JP2020529015A - 正規化出力を伴う流体流量メータ - Google Patents

Abstract

【課題】同期して回転する噛み合い歯車を含む流体流量メータの提供。【解決手段】流体流量メータは、歯車の回転に応じて生成される入力パルスを正規化する方法に従って、適切な値に正規化できるパルス化出力を生成し得る。容積カウンタは、入力パルスが生成されるたびに、入力パルスあたりの容積に等しい量だけ増大できる。容積カウンタが第１の参照容積を超えるときに、容積ウンタが第２の参照容積を超えるまで、正規化出力パルスを生成できる。【選択図】図６

Description

関連事項
本出願は、２０１７年７月２５日出願の米国特許出願第１５／６５８，４３７号の優先権を主張し、その全体の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

容積式流体測定システムを使用して、流体または気体の流量または容積を測定できる。例えば、分配システムは、容積式流体メータからのフィードバックを使用して、分配された流体の容積を制御する場合がある。このような制御システムは、精密な量の流体または気体をより正確に分配するために、タイムオン制御の代わりにしばしば使用され、産業、健康管理、製薬、食品および飲料産業を含むがこれらに限定されない様々な場面で一般的に使用される。例えば、容積式流体メータは、２つの材料を単一のバッチに混合するための正確な測定を必要とする薬物の製造プロセスで使用できる。容積式流体メータは、それぞれの材料の供給ラインに設置でき、メータからのフィードバックを使用して、混合する混合タンクに適切な量の各材料を分配できる。他の多くのように、容積式メータのこの用途では、容積式メータが、例えば品質管理または規制などに準拠するために、測定精度（＋／−０．５％）を必要とする場合がある。したがって、流体または気体の容積を正確に測定する容積式メータは、流体分配システムまたはプロセスの意図された機能を容易に実行するのに役立つことができる。

例示的な流体流量メータは、ミネソタ州セントポールのＥｃｏｌａｂ Ｉｎｃ．に譲渡された同一出願人によるＵＳ９，３８３，２３５に記載されており、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。製造業者は通常、流体のポケットの容積を、様々な流量の流量メータ内の１つ以上のコンポーネント（例えば、楕円形歯車）の回転に対応する回転数に相関させる工場較正を提供する。したがって、流体流量メータによって生じたパルスの数をカウントすることにより、工場較正に基づいて容積流量を判定できる。

このような工場較正は、流量範囲外では正確でない場合がある。例えば、最小の流量に近い低流量では、流量メータは入力パルスを生じない可能性があるが、流量メータの様々な機械的コンポーネントを通る流量は依然として存在する可能性がある。同様の問題は、最大の流量に近い動作で発生する可能性がある。さらに、製造公差に基づいて、入力パルスあたりの流量は、このような条件では不明であるか、または非整数値（例えば、０．１６６ｍｌ／パルス、０．３３３ｍｌ／パルスなど）を有し得る。さらに、従来の流量メータは、容易に定量化でき得ない測定の不確実性を有する。

一態様では、本開示は、第２の歯車と噛み合う第１の歯車を備える流体流量メータを含む。第１の歯車および第２の歯車の噛み合により、流動チャンバを通る流体の流量に応じて、第１の歯車および第２の歯車の同期回転を可能にし得る。流体流量メータは、流動チャンバを通る流体の通過ならびに／または第１の歯車および第２の歯車の同期回転に応じて検出信号を生成するように構成された流量センサを含み得る。流体流量メータは、入力パルス生成器および正規化出力パルス生成器を有するコントローラを含み得る。コントローラは、検出される信号に基づく正規化パルス出力、およびそれに応じた入力パルス生成器によって生成される入力パルスを提供し得る。

別の態様では、正規化出力を提供する方法は、本明細書に開示される実施形態のうちのいずれかによる流体流量メータを提供するステップを伴うことができる。この方法は、コントローラの流量センサから検出信号を受信するステップを伴うことができる次いで、この方法は、検出される信号に応じて入力パルス（例えば、入力パルス生成器を使用して）を生成するステップを伴う。次に、この方法は、コントローラを使用して、入力パルスが生成されるたびに、入力パルスあたりの容積に等しい量だけ、容積カウンタを増大するステップを含む。容積カウンタが第１の参照容積を超えるときに、次いでコントローラは正規化出力パルス生成器を、正規化出力パルスの生成を開始する状態に遷移する。容積カウンタが第２の参照容積を超えるときに、コントローラは正規化出力パルス生成器を、正規化出力パルスの生成を停止する状態に遷移する。

別の態様では、方法は、容積の非整数値が流体流量メータを通過するときに、入力パルス生成器を使用して入力パルスを生成するステップを伴うことができる。この方法は、入力パルスが生成されたときに、流量メータを通過する容積の非整数値に等しい量だけ、容積カウンタを増大するステップをさらに伴うことができる。いくつかのそのような実施形態では、第１の参照容積は第２の参照容積の半分であり、かつ第２の参照容積はゼロ以外の整数である。

１つ以上の実施例の詳細が、添付の図面および以下の記述に記載される。他の特徴、目的、および利点は、説明および図面から、ならびに特許請求の範囲から明らかになるであろう。

実施形態に係る流体流量メータの概略図である。 図１に示した断面Ａ−Ａに沿った流体流量メータの側面断面図である。 楕円形歯車の第１の回転位置での流体流量メータを通る流体の流れを示す断面平面図である。 楕円形歯車の第２の回転位置での流体流量メータを通る流体の流れを示す断面平面図である。 非接触センサを有する流体流量メータを示す別の断面平面図である。 図４Ａに示した非接触センサが生成する検出信号を示す概略図である。 実施形態に係るパルス生成方法を示す概略図である。 非限定的な例示的実施形態に係る流体流量メータの楕円形歯車の一連の有効な回転状態を示す概略図である。 例示的な正規化アルゴリズムを示すフローチャートである。 比較のために示された入力パルスを伴う、実施形態に従って生成された正規化出力パルスの例示的な実施例である。 別の例示的な正規化アルゴリズムを示すフローチャートである。 比較のために示された入力パルスを伴う、別の実施形態に従って生成された正規化出力パルスの例示的な実施例である。

