JP2008286681A - Flow measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はガスや水等の流体の流量計測装置に関し、特に超音波を用いた計測を行う流量計測装置に関するものである。 The present invention relates to a flow rate measurement device for a fluid such as gas or water, and more particularly to a flow rate measurement device that performs measurement using ultrasonic waves.
従来、超音波を用いてガスや水等の流体の流量を計測する流量計測装置は、例えば、流体の流路に沿って対向配置された超音波送信部および受信部間での超音波の伝搬時間から、流体の流速を計測して、該流速とガス配管の断面積との関係からガス流量を求めていたものである。そして、超音波による計測は瞬時に流量を求めることができ、一定周期で計測したときに流体に脈動があると、計測値に変動(即ち、ばらつき)が生じて正確に流量を計測することができないため、計測値のばらつきが大きいときは、所定期間内に行う計測の周期をより短くし、つまり、計測頻度を上げて精度を高めることで、計測精度の悪化を防ぎ、正確な流量の計測を実現していた。 2. Description of the Related Art Conventionally, a flow rate measuring device that measures the flow rate of a fluid such as gas or water using ultrasonic waves is, for example, propagation of ultrasonic waves between an ultrasonic transmission unit and a reception unit that are arranged to face each other along a fluid flow path The flow rate of the fluid is measured from the time, and the gas flow rate is obtained from the relationship between the flow rate and the cross-sectional area of the gas pipe. And the measurement by ultrasonic can instantly determine the flow rate, and if there is a pulsation in the fluid when measured at a fixed period, the measured value will fluctuate (ie, variation) and the flow rate can be measured accurately. Therefore, when measurement values vary widely, the measurement cycle to be performed within a given period is shortened.In other words, the measurement frequency is increased to increase the accuracy, thereby preventing the measurement accuracy from deteriorating and accurately measuring the flow rate. Was realized.
特許文献1に示される流量計測装置は、ガス等の被計測流体の流量を所定間隔で計測する通常計測モード、通常計測モードに比べ高い頻度で計測する第1の変動値計測モード、および、第1の変動値計測モードに比べ高い頻度で計測する第2の変動値計測モードを有しており、流量の変動に合わせて各計測モードを切り替えて計測を行うものである。そして、一定期間内における各計測モードでの計測回数をカウントして、一定期間内の全計測回数に対する各計測モードでの計測回数の割合(即ち、計測比率)を算出し、計測精度の最も高い第2の変動値計測モードの計測比率が所定の基準値を超えたとき、第2の変動値計測モードでの計測においても、計測の安定(即ち、計測精度)が得られない異常な流量変動が発生したものとして異常発生を報知していた。
しかしながら、計測精度の最も高い第2の変動値計測モードの計測比率が所定の基準値を超えたとき、つまり、第2の変動値計測モードでの計測回数が多い場合において、必ずしも計測の安定が得られない異常な流量の変動があったものとは言えず、例えば、第2の変動値計測モードでの計測で十分精度が保てる程度の流量変動が生じていた場合でも、計測精度が得られないものとして異常発生を報知してしまい、つまり、誤報してしまうという問題があった。 However, when the measurement ratio of the second variation value measurement mode with the highest measurement accuracy exceeds a predetermined reference value, that is, when the number of measurements in the second variation value measurement mode is large, the measurement is not necessarily stable. It cannot be said that there was an abnormal flow rate fluctuation that could not be obtained. For example, even if a flow rate fluctuation that is sufficiently accurate in the measurement in the second fluctuation value measurement mode has occurred, measurement accuracy can be obtained. There was a problem that the occurrence of abnormality was reported as being absent, that is, it was erroneously reported.
したがって、本発明の目的は、超音波を用いた流体の流量計測装置において、計測精度の最も高い計測モードでの異常な流量変動を正確に検出して、異常を報知する流量計測装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a flow rate measuring device that accurately detects abnormal flow fluctuations in a measurement mode with the highest measurement accuracy and notifies the abnormality in a fluid flow rate measuring device using ultrasonic waves. There is.
