JP2011203206A

JP2011203206A - 超音波流量計

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Publication number: JP2011203206A
Application number: JP2010073245A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Ito; 政明伊藤
Original assignee: Tokico Technology Ltd
Current assignee: Tokico System Solutions Co Ltd
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2011-10-13
Anticipated expiration: 2030-03-26
Also published as: JP5438577B2

Abstract

【課題】本発明は超音波流量計の流量計測精度を高めることを課題とする。
【解決手段】超音波流量計３０の流量制御部３８は、超音波センサ駆動部４１と、送信間隔変更部４２と、流量測定部４４と、二次圧力監視部４６と、記憶部４８と、電源としての電池４９とを有する。二次圧力監視部４６は、記憶部４８に記憶されている制御弁２０の設定圧力変動パターンのデータを所定時間間隔で読み込む。二次圧力監視部４６は、設定圧力変動パターンのデータに基づいて送信間隔変更部４２に対して圧力変動検出信号を出力することが可能になり、制御弁２０による圧力制御動作が行なわれると共に、超音波の送信間隔を変更することができる。超音波センサ駆動部４１では、送信間隔変更部４２よりの制御信号に基づいて設定圧力の変動タイミングに合わせて予め設定されている送信間隔となるように上流側超音波センサ３４に出力する駆動信号の時間間隔を短くするように変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は超音波流量計に係り、特に被測流体が流れる管路に超音波を送受信して被測流体の流量を計測する超音波流量計に関する。

例えば、都市ガスなどの流体を供給する配管には、下流側の二次圧力を制御する制御弁と、配管内を流れる流体の流量を測定する流量計とが設けられている。制御弁は、圧力設定部からの指示により弁開度を変更することで、下流側の二次圧力を予め設定された設定圧力になるように調整している。例えば、都市ガスの消費量は、時間帯によって変動する傾向があり、昼食の時間帯あるいは夕食の時間帯になると増加し、それ以外の時間帯では、減少する傾向にある。また、気温の低い冬になると、ガス湯沸かし器によるガス消費量が増加し、気温の高い夏になると、ガス消費量が減少する傾向にある。そのため、圧力設定部においては、予め時間帯毎の設定圧力（目標圧力）が記憶部に記憶されており、現在の時間帯の設定圧力（目標圧力）を記憶部より読み出して制御弁の弁駆動部に弁開度制御のための制御信号を出力して、下流側の二次圧力を予め設定された設定圧力になるように調整している（例えば、特許文献１参照）。

一方、配管内を流れる流体の流量を測定する流量計としては、流体が流れる管路に超音波を送受信して被測流体の流量を計測する超音波流量計が用いられている。この超音波流量計は省電力化が望まれているため、流量が安定しているときは上流側超音波センサによる超音波の送信間隔を長くして省電力化を図るモード（省電力モード）になり、流量変動が計測されると超音波の送信間隔を短くしてより精度の高い流量計測を行なうモード（精密計測モード）に切り替わるように構成されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平５−１７６８５号公報特開２００４−３４０７０３号公報

