JP2009244215A - Flowmeter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flowmeter capable of heightening switching accuracy of display state/non-display state of a flow pilot display. <P>SOLUTION: In this flowmeter equipped with a flow measuring part 3 for measuring intermittently an instantaneous flow rate of fluid passing through a channel, and an accumulated flow rate display part 51 for displaying an accumulated flow rate determined from the measured instantaneous flow rate and a measuring interval, a switching means is provided, for switching a display state for performing a visually-recognizable flow pilot display when a flow rate passing through the channel 1 exists, to/from a non-display state for not performing the flow pilot display when the flow rate does not exists, based on the first determination flow rate which is a representative flow rate of each flow rate passing through the channel during a prescribed period, and the first display flow rate threshold Qth1 which is a switching flow rate threshold from the non-display state to the display state is different from a non-display flow rate threshold Qth0 which is a switching flow rate threshold from the display state to the non-display state, and the first display flow rate threshold Qth1 is set larger than the non-display flow rate threshold Qth0. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガスのような流体の流量を計測する流量計に関するものである。   The present invention relates to a flow meter for measuring a flow rate of a fluid such as gas.

近年、ガスメータにおいてガスの使用量を計測するために超音波流量計を採用することが考えられている。このような超音波流量計は、流路を通過する流体の瞬時流量を間欠的に計測する流量計測部と、前記流量計測部により計測された瞬時流量と計測間隔から求まる積算流量を表示する積算流量表示部とを備えた流量計の代表例となる。   In recent years, it has been considered to employ an ultrasonic flow meter to measure the amount of gas used in a gas meter. Such an ultrasonic flowmeter includes a flow rate measurement unit that intermittently measures an instantaneous flow rate of a fluid passing through a flow path, and an integrated flow rate that is obtained from the instantaneous flow rate measured by the flow rate measurement unit and a measurement interval. This is a representative example of a flow meter provided with a flow rate display unit.

以下の説明では、主に超音波流量計について説明する。超音波流量計は、良く知られているように、流体が通過する流量の流路を交差するように、流路に交差させて一対の超音波センサを対向して配置し、これら一対の超音波センサ間を相互に伝播する超音波の伝播時間を求め、一対の伝播時間から流路を通過する流体の瞬時流量を求め、積算流量を演算して表示部に表示する(特許文献1)。   In the following description, the ultrasonic flowmeter will be mainly described. As is well known, an ultrasonic flow meter is arranged such that a pair of ultrasonic sensors are opposed to each other so as to cross a flow path so as to cross a flow path of a flow rate through which a fluid passes. The propagation time of ultrasonic waves propagating between the acoustic sensors is obtained, the instantaneous flow rate of the fluid passing through the flow path is obtained from the pair of propagation times, the integrated flow rate is calculated and displayed on the display unit (Patent Document 1).

超音波流量計には、図2に示すような液晶表示部が備えられる。この流量表示部には、積算流量表示部51と流量パイロット表示部52が備えられる。積算流量表示部51は積算流量を表示する表示部であり、流量パイロット表示部52は、現在、流量が流れているか否かを表示するためのものである。   The ultrasonic flowmeter is provided with a liquid crystal display unit as shown in FIG. The flow rate display unit includes an integrated flow rate display unit 51 and a flow rate pilot display unit 52. The integrated flow rate display unit 51 is a display unit that displays the integrated flow rate, and the flow rate pilot display unit 52 is for displaying whether or not the flow rate is currently flowing.

この流量パイロット表示は、流量計であるガスメータの取付け時に正常にガスメータが取り付けられ、逆付けのようなことがないかを確認するために用いられたり、不在宅でガス漏れ警報器が吹鳴しているときに、ガス供給事業者の係員がガスメータ上流側のメータガス栓を手動閉栓するかの判断に用いたりする。   This flow pilot display is used to confirm that the gas meter is normally installed when the gas meter, which is a flow meter, is installed, and that there is no such thing as reverse installation. When a gas supply operator is in charge, the meter gas stopper on the upstream side of the gas meter is used to determine whether to manually close the meter gas stopper.

従来は、30秒毎の瞬時流量の平均値(2秒毎の間欠動作の場合、15回分の瞬時流量の平均値となり30秒毎に更新される)が一定の閾値、たとえば、4.5L(リットル)/hを越える場合は、流量パイロット表示部52を点灯することで表示状態とし、4.5L/hを超えない場合は消灯することで非表示状態としていた。   Conventionally, the average value of instantaneous flow rate every 30 seconds (in the case of intermittent operation every 2 seconds, the average value of instantaneous flow rate for 15 times is updated every 30 seconds) is a constant threshold, for example, 4.5L ( If the flow rate pilot display unit 52 is turned on, the display state is set to be in the display state. If it does not exceed 4.5 L / h, the display is turned off to be in the non-display state.

特開2005−098794号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-098794

ところで、隣家の大型給湯器の使用開始や、パイプライン網のガバナ制御等の理由で、供給圧力が一時的に変動した際、流量計の下流側でガス不使用の時でもメータ内にガスの流れが発生する場合がある。
上述のように、30秒(すなわち15回)の瞬時流量の平均値で流量パイロット表示の表示状態/非表示状態の切換えを判断する場合において、15回のうち、1回でも100L/hの流れを検知した場合、残りは全て0L/hでも、平均値は6.6L/hとなり、閾値を越え、表示状態に切り替わってしまう。すなわち、ガス不使用時でもガスが流れていることを示す表示がなされてしまい、顧客の誤解を生む等の不都合を生じる。
By the way, when the supply pressure fluctuates temporarily due to the start of the use of a large water heater in the neighboring house or the governor control of the pipeline network, the gas is not contained in the meter even when the gas is not used on the downstream side of the flow meter. Flow may occur.
As described above, when switching the display state / non-display state of the flow rate pilot display based on the average value of the instantaneous flow rate for 30 seconds (that is, 15 times), the flow of 100 L / h even once out of 15 times. Even if all the rest are 0 L / h, the average value is 6.6 L / h, which exceeds the threshold value and switches to the display state. That is, even when the gas is not used, a display indicating that the gas is flowing is made, resulting in inconvenience such as causing misunderstanding of the customer.