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項1に記載の流量計測装置は、図1の基本構成図に示すように、計測周期の異なる複数の計測モードを有し且つ任意に選択された前記計測モードに対応した計測周期で流体の流量を計測する計測手段11aと、前記計測手段11aによる計測値の変動量が現在選択されている前記計測モードに対応した高精度用モード切替条件を満たすとき、前記計測周期のより短い計測モードを選択し、且つ、前記計測手段11aによる計測値の変動量が現在選択されている前記計測モードに対応した低精度用モード切替条件を満たすとき、前記計測周期のより長い計測モードを選択する選択手段11bと、を有する流量計測装置1において、前記計測周期の最も短い計測モードでの前記計測手段11aによる計測値の変動量が予め定められた異常変動条件を満たすことを判定する異常変動判定手段11cと、前記異常変動判定手段11cの判定に応じて異常を報知する異常報知手段11dと、を有することを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the flow rate measuring device according to claim 1 made according to the present invention has a plurality of measurement modes with different measurement cycles and is arbitrarily selected as shown in the basic configuration diagram of FIG. The
請求項2に記載の流量計測装置は、図1の基本構成図に示すように、請求項1に記載の流量計測装置において、所定期間内における前記計測周期の最も短い計測モードの計測比率を測定して、該計測比率が予め定められた異常比率条件を満たすことを判定する異常比率判定手段11eを有し、前記異常報知手段11dが、前記異常変動判定手段の判定および前記異常比率判定手段11eの判定に応じて異常を報知する手段であることを特徴とするものである。
As shown in the basic configuration diagram of FIG. 1, the flow rate measuring device according to claim 2 is the flow rate measuring device according to claim 1, and measures the measurement ratio of the measurement mode with the shortest measurement cycle within a predetermined period. The abnormality ratio determining means 11e for determining that the measurement ratio satisfies a predetermined abnormality ratio condition, and the
請求項1に記載した本発明の流量計測装置によれば、計測周期の最も短い計測モードでの計測手段による計測値の変動量が予め定められた異常変動条件を満たしたときに異常を報知することから、計測周期の最も短い計測モード、即ち、計測精度が最も高い計測モードにおいて、計測精度を超える異常な流量の変動が発生していることを正確に検出できるので、正確な異常の報知が可能となり、誤報を防ぐことができる。 According to the flow rate measuring apparatus of the present invention as set forth in claim 1, an abnormality is notified when the amount of fluctuation of the measured value by the measuring means in the measurement mode with the shortest measurement cycle satisfies a predetermined abnormal fluctuation condition. Therefore, in the measurement mode with the shortest measurement cycle, that is, the measurement mode with the highest measurement accuracy, it can be accurately detected that an abnormal flow rate fluctuation exceeding the measurement accuracy has occurred, so an accurate abnormality notification can be made. It becomes possible and can prevent misinformation.
請求項2に記載した本発明の流量計測装置によれば、上記の異常変動条件を満たすとともに、所定期間内における計測周期の最も短い計測モードの計測比率が、所定の異常比率条件を満たしたときに異常を報知することから、計測周期が最も高い計測モードでの計測が少ない場合において異常変動条件を満たしたときは異常の報知を行わず、計測精度が最も高い計測モードでの計測が多い場合において異常変動条件を満たしたときは異常の報知を行う、つまり、流量変動が定常的に少ない場合に、計測精度を超える異常な流量の変動が発生したときは、低頻度でしかあり得ない異常の検出として異常の報知を行わず、流量変動が定常的に多い場合に、計測精度を超える異常な流量の変動が発生したときに異常の報知を行うことができる。そのため、極まれにしか発生し得ない異常の検出を排除することができるので、より実使用に即した正確な異常の報知が可能となり、誤報を防ぐことができる。 According to the flow rate measuring device of the present invention described in claim 2, when the abnormal variation condition is satisfied and the measurement ratio in the measurement mode with the shortest measurement cycle within the predetermined period satisfies the predetermined abnormal ratio condition. When there are few measurements in the measurement mode with the highest measurement cycle, when the abnormal variation condition is met, the abnormality is not reported and there are many measurements in the measurement mode with the highest measurement accuracy. When an abnormal variation condition is satisfied, an abnormality is reported.In other words, when the flow rate fluctuation is constantly small, if an abnormal flow rate fluctuation that exceeds the measurement accuracy occurs, an abnormality that can only be infrequent When the flow rate fluctuation is constantly large without detecting the abnormality as the detection of the abnormality, it is possible to notify the abnormality when the abnormal flow rate fluctuation exceeding the measurement accuracy occurs. Therefore, since it is possible to eliminate the detection of an abnormality that can occur only infrequently, it is possible to notify the abnormality more accurately in accordance with the actual use, and to prevent erroneous reporting.
次に、本発明に係る流量計測装置をガスメータに適用する場合の一実施形態を、図2〜図4を参照して説明する。 Next, an embodiment in which the flow rate measuring device according to the present invention is applied to a gas meter will be described with reference to FIGS.
