JP3646952B2

JP3646952B2 - 流量計

Info

Publication number: JP3646952B2
Application number: JP26467396A
Authority: JP
Inventors: 一光温井; 克人酒井; 真一佐藤; 修一岡田; 孝人佐藤; 逸郎堀; 雅仁長沼; 謙三黄地; 忠徳白沢
Original assignee: Panasonic Corp; Osaka Gas Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd; Aichi Tokei Denki Co Ltd; Toho Gas Co Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Osaka Gas Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd; Aichi Tokei Denki Co Ltd; Toho Gas Co Ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-10-04
Filing date: 1996-10-04
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2016-10-04
Also published as: JPH10111154A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ガスの使用流量を計測するガスメータとして使用される流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ガスの使用流量を計測するガスメータにおいては、安全性の確保等のため、ガス流路に流すことが可能な最大流量、すなわち、全体最大流量が定められている。したがって、このガスメータにおいては、逐次、ガスの流量を検出し、検出されたガス流量が全体最大流量を越えた場合は、ガス流路を遮断して、安全性を確保する必要がある。
【０００３】
従来のガスメータにおいては、ガス流量を検出する場合、ガス流路を流れるガスによって回転駆動されるクランクを設け、このクランクの回転数を３０秒間計測し、この計測結果に基づいて検出するようになっていた。
【０００４】
図２は、上記のようにしてガス流量を検出する従来のガスメータの構成を示すブロック図である。図示のガスメータは、ガス流路を遮断するための遮断弁１１と、ガス流路を流れるガスによって回転駆動されるクランク１２と、このクランク１２が１回転するたびにオン状態に設定され、オン状態に設定されるたびに１つのパルスを発生するリードスイッチ１３とを有する。
【０００５】
また、このガスメータは、ガス流路を流れるガスの圧力を検出する圧力センサ１４と、ガスメータにかかる震動を検出する感震器１５と、遮断されたガス流路を導通させるための復帰スイッチ１６と、ガスメータの試験を行うためのテストスイッチ１７と、ガスメータの状態を表示するための状態表示部１８とを有する。
【０００６】
さらに、このガスメータは、ガスの使用流量を計測したり、安全性を確保するための制御を行ったりする使用流量計測・安全機能部１９と、クランク１２の回転数をカウントする機械式カウンタ２０と、この機械式カウンタ２０のカウント出力をガスの使用流量として表示する表示部２１とを有する。
【０００７】
使用流量計測・安全機能部１９は、タイマ１９２の出力に従ってリードスイッチ１３の出力パルスを３０秒間カウントするカウンタ１９１と、このカウンタ１９１のカウント出力をガス流量に換算する流量換算部１９３とを有する。
【０００８】
また、この使用流量計測・安全機能部１９は、流量換算部１９３の換算出力が全体最大流量を越えると、遮断弁１１を閉じて、ガス流路を遮断したり、この換算出力に基づいて、ガスの流量変化等を検出したり、流量換算部１９３の換算出力を積算して使用流量を検出したり、圧力センサ１４や感震器１５の検出出力に基づいて、遮断弁１１の開閉を制御したりする安全機能判定部１９４を有する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のガスメータは、ガス流路を流れるガスによって回転駆動されるクランク１２を設け、このクランク１２の回転数（具体的にはリードスイッチ１３の出力パルス数）を３０秒間計測し、この計測結果に基づいて、ガス流量を検出し、この検出出力に基づいて、ガス流量が全体最大流量を越えたか否かを判定したり、ガスの流量変化等を検出したりするようになっていた。
