JP4174878B2 - 流量計測装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスなどの流体の流量を測定する流量計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
気体や液体などの流体を流量や流速を測定する装置には多くの方式が知られているが、特にエレクトロニクス技術の進歩により信頼性の高い超音波を利用する流速・流量測定装置の開発が目覚しい。そして超音波を利用した流速・流量測定装置は燃料ガスのメータ、工業用計測器、医療用の血流計、海洋や大気中の流速の測定など多方面にわたる活用分野がある。この超音波を利用する流速・流量測定装置には直接超音波を利用する場合のみならず、多の測定原理に基づく測定装置の検出部として間接的に利用する場合がある。
【０００３】
また、超音波利用流速・流量測定装置に限らず流速・流量測定装置には流量センサ、抵抗値センサ、温度センサ、電圧センサなど多くのセンサが利用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の流量計測装置では大流量から小流量までを測定しようとすると各流量域で精度を出すために複数流路を並列に用いて構成することがある。そのような場合は各流路の開成状態について流量センサだけでは感知できない。機械式であればメータ内の計量室にダイアフラム膜が設けられ、計量室の容量と膜の往復動作の回数によってガスの流量の計量が行われているが、超音波式では可動部の無い構成でシンプルな反面、流路の開閉についての判断が難しいことがある。
【０００５】
そこで、本発明は前記従来例の問題点に鑑み、複数の流路の流量状態やその変化量、流量比を測定、または演算で求めることにより流路の開閉や測定装置の異常を的確に判断することを課題とするものである。
【０００６】
【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、流入口と流出口の間に設けた複数の流体流路と、前記複数の流体流路を個々に開閉する複数の開閉手段と、前記複数の流体流路の内少なくとも１つの流路の流量を計測する流量計測手段と、流入路から流出路を通過する総流量を計測する総流量計測手段と、前記開閉手段と前記計測手段と前記総流量計測手段とを制御する制御手段とを備えた流量計測装置としたものである。
【０００７】
本発明によれば、総流量と個々の流路の流量の差から流路の稼動状態、または開閉手段の開成状態、閉止状態を確認することが可能になり、開閉手段の異常を流量から判断することでより確実でかつ安全に流量計測装置を構成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、流入口と流出口の間に設けた複数の流体流路と、前記複数の流体流路を個々に開閉する複数の開閉手段と、前記複数の流体流路の流量を個々に計測する流量計測手段と、前記複数の流体流路の上流もしくは下流の少なくとも一方に設置した流入路から流出路を通過する総流量を計測する総流量計測手段と、前記開閉手段と前記計測手段と前記総流量計測手段とを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記開閉手段を開成した複数の流路の前記流量計測手段で流量を求め前記総流量計測手段の流量の差が予め定めた値以下である場合は流量計測を継続する流量計測装置において、前記制御手段は、前記複数の流体流路の開成時に各流路の流量比率が予め定めた値以上である場合は前記開閉手段または前記流量計測手段の少なくともいずれか一方が異常と判定する異常判定手段を有するものである。
【０００９】
本発明によれば、総流量と個々の流路の流量の差から流路の稼動状態、または開閉手段の開成状態、閉止状態を確認することが可能になり、開閉手段の異常を流量から判断することでより確実でかつ安全に流量計測装置を構成することができる、複数の個々の流路の流量を測定して、その測定した流量の比率が予め定めた比率より外れている場合は流路の開度が完全でない場合など開閉手段または計測手段の少なくともいずれか一方が正常でないと判定でき異常状態を認識することが可能になる。
