JP2012013711A - Flowmeter - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flowmeter capable of eliminating excess consumption of power at starting vibration of system lock thereby reducing power consumption.SOLUTION: The flowmeter executes flow measurement at least once in each unit time, and calculates 1/n amount of flow per unit time based on the measurement result and adds the result to an integrated value n times. In each addition, it is checked if any digit carry occurs in the integrated value and pattern data of the detected carry is shift-output in the next unit time using a parallel input serial output shift register which shifts every unit time of 1/n. This is repeated every unit time to display the integrated value and output pulses in response to the output from the shift register.

Description

本発明は、流体の積算流量を求める流量計に関する。更に詳しくは、定期的に単位時間の間に少なくとも1回流量を測定し、その測定結果から求めた単位時間当りの通過量あるいはそれに相当する数のパルスを、次の単位時間の間に積算あるいは出力する流量計に関する。   The present invention relates to a flow meter for obtaining an integrated flow rate of a fluid. More specifically, the flow rate is periodically measured at least once during a unit time, and the passage amount per unit time obtained from the measurement result or the number of pulses corresponding thereto is accumulated or accumulated during the next unit time. It relates to the output flow meter.

電磁流量計のように、一定時間(単位時間)間隔で流量(瞬間流量)を測定し、その流量に基づいて積算流量を求めたり、流量パルス(パルス出力)を出力したりする流量計では、測定した前記流量が前記一定時間(単位時間)の間継続して流れたと想定して、その一定時間(単位時間)の間の通過量(流量×単位時間)を求め、その値を積算することで積算流量を求めて、表示部に表示することを行っている。流量パルス(パルス出力)の出力については、例えば1m3/pの場合、積算の結果1m3の桁上がりがあるとパルス出力をする。 Like an electromagnetic flow meter, a flow meter that measures the flow rate (instantaneous flow rate) at regular time intervals (unit time) and calculates the integrated flow rate based on that flow rate or outputs a flow rate pulse (pulse output) Assuming that the measured flow rate has flowed continuously for the fixed time (unit time), the passage amount (flow rate x unit time) during the fixed time (unit time) is obtained and the values are integrated. The integrated flow rate is obtained and displayed on the display unit. As for the output of the flow rate pulse (pulse output), for example, in the case of 1 m 3 / p, if there is a carry of 1 m 3 as a result of integration, a pulse is output.

この従来技術では、単位時間当りの通過量を単位時間毎に積算値に加算するため、流量が大きくなって単位時間当りの通過量が積算表示の最小桁より大きくなると、表示が1つずつ増えるのではなく、飛んで増えることが起こるという難点があった。   In this prior art, since the passing amount per unit time is added to the integrated value every unit time, when the flow rate increases and the passing amount per unit time becomes larger than the minimum digit of the integrated display, the display increases by one. Rather than that, there was a problem that it happened to fly and increase.

また、電力を駆動源とするヒータを利用した熱式流速センサ(フローセンサとも言う)等の場合、電力の経済性等を考慮して、一定の時間間隔毎に流速センサを間欠的に駆動して流量を計測することが行われる(例えば特許文献1参照)。   In addition, in the case of a thermal flow rate sensor (also referred to as a flow sensor) using a heater that uses electric power as a drive source, the flow rate sensor is driven intermittently at regular time intervals in consideration of the economics of electric power. Then, the flow rate is measured (see, for example, Patent Document 1).

しかし、この公知例においては、一定時間(単位時間)、すなわち5秒毎にセンサを駆動しており、5秒毎の流速測定値から5秒間の流体通過量を計算している。   However, in this known example, the sensor is driven every fixed time (unit time), that is, every 5 seconds, and the fluid passage amount for 5 seconds is calculated from the flow velocity measurement value every 5 seconds.

このため、例えば100L/hの流量があるとき、5秒間に流れる通過量としての体積は0.1389Lであるから、5秒毎にその値0.1389Lを加算(積算)して積算流量を求めていくことになる。そこで、この積算値から1L積算する毎に信号としてのパルス出力を出力させると、始めの信号は計測をスタートしてから40秒後に出力され、2回目の信号は75秒後に、3回目の信号は110秒後に出力される。このため、一定流量の100L/hが流れていても1L毎の信号であるパルス出力が等時間間隔では出力されない。したがって、この信号を利用して流量の判断(監視)等を行おうとした場合、一定流量が流れていても、流量変化があったように判断されてしまうことになる。また、この1L毎の信号を受信側で受信して、信号(パルス出力)の周期の逆数から流量を正しく逆算することが出来なくなるということにもなる。   For this reason, for example, when there is a flow rate of 100 L / h, the volume as the passing amount flowing in 5 seconds is 0.1389 L, so that the integrated flow rate is obtained by adding (integrating) the value 0.1389 L every 5 seconds. It will follow. Therefore, if a pulse output as a signal is output every time 1 L is integrated from this integrated value, the first signal is output 40 seconds after the start of measurement, and the second signal is the third signal after 75 seconds. Is output after 110 seconds. For this reason, even if a constant flow rate of 100 L / h flows, a pulse output that is a signal for every 1 L is not output at equal time intervals. Therefore, when trying to determine (monitor) the flow rate using this signal, even if a constant flow rate is flowing, it is determined that the flow rate has changed. In addition, the signal for every 1 L is received on the receiving side, and the flow rate cannot be correctly calculated from the reciprocal of the period of the signal (pulse output).

そこで、斯かる点に鑑み、前記一定時間(単位時間)の通過量を1/n倍、例えば100分割して、一定時間(単位時間)をn分割、例えば100分割した時間毎にそれを加算する間欠駆動積算式流量計が提案されている(例えば特許文献2参照)。   Therefore, in view of such a point, the passage amount of the predetermined time (unit time) is 1 / n times, for example, divided into 100, and the fixed time (unit time) is divided into n times, for example, 100 times, and added. An intermittent drive integrating flow meter has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

この公知例においては、5秒毎のセンサ信号に基づいて、演算回路が5秒間の流体通過量を算出する。例として100L/hの流量では5秒間に0.1389Lの体積の流体が流れる。この0.1389Lの値を例えば100分割し、一定の単位時間である間欠駆動間隔5秒の1/100の0.05秒毎に0.001389Lの積算量を積算カウンタに送出する。積算カウンタは、受けとった値をそれまでの積算値に加算していき、積算流量を求める。1L毎のパルス出力としての信号を出力する単位流量信号発生回路では積算値が単位流量の1Lに達する毎に単位流量信号を発生する。こうすることで、単位流量の1L毎にパルス出力を出すことが可能としている。
特開平1−308921号公報(3〜4頁、第5図) 特開平4−58114号公報(1〜3頁、第1図、第2図)
In this known example, the arithmetic circuit calculates the fluid passage amount for 5 seconds based on the sensor signal every 5 seconds. As an example, at a flow rate of 100 L / h, a volume of 0.1389 L of fluid flows in 5 seconds. The value of 0.1389L is divided into, for example, 100, and an integration amount of 0.001389L is sent to the integration counter every 0.05 seconds of 1/100 of the intermittent drive interval of 5 seconds, which is a constant unit time. The integration counter adds the received value to the integrated value so far to obtain the integrated flow rate. In the unit flow rate signal generating circuit that outputs a signal as a pulse output every 1 L, a unit flow rate signal is generated every time the integrated value reaches 1 L of the unit flow rate. By doing so, it is possible to output a pulse output every 1 L of the unit flow rate.
Japanese Patent Laid-Open No. 1-308921 (pages 3 to 4, FIG. 5) Japanese Patent Laid-Open No. 4-58114 (pages 1 to 3, FIGS. 1 and 2)

前記特許文献2の従来技術では、積算流量を求めるのに使用するマイコンの加算動作回数が、特許文献1の従来技術の場合と比較してn倍、例えば100倍になるため、マイコンの消費電力が増大する。そのため、電池を電源とする電池駆動の流量計では、電池寿命の面から問題があって、実用化に難点があった。   In the prior art of Patent Document 2, the number of addition operations of the microcomputer used to obtain the integrated flow rate is n times, for example, 100 times that of the prior art of Patent Document 1, so the power consumption of the microcomputer Will increase. For this reason, a battery-driven flow meter using a battery as a power source has a problem in terms of battery life and has a difficulty in practical use.