また、30秒毎にパイロット表示の表示状態/非表示状態の切換えが行われるため、後述する図4でも破線で示すように、応答速度が遅いという問題点もある。すなわち、ガス機器を使用し始めた際、パイロット表示が表示状態となるまでに最大30秒の遅れが生じ、また、ガス機器の使用を終了した際、パイロット表示が非表示状態となるまでに最大30秒の遅れが生じる。   In addition, since the display / non-display state of the pilot display is switched every 30 seconds, there is also a problem that the response speed is slow as shown by a broken line in FIG. 4 described later. That is, when starting to use the gas equipment, there is a delay of up to 30 seconds until the pilot display is in the display state, and when the use of the gas equipment is finished, it is maximum until the pilot display is in the non-display state. A delay of 30 seconds occurs.

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、流量パイロット表示の表示状態/非表示状態の切換え精度を上げた流量計を提供することである。   The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a flow meter with improved switching accuracy between the display state / non-display state of the flow rate pilot display.

上記目的を達成するための本発明に係る、流路を通過する流体の瞬時流量を間欠的に計測する流量計測部と、前記流量計測部により計測された瞬時流量と計測間隔から求まる積算流量を表示する積算流量表示部とを備えた流量計の特徴構成は、
所定期間に計測される瞬時流量の代表流量である第一判定流量に基づいて、流路を通過する流量が有る場合に目視認識可能な流量パイロット表示を行う表示状態と、流量が無い場合に前記流量パイロット表示を行わない非表示状態とに切換える切換え手段を備え、
前記非表示状態から前記表示状態への切換え流量閾値である第一表示流量閾値と、前記表示状態から前記非表示状態への切換え流量閾値である非表示流量閾値とが異ならせてあり、前記第一表示流量閾値が、前記非表示流量閾値より大きく、下流側に設けられる流体消費機器の運転開始に伴って消費される流量の下限値に関連つけられ、それより小さい値に設定されていることにある。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a flow rate measurement unit that intermittently measures an instantaneous flow rate of a fluid passing through a flow path, and an integrated flow rate obtained from the instantaneous flow rate measured by the flow rate measurement unit and a measurement interval are obtained. The characteristic configuration of the flow meter with the integrated flow rate display to display is
Based on the first judgment flow rate that is a representative flow rate of the instantaneous flow rate measured during a predetermined period, a display state for performing flow rate pilot display that can be visually recognized when there is a flow rate that passes through the flow path, and when there is no flow rate, It has switching means to switch to the non-display state that does not perform flow rate pilot display,
The first display flow rate threshold that is the switching flow rate threshold value from the non-display state to the display state is different from the non-display flow rate threshold value that is the switching flow rate threshold value from the display state to the non-display state, One display flow rate threshold value is larger than the non-display flow rate threshold value, and is set to a value smaller than that associated with the lower limit value of the flow rate consumed when the fluid consuming device provided on the downstream side starts operation. It is in.

この流量計は、第一判定流量を第一表示流量閾値、非表示閾値と比較することで、流量パイロット表示の表示/非表示が実行される。ここで、非表示閾値と第一表示流量閾値の関係は、後者が前者より大きい閾値とされ、第一表示流量閾値は、下流側に設けられる流体消費機器の運転開始に伴って消費される流量の下限値に関連つけられ、それより小さい値として決定される。結果、流量パイロット表示の表示側への表示変更において、下流側に設けられる流体消費機器の運転開始に対応し、上流側からの外乱の影響を避けた状態で表示切換えを実現できる。   This flow meter performs display / non-display of the flow rate pilot display by comparing the first determination flow rate with the first display flow rate threshold value and the non-display threshold value. Here, the relationship between the non-display threshold value and the first display flow rate threshold value is that the latter is larger than the former, and the first display flow rate threshold value is a flow rate that is consumed with the start of operation of the fluid consuming device provided on the downstream side. It is related to the lower limit value of and is determined as a smaller value. As a result, in the display change to the display side of the flow rate pilot display, it is possible to realize display switching in a state where the influence of disturbance from the upstream side is avoided, corresponding to the start of operation of the fluid consuming device provided on the downstream side.

さらに、前記第一表示流量閾値より流量の小さい側に設定される第二表示流量閾値を備え、前記切換え手段が、前記第一判定流量が前記第一表示流量閾値より小さい非表示状態において、所定期間に計測される瞬時流量の代表値が前記第二表示流量閾値より大きい場合に、非表示状態を表示状態に切換える構成とされることが好ましい。   And a second display flow rate threshold value that is set on a smaller flow rate side than the first display flow rate threshold value, wherein the switching means is in a non-display state in which the first determination flow rate is smaller than the first display flow rate threshold value. It is preferable that the non-display state is switched to the display state when the representative value of the instantaneous flow rate measured during the period is larger than the second display flow rate threshold value.

第一表示流量閾値と非表示閾値とを異ならせるヒステリシスを持たせる構成を採用した場合、流量ゼロで、流量パイロット表示が非表示状態であるときから、たとえば、微小なガス漏れが発生して継続すると、瞬時流量の平均はある時点で0から微小流量値となりそのまま継続し、どのタイミングでも第一判定流量>第一表示流量閾値の条件を満たせず、流量パイロット表示が表示されない問題が発生する可能性がある。そこで、第二表示流量閾値を設定しておき、この流量閾値を第二判定流量(例えば所定期間の瞬時流量の最小値)が超える場合に、流量パイロット表示を表示状態に切換える構成を採用することで、上記問題を解消できる。   When a configuration that has a hysteresis that makes the first display flow rate threshold value different from the non-display threshold value is adopted, for example, a minute gas leak occurs after the flow rate is zero and the flow rate pilot display is in the non-display state. Then, the average of the instantaneous flow rate becomes a minute flow rate value from 0 at a certain point and continues as it is. At any timing, the condition of the first judgment flow rate> the first display flow rate threshold value is not satisfied, and there is a possibility that the flow rate pilot display is not displayed. There is sex. Therefore, a configuration is adopted in which a second display flow rate threshold is set and the flow rate pilot display is switched to the display state when the second determination flow rate (for example, the minimum value of the instantaneous flow rate during a predetermined period) exceeds this flow rate threshold value. Thus, the above problem can be solved.

