JP3621924B2 - Flowmeter - Google Patents

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JP3621924B2 JP2002071158A JP2002071158A JP3621924B2 JP 3621924 B2 JP3621924 B2 JP 3621924B2 JP 2002071158 A JP2002071158 A JP 2002071158A JP 2002071158 A JP2002071158 A JP 2002071158A JP 3621924 B2 JP3621924 B2 JP 3621924B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流量計に関するものであり、例えばガスや水道水に利用される。
【0002】
【従来の技術】
例えばガスの実使用量を計測する流量計は、メンテナンスフリーで10年程度の耐用年数を持って使用されるが、駆動や自動管理のために電源を有した電気機器となっている流量計ではその電源電圧は3V程度と極く微小に抑えて、ガスの引火性に配慮している。このため、節電が大きな問題であり、1つの対応として流量を所定の周期でのみ計測して実使用量を積算することを行っている。具体的には各回の計測値をサンプリングし、この計測値にて次のサンプリング時点までの時間経過によって積算することを繰り返す。これにより得られる実使用量、つまり総積算量は所定の表示単位分の変化がある都度アップして表示され、使用者による使用状況の確認やガス供給者の管理に供される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような計測方法では、同じ流量での使用状態においても、先のサンプリング時点での計測値の基に積算表示していた積算量に対し、次のサンプリング時点で計測される計測値に基づいた積算表示が行われる時点の積算量が、複数の表示単位分の差を有していることがあり、同じ流量での使用状態で実使用量が時間に比例して一定の割合で増大する状態でありながら積算量の表示状態が表示単位分を1段以上ジャンプする急な変化となってしまい、表示が不自然になる。このようなことは、節電のためにサンプリング周期を長くすればするほど生じやすいし、表示の不連続状態が大きくなる。特に、数値表示ではその分だけ中間の数字が飛ぶことになり使用者に違和感や不信感を与えやすい。
【0004】
本発明の目的は、実使用状態に応じた滑らかな変化で表示ができる流量計を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の流量計は、対象流体の流量を計測してサンプリングすることを所定の周期で繰り返す計測手段と、この計測手段により先にサンプリングされた計測値と次のサンプリング時点までの時間とからその間の流量を積算する積算手段と、この積算手段が積算した積算量を前記先のサンプリング時点から次のサンプリング時点までの時間を分割した単位時間当たりの単位流量に変換する変換手段と、各回のサンプリング時点で設定される単位時間が経過する都度、その単位時間に対応する単位流量を積算することを繰り返して総積算量を得る総積算手段と、この総積算手段が積算している積算量が表示単位分変化する都度、流量の表示量をアップする表示手段とを備え、前記計測手段は流量に応じた周期でサンプリングし、かつ前記変換手段は前記周期に対して一律の単位時間で単位流量の変換を行い、採用する複数のサンプリング周期を単位時間で割り切れる時間設定にすることを主たる特徴とするものである。
【0006】
このような構成では、流量に応じた周期で計測値をサンプリングして積算誤差を抑えながら、その周期に対応した単位時間、単位流量での流量の積算によって実際の流量に応じた滑らかな積算表示ができる。
【0007】
本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面によって明らかになる。本発明の各特徴は、それ自体単独で、あるいは可能な限り種々な組み合わせで複合して採用することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図1〜図3を参照して説明し、本発明の理解に供する。以下の説明は本発明の具体例を示すものであって、特許請求の範囲の記載を限定するものではない。
【0009】
本実施の形態は図1に示すように、各家庭などのユーザーにガスを供給してコンロ1をはじめとするガス器具や給湯設備2、暖房設備3などのガス設備の使用に供する場合のガス使用量を検出するための流量計4の場合の一例である。しかし、本発明はこれに限られることはなく、水道の水やその他の流体を供給し、また使用する全ての場合に適用して有効であり、そのいずれも本発明の範疇に属する。
【0010】
本実施の形態の流量計4は図1に示すように、ガスを供給する流路5に流量を間接的に検出するための計測部材6と流路5を遮断する遮断弁7が設けられ、流量検出手段8が対象流体の流量を計測部材6によって所定の周期で計測してサンプリングし、このサンプリングした計測値にて次のサンプリング時点までの流量を時間経過によって積算することを繰り返しながら、その積算値を計測部11と一体または別体の表示部12に表示する。また、これに併せ、または別に、管理者側との回線や無線による送受信部13を通じて管理者側に送信し、管理に供する。この管理は図示しないが対象流体の圧力情報なども含まれ、管理者側からの要求に応じた流量検出や圧力検出も行われる。
【0011】
計測部材6は例えば対象流体を挟んで超音波を送受する一対の超音波振動子6a、6bを有し、流量検出手段8と駆動用の送信部10a、増幅受信用の受信部10bと、送受方向を切り換える切換手段10cとを介して流量検出手段8に接続され、この流量検出手段8によって矢印114で示す方向に流れる対象流体であるガス流に対し下流側の超音波振動子6aから上流側の超音波振動子6bに向けて超音波を発信したときの到着時間と、上流側の超音波振動子6bから下流側の超音波振動子6aに向けて超音波を発信したときの到着時間との差を計測し、その計測値からガス流の流量の計測値に変換し流量を検出する。実際には、超音波は複数回ずつ発信したときの各回の到着時間を合計することで、1回の到着時間がごく微小時間で取り扱いにくいことに対応する。また、対象流体がガスで引火性を有することから流量計4の電源は例えば3V程度と小さく抑えて安全性を確保し、10年程度のメンテナンスフリーな使用に耐えるようにできるだけ節電を図る必要があるので、流量が少なくて上流側発信と下流側発信とで時間差が得にくく正確な計測が困難な条件では前記計測時の超音波の送受回数を高めて対応するが、流量が多いときは送受回数を少なくする。また、これに併せて、流量の計測は所定の周期で行って計測値をサンプリングし、この計測値から次のサンプリング時点までの経過時間によって流量を積算し、使用流量などを得るようにしている。しかも、サンプリング周期は流量が多くて積算に誤差が生じやすいときは短くするが、流量が少ないと長くする。
【0012】
図2に流量Qと超音波の送受回数との関係の一例を示しており、流量Q1に対応して設定する送受回数N1と流量Q3に対応して設定する送受回数N3とは例えば数倍程度の開きを持つようにする。流量検出手段8は図4に示す計測信号S1に従って切換手段10cを介して駆動信号S2を超音波振動子6a、6bに設定回数Nずつ交互に与える。超音波振動子6a、6bの駆動信号S2により駆動される一方は他方に向けて超音波を設定回数Nだけ繰り返し発信し、これを受信する他方の出力が計測手段14によってモニタされる。このモニタされる出力は図4に示す送受操作例のような波形のデータS3である。