【００１０】
また、制御手段は、少なくとも２つ以上の流体流路を開成し、総流量計測手段にて合計流量を検出した後、開閉手段を介して流体流路を順次閉止し流体流量計測手段による総合流量の変化量が予め定めた値以上を連続して検出する場合は異常値を示したと判定する流路判定手段を有することにより、最初に総流量計測手段で流路を流れる合計流量を計測してから、複数の個々の流路を順次閉止していき、総合流量の変化量が予め定めた値以上を連続して検出する場合は閉止信号に応じて開閉手段が完全に閉止せずその流路は抵抗分となり総合流量は減少することを判定でき異常状態を認識することが可能になる。反対に総合流量が予め定めた値以上変化しない場合は開閉手段が正常に閉止できたと判定でき開閉手段の状態を認識することが可能になる。
【００１１】
また、制御手段は流体流量を計測中に他の開閉手段を開成する動作信号を送出した場合、総合流量が予め定めた値以上変化しない場合は正常値と判定する流路判定手段を有することにより、制御手段が開閉手段を開成する信号を発信したにもかかわらずその開閉手段が完全に開成しない場合はその流路は抵抗分となり総合流量は減少するが、反対に総合流量が予め定めた値以上変化しない場合は開閉手段が正常に開成できたと判定でき異常状態を認識することが可能になる。
【００１２】
また、制御手段は流体流量を計測中に他の開閉手段を開成する動作信号を送出した場合、その開成信号を受けた開閉手段を有する流体流路の流量が他の流体流路に比べて著しく少ない場合は、その流体流路の測定流量は無効とする総合流量計測手段を有することにより、制御手段が開閉手段を開成する信号を発信してその開閉手段が完全に開成した場合は総合流量を維持するため他の流路とほぼ同等の流量がその流路に流れるはずである。それが実現しない場合は開成信号を受けた開閉手段は完全に開成されていない可能性が高く正確に総合流量を判定できない。このため総合流量計測手段は測定している流量を無効と判定し異常状態を認識することが可能になる。
【００１３】
また、制御手段は流体流量を計測中に他の開閉手段を開成する動作信号を送出した場合、その開成信号を受けた開閉手段を有する流体流路の流量が他の流体流路に比べて著しく少ない場合は、開成信号を送出した開閉手段を閉止した後、その流体流路の測定値は無効とする総合流量計測手段を有することにより、制御手段が開閉手段を開成する信号を発信してその開閉手段が完全に開成した場合は総合流量を維持するため他の流路とほぼ同等の流量がその流路に流れるはずである。それが実現しない場合は開成信号を受けた開閉手段は完全に開成されていない可能性が高く正確に総合流量を判定できない。このため制御手段は再度開閉手段を閉止しその流路に流量を流さずに他の正常な流路を用いて総合流量を計測することが可能になる。
【００１４】
また、制御手段は流体流量を計測中に他の開閉手段を閉止する動作信号を送出した場合、その閉止信号を受けた開成手段を有する流体流路以外の各流体流路の流量検出手段で検出した流体流量が増加しない場合は異常値と判定する流路判定手段を有することにより、制御手段が開閉手段を閉止する信号を発信してその開閉手段が完全に閉止した場合は総合流量を維持するため他の流路の流量が増加する。それが実現しない場合は閉止信号を受けた開閉手段は完全に閉止されていないという判定でき異常状態を認識することが可能になる。
【００１５】
また、制御手段は流体流量を計測中に他の開閉手段を閉止する動作信号を送出した場合、他の流体流路の流量計測手段の流量が変化しない場合は、閉止信号を受けた開閉手段は閉止動作したと認めず、その測定した流量値は有効とする総合流量計測手段を有することにより、制御手段が開閉手段を閉止する信号を発信してその開閉手段が完全に閉止した場合は総合流量を維持するため他の流路の流量は増加するはずである。それが実現しない場合は閉止信号を受けた開閉手段は完全に閉止されていない可能性が高く、その流路にも流体が流れている。このため制御手段は開閉手段を閉止する信号を発信したにもかかわらずその流路の検出している流量を有効にして総合流量を計測することが可能になる。
【００１６】