さらに、また、一般にマイコンの消費電力を抑えるのに、マイコンの仕事がないときはシステムクロックを停止することが行われている。しかし、システムクロックを停止すると再び動作を開始するときに、システムクロック発振器が安定する発振安定待機時間を毎回おく必要がある。そのため、システムクロックを停止した後再び動作を開始する都度発振安定待機時間分は、マイコンが何もしていないのに余分な消費電力を消費することになるので、短い間隔で加算等の動作を繰り返してマイコンに行わせるのは非効率で消費電力を大きくするという問題点もあった。   Furthermore, in general, in order to reduce the power consumption of the microcomputer, the system clock is stopped when the microcomputer is not working. However, when the system clock is stopped, when the operation is started again, it is necessary to set an oscillation stabilization standby time for the system clock oscillator to be stabilized every time. Therefore, every time the system clock is stopped and then restarted, the oscillation stabilization standby time consumes extra power even though the microcomputer is not doing anything, so operations such as addition are repeated at short intervals. Therefore, there is a problem in that the microcomputer is inefficient and power consumption is increased.

そこで、本発明は、これらの問題を解消できる流量計、特に積算流量を求めたり、単位流量信号(パルス出力)を出力する流量計を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a flow meter that can solve these problems, particularly a flow meter that obtains an integrated flow rate or outputs a unit flow rate signal (pulse output).

前記目的を達成するために、請求項1の発明は、それぞれの単位時間の間に少なくとも1回の流量測定を行い、その結果から求めた単位時間当り通過量の1/nを、n回積算値に加算し、各加算において積算値の特定の桁への桁上がりの有無を検知し、検知した桁上がりの有無のパターンデータを、次の単位時間において1/n単位時間ごとにシフトする並列入力直列出力型のシフトレジスタを用いてシフト出力させ、これを単位時間ごとに繰り返すようにして、シフトレジスタの出力に応じて積算値表示や、パルス出力を行うことを特徴とする流量計である。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 performs at least one flow rate measurement during each unit time, and integrates 1 / n of the passage amount per unit time obtained from the result n times. A parallel that adds to the value, detects the presence or absence of a carry to a specific digit of the integrated value in each addition, and shifts the detected carry or not pattern data every 1 / n unit time in the next unit time The flowmeter is characterized in that the shift output is performed using an input serial output type shift register, and this is repeated every unit time, and the integrated value is displayed and the pulse is output according to the output of the shift register. .

請求項2の発明は、請求項1記載の流量計において、単位時間内に行う複数の流量測定結果の平均値から単位時間当りの通過量を求めることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in the flowmeter according to the first aspect, a passing amount per unit time is obtained from an average value of a plurality of flow rate measurement results performed within a unit time.

請求項3の発明は、請求項1又は2記載の流量計において、過去複数回の単位時間内の流量測定結果から単位時間当りの通過量を求めることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, in the flowmeter according to the first or second aspect, the amount of passage per unit time is obtained from the flow rate measurement results within a plurality of past unit times.

請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の流量計において、単位時間当りの通過量がマイナスの時は、そのマイナス分をプラス分と相殺してパルス出力することを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the flowmeter according to any one of the first to third aspects, when the passing amount per unit time is negative, the negative amount is canceled out with the positive amount, and pulse output is performed. It is what.

請求項1の発明では、流量測定時に求めた単位時間当り通過量の1/nをn回連続して足し込む加算動作をシステムクロック停止することなく一気に行い、得られたパルス出力、即ちパターンデータをシフトレジスタを用いてシフト出力信号とすることで、マイコンはシステムクロックを停止したまま動作する必要がないため、システムクロック発振開始時の余分な電流消費がなく、全体的に低消費電力とすることができる。また、単位時間当り通過量を先ず加算してみて、パルス出力が必要なければ、単位時間当り通過量の1/nをn回足し込む動作も行わず、シフトレジスタも動作させないようにすることもできる。   According to the first aspect of the present invention, the addition operation of adding 1 / n of the passage amount per unit time obtained at the time of measuring the flow rate n times at a time without stopping the system clock, and the obtained pulse output, that is, the pattern data By using the shift register as a shift output signal, the microcomputer does not need to operate with the system clock stopped, so there is no extra current consumption at the start of system clock oscillation and overall low power consumption. be able to. In addition, when the passage amount per unit time is first added, if the pulse output is not necessary, the operation of adding 1 / n of the passage amount per unit time n times is not performed, and the shift register is not operated. it can.

請求項2の発明では、流量測定値の平均値を用いるので、ばらつきの少ない流量計を実現できる。   In the invention of claim 2, since the average value of the flow rate measurement values is used, a flow meter with little variation can be realized.

請求項3の発明も、また、何回かの単位時間毎の流量測定値の平均値を用いるので、よりばらつきの少ない精度の良い流量計を実現できる。   The invention according to claim 3 also uses an average value of the flow rate measurement values for several unit times, so that a highly accurate flow meter with less variation can be realized.

請求項4の発明では、さらに、逆流時の通過量を相殺して、実際に流れた量と積算値あるいはパルス出力数の食い違いが生じない高精度で低消費電力の流量計を実現できる。   In the invention of claim 4, a flow meter with high accuracy and low power consumption that does not cause a discrepancy between the actual flow amount and the integrated value or the number of pulse outputs can be realized by offsetting the passing amount at the time of reverse flow.

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1の実施例1において、流量測定部1は、タイミング出力部2から出力される単位時間間隔、例えば1秒間隔の区切り信号の間に図示されない流路を流れる流体の流量を少なくとも1回測定する。流量の測定値は、単位時間当たり通過量算出部3で単位時間と乗算されて、単位時間当り通過量即ち(流量×単位時間)が演算され、比較部4で所定値と比較される。単位時間当たり通過量が所定値以下のとき、例えばゼロのときは、単位時間当り通過量が次の単位時間の間に積算部5の積算値に加算される。単位時間当り通過量が所定値を超えたときは、単位時間当り通過量算出部3で求めた通過量を、1/n単位時間当り通過量算出部6で1/nして、1/n単位時間当り通過量を算出し、次の単位時間の間に、単位時間の1/n毎に積算部5に加算する。なお、nは2以上の整数で、例えば前記従来技術のように100とすることができる。   In the first embodiment of FIG. 1, the flow rate measuring unit 1 measures the flow rate of the fluid flowing through a flow path (not shown) during a unit time interval output from the timing output unit 2, for example, a 1-second interval break signal at least once. To do. The measured value of the flow rate is multiplied by the unit time in the passage amount calculation unit 3 per unit time to calculate the passage amount per unit time, that is, (flow rate × unit time), and is compared with a predetermined value in the comparison unit 4. When the passing amount per unit time is equal to or less than a predetermined value, for example, zero, the passing amount per unit time is added to the integrated value of the integrating unit 5 during the next unit time. When the passage amount per unit time exceeds a predetermined value, the passage amount obtained by the passage amount calculation unit 3 per unit time is 1 / n by the passage amount calculation unit 6 per 1 / n, and 1 / n The passing amount per unit time is calculated and added to the accumulating unit 5 every 1 / n of the unit time during the next unit time. Note that n is an integer equal to or greater than 2, and can be set to 100, for example, as in the prior art.

積算部5で算出された積算流量は、表示部7に表示される。また、積算流量の単位流量毎にパルス出力部8からパルス信号が出力される。タイミング出力部2は、前述のように単位時間間隔の区切り信号を流量測定部1に出力するとともに、1/n単位時間信号を積算部へ出力する。この1/n単位時間信号のタイミングで、1/n単位時間当り通過量が積算部5の積算値に加算される。そして積算値の特定桁が変化するタイミングに基づき積算値の表示更新やパルス出力を行なう。   The integrated flow rate calculated by the integrating unit 5 is displayed on the display unit 7. Further, a pulse signal is output from the pulse output unit 8 for each unit flow rate of the integrated flow rate. As described above, the timing output unit 2 outputs the unit time interval delimiter signal to the flow rate measuring unit 1 and outputs the 1 / n unit time signal to the integrating unit. At the timing of the 1 / n unit time signal, the passing amount per 1 / n unit time is added to the integrated value of the integrating unit 5. Based on the timing at which the specific digit of the integrated value changes, the display of the integrated value is updated and the pulse is output.

