JP2016219114A - 超音波流量スイッチ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2つの超音波素子が配管の外面に固定された状態で、2つの超音波素子から配管を流れる流体に超音波が交互に送信され、2つの超音波素子により配管を流れる流体からの超音波が交互に受信される。2つの超音波素子の出力信号に基づいて、配管を流れる流体の流量が流量算出部により算出される。使用者により指定される基準時点で配管を流れる流体の流量が、情報設定部により基準流量として取得される。記憶部には、取得された基準流量が記憶される。基準流量の取得時点以降に算出される現在の流量と基準流量との比率に基づく流量相対値が算出される。算出された流量相対値が表示部821の上段表示領域821aに表示される。流量相対値は、基準流量に対する現在の流量の割合を表す。
【選択図】図6
Description
以下、本発明の一実施の形態に係る超音波流量スイッチ(以下、流量スイッチと略記する。)について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る流量スイッチの外観斜視図である。図2は、図1の流量スイッチ1の内部構成を示す模式的縦断面図である。図1に示すように、流量スイッチ1は、一方向に延びるように形成されたクランプ部100およびセンサ部400により構成される。
電子回路部800は、主基板810、副基板820、コネクタ830および表示灯840を含む。主基板810は、超音波素子710,720、副基板820、コネクタ830および表示灯840に電気的に接続される。主基板810には、主として制御部811および記憶部812が設けられる。
図4は、センサ部400の平面図である。図4に示すように、使用者は、センサ部400の上面中央に設けられる窓部511を通して、図2の表示部821に表示される情報を視認することができる。表示部821は、センサ部400の幅方向に並ぶ2段の表示領域を有する。各段の表示領域には、4つのキャラクタが表示可能である。以下の説明では、2段の表示領域のうち一方の表示領域を上段表示領域821aと呼び、他方の表示領域を下段表示領域821bと呼ぶ。
本実施の形態に係る流量スイッチ1においては、ある時点で配管2を流れる流体の流量を基準流量として図3の記憶部812に記憶させることができる。また、基準流量に対する現在の流量Qの比率を図4の表示部821に表示させることができる。この機能を状態監視機能と呼ぶ。状態監視機能によれば、使用者は、所望の時点の流量を基準流量として設定しておくことにより、所望の時点の流量に対する現在の流量Qの比率を迅速かつ容易に認識することができる。
本実施の形態においては、図3の比較判定部14は、上記の判定処理を行うとともに、現在の流量Qが流量スイッチ1の電源がオンされてから現在までに算出された流量Qのうち最大値であるか否かを判定する。また、比較判定部14は、流量Qが最大値であると判定された場合に、その流量をピーク流量値として記憶部812に記憶させる。さらに、比較判定部14は、現在の流量Qが現在までに算出された流量Qのうち最小値であるか否かを判定し、流量Qが最小値であると判定された場合に、その流量をボトム流量値として記憶部812に記憶させる。
状態監視機能を使用するために図3の制御部811により実行される設定処理を状態監視設定処理と呼ぶ。図8は、状態監視設定処理のフローチャートである。状態監視設定処理は、予め定められた一定周期で図3の流量算出部12および情報設定部13により繰り返し実行される。初期状態においては、流量のしきい値が予め設定されているものとする。
本実施の形態に係る流量スイッチ1においては、使用者により指定された基準時点で配管2を流れる流体の流量Qが、情報設定部13により基準流量として取得される。記憶部812には、予め設定された流量のしきい値および取得された基準流量が記憶される。基準流量の取得時点以降に流量算出部12により算出される現在の流量Qと基準流量との比率に基づく流量相対値が算出される。算出された流量相対値が表示部821に表示される。この場合、流量相対値は、基準流量に対する現在の流量Qの割合を表す。したがって、使用者は、表示部821に表示される流量相対値を視認することにより、基準流量の取得時点以降の経時的な流量の変化を迅速かつ容易に認識することができる。