しかしながら、上記特許文献２による従来の超音波流量計では、超音波流量計が流量変動を測定した場合に超音波の送信間隔を短くするように送信間隔を変更するため、実際の流量変動が発生した時点では送信間隔が長いまま流量が測定されているので、流量変動時の流量を正確に測定することができないという問題があった。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した超音波流量計を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
（１）本発明は、予め設定されている設定圧力の変更タイミングに基づいて弁開度を変更する制御弁を有する配管に設けられた流量計本体と、
前記流量計本体の流路内の上流側に設けられた上流側超音波センサと、
前記流量計本体の流路内の下流側に設けられた下流側超音波センサと、
前記上流側超音波センサ又は前記下流側超音波センサより超音波を送信させるように前記上流側超音波センサ又は前記下流側超音波センサに駆動信号を出力する送信器駆動手段と、
前記上流側超音波センサ又は前記下流側超音波センサより送信される超音波の送信間隔を変更する送信間隔変更手段と、
前記上流側超音波センサ及び前記下流側超音波センサより出力された超音波受信信号の時間差に基づき、前記流量計本体の流路内を流れる流体の流量を測定する流量測定手段と、
を有する超音波流量計において、
前記送信間隔変更手段は、前記設定圧力の変更タイミングになったときに前記上流側超音波センサ及び前記下流側超音波センサの送信間隔が短くなるように前記送信器駆動手段による駆動信号の出力時間間隔を変更し、前記設定圧力が安定しているときには前記上流側超音波センサの送信間隔が長くなるように前記送信器駆動手段による駆動信号の出力時間間隔を変更することを特徴とする。
（２）本発明の前記送信間隔変更手段は、前記制御弁の弁開度の変更に基づき、前記上流側超音波センサ及び前記下流側超音波センサの送信間隔が基準時間間隔よりも短くなるように前記送信器駆動手段による駆動信号の出力時間間隔を変更することを特徴とする。
（３）本発明の前記送信間隔変更手段は、前記制御弁の弁開度の変更による圧力変動の大きさに応じて前記上流側超音波センサ及び前記下流側超音波センサの送信間隔が段階的に短くなるように前記送信器駆動手段による駆動信号の出力時間間隔を変更することを特徴とする。

本発明によれば、設定圧力の変更タイミングになったときに上流側超音波センサ及び下流側超音波センサの送信間隔が短くなるように送信器駆動手段による駆動信号の出力時間間隔を変更し、設定圧力が安定しているときには上流側超音波センサ及び下流側超音波センサの送信間隔が長くなるように送信器駆動手段による駆動信号の出力時間間隔を変更するため、流量変動が生じるときには上流側超音波センサ及び下流側超音波センサの送信間隔が短くなるように切替えることが可能になり、時間遅れなく流量変動時の流量計測を高精度に行なうことができる。

本発明による超音波流量計及び制御弁が配管に配された圧力調整システムを模式的に示す構成図である。制御弁によって制御される設定圧力変動パターンを例示する図である。流量に応じた超音波の送信間隔を示す図である。超音波流量計の制御部が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。変形例１の圧力調整システムを模式的に示す構成図である。変形例２の圧力調整システムを模式的に示す構成図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

図１は本発明による超音波流量計及び制御弁が配管に配された圧力制御システムを模式的に示す構成図である。図１に示されるように、都市ガスを供給する配管１０には、制御弁２０と、超音波流量計３０と、圧力センサ４０とからなる圧力制御システム５０が設けられている。

制御弁２０は、配管１０に連通された流路を流れるガス（流体）の圧力及び流量を制御するガバナ本体２２と、ガバナ本体２２の弁部を駆動するダイヤフラムを有するパイロット部２４と、パイロット部２４に弁開度を制御するための制御信号を出力する圧力制御部２６とからなる。

圧力制御部２６は、時間帯によって下流側で消費されるガス消費量が変化するため、現在の時刻を検出する時計と予め設定圧力のデータを記憶する記憶部２８とを有する。そして、そのときの設定圧力を記憶部２８から読み込むと、ガバナ本体２２の弁開度を制御する制御信号を出力する。

これにより、ガバナ本体２２では、パイロット部２４に入力された制御信号に基づいて下流側の二次圧力が設定圧力になるように圧力制御を行なう。よって、制御弁２０の下流側の二次圧力は、予想ガス消費量に応じて所定の設定圧力に制御される。

超音波流量計３０は、配管１０に連通された流路３１が内部に形成された流量計本体３２と、上流側超音波センサ３４と、下流側超音波センサ３６と、流量制御部３８とを有する。上流側超音波センサ３４は、流路３１の上流側の内壁に露出するように設けられ、且つ送受信面が下流側を向くように流路内壁に傾斜して取り付けられている。また、下流側超音波センサ３６は、流路３１の下流側の内壁に露出するように設けられ、且つ送受信面が上流側を向くように流路内壁に傾斜して取り付けられている。