流量計測装置であるガスメータ1は、図1に示すように、予め定められたプログラムに従って動作するマイクロプロセッサ(MPU)10を有している。MPU10は、周知のように、予め定めたプログラムに従って各種の処理や制御などを行う中央演算処理装置(CPU)11、CPU11のためのプログラム等を格納した読み出し専用のメモリであるROM12、各種のデータを格納するとともにCPU11の処理作業に必要なエリアを有する読み出し書き込み自在のメモリであるRAM13等で構成されている。
As shown in FIG. 1, a gas meter 1 that is a flow rate measuring device has a microprocessor (MPU) 10 that operates according to a predetermined program. As is well known, the MPU 10 includes a central processing unit (CPU) 11 that performs various processes and controls according to a predetermined program, a
CPU11は、ROM12に格納されたプログラムにより、(イ)所定の計測周期で計測を行う第1計測モード、第1計測モードより短い計測周期で計測を行う第2計測モード、および、第2計測モードより短い計測周期で計測を行う第3計測モードを有し且つ任意に選択された各計測モードに対応した計測周期で流体の流量を計測する計測手段、(ロ)前記計測手段による計測値の変動量が現在選択されている前記計測モードに対応した高精度用モード切替条件を満たすとき、前記計測周期のより短い計測モードを選択し、且つ、前記計測手段による計測値の変動量が現在選択されている前記計測モードに対応した低精度用モード切替条件を満たすとき、前記計測周期のより長い計測モードを選択する選択手段、(ハ)前記計測周期の最も短い計測モードでの前記計測手段による計測値の変動量が予め定められた異常変動条件を満たすことを判定する異常変動判定手段、(ニ)前記計測周期の最も短い計測モードの計測比率を測定し、該計測比率が予め定められた異常比率条件を満たすことを判定する異常比率判定手段、および、(ホ)前記異常変動判定手段の判定および前記異常比率判定手段の判定に応じて異常を報知する異常報知手段などの各種手段として動作する。
The
RAM13には、CPU11の処理で用いられる情報が格納されており、具体的には、図3に示すように、現在の計測モードを示す計測モード情報13a、第3計測モードにおける計測流量の最大値および最小値を示す最大流量情報13bおよび最小流量情報13c、現在の計測モードにおける計測流量の最大値および最小値を示す最大流量情報13dおよび最小流量情報13e、第3計測モードでの計測回数を示す第3計測モード計測回数情報13f、一定期間内の全計測回数を示す全計測回数情報13g、流量乱れを検出した回数を示す流量乱れ判定回数13h、などの各種情報が格納されている。
The
ガスメータ1はさらに、メモリ部20、流量センサ21、表示部22、通信部23、および、遮断弁24を有しており、そして、それぞれがMPU10に電気的に接続されている。
The gas meter 1 further includes a
メモリ部20は、電池等からの電力供給が断たれた場合でも、格納された各種データの保持が可能であって、CPU11の処理に必要な各種情報の格納エリアを有する電気的消去/書き換え可能な読み出し専用のメモリ(例えば、EEPROM)が用いられる。
The
メモリ部20には、例えば、流量の算出に要するガス配管の断面積情報、異常流量検出時にガス遮断を判定するための遮断条件、流量およびその変動パターンから使用中のガス器具を判定する個別使用器具判定情報等の基本情報の他に、前記各計測モードに対応した高精度用モード切替条件および低精度用モード切替条件、計測精度の最も高い計測モードである第3計測モードにおける流量変動の異常の判定に用いられる異常変動条件、計測精度の最も高い計測モードの計測比率の異常の判定に用いられる異常比率条件、流量の乱れ判定を行う間隔を定めた流量乱れ判定規定回数、計測モードの切り替え判定を行う間隔を定めたモード切替判定規定回数、異常な流量変動の判定を行う間隔を定めた異常変動判定規定回数、などの判定情報を含む各種情報が格納されている。なお、これら値はガスメータ1の出荷時に予めメモリ部20に格納されるものであるが、これに限定されるものではなく、例えば、ガスメータ1の設置環境に適応するよう、設置後に各情報を書き換えることも可能である。
The
高精度用モード切替条件としては、第1計測モードおよび第2計測モードに対応した切り替え条件値が格納されており、具体的には、第1計測モードまたは第2計測モードでそれぞれ計測した所定回数分の計測値に含まれる最大値および最小値の差分上限値が格納されていて、この差分上限値を超える差分が計測されたとき、現在の計測モードが第1計測モードであれば第2計測モードに、第2計測モードであれば第3計測モードに、即ち、より計測精度の高い計測モードに切り替えられる。また、低精度用モード切替条件としては、第2計測モードおよび第3計測モードに対応した条件値が格納されており、具体的には、第2計測モードまたは第3計測モードでそれぞれ計測した所定回数分の計測値に含まれる最大値および最小値の差分下限値が格納されていて、この差分下限値を下回る差分が計測されたとき、現在の計測モードが第2計測モードであれば第1計測モードに、第3計測モードであれば第2計測モードに、即ち、より計測精度の低い計測モードに切り替えられる。なお、計測モードの切り替え条件は、これに限定されるものではなく、例えば、複数回の計測値のばらつきを示す標準偏差などを切り替え条件として用いても良い。 As the high-accuracy mode switching conditions, switching condition values corresponding to the first measurement mode and the second measurement mode are stored, and specifically, a predetermined number of times measured in the first measurement mode or the second measurement mode, respectively. When the difference upper limit value of the maximum value and the minimum value included in the measurement value of the minute is stored and the difference exceeding the difference upper limit value is measured, the second measurement is performed if the current measurement mode is the first measurement mode. If the mode is the second measurement mode, the mode is switched to the third measurement mode, that is, the measurement mode with higher measurement accuracy. In addition, as low-accuracy mode switching conditions, condition values corresponding to the second measurement mode and the third measurement mode are stored, and specifically, predetermined values measured in the second measurement mode or the third measurement mode, respectively. If the difference lower limit value of the maximum value and the minimum value included in the measurement values for the number of times is stored and the difference lower than the difference lower limit value is measured, the first is the first measurement mode if the current measurement mode is the second measurement mode. If the measurement mode is the third measurement mode, the mode is switched to the second measurement mode, that is, the measurement mode with lower measurement accuracy. Note that the measurement mode switching condition is not limited to this, and for example, a standard deviation indicating a variation in a plurality of measurement values may be used as the switching condition.