また、制御手段は流体流量を計測中に他の開閉手段を閉止する動作信号を送出した場合、他の流体流路の流量が変化しないと異常値と判定し、閉止信号を受けた開閉手段を再度開成方向に駆動した後、測定した流量値は有効とする総合流量計測手段を有することにより、制御手段が開閉手段を閉止する信号を発信してその開閉手段が完全に閉止した場合は総合流量を維持するため他の流路の流量は増加するはずである。それが実現しない場合は閉止信号を受けた開閉手段は完全に閉止されていない可能性が高く、その流路にも流体が流れている。このため制御手段は再度開閉手段を開成しその流路に完全に流体が流れるようにして総合流量を計測することが可能になる。
【００１７】
【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。
【００１８】
（実施例１）
図１（ａ）は実施例１に関する流量計測装置の構成ブロック図、図１（ｂ）は流量検出手段の模式図である。
【００１９】
図において１は流入路、２は流出路、３は流路、４は流路を開閉する開閉手段、５は流路の流量を計測する計測手段、６は流入路から流出路までの総合流量を測定する総流量計測手段、７は前記開閉手段４、計測手段５および総流量計測手段６を制御する制御手段である。制御手段の内部には異常判定手段８を有している。
【００２０】
図１において、白抜矢印で示す流路Ａにおける流量検出手段１は同図（ｂ）に示すように流体流路３の一部に第１超音波振動子１０と第２超音波振動子１１とを流体の流れの方向に相対して設けて構成されている。第１超音波振動子１０から流れ方向に超音波を発生し、この超音波を第２超音波振動子１１で検出すると再び第１超音波振動子１０から超音波を発生させ、この繰り返しを行ってその時間を計測する。次いで逆に第２超音波振動子１１から流体の流れに逆らって超音波を発生し同様の繰り返し時間を計測する。そして両者の時間の差から流体の速度を演算し、流体流路３の断面積と前記流体の速度より制御手段７内部の流量演算手段９によって流量を演算する。
【００２１】
一方複数の流路からなる流量検出手段の動作としては、上記の流量演算を各流路で行うとともに全体を流れている流体流路３の下流で全体の流量が測定できる場所にに設置した総流量検出手段６にて同様の流量計測を行う。ここで求めた総合流量をＱとして、前記開閉弁が開成している流路３ａ，３ｂ，３ｃに設置した流量検出手段５ａ，５ｂ、５ｃで求めて演算した流量をそれぞれｑａ，ｑｂ，ｑｃとする。制御手段７はｑａ，ｑｂ，ｑｃの合計流量とＱとの差を演算し、予め定めた流量偏差以下であるときは前記開閉手段４がすべて正常に動作していると判断し流量計測を継続する。
【００２２】
また、制御手段７はｑａ，ｑｂ，ｑｃの合計流量とＱとの差を演算するとともに、開成している流路の数で総合流量Ｑを除算した各流路を流れる平均流量（ｑａｖと略す）を求め各流路の流量ｑａ，ｑｂ，ｑｃとｑａｖの差を各々調べる。ここでその差が予め定めた値以下であると各流路に平均して流体の流れが分散し正常に動作していると判断し流量計測を継続する。
【００２３】
逆に流量比率が予め定めた値以上である場合は流路に流れる流量バランスは崩れている。これは特定の流路にゴミ等が付着して流体が流れにくくなっているような現象が考えられる。したがって、異常判定手段８は開閉手段４または計測手段５の少なくともいずれか一方が異常と判定する。この際、報知手段等を用いて使用者にその異常を知らせることも有効である。さらに通信手段等を利用して外部の管理者に報知するとさらに異常状態の復旧を早く行うことが可能になり有用である。
【００２４】
なお、流路３は均等な断面積の流路を複数本組み合わせることで汎用性を高めメンテナンスを容易にしてもよいし、また断面積を異なるようにし流量等によってその流路の最適な選択を行う構成としてもよい。本発明では流路を３本としているが別に取りたてて数字に意味があるわけでもない。２本以上であれば何本でも良い。
【００２５】
（実施例２）
以下、実施例２に関する本発明の流量計測装置について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
本実施例の構成を示すブロック図は実施例１と同じ図１を用いる。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。図２に制御手段のブロック図、図３に動作のタイミングチャートを示す。