超音波流量計３０の流量制御部３８は、上流側超音波センサ３４から下流に向けて流体中を伝播して下流側超音波センサ３６に受信されるまでの超音波伝播時間と、下流側超音波センサ３６から上流に向けて流体中を伝播して上流側超音波センサ３４に受信されるまでの超音波伝播時間との時間差が流量に比例した数値となるため、検出した時間差から流速及び流量を演算する。そのため、上流側超音波センサ３４と下流側超音波センサ３６とは、流体中を伝播する超音波が流速の影響を受けやすいように、流路３１の延在方向（軸方向）に対して送受信面の中心線が所定角度傾斜するようにＶ字状に配されている。また、上流側超音波センサ３４と下流側超音波センサ３６との取付位置は、これに限らず、流路３１に対して傾斜させ、且つ一直線上に対向配置させても良い。

超音波流量計３０においては、下記の式に基づいて流量を測定している。ここで、上流側超音波センサ３４から下流側超音波センサ３６までの伝播時間ｔ１と、下流側超音波センサ３６から上流側超音波センサ３４までの伝播時間ｔ２との時間差Δｔから次式が得られる。
ｔ１＝Ｌ／（Ｃ＋Ｖｃｏｓθ）・・・（式１）
ｔ２＝Ｌ／（Ｃ−Ｖｃｏｓθ）・・・（式２）
式１、式２より流速Ｖ（ｍ／ｓ）が次式から求まる。
Ｖ＝Ｌ／（２ｃｏｓθ）・｛（１／ｔ１）−（１／ｔ２）｝・・・（式３）
尚、上記Ｌは上流側超音波センサ３４から下流側超音波センサ３６までの距離（ｍ）、θは超音波の伝播軸と流路３１の中心線（または流路内壁）とがなす角度、Ｃは気体の音速（ｍ／ｓ）である。

超音波流量計３０の流量制御部３８は、超音波センサ駆動部（送信器駆動手段）４１と、送信間隔変更部（送信間隔変更手段）４２と、流量測定部（流量測定手段）４４と、二次圧力監視部４６と、記憶部４８と、電源としての電池４９とを有する。

超音波センサ駆動部４１は、所定の時間間隔で上流側超音波センサ３４及び下流側超音波センサ３６に駆動信号を出力し、上流側超音波センサ３４及び下流側超音波センサ３６から流路３１を流れる流体に超音波を送信させる。

送信間隔変更部４２は、圧力変動がある場合、あるいは圧力変動がない場合に応じて上流側超音波センサ３４より送信される超音波の送信間隔を変更するための制御信号を出力する。

流量測定部４４は、上流側超音波センサ３４から超音波を送信してから下流側超音波センサ３６より超音波受信信号が出力されまでの伝播時間ｔ１と、下流側超音波センサ３６から超音波を送信してから上流側超音波センサ３４より超音波受信信号が出力されまでの伝播時間ｔ２との時間差Δｔにより、上記式３に基づく演算を行なって流路３１内を流れる流体の流量を測定する。

二次圧力監視部４６は、圧力センサ４０からの検出信号により制御弁２０により制御された二次圧力の圧力変化を監視しており、二次圧力が所定値以上変化した場合に送信間隔変更部４２に対して圧力変動検出信号を出力する。これにより、送信間隔変更部４２では、超音波センサ駆動部４１に送信間隔を短くするように送信間隔変更を指示する制御信号を出力する。

また、二次圧力監視部４６は、当該超音波流量計３０が制御弁２０からかなり離れた下流に配されている場合には、圧力センサ４０が圧力変動を検出できない場合や検出に時間的な遅れが生じることも考慮して記憶部４８に記憶されている制御弁２０の設定圧力変動パターンのデータを所定時間間隔で読み込む。尚、超音波流量計３０の上流側と下流側との両方に圧力センサ４０を設けて、両方の圧力検出値の差（圧力差）から圧力変動、流量変動を検出することも可能である。