【0013】
図では説明の簡単のために送受回数を3回とした例を示してある。この送受操作例のデータS3は駆動信号S2の発信時間幅に対して拡大した時間幅でわかりやすく模式的に示してあるが、データS3の部分の前後にノイズ波形がある上、データS3の部分に続くノイズ波形は減衰していくものの比較的長い時間残る、いわゆる尾引状態が生じる。従って、正確な計測のためにこのノイズ波形が減衰した後の時点で次の計測を行う。具体的には図4の送受操作例を示しているように計測信号S1に対して駆動信号S2を尾引が所定の状態に減衰するまでの待ち時間tmを設定している。また、送受操作の複数回の短い時間での繰り返しにおいて、データS3の部分受信波形は図4に示すように徐々に大きくなる傾向にあり、受信開始時点がノイズ波形との関係で明瞭でない。そこで、受信波形が大きくなる最終受信時点の波形のゼロクロス時点teから受信回数分の波形をさかのぼった時点tsを受信開始時点と判定し、その間の時間を総受信時間として取り扱う。
【0014】
図3に流量Qと超音波の送受操作により流量を計測してサンプリングする周期Tとの関係の一例を示しており、流量Q1に対応して設定する周期T1と流量Q3に対応して設定する周期T3とは例えば10倍未満度の開きを持つようにする。従って、計測手段14は図4に示すように前記計測信号S1を流量Qに従った周期に設定する。
【0015】
図4では説明の簡単のために流量QがQ3、Q2、Q1、Q2と単純に変化する場合を示し、流量Q3に対してサンプリング周期T3および送受回数N3が、流量Q2に対してサンプリング周期T2および送受回数N2が、流量Q1に対してサンプリング周期T1および送受回数N1が、流量Q2に対してサンプリング周期T2および送受回数N2が、流量の変化に従って順次設定されている。ここに、Q3>Q2>Q1であり、T3<T2<T1であり、N3<N2<N1である。
【0016】
基本的には、本発明は流量検出手段8としてどのような計測部材6を採用し、どのような検出方式を採用するかは特に問うものではなく、周期的な流量の計測値に基づいて流量を積算する方式のあらゆる流量計に適用することができるし、対象流体およびその使用目的や供給目的も特に問うものではない。
【0017】
本実施の形態の流量計4は、対象流体の流量、つまりその時々の流量例えばQ1やQ2、Q3などを所定の周期Tで計測してサンプリングし、このサンプリングした計測値Q1やQ2、Q3にて次のサンプリング時点までの流量を時間経過によって積算することを繰り返しながら、その積算値を表示するが、特に、各回にサンプリングされる計測値Q1やQ2、Q3と次のサンプリング時点までの時間とから得た積算量につき、次のサンプリング時点までを分割した単位時間Δt当たりの単位流量ΔQ1やΔQ2、ΔQ3に変換し、次のサンプリング時点まで前記単位時間Δtが経過する都度、その単位流量ΔQ1やΔQ2、ΔQ3分を現在総積算量ΣQに積算していきながら、総積算量ΣQに表示単位分の変化がある都度、流量の表示量を表示単位分アップする。
【0018】
図4の流量Q3の例でいうと、サンプリング周期の時間がT3であり、単位流量がΔQ3であるので、先の計測時点から次の計測時点まで単位時間Δtが経過する都度ΔQ3ずつの段階的な積算を順次に行い、次のサンプリング時点では(T3/Δt)×ΔQ3分の積算が滑らかに行うことができ、流量Q3が続く間これを継続する。同様に、流量Q2である間はそれに見合うサンプリング周期T2において、先のサンプリング時点と次のサンプリング時点との間で(T2/Δt)×ΔQ2分の積算が滑らかに行え、流量Q1である間はそれに見合うサンプリング周期T1において、先のサンプリング時点と次のサンプリング時点との間で(T3/Δt)×ΔQ3分の積算が滑らかに行える。
【0019】
このように対象流体の流量を所定の周期Tで計測するだけで、先のサンプリング時点での計測値Q1やQ2、Q3にて次のサンプリング時点までの流量を時間経過によって積算することを繰り返して総流量を積算してそれを表示するが、この積算量につき、次のサンプリング時点までを分割した単位時間当たりの単位流量ΔQ1やΔQ2、ΔQ3に変換するので、そのときの分割数に応じて単位流量ΔQ1やΔQ2、ΔQ3を表示単位に等しいか、またそれより少ない整数分の1にすることができ、単位時間が経過する都度その単位流量ΔQ1やΔQ2、ΔQ3の分を現在総積算量ΣQに積算していきながら、総積算量ΣQに表示単位分の変化がある都度、流量の表示量を表示単位分アップすることにより、表示単位を例え1段でも飛び越さずに表示しながら次のサンプリング時点に移行することができる。表示は量変化を示せればグラフでも数値でも同じである。数値を例に取ると表示単位が1ccであるとすると、それと等しい単位流量1cc、あるいはそれを整数分の1である0.5cc、0.01cc、0.05cc等となる単位時間Δtを選択して単位流量ΔQ3やΔQ2、ΔQ1を求めれば、同じ流量Qでの積算表示中は設定されている表示単位ずつ積算流量ΣQが図4に示すように連続的に変化するように積算し、かつ表示することができる。
【0020】
ここで、単位時間もΔtもサンプリング周期Tを整数分の1となるように選択すると、先のサンプリング時点での計測値に基づく同じ流量での単位時間Δtごとの積算が終了する最終時点が、図4に示すように次のサンプリング開始時点に一致することになる。従って、流量Qに変化がない限り周期的なサンプリングによる計測値を基にした積算表示が時間経過とともに表示単位ずつ滑らかに変化する表示状態が得られ、数値による段階表示であっても数値が飛ぶようなことを回避することができ、図4に示すような急な変化のない滑らかな表示ができ、数値表示であっても数値が飛ぶことはない。
【0021】
このような方法を達成するため本実施の形態の前記流量検出手段8は、対象流体の流量を計測してサンプリングすることを所定の周期で繰り返す計測手段14と、この計測手段14により先にサンプリングされた計測値Q3、Q2、Q1などと次のサンプリング時点までの時間、つまり周期T3やT2、T1などとからその間の流量Qを積算する積算手段15と、この積算手段15が積算した積算量を前記先のサンプリング時点から次のサンプリング時点までの時間を分割した単位時間Δt当たりの単位流量ΔQに変換する変換手段16と、各回のサンプリング時点で設定される単位時間Δtが経過する都度、その単位時間Δtに対応する単位流量ΔQを積算することを繰り返して総積算量ΣQを得る総積算手段17とを備え、この総積算手段17が積算している総積算量ΣQが表示単位分変化する都度、表示部12での流量表示を表示単位1つ分アップさせる。なお、予め設定して取り扱うサンプリングの周期T、超音波送受の回数N、単位時間Δt、単位流量ΔQなどは入力部18から入力しておく。また、これらを後に変更することもできる。これにより、上記のような積算表示方法が自動的に長期に安定して高精度に達成することができる。
【0022】
さらに、流量検出手段8は制御手段21と連動して動作し、計測される流量Q1やQ2、Q3などに対し制御手段21がそれらに応じたサンプリングの周期T1やT2、T3などと、送受回数N1やN2、N3などを自動的に設定するようにしてあり、既述した通り流量Qの増大に応じて周期Tを短く、送受回数を多くして流量の計測が高精度に行えるようにしている。
