JP2004354398A - Flowmeter - Google Patents

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JP2004354398A JP2004270941A JP2004270941A JP2004354398A JP 2004354398 A JP2004354398 A JP 2004354398A JP 2004270941 A JP2004270941 A JP 2004270941A JP 2004270941 A JP2004270941 A JP 2004270941A JP 2004354398 A JP2004354398 A JP 2004354398A
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Koichi Ueki
浩一 植木
Kaoru Onishi
薫 大西
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flowmeter which is designed so as to indicate measurements in smooth variation depending on the actual working conditions. <P>SOLUTION: The flowmeter measures the flow rate of an intended fluid, for instance, in a given cycle T1 to sample it, and uses this sampled measurement Q1 to repeatedly integrate flow rate, up to the next sampling time point per elapse of time. To indicate this integrated value, the flowmeter converts the integrated amount, obtained from both each time sampled measurement Q1 and time T1 up to the next sampling time point, into an unit flow rate ΔQ per unit time Δt, partitioned up to the next sampling time point, and then increments the read amount of flow rate by indication unit, each time variation by an indication unit in total integrated amount ΣQ occurs, while integrating just amount of the unit flow rate ΔQ to the present total integrated amount ΣQ, each time the unit time Δt passes through the next sampling time point. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、流量計に関するものであり、例えばガスや水道水に利用される。   The present invention relates to a flow meter, and is used for gas and tap water, for example.

例えばガスの実使用量を計測する流量計は、メンテナンスフリーで10年程度の耐用年数を持って使用されるが、駆動や自動管理のために電源を有した電気機器となっている流量計ではその電源電圧は3V程度と極く微小に抑えて、ガスの引火性に配慮している。このため、節電が大きな問題であり、1つの対応として流量を所定の周期でのみ計測して実使用量を積算することを行っている。具体的には各回の計測値をサンプリングし、この計測値にて次のサンプリング時点までの時間経過によって積算することを繰り返す。これにより得られる実使用量、つまり総積算量は所定の表示単位分の変化がある都度アップして表示され、使用者による使用状況の確認やガス供給者の管理に供される。   For example, a flow meter that measures the actual amount of gas used is maintenance-free and has a service life of about 10 years. However, in a flow meter that is an electric device that has a power supply for driving and automatic management, The power supply voltage is extremely small, about 3 V, in consideration of gas flammability. For this reason, power saving is a major problem, and one measure is to measure the flow rate only at a predetermined cycle and integrate the actual usage. More specifically, the process repeats sampling the measured value of each time and integrating the measured value with the lapse of time until the next sampling time. The actual usage amount obtained in this way, that is, the total integrated amount, is increased and displayed every time there is a change of a predetermined display unit, and is used by the user to confirm the usage status and to manage the gas supplier.

しかし、このような計測方法では、同じ流量での使用状態においても、先のサンプリング時点での計測値の基に積算表示していた積算量に対し、次のサンプリング時点で計測される計測値に基づいた積算表示が行われる時点の積算量が、複数の表示単位分の差を有していることがあり、同じ流量での使用状態で実使用量が時間に比例して一定の割合で増大する状態でありながら積算量の表示状態が表示単位分を1段以上ジャンプする急な変化となってしまい、表示が不自然になる。このようなことは、節電のためにサンプリング周期を長くすればするほど生じやすいし、表示の不連続状態が大きくなる。特に、数値表示ではその分だけ中間の数字が飛ぶことになり使用者に違和感や不信感を与えやすい。   However, in such a measurement method, even in the state of use at the same flow rate, the integrated value displayed based on the measured value at the previous sampling point is replaced by the measured value measured at the next sampling point. In some cases, the integrated amount at the time when the integrated display based on the display is performed has a difference of a plurality of display units, and the actual usage increases at a constant rate in proportion to the time when the same flow rate is used. However, the display state of the integrated amount changes suddenly by jumping one or more steps in the display unit, and the display becomes unnatural. Such a phenomenon is more likely to occur as the sampling cycle is lengthened to save power, and the discontinuity of display increases. In particular, in the numerical display, intermediate numbers are skipped by that much, and it is easy for the user to feel uncomfortable or distrustful.

本発明の目的は、実使用状態に応じた滑らかな変化で表示ができる流量計を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a flow meter capable of displaying a smooth change according to an actual use state.