異常変動条件としては、計測精度が最も高い第3計測モードでの流量の異常変動を判定する条件が格納されており、具体的には、第3計測モードで計測した所定回数分の計測値に含まれる最大値および最小値の差分上限値が格納されていて、この差分条件値を超える差分が計測されたとき、上限を超える流量の乱れが発生したものと判定される。また、所定の計測期間内の流量の乱れ発生比率の上限値である流量乱れ比率上限値が格納されており、この流量乱れ比率上限値を超える流量の乱れが検出されたとき、異常な流量変動が発生したものと判定される。なお、異常変動条件はこれに限定されるものではなく、例えば、所定回数の計測値の標準偏差等を異常変動条件として用いても良い。 As the abnormal variation condition, a condition for determining the abnormal variation of the flow rate in the third measurement mode with the highest measurement accuracy is stored. Specifically, the abnormal variation condition includes a measurement value for a predetermined number of times measured in the third measurement mode. When the difference upper limit value of the maximum value and the minimum value included is stored and the difference exceeding the difference condition value is measured, it is determined that the flow rate disturbance exceeding the upper limit has occurred. In addition, the upper limit value of the flow rate turbulence ratio, which is the upper limit value of the flow rate turbulence occurrence rate within a predetermined measurement period, is stored, and when a flow rate turbulence exceeding this upper limit value of the flow rate turbulence rate is detected, abnormal flow rate fluctuations are detected. Is determined to have occurred. Note that the abnormal variation condition is not limited to this, and for example, a standard deviation of a predetermined number of measurement values may be used as the abnormal variation condition.
異常比率条件としては、計測精度が最も高い第3計測モードの計測比率の異常を判定する条件値が格納されており、具体的には、一定期間内の全計測回数に対する第3計測モードでの計測回数の割合(即ち、計測比率)の計測比率上限値が格納されていて、この計測比率上限値を超える計測比率が計測されたとき、第3計測モードでの計測比率が異常である、即ち、第3計測モードでの計測が想定を超えた回数行われているものと判定される。 As the abnormality ratio condition, a condition value for determining an abnormality in the measurement ratio in the third measurement mode with the highest measurement accuracy is stored. Specifically, in the third measurement mode for the total number of measurements within a certain period. When the measurement ratio upper limit value of the ratio of the number of times of measurement (that is, the measurement ratio) is stored and a measurement ratio exceeding this measurement ratio upper limit value is measured, the measurement ratio in the third measurement mode is abnormal, that is, It is determined that the number of measurements in the third measurement mode has been performed more times than expected.