前記非表示流量閾値を、流量計が流量計の下流側で漏洩ありと判断する境界値に関連つけられた流量とすることができる。このように構成することで、流路を通過する流量が、流量計が前記流量計より下流側で漏洩ありと判断する境界値に関連つけられた流量を下回るまで、流量パイロット表示を維持することができる。   The non-display flow rate threshold may be a flow rate associated with a boundary value at which the flow meter determines that there is a leak downstream of the flow meter. By configuring in this way, the flow pilot display is maintained until the flow rate passing through the flow path falls below the flow rate associated with the boundary value that the flow meter determines to be leaking downstream from the flow meter. Can do.

前記第二表示流量閾値を、流量計が流量計より下流側で漏洩ありと判断する境界値に関連つけられた流量とすることができる。このように構成することで、流路を通過する流量が、第一表示流量閾値より小さく流量計が流量計より下流側で漏洩ありと判断する境界値に関連つけられた流量を上回っている状態において、流量パイロット表示を適切に表示できる。   The second display flow rate threshold may be a flow rate associated with a boundary value at which the flow meter determines that there is a leak downstream from the flow meter. With this configuration, the flow rate passing through the flow path is smaller than the first display flow rate threshold value and exceeding the flow rate associated with the boundary value at which the flow meter determines that there is a leak downstream from the flow meter. The flow pilot display can be appropriately displayed.

前記第一判定流量としては、瞬時流量の間欠駆動間隔毎に求められる瞬時流量の平均値とすることができる。この構成の場合、瞬時流量の間欠駆動間隔毎に平均値を得ることができるため、流量パイロット表示の表示状態/非表示状態の切換えを遅れなく適切なものとできる。   As said 1st determination flow volume, it can be set as the average value of the instantaneous flow volume calculated | required for every intermittent drive interval of instantaneous flow volume. In the case of this configuration, an average value can be obtained for each intermittent drive interval of the instantaneous flow rate, so that switching between the display state / non-display state of the flow rate pilot display can be made appropriate without delay.

前記第二判定流量としては、瞬時流量の間欠駆動間隔毎に求められる瞬時流量の最小値とすることができる。この構成の場合、流量パイロット表示が非表示状態であるときから、たとえば、微小なガス漏れが発生した場合でも、流量パイロット表示の非表示状態から表示状態への切換えを適切なものとできる。   The second determination flow rate can be the minimum value of the instantaneous flow rate obtained at every intermittent drive interval of the instantaneous flow rate. In the case of this configuration, since the flow rate pilot display is in the non-display state, for example, even when a minute gas leak occurs, switching from the non-display state of the flow rate pilot display to the display state can be made appropriate.

さて、瞬時流量の計測に関しては、流量計測部に一対の超音波センサを備え、これら一対の超音波センサ間を相互に伝播する超音波の伝播時間に基づいて、流路を通過する流体の瞬時流量を求める超音波流量計とすることで、比較的簡易な構成で、高精度の流量計測を実現できる。   Regarding the measurement of instantaneous flow rate, a pair of ultrasonic sensors is provided in the flow rate measurement unit, and the instantaneous flow of the fluid passing through the flow path is determined based on the propagation time of the ultrasonic waves propagating between the pair of ultrasonic sensors. By using an ultrasonic flowmeter for determining the flow rate, highly accurate flow rate measurement can be realized with a relatively simple configuration.

本発明の実施の形態について、超音波式ガスメータを例にとって、以下、図面に基づいて説明する。図1は、本願に係る当該超音波式ガスメータ10の概略構造を示す概略構造図であり、図2は超音波ガスメータ10の表面に設けられている表示部50の表示状態を示す図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, taking an ultrasonic gas meter as an example. FIG. 1 is a schematic structural diagram showing a schematic structure of the ultrasonic gas meter 10 according to the present application, and FIG. 2 is a diagram showing a display state of a display unit 50 provided on the surface of the ultrasonic gas meter 10.

超音波式ガスメータ10は、ガスGが供給される各ガス需要家に対して設けられ、一次的には各ガス需要家に供給される総ガス流量の計測の用を果たす。さらに、供給側で異常なガスGの使用状態を確認した場合(例えば、所定値以上の流量が長時間にわたって使用し続けられている場合)は、ガス供給を遮断すべく緊急遮断を行えるように構成されている。   The ultrasonic gas meter 10 is provided for each gas consumer to which the gas G is supplied, and serves primarily for measuring the total gas flow rate supplied to each gas consumer. Furthermore, when an abnormal use state of the gas G is confirmed on the supply side (for example, when a flow rate of a predetermined value or more is continuously used for a long time), an emergency shutoff can be performed to shut off the gas supply. It is configured.

超音波式ガスメータ10は、ガスGが通過する流路1に遮断弁2と流量計測部3とを設けてあり、遮断弁2を駆動する遮断弁駆動回路7、流量計測部3に配設される一対の超音波センサ3a,3bを所定のシーケンスに従って駆動する超音波センサ駆動回路8が備えられている。これら遮断弁駆動回路7及び超音波駆動回路8は、制御部40からの駆動制御指令に従って働くように構成されるとともに、超音波駆動回路8は、超音波センサ3a,3bからの計測結果を制御部40に戻すように構成されている。また、表示部50及び記憶部60が備えられており、制御部40で得られた流量情報が表示部50に表示される構成が採用されるとともに、記憶部60に流量情報を記憶することで、下記する所定の処理を実行できるように構成されている。前記制御部40は、マイクロコンピュータ(以下、「マイコン」と略称する)を主構成要素として構成されている。このマイコンは、主な処理として、瞬時流量検出処理、積算流量演算処理、パイロット表示情報の生成処理及び遮断弁2に対する遮断情報の生成処理を実行するように構成されている。   The ultrasonic gas meter 10 is provided with a shutoff valve 2 and a flow rate measuring unit 3 in a flow path 1 through which a gas G passes, and is disposed in a shutoff valve drive circuit 7 and a flow rate measuring unit 3 that drive the shutoff valve 2. An ultrasonic sensor drive circuit 8 is provided for driving the pair of ultrasonic sensors 3a and 3b according to a predetermined sequence. The shut-off valve drive circuit 7 and the ultrasonic drive circuit 8 are configured to work according to the drive control command from the control unit 40, and the ultrasonic drive circuit 8 controls the measurement results from the ultrasonic sensors 3a and 3b. It is configured to return to the unit 40. Further, the display unit 50 and the storage unit 60 are provided, and a configuration in which the flow rate information obtained by the control unit 40 is displayed on the display unit 50 is adopted, and the flow rate information is stored in the storage unit 60. The following predetermined processing can be executed. The control unit 40 includes a microcomputer (hereinafter, simply referred to as “microcomputer”) as a main component. This microcomputer is configured to execute an instantaneous flow rate detection process, an integrated flow rate calculation process, a pilot display information generation process, and a shutoff information generation process for the shutoff valve 2 as main processes.