上記の目的を達成するために、本発明の流量計は、対象流体の流量を計測してサンプリングすることを所定の周期で繰り返す計測手段と、この計測手段により先にサンプリングされた計測値と次のサンプリング時点までの時間とからその間の流量を積算する積算手段と、この積算手段が積算した積算量を前記先のサンプリング時点から次のサンプリング時点までの時間を分割した単位時間当たりの単位流量に変換する変換手段と、各回のサンプリング時点で設定される単位時間が経過する都度、その単位時間に対応する単位流量を積算することを繰り返して総積算量を得る総積算手段と、この総積算手段が積算している積算量が表示単位分変化する都度、流量の表示量をアップする表示手段とを備え、前記計測手段は流量に応じた周期でサンプリングし、かつ前記変換手段は前記周期に対して一律の単位時間で単位流量の変換を行うことを主たる特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a flow meter according to the present invention includes a measuring unit that repeats a measurement and a sampling of a flow rate of a target fluid at a predetermined cycle, and a measurement value previously sampled by the measurement unit and a next measurement value. Integrating means for integrating the flow rate from the time up to the sampling time, and the integrated amount integrated by the integrating means into a unit flow per unit time obtained by dividing the time from the previous sampling time to the next sampling time. Conversion means for converting, every time a unit time set at each sampling time elapses, total integration means for obtaining a total integration amount by repeating integration of a unit flow rate corresponding to the unit time, and this total integration means Display means for increasing the display amount of the flow rate each time the integrated amount of the total changes by the display unit. Ring and, and said conversion means is for mainly characterized in that the conversion unit flow rate in unit time of uniformly to the period.

このような構成では、流量に応じた周期で計測値をサンプリングして積算誤差を抑えながら、その周期に対応した単位時間、単位流量での流量の積算によって実際の流量に応じた滑らかな積算表示ができる。   In such a configuration, the measured value is sampled at the cycle corresponding to the flow rate, and the integration error is suppressed, while the integration of the flow rate at the unit time and the unit flow rate corresponding to the cycle enables the smooth integration display according to the actual flow rate Can be.

本発明によれば、表示単位を例え1段でも飛び越さずに表示しながら次のサンプリング時点に移行することができる。   According to the present invention, it is possible to shift to the next sampling point while displaying the display unit without skipping even one stage.

第1の発明は、対象流体の流量を計測してサンプリングすることを所定の周期で繰り返す計測手段と、この計測手段により先にサンプリングされた計測値と次のサンプリング時点までの時間とからその間の流量を積算する積算手段と、この積算手段が積算した積算量を前記先のサンプリング時点から次のサンプリング時点までの時間を分割した単位時間当たりの単位流量に変換する変換手段と、各回のサンプリング時点で設定される単位時間が経過する都度、その単位時間に対応する単位流量を積算することを繰り返して総積算量を得る総積算手段と、この総積算手段が積算している積算量が表示単位分変化する都度、流量の表示量をアップする表示手段とを備え、前記計測手段は流量に応じた周期でサンプリングし、かつ前記変換手段は前記周期に対して一律の単位時間で単位流量の変換を行うことにより、流量に応じた周期で計測値をサンプリングして積算誤差を抑えながら、その周期に対応した単位時間、単位流量での流量の積算によって実際の流量に応じた滑らかな積算表示ができる。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a measuring means for repeating a predetermined cycle of measuring and sampling a flow rate of a target fluid, and a measuring value previously sampled by the measuring means and a time up to a next sampling time. Integrating means for integrating the flow rate, converting means for converting the integrated amount integrated by the integrating means into a unit flow per unit time obtained by dividing the time from the previous sampling time to the next sampling time, and each sampling time Each time the unit time set in step elapses, a total integrating means for obtaining the total integrated amount by repeatedly integrating the unit flow rate corresponding to the unit time, and a display unit for the total amount integrated by the total integrating means. Display means for increasing the display amount of the flow rate every time the flow rate changes by minutes, wherein the measurement means samples at a cycle corresponding to the flow rate, and the conversion means By converting the unit flow rate in a uniform unit time with respect to the cycle, the measurement value is sampled in the cycle corresponding to the flow rate and the integration error is suppressed, while the flow rate in the unit time and the unit flow rate corresponding to the cycle is The integration enables a smooth integration display corresponding to the actual flow rate.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited by the embodiment.

(実施の形態1)
本実施の形態は図1に示すように、各家庭などのユーザーにガスを供給してコンロ1をはじめとするガス器具や給湯設備2、暖房設備3などのガス設備の使用に供する場合のガス使用量を検出するための流量計4の場合の一例である。しかし、本発明はこれに限られることはなく、水道の水やその他の流体を供給し、また使用する全ての場合に適用して有効であり、そのいずれも本発明の範疇に属する。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the present embodiment supplies gas to a user such as a household and supplies gas to a gas appliance such as a stove 1, a hot water supply unit 2, and a heating unit 3. This is an example of the case of a flow meter 4 for detecting the usage amount. However, the present invention is not limited to this, and is effective when applied to all cases where tap water and other fluids are supplied and used, and all of them are included in the scope of the present invention.

