JP3792878B2 - ２線式計測量伝送器及び２線式流量伝送器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定物理量の大きさに対応する周波数を有する測定信号を用いて当該物理量を測定するようになされた２線式計測量伝送器及び２線式流量伝送器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、被測定物理量の大きさに対応する周波数を有する測定信号を用いて当該物理量を測定することは知られている。このような測定装置の一例として、カルマン渦の発生周期あるいは発生周波数を測定することにより流量を計測する流量計が知られている。
例えば、本出願人は、一台の流量計において、瞬時流量値と積算流量値とを演算処理して、選択的に表示部に表示できるようにした流量計を提案している（特開平８−１３６３１５号公報）。この流量計は、電池式流量計の場合と２線式４〜２０ｍＡ流量伝送器の場合との構成とされている。そして、流量の計測は３秒間に１秒間だけ行い、測定信号から所定の演算式により瞬時流量を演算し、該瞬時流量を累算することにより積算流量値を得るようにしている。そして、流量計測の０．５秒前から計測終了までの１．５秒間だけアナログ回路に給電し、残りの１．５秒間は給電を中止することによって、電池寿命を長期間確保するようにしている。
【０００３】
一方、流量計の機能を備える流量検出スイッチとして、特開平９−８９６１３号公報が開示されている。この流量スイッチは、カルマン渦の発生周期を測定し、周期の逆数の周波数と流量との関係を表すデータテーブルを参照して流量を決定し、さらに、該流量を積算して積算流量値を表示するようになされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記３秒間の内の１秒間だけ流量の計測を行う流量計によれば、消費電力を低減することは可能となるが、３秒のうち２秒間は計測した１秒間と同じ流量が流れているとみなして積算流量値を算出しているために、高精度の積算流量値を得ることができないという問題点があった。
また、上記従来の流量検出スイッチは、カルマン渦の発生周期を測定しているため、周波数が高い場合は周期が短くなってしまい、測定分解能が得られず、測定精度が悪いという問題点があった。さらに、周期の逆数より得られた周波数から、データテーブルを参照して流量を決定しているが、１つの周波数に対して１つの流量データを定義しているため膨大な容量のメモリを必要とし、多種類の口径のデータテーブルや制御プログラムを１つのＣＰＵ（マイコン）に収容することができず、何種類ものＣＰＵ（マイコン）を用意しなければならないという問題点があった。さらにまた、積算流量値は３桁の７セグメントＬＥＤにて表示しているため、計測を開始しても短時間の内にオーバフローしてしまうという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、低い周波数から高い周波数まで高精度に測定することができるとともに外部の装置に対しても高精度の測定データを出力することのできる２線式計測量伝送器及び２線式流量伝送器を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の２線式計測量伝送器は、被測定物理量の大きさに対応する周波数を有する測定信号を用いて当該物理量を測定し、該測定した物理量を２線式伝送方式により他の装置に伝送するようになされた２線式計測量伝送器であって、被測定物理量の大きさに対応する周波数を有する測定信号を出力するセンサ部と、当該２線式計測量伝送器が設置される条件に応じて設定される第１の所定周期の間、前記測定信号を計数する第１のレジスタと、当該２線式計測量伝送器が設置される条件にかかわらず一定の長さとされた第２の所定周期の間、前記測定信号を計数する第２のレジスタと、制御部と、４〜２０ｍＡの２線式伝送を行う伝送部とを有し、前記制御部は、前記第１のレジスタの計数値に基づいて第１の測定データを算出して当該物理量の積算に使用し、前記第２のレジスタの計数値に基づいて第２の測定データを算出し、該第２の測定データを当該物理量の瞬時測定値として前記伝送部を介して他の装置に伝送するようになされており、前記第１の所定周期が前記第２の所定周期よりも長く設定されている場合に、前記伝送部を介して、前記第１のレジスタの計数値に基づいて補正された計数値を用いて算出した計測データを所定のタイミングで送出することにより、前記第２の測定データに含まれている誤差を補正するようになされているものである。
【００１１】
また、本発明の２線式流量伝送器は、流量に対応した周波数のパルス信号を出力するセンサ部と、該センサ部から出力されるパルス信号を計数する第１および第２のレジスタと、前記第１および第２のレジスタの計数値に基づいて流量値を算出する制御部と、計測した流量値を表示する表示部と、４〜２０ｍＡの２線式伝送を行う伝送部とを有し、前記第１のレジスタは、当該流路の口径に応じて設定される第１の所定周期の間、前記パルス信号を計数するようになされ、前記第２のレジスタは、一定の長さとされた第２の所定周期の間、前記パルス信号を計数するようになされ、前記制御部は、前記第１のレジスタの計数値に基づいて第１の流量データを算出して流量の積算に使用し、前記第２のレジスタの計数値に基づいて第２の流量データを算出し、該第２の流量データを瞬時流量として前記表示部に表示するとともに、前記伝送部を介して他の装置に伝送するようになされているものである。
【００１３】
さらに、前記第１の所定周期が前記第２の所定周期よりも長く設定されている場合に、前記制御部は前記伝送部を介して、前記第１のレジスタの計数値に基づいて補正された計数値を用いて算出した流量データを所定のタイミングで送出することにより、前記第２の流量データに含まれている誤差を補正するようになされているものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の２線式測定量伝送器は、被測定物理量の大きさに対応する周波数を有する測定信号を用いて当該物理量を測定する測定装置であればいかなる物理量を測定する測定量伝送器にも適用することができるものであるが、ここでは、２線式流量伝送器を例にとって説明する。
図１は、この２線式流量伝送器の一実施の形態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２線式流量伝送器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、２線式流量伝送器は、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。ここで、前記計量部本体１はそれが接続される配管に合わせたサイズとされており、前記計測表示部２は多種類（例えば、６４種類）の配管の材質や口径に共通に適用することができるものとされている。すなわち、前記計測表示部２は多数の機種に共通に使用することができるようになされている。
【００２２】
前記計量部本体１は、その入口１ａが上流側に、出口１ｂが下流側にそれぞれ接続され、流れの中に置かれた柱状物体１１の下流側に形成されるカルマン渦の発生周波数が広いレイノルズ数において流速に比例していることを利用し、この渦流の発生周波数を計測することにより、流速或いは流量を知ることができるカルマン渦流式のものとして構成されている。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ほか、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という特徴を有している。
【００２３】
前記計量部本体１には、渦流の発生によって変化する流路中の圧力を検知するためホルダ１２の内部にセンサとしての圧電素子１３が取付けられている。圧電素子１３は渦流の発生周波数に等しい周波数で変化する電気信号からなる流量信号を出力し、これをリード線１４を介して計測表示部２の電子回路に供給する。
【００２４】
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内に収容された第１のプリント基板（表示基板）２４、第２のプリント基板（出力基板）２５、上ケース２２の上面に配置された液晶表示器２６及びモード選択キー（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°毎に位置出し可能に調整できるようになっている。リード線１４は回転軸３の中空部を通ってプリント基板２４上に形成された電子回路まで導かれている。なお、３３は外部機器に所定の信号を出力するためのシールド線からなる信号線である。
【００２５】
前記下ケース２１と上ケース２２は樹脂製のものとされており、その内面には図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように導電性シールド材３０が塗布されている。
また、前記第１のプリント基板（表示基板）２４および前記第２のプリント基板（出力基板）２５は、それぞれ、金属スペーサ３１を介して前記上ケース２２および下ケース２１に取り付けられている。ここで、前述のように上ケース２２と下ケース２１は樹脂製とされており、その内部に導電性シールド材３０が塗布されている。そして、前記プリント基板２４におけるネジ２９および金属スペーサ３１が当接する箇所には金属部３２が設けられており、前記金属スペーサ３１および前記ネジ２９により前記上ケース２２および下ケース２１とプリント基板２４および２５との電気的接続がとられるようになされている。
また、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、各種の設定操作を行うときに開けられるようになっている。
【００２６】
計測表示部２の上ケース２２の上面に配置された表示器２６は、下段左側から小さなサイズの４桁数字表示部２６ａと、大きなサイズの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、小さなサイズの４桁数字表示部２６ａの上段には「ＢＡＴ」セグメント表示２６ｅが、大きなサイズの４桁数字表示部２６ｂの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２６ｆがそれぞれ配されている。
【００２７】
小さなサイズの４桁数字表示部２６ａの最上位桁（第１桁目）は、現在の表示状態、現在の計測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２６ｆ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動作する。なお、図１では全ての表示２６ａ〜２６ｆ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。
後述するように、この２線式流量伝送器は、（１）瞬時流量計、（２）積算流量計、（３）積算バッチ流量計の３つの計測表示モードを有している。瞬時流量計のときには、計測した瞬時流量を前記４桁表示部２６ｂを使用して表示する。また、積算流量計のときは、図１９に示すように、前記２つの４桁表示部２６ａおよび２６ｂを使用して８桁で表示する。さらに、積算バッチ流量計のときは、図２０に示すように、小さいサイズの４桁表示部２６ａの第１桁目に「ｂ」を表示して積算バッチ流量の表示であることを示し、２６ａの第２〜４桁および２６ｂを使用して積算バッチ流量を７桁で表示する。
また、後述する電源電圧の低下を検出したときは、図２１に示すように、前記「ＢＡＴ」セグメント表示２６ｅを点滅あるいは連続点灯して、その旨を表示する。さらに、後述する検査モードにおいては、図２２に示すように、前記２６ａの第１桁目に「９」を表示して検査モードであることを表示する。
【００２８】
図２は、前記流量計における前記第１のプリント基板（表示基板）２４の構造をより詳細に示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）は下面図である。図示するように前記表示基板２４の上面には前記表示部２６およびモード選択キー２７が取り付けられている。なお、この図には表されていないが、前記表示部２６の下には、この２線式流量伝送器の制御を行う制御部（シングルチップマイクロコンピュータ）が取り付けられている。また、この表示基板２４は両面４層で材質は不燃性のＦＲ４であり、その表面の前記金属スペーサ３１と当接する部分にはこの表示基板２４上の電子回路の電源負極に接続されている金属部３２が設けられている。
【００２９】
図２の（ｂ）に示すように、前記表示基板２４の下面には、前記第２のプリント基板（出力基板）２５に測定データ等を出力するための１４極のコネクタ３４、前記圧電素子１３とこのプリント基板２４との接続用の端子３５、口径選択用ジャンパ線３６（ｓｊ１、ｓｊ２）、短絡されているときにこの２線式流量伝送器の動作モードを検査モードに設定するための検査モードピン３７（ｐ１、ｐ２）、口径および材質選択スイッチ３８、表示単位を設定するための単位選択スイッチ３９およびバックアップ用のコンデンサ４０などが取り付けられている。なお、これ以外に、前述したように制御部等がこの表示基板２４上に設けられている。
【００３０】
ここで、前記口径および材質選択スイッチ３８は、例えば、０ｈ〜Ｆｈ（ｈは１６進数を表す）の１６通りの位置を選択することのできるスイッチとされている。この口径及び材質選択スイッチ３８からの４ビットのデータは、前記口径選択用ジャンパ線３６（ｓｊ１、ｓｊ２）からの２ビットのデータと合わされ、合計６ビットの口径および材質選択データが前記制御部（マイクロコンピュータ）に入力されるようになされている。
【００３１】
また、前記単位選択スイッチ３９は、例えば、０〜９の１０通りの位置を選択することができるスイッチとされており、この単位選択スイッチ３９による選択データに応じて瞬時流量値および積算流量値の表示単位が切替えられるようになされている。例えば、位置０〜位置３に設定されているときは、瞬時流量値をＬ／ｍｉｎ単位で表示し、積算流量値をそれぞれ１Ｌ単位、０．１Ｌ単位、０．０１ｍ３単位、０．１ｍ3単位で表示し、位置４〜位置７のときは瞬時流量値をｍ3/ｈで表示し、積算流量値をそれぞれ１Ｌ単位、０．１Ｌ単位、０．０１ｍ3単位、０．１ｍ3単位で表示するようになされている。
【００３２】
なお、各設定スイッチ類の構成は、上述した例に限られることはなく、任意の構成のものとすることができる。例えば、前記口径選択用ジャンパ線３６および口径および材質選択スイッチ３８あるいは前記単位選択スイッチ３９の代わりに、それぞれ所定ビット数のディップスイッチ等を設けるようにしてもよい。
【００３３】
図３は、前記第２のプリント基板（出力基板）２５の上面の外観を示す図である。この出力基板２５は、前記表示基板２４と同様に、両面４層で材質は不燃性のＦＲ４である。そして、その表面の前記金属スペーサ３１と当接する部分にはこの出力基板２５上の電子回路の電源負極に接続された金属部３２が設けられている。また、出力基板２５上には、１４極の第１のコネクタ４２および１４極の第２のコネクタ（検査用コネクタ）４３が搭載されており、該第１のコネクタ４２は接続ケーブル４１を介して前記表示基板に設けられたコネクタ３４に接続されている。また、前記検査用コネクタ４３は、検査モード時に、後述する外部装置（調整検査装置）９０との接続に用いられる。通常の計測動作時においては、前記検査用コネクタ４３にはなにも接続されず、次に述べるハンダ付け用ラウンド４４を介して２線式線路が受信測器等の外部機器９０に接続されることとなる。
【００３４】
４４は出力基板２５上に設けられた３つのハンダ付け用ラウンドであり、電源線用の２個のラウンドＰ１，Ｐ２および接地用のラウンドＦ．Ｇ．からなる。この３個のラウンド４４には、前記シールド線３３が接続され、前記ラウンドＰ１およびＰ２には後述する２線式線路が接続され、前記接地用のラウンドＦ．Ｇ．にはシールド線３３における遮蔽用の編み線が接続される。
４５は、 出力電流調整用トリマであり、スパン用とオフセット用の２個のトリマが設けられている。なお、このほかに、この出力基板２５上には、前記図１の（ｂ）、（ｃ）に示したように、全波整流器４６、コンデンサ４７、バリスタ４８等の各種部品が搭載されている。
【００３５】
図４は、前記表示基板２４と前記出力基板２５との接続の様子を示した図である。この図に示すように、前記表示基板２４上に設けられたコネクタ３４と前記出力基板２５上に設けられた第１のコネクタ４２との間は、１４本の信号線からなる基板間接続ケーブル４１により接続されている。ここで、この基板間接続ケーブル４１を介して接続される信号の詳細については後述するが、１０ビットの測定データ、電源正極、電源負極、センサ部からの周波数出力およびディジタル信号出力回路の出力がこの基板間接続ケーブル４１を介して伝送されることとなる。なお、前記第１のコネクタ４２と前記第２のコネクタ４３は同一の信号端子を有するものとされている。
【００３６】
図５は、上述した２線式流量伝送器の回路構成のうち前記表示基板２４の構成を示すブロック図である。この図において、５０はこの２線式流量伝送器の全体の制御を行うシングルチップマイクロコンピュータ（以下、単にＣＰＵという）であり、その内部には、制御プログラムおよび後述する演算係数テーブル等を格納するＲＯＭ５１、各種のデータを格納するデータエリアおよびワークエリアとして使用されるＲＡＭ５２、第１のレジスタ（主レジスタ）５３、第２のレジスタ（副レジスタ）５４、タイマレジスタ群５５、液晶表示部を駆動するための表示ドライバ等が搭載されている。
【００３７】
ここで、前記主レジスタ５３および副レジスタ５４は、前記制御プログラムの制御により、後述するセンサ部６０からカウント信号入力ポートｉＣＮＴを介して入力される測定パルスを計数する。このとき、前記主レジスタ５３は、この２線式流量伝送器が設置される流路（配管）の口径に応じて設定されたサンプリングタイムの期間、該入力パルスを計数し、副レジスタ５４は口径に関わらず一定の期間、入力パルスを計数するようになされている。口径が大きい配管の場合には、後述するセンサ部から入力されるパルス信号の周波数が小さくなり、口径が小さい配管の場合には、入力パルス信号の周波数が高くなる。したがって、低い周波数のパルス信号を精度良く計数するためには、計数する期間（サンプリングタイム）を長くすることが必要となる。したがって、本発明においては、口径に応じて、主レジスタ５３のサンプリングタイムの値を設定するようにしている。
【００３８】
６０は、前記圧電素子１３、この圧電素子１３からの電気信号を増幅する増幅器６１およびこの増幅器６１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６２からなるセンサ部であり、このセンサ部６０の出力は、前記カウント信号入力ポートｉＣＮＴに入力される。なお、このセンサ部６０の出力は、前記コネクタ３４にも印加されており、前記出力基板２５および第２のコネクタ４３を介して調整検査装置等の外部装置９０にも出力されるようになされている。また、このセンサ部６０には出力ポートＯ２の出力により制御される第２のアナログスイッチ回路７２を介して電源Ｖｃｃが供給されるようになされている。