図示する例では遮断弁2を流路1において計測流路部3の上流側に配置してある。
遮断弁2は制御部40に備えられる遮断情報生成手段45で発生される遮断情報により遮断弁駆動回路7により遮断される。この遮断情報生成手段45は、所定値以上の流量が長時間にわたって使用し続けられている場合に、遮断情報を生成する。
In the illustrated example, the shut-off valve 2 is arranged on the upstream side of the measurement flow path section 3 in the flow path 1.
The shut-off valve 2 is shut off by the shut-off valve drive circuit 7 based on the shut-off information generated by the shut-off information generating means 45 provided in the control unit 40. The blocking information generating unit 45 generates blocking information when a flow rate of a predetermined value or more is continuously used for a long time.

表示部50は、具体的には液晶表示部として構成されており、図2に示すように積算流量表示部51と、流量パイロット表示部52とを備えて構成されている。積算流量表示部51には、制御部40において積算された、総ガス流量が表示される。一方、流量パイロット表示部52は、制御部40で発生するパイロット表示情報に従って、流路1を通過する流量が有る場合に点灯され(表示状態)、流量が無い場合に消灯される(非表示状態)。   Specifically, the display unit 50 is configured as a liquid crystal display unit, and includes an integrated flow rate display unit 51 and a flow rate pilot display unit 52 as shown in FIG. The integrated flow rate display unit 51 displays the total gas flow rate integrated by the control unit 40. On the other hand, the flow rate pilot display unit 52 is turned on when there is a flow rate passing through the flow path 1 according to the pilot display information generated by the control unit 40 (display state), and is turned off when there is no flow rate (non-display state). ).

〔瞬時流量計測〕
流量計測部3には、上流側部位と下流側部位とにそれぞれ超音波の送受波を行う超音波センサ3a,3bが配置されている。これら一対の超音波センサ3a,3bは、流路1を挟んで互いに対向し、且つ超音波センサ3a,3bの間で送受される超音波の進行方向
と流体が流路1を通過する方向とが角度θをなして交差するように配置されている。
瞬時流量の計測には、上流側の超音波センサ3aから下流側の超音波センサ3bに向かって超音波を送波したときの超音波の伝播時間t1と、下流側の超音波センサ3bから上流側の超音波センサ3aに向かって超音波を送波したときの超音波の伝播時間t2とを用いる。いま、両超音波センサ3a,3bの間の距離をd、流体の流速をv、音速をcとすると、以下の関係が得られる。
(c+v・cosθ)t1=(c−v・cosθ)t2=d
したがって、流速vは以下のように表すことができる。
v=(d/2cosθ){(1/t1)−(1/t2)}
このようにして求めた流速vに計測流路部1の断面積Sを乗じた値が瞬時流量qになる。
つまり、瞬時流量qは次式で表される。
q=v・S
[Instantaneous flow measurement]
The flow rate measurement unit 3 is provided with ultrasonic sensors 3a and 3b that transmit and receive ultrasonic waves to the upstream portion and the downstream portion, respectively. The pair of ultrasonic sensors 3a and 3b are opposed to each other with the flow channel 1 interposed therebetween, and the traveling direction of ultrasonic waves transmitted and received between the ultrasonic sensors 3a and 3b and the direction in which fluid passes through the flow channel 1 Are arranged so as to intersect at an angle θ.
For the measurement of the instantaneous flow rate, the ultrasonic wave propagation time t1 when the ultrasonic wave is transmitted from the upstream ultrasonic sensor 3a to the downstream ultrasonic sensor 3b and the upstream ultrasonic sensor 3b upstream. The ultrasonic wave propagation time t2 when the ultrasonic wave is transmitted toward the ultrasonic sensor 3a on the side is used. Assuming that the distance between the ultrasonic sensors 3a and 3b is d, the fluid flow velocity is v, and the sound velocity is c, the following relationship is obtained.
(C + v · cos θ) t1 = (c−v · cos θ) t2 = d
Therefore, the flow velocity v can be expressed as follows:
v = (d / 2 cos θ) {(1 / t1) − (1 / t2)}
A value obtained by multiplying the flow velocity v thus obtained by the cross-sectional area S of the measurement flow path portion 1 is the instantaneous flow rate q.
That is, the instantaneous flow rate q is expressed by the following equation.
q = v · S

制御部40には、瞬時流量検出手段41が備えられており、所定タイミングで駆動制御指令を発生し、超音波センサ駆動回路8を働かせる。超音波センサ駆動回路7は、各超音波センサ3a,3bをそれぞれ送波側として超音波を送受波する動作を1組として駆動し、得られた計測結果を制御部40に返し、瞬時流量検出手段41は上記式に従って、1組の動作毎に瞬時流量qを演算導出する。
上記の瞬時流量計測は間欠的に実行する。通常この間欠駆動間隔は1〜5秒程度に設定される。
The control unit 40 is provided with an instantaneous flow rate detection means 41, which generates a drive control command at a predetermined timing and activates the ultrasonic sensor drive circuit 8. The ultrasonic sensor driving circuit 7 drives the ultrasonic sensors 3a and 3b as a set to transmit and receive ultrasonic waves as a set, and returns the obtained measurement result to the control unit 40 to detect instantaneous flow rate. The means 41 calculates and derives the instantaneous flow rate q for each set of operations according to the above formula.
The instantaneous flow rate measurement is performed intermittently. Usually, this intermittent drive interval is set to about 1 to 5 seconds.