【0023】
このように流量Qに応じてサンプリングの周期Tが一定しない場合でも、計測値をモニタした結果が、先にサンプリングした計測値から変化しているとき、図4ではt3、t5等の時点であり、以降その変化した計測値にて前記単位流量を得て次のサンプリング時点までの積算を行うので問題はない。例えば、t3の時点を例にとれば、(T3/Δt)×ΔQ3分での積算から、(T2/Δt)×ΔQ2での積算に切り替わることで対応できる。
【0024】
特に、採用する複数のサンプリング周期T1、T2、T3などを前記単位時間Δtで割り切れる時間設定にしておけば、各種の周期Tに対して一律の単位時間Δtを採用しても、それにより得る単位流量ΔQとによる積算の前記連続性の特徴は損なわれない。しかし、単位流量ΔQは周期T1、T2、T3の違いによって変動するので、前記表示単位に対する単位流量ΔQの関係が損なわれないように配慮する必要がある。なお、単位流量ΔQが表示単位に等しいか、それよりも少ない整数分の1になることを条件に、異なった周期T1、T2、T3に対して異なった単位時間Δtを設定した場合も同様に前記特徴は損なわれない。
【0025】
また、制御手段21は、計測手段14でのサンプリング周期Tが最小周期を所定時間越えているとき、図4の例では周期T3に対する周期T2やT1であるが、そのときのサンプリング周期T2やT1よりも短い周期、例えば周期T3にて図4に破線で示すように、流量の計測を行い先にサンプリングした計測値Q3やQ2から変化していないかモニタし、先にサンプリングした計測値Q2やQ1から変化しているとき、以降その変化した計測値に対応したサンプリング周期を設定して前記単位流量ΔQを得、次のサンプリング時点までの積算を行うようにする。
【0026】
これにより、流量に応じた周期Tで計測値Qをサンプリングして積算誤差を抑えながら、その周期Tに対応した単位時間Δt、単位流量ΔQでの流量の積算によって実際の流量に応じた滑らかな積算表示ができる。図4に示す例では流量に応じて設定した周期T2、T1でのサンプリング時点以外においては、破線で示すように最小の周期T1で流量Qの計測を行いサンプリングしてモニタするようにしている。これにより図4に示す例において通常のサンプリングだけでの操作による場合、t6での流量Q1から流量Q2への変化は、流量Q2に対応する周期T2での次のサンプリング時点t9でないと計測できないのが、t7の時点のサンプリングによるモニタにてそれを早期に検出することができ、以降変化した流量Q2に対応したサンプリングの周期T2と送受回数N2とを設定して正しい積算が早期に開始できるようになる。
【0027】
【発明の効果】
本発明によれば、対象流体の流量を所定の周期で計測するだけで、先のサンプリング時点での計測値にて次のサンプリング時点までの流量を時間経過によって積算することを繰り返して総流量を積算しそれを表示するが、この積算量につき、次のサンプリング時点までを分割した単位時間当たりの単位流量に変換するので、分割数に応じて単位流量を表示単位に等しいか、またそれより少ない整数分の1にすることができ、単位時間が経過する都度その単位流量分を現在総積算量に積算していきながら、総積算量に表示単位分の変化がある都度、流量の表示量を表示単位分アップすることにより、表示単位を例え1段でも飛び越さずに表示しながら次のサンプリング時点に移行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る流量計の1つの例を示すブロック図である。
【図2】図1の装置が採用する流量と送受回数との関係を模式的に示すグラフである。
【図3】図1の装置が採用する流量と流量の計測を行いサンプリングする周期との関係を模式的に示すグラフである。
【図4】図1の装置が行う流量の計測、積算の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
4 流量計
5 流路
6 計測部材
8 流量検出手段
11 計測部
12 表示部
14 計測手段
15 積算手段
16 変換手段
17 総積算手段
18 入力部
21 制御手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flow meter, is used for example gas or tap water.
[0002]
[Prior art]
For example, a flow meter that measures the actual amount of gas used is maintenance-free and has a service life of about 10 years. However, with a flow meter that is an electric device with a power source for driving and automatic management, The power supply voltage is suppressed to a very small value of about 3 V, and consideration is given to gas flammability. For this reason, power saving is a big problem, and as one measure, the flow rate is measured only in a predetermined period and the actual usage is integrated. Specifically, the measurement values of each time are sampled, and this measurement value is repeatedly integrated over time until the next sampling time point. The actual usage amount thus obtained, that is, the total integrated amount is displayed with an increase every time there is a change for a predetermined display unit, and is used for checking the usage status by the user and managing the gas supplier.