【００３９】
前記ＣＰＵ５０の入力ポートＩ１には前記上ケース２２の上面に配置されたモード選択キー２７が接続されている。また、入力ポートＩ２には前記単位選択スイッチ３９からの出力（３ビット）、入力ポートＩ３には前記口径選択用ジャンパ線３６および前記口径および材質選択スイッチ３８（機種選択スイッチ）の出力（６ビット）、入力ポートＩ４には前記検査モードピン３７がそれぞれ接続されている。ここで、前記単位選択スイッチ３９および前記口径および材質選択スイッチ（３６、３８）には第１のアナログスイッチ７１を介して電源Ｖｃｃが印加されるようになされており、該第１のアナログスイッチ７１は、出力ポートＯ１の出力により導通制御されるようになされている。
【００４０】
また、７３はウオッチドッグタイマ回路であり、ＣＰＵ５０の出力ポートＯ３からの信号が所定時間入力されなかったときに、ＣＰＵ５０に割り込み信号を入力する。この割り込み入力により、ＣＰＵ５０は後述する第２順位のスタート処理を開始することとなる。なお、このウォッチドッグタイマへの定時出力は、例えば２５ｍｓｅｃ毎のタイマ割り込み処理ルーチンにより実行されるようになされている。
さらに、７４はパワーオンリセット回路であり、電源電圧Ｖｃｃが印加されたときに、これを検出して前記ＣＰＵ５０のリセット端子にパルス信号を印加する。これにより、ＣＰＵ５０は後述する第１順位のスタート処理を実行することとなる。
【００４１】
前記ＣＰＵ５０に内蔵されている表示駆動回路の出力は出力ポートＯ４を介して前記液晶表示器２６が接続されている。
また、７５はＭＯＳトランジスタＴｒ１からなるディジタル信号出力回路であり、そのゲートには前記ＣＰＵ５０の出力ポートＯ５が接続され、ソースは電源負極、ドレインは前記コネクタ３４に接続されている。検査モード時には、前記出力基板２５のコネクタ４３に外部機器９０として調整検査装置が接続され、このディジタル信号出力回路７５の出力が前記コネクタ３４、４２および４３を介して、調整検査装置に入力されることとなる。したがって、このディジタル信号出力回路７５を用いて、調整検査装置９０に各種のデータを出力することができる。なお、以下において、ＭＯＳトランジスタをただ単にトランジスタと表記する。このようにＭＯＳトランジスタを使用した信号出力回路を使用しているので、消費電流が非常に少なくすることが可能となっている。
【００４２】
さて、ＣＰＵ５０の計測した流量データを出力する出力ポートＯ６にはバッファ回路７６を介して、前記コネクタ３４が接続されている。前述したように、このコネクタ３４には、前記センサ部６０からの周波数出力（図中β）および前記ディジタル信号出力回路７５も接続されており、前記出力ポートＯ６の出力とともに、外部装置９０（検査モード時における調整検査装置）に接続されることとなる。なお、前記センサ部６０からの入力を高精度で計測しても、計測結果を外部装置９０に送出するに際し、従来のように８ビットディジタルデータを用いた場合には分解能が大きく精度の確保ができないため、本実施の形態においては流量データとして１０ビットのデジタルデータを出力するようにしている。
【００４３】
７７はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）であり、後述する補正データや積算流量値データ等が格納される。このように、書き替え可能な不揮発性のメモリを使用することにより、後述する調整検査時に補正された一次式傾きデータなどを容易に保持することが可能となる。
また、７８は第１電圧検出器、７９は第２電圧検出器である。前記第１電圧検出器７８の出力は前記ＣＰＵ５０の入力ポートＩ５に接続されており、電源電圧Ｖｃｃが第１の所定電圧Ｖ１よりも低くなったときにローレベルの信号を前記入力ポートＩ５に出力する。また、前記第２電圧検出器７９は前記電源電圧Ｖｃｃが第２の所定電圧Ｖ２（Ｖ２＜Ｖ１）よりも低くなったことを検出したときに入力ポートＩ６にローレベルの信号を出力する。すなわち、Ｖ１≦Ｖｃｃのとき前記入力ポートＩ５およびＩ６の入力はいずれもハイレベルであり、Ｖ２≦Ｖｃｃ＜Ｖ１のときＩ５はローレベル、Ｉ６はハイレベルとなり、Ｖｃｃ＜Ｖ２となったとき、Ｉ５およびＩ６はいずれもローレベルとなる。
【００４４】
図６は、前記出力基板２５の回路構成を示すブロック図である。この図において、４２は前記表示基板２４に設けられたコネクタ３４と基板間接続電線４１を介して接続される第１のコネクタ、４３は第２のコネクタ、４６は全波整流器、８１はディジタルアナログ変換部（Ｄ／Ａ変換部）、８２は電圧電流変換部（Ｖ／Ｉ変換部）、８３は４〜２０ｍＡ伝送信号出力部、Ｐ１、Ｐ２、Ｆ．Ｇ．は前述したハンダ付け用ラウンド４４、８４は直流安定化電源回路である。また、図示するように、外部装置９０には、前記出力基板２５に設けられたハンダ付け用ラウンドＰ１、Ｐ２、Ｆ．Ｇ．にそれぞれ接続される接続用端子Ｐ１、Ｐ２、Ｆ．Ｇ．が設けられており、該端子Ｐ１とＰ２の間には、負荷８５および電源８６が直列に接続されている。ここで、前記電源８６、全波整流器４６、４〜２０ｍＡ伝送信号出力部８３、全波整流器４６、負荷８５により、電流ループが構成されており、周知の２線式線路が形成されている。
【００４５】
前述のように、前記表示基板２４上のコネクタ３４から計測データ（この実施の形態においては、１０ビットの流量データ）が、基板間接続電線４１およびコネクタ４２を介して、出力基板２５上のＤ／Ａ変換部８１に入力され、該Ｄ／Ａ変換部８１においてアナログ電圧信号に変換されて電圧電流変換部（Ｖ／Ｉ変換部）８２に入力される。該Ｖ／Ｉ変換部８２は、前記測定データの下限値〜上限値が４〜２０ｍＡになるようにスケーリングして、入力されるアナログ電圧を対応する電流に変換し、４〜２０ｍＡ伝送信号出力部８３に出力する。４〜２０ｍＡ伝送信号出力部８３は、前記電流ループに流れる電流が、前記Ｖ／Ｉ変換部８２から出力される測定データに対応するアナログ電流となるように、電流ループに流れる電流を制御する。このようにして、前記計測値に対応する４〜２０ｍＡの電流が前記電流ループに流れ、前記外部装置９０あるいは電流ループの途中に挿入された負荷の両端の電圧を測定することにより、当該計測値を検知することができる。
【００４６】
なお、上述のように流量データをＤ／Ａ変換部８１でアナログ信号電圧に変換し、このアナログ電圧からＶ／Ｉ変換部８２により４〜２０ｍＡ伝送信号を得るようにするかわりに、周波数電圧変換部（Ｆ／Ｖ変換部）を設け、前記センサ部６０からの周波数信号（図５におけるβ）を該Ｆ／Ｖ変換部に入力して、前記アナログ信号電圧を得、このアナログ電圧をＶ／Ｉ変換部８２に入力するようにしてもよい。
【００４７】
ここで、前記全波整流器４６が電流ループ中に設けられているために、前記出力基板２５のＰ１およびＰ２を前記外部装置９０に接続する際に、電流の極性を考慮することが不要となり、実装が容易となる。また、図示するように、電流ループの２本の電源線の線間にはバリスタＶが接続され、前記電流ループの２本の電源線と接地（Ｆ．Ｇ．）との間には、各々に、バリスタＶとコンデンサＣが並列に接続されている。これらバリスタＶにより、サージを吸収することができる。また、正極側のコンデンサＣにより高周波ノイズを吸収することができ、負極側のコンデンサＣにより商用周波数（５０／６０Ｈｚ）による誘導ノイズを吸収することができる。したがって、信頼性の高い測定をすることが可能となっている。
【００４８】
また、前記電流ループの電源線は、前記直流安定化電源回路８４に接続されており、この直流安定化電源回路８４から前記電源電圧（＋Ｖｃｃ）が出力される。この電源電圧（＋Ｖｃｃ）は、表示基板２４、出力基板２５の各回路に供給される。
このように、２線式線路を使用することにより、２本の電線で、計測装置への電源の供給と計測データの伝送を行うことができる。
【００４９】
さて、このように構成された２線式流量伝送器の動作について説明するが、その前に、前記ＲＯＭ５１、前記ＲＡＭ５２および前記ＥＥＰＲＯＭ７７に格納されるデータについて説明する。
図７の（ａ）は、前記ＲＯＭ５１およびＲＡＭ５２のメモリマップの一例を示す図である。この図に示すように、前記ＲＡＭ５２の領域には、後述する補正係数を格納する領域、ワークエリア、積算総流量値データを格納する領域、積算バッチ流量値を格納する領域などが設けられている。ここで、積算総流量値データおよび積算バッチデータの格納領域はそれぞれ表示桁数よりも多い桁数のデータを格納することができるように設定されている。
【００５０】
また、ＲＯＭ５１の領域には、制御プログラム、口径設定データテーブル、割込みベクトル等が格納されている。ここで、口径設定データテーブルは、６４種類の各機種毎に流量を算出するための係数データや前記第１のレジスタのサンプリングタイムを格納したテーブルであり、前記口径選択用ジャンパ線３６および前記口径および材質選択スイッチ３８（機種選択スイッチ）からの６ビットの機種選択データにより選択され、当該制御に用いられる。
【００５１】
図７の（ｂ）は、前記口径設定テーブルの構成を説明するための図である。この図に示すように、口径設定テーブルは、それぞれ１６種類の設定データを１ページとする４ページの構成とされている。そして、各設定データとしては、図示するように、当該設定データの番号、口径コード、本体材質コード、サンプリングタイム、流れはじめの周波数ｆ０〜定格流量の１１０％の瞬時流量値に対応する周波数ｆ５までを、５つの区間に区切る周波数データｆ０〜ｆ５、周波数と流量との関数を前記５つの区間に対応する折れ線で近似したときの一次式傾きデータａ１〜ａ５および切片データｂ１〜ｂ５が格納されている。
なお、このデータａ１〜ａ５およびｂ１〜ｂ５は器差のばらつきの平均値であり、このデータをそのまま用いて、流量を算出しても高精度の計測結果は期待できない。そこで、本発明においては、後述する検査工程において、１台ごとに補正した一次式傾きデータＡ１〜Ａ５および一次式切片データＢ１〜Ｂ５（以下、「補正係数」とよぶ）を求め、この値を用いて流量を算出している。これにより、非常に精度の良い計測を行うことが可能となっている。
【００５２】
また、前記口径設定テーブルの各ページの先頭には、いずれも口径１０Ａ、材質Ｌ−ＰＰＳの機種のデータが格納されており、また、各ページの最後には入力周波数をそのまま表示することのできる設定データが格納されている。これにより、前記口径選択ジャンパ線３６の設定に関係なく、前記口径および材質選択スイッチ３８を０ｈ（ｈは１６進数をあらわす）あるいはＦｈとすることにより、調整検査装置に同一の信号を送出することができ、検査工程を標準化することができる。
【００５３】
前記サンプリングタイムは定格瞬時流量に対応する周波数に応じて決定されており、例えば、前記周波数が３００Ｈｚ以上のとき（小口径のとき）は１秒、前記周波数が１５０〜３００Ｈｚのとき（中口径のとき）は２秒、前記周波数が１５０Ｈｚ未満のとき（大口径のとき）は３秒とされている。
【００５４】
図７の（ｃ）は、前記ＥＥＰＲＯＭ７７のメモリマップの一例を示す図である。この図に示すように、ＥＥＰＲＯＭ７７には、検査終了フラグ、前記一次式傾きデータの補正係数Ａ１〜Ａ５、前記一次式切片データの補正係数Ｂ１〜Ｂ５、積算総流量データ、積算バッチ流量値データが格納される。ここで、積算総流量データおよび積算バッチ流量値データの格納領域は、後述するように、停電等による電源電圧の低下を検出したときに、それまでの積算値を退避するための領域である。
【００５５】
次に、この２線式流量伝送器の制御プログラムについて詳細に説明する。この制御プログラムは、図８および図９に示すメインルーチンと、前述したタイマからの割込みにより起動されるタイマ割込ルーチンとにより動作するようになされている。
図８に示すように、このメインルーチンには、第１順位のスタート（スタート１）と第２順位のスタート（スタート２）の２つのスタート位置がある。ここで、前記パワーオンリセット回路７４からのリセット信号が入力されたときには前記第１順位のスタートから動作が開始され、前記ウォッチドッグタイマ７３からの割込入力があったときには前記第２順位のスタートから動作が開始される。
【００５６】
さて、前記外部装置９０と前記２線式流量伝送器の出力基板２５の電源線および接地線（Ｐ１、Ｐ２、Ｆ．Ｇ．）とが接続され、電源の供給が開始されると、前記パワーオンリセット回路７４がこのことを検知し、ＣＰＵ５０のリセット端子にパワーオンリセットパルスが印加される。これにより、スタート１から処理が開始され、まず、ステップＳ１の第１の初期化処理が実行される。このパワーオンリセットに基づく第１の初期化処理では、この２線式流量伝送器の所定の初期化処理を実行するとともに前記ＲＡＭ５２の内容がすべてリセットされる。次に、前記ＥＥＰＲＯＭ７７から前記検査終了フラグ、積算総流量データおよび積算バッチ流量値データを読み出して、前記ＲＡＭ５２の所定の領域に格納する（ステップＳ２）。最初の状態、すなわち、外部装置９０として調整検査装置が接続された状態においては、前記検査終了フラグおよび両積算データはいずれも初期値０とされている。次に、前記出力ポートＯ５を介して前記ディジタル信号出力回路７５のトランジスタＴｒ１を３秒間だけオン状態にする（ステップＳ３）。これにより、前記外部装置９０（調整検査装置）に対して、この２線式流量伝送器の起動あるいは第１順位のスタートを報知することができる。
【００５７】
一方、制御プログラムの暴走など何らかの原因により所定期間内に前記出力ポートＯ３から前記ウォッチドッグタイマ７３へのリセット信号が出力されなかった場合には、前記ウォッチドッグタイマ７３から割込信号が入力される。この時には、ステップＳ４の第２の初期化処理が実行される。この第２の初期化処理においては、この２線式流量伝送器の所定の初期化処理を実行するが、前記第１の初期化処理とは異なり、前記ＲＡＭ５２中に格納されている補正された係数データ、積算総流量値データおよび積算バッチデータ等のクリアは行なわれない。
【００５８】
前記ステップＳ３あるいはステップＳ４が実行された後、ステップＳ５に進み、前記出力ポートＯ１およびＯ２を介して、前記第１および第２のアナログスイッチ７１および７２をオン（導通）状態として、前記単位選択スイッチ回路３９、口径設定スイッチ回路（３６、３８）、前記センサ部６０への電源Ｖｃｃの供給が開始される。これにより、前記センサ部６０からの計測データの入力ならびに前記単位選択スイッチ３９および前記口径設定スイッチ（３６、３８）からの設定データの読込が可能となる。
次に、ステップＳ６において、前記各種のタイマ５５の計時動作を開始させる。
続いて、ステップＳ７に進み、前記口径設定スイッチ（３６、３８）により設定されている材質および口径に関する情報（機種データ）が読み込まれる。
【００５９】
そして、ステップＳ８に進み、検査終了フラグがセットされているか否かが判定される。この検査終了フラグは後述する検査工程においてこの２線式流量伝送器の検査および係数データの補正処理が行なわれたときにセットされるフラグであり、初期状態においては、この検査終了フラグはセットされておらず、このステップＳ８の判定結果はＮＯとなる。このときには、ステップＳ９に進み、前記ステップＳ７において読み込まれた前記口径設定スイッチ（３６、３８）により設定されている口径、材質、サンプリングタイム、周波数データ、一次式傾きデータ、一次式切片データ等に関するデータを前記ＲＯＭ５１から読み込み、前記ＲＡＭ５２中の所定の領域に格納し、ステップＳ１１に進む。
一方、すでに検査工程が実行されており検査終了フラグがセットされているときには、前記ステップＳ８の判定結果がＹＥＳとなり、ステップＳ１０に進む。そして、このステップＳ１０において、前記ＥＥＰＲＯＭ７７から前記一次式傾きデータの補正係数Ａ１〜Ａ５および前記一次式切片データの補正係数Ｂ１〜Ｂ５を読み出して前記ＲＡＭ５２に格納し、ステップＳ１１に進む。
このように、検査工程が実施されていない場合には、前記ＲＯＭ５１に格納されている標準的な一次式傾きデータａ１〜ａ５および一次式切片データｂ１〜ｂ５を前記ＲＡＭ５２に格納し、検査工程が実行された後は、前記ＥＥＰＲＯＭ７７に格納されている補正された一次式傾きデータＡ１〜Ａ５および一次式切片データＢ１〜Ｂ５を前記ＲＡＭ５２に格納するようになされている。
【００６０】
さて、ステップＳ１１においては、前記単位設定スイッチ３９により設定されている表示単位情報を読み込み、前記ＲＡＭ５２の所定の領域に格納する。後述する計測表示処理において、この表示単位情報に基づいて、計測データの表示が行なわれることとなる。
次に、ステップＳ１２に進み、前記ステップＳ９において前記ＲＡＭ５２に格納したサンプリングタイムをレジスタτに格納する。このレジスタτ中に格納されているサンプリングタイムを用いて、後述する計測処理が行われる。
次に、ステップＳ１３に進み、前記ステップＳ７において読み込んだ材質および口径情報ならびにこの制御プログラムのバーション情報を所定期間前記表示部２６に表示する。このように本発明の２線式流量伝送器においては動作開始時に当該制御プログラムのバージョンを計測データの表示を行なう表示部２６に表示させるようにしているため、メンテナンス等を行なうときに非常に便利になっている。
【００６１】
図２３は、このステップＳ１３における表示形態の一例を示す図である。図２３の左側の図において、２６ａで示す小さいサイズの４桁の表示部において前記口径と材質とが表示されており、２６ｂで示す大きいサイズの４桁の表示部において、当該制御プログラムのバージョンが表示されている。この例では、この制御プログラムのバージョンｖは３．８であることが示されている。また、前記口径および材質の表示は、例えば、図２３の右側に示す例のように表示される。ここで、口径としては、ミリメートル（ｍｍ）単位の表示（数字の後にＡが付されている）とインチ単位の表示（数字の後にＢが付されている）とがある。そこで、これらの口径を図２３の右側に示すように４桁の表示部２６ａにおける第１桁〜第３桁を用いて表示する。なお、図２３中各口径の左に記載されている小、中、大は、それぞれの口径を大、中、小の３通りに分類したときに、各口径が属する分類を示している。
また、材質としては、例えばＬ−ＰＰＳ、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＦＡ、ＳＵＳ（ステンレス）等があり、これらを、図２３に示す形態で、前記４桁表示部２６ａの第４桁目を用いて表示している。この例は、口径が１５Ａ、材質がＬ−ＰＰＳであることを示している。
【００６２】
