JP2007192775A

JP2007192775A - 流量計

Info

Publication number: JP2007192775A
Application number: JP2006013627A
Authority: JP
Inventors: Manabu Muraoka; 学村岡; Yasuharu Oishi; 安治大石; Junzo Kimura; 純三木村; Katsusuke Shimada; 勝介島田; Toshinobu Fujita; 俊宣藤田; Minoru Seto; 実瀬戸; Motoo Kanzaki; 基雄神崎; Masahiko Matsushita; 雅彦松下; Satoshi Ishitani; 聡石谷
Original assignee: Takenaka Seisakusho Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd; Azbil Corp
Current assignee: Takenaka Seisakusho Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd; Azbil Corp
Priority date: 2006-01-23
Filing date: 2006-01-23
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2026-01-23
Also published as: JP4832906B2

Abstract

【課題】流量センサの特性劣化を簡易に、しかも確実に検出することのできる流量センサの劣化診断機能を備えた流量計を提供する。
【解決手段】複数の高速流量センサの出力または複数の低速流量センサの出力が異なるときには、これらの複数の高速流量センサまたは低速流量センサが劣化している可能性があると判定する。そして流量計測に用いていない低速流量センサまたは高速流量センサから求められる流量値が前記第１の流量閾値をそれぞれ上回る場合には、劣化している可能性があると判定した各流量センサから求められる流量値が前記第１の流量閾値を下回るか否かを判定して劣化した流量センサを特定する
【選択図】図５

Description

本発明は、流量センサの劣化を自己診断する機能を備えた流量計に関する。

近時、ガスメータ等の流量計の電子化が進められており、その流量センサとして小型の熱式半導体流量センサが用いられるようになってきた。しかしこの種の熱式の流量センサにおいては、ダストの付着による検出感度の低下（劣化）が問題となる。そこで高速流領域計測用のフルイディック型流量センサと低速流領域計測用の熱式半導体流量センサとをその計測流量域が一部でオーバーラップするように設け、特性（検出感度）の劣化した熱式半導体流量センサの出力をフルイディック型流量センサの出力を用いて補正することが提唱されている（例えば特許文献１を参照）。

また複数の熱式流量センサの出力の平均値をその計測流量として求めると共に、個々の流量センサの出力を監視し、その出力が上限値を超えている場合にはその流量センサを故障であると判定し、正常な流量センサの出力だけを計測流量として求めることで流量計測を継続することも提唱されている。この際、複数の流量センサの出力信号を比較し、出力信号に大きな差が生じているか否かにより異常検出することも提唱されている（例えば特許文献２を参照）。
特開平３−２６４８２１号公報特開平１１−２５８０２２号公報

しかしながら前述したフルイディック型流量センサの出力が必ずしも正しいとは保証されないので、特許文献１に開示されるようにフルイディック型流量センサの出力を用いて熱式の流量センサの出力を補正するには問題がある。また熱式流量センサの検出感度の劣化は、ダストの付着等に起因して徐々に進行するので、特許文献２に開示されるようにその出力が上限値を超えたか否かにより熱式流量センサの故障判定しても、故障に至るまでの期間における計測流量の信頼性を保証することはできない。更には劣化した流量センサを特定することも困難であると言う問題がある。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、流量センサの特性劣化を簡易に、しかも確実に検出し、ひいては検出特性の劣化した流量センサを特定することも可能な流量センサの劣化診断機能を備えた流量計を提供するとことにある。

上述した目的を達成するべく本発明に係る流量計は、流路に設けられた低速流量域計測用の複数の低速流量センサと、上記流路に設けられた高速流量域計測用の複数の高速流量センサと、これらの各流量センサの出力に応じて前記低速流量センサまたは高速流量センサを選択的に用いて前記流路を通流する流体の流量を求める流量計測手段と、前記各流量センサの出力を相互に比較して流量センサの劣化を診断する劣化診断手段とを備えたものであって、
前記流量計測手段は、前記低速流量センサを用いた流量計測時に該低速流量センサから求められる流量値が第１の流量閾値を上回ったときに前記高速流量センサを用いた流量計測に切り替えると共に、前記高速流量センサを用いた流量計測時に該高速流量センサから求められる流量値が上記第１の流量閾値よりも低く設定された第２の流量閾値を下回ったときに前記低速流量センサを用いた流量計測に切り替える機能を備える。