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a measurement method, even in the usage state at the same flow rate, the measured value measured at the next sampling time is compared to the integrated value displayed based on the measured value at the previous sampling time. The integrated amount at the time when the integrated display is performed may have a difference of multiple display units, and the actual usage increases at a constant rate in proportion to the time when the same flow rate is used. In this state, the display state of the integrated amount becomes a sudden change that jumps one or more steps of the display unit, and the display becomes unnatural. Such a situation is more likely to occur as the sampling period is made longer to save power, and the discontinuity of display becomes larger. In particular, in the numerical display, intermediate numbers are skipped by that amount, and the user is likely to feel discomfort and distrust.
[0004]
An object of the present invention is to provide a smooth Ru flowmeter which can be displayed by a change corresponding to the actual use state.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the flowmeter of the present invention includes a measuring unit that repeats measurement and sampling of the flow rate of a target fluid at a predetermined cycle, and a measurement value previously sampled by the measuring unit. The integration means for integrating the flow rate between the time until the sampling time and the integration amount integrated by the integration means into the unit flow rate per unit time obtained by dividing the time from the previous sampling time to the next sampling time. Conversion means for conversion, total integration means for obtaining a total integration amount by repeating integration of unit flow rates corresponding to the unit time each time a unit time set at each sampling time elapses, and this total integration means Display means for increasing the display amount of the flow rate each time the integrated amount accumulated by the display unit changes by the display unit, and Ring and, and said conversion means is for mainly characterized in that the have line conversion unit flow rate in unit time uniformly to cycle time divisible multiple sampling periods employed in a unit time setting .
[0006]
In such a configuration, the measured value is sampled at a cycle corresponding to the flow rate to suppress the integration error, and the smooth integration display according to the actual flow rate is performed by integrating the flow rate at the unit time and unit flow rate corresponding to the cycle. Can do.
[0007]
Further objects and features of the present invention will become apparent from the following detailed description and drawings. Each feature of the present invention can be used alone or in combination in various combinations as much as possible.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 for understanding of the present invention. The following description shows specific examples of the present invention and does not limit the description of the scope of claims.
[0009]
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, gas is supplied to a user in each household and used for gas equipment such as a stove 1, hot water supply equipment 2, and heating equipment 3. It is an example in the case of the flowmeter 4 for detecting the usage-amount. However, the present invention is not limited to this, and is effective when applied to all cases of supplying and using tap water and other fluids, all of which belong to the category of the present invention.
