JP3651459B2 - Flow measurement control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスなどの瞬時流量を積算計量してなる流量計測制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の瞬時流量を計測積算してなる流量計測制御装置は、図5に示すように、流体管路1の一部に超音波送受信器2a、2bを備え、計測開始手段3の信号によって流量計測を開始し、超音波送受信器2aから2bまでの伝搬時間を計時手段4で計測する。
【0003】
また、デジタル式では間欠的なサンプリングなので、圧力脈動があった場合、計測タイミングによって流量測定値にバラツキが生じるため正確な流量を求めるために、計測間隔を短くして測定回数を増やし、計測時間を長くして測定値を平均化する計測モードを併用している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の流量計測制御装置では、次のような課題があった。
【0005】
すなわちデジタル式では間欠的なサンプリングなので、圧力変動があった場合、正確な流量を求めるには測定回数を増やして測定値を平均化する必要があるため計測間隔を短くして計測時間を長くする必要があった。
【0006】
このため、異常使用時の遮断などの保安機能を兼ねた電池駆動式のガスメーターでは常時圧力脈動に対する計測を行なっていては大きな電池容量を必要とし、検定満期(10年)と圧力脈動の発生頻度を考慮するとガスメーター構成上、経済コスト面が課題となっていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、流体中に音波を送信または受信する送受信器と、前記送受信器間の送受信を複数回行う繰り返し手段と、前記繰り返し手段により計測された音波伝搬時間を計測する計時手段と、前記計時手段のそれぞれの値を積算した値から流量を算出する流量演算手段と、前記流体の圧力脈動の発生を監視する計測モード監視手段と、前記計測モード監視手段の出力を記憶する手段と、前記繰り返し回数設定手段で設定された計測回数を1つの計測数として圧力脈動時に何回計測サンプリングを行うかを設定する計測回数設定手段を備え、前記計測モード監視手段は、前記計測回数設定手段の作動時間または駆動回数を積算するものである。
【0008】
これによって、計測回数設定手段の作動状況から圧力変動の発生状況が監視できるため、電池の消費状態とメーター管理を迅速に行うことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
第1の発明は、流体中に音波を送信または受信する送受信器と、前記送受信器間の送受信を複数回行う繰り返し手段と、前記繰り返し手段により計測された音波伝搬時間を計測する計時手段と、前記計時手段のそれぞれの値を積算した値から流量を算出する流量演算手段と、前記流体の圧力脈動の発生を監視する計測モード監視手段と、前記計測モード監視手段の出力を記憶する手段を設けたことにより、圧力脈動の発生頻度を把握することができる。
【0010】
第2の発明は、計測回数設定手段の作動時間を管理することにより、圧力脈動の発生時間を把握することができる。
【0011】
第3の発明は、計測モード監視手段の出力を通信手段によって報知することにより、集中監視センターで圧力脈動発生エリアの情報や発生時間を把握することができる。
【0012】
第4の発明は、計測モード監視手段の出力をメーター指針値表示器に表示することにより検針員が確認することができる。
【0013】
第5の発明は、計測モード監視手段の出力を不揮発性メモリ素子へ履歴を記録することにより、電池容量の消費原因情報としてメーター管理を行うことができる。
【0014】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【0015】
(実施例1)
以下、本発明の第1の実施例を図面にもとづいて説明する。図1において、流体管路5の途中に超音波を発信する第1送受信器6aと受信する第2送受信器6bが流れ方向に配置されている。7は第1送受信器6aへの発信回路、8は第2送受信器6bで受信した信号の増幅回路で、この増幅された信号は基準信号と比較回路9で比較され、基準信号以上の信号が検出されたとき繰り返し回数設定手段10で設定された回数を繰り返し手段11で遅延回路12で信号を遅延させた後、トリガ回路13で超音波信号を繰り返し発信する。繰り返し回数設定手段10で設定された回数が繰り返されたときの時間を計時用クロックのパルスをカウントする計時手段14で求め、マイクロコンピュータ19に内蔵されている記憶手段15に値を記憶させる。このようにして第1送受信器6aから第2送受信器6bへすなわち上流から下流(以下、上流送信という)へ超音波を送信する。
【0016】
次に切換手段16で第1送受信器6aと第2送受信器6bの発信受信を切り換えて、第2送受信器6bから第1送受信器6aへ、すなわち下流から上流(以下、下流送信という)に向かって超音波信号を発信し、この発信を前述のように繰り返し、その時間を計時する。
【0017】
そしてその時間差から管路の大きさや流れの状態を考慮してマイクロコンピュータ19の流量演算手段17で流量値を求める。
【0018】
18は計測回数設定手段で、繰り返し回数設定手段10で設定された計測回数を1つの計測数として何回計測サンプリングを行うかを設定するもので、計測気体に圧力脈動がある場合にこの計測を実施する。
【0019】
図2は圧力脈動がある場合の計測サンプリングの状態を示したもので、時間T1の間は、前述の上流送信を繰り返し回数6回で行いその伝搬時間は計時手段14でカウントされ記憶手段15にその伝搬時間t1を記憶する。
【0020】
次に送受信器6a・6bを切り換えて時間T2の間、下流送信を6回行ないその伝搬時間t2が記憶される。さらに所定時間tb経過後、時間T3の間に上流送信、時間T4の間に下流送信が行われて、伝搬時間t3とt4がそれぞれ記憶される。
【0021】
このように間欠的に上流送信と下流送信が一対で行われ、本実施例では各T40回の計測を行なう。その時の伝搬時間は記憶手段15に蓄えられる。
【0022】
そして記憶手段15のデータは流量演算手段17で演算し流量を算出する。この演算は例えば、上流送信の総和を求め、繰り返し回数の総和から1回あたりの伝搬時間の平均値を算出し、同様に下流送信の1回あたり伝搬時間の平均値を算出し、それぞれの伝搬時間の時間差、または時間の逆数の差から算出する。
【0023】
図3、図4はそれぞれの計測モードを図示したもので、横軸に時間、立軸に流量を表す。通常は図3に示すように計測周期TS時間で上記で説明した上流送信と下流送信を所定の回数実施して流量計測を行ない。計測管路1で圧力脈動が発生した時は図4に示す計測を行なう。すなわち図2で説明した計測モードの流量計測を実行する。
【0024】
これらの計測モード選択は、マイクロコンピュータ19の計測モード選択部20で、例えば、流量演算手段17の演算結果から変動値を判定する。もしくは圧力センサを使用するなどの方法で行なう。
【0025】
計測モード監視手段21は、計測回数設定手段18を駆動した回数をカウントするか、継続時間を測ることにより圧力脈動の発生を管理する。計測モード監視手段21の出力は、22の指針値表示器であるLCDに時間か回数を表示することもできる。
【0026】
また、ガスメーターには遠隔検針を行なう通信手段23が搭載されており、この通信手段によって管理センターへ通報することもできる。
