JP3387673B2 - 温度表示付流量計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体の流量を計測して
表示部に表示するようにした流量計に係り、特に、流体
について計測した温度も表示できるようにした温度表示
付流量計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば水、その他の熱媒体のよう
な流体の流量を計測して表示する流量計においては、流
体の温度も測定して表示することが必要になり、例えば
特公平６−８４８９６号公報には、カルマン渦流量計に
おいて、渦発生体内に感温素子を埋設し、流路に流れる
流体の温度を検出するようにしたものが提案されてい
る。

【０００３】また、従来、流量積算値と瞬間流量値とを
演算処理して表示できるようにしたものが、例えば実願
昭６１−１４６３１２号（実開昭６３−５１２２０号）
のマイクロフイルムに記載のように知られている。この
公知の流量計は、ボタン操作によって単一の表示部に流
量積算値と瞬間流量値を切替表示できるようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した後者の流量計
では、単一の表示部に流量積算値と瞬間流量値をサイク
リックに切替表示し、この表示部の兼用によって表示部
の小型化を図っているが、表示部に表示している内容を
見誤って切替操作を行ってしまうことが起こり易くな
り、誤って切り替えると元の表示に戻すのに面倒な操作
が必要になる。

【０００５】また、この同じ表示部に更に温度表示も行
うようにすると、所望の表示を得るのに何度も操作ボタ
ンを操作しなければならなくなり、煩わしさが増すとい
う問題もある。

【０００６】勿論、温度表示部を別個に設けることも考
えられるが、このようにすると表示部がコスト高となる
と共に大きくなって、それだけ製品のコストアップや大
型化を招くという問題があった。

【０００７】よって本発明は、上述した従来の問題点に
鑑み、単一の表示部に流量積算値と瞬間流量値を切替表
示するものにおいて、切替操作を誤って行うことをでき
るだけ防止し、しかも煩わしい新たな操作を行うことな
く温度表示を同一表示部に行えるようにして、小型化と
コストダウンを図った温度表示付流量計を提供すること
を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明により成された温度表示付流量計は、図１の基本
構成図に示すように、センサ部４０が発生する流体の流
量に応じた信号により瞬時流量を計測する瞬時流量計測
部３０−１と、該瞬時流量計測部によって計測した瞬時
流量を加算して積算流量を計測する積算流量計測部３０
−２と、感温素子１２が発生する前記流体の温度に応じ
た信号により流体温度を計測する温度計測部３０−３
と、前記瞬時流量計測部により計測した瞬時流量、前記
積算流量計測部により計測した積算流量、又は前記温度
計測部により計測した流体温度の１つを選択的に表示す
る表示手段２６とを備える温度表示付流量計において、
単一の操作手段２７ａの操作に応じ予め定めた順序で前
記瞬時流量及び前記積算流量を前記表示手段に切り替え
表示させる表示制御手段３０−４を備え、前記表示手段
が前記計測部による計測量を表示する計測量表示部２６
ｂと、該計測量表示部に現在表示している内容を示す表
示を行う内容表示部２６ａと、「ｍ ³ ／ｈ」セグメント
表示及び「Ｌ／ｍｉｎ」セグメント表示を行う単位表示
部とを有し、前記表示制御手段が、前記操作手段の１度
目の操作に応じて前記内容表示部に内容表示を、前記計
測量表示部に前記流体温度表示をそれぞれ行わせ、前記
瞬時流量表示の際に前記単位表示部にｍ ³ ／ｈ表示又は
Ｌ／ｍｉｎ表示を、前記積算流量表示の際に前記単位表
示部にｍ ³ 表示又Ｌ表示を選択的に行わせることを特徴
としている。

【０００９】前記表示手段が、流れの有無を表示する流
れ表示部を有し、前記瞬時流量計測部により計測した瞬
時流量によって前記に流れの有無を表示させることを特
徴としている。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【作用】以上の構成において、瞬時流量計測部３０−１
はセンサ部４０が発生する流体の流量に応じた信号によ
り瞬時流量を計測し、積算流量計測部３０−２は瞬時流
量計測部によって計測した瞬時流量を加算して積算流量
を計測する。温度計測部３０−３は感温素子１２が発生
する流体の温度に応じた信号により流体温度を計測す
る。表示手段２６は、瞬時流量、積算流量、又は流体温
度の１つを選択的に表示し、表示制御手段３０−４が単
一の操作手段２７ａの操作に応じ予め定めた順序で瞬時
流量及び積算流量を表示手段に切り替え表示させる。

【００１３】表示手段は計測量表示部２６ｂと内容表示
部２６ａと単位表示部とを有し、表示制御手段が操作手
段の１度目の操作に応じて内容表示部に内容表示を、計
測量表示部に流体温度表示をそれぞれ行わせるので、こ
の内容表示によって計測量表示部に行っている現在の表
示の内容を確認することができ、またこの現在表示の確
認の際に、計測量の表示に代えて計測量表示部に同時に
行われる温度表示によって流体温度も知ることができる
とともに、瞬時流量表示の際に単位表示部にｍ ³ ／ｈ表
示又はＬ／ｍｉｎ表示を、積算流量表示の際に単位表示
部にｍ ³ 表示又Ｌ表示を選択的に行わせることができ
る。