[0010]
As shown in FIG. 1, the flow meter 4 of the present embodiment is provided with a measurement member 6 for indirectly detecting a flow rate in a flow path 5 for supplying a gas and a shutoff valve 7 for blocking the flow path 5. The flow rate detecting means 8 measures and samples the flow rate of the target fluid at a predetermined cycle by the measuring member 6 and repeats the integration of the flow rate up to the next sampling time with the sampled measurement value over time. The integrated value is displayed on the display unit 12 that is integral with or separate from the measurement unit 11. In addition to or separately from this, the data is transmitted to the administrator side through a line with the administrator side or a wireless transmission / reception unit 13 for management. Although this management is not shown, pressure information of the target fluid is also included, and flow rate detection and pressure detection according to a request from the manager side are also performed.
[0011]
The measurement member 6 includes, for example, a pair of ultrasonic transducers 6a and 6b that transmit and receive ultrasonic waves with a target fluid interposed therebetween, a flow rate detecting means 8, a driving transmission unit 10a, an amplification receiving unit 10b, and transmission / reception. It is connected to the flow rate detecting means 8 via the switching means 10c for switching the direction, and the upstream side from the ultrasonic transducer 6a on the downstream side with respect to the gas flow that is the target fluid flowing in the direction indicated by the arrow 114 by the flow rate detecting means 8. The arrival time when the ultrasonic wave is transmitted toward the ultrasonic transducer 6b and the arrival time when the ultrasonic wave is transmitted from the upstream ultrasonic transducer 6b toward the downstream ultrasonic transducer 6a Is measured, and the measured value is converted into a measured value of the flow rate of the gas flow to detect the flow rate. Actually, by summing the arrival times of each time when the ultrasonic waves are transmitted a plurality of times, it corresponds to the fact that the arrival time of one time is very small and difficult to handle. In addition, since the target fluid is gas and flammable, the power source of the flow meter 4 needs to be kept as low as about 3 V, for example, to ensure safety and to save power as much as possible to withstand maintenance-free use for about 10 years. Therefore, under the conditions where the flow rate is low and the time difference between upstream transmission and downstream transmission is difficult to obtain and accurate measurement is difficult, it is possible to respond by increasing the number of ultrasonic transmissions / receptions at the time of measurement. Reduce the number of times. In addition, the flow rate is measured at a predetermined cycle, the measured value is sampled, and the flow rate is integrated according to the elapsed time from this measured value to the next sampling time point to obtain the used flow rate. . Moreover, the sampling period is shortened when the flow rate is large and an error is likely to occur in the integration, but it is lengthened when the flow rate is small.
[0012]
FIG. 2 shows an example of the relationship between the flow rate Q and the number of ultrasonic transmissions / receptions. The number of transmissions / receptions N1 set corresponding to the flow rate Q1 and the number of transmissions / receptions N3 set corresponding to the flow rate Q3 are, for example, several times. Have an opening of. The flow rate detection means 8 alternately applies the drive signal S2 to the ultrasonic transducers 6a and 6b by the set number N in accordance with the measurement signal S1 shown in FIG. One driven by the drive signal S2 of the ultrasonic transducers 6a and 6b repeatedly transmits ultrasonic waves to the other for the set number of times N, and the other output for receiving the ultrasonic waves is monitored by the measuring means 14. The monitored output is waveform data S3 as in the example of the transmission / reception operation shown in FIG.
[0013]
In the figure, an example in which the number of times of transmission / reception is three is shown for simplicity of explanation. The data S3 in this transmission / reception operation example is schematically shown in an easy-to-understand manner with an expanded time width with respect to the transmission time width of the drive signal S2. However, there is a noise waveform before and after the data S3 portion, and the data S3 portion. Although the noise waveform that follows is attenuated, a so-called tailing state occurs, which remains for a relatively long time. Therefore, the next measurement is performed at the time after the noise waveform is attenuated for accurate measurement. Specifically, as shown in the transmission / reception operation example of FIG. 4, a waiting time tm until the tailing of the drive signal S2 is attenuated to a predetermined state is set for the measurement signal S1. In addition, when the transmission / reception operation is repeated a plurality of times, the partial reception waveform of the data S3 tends to gradually increase as shown in FIG. 4, and the reception start time is not clear due to the relationship with the noise waveform. Therefore, a time point ts that goes back the waveform for the number of times of reception from the zero-crossing time point te of the waveform at the final reception time when the reception waveform becomes large is determined as the reception start time point, and the time between them is handled as the total reception time.
[0014]
FIG. 3 shows an example of the relationship between the flow rate Q and the cycle T in which the flow rate is measured and sampled by an ultrasonic wave transmission / reception operation, and is set corresponding to the cycle T1 and the flow rate Q3 set corresponding to the flow rate Q1. For example, the period T3 has an opening of less than 10 times. Therefore, the measuring means 14 sets the measurement signal S1 to a cycle according to the flow rate Q as shown in FIG.
[0015]
FIG. 4 shows a case where the flow rate Q is simply changed to Q3, Q2, Q1, Q2 for the sake of simplicity of explanation. The sampling cycle T3 and the number of transmissions / receptions N3 with respect to the flow rate Q3, and the sampling cycle T2 with respect to the flow rate Q2. In addition, the sampling period T1 and the number of transmissions / receptions N1 are sequentially set for the flow rate Q1, and the sampling period T2 and the number of transmissions / receptions N2 are sequentially set for the flow rate Q2. Here, Q3>Q2> Q1, T3 <T2 <T1, and N3 <N2 <N1.