従って、二次圧力監視部４６は、設定圧力変動パターンのデータに基づいて送信間隔変更部４２に対して圧力変動検出信号を出力することが可能になり、制御弁２０による圧力制御動作が行なわれると共に、超音波の送信間隔を変更することができる。すなわち、制御弁２０が超音波流量計３０の上流に設置されているため、超音波流量計３０の設置場所での圧力が変動する前に超音波の送信間隔を変更することが可能になる。

超音波センサ駆動部４１では、送信間隔変更部４２からの制御信号に基づいて設定圧力の変動タイミングに合わせて予め設定されている送信間隔（周期）となるように上流側超音波センサ３４に出力する駆動信号の時間間隔（周期）を短くするように変更する。尚、上流側超音波センサ３４から送信される超音波の送信間隔としては、通常の流量測定で行なわれる標準時間よりも長くした長時間間隔で駆動信号を出力して電池４９の交換時期を延長する省電力モードと、標準時間よりも短くした短時間間隔で駆動信号を出力する精密測定モードとがある。本実施例においては、上記省電力モードまたは精密測定モードに切替えることで、圧力変動が殆どない安定している場合は省電力モードに切替えて超音波流量計３０を駆動する電池の寿命を延ばすように制御し、圧力変動が生じる場合は精密測定モードに切替えて圧力変動時の流量を正確に測定するように制御する。

また、本実施例においては、上記省電力モードと精密測定モードとの中間に超音波の送信間隔を標準時間（予め決められた通常の時間間隔）で設定された標準測定モードが設けられている。

図２は制御弁によって制御される設定圧力変動パターンを例示する図である。図２に示されるように、線図Ａは制御弁２０の圧力制御部２６に記憶されている設定圧力変動パターンの一例である。本実施例では、設定圧力変動パターンが超音波流量計３０の記憶部４８にも記憶されている。

また、線図Ａの上方から下方に向かう矢印Ｂは、超音波の送信タイミングを示している。
そして、矢印Ｂの間隔が送信間隔を示している。例えば、線図Ａにおいて、時間帯Ｔ１〜Ｔ２及びＴ３〜Ｔ４、Ｔ５〜Ｔ６の範囲は圧力が一定で安定しているので、送信間隔が長い時間間隔ＴＡに設定されている（省電力測定モード）。また、時間帯Ｔ２〜Ｔ３及びＴ４〜Ｔ５の範囲は圧力が変動しているので、送信間隔が標準となる時間間隔ＴＢ（＜ＴＡ）に設定されている（標準測定モード）。また、時間帯Ｔ４〜Ｔ５の範囲は圧力が急激に変動しているので、送信間隔が標準時間ＴＢより短い時間間隔ＴＣ（＜ＴＢ）に設定されている（精密測定モード）。また、線図Ａの下方から上方に向かう矢印Ｃは、設定圧力の変更タイミングを示している。

図３は流量に応じた超音波の送信間隔を示す図である。図３に示されるように、線図Ｄは設定圧力に応じて超音波流量計３０の流路３１を流れる流体の流速（流量）の測定値の変化パターンを示している。また、線図Ｄでは、測定された流量に応じて超音波の送信間隔が変動するように制御するため、時間帯Ｔ１〜Ｔ２及びＴ３〜Ｔ４、Ｔ５〜Ｔ６の範囲は圧力が一定で安定しているので、送信間隔が標準時間よりも長いＴＡ＝１．０秒に設定されている（省電力測定モード）。また、緩やかに圧力及び流量が変動する時間帯Ｔ２〜Ｔ３では、送信間隔が標準時間を同じＴＢ＝０．５秒に設定されている（標準測定モード）。また、急激に圧力及び流量が変動する時間帯Ｔ４〜Ｔ５では、送信間隔が標準時間よりも短いＴＣ＝０．２秒に設定されている（精密測定モード）。

図４は超音波流量計の制御部が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。図４に示されるように、制御部３８は、Ｓ１１で記憶部４８に記憶された設定圧力変動パターンのデータから現在の時刻が圧力変更タイミングの時刻か否かをチェックする。