〔積算流量演算〕
制御部40には、積算流量演算手段42が備えられており、間欠駆動間隔に瞬時流量qに乗じたものを積算していくことによって積算流量Qが求められる。このようにして求められる積算流量Qはメータの設置以降、流路1を通過した流体の総量(ガスGの使用量)に相当する。この積算流量Qの情報が、表示部50に送られ、積算流量表示部51に表示される。
(Integrated flow calculation)
The controller 40 is provided with an integrated flow rate calculation means 42, and the integrated flow rate Q is obtained by integrating the intermittent drive interval multiplied by the instantaneous flow rate q. The integrated flow rate Q thus obtained corresponds to the total amount of fluid that has passed through the flow path 1 after the meter is installed (the amount of gas G used). Information on the integrated flow rate Q is sent to the display unit 50 and displayed on the integrated flow rate display unit 51.

〔流量パイロット表示〕
以下、パイロット表示情報のON・OFFに関して説明する。
このパイロット表示情報は、経時的に制御部40へ送られてくる瞬時流量qを時間領域で移動平均し、得られる瞬時流量qの移動平均値Qaveもしくは各瞬時流量qを閾値と比較することで、パイロット情報生成手段43により発生される。閾値としては、第一表示流量閾値Qth1、第二表示流量閾値Qth2及び非表示流量閾値Qth0が予め記憶部60に記憶格納されている。ここで、第一表示流量閾値Qth1及び非表示流量閾値Qth0は、図3に示す処理フローにおいて詳細に説明するように、瞬時流量の移動平均値Qmave30と比較される。一方、第二表示流量閾値Qth2は、各瞬時流量q(=Qbuf(i))と比較される。本願にあっては、所定期間に計測される瞬時流量qを個別に記憶するメモリ領域61が確保されており、付属して備えられるレジスタ(図示せず)において先入れ先出し方式で、直近所定期間の各瞬時流量Qbuf(i)がこのメモリ領域61に個別に記憶される。下記する例では、この瞬時流量Qbuf(i)を記憶するメモリ領域61として、2秒毎に計測される30秒分の瞬時流量qを記憶するため、15の領域が設けられている。
[Flow pilot display]
Hereinafter, ON / OFF of pilot display information will be described.
This pilot display information is obtained by moving and averaging the instantaneous flow rate q sent to the control unit 40 over time in the time domain, and comparing the obtained moving average value Qave of the instantaneous flow rate q or each instantaneous flow rate q with a threshold value. Generated by the pilot information generating means 43. As the threshold values, the first display flow rate threshold value Qth1, the second display flow rate threshold value Qth2, and the non-display flow rate threshold value Qth0 are stored and stored in the storage unit 60 in advance. Here, the first display flow rate threshold value Qth1 and the non-display flow rate threshold value Qth0 are compared with the moving average value Qmave30 of the instantaneous flow rate as described in detail in the processing flow shown in FIG. On the other hand, the second display flow rate threshold value Qth2 is compared with each instantaneous flow rate q (= Qbuf (i)). In the present application, a memory area 61 for individually storing the instantaneous flow rate q measured during a predetermined period is secured, and a register (not shown) provided therein is a first-in first-out method. The instantaneous flow rate Qbuf (i) is individually stored in the memory area 61. In the example described below, 15 areas are provided as the memory area 61 for storing the instantaneous flow rate Qbuf (i) in order to store the instantaneous flow rate q for 30 seconds measured every 2 seconds.

制御部40では、瞬時流量Qbuf(i)の平均値Qmave30(流路を所定期間に通過する流量の代表流量である第一判定流量の一例)が、第一表示流量閾値Qth1より大きい場合に、パイロット表示情報をONとする。本願では、パイロット表示情報がONとなり、流量パイロット表示がなされている状態を「表示状態」と呼ぶ。一方、瞬時流量の移動平均値Qmave30が、非表示流量閾値Qth0より小さい場合に、パイロット表示情報をOFFとする。パイロット表示情報がOFFとされ、流量パイロット表示がなされていない状態を「非表示状態」と呼ぶ。   In the control unit 40, when the average value Qmave30 of the instantaneous flow rate Qbuf (i) (an example of a first determination flow rate that is a representative flow rate of the flow rate that passes through the flow path in a predetermined period) is larger than the first display flow rate threshold value Qth1, Set pilot display information to ON. In the present application, a state in which the pilot display information is ON and the flow rate pilot display is performed is referred to as a “display state”. On the other hand, when the moving average value Qmave30 of the instantaneous flow rate is smaller than the non-display flow rate threshold value Qth0, the pilot display information is turned OFF. A state where the pilot display information is OFF and the flow rate pilot display is not performed is referred to as a “non-display state”.

従って、制御部40には、第一判定流量Qmave30に基づいて、流路を通過する流量が有る場合に目視認識可能な流量パイロット表示を行う表示状態と、流量が無い場合に前記流量パイロット表示を行わない非表示状態とに切換える切換え手段44が備えられている。   Therefore, based on the first determination flow rate Qmave 30, the control unit 40 displays the flow rate pilot display that can be visually recognized when there is a flow rate that passes through the flow path, and the flow rate pilot display when there is no flow rate. Switching means 44 is provided for switching to a non-display state that is not performed.