そして前記劣化診断手段は、特に前記複数の低速流量センサの出力を互いに比較し、その出力が異なる場合にはこれらの低速流量センサが劣化している可能性があると判断し、このとき前記各高速流量センサから求められる流量値がそれぞれ前記第１の流量閾値を上回る場合には、前記各低速流量センサから求められる流量値が前記第１の流量閾値を下回るか否かを判定して劣化した低速流量センサを特定する第１の劣化判断手段と、前記複数の高速流量センサの出力を互いに比較し、その出力が異なる場合にはこれらの高速流量センサが劣化している可能性があると判断し、このとき前記各低速流量センサから求められる流量値がそれぞれ前記第１の流量閾値を上回る場合には、前記各高速流量センサから求められる流量値が前記第１の流量閾値を下回るか否かを判定して劣化した高速流量センサを特定する第２の劣化判断手段とを備えることを特徴としている。

また本発明に係る流量計は、上述した構成に加えて更に前記劣化診断手段により前記高速流量センサおよび／または低速流量センサの劣化の可能性が判断されたとき、これらの各流量センサからそれぞれ求められる流量値またはその流量積算値を個別に記録する記録手段を備えることを特徴としている。尚、劣化した流量センサが特定された場合には、逆に正常であるとして特定された流量センサから求められる流量値またはその流量積算値だけを記録するようにしても良い。

好ましくは前記劣化診断手段については、前記複数の低速流量センサまたは前記複数の高速流量センサの出力の差が予め設定した閾値を上回るとき、前記複数の低速流量センサの出力または前記複数の高速流量センサの出力が異なるとして判断するように構成すれば十分である。また前記劣化診断手段としては、前記複数の低速流量センサまたは前記複数の高速流量センサが劣化している可能性があると判断されたとき、前記複数の低速流量センサおよび複数の高速流量センサの出力がそれぞれ示す流量値を相互に比較して、同じ流量値が求められた複数の流量センサを正常、それ以外の流量センサを劣化していると判断する第３の劣化判断手段を備えることも有用である。

本発明に係る流量計によれば、複数の高速流量センサと複数の低速流量センサとを用い、その計測流量域の一部を重複させて流量計測を行っているので、複数の高速流量センサの出力または複数の低速流量センサの出力が異なるときには、これらの複数の高速流量センサまたは低速流量センサが劣化している可能性があると判定することができる。即ち、複数の流量センサの検出感度の劣化はダストの付着に起因することが多く、これらの流量センサにおけるダストの付着量が全く同量であることは極めて希である。また流体の流れの乱れに起因して複数の流量センサの出力が変化することも考えられるが、通常、流体の流れを整える金網等の整流体が設けられ、この整流体に均一にダストが付着することも極めて希である。従って複数の流量センサにてそれぞれ求められる流量値に差が生じた場合、いずれかの流量センサの検出特性が劣化しているとして判断することが可能となる。

そしてこのとき、流量計測に用いていない低速流量センサまたは高速流量センサから求められる流量値が前記第１の流量閾値をそれぞれ上回る場合には、そのときの流量が前記低速流量センサおよび高速流量センサ間の重複した計測流量域を上回っていると判断できるので、前述した如く劣化している可能性があると判定した各流量センサから求められる流量値が前記第１の流量閾値を下回るか否かを判定することで、劣化した流量センサを容易に特定することができる。

また流量計測に用いていない低速流量センサまたは高速流量センサから求められる流量値が前記第１の流量閾値を下回るような場合には、そのときの流量が前記低速流量センサおよび高速流量センサ間の重複した計測流量域内にあることも想定されるので、前記複数の低速流量センサおよび複数の高速流量センサの出力がそれぞれ示す流量値を相互に比較して、同じ流量値が求められた複数の流量センサを正常、それ以外の流量センサを劣化していると判断することも可能である。