本実施の形態の流量計4は図1に示すように、ガスを供給する流路5に流量を間接的に検出するための計測部材6と流路5を遮断する遮断弁7が設けられ、流量検出手段8が対象流体の流量を計測部材6によって所定の周期で計測してサンプリングし、このサンプリングした計測値にて次のサンプリング時点までの流量を時間経過によって積算することを繰り返しながら、その積算値を計測部11と一体または別体の表示部12に表示する。また、これに併せ、または別に、管理者側との回線や無線による送受信部13を通じて管理者側に送信し、管理に供する。この管理は図示しないが対象流体の圧力情報なども含まれ、管理者側からの要求に応じた流量検出や圧力検出も行われる。   As shown in FIG. 1, the flow meter 4 of the present embodiment is provided with a measurement member 6 for indirectly detecting a flow rate and a shutoff valve 7 for shutting off the flow path 5 in a flow path 5 for supplying gas. The flow rate detecting means 8 measures the flow rate of the target fluid at a predetermined cycle by the measuring member 6 and samples the flow rate, and repeatedly integrates the flow rate up to the next sampling time with the lapse of time based on the sampled measurement value. The integrated value is displayed on the display unit 12 integrated with or separate from the measurement unit 11. At the same time or separately, the information is transmitted to the administrator through a line with the administrator or a wireless transmission / reception unit 13 for management. Although this management is not shown, it includes pressure information of the target fluid and the like, and the flow rate detection and the pressure detection are also performed according to the request from the manager side.

計測部材6は例えば対象流体を挟んで超音波を送受する一対の超音波振動子6a、6bを有し、流量検出手段8と駆動用の送信部10a、増幅受信用の受信部10bと、送受方向を切り換える切換手段10cとを介して流量検出手段8に接続され、この流量検出手段8によって矢印114で示す方向に流れる対象流体であるガス流に対し下流側の超音波振動子6aから上流側の超音波振動子6bに向けて超音波を発信したときの到着時間と、上流側の超音波振動子6bから下流側の超音波振動子6aに向けて超音波を発信したときの到着時間との差を計測し、その計測値からガス流の流量の計測値に変換し流量を検出する。実際には、超音波は複数回ずつ発信したときの各回の到着時間を合計することで、1回の到着時間がごく微小時間で取り扱いにくいことに対応する。また、対象流体がガスで引火性を有することから流量計4の電源は例えば3V程度と小さく抑えて安全性を確保し、10年程度のメンテナンスフリーな使用に耐えるようにできるだけ節電を図る必要があるので、流量が少なくて上流側発信と下流側発信とで時間差が得にくく正確な計測が困難な条件では前記計測時の超音波の送受回数を高めて対応するが、流量が多いときは送受回数を少なくする。また、これに併せて、流量の計測は所定の周期で行って計測値をサンプリングし、この計測値から次のサンプリング時点までの経過時間によって流量を積算し、使用流量などを得るようにしている。しかも、サンプリング周期は流量が多くて積算に誤差が生じやすいときは短くするが、流量が少ないと長くする。   The measuring member 6 has, for example, a pair of ultrasonic transducers 6a and 6b for transmitting and receiving ultrasonic waves with a target fluid interposed therebetween, and includes a flow rate detecting means 8, a transmitting unit 10a for driving, a receiving unit 10b for receiving amplified signals, and a transmitting and receiving unit. It is connected to the flow rate detecting means 8 via the switching means 10c for switching the direction, and the flow rate detecting means 8 causes the gas flow as the target fluid flowing in the direction indicated by the arrow 114 from the ultrasonic transducer 6a on the downstream side to the upstream side. And the arrival time when the ultrasonic wave is transmitted toward the ultrasonic vibrator 6b, and the arrival time when the ultrasonic wave is transmitted from the upstream ultrasonic vibrator 6b to the downstream ultrasonic vibrator 6a. Is measured, and the measured value is converted into a measured value of the flow rate of the gas flow to detect the flow rate. Actually, by summing up the arrival times of the ultrasonic waves each time when they are transmitted a plurality of times, it is possible to cope with the fact that one arrival time is extremely short and it is difficult to handle. In addition, since the target fluid is gaseous and flammable, the power supply of the flowmeter 4 must be kept small, for example, about 3 V, to ensure safety, and to save power as much as possible to withstand maintenance-free use for about 10 years. Therefore, under conditions where the flow rate is small and the time difference between the upstream transmission and the downstream transmission is difficult to obtain and accurate measurement is difficult, the number of times of transmission and reception of ultrasonic waves during the measurement is increased to respond. Reduce the number of times. At the same time, the measurement of the flow rate is performed at a predetermined cycle, the measured value is sampled, and the flow rate is integrated according to the elapsed time from this measured value to the next sampling point, thereby obtaining the used flow rate and the like. . In addition, the sampling period is shortened when the flow rate is large and an error is likely to occur in the integration, but is increased when the flow rate is small.

