなわち、第２振動子３から第１振動子２へ向けて送信した場合の伝搬時間は異なった値となり、流量が大きくなるにつれて、その差は大となる。この性質を利用して流体の流量を計測することが可能である。
【０００３】
静止流体中の音速をｃ、流体の流れの速さをｖとすると、流れの順方向の超音波の伝搬速度は（ｃ＋ｖ）、逆方向の伝搬速度は（ｃ−ｖ）となる。
【０００４】
振動子２と３の間の距離をＬ、超音波伝搬軸と流路の中心軸とがなす角度をθ、流れの順方向に発信された超音波の伝搬する時間をｔ_ｆ、流れの逆方向に発信された超音波の伝搬する時間をｔ_ｒとすると、
ｔ_ｆ＝Ｌ／（ｃ＋ｖｃｏｓθ）　（１）
ｔ_ｒ＝Ｌ／（ｃ−ｖｃｏｓθ）　（２）
となる。上記（式１）または（式２）の一方から直接流速ｖを求めることが可能であるが、そのためには音速ｃが既知である必要がある。
【０００５】
しかし、一般に音速ｃは流体温度に依存するため、流体温度が既知である必要がある。しかし、ここで、順方向、逆方向を計測した時点の流体温度が等しいと仮定することにより、音速ｃが未知であっても、（式１）、（式２）より流速ｖを求めることが可能である。すなわち、（式１）および（式２）を変形してｖについて解くと、
ｖ＝（Ｌ／２ｃｏｓθ）・（１／ｔ_ｆ−１／ｔ_ｒ）　（３）
となり、Ｌとθが既知ならｔ_ｆ、ｔ_ｒを計測して流速ｖが求められる。ここで、流路断面積をＳ、補正係数をＫとすれば、流量Ｑは
Ｑ＝Ｋ・Ｓ・ｖ　（４）
となる。（式３）、（式４）から明らかなように、伝搬時間を求めることにより流量Ｑが求められる。
【０００６】
ここで、微少な流速まで検知しようとした場合、ｔ_ｆ、ｔ_ｒの検出精度を高める必要があるが、単発現象として計測した場合には精度を上げるのが難しいため、送受信を複数回繰り返してトータル時間を計測して、平均化することにより精度確保する方法が、超音波計測では一般的に取り入れられており、シングアラウンド法と呼ばれている。シングアラウンド法において、設定された繰り返し回数をＮ回、流れの順方向、逆方向の伝搬時間の合計値をＴ_ｆ、Ｔ_ｒとすれば、伝搬時間ｔ_ｆ、ｔ_ｒはＴ_ｆ、Ｔ_ｒを回数平均すれば求めることができる。
【０００７】
よって、（式３）を変形して、式（式５）から流速ｖを求めることができる。
ｖ＝Ｎ（Ｌ／２ｃｏｓθ）・（１／Ｔ_ｆ−１／Ｔ_ｒ）　（５）
一方、この種の流量計は流路内のわずかな圧力変動に対しても極めて敏感に反応するため、一般家庭のガス使用量を計測するガスメータとして使用した場合には、ガスエンジン駆動のヒートポンプエアコン（以降ＧＨＰと称する）の様に比較的大きな圧力変動を発生する機器が近隣に設置された場合、そのエンジンの回転と同期して発生する圧力変動の影響を受けて計測誤差を発生する場合があった。計測誤差は、流速検出時に圧力変動波形の頂点を集中して捉えた場合に最も顕著に表れる。
【０００８】
これを防ぐ手段として、例えば、特開２００１−１８３１９８のようなものが考案されている。これは、流速検出ポイントが脈動波形の特定位相に偏らないように、検出タイミングを制御しつつ、脈動周期の一周期あるいはこれ以上の時間をシングアラウンド法により計測を実行して流速の平均化を図るものである。図７は脈動時に発生する流速変化と計測タイミングを示すタイミングチャートである。図７に示すように、まず時刻Ｔ_１に流れの順方向の送信を開始し以後シングアラウンドを実行し、時刻Ｔ_２において全送受信を完了する。この時、時刻Ｔ_１からＴ_２までの時間を脈動波形Ｔ_ｗより長くなるように制御して流速の平均化を図っている。つづいて、今度は、時刻Ｔ_３で流れの逆方向の送受信を開始しＴ_４で全送受信を終了する。この時、時刻Ｔ_３からＴ_４までの時間を順方向と同じ時間になる様に制御して、流速の平均化を図っている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種の流量計においては検出された脈動周期によって流速検出手段の動作時間が異なり、特定条件においては消費電力が大きくなる。特に家庭用のガスメータの場合には、電池電源を使用するため、出荷時には最悪条件に見合った電池を装置に実装する必要があり、電池の容量アップや装置の容積の増加を招き、結果として製造コストの上昇を招くこととなっていた。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するものであり、脈動周期に関わらず消費電力を平準化し、不要なコスト上昇を防止することを目的とする。
【００１１】