流量センサ21は、流体の流路に沿って対向配置された超音波送信部および受信部間での超音波の伝搬時間を計測して、該計測した値を電気信号としてMPU10に送信するものであり、超音波送受信部とセンサ回路部とで構成されるものである。MPU10は、受信した値からガスの流速を算出して、該流速とメモリ部20に格納されているガス配管の断面積との関係からガス流量を求めている。なお、本実施形態では超音波を用いた流量センサを用いているが、これに限らず、瞬時に流速または流量が計測できるセンサであれば、他のセンサを用いても良い。
The
表示部22は、周知の液晶ディスプレイ等の表示手段を含んで構成され、図示しないインターフェース回路を介してMPU10からの指令を受信し、これに応答して積算流量表示や、感震、ガス漏洩、電池電圧低下等の各種表示に加え、ガスメータ1の計測限界を超える異常な流量変動の検出などの異常警告表示を行う。なお、表示部22にはLEDが含まれていてもよい。LEDは複数の素子から構成され、これらの発光の組み合わせを変えることで異種の警報を表示することができる。例えば、遮断弁24が弁閉状態である時には、全ての素子が所定周期で点滅するようにする。
The
通信部23は、MPU10から受信したガスメータ1で計測した流量やその積算値、および、ガスメータ1で発生した異常情報等を、電話回線等の公衆回線を介して、ガス販売会社の管理センタ等に報知するためのものである。
The
遮断弁24は、図示しない弁体と該弁体を駆動する駆動回路とを有し、MPU10が遮断条件を満たすと判定したときに送出する遮断信号が入力されると、ガス流路に設けた弁座を弁体で遮断するように駆動することでガス流路を遮断する供給停止状態となる。また、MPU10から復帰信号が入力されると、弁体が弁座を開放するように駆動することでガス流路を開放する供給可能状態となる。
The shut-off
このように構成したガスメータ1は、流量センサ21を用いてガスの使用量を計測する。そして、多量の流量が計測された場合や、通常ではあり得ないほどの長時間使用があった場合(即ち、遮断条件を満たした場合)等に、異常と判定して遮断弁24を駆動してガス流路を遮断し、安全性を確保する保安機能を有している。
The gas meter 1 configured in this way measures the amount of gas used using the
次に、ガスメータ1のCPU11が実行する本発明に係る処理概要の一例を、図4に示すフローチャートを参照して以下に説明する。
Next, an example of a processing outline according to the present invention executed by the
ガスメータ1のCPU11は、電源投入により起動すると、計測モード情報13aに第1計測モードを示す情報を設定するなどして、RAM13に格納された各種情報の初期化を行ったあと、ステップS11に進む。そして、ステップS11では、計測モード情報13aを参照し、現在の計測モードに対応した計測周期での計測を行い、流量センサ21から受信した超音波の平均伝搬時間から流速を算出して、該流速とガス配管の断面積との関係から現在の流量を算出する。そして、現在の流量を算出したあと、全計測回数情報13gを1増加して、ステップS12に進む。
When the
本実施形態おける各計測モードの計測周期は、第1計測モードでは2秒毎に10回、第2計測モードでは2秒毎に100回、第3計測モードでは2秒ごとに200回の伝搬時間の計測を行うものであり、即ち、流量算出間隔は同一で流量算出間隔中に行う伝搬時間の計測回数が異なるものである。なお、計測周期はこれに限定するものではなく、例えば、第1計測モードでは2秒毎に10回、第2計測モードでは1秒毎に10回、第3計測モードでは0.5秒毎に10回、とするなど、流量算出間隔が異なり流量算出間隔中に行う伝搬時間の計測回数が同一であるもの、流量算出間隔と流量算出間隔中に行う伝搬時間の計測回数とが共に異なるもの、または、伝搬時間の計測間隔が異なるもの、など、各計測モードでの計測精度が異なるものであれば計測周期は任意である。 In this embodiment, the measurement cycle is 10 times every 2 seconds in the first measurement mode, 100 times every 2 seconds in the second measurement mode, and 200 times in every 2 seconds in the third measurement mode. That is, the flow rate calculation interval is the same, and the number of times of propagation time measurement during the flow rate calculation interval is different. Note that the measurement cycle is not limited to this, for example, 10 times every 2 seconds in the first measurement mode, 10 times per second in the second measurement mode, and every 0.5 seconds in the third measurement mode. 10 times, etc., where the flow rate calculation interval is different and the number of times of propagation time measurement performed during the flow rate calculation interval is the same, the flow rate calculation interval is different from the number of times of propagation time measurement performed during the flow rate calculation interval, Alternatively, the measurement cycle is arbitrary as long as the measurement accuracy in each measurement mode is different, such as the measurement time interval of the propagation time is different.
ステップS12では、計測モード情報13aを参照して現在の計測モードが計測精度の最も高い第3計測モードであるかの判定を行う。計測モード情報13aが第3計測モードを示すものであれば、ステップS13に進み(S12でY)、計測モード情報13aが第3計測モードを示すものでなければ、ステップS14に進む(S12でN)。
In step S12, it is determined with reference to the
ステップS13では、第3計測モードにおける計測値の最大値および最小値の更新、第3計測モードでの計測回数のカウント、及び、流量の乱れの検出判定を行う。詳細には、ステップS11で取得した現在の流量と、第3計測モードの最大流量情報13bとを比較して、現在の流量の方が大きければ第3計測モードの最大流量情報13bとして現在の流量を格納する。そして、ステップS11で取得した現在の流量と、RAM13に格納されている第3計測モードの最小流量情報13cとを比較して、現在の流量の方が小さければ第3計測モードの最小流量情報13cとして現在の流量を格納する。そして、第3計測モード計測回数情報13fを1増加したあと、第3計測モード計測回数情報13fが、予め定められた流量乱れ判定規定回数に達する毎(例えば、10回、20回、30回、など10回おき)に最大流量情報と最小流量情報との差分を異常変動条件(即ち、差分上限値)と比較し、前記差分が差分上限値を超えたときは異常な流量の乱れを検出したものと判定して、流量乱れ判定回数13hを1増加する。そして、ステップS14に進む。
In step S13, the maximum value and the minimum value of the measurement value in the third measurement mode are updated, the number of times of measurement in the third measurement mode is counted, and the flow rate disturbance detection determination is performed. Specifically, the current flow rate acquired in step S11 is compared with the maximum
ステップS14では、計測モードの切り替えを行う。ステップS11で取得した現在の流量と、現在の計測モードの最大流量情報13dとを比較して、現在の流量の方が大きければ現在の計測モードの最大流量情報13dに現在の流量を格納する。そして、ステップS11で取得した現在の流量と、現在の計測モードの最小流量情報13eとを比較して、現在の流量の方が小さければ現在の計測モードの最小流量情報13eとして現在の流量を格納する。 In step S14, the measurement mode is switched. The current flow rate acquired in step S11 is compared with the maximum flow rate information 13d in the current measurement mode. If the current flow rate is larger, the current flow rate is stored in the maximum flow rate information 13d in the current measurement mode. Then, the current flow rate acquired in step S11 is compared with the minimum flow rate information 13e in the current measurement mode. If the current flow rate is smaller, the current flow rate is stored as the minimum flow rate information 13e in the current measurement mode. To do.