図１は、流体流量メータ１００を含む流体の流れ測定システム１０の平面図である。システム１０は、流体ポンプ１２、第１の流体ライン１４、第２の流体ライン１６、および流体流量メータ１００を含む。第１の流体ライン１４は、システム１０を通る流体の流れを提供するように構成された流体ポンプ１２と流体連通していてもよい。流体ポンプ１２は、流体源（図示せず）と流体連通していてもよく、システムを通る流体の流れを提供する任意の好適なポンプであってもよい。流体の流れは、様々な流体の流れ特性を有し、選択されたポンプのタイプまたはシステム１０の用途に依存する。例えば、様々な用途では、高い流体容積または低い流体容積が必要になる場合がある。特定の例では、ぜん動ポンプまたは圧力維持流体ラインによって提供される均一な流体の流れが必要になる場合がある。他の例では、流体ポンプ１２は、特に用途が少量の流体容積を必要とする場合、不均一な流体の流れを提供し得る。

流体流量メータ１００は、システム１０を通る流体の流れを測定するように構成することができ、チャンバ１０６、流体入口１０４および流体出口１０５を画定するハウジング１０２を含むことができる。図示された実施形態では、流体流量メータ１００は、楕円形歯車１０８流量メータなどの容積式メータである。流体入口１０４は、第１の流体ライン１４と流体連通していてもよく、第１の流体ライン１４からチャンバ１０６への流体の流れを提供する。楕円形歯車１０８および１１０は、チャンバ１０６内に設置され、チャンバ１０６を通る流体の流れに応じて、それぞれ固定回転軸１１２および１１４の周りで協調して回転するように構成されている。流体は、第２の流体ライン１６と流体連通している流体出口１０５経由でチャンバ１０６を出る。

したがって、流体ポンプ１２によって提供される流体は、流体ライン１４を通って流れ、流体入口１０４を通って流体流量メータ１００に流れる。次いで、流体は、流体流量メータ１００を通って流れ、そこで容積が測定され、流体出口１０５を通って流体流量メータ１００から第２の流体ライン１６に出る。

図２は、図１に示した線Ａ−Ａに沿った流体流量メータ１００の側面断面図である。楕円形歯車１０８および１１０は、ハウジング１０２によって画定されたチャンバ１０６内に設置され、それぞれ軸１１３および１１５の周りを回転するように構成され得る。例示された実施形態では、流体流量メータ１００は、流量センサ１４０およびコントローラ１４１を含むことができる。流量センサ１４０は、（例えば、接続１４３経由で電気的に、またはワイヤレスで）コントローラ１４１と通信することができる。流量センサ１４０は、それぞれ楕円形歯車１０８および１１０の上面１４２および１４４に設けられた検出可能な領域１４６（図示せず）を感知するように構成されてもよい。例えば、流量センサ１４０は、少なくとも１つの楕円形歯車１０８の上または内部に設置された磁石を含む検出可能領域１４６を感知するように構成された磁気センサであってもよい。別の例では、流量センサ１４０は、検出可能領域１４６を含む楕円形歯車１０８の少なくとも１つの上面１４２または２４４に波長を放出し、少なくとも１つの上面１４２からの波長の反射率を感知するように構成された光学センサであってもよい。２００７年１２月１９日に出願された米国特許第７，５２３，６６０号、および２００９年２月１１日に出願された米国特許第８，０６９，７１９号は、非接触センサを組み込んだ楕円形歯車１０８の例を提供し、それらの各々の全体の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。流体流量メータ１００は、任意数の非接触センサと、メータの特別の用途に好適な任意数の検出可能な領域と、を含み得ることが理解され得る。流量センサ１４０はまた、検出可能領域１４６の検出または検出の欠如に基づいて検出信号を生成するように構成されてもよい。

流体流量メータ１００は、流量センサ１４０の検出信号に基づいて、メータを通る流体の流れの容積を計算するように構成されたコントローラ１４１も含むことができる。コントローラ１４１は、流量センサ１４０の検出信号を受信し、検出信号に基づいて楕円形歯車１０８の回転に対応する入力パルスを生成するように構成されてもよい。コントローラ１４１は、マイクロプロセッサなどのプログラマブルコンピュータ、プログラマブルロジックコントローラ１４１などとすることができ、アルゴリズムおよび／またはデータ（例えば、較正データ）の形態で命令を保存するための非一時的記憶媒体（例えば、非一時的記憶媒体１５０）を含む（および／またはそれと通信する）ことができる。コントローラ１４１と非一時的記憶媒体１５０との間の電気的接続１５１が示されているが、コントローラ１４１と非一時的記憶媒体１５０との間のワイヤレス接続が企図されていることを理解されたい。さらに、コントローラ１４１、非一時的記憶媒体１５０および流体流量メータ１００の電気的接続は、図１では、流体流量メータ１００のハウジング１０２の外側にあるように示されているが、図２では、（図２に示すように）コントローラ１４１および非一時的記憶媒体１５０は、（関連する接続とともに）流体流量メータ１００のハウジング１０２内に収容されていることを理解されたい。本明細書でさらに記載されるように、楕円形歯車１０８によって（完全におよび部分的に完全に）行われる回転の数が既知であり、１回転あたりの流体の容積が既知である場合、流体流量メータ１００を通過する流体の容積を計算することができる。したがって、コントローラ１４１は、コントローラ１４１によって生成された入力パルスに基づいて、メータを通過する流体の容積を測定することが可能であり得る。そのような場合、コントローラ１４１は、生成された入力パルスと流体流量メータ１００を通過する流体の容積との間の較正を保存する非一時的記憶媒体１５０を含むことができる。

図３Ａおよび３Ｂは、流体流量メータ１００を通る流体の流れを示す断面平面図である。そこに見られるように、楕円形歯車１０８および１１０は、噛み合うように構成され、それにより、流体が流体入口１０４から歯車の間を通過する可能性を低減する。したがって、流体は、流体ポケット１１６および１１８経由で楕円形歯車１０８の周りを流れる。図３Ａは、流体が流体入口１０４を通ってチャンバ１０６に導入され得る第１の回転位置にある流体流量メータ１００を示す。上記のように、楕円形歯車１０８と１１０の噛み合いにより、流体が歯車間を通過する可能性を低減し、それによって、入ってくる流体を楕円形歯車１０８の頂点１０９に向かって押し、楕円形歯車１０８を反時計回りの方向に回転させる。次に、楕円形歯車１０８に加えられた反時計回りのトルクは、楕円形歯車１１０の時計回りの回転を促す。