【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、流速検出手段と同期して電力が消費されるものにおいて、計測処理周期と計測時間の比を一定に保ちつつ、周期検出手段の検出した脈動周期が大きくなるに従って前記計測処理周期および前記計測時間を延長する構成を備えるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
請求項２に記載の発明は、定められた計測処理周期内において、任意の点を基点として定められた流速検出工程に従って定められた計測時間の平均流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で求めた値から前記計測処理周期内に発生した流体流量を求める流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた値を加算して流体使用量を求める積算手段と、前記流速検出手段の動作と同期して電力の供給および停止を実行する電源と、流路内の脈動周期を検出する周期検出手段と、前記流速検出手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、前記計測処理周期と前記計測時間の比を一定に保ちつつ、前記周期検出手段の検出した脈動周期が大きくなるに従って前記計測処理周期および前記計測時間を延長する構成となっているので、脈動周期に応じて、計測時間を変える一方で、総時間に占める計測時間の割合は不変となるため、脈動周期に関わらず、消費電力を平準化し、製造コストの低減を実現できる。
【００１３】
請求項３に記載の流量計測装置は、特に、周期検出手段の検出した周期が所定の値より小さければ、制御手段が計測処理周期および計測時間を規定値に設定する構成となっているので、脈動周期が閾値未満の時に設定する計測時間を脈動周期より十分長い値に設定することにより、演算処理の増加による消費電力の増加や応答性の悪化を招くことなく、消費電力の平準化を実現することができる。
【００１４】
請求項４に記載の流量計測装置は、特に、制御手段が、計測時間を脈動周期の整数倍近傍の値に設定する構成となっているので、脈動波形の位相を満遍なくサンプリングすることができるため、流量演算値を極めて真値に近い値とすることが可能となる。
【００１５】
請求項５に記載の流量計測装置は、特に、制御手段が、計測処理周期を脈動周期の整数倍近傍の値とはならないように設定する構成となっているので、計測毎に位相が変化することになり、その結果、サンプリングが特定位相に偏ることがなくなるので、流量演算を繰り返すことによる平均化効果により積算流量を真値に近づけることが可能である。
【００１６】
請求項６に記載の流量計測装置は、特に、制御手段が計測処理周期の基点から単位動作時間の基点までの時間が適宜ばらつくように設定する起動設定手段を備え、前記起動設定手段による設定可変範囲を少なくとも脈動周期の近傍の値に設定する構成となっているので、サンプリングが特定位相に偏ることがなくなるので、流量演算を繰り返すことによる平均化効果により積算流量を真値に近づけることが可能である。
【００１７】
請求項７に記載の流量計測装置は、特に、検出周期のばらつきが所定値より大きければ、制御手段が計測処理周期および計測時間を規定値に定める構成となっているので、計測処理周期が固定であっても、計測位相は適宜ばらつくことになるので、その結果、サンプリングが特定位相に偏ることがなくなるので、流量演算を繰り返すことによる平均化効果により積算流量を真値に近づけることが可能である。
【００１８】
請求項８に記載の流量計測装置は、特に、流量が所定値以上であれば、制御手段が計測処理周期および計測時間を規定値に定める構成となっているので、計測が連続して長時間休止することがなくなるので、積算流量に対する影響度合いの大きい大流量での応答性を損なうことなくなり、積算流量の誤差の小さな流量計を実現することができる。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、請求項１から７いずれか１項に記載の流量計測装置の手段全てもしくは一部として機能させるためのプログラムである。そのため、マイコン等を用いて本発明の流量計測装置の一部あるいは全てを容易に実現することができる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることで、配布が簡単にできる。