そして、全計測回数情報13gが、予め定められたモード切替判定規定回数に達する毎(例えば、30回、60回、90回、など30回おき)に、現在の計測モードの最大流量情報13dと現在の計測モードの最小流量情報13eとの差分を、現在の計測モードに対応した高精度用モード切替条件(即ち、差分上限値)と比較し、前記差分が差分上限値を超えたときは、計測精度のより高い計測モードに、つまり、現在の計測モードが第1計測モードのときは第2計測モードに、第2計測モードのときは第3計測モードに切り替える。そして、現在の計測モードの最大流量情報13dと現在の計測モードの最小流量情報13eとの差分を、現在の計測モードに対応した低精度用モード切替条件(即ち、差分下限値)と比較し、前記差分が差分下限値を下回ったときは、計測精度のより低い計測モードに、つまり、現在の計測モードが第2計測モードのときは第1計測モードに、第3計測モードのときは第2計測モードに切り替える。また、計測モードの切替が発生したとき、第3計測モードの最大流量情報13b、第3計測モードの最小流量情報13c、現在の計測モードの最大流量情報13d、および、現在の計測モードの最小流量情報13eをそれぞれ初期化する。そして、ステップS15に進む。
Then, every time the total
ステップS15では、異常な流量変動の発生の判定を行うための期間が経過したかを判定する。詳細には、全計測回数情報13gが、予め定められた異常変動判定規定回数(例えば、300回)に達したかを判定し、異常変動判定規定回数に達していればステップS16に進み(S15でY)、達していなければ再度流量計測を行うためステップS11に進む(S15でN)。
In step S15, it is determined whether or not a period for determining occurrence of abnormal flow rate fluctuation has elapsed. Specifically, it is determined whether or not the total
ステップS16では、異常な流量変動の発生を判定する。詳細には、第3計測モード計測回数情報13fに対する流量乱れ判定回数13hの割合(即ち、流量乱れ比率)が、予め定められた流量乱れ比率上限値を超えていたとき、ステップS17に進み(S16でY)、流量乱れ比率上限値以下のときは、第3計測モード計測回数情報13f、全計測回数情報13g、および、流量乱れ判定回数13hを初期化(即ち、0)して、ステップS11に進む(S16でN)。なお、流量乱れ判定間隔および計測モード判定間隔のずれが発生しないように、全計測回数情報13gの初期化を行う間隔でもある異常変動判定規定回数が、流量乱れ判定規定回数およびモード切替判定規定回数の公倍数となるように設定するのが好ましい。
In step S16, occurrence of abnormal flow rate fluctuation is determined. Specifically, when the ratio of the flow rate
ステップS17では、異常な計測比率の発生を判定する。詳細には、全計測回数情報13gに対する、第3計測モード計測回数情報13fの割合、即ち、第3計測モードの計測比率が、計測比率上限値を超えていたとき、ステップS18に進み(S17でY)、計測比率上限値以下のときは、第3計測モード計測回数情報13f、全計測回数情報13g、および、流量乱れ判定回数13hを初期化(即ち、0)して、ステップS11に進む(S17でN)。
In step S17, occurrence of an abnormal measurement ratio is determined. Specifically, when the ratio of the third measurement mode measurement number information 13f to the total
ステップS18では、表示部22に対して、異常な流量変動の検出を表示するための指令を送出するとともに、通信部23に対して、管理センタへの異常報知を行うための信号を送出する。そして、フローチャートに示す処理を終了する。
In step S <b> 18, a command for displaying detection of abnormal flow rate fluctuations is sent to the
なお、上記説明のステップS11は請求項の計測手段に相当し、ステップS14は請求項の選択手段に相当し、ステップS13およびステップS16は請求項の異常変動判定手段に相当し、ステップS18は異常報知手段に相当し、ステップS17は異常比率判定手段に相当する。 Note that step S11 in the above description corresponds to the measuring means in the claims, step S14 corresponds to the selecting means in the claims, steps S13 and S16 correspond to the abnormal variation determining means in the claims, and step S18 is abnormal. It corresponds to notifying means, and step S17 corresponds to an abnormal ratio determining means.