【００１４】また、表示手段が、流れの有無を表示する
流れ表示部を有し、瞬時流量計測部により計測した瞬時
流量によって流れ表示部に流れの有無を表示させるの
で、表示によって流れの有無を知らせることができる。

【００１５】

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２は本発明による温度表示付流量計の構造を示
す図であり、（ａ）は表示及び操作パネル面を示す上面
図、（ｂ）は温度表示付流量計の内部構造を示す断面
図、（ｃ）は一部分を破断して示す側面図である。同図
において、温度表示付流量計は、流量を計測すべき流体
が流れる流路の途中に接続される計量部本体１と、この
計量部本体１の上方に９０°毎に位置出し可能に取付け
られた計測表示部２とからなっている。

【００１７】計量部本体１は、図３の拡大断面図に示す
ように、内部を貫通する断面円形の流路１ａが設けら
れ、外側壁の一部に平坦部１ｂが形成されている。平坦
部１ｂには、流路１ａに連通する第１の孔１ｂ₁ と第２
の孔１ｂ₂ とが所定間隔をおいて形成され、第１の孔１
ｂ₁ が流路１ａの上流側とされている。１１は流路１ａ
内に配された渦発生体であり、例えば角柱状の外形をな
し、軸部１１ａと第１の孔１ｂ₁ に嵌合するとともに平
坦部１ｂに係合する頭部１１ｂとで構成され、第１の孔
１ｂ₁ から流路１ａ内に軸部１１ａが挿入されている。
渦発生体１１には、その軸部１１ａに感温素子１２が埋
設され、流路１ａに流れる流体の温度を検出して温度検
出信号を発生し、これをリード線１２ａを介して外部に
導出して計測表示部２に供給される。

【００１８】１３は絶縁性を有する弾性鞘体１３ａと圧
電素子１３ｂとで構成されている渦検出器を示し、弾性
鞘体１３ａはその受圧翼片１３ａ₁ が第２の孔１ｂ₂ を
通じて流路１ａ内に挿入されている。弾性鞘体１３ａは
弾性合成樹脂で成形され、その受圧翼片１３ａ₁ が流路
１ａの上流側と下流側とに向かって張り出し、その頭部
１３ａ₂ が第２の孔１ｂ₂ に嵌合すると共に平坦部１ｂ
に係合している。圧電素子１３ｂは、弾性鞘体１３ａの
軸部部分、すなわち、受圧翼片１３ａ₁ と頭部１３ａ₂
とに絶縁性を有する熱硬化性の弾性エポキシ樹脂による
埋設され、検出信号がリード線１３ｂ₁ により外部に導
出されて計測表示部２に供給される。

【００１９】上記平坦部１ｂには螺子止めなどの手段に
よって蓋体１３ｃが取り付けられ、蓋体１３ｃには第１
の孔１ｂ₁ に対応して第１の螺子孔１３ｃ₁ と、第２の
孔１ｂ₂ に対応して第２の螺子孔１３ｃ₂ とが設けられ
ている。第１の螺子孔１３ｃ ₁ には第１の環体１３ｄ₁
が螺合されて頭部１１ｂを第１のパッキン１３ｅ₁ を介
して平坦部１ｂに密着させ、かつ第２の螺子孔１３ｃ₂
には第２の環体１３ｄ ₂ が螺合されて頭部１３ａ₁ を第
１のパッキン１３ｅ₂ を介して平坦部１ｂに密着させて
流体の漏洩が生じないようにしている。

【００２０】以上の構成において、計量部本体１の流路
１ａを流れる流体に、渦発生体１１によってカルマン渦
が発生し、このカルマン渦が渦検出器１３に向かって遺
贈し、弾性鞘体１３ａの受圧翼片１３ａ₁ の両側を交互
に通過するので、カルマン渦が通過する毎に圧電素子１
３ｂに歪み力が作用して電荷が発生する。従って、圧電
素子１３ｂに発生する電荷を検出信号としてリード線１
３ｂ₁ を介して取り出し、これを後述する計測表示部２
の回路により信号処理することによって流量を計測する
ことができる。

【００２１】また、渦発生体１１に埋設された感温素子
１２の温度検出信号は、流体密度や流体粘度などを知る
ための信号として利用できると共に、温度検出信号と上
記流量の計測値とによって熱量を得ることもできるが、
この温度検出信号によって温度表示を行うために利用さ
れる。

【００２２】カルマン渦式流量計の動作原理を更に詳細
に図４を参照して説明すると、流れにある巾ｄの渦発生
体としての障害物１１、その後に渦検出器としての薄板
１３を置くと、障害物の両面に規則正しく交互に発生す
る渦Ｕが薄板１３に小さな力を加え振動させる。薄板１
３の振動数をｆ、流速をＶ、障害物１１の巾をｄとする
と、これらの間にはｆ＝Ｓｔ×（Ｖ／ｄ）なる関係が成
立する。なお、Ｓｔははストローハル定数と呼び、渦発
生体１１の形状で決まる定数で、図５に示すように、レ
イノルズ数の３×１０³ 〜１０⁵ の広い範囲で一定の値
（約0.２）を維持するのでリニアリティの良い測定がで
きる。Ｓｔとｄが一定値なので渦発生体の公報の最適な
位置に設置した渦検出器１３の圧電素子１３ｂで振動数
として検出することにより流速、更には流量を測定する
ことができるものである。このカルマン渦流式のもの
は、摺動部がなく、シンプルな構造で、信頼性、耐久性
が優れている他、流体流路には、渦発生体と渦検出器が
あるだけで、流路の絞りが小さいので、圧力損失が小さ
くなっている。