なお、図1で、2点鎖線で囲み符号9を付した部分は、マイクロコンピュータ(マイコン)で構成した部分を示す。また、切替スイッチS1とS2は互いに連動していて、比較部4の出力に応じて切替わる。単位時間当り通過量が前記所定値以下のときは切替スイッチS1とS2が図示の状態で、単位時間当り通過量が所定値を超えた時は、図示の状態から切り替るように構成されている。   In FIG. 1, a portion surrounded by a two-dot chain line and denoted by reference numeral 9 indicates a portion constituted by a microcomputer. Further, the change-over switches S1 and S2 are interlocked with each other and are switched according to the output of the comparison unit 4. When the passage amount per unit time is less than or equal to the predetermined value, the changeover switches S1 and S2 are in the state shown in the figure, and when the passage amount per unit time exceeds the predetermined value, the switch is switched from the state shown in the figure. .

図2は実施例2のブロック図、図3は図2の実施例2における加算オーバーフロー検知の流れ図、図4は同じく実施例2における区切り信号と加算信号の関係を示すタイミング図である。なお、図2のブロック図で、前記図1の実施例1と同じ機能を果たす要素については同じ符号を付している。   FIG. 2 is a block diagram of the second embodiment, FIG. 3 is a flowchart of addition overflow detection in the second embodiment of FIG. 2, and FIG. 4 is a timing diagram showing the relationship between the break signal and the added signal in the second embodiment. In the block diagram of FIG. 2, elements having the same functions as those of the first embodiment of FIG.

図2のタイミング出力部2Aは、一定時間(単位時間)間隔の1秒毎に流量測定部1へ区切り信号を出力すると共に、単位時間をn等分した間隔で加算信号を積算部5へ出力する。この加算信号は前記図1の実施例における1/n単位時間信号と同じである。   The timing output unit 2A in FIG. 2 outputs a delimiter signal to the flow rate measuring unit 1 every second of a fixed time (unit time) interval, and outputs an addition signal to the integrating unit 5 at intervals equal to n. To do. This addition signal is the same as the 1 / n unit time signal in the embodiment of FIG.

流量測定部1は、タイミング出力部2Aからの区切り信号を受けて、図示されない流路を流れる流体の流量の測定を行う。流量測定は、次の区切り信号までに終了するように構成されている。流量測定が終了すると、その測定結果から、単位時間当り通過量算出部3と1/n単位時間当り通過量算出部6とで、単位時間当り通過量と1/n単位時間当り通過量をそれぞれ算出する。   The flow rate measuring unit 1 receives the separation signal from the timing output unit 2A and measures the flow rate of the fluid flowing through a flow path (not shown). The flow rate measurement is configured to end before the next break signal. When the flow rate measurement is completed, from the measurement results, the passage amount per unit time and the passage amount per 1 unit time and the passage amount per 1 unit time are respectively determined by the passage amount calculation unit 3 and the passage amount calculation unit 6 per unit time. calculate.

区切り信号時には、加算オーバーフロー検知部10が、積算部5が保持する積算値に単位時間当り通過量を仮加算する動作を行なう(図3のステップ101)。仮加算は積算値そのものへの加算ではないため、この時点では積算値そのものは変化しない。仮加算動作で表示最小桁(本実施例ではパルス出力単位は表示最小桁と同じ構成とした)が変化したとき、即ち表示最小桁への桁上がり(つまり表示最小桁の1つ下の桁からのオーバーフロー)があったときは、次回区切り信号からの1/n周期加算をONとし(図3のステップ105)、表示最小桁が変化しないときは仮加算動作での加算結果を積算部5が保持する積算値へ書き込み(図3のステップ107)、1/n周期加算をOFFすることを行う(図3のステップ109)。なお、本実施例2では、加算オーバーフロー検知部10による加算は、積算値の表示最小桁未満に対して行う。従って、オーバーフローがなかったときの積算値への書き込み(更新)は表示最小桁未満に対して行うようになっている。図3は、これらの処理の流れを示す。   At the time of the delimiter signal, the addition overflow detection unit 10 performs an operation of temporarily adding the passing amount per unit time to the integrated value held by the integrating unit 5 (step 101 in FIG. 3). Since provisional addition is not addition to the integrated value itself, the integrated value itself does not change at this point. When the display minimum digit (the pulse output unit has the same structure as the display minimum digit in this embodiment) is changed by the provisional addition operation, that is, the carry to the display minimum digit (that is, from the digit one digit below the display minimum digit) 1), the 1 / n period addition from the next delimiter signal is turned ON (step 105 in FIG. 3). When the display minimum digit does not change, the integration unit 5 displays the addition result in the provisional addition operation. The accumulated value to be held is written (step 107 in FIG. 3), and 1 / n period addition is turned off (step 109 in FIG. 3). In the second embodiment, addition by the addition overflow detection unit 10 is performed for less than the display minimum digit of the integrated value. Therefore, writing (updating) to the integrated value when there is no overflow is performed for less than the minimum display digit. FIG. 3 shows the flow of these processes.

なおまた、上記1/n周期加算とは、前記1/n単位時間当り通過量を1/n単位時間間隔で積算値に加算することを意味する。   The 1 / n period addition means adding the passing amount per 1 / n unit time to the integrated value at 1 / n unit time intervals.

図4に区切り信号と加算信号の関係を示す。区切り信号は1/n単位時間間隔の加算信号をn回出力する毎に1回出力する方法で作られている。本実施例2では、積算部5は、単位時間の流量測定値に基づく1/n単位時間当り通過量を次の単位時間の間に加算信号毎に加算する。その後、すなわち、更に次の単位時間開始時に加算オーバーフロー検知部10が前記区切り信号時の処理(積算部5が保持する積算値に単位時間当りの通過量を仮加算する動作を行ない、表示最小桁が変化したときは次回区切り信号からの1/n周期加算機能をONとして、表示最小桁が変化しないときは、仮加算結果を積算部5が保持する積算値へ書き込み、1/n周期加算機能をOFFすること)を行なうように構成されている。   FIG. 4 shows the relationship between the break signal and the addition signal. The delimiter signal is generated by a method of outputting an addition signal of 1 / n unit time interval once every n times. In the second embodiment, the integrating unit 5 adds the passage amount per 1 / n unit time based on the flow rate measurement value per unit time for each addition signal during the next unit time. After that, that is, at the start of the next unit time, the addition overflow detection unit 10 performs a process at the time of the break signal (the operation of temporarily adding the passing amount per unit time to the integrated value held by the integrating unit 5 and When 1 changes, the 1 / n cycle addition function from the next delimiter signal is turned ON, and when the minimum display digit does not change, the temporary addition result is written to the integration value held by the integration unit 5, and the 1 / n cycle addition function Is turned off).

積算部5は1/n周期加算(1/n周期加算機能ともいう)がONの時に1/n周期加算を行い、1/n周期加算がOFFの時は1/n周期加算を行なわない。このON、OFF動作の切り替えは、n回目の1/n周期加算後であって次の区切り信号処理時に行なう。ONの場合は、同時に前回の1/n単位時間当り通過量は今回の1/n単位時間当り通過量に切り替えられる。   The accumulator 5 performs 1 / n cycle addition when 1 / n cycle addition (also referred to as 1 / n cycle addition function) is ON, and does not perform 1 / n cycle addition when 1 / n cycle addition is OFF. The switching between the ON and OFF operations is performed after the nth 1 / n cycle addition and at the next delimiter signal processing. In the case of ON, the previous passage amount per 1 / n unit time is simultaneously switched to the current passage amount per 1 / n unit time.