図３Ｂは、図３Ａに示された回転位置に対して半径方向に前進した回転位置にある流体流量メータ１００を示し、楕円形歯車１０８は反時計回りに９０度回転し、楕円形歯車１１０は時計回りに９０度回転している。流体流量メータ１００のこの回転位置では、楕円形歯車１０８の回転により、楕円形歯車１０８の表面とチャンバ１０６の壁によって画定された流体ポケット１１８が形成される。同時に、流体入口１０４からの流体は、楕円形歯車１１０の頂点１１１に向かって強制され、それにより、楕円形歯車１１０を時計回り方向に回転させる。これにより、楕円形歯車１０８が反時計回り方向に回転し続け、流体ポケット１１８内の流体が放出させる。図３Ａに示されたように、同様の流体ポケット１１６が楕円形歯車１１０とチャンバ１０６の壁との間に形成され得ることが理解され得る。

本実施形態に係る流体流量メータは、測定の分解能を高めるように構成され得、それにより、メータを通る流体の流れのより精密な測定を可能にする。これらの構成は、流体の流れが少ない用途において有用である。一例では、流体流量メータ１００は、２つの流体ポケット１１６の容積に等しい容積に対応する楕円形歯車１０８の半回転を測定するように構成されてもよい。別の例では、流体流量メータ１００は、１つの流体ポケット１１６に等しい容積に対応する楕円形歯車１０８の４分の１回転を測定するように構成されてもよい。流体流量メータ１００の測定の分解能は、メータの流体ポケット１１６の容積にも依存し得る。一般に、より小さな容積の流体ポケット１１６は、より小さな容積の流体が楕円形歯車１０８の回転あたりに分配されるため、楕円形歯車１０８の測定分解能を高めることができる。逆に、より大きな流体ポケット１１６は、回転あたりにより大きな量の流体が分配される、分解能を低下させる可能性がある。異なる用途は異なる測定分解能を必要とする場合があり、本出願の例は広範囲の分解能を有するように構成できることを理解することができる。

図４Ａは、流量センサ１４０および検出可能領域１４６を含む流体流量メータ１００の断面平面図である。流量センサ１４０は、楕円形歯車１１０の表面に設けられた検出可能領域１４６を感知し、検出信号を生成するように構成されてもよい。流量センサ１４０は、楕円形歯車１０８および１１０の上面１４２、１４４の上方に配置された流体流量メータ１００のハウジング（１０２、図４Ａには示されていない）に取り付けられてもよい。図４Ａに示されたように、楕円形歯車１０８および１１０は、チャンバ１０６を通る流体の流れに応じて、それぞれ反時計回りおよび時計回りに回転するように構成されている。楕円形歯車１１０の回転により、検出可能領域１４６は、センサの下に設けられ得る流量センサ１４０の感知領域を通過する。検出可能領域１４６を感知すると、流量センサ１４０は検出信号を生成し得る。したがって、流量センサ１４０の検出信号は、検出可能な領域１４６が流量センサ１４０の下にある楕円形歯車１０８および１１０の回転位置を示し得る。この例では、流量センサ１４０は、センサが検出可能領域１４６を感知するときに「正」信号（以降で「１」または「ハイ」とも称される）、およびセンサが検出可能領域１４６を感知しないときに「負」信号（以降で「０」または「ロー」とも称される）を生成するように構成されている。流量センサ１４０によって生成された検出信号は、検出可能な領域１４６の感知を示すのに好適な任意のフォーマットの任意の形態のものであり得ることが理解され得る。特定の例では、流量センサ１４０は、検出可能領域１４６が感知されないときに、検出信号を生成しないように構成されてもよい。そのような例では、信号の欠如は、依然として、検出可能な領域１４６がセンサの感知領域内にない回転位置を示している可能性がある。前述のように、流体流量メータ１００は、流量センサ１４０によって提供される検出信号に基づいてパルス出力を生成するように構成されたコントローラ１４１を含むことができる。この例では、流体流量メータ１００は、楕円形歯車１０８および１１０の回転により流量センサ１４０が検出可能領域１４６を感知するように構成される。したがって、コントローラ１４１は、以下でさらに記載されるように、流量センサ１４０によって感知されている検出可能領域１４６に応じてパルスを生成するように構成され得る。

図４Ｂは、例に係る、経時的な流体流量メータ１００の流量センサ１４０の検出信号のプロット１９０である。より具体的には、プロット１９０は、楕円形歯車１０８および１１０がメータを通る流体の流れに応じて順方向に回転するときに、検出可能な領域１４６を感知する流量センサ１４０の検出信号を示す。プロット１９０は、時点１９１ａ、４９１ｂ、４９２ａ、および４９２ｂを含む。最初に、流量センサ１４０の検出信号は、ローであって、楕円形歯車１０８および１１０は、検出可能領域１４６がセンサの検知領域内にない回転位置にあることを示している。検出信号は、時点１９１ａと１９２ａの間、また１９１ｂと１９２ｂの間でハイであり、検出可能な領域１４６が、流量センサ１４０によって感知される楕円形歯車１０８の回転位置を示している。検出信号は、時点１９２ａと１９１ｂの間で、および時点１９２ｂの後も再びローになり、検出可能な領域１４６がセンサによって感知されない楕円形歯車１０８の回転位置を示している。時点１８１ａと１８１ｂとの間、または代替的に１８２ａと１８２ｂとの間の間隔は、流体流量メータ１００における単一の検出可能領域１４６が存在するため、楕円形歯車１０８および１１０の１回の完全な回転における全ての回転位置を表し得る。追加の、もしくはより少ない回転位置および／または検出可能な領域が、（以下でさらに記載されるように）本開示の範囲内で企図される。