【００２０】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図１〜５を参照しながら説明する。
【００２１】
（実施例１）
図１は、本発明の第１の実施例における流量計測装置のブロック図である。
【００２２】
図１において、流体流路１の途中に、超音波を発信する第１振動子２と受信する第２振動子３が流れ方向に配置されている。４は第１振動子２への送信手段、５は第２振動子３で受信した超音波を信号処理する受信手段で、６は第１振動子２と第２振動子３の送受信を切換える切換手段、７は受信回路５で超音波を検知した後、第１振動子２からの送信と第２振動子３での受信を複数回繰り返す繰り返し手段、８は繰り返し手段７により行われる複数回の超音波伝搬の所要時間を計測する計時手段である。
【００２３】
９は電源１０を動力源とする流速検出手段であり、第１振動子２、第２振動子３、送信手段４、受信手段５、切換手段６、繰り返し手段７、計時手段８の各要素により構成されている。１１は制御手段であり、計測処理周期を設定する計測処理周期設定手段１２、単位計測工程の実行回数、すなわち計測時間を設定する計測時間設定手段１３とで構成されていて、後述する流速検出手段９による単位計測工程を定められた時間間隔で、定められた実行回数だけ繰り返して実行する。１４は第１加算手段であり、単位計測工程毎に出力される流れの順方向、すなわち第１振動子２から第２振動子３に向けて超音波を送信した場合の伝搬時間の合計値を求めている。
【００２４】
１５は第２加算手段であり、単位計測工程毎に出力される流れの逆方向、すなわち第２振動子３から第１振動子２に向けて超音波を送信した場合の伝搬時間の合計値を求めている。１６は流量演算手段であり、第１加算手段１４および第２加算手段１５で求めた伝搬時間を基に流体の流量を求める。１７は積算手段であり、流量演算手段１６で求めた流量を積算し流体の使用量を求める。１８は脈動検出手段であり、圧電素子等を用いて流路上流側の圧力変動を交流信号波形として検出する。１９は周期検出手段であり、脈動検出手段１８で検出した交流信号を波形整形してその振動周期を検出する。
【００２５】
図２は、本実施例の流量計測装置の動作を説明するタイミングチャートであり、脈動時の流速波形と同装置の計測タイミングの関係を示している。
【００２６】
図２を用いて、流速検出手段９における計測手順について説明する。制御手段１１が、電源１０のスイッチ回路を閉じて流速検出手段９に電力供給を開始した後、繰り返し手段７に対して、計測開始のトリガ信号を出力する。なお、本実施例では１回の単位計測工程で実行するシングアラウンド回数を２回として説明を進める。切換手段６は、トリガ信号を受けて、第１振動子２を送信手段４に、第２振動子３を受信手段５に接続して、超音波を流れの順方向に送信した伝搬時間を計測する体制を取る。
【００２７】
そして、時刻Ｔ_ａ１で送信手段４から送信信号が出力されると同時に、計時手段８で、送受信に要した時間の計測が開始される。受信手段５で受信１回目が終了すると、再び送信手段４から送信信号が出力される。時刻Ｔ_ａ２において受信手段５で２回目の受信が終了すると、計時手段８は第１加算手段１４に対して、順方向の２回分の伝搬時間の合計値を出力する。つづいて、切換手段６は、第１振動子２を受信手段５に、第２振動子３を送信手段４に接続して、超音波を流れの逆方向に送信した伝搬時間を計測する体制を取る。
【００２８】
そして、時刻Ｔ_ｂ１で、送信手段４から送信信号が出力されると同時に、計時手段８で、送受信に要した時間の計測が開始される。受信手段５で受信１回が終了すると、再び送信手段４から送信信号が出力される。時刻Ｔ_ｂ２において受信手段５で２回目の受信が終了すると、計時手段８は第２加算手段１５に対して、逆方向の２回分の伝搬時間の合計値を出力する。以上のように、流れの順・逆それぞれ２回のシングアラウンドをもって一連の単位計測工程が終了し、制御手段１１は電源１０の回路を開いて、流速検出手段９への電源供給を停止する。
【００２９】
前記単位計測工程は定められた時間間隔Ｔ_ｍ毎に定められた実行回数Ｎ_ｍ回（図では４回）だけ実行され、その度に、順方向の伝搬時間は第１加算手段１４に、逆方向の伝搬時間は第２加算手段１５に積算される。実行回数Ｎ_ｍ回だけ終了した時点の第１加算手段１４で、第２加算手段１５で積算された値をそれぞれＴ_ｆ、Ｔ_ｒとした場合、トータルの送受信回数はＮ_ｍ×２回となるので、１回当たりの平均伝搬時間は（式６）および（式７）で求めることができる。
【００３０】