Ｓ１１において、現在の時刻が圧力変更タイミングの時刻でないときは（ＮＯの場合）、設定圧力が変動せず安定しており、制御弁２０による圧力変動の制御（弁開度の変更制御）を行なわないものと判断してＳ１２に進む。

Ｓ１２では、現在の時刻が超音波流量計３０による流量計測を行なう超音波の送信タイミングか否かをチェックする。Ｓ１２において、現在の時刻が現在設定されている流量測定モード（省電力測定モード、標準測定モード、精密測定モードの何れか）における超音波の送信タイミングでないときは（ＮＯの場合）、上記Ｓ１１の処理に戻り、Ｓ１１、Ｓ１２のタイミング監視処理を繰り返す。

また、上記Ｓ１２において、現在の時刻が現在設定されている流量測定モードにおける超音波の送信タイミングであるときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ１３に進み、上流側超音波センサ３４から超音波を送信し、当該送信時間と下流側超音波センサ３６より超音波受信信号が出力された受信時間との時間差ｔ１を測定する。

次のＳ１４では、下流側超音波センサ３６から超音波を送信した送信時刻と上流側超音波センサ３４より超音波受信信号が出力された受信時刻との時間差ｔ２を測定する。

続いて、Ｓ１５に進み、上記のように測定された時間差ｔ１、ｔ２と前述した式３に基づいて流路３１を流れる流体の流速Ｖを演算する。さらに、Ｓ１６では、流速Ｖから単位時間当たりの瞬時流量Ｑを演算する。

次のＳ１７では、上記のように測定された瞬時流量Ｑと制御弁２０の設定圧力による目標流量との差から流量変動率ΔＱａを演算する。続いて、Ｓ１８に進み、当該流量変動率ΔＱａが殆どゼロ（Ｑａ≒０）か否かをチェックする。Ｓ１８において、流量変動率ΔＱａが殆どゼロ（Ｑａ≒０）のとき（ＹＥＳの場合）は、流量変動が殆どない安定状態であるので、Ｓ１９に進み、超音波の送信間隔を標準時間間隔ＴＢよりも長い時間間隔ＴＡ（省電力測定モード）とする。この後は、上記Ｓ１１の処理に戻り、Ｓ１１以降の処理を繰り返す。

また、上記Ｓ１８において、流量変動率ΔＱａが殆どゼロ以上（Ｑａ＞０）のとき（ＮＯの場合）は、流量変動が生じる不安定状態であるので、Ｓ２０に進み、当該流量変動率ΔＱａが所定流量変動率ΔＱｂ以上か否かをチェックする。Ｓ２０において、当該流量変動率ΔＱａが所定流量変動率ΔＱｂ以上であるときは（ＹＥＳの場合）、超音波流量計３０の上流側に配された制御弁２０の弁開度の制御による圧力変動が生じるため、Ｓ２１に進み、超音波の送信間隔を標準時間間隔ＴＢよりも短い時間間隔ＴＣ（精密測定モード）とする。これにより、圧力変動に伴う流量変化を正確に測定することが可能になる。この後は、上記Ｓ１１の処理に戻り、Ｓ１１以降の処理を繰り返す。

また、上記Ｓ２０において、当該流量変動率ΔＱａが所定流量変動率ΔＱｂ以上でないときは（ＮＯの場合）、Ｓ２２に進み、超音波の送信間隔を標準時間間隔ＴＢ（標準測定モード）とする。この後は、上記Ｓ１１の処理に戻り、Ｓ１１以降の処理を繰り返す。

このように、記憶部４８に記憶された設定圧力変動パターンのデータから現在の時刻が圧力変更タイミングでない場合でも超音波流量計３０により測定された流量の流量変動率の大きさに基づいて省電力測定モード、標準測定モード、精密測定モードの何れかを選択して送信間隔を最適値に設定することができるので、流量が安定している場合には送信間隔をＴＡとして省電力化して電池４９の交換時期を延長させることができ、流量変動率が所定以上である場合には時間間隔ＴＣ（精密測定モード）を設定して正確に流量変動を測定することができる。