従って複数の流量センサの出力（計測された流量値）を相互に比較し、これらの出力（流量値）に差がある場合には、いずれかの流量センサにダストが付着した等に起因してその検出特性が劣化しているとして簡易に自己診断することができる。特に複数の流量センサの出力（計測された流量値）の差が予め設定した閾値を上回るとき、これを流量センサの特性劣化として判断するようにすれば、例えば流体の流れの乱れに起因する一時的な流量値の変動を流量センサの劣化として誤判断する虞がなくなる。

また本発明に係る流量計によれば、複数の流量センサが劣化した可能性があると判断したとき、この流量センサの劣化が検出された時点から、前記各流量センサにてそれぞれ求められる流量値またはその積算値を個別に記録するので、流量計を回収して複数の流量センサの特性をそれぞれ検証し、特性の劣化した流量センサ、ひいては正常に機能している流量センサを同定することで上記記録から流量センサの劣化が検出されている期間における計測流量の履歴またはその積算値を正しく求めることが可能となる。従ってその計測信頼性を効果的にバックアップすることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る流量センサの劣化診断機能を備えた流量計について説明する。
図１および図２はこの実施形態に係る流量計の概略構成を示すもので、図１はその一部を断面化して表した正面図、図２はその一部を断面化して表した側面図である。この流量計は、流体（ガス）の配管（図示せず）に結合される一対のフランジ継ぎ手管１１,１２の間に、その壁面に複数の熱式流量センサ１３を装着した流路管１４を連結して上記流体（ガス）の通流路を形成した流路ユニット１５を主体として構成される。この流路ユニット１５には、上記流路管１４を覆ってカバー体１６が装着され、このカバー体１６に箱形の流量計本体１７が装着されている。

この箱形の流量計本体１７は、例えばマイクロコンピュータを主体として構成されて前述した複数の熱式流量センサ１３を用いて前記流路ユニット１５を通流する流体（ガス）の流量を、更にはその積算流量を求める電子回路ユニット（図示せず）を内蔵したものである。またこの流量計本体１７の前面には上記電子回路ユニットにて求められた積算流量値等を表示する表示器１７ａや、表示切り替えスイッチ１７ｂ等が設けられている。更に流量計本体１７の側部には、その駆動源である電池ユニット１７ｃ、および信号線が接続される端子ボックス１７ｄが設けられている。

尚、前記流路ユニット１５（フランジ継ぎ手管１１）には、流体の入り口部に位置してゴミの進入を防止するフィルタ１８が設けられている。また一対のフランジ継ぎ手管１１,１２間に挟まれて一体化される前記流路管１４には、その管路中央に組み込まれた前記熱式流量センサ１３の上流側に位置して複数枚の整流用の金網１９とハニカム構造体２０が設けられ、またその下流側に位置して保護用の金網２１が設けられている。更に前記流路管１４には、流路ユニット１５を通流する流体の圧力を検出する圧力センサ２２と、該流体の温度を検出するサーミスタ２３とが設けられている。

ところで複数の熱式流量センサ１３は、例えば図３(ａ)(ｂ)に示すように基体（シリコンチップ）１３ａに形成された肉薄のダイヤフラム１３ｂ上に形成された白金（Ｐt）等からなる発熱素子（ヒータ）１３ｈと、この発熱素子１３ｈを間にして流体の通流方向に並べて設けられた一対の感温抵抗素子（温度センサ）１３ｕ,１３ｄとを備えたものからなる。上記肉薄のダイヤフラム１３ｂは、基体（シリコンチップ）１３ａに形成された凹状のキャビティ１３ｃの上面を、流体の通流方向Ｆと直交する向きに橋架して設けられたものであり、上述した発熱素子（ヒータ）１３ｈ、および一対の感温抵抗素子（温度センサ）１３ｕ,１３ｄを流体（ガス）の流れの中に位置付ける役割を担う。