次に、ガスメータ1において、流量の異常変動を検出したときの動作例について、図5を参照して説明する。 Next, an operation example when an abnormal flow rate variation is detected in the gas meter 1 will be described with reference to FIG.
ガスメータ1において、ガス流量の計測を開始すると、始めに計測精度の最も低い第1計測モードでの計測を行う。そして、所定のモード切替判定規定回数(例えば30回)の計測を行うとともに計測流量の最大値および最小値を記憶する(図5A)。そして、前記回数の計測後、記憶した前記最大値および最小値の差分を算出し、第1計測モードにおける差分上限値(即ち、高精度用モード切替条件)と比較して計測モードの切り替え判定を行い、該差分上限値を超えていた場合は、第2計測モードに切り替えて計測を行う(図5B)。第2の計測モードにおいても、第1の計測モードと同様に、前記回数の計測を行いつつ計測流量の最大値および最小値を記憶する(図5C)。そして、前記回数の計測後、記憶した前記最大値および最小値の差分を算出し、第2計測モードにおける差分上限値(即ち、高精度用モード切替条件)と比較し、該差分上限値を超えていた場合は、第3計測モードに切り替えて、引き続き計測を行う(図5D)。 In the gas meter 1, when measurement of the gas flow rate is started, first, measurement is performed in the first measurement mode with the lowest measurement accuracy. Then, the predetermined number of times of mode switching determination (for example, 30 times) is measured and the maximum value and the minimum value of the measured flow rate are stored (FIG. 5A). Then, after the measurement of the number of times, the difference between the stored maximum value and minimum value is calculated, and compared with the difference upper limit value in the first measurement mode (that is, the mode switching condition for high accuracy), the switching determination of the measurement mode is performed. If the difference upper limit is exceeded, the measurement is switched to the second measurement mode (FIG. 5B). Also in the second measurement mode, as in the first measurement mode, the maximum and minimum values of the measured flow rate are stored while measuring the number of times (FIG. 5C). Then, after measuring the number of times, the difference between the stored maximum value and minimum value is calculated, compared with the difference upper limit value in the second measurement mode (that is, the mode switching condition for high accuracy), and exceeds the difference upper limit value. If so, the measurement is switched to the third measurement mode and measurement is continued (FIG. 5D).
第3計測モードでは、上述の第1、第2計測モードと同様の動作を行うとともに、所定の流量乱れ判定規定回数(例えば10回)の計測毎に流量乱れ判定を行う(図5E)。詳細には、流量乱れ判定規定回数の計測における計測値の最大値および最小値を記憶して(図5E1)、該最大値および最小値の差分を算出し、そして、第3計測モードにおける差分上限値(即ち、異常変動条件)と比較し、該差分上限値を超えていた場合は、上限を超える流量の乱れが検出されたものと判定して、流量乱れ判定回数13hを1増加する(図5E2)。そして、流量乱れ判定規定回数ごとに、流量の乱れの判定を繰り返す。
In the third measurement mode, the same operation as in the first and second measurement modes described above is performed, and the flow rate disturbance determination is performed every measurement for a predetermined flow rate disturbance determination specified number of times (for example, 10 times) (FIG. 5E). Specifically, the maximum value and the minimum value of the measurement value in the measurement of the flow rate turbulence determination specified number of times are stored (FIG. 5E1), the difference between the maximum value and the minimum value is calculated, and the difference upper limit in the third measurement mode When the difference upper limit value is exceeded when compared with the value (that is, the abnormal fluctuation condition), it is determined that the flow rate disturbance exceeding the upper limit has been detected, and the flow rate
そして、以降、上記と同様に、計測数が所定のモード切替判定規定回数に達する毎に、計測モードの切り替え判定を繰り返し行い、また、第3計測モードにおいて流量乱れ判定規定回数に達する毎に、流量の乱れの判定を繰り返し行う(図5F)。 Then, similarly to the above, whenever the number of measurements reaches a predetermined mode switching determination specified number of times, the measurement mode switching determination is repeatedly performed, and every time the flow rate disturbance determination specified number of times is reached in the third measurement mode, The determination of the flow rate disturbance is repeated (FIG. 5F).