また、上記Ｓ１１において、現在の時刻が圧力変更タイミングの時刻であるときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ２３に進み、記憶部４８に記憶された設定圧力変動パターンのデータから現在の時刻の変更前圧力ＰＢと変更後圧力ＰＡとの差から圧力差ΔＰａを演算する。次のＳ２４では、Ｓ２３で演算された圧力差ΔＰａが予め設定された所定圧力差ΔＰｂ（圧力差の閾値）より大きいか否かをチェックする。Ｓ２４において、Ｓ２３で演算された圧力差ΔＰａが予め設定された所定圧力差ΔＰｂ（圧力差の閾値）より大きい場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ２５に進み、超音波の送信間隔を標準時間間隔よりも短い時間間隔ＴＣ（精密測定モード）とする。これにより、圧力変動に伴う流量変化を正確に測定することが可能になる。

また、上記Ｓ２４において、Ｓ２３で演算された圧力差ΔＰａが予め設定された所定圧力差ΔＰｂ（圧力差の閾値）より小さい場合（ＮＯの場合）、流量変動も小さいので、Ｓ２６に進み、超音波の送信間隔を標準時間間隔ＴＢ（標準測定モード）とする。

次のＳ２７〜Ｓ３０では、前述したＳ１３〜Ｓ１６の処理と同様に、時間差ｔ１、ｔ２と前述した式３に基づいて流路３１を流れる流体の流速Ｖを演算し、当該流速Ｖから単位時間当たりの瞬時流量Ｑを演算する。この後は、上記Ｓ１１の処理に戻り、Ｓ１１以降の処理を繰り返す。

このように、記憶部４８に記憶された設定圧力変動パターンのデータから現在の時刻が圧力変更タイミングである場合に圧力差ΔＰａに大きさに基づいて省電力測定モード、または精密測定モードの何れかを選択して送信間隔を流量が変動する前に設定することができるので、送信間隔の変更タイミングが流量変動に対して遅れることが防止され、且つ流量が安定して場合には送信間隔をＴＡとして省電力化して電池４９の交換時期を延長させることができる。

また、制御弁２０の弁開度の変更による圧力変動の大きさに応じて上流側超音波センサ３４及び下流側超音波センサ３６の送信間隔がＴＡ→ＴＢ→ＴＣと段階的に短くなるように超音波センサ駆動部４１による駆動信号の出力時間間隔を段階的に変更することも可能である。

ここで、変形例について説明する。

図５は変形例１の圧力調整システムを模式的に示す構成図である。尚、図５において、前述した図１と同じ箇所を同一符合で示し、その説明を省略する。

図５に示されるように、変形例１の圧力調整システム６０では、制御弁２０の圧力制御部２６と超音波流量計３０の流量制御部３８とが通信回線６２を介して通信可能に接続されている。そのため、流量制御部３８は、圧力制御部２６の記憶部２８に記憶された設定圧力変動パターンのデータから圧力変更タイミングを読み込むことができる。尚、圧力制御部２６及び流量制御部３８は、夫々有線方式または無線方式の通信装置が組み込まれており、所定時間毎にデータ通信を相互に行えるように設定されている。

流量制御部３８は、圧力制御部２６から送信される圧力変更タイミングの信号に基づき、前述した制御処理（図４のフローチャートを参照）を実行する。

この変形例１では、流量制御部３８が設定圧力変動パターンのデータを記憶する必要がないので、例えば、設定圧力変動パターンのデータが変更になった場合でも、圧力制御部２６の記憶部２８に記憶された設定圧力変動パターンのデータのみを更新すれば良いので、下流側のガス消費量が予想値より変化して修正する場合に有利である。