この例では、流体流量メータ１００の１つの完全な回転における楕円形歯車１０８の回転位置は、回転状態ＡおよびＢに分類され得る。回転状態Ａは、検出可能な領域１４６が流量センサ１４０によって感知されない全ての回転位置を含み、時点１９１ａの前、時点１９２ａと１９１ｂとの間、およびさらに時点１９２ｂの後のプロット１９０に示されている。回転状態Ｂは、検出可能な領域１４６が流量センサ１４０によって感知される全ての回転位置を含み、時点１９１ａと１９２ａとの間、および１９１ｂと１９２ｂとの間のプロット１９０に示されている。流量センサ１４０が回転状態ＡおよびＢを感知するとき、それぞれ負および正の検出信号を生成する。そのような例では、流体流量メータ１００は、流量センサ１４０によって提供される検出信号に基づいて、メータを通る流体の流れの容積を計算するように構成されたコントローラ１４１を含むことができる。楕円形歯車１０８および１１０がメータを通る流体の流れに応じて順方向に回転すると、歯車は、最終的には、検出可能な領域１４６が流量センサ１４０の感知領域内にある回転位置に到達する。したがって、流量センサ１４０は回転状態Ｂを感知することができる。楕円形歯車１０８が流体流量メータ１００内で回転し続けるにつれて、流量センサ１４０は回転状態ＡおよびＢを含む一連の回転状態を順番に感知することが理解できる。上記のように、流量センサ１４０は、それぞれ回転状態ＡおよびＢが感知されるときに負の検出信号および正の検出信号を生成し、コントローラ１４１に信号を提供するように構成されてもよい。

同時に、流体流量メータ１００のコントローラ１４１は、流量センサ１４０から検出信号を受信し、パルス出力を生じるように構成されている。楕円形歯車１０８および１１０の回転状態および回転位置の両方を示す検出信号を受信すると、コントローラ１４１は、ステップ１８７において検出信号が正であるかどうかを判定する。検出信号が正である場合、コントローラ１４１は１つ以上の入力パルスを生成し、受信状態１８６に戻り得る。検出信号が負の場合、コントローラ１４１は、何らの入力パルスも生成せずに、受信状態１８６に戻る。図４Ｂに戻って参照すると、検出信号がローからハイに移行する時点１９１ａおよび１９１ｂで、コントローラ１４１によって入力パルスを生成できることが理解できる。代替的に、コントローラ１４１は、ステップ１８７を改変して検出信号が負であるかどうかを確認することにより、検出信号がハイからローに移行するときに（例えば、時点１９２ａおよび１９２ｂで）入力パルスを生成するように構成することができる。

図１〜４Ｂに記載された実施形態は、楕円形歯車１０８流量メータの回転に応じてパルス出力を生じるアルゴリズムを使用することができる。例えば、図１〜４Ｂに記載された実施形態では、コントローラ１４１にパルスを生成させる命令でコントローラ１４１をプログラムすることができる。そのような場合、有効な回転状態から別の有効な回転状態への歯車の個々の遷移に対応する入力パルスを生成することにより、流量メータの精度と分解能を改善できる。図４Ｃは、１つのそのようなアルゴリズム４００に対応するフローチャートである。

図４Ｃに示された例では、楕円形歯車１０８メータは、楕円形歯車１０８の完全な回転あたりに８つの回転状態を有することができる。例えば、８つの回転状態は、状態Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、およびＨと称される。図４Ｄは、シーケンス内の有効な状態を示すチャートを示す。そのような場合、楕円形歯車１０８メータのコントローラ１４１は、図４Ｃのアルゴリズムに従ってプログラムすることができ、それにより、コントローラ１４１は、（例えば、流量センサ１４０によって）検出された回転状態が、有効な回転状態であるかどうかをステップ４０２で判定するように構成されている。次に、コントローラ１４１は、チャート４Ｄに従って、楕円形歯車１０８が有効な回転状態から別の有効な回転状態に遷移するかどうかを（ステップ４０４で）判定するように構成されている。例えば、楕円形歯車１０８が状態Ａから状態Ｂに移行する場合、コントローラ１４１は、遷移が有効であると判定し、ステップ４０６でパルスを生成するように構成されている。一方、コントローラ１４１は、遷移が無効であると判定する場合（例えば、対応する各状態について図４Ｄの右列にリストされた状態以外の状態）、コントローラ１４１は、（エラー状態４０８に対応して）パルスを生成しない。したがって、この例では、コントローラ１４１は、回転状態間の８つの有効な遷移に対応する歯車の完全な回転のための８つの入力パルスを生成するように構成されている。８つの有効な回転状態が示されているが、（追加または少ない遷移および入力パルスに対応する）追加または少ない回転状態がそれぞれ本開示の範囲内で企図されることに留意されたい。そのような実施形態によりは、正確な測定が容易になり、流れの不均一性（ジッタまたは逆流など）に起因する測定の誤差を排除する。

特定の実施形態では、コントローラ１４１は、有効な回転状態から次の有効な回転状態への遷移のための時間よりも短い持続時間の入力パルスを生成するように構成される。そのような場合、歯車が「ｍ」個の有効な回転状態で毎秒「ｎ」回、回転する場合、楕円形歯車１０８が有効な回転状態から次の有効な回転状態に遷移するのにかかる最大時間は、以下によって与えられる。
そのような場合、コントローラ１４１は、有効な回転状態から次の有効な回転状態への遷移時間よりも短い入力パルス持続時間（Ｔ_パルス）を有する生成パルスを設定するように構成することができる。
そのような実施形態は、歯車の１つ以上の回転状態への遷移と入力パルス生成との間に発生する可能性のある重複を低減することにより、正確な入力パルスカウントを容易にする。動作中、楕円形歯車１０８が有効な回転状態から別の有効な回転状態に遷移するたびに、コントローラ１４１は、入力パルス持続時間Ｔ_パルスを有する入力パルスを生成する。隣接するパルス間の時間間隔はＴ_ｓである。そのような場合、入力パルス周波数Ｆ_ｓを定義でき、それにより、入力パルス周波数は、隣接する入力パルスの時間間隔の逆数になる。
図示の例では、流体流量メータ１００は８つの有効な回転状態を有している（図４Ｄに図示）。例えば、楕円形歯車１０８が毎秒１００回転している場合、上式に従えば、ある回転状態から次の回転状態への遷移時間は約１．２５ミリ秒である。したがって、コントローラ１４１は、約０．１から約０．５ｍｓの間の持続時間を有する入力パルスを生成し得る。より一般的には、入力パルス持続時間（Ｔ_パルス）は、遷移時間（Ｔ_遷移）の約５％から約５０％の間である可能性がある。