そして、非表示状態から表示状態への切換え流量閾値である第一表示流量閾値Qth1と、表示状態から非表示状態への切換え流量閾値である非表示流量閾値Qth0は異ならせてあり、第一表示流量閾値Qth1が、非表示流量閾値Qth0より大きく設定されている。一例としては、第一表示流量閾値Qth1を50L/hと、非表示流量閾値Qth0を3L/hとして設定できる。ここで、非表示流量閾値Qth0は、ガスメータ10において流量計より下流側で漏洩ありと判断する境界値流量である。一方、第一表示流量閾値Qth1は、非表示流量閾値Qth0より大きく、下流側に設けられる流体消費機器の運転開始に伴って消費される流量の下限値(通常80〜100L/h)に関連つけられ(この下限値より30〜50L/h小流量側に設定)、それより小さい値である。   The first display flow rate threshold value Qth1 that is the switching flow rate threshold value from the non-display state to the display state is different from the non-display flow rate threshold value Qth0 that is the switching flow rate threshold value from the display state to the non-display state. The flow rate threshold value Qth1 is set larger than the non-display flow rate threshold value Qth0. As an example, the first display flow rate threshold value Qth1 can be set to 50 L / h, and the non-display flow rate threshold value Qth0 can be set to 3 L / h. Here, the non-display flow rate threshold value Qth0 is a boundary value flow rate at which the gas meter 10 determines that there is a leak downstream from the flow meter. On the other hand, the first display flow rate threshold value Qth1 is larger than the non-display flow rate threshold value Qth0, and is related to the lower limit value (usually 80 to 100 L / h) of the flow rate that is consumed when the operation of the fluid consuming device provided downstream is started. (Set to a low flow rate of 30 to 50 L / h from this lower limit value), which is a smaller value.

次に、第二表示流量閾値Qth2に関して説明すると、この閾値は、第一表示流量閾値Qth1より流量の小さい側に設定される閾値であり、第一判定流量Qmaveが第一表示流量閾値Qth1より小さい非表示状態において、第二表示流量閾値Qth2より大きい瞬時流量が所定期間、例えば30秒に渡って流れた場合に、非表示状態を表示状態に切換えるための閾値である。従って、この閾値判定も先に説明した切換え手段44が実行する。   Next, the second display flow rate threshold value Qth2 will be described. This threshold value is a threshold value set on the smaller flow rate side than the first display flow rate threshold value Qth1, and the first determination flow rate Qmave is smaller than the first display flow rate threshold value Qth1. In the non-display state, this is a threshold value for switching the non-display state to the display state when an instantaneous flow rate larger than the second display flow rate threshold value Qth2 flows for a predetermined period, for example, 30 seconds. Therefore, the threshold value determination is also performed by the switching means 44 described above.

この判定が必要となるのは、上記のように、第一表示流量閾値Qth1と非表示閾値Qth0とを異ならせるヒステリシスを持たせる構成を採用した場合、流量ゼロで、流量パイロット表示が非表示状態から、たとえば、微小なガス漏れが発生して継続すると、瞬時流量の移動平均Qmaveはある時点で0から微小流量値となりそのまま継続し、どのタイミングでも瞬時流量の移動平均Qmave>第一表示流量閾値Qth1の条件を満たせず、流量パイロット表示が表示状態に切換らないためである。一例としては、第二表示流量閾値Qth2を3L/hとできる。この第二表示流量閾値Qth2は微小流量を問題とするため、下流側で漏洩ありと判断する下限の境界値に関連つけられた流量である。この第二表示流量閾値Qth2としては、3L/hとできる他、余裕をみて、1.5L/hあるいは2.0L/hとしてもよい。又、3L/h〜1.5L/hの範囲内の値ともできる。   This determination is necessary because, as described above, in the case of adopting a configuration having a hysteresis that makes the first display flow rate threshold value Qth1 and the non-display threshold value Qth0 different, the flow rate pilot display is not displayed. For example, if a minute gas leak occurs and continues, the moving average Qmave of the instantaneous flow rate changes from 0 to a minute flow rate value at a certain time and continues as it is, and the moving average of the instantaneous flow rate Qmave> first display flow rate threshold at any timing. This is because the condition of Qth1 is not satisfied and the flow rate pilot display does not switch to the display state. As an example, the second display flow rate threshold value Qth2 can be 3 L / h. The second display flow rate threshold value Qth2 is a flow rate associated with a lower limit boundary value for determining that there is a leak on the downstream side, since a minute flow rate is a problem. The second display flow rate threshold value Qth2 may be 3 L / h, or may be 1.5 L / h or 2.0 L / h with a margin. It can also be a value within the range of 3 L / h to 1.5 L / h.

このような処理を加えても問題がないのは、上流側パイプライン網のガバナ制御等の理由で、供給圧力が一時的に変動した際、ガス不使用時でもメータ内にガスの流れが発生するが、多くの場合それは数秒程度の一時的なものであり、30秒間(15回分の瞬時流量)継続して流れることはないからである。   The reason why there is no problem even if such processing is added is that the flow of gas is generated in the meter even when the gas is not used when the supply pressure fluctuates temporarily due to the governor control of the upstream pipeline network, etc. However, in many cases, it is temporary for several seconds and does not flow continuously for 30 seconds (15 instantaneous flow rates).

以下、図3に基づいて、パイロット表示情報の発生・停止について、具体的に説明する。このフローに入る前提として、瞬時流量の計測、移動平均化が、瞬時流量の測定タイミング毎に実行され、図3に示すフローに入る。
説明では、瞬時流量qを各別に記憶するメモリ領域61に記憶された瞬時流量をQbuf(1)〜Qbuf(15)とする。これら瞬時流量Qbuf(1)〜Qbuf(15)は、先に説明したように先入れ先出し方式で各領域に格納された、現在から15個前までの瞬時流量qである。これら記憶された15個の瞬時流量Qbuf(1)〜Qbuf(15)に基づいて、その時点での、直近30秒の移動平均値Qmave30が求められている。閾値は、第一表示流量閾値Qth1を50L/h、第二表示流量閾値Qth2を3L/h及び非表示流量閾値Qth0を3L/hとしている。
Hereinafter, the generation / stop of the pilot display information will be specifically described with reference to FIG. As a premise of entering this flow, instantaneous flow rate measurement and moving averaging are executed at each instantaneous flow rate measurement timing, and the flow shown in FIG. 3 is entered.
In the description, the instantaneous flow rates stored in the memory area 61 that stores the instantaneous flow rate q separately are defined as Qbuf (1) to Qbuf (15). These instantaneous flow rates Qbuf (1) to Qbuf (15) are the instantaneous flow rates q from the present to the previous 15 stored in each area by the first-in first-out method as described above. Based on the 15 stored instantaneous flow rates Qbuf (1) to Qbuf (15), the moving average value Qmave30 of the latest 30 seconds at that time is obtained. The first display flow rate threshold value Qth1 is 50 L / h, the second display flow rate threshold value Qth2 is 3 L / h, and the non-display flow rate threshold value Qth0 is 3 L / h.