【００２３】計測表示部２は、防水パッキンを介して突
き合わされた下ケース２１と上ケース２２とからなるケ
ース２３、このケース２３内に収容されたプリント基板
２４及び電源用の電池２５、上ケース２２の上面に配置
された液晶表示器２６及びモード選択ボタン２７などに
より構成され、下ケース２１の底部にあけた孔２１ａに
計量部本体１の上に固定した中空の回転軸３が防水パッ
キンを介して回転自在に嵌合され、計量部本体１に対し
て９０°毎位置出し可能に調整できるようになってい
る。リード線１２ａ及び１３ｂ₁ は回転軸３の中空部を
通ってプリント基板２４上に形成された電気回路まで導
かれている。

【００２４】ケース２３の上ケース２２は下ケース２１
に対してネジ２８によって開閉自在に取付けられ、電気
回路上の各種の設定操作や電池２５の交換時に開けられ
るようになっている。

【００２５】計測表示部２の上ケース２１の上面に配置
された表示器２６は、下段左側から小さな４桁数字表示
部２６ａと、大きな４桁数字表示部２６ｂとが配置さ
れ、この大きな４桁数字表示部２６ｂの更に右側に単位
表示部が配置されている。単位表示部は上下に「ｍ³ ／
ｈ」セグメント表示２６ｃと「Ｌ／ｍｉｎ」セグメント
表示２６ｄとが配されている。そして、小さな４桁数字
表示部２６ａの上段には「ＥＣＯ」セグメント表示２６
ｅと「ＢＡＴ」セグメント表示２６ｆとが、大きな４桁
数字表示部２６ｂ上段には各桁に対応して一列に配列さ
れた４つのバーセグメント表示２６ｇがそれぞれ配され
ている。

【００２６】小さな４桁数字表示部２６ａの最上位桁
は、現在の表示状態、現在表示モードを示す状態表示部
として働き、４つのバー表示２６ｇは、点滅のローテー
ションによって流れの有無を表示する流れ表示部として
働く。なお、図２では全ての表示２６ａ〜２６ｇが点灯
した状態を示しており、実際には、状況に応じてこれら
が選択的に点灯表示されるようになっている。

【００２７】上述した構成の温度表示付流量計の回路構
成は図６のブロック図に示すようになっており、同図に
おいて、３０は予め定められた制御プログラムに従って
動作するマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）であり、制御
プログラムを格納したＲＯＭ３０ａと各種のデータを格
納するデータエリアや各種の処理に使用するワークエリ
アなどを有するＲＡＭ３０ｂとを内蔵する。

【００２８】このＣＰＵ３０の入力ポートＩ₁ には上ケ
ース２２の上面に配されたモード選択ボタン２７の押圧
によってオン操作されるモーメンタリスイッチからなる
手動操作手段としてのモード切替スイッチ２７ａが接続
されている。また、入力ポートＩ₂ には、圧電素子１３
ｂが歪み力を受けて発生する電荷信号を増幅する電荷増
幅回路３１の出力信号を波形整形してパルス信号を出力
する波形整形回路３２の出力が接続されている。電荷増
幅回路３１及び波形整形回路３２はアナログスイッチ４
１を介して電源Ｖ_CCが供給されたときのみ動作し、圧電
素子１３ｂ、電荷増幅回路３１及び波形整形回路３２は
センサ部４０を構成している。電荷増幅回路３１には、
アナログスイッチ４２を介してコンデンサＣが接続さ
れ、アナログスイッチ４２のオン・オフにより電荷増幅
回路３１に接続される容量を切り替える。波形整形回路
３２はハイパスフィルタやローパスフィルタとシュミッ
トトリガ回路を有する。

【００２９】また、ＣＰＵ３０の入力ポートＩ₃ 及びＩ
₄ には、図２には図示していないがプリント基板２４上
に載置されている口径設定スイッチ３３ａ及び単位選択
スイッチ３３ｂがそれぞれ接続されており、これらのス
イッチ３３ａ及び３３ｂはアナログスイッチ４３を介し
て電源Ｖ_CCが供給されたとき、そのオン・オフ状態に応
じてＨ又はＬレベルの信号を入力ポートＩ₃ 及びＩ₄ に
印加する。ＣＰＵ３０の入力ポートＩ₅ には、例えばサ
ーミスタからなる感温素子１２により検出した温度を電
圧に変換する変換回路３３ｃの出力が接続されており、
この温度−電圧変換回路３３ｃはアナログスイッチ４３
を介して電源Ｖ_CCが供給されたとき、感温素子１２によ
って検出した温度に応じた大きさの電圧信号を入力ポー
トＩ₅ に印加する。入力ポートアナログ₅ に印加された
アナログ電圧は、ＣＰＵ３０内においてＡ／Ｄ変換され
る。また、入力ポートＩ₆ にはＣＰＵ３０をリセットす
る際に操作されるリセットスイッチ３３ｄが接続されて
いる。上記アナログスイッチ４１〜４３はその制御入力
がＣＰＵ３０の出力ポートＯ₁ 〜Ｏ₃ に接続されてお
り、ＣＰＵ３０によってそのオン・オフが制御されるよ
うになっている。