再び図４Ｃを参照すると、コントローラ１４１は、ステップ４１０で、以前の入力パルスが生成されたかどうかをチェックしてもよい。そのような場合、コントローラ１４１は、ステップ４１２で、隣接する入力パルス間の時間間隔Ｔ_ｓおよびステップ４１４で周波数Ｆ_ｓを判定することができる。ステップ４１６で、入力パルスカウント、入力パルス間の時間間隔および／または周波数などの関連データが出力される。

以下の例は、図１〜図４Ｂの図示された流体流量メータ１００に関するものであるが、本明細書に記載の例は、パルス出力を生じる他のタイプの容積式メータに適用されることを理解されたい。いくつかのそのような例示的な実施形態では、コントローラ１４１は、流動チャンバ１０６を通る流体の量の通過、および／または流体流量メータ１００の回転コンポーネントの変位に応じて入力パルスを生成することができる。例えば、コントローラ１４１は、非接触センサによって検出された第１歯車と第２歯車の同期回転に応じて入力パルスを生成することができる。コントローラ１４１は、広範囲の既知の動作条件および容積流量に対する入力パルス周波数Ｆ_ｓを判定して、非一時的記憶媒体１５０に保存できる較正データを確立するように構成することもできる。

特定の実施形態では、流体流量メータ１００は、それらを通って既知の量の流体を供給し、既知の量（例えば、容積Ｖ）の流体のパルスＮの数を判定することにより較正できる。そのような方法は、本明細書では「工場較正」と呼ぶことができる。

いくつかの実施形態では、流量メータは通常、測定の精度を保証できる流量範囲（例えば、最大流量および最小流量の間）を有する。最小の流量より少ない低流量では、流量メータは入力パルスを生じない可能性があるが、流量メータの様々な機械的コンポーネントを通る流量は依然として存在する可能性がある。同様の問題は、最大の流量に近い動作で発生する可能性がある。さらに、製造公差に基づいて、個々のパルス速度は、パルス速度の公称値とは異なる場合がある。様々な流量メータのパルス速度のばらつきは、工場でのキャリブレーション中に受信した個々のパルス速度を使用して補正できる。工場で測定されたパルス速度は、流量メータに付属のドキュメントに含めることができ得るか、または、有利なことに、流量メータのデータ記憶媒体に保存でき得る。いくつかの実施形態では、パルス速度は、非整数値（例えば、０．１６６ｍｌ／パルス、０．３３３ｍｌ／パルスなど）を有してもよい。したがって、従来の流量メータは、それにより容易に定量化でき得ない測定の不確実性を有する。

したがって、そのようないくつかの実施形態では、有利には、流体流量メータ１００は、製造公差などによる工場較正の変動性を考慮した正規化出力パルスを提供することができる。一態様では、流体流量メータ１００は、流量センサ１４０（例えば、上記の非接触センサ）からの信号（検出信号など）の受信に応じて入力パルスを生成できる（例えば、入力パルス生成器１６０で）コントローラ１４１を含むことができる。流量センサの例は、同一出願人による米国特許第９，３８３，２３５号に記載されており、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。そこに記載されているように、いくつかのタイプの光学または磁気流量センサを使用することができる。上述のように、いくつかのそのような場合、歯車の回転が既定の有効な回転状態の１つに対応する場合にのみ、流量センサ１４０は検出信号を生成し得る。

特定の例示的な実施形態では、流体流量メータは、２０１７年７月２５日に出願された米国特許出願第１５／６５８，４３５号「Ｆｌｕｉｄ Ｆｌｏｗ Ｍｅｔｅｒ ｗｉｔｈ Ｌｉｎｅａｒｉｚａｔｉｏｎ」に記載されているように、入力パルスを線形化でき得、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。

特定の実施形態では、流体流量メータ１００のコントローラ１４１は、既定のアルゴリズムに従って入力パルスを正規化できる。図５は、コントローラ１４１が入力パルスを正規化することによる、そのような正規化アルゴリズム５００の１つを示している。ステップ５０２で、コントローラ１４１は、流量センサ１４０から検出信号を受信し得る（例えば、流量センサ１４０が有効な回転状態を検出したとき）。コントローラ１４１（例えば、ＰＬＣまたはマイクロプロセッサ）は、ステップ５０４で、フローセンサ１４０から受信した検出信号に応じて入力パルスを生成するようにプログラム化できる。最初にゼロにリセットされた（例えば、ステップ５０１で）容積カウンタは、ステップ５０６でゼロから入力パルスごとの容積に等しい値に増大できる。生成される全ての入力パルスについて、入力パルスごとの容積に等しい値だけ容積カウンタが増大される。例えば、この値は、コントローラ１４１に接続された（またはコントローラ１４１内に提供された）非一時的データ記憶媒体に保存されてもよく、そこから検索されてもよい。

コントローラ１４１は、入力パルスを生成し続け、入力パルスが生成されるたびに容積カウンタを増大し、ステップ５０８で、容積カウンタが第１の参照容積Ｖ_１に等しいかを判定する。コントローラ１４１は、容積カウンタが第１の参照容積Ｖ_１に達するか、またはそれを超えるまで、正規化出力パルスを開始しない。容積カウンタが第１の参照容積Ｖ_１以上であると決定されると、ステップ５１０で、コントローラ１４１は、正規化出力パルス生成器１６２を正規化出力パルスが生成される状態に遷移させるように構成されている。正規化出力パルスは、容積カウンタが第２の参照容積Ｖ_２に達するか、またはそれを超えるまでの期間生成される。一方、コントローラ１４１は、ステップ５１２で、容積カウンタが第２の参照容積Ｖ_２に達するか、またはそれを超えるかを判定する。容積カウンタが第２の参照容積Ｖ_２以上になると、ステップ５１４で、コントローラ１４１は、正規化出力パルス生成器１６２を、正規化パルスを生成しない状態に遷移させ、ステップ５１６で、容積カウンタ（容積カウンタ−Ｖ_２）の現在の値および第２の参照容積の間の差に等しい値に容積カウンタをリセットする。