図3に示すフローに入ると、現在の流量パイロット表示のON,OFF状態が判定される(#1)。流量パイロット表示がされていない非表示状態であったときは(#1:no)、第一表示流量閾値Qth1を用い、Qmave30>Qth1であれば(#2:yes),流量パイロット表示を表示状態に切換える(#5)。Qmave30≦Qth1であれば(#2:no)、流量パイロット表示を非表示状態のまま継続する。   When the flow shown in FIG. 3 is entered, the current flow pilot display ON / OFF state is determined (# 1). When the flow rate pilot display is not displayed (# 1: no), the first display flow rate threshold value Qth1 is used. When Qmave30> Qth1 (# 2: yes), the flow rate pilot display is displayed. (# 5). If Qmave30 ≦ Qth1 (# 2: no), the flow rate pilot display is continued in the non-display state.

流量パイロット表示が、表示状態であったときは(#1:yes)、非表示流量閾値Qth0を用い(#3)、Qmave30>Qth0であれば(#3:yes)、流量パイロット表示を表示状態のまま維持し(#5)、Qmave30>Qth0でなければ(#3:no)、下記するステップ#4の判定を経て流量パイロット表示を非表示状態に切換える。   When the flow rate pilot display is in the display state (# 1: yes), the non-display flow rate threshold value Qth0 is used (# 3), and if Qmave30> Qth0 (# 3: yes), the flow rate pilot display is displayed. If Qmave30> Qth0 is not maintained (# 3: no), the flow rate pilot display is switched to the non-display state through the determination in step # 4 described below.

さて、流量パイロット表示が、非表示状態であり(#1:no)、第一表示流量閾値Qth1を用い、Qmave30≦Qth1である状態であった場合(#2:no)直近15回分の瞬時流量Qbuf(1)〜Qbuf(15)の最小値が第二表示流量閾値Qth2以上であれば(#4:yes)、流量パイロット表示を表示状態に切換える(#5)。直近15回分の瞬時流量Qbuf(1)〜Qbuf(15)の何れもが第二表示流量閾値Qth2未満であれば(#4:no)、流量パイロット表示を非表示状態のまま継続する(#6)。このようにして、良好な表示状態を確保することができる。   When the flow rate pilot display is in a non-display state (# 1: no) and the first display flow rate threshold value Qth1 is used and Qmave30 ≦ Qth1 (# 2: no), the instantaneous flow rate for the latest 15 times If the minimum value of Qbuf (1) to Qbuf (15) is equal to or greater than the second display flow rate threshold value Qth2 (# 4: yes), the flow rate pilot display is switched to the display state (# 5). If any of the instantaneous flow rates Qbuf (1) to Qbuf (15) for the latest 15 times is less than the second display flow rate threshold value Qth2 (# 4: no), the flow rate pilot display is kept in the non-display state (# 6). ). In this way, a good display state can be ensured.

図4に、瞬時流量(細実線)、瞬時流量の各計測時点において求められる移動平均値Qmave30に基づいた流量パイロット表示のON(表示状態),OFF(非表示状態)の判断結果(太実線)、及び従来行っていた30秒毎に求めた平均値に基づく流量パイロット表示のON,OFFの判断結果(点線)を示した。この図に示す判断結果は、流量パイロット表示のON,OFF間の閾値を、同一の閾値(表示流量閾値と非表示閾値とが同一)4.5L/hとして行ったものである。このように移動平均値Qmave30を使用すると、瞬時流量(細実線)が0L/hから増大すると直ぐにONとなり、瞬時流量が0L/hとなってから従来のもの(点線)よりも早くOFFとなっている。従って、移動平均値Qmave30を使用するだけで、ON、OFF表示を遅れなく適正に行うことができることが判る。   FIG. 4 shows the determination result of the flow rate pilot display ON (display state) and OFF (non-display state) based on the moving average value Qmave30 obtained at each measurement point of the instantaneous flow rate (thin solid line) and the instantaneous flow rate (thick solid line). In addition, the flow pilot display ON / OFF determination result (dotted line) based on the average value obtained every 30 seconds, which is conventionally performed, is shown. The determination result shown in this figure is made by setting the threshold value between ON and OFF of the flow rate pilot display to the same threshold value (the display flow rate threshold value and the non-display threshold value are the same) 4.5 L / h. When the moving average value Qmave30 is used in this way, the instantaneous flow rate (thin solid line) is turned on immediately after the increase from 0 L / h, and after the instantaneous flow rate becomes 0 L / h, it is turned off earlier than the conventional one (dotted line). ing. Therefore, it can be seen that the ON / OFF display can be properly performed without delay only by using the moving average value Qmave30.

図5に、瞬時流量(細実線)、図3に示す閾値にヒステリシスを持たせた場合の、移動平均値Qmave30に基づく流量パイロット表示のON,OFFの判断結果(太実線)、及び閾値にヒステリシスを持たせなかった場合の流量パイロット表示のON,OFFの判断結果(点線)を示した。ヒステリシスを持たせないもの(点線)では、38000〜39000や、39000以降に誤ってONとなっているが、上記した構成ではOFFに維持されている。従って、閾値にヒステリシスを持たせることで、流量パイロット誤表示を抑制できることが判る。
これまで説明してきた流量計としては、超音波流量計である例を示したが、本願は、瞬時流量を計測可能な任意の流量計に適用できる。即ち、ガス流をターゲットでフルイディック発振させその振動周波数から流速を検出するフルイディックメータや、従来型の膜式流量計であってもパルス信号の間隔が従来よりも狭く2秒以下の間隔でパルス信号が出力されるものでも良い。或いは、熱線からの温度分布がガス流量に応じて変化したのを検出する熱線式流量計であってもよい。
FIG. 5 shows instantaneous flow rate (thin solid line), ON / OFF judgment result of flow pilot display based on moving average value Qmave30 (thick solid line) when hysteresis is given to the threshold shown in FIG. The determination result (dotted line) of the ON / OFF of the flow rate pilot display when not having. In the case where no hysteresis is given (dotted line), it is erroneously turned on after 38000 to 39000 and after 39000, but in the above configuration, it is kept off. Accordingly, it can be seen that the flow rate pilot erroneous display can be suppressed by providing the threshold with hysteresis.
Although the example which was an ultrasonic flowmeter was shown as a flowmeter demonstrated so far, this application is applicable to the arbitrary flowmeters which can measure an instantaneous flow rate. In other words, even with a fluidic meter that detects fluid flow from the oscillation frequency of a gas flow by a target and a conventional membrane type flow meter, the pulse signal interval is narrower than the conventional one and less than 2 seconds. A pulse signal may be output. Alternatively, it may be a hot-wire flow meter that detects that the temperature distribution from the hot wire has changed according to the gas flow rate.