【0027】
そして、マイクロコンピュータ19の外部に設けた不揮発メモリ24に前記計測モード監視手段21の出力を記憶させておくことにより、電池容量の消耗によりマイクロコンピュータ19が停止した場合でも計測モードの履歴を確認することができる。
【0028】
以上の説明から明らかなように本実施例の流量計測制御装置によれば次の効果が得られる。
【0029】
(1)小さな繰り返し回数による計測を複数回計測することによって、圧力脈動流に対して正確な流量計測を行うことができ、計測モードを監視することによって圧力脈動発生状況を管理することができる。
【0030】
(2)計測モードを監視することにより、圧力脈動の発生頻度が少ない圧力脈動流計測モードを全て想定する大きな電池容量を搭載する必要がなく、発生頻度を監視することで経済コストメリットのあるガスメーターを提供することができる。
【0031】
【発明の効果】
以上より、本発明は、流体状況を正確把握できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1の流量計測制御装置のブロック図
【図2】 同装置の圧力脈動流計測波形図
【図3】 同装置の通常流量計測シーケンス図
【図4】 同装置の圧力脈動計測シーケンス図
【図5】 従来の流量計測装置のブロック図
【符号の説明】
5 流体管路
6a、6b 送受信器
10 繰り返し回数設定手段
11 繰り返し手段
14 計時手段
17 流量演算手段
18 計測回数設定手段
19 マイクロコンピュータ
21 計測モード監視手段
22 液晶表示器
23 通信手段
24 外部メモリ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flow rate measurement control device that integrates and measures an instantaneous flow rate of gas or the like.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 5, a conventional flow measurement control device that measures and integrates this kind of instantaneous flow rate includes ultrasonic transmitters / receivers 2 a and 2 b in a part of the
[0003]
Also, since digital sampling is intermittent sampling, if pressure pulsation occurs, the flow rate measurement value varies depending on the measurement timing, so to obtain an accurate flow rate, the measurement interval is shortened and the number of measurements is increased, and the measurement time The measurement mode that averages the measured values by lengthening the length is also used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional flow measurement control device has the following problems.
[0005]
In other words, since digital sampling is intermittent, if pressure fluctuations occur, it is necessary to increase the number of measurements and average the measurement values to obtain an accurate flow rate, so the measurement interval is shortened and the measurement time is lengthened. There was a need.
[0006]
For this reason, a battery-driven gas meter that also functions as a safety function, such as shutting off during abnormal use, requires a large battery capacity when measuring pressure pulsation at all times. In view of the above, the economic cost has become an issue in terms of gas meter configuration.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention measures a transmitter / receiver that transmits or receives a sound wave in a fluid, a repeating unit that performs transmission / reception between the transmitter / receiver a plurality of times, and a sound wave propagation time measured by the repeating unit. Measuring means, flow rate calculating means for calculating a flow rate from a value obtained by integrating the respective values of the time measuring means, measurement mode monitoring means for monitoring the occurrence of pressure pulsation of the fluid, and outputs of the measurement mode monitoring means Means for storing, and a measurement number setting means for setting how many times measurement sampling is performed at the time of pressure pulsation, with the number of measurements set by the repetition number setting means as one measurement number, and the measurement mode monitoring means includes: The operating time or the number of driving times of the measurement number setting means is integrated .