明らかなように、上記のアルゴリズムは、正規化出力パルスが事前定義された特性を有するように構成されている。図６は、正規化出力パルス生成器１６２によって生成される正規化出力パルスの特定の特性を示している。図６には、入力パルスの特性も示されている。それから分かるように、正規化出力パルス生成器１６２は、正規化出力パルスの周波数が入力パルスの周波数よりも小さくなるように構成されている。いくつかのそのような場合、正規化出力パルス生成器１６２は、「Ｎ」個の入力パルスあたりに単一の出力パルスを生成することができ、Ｎは１より大きい整数である。図６に示される例では、入力パルス生成器１６０は、時間間隔Ｔ_出力にわたって５つまたは６つのパルスを生成する。同じ間隔で、正規化出力パルス生成器１６２は、単一の正規化出力パルスを生成する。入力パルスのデューティサイクルは、入力パルスの持続時間および入力パルスの間隔の比率、Ｐ_入力／Ｔ_入力として表される。容積流量は入力パルス間の間隔を変更する可能性があるため、入力パルスのデューティサイクルは容積流量に依存し得る。入力パルスのデューティサイクルは、それに応じて０．１％〜５０％まで変化し得る。明らかなように、正規化出力パルスのデューティサイクルは、図６に示すように、出力パルスの持続時間および出力パルスの間隔の比率、Ｐ_出力／Ｔ_出力に対応する。出力パルスのデューティサイクルは、参照容積Ｖ_１およびＶ_２に依存し得る。いくつかの非限定的な例示的実施形態では、Ｖ_２が、２Ｖ_１にほぼ等しい場合、出力パルスのデューティサイクルは３０％〜７０％まで変動し得る。

いくつかのそのような実施形態では、コントローラ１４１は、正規化出力パルス生成器１６２がパルスサイクルのおよそ半分に対応する持続時間で正規化出力パルスを生成する状態から、正規化出力パルス生成器１６２を遷移させることができ、正規化出力パルスに約５０％のデューティサイクルを提供する。図６から分かるように、一例では、正規化出力パルス生成器１６２は、時間ｔ_１に達するまで、間隔Ｔ_出力の第１の半分の任意のパルスを生成しない場合がある。この時点で、容積カウンタは第１の参照容積Ｖ_１を超え、正規化出力パルス生成器１６２は、時間ｔ_２までの間隔Ｔ_出力の第２の半分にわたって出力パルスを生成する。時間ｔ_２で、正規化出力パルス生成器１６２は、正規化出力パルスが生成されない状態に再び遷移し、容積カウンタは（容積カウンタ−Ｖ_２）に等しい値にリセットされる。容積カウンタが第１の参照容積Ｖ_１に再び達するまで、その後の正規化出力パルスの生成は行われない場合がある。

示される実施形態では、５つまたは６つの入力パルスに対する単一の正規化出力パルスが示されているが、正規化出力パルスの他の好適、かつ便利な値を使用することができる。さらに、明らかなように、入力パルス生成器１６０は、５つまたは６つの入力パルスの代わりに、較正の相対的な値、ならびに第１および第２の参照容積に応じて入力パルスの他の値を生成できる。

図５および図６を続けて参照すると、上記で簡単に記載したように、コントローラ１４１は、入力パルスが生成されるたびに容積カウンタを増大できる。さらに、コントローラ１４１は、容積カウンタが第１の参照容積Ｖ_１に対応するかを判断できる。容積カウンタが第１の参照容積Ｖ_１に対応する場合、出力パルス生成器は容積カウンタが第２の参照容積Ｖ_２に対応するまで単一の正規化出力パルスを生成できる。容積カウンタが第２の参照容積Ｖ_２を超えたときに、コントローラ１４１は、容積カウンタを（容積カウンタ−Ｖ_２）に等しい値にリセットし、出力パルス生成器がパルスのいずれをも生成しない状態に出力パルス生成器を遷移できる。コントローラ１４１は、続いて起こるパルスサイクルで、出力パルス生成器を、容積カウンタが第１の参照容積Ｖ_１に達したときに、続いて起こる正規化出力パルスを生成する状態に遷移する。

前述のように、図５に示すアルゴリズムは、正規化出力パルスが容積の整数値に相関するように、入力パルスを正規化できる。例えば、入力パルスは、正規化出力パルスあたりの容積が整数になるように正規化できる。そのような場合、明らかなように、入力パルスあたりの容積は、非整数値および／または小数値である。これは、例えば、入力パルスごとに流体流量メータ１００を通過する容積が非整数値の場合に発生し得る。

明らかなように、上記の記載から、図５のアルゴリズムにおける第２の参照容積Ｖ_２は、正規化出力パルスあたりの容積の整数値に対応する。前述のように、正規化アルゴリズム５００は、５０％デューティサイクルを生じ得る。そのような場合、第１の参照容積Ｖ_１は、第２の参照容積Ｖ_２の半分であり得る。いくつかのそのような例では、コントローラ１４１は、単位入力パルスあたりの容積の非整数値によって容積カウンタを増大できる（これは、コントローラ１４１と接続された非一時的記憶媒体１５０に保存され得る）。

前述の説明を続けると、例示的な正規化アルゴリズム５００によれば、正規化出力パルスに対応する容積は、Ｍミリリットルであり得る。図６に示すように、５０％に近いデューティサイクルが望ましい場合、第１の参照容積Ｖ_１はＭ／２ミリリットルであり得、第２の参照容積Ｖ_２はＭミリリットルであり得る。正規化出力パルスあたりの容積の便利な値が望まれる場合、正規化出力パルスあたりの容積Ｍは整数（例えば１ミリリットル、２ミリリットルなど）であり得る。さらに、Ｍは１以上のゼロ以外の整数であり得る。明らかなように、このような例では、入力パルスあたりの容積は必ずしも整数でない場合がある。

再び図５を参照すると、いくつかの例では、コントローラ１４１は、非整数値だけ容積カウンタを増大し得る。明らかなように、このようないくつかの例では、入力パルスが生成されるたびに、入力パルスあたりの容積Ｖ／Ｎにほぼ等しい量だけ容積カウンタを増大し得る。

いくつかの実施形態では、流体流量メータ１００は、２つの信号線を有し得る。第１の信号線は、有効な回転状態ごとにコントローラによって生成される入力パルス用であり、第２の信号線は、正規化出力パルス信号用である。そのような実施形態は、例えば、ダイヤフラムポンプに見られるように、一定の流量およびパルス化流量のための歯車回転の均一性の監視および評価を可能にできる。