さて、このように、口径、材質、プログラムのバージョンの表示（Ｓ１３）を行なった後、ステップＳ１４に進み、前記出力ポートＯ１の出力信号をローレベルとして、第１のアナログスイッチ７１をオフ（非導通）状態とする。これにより、消費電力の大きい前記単位選択スイッチ３９の回路および前記口径設定スイッチ（３６、３８）の回路における電力消費をなくすことができる。これにより、停電時におけるバックアップ時間を長くすることができる。
【００６３】
次にステップＳ１５に進み、検査モードであるか否かが判定される。この判定は、前記入力ポートＩ４から、前記検査モードピン３７からの信号を入力し、前記検査モードピン３７が短絡されているか否かを判定することにより行なわれる。前記検査モードピン３７が短絡されて検査モードに設定されているときには、ステップＳ１６に進み、検査終了フラグがセットされているか否かを判定する。そして、この判定の結果検査終了フラグがセットされていないときには、後述するステップＳ１７の検査工程が実行され、その後、ステップＳ１８の電圧チェック処理に進む。一方、検査モードに設定されていないとき、あるいは検査終了フラグがセットされているときには、そのまま、ステップＳ１８の電圧チェック処理に進む。
【００６４】
このステップＳ１８の電圧チェック処理の詳細については後述するが、この処理は、前記電源電圧Ｖｃｃが所定の電圧以上であるか否かを判定し、警報を報知したり、あるいは、ウエイト状態とする処理である。電源電圧が正常の範囲内であり、この電圧チェック処理Ｓ１８が終了した後は、ステップＳ１９の計測表示処理が実行される。この計測表示処理Ｓ１９の詳細についても後述するが、ここで、前記センサ部６０からの入力信号に基づいて、瞬時流量の計測および出力ならびに積算流量の積算が行なわれる。この計測表示処理Ｓ１９が行なわれたのち、前記モードキー２７の操作がある否かが判定され（ステップＳ２０）、キー操作があれば、ステップＳ２１のキー入力処理が実行される。このキー入力処理については後述する。
【００６５】
次に、ステップＳ２２に進み、所定時間Ｔ（例えば、３０分）経過したか否かを判定し、所定時間経過していなかったときには、前記ステップＳ１５に戻り、再び、前記ステップＳ１５からの処理が繰り返し実行される。また、所定時間経過していたときには、ステップＳ２３に進み当該所定時間Ｔを計時するタイマをリセットして時間Ｔの計時を開始し、続いて前記第１のアナログスイッチ７１をオン状態として、前記単位選択スイッチ３９の設定を読み込む（ステップＳ２４、Ｓ２５）。これにより、次回の表示からは、前記ステップＳ２５において読み込み設定された新たな単位で当該計測データの表示が行なわれることとなる。次に、ステップＳ２６に進み、前記第１のアナログスイッチ７１をオフとして、消費電力の低減を図る。そして、前記ステップＳ１５に戻り、前記ステップＳ１５〜Ｓ２６を繰り返し実行することとなる。
【００６６】
前記検査工程Ｓ１７について、図１０に示す検査工程時の接続図および図１１のフローチャートを参照して説明する。前述のように、この２線式流量伝送器の動作モードは、検査モードと計測モードの２つのモードに大別される。ここで、検査モードは、前記検査モードピン３７が短絡されているときに設定されるモードであり、図１０に示すように前記外部装置９０として調整検査装置が接続された状態で前記演算係数の補正処理が行なわれる。なお、前記図５および図６に示したように、出力基板２５がこの場合の外部装置である調整検査装置９０に接続されるのであるが、この検査モードには前記４〜２０ｍＡ伝送信号は関わっていないため、この図１０では記載を省略している。
【００６７】
図１０において、配管１００には基準となる高精度基準流量計１０１、本発明の２線式流量伝送器の取り付け部１、ポンプ１０２、流量制御弁１０３が取り付けられている。そして、前述のように前記ディジタル信号出力回路７５からのディジタル出力が前記調整検査装置９０に出力されており、また、前記１０ビットの演算出力および前記センサ部６０の出力も前記コネクタ４３を介して前記調整検査装置９０に入力されている。さらに、前記調整検査装置９０には前記高精度の基準流量計１０１の出力も入力されている。そして、前記調整検査装置９０からは前記流量制御弁１０３に対する制御信号が出力され、予め定められた検査ステップにしたがって、所定の流量を前記配管１００に流すように制御する。
【００６８】
このように接続された状態で前記検査工程Ｓ１７は実行される。図１１のフローチャートにおいて、まず、ステップＳ３１において、予め定められている手順で２線式流量伝送器各部の検査を実行する。そして、ステップＳ３２に進み、前記トランジスタＴｒ１を所定の時間（例えば０．１秒間）だけオン状態とした後オフ状態として、前記調整検査装置９０に対し検査工程の最初のステップが開始されたことを報知する。これを受けて、前記調整検査装置９０は、選択決定された機種（型式）に対応する前記ＲＯＭ５１に格納されている６つの周波数ｆ０〜ｆ５に対応する基準流量Ｑ０〜Ｑ５を前記高精度基準流量計１０１で計測しながら、前記流量制御弁１０３を制御して前記配管に流す。ここでは、まず、前記配管１００に第１の基準流量Ｑ０が流れるように前記流量制御弁１０３を制御する。当該流量計は、このときの前記センサ部６０からの入力信号を計数し記憶する（ステップＳ３３）。このときの計数値をＦ０とする。そして、該計数値Ｆ０とそのときの流量Ｑ０を前記表示部２６に表示するとともに、該計数値を前記コネクタ４３（３４）を介して前記調整検査装置９０に出力する（ステップＳ３４）。
図２２は、このときの表示の様子を示す図であり、図示するように２６ａの第１桁目に「９」を、第２桁目〜第４桁目に計数値「Ｆ０」を表示させ、検査モードにおける表示であることを報知している。
【００６９】
次に、ステップＳ３５に進み、再び前記トランジスタＴｒ１を所定時間の間だけオン状態として、前記調整検査装置９０に対してステップの進行を報知する。これにより、前記調整検査装置９０は、第２番目の基準流量Ｑ１を前記配管１００に流すように制御する。そして、前記制御部５０は、そのときのセンサ部６０からの入力を計数記憶し（Ｓ３６）、その計数値Ｆ１と基準流量Ｑ１を表示するとともに、前記調整検査装置９０に出力する（Ｓ３７）。そして、ステップＳ３８に進み、前記ステップＳ３３において記憶した基準流量Ｑ０における計数値Ｆ０と前記ステップＳ３６において記憶した基準流量Ｑ１における計数値Ｆ１とに基づいて、補正された係数Ａ１およびＢ１を算出する。この係数Ａ１、Ｂ１は、次の式（１）および式（２）に基づいて算出される。
Ａ１＝（Ｑ１−Ｑ０）／（Ｆ１−Ｆ０） …（１）。
Ｂ１＝（Ｑ０×Ｆ１−Ｑ１×Ｆ０）／（Ｆ１−Ｆ０） …（２）。
そして、その算出した（実測）係数Ａ１およびＢ１を前記ＲＡＭ５２の所定の領域に格納する。そして、ステップＳ３９に進み、前記トランジスタＴｒ１を所定期間だけオン状態とすることにより、前記調整検査装置９０に対してこのステップの処理が終了したことを報知する。
【００７０】
以下、上述の場合と同様に、基準流量Ｑ２〜Ｑ５を順次流し、そのときの計数値Ｆ２〜Ｆ５を用いて、同様に、（補正）係数Ａ２〜Ａ５およびＢ２〜Ｂ５を算出し、ＲＡＭ５２に格納する。そして、ステップＳ４１において表示部２６に検査工程の終了を表示し、さらにステップＳ４２において前記ＲＡＭ５２に格納した各係数Ａ１〜Ａ５およびＢ１〜Ｂ５を前記ＥＥＰＲＯＭ７７に格納し、ステップＳ４３で前記検査終了フラグをセットして、この検査工程を終了する。
なお、前記ステップＳ３４、Ｓ３７等において、調整検査装置９０に出力された計数データＦ０〜Ｆ５は、前記調整検査装置９０において検査記録として保存される。
【００７１】
次に、図１２を参照して前記電圧チェック処理について説明する。前述のように、第１電圧検出器７８は電源電圧Ｖｃｃが第１の所定電圧Ｖ１よりも低くなったときにローレベルとなり、第２電圧検出器７９はＶｃｃが第２の所定電圧Ｖ２よりも低くなったときにローレベルとなる。そこで、この電圧チェック処理においては、まず、ステップＳ５１において、前記第１電圧検出器７８の出力がローレベルであるか否かを判定する。Ｖ１≦Ｖｃｃであり、この判定結果がＮＯとなったときは、ステップＳ５２において前記表示部２６における「ＢＡＴ」表示２６ｅを消灯して、この電圧チェック処理を終了する。
【００７２】
さて、Ｖｃｃ＜Ｖ１となっており、前記Ｓ５１の判定結果がＹＥＳとなったときは、ステップＳ５３に進み、前記「ＢＡＴ」表示２６ｅを点滅して使用者に電圧の低下を報知する。そして、ステップＳ５４に進み、第２の所定電圧Ｖ２（Ｖ２＜Ｖ１）と電源電圧Ｖｃｃとを比較する第２電圧検出器７９の出力がローレベルであるか否かを判定する。この判定の結果がＮＯのとき、すなわち、Ｖ２≦Ｖｃｃ＜Ｖ１のときは、この電圧チェック処理を終了する。
【００７３】
一方、Ｖｃｃ＜Ｖ２であり、前記ステップＳ５４の判定結果がＹＥＳのときは、ステップＳ５５に進み、前記「ＢＡＴ」表示２６ｅを点滅状態から連続点灯状態にして、使用者に対し電源電圧の低下を報知する。そして、ステップＳ５６において、前記ＲＡＭ５２中に格納されている積算データ（積算総流量データおよび積算バッチ流量値データ）を前記ＥＥＰＲＯＭ７７に格納し、その消失を防止する。次に、前記「ＢＡＴ」表示以外の表示をすべて消灯する（Ｓ５７）とともに、前記第２のアナログスイッチＳＷ２をオフ状態として（Ｓ５８）、電力消費を防止する。そして、前記ＣＰＵ５０をウエイト状態とする（Ｓ５９）。
【００７４】
このウエイト状態にあるときに、電源電圧の供給が再開され、電源電圧Ｖｃｃが前記第１電圧検出器７８のハイレベル以上になると、ウエイト状態が解除される（Ｓ６０）。ウエイト状態が解除されると、ステップＳ６１に進み、前記第２のアナログスイッチＳＷ２をオン状態として前記センサ部６０への電源電圧の供給を再開する。そして、ステップＳ６２に進み、前記ステップＳ５６においてＥＥＰＲＯＭ７７に退避した積算データを読み出して、前記ＲＡＭ５２に格納する。次に、ステップＳ６３に進み、前記ステップＳ４２においてＥＥＰＲＯＭに格納された補正係数Ａ１〜Ａ５、Ｂ１〜Ｂ５を、前記ステップＳ１０と同様の処理でＲＡＭ５２に再び記憶する。
なお、ステップＳ６０におけるＷａｉｔ解除の処理による動作の復帰か、パワーオンリセットによるスタート１からの動作の復帰かは、停電時間の長さによることは言うまでもない。
次に、前記ステップＳ５２に戻って、前記「ＢＡＴ」表示を消灯して、この電圧チェック処理を終了する。
【００７５】
次に、前記計測表示処理について説明する。この計測表示処理は、１秒タイマ割込処理と共同して実行されるため、まず、該１秒タイマ割込処理について図１３のフローチャートを参照して説明する。
前述のように前記ＣＰＵ５０には複数のタイマ５５が内蔵されている。この１秒タイマもそのなかのひとつであり、１秒を計測すると１秒タイマ割込を発生し、これにより、図１３に示す１秒タイマ割込処理が起動される。
この処理が起動されると、まず、ステップＳ７１において前記１秒タイマの再スタートを実行する。これにより１秒タイマ割込を正確なタイミングで発生させることが可能となる。次に、ステップＳ７２に進み、１秒タイマ割り込みの回数を計数するレジスタｊを＋１する。なお、このレジスタｊは、前記初期設定において０とされている。そして、ステップＳ７３において、このレジスタｊの計数値が前記レジスタτに格納されているサンプリングタイムと等しいか否かを判定する。この判定の結果がＮＯの時は、ステップＳ７７に進む。
一方、この判定の結果がＹＥＳとなったとき、すなわち、前記主レジスタ５３の計数時間が当該サンプリングタイムに達したときは、ステップＳ７４に進み、主レジスタ５３の計数データを前記ＲＡＭ５２中のｆレジスタに格納し、再び０から前記主レジスタ５３の計測を開始させる。そして、ステップＳ７５において前記主レジスタフラグ７５をセットし、ステップＳ７６において前記ｊレジスタを０にリセットして、ステップＳ７７に進む。
【００７６】
ステップＳ７７では、前記副レジスタ５４の計数内容を前記ＲＡＭ５２中のｆ’レジスタに格納して、副レジスタ５４の計数を０から開始させる。そして、ステップＳ７８に進み、副レジスタフラグをセットして、この１秒タイマ割込処理を終了する。
このように、当該サンプリングタイムに達したときに、前記主レジスタ５４の計数内容はｆレジスタに格納され、主レジスタフラグがセットされる。また、１秒タイマ割り込みごとに、前記副レジスタ５４の計数内容がｆ’レジスタに格納され、前記副レジスタフラグはセットされる。この主レジスタフラグがセットされることにより後述する主レジスタ計測処理が実行され、副レジスタフラグがセットされることにより、後述する副レジスタ計測処理が実行されることとなる。
【００７７】
次に、前記計測表示処理（Ｓ１９）について、図１４のフローチャートを参照して説明する。この計測処理が開始されると、まず、ステップＳ８１において、前記主レジスタフラグがセットされているか否かを判定する。当該機種のサンプリングタイムに達しておらず、主レジスタフラグがセットされていないときは、次に、ステップＳ８３に進み、副レジスタフラグがセットされているか否かを判定する。また、主レジスタフラグがセットされているときは、ステップＳ８２において、主レジスタ計測処理を実行してから、ステップＳ８３に進む。詳細については後述するが、この主レジスタ計測処理Ｓ８２において、前記主レジスタ５３の計測データ（前記ｆレジスタのデータ）に基づいて瞬時流量値Ｑ、積算総流量値Ｑｔおよび積算バッチ流量値Ｑｂが算出される。なお、このとき、前述した補正係数Ａ１〜Ａ５、Ｂ１〜Ｂ５が用いられる。
【００７８】
ステップＳ８３において、前記副レジスタフラグがセットされているか否かが判定される。ここで、前記副レジスタフラグがセットされていないときは、ステップＳ８５に進む。また、Ｓ８３の判定結果がＹＥＳのときは、ステップＳ８４に進み、副レジスタ計測処理が実行される。この詳細については後述するが、このステップＳ８４においては、前記ｆ’レジスタに格納されている前記副レジスタ５４の計数内容に基づいて表示瞬時値Ｑ’が算出される。そして、ステップＳ８５に進む。
【００７９】
ステップＳ８５においては、現在設定されている計測のモード、すなわち、（１）瞬時流量計モードであるか、（２）積算流量計モードであるか、あるいは、（３）積算バッチ流量計モードであるかかが判定される。そして、（１）瞬時流量計モードであるときには前記副レジスタ計測処理Ｓ８４において算出された瞬時流量値Ｑ’が前記表示部２６において表示される（Ｓ８６）。また、（２）積算流量計モードであるときは前記主レジスタ計測処理Ｓ８２において算出された積算総流量値Ｑｔが表示され（Ｓ８７）、（３）積算バッチ流量計モードであるときは積算バッチ流量値Ｑｂが表示される（Ｓ８８）。
【００８０】
前記主レジスタ計測処理について、図１５を参照して説明する。この処理においては、まず、前記ＲＡＭ５２中に格納されている前記主レジスタによる計数データｆと当該機種のサンプリングタイムデータτとの比ｆ／τの値が、流れがあると判定される周波数（流れ有り周波数）以上であるか否かが判定される（Ｓ９１）。この判定の結果がＮＯのときは、瞬時値Ｑを０として（Ｓ９２）、ステップＳ９６に進み、前記主レジスタフラグをリセットしてこの主レジスタ計測処理を終了する。一方、前記Ｓ９１の判定結果がＹＥＳのときは、ステップＳ９３に進み、前記ＲＡＭ中に格納されている補正された一次式傾きデータＡｉおよび一次式切片データＢｉを用いて、次の式（３）に基づいて、瞬時流量値Ｑを算出し、レジスタに格納する。
Ｑ＝Ａｉ×ｆ／τ＋Ｂｉ …（３）。
【００８１】
次に、ステップＳ９４に進み、積算総流量値Ｑｔを更新する。すなわち、次の式（４）を実行する。
Ｑｔ←Ｑｔ＋Ｑ×（τ／６０） …（４）。
そして、ステップＳ９５に進み、積算バッチ流量値Ｑｂを更新する。
Ｑｂ←Ｑｂ＋Ｑ×（τ／６０） …（５）。
そして、ステップＳ９６において前記主レジスタフラグをリセットし、この主レジスタ計測処理を終了する。なお、この演算は同一の単位、例えば［Ｌ／ｍｉｎ］で実行し、表示部２６に表示をするときに、設定されている単位系に変換して表示するようになされている。
【００８２】
次に、前記副レジスタ計測処理Ｓ８４について、図１６のフローチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ１０１において、ｆ’レジスタに格納されている副レジスタの計数値は流れ有り周波数以上であるか否かが判定される。この結果がＮＯのときは、ステップＳ１０２に進み、表示瞬時値Ｑ’を０とし、ステップＳ１０３において前記表示部２６のバーセグメント２６ｆを消灯する。そして、ステップＳ１０４に進み、前記１０ビットの計数出力として０（オフ）を出力して、ステップＳ１１７に進み、副レジスタフラグをリセットしてこの副レジスタ計測処理を終了する。なお、この１０ビットの計数出力は、前述のように出力基板２５に供給され、前記２線式線路を介して受信計器などの外部装置９０に伝送される。また、ここでは、ローリミット警報出力点を流れ有り（始め）点としたが、記憶手段に任意の値を設定できることは言うまでもない。
【００８３】
一方、前記ステップＳ１０１の判定結果がＹＥＳのときは、ステップＳ１０５に進み、表示瞬時値Ｑ’を算出する。この演算は次の式（６）により行なわれる。
Ｑ’＝Ａｉ×ｆ’＋Ｂｉ …（６）。
次に、ステップＳ１０６に進み、前記ステップＳ１０５において算出した表示瞬時値Ｑ’が当該定格流量値の１１０％以上であるか否かが判定される。
算出した表示瞬時値Ｑ’が定格の１１０％以上であり、ステップＳ１０６の判定結果がＹＥＳのときは、ステップＳ１０７に進み、バーセグメント２６ｆを全部同時に点滅させる。これにより、定格以上の流量であることを報知することができる。そして、ステップＳ１０８に進み、前記１０ビットの計数出力としてフル出力である１０２３をラッチ出力し、次に、前記ステップＳ１１７において、副レジスタフラグ１１７をリセットして、この副レジスタ計測処理を終了する。なお、ここではハイリミット警報出力点を流れの上限点としたが、記憶手段に任意の値を設定できることは言うまでもない。
【００８４】
また、前記ステップＳ１０６における判定結果がＮＯのとき、すなわち、算出された表示瞬時流量値が下限値と上限値との中間の値であるときは、ステップＳ１０９に進み、前記バーセグメント２６ｆを左から右に順次点滅させる。そしてステップＳ１１０において流量値出力処理を行った後、ステップＳ１１７で副レジスタフラグをリセットして、この副レジスタ計測処理を終了する。
【００８５】
前記ステップＳ１１０の流量値出力処理について、図１７を参照して詳細に説明する。
前述のように、主レジスタ５３は、管の口径に応じたサンプリングタイムにより計数処理を行っており、副レジスタ５４は管の口径に関わらず一定のサンプリングタイムで計数処理を行っている。そして、この副レジスタ５４による計数値を前記２線式線路を介して外部装置９０に伝送している。したがって、前述のように、管の口径に応じて前記副レジスタ５４による計測値が正確でない場合が生じる。そこで、本発明においては、このような不都合をなくし、前記２線式線路を介して高精度の測定値を外部装置９０に伝送するようにしている。
【００８６】