ｔ_ｆ＝Ｔ_ｆ／（Ｎ_ｍ×２）　（６）
ｔ_ｒ＝Ｔ_ｒ／（Ｎ_ｍ×２）　（７）
更に、これらの値を用いて流量演算手段１６で単位計測工程Ｎ_ｍ回を実行する間の平均流量を求めることができる。これら一連のサンプリング工程は計測処理周期設定手段１２で定められた周期Ｔ_ｏｐ毎に実行され、その度毎に流量演算手段１６で算出される平均流量値に時間の重み付けを行った上で積算手段１７により流体の総使用量が算出される。
【００３１】
次に、図３を用いて、計測処理周期と脈動周期との関係について説明する。図３においてＴ_ｏｐは計測処理周期設定手段１２で設定する計測処理周期、Ｔ_ｘは計測時間設定手段１３で設定する計測時間、Ｔ_ｙはＴ_ｏｐからＴ_ｘを引いた時間、すなわち計測休止時間である。計測処理周期が脈動周期よりも十分大きな値を取る場合には、高い平均化効果が得られるので、常に真値に近い値を得ることが期待できるが、逆に、計測実行時間が脈動周期よりも短い場合には、平均化効果が不十分であり、毎回の計測値が不正確になると共に、長い収束時間が必要となる。そこで、周期検出手段１９で検出された脈動周期に比例して計測時間を制御すれば、脈動周期による計測精度の差異を吸収することができる。また、それと同時に、計測休止時間Ｔ_ｙも脈動周期と比例するように制御すれば、総時間に占める計測時間の割合は不変なので、脈動周期に関わらず、消費電力を平準化することができる。Ｔ_ｘとＴ_ｙを脈動周期に比例させるということは、すなわち計測処理周期Ｔ_ｏｐも脈動周期に比例させることになる。
【００３２】
なお、ここで、計測時間を脈動周期の整数倍またはこの近傍の値に設定することにより、脈動波形の位相を満遍なくサンプリングすることができるため、流量演算値を極めて真値に近い値とすることが可能となる。
【００３３】
一方、家庭用のガスメータを考えた場合、発生し得る脈動周期の範囲が数ｍｓｅｃ〜２ｓｅｃと広い範囲に及んでいる。この場合、周期の長い脈動を基準として、計測処理周期を設定した場合には、周期の短い脈動に対しては演算処理の実行頻度が著しく増加するため、演算処理を実行するマイクロコンピュータの消費電力の増大を招く結果となる。逆に周期の短い脈動を基準にして、計測処理周期を設定した場合には、周期の長い脈動に対しては、計測処理周期が著しく大きくなるため、応答性の悪化を招く結果となる。そこで、脈動周期に閾値を設けて、閾値よりも脈動周期が短ければ、計測処理周期と計測時間を規定値に固定すれば良い。
【００３４】
この場合、脈動周期が閾値より小さい場合には、本来の計測時間よりも長めの値が設定されることになる。したがって、脈動周期が閾値未満の時に設定する計測時間を脈動周期より十分長い値に設定することにより、演算処理の増加による消費電力の増加や応答性の悪化を招くことなく、消費電力の平準化を実現することができる。
【００３５】
次に、計測処理周期の設定方法に関して、図３を用いて説明する。計測時間Ｔ_ｘは、必ずしも、脈動波形の整数倍に設定できるとは限らない。整数倍にならない場合には、端数分が計測誤差の原因となる。この時、１回当たりの流量値に誤差は含まれるが、端数分の位相が固定されなければ、演算処理を何回か繰り返すことによる平均化効果により、真値を得ることができる。したがって、計測開始時点での位相が適宜ばらつくように制御すれば良いと言える。図３において、Ｔ_ｍ１およびＴ_ｍ２は計測処理周期の基点であり、この基点から流速計測手段９が起動する。計測処理周期Ｔ_ｏｐは脈動周期Ｔ_ｗの２．７５倍の値に定められている。時刻Ｔ_ｍ１での波形の位相を０度とすれば、Ｔ_ｍ２での波形位相は２７０度となり、計測毎に、波形の位相が９０度ずつ変化することになる。したがって、計測毎に位相が変化することになり、その結果、サンプリングが特定位相に偏ることがなくなるので、流量演算を繰り返すことによる平均化効果により積算流量を真値に近づけることが可能である。
【００３６】
なお、周期検出手段１９で検出する周期は必ずしも安定しているとは限らない。したがって、検出周期のばらつきを求めて、これが所定値を超えていれば、演算周期と計測実行時間を規定値に定める構成としても良い。脈動周期がばらついている場合には、計測処理周期が固定であっても、計測位相は適宜ばらつくことになるので、その結果、サンプリングが特定位相に偏ることがなくなるので、流量演算を繰り返すことによる平均化効果により積算流量を真値に近づけることが可能である。
【００３７】