特定の実施形態では、流体流量メータ１００は、容易に定量化できる測定の不確実性を有する。例えば、流体流量メータ１００は、およそ＋／−ΔＶミリリットルの測定精度を有することができる。いくつかのそのような場合、ΔＶは第１の参照容積Ｖ_１とほぼ等しい。さらに、前述の実施形態から明らかなように、いくつかの場合では、流体流量メータ１００は、ほぼ第１の参照容積Ｖ_１の最小測定可能流量を有することができる。したがって、流体流量メータ１００の測定分解能は、第１の参照容積Ｖ_１とほぼ等しい。

いくつかの例では、ユーザは、流体流量メータ１００の「較正」として、正規化出力パルスあたりの流量に依存し得、次に、カウントされた正規化出力パルスに依存して、流体流量メータ１００を通過する未知の量の流体の容積を決定する。例えば、正規化出力パルスあたりの流量が、出力パルスあたり１ミリリットル、出力パルスあたり２ミリリットルなどの便利な値である場合、ユーザは単純に正規化出力パルスの数をカウントし、次に正規化出力パルスあたりの流量を使用して容積を決定でき得る。有利には、正規化出力パルスあたりの流量は、流体流量メータ１００のコントローラ１４１と連結された非一時的記憶媒体１５０にさらに保存され得る。

図６に示す例では、入力パルス生成器１６０は、流体流量メータ１００を通る１ミリリットルの流量ごとに６つのパルスを生成できる。したがって、いくつかの例によれば、入力パルスあたりの容積は、約０．１６７ミリリットルである。本開示の特定の実施形態に従って出力パルスが正規化されるとき、正規化出力パルス生成器１６２は、容積が０．５ミリリットル（例えば、出力パルスの間隔の半分以上）に達するまでパルスを生成しない状態を維持する。いくつかのそのような例では、これは、入力パルス生成器１６０によって３つの入力パルスが生成された後に発生し得る。出力パルスの間隔の第１の半分の終わりに容積が０．５ミリリットルに達すると、正規化出力パルス生成器１６２は、第２の半分のデューティサイクルの終わりに容積が１ミリリットルに達するまで、出力パルスの第２の時点に遷移でき得る。したがって、正規化出力パルス生成器１６２は、出力パルスの全期にわたって１ミリリットルに対応する１つのパルスを、かつ出力パルスの各半期に対応する０．５ミリリットルを提供する。

上述の例示的な流量および正規化出力パルスでは、入力パルスの正規化に依存するときの流体流量メータ１００によって検出可能な最小流量は、約０．５ミリリットルである。したがって、測定の不確実性は、いくつかの例では＋／−０．５ミリリットルとして定量化できる。

別の非限定的な例示的実施形態では、流量メータは、一定のパルス持続時間を有する正規化出力パルスを有し得る。図７および図８の各々は、流量メータのそのような変形例の例示的なアルゴリズム、ならびに入力および出力パルスの概略図を示している。図７のステップ６０１に示されるアルゴリズム６００によれば、容積カウンタはゼロに設定される。ステップ６０２で、コントローラ１４１は、流量センサ１４０から検出信号を受信し得る。ステップ６０４で、入力パルスが生成され得る。ステップ６０６で、コントローラ１４１は、較正量Ｖ／Ｎだけ容積カウンタを増大し得、ステップ６０８で、コントローラは、容積カウンタを第１の参照容積Ｖ_１と比較できる。ステップ６０８で、容積カウンタが第１の参照容積Ｖ_１以上である場合、ステップ６１０で、コントローラ１４１は単一の正規化出力パルスを生成する。正規化出力パルスが生成された後、コントローラは、第１の参照容積Ｖ_１と等しい量だけ容積カウンタを減少させ、ステップ６０２に戻る。入力パルスの後続のサイクルでは、容積カウンタはゼロに設定されない。

図８を参照すると、アルゴリズム６００（図７に示す）を使用して生成された正規化出力パルスは、コントローラ１４１の記憶媒体設定から事前に選択することができる持続時間Ｐ_選択を有する。有利なことに、高流量でのエラーを減らすために、パルス持続時間Ｐ_選択は、入力パルスの最大周波数に対応する間隔Ｔ_入力の最低値よりも小さくなるように選択できる。したがって、図８に示されている正規化出力パルスは、図６に示されているものよりも短い持続時間を有することができる。図８に示すように、連続する正規化出力パルスを生成するために必要な入力パルスの数は、容積カウンタの開始値の変動により異なり得る。図７および図８に示されるような実施形態は、改善された分解能を提供できる。

有利なことに、入力パルスの正規化を伴う流体流量メータは、便利な較正値（例えば、正規化出力パルスあたりの容積の整数値）を提供できる。さらに、コントローラ１４１は、デューティサイクルの各半分が容積の５０％に対応するように、デューティサイクルが正規化されるようにプログラムすることができ、それにより、均一な正規化パルス出力を提供する。さらに、そのような実施形態は、さらに有利なことに、正規化出力パルスに比べて持続時間が短い個々の入力パルスをカウントするため、高周波パルスカウンタを必要としない。そのような実施形態はさらに、楕円形歯車メータの再較正の必要性を減らし、製造公差による較正の変動性を考慮した便利な正規化出力を提供する。

様々な実施例が記載されている。これらおよび他の実施例は、以下の特許請求の範囲の範囲内にある。

Claims (20)