[0016]
Basically, the present invention does not specifically ask what measurement member 6 is used as the flow rate detection means 8 and what detection method is adopted, and the flow rate is determined based on the periodic flow rate measurement value. It can be applied to any flow meter that integrates the flow rate, and the target fluid and its intended use and supply purpose are not particularly questioned.
[0017]
The flow meter 4 of the present embodiment measures and samples the flow rate of the target fluid, that is, the flow rate at that time, for example, Q1, Q2, Q3, etc., at a predetermined period T, and sets the sampled measured values Q1, Q2, Q3 to The accumulated value is displayed while repeating the integration of the flow rate up to the next sampling point over time. In particular, the measured values Q1, Q2, and Q3 sampled each time and the time until the next sampling point are displayed. Is converted into unit flow rates ΔQ1, ΔQ2, and ΔQ3 per unit time Δt divided up to the next sampling time, and each time the unit time Δt elapses until the next sampling time, the unit flow ΔQ1 or Every time ΔQ2 and ΔQ3 are integrated into the current total integrated amount ΣQ, each time the total integrated amount ΣQ changes by the display unit, the display amount of the flow rate is simply displayed. For dividing up.
[0018]
In the example of the flow rate Q3 in FIG. 4, since the sampling period is T3 and the unit flow rate is ΔQ3, each time the unit time Δt elapses from the previous measurement time point to the next measurement time point, the step is ΔQ3. Accumulation is sequentially performed, and at the next sampling time, (T3 / Δt) × ΔQ3 can be accumulated smoothly, and this is continued while the flow rate Q3 continues. Similarly, during the flow rate Q2, the integration of (T2 / Δt) × ΔQ2 can be smoothly performed between the previous sampling time and the next sampling time in the sampling period T2 corresponding to the flow rate Q2, while the flow rate Q1. In the corresponding sampling cycle T1, integration of (T3 / Δt) × ΔQ3 can be smoothly performed between the previous sampling time and the next sampling time.
[0019]
In this way, by simply measuring the flow rate of the target fluid at a predetermined period T, the flow rate up to the next sampling time point is integrated over time with the measured values Q1, Q2, and Q3 at the previous sampling time point. The total flow is integrated and displayed, but this integrated amount is converted into unit flow rates ΔQ1, ΔQ2, and ΔQ3 per unit time divided up to the next sampling time point, so the unit depends on the number of divisions at that time The flow rates ΔQ1, ΔQ2, and ΔQ3 can be made equal to or less than an integer smaller than the display unit. Each time the unit time elapses, the unit flow rates ΔQ1, ΔQ2, and ΔQ3 are added to the current total accumulated amount ΣQ. Every time there is a change in the display unit in the total integrated amount ΣQ while accumulating, the display unit of the flow rate is increased by the display unit so that the display unit can be displayed without skipping even one level. However, it is possible to shift to the next sampling time. The display is the same for both graphs and numerical values as long as the change in quantity can be shown. Taking a numerical value as an example, if the display unit is 1 cc, select a unit flow 1 cc that is equal to it, or a unit time Δt that is 0.5 cc, 0.01 cc, 0.05 cc, etc. If the unit flow rates ΔQ3, ΔQ2, and ΔQ1 are obtained, the integrated flow rate ΣQ is integrated and displayed so as to continuously change as shown in FIG. 4 during the integrated display at the same flow rate Q. can do.
[0020]
Here, when the unit time and Δt are selected so that the sampling period T is 1 / integer, the final time point at which the integration for each unit time Δt at the same flow rate based on the measurement value at the previous sampling time point ends is As shown in FIG. 4, it coincides with the next sampling start time. Therefore, as long as there is no change in the flow rate Q, a display state in which the integrated display based on the measurement value obtained by periodic sampling smoothly changes in units of display over time can be obtained. Such a situation can be avoided, and a smooth display without a sudden change as shown in FIG. 4 can be achieved, and even in the numerical display, the numerical value does not skip.
[0021]
In order to achieve such a method, the flow rate detection means 8 of the present embodiment measures the flow rate of the target fluid and repeats sampling at a predetermined cycle, and the measurement means 14 performs sampling first. Integration means 15 that integrates the measured values Q3, Q2, Q1, etc. and the time until the next sampling time point, that is, the period T3, T2, T1, etc., and the integration amount 15 integrated by this integration means 15 Is converted into a unit flow rate ΔQ per unit time Δt obtained by dividing the time from the previous sampling time to the next sampling time, and each time the unit time Δt set at each sampling time elapses, A total integration unit 17 that obtains a total integration amount ΣQ by repeatedly integrating the unit flow rate ΔQ corresponding to the unit time Δt. There each time the total integrated amount ΣQ that integrated changes display unit of displays units one minute up to a flow rate display on the display unit 12. Note that the sampling period T, the number N of ultrasonic transmission / reception, the unit time Δt, the unit flow rate ΔQ, and the like that are set and handled in advance are input from the input unit 18. These can also be changed later. Thereby, the integrated display method as described above can be automatically achieved stably for a long period of time with high accuracy.