【００２７】
そして実施例２は異常を判断する方法として制御手段内部に流路の異常を判定する流路判定手段を備えている点が実施例１とは異なる。
【００２８】
実施例２では、最初に制御手段７は図３（ａ），（ｂ），（ｃ）のように複数の開閉手段４を開成する。そして総合流量計測手段６で合計流量Ｑを計測した後、先ほど開成した開閉手段４の１つを閉止する信号を送出する。（ここでは図３（ａ）の開閉手段４ａおよび、図３時刻ｔ１）その際、総合流量Ｑの変化が図３（ｄ）の予め定めた値Δｑより大きくなると閉止信号を送出した開閉手段４が完全に閉止せず、単に流路抵抗になって流れが悪くなっているなどの原因が考えられるため、前記流路判定手段１３は異常と判定する。
【００２９】
さらに開閉手段４を用い複数の他の個々の流路３を順次閉止していき、総合流量Ｑの変化量が予め定めた値以上を連続して検出する場合は閉止信号に応じて流路が完全に閉止していないことを判定でき異常状態を認識することが可能になる。
【００３０】
この操作は１つの流路に対応する開閉手段４ａ等を閉止した後、また開成し再度別の流路に対応する開閉手段４ｂ等を閉止する等してすべての開閉手段４について閉止状態が完全かの確認をとることができる。
【００３１】
また、制御手段は少なくとも１つ以上の開閉手段４が開成し、流体が流れている場合において（図３時刻ｔ２）、図３（ａ）のように閉止している開閉手段４ａを開成する信号を送出する。図３（ｄ）のように開閉手段４ａを開成する前の総合流量Ｑに比べ、開成後の総合流量が予め定めた値以上変化しない場合は流路判定手段１３が正常と判定する。反対に予め定めた値Δｑｘ以上変化した場合ΔＱ２は制御手段７が開閉手段４ａを開成する信号を発信したにもかかわらずその開閉手段４ａが完全に開成しないなどの現象により、その流路は抵抗分となり総合流量は減少していることが考えられるため、前記流路判定手段は異常と判定する。この操作は１つの開閉手段を介して流路を開成した後また閉止し再度開閉手段を介して別の流路を開成する等してすべての開閉手段について開成状態を確実に実現できるかの確認をとることができる。
【００３２】
また、制御手段７は総合流量計測手段１４を有し、少なくとも１つ以上の開閉手段が開成し、流体が流れて流体流量を計測中において（図３時刻ｔ２）、閉止している開閉手段４ａを開成する信号を送出する。その開閉手段４ａが完全に開成した場合は総合流量Ｑを維持するため流路３ａには他の流路とほぼ同等の流量がその流路に流れるはずである。
【００３３】
開成した流路３ａにおいて計測手段５ａで検出した検出流量が総合流量を開成している流路の数で除した平均値（ここではＱ／３）以下もしくは他の流路の流量に比べて著しく少ない（予め定めた偏差より大きい）場合は、開成信号を受けた開閉手段４ａは完全に開成されていない可能性が高く正確に総合流量を判定できない。（図３（ｅ）ｑａｅｒ）このため総合流量計測手段は測定している流量を無効と判定し異常状態を認識することが可能になる。この際、異常を認識した総合流量計測手段１４は報知手段等を介して利用者にその状態を知らしめることは容易に実現できる。
【００３４】
また、制御手段は図３時刻ｔ２において、閉止している開閉手段４ａを開成する信号を送出した際、開成した流路３ａにおける計測手段５ａで検出した検出流量ｑａが総合流量Ｑを開成している流路の数で除した平均値以下もしくは他の流路の流量に比べて著しく少ない（予め定めた偏差より大きい）場合は、開成信号を受けた開閉手段４ａは完全に開成されていない可能性が高く正確に総合流量を判定できない。このため制御手段７は確実に開成しなかったと判断できる開閉手段４ａを再度閉止するよう制御信号を送信し、その流路で検出された検出流量ｑａは無効とする。
【００３５】
これにより異常と考えられる開閉手段４ａを再度閉止しその開閉手段４ａを有する流路３ａに流量を流さずに他の正常な流路を用いて総合流量を計測することが可能になる。
【００３６】
（実施例３）
以下、実施例３に関する本発明の流量計測装置について図面を参照しながら説明する。
【００３７】