したがって、流量測定部での測定結果は次の区切り信号から始まる単位時間の間に積算されることになる。すなわち、1/n周期加算がONの時は、流量測定部で測定した流量は、単位時間当りの通過量に変換され、その流量測定終了後の最初の区切り信号に続くn回の加算信号毎に単位時間当り通過量の1/nずつ積算される。   Therefore, the measurement results in the flow rate measurement unit are integrated during a unit time starting from the next delimiter signal. That is, when 1 / n period addition is ON, the flow rate measured by the flow rate measurement unit is converted into a passing amount per unit time, and every n addition signals following the first delimiter signal after the end of the flow rate measurement. 1 / n of the passing amount per unit time.

表示部7は、積算部5における1/n周期加算で表示最小桁の更新があった時、表示を更新する。実施例2では更新があった桁のみ表示更新するようになっている。   The display unit 7 updates the display when the display minimum digit is updated by the 1 / n period addition in the integration unit 5. In the second embodiment, only the updated digits are displayed and updated.

また、パルス出力部8は、積算部5においてパルス単位量でもある表示最小桁が更新(桁上がり)されたら同時にパルス出力をする。   The pulse output unit 8 outputs a pulse at the same time when the display unit digit that is also a pulse unit amount is updated (carry) in the integrating unit 5.

この実施例2では、表示最小桁とパルス単位量(パルス出力単位ともいう)を同じとしたが、表示最小桁の1つ上の桁の桁上がりがあったときパルス出力するようにすることも可能である。この場合、例えば表示は1L以上を表示していて、パルス出力は10L/pとすることができる。   In the second embodiment, the minimum display digit and the pulse unit amount (also referred to as pulse output unit) are the same, but it is also possible to output a pulse when there is a carry that is one digit above the minimum display digit. Is possible. In this case, for example, the display shows 1 L or more, and the pulse output can be 10 L / p.

なお、この実施例2の場合も、流量測定部1と表示部7を除く部分をマイコンで構成している。   In the second embodiment as well, the part excluding the flow rate measuring unit 1 and the display unit 7 is configured by a microcomputer.

図5は本発明の実施例3のブロック図である。
タイミング出力部2Bは、単位時間(実施例では1秒)間隔で流量測定部1へ区切り信号を出力すると共に、単位時間をn(実施例では16)等分した間隔でシフト信号をシフトレジスタ部へ出力する。
FIG. 5 is a block diagram of Embodiment 3 of the present invention.
The timing output unit 2B outputs a delimiter signal to the flow rate measuring unit 1 at intervals of unit time (1 second in the embodiment), and shift signals to the shift register unit at intervals of n (16 in the embodiment). Output to.

流量測定部1は、タイミング出力部2Bからの区切り信号を受けて、その瞬間の流量の測定を行なう。測定は次の区切り信号までに終了するように構成されている。   The flow rate measuring unit 1 receives the separation signal from the timing output unit 2B and measures the instantaneous flow rate. The measurement is configured to end before the next break signal.

流量の測定が終了すると、測定結果を1/n単位時間当り通過量算出部6へ出力し、1/n単位時間当り通過量算出部6が、1/n単位時間当り通過量を算出する。   When the measurement of the flow rate is completed, the measurement result is output to the passage amount calculation unit 6 per 1 / n unit time, and the passage amount calculation unit 6 per 1 / n unit time calculates the passage amount per 1 / n unit time.

区切り信号受信時、パルス出力パターン検知部11は内部に保持している積算値M(パルス出力単位未満)に1/n単位時間当り通過量を加算することをn回行い、オーバーフローが何回目の加算で起きたか記憶する。実施例では、nが16の16回の加算中でオーバーフローがあった時を1、ないときを0として16ビットのデータ(以下パターンデータとも言う)としてシフトレジスタ部12へ出力する。1はHigh、0はLowとなる。   When the delimiter signal is received, the pulse output pattern detection unit 11 adds the passage amount per 1 / n unit time to the integrated value M (less than the pulse output unit) held therein, and how many times overflow occurs. Remembers what happened with the addition. In this embodiment, 1 is set when there is an overflow during 16 additions where n is 16, and 0 is set when there is no overflow, and the data is output to the shift register unit 12 as 16-bit data (hereinafter also referred to as pattern data). 1 is High and 0 is Low.

シフトレジスタ部12には、タイミング出力部2Bより1/n単位時間を周期とするシフト信号(実施例では16Hzのクロック)が入力されていて、パルス出力パターン検知部11より入力されたパターンデータをシフト信号でシフトすることを行う。実施例では16ビットのパターンデータが16Hzのクロックでシフトされ単位時間である1秒間で全てが出力される。   A shift signal having a period of 1 / n unit time (in the embodiment, a 16 Hz clock) is input to the shift register unit 12 from the timing output unit 2B, and the pattern data input from the pulse output pattern detection unit 11 is received. Shifting with a shift signal is performed. In the embodiment, 16-bit pattern data is shifted by a clock of 16 Hz, and all is output in one second as a unit time.

例えば、流量を測定した結果、単位時間である1秒間当りの通過量が3.56Lとなった場合、1/n単位時間当り通過量はn=16であるため、0.2225Lとなる。ここで、積算値Mが0.6300Lであったとすると、以下のようにシフトレジスタ部12へ出力するデータを求めることになる。   For example, as a result of measuring the flow rate, when the passage amount per second, which is a unit time, is 3.56 L, the passage amount per 1 / n unit time is 0.225 L because n = 16. Here, if the integrated value M is 0.6300L, data to be output to the shift register unit 12 is obtained as follows.

つまり、積算値Mに1/n単位時間当り通過量である0.2225Lを加算する行為を16回繰り返し、各回の加算時に1Lへのオーバーフローのありなしを1と0のデータとして記憶する。1Lへのオーバーフローを検知できればよいため、積算値Mは整数部分を0、小数部分を4桁の小数とした。したがって、1Lの桁はなく(下記の計算では0とした)、1Lの桁への桁上がりであるオーバーフローのありなしのみが検知できるようになっている。つまり、オーバーフローがないときは、オーバーフロー情報のデータを0、オーバーフローありのときはオーバーフロー情報のデータを1としている。   That is, the act of adding 0.2225L, which is a passing amount per 1 / n unit time, to the integrated value M is repeated 16 times, and the presence or absence of overflow to 1L is stored as 1 and 0 data at each addition. Since it is sufficient that an overflow to 1L can be detected, the integral value M is set to 0 for the integer part and 4 digits for the decimal part. Therefore, there is no 1L digit (it was set to 0 in the following calculation), and only the presence or absence of overflow, which is a carry to the 1L digit, can be detected. That is, when there is no overflow, the overflow information data is 0, and when there is an overflow, the overflow information data is 1.

Figure 2012013711
Figure 2012013711

上記の加算結果のオーバーフローの情報のデータがシフトレジスタへの並列入力データとなる。つまり、1回目から16回目までの16個のデータを順に並べたパターンデータ0100001000100001をシフトレジスタへ入力する。   The overflow information data of the addition result is the parallel input data to the shift register. That is, pattern data 0100001000100001 in which 16 pieces of data from the first time to the 16th time are arranged in order is input to the shift register.

シフトレジスタ部12は、このパターンデータを16Hzのシフト信号により1/16秒毎に1回目の計算結果から順に16回目までをシフト出力信号として積算部5とパルス出力部8へ出力する(図6参照)。   The shift register unit 12 outputs this pattern data to the integrating unit 5 and the pulse output unit 8 as a shift output signal in order from the first calculation result to the 16th time every 1/16 second by a 16 Hz shift signal (FIG. 6). reference).

パルス出力パターン検知部11は、前述のように区切り信号時に、内部に保持している(パルス出力単位未満の)積算値Mに1/n単位時間当り通過量を加算することをn回行い、1Lの桁へのオーバーフローのあり・なしを各回の加算毎に検知する。そして、得られた16ビットのパターンデータをシフトレジスタ部12のシフトレジスタにセットする。これらn回(16回)の加算行為と、16ビットのパターンデータをセットすることは、図7に符号Tで示す期間、すなわち区切り信号時から次のシフト信号の立上りまでの間(区切り信号はシフト信号の立上りと同期しているため、1/16秒間)に行なう。よって、シフトレジスタからの直列出力であるパターンデータのシフト出力信号は、図7に示すように区切り信号から符号Tで示す時間すなわち1/16秒だけ遅れて開始されることになる。   As described above, the pulse output pattern detection unit 11 performs n times to add the passage amount per 1 / n unit time to the accumulated value M (less than the pulse output unit) held internally at the time of the delimiter signal, The presence / absence of overflow to the 1L digit is detected at each addition. Then, the obtained 16-bit pattern data is set in the shift register of the shift register unit 12. These n times (16 times) addition action and setting of 16-bit pattern data are performed during the period indicated by the symbol T in FIG. 7, that is, from the time of the delimiter signal to the rise of the next shift signal (the delimiter signal is Since it is synchronized with the rise of the shift signal, it is performed for 1/16 second). Therefore, the shift output signal of the pattern data, which is a serial output from the shift register, is started after a time indicated by the symbol T, that is, 1/16 second from the delimiter signal as shown in FIG.