このような素子構造を有する熱式流量センサ１３は、発熱素子（ヒータ）１３ｈの発熱に伴う周囲温度の分布がセンサ面に沿って流れる流体（ガス）によって変化し、上流側の温度に比較して下流側の温度が高くなること、そしてその温度分布が流体の流速（流量）によって変化することを利用して、上記一対の感温抵抗素子（温度センサ）１３ｕ,１３ｄのに抵抗値の変化としてそれぞれ計測される温度の差から上記流体の流速（流量）を求めるものである。

この流量計においてはこのような熱式流量センサ１３として、高速流領域計測用の２つの流量センサ（高速流量センサ）１３ＨＡ,１３ＨＢ、および低速流領域計測用の２つの流量センサ（低速流量センサ）１３ＬＡ,１３ＬＢを備えている。そしてこれらの流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢ,１３ＬＡ,１３ＬＢは、計測流量域を同じくするもの同士を互いに向かい合わせて、図２に示すように流路管１４の壁面に対角配置されている。

ちなみに高速流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢは、低速流量センサ１３ＬＡ,１３ＬＢに比較して前述した発熱素子（ヒータ）１３ｈの発熱量を多くし、低速流量域での計測精度を多少犠牲にしてその計測流量域を高速流量域まで拡大したものであり、これに対して低速流量センサ１３ＬＡ,１３ＬＢは、高速流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢに比較して低速流量域での検出感度を高くしたものである。そしてこれらの２種類の流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢ,１３ＬＡ,１３ＬＢは、例えば図４に示すように予め設定された２つの流量閾値ＱＨ,ＱＬを切り替え点とし、流体の流量に応じてヒステリシス的に切り替え制御されて選択的に流量計測に用いられる。

さて基本的には上述した如く構成された流量計において、この発明に係る流量センサの劣化診断機能は、例えば図５に示すように構成される。即ち、この劣化診断機能は、流量計本体１７に内蔵される前述したマイクロコンピュータを主体とする電子回路ユニットが有する機能として実現される。具体的にはこの劣化診断機能は、基本的には前述した複数の流量センサ１３（１３ＨＡ,１３ＨＢ,１３ＬＡ,１３ＬＢ）にてそれぞれ検出された流量値を相互に比較してその流量値の差を求める比較部３１と、これらの流量値の差から前記各流量センサ１３が正常に機能しているか否か、換言すれば性能が劣化した流量センサ１３があるか否かを判断する判断部３２とを備える。そして判断部３２は、その判断結果に従って出力制御部３３を制御し、正常に機能する流量センサ１３にて計測された流量値を流量積算部３４に出力し、その積算流量を求めるものとなっている。

また前記判断部３２は、特性の劣化した流量センサ１３が検出されたときには警報部３５を駆動してその旨を出力する。具体的には後述するようにして特性の劣化した流量センサ１３が特定される場合には、その劣化した流量センサ１３を示す情報を出力し、特性の劣化した流量センサ１３が特定できない場合には、いずれかの流量センサ１３が特性劣化していることを示す警報を発する。そして特性の劣化した流量センサ１３が特定できない場合には、前記出力制御部３３を介する流量積算部３４への計測流量値の出力を禁止し、前述した複数の流量センサ１３にてそれぞれ計測された流量値をメモリ３６に個別に記憶するものとなっている。

具体的には判断部３２は、図６にその基本的な判断アルゴリズムを示すように、同種の流量センサ１３による計測流量値（センサ出力）のそれぞれが全て等しいか否かを判定する［ステップＳ１］。そして同種の流量センサ１３による計測流量値（センサ出力）が全て等しい場合には、これらの各流量センサ１３がそれぞれ正常に機能していると判断する［ステップＳ２］。また同種の流量センサ１３の計測流量値（センサ出力）に異なるものが存在する場合には、計測流量値（センサ出力）の傾向が等しいものが存在するか否かを判定する［ステップＳ３］。