例をあげてさらに詳細に説明する。今、前記センサ部６０から３３．７Ｈｚのパルス信号が入力されているものとする。このとき、小口径の管であり、主レジスタ５３および副レジスタ５４ともに１秒のサンプリングタイムであるときは、主レジスタ５３および副レジスタ５４の計数値は、ともに３３（Ｈｚ）となる。また、中口径の管であり、主レジスタ５３のサンプリングタイムが２秒、副レジスタ５４のサンプリングタイムが１秒であるときには、主レジスタの計数値は６７（Ｈｚ）、副レジスタ５４の計数値は、２秒で３３×２＝６６（Ｈｚ）となる。さらに、大口径の管であり、主レジスタ５３のサンプリングタイムが３秒、副レジスタ５４のサンプリングタイムが１秒であるときは、主レジスタ５３の計数値は１０１（Ｈｚ）、副レジスタ５４の出力を３秒間計数した値は３３×３＝９９（Ｈｚ）となる。このように、前記副レジスタ５４の出力を積算する前記外部装置９０においては、管の口径に応じて不正確な測定値となってしまう。
【００８７】
そこで、本発明においては、前記ステップＳ１１１（図１７）において、サンプリングタイムを判定する。そして、サンプリングタイムが１秒であるときには、ステップＳ１１２に進み、前記副レジスタ５４の値（ｆ’）を用いて算出した瞬時値Ｑ’を１０ビットのラッチ回路である出力ポートＯ６に出力する。すなわち、前述のように、サンプリングタイムが１秒のときには、主レジスタ５３および副レジスタ５４の測定値に誤差が生じていないため、このステップＳ１１２のように処理を行っている。
【００８８】
また、サンプリングタイムが２秒のときは、ステップＳ１１３に進み、現在の時刻が２秒の倍数の時刻であるか否かを判定する。そして、現在の時刻が２秒の倍数ではないとき、すなわち、サンプリングタイムτの前半の１秒であるときには、ステップＳ１１２に進み、副レジスタ５４の値をそのまま用いて演算した瞬時値Ｑ’を前記１０ビットの出力ポートＯ６に出力する。また、現在の時刻が２秒の倍数の時刻であるときには、ステップＳ１１４に進み、その時点の主レジスタ５３の計数値から副レジスタ５４の第１秒目の計数値を減算することにより得られた計数値（ｆ’’）を用いて、瞬時値（Ｑ’’）を算出し、この値Ｑ’’を前記１０ビットの出力ポートＯ６に出力する。すなわち、前述した例においては、２秒間のサンプリングタイムのうちの始めの１秒には前記副レジスタ５４の計数値（３３）に基づく瞬時値Ｑ’を出力し、後半の１秒には、主レジスタ５３の計数値（６７）−副レジスタ５４の第１秒目の計数値（３３）＝３４を計数値であるとして算出した瞬時値Ｑ’’を出力する。これにより、伝送される瞬時値を正確なものとすることができる。
【００８９】
さらに、前記サンプリングタイムが３秒であるときには、ステップＳ１１５に進み、現在の時間が３秒の倍数の時間であるか否かを判定する。そして、この判定の結果がＮＯのとき、すなわち、前記３秒のサンプリングタイムのうちの第１秒目および第２秒目に対応するときは、前記ステップＳ１１２に進み、前記副レジスタ５４の計数値を用いて算出した瞬時値Ｑ’を前記１０ビットの出力ポートＯ６に出力する。また、前記ステップＳ１１５の判定結果がＹＥＳのとき、すなわち、前記３秒のサンプリングタイムの第３秒目であるときは、ステップＳ１１６に進み、前記主レジスタ５３の計数値−｛前記副レジスタ５４の（第１秒目の計数値）＋（第２秒目の計数値）｝により算出した値を計数値であるとして、算出した瞬時値Ｑ’’’を前記１０ビットの出力ポートＯ６に出力する。すなわち、前述の例においては、３秒のサンプリングタイムのうちの第１秒目と第２秒目には、前記副レジスタ５４の計数値（３３）により算出された瞬時値Ｑ’を前記外部装置９０に伝送し、第３秒目には、主レジスタの計数値（１０１）−｛副レジスタの（第１秒目の計数値（３３））＋（第２秒目の計数値（３３））｝＝３５を計数値であるとして算出した瞬時値Ｑ’’’を前記外部装置９０に送出する。したがって、３秒間のサンプリングタイムにおける計数値の合計は前記主レジスタ５４の計数値と同一の値となり、外部装置９０においても、高精度の測定が可能となる。
【００９０】
このように、本発明においては、一定のサンプリングタイムとされている副レジスタ５４の計数値に対して、前記主レジスタ５３の計数値と同一の値となるように補正処理を行っているために、高精度の測定結果を外部の受信計器等に伝送することが可能となる。
【００９１】
次に、前記キー入力処理Ｓ２１について、図１８のフローチャートを参照して説明する。この処理は、前記ステップＳ２０（図９）においてモード選択キー２７が押圧されたことを検出したときに実行される処理であり、前記３つの計測モード、すなわち、（１）瞬時流量計モード、（２）積算流量計モードおよび（３）積算バッチ流量計モードを前記モード選択キー２７が操作される毎に順次切り替える処理である。また、このモード選択キーを押圧している時間の長さに応じて、積算バッチデータあるいは積算総流量値データをクリアすることもできるようになされている。
【００９２】
まず、ステップＳ１２１において、現在のモードに使用されている単位を点滅表示して操作者に現在のモードを報知する。すなわち、現在選択されているモードが（１）瞬時流量計モードであるときは、前記表示部２６における単位表示部２６ｃあるいは２６ｄを点滅表示する。また、（２）積算流量計モードであるときは、前記２６ｃのうちの「ｍ3」の部分のみ、あるいは、前記２６ｄのうちの「Ｌ」の部分のみを点滅表示する。さらに、（３）積算バッチ流量計モードであるときも、前記（２）の場合と同様の部分を点滅表示する。ただし、この場合は、前記サイズの小さい４桁表示部の第１桁目に「ｂ」が表示されているため、前記（２）の場合と区別することができる。
【００９３】
次に、ステップＳ１２２に進み、前記モード選択キー２７が第１の所定時間Ｔ１に達する前にオフとされたか否かを判定する。この判定の結果がＹＥＳのとき、すなわち、Ｔ１よりも短い時間の押圧であったときは、ステップＳ１２３に進み、前記Ｓ１２１と同様に、現在のモードに使用されている単位を点滅表示して操作者に現在のモードを報知する。そして、ステップＳ１２４に進み、前記モード選択キー２７がオフとされた後、第２の所定時間Ｔ２が経過したか否かが判定される。ここで、Ｔ２＜Ｔ１とされている。この判定の結果がＹＥＳのときは、このキー入力処理を終了する。
【００９４】
また、モード選択キー２７がオフとされてからＴ２時間経過してないときは、ステップＳ１２５に進み、モード選択キー２７が再度オンとされたか否かを判定する。そして、この判定の結果がＮＯのときはこのキー入力処理を終了する。また、モード選択キー２７が再度オンとされたときは、ステップＳ１２６に進み、現在のモードを一つ進める。すなわち、現在が（１）瞬時流量計モードであるときには、モードを（２）積算流量計モードに変更し、現在が（２）積算流量計モードであるときは（３）積算バッチ流量計モードに変更し、現在が（３）積算バッチ流量計モードであるときは（１）瞬時流量計モードに変更する。そして、ステップＳ１２７に進み、変更された新しいモードに対応する単位を前述の場合と同様に点滅表示するとともに、新しいモードのデータを表示する。そして、前記ステップＳ１２２に戻る。
このように、前記モード選択キー２７を第１の所定時間Ｔ１以下の長さで、繰り返し押圧操作することにより、計測モードをサイクリックに変更することができる。
【００９５】
一方、前記モード選択キー２７を前記第１の所定時間Ｔ１以上の長い時間押圧したときには、前記ステップＳ１２２の判定結果がＮＯとなり、ステップＳ１２８において、現在のモードが（３）の積算バッチ流量計モードであるか否かが判定される。現在のモードが積算バッチ流量計モードであるときは、ステップＳ１２９に進み、前述した積算バッチデータＱｂをクリアしたのち、ステップＳ１３０において、前記ＥＥＰＲＯＭ７７に格納されている積算バッチデータＱｂ’をクリアする。そして、ステップＳ１３１に進む。また、前記Ｓ１２８の判定結果がＮＯのときは、そのままステップＳ１３１に進む。
このように、積算バッチ流量計モードにおいて、前記モード選択キー２７をＴ１時間以上押圧したときは、前記ＲＡＭ５２および前記ＥＥＰＲＯＭ７７中に格納されている積算バッチ流量データをクリアして、再び、流量の積算を行うことができる。
【００９６】
ステップＳ１３１においては、前記モード選択キー２７が第３の所定時間Ｔ３未満でオフとされたか否かが判定される。ここで、第３の所定時間Ｔ３は、Ｔ２＜Ｔ１＜Ｔ３という関係を満たす時間である。この判定の結果がＮＯであるとき、すなわち、前記モード選択キー２７が押圧されている時間がＴ３以上であるときは、ステップＳ１３２に進み、現在のモードが（２）積算流量計モードであるか否かが判定される。この判定の結果がＹＥＳのときは、ステップＳ１３３で前記ＲＡＭ５２中に格納されている積算総流量データＱｔをクリアし、ステップＳ１３４で前記ＥＥＰＲＯＭ７７に格納されている積算総流量データＱｔ’をクリアして、前記ステップＳ１２３に戻る。また、前記ステップＳ１３１の判定結果がＹＥＳのとき、および、前記ステップＳ１３２の判定結果がＮＯのときは、前記ステップＳ１２３に戻る。
このように、積算流量計モードにおいて、前記モード選択キー２７を第３の所定時間Ｔ３以上押圧しつづけた場合には、前記ＲＡＭ５２およびＥＥＰＲＯＭ７７中に格納されている積算総流量データＱｔおよびＱｔ’をクリアして、再び、流量データの積算を実行させることができる。
【００９７】
このように、本発明においては、前記単一のモード選択キー２７の押圧回数および押圧時間長に基づいて、計測モードの切り替え、積算バッチ流量データＱｂ、Ｑｂ’および積算総流量データＱｔ、Ｑｔ’のクリアを実行することができる。したがって、多数の操作キーを設ける必要をなくし、機器の小型化を図ることができる。
また、前述のフローチャートから明らかなように、前記ＲＡＭ５２中に格納されている積算データの更新は常時行われているが、前記ＥＥＰＲＯＭ７７中のデータの更新は、起動時、停電時および前記キー操作時に限られている。これにより、読み出し／書き込みの回数に制限のあるＥＥＰＲＯＭ７７の耐久性を向上させることができる。
【００９８】
さて、前記図１に示した外観図は、小口径の管路に本発明の２線式流量伝送器を適用した場合の外観を示していたが、前述のように、本発明の２線式流量伝送器は、配管に合わせたサイズとされた計量部本体１と多種類の配管に共通に使用することができる計測表示部２とから構成されている。図２４は、中口径（２０Ａ、２５Ａなど）の配管に適用された本発明の２線式流量伝送器の外観を示す図である。この図に示すように、中口径の配管に接続される場合には、前記計量部本体１は当該配管に合致したサイズのものとされ、計測表示部２は前記図１に記載したものと同一のものとされている。
【００９９】
なお、上述した実施の形態においては、前記流れ有り周波数ｆ０および定格の１１０％の流量に対応する周波数ｆ５として、前記ＲＯＭ中の口径設定データテーブル中に格納されているデータを用いていたが、このデータを前記ＲＡＭ５２あるいはＥＥＰＲＯＭ７７などの非固定記憶手段に記憶することにより、前記ローリミットおよびハイリミットに対応する流量値を任意に設定することができるようになる。
図２５は、この場合の実施の形態を示す図であり、前記リミットデータを表示させておき、その値を低下させるＤＯＷＮキー９２、上昇させるＵＰキー９３、および、入力キー９１を用いることにより、前記ローリミットおよびハイリミットを変更することができるようになる。なお、９６ａおよび９６ｂは状態表示用ＬＥＤである。また、この図２５に示すように、表示部９５の表示桁数は３桁であるため、積算流量値の表示のときは単位表示用ＬＥＤとして、ｍ3表示ＬＥＤ９４ａおよびＬ表示ＬＥＤ９４ｂとを備えている。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、第１のレジスタの計測周期を周波数に応じて設定しているため、周波数が低い場合であっても十分な分解能が得られ、高精度の計測を行うことができる。
また、検査工程において１台ごとに補正係数を算出し、この補正係数を用いて計測を行っているので、高精度の計測を行うことができる。
さらに、書き替え可能な不揮発性記憶手段に前記補正係数を格納するとともに、電源電圧低下時には、積算データをこの不揮発性記憶手段に退避するようにしているため、停電時などにおいても、それまでの積算データを失うことがない。
さらにまた、電気二重層コンデンサを使用してバックアップしているので、数１０秒程度の停電があっても、データの消失を防止することができる。
さらにまた、伝送部に、ダイオードブリッジ回路からなる全波整流回路を備えているため、無極性の４〜２０ｍＡ伝送信号とすることができ、伝送部の破損を防止することができるとともに、工事の工数の短縮を図ることができる。
【０１０１】
さらにまた、例えば１０ビットの測定データを検査モード時に外部に直接出力すること、および、計測モード時に１０ビットの測定データをアナログ信号に変換して２線式伝送することができるため、高分解能の測定を行うことができる。
さらにまた、第１の所定周期が第２の所定周期よりも長い場合において、第２の測定データの誤差を補正するようにしているため、受信器側においても高精度の処理が可能となる。
さらにまた、ケース内面に導電体層を設けているので、確実な静電遮蔽ができ、ノイズの影響をなくすことができる。
さらにまた、２線式線路の２本の電源線の線間にバリスタを設け、各電源線と接地線との間にバリスタとコンデンサの並列回路を設けているため、サージを吸収することができ、また、高周波ノイズおよび誘導ノイズを吸収することができ、信頼性の高い計測が可能となる。
【０１０２】
さらにまた、積算値をクリアすることなしに積算値の単位の変更、積算値の表示桁の変更、瞬時値の単位の変更ができるので、短期日数での積算表示のオーバーフローを防止することができるとともに、使用途中でも積算データをクリアすることなく単位の変更ができ、使い勝手がよい計測量伝送器を提供することができる。
さらにまた、高精度の流量の算出が可能となる。
さらにまた、記憶手段のいずれのページにおいても、その先頭位置に格納されているデータと最終位置に格納されているデータは統一されたものとされているために、調整検査工程の標準化、簡素化が可能となり、ひいてはコストダウンが可能となる。
さらにまた、操作間違いのない流量伝送器を提供することができる。
さらにまた、ノイズなどによる誤作動時にも積算データを失うことがない。
さらにまた、センサ部に圧電バイモルフ素子を使用した場合には、可動部が無いので、維持管理が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態である２線式流量伝送器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）は一部破断側面囲である。
【図２】 図１に示した２線式流量伝送器の第１のプリント基板（表示基板）の構成例を示す図である。
【図３】 図１に示した２線式流量伝送器の第２のプリント基板（出力基板）の構成例を示す図である。
【図４】 表示基板と出力基板の接続の様子を示す図である。
【図５】 表示基板の回路構成例を示すブロック図である。
【図６】 出力基板の回路構成例を示すブロック図である。
【図７】 メモリマップおよび口径設定データテーブルを説明するための図である。
【図８】 メインルーチンを示すフローチャートである。
【図９】 メインルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】 検査モード時における接続を説明するための図である。
【図１１】 検査工程を説明するためのフローチャートである。
【図１２】 電圧チェック処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】 １秒タイマ割込みルーチンのフローチャートである。
【図１４】 計測表示処理のフローチャートである。
【図１５】 主レジスタ計測処理のフローチャートである。
【図１６】 副レジスタ計測処理のフローチャートである。
【図１７】 流量値出力処理のフローチャートである。
【図１８】 キー入力処理のフローチャートである。
【図１９】 積算流量計モード時の表示形態を示す図である。
【図２０】 積算バッチ流量計時の表示形態を示す図である。
【図２１】 電圧低下検出時の表示形態を示す図である。
【図２２】 検査モード時の表示形態を示す図である。
【図２３】 材質、口径およびバージョンの表示形態を示す図である。
【図２４】 中口径（２０Ａ、２５Ａなど）の配管に適用された本発明の２線式流量伝送器の外観を示す図である。
【図２５】 本発明の他の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
１ 計量部本体
２ 計測表示部
３ 回転軸
１３ 圧電素子
２４ 第１のプリント基板（表示基板）
２５ 第２のプリント基板（出力基板）
２６ 液晶表示部
２７ モード選択キー
３４、４２、４３ コネクタ
３９ 単位選択スイッチ
３６、３８ 口径設定スイッチ
３７ 検査モードピン
４０ 電気２重層コンデンサ
４４ ハンダ付け用ラウンド
４６ 全波整流器
４７ コンデンサ
４８ バリスタ
５０ 制御部（１チップマイクロンピュータ）
５１ ＲＯＭ
５２ ＲＡＭ
５３ 主レジスタ
５４ 副レジスタ
５５ タイマ
６０ センサ部
７１、７２ アナログスイッチ
７３ ウォッチドッグタイマ
７４ パワーオンリセット回路
７５ ディジタル信号出力回路
７６ バッファ回路
７７ ＥＥＰＲＯＭ
７８、７９ 電圧検出器
８１ １０ビットＤ／Ａ変換部
８２ Ｖ／Ｉ変換部
８３ ４〜２０ｍＡ伝送信号出力部
８４ 直流安定化電源
９０ 外部装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定物理量の大きさに対応する周波数を有する測定信号を用いて当該物理量を測定するようになされた２線式計測量伝送器及び２線式流量伝送器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、被測定物理量の大きさに対応する周波数を有する測定信号を用いて当該物理量を測定することは知られている。このような測定装置の一例として、カルマン渦の発生周期あるいは発生周波数を測定することにより流量を計測する流量計が知られている。
例えば、本出願人は、一台の流量計において、瞬時流量値と積算流量値とを演算処理して、選択的に表示部に表示できるようにした流量計を提案している（特開平８−１３６３１５号公報）。この流量計は、電池式流量計の場合と２線式４〜２０ｍＡ流量伝送器の場合との構成とされている。そして、流量の計測は３秒間に１秒間だけ行い、測定信号から所定の演算式により瞬時流量を演算し、該瞬時流量を累算することにより積算流量値を得るようにしている。そして、流量計測の０．５秒前から計測終了までの１．５秒間だけアナログ回路に給電し、残りの１．５秒間は給電を中止することによって、電池寿命を長期間確保するようにしている。
【０００３】