次回の区切りにおいては、前記16回目の積算値Mである0.1900に1/n単位時間当り通過量をn回加算しパターンデータを求めることになる(実際はn=16)。1秒間当りの通過量が3.56Lで変化しなかった場合、1/n単位時間当り通過量は同じく0.2225Lとなる。この場合、16回の加算においてオーバーフローがあるのは、4、9および13回目である。よってパルス出力パターン検知部11からの出力データであるパターンデータは、 0001000010001000となる。   In the next segmentation, the pattern data is obtained by adding the passage amount per 1 / n unit times n times to 0.1900 that is the 16th integrated value M (actually n = 16). When the passage amount per second does not change at 3.56L, the passage amount per 1 / n unit time is similarly 0.2225L. In this case, there are overflows in the 16 additions at the 4th, 9th and 13th times. Therefore, the pattern data that is output data from the pulse output pattern detection unit 11 is 0001000010001000.

1秒間に3.56Lの通過量の場合、1L流れるのに0.2809秒であり、1/16秒周期で表現すると4.49周期となる。本実施例で示した2つのパターンデータを並べると次のようになる。   In the case of a passing amount of 3.56 L per second, it takes 0.2809 seconds to flow 1 L, and when expressed in a 1/16 second period, it is 4.49 periods. The two pattern data shown in this embodiment are arranged as follows.

01000010001000010001000010001000
パルス出力タイミングを表わすとも言える“1”が現れる周期が、5ないし4となり1/16秒周期で表現した前述の4.49周期と合致している。
01000010001000010001000010001000
The period in which “1”, which can be said to represent the pulse output timing, appears in the range of 5 to 4, which coincides with the aforementioned 4.49 period expressed in 1/16 second period.

本実施例3では、シフトレジスタ部12からのシフト出力信号をカウントし表示するように、積算部5と表示部7を設けている。積算部5は単純なカウント動作で構成することができる。今回はシフトレジスタ部12からの出力をマイコンへの割り込みとして、積算部12をマイコンで構成し、割り込みをカウントし、カウント結果である積算値を1桁目から表示するようにしているが、もっと上位の桁から表示することも可能である。マイコンの動作は、シフトレジスタからのシフト出力信号で立上り時のみカウント動作を行うだけであるため、この分の消費電流は小さい。また、1L桁へのオーバーフローがなかった場合、シフトレジスタ部からの信号はHighになることがないため積算部12(パルス出力部も)は動作することはなく無駄な電力消費もない。   In the third embodiment, the integrating unit 5 and the display unit 7 are provided so that the shift output signal from the shift register unit 12 is counted and displayed. The accumulating unit 5 can be configured by a simple counting operation. This time, the output from the shift register unit 12 is used as an interrupt to the microcomputer, and the integrating unit 12 is configured by the microcomputer, counting the interrupts, and displaying the integrated value as the count result from the first digit. It is also possible to display from the upper digit. Since the microcomputer only performs the count operation only at the rising edge by the shift output signal from the shift register, the current consumption is small. Further, when there is no overflow to the 1L digit, the signal from the shift register unit does not become High, so the integrating unit 12 (also the pulse output unit) does not operate and there is no wasteful power consumption.

パルス出力部8は、シフトレジスタ部12からのシフト出力信号がHighとなったときパルス出力するように構成した(シフトレジスタ部からのシフト出力信号のHigh信号をそのままパルス出力するようにした)が、パルス出力部8をマイコンに受け持たせ、内部にカウンタを持ちシフトレジスタ部12からの出力をカウントするように構成し、例えば5カウント毎にHigh、Lowで反転するようにもできる。この場合はデューティー50%に近いパルス出力が可能となる。   The pulse output unit 8 is configured to output a pulse when the shift output signal from the shift register unit 12 becomes High (the High signal of the shift output signal from the shift register unit is directly output as a pulse). The pulse output unit 8 can be handled by a microcomputer, and can be configured to have an internal counter and to count the output from the shift register unit 12, and for example, invert every 5 counts at High and Low. In this case, a pulse output close to a duty of 50% is possible.

なお、本実施例においても、単位時間当たりの通過量を先ず積算値Mに加算してみて、特定桁が変化しなかったとき、すなわちパルス出力が必要でないときは、単位時間当たり通過量の1/nをn回連続して加算する動作を行わず、シフトレジスタも動作させないようにもできる。   In this embodiment, the passage amount per unit time is first added to the integrated value M. When the specific digit does not change, that is, when pulse output is not required, the passage amount per unit time is 1 It is also possible to prevent the shift register from operating without performing the operation of adding / n n times continuously.

図8は本発明の実施例4のブロック図である。タイミング出力部2Cは単位時間間隔(本実施例では1秒間隔)で区切り信号を流量測定部1とイベント出力部13へ出力する。流量測定部1は、区切り信号が入力されると流量の測定を実行し、その結果の測定値を単位時間当り通過量算出部3へ出力する。単位時間当り通過量算出部3は、流量に単位時間を掛けて単位時間当たり通過量を算出して演算部14へ出力する。   FIG. 8 is a block diagram of Embodiment 4 of the present invention. The timing output unit 2C outputs a delimiter signal to the flow rate measurement unit 1 and the event output unit 13 at unit time intervals (1 second interval in this embodiment). When the separation signal is input, the flow rate measuring unit 1 measures the flow rate, and outputs the measured value to the passage amount calculating unit 3 per unit time. The passing amount calculation unit 3 per unit time calculates the passing amount per unit time by multiplying the flow rate by unit time, and outputs it to the calculation unit 14.

演算部14では、単位時間当り通過量を受け、それをイベント量で割ることで出力イベント数を求める。なお、イベント量とは一定の通過量を言い、イベント量毎に出力される信号(イベント信号と言う)をもとに流量積算を行ったり、パルス出力を行うことを想定したものである。従って、出力イベント数とは前記単位時間当り前記イベント量(前記一定の通過量)の何倍の流体が流れるかの倍数を示すものとなる。本実施例では、10L/pのパルス出力を目的に5L毎に出力を反転させることを想定して、イベント量(一定の通過量)を5Lとした。   The computing unit 14 obtains the number of output events by receiving the passage amount per unit time and dividing it by the event amount. The event amount refers to a constant passage amount, and it is assumed that flow rate integration is performed or pulse output is performed based on a signal (event signal) output for each event amount. Therefore, the number of output events indicates a multiple of how many times the amount of fluid flows per unit time of the event amount (the constant passing amount). In this embodiment, assuming that the output is inverted every 5 L for the purpose of pulse output of 10 L / p, the event amount (fixed passage amount) is set to 5 L.

又、演算部14では、算出した出力イベント数で単位時間を割って、前記一定の通過量であるイベント量が流れる時間に当たるイベント時間を算出する。さらに記憶していた前回の残りイベント数とイベント時間の積をイベント時間から減算することでオフセット時間を、さらに出力イベント数と残りイベント数の和よりイベント出力回数と新たな残りイベント数を算出する。イベント時間、オフセット時間及びイベント出力回数はイベント出力部13へ出力され、残りイベント数は次の単位時間用として記憶される。   Further, the calculation unit 14 divides the unit time by the calculated number of output events, and calculates the event time corresponding to the time during which the event amount that is the constant passing amount flows. Furthermore, the offset time is subtracted from the event time by subtracting the previous product of the remaining number of events and event time, and the event output count and the new remaining event count are calculated from the sum of the output event count and the remaining event count. . The event time, the offset time, and the event output count are output to the event output unit 13, and the number of remaining events is stored for the next unit time.