例えば低速流量センサ１３ＬＡ,１３ＬＢによる計測流量値（センサ出力）が、その計測流量域を超えて飽和している場合、高速流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢによる計測流量値（センサ出力）が上記低速流量センサ１３ＬＡ,１３ＬＢの計測流量域を超えている否かを判定する。また逆に高速流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢによる計測流量値（センサ出力）が上記低速流量センサ１３ＬＡ,１３ＬＢの計測流量域を超えている場合、低速流量センサ１３ＬＡ,１３ＬＢの計測流量値（センサ出力）が飽和している否かを判定する。そして計測流量値（センサ出力）の傾向が等しい複数の流量センサ１３が存在する場合には、これらの流量センサ１３がそれぞれ正常に機能していると判断し、異なる計測流量値を得た流量センサ１３の特性が劣化していると判断する［ステップＳ４］。

更に全ての流量センサ１３から得られた計測流量値（センサ出力）およびその傾向が互いに異なる場合には、いずれの流量センサ１３が正常に機能しているか、或いは複数の流量センサ１３の全てが劣化しているかが不明なので、劣化した流量センサ１３を特定することなく全ての流量センサ１３が劣化している可能性があるとして判断する［ステップＳ５］。そしてこの場合には、前述したように複数の流量センサ１３の計測流量値（センサ出力）を個別にメモリ３６に書き込み、計測履歴としてそれぞれ保存する。

より具体的には流量計が前述したように２つの高速流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢと２つの低速流量センサ１３ＬＡ,１３ＬＢとを備えている場合には、例えば次のようにして流量センサの劣化診断を実行し、特にこれらの４つの流量センサ１３の各出力を比較することで特性が劣化した流量センサ１３を特定するものとなっている。即ち、流路ユニット１５を通流する流体（ガス）の流量が多く、２つの高速流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢを用いて流量計測を行っている場合には、図７にその処理手順を示すように先ず、２つの高速流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢによる計測流量値（センサ出力）の差を求める［ステップＳ１０］。そしてその出力差（流量値の差）が予め設定した閾値以内に収まっているか否かを判定する［ステップＳ１１］。この閾値は、高速流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢの検出精度（計測誤差）や流体の流れの乱れに起因する流量偏差（揺らぎ）等を見込んで設定される。そして計測流量値（センサ出力）の差が上記閾値の範囲内であるならば、２つの高速流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢによる各計測流量値（センサ出力）が等しく、これらの流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢがそれぞれ正常に機能していると判断する［ステップＳ１２］。

これに対して計測流量値（センサ出力）の差が上記閾値を超える場合には、少なくとも一方の流量センサ１３の特性が劣化していると判断し、警報（劣化アラーム）を発する［ステップＳ１３］。そしてこのとき前述した低速流量センサ１３ＬＡ,１３ＬＢによる計測流量値（センサ出力）が、前述した高速流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢの使用流量領域を規定する流量閾値ＱＬよりも大きいか否かを判定する［ステップＳ１４］。そして低速流量センサ１３ＬＡ,１３ＬＢの計測流量値（センサ出力）が流量閾値ＱＬを超えている場合には、当然に高速流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢの計測流量値（センサ出力）も上記流量閾値ＱＬを超えている筈なので、高速流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢの計測流量値（センサ出力）が上記流量閾値ＱＬを超えているか否かをそれぞれ判定する［ステップＳ１５,Ｓ１６］。

そして高速流量センサ１３ＨＡの計測流量値（センサ出力）が上記流量閾値ＱＬに満たない場合には、この高速流量センサ１３ＨＡの検出感度（特性）が劣化していると判断し［ステップＳ１７］、また高速流量センサ１３ＨＢの計測流量値（センサ出力）が上記流量閾値ＱＬに満たない場合には、この高速流量センサ１３ＨＢの検出感度（特性）が劣化していると判断する［ステップＳ１８］。尚、これらの高速流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢの各計測流量値（センサ出力）が共に上記流量閾値ＱＬを超えている場合には、更には前述した低速流量センサ１３ＬＡ,１３ＬＢの計測流量値（センサ出力）が上記流量閾値ＱＬに満たない場合には、これらの情報からは特性の劣化した流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢを特定することができないとして判断する［ステップＳ１９］。