【００１０】
しかしながら、このような構成では、ガス流量を検出するのに３０秒かかるため、ガス流量が全体最大流量を越えたか否かを判定するのも３０秒かかる。これにより、ガス流量が全体最大流量を越えるような場合、安全性を十分に確保することができないという問題があった。
【００１１】
また、このような構成では、３０秒間のガス流量によりガスの流量変化等を検出するため、ガスの流量が短い時間間隔で変化すると、ガスの流量変化等を正確に検出することができないという問題があった。
【００１２】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、流体流量が全体最大流量を越えたか否かを短時間に判定することができるとともに、流体が短い時間間隔で変化した場合でも、その変化（流量変化等）を正確に検出することができる流量計を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の流量計は、流体流路を流れる流体を振動させるためのフルイディック素子と、このフルイディック素子により発生させられた流体振動の発振周期を検出する発振周期検出手段と、この発振周期検出手段の検出出力に基づいて、流体の流量を検出する流量検出手段と、それぞれ異なる蓄積時間を有し、流量検出手段の検出出力を所定時間蓄積して出力する複数の蓄積手段と、流量検出手段の検出出力と複数の蓄積手段の蓄積出力とに基づいて、流体の状態を判定する状態判定手段とを備えたものである。
【００１４】
この請求項１記載の流量計では、流体流路を流れる流体は、フルイディック素子により振動させられる。発振周期検出手段は、このフルイディック発振の発振周期を検出する。流体流量検出手段は、この検出出力に基づいて、流体流量を検出する。複数の蓄積手段は、それぞれこの検出出力を所定時間蓄積した後出力する。状態判定手段は、流量検出手段の検出出力と複数の蓄積手段の蓄積出力とに基づいて、流体の状態を判定する。
【００１５】
このような構成によれば、フルイディック発振の発振周期に基づいて流体流量が検出されるため、流体流量として、瞬時流量が検出される。これにより、流体流量が全体最大流量を越えたか否かを短時間に判定することができる。その結果、流体流量が全体最大流量を越えた場合の安全性を十分に確保することができる。また、流体流量が短い時間間隔で変化した場合でも、流量変化等の流体の流れの変化を正確に検出することができる。
【００１６】
請求項２記載の流量計は、流体流路を流れる流体を振動させるためのフルイディック素子と、このフルイディック素子により発生させられた流体振動の発振周期を検出する発振周期検出手段と、この発振周期検出手段の検出出力に基づいて、流体の流量を検出する第１の流量検出手段と、流体の流速を検出する流速検出手段と、この流速検出手段の検出出力に基づいて、流体の流量を検出する第２の流量検出手段と、流体の流量が多い流量域では、第１の流量検出手段の検出出力を選択し、少ない流量域では、第２の流量検出手段の検出出力を選択する選択手段と、それぞれ異なる蓄積時間を有し、選択手段の選択出力を所定時間蓄積して出力する複数の蓄積手段と、選択手段の選択出力と複数の蓄積手段の蓄積出力とに基づいて、流体の状態を判定する状態判定手段とを備えたものである。
【００１７】
この請求項２記載の流量計では、流体流路を流れる流体は、フルイディック素子により振動させられる。発振周期検出手段は、このフルイディック発振の発振周期を検出する。第１の流量検出手段は、この検出出力に基づいて、流体流量を検出する。流速検出手段は、流体流路を流れる流体の流速を検出する。第２の流量検出手段は、この検出出力に基づいて、流体流量を検出する。選択手段は、流体の流量が多い流量域では、第１の流量検出手段の検出出力を選択し、少ない流量域では、第２の流量検出手段の検出出力を選択する。複数の蓄積手段は、この選択出力を所定時間蓄積した後、出力する。状態判定手段は、選択手段の選択出力と複数の蓄積手段の蓄積出力とに基づいて、流体の状態を判定する。
【００１８】