図2に流量Qと超音波の送受回数との関係の一例を示しており、流量Q1に対応して設定する送受回数N1と流量Q3に対応して設定する送受回数N3とは例えば数倍程度の開きを持つようにする。流量検出手段8は図4に示す計測信号S1に従って切換手段10cを介して駆動信号S2を超音波振動子6a、6bに設定回数Nずつ交互に与える。超音波振動子6a、6bの駆動信号S2により駆動される一方は他方に向けて超音波を設定回数Nだけ繰り返し発信し、これを受信する他方の出力が計測手段14によってモニタされる。このモニタされる出力は図4に示す送受操作例のような波形のデータS3である。   FIG. 2 shows an example of the relationship between the flow rate Q and the number of times of transmission / reception of ultrasonic waves. The number of times of transmission / reception N1 set corresponding to the flow rate Q1 and the number of transmission / reception times N3 set corresponding to the flow rate Q3 are, for example, several times. To have an opening. The flow rate detecting means 8 alternately applies the driving signal S2 to the ultrasonic vibrators 6a and 6b by the set number N by the switching means 10c according to the measurement signal S1 shown in FIG. One of the ultrasonic vibrators 6a and 6b driven by the drive signal S2 repeatedly transmits an ultrasonic wave toward the other a set number of times N, and the other output receiving the ultrasonic wave is monitored by the measuring means 14. This monitored output is waveform data S3 as in the transmission / reception operation example shown in FIG.

図では説明の簡単のために送受回数を3回とした例を示してある。この送受操作例のデータS3は駆動信号S2の発信時間幅に対して拡大した時間幅でわかりやすく模式的に示してあるが、データS3の部分の前後にノイズ波形がある上、データS3の部分に続くノイズ波形は減衰していくものの比較的長い時間残る、いわゆる尾引状態が生じる。従って、正確な計測のためにこのノイズ波形が減衰した後の時点で次の計測を行う。具体的には図4の送受操作例を示しているように計測信号S1に対して駆動信号S2を尾引が所定の状態に減衰するまでの待ち時間tmを設定している。また、送受操作の複数回の短い時間での繰り返しにおいて、データS3の部分受信波形は図4に示すように徐々に大きくなる傾向にあり、受信開始時点がノイズ波形との関係で明瞭でない。そこで、受信波形が大きくなる最終受信時点の波形のゼロクロス時点teから受信回数分の波形をさかのぼった時点tsを受信開始時点と判定し、その間の時間を総受信時間として取り扱う。   The figure shows an example in which the number of transmissions and receptions is set to three for simplicity of explanation. The data S3 of this transmission / reception operation example is schematically shown in an easy-to-understand manner with a time width expanded with respect to the transmission time width of the drive signal S2, but there is a noise waveform before and after the data S3 portion, and the data S3 portion. The noise waveform that follows is attenuated but remains for a relatively long time, that is, a so-called tailing state occurs. Therefore, the next measurement is performed at a point after the noise waveform has attenuated for accurate measurement. Specifically, as shown in the transmission / reception operation example of FIG. 4, a waiting time tm until the tailing of the drive signal S2 attenuates to a predetermined state is set with respect to the measurement signal S1. Further, in the repetition of the transmission / reception operation a plurality of times in a short time, the partial reception waveform of the data S3 tends to gradually increase as shown in FIG. 4, and the reception start time is not clear due to the relationship with the noise waveform. Therefore, a point in time ts, which is the number of receptions from the zero-cross point te of the waveform at the final reception point when the reception waveform becomes large, is determined to be the reception start point, and the time between them is treated as the total reception time.

図3に流量Qと超音波の送受操作により流量を計測してサンプリングする周期Tとの関係の一例を示しており、流量Q1に対応して設定する周期T1と流量Q3に対応して設定する周期T3とは例えば10倍未満度の開きを持つようにする。従って、計測手段14は図4に示すように前記計測信号S1を流量Qに従った周期に設定する。   FIG. 3 shows an example of a relationship between the flow rate Q and a cycle T for measuring and sampling the flow rate by the transmission / reception operation of the ultrasonic wave. The cycle T1 is set corresponding to the flow rate Q1 and the cycle T1 is set corresponding to the flow rate Q3. The period T3 has, for example, a difference of less than 10 times. Accordingly, the measuring means 14 sets the measurement signal S1 to a cycle according to the flow rate Q as shown in FIG.

図4では説明の簡単のために流量QがQ3、Q2、Q1、Q2と単純に変化する場合を示し、流量Q3に対してサンプリング周期T3および送受回数N3が、流量Q2に対してサンプリング周期T2および送受回数N2が、流量Q1に対してサンプリング周期T1および送受回数N1が、流量Q2に対してサンプリング周期T2および送受回数N2が、流量の変化に従って順次設定されている。ここに、Q3>Q2>Q1であり、T3<T2<T1であり、N3<N2<N1である。   FIG. 4 shows a case where the flow rate Q simply changes to Q3, Q2, Q1, and Q2 for simplicity of description, and the sampling cycle T3 and the number of transmissions / receptions N3 for the flow rate Q3 are different from the sampling cycle T2 for the flow rate Q2. In addition, the number of transmissions / receptions N2, the sampling period T1 and the number of transmissions / receptions N1 for the flow rate Q1, and the sampling period T2 and the number of transmissions / receptions N2 for the flow rate Q2 are sequentially set in accordance with the change in the flow rate. Here, Q3> Q2> Q1, T3 <T2 <T1, and N3 <N2 <N1.