一方、流路ユニット１５を通流する流体（ガス）の流量が少なく、前述した２つの低速流量センサ１３ＬＡ,１３ＬＢを用いて流量計測を行っている場合には、図８にその処理手順を示すように、先ず２つの低速流量センサ１３ＬＡ,１３ＬＢによる計測流量値（センサ出力）の差を求める［ステップＳ２０］。そして上述した高速流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢの場合と同様にして、各低速流量センサ１３ＬＡ,１３ＬＢの正常性を判定し、特性の劣化が認められる場合には、警報（劣化アラーム）を発する［ステップＳ２３］。

そしてこの場合には、高速流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢによる計測流量値（センサ出力）が、前述した流量閾値ＱＬよりも大きいか否かを判定し［ステップＳ２４］、これらの計測流量値（センサ出力）が流量閾値ＱＬを超えている場合には、当然に低速流量センサ１３ＬＡ,１３ＬＢの計測流量値（センサ出力）も上記流量閾値ＱＬを超えている筈なので、低速流量センサ１３ＬＡ,１３ＬＢの計測流量値（センサ出力）が上記流量閾値ＱＬを超えているか否かをそれぞれ判定する［ステップＳ２５,Ｓ２６］。

そして低速流量センサ１３ＬＡの計測流量値（センサ出力）が上記流量閾値ＱＬに満たない場合には、この低速流量センサ１３ＬＡの検出感度（特性）が劣化していると判断し［ステップＳ２７］、また低速流量センサ１３ＬＢの計測流量値（センサ出力）が上記流量閾値ＱＬに満たない場合には、この低速流量センサ１３ＬＢの検出感度（特性）が劣化していると判断する［ステップＳ２８］。尚、これらの低速流量センサ１３ＬＡ,１３ＬＢの各計測流量値（センサ出力）が共に上記流量閾値ＱＬを超えている場合には、更には前述した高速流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢの計測流量値（センサ出力）が上記流量閾値ＱＬに満たない場合には、これらの情報からは特性の劣化した流量センサ１３ＬＡ,１３ＬＢを特定することができないとして判断する［ステップＳ２９］。

かくして上述したように複数の流量センサ１３の特性劣化を、これらの各流量センサ１３によりそれぞれ求められた計測流量値（センサ出力）を相互に比較して判断する自己診断機能（劣化診断方法）によれば、簡易にして効果的に流量センサ１３の特性劣化を検出することができ、更には特性が劣化した流量センサ１３を特定することができる。また高速流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢが計測対象とする高速流量域と、低速流量センサ１３ＬＡ,１３ＬＢが計測対象とする低速流量域とが重複するオーバーラップ領域においては、これらの各流量センサ１３の出力を相互に比較することにより、特性が劣化した流量センサ１３を容易に特定することができる。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば複数の流量センサ１３の出力を取り込むタイミングが巡回的に設定されるような場合には、厳密にはその流量計測タイミングにずれが生じるので、各流量センサ１３の出力をそれぞれ所定時間間隔毎に平均化し、その平均化出力を相互に比較するようにすれば良い。またここでは２個の高速流量センサ１３ＨＡ,１３ＨＢおよび２個の低速流量センサ１３ＬＡ,１３ＬＢからなる計４個の流量センサ１３を備えた流量計について説明したが、これらの流量センサ１３の数はその仕様に応じて定めれば良いものであり、少なくとも２個、好ましくは３個以上の流量センサ１３を備えることが望ましい。