図６は変形例２の圧力調整システムを模式的に示す構成図である。尚、図６において、前述した図１と同じ箇所を同一符合で示し、その説明を省略する。

図６に示されるように、変形例２の圧力調整システム７０では、複数の制御弁２０の制御を管理する管理センタ８０に設けられたホストコンピュータ８２が通信回線８４、８６を介して各制御弁２０の圧力制御部２６及び超音波流量計３０の流量制御部３８と通信可能に接続されている。尚、圧力制御部２６及び流量制御部３８は、夫々有線方式または無線方式の通信装置が組み込まれており、ホストコンピュータ８２と所定時間毎にデータ通信を相互に行えるように設定されている。

ホストコンピュータ８２のデータベース８３には、担当する地域に設置されている複数の制御弁２０のデータ（設定圧力変動パターンのデータ）が格納されている。圧力制御部２６は、二次圧力がホストコンピュータ８２からの制御信号により指示された設定圧力となるように弁開度を制御する。また、流量制御部３８は、ホストコンピュータ８２から送信される圧力変更タイミングの信号に基づき、前述した制御処理（図４のフローチャートを参照）を実行する。

この変形例２では、各地域に設置された複数の制御弁２０及び複数の超音波流量計３０を各地域のガス消費量の変動に応じて一括して制御することができるので、各制御弁２０及び各超音波流量計３０の記憶部のデータを個別に更新する作業が不要になり、メンテナンス作業を大幅に簡素化することが可能になる。

上記実施例では、都市ガスを供給する配管経路を用いて説明したが、これに限らず、都市ガス以外の流体（窒素や水素等の気体、水や油などの液体、粘性を有する流体など）を供給する配管経路の圧力、流量を制御するシステムにも適用することができるのは勿論である。

１０配管
２０制御弁
２２ガバナ本体
２４パイロット部
２６圧力制御部
２８記憶部
３０超音波流量計
３２流量計本体
３４上流側超音波センサ
３６下流側超音波センサ
３８流量制御部
４０圧力センサ
４１超音波センサ駆動部
４２送信間隔変更部
４４流量測定部
４６二次圧力監視部
４８記憶部
５０、６０、７０圧力制御システム
６２通信回線
８０管理センタ
８２ホストコンピュータ
８３データベース
８４、８６通信回線

Claims

予め設定されている設定圧力の変更タイミングに基づいて弁開度を変更する制御弁を有する配管に設けられた流量計本体と、
前記流量計本体の流路内の上流側に設けられた上流側超音波センサと、
前記流量計本体の流路内の下流側に設けられた下流側超音波センサと、
前記上流側超音波センサ又は前記下流側超音波センサより超音波を送信させるように前記上流側超音波センサ又は前記下流側超音波センサに駆動信号を出力する送信器駆動手段と、
前記上流側超音波センサ又は前記下流側超音波センサより送信される超音波の送信間隔を変更する送信間隔変更手段と、
前記上流側超音波センサ及び前記下流側超音波センサより出力された超音波受信信号の時間差に基づき、前記流量計本体の流路内を流れる流体の流量を測定する流量測定手段と、
を有する超音波流量計において、
前記送信間隔変更手段は、前記設定圧力の変更タイミングになったときに前記上流側超音波センサ及び前記下流側超音波センサの送信間隔が短くなるように前記送信器駆動手段による駆動信号の出力時間間隔を変更し、前記設定圧力が安定しているときには前記上流側超音波センサの送信間隔が長くなるように前記送信器駆動手段による駆動信号の出力時間間隔を変更することを特徴とする超音波流量計。
前記送信間隔変更手段は、前記制御弁の弁開度の変更に基づき、前記上流側超音波センサ及び前記下流側超音波センサの送信間隔が基準時間間隔よりも短くなるように前記送信器駆動手段による駆動信号の出力時間間隔を変更することを特徴とする請求項１に記載の超音波流量計。
前記送信間隔変更手段は、前記制御弁の弁開度の変更による圧力変動の大きさに応じて前記上流側超音波センサ及び前記下流側超音波センサの送信間隔が段階的に短くなるように前記送信器駆動手段による駆動信号の出力時間間隔を変更することを特徴とする請求項１に記載の超音波流量計。