【００３０】更に、ＣＰＵ３０の出力ポートＯ₄ には上
ケース２２の上面に配された表示器２６が接続されてい
る。ＣＰＵ３０はまた、計測した流量値データを出力す
る出力ポートＯ₅ とＣＰＵ３０の動作電源を入力する電
源入力ポートＶ_CCとを有し、出力ポートＯ₅ 及び電源入
力ポートＶ_CCには外部電源入力兼外部出力部３４が、電
源入力ポートＶ_CCには電池２５が接続されている。外部
電源入力兼外部出力部３４は、Ｄ／Ａ２４Ｖ変換回路３
４ａ、レベルシフト回路３４ｂ及び４〜２０ｍＡ出力回
路３４ｃを有する。

【００３１】上記電荷増幅回路３１は、図７に示すよう
にオペアンプＯＰの出力端子と、反転入力端子間にコン
デンサＣ₀ が接続された構成となっており、そのゲイン
（感度）はこのコンデンサＣ₀ により決定される。オペ
アンプＯＰの入力に接続された圧電素子１３ｂが発生す
る電荷ｑは力に比例してｑ∝Ｆであるので、ｑ∝Ｖ²と
なって、流量（流速）の２乗に比例した電荷が発生する
ことになる。電荷増幅回路３１は圧電素子１３ｂが発生
する電荷ｑを入力し、これを電圧ｖに変換する。ｖ＝−
ｑ／Ｃ₀ の関係があるので、ｖ∝−Ｖ² ／Ｃ₀ となり、
よってｖ∝−ｆ ² ／Ｃ₀ となり、図８（ｂ）に示すよう
に、出力電圧ｖは周波数ｆの２乗に比例することにな
る。なお、周波数ｆと流量Ｑの関係は図８（ａ）に示す
ように直線関係にある。

【００３２】一般的に、口径の小さなものは発生する電
荷は小さいが周波数は高い。また、口径の大きいものは
発生する電荷は大きいが、周波数は小さい特性を有して
いる。このコンデンサの値は口径毎に特有の値を決定
し、ハードウエアによる対策をとることが考えられる
が、このようにすると機種が増えてしまう。

【００３３】そこで、本実施例では、図９に示すよう
に、口径の小さいときは、容量の小さい第１のコンデン
サＣ₀ のみを有効とし、口径の大きいときは第１のコン
デンサＣ₀ と第２のコンデンサＣが有効になるように、
オペアンプＯＰの出力端子と反転入力端子との間にアナ
ログスイッチ４２を介して第２のコンデンサＣを接続し
ている。また、ＲＯＭ３０ａ中には、口径設定スイッチ
３３ａによって設定される口径での定格流量の何％の点
でアナログスイッチ４２をオン・オフするかを定めたテ
ーブルが用意されている。よって、口径が設定されると
このテーブルの値によって、第２のコンデンサＣを無効
にしたり、有効にしたりすることにより、オペアンプＯ
Ｐの出力端子と反転入力端子との間に接続される容量を
切り替えている。切り替え点Ｋの何％は、図１０に示す
ように、出力電圧ｖが飽和しない領域に設定される。

【００３４】なお、出力電圧ｖは、パルス計測を行う周
波数成分ｆ（Hz）を信号情報として含んでいるので、飽
和しないようにして電荷増幅回路で電荷電圧変換を行
い、ＣＰＵに周波数（パルス）を入力し、計測、演算し
ているが、アナログスイッチがオンのときには、第１の
コンデンサと第２のコンデンサとが作用し、ｖ∝−ｆ²
／（Ｃ₀ ＋Ｃ）となる。出力電圧ｖが大きく飽和してし
まうと、図１１に示す飽和していないときの図９中の各
部の波形が図１２に示すように変形し、波形成形後のパ
ルスが本来のパルスの両側にミスカウントの原因となる
パルスが生成されてしまうようになるが、上述のように
２つのコンデンサを切り替えて電荷増幅回路を構成する
ことにより、正しい計測を実現すると共に、機種を減ら
してコスト低減を図ることができるようになる。

【００３５】モード切替スイッチ２７ａがオンされると
ＣＰＵ３０は出力ポートＯ₃ に信号を出力してアナログ
スイッチ４３をオンさせ、図１３に示すように、アナロ
グスイッチ４３とアース間に感温素子１２を介して接続
された温度−電圧変換回路３３ｃ内の抵抗Ｒ₁ に電圧を
供給すると共に、基準電圧Ｖref をＣＰＵ３０内のＡ／
Ｄコンバータ（図示しない）のために入力する。入力ポ
ートＩ₅ に入力される温度−電圧変換回路３３ｃの出力
である抵抗Ｒ₁ と感温素子１２との接続点の電圧Ｖout
は、感温素子１２の抵抗値をＲthとすると、 Ｖout ＝〔Ｒth／（Ｒth＋Ｒ₁ ）〕・Ｖref によって求められる。ＣＰＵ３０の入力ポートＩ₅ に入
力されるＶout は８ビットコンバータにより、００ｈ〜
ＦＦｈに変換される。