このような構成によれば、流体の流量が多い流量域では、フルイディック発振の発振周期に基づいて、流体流量が検出される。これにより、この場合は、流体流量として瞬時流量が検出される。その結果、流体流量が全体最大流量を越えたか否かを短時間に判定することができる。これにより、流体流量が全体最大流量を越えた場合の安全性を十分に確保することができる。また、流体流量が短い時間間隔で変化した場合でも、流量変化等の流体の流れの変化を正確に検出することができる。
【００１９】
さらに、流体の流量が少ない流量域では、流速検出手段の検出出力に基づいて、流体流量が検出される。これにより、この場合、流体流量を短時間に検出することができる。その結果、流体がまったく流れていない場合とわずかしか流れていない場合との分別を短時間で行うことができる。また、流体流量が短い時間間隔で変化した場合でも、流量変化等の流体の流れの変化を正確に検出することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る流量計の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る流量計の一実施の形態の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明では、本発明に係る流量計をガスメータに適用した場合を代表として説明する。
【００２１】
図示の流量計は、ガス流路を遮断するための遮断弁３１と、ガス流路を流れるガスを振動させるためのフルイディック素子３２と、このフルイディック素子３２により発生させられたガス振動、すなわち、フルイディック発振を検出する発振検出センサ３３と、ガス流路を流れるガスの流速を検出するフローセンサ３４と、ガスの使用流量を表示するための表示部３５と、ガス流路を流れるガスの圧力を検出する圧力センサ３６と、流量計にかかる震動を検出する感震器３７とを有する。
【００２２】
また、この流量計は、遮断弁３１により遮断されたガス流路を導通させるための復帰スイッチ３８と、流量計の試験を行うためのテストスイッチ３９と、流量計の状態を表示するための状態表示部４０と、ガスの使用流量を計測したり、ガスの使用上の安全性を確保したりするための使用流量計測・安全機能部４１とを有する。
【００２３】
使用流量計測・安全機能部４１は、フルイディック発振の発振周期を測定する周期測定部４１１と、この周期測定部４１１の測定出力をガス流量に換算する流量換算部４１２と、フローセンサ３４の検出出力をガス流量に換算する流量換算部４１３と、この流量換算部４１３の換算出力を平均化するフィルタ４１４と、このフィルタ４１４の平均化出力を相殺演算する相殺演算部４１５とを有する。
【００２４】
また、この使用流量計測・安全機能部４１は、流量換算部４１２の換算出力と相殺演算部４１５の相殺演算出力とのいずれか一方を選択する切替えスイッチ４１６と、この切替えスイッチ４１６の選択出力を積算してガスの使用流量を検出する積算部４１７とを有する。
【００２５】
さらに、この使用流量計測・安全機能部４１は、流量換算部４１２の換算出力とフィルタ４１４の平均化出力とのいずれか一方を選択する切替えスイッチ４１８と、この切替えスイッチ４１８の選択出力を６秒間蓄積して出力するバッファ部４１９と、同じく３０秒間蓄積して出力するバッファ部４２０と、切替えスイッチ４１８の選択出力やバッファ部４１９，４２０の蓄積出力に基づいて、ガスの状態を判定したり、この判定結果等に基づいて、安全性を確保するための各種制御を行う安全機能判定部４２１と、周期測定部４１１の測定結果に基づいて、切替えスイッチ４１６，４１８の選択動作を制御するスイッチ制御部４２２とを有する。
【００２６】
なお、発振検出センサ３３は、例えば、圧電膜センサによって構成されている。また、フローセンサ３４は、例えば、熱式流速センサによって構成されている。すなわち、このフローセンサ３４は、発熱部と、この発熱部の上流側および下流側に配設された２つの温度センサとを有する。そして、２つの温度センサによって検出される温度の差を一定に保つように発熱部に電力を供給し、この供給電力に基づいて、流速を求めたり、発熱部を一定電流または一定電力で加熱し、２つの温度センサによって検出された温度の差から流速を求めたりするようになっている。また、使用流量計測・安全機能部４１は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）と、このＣＰＵにより実行される処理プログラムとにより構成されている。
【００２７】
