JP2006098096A

JP2006098096A - 流量計測装置

Info

Publication number: JP2006098096A
Application number: JP2004281656A
Authority: JP
Inventors: Yukio Nagaoka; 行夫長岡; Takahisa Otani; 卓久大谷; Tatsuo Fujimoto; 龍雄藤本; Mamoru Suzuki; 守鈴木; Kenichiro Yuasa; 健一郎湯浅
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2004-09-28
Publication date: 2006-04-13

Abstract

【課題】流量値が変動する回数が大きいとき、判定に誤りがなく報知する。
【解決手段】流体検出手段１２の値の変動度合いに応じて通常精度計測手段１５と高精度計測手段１６とを選択する計測制御手段１７と、高精度計測手段１５の測定頻度を計数する計測計数手段１８と、計測計数手段１８と定められた計数設定値と比較する判定手段１９の値によって外部に表示または通信を行う報知手段２０とを備え、判定手段は使用開始時から所定期間判定を行わない猶予期間を有し、正確な判定を行なう。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体や気体などの流速や流量を計測する流量計測装置に関するものである。

従来、この種の流量計測装置は、図３に示すように、流路１に設けられた超音波送受信器などの流量センサ２Ａ，２Ｂの駆動回路３による信号をもとに流量を算出する流量演算手段４とを備え、この流量演算手段４の値をもとに流量計測のモードを選択するモード切換手段５により低消費電力で計測するモードと、電力は大きいが精密に計測できるモードを切り換えて計測する。この計測モードから電池消費量演算手段３で電池の消費量を推定し提示手段７で報知していた（例えば、特開２００４−７７３７３号公報参照）。
特開２００４−７７３７３号公報

しかしながら、前記従来の構成では、電池の消費量に関する報知であり、流量の変動が極めて大きく流量計測の精度に疑問が生じる場合には電池の消費を待たずに、早急にかつ正確に報知できないという問題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、目的に応じて報知の時期を設定でき、誤動作がなく報知機能を有する流体計測装置としての流速計測装置、または流量計測装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の流量計測装置は、流体検出手段の検出値の変動度合いに応じて通常精度計測手段と高精度計測手段とから計測手段を選択する計測制御手段と、高精度計測手段の測定頻度を計数する計測計数手段と、計測計数手段の計数値と定められた計数設定値とを比較する判定手段と、判定手段の比較結果によって外部に表示または通信を行う報知手段とを備え、判定手段は使用開始時から所定期間判定を行わない猶予期間を有したものである。

これによって、報知する時期を設定できる。

本発明の流量計測装置は、警報を発生させる時期を変えることができ、電池のような緊急度の少ないものは時期を遅らせ、また計測精度に疑問が生じるような場合には早く報知させることができる。

第１〜７の発明は、流路の流速または流量を検出する流体検出手段と、流体検出手段の検出値の変動度合いに応じて通常精度計測手段と高精度計測手段とから計測手段を選択する計測制御手段と、高精度計測手段の測定頻度を計数する計測計数手段と、計測計数手段の計数値と定められた計数設定値とを比較する判定手段と、判定手段の判定結果によって外部に表示または通信を行う報知手段とを備え、判定手段は使用開始時から所定期間判定を行わない猶予期間を有し、報知の目的によって報知の時期を設定でき、適切な時期に正確な報知を行なうことができる。

また、第８の発明は、流体検出手段の変動の大きい値の測定頻度を計数する計測計数手段によって計測のモードにかかわらず、流量の変動の激しい場合には、報知を行なうもので、計測精度が懸念される場合に適切な時期で報知が行なえる。

（実施の形態１）
以下、本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態における流量計測装置の制御ブロック線図を示す。図１において８は流体を通過させる流路であり、その上流側と下流側に送受信器９Ａ、９Ｂをそれぞれ配置し、１０は送受信制御手段で送受信器９Ａを駆動して音波信号を発生させ、送受信器９Ｂからの信号を受信し、また送受信方法を切り換えて送受信器９Ｂから送受信器９Ａに向けて送信し、この音波信号の伝搬時間の差と流路形状から流量演算手段１１演算することにより流量を検出する。送受信器９Ａ、９Ｂと送受信制御手段１０および流量演算手段１１で流体検出手段１２を形成する。

流体検出手段１２で求められた数秒ごとの流量値は積算カウンタ１３に送られて、時間ごとの流量値を積分し、その積算流量を算出する。またこの流量値から流量変動演算手段１４で流量の変動の大きさを演算し、流量変動の程度によって次回の計測を、通常精度計測手段１５で行なうか高精度計測手段１６で行なうかを決定する。流量変動演算手段１４は区間内の最大値と最小値の差や標準偏差の大きさによって決定される。

通常精度計測手段１５は、比較的短い計測時間で流量を求めるもので、消費電力は小さいが流量変化に対しては１回の計測ではその平均値と一致しないので瞬時値は変動する。高精度計測手段１６は、比較的長い計測時間で流量を求めるもので、超音波の送信回数を多くして計測する。このため消費電流は大きくなるが、流量変化に対してその平均値を正確に求めることができる。計測制御手段１７は、流量変動演算手段１４と通常精度計測手段１５と高精度計測手段１６と有し、流体検出手段１２で検出された流量値の変動度合いに応じて、通常精度計測手段１５と高精度計測手段１６とから計測手段を選択する。