そして、所定の異常変動判定規定回数(例えば300回)の計測毎に異常な流量変動の発生の判定を行う(図5G)。即ち、第3計測モード計測回数情報13fに対する流量乱れ判定回数13hの割合(即ち、流量乱れ比率)と所定の流量乱れ比率上限値との比較を行い、流量乱れ比率が流量乱れ比率上限値を超えていたとき、引き続き、異常比率判定に移り、そして、異常比率判定で、全計測回数に対する第3計測モードでの計測比率が所定の計測比率上限値を超えていたとき、異常な流量変動が発生しているものとして、表示部22および通信部23で異常発生を報知する。
Then, the occurrence of an abnormal flow rate fluctuation is determined every measurement for a predetermined number of times of abnormal fluctuation determination (for example, 300 times) (FIG. 5G). That is, the ratio of the flow rate
上記より、本実施形態の流量計測装置1によれば、計測精度の最も高い第3計測モードでの計測値の変動量が予め定められた異常変動条件を満たすとともに、第3計測モードの計測比率が所定の異常比率条件を満たしたときに異常を報知することから、第3計測モードでの計測が少ない場合において異常変動条件を満たしたときは異常の報知を行わず、第3計測モードでの計測が多い場合において異常変動条件を満たしたときは異常の報知を行う、つまり、流量変動が定常的に少ない場合に、計測精度を超える異常な流量の変動が発生したときは、低頻度でしかあり得ない異常の検出として異常の報知を行わず、流量変動が定常的に多い場合に、計測精度を超える異常な流量の変動が発生したときに異常の報知を行うことができる。そのため、極まれにしか発生し得ない異常の検出を排除することができるので、より実使用に即した正確な異常の報知が可能となり、誤報を防ぐことができる。 As described above, according to the flow rate measuring device 1 of the present embodiment, the variation amount of the measurement value in the third measurement mode with the highest measurement accuracy satisfies the predetermined abnormal variation condition, and the measurement ratio in the third measurement mode. Since the abnormality is notified when the predetermined abnormality ratio condition is satisfied, the abnormality is not notified when the abnormal variation condition is satisfied when the measurement in the third measurement mode is small, and the abnormality is not detected in the third measurement mode. When abnormal conditions are satisfied when there are many measurements, an abnormality is reported.In other words, when abnormal fluctuations in flow rate exceeding the measurement accuracy occur when the fluctuations in the flow rate are low, the frequency is low. Abnormality notification is not performed as a possible abnormality detection, and abnormality can be notified when abnormal flow rate fluctuations exceeding the measurement accuracy occur when flow rate fluctuations are constantly high. Therefore, since it is possible to eliminate the detection of an abnormality that can occur only infrequently, it is possible to notify the abnormality more accurately in accordance with the actual use, and to prevent erroneous reporting.
なお、上述した各実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子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。 The above-described embodiments are merely representative examples of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiments. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 流量計測装置(ガスメータ)
10 MPU
11 CPU
12 ROM
13 RAM
11a 計測手段(CPU)
11b 選択手段(CPU)
11c 異常変動判定手段(CPU)
11d 異常報知手段(CPU)
11e 異常比率判定手段(CPU)
21 流量センサ
1 Flow rate measuring device (gas meter)
10 MPU
11 CPU
12 ROM
13 RAM
11a Measuring means (CPU)
11b Selection means (CPU)
11c Abnormal fluctuation determining means (CPU)
11d Abnormality notification means (CPU)
11e Abnormal ratio determining means (CPU)
21 Flow sensor
Claims (2)
前記計測周期の最も短い計測モードでの前記計測手段による計測値の変動量が予め定められた異常変動条件を満たすことを判定する異常変動判定手段と、
前記異常変動判定手段の判定に応じて異常を報知する異常報知手段と、を有することを特徴とする流量計測装置。 A measuring unit that has a plurality of measurement modes with different measurement cycles and that measures the flow rate of the fluid at a measurement cycle corresponding to the arbitrarily selected measurement mode, and a variation amount of a measurement value by the measurement unit is currently selected. When the high-accuracy mode switching condition corresponding to the measurement mode is satisfied, the measurement mode with the shorter measurement cycle is selected, and the variation amount of the measurement value by the measurement unit is currently selected. In the flow measurement device having a selection unit that selects a measurement mode with a longer measurement cycle when the corresponding low-accuracy mode switching condition is satisfied,
An abnormal fluctuation determining means for determining that a fluctuation amount of a measurement value by the measuring means in the measurement mode with the shortest measurement cycle satisfies a predetermined abnormal fluctuation condition;
An abnormality notifying means for notifying abnormality in accordance with the determination of the abnormality fluctuation determining means.
前記異常報知手段が、前記異常変動判定手段の判定および前記異常比率判定手段の判定に応じて異常を報知する手段であることを特徴とする請求項1に記載の流量計測装置。 Measuring the measurement ratio of the measurement mode with the shortest measurement period within a predetermined period, and having an abnormality ratio determination means for determining that the measurement ratio satisfies a predetermined abnormality ratio condition;
The flow rate measuring device according to claim 1, wherein the abnormality notifying means is means for notifying abnormality in accordance with the determination of the abnormal fluctuation determining means and the determination of the abnormality ratio determining means.
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