[0022]
Further, the flow rate detecting means 8 operates in conjunction with the control means 21, and for the measured flow rates Q1, Q2, Q3, etc., the control means 21 determines the sampling periods T1, T2, T3, etc. according to them and the number of times of transmission / reception. N1, N2, N3, etc. are automatically set. As described above, the cycle T is shortened according to the increase in the flow rate Q, and the flow rate can be measured with high accuracy by increasing the number of times of transmission and reception. Yes.
[0023]
In this way, even when the sampling period T is not constant according to the flow rate Q, when the result of monitoring the measured value changes from the previously sampled measured value, it is the time point t3, t5, etc. in FIG. Thereafter, there is no problem because the unit flow rate is obtained with the changed measurement value and integration is performed up to the next sampling time. For example, taking the time point t3 as an example, this can be handled by switching from integration at (T3 / Δt) × ΔQ3 minutes to integration at (T2 / Δt) × ΔQ2.
[0024]
In particular, if a plurality of sampling periods T1, T2, T3, etc. to be adopted are set so as to be divisible by the unit time Δt, the unit obtained by adopting a uniform unit time Δt for various periods T The continuity feature of integration with the flow rate ΔQ is not impaired. However, since the unit flow rate ΔQ varies depending on the difference between the periods T1, T2, and T3, it is necessary to consider so that the relationship of the unit flow rate ΔQ with respect to the display unit is not impaired. The same applies when different unit times Δt are set for different periods T1, T2 and T3 on condition that the unit flow rate ΔQ is equal to the display unit or is a smaller integer. The features are not impaired.
[0025]
When the sampling period T in the measuring means 14 exceeds the minimum period for a predetermined time, the control means 21 is the period T2 or T1 with respect to the period T3 in the example of FIG. 4, but the sampling period T2 or T1 at that time As shown by a broken line in FIG. 4 at a shorter cycle, for example, cycle T3, the flow rate is measured to monitor whether it has changed from the previously sampled measured values Q3 and Q2, and the previously sampled measured value Q2 and When changing from Q1, a sampling period corresponding to the changed measurement value is set to obtain the unit flow rate ΔQ, and integration up to the next sampling time is performed.
[0026]
As a result, the measured value Q is sampled at a period T corresponding to the flow rate to suppress an integration error, and the smoothness corresponding to the actual flow rate is obtained by integrating the flow rates at the unit time Δt and the unit flow rate ΔQ corresponding to the cycle T. Accumulated display is possible. In the example shown in FIG. 4, at a time other than the sampling time in the periods T2 and T1 set according to the flow rate, the flow rate Q is measured and sampled and monitored at the minimum cycle T1, as shown by a broken line. Accordingly, in the example shown in FIG. 4, when the operation is performed only by normal sampling, the change from the flow rate Q1 to the flow rate Q2 at t6 can be measured only at the next sampling time t9 in the cycle T2 corresponding to the flow rate Q2. However, it can be detected early by the sampling monitor at the time t7, and the correct integration can be started early by setting the sampling period T2 corresponding to the changed flow rate Q2 and the number N2 of transmission / reception. become.
[0027]
【The invention's effect】
According to the present invention, only by measuring the flow rate of the target fluid at a predetermined cycle, the flow rate up to the next sampling time point is integrated with the measured value at the previous sampling time point, and the total flow rate is calculated. It is integrated and displayed, but this integrated amount is converted to a unit flow rate per unit time divided up to the next sampling time, so the unit flow rate is equal to or less than the display unit depending on the number of divisions Each time the unit time elapses, the unit flow rate is integrated into the current total integrated amount. Whenever the total integrated amount changes for the display unit, the display amount of the flow rate is changed. By increasing the display unit, it is possible to shift to the next sampling point while displaying the display unit without skipping even one stage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing one example of a flow meter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph schematically showing the relationship between the flow rate and the number of transmission / reception employed by the apparatus of FIG.
FIG. 3 is a graph schematically showing the relationship between the flow rate employed by the apparatus of FIG. 1 and the sampling period when the flow rate is measured.