【００３６】なお、Ｖout ＝０のときＡ／Ｄ値は００
ｈ、Ｖout ＝Ｖref のときＡ／Ｄ値はＦＦｈである。８
ビットのＡ／Ｄ値が、どの温度（°Ｃ）に対応するかは
感温素子１２の特性値と抵抗Ｒ₁ の値によって決まり、
プログラム時に予めテーブル化されてＣＰＵ３０内のＲ
ＯＭ３０ａに格納されている。従って、８ビットＡ／Ｄ
値によって、ＲＯＭのテーブルより参照した値を表示器
２６に表示させることができる。なお、温度表示中であ
っても、計測のタイミングになれば計測演算が実行され
る。

【００３７】ＣＰＵ３０は入力信号処置、演算、表示、
出力信号処理を制御プログラムに従って行い、入力ポー
トＩ₂ に１秒間に入力されるパルス数をｆ（Hz）とする
と、瞬時流量値を次式（１）にて演算する。 Ｑ＝ａi ×ｆ＋ｂi …（１） ここでａi ，ｂi は流量計の口径、材質などの条件によ
る固有の定数である。また、上記式は必ずしも直線的で
なく、特に任意の口径の流量計の低流量側ではリニアリ
ティが優れない傾向にある。よって、一つの口径に対し
て５区間に区分けし、このために口径毎、区間毎にａi
値及びｂi 値をテーブル化してＲＯＭ内に格納してい
る。

【００３８】上記口径設定スイッチ３３ａは上述した計
量部本体１の口径、材質によってａi 及びｂi が異な
り、また電荷増幅回路３１のゲインも異なるため、計測
表示部２において設定するためのものである。また、単
位選択スイッチ３３ｂは、瞬時流量計測時にＬ／ｍｉｎ
とｍ³ ／ｈ表示を選択し、積算流量計測時に１Ｌ、0.０
１ｍ³ 、0.１ｍ³ 、１ｍ³ を選択するためのものであ
る。

【００３９】リセットスイッチ３３ｄはパワーオンリセ
ットとは別個に設けられたもので、上記スイッチ３３ａ
及び３３ｂを切り替えたときに手動によって初期設定の
ためのリセットができるようにするために設けられてい
る。このリセットスイッチ３３ｄがオン操作されると、
ＣＰＵ３０は、出力ポートＯ₃ に例えばＨレベルの信号
を出力してアナログスイッチ４３をオンさせてスイッチ
３３ａ及び３３ｂに給電するとともに、各スイッチの状
態に応じて入力ポートＩ₃ 及びＩ₄ に印加されるＨ又は
Ｌレベルの信号を読み込んで設定状態をＲＡＭ３０ｂの
所定のエリアに格納する。

【００４０】モード切替スイッチ２７ａは、そのオン操
作によって３つのモードの１つを選択し、モード１で瞬
時計動作を、モード２で積算総流量動作を、そしてモー
ド３で積算バッチ動作を順番に選択する。以下、各動作
モードの概略を順次説明する。

【００４１】瞬時計動作においては、３秒周期の１秒間
に入力ポートＩ₂ に入力されるパルス数を計数し、残り
の時間で、入力されたパルス数の２回の移動平均、瞬時
流量値の演算、補正演算、積算値の加算、Ｌ／ｍｉｎか
らｍ³ ／ｈへ、Ｌからｍ³ への単位変換、表示器２６へ
の表示、及び出力ポートＯ₂ への出力を行う。なお、パ
ルス計数中の１秒間でも、他の処理が行われるようにな
っている。表示値は瞬時値の３桁表示で行われ、出力ポ
ートＯ₄ への出力はコード化される。このためにパルス
計数して計測を開始する期間の直前から計測を終了する
まえでの間だけ出力ポートＯ₁ に例えばＨレベルの信号
を出力してアナログスイッチ４１をオンさせ、アナログ
スイッチ４１を介してのセンサ部４０への給電を制御す
るようになっている。

【００４２】上記積算総流量動作においては、表示値が
積算値の８桁表示であること以外は、上記瞬時連続動作
と同じである。上記積算バッチ動作においては、それま
でのＲＡＭ３０ｂ内の積算値をクリアして新たな積算を
開始する以外は、積算総流量動作と同じである。

【００４３】なおＣＰＵ３０は電圧低下を検出すると、
「ＢＡＴ」セグメント表示２６ｆを点滅させて電池交換
を要求するが、このとき現在の動作モードで動作を継続
しながら、停電の監視を開始する。電圧低下の復帰を検
出すると、停電の監視を中止する。この点滅は、0.５秒
のオン、0.５秒のオフで行われる。また、停電を検出す
ると、「ＢＡＴ」セグメント表示２６ｆと単位セグメン
ト表示２６ｃ又は２６ｄのみを点灯し、他の表示はブラ
ンクにし、かつ出力ポートＯ₃ 用のラッチ出力を０にし
て待ち状態になる。なお、動作モードによっては「ＥＣ
Ｏ」セグメント表示２６ｅも点灯することもある。

【００４４】電池交換などによって、停電が復帰し電圧
低下も復帰したときには、ＣＰＵ３０はＲＡＭ３０ｂに
保存されている内容によって待ち状態に入る直前の動作
モードに自動復帰して動作を再開する。

【００４５】上述の動作を節電モードで行うために、増
幅回路３１や波形整形回路３２などのアナログ回路部分
への電源供給は、アナログスイッチ４１の制御によっ
て、上記１秒間の開始、すなわち、パルス計測期間の0.
５秒前から１秒間の終了まで1.５秒の間だけ行うように
している。