[0008]
Accordingly, since the pressure fluctuation occurrence state can be monitored from the operation state of the measurement number setting means, the battery consumption state and the meter management can be quickly performed.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The first invention is a transmitter / receiver that transmits or receives a sound wave in a fluid, a repeating unit that performs transmission / reception between the transmitter / receiver a plurality of times, a time measuring unit that measures a sound wave propagation time measured by the repeating unit , a flow rate calculation means for calculating the flow rate from the integrated value of each value before Symbol timing means, a measurement mode monitoring means for monitoring the occurrence of pressure pulsations of the fluid, the means for storing the output of the measurement mode monitoring means By providing, it is possible to grasp the frequency of occurrence of pressure pulsation.
[0010]
According to the second aspect of the present invention, it is possible to grasp the pressure pulsation occurrence time by managing the operation time of the measurement number setting means.
[0011]
In the third aspect of the invention, the information of the pressure pulsation generation area and the generation time can be grasped at the centralized monitoring center by notifying the output of the measurement mode monitoring unit by the communication unit.
[0012]
According to the fourth aspect of the invention, the meter reader can confirm by displaying the output of the measurement mode monitoring means on the meter pointer value display.
[0013]
According to the fifth aspect of the present invention, the history of the output of the measurement mode monitoring means is recorded in the nonvolatile memory element, whereby the meter management can be performed as the battery capacity consumption cause information.
[0014]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0015]
(Example 1)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, the 1st transmitter / receiver 6a which transmits an ultrasonic wave in the middle of the fluid pipe line 5, and the 2nd transmitter / receiver 6b which receives are arrange | positioned in the flow direction.
[0016]
Next, the switching means 16 switches between transmission and reception of the first transmitter / receiver 6a and the second transmitter / receiver 6b, from the second transmitter / receiver 6b to the first transmitter / receiver 6a, that is, from downstream to upstream (hereinafter referred to as downstream transmission). Then, an ultrasonic signal is transmitted, this transmission is repeated as described above, and the time is counted.
[0017]
From the time difference, the flow rate value is obtained by the flow rate calculation means 17 of the
[0018]
[0019]
FIG. 2 shows the state of measurement sampling when there is a pressure pulsation. During the time T1, the upstream transmission described above is repeated 6 times, and the propagation time is counted by the timing means 14 and stored in the storage means 15. The propagation time t1 is stored.
[0020]
Next, the transmitter / receivers 6a and 6b are switched, and during the time T2, the downstream transmission is performed 6 times and the propagation time t2 is stored. Further, after a predetermined time tb has elapsed, upstream transmission is performed during time T3 and downstream transmission is performed during time T4, and propagation times t3 and t4 are stored.
[0021]
In this way, the upstream transmission and the downstream transmission are intermittently performed as a pair, and in this embodiment, measurement is performed 40 times each. The propagation time at that time is stored in the storage means 15.
[0022]
The data in the storage unit 15 is calculated by the flow
[0023]
3 and 4 illustrate the respective measurement modes, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing flow rate. Usually, as shown in FIG. 3, the upstream transmission and the downstream transmission described above are performed a predetermined number of times in the measurement cycle TS time, and the flow rate is measured. When pressure pulsation occurs in the
[0024]
In these measurement mode selections, for example, the measurement mode selection unit 20 of the
[0025]
The measurement mode monitoring unit 21 manages the occurrence of pressure pulsation by counting the number of times the measurement
[0026]
Further, the gas meter is equipped with a communication means 23 for performing remote meter reading, and it is possible to report to the management center by this communication means.
[0027]
The output of the measurement mode monitoring means 21 is stored in a non-volatile memory 24 provided outside the
[0028]
As is apparent from the above description, the following effects can be obtained according to the flow rate measurement control device of this embodiment.
[0029]
(1) By measuring a small number of repetitions a plurality of times, it is possible to accurately measure the flow rate with respect to the pressure pulsation flow, and it is possible to manage the pressure pulsation occurrence state by monitoring the measurement mode.
[0030]
(2) by monitoring the measurement mode, it is not necessary to mount a large battery capacity to assume all the pressure pulsation flow measurement mode is less incidence of pressure pulsations, with economic cost advantages by monitoring the frequency gas meter Can be provided.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, the present invention is Ru can accurately grasp the fluid status.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a flow rate measurement control device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a pressure pulsation flow measurement waveform diagram of the device. FIG. 3 is a normal flow rate measurement sequence diagram of the device. Pressure pulsation measurement sequence diagram [Fig. 5] Block diagram of a conventional flow rate measurement device [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Fluid line 6a, 6b Transmitter /
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