基本的には、本発明は流量検出手段8としてどのような計測部材6を採用し、どのような検出方式を採用するかは特に問うものではなく、周期的な流量の計測値に基づいて流量を積算する方式のあらゆる流量計に適用することができるし、対象流体およびその使用目的や供給目的も特に問うものではない。   Basically, the present invention does not particularly ask what kind of measuring member 6 is used as the flow rate detecting means 8 and what kind of detecting method is used. The present invention can be applied to any flow meter of a type that integrates the flow rate, and there is no particular limitation on the target fluid and its purpose of use and supply.

本実施の形態の流量計4は、対象流体の流量、つまりその時々の流量例えばQ1やQ2、Q3などを所定の周期Tで計測してサンプリングし、このサンプリングした計測値Q1やQ2、Q3にて次のサンプリング時点までの流量を時間経過によって積算することを繰り返しながら、その積算値を表示するが、特に、各回にサンプリングされる計測値Q1やQ2、Q3と次のサンプリング時点までの時間とから得た積算量につき、次のサンプリング時点までを分割した単位時間Δt当たりの単位流量ΔQ1やΔQ2、ΔQ3に変換し、次のサンプリング時点まで前記単位時間Δtが経過する都度、その単位流量ΔQ1やΔQ2、ΔQ3分を現在総積算量ΣQに積算していきながら、総積算量ΣQに表示単位分の変化がある都度、流量の表示量を表示単位分アップする。   The flow meter 4 of the present embodiment measures and samples the flow rate of the target fluid, that is, the flow rate at that time, for example, Q1, Q2, Q3, and the like at a predetermined cycle T, and obtains the sampled measurement values Q1, Q2, Q3. The accumulated value is displayed while repeating the integration of the flow rate up to the next sampling time with the passage of time. In particular, the measured values Q1, Q2, and Q3 sampled at each time and the time until the next sampling time are displayed. Is converted into the unit flow rates ΔQ1, ΔQ2, and ΔQ3 per unit time Δt obtained by dividing the integrated flow amount obtained from to the next sampling time point. Each time the unit time Δt elapses until the next sampling time point, the unit flow rate ΔQ1 While integrating ΔQ2 and ΔQ3 into the current total integrated amount ΣQ, each time the total integrated amount ΣQ changes by the display unit, the display amount of the flow rate is displayed. For dividing up.

図4の流量Q3の例でいうと、サンプリング周期の時間がT3であり、単位流量がΔQ3であるので、先の計測時点から次の計測時点まで単位時間Δtが経過する都度ΔQ3ずつの段階的な積算を順次に行い、次のサンプリング時点では(T3/Δt)×ΔQ3分の積算が滑らかに行うことができ、流量Q3が続く間これを継続する。同様に、流量Q2である間はそれに見合うサンプリング周期T2において、先のサンプリング時点と次のサンプリング時点との間で(T2/Δt)×ΔQ2分の積算が滑らかに行え、流量Q1である間はそれに見合うサンプリング周期T1において、先のサンプリング時点と次のサンプリング時点との間で(T3/Δt)×ΔQ3分の積算が滑らかに行える。   In the example of the flow rate Q3 in FIG. 4, since the time of the sampling cycle is T3 and the unit flow rate is ΔQ3, each time the unit time Δt elapses from the previous measurement time point to the next measurement time point, it is stepped by ΔQ3. In the next sampling, the integration of (T3 / Δt) × ΔQ3 can be performed smoothly, and the integration is continued while the flow rate Q3 continues. Similarly, in the sampling period T2 corresponding to the flow rate Q2, integration of (T2 / Δt) × ΔQ2 can be smoothly performed between the previous sampling time and the next sampling time. In the sampling period T1 corresponding thereto, the integration of (T3 / Δt) × ΔQ3 can be smoothly performed between the previous sampling time and the next sampling time.