FIG. 4 is a time chart showing flow rate measurement and integration operations performed by the apparatus of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
4 Flow meter 5 Flow path 6 Measuring member 8 Flow rate detecting means 11 Measuring part 12 Display part 14 Measuring means 15 Accumulating means 16 Conversion means 17 Total integrating means 18 Input part 21 Control means

Claims (4)

対象流体の流量を計測してサンプリングすることを所定の周期で繰り返す計測手段と、この計測手段により先にサンプリングされた計測値と次のサンプリング時点までの時間とからその間の流量を積算する積算手段と、この積算手段が積算した積算量を前記先のサンプリング時点から次のサンプリング時点までの時間を分割した単位時間当たりの単位流量に変換する変換手段と、各回のサンプリング時点で設定される単位時間が経過する都度、その単位時間に対応する単位流量を積算することを繰り返して総積算量を得る総積算手段と、この総積算手段が積算している積算量が表示単位分変化する都度、流量の表示量をアップする表示手段とを備え、前記計測手段は流量に応じた周期でサンプリングし、かつ前記変換手段は前記周期に対して一律の単位時間で単位流量の変換を行い、採用する複数のサンプリング周期を単位時間で割り切れる時間設定にする流量計。Measuring means for measuring and sampling the flow rate of the target fluid in a predetermined cycle, and integrating means for integrating the flow rate between the measured value sampled earlier by this measuring means and the time until the next sampling time Conversion means for converting the integrated amount integrated by the integration means into a unit flow rate per unit time obtained by dividing the time from the previous sampling time point to the next sampling time point, and a unit time set at each sampling time point Whenever the elapses, the total integration unit that obtains the total integrated amount by repeating the integration of the unit flow rate corresponding to the unit time, and the flow rate every time the integrated amount integrated by this total integration unit changes by the display unit Display means for increasing the display amount, the measurement means samples at a cycle according to the flow rate, and the conversion means is for the cycle There line conversion unit flow rate in units of law time, flow meter for the divisible time setting a plurality of sampling periods employed in a unit time. 対象流体の流量を計測してサンプリングすることを所定の周期で繰り返す計測手段と、この計測手段により先にサンプリングされた計測値と次のサンプリング時点までの時間とからその間の流量を積算する積算手段と、この積算手段が積算した積算量を前記先のサンプリング時点から次のサンプリング時点までの時間を分割した単位時間当たりの単位流量に変換する変換手段と、各回のサンプリング時点で設定される単位時間が経過する都度、その単位時間に対応する単位流量を積算することを繰り返して総積算量を得る総積算手段と、この総積算手段が積算している積算量が表示単位分変化する都度、流量の表示量をアップする表示手段とを備え、前記計測手段は流量に応じた周期でサンプリングし、かつ前記変換手段は前記周期に対して一律の単位時間で単位流量の変換を行い、単位時間が、表示単位と等しい単位流量あるいは前記表示単位の整数分の一である単位流量となるよう選択する流量計。 Measuring means for measuring and sampling the flow rate of the target fluid in a predetermined cycle, and integrating means for integrating the flow rate between the measured value sampled earlier by this measuring means and the time until the next sampling time Conversion means for converting the integrated amount integrated by the integration means into a unit flow rate per unit time obtained by dividing the time from the previous sampling time point to the next sampling time point, and a unit time set at each sampling time point Whenever the elapses, the total integration unit that obtains the total integrated amount by repeating the integration of the unit flow rate corresponding to the unit time, and the flow rate every time the integrated amount integrated by this total integration unit changes by the display unit Display means for increasing the display amount, the measurement means samples at a cycle according to the flow rate, and the conversion means is for the cycle Performs conversion unit flow rate in units of law time, flow meter unit of time, chosen to be as one in which the unit flow rate divided by an integer equal unit flow rate or the display unit as the display unit. 対象流体の流量を計測してサンプリングすることを所定の周期で繰り返す計測手段と、この計測手段により先にサンプリングされた計測値と次のサンプリング時点までの時間とからその間の流量を積算する積算手段と、この積算手段が積算した積算量を前記先のサンプリング時点から次のサンプリング時点までの時間を分割した単位時間当たりの単位流量に変換する変換手段と、各回のサンプリング時点で設定される単位時間が経過する都度、その単位時間に対応する単位流量を積算することを繰り返して総積算量を得る総積算手段と、この総積算手段が積算している積算量が表示単位分変化する都度、流量の表示量をアップする表示手段とを備え、前記計測手段は流量に応じた周期でサンプリングし、かつ前記変換手段は前記周期に対して一律の単位時間で単位流量の変換を行い、採用する複数のサンプリング周期を単位時間で割り切れる時間設定にするとともに、単位時間が、表示単位と等しい単位流量あるいは前記表示単位の整数分の一である単位流量となるよう選択する流量計。 Measuring means for measuring and sampling the flow rate of the target fluid in a predetermined cycle, and integrating means for integrating the flow rate between the measured value sampled earlier by this measuring means and the time until the next sampling time Conversion means for converting the integrated amount integrated by the integration means into a unit flow rate per unit time obtained by dividing the time from the previous sampling time point to the next sampling time point, and a unit time set at each sampling time point Whenever the elapses, the total integration unit that obtains the total integrated amount by repeating the integration of the unit flow rate corresponding to the unit time, and the flow rate every time the integrated amount integrated by this total integration unit changes by the display unit Display means for increasing the display amount, the measurement means samples at a cycle according to the flow rate, and the conversion means is for the cycle Performs conversion unit flow rate in units of law time, as well as the time divisible multiple sampling periods employed in a unit time setting, time unit, is one of the integer fraction of units equal flow or the display unit as the display unit It selected to be a unit flow flowmeter. 計測手段のサンプリング周期が最小周期を所定時間越えているとき、そのときのサンプリング周期よりも短い周期にて流量の計測を行い先にサンプリングした計測値から変化していないかモニタし、先にサンプリングした計測値から変化しているとき、以降その変化した計測値に対応するサンプリング周期を設定して前記単位流量を得、次のサンプリング時点までの積算を行う請求項1から3のいずれか1項に記載の流量計。When the sampling cycle of the measuring means exceeds the minimum cycle for a predetermined time, the flow rate is measured at a cycle shorter than the sampling cycle at that time, monitoring whether it has changed from the previously sampled measurement value, and sampling first 4. When changing from the measured value, the sampling rate corresponding to the changed measured value is set to obtain the unit flow rate, and integration up to the next sampling time is performed. The flow meter described in 1.
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