一方、流量計の機能を備える流量検出スイッチとして、特開平９−８９６１３号公報が開示されている。この流量スイッチは、カルマン渦の発生周期を測定し、周期の逆数の周波数と流量との関係を表すデータテーブルを参照して流量を決定し、さらに、該流量を積算して積算流量値を表示するようになされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記３秒間の内の１秒間だけ流量の計測を行う流量計によれば、消費電力を低減することは可能となるが、３秒のうち２秒間は計測した１秒間と同じ流量が流れているとみなして積算流量値を算出しているために、高精度の積算流量値を得ることができないという問題点があった。
また、上記従来の流量検出スイッチは、カルマン渦の発生周期を測定しているため、周波数が高い場合は周期が短くなってしまい、測定分解能が得られず、測定精度が悪いという問題点があった。さらに、周期の逆数より得られた周波数から、データテーブルを参照して流量を決定しているが、１つの周波数に対して１つの流量データを定義しているため膨大な容量のメモリを必要とし、多種類の口径のデータテーブルや制御プログラムを１つのＣＰＵ（マイコン）に収容することができず、何種類ものＣＰＵ（マイコン）を用意しなければならないという問題点があった。さらにまた、積算流量値は３桁の７セグメントＬＥＤにて表示しているため、計測を開始しても短時間の内にオーバフローしてしまうという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、低い周波数から高い周波数まで高精度に測定することができるとともに外部の装置に対しても高精度の測定データを出力することのできる２線式計測量伝送器及び２線式流量伝送器を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の２線式計測量伝送器は、被測定物理量の大きさに対応する周波数を有する測定信号を用いて当該物理量を測定し、該測定した物理量を２線式伝送方式により他の装置に伝送するようになされた２線式計測量伝送器であって、被測定物理量の大きさに対応する周波数を有する測定信号を出力するセンサ部と、当該２線式計測量伝送器が設置される条件に応じて設定される第１の所定周期の間、前記測定信号を計数する第１のレジスタと、当該２線式計測量伝送器が設置される条件にかかわらず一定の長さとされた第２の所定周期の間、前記測定信号を計数する第２のレジスタと、制御部と、４〜２０ｍＡの２線式伝送を行う伝送部とを有し、前記制御部は、前記第１のレジスタの計数値に基づいて第１の測定データを算出して当該物理量の積算に使用し、前記第２のレジスタの計数値に基づいて第２の測定データを算出し、該第２の測定データを当該物理量の瞬時測定値として前記伝送部を介して他の装置に伝送するようになされており、前記第１の所定周期が前記第２の所定周期よりも長く設定されている場合に、前記伝送部を介して、前記第１のレジスタの計数値に基づいて補正された計数値を用いて算出した計測データを所定のタイミングで送出することにより、前記第２の測定データに含まれている誤差を補正するようになされているものである。
【００１１】
また、本発明の２線式流量伝送器は、流量に対応した周波数のパルス信号を出力するセンサ部と、該センサ部から出力されるパルス信号を計数する第１および第２のレジスタと、前記第１および第２のレジスタの計数値に基づいて流量値を算出する制御部と、計測した流量値を表示する表示部と、４〜２０ｍＡの２線式伝送を行う伝送部とを有し、前記第１のレジスタは、当該流路の口径に応じて設定される第１の所定周期の間、前記パルス信号を計数するようになされ、前記第２のレジスタは、一定の長さとされた第２の所定周期の間、前記パルス信号を計数するようになされ、前記制御部は、前記第１のレジスタの計数値に基づいて第１の流量データを算出して流量の積算に使用し、前記第２のレジスタの計数値に基づいて第２の流量データを算出し、該第２の流量データを瞬時流量として前記表示部に表示するとともに、前記伝送部を介して他の装置に伝送するようになされているものである。
【００１３】
さらに、前記第１の所定周期が前記第２の所定周期よりも長く設定されている場合に、前記制御部は前記伝送部を介して、前記第１のレジスタの計数値に基づいて補正された計数値を用いて算出した流量データを所定のタイミングで送出することにより、前記第２の流量データに含まれている誤差を補正するようになされているものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の２線式測定量伝送器は、被測定物理量の大きさに対応する周波数を有する測定信号を用いて当該物理量を測定する測定装置であればいかなる物理量を測定する測定量伝送器にも適用することができるものであるが、ここでは、２線式流量伝送器を例にとって説明する。
図１は、この２線式流量伝送器の一実施の形態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２線式流量伝送器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、２線式流量伝送器は、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。ここで、前記計量部本体１はそれが接続される配管に合わせたサイズとされており、前記計測表示部２は多種類（例えば、６４種類）の配管の材質や口径に共通に適用することができるものとされている。すなわち、前記計測表示部２は多数の機種に共通に使用することができるようになされている。
【００２２】
前記計量部本体１は、その入口１ａが上流側に、出口１ｂが下流側にそれぞれ接続され、流れの中に置かれた柱状物体１１の下流側に形成されるカルマン渦の発生周波数が広いレイノルズ数において流速に比例していることを利用し、この渦流の発生周波数を計測することにより、流速或いは流量を知ることができるカルマン渦流式のものとして構成されている。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ほか、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という特徴を有している。
【００２３】
前記計量部本体１には、渦流の発生によって変化する流路中の圧力を検知するためホルダ１２の内部にセンサとしての圧電素子１３が取付けられている。圧電素子１３は渦流の発生周波数に等しい周波数で変化する電気信号からなる流量信号を出力し、これをリード線１４を介して計測表示部２の電子回路に供給する。
【００２４】
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内に収容された第１のプリント基板（表示基板）２４、第２のプリント基板（出力基板）２５、上ケース２２の上面に配置された液晶表示器２６及びモード選択キー（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°毎に位置出し可能に調整できるようになっている。リード線１４は回転軸３の中空部を通ってプリント基板２４上に形成された電子回路まで導かれている。なお、３３は外部機器に所定の信号を出力するためのシールド線からなる信号線である。
【００２５】
前記下ケース２１と上ケース２２は樹脂製のものとされており、その内面には図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように導電性シールド材３０が塗布されている。
また、前記第１のプリント基板（表示基板）２４および前記第２のプリント基板（出力基板）２５は、それぞれ、金属スペーサ３１を介して前記上ケース２２および下ケース２１に取り付けられている。ここで、前述のように上ケース２２と下ケース２１は樹脂製とされており、その内部に導電性シールド材３０が塗布されている。そして、前記プリント基板２４におけるネジ２９および金属スペーサ３１が当接する箇所には金属部３２が設けられており、前記金属スペーサ３１および前記ネジ２９により前記上ケース２２および下ケース２１とプリント基板２４および２５との電気的接続がとられるようになされている。
また、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、各種の設定操作を行うときに開けられるようになっている。
【００２６】
計測表示部２の上ケース２２の上面に配置された表示器２６は、下段左側から小さなサイズの４桁数字表示部２６ａと、大きなサイズの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、小さなサイズの４桁数字表示部２６ａの上段には「ＢＡＴ」セグメント表示２６ｅが、大きなサイズの４桁数字表示部２６ｂの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２６ｆがそれぞれ配されている。
【００２７】
小さなサイズの４桁数字表示部２６ａの最上位桁（第１桁目）は、現在の表示状態、現在の計測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２６ｆ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動作する。なお、図１では全ての表示２６ａ〜２６ｆ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。
後述するように、この２線式流量伝送器は、（１）瞬時流量計、（２）積算流量計、（３）積算バッチ流量計の３つの計測表示モードを有している。瞬時流量計のときには、計測した瞬時流量を前記４桁表示部２６ｂを使用して表示する。また、積算流量計のときは、図１９に示すように、前記２つの４桁表示部２６ａおよび２６ｂを使用して８桁で表示する。さらに、積算バッチ流量計のときは、図２０に示すように、小さいサイズの４桁表示部２６ａの第１桁目に「ｂ」を表示して積算バッチ流量の表示であることを示し、２６ａの第２〜４桁および２６ｂを使用して積算バッチ流量を７桁で表示する。
また、後述する電源電圧の低下を検出したときは、図２１に示すように、前記「ＢＡＴ」セグメント表示２６ｅを点滅あるいは連続点灯して、その旨を表示する。さらに、後述する検査モードにおいては、図２２に示すように、前記２６ａの第１桁目に「９」を表示して検査モードであることを表示する。
【００２８】
図２は、前記流量計における前記第１のプリント基板（表示基板）２４の構造をより詳細に示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）は下面図である。図示するように前記表示基板２４の上面には前記表示部２６およびモード選択キー２７が取り付けられている。なお、この図には表されていないが、前記表示部２６の下には、この２線式流量伝送器の制御を行う制御部（シングルチップマイクロコンピュータ）が取り付けられている。また、この表示基板２４は両面４層で材質は不燃性のＦＲ４であり、その表面の前記金属スペーサ３１と当接する部分にはこの表示基板２４上の電子回路の電源負極に接続されている金属部３２が設けられている。
【００２９】
図２の（ｂ）に示すように、前記表示基板２４の下面には、前記第２のプリント基板（出力基板）２５に測定データ等を出力するための１４極のコネクタ３４、前記圧電素子１３とこのプリント基板２４との接続用の端子３５、口径選択用ジャンパ線３６（ｓｊ１、ｓｊ２）、短絡されているときにこの２線式流量伝送器の動作モードを検査モードに設定するための検査モードピン３７（ｐ１、ｐ２）、口径および材質選択スイッチ３８、表示単位を設定するための単位選択スイッチ３９およびバックアップ用のコンデンサ４０などが取り付けられている。なお、これ以外に、前述したように制御部等がこの表示基板２４上に設けられている。
【００３０】
ここで、前記口径および材質選択スイッチ３８は、例えば、０ｈ〜Ｆｈ（ｈは１６進数を表す）の１６通りの位置を選択することのできるスイッチとされている。この口径及び材質選択スイッチ３８からの４ビットのデータは、前記口径選択用ジャンパ線３６（ｓｊ１、ｓｊ２）からの２ビットのデータと合わされ、合計６ビットの口径および材質選択データが前記制御部（マイクロコンピュータ）に入力されるようになされている。
【００３１】
また、前記単位選択スイッチ３９は、例えば、０〜９の１０通りの位置を選択することができるスイッチとされており、この単位選択スイッチ３９による選択データに応じて瞬時流量値および積算流量値の表示単位が切替えられるようになされている。例えば、位置０〜位置３に設定されているときは、瞬時流量値をＬ／ｍｉｎ単位で表示し、積算流量値をそれぞれ１Ｌ単位、０．１Ｌ単位、０．０１ｍ３単位、０．１ｍ3単位で表示し、位置４〜位置７のときは瞬時流量値をｍ3/ｈで表示し、積算流量値をそれぞれ１Ｌ単位、０．１Ｌ単位、０．０１ｍ3単位、０．１ｍ3単位で表示するようになされている。
【００３２】
なお、各設定スイッチ類の構成は、上述した例に限られることはなく、任意の構成のものとすることができる。例えば、前記口径選択用ジャンパ線３６および口径および材質選択スイッチ３８あるいは前記単位選択スイッチ３９の代わりに、それぞれ所定ビット数のディップスイッチ等を設けるようにしてもよい。
【００３３】
図３は、前記第２のプリント基板（出力基板）２５の上面の外観を示す図である。この出力基板２５は、前記表示基板２４と同様に、両面４層で材質は不燃性のＦＲ４である。そして、その表面の前記金属スペーサ３１と当接する部分にはこの出力基板２５上の電子回路の電源負極に接続された金属部３２が設けられている。また、出力基板２５上には、１４極の第１のコネクタ４２および１４極の第２のコネクタ（検査用コネクタ）４３が搭載されており、該第１のコネクタ４２は接続ケーブル４１を介して前記表示基板に設けられたコネクタ３４に接続されている。また、前記検査用コネクタ４３は、検査モード時に、後述する外部装置（調整検査装置）９０との接続に用いられる。通常の計測動作時においては、前記検査用コネクタ４３にはなにも接続されず、次に述べるハンダ付け用ラウンド４４を介して２線式線路が受信測器等の外部機器９０に接続されることとなる。
【００３４】
４４は出力基板２５上に設けられた３つのハンダ付け用ラウンドであり、電源線用の２個のラウンドＰ１，Ｐ２および接地用のラウンドＦ．Ｇ．からなる。この３個のラウンド４４には、前記シールド線３３が接続され、前記ラウンドＰ１およびＰ２には後述する２線式線路が接続され、前記接地用のラウンドＦ．Ｇ．にはシールド線３３における遮蔽用の編み線が接続される。
４５は、 出力電流調整用トリマであり、スパン用とオフセット用の２個のトリマが設けられている。なお、このほかに、この出力基板２５上には、前記図１の（ｂ）、（ｃ）に示したように、全波整流器４６、コンデンサ４７、バリスタ４８等の各種部品が搭載されている。
【００３５】
図４は、前記表示基板２４と前記出力基板２５との接続の様子を示した図である。この図に示すように、前記表示基板２４上に設けられたコネクタ３４と前記出力基板２５上に設けられた第１のコネクタ４２との間は、１４本の信号線からなる基板間接続ケーブル４１により接続されている。ここで、この基板間接続ケーブル４１を介して接続される信号の詳細については後述するが、１０ビットの測定データ、電源正極、電源負極、センサ部からの周波数出力およびディジタル信号出力回路の出力がこの基板間接続ケーブル４１を介して伝送されることとなる。なお、前記第１のコネクタ４２と前記第２のコネクタ４３は同一の信号端子を有するものとされている。
【００３６】
図５は、上述した２線式流量伝送器の回路構成のうち前記表示基板２４の構成を示すブロック図である。この図において、５０はこの２線式流量伝送器の全体の制御を行うシングルチップマイクロコンピュータ（以下、単にＣＰＵという）であり、その内部には、制御プログラムおよび後述する演算係数テーブル等を格納するＲＯＭ５１、各種のデータを格納するデータエリアおよびワークエリアとして使用されるＲＡＭ５２、第１のレジスタ（主レジスタ）５３、第２のレジスタ（副レジスタ）５４、タイマレジスタ群５５、液晶表示部を駆動するための表示ドライバ等が搭載されている。
【００３７】
ここで、前記主レジスタ５３および副レジスタ５４は、前記制御プログラムの制御により、後述するセンサ部６０からカウント信号入力ポートｉＣＮＴを介して入力される測定パルスを計数する。このとき、前記主レジスタ５３は、この２線式流量伝送器が設置される流路（配管）の口径に応じて設定されたサンプリングタイムの期間、該入力パルスを計数し、副レジスタ５４は口径に関わらず一定の期間、入力パルスを計数するようになされている。口径が大きい配管の場合には、後述するセンサ部から入力されるパルス信号の周波数が小さくなり、口径が小さい配管の場合には、入力パルス信号の周波数が高くなる。したがって、低い周波数のパルス信号を精度良く計数するためには、計数する期間（サンプリングタイム）を長くすることが必要となる。したがって、本発明においては、口径に応じて、主レジスタ５３のサンプリングタイムの値を設定するようにしている。
【００３８】
６０は、前記圧電素子１３、この圧電素子１３からの電気信号を増幅する増幅器６１およびこの増幅器６１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６２からなるセンサ部であり、このセンサ部６０の出力は、前記カウント信号入力ポートｉＣＮＴに入力される。なお、このセンサ部６０の出力は、前記コネクタ３４にも印加されており、前記出力基板２５および第２のコネクタ４３を介して調整検査装置等の外部装置９０にも出力されるようになされている。また、このセンサ部６０には出力ポートＯ２の出力により制御される第２のアナログスイッチ回路７２を介して電源Ｖｃｃが供給されるようになされている。
【００３９】
前記ＣＰＵ５０の入力ポートＩ１には前記上ケース２２の上面に配置されたモード選択キー２７が接続されている。また、入力ポートＩ２には前記単位選択スイッチ３９からの出力（３ビット）、入力ポートＩ３には前記口径選択用ジャンパ線３６および前記口径および材質選択スイッチ３８（機種選択スイッチ）の出力（６ビット）、入力ポートＩ４には前記検査モードピン３７がそれぞれ接続されている。ここで、前記単位選択スイッチ３９および前記口径および材質選択スイッチ（３６、３８）には第１のアナログスイッチ７１を介して電源Ｖｃｃが印加されるようになされており、該第１のアナログスイッチ７１は、出力ポートＯ１の出力により導通制御されるようになされている。
【００４０】
また、７３はウオッチドッグタイマ回路であり、ＣＰＵ５０の出力ポートＯ３からの信号が所定時間入力されなかったときに、ＣＰＵ５０に割り込み信号を入力する。この割り込み入力により、ＣＰＵ５０は後述する第２順位のスタート処理を開始することとなる。なお、このウォッチドッグタイマへの定時出力は、例えば２５ｍｓｅｃ毎のタイマ割り込み処理ルーチンにより実行されるようになされている。