本実施例の構成を示すブロック図は実施例１と同じ図１、制御手段のブロック図は実施例２と同じ図２を用いる。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。図４に動作のタイミングチャートを示す。
【００３８】
次に動作を説明する。
制御手段７は少なくとも２つ以上の開閉手段４が開成し、流体が流れて流体流量を計測している場合において（図４時刻ｔ１）、図４（ａ）のように開閉手段４を１つ閉止する信号を送出する。この場合、流路判定手段１３は開成している開閉手段４を有する各流路の流量検出手段５で検出した流量が流路を１つ閉止した分だけ増加しない場合は異常値と判定する。（例えば図４（ｅ）におけるｑｂの破線部等）
例えば３本開成していて総合流量がＱ１の場合、１つの流路が閉止すると他の流路はｑがＱ１／３からＱ１／２に変化することから
Δｑ＝Ｑ１／２−Ｑ１／３
だけ流量が増加するはずである。
【００３９】
通常は制御手段７が開閉手段４ａを閉止する信号を発信してその開閉手段４ａが完全に閉止した場合は総合流量Ｑを維持するため他の流路の流量が増加する。それが実現しない場合は閉止信号を受けた開閉手段４ａは完全に閉止されていない（図４（ｄ）破線部）という判定でき異常状態を認識することが可能になる。
【００４０】
また、同様に図４時刻ｔ１において、１つの開閉手段４ａを閉止するよう信号を送出した際、その開閉手段４ａが完全に閉止した場合は総合流量Ｑを維持するため他の流路の流量は増加するはずである。しかし、他の流路の流量計測手段５の流量があらかじめ定めた値（例えば総合流量Ｑと開成している流路の数から求める図４（ｅ）におけるΔｑ）以上変化しない場合は、総合流量計測手段１４は閉止動作した流路は閉止処理したがまだ開成していると判断し、その流路にある流量計測手段５ａで計測した流量値（測定値）は有効とする。
【００４１】
このため制御手段７は開閉手段４ａを閉止する信号を発信したにもかかわらずその流路５ａの検出している流量を有効にして総合流量を計測することが可能になる。
【００４２】
また、制御手段７は、少なくとも２つ以上の開閉手段４が開成し、流体が流れて流体流量を計測中において（図４時刻ｔ１）、開成している開閉手段（例えば４ａ）を閉止する信号を送出する。その開閉手段４ａが完全に閉止した場合は総合流量Ｑを維持するため残っている他の流路の流量は増加するはずである。
【００４３】
開成している他の流路の検出流量ｑｂ＋ｑｃが総合流量Ｑを最初開成していた流路の数で除した平均値（ここではＱ／３）以上でない場合は、閉止信号を受けた開閉手段４ａは完全に閉止されていない可能性が高く、その流路３ａにも流体が流れている。このため制御手段７は再度開閉手段を開成し（図４時刻ｔ２）その流路に完全に流体が流れるようにして総合流量を計測する。これにより継続して総合流量を計測し続けることが可能になる。
【００４４】
（実施例４）
以下、実施例４に関する本発明の流量計測装置について図面を参照しながら説明する。
【００４５】
本実施例の構成を示すブロック図は実施例１と同じ図１を用いる。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。図５に制御手段のブロック図、図６に動作のタイミングチャートを示す。
【００４６】
そして実施例４は制御手段に計時手段、記憶手段を備えている点が実施例１と実施例２および実施例３とは異なる。
【００４７】
実施例４では制御手段４にタイマ手段１５ａを備えている。動作を説明する。制御手段７は複数の開閉手段４を開成し流体を流している。（図６（ａ），（ｂ），（ｃ））そして総合流量計測手段６で合計流量を計測した後、開成している開閉手段４を閉止したり、まだ開成していない開閉手段４を開成したりして、流量の変化や流量値の比率を調べ開閉手段４の動作が支障無く行われているかを判断する。この判断は例えば図６の時刻ｔ１で少なくとも１つの開閉手段４が開成し流体が流れて流量測定が開始されると制御手段内部にあるタイマ手段１５ａが動作を始め、予め定めた時間間隔Ｔ１でタイマ手段１５ａは制御手段７に信号を送出する。制御手段７はこのタイマ手段１５ａからの信号により順次上記の開閉手段４の動作確認を一定時間毎に行うことが可能になる。