【００４６】積算総流量動作の際、流体が流れていると
きには、４つのバーセグメント表示２６ｇを0.５秒オ
ン、1.５秒オフさせ、左から右へローテーションさせ
る。流れがないときには、バーセブメント表示２６ｇは
消灯させる。なお、ＣＰＵ３０が待ち状態にあっても、
停電動作時を除き必要なときには表示器２６のセグメン
トを点滅させるようになっている。

【００４７】以上概略説明した動作の詳細を、図１４〜
図１７に示すＣＰＵ３０の処理フローチャートを参照し
て以下詳細に説明する。

【００４８】ＣＰＵ３０は電源投入によって又はリセッ
トスイッチ３３ｄのオン操作によって、図１４のフロー
チャートに示すリセット動作をスタートし、その最初の
ステップＳ１において初期処理を行ってからステップＳ
２に進み、ここで表示器２６の全セグメントを３秒間0.
５秒毎に点灯・消灯を繰り返して点滅させる。その後ス
テップＳ３に進んで出力ポートＯ₃ にＨレベルの信号を
出力してアナログスイッチ４３をオンさせる。そのステ
ップＳ４に進んで口径設定スイッチ３３ａによって設定
されている口径に関する設定データを読み込みこれをＲ
ＡＭ３０ｂの所定のエリアに格納する。続いてステップ
Ｓ５に進んで単位選択スイッチ３３ｂによって選択され
た単位に関する選択データを読み込みこれをＲＡＭ３０
ｂの所定のエリアに格納する。その後ステップＳ６に進
んで出力ポートＯ₃ にＬレベルの信号を出力してアナロ
グスイッチ４３をオフさせてからステップＳ７に進んで
後述する流量計処理を行う。

【００４９】なお、上記ステップＳ７の流量計処理にお
いては、図１５のフローチャートに示すように、先ずス
テップＳ７ａにおいてモード１の瞬時計動作を行う。そ
の後ステップＳ７ｂにおいてステップＳ７ａの動作を続
けるかどうかをモード切替があるか否かによって判定
し、この判定がΝＯで動作を続けないときにはステップ
Ｓ７ｃに進む。ステップＳ７ｃにおいてはモード２の積
算総流量動作を行い、その後ステップＳ７ｄにおいてス
テップＳ７ｃの動作を続けるかどうかをモード切替があ
るか否かによって判定し、この判定がΝＯで動作を続け
ないときにはステップＳ７ｅに進む。ステップＳ７ｅに
おいてはモード３の積算バッチ動作を行い、その後ステ
ップＳ７ｆにおいてステップＳ７ｅの動作を続けるかど
うかをモード切替があるか否かによって判定し、この判
定がΝＯで動作を続けないときには上記ステップＳ７ａ
に戻って上述の処理を繰り返す。

【００５０】ＣＰＵ３０はまた電源投入によってスター
トする図１６に示すメインルーチンのフローチャートの
流量計測処理を行い、その最初のステップＳ１１におい
て周期開始点であるか否かを判定する。この判定の周期
は例えば３秒であり、周期開始点となってステップＳ１
１の判定がＹＥＳになると、ステップＳ１２に進んで入
力ポートＩ₂ に入力されるパルスを計数してからステッ
プＳ１３に進む。ステップＳ１３においては、ステップ
Ｓ１１における判定がＹＥＳになってから、すなわち、
周期開始から１秒経過したか否かを判定し、この判定が
ΝＯのときには上記ステップＳ１２に戻る。よって、１
秒が経過してステップＳ１３の判定がＹＥＳとなるまで
の１秒間、入力ポートＩ₂ に入力されるパルスを計数す
る。１秒が経過してステップＳ１３の判定がＹＥＳにな
るとステップＳ１４に進み、ここで出力ポートＯ₁ をＨ
からＬレベルにしてアナログスイッチ４１をオフさせて
センサ部４０への給電を停止させる。

【００５１】その後ステップＳ１５に進み、ここで上記
パルスの計数値に基づいて流量を演算する。この演算は
上式（１）に従って行う。続いてステップＳ１６に進
み、ここで今回の計測で流れがあるか否かを判定する。
この判定はステップＳ１２においてパルス計数があるか
どうかによって行う。このステップＳ１６の判定がＹＥ
ＳのときにはステップＳ１７に進んで積算総流量値の加
算を行い、次にステップＳ１８に進んで起算バッチ流量
値の加算を行う。このステップＳ１７及びＳ１８の加算
は、ＲＡＭ３０ａ内の所定の積算総流量値エリア及び起
算バッチ流量値エリアにステップＳ１５において計測し
た流量を加算することにより行う。その後ステップＳ１
９に進んで表示器２６のバーセグメント表示２６ｇを点
滅させながらローテーションさせ、流れがあることを表
示によって指示する。