このように対象流体の流量を所定の周期Tで計測するだけで、先のサンプリング時点での計測値Q1やQ2、Q3にて次のサンプリング時点までの流量を時間経過によって積算することを繰り返して総流量を積算してそれを表示するが、この積算量につき、次のサンプリング時点までを分割した単位時間当たりの単位流量ΔQ1やΔQ2、ΔQ3に変換するので、そのときの分割数に応じて単位流量ΔQ1やΔQ2、ΔQ3を表示単位に等しいか、またそれより少ない整数分の1にすることができ、単位時間が経過する都度その単位流量ΔQ1やΔQ2、ΔQ3の分を現在総積算量ΣQに積算していきながら、総積算量ΣQに表示単位分の変化がある都度、流量の表示量を表示単位分アップすることにより、表示単位を例え1段でも飛び越さずに表示しながら次のサンプリング時点に移行することができる。表示は量変化を示せればグラフでも数値でも同じである。数値を例に取ると表示単位が1ccであるとすると、それと等しい単位流量1cc、あるいはそれを整数分の1である0.5cc、0.01cc、0.05cc等となる単位時間Δtを選択して単位流量ΔQ3やΔQ2、ΔQ1を求めれば、同じ流量Qでの積算表示中は設定されている表示単位ずつ積算流量ΣQが図4に示すように連続的に変化するように積算し、かつ表示することができる。   By simply measuring the flow rate of the target fluid at the predetermined cycle T in this manner, the flow rate up to the next sampling time point is repeatedly integrated with the measurement values Q1, Q2, and Q3 at the previous sampling time point over time. The total flow rate is integrated and displayed. This integrated amount is converted into unit flow rates ΔQ1, ΔQ2, and ΔQ3 per unit time obtained by dividing the time until the next sampling time. The flow rates ΔQ1, ΔQ2, and ΔQ3 can be equal to or smaller than the display unit, and can be set to a fractional integer. Each time the total integrated amount ΣQ changes by the display unit, the display amount of the flow rate is increased by the display unit, so that the display unit can be displayed without skipping even one stage. Then, it is possible to shift to the next sampling time. The display is the same whether it is a graph or a numerical value as long as the amount change can be shown. Taking a numerical value as an example, if the display unit is 1 cc, a unit flow rate of 1 cc which is equal to it, or a unit time Δt which is a fraction of 0.5 cc, 0.01 cc, 0.05 cc, etc., is selected. If the unit flow rates ΔQ3, ΔQ2, and ΔQ1 are obtained by the above, during the integration display at the same flow rate Q, the integrated flow rate ΣQ is integrated so that the integrated flow rate ΣQ changes continuously as shown in FIG. can do.

ここで、単位時間もΔtもサンプリング周期Tを整数分の1となるように選択すると、先のサンプリング時点での計測値に基づく同じ流量での単位時間Δtごとの積算が終了する最終時点が、図4に示すように次のサンプリング開始時点に一致することになる。従って、流量Qに変化がない限り周期的なサンプリングによる計測値を基にした積算表示が時間経過とともに表示単位ずつ滑らかに変化する表示状態が得られ、数値による段階表示であっても数値が飛ぶようなことを回避することができ、図4に示すような急な変化のない滑らかな表示ができ、数値表示であっても数値が飛ぶことはない。   Here, if both the unit time and Δt are selected so that the sampling period T is a fraction of an integer, the final time at which the integration for each unit time Δt at the same flow rate based on the measurement value at the previous sampling time is completed is As shown in FIG. 4, it coincides with the next sampling start time. Therefore, as long as there is no change in the flow rate Q, a display state is obtained in which the integrated display based on the measurement value obtained by the periodic sampling smoothly changes by the display unit with the lapse of time, and the numerical value jumps even if the numerical display is stepwise. Such a situation can be avoided, a smooth display without a sudden change as shown in FIG. 4 can be achieved, and the numerical value does not jump even in the numerical display.

このような方法を達成するため本実施の形態の前記流量検出手段8は、対象流体の流量を計測してサンプリングすることを所定の周期で繰り返す計測手段14と、この計測手段14により先にサンプリングされた計測値Q3、Q2、Q1などと次のサンプリング時点までの時間、つまり周期T3やT2、T1などとからその間の流量Qを積算する積算手段15と、この積算手段15が積算した積算量を前記先のサンプリング時点から次のサンプリング時点までの時間を分割した単位時間Δt当たりの単位流量ΔQに変換する変換手段16と、各回のサンプリング時点で設定される単位時間Δtが経過する都度、その単位時間Δtに対応する単位流量ΔQを積算することを繰り返して総積算量ΣQを得る総積算手段17とを備え、この総積算手段17が積算している総積算量ΣQが表示単位分変化する都度、表示部12での流量表示を表示単位1つ分アップさせる。なお、予め設定して取り扱うサンプリングの周期T、超音波送受の回数N、単位時間Δt、単位流量ΔQなどは入力部18から入力しておく。また、これらを後に変更することもできる。これにより、上記のような積算表示方法が自動的に長期に安定して高精度に達成することができる。   In order to achieve such a method, the flow rate detecting means 8 of the present embodiment measures the flow rate of the target fluid and performs sampling at a predetermined cycle, and the measuring means 14 Integrating means 15 for integrating the flow rate Q between the measured values Q3, Q2, Q1 and the like and the time until the next sampling time, that is, the cycle T3, T2, T1, etc., and the integrated amount integrated by the integrating means 15 Converting means 16 into a unit flow rate ΔQ per unit time Δt obtained by dividing the time from the previous sampling time to the next sampling time, and each time the unit time Δt set at each sampling time elapses, A total integrating means 17 for obtaining a total integrated amount ΣQ by repeating integration of a unit flow rate ΔQ corresponding to a unit time Δt; There each time the total integrated amount ΣQ that integrated changes display unit of displays units one minute up to a flow rate display on the display unit 12. Note that the sampling period T, the number N of transmission / reception of ultrasonic waves, the unit time Δt, the unit flow rate ΔQ, and the like, which are set and handled in advance, are input from the input unit 18. These can be changed later. Thus, the above-described integration display method can be automatically and stably achieved for a long time with high accuracy.