上記構成において、動作を説明する。ガス流路に流れるガスは、フルイディック素子３２により振動させられる。発振検出センサ３３は、このフルイディック発振を検出する。この検出出力は、周期測定部４１１に供給される。周期測定部４１１は、この検出出力に基づいて、フルイディック発振の発振周期を検出する。この検出出力は、流量換算部４１２に供給される。流量換算部４１２は、この検出出力をガス流量に換算する。これにより、ガス流量として、瞬時流量が検出される。これは、フルイディック発振が常時発生しているからである。この検出出力は、切替えスイッチ４１６，４１８に供給される。
【００２８】
フローセンサ３４は、所定の周期で、ガス流路を流れるガスの流速を検出する。この検出周期は、例えば、６秒に設定されている。この検出出力は、流量換算部４１３に供給される。この流量換算部４１３は、この検出出力をガス流量に換算する。これにより、ガス流量が６秒という非常に短い周期で検出される。すなわち、従来の５分の１の周期で検出される。流量換算部４１３の換算出力は、フィルタ４１４に供給される。フィルタ４１４は、この換算出力を平均化する。これにより、ガスの圧力変動が電気的に抑圧される。
【００２９】
この平均化処理は、例えば、指数平均をとるようにして行われる。すなわち、この平均化処理は、推測型の平均化処理により行われる。この推測型の平均化処理の一例を式を使って表すと、次のように表される。
Ｑ´(n) ＝｛（８−１）Ｑ´(n-1) ＋Ｑn ｝／８
但し、Ｑ´(n) ：今回の平均化部２４７の平均化出力
Ｑ´(n-1) ：前回の平均化部２４７の平均化出力
Ｑn ：今回の流量換算部２４４の換算出力
【００３０】
フィルタ４１４の平均化出力は、相殺演算部４１５と、切替えスイッチ４１８とに供給される。相殺演算部４１５は、この平均化出力を相殺演算する。これにより、ガスの圧力変動が電気的に抑制される。
【００３１】
この相殺演算処理は、フィルタ４１４の平均化出力を蓄積し、所定量溜まるたびに出力するようにして行われる。ここで、所定量としては、例えば、１リットルが設定されている。なお、この蓄積処理は、フィルタ４１４の平均化出力が正の場合は、これをそれまでの蓄積値に加え、負の場合は、これをそれまでの蓄積値から引くようにして行われる。この相殺演算部４１５の相殺演算出力は、切替えスイッチ４１６に供給される。
【００３２】
切替えスイッチ４１６は、流量換算部４１２の換算出力と相殺演算部４１５の演算出力とのいずれか一方を選択する。この選択は、周期測定部４１１の測定出力に基づいて、スイッチ制御部４２２によって制御される。スイッチ制御部４２２は、フルイディック発振の発振周期が小さい周期域では、流量換算部４１２の換算出力を選択し、大きい周期域では、相殺演算部４１５の演算出力を選択する。これにより、ガス流量が多い流量域では、流量換算部４１２の換算出力が選択され、少ない流量域では、相殺演算部４１５の演算出力が選択される。
【００３３】
このように、ガス流量に応じて、ガス流量の検出経路を切り替えるのは、ガス流量が多い流量域では、フルイディック素子３２の検出出力に基づいて、ガス流量を検出した方が高い検出精度を得ることができ、逆に、ガス流量が少ない流量域では、フローセンサ３４の検出出力に基づいて、ガス流量を検出した方が高い検出精度を得ることができるからである。
【００３４】
なお、本実施の形態では、ガス流量が増加する場合は、少流量域として、１９０リットル／時（リットル毎時）未満の流量域が設定され、多流量域として、１９０リットル／時以上の流量域が設定されている。これに対し、ガス流量が減少する場合は、多流量域として、１５０リットル／時以上の流量域が設定され、少流量域として、１５０リットル／時未満の流量域が設定される。このように、ガス流量の増加時と減少時とで、少流量域と多流量域との境界値にヒステリシスを設定しているのは、ガス流量の変動によって遮断弁４１，４２の開閉動作が不安定になるのを防止するためである。
【００３５】
切替えスイッチ４１６の選択出力は、積算部４１７に供給される。積算部４１７は、この選択出力を積算する。これにより、ガスの使用流量が検出される。この検出出力は、表示部３５に供給される。これにより、ガスの使用流量が表示される。
【００３６】