計測計数手段１８は、高精度計測手段１６で計測した計測回数と通常精度計測手段１５で計測した計測回数またはすべての計測回数をカウントする。判定手段２０では高精度計測手段１５の計測回数または全計測回数に対する高精度計測手段１５の計測回数の比率を算出し、あらかじめ設定されている設定値と比較して、高精度計測手段１６の割合が多いとき報知手段１９で警報を発生する。報知手段２０は、液晶ディスプレイやＬＥＤの点滅あるいは通信回線を利用して外部に連絡する。２１は計測を開始する設定器で、スイッチあるいは通信手段による通信で、送受信制御手段１０に信号を送って計測を開始すると同時に、後述するように判定手段１９の設定値も変更させることができる。

次に動作ついて図２のフローチャートで説明する。

設定器２１で計測開始の信号が送られると、ステップ２２で使用開始かどうか判断し、使用開始の場合は計測を開始する。何回かの流量計測の結果、流量の変動が大きいか小さいかをステップ２３で判断して（計測開始当初は通常計測からスタートする）、変動が大きければ高精度計測手段により計測し（ステップ２４）、その高精度計測回数を計測計数手段１８でカウントし（ステップ２５）、変動が小さければ通常精度計測手段１５で計測し（ステップ２６）、ステップ２７で通常計測回数カウントする。そして使用開始からの期間を計算して設定された期間以上であればステップ２８で判断して、全計測回数に対する高精度計測回数の比率をステップ２９で計算し、高精度計測の比率が高ければ、ステップ３０で判断し、ステップ３１で外部に報知させる。

ステップ３０における高精度計測の度合いが大きいかどうかの判断基準は、上述のように高精度計測の比率の他に高精度計測の回数で判断することもできる。

ステップ２８で判断される設定値は、報知の目的によって異なる。流量変動が多発して高精度計測の割合が増加し、流量変動の原因を調査したい策を講じるような場合には、猶予期間を小さく設定する。この場合には、ステップ２４で高精度計測を行なった時の計測値の変動も考慮して、判断することもできる。また高精度計測の比率が大きくなって、電池の消費が激しく電池の電力量が不足するための警報においては、長期の猶予期間を設定することが可能である。

ガスヒートポンプエンジンの運転のように、流体の供給圧力の変動が極めて大きく、計測の信頼性が損なわれると判断される場合には、ステップ２４で高精度計測を行なった結果の計測値の変動状況によって短期のうちに報知して対策を講じることができる。

なお、本実施の形態においては、流体検出手段１２の検出値を流量値としたが、検出値として流速値を検出してもよく、流速の変動が大きい場合における報知の時期を設定でき、適切な時期に正確な報知を行なうことができる。

本発明の流速または流量計測装置は、圧力変動が発生したばあいその状況に応じて報知を行なうので、ガスや水道などの計量メータや、産業用プラントや実験設備における流速計、流量計などの計測器にも適用できる。

本発明の実施の形態１における流量計測装置のブロック図本発明の実施の形態１における流量計測装置のフローチャート従来の流量計測装置のブロック図

符号の説明

１２流体検出手段
１５通常精度計測手段
１６高精度計測手段
１７計測制御手段
１８計測計数手段
１９判定手段
２０報知手段

Claims

流路の流速または流量を検出する流体検出手段と、前記流体検出手段の検出値の変動度合いに応じて通常精度計測手段と高精度計測手段とから計測する手段を選択する計測制御手段と、前記高精度計測手段の測定頻度を計数する計測計数手段と、前記計測計数手段の計数値と定められた計数設定値とを比較する判定手段と、前記判定手段の比較結果によって外部に表示または通信を行う報知手段とを備え、前記判定手段は使用開始時から所定期間判定を行わない猶予期間を有する流量計測装置。
高精度計測手段は、通常計測手段よりも計測時間が長い請求項１記載の流量計測装置。
計測計数手段は、総計測回数に対する高精度計測手段の比率を算出する請求項１記載の流量計測装置。
計測計数手段は、高精度計測手段の計測回数を算出する請求項１記載の流量計測装置。
計測計数手段は、計測を開始した時点から計数を開始する請求項１〜４のいずれか１項記載の流量計測装置。
計測係数手段の計数の開始は、スイッチまたは通信手段で設定する請求項５記載の流量計測装置。
計測計数手段は、設定値を再設定できる請求項１〜６いずれか１項記載の流量計測装置。
流路の流速または流量を検出する流体検出手段と、前記流体検出手段の変動の大きい値の測定頻度を計数する計測計数手段と、前記計測計数手段の計数値と定められた計数設定値とを比較する判定手段と、前記判定手段の値によって外部に表示または通信を行う報知手段とを備え、判定手段は使用開始時から所定期間判定を行わない猶予期間を有する流量計測装置。