流量パイロット表示の表示状態/非表示状態の切換え精度を上げた流量計を提供することができた。   It was possible to provide a flow meter with improved switching accuracy between the display state and non-display state of the flow rate pilot display.

超音波式ガスメータの構成を示す図Diagram showing the configuration of an ultrasonic gas meter 表示部における表示状態を示す図The figure which shows the display state in a display part 流量パイロット表示の処理フローを示す図Diagram showing the flow of pilot display 瞬時流量の移動平均値に基づく流量パイロット表示の状態を示す図The figure which shows the state of the flow pilot display based on the moving average value of the instantaneous flow rate 表示流量閾値と非表示流量閾値との間にヒステリシスを設定した場合の流量パイロット表示の状態を示す図The figure which shows the state of the flow pilot display when hysteresis is set between the display flow rate threshold and the non-display flow rate threshold

符号の説明Explanation of symbols

1 流路
3 流量計測部
40 制御部
41 切換え手段
50 表示部
51 積算流量表示部
52 流量パイロット表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flow path 3 Flow measurement part 40 Control part 41 Switching means 50 Display part 51 Integrated flow rate display part 52 Flow rate pilot display part

Claims (7)

流路を通過する流体の瞬時流量を間欠的に計測する流量計測部と、前記流量計測部により計測された瞬時流量と間欠駆動間隔とから求まる積算流量を表示する積算流量表示部とを備えた流量計であって、
所定期間に計測される瞬時流量の代表流量である第一判定流量に基づいて、流路を通過する流量が有る場合に目視認識可能な流量パイロット表示を行う表示状態と、流量が無い場合に前記流量パイロット表示を行わない非表示状態とに切換える切換え手段を備え、
前記非表示状態から前記表示状態への切換え流量閾値である第一表示流量閾値と、前記表示状態から前記非表示状態への切換え流量閾値である非表示流量閾値とが異ならせてあり、前記第一表示流量閾値が、前記非表示流量閾値より大きく、下流側に設けられる流体消費機器の運転開始に伴って消費される流量の下限値に関連つけられ、それより小さい値に設定されている流量計。
A flow rate measurement unit that intermittently measures the instantaneous flow rate of the fluid passing through the flow path, and an integrated flow rate display unit that displays the integrated flow rate obtained from the instantaneous flow rate measured by the flow rate measurement unit and the intermittent drive interval A flow meter,
Based on the first judgment flow rate that is a representative flow rate of the instantaneous flow rate measured during a predetermined period, a display state for performing flow rate pilot display that can be visually recognized when there is a flow rate that passes through the flow path, and when there is no flow rate, It has switching means to switch to the non-display state that does not perform flow rate pilot display,
The first display flow rate threshold that is the switching flow rate threshold value from the non-display state to the display state is different from the non-display flow rate threshold value that is the switching flow rate threshold value from the display state to the non-display state, The one display flow rate threshold value is larger than the non-display flow rate threshold value, and is related to the lower limit value of the flow rate consumed at the start of operation of the fluid consuming device provided on the downstream side, and is set to a smaller value. Total.
前記第一表示流量閾値より流量の小さい側に設定される第二表示流量閾値を備え、前記切換え手段が、前記第一判定流量が前記第一表示流量閾値より小さい非表示状態において、所定期間に計測される瞬時流量の代表流量である第二判定流量が前記第二表示流量閾値より大きい場合に、非表示状態を表示状態に切換える請求項1記載の流量計。   A second display flow rate threshold value set on a smaller flow rate side than the first display flow rate threshold value, wherein the switching means is in a non-display state in which the first determination flow rate is smaller than the first display flow rate threshold value during a predetermined period. The flow meter according to claim 1, wherein when the second determination flow rate, which is a representative flow rate of the measured instantaneous flow rate, is larger than the second display flow rate threshold value, the non-display state is switched to the display state. 前記非表示流量閾値が、下流側で漏洩ありと判断する境界値に関連つけられた流量である請求項1又は2記載の流量計。   The flow meter according to claim 1 or 2, wherein the non-display flow rate threshold is a flow rate associated with a boundary value that is judged to be leaked downstream. 前記第二表示流量閾値が、下流側で漏洩ありと判断する境界値に関連つけられた流量である請求項2記載の流量計。   The flow meter according to claim 2, wherein the second display flow rate threshold value is a flow rate associated with a boundary value that is judged to be leaked downstream. 前記第一判定流量が、所定期間に計測される瞬時流量の平均値であって、間欠駆動間隔毎に求められる請求項1〜4の何れか一項記載の流量計。   The flow meter according to any one of claims 1 to 4, wherein the first determination flow rate is an average value of instantaneous flow rates measured during a predetermined period, and is obtained at every intermittent drive interval. 前記第二判定流量が、所定期間に計測される瞬時流量の最小値であって、間欠駆動間隔毎に求められる請求項2記載の流量計   The flowmeter according to claim 2, wherein the second determination flow rate is a minimum value of an instantaneous flow rate measured during a predetermined period, and is obtained at every intermittent drive interval. 前記流量計測部に一対の超音波センサを備え、前記一対の超音波センサ間を相互に伝播する超音波の伝播時間に基づいて、前記流路を通過する流体の瞬時流量を求める超音波流量計である請求項1〜6の何れか一項記載の流量計。   An ultrasonic flowmeter comprising a pair of ultrasonic sensors in the flow rate measuring unit and obtaining an instantaneous flow rate of the fluid passing through the flow path based on propagation times of ultrasonic waves propagating between the pair of ultrasonic sensors. The flowmeter according to any one of claims 1 to 6.
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