これらの演算は、流量測定部1での流量測定に続けて行われ、次の単位時間の開始までに確定し準備されるように構成されている。   These calculations are performed following the flow rate measurement in the flow rate measuring unit 1, and are determined and prepared by the start of the next unit time.

次に、図9を用いて詳細に説明する。区切り信号から区切り信号までの時間が前記単位時間である。出力イベント数は、前述のように、単位時間内に決められた一定の通過量(即ちイベント量)の何倍の流体が流れたかを示す数(倍数)である。単位時間内に少なくとも1回の流量測定を行い、流量測定値に単位時間を乗算して単位時間当り通過量が算出され、その分が次の単位時間内に均等に(一定流量で)流れるものとして流量積算されたり、パルス出力が行われる。換言すると、測定した流量から算出された出力イベント数のイベント信号が、次の単位時間の間に出力(積算という形での出力を含む)される。そして、前記一定の通過量毎に出力されるイベント信号はイベント量毎に出力される。ある単位時間の出力イベント数は整数とは限らなくて小数部分を含むこともあるため、区切り信号時、1イベント量に満たない場合もある。例えば図9の最初の単位時間(1)では、1イベント数に満たない分の出力イベント数、すなわち「残りイベント数」S12は0.7である。この場合、次の単位時間(2)で、あとの分S21のイベント数0.3を前記S12に加算すればイベント数がS21+S12=1となり、そこでイベント信号が出力される。単位時間(1)内でイベント数が1に満たない数S12を残りイベント数と呼ぶことにした。 Next, it demonstrates in detail using FIG. The time from the break signal to the break signal is the unit time. As described above, the number of output events is a number (a multiple) indicating how many times the fluid has flowed a certain passage amount (that is, the event amount) determined within a unit time. The flow rate is measured at least once within a unit time, and the passage amount per unit time is calculated by multiplying the measured flow rate by the unit time, and that amount flows evenly (at a constant flow rate) within the next unit time. The flow rate is integrated or pulse output is performed. In other words, an event signal having the number of output events calculated from the measured flow rate is output (including output in the form of integration) during the next unit time. And the event signal output for every said fixed passage amount is output for every event amount. Since the number of output events per unit time is not limited to an integer and may include a fractional part, it may be less than one event amount at the time of a delimiter signal. In the first unit time in FIG. 9 (1) For example, 1 the number of minutes less than the number of events the output event, that is, "number of remaining events" S 12 is 0.7. In this case, in the next unit time (2), the number of events when adding an event number 0.3 min S 21 after the S 12 is S 21 + S 12 = 1, and the where the event signal is output. The number of events in a unit time (1) was called the number of remaining events the number S 12 of less than one.

図9の例において図示はされていないが、流量測定の結果、最初の区切り信号に続く単位時間(1)では出力イベント数S1は3.0、次の区切り信号に続く単位時間(2)では出力イベント数S2は2.5である。イベント量は5Lであるので、最初の単位時間(1)の1秒間では15L分、次の単位時間(2)の1秒間では12.5L分を5L毎に流量積算とパルス出力をする。1つの単位時間内では均一な一定流量が流れているとして流量積算やパルス出力を行うため、1イベント量が流れる時間、すなわちイベント時間は、単位時間毎に単位時間1秒を出力イベント数で割ることで計算される。例えば、
最初の単位時間(1)におけるイベント時間Tは T=1÷3=0.333秒
次の単位時間(2)におけるイベント時間Tは T=1÷2.5=0.4秒
となる。さらに、
最初の単位時間(1)においてS11(=0.3)に相当する時間は
0.333×0.3=0.01秒となる。
Although not shown in the example of FIG. 9, as a result of the flow rate measurement, the output event number S1 is 3.0 in the unit time (1) following the first break signal, and in the unit time (2) following the next break signal. The number of output events S2 is 2.5. Since the event amount is 5L, the flow rate integration and pulse output are performed every 5L for 15L for 1 second of the first unit time (1) and for 12.5L for 1 second of the next unit time (2). Since the flow rate integration and pulse output are performed assuming that a uniform and constant flow rate is flowing within one unit time, the time for which one event amount flows, that is, the event time, is divided by the number of output events for each unit time. It is calculated by that. For example,
The event time T 1 in the first unit time (1) is T 1 = 1 ÷ 3 = 0.333 seconds The event time T 2 in the next unit time (2) is T 2 = 1 ÷ 2.5 = 0.4 seconds It becomes. further,
In the first unit time (1), the time corresponding to S 11 (= 0.3) is 0.333 × 0.3 = 0.01 seconds.

次の単位時間(2)においてS21(=0.3)に相当する時間は
0.4×0.3=0.12秒となる。
In the next unit time (2), the time corresponding to S 21 (= 0.3) is 0.4 × 0.3 = 0.12 seconds.

これらの時間S11、S21を、オフセット時間と称して、前述のように残りイベント数S02=0.7とS12=0.7を用いて、
オフセット時間t11=T−(T×S02)より
11=0.333−(0.333×0.7)=0.10秒
オフセット時間t21=T−(T×S12)より
21=0.4×(0.4×0.7)=0.12秒
という計算で求めることも可能である。
These times S 11 and S 21 are referred to as offset times, and using the remaining event numbers S 02 = 0.7 and S 12 = 0.7 as described above,
From offset time t 11 = T 1 − (T 1 × S 02 )
From t 11 = 0.333− (0.333 × 0.7) = 0.10 seconds, offset time t 21 = T 2 − (T 2 × S 12 )
It is also possible to obtain by calculation of t 21 = 0.4 × (0.4 × 0.7) = 0.12 seconds.

単位時間内に出力するイベント信号の数がイベント出力回数であるから、残りイベント数に出力イベント数を加えた数の整数部分がイベント出力回数となり、小数部分が次回の単位時間用に繰り越される新たな残りイベント数として記憶される。この値は次回の単位時間の各データ算出に使用される。本実施例の最初の単位時間(1)においては、
残りイベント数S02+出力イベント数S1=0.7+3.0=3.7
から、イベント出力回数は3.7の整数部分の3、残りイベント数S12は3.7の小数部分の0.7となる。
Since the number of event signals output within the unit time is the number of event outputs, the integer part of the number of output events plus the number of remaining events is the event output count, and the decimal part is carried forward for the next unit time. Stored as the number of remaining events. This value is used to calculate each data for the next unit time. In the first unit time (1) of this embodiment,
Number of remaining events S 02 + number of output events S 1 = 0.7 + 3.0 = 3.7
From event output number 3 of the integer part of 3.7, the remaining number of events S 12 is 0.7 in the fractional part of 3.7.

次の単位時間(2)においては、
残りイベント数S12+出力イベント数S2=0.7+2.5=3.2
から、イベント出力回数は3、次の単位時間(3)へ繰り越される残りイベント数S22は0.2となる。
In the next unit time (2),
Number of remaining events S 12 + number of output events S 2 = 0.7 + 2.5 = 3.2
From event output number 3, the remaining number of events S 22 carried forward to the next unit period (3) is 0.2.

結局、各単位時間では、区切り信号を開始点として、先ずオフセット時間経過後イベント信号を出力し、その後はイベント時間間隔でイベント出力回数だけイベント信号を出力すれば、連続する単位時間の区切り信号をまたいで1イベント量(一定の通過量)の5L毎にイベント信号を出力することができる。   After all, at each unit time, starting from the delimiter signal, the event signal is output after the offset time has elapsed, and then the event signal is output for the number of event outputs at the event time interval. In addition, an event signal can be output every 5 L of one event amount (a constant passing amount).