また、家庭用のガスメータの場合には、実際に現場にて発生する脈動レベルは使用器具の動作に影響を及ぼす程大きなものではないため、流量が大きくなるに従って、近隣の器具から発生する脈動の影響は受けにくくなると考えられる。したがって、脈動の影響を受けにくい大流量を検出した際には、演算周期と計測実行時間を規定値に設定する構成を用いても良い。この場合には、計測の連続して長時間休止することがなくなるので、積算流量に対する影響度合いの大きい大流量での応答性を損なうことなくなるので、積算流量の誤差の小さな流量計を実現することができる。
【００３８】
以上のように、本実施例によれば、制御手段が、計測処理周期と計測時間の比を一定に保ちつつ、周期検出手段の検出した脈動周期が大きくなるに従って計測処理周期および前記計測時間を延長する構成となっているので、脈動周期に応じて、計測時間を変える一方で、総時間に占める計測時間の割合は不変となるため、脈動周期に関わらず、消費電力を平準化し、製造コストの低減を実現できる。
【００３９】
また、周期検出手段の検出した周期が所定の値より小さければ、制御手段が計測処理周期および計測時間を規定値に設定する構成となっているので、脈動周期が閾値未満の時に設定する計測時間を脈動周期より十分長い値に設定することにより、演算処理の増加による消費電力の増加や応答性の悪化を招くことなく、消費電力の平準化を実現することができる。
【００４０】
また、制御手段が、計測時間を脈動周期の整数倍近傍の値に設定する構成となっているので、脈動波形の位相を満遍なくサンプリングすることができるため、流量演算値を極めて真値に近い値とすることが可能となる。
【００４１】
また、制御手段が、計測処理周期を脈動周期の整数倍近傍の値とはならないように設定する構成となっているので、計測毎に位相が変化することになり、その結果、サンプリングが特定位相に偏ることがなくなるので、流量演算を繰り返すことによる平均化効果により積算流量を真値に近づけることが可能である。
【００４２】
また、検出周期のばらつきが所定値より大きければ、制御手段が計測処理周期および計測時間を規定値に定める構成となっているので、計測処理周期が固定であっても、計測位相は適宜ばらつくことになるので、その結果、サンプリングが特定位相に偏ることがなくなるので、流量演算を繰り返すことによる平均化効果により積算流量を真値に近づけることが可能である。
【００４３】
更に、流量が所定値以上であれば、制御手段が計測処理周期および計測時間を規定値に定める構成となっているので、計測が連続して長時間休止することがなくなるので、積算流量に対する影響度合いの大きい大流量での応答性を損なうことなくなり、積算流量の誤差の小さな流量計を実現することができる。
【００４４】
（実施例２）
図４は、本発明の第２の実施例における流量計測装置のブロック図である。図４において主要部分は実施例１の図１と同様であるため詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。制御手段１１は起動設定手段２０を備えており、起動設定手段２０は、計測処理周期の起点から計測時間の起点までの間、遅延時間を設け、この遅延時間が適宜ばらつくように設定している。
【００４５】
図５は起動設定手段２０の動作を説明するタイミングチャートである。図４において、Ｔ_ｎ１およびＴ_ｎ２は計測処理周期の基点であり、この２点の間隔は計測処理周期Ｔ_ｏｐである。起動設定手段２０は、Ｔ_ｎ１では遅延時間Ｔ_ｄ１、Ｔ_ｎ２では遅延時間Ｔ_ｄ２を経過した後に、流速検出手段９を起動する。なお、ここで、遅延時間Ｔ_ｄ１、Ｔ_ｄ２、Ｔ_ｄ３・・・は最小値をゼロ、最大値を脈動周期と等しい値Ｔ_ｗとして、このふたつの数値間の任意の値を設定している。また、Ｔ_ｄは特定の値に固定しないように、乱数等を用いて発生させる。したがって、この場合には、計測処理周期を脈動周期の整数倍に定めた場合であっても、遅延時間Ｔ_ｄの値をゼロから脈動周期近傍の値に定めることにより、サンプリングが特定位相に偏ることがなくなるので、流量演算を繰り返すことによる平均化効果により積算流量を真値に近づけることが可能である。なお、遅延時間Ｔ_ｄの可変範囲はＴ_ｗに限定されるものではなく、これの近傍の値で構わない。
【００４６】
以上のように、本実施例によれば、制御手段が計測処理周期の基点から単位動作時間の基点までの時間が適宜ばらつくように設定する起動設定手段を備え、前記起動設定手段による設定可変範囲を少なくとも脈動周期の近傍の値に設定する構成となっているので、サンプリングが特定位相に偏ることがなくなるので、流量演算を繰り返すことによる平均化効果により積算流量を真値に近づけることが可能である。