さらに、７４はパワーオンリセット回路であり、電源電圧Ｖｃｃが印加されたときに、これを検出して前記ＣＰＵ５０のリセット端子にパルス信号を印加する。これにより、ＣＰＵ５０は後述する第１順位のスタート処理を実行することとなる。
【００４１】
前記ＣＰＵ５０に内蔵されている表示駆動回路の出力は出力ポートＯ４を介して前記液晶表示器２６が接続されている。
また、７５はＭＯＳトランジスタＴｒ１からなるディジタル信号出力回路であり、そのゲートには前記ＣＰＵ５０の出力ポートＯ５が接続され、ソースは電源負極、ドレインは前記コネクタ３４に接続されている。検査モード時には、前記出力基板２５のコネクタ４３に外部機器９０として調整検査装置が接続され、このディジタル信号出力回路７５の出力が前記コネクタ３４、４２および４３を介して、調整検査装置に入力されることとなる。したがって、このディジタル信号出力回路７５を用いて、調整検査装置９０に各種のデータを出力することができる。なお、以下において、ＭＯＳトランジスタをただ単にトランジスタと表記する。このようにＭＯＳトランジスタを使用した信号出力回路を使用しているので、消費電流が非常に少なくすることが可能となっている。
【００４２】
さて、ＣＰＵ５０の計測した流量データを出力する出力ポートＯ６にはバッファ回路７６を介して、前記コネクタ３４が接続されている。前述したように、このコネクタ３４には、前記センサ部６０からの周波数出力（図中β）および前記ディジタル信号出力回路７５も接続されており、前記出力ポートＯ６の出力とともに、外部装置９０（検査モード時における調整検査装置）に接続されることとなる。なお、前記センサ部６０からの入力を高精度で計測しても、計測結果を外部装置９０に送出するに際し、従来のように８ビットディジタルデータを用いた場合には分解能が大きく精度の確保ができないため、本実施の形態においては流量データとして１０ビットのデジタルデータを出力するようにしている。
【００４３】
７７はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）であり、後述する補正データや積算流量値データ等が格納される。このように、書き替え可能な不揮発性のメモリを使用することにより、後述する調整検査時に補正された一次式傾きデータなどを容易に保持することが可能となる。
また、７８は第１電圧検出器、７９は第２電圧検出器である。前記第１電圧検出器７８の出力は前記ＣＰＵ５０の入力ポートＩ５に接続されており、電源電圧Ｖｃｃが第１の所定電圧Ｖ１よりも低くなったときにローレベルの信号を前記入力ポートＩ５に出力する。また、前記第２電圧検出器７９は前記電源電圧Ｖｃｃが第２の所定電圧Ｖ２（Ｖ２＜Ｖ１）よりも低くなったことを検出したときに入力ポートＩ６にローレベルの信号を出力する。すなわち、Ｖ１≦Ｖｃｃのとき前記入力ポートＩ５およびＩ６の入力はいずれもハイレベルであり、Ｖ２≦Ｖｃｃ＜Ｖ１のときＩ５はローレベル、Ｉ６はハイレベルとなり、Ｖｃｃ＜Ｖ２となったとき、Ｉ５およびＩ６はいずれもローレベルとなる。
【００４４】
図６は、前記出力基板２５の回路構成を示すブロック図である。この図において、４２は前記表示基板２４に設けられたコネクタ３４と基板間接続電線４１を介して接続される第１のコネクタ、４３は第２のコネクタ、４６は全波整流器、８１はディジタルアナログ変換部（Ｄ／Ａ変換部）、８２は電圧電流変換部（Ｖ／Ｉ変換部）、８３は４〜２０ｍＡ伝送信号出力部、Ｐ１、Ｐ２、Ｆ．Ｇ．は前述したハンダ付け用ラウンド４４、８４は直流安定化電源回路である。また、図示するように、外部装置９０には、前記出力基板２５に設けられたハンダ付け用ラウンドＰ１、Ｐ２、Ｆ．Ｇ．にそれぞれ接続される接続用端子Ｐ１、Ｐ２、Ｆ．Ｇ．が設けられており、該端子Ｐ１とＰ２の間には、負荷８５および電源８６が直列に接続されている。ここで、前記電源８６、全波整流器４６、４〜２０ｍＡ伝送信号出力部８３、全波整流器４６、負荷８５により、電流ループが構成されており、周知の２線式線路が形成されている。
【００４５】
前述のように、前記表示基板２４上のコネクタ３４から計測データ（この実施の形態においては、１０ビットの流量データ）が、基板間接続電線４１およびコネクタ４２を介して、出力基板２５上のＤ／Ａ変換部８１に入力され、該Ｄ／Ａ変換部８１においてアナログ電圧信号に変換されて電圧電流変換部（Ｖ／Ｉ変換部）８２に入力される。該Ｖ／Ｉ変換部８２は、前記測定データの下限値〜上限値が４〜２０ｍＡになるようにスケーリングして、入力されるアナログ電圧を対応する電流に変換し、４〜２０ｍＡ伝送信号出力部８３に出力する。４〜２０ｍＡ伝送信号出力部８３は、前記電流ループに流れる電流が、前記Ｖ／Ｉ変換部８２から出力される測定データに対応するアナログ電流となるように、電流ループに流れる電流を制御する。このようにして、前記計測値に対応する４〜２０ｍＡの電流が前記電流ループに流れ、前記外部装置９０あるいは電流ループの途中に挿入された負荷の両端の電圧を測定することにより、当該計測値を検知することができる。
【００４６】
なお、上述のように流量データをＤ／Ａ変換部８１でアナログ信号電圧に変換し、このアナログ電圧からＶ／Ｉ変換部８２により４〜２０ｍＡ伝送信号を得るようにするかわりに、周波数電圧変換部（Ｆ／Ｖ変換部）を設け、前記センサ部６０からの周波数信号（図５におけるβ）を該Ｆ／Ｖ変換部に入力して、前記アナログ信号電圧を得、このアナログ電圧をＶ／Ｉ変換部８２に入力するようにしてもよい。
【００４７】
ここで、前記全波整流器４６が電流ループ中に設けられているために、前記出力基板２５のＰ１およびＰ２を前記外部装置９０に接続する際に、電流の極性を考慮することが不要となり、実装が容易となる。また、図示するように、電流ループの２本の電源線の線間にはバリスタＶが接続され、前記電流ループの２本の電源線と接地（Ｆ．Ｇ．）との間には、各々に、バリスタＶとコンデンサＣが並列に接続されている。これらバリスタＶにより、サージを吸収することができる。また、正極側のコンデンサＣにより高周波ノイズを吸収することができ、負極側のコンデンサＣにより商用周波数（５０／６０Ｈｚ）による誘導ノイズを吸収することができる。したがって、信頼性の高い測定をすることが可能となっている。
【００４８】
また、前記電流ループの電源線は、前記直流安定化電源回路８４に接続されており、この直流安定化電源回路８４から前記電源電圧（＋Ｖｃｃ）が出力される。この電源電圧（＋Ｖｃｃ）は、表示基板２４、出力基板２５の各回路に供給される。
このように、２線式線路を使用することにより、２本の電線で、計測装置への電源の供給と計測データの伝送を行うことができる。
【００４９】
さて、このように構成された２線式流量伝送器の動作について説明するが、その前に、前記ＲＯＭ５１、前記ＲＡＭ５２および前記ＥＥＰＲＯＭ７７に格納されるデータについて説明する。
図７の（ａ）は、前記ＲＯＭ５１およびＲＡＭ５２のメモリマップの一例を示す図である。この図に示すように、前記ＲＡＭ５２の領域には、後述する補正係数を格納する領域、ワークエリア、積算総流量値データを格納する領域、積算バッチ流量値を格納する領域などが設けられている。ここで、積算総流量値データおよび積算バッチデータの格納領域はそれぞれ表示桁数よりも多い桁数のデータを格納することができるように設定されている。
【００５０】
また、ＲＯＭ５１の領域には、制御プログラム、口径設定データテーブル、割込みベクトル等が格納されている。ここで、口径設定データテーブルは、６４種類の各機種毎に流量を算出するための係数データや前記第１のレジスタのサンプリングタイムを格納したテーブルであり、前記口径選択用ジャンパ線３６および前記口径および材質選択スイッチ３８（機種選択スイッチ）からの６ビットの機種選択データにより選択され、当該制御に用いられる。
【００５１】
図７の（ｂ）は、前記口径設定テーブルの構成を説明するための図である。この図に示すように、口径設定テーブルは、それぞれ１６種類の設定データを１ページとする４ページの構成とされている。そして、各設定データとしては、図示するように、当該設定データの番号、口径コード、本体材質コード、サンプリングタイム、流れはじめの周波数ｆ０〜定格流量の１１０％の瞬時流量値に対応する周波数ｆ５までを、５つの区間に区切る周波数データｆ０〜ｆ５、周波数と流量との関数を前記５つの区間に対応する折れ線で近似したときの一次式傾きデータａ１〜ａ５および切片データｂ１〜ｂ５が格納されている。
なお、このデータａ１〜ａ５およびｂ１〜ｂ５は器差のばらつきの平均値であり、このデータをそのまま用いて、流量を算出しても高精度の計測結果は期待できない。そこで、本発明においては、後述する検査工程において、１台ごとに補正した一次式傾きデータＡ１〜Ａ５および一次式切片データＢ１〜Ｂ５（以下、「補正係数」とよぶ）を求め、この値を用いて流量を算出している。これにより、非常に精度の良い計測を行うことが可能となっている。
【００５２】
また、前記口径設定テーブルの各ページの先頭には、いずれも口径１０Ａ、材質Ｌ−ＰＰＳの機種のデータが格納されており、また、各ページの最後には入力周波数をそのまま表示することのできる設定データが格納されている。これにより、前記口径選択ジャンパ線３６の設定に関係なく、前記口径および材質選択スイッチ３８を０ｈ（ｈは１６進数をあらわす）あるいはＦｈとすることにより、調整検査装置に同一の信号を送出することができ、検査工程を標準化することができる。
【００５３】
前記サンプリングタイムは定格瞬時流量に対応する周波数に応じて決定されており、例えば、前記周波数が３００Ｈｚ以上のとき（小口径のとき）は１秒、前記周波数が１５０〜３００Ｈｚのとき（中口径のとき）は２秒、前記周波数が１５０Ｈｚ未満のとき（大口径のとき）は３秒とされている。
【００５４】
図７の（ｃ）は、前記ＥＥＰＲＯＭ７７のメモリマップの一例を示す図である。この図に示すように、ＥＥＰＲＯＭ７７には、検査終了フラグ、前記一次式傾きデータの補正係数Ａ１〜Ａ５、前記一次式切片データの補正係数Ｂ１〜Ｂ５、積算総流量データ、積算バッチ流量値データが格納される。ここで、積算総流量データおよび積算バッチ流量値データの格納領域は、後述するように、停電等による電源電圧の低下を検出したときに、それまでの積算値を退避するための領域である。
【００５５】
次に、この２線式流量伝送器の制御プログラムについて詳細に説明する。この制御プログラムは、図８および図９に示すメインルーチンと、前述したタイマからの割込みにより起動されるタイマ割込ルーチンとにより動作するようになされている。
図８に示すように、このメインルーチンには、第１順位のスタート（スタート１）と第２順位のスタート（スタート２）の２つのスタート位置がある。ここで、前記パワーオンリセット回路７４からのリセット信号が入力されたときには前記第１順位のスタートから動作が開始され、前記ウォッチドッグタイマ７３からの割込入力があったときには前記第２順位のスタートから動作が開始される。
【００５６】
さて、前記外部装置９０と前記２線式流量伝送器の出力基板２５の電源線および接地線（Ｐ１、Ｐ２、Ｆ．Ｇ．）とが接続され、電源の供給が開始されると、前記パワーオンリセット回路７４がこのことを検知し、ＣＰＵ５０のリセット端子にパワーオンリセットパルスが印加される。これにより、スタート１から処理が開始され、まず、ステップＳ１の第１の初期化処理が実行される。このパワーオンリセットに基づく第１の初期化処理では、この２線式流量伝送器の所定の初期化処理を実行するとともに前記ＲＡＭ５２の内容がすべてリセットされる。次に、前記ＥＥＰＲＯＭ７７から前記検査終了フラグ、積算総流量データおよび積算バッチ流量値データを読み出して、前記ＲＡＭ５２の所定の領域に格納する（ステップＳ２）。最初の状態、すなわち、外部装置９０として調整検査装置が接続された状態においては、前記検査終了フラグおよび両積算データはいずれも初期値０とされている。次に、前記出力ポートＯ５を介して前記ディジタル信号出力回路７５のトランジスタＴｒ１を３秒間だけオン状態にする（ステップＳ３）。これにより、前記外部装置９０（調整検査装置）に対して、この２線式流量伝送器の起動あるいは第１順位のスタートを報知することができる。
【００５７】
一方、制御プログラムの暴走など何らかの原因により所定期間内に前記出力ポートＯ３から前記ウォッチドッグタイマ７３へのリセット信号が出力されなかった場合には、前記ウォッチドッグタイマ７３から割込信号が入力される。この時には、ステップＳ４の第２の初期化処理が実行される。この第２の初期化処理においては、この２線式流量伝送器の所定の初期化処理を実行するが、前記第１の初期化処理とは異なり、前記ＲＡＭ５２中に格納されている補正された係数データ、積算総流量値データおよび積算バッチデータ等のクリアは行なわれない。
【００５８】
前記ステップＳ３あるいはステップＳ４が実行された後、ステップＳ５に進み、前記出力ポートＯ１およびＯ２を介して、前記第１および第２のアナログスイッチ７１および７２をオン（導通）状態として、前記単位選択スイッチ回路３９、口径設定スイッチ回路（３６、３８）、前記センサ部６０への電源Ｖｃｃの供給が開始される。これにより、前記センサ部６０からの計測データの入力ならびに前記単位選択スイッチ３９および前記口径設定スイッチ（３６、３８）からの設定データの読込が可能となる。
次に、ステップＳ６において、前記各種のタイマ５５の計時動作を開始させる。
続いて、ステップＳ７に進み、前記口径設定スイッチ（３６、３８）により設定されている材質および口径に関する情報（機種データ）が読み込まれる。
【００５９】
そして、ステップＳ８に進み、検査終了フラグがセットされているか否かが判定される。この検査終了フラグは後述する検査工程においてこの２線式流量伝送器の検査および係数データの補正処理が行なわれたときにセットされるフラグであり、初期状態においては、この検査終了フラグはセットされておらず、このステップＳ８の判定結果はＮＯとなる。このときには、ステップＳ９に進み、前記ステップＳ７において読み込まれた前記口径設定スイッチ（３６、３８）により設定されている口径、材質、サンプリングタイム、周波数データ、一次式傾きデータ、一次式切片データ等に関するデータを前記ＲＯＭ５１から読み込み、前記ＲＡＭ５２中の所定の領域に格納し、ステップＳ１１に進む。
一方、すでに検査工程が実行されており検査終了フラグがセットされているときには、前記ステップＳ８の判定結果がＹＥＳとなり、ステップＳ１０に進む。そして、このステップＳ１０において、前記ＥＥＰＲＯＭ７７から前記一次式傾きデータの補正係数Ａ１〜Ａ５および前記一次式切片データの補正係数Ｂ１〜Ｂ５を読み出して前記ＲＡＭ５２に格納し、ステップＳ１１に進む。
このように、検査工程が実施されていない場合には、前記ＲＯＭ５１に格納されている標準的な一次式傾きデータａ１〜ａ５および一次式切片データｂ１〜ｂ５を前記ＲＡＭ５２に格納し、検査工程が実行された後は、前記ＥＥＰＲＯＭ７７に格納されている補正された一次式傾きデータＡ１〜Ａ５および一次式切片データＢ１〜Ｂ５を前記ＲＡＭ５２に格納するようになされている。
【００６０】
さて、ステップＳ１１においては、前記単位設定スイッチ３９により設定されている表示単位情報を読み込み、前記ＲＡＭ５２の所定の領域に格納する。後述する計測表示処理において、この表示単位情報に基づいて、計測データの表示が行なわれることとなる。
次に、ステップＳ１２に進み、前記ステップＳ９において前記ＲＡＭ５２に格納したサンプリングタイムをレジスタτに格納する。このレジスタτ中に格納されているサンプリングタイムを用いて、後述する計測処理が行われる。
次に、ステップＳ１３に進み、前記ステップＳ７において読み込んだ材質および口径情報ならびにこの制御プログラムのバーション情報を所定期間前記表示部２６に表示する。このように本発明の２線式流量伝送器においては動作開始時に当該制御プログラムのバージョンを計測データの表示を行なう表示部２６に表示させるようにしているため、メンテナンス等を行なうときに非常に便利になっている。
【００６１】
図２３は、このステップＳ１３における表示形態の一例を示す図である。図２３の左側の図において、２６ａで示す小さいサイズの４桁の表示部において前記口径と材質とが表示されており、２６ｂで示す大きいサイズの４桁の表示部において、当該制御プログラムのバージョンが表示されている。この例では、この制御プログラムのバージョンｖは３．８であることが示されている。また、前記口径および材質の表示は、例えば、図２３の右側に示す例のように表示される。ここで、口径としては、ミリメートル（ｍｍ）単位の表示（数字の後にＡが付されている）とインチ単位の表示（数字の後にＢが付されている）とがある。そこで、これらの口径を図２３の右側に示すように４桁の表示部２６ａにおける第１桁〜第３桁を用いて表示する。なお、図２３中各口径の左に記載されている小、中、大は、それぞれの口径を大、中、小の３通りに分類したときに、各口径が属する分類を示している。
また、材質としては、例えばＬ−ＰＰＳ、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＦＡ、ＳＵＳ（ステンレス）等があり、これらを、図２３に示す形態で、前記４桁表示部２６ａの第４桁目を用いて表示している。この例は、口径が１５Ａ、材質がＬ−ＰＰＳであることを示している。
【００６２】
さて、このように、口径、材質、プログラムのバージョンの表示（Ｓ１３）を行なった後、ステップＳ１４に進み、前記出力ポートＯ１の出力信号をローレベルとして、第１のアナログスイッチ７１をオフ（非導通）状態とする。これにより、消費電力の大きい前記単位選択スイッチ３９の回路および前記口径設定スイッチ（３６、３８）の回路における電力消費をなくすことができる。これにより、停電時におけるバックアップ時間を長くすることができる。
【００６３】
次にステップＳ１５に進み、検査モードであるか否かが判定される。この判定は、前記入力ポートＩ４から、前記検査モードピン３７からの信号を入力し、前記検査モードピン３７が短絡されているか否かを判定することにより行なわれる。前記検査モードピン３７が短絡されて検査モードに設定されているときには、ステップＳ１６に進み、検査終了フラグがセットされているか否かを判定する。そして、この判定の結果検査終了フラグがセットされていないときには、後述するステップＳ１７の検査工程が実行され、その後、ステップＳ１８の電圧チェック処理に進む。一方、検査モードに設定されていないとき、あるいは検査終了フラグがセットされているときには、そのまま、ステップＳ１８の電圧チェック処理に進む。
【００６４】