切替えスイッチ４１８は、流量換算部４１２の換算出力とフィルタ４１４の平均化出力とのいずれか一方を選択する。この選択は、周期測定部４１１の測定出力に基づいて、スイッチ制御部４２２によって制御される。スイッチ制御部４２２は、このフルイディック発振の発振周期が小さい周期域では、流量換算部４１２の換算出力を選択し、大きい周期域では、フィルタ４１４の平均化出力を選択する。これにより、ガス流量が多い流量域は、流量換算部４１２の換算出力が選択され、少ない流量域では、フィルタ４１４の平均化出力が選択される。
【００３７】
なお、この場合の多流量域の範囲と少流量域の範囲とは、切替えスイッチ４１６の選択動作を制御する場合の範囲と同じである。
【００３８】
切替えスイッチ４１８の選択出力は、安全機能判定部４２１と、バッファ部４１９，４２０に供給される。バッファ部４１９に供給された選択出力は、６秒間蓄積された後出力される。この蓄積処理は、６秒周期で繰り返し実行される。同様に、バッファ部４２０に供給された選択出力は、３０秒間蓄積された後出力される。この蓄積処理も、３０秒周期で繰り返し実行される。なお、これらの蓄積処理は、フィルタ４１４の平均化出力が正の場合は、これをそれまでの蓄積値に加え、負の場合は、これをそれまでの蓄積値から引くようにして行われる。バッファ部４１９，４２０の蓄積出力は、安全機能判定部４２１に供給される。
【００３９】
安全機能判定部４２１は、切替えスイッチ４１８の選択出力やバッファ部４１９，４２０の蓄積出力に基づいて、ガスの状態を判定する。また、この安全機能判定部４２１は、この判定結果と、圧力センサ３６、感震器３７の検出出力とに基づいて、安全性を確保するための各種制御を実行する。また、この安全機能判定部４２１は、遮断弁３１を閉じている状態において、保守者によって復帰スイッチ３８が操作されると、これを開く。また、この安全機能判定部４２１は、保守者によってテストスイッチ３９が操作されると、所定の試験を行うための処理を実行する。また、この安全機能判定部４２１は、ガスの状態等を示すデータを状態表示部４０に供給し、ガスの状態等を表示する。
【００４０】
ここで、上述した安全機能判定部４２１の機能のうち、安全性を確保するための各種制御をさらに詳細に説明する。
【００４１】
（１）まず、安全機能判定部４２１は、感震器３７の検出出力と、切替えスイッチ４１８の選択出力とに基づいて、遮断弁３７の感震制御を行う。すなわち、安全機能判定部４２１は、感震器３７により検出された震動の大きさが予め定めた値以上になると、切替えスイッチ４１８の選択出力に基づいて、ガスが使用されているか否かを判定する。そして、ガスが使用されている場合は、遮断弁３１を閉じる。これにより、大きな地震等が発生した場合、ガスが使用されていると、ガス流路が遮断され、安全性が確保される。
【００４２】
なお、ガスが使用されているか否かは、感震器３７により検出された震動の大きさが予め定めた値以上になった時点におけるガスの使用状況だけでなく、この時点の直前の所定期間内、例えば、２分以内のガスの使用状況に基づいて判定される。これは、誤判定を少なくするためである。
【００４３】
（２）また、安全機能判定部４２１は、切替えスイッチ４１８の選択出力に基づいて、ガスの流量変化等のガスの流れの変化を検出する。この場合、本実施の形態では、ガスの流れが短い時間間隔で変化した場合でも、これを正確に検出することができる。これは、本実施の形態では、ガスの流量を短時間に検出することができるからである。
【００４４】
すなわち、本実施の形態では、ガスの流量が多い流量域では、切替えスイッチ４１６により、流量換算部４１２の換算出力が選択される。これにより、この場合は、ガスの瞬時流量に基づいて、ガスの流れの変化を検出することができる。その結果、この場合は、ガスの流れが短時間に変化した場合でも、これを正確に検出することができる。
【００４５】
また、ガスの流量が少ない流量域では、切替えスイッチ４１６により、フィルタ４１４の平均化出力が選択される。これにより、この場合は、６秒周期という非常に短い周期で得られるガス流量に基づいて、ガスの流れの変化を検出することができる。その結果、この場合も、ガスの流れが短時間に変化した場合でも、これを正確に検出することができる。
【００４６】
（３）また、安全機能判定部４２１は、６秒バッファ部４１９の蓄積出力に基づいて、ガス流量が全体最大流量を越えたか否かを判定し、越えた場合は、遮断弁３１を閉じる。これにより、ガス器具の異常等により、ガス流量が全体最大流量を越えた場合、ガス流路を遮断され、安全性が確保される。
【００４７】