演算部14での上記の演算をまとめると図10のようになる。
図8で、イベント出力部13は、タイミング出力部2Cからの区切り信号を入力すると、まずオフセット時間経過後、最初のイベント信号を出力(イベント出力)し、それ以後はイベント時間間隔で出力を繰り返し、イベント出力回数だけ出力して停止するようになっている。以後、区切り信号ごとに新たなオフセット時間、イベント時間、イベント出力回数でイベント出力を続ける。このイベント出力部13は、マイコンのタイマを使用して構成している(ダウンカウンタで構成されるタイマを用いて時間を計測し、時間が来る(セットされた時間がカウントダウンして0となる)とタイマ割り込みが掛かる仕組みになっている)。つまり、区切り信号が入力されると、先ずオフセット時間がタイマにセットされる。そして、その時間が経って最初のタイマ割り込みが掛かると、今度はタイマにイベント時間をセットする(以後はイベント時間毎に割り込みが掛かる)ことを行う。この割り込みがイベント信号である。
The above calculations in the calculation unit 14 are summarized as shown in FIG.
In FIG. 8, when the delimiter signal is input from the timing output unit 2C, the event output unit 13 first outputs the first event signal (event output) after the offset time has elapsed, and thereafter repeats the output at the event time interval. The event output count is output and stopped. Thereafter, event output is continued with a new offset time, event time, and number of event outputs for each delimiter signal. This event output unit 13 is configured by using a timer of a microcomputer (time is measured using a timer configured by a down counter, and time comes (the set time is counted down to 0). And a timer interrupt). That is, when a delimiter signal is input, the offset time is first set in the timer. Then, when the first timer interruption occurs after that time, an event time is set in the timer (after that, an interruption occurs every event time). This interrupt is an event signal.

積算表示部15は、イベント出力部13からのイベント信号をカウントし表示することを行う。実施例では5L毎にイベント信号が出力されることになるため、まず1/2の分周を行い、それをカウントすることで、10L以上の桁を表示するようになっている。   The integration display unit 15 counts and displays the event signal from the event output unit 13. In the embodiment, since an event signal is output every 5L, the frequency is first divided by 1/2 and counted to display a digit of 10L or more.

パルス出力部8は、オープンコレクタ出力のパルスを出力するようになっていて、5L毎に出力されるイベント信号が入力されるたびに、出力のONとOFFを反転させるように構成されている。5Lごとに反転であるから、ON時間とOFF時間が等しいデューティーが50%の10L/pのパルス出力を実現している(図11参照)。   The pulse output unit 8 is configured to output a pulse of an open collector output, and is configured to invert the output ON and OFF every time an event signal output every 5L is input. Since it is inverted every 5L, a 10L / p pulse output with 50% duty equal to the ON time and OFF time is realized (see FIG. 11).

前述のように本実施例では、イベント出力部13は時間計測用としてマイコン内のタイマを利用して実現した。イベント出力はタイマ割り込みの形で出力される。積算表示部15とパルス出力部8は、その割り込みで上記動作を行うようにマイコンで構成した(マイコンに受け持たせた)。   As described above, in this embodiment, the event output unit 13 is realized by using a timer in the microcomputer for time measurement. The event output is output in the form of a timer interrupt. The integration display unit 15 and the pulse output unit 8 are configured by a microcomputer so that the above operation is performed by the interruption (the microcomputer is responsible for the operation).

なお、イベント出力回数がゼロとなったときは、次回の単位時間ではイベント出力はされない。小数部分が新たな残りイベント数として記憶されるのみである。   When the event output count becomes zero, no event is output in the next unit time. Only the decimal part is stored as the new number of remaining events.

また、イベント出力回数は必ずしも使用する必要はない。区切り信号時に新たな設定をタイマに行うため、自動的にイベント出力回数だけ出力したところで次の単位時間に移行することになる。   The event output count is not necessarily used. Since a new setting is made to the timer at the time of the delimiter signal, the next unit time is shifted to when the number of event outputs is automatically output.

この方法によれば、1/n単位時間毎に加算動作は必要なく、まさにパルス出力が必要なときに、あるいは積算が必要なときにマイコンが動作すればよい。したがって、低消費電力化が可能となる。また、この方法でのパルス周期は1/n単位時間の倍数ということはなく、タイマの分解能によるため精度の良いものとなる。実施例ではタイマのクロックとして32768Hzを使用した。よってその1クロック分である約30マイクロ秒の分解能でイベント出力が可能。したがって、このパルス出力を受ける機器でパルス周期から精度の良い流量の逆算が可能となる。   According to this method, the addition operation is not required every 1 / n unit time, and the microcomputer may be operated when the pulse output is required or when the integration is required. Therefore, power consumption can be reduced. Further, the pulse period in this method is not a multiple of 1 / n unit time, and is accurate because of the resolution of the timer. In the embodiment, 32768 Hz is used as the timer clock. Therefore, event output is possible with a resolution of about 30 microseconds, which is one clock. Therefore, it is possible to accurately calculate the flow rate from the pulse period in a device that receives this pulse output.

本実施例の場合、基準時間の区切りタイミングとイベント出力がタイミング的に近い場合、オフセット時間を調整してイベント出力するタイミングが区切りのタイミングに近くなりすぎないようにしている。こうすることで思わぬ誤動作を防止できる。流量計の動作として、単位時間あたりのイベント出力数を確実に守ることを第一に構成されている。具体的な調整方法としては、新たな残りイベント数がゼロに近いときは演算部から出力時のオフセット時間を小さくする(実施例では5msec)、新たな残りイベント数が1に近いときはオフセット時間を少し大きくすることを行っている(同)。その他の方法として、イベント間隔を調整する方法もある。これらは、演算部からの出力レベルでの調整であり、新たな残りイベント数は演算の結果をそのまま記憶する。   In the case of the present embodiment, when the reference time break timing and the event output are close in timing, the offset time is adjusted so that the event output timing is not too close to the break timing. This prevents unexpected malfunctions. As an operation of the flow meter, the first configuration is to surely keep the number of event outputs per unit time. As a specific adjustment method, when the number of new remaining events is close to zero, the offset time at the time of output from the calculation unit is reduced (5 msec in the embodiment), and when the number of new remaining events is close to 1, the offset time (Same as above) Another method is to adjust the event interval. These are adjustments at the output level from the calculation unit, and the new remaining event number stores the calculation result as it is.

上記実施例4において、図8の演算部での処理をわずかに変えて、残りイベント数をマイナスバッファーとして使用することも可能である。図12がその実施例における演算部での処理である。流量がマイナスであった場合、単位時間当り通過量さらに出力イベント数もマイナスとなる。次に、求めた出力イベント数と残りイベント数を加算(残りイベント数もマイナスの場合あり)、この結果が1以上なら既に説明済みの動作となり、1に満たない場合は、出力イベント数と残りイベント数の加算結果を新たな残りイベント数として記憶する。この方法により、流量がマイナスとなった分は残りイベント数として記憶され、プラスに転じた場合、マイナスの残りイベント数分を相殺してプラスとなるまでイベント出力はされない。したがって、トータルでプラス側に流れた量に相当するイベント出力が可能となり、正しい出力を行う流量計が実現できる。   In the fourth embodiment, the number of remaining events can be used as a minus buffer by slightly changing the processing in the calculation unit of FIG. FIG. 12 shows processing in the calculation unit in the embodiment. When the flow rate is negative, the passing amount per unit time and the number of output events are also negative. Next, add the calculated number of output events and the number of remaining events (the number of remaining events may also be negative). If this result is 1 or more, the operation has already been explained. The addition result of the number of events is stored as a new number of remaining events. By this method, the amount of negative flow is stored as the number of remaining events, and when it turns to positive, no event is output until the negative number of remaining events is canceled and becomes positive. Therefore, an event output corresponding to the total amount of flow on the positive side is possible, and a flow meter that performs correct output can be realized.