【００５２】その後ステップＳ２０に進み、ここで流れ
が設定値（定格流量の１１０％）以上であるか否かを判
定し、この判定がΝＯのときにはステップＳ２１におい
てアナログスイッチ４２をオフしてセンサ部４０のゲイ
ンを上げ、判定がＹＥＳのときにはステップＳ２２にお
いてアナログスイッチ４２をオンしてセンサ部４０のゲ
インを下げてからステップＳ２３に進む。ステップＳ２
３においては、前回の計測で流れがあるか否かを判定す
る。この判定はステップＳ１２における前回のパルス計
数があったかどうかによって行う。ステップＳ２３の判
定がＹＥＳのときにはステップＳ２４に進んで前回と今
回の計数値を移動平均して瞬時表示値としてからステッ
プＳ２８に進む。また、ステップＳ２３の判定がΝＯの
ときにはステップＳ２５に進んで今回の瞬時値を瞬時表
示値としてからステップＳ２８に進む。更に、上記ステ
ップＳ１６の判定がΝＯのときにはステップＳ２６に進
んで表示器２６のバーセグメント表示２６ｇを消灯さ
せ、次のステップＳ２７に進んで今回の瞬時表示値を０
としてからステップＳ２８に進む。

【００５３】ステップＳ２８においては、表示器２６に
対して瞬時流量値又は積算流量値を出力すると共に、次
のステップＳ２９において出力ポートＯ₅ に対して瞬時
流量値又は積算流量値を出力してからステップＳ３０に
進む。ステップＳ３０においてはパルス計測の0.５秒前
であるか否かを周期タイマの計時時間によって判定し、
この判定がＹＥＳになるのを待ってステップＳ３１に進
み、ここで出力ポートＯ₃ をＬからＨレベルにしてアナ
ログスイッチ４１をオンさせてセンサ部４０への給電を
行ってから上記ステップＳ１１に戻る。

【００５４】図１６のメインルーチンの実行中にモード
切替スイッチ２７ａが操作され、入力ポートＩ₁ がＨか
らＬレベルに立ち下がると、これに応じて図１７のモー
ド切替割込ルーチンの実行が開始され、その最初のステ
ップＳ４１において現在モードを表示器２６の小さい数
字表示部２６ａの最上位桁に点滅表示させ、その後ステ
ップＳ４２に進んでアナログスイッチ４３をオンさせ
る。次にステップＳ４３に進んで入力ポートＩ₅ に入力
されている温度信号をＡ／Ｄ変換してからステップＳ４
４に進み、ここでＡ／Ｄ変換値によりＲＯＭ３０ａ中の
温度テーブルを参照して温度表示データを得る。このス
テップＳ４４で得た温度表示データは、次のステップＳ
４５において表示器２６に対して出力して現在の流体温
度を表示させてからステップＳ４６に進む。

【００５５】ステップＳ４６においては、モード切替ス
イッチ２７ａの操作がなくなって入力ポートＩ₁ がＨレ
ベルになったか否かを判定する。このステップＳ４６の
判定がＹＥＳのときにはステップＳ４７に進んで１回目
の入力から３秒経過したか否かを判定し、この判定がΝ
ＯのときにはステップＳ４８に進む。ステップＳ４８に
おいては２回目の入力があるか否かを判定し、この判定
がΝＯのときには上記ステップＳ４３に戻り、判定がＹ
ＥＳのときにはステップＳ４９に進む。ステップＳ４９
においてはアナログスイッチ４３をオフさせ、次のステ
ップＳ５０において現在のモードを１つ進める。そして
ステップＳ５１に進んで、この１つ進めた新しいモード
のデータを表示器２６に対して出力して表示させてから
上記ステップＳ４７に戻って、再度１回目の入力から３
秒経過したかどうかの判定を行う。

【００５６】上記ステップＳ４６の判定がΝＯのとき、
すなわち、モード切替スイッチ２７ａが操作され入力ポ
ートＩ₁ がＬレベルの状態にあるときにはステップＳ５
３に進み、ここでＬレベルが５秒以上継続しているか否
かを判定し、この判定がΝＯのときにはステップＳ４７
に進み、判定がＹＥＳのとき、すなわち、モード切替ス
イッチ２７ａが５秒継続して操作されたときにはステッ
プＳ５４に進んで現在のモードは１であるか否かを判定
し、この判定がＹＥＳのときにはメインルーチンに戻
る。

【００５７】ステップＳ５４の判定がΝＯのときにはス
テップＳ５５に進み、ここで現在のモードは２であるか
否かを判定し、この判定がＹＥＳのときには図１４のリ
セットスタートのルーチンを実行する。このリセットス
タートルーチンの実行により、そのステップＳ１の初期
処理においてＲＡＭ３０ｂ内の積算総流量値がクリアさ
れる。ステップＳ５５の判定がΝＯのときにはステップ
Ｓ５６に進み、ここでＲＡＭ３０ｂ内の積算バッチ流量
値データをクリアしてからステップＳ５７に進んでアナ
ログスイッチ４３をオフし、モードを３にしたままメイ
ンルーチンに戻る。

【００５８】以上の説明から明らかなように、ＣＰＵ３
０は、センサ部４０が発生する流体の流量に応じた信号
により瞬時流量を計測する瞬時流量計測部３０−１とし
て、瞬時流量計測部によって計測した瞬時流量を加算し
て積算流量を計測する積算流量計測部３０−２として、
感温素子１２が発生する流体の温度に応じた信号により
流体温度を計測する温度計測部３０−３として働いてい
る。