しかも、この場合、ガス流量が全体最大流量を越えたか否かが短時間に判定されるので、安全性が十分に確保される。すなわち、ガス流量が全体最大流量を越える場合というのは、ガス流量が多い場合である。したがって、このような場合は、切替えスイッチ４１８では、流量換算部４１２の換算出力が選択される。これにより、この場合は、瞬時流量に基づいて（実際には、６秒バッファ部４１９の蓄積出力に基づいて）、ガス流量が全体最大流量を越えたか否かが判定される。これにより、この場合は、ガス流量が全体最大流量を越えたか否かを短時間に検出することができる。その結果、ガス流量が全体最大流量を越えた場合の安全性が十分に確保されるわけである。
【００４８】
なお、ガス流量が全体最大流量を越えた否かを判定するのに、６秒バッファ部４１９の蓄積出力を用いるのは、給湯器等の個別最大流量が大きいガス器具が点火された場合の過渡応答に対処するためである。ここで、個別最大流量とは、各ガス器具に流すことが可能なガスの最大流量をいう。
【００４９】
すなわち、ガス流量が全体最大流量を越えた否かを判定する場合は、切替えスイッチ４１８の選択出力に基づいて判定することもできる。このような構成によれば、６秒バッファ部４１９の蓄積出力に基づいて判定する場合より、判定時間を短縮することができる。
【００５０】
しかしながら、このような構成では、個別最大流量が大きいガス器具が点火されるたびに、遮断弁３１が閉じられてしまう可能性が高くなる。これは、個別最大流量が大きいガス器具が点火された瞬間というのは、大流量のガスが流れるからである。
【００５１】
そこで、本実施の形態では、切替えスイッチ４１８の選択出力を６秒間蓄積するバッファ部４１９を設け、このバッファ部４１９の蓄積出力に基づいて、ガス流量が全体最大流量を越えたか否かを判定するようにしたものである。
【００５２】
このような構成によれば、個別最大流量の大きいガス器具が点火された瞬間に流れる大流量のガスは、バッファ部４１９の蓄積作用により吸収される。これにより、個別最大流量の大きいガス器具が点火された瞬間、ガス流量が全体最大流量を越えたと判定される可能性が小さくなる。その結果、個別最大流量が大きいガス器具が点火されるたびに、遮断弁３１が閉じられてしまう可能性が低くなる。
【００５３】
なお、バッファ部４１９は、上記のごとく、個別最大流量の大きいガス器具が点火された瞬間に流れる大流量のガスを吸収するための機能を有する。したがって、このバッファ部４１９の蓄積時間は、この大流量のガスを吸収することができるものであれば、６秒より短くても構わない。
【００５４】
（４）また、安全機能判定部４２１は、バッファ部４２０の蓄積出力に基づいて、ガス流量の変化量を検出し、この変化量が個別最大流量を越えたか否かを判定し、越えた場合は、遮断弁３１を閉じる。これにより、ガス器具の異常等により、ガス流量の変化量が異常な値を示すようになった場合、ガス流路が遮断され、安全性が確保される。
【００５５】
なお、ガス流量の変化量は、バッファ部４２０の蓄積出力が得られるたびに、今回の蓄積出力から前回の蓄積出力を引くことにより求められる。また、検出した変化量が個別最大流量を越えたか否かは、例えば、予め各ガス器具の個別最大流量をテーブルに記述しておき、これと検出した変化量とを比較することにより行われる。この場合、検出された変化量がテーブルに記述された複数の個別最大流量のいずれとも一致しなければ、変化量が個別最大流量を越えたと判定される。
【００５６】
（５）また、安全機能判定部４２１は、バッファ部４２０の蓄積出力に基づいて、内管漏洩が発生しているか否かを判定し、内管漏洩が発生していると判定した場合は、遮断弁３１を閉じる。これにより、内管漏洩が発生すると、ガス流路が遮断され、安全性が確保される。なお、内管漏洩が発生しているか否かは、例えば、３リットル／時以上のガス流量が継続的に１ケ月検出されたか否かを判定することにより判定される。
【００５７】
（６）また、安全機能判定部４２１は、圧力センサ３６によって検出された圧力が所定の値以下になると、遮断弁３１を閉じる。これにより、ガスの供給源に異常等が発生すると、ガス流路が遮断され、安全性が確保される。
【００５８】
以上が、本実施の形態の動作である。なお、切替えスイッチ４１８の一方の入力として、相殺演算部４１５の相殺演算出力ではなく、フィルタ４１４の平均化出力を用いるようにしたのは、切替えスイッチ４１８の選択出力が、使用流量の演算ではなく、ガスの状態の判定に使用されるからである。
【００５９】