このステップＳ１８の電圧チェック処理の詳細については後述するが、この処理は、前記電源電圧Ｖｃｃが所定の電圧以上であるか否かを判定し、警報を報知したり、あるいは、ウエイト状態とする処理である。電源電圧が正常の範囲内であり、この電圧チェック処理Ｓ１８が終了した後は、ステップＳ１９の計測表示処理が実行される。この計測表示処理Ｓ１９の詳細についても後述するが、ここで、前記センサ部６０からの入力信号に基づいて、瞬時流量の計測および出力ならびに積算流量の積算が行なわれる。この計測表示処理Ｓ１９が行なわれたのち、前記モードキー２７の操作がある否かが判定され（ステップＳ２０）、キー操作があれば、ステップＳ２１のキー入力処理が実行される。このキー入力処理については後述する。
【００６５】
次に、ステップＳ２２に進み、所定時間Ｔ（例えば、３０分）経過したか否かを判定し、所定時間経過していなかったときには、前記ステップＳ１５に戻り、再び、前記ステップＳ１５からの処理が繰り返し実行される。また、所定時間経過していたときには、ステップＳ２３に進み当該所定時間Ｔを計時するタイマをリセットして時間Ｔの計時を開始し、続いて前記第１のアナログスイッチ７１をオン状態として、前記単位選択スイッチ３９の設定を読み込む（ステップＳ２４、Ｓ２５）。これにより、次回の表示からは、前記ステップＳ２５において読み込み設定された新たな単位で当該計測データの表示が行なわれることとなる。次に、ステップＳ２６に進み、前記第１のアナログスイッチ７１をオフとして、消費電力の低減を図る。そして、前記ステップＳ１５に戻り、前記ステップＳ１５〜Ｓ２６を繰り返し実行することとなる。
【００６６】
前記検査工程Ｓ１７について、図１０に示す検査工程時の接続図および図１１のフローチャートを参照して説明する。前述のように、この２線式流量伝送器の動作モードは、検査モードと計測モードの２つのモードに大別される。ここで、検査モードは、前記検査モードピン３７が短絡されているときに設定されるモードであり、図１０に示すように前記外部装置９０として調整検査装置が接続された状態で前記演算係数の補正処理が行なわれる。なお、前記図５および図６に示したように、出力基板２５がこの場合の外部装置である調整検査装置９０に接続されるのであるが、この検査モードには前記４〜２０ｍＡ伝送信号は関わっていないため、この図１０では記載を省略している。
【００６７】
図１０において、配管１００には基準となる高精度基準流量計１０１、本発明の２線式流量伝送器の取り付け部１、ポンプ１０２、流量制御弁１０３が取り付けられている。そして、前述のように前記ディジタル信号出力回路７５からのディジタル出力が前記調整検査装置９０に出力されており、また、前記１０ビットの演算出力および前記センサ部６０の出力も前記コネクタ４３を介して前記調整検査装置９０に入力されている。さらに、前記調整検査装置９０には前記高精度の基準流量計１０１の出力も入力されている。そして、前記調整検査装置９０からは前記流量制御弁１０３に対する制御信号が出力され、予め定められた検査ステップにしたがって、所定の流量を前記配管１００に流すように制御する。
【００６８】
このように接続された状態で前記検査工程Ｓ１７は実行される。図１１のフローチャートにおいて、まず、ステップＳ３１において、予め定められている手順で２線式流量伝送器各部の検査を実行する。そして、ステップＳ３２に進み、前記トランジスタＴｒ１を所定の時間（例えば０．１秒間）だけオン状態とした後オフ状態として、前記調整検査装置９０に対し検査工程の最初のステップが開始されたことを報知する。これを受けて、前記調整検査装置９０は、選択決定された機種（型式）に対応する前記ＲＯＭ５１に格納されている６つの周波数ｆ０〜ｆ５に対応する基準流量Ｑ０〜Ｑ５を前記高精度基準流量計１０１で計測しながら、前記流量制御弁１０３を制御して前記配管に流す。ここでは、まず、前記配管１００に第１の基準流量Ｑ０が流れるように前記流量制御弁１０３を制御する。当該流量計は、このときの前記センサ部６０からの入力信号を計数し記憶する（ステップＳ３３）。このときの計数値をＦ０とする。そして、該計数値Ｆ０とそのときの流量Ｑ０を前記表示部２６に表示するとともに、該計数値を前記コネクタ４３（３４）を介して前記調整検査装置９０に出力する（ステップＳ３４）。
図２２は、このときの表示の様子を示す図であり、図示するように２６ａの第１桁目に「９」を、第２桁目〜第４桁目に計数値「Ｆ０」を表示させ、検査モードにおける表示であることを報知している。
【００６９】
次に、ステップＳ３５に進み、再び前記トランジスタＴｒ１を所定時間の間だけオン状態として、前記調整検査装置９０に対してステップの進行を報知する。これにより、前記調整検査装置９０は、第２番目の基準流量Ｑ１を前記配管１００に流すように制御する。そして、前記制御部５０は、そのときのセンサ部６０からの入力を計数記憶し（Ｓ３６）、その計数値Ｆ１と基準流量Ｑ１を表示するとともに、前記調整検査装置９０に出力する（Ｓ３７）。そして、ステップＳ３８に進み、前記ステップＳ３３において記憶した基準流量Ｑ０における計数値Ｆ０と前記ステップＳ３６において記憶した基準流量Ｑ１における計数値Ｆ１とに基づいて、補正された係数Ａ１およびＢ１を算出する。この係数Ａ１、Ｂ１は、次の式（１）および式（２）に基づいて算出される。
Ａ１＝（Ｑ１−Ｑ０）／（Ｆ１−Ｆ０） …（１）。
Ｂ１＝（Ｑ０×Ｆ１−Ｑ１×Ｆ０）／（Ｆ１−Ｆ０） …（２）。
そして、その算出した（実測）係数Ａ１およびＢ１を前記ＲＡＭ５２の所定の領域に格納する。そして、ステップＳ３９に進み、前記トランジスタＴｒ１を所定期間だけオン状態とすることにより、前記調整検査装置９０に対してこのステップの処理が終了したことを報知する。
【００７０】
以下、上述の場合と同様に、基準流量Ｑ２〜Ｑ５を順次流し、そのときの計数値Ｆ２〜Ｆ５を用いて、同様に、（補正）係数Ａ２〜Ａ５およびＢ２〜Ｂ５を算出し、ＲＡＭ５２に格納する。そして、ステップＳ４１において表示部２６に検査工程の終了を表示し、さらにステップＳ４２において前記ＲＡＭ５２に格納した各係数Ａ１〜Ａ５およびＢ１〜Ｂ５を前記ＥＥＰＲＯＭ７７に格納し、ステップＳ４３で前記検査終了フラグをセットして、この検査工程を終了する。
なお、前記ステップＳ３４、Ｓ３７等において、調整検査装置９０に出力された計数データＦ０〜Ｆ５は、前記調整検査装置９０において検査記録として保存される。
【００７１】
次に、図１２を参照して前記電圧チェック処理について説明する。前述のように、第１電圧検出器７８は電源電圧Ｖｃｃが第１の所定電圧Ｖ１よりも低くなったときにローレベルとなり、第２電圧検出器７９はＶｃｃが第２の所定電圧Ｖ２よりも低くなったときにローレベルとなる。そこで、この電圧チェック処理においては、まず、ステップＳ５１において、前記第１電圧検出器７８の出力がローレベルであるか否かを判定する。Ｖ１≦Ｖｃｃであり、この判定結果がＮＯとなったときは、ステップＳ５２において前記表示部２６における「ＢＡＴ」表示２６ｅを消灯して、この電圧チェック処理を終了する。
【００７２】
さて、Ｖｃｃ＜Ｖ１となっており、前記Ｓ５１の判定結果がＹＥＳとなったときは、ステップＳ５３に進み、前記「ＢＡＴ」表示２６ｅを点滅して使用者に電圧の低下を報知する。そして、ステップＳ５４に進み、第２の所定電圧Ｖ２（Ｖ２＜Ｖ１）と電源電圧Ｖｃｃとを比較する第２電圧検出器７９の出力がローレベルであるか否かを判定する。この判定の結果がＮＯのとき、すなわち、Ｖ２≦Ｖｃｃ＜Ｖ１のときは、この電圧チェック処理を終了する。
【００７３】
一方、Ｖｃｃ＜Ｖ２であり、前記ステップＳ５４の判定結果がＹＥＳのときは、ステップＳ５５に進み、前記「ＢＡＴ」表示２６ｅを点滅状態から連続点灯状態にして、使用者に対し電源電圧の低下を報知する。そして、ステップＳ５６において、前記ＲＡＭ５２中に格納されている積算データ（積算総流量データおよび積算バッチ流量値データ）を前記ＥＥＰＲＯＭ７７に格納し、その消失を防止する。次に、前記「ＢＡＴ」表示以外の表示をすべて消灯する（Ｓ５７）とともに、前記第２のアナログスイッチＳＷ２をオフ状態として（Ｓ５８）、電力消費を防止する。そして、前記ＣＰＵ５０をウエイト状態とする（Ｓ５９）。
【００７４】
このウエイト状態にあるときに、電源電圧の供給が再開され、電源電圧Ｖｃｃが前記第１電圧検出器７８のハイレベル以上になると、ウエイト状態が解除される（Ｓ６０）。ウエイト状態が解除されると、ステップＳ６１に進み、前記第２のアナログスイッチＳＷ２をオン状態として前記センサ部６０への電源電圧の供給を再開する。そして、ステップＳ６２に進み、前記ステップＳ５６においてＥＥＰＲＯＭ７７に退避した積算データを読み出して、前記ＲＡＭ５２に格納する。次に、ステップＳ６３に進み、前記ステップＳ４２においてＥＥＰＲＯＭに格納された補正係数Ａ１〜Ａ５、Ｂ１〜Ｂ５を、前記ステップＳ１０と同様の処理でＲＡＭ５２に再び記憶する。
なお、ステップＳ６０におけるＷａｉｔ解除の処理による動作の復帰か、パワーオンリセットによるスタート１からの動作の復帰かは、停電時間の長さによることは言うまでもない。
次に、前記ステップＳ５２に戻って、前記「ＢＡＴ」表示を消灯して、この電圧チェック処理を終了する。
【００７５】
次に、前記計測表示処理について説明する。この計測表示処理は、１秒タイマ割込処理と共同して実行されるため、まず、該１秒タイマ割込処理について図１３のフローチャートを参照して説明する。
前述のように前記ＣＰＵ５０には複数のタイマ５５が内蔵されている。この１秒タイマもそのなかのひとつであり、１秒を計測すると１秒タイマ割込を発生し、これにより、図１３に示す１秒タイマ割込処理が起動される。
この処理が起動されると、まず、ステップＳ７１において前記１秒タイマの再スタートを実行する。これにより１秒タイマ割込を正確なタイミングで発生させることが可能となる。次に、ステップＳ７２に進み、１秒タイマ割り込みの回数を計数するレジスタｊを＋１する。なお、このレジスタｊは、前記初期設定において０とされている。そして、ステップＳ７３において、このレジスタｊの計数値が前記レジスタτに格納されているサンプリングタイムと等しいか否かを判定する。この判定の結果がＮＯの時は、ステップＳ７７に進む。
一方、この判定の結果がＹＥＳとなったとき、すなわち、前記主レジスタ５３の計数時間が当該サンプリングタイムに達したときは、ステップＳ７４に進み、主レジスタ５３の計数データを前記ＲＡＭ５２中のｆレジスタに格納し、再び０から前記主レジスタ５３の計測を開始させる。そして、ステップＳ７５において前記主レジスタフラグ７５をセットし、ステップＳ７６において前記ｊレジスタを０にリセットして、ステップＳ７７に進む。
【００７６】
ステップＳ７７では、前記副レジスタ５４の計数内容を前記ＲＡＭ５２中のｆ’レジスタに格納して、副レジスタ５４の計数を０から開始させる。そして、ステップＳ７８に進み、副レジスタフラグをセットして、この１秒タイマ割込処理を終了する。
このように、当該サンプリングタイムに達したときに、前記主レジスタ５４の計数内容はｆレジスタに格納され、主レジスタフラグがセットされる。また、１秒タイマ割り込みごとに、前記副レジスタ５４の計数内容がｆ’レジスタに格納され、前記副レジスタフラグはセットされる。この主レジスタフラグがセットされることにより後述する主レジスタ計測処理が実行され、副レジスタフラグがセットされることにより、後述する副レジスタ計測処理が実行されることとなる。
【００７７】
次に、前記計測表示処理（Ｓ１９）について、図１４のフローチャートを参照して説明する。この計測処理が開始されると、まず、ステップＳ８１において、前記主レジスタフラグがセットされているか否かを判定する。当該機種のサンプリングタイムに達しておらず、主レジスタフラグがセットされていないときは、次に、ステップＳ８３に進み、副レジスタフラグがセットされているか否かを判定する。また、主レジスタフラグがセットされているときは、ステップＳ８２において、主レジスタ計測処理を実行してから、ステップＳ８３に進む。詳細については後述するが、この主レジスタ計測処理Ｓ８２において、前記主レジスタ５３の計測データ（前記ｆレジスタのデータ）に基づいて瞬時流量値Ｑ、積算総流量値Ｑｔおよび積算バッチ流量値Ｑｂが算出される。なお、このとき、前述した補正係数Ａ１〜Ａ５、Ｂ１〜Ｂ５が用いられる。
【００７８】
ステップＳ８３において、前記副レジスタフラグがセットされているか否かが判定される。ここで、前記副レジスタフラグがセットされていないときは、ステップＳ８５に進む。また、Ｓ８３の判定結果がＹＥＳのときは、ステップＳ８４に進み、副レジスタ計測処理が実行される。この詳細については後述するが、このステップＳ８４においては、前記ｆ’レジスタに格納されている前記副レジスタ５４の計数内容に基づいて表示瞬時値Ｑ’が算出される。そして、ステップＳ８５に進む。
【００７９】
ステップＳ８５においては、現在設定されている計測のモード、すなわち、（１）瞬時流量計モードであるか、（２）積算流量計モードであるか、あるいは、（３）積算バッチ流量計モードであるかかが判定される。そして、（１）瞬時流量計モードであるときには前記副レジスタ計測処理Ｓ８４において算出された瞬時流量値Ｑ’が前記表示部２６において表示される（Ｓ８６）。また、（２）積算流量計モードであるときは前記主レジスタ計測処理Ｓ８２において算出された積算総流量値Ｑｔが表示され（Ｓ８７）、（３）積算バッチ流量計モードであるときは積算バッチ流量値Ｑｂが表示される（Ｓ８８）。
【００８０】
前記主レジスタ計測処理について、図１５を参照して説明する。この処理においては、まず、前記ＲＡＭ５２中に格納されている前記主レジスタによる計数データｆと当該機種のサンプリングタイムデータτとの比ｆ／τの値が、流れがあると判定される周波数（流れ有り周波数）以上であるか否かが判定される（Ｓ９１）。この判定の結果がＮＯのときは、瞬時値Ｑを０として（Ｓ９２）、ステップＳ９６に進み、前記主レジスタフラグをリセットしてこの主レジスタ計測処理を終了する。一方、前記Ｓ９１の判定結果がＹＥＳのときは、ステップＳ９３に進み、前記ＲＡＭ中に格納されている補正された一次式傾きデータＡｉおよび一次式切片データＢｉを用いて、次の式（３）に基づいて、瞬時流量値Ｑを算出し、レジスタに格納する。
Ｑ＝Ａｉ×ｆ／τ＋Ｂｉ …（３）。
【００８１】
次に、ステップＳ９４に進み、積算総流量値Ｑｔを更新する。すなわち、次の式（４）を実行する。
Ｑｔ←Ｑｔ＋Ｑ×（τ／６０） …（４）。
そして、ステップＳ９５に進み、積算バッチ流量値Ｑｂを更新する。
Ｑｂ←Ｑｂ＋Ｑ×（τ／６０） …（５）。
そして、ステップＳ９６において前記主レジスタフラグをリセットし、この主レジスタ計測処理を終了する。なお、この演算は同一の単位、例えば［Ｌ／ｍｉｎ］で実行し、表示部２６に表示をするときに、設定されている単位系に変換して表示するようになされている。
【００８２】
次に、前記副レジスタ計測処理Ｓ８４について、図１６のフローチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ１０１において、ｆ’レジスタに格納されている副レジスタの計数値は流れ有り周波数以上であるか否かが判定される。この結果がＮＯのときは、ステップＳ１０２に進み、表示瞬時値Ｑ’を０とし、ステップＳ１０３において前記表示部２６のバーセグメント２６ｆを消灯する。そして、ステップＳ１０４に進み、前記１０ビットの計数出力として０（オフ）を出力して、ステップＳ１１７に進み、副レジスタフラグをリセットしてこの副レジスタ計測処理を終了する。なお、この１０ビットの計数出力は、前述のように出力基板２５に供給され、前記２線式線路を介して受信計器などの外部装置９０に伝送される。また、ここでは、ローリミット警報出力点を流れ有り（始め）点としたが、記憶手段に任意の値を設定できることは言うまでもない。
【００８３】
一方、前記ステップＳ１０１の判定結果がＹＥＳのときは、ステップＳ１０５に進み、表示瞬時値Ｑ’を算出する。この演算は次の式（６）により行なわれる。
Ｑ’＝Ａｉ×ｆ’＋Ｂｉ …（６）。
次に、ステップＳ１０６に進み、前記ステップＳ１０５において算出した表示瞬時値Ｑ’が当該定格流量値の１１０％以上であるか否かが判定される。
算出した表示瞬時値Ｑ’が定格の１１０％以上であり、ステップＳ１０６の判定結果がＹＥＳのときは、ステップＳ１０７に進み、バーセグメント２６ｆを全部同時に点滅させる。これにより、定格以上の流量であることを報知することができる。そして、ステップＳ１０８に進み、前記１０ビットの計数出力としてフル出力である１０２３をラッチ出力し、次に、前記ステップＳ１１７において、副レジスタフラグ１１７をリセットして、この副レジスタ計測処理を終了する。なお、ここではハイリミット警報出力点を流れの上限点としたが、記憶手段に任意の値を設定できることは言うまでもない。
【００８４】
また、前記ステップＳ１０６における判定結果がＮＯのとき、すなわち、算出された表示瞬時流量値が下限値と上限値との中間の値であるときは、ステップＳ１０９に進み、前記バーセグメント２６ｆを左から右に順次点滅させる。そしてステップＳ１１０において流量値出力処理を行った後、ステップＳ１１７で副レジスタフラグをリセットして、この副レジスタ計測処理を終了する。
【００８５】
前記ステップＳ１１０の流量値出力処理について、図１７を参照して詳細に説明する。
前述のように、主レジスタ５３は、管の口径に応じたサンプリングタイムにより計数処理を行っており、副レジスタ５４は管の口径に関わらず一定のサンプリングタイムで計数処理を行っている。そして、この副レジスタ５４による計数値を前記２線式線路を介して外部装置９０に伝送している。したがって、前述のように、管の口径に応じて前記副レジスタ５４による計測値が正確でない場合が生じる。そこで、本発明においては、このような不都合をなくし、前記２線式線路を介して高精度の測定値を外部装置９０に伝送するようにしている。
【００８６】
例をあげてさらに詳細に説明する。今、前記センサ部６０から３３．７Ｈｚのパルス信号が入力されているものとする。このとき、小口径の管であり、主レジスタ５３および副レジスタ５４ともに１秒のサンプリングタイムであるときは、主レジスタ５３および副レジスタ５４の計数値は、ともに３３（Ｈｚ）となる。また、中口径の管であり、主レジスタ５３のサンプリングタイムが２秒、副レジスタ５４のサンプリングタイムが１秒であるときには、主レジスタの計数値は６７（Ｈｚ）、副レジスタ５４の計数値は、２秒で３３×２＝６６（Ｈｚ）となる。さらに、大口径の管であり、主レジスタ５３のサンプリングタイムが３秒、副レジスタ５４のサンプリングタイムが１秒であるときは、主レジスタ５３の計数値は１０１（Ｈｚ）、副レジスタ５４の出力を３秒間計数した値は３３×３＝９９（Ｈｚ）となる。このように、前記副レジスタ５４の出力を積算する前記外部装置９０においては、管の口径に応じて不正確な測定値となってしまう。
【００８７】
そこで、本発明においては、前記ステップＳ１１１（図１７）において、サンプリングタイムを判定する。そして、サンプリングタイムが１秒であるときには、ステップＳ１１２に進み、前記副レジスタ５４の値（ｆ’）を用いて算出した瞬時値Ｑ’を１０ビットのラッチ回路である出力ポートＯ６に出力する。すなわち、前述のように、サンプリングタイムが１秒のときには、主レジスタ５３および副レジスタ５４の測定値に誤差が生じていないため、このステップＳ１１２のように処理を行っている。