【００５９】ＣＰＵ３０はまた、単一のモード切替スイ
ッチ２７ａの操作に応じ予め定めた順序で瞬時流量及び
積算流量を表示器２６に切り替え表示させる表示制御手
段３０−４としての他、表示器２６に積算総流量又は前
記積算バッチ流量が表示されているとき、モード切替ス
イッチ２７ａの一定時間以上の連続操作によって、ＲＡ
Ｍ３０ｂ内の所定のエリア（図１の３０ｂ−１）に格納
されている積算総流量又は積算バッチ流量の値をリセッ
トするリセット手段３０−５として働いている。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、流
体の流量に応じた信号により瞬時流量を計測し、計測し
た瞬時流量を加算して積算流量を計測し、流体の温度に
応じた信号により流体温度を計測して、これらの瞬時流
量、積算流量、又は流体温度の１つを選択的に単一の表
示手段に表示させ、この表示切替を単一の操作手段の操
作に応じ予め定めた順序で行っているので、単一の表示
部に流量積算値と瞬間流量値の他に温度表示も表示でき
るようになる。

【００６１】特に、手動操作手段の１度目の操作に応じ
て内容表示と流体温度表示をそれぞれ行わせるので、煩
わしい新たな操作を行うことなく、この内容表示によっ
て計測量表示部に行っている現在の表示の内容を確認す
ることができるので、切替操作を誤って行うことをでき
るだけ防止できる他、またこの現在表示の確認の際に、
計測量の表示に代えて計測量表示部に同時に行われる温
度表示によって流体温度も知ることができるので、温度
表示を同一表示部に行え、小型化とコストダウンを図る
ことができる。

【００６２】また、瞬時流量表示及び積算流量表示の際
に、適切な単位を選択して行わせることができる。

【００６３】更に、計測量表示部の表示によっては分か
らない流れの有無を知らせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による温度表示付流量計の基本構成を示
すブロック図である。

【図２】本発明による温度表示付流量計の一実施例を示
す構造図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、
（ｃ）は一部破断側面図である。

【図３】図２中の温度表示付流量計の一部分の拡大断面
図である。

【図４】図３中の流量計の動作原理を説明するための図
である。

【図５】図４の動作原理の説明に使用する特性グラフで
ある。

【図６】図２の温度表示付流量計の回路構成を示すブロ
ック図である。

【図７】図６中の電荷増幅回路の具体例を示す回路図で
ある。

【図８】図７の電荷増幅回路の動作の説明に使用するグ
ラフである。

【図９】図６中の一部分の具体例を示す回路図である。

【図１０】図９の動作の説明に使用するグラフである。

【図１１】図９中の回路の一動作状態における各部の波
形を示す波形図である。

【図１２】図９中の回路の他の動作状態における各部の
波形を示す波形図である。

【図１３】図６の他の一部分の具体例を示す回路図であ
る。

【図１４】図６のＣＰＵの処理動作を示すフローチャー
トである。

【図１５】図１４中の１ステップの詳細を示すフローチ
ャートである。

【図１６】図６のＣＰＵの処理動作のメインルーチンを
示すフローチャートである。

【図１７】図６のＣＰＵの処理動作の割込ルーチンを示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１２ 感温素子 ２６ 表示器（表示手段） ２６ａ 小さな４桁数字表示部（内容表示部） ２６ｂ 大きな４桁数字表示部（計測量表示
部） ２７ａ モード切替スイッチ（操作手段） ３０−１ ＣＰＵ（瞬時流量計測部） ３０−２ ＣＰＵ（積算流量計測部） ３０−３ ＣＰＵ（温度計測部） ３０−４ ＣＰＵ（表示制御手段） ３０−５ ＣＰＵ（リセット手段） ３０ｂ−１ ＲＡＭ（エリア） ４０ センサ部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−172597（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−331321（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−104871（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−5030（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−51220（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−155324（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01D 7/00 G01F 1/00 G01F 15/00 G01K 1/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センサ部が発生する流体の流量に応じた
   信号により瞬時流量を計測する瞬時流量計測部と、該瞬
   時流量計測部によって計測した瞬時流量を加算して積算
   流量を計測する積算流量計測部と、感温素子が発生する
   前記流体の温度に応じた信号により流体温度を計測する
   温度計測部と、前記瞬時流量計測部により計測した瞬時
   流量、前記積算流量計測部により計測した積算流量、又
   は前記温度計測部により計測した流体温度の１つを選択
   的に表示する表示手段とを備える温度表示付流量計にお
   いて、 単一の操作手段の操作に応じ予め定めた順序で前記瞬時
   流量及び前記積算流量を前記表示手段に切り替え表示さ
   せる表示制御手段を備え、 前記表示手段が前記計測部による計測量を表示する計測
   量表示部と、該計測量表示部に現在表示している内容を
   示す表示を行う内容表示部と、「ｍ ³ ／ｈ」セグメント
   表示及び「Ｌ／ｍｉｎ」セグメント表示を行う単位表示
   部とを有し、 前記表示制御手段が、前記操作手段の１度目の操作に応
   じて前記内容表示部に内容表示を、前記計測量表示部に
   前記流体温度表示をそれぞれ行わせ、前記瞬時流量表示
   の際に前記単位表示部にｍ ³ ／ｈ表示又Ｌ／ｍｉｎ表示
   を、前記積算流量表示の際に前記単位表示部にｍ ³ 表示
   又はＬ表示を選択的に行わせることを特徴とする温度表
   示付流量計。
2. 【請求項２】 前記表示手段が、流れの有無を表示する
   流れ表示部を有し、前記瞬時流量計測部により計測した
   瞬時流量によって前記流れ表示部に流れの有無を表示さ
   せることを特徴とする請求項１記載の温度表示付流量
   計。