すなわち、相殺演算部４１５は、上記のごとく、フィルタ４１４の平均化出力を１リットル蓄積するたびに出力するようになっている。したがって、ガスの状態を判定するのに、この相殺演算部４１５の出力を用いたのでは、ガスの状態を正確に判定することができない。そこで、本実施の形態では、フィルタ４１４の平均化出力を用いてガスの状態を判定するようになっている。
【００６０】
以上詳述した本実施の形態によれば、次のような効果が得られる。
【００６１】
（１）まず、本実施の形態によれば、ガス流路を流れるガスを振動させるためのフルイディック素子３２を設け、ガス流量が多い流量域では、フルイディック発振の発振周期に基づいて、ガス流量を検出するようにしたので、ガス流量として、瞬時流量を検出することができる。
【００６２】
これにより、ガス流量が全体最大流量を越えたか否かを短時間で判定することができるので、ガス流量が全体最大流量を越えた場合に、ガス流路をすぐに遮断することができる。その結果、ガス流量が全体最大流量を越えた場合の安全性を十分に確保することができる。また、このような構成によれば、ガスの流れが短い時間間隔で変わった場合も、その変化（流量変化等）を正確に検出することができる。
【００６３】
（２）また、本実施の形態によれば、ガス流路を流れるガスの流速を検出するフローセンサ３４を設け、ガス流量が少ない流量域では、このフローセンサ３４の検出出力に基づいて、ガス流量を検出するようにしたので、ガスがまったく流れていない場合（０リットル毎時）とわずかしか流れていない場合（例えば、３リットル毎時）との分別を短時間に行うことができる。
【００６４】
すなわち、従来のガスメータは、ガス流路を流れるガスによって回転駆動されるクランクを設け、このクランクの回転数に基づいて、ガス流量を検出するようになっているため、ガスの流量が少ない流量域では、ガスの流量を測定するのにかなりの時間がかかる。このため、従来のガスメータにおいては、ガスがわずかしか流れていない場合とまったく流れていない場合との分別にかなりの時間がかかるという問題があった。
【００６５】
例えば、０．６リットルのガスが流れるたびに、リードスイッチ１３から１つのパルスを発生する０．６リットル／パルス（リットル毎パルス）のガスメータにおいては、３リットル／時（リットル毎時）のガス流量と０リットル／時のガス流量とを分別するのに１２分かかる。
【００６６】
また、０．９リットル／パルスのガスメータにおいては、３リットル／時のガス流量と０リットル／時のガス流量とを分別するのに１８分かかる。さらに、１．７リットル／パルスのガスメータにおいては、３リットル／時のガス流量と０リットル／時のガス流量とを分別するのに３４分かかる。
【００６７】
これに対し、本実施の形態では、ガスの流速を検出するフローセンサ３４を設け、ガス流量が少ない流量域では、このフローセンサ３４の検出出力に基づいて、ガス流量を検出するようにしたので、３リットル／時のガス流量と３リットル／時のガス流量との分別を短時間に行うことができる。
【００６８】
これは、フローセンサ３４の駆動間隔が短いからである。すなわち、フローセンサ３４は、上記のごとく、例えば、６秒間隔で駆動される。したがって、３リットル／時のガス流量と０リットル／時のガス流量とを６秒で分別することができる。これは、従来のガスメータの分別時間の１２００分の１（０．６リットル／パルスのガスメータの場合）から３４００分の１（１．７リットル／パルスのガスメータの場合）の時間である。
【００６９】
（３）また、本実施の形態によれば、蓄積時間が異なる２つのバッファ部４１９，４２０を設け、ガスの状態を判定する場合、ガス流量の検出出力そのものと、これをバッファ部４１９，４２０で所定時間蓄積したものとの中から１つを選択して判定することができるようにしたので、この判定をより効果的に行うことができる。
【００７０】
すなわち、このような構成によれば、ガス流量が全体最大流量を越えた否かを判定する場合、ガス流量の検出出力そのものではなく、これをバッファ部４１９で６秒間蓄積したものを用いて判定することができるので、個別最大流量が大きいガス器具が点火された場合の過渡応答に対処することができる。
【００７１】
（４）また、本実施の形態によれば、フルイディック素子３２の検出出力に基づいてガス流量を検出する経路とフローセンサ３４の検出出力に基づいてガス流量を検出する経路とを設け、ガス流量に基づいて、両者を選択的に切り替えることができるようにしたので、ガス流量の検出精度を高めることができる。