【００４７】
なお、実施例１および２で記載した流量計測装置の手段全てもしくは一部としての機能はプログラムとして実現できる。そのため、マイコン等を用いて本発明の流量計測装置の一部あるいは全てを容易に実現することができる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることで、配布が簡単にできる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、計測処理周期と流速検出手段の計測時間の比を一定に保ちつつ、周期検出手段の検出した脈動周期が大きくなるに従って計測処理周期および計測時間を延長する構成となっているので、脈動周期に応じて、計測時間を変える一方で、総時間に占める計測時間の割合は不変となるため、脈動周期に関わらず、消費電力を平準化し、製造コストの低減を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における流量計測装置のブロック図
【図２】同装置の流速検出手段の動作を説明するタイミングチャート
【図３】同装置の計測処理周期の設定方法を説明するタイミングチャート
【図４】本発明の実施例２における流量計測装置のブロック図
【図５】同装置の起動設定手段の動作を説明するタイミングチャート
【図６】従来の流量計測装置のブロック図
【図７】従来の流量計測装置の動作を説明するタイミングチャート
【符号の説明】
９　流速検出手段
１０　電源
１１　制御手段
１６　流量演算手段
１７　積算手段
１９　周期検出手段
２０　起動設定手段

Claims

定められた計測処理周期内において、任意の点を基点として定められた流速検出工程に従って定められた計測時間の平均流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で求めた値から前記計測処理周期内に発生した流体流量を求める流量演算手段と、流路内の脈動周期を検出する周期検出手段と、前記流速検出手段の動作と同期して電力の供給および停止を実行する電源と、前記流速検出手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記計測処理周期と前記計測時間の比を一定に保ちつつ、前記周期検出手段の検出した脈動周期が大きくなるに従って前記計測処理周期および前記計測時間を延長する流量計測装置。
定められた計測処理周期内において、任意の点を基点として定められた流速検出工程に従って定められた計測時間の平均流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で求めた値から前記計測処理周期内に発生した流体流量を求める流量演算手段と、前記流量演算手段で求めた値を加算して流体使用量を求める積算手段と、前記流速検出手段の動作と同期して電力の供給および停止を実行する電源と、流路内の脈動周期を検出する周期検出手段と、前記流速検出手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、前記計測処理周期と前記計測時間の比を一定に保ちつつ、前記周期検出手段の検出した脈動周期が大きくなるに従って前記計測処理周期および前記計測時間を延長する流量計測装置。
制御手段は、周期検出手段の検出した周期が所定の値より小さければ、計測処理周期および計測時間を規定値に設定する請求項１または２に記載の流量計測装置。
制御手段は、計測時間を脈動周期の整数倍近傍の値に設定する請求項１または２に記載の流量計測装置。
制御手段は、計測処理周期を脈動周期の整数倍近傍の値とはならないように設定する請求項１または２に記載の流量計測装置。
制御手段は、計測処理周期の基点から単位動作時間の基点までの時間が適宜ばらつくように設定する起動設定手段を備え、前記起動設定手段による設定可変範囲を脈動周期の近傍の値に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の流量計測装置。
制御手段は、検出周期のばらつきが所定値より大きければ、計測処理周期および計測時間を規定値に定める請求項１または２に記載の流量計測装置。
制御手段は、流量が所定値以上であれば、計測処理周期および計測時間を規定値に定める請求項１から５いずれか１項に記載の流量計測装置。
請求項１から８いずれか１項に記載の流量計測装置の手段全てもしくは一部として機能させるためのプログラム。