本実施例は、上記実施例1乃至4の図1、図2、図5及び図8の各ブロック図における流量測定部の機能だけが異なる。即ち、図13に示すように、単位時間毎に複数回(本実施例ではn回)の流量測定と、各測定結果の記憶を行い、複数回の流量測定終了後に、1回目〜n回目の流量測定結果の平均値を演算し、平均流量を求めている。この平均流量に基づいて単位時間当りの通過量を単位時間当り通過量算出部で計算する。複数のnとしては例えば4回とすることができる。こうすることで、ばらつきの少ない低消費電力の流量計が実現できる。また、複数回の流量測定の内、最大値と最小値を省き、残りの測定値の平均を平均流量値として利用するようにすることも可能で、こうすると、突発的なノイズ等で異常値が発生しても、それを省くことで精度の高い流量計が実現できる。   This embodiment is different only in the function of the flow rate measuring unit in the block diagrams of FIGS. 1, 2, 5, and 8 of the first to fourth embodiments. That is, as shown in FIG. 13, the flow measurement is performed a plurality of times (n times in this embodiment) and the measurement results are stored every unit time, and the first to n-th measurements are performed after the completion of the plurality of flow measurements. The average value of the flow rate measurement results is calculated to obtain the average flow rate. Based on this average flow rate, the passage amount per unit time is calculated by the passage amount calculation unit per unit time. The plurality of n can be, for example, 4 times. By doing so, a low power consumption flow meter with little variation can be realized. It is also possible to omit the maximum and minimum values from multiple flow measurements, and use the average of the remaining measurements as the average flow value. Even if this occurs, a flow meter with high accuracy can be realized by omitting it.

本実施例は、上記各実施例の流量測定部の機能だけが異なる。即ち、図14に示すように、流量測定の今回の結果と、1回前の結果と、・・・(n−1)回前の結果のn回分の平均値を求めて平均流量としている。この平均流量から単位時間当りの通過量を単位時間当り通過量算出部で計算する。こうして、ばらつきの少ない低消費電力の流量計が実現できる。   This embodiment is different only in the function of the flow rate measuring unit of each of the above embodiments. That is, as shown in FIG. 14, the average value for n times of the current flow measurement result, the previous result, and the (n−1) previous result is obtained as the average flow rate. A passage amount per unit time is calculated from the average flow rate by a passage amount calculation unit per unit time. In this manner, a low power consumption flow meter with little variation can be realized.

図15は、実施例8の流量測定部の動作を示すフロー図である。流量計全体のブロック図は、例えば図8と同様に構成できる。本実施例において流量測定部では、先ず流量測定を実施、その結果がマイナスの時はマイナスバッファーに加算し、流量はゼロとして出力される。測定の結果がプラスの時は、マイナスバッファーのチェックを行う。マイナスバッファーがゼロの時は測定結果をそのまま流量として出力する。マイナスバッファーがゼロではなくマイナス値であった場合はプラス測定値をそこに加算する。その結果、ゼロ以下のときは流量をゼロとする。プラス測定値を加算の結果マイナスバッファーがプラスとなったときは、そのプラスとなった値を流量として出力し、マイナスバッファーをゼロとする。   FIG. 15 is a flowchart illustrating the operation of the flow rate measurement unit according to the eighth embodiment. A block diagram of the entire flow meter can be configured in the same manner as in FIG. 8, for example. In this embodiment, the flow rate measurement unit first measures the flow rate, and when the result is negative, it adds to the negative buffer and outputs the flow rate as zero. If the measurement result is positive, check the negative buffer. When the minus buffer is zero, the measurement result is output as is. If the minus buffer is negative rather than zero, add the plus measurement to it. As a result, when it is less than or equal to zero, the flow rate is set to zero. When the negative buffer becomes positive as a result of adding the positive measurement value, the positive value is output as a flow rate, and the negative buffer is set to zero.

以上の動作により、水の逆流があっても、正に流れが転じたとき正の分が前記逆流分は流れるまでは流量ゼロとされるため、トータルとして実際に流れた量と積算値あるいはパルス出力数の食い違いが生じない。よって精度の良い低消費電流の流量計を実現できる。   With the above operation, even if there is a back flow of water, when the flow turns positive, the flow rate becomes zero until the positive flow amount flows until the reverse flow portion flows. There is no discrepancy in the number of outputs. Therefore, an accurate and low current consumption flow meter can be realized.

本発明は、水道メータやガスメータ等の計量器に適用可能である。   The present invention is applicable to measuring instruments such as water meters and gas meters.

本発明の実施例1に係る流量計のブロック図。The block diagram of the flowmeter which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係る流量計のブロック図。The block diagram of the flowmeter which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係る流量計の加算オーバーフロー検知の流れ図。The flowchart of the addition overflow detection of the flowmeter which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係る流量計の区切り信号と加算信号の関係を示すタイミング図。The timing diagram which shows the relationship between the division | segmentation signal and addition signal of the flowmeter which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係る流量計のブロック図。The block diagram of the flowmeter which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例3に係る流量計のシフトレジスタを説明する図。The figure explaining the shift register of the flowmeter which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例3に係る流量計のシフトレジスタの動作を説明するタイミング図。The timing diagram explaining operation | movement of the shift register of the flowmeter which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例4に係る流量計のブロック図。The block diagram of the flowmeter which concerns on Example 4 of this invention. 本発明の実施例4に係る流量計の作用を説明する図。The figure explaining the effect | action of the flowmeter which concerns on Example 4 of this invention. 本発明の実施例4に係る流量計の演算部の演算内容を説明する図。The figure explaining the calculation content of the calculating part of the flowmeter which concerns on Example 4 of this invention. 本発明の実施例4に係る流量計のタイミング図。The timing diagram of the flowmeter which concerns on Example 4 of this invention. 本発明の実施例5に係る流量計の流れ図。The flowchart of the flowmeter which concerns on Example 5 of this invention. 本発明の実施例6に係る流量計の要部機能ブロック図。The principal part functional block diagram of the flowmeter which concerns on Example 6 of this invention. 本発明の実施例7に係る流量計の要部機能ブロック図。The principal part functional block diagram of the flowmeter which concerns on Example 7 of this invention. 本発明の実施例8に係る流量計の流量測定部の流れ図。The flowchart of the flow measurement part of the flowmeter which concerns on Example 8 of this invention.

1 流量測定部
2、2A、2B、2C タイミング出力部
3 単位時間当たり通過量算出部
4 比較部
5 積算部
6 1/n単位時間当り通過量算出部
7 表示部
8 パルス出力部
9 マイコン
10 加算オーバーフロー検知部
11 パルス出力パターン検知部
12 シフトレジスタ部
13 イベント出力部
14 演算部
15 積算表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flow measurement part 2, 2A, 2B, 2C Timing output part 3 Passing amount calculation part per unit time 4 Comparison part 5 Accumulation part 6 1 / n Passing amount calculation part per unit time 7 Display part 8 Pulse output part 9 Microcomputer 10 Addition Overflow detection unit 11 Pulse output pattern detection unit 12 Shift register unit 13 Event output unit 14 Calculation unit 15 Integration display unit

Claims (4)

それぞれの単位時間の間に少なくとも1回の流量測定を行い、その結果から求めた単位時間当り通過量の1/nを、n回積算値に加算し、各加算において積算値の特定の桁への桁上がりの有無を検知し、検知した桁上がりの有無のパターンデータを、次の単位時間において1/n単位時間ごとにシフトする並列入力直列出力型のシフトレジスタを用いてシフト出力させ、これを単位時間ごとに繰り返すようにして、シフトレジスタの出力に応じて積算値表示や、パルス出力を行うことを特徴とする流量計。   Measure flow rate at least once during each unit time, add 1 / n of the amount of passage per unit time obtained from the result to the integrated value n times, and at each addition to a specific digit of the integrated value The pattern data of the presence / absence of the carry is detected using a parallel input serial output type shift register that shifts every 1 / n unit time in the next unit time, and this is output. The flow meter is characterized in that the integrated value is displayed and the pulse is output according to the output of the shift register so that the above is repeated every unit time. 単位時間内に行う複数の流量測定結果の平均値から単位時間当りの通過量を求めることを特徴とする請求項1記載の流量計。   2. The flowmeter according to claim 1, wherein a passing amount per unit time is obtained from an average value of a plurality of flow rate measurement results performed within the unit time. 過去複数回の単位時間内の流量測定結果から単位時間当りの通過量を求めることを特徴とする請求項1又は2記載の流量計。   The flowmeter according to claim 1 or 2, wherein a passage amount per unit time is obtained from a flow rate measurement result within a plurality of unit times in the past. 単位時間当りの通過量がマイナスの時は、そのマイナス分をプラス分と相殺してパルス出力をすることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の流量計。   4. The flowmeter according to claim 1, wherein when the passing amount per unit time is negative, the negative amount is canceled out with the positive amount and pulse output is performed.
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