【００７２】
以上、本発明の一実施の形態を詳細に説明したが、本発明は、上述したような実施の形態に限定されるものではない。
【００７３】
（１）例えば、先の実施の形態では、フルイディック素子とフローセンサの両方を備えた流量計を説明した。しかし、本発明の流量計は、少なくとも、フルイディック素子を備えたものであればよい。
【００７４】
（２）また、先の実施の形態では、２つのバッファ部を備えた流量計を説明した。しかしながら、本発明の流量計は、３つ以上のバファ部を備えたものであってよい。
【００７５】
（３）また、先の実施の形態では、本発明を、ガス流量を計測するガスメータに適用する場合を説明した。しかしながら、本発明は、ガス以外の流体の総流量を計測する流量計にも適用することができる。
【００７６】
このほかにも、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々様々変形実施可能なことは勿論である。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の流量計によれば、流体流路を流れる流体を振動させるためのフルイディック素子を設け、フルイディック発振の発振周期に基づいて、流体流量を検出するようにしたので、流体流量として瞬時流量を検出することができる。これにより、流体流量が全体最大流量を越えたか否かを判定する場合の判定時間を短縮することができるので、流体流量が全体最大流量を越えた場合の安全性を十分に確保することができる。また、流体の流れが短い時間間隔で変わった場合でも、その変化を正確に検出することができる。
【００７８】
また、請求項２記載の流量計によれば、流体流路を流れる流体を振動させるためのフルイディック素子とこの流体の流速を検出するための流速検出手段とを設け、流体流量が多い流量域では、フルイディック発振の発振周期に基づいて、流体流量を検出し、流体流量が少ない流量域では、流速検出手段の検出出力に基づいて、流体流量を検出するようにしたので、流体がまったく流れていない場合とわずかしか流れていない場合との分別を短時間に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る流量計の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】従来のガスメータの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
３１…遮断弁
３２…フルイディック素子
３３…発振検出センサ
３４…フローセンサ
３５…表示部
３６…圧力センサ
３７…感震器
３８…復帰スイッチ
３９…テストスイッチ
４０…状態表示部
４１…使用流量計測・安全機能部
４１１…周期測定部
４１２，４１３…流量換算部
４１４…フィルタ
４１５…相殺演算部
４１６，４１８…切替えスイッチ
４１７…積算部
４１９，４２０…バッファ部
４２１…安全機能判定部
４２２…スイッチ制御部。

Claims

流体流路を流れる流体を振動させるためのフルイディック素子と、
このフルイディック素子により発生させられた流体振動の発振周期を検出する発振周期検出手段と、
この発振周期検出手段の検出出力に基づいて、前記流体の流量を検出する流量検出手段と、
それぞれ異なる蓄積時間を有し、前記流量検出手段の検出出力を所定時間蓄積して出力する複数の蓄積手段と、
前記流量検出手段の検出出力と前記複数の蓄積手段の蓄積出力とに基づいて、前記流体の状態を判定する状態判定手段と
を備えたことを特徴とする流量計。
流体流路を流れる流体を振動させるためのフルイディック素子と、
このフルイディック素子により発生させられた流体振動の発振周期を検出する発振周期検出手段と、
この発振周期検出手段の検出出力に基づいて、前記流体の流量を検出する第１の流量検出手段と、
前記流体の流速を検出する流速検出手段と、
この流速検出手段の検出出力に基づいて、前記流体の流量を検出する第２の流量検出手段と、
前記流体の流量が多い流量域では、前記第１の流量検出手段の検出出力を選択し、少ない流量域では、前記第２の流量検出手段の検出出力を選択する選択手段と、
それぞれ異なる蓄積時間を有し、前記選択手段の選択出力を所定時間蓄積して出力する複数の蓄積手段と、
前記選択手段の選択出力と前記複数の蓄積手段の蓄積出力とに基づいて、流体の状態を判定する状態判定手段と
を備えたことを特徴とする流量計。