(1)上記実施の形態においては、センサ部400の制御部811は伝播時間差方式に基づいて式(2)により配管2内を流れる流体の流量Qを算出するが、本発明はこれに限定されない。制御部811はドップラー方式に基づいて配管2内を流れる流体の流量Qを算出してもよい。この場合、超音波素子710,720の一方が超音波送信素子により構成され、超音波素子710,720の他方が超音波受信素子により構成されてもよい。
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
1S 上ボタン
2 配管
2S 下ボタン
3 ケーブル
3S モードボタン
11 時間差測定部
12 流量算出部
13 情報設定部
14 比較判定部
15 信号出力部
100 クランプ部
200 上クランプ部材
300 下クランプ部材
400 センサ部
410 センサ固定ねじ
500 筐体部
510 上筐体部
511 窓部
520 下筐体部
530 経路部材
600 結合部
610 音響カプラント
700 超音波制御機構
710,720 超音波素子
711,721 音響接合剤
730 超音波遮蔽板
740,750 充填部材
800 電子回路部
810 主基板
811 制御部
812 記憶部
813 送受信切替回路
814 送信部
815 受信部
820 副基板
821 表示部
821a 上段表示領域
821b 下段表示領域
822 操作部
830 コネクタ
840 表示灯
890 外部装置
Claims (5)
- 配管を流れる流体の流量に基づくオンオフ信号を出力する超音波流量スイッチであって、
前記配管を流れる流体への超音波の送信および前記配管を流れる流体からの超音波の受信のうち少なくとも送信を行う第1の超音波素子と、
前記配管を流れる流体への超音波の送信および前記配管を流れる流体からの超音波の受信のうち少なくとも受信を行う第2の超音波素子と、
前記第1および第2の超音波素子を前記配管の外面に一体的または個別に着脱可能に固定する固定具と、
前記第1および第2の超音波素子のうち少なくとも一方の出力信号に基づいて前記配管内の流体の流量を算出する第1の算出部と、
前記第1の算出部により算出された流量と予め定められた流量しきい値とを表示する表示部と、
前記第1の算出部により算出された流量と前記流量しきい値とに基づいて前記オンオフ信号を出力する出力部と、
前記第1の算出部による流量の算出結果に基づいて、使用者により指定された基準時点で前記配管を流れる流体の流量を基準流量として取得する取得部と、
前記流量しきい値および前記取得部により取得された基準流量を記憶する記憶部と、
前記基準流量の取得時点以降において前記第1の算出部により算出される流量と前記記憶部に記憶された前記基準流量との比率に基づく流量相対値を算出する第2の算出部とを備え、
前記表示部は、前記第2の算出部により算出された前記流量相対値をさらに表示可能に構成された、超音波流量スイッチ。 - 前記流量しきい値と前記基準流量との比率に基づくしきい相対値を算出する第3の算出部をさらに備え、
前記表示部は、前記第3の算出部により算出された前記しきい相対値をさらに表示可能に構成された、請求項1記載の超音波流量スイッチ。 - 前記表示部を第1および第2の表示態様に切り替えるために使用者により操作される第1の操作部をさらに備え、
前記第1の表示態様は、前記第1の算出部により算出された流量と前記記憶部に記憶された流量しきい値とを同時に表示する態様であり、
前記第2の表示態様は、前記第2の算出部により算出された前記流量相対値と前記第3の算出部により算出された前記しきい相対値とを同時に表示する態様である、請求項2記載の超音波流量スイッチ。 - 前記基準時点を指定するために使用者により操作される第2の操作部をさらに備え、
前記取得部は、前記第2の操作部による前記基準時点の指定に応答して前記基準流量を取得する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の超音波流量スイッチ。 - 前記基準流量は、前記基準時点を含む一定期間内に前記第1の算出部により算出される複数の流量の平均値である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の超音波流量スイッチ。
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