さらに、流量検出手段8は制御手段21と連動して動作し、計測される流量Q1やQ2、Q3などに対し制御手段21がそれらに応じたサンプリングの周期T1やT2、T3などと、送受回数N1やN2、N3などを自動的に設定するようにしてあり、既述した通り流量Qの増大に応じて周期Tを短く、送受回数を多くして流量の計測が高精度に行えるようにしている。   Further, the flow rate detecting means 8 operates in conjunction with the control means 21 so that the control means 21 responds to the measured flow rates Q 1, Q 2, Q 3, etc., according to the sampling periods T 1, T 2, T 3, etc. N1, N2, N3, etc. are automatically set. As described above, the cycle T is shortened in accordance with the increase of the flow rate Q, and the number of times of transmission / reception is increased so that the flow rate can be measured with high accuracy. I have.

このように流量Qに応じてサンプリングの周期Tが一定しない場合でも、計測値をモニタした結果が、先にサンプリングした計測値から変化しているとき、図4ではt3、t5等の時点であり、以降その変化した計測値にて前記単位流量を得て次のサンプリング時点までの積算を行うので問題はない。例えば、t3の時点を例にとれば、(T3/Δt)×ΔQ3分での積算から、(T2/Δt)×ΔQ2での積算に切り替わることで対応できる。   Even when the sampling period T is not constant according to the flow rate Q in this way, when the result of monitoring the measured value changes from the previously sampled measured value, it is a time point such as t3 or t5 in FIG. Thereafter, there is no problem because the unit flow rate is obtained from the changed measured value and integration is performed until the next sampling time. For example, taking the time point t3 as an example, it can be handled by switching from the integration of (T3 / Δt) × ΔQ3 to the integration of (T2 / Δt) × ΔQ2.

特に、採用する複数のサンプリング周期T1、T2、T3などを前記単位時間Δtで割り切れる時間設定にしておけば、各種の周期Tに対して一律の単位時間Δtを採用しても、それにより得る単位流量ΔQとによる積算の前記連続性の特徴は損なわれない。しかし、単位流量ΔQは周期T1、T2、T3の違いによって変動するので、前記表示単位に対する単位流量ΔQの関係が損なわれないように配慮する必要がある。なお、単位流量ΔQが表示単位に等しいか、それよりも少ない整数分の1になることを条件に、異なった周期T1、T2、T3に対して異なった単位時間Δtを設定した場合も同様に前記特徴は損なわれない。   In particular, if a plurality of sampling periods T1, T2, T3, etc. to be adopted are set to a time that is divisible by the unit time Δt, even if a uniform unit time Δt is adopted for various periods T, a unit obtained by the unit time is obtained. The continuity feature of the integration with the flow rate ΔQ is not impaired. However, since the unit flow rate ΔQ varies depending on the difference between the periods T1, T2, and T3, it is necessary to take care that the relationship between the unit flow rate ΔQ and the display unit is not impaired. The same applies to the case where different unit times Δt are set for different periods T1, T2, and T3 on the condition that the unit flow rate ΔQ is equal to the display unit or a fractional integer smaller than the display unit. Said features are not impaired.

また、制御手段21は、計測手段14でのサンプリング周期Tが最小周期を所定時間越えているとき、図4の例では周期T3に対する周期T2やT1であるが、そのときのサンプリング周期T2やT1よりも短い周期、例えば周期T3にて図4に破線で示すように、流量の計測を行い先にサンプリングした計測値Q3やQ2から変化していないかモニタし、先にサンプリングした計測値Q2やQ1から変化しているとき、以降その変化した計測値に対応したサンプリング周期を設定して前記単位流量ΔQを得、次のサンプリング時点までの積算を行うようにする。   When the sampling period T in the measuring unit 14 exceeds the minimum period by a predetermined time, the control unit 21 uses the period T2 or T1 with respect to the period T3 in the example of FIG. As shown by a broken line in FIG. 4 at a shorter cycle, for example, a cycle T3, the flow rate is measured and monitored for a change from the previously sampled measured values Q3 and Q2. When it changes from Q1, a sampling cycle corresponding to the changed measured value is set thereafter to obtain the unit flow rate ΔQ, and integration is performed until the next sampling time.