また前述したように流量センサ１３の劣化が検出され、劣化した流量センサ１３を特定することができないような場合、個々の流量センサ１３の出力、またはその積算値を個別に記憶するようにしておけば、そのメンテナンス時に各流量センサ１３をそれぞれ検査して正常に機能する流量センサ１３を特定することで、該流量センサ１３の出力の記録データ（履歴）からその特性が劣化した期間における流量（積算流量）を、過去に遡って求めることが可能となる。従って流量計を継続的に運用する場合であっても、流体の流量を常に正しく計測することができるので実務上極めて好適である。この際、流量センサの特性劣化が検出された時点の情報（日時情報）についても、これをメモリ３６に記録するようにしておき、計測された流量の検証に用いることが望ましい。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の一実施形態に係る流量計の概略構成を、その一部を断面図として表した正面図。図１に示す流量計の一部を断面図として表した側面図。流量計に組み込まれる流量センサの概略構造を示す図。高速流量センサと低速流量センサの動作特性と、その計測流量域の切り替え制御の形態を示す図。本発明の一実施形態に係る流量センサの劣化診断機能を備えた流量計の概略構成図。本発明に係る流量センサの劣化診断機能を実現する概略的な処理手順を示す図。本発明の一実施形態に係る高速流量センサの劣化診断処理の流れを示す図。本発明の一実施形態に係る低速流量センサの劣化診断処理の流れを示す図。

符号の説明

１３流量センサ
１５流路ユニット
１７流量計本体
３１比較部
３２判断部
３３出力制御部
３４流量積算部
３５警報部
３６メモリ

Claims

流路に設けられた低速流量域計測用の複数の低速流量センサと、上記流路に設けられた高速流量域計測用の複数の高速流量センサと、これらの各流量センサの出力に応じて前記低速流量センサまたは高速流量センサを選択的に用いて前記流路を通流する流体の流量を求める流量計測手段と、前記各流量センサの出力を相互に比較して流量センサの劣化を診断する劣化診断手段とを備え、
前記流量計測手段は、前記低速流量センサを用いた流量計測時に該低速流量センサから求められる流量値が第１の流量閾値を上回ったときに前記高速流量センサを用いた流量計測に切り替えると共に、前記高速流量センサを用いた流量計測時に該高速流量センサから求められる流量値が上記第１の流量閾値よりも低く設定された第２の流量閾値を下回ったときに前記低速流量センサを用いた流量計測に切り替えるものであって、
前記劣化診断手段は、前記複数の低速流量センサの出力を互いに比較し、その出力が異なる場合にはこれらの低速流量センサが劣化している可能性があると判断し、このとき前記各高速流量センサから求められる流量値がそれぞれ前記第１の流量閾値を上回る場合には、前記各低速流量センサから求められる流量値が前記第１の流量閾値を下回るか否かを判定して劣化した低速流量センサを特定する第１の劣化判断手段と、
前記複数の高速流量センサの出力を互いに比較し、その出力が異なる場合にはこれらの高速流量センサが劣化している可能性があると判断し、このとき前記各低速流量センサから求められる流量値がそれぞれ前記第１の流量閾値を上回る場合には、前記各高速流量センサから求められる流量値が前記第１の流量閾値を下回るか否かを判定して劣化した高速流量センサを特定する第２の劣化判断手段とを備えることを特徴とする流量計。
請求項１に記載の流量計において、
前記劣化診断手段により前記高速流量センサおよび／または低速流量センサの劣化の可能性が判断されたとき、これらの各流量センサからそれぞれ求められる流量値またはその流量積算値を個別に記録する記録手段を備えることを特徴とする流量計。
前記劣化診断手段は、前記複数の低速流量センサまたは前記複数の高速流量センサの出力の差が予め設定した閾値を上回るとき、前記複数の低速流量センサの出力または前記複数の高速流量センサの出力が異なると判断するものである請求項１または２に記載の流量計。
前記劣化診断手段は、前記複数の低速流量センサまたは前記複数の高速流量センサが劣化している可能性があると判断されたとき、前記複数の低速流量センサおよび複数の高速流量センサからそれぞれ求められる流量値を相互に比較して、同じ流量値が求められた複数の流量センサを正常、それ以外の流量センサを劣化していると判断する第３の劣化判断手段を備える請求項１または２に記載の流量計。