1. 流体流量メータであって、前記流体流量メータは、
   流動チャンバと、
   第２の歯車と噛み合う第１の歯車であって、前記第１の歯車および前記第２の歯車が、前記流動チャンバ内に配置され、前記第１の歯車および前記第２の歯車の前記噛み合いにより、前記流動チャンバを通る流体の流量に応じて、前記第１の歯車および前記第２の歯車の同期回転を可能にする、前記第１の歯車と、
   前記流動チャンバを通る流体の通過ならびに／または前記第１の歯車および前記第２の歯車の同期回転に応じて検出信号を生成するように構成された流量センサと、
   入力パルス生成器および正規化出力パルス生成器を有するコントローラと、を備え、前記コントローラが、
   前記流体センサから検出信号を受信し、
   前記流体センサから検出信号を受信すると、前記入力パルス生成器に入力パルスを生成させ、
   入力パルスが生成されるたびに、入力パルスあたりの容積に等しい量だけ、容積カウンタを増大させ、
   前記容積カウンタが第１の参照容積を超えるときに、前記正規化出力パルス生成器を、前記正規化出力パルス生成器が出力パルスを生成しない状態から、前記正規化出力パルス生成器が正規化出力パルスの生成を開始する状態に遷移させ、
   前記正規化出力パルス生成器を、前記正規化出力パルス生成器が正規化出力パルスを生成する状態から、前記正規化出力パルス生成器が前記出力パルスの生成を停止する状態に遷移し戻すように構成されている、流体流量メータ。
2. 前記コントローラが、前記正規化出力パルスが生成される際に、またはその後に、前記第１の参照容積だけ前記容積カウンタを減少させるように構成されている、請求項１に記載の流体流量メータ。
3. 前記コントローラは、容積カウンタが前記第１の参照容積に対応するかを判定するように構成されており、前記容積カウンタが前記第１の参照容積に対応する場合、前記正規化出力パルス生成器は、前記容積カウンタが第２の参照容積に対応するまで、単一の正規化出力パルスを生成するようにさらに構成されている、請求項１または２に記載の流体流量メータ。
4. 前記容積カウンタが前記第２の参照容積を超える場合、前記コントローラが、前記第２の参照容積だけ前記容積カウンタを減少させるようにさらに構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の流体流量メータ。
5. 前記容積カウンタがその後に第１の参照容積に達したときに、前記コントローラは、前記正規化出力パルス生成器を、前記正規化出力パルス生成器が正規化出力パルスを生成する状態に遷移させるようにさらに構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の流体流量メータ。
6. 前記流体流量メータの測定精度が＋／−ΔＶであり、それによってΔＶは、前記第１の参照容積にほぼ等しい、請求項１〜５のいずれか一項に記載の流体流量メータ。
7. 前記流量メータが正規化出力パルス生成のために５０％のデューティサイクルを有するように、前記コントローラは、前記正規化出力パルス生成器を、前記正規化出力パルス生成器がパルス周期の半分に対応する持続時間の正規化出力パルスを生成する状態から遷移させるように構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の流体流量メータ。
8. 前記コントローラは、入力パルスが生成されるたびに非整数値だけ前記容積カウンタを増大させるように構成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の流体流量メータ。
9. 前記コントローラに動作可能に接続された非一時的データ記憶媒体をさらに備え、前記非一時的データ記憶媒体が、入力パルスが生成されたときに前記容積カウンタを増大する前記非整数値を格納するように構成されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の流体流量メータ。
10. 前記非整数値は、前記流量センサが入力パルスを生成するときに前記流体流量メータを通過する容積に対応する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の流体流量メータ。
11. 前記流体流量メータの測定分解能が、前記第１の参照容積とほぼ等しい、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の流体流量メータ。
12. 流体流量メータの正規化出力を提供する方法であって、前記方法は、
    流体流量メータを提供することであって、前記流体流量メータは、
    流動チャンバと、
    第２の歯車と噛み合う第１の歯車であって、前記第１の歯車および前記第２の歯車が、前記流動チャンバ内に配置され、前記第１の歯車および前記第２の歯車の前記噛み合いにより、前記流動チャンバを通る流体の流量に応じて、前記第１の歯車および前記第２の歯車の同期回転を可能にする、前記第１の歯車と、
    流量センサと、
    入力パルス生成器および正規化出力パルス生成器を有するコントローラとを備える、流体流量メータを提供することと、
    前記流体センサから検出信号を受信することと、
    前記流量センサからの検出信号が前記コントローラによって受信されたときに、前記入力パルス生成器を使用して入力パルスを生成することと、
    入力パルスが生成されるたびに、入力パルスあたりの容積に等しい量だけ、容積カウンタを増大させることと、
    前記容積カウンタが第１の参照容積を超えるときに、前記正規化出力パルス生成器を、正規化出力パルスを生成しない状態から、前記正規化出力パルスの生成を開始する状態に遷移させることと、
    前記容積カウンタが第２の参照容積を超えるときに、前記正規化出力パルス生成器を、前記正規化出力パルスを生成する状態から、前記正規化出力パルスの生成を停止する状態に遷移させることとを備える、方法。
13. 正規化出力パルスに対応する容積がＭであり、前記第１の参照容積がＭ／２であり、前記第２の参照容積がＭである、請求項１２に記載の方法。
14. 前記第１の歯車および前記第２の歯車の回転が既定の有効な回転状態に対応するときに、前記流量センサが検出信号を生成する、請求項１２または１３に記載の方法。
15. 流体流量メータの正規化出力を提供する方法であって、前記方法は、
    流体流量メータを提供することであって、前記流体流量メータは、
    流動チャンバと、
    第２の歯車と噛み合う第１の歯車であって、前記第１の歯車および前記第２の歯車が、前記流動チャンバ内に配置され、前記第１の歯車および前記第２の歯車の前記噛み合いにより、前記流動チャンバを通る流体の流量に応じて、前記第１の歯車および前記第２の歯車の同期回転を可能にする、前記第１の歯車と、
    入力パルス生成器および正規化出力パルス生成器を有するコントローラとを備える、流体流量メータを提供することと、
    容積の非整数値が前記流体流量メータを通過するときに、前記入力パルス生成器を使用して入力パルスを生成することと、
    入力パルスが生成されたときに、前記流量メータを通過する容積の前記非整数値に等しい量だけ、容積カウンタを増大することと、
    前記容積カウンタが第１の参照容積を超えるときに、前記正規化出力パルス生成器を、正規化出力パルスを生成しない状態から、前記正規化出力パルスの生成を開始する状態に遷移させることと、
    前記容積カウンタが第２の参照容積を超えるときに、前記正規化出力パルス生成器を、前記正規化出力パルスを生成する状態から、前記正規化出力パルスの生成を停止する状態に遷移させることと、を備え、それによって、
    前記第１の参照容積が、前記第２の参照容積の半分である、方法。
16. 前記非整数値が、入力パルスの平均パルス速度である、請求項１５に記載の方法。
17. 前記第２の参照容積が、ゼロ以外の整数である、請求項１５または１６に記載の方法。
18. 正規化出力パルスの周波数が、前記入力パルスの周波数よりも低い、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 正規化出力パルスの周波数が、前記入力パルスの周波数よりも低い、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 流体流量を測定し、出力を正規化するための、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の流体流量メータの使用。