これにより、流量に応じた周期Tで計測値Qをサンプリングして積算誤差を抑えながら、その周期Tに対応した単位時間Δt、単位流量ΔQでの流量の積算によって実際の流量に応じた滑らかな積算表示ができる。図4に示す例では流量に応じて設定した周期T2、T1でのサンプリング時点以外においては、破線で示すように最小の周期T1で流量Qの計測を行いサンプリングしてモニタするようにしている。これにより図4に示す例において通常のサンプリングだけでの操作による場合、t6での流量Q1から流量Q2への変化は、流量Q2に対応する周期T2での次のサンプリング時点t9でないと計測できないのが、t7の時点のサンプリングによるモニタにてそれを早期に検出することができ、以降変化した流量Q2に対応したサンプリングの周期T2と送受回数N2とを設定して正しい積算が早期に開始できるようになる。   Thereby, while the measurement value Q is sampled at the cycle T corresponding to the flow rate to suppress the integration error, the flow rate is integrated at the unit time Δt and the unit flow rate ΔQ corresponding to the cycle T, and the smoothness corresponding to the actual flow rate is obtained. Multiplication display is possible. In the example shown in FIG. 4, the flow rate Q is measured and sampled and monitored at the minimum cycle T1 as shown by the broken line, except for the sampling time at the cycles T2 and T1 set according to the flow rate. Thus, in the example shown in FIG. 4, when the operation is performed only by normal sampling, the change from the flow rate Q1 to the flow rate Q2 at t6 cannot be measured until the next sampling time t9 in the cycle T2 corresponding to the flow rate Q2. However, it can be detected early by the monitor by sampling at the time t7, and the sampling cycle T2 and the number of transmissions / receptions N2 corresponding to the changed flow rate Q2 can be set so that correct integration can be started early. become.

以上のように、本発明に係る流量計は、実使用状態に応じた滑らかな変化で表示が可能となるので、ガスや水道水等の流量計に適用できる。   As described above, the flow meter according to the present invention can perform display with a smooth change according to the actual use state, and can be applied to a flow meter for gas, tap water, and the like.

本発明の実施の形態に係る流量計の1つの例を示すブロック図である。It is a block diagram showing one example of a flow meter concerning an embodiment of the invention. 図1の装置が採用する流量と送受回数との関係を模式的に示すグラフである。2 is a graph schematically illustrating a relationship between a flow rate and the number of times of transmission / reception adopted by the apparatus of FIG. 1. 図1の装置が採用する流量と流量の計測を行いサンプリングする周期との関係を模式的に示すグラフである。2 is a graph schematically showing a relationship between a flow rate adopted by the apparatus of FIG. 1 and a cycle of measuring and sampling the flow rate. 図1の装置が行う流量の計測、積算の動作を示すタイムチャートである。2 is a time chart showing the flow rate measurement and integration operations performed by the apparatus of FIG. 1.

符号の説明Explanation of reference numerals

4 流量計
5 流路
6 計測部材
8 流量検出手段
11 計測部
12 表示部
14 計測手段
15 積算手段
16 変換手段
17 総積算手段
18 入力部
21 制御手段
Reference Signs List 4 flow meter 5 flow path 6 measuring member 8 flow rate detecting means 11 measuring unit 12 display unit 14 measuring unit 15 integrating unit 16 converting unit 17 total integrating unit 18 input unit 21 control unit

Claims (2)

対象流体の流量を計測してサンプリングすることを所定の周期で繰り返す計測手段と、この計測手段により先にサンプリングされた計測値と次のサンプリング時点までの時間とからその間の流量を積算する積算手段と、この積算手段が積算した積算量を前記先のサンプリング時点から次のサンプリング時点までの時間を分割した単位時間当たりの単位流量に変換する変換手段と、各回のサンプリング時点で設定される単位時間が経過する都度、その単位時間に対応する単位流量を積算することを繰り返して総積算量を得る総積算手段と、この総積算手段が積算している積算量が表示単位分変化する都度、流量の表示量をアップする表示手段とを備え、前記計測手段は流量に応じた周期でサンプリングし、かつ前記変換手段は前記周期に対して一律の単位時間で単位流量の変換を行うことを特徴とする流量計。 Measuring means for repeating the measurement and sampling of the flow rate of the target fluid at a predetermined cycle, and integrating means for integrating the flow rate between the measured value previously sampled by the measuring means and the time until the next sampling time Converting means for converting the integrated amount integrated by the integrating means into a unit flow per unit time obtained by dividing the time from the previous sampling time to the next sampling time; and a unit time set at each sampling time. Each time elapses, a total integration means for repeatedly integrating the unit flow rate corresponding to the unit time to obtain a total integrated amount, and a flow rate every time the integrated amount integrated by the total integration means changes by a display unit. Display means to increase the display amount of the, the measuring means samples at a cycle according to the flow rate, and the conversion means with respect to the cycle Flowmeter and performing conversion unit flow rate in units of law time. 計測手段のサンプリング周期が最小周期を所定時間越えているとき、そのときのサンプリング周期よりも短い周期にて流量の計測を行い先にサンプリングした計測値から変化していないかモニタし、先にサンプリングした計測値から変化しているとき、以降その変化した計測値に対応するサンプリング周期を設定して前記単位流量を得、次のサンプリング時点までの積算を行う請求項1に記載の流量計。 When the sampling period of the measuring means exceeds the minimum period by a predetermined time, the flow rate is measured at a period shorter than the sampling period at that time, and it is monitored whether there is a change from the previously sampled measurement value and the sampling is performed first. 2. The flowmeter according to claim 1, wherein when the measured value changes from the measured value, a sampling cycle corresponding to the changed measured value is set, the unit flow rate is obtained, and integration is performed until the next sampling time.
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