【００８８】
また、サンプリングタイムが２秒のときは、ステップＳ１１３に進み、現在の時刻が２秒の倍数の時刻であるか否かを判定する。そして、現在の時刻が２秒の倍数ではないとき、すなわち、サンプリングタイムτの前半の１秒であるときには、ステップＳ１１２に進み、副レジスタ５４の値をそのまま用いて演算した瞬時値Ｑ’を前記１０ビットの出力ポートＯ６に出力する。また、現在の時刻が２秒の倍数の時刻であるときには、ステップＳ１１４に進み、その時点の主レジスタ５３の計数値から副レジスタ５４の第１秒目の計数値を減算することにより得られた計数値（ｆ’’）を用いて、瞬時値（Ｑ’’）を算出し、この値Ｑ’’を前記１０ビットの出力ポートＯ６に出力する。すなわち、前述した例においては、２秒間のサンプリングタイムのうちの始めの１秒には前記副レジスタ５４の計数値（３３）に基づく瞬時値Ｑ’を出力し、後半の１秒には、主レジスタ５３の計数値（６７）−副レジスタ５４の第１秒目の計数値（３３）＝３４を計数値であるとして算出した瞬時値Ｑ’’を出力する。これにより、伝送される瞬時値を正確なものとすることができる。
【００８９】
さらに、前記サンプリングタイムが３秒であるときには、ステップＳ１１５に進み、現在の時間が３秒の倍数の時間であるか否かを判定する。そして、この判定の結果がＮＯのとき、すなわち、前記３秒のサンプリングタイムのうちの第１秒目および第２秒目に対応するときは、前記ステップＳ１１２に進み、前記副レジスタ５４の計数値を用いて算出した瞬時値Ｑ’を前記１０ビットの出力ポートＯ６に出力する。また、前記ステップＳ１１５の判定結果がＹＥＳのとき、すなわち、前記３秒のサンプリングタイムの第３秒目であるときは、ステップＳ１１６に進み、前記主レジスタ５３の計数値−｛前記副レジスタ５４の（第１秒目の計数値）＋（第２秒目の計数値）｝により算出した値を計数値であるとして、算出した瞬時値Ｑ’’’を前記１０ビットの出力ポートＯ６に出力する。すなわち、前述の例においては、３秒のサンプリングタイムのうちの第１秒目と第２秒目には、前記副レジスタ５４の計数値（３３）により算出された瞬時値Ｑ’を前記外部装置９０に伝送し、第３秒目には、主レジスタの計数値（１０１）−｛副レジスタの（第１秒目の計数値（３３））＋（第２秒目の計数値（３３））｝＝３５を計数値であるとして算出した瞬時値Ｑ’’’を前記外部装置９０に送出する。したがって、３秒間のサンプリングタイムにおける計数値の合計は前記主レジスタ５４の計数値と同一の値となり、外部装置９０においても、高精度の測定が可能となる。
【００９０】
このように、本発明においては、一定のサンプリングタイムとされている副レジスタ５４の計数値に対して、前記主レジスタ５３の計数値と同一の値となるように補正処理を行っているために、高精度の測定結果を外部の受信計器等に伝送することが可能となる。
【００９１】
次に、前記キー入力処理Ｓ２１について、図１８のフローチャートを参照して説明する。この処理は、前記ステップＳ２０（図９）においてモード選択キー２７が押圧されたことを検出したときに実行される処理であり、前記３つの計測モード、すなわち、（１）瞬時流量計モード、（２）積算流量計モードおよび（３）積算バッチ流量計モードを前記モード選択キー２７が操作される毎に順次切り替える処理である。また、このモード選択キーを押圧している時間の長さに応じて、積算バッチデータあるいは積算総流量値データをクリアすることもできるようになされている。
【００９２】
まず、ステップＳ１２１において、現在のモードに使用されている単位を点滅表示して操作者に現在のモードを報知する。すなわち、現在選択されているモードが（１）瞬時流量計モードであるときは、前記表示部２６における単位表示部２６ｃあるいは２６ｄを点滅表示する。また、（２）積算流量計モードであるときは、前記２６ｃのうちの「ｍ3」の部分のみ、あるいは、前記２６ｄのうちの「Ｌ」の部分のみを点滅表示する。さらに、（３）積算バッチ流量計モードであるときも、前記（２）の場合と同様の部分を点滅表示する。ただし、この場合は、前記サイズの小さい４桁表示部の第１桁目に「ｂ」が表示されているため、前記（２）の場合と区別することができる。
【００９３】
次に、ステップＳ１２２に進み、前記モード選択キー２７が第１の所定時間Ｔ１に達する前にオフとされたか否かを判定する。この判定の結果がＹＥＳのとき、すなわち、Ｔ１よりも短い時間の押圧であったときは、ステップＳ１２３に進み、前記Ｓ１２１と同様に、現在のモードに使用されている単位を点滅表示して操作者に現在のモードを報知する。そして、ステップＳ１２４に進み、前記モード選択キー２７がオフとされた後、第２の所定時間Ｔ２が経過したか否かが判定される。ここで、Ｔ２＜Ｔ１とされている。この判定の結果がＹＥＳのときは、このキー入力処理を終了する。
【００９４】
また、モード選択キー２７がオフとされてからＴ２時間経過してないときは、ステップＳ１２５に進み、モード選択キー２７が再度オンとされたか否かを判定する。そして、この判定の結果がＮＯのときはこのキー入力処理を終了する。また、モード選択キー２７が再度オンとされたときは、ステップＳ１２６に進み、現在のモードを一つ進める。すなわち、現在が（１）瞬時流量計モードであるときには、モードを（２）積算流量計モードに変更し、現在が（２）積算流量計モードであるときは（３）積算バッチ流量計モードに変更し、現在が（３）積算バッチ流量計モードであるときは（１）瞬時流量計モードに変更する。そして、ステップＳ１２７に進み、変更された新しいモードに対応する単位を前述の場合と同様に点滅表示するとともに、新しいモードのデータを表示する。そして、前記ステップＳ１２２に戻る。
このように、前記モード選択キー２７を第１の所定時間Ｔ１以下の長さで、繰り返し押圧操作することにより、計測モードをサイクリックに変更することができる。
【００９５】
一方、前記モード選択キー２７を前記第１の所定時間Ｔ１以上の長い時間押圧したときには、前記ステップＳ１２２の判定結果がＮＯとなり、ステップＳ１２８において、現在のモードが（３）の積算バッチ流量計モードであるか否かが判定される。現在のモードが積算バッチ流量計モードであるときは、ステップＳ１２９に進み、前述した積算バッチデータＱｂをクリアしたのち、ステップＳ１３０において、前記ＥＥＰＲＯＭ７７に格納されている積算バッチデータＱｂ’をクリアする。そして、ステップＳ１３１に進む。また、前記Ｓ１２８の判定結果がＮＯのときは、そのままステップＳ１３１に進む。
このように、積算バッチ流量計モードにおいて、前記モード選択キー２７をＴ１時間以上押圧したときは、前記ＲＡＭ５２および前記ＥＥＰＲＯＭ７７中に格納されている積算バッチ流量データをクリアして、再び、流量の積算を行うことができる。
【００９６】
ステップＳ１３１においては、前記モード選択キー２７が第３の所定時間Ｔ３未満でオフとされたか否かが判定される。ここで、第３の所定時間Ｔ３は、Ｔ２＜Ｔ１＜Ｔ３という関係を満たす時間である。この判定の結果がＮＯであるとき、すなわち、前記モード選択キー２７が押圧されている時間がＴ３以上であるときは、ステップＳ１３２に進み、現在のモードが（２）積算流量計モードであるか否かが判定される。この判定の結果がＹＥＳのときは、ステップＳ１３３で前記ＲＡＭ５２中に格納されている積算総流量データＱｔをクリアし、ステップＳ１３４で前記ＥＥＰＲＯＭ７７に格納されている積算総流量データＱｔ’をクリアして、前記ステップＳ１２３に戻る。また、前記ステップＳ１３１の判定結果がＹＥＳのとき、および、前記ステップＳ１３２の判定結果がＮＯのときは、前記ステップＳ１２３に戻る。
このように、積算流量計モードにおいて、前記モード選択キー２７を第３の所定時間Ｔ３以上押圧しつづけた場合には、前記ＲＡＭ５２およびＥＥＰＲＯＭ７７中に格納されている積算総流量データＱｔおよびＱｔ’をクリアして、再び、流量データの積算を実行させることができる。
【００９７】
このように、本発明においては、前記単一のモード選択キー２７の押圧回数および押圧時間長に基づいて、計測モードの切り替え、積算バッチ流量データＱｂ、Ｑｂ’および積算総流量データＱｔ、Ｑｔ’のクリアを実行することができる。したがって、多数の操作キーを設ける必要をなくし、機器の小型化を図ることができる。
また、前述のフローチャートから明らかなように、前記ＲＡＭ５２中に格納されている積算データの更新は常時行われているが、前記ＥＥＰＲＯＭ７７中のデータの更新は、起動時、停電時および前記キー操作時に限られている。これにより、読み出し／書き込みの回数に制限のあるＥＥＰＲＯＭ７７の耐久性を向上させることができる。
【００９８】
さて、前記図１に示した外観図は、小口径の管路に本発明の２線式流量伝送器を適用した場合の外観を示していたが、前述のように、本発明の２線式流量伝送器は、配管に合わせたサイズとされた計量部本体１と多種類の配管に共通に使用することができる計測表示部２とから構成されている。図２４は、中口径（２０Ａ、２５Ａなど）の配管に適用された本発明の２線式流量伝送器の外観を示す図である。この図に示すように、中口径の配管に接続される場合には、前記計量部本体１は当該配管に合致したサイズのものとされ、計測表示部２は前記図１に記載したものと同一のものとされている。
【００９９】
なお、上述した実施の形態においては、前記流れ有り周波数ｆ０および定格の１１０％の流量に対応する周波数ｆ５として、前記ＲＯＭ中の口径設定データテーブル中に格納されているデータを用いていたが、このデータを前記ＲＡＭ５２あるいはＥＥＰＲＯＭ７７などの非固定記憶手段に記憶することにより、前記ローリミットおよびハイリミットに対応する流量値を任意に設定することができるようになる。
図２５は、この場合の実施の形態を示す図であり、前記リミットデータを表示させておき、その値を低下させるＤＯＷＮキー９２、上昇させるＵＰキー９３、および、入力キー９１を用いることにより、前記ローリミットおよびハイリミットを変更することができるようになる。なお、９６ａおよび９６ｂは状態表示用ＬＥＤである。また、この図２５に示すように、表示部９５の表示桁数は３桁であるため、積算流量値の表示のときは単位表示用ＬＥＤとして、ｍ3表示ＬＥＤ９４ａおよびＬ表示ＬＥＤ９４ｂとを備えている。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、第１のレジスタの計測周期を周波数に応じて設定しているため、周波数が低い場合であっても十分な分解能が得られ、高精度の計測を行うことができる。
また、検査工程において１台ごとに補正係数を算出し、この補正係数を用いて計測を行っているので、高精度の計測を行うことができる。
さらに、書き替え可能な不揮発性記憶手段に前記補正係数を格納するとともに、電源電圧低下時には、積算データをこの不揮発性記憶手段に退避するようにしているため、停電時などにおいても、それまでの積算データを失うことがない。
さらにまた、電気二重層コンデンサを使用してバックアップしているので、数１０秒程度の停電があっても、データの消失を防止することができる。
さらにまた、伝送部に、ダイオードブリッジ回路からなる全波整流回路を備えているため、無極性の４〜２０ｍＡ伝送信号とすることができ、伝送部の破損を防止することができるとともに、工事の工数の短縮を図ることができる。
【０１０１】
さらにまた、例えば１０ビットの測定データを検査モード時に外部に直接出力すること、および、計測モード時に１０ビットの測定データをアナログ信号に変換して２線式伝送することができるため、高分解能の測定を行うことができる。
さらにまた、第１の所定周期が第２の所定周期よりも長い場合において、第２の測定データの誤差を補正するようにしているため、受信器側においても高精度の処理が可能となる。
さらにまた、ケース内面に導電体層を設けているので、確実な静電遮蔽ができ、ノイズの影響をなくすことができる。
さらにまた、２線式線路の２本の電源線の線間にバリスタを設け、各電源線と接地線との間にバリスタとコンデンサの並列回路を設けているため、サージを吸収することができ、また、高周波ノイズおよび誘導ノイズを吸収することができ、信頼性の高い計測が可能となる。
【０１０２】
さらにまた、積算値をクリアすることなしに積算値の単位の変更、積算値の表示桁の変更、瞬時値の単位の変更ができるので、短期日数での積算表示のオーバーフローを防止することができるとともに、使用途中でも積算データをクリアすることなく単位の変更ができ、使い勝手がよい計測量伝送器を提供することができる。
さらにまた、高精度の流量の算出が可能となる。
さらにまた、記憶手段のいずれのページにおいても、その先頭位置に格納されているデータと最終位置に格納されているデータは統一されたものとされているために、調整検査工程の標準化、簡素化が可能となり、ひいてはコストダウンが可能となる。
さらにまた、操作間違いのない流量伝送器を提供することができる。
さらにまた、ノイズなどによる誤作動時にも積算データを失うことがない。
さらにまた、センサ部に圧電バイモルフ素子を使用した場合には、可動部が無いので、維持管理が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態である２線式流量伝送器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）は一部破断側面囲である。
【図２】 図１に示した２線式流量伝送器の第１のプリント基板（表示基板）の構成例を示す図である。
【図３】 図１に示した２線式流量伝送器の第２のプリント基板（出力基板）の構成例を示す図である。
【図４】 表示基板と出力基板の接続の様子を示す図である。
【図５】 表示基板の回路構成例を示すブロック図である。
【図６】 出力基板の回路構成例を示すブロック図である。
【図７】 メモリマップおよび口径設定データテーブルを説明するための図である。
【図８】 メインルーチンを示すフローチャートである。
【図９】 メインルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】 検査モード時における接続を説明するための図である。
【図１１】 検査工程を説明するためのフローチャートである。
【図１２】 電圧チェック処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】 １秒タイマ割込みルーチンのフローチャートである。
【図１４】 計測表示処理のフローチャートである。
【図１５】 主レジスタ計測処理のフローチャートである。
【図１６】 副レジスタ計測処理のフローチャートである。
【図１７】 流量値出力処理のフローチャートである。
【図１８】 キー入力処理のフローチャートである。
【図１９】 積算流量計モード時の表示形態を示す図である。
【図２０】 積算バッチ流量計時の表示形態を示す図である。
【図２１】 電圧低下検出時の表示形態を示す図である。
【図２２】 検査モード時の表示形態を示す図である。
【図２３】 材質、口径およびバージョンの表示形態を示す図である。
【図２４】 中口径（２０Ａ、２５Ａなど）の配管に適用された本発明の２線式流量伝送器の外観を示す図である。
【図２５】 本発明の他の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
１ 計量部本体
２ 計測表示部
３ 回転軸
１３ 圧電素子
２４ 第１のプリント基板（表示基板）
２５ 第２のプリント基板（出力基板）
２６ 液晶表示部
２７ モード選択キー
３４、４２、４３ コネクタ
３９ 単位選択スイッチ
３６、３８ 口径設定スイッチ
３７ 検査モードピン
４０ 電気２重層コンデンサ
４４ ハンダ付け用ラウンド
４６ 全波整流器
４７ コンデンサ
４８ バリスタ
５０ 制御部（１チップマイクロンピュータ）
５１ ＲＯＭ
５２ ＲＡＭ
５３ 主レジスタ
５４ 副レジスタ
５５ タイマ
６０ センサ部
７１、７２ アナログスイッチ
７３ ウォッチドッグタイマ
７４ パワーオンリセット回路
７５ ディジタル信号出力回路
７６ バッファ回路
７７ ＥＥＰＲＯＭ
７８、７９ 電圧検出器
８１ １０ビットＤ／Ａ変換部
８２ Ｖ／Ｉ変換部
８３ ４〜２０ｍＡ伝送信号出力部
８４ 直流安定化電源
９０ 外部装置
Claims (3)
- 被測定物理量の大きさに対応する周波数を有する測定信号を用いて当該物理量を測定し、該測定した物理量を２線式伝送方式により他の装置に伝送するようになされた２線式計測量伝送器であって、
被測定物理量の大きさに対応する周波数を有する測定信号を出力するセンサ部と、
当該２線式計測量伝送器が設置される条件に応じて設定される第１の所定周期の間、前記測定信号を計数する第１のレジスタと、
当該２線式計測量伝送器が設置される条件にかかわらず一定の長さとされた第２の所定周期の間、前記測定信号を計数する第２のレジスタと、
制御部と、
４〜２０ｍＡの２線式伝送を行う伝送部とを有し、
前記制御部は、前記第１のレジスタの計数値に基づいて第１の測定データを算出して当該物理量の積算に使用し、前記第２のレジスタの計数値に基づいて第２の測定データを算出し、該第２の測定データを当該物理量の瞬時測定値として前記伝送部を介して他の装置に伝送するようになされており、前記第１の所定周期が前記第２の所定周期よりも長く設定されている場合に、前記伝送部を介して、前記第１のレジスタの計数値に基づいて補正された計数値を用いて算出した計測データを所定のタイミングで送出することにより、前記第２の測定データに含まれている誤差を補正するようになされていることを特徴とする２線式計測量伝送器。 - 流量に対応した周波数のパルス信号を出力するセンサ部と、該センサ部から出力されるパルス信号を計数する第１および第２のレジスタと、前記第１および第２のレジスタの計数値に基づいて流量値を算出する制御部と、計測した流量値を表示する表示部と、４〜２０ｍＡの２線式伝送を行う伝送部とを有し、
前記第１のレジスタは、当該流路の口径に応じて設定される第１の所定周期の間、前記パルス信号を計数するようになされ、
前記第２のレジスタは、一定の長さとされた第２の所定周期の間、前記パルス信号を計数するようになされ、
前記制御部は、前記第１のレジスタの計数値に基づいて第１の流量データを算出して流量の積算に使用し、前記第２のレジスタの計数値に基づいて第２の流量データを算出し、該第２の流量データを瞬時流量として前記表示部に表示するとともに、前記伝送部を介して他の装置に伝送するようになされていることを特徴とする２線式流量伝送器。 - 前記第１の所定周期が前記第２の所定周期よりも長く設定されている場合に、前記制御部は前記伝送部を介して、前記第１のレジスタの計数値に基づいて補正された計数値を用いて算出した流量データを所定のタイミングで送出することにより、前記第２の流量データに含まれている誤差を補正するようになされていることを特徴とする前記請求項２記載の２線式流量伝送器。
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