【００４８】
このように制御手段は開閉弁の開成、閉止による動作確認操作を一定時間毎に行うことにより、開閉手段の異常を一定時間以内に検出することが可能になる。
【００４９】
また、制御手段７は総合流量検出手段６や各流路の合計流量が予め定めた一定値以上（図６（ｅ）のＱａ）になると制御手段内部に設けたタイマ手段１５ａが図６（ｆ）のように動作を開始し、一定時間毎に開閉手段の動作確認を行うことが可能になる。
【００５０】
これにより流量がある程度流れている時に流量値を測定することから、流量変化を確実に検出することができ開閉手段の異常を精度良く検出することが可能になる。
【００５１】
また、制御手段７はタイマ手段を複数個有し、総合流量Ｑや各流路の合計流量Σｑが予め定めた一定値（図６においてＱａ）以上になると第１のタイマ手段１５ａが動作を開始し、第１のタイマ手段１５ａが予め定めた時間以上に一定値以上の流量が継続して流れている場合は総合流量Ｑが大きく変化する可能性が少ないと判断し、図６（ｇ）のように第２のタイマ手段１５ｂが動作を開始する。そしてこの第２のタイマ手段１５ｂが定めた時間間隔で信号を送出し制御手段７はこの信号により開閉手段４の動作確認を行う。
【００５２】
これにより、総合流量の変化の少ない時に開閉弁の異常を検出することで正確度を上げることが可能になる。
【００５３】
また、制御手段７は計時手段１６を有し、この計時手段が予め定めた時刻において開閉手段４の開成、閉止による動作確認操作を行う。
【００５４】
これによりそのシステム特有の流量状態を予め測定し、変化の少ない時刻に安定した流量時に測定をすることができ、正確な流量変化を検出し開閉弁の異常を精度良く検出することが可能になる。
【００５５】
また、制御手段７は計時手段１６を有することにより、開閉手段４の開成、閉止による動作確認操作を前記計時手段１６を用いて測定時刻を一日に少なくとも２回以上行うことができる。
【００５６】
これにより、計時手段１６はその時刻になると制御手段７に信号を送出し、制御手段７は開閉手段４の動作確認を行う。そして、予め定める時刻は統計的に定めても良いし、家庭用のガス流量手段であれば朝、昼の食事時や夕方から夜にかけての風呂、シャワー使用時の設定しておけば、被検出流体であるガスがよく流れる時間であり、その回数と時刻を予め設定しておくことで、検出誤差も少なく流路状態を精度良く検出することが可能になる。
【００５７】
また、制御手段７は計時手段１６と記憶手段１７を有することにより、前記計時手段１６により一定の安定した流量Ｑが継続して存在する時刻を前記記憶手段１７に記憶しておき、開閉手段４の開成、閉止による動作確認操作を前記記憶手段１７に記憶した時刻に行うことで、そのシステムの取り付けられた固有の使用条件、状態を予め記憶しておき、安定した状態の時間に開閉手段４の状態を調べることでより精度良く異常を検出することが可能になる。
【００５８】
例えば、家庭用のガス流量計に利用すると朝、昼の食事時、夕方から夜中にかけての風呂利用時、また暖房使用時刻等は各家庭の生活様式により一定していない。これを計測手段５により流量が予め定めて値以上になる時刻を測定し、それを繰り返して記憶しながら学習することにより、制御手段７は開閉手段４の動作確認する時刻を計時手段１６を用いて判断する。
【００５９】
またカレンダ機能を有すると平日と週末ではガスの使用時間が大きく異なることがあり、それも記憶手段で判定材料として組み立てることが可能となる。
【００６０】
（実施例５）
以下、実施例５に関する本発明の流量計測装置について図面を参照しながら説明する。
【００６１】
本実施例の構成を示すブロック図は実施例１と同じ図１を用いる。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。図７に制御手段のブロック図を示す。
【００６２】
そして実施例５は制御手段に通信手段を備えている点が実施例１、実施例２、実施例３および実施例４とは異なる。
【００６３】
実施例５では制御手段７に通信手段１８を備えている。通常、制御手段７は複数の開閉手段４を開成し流体を流している。そして総合流量計測手段６で合計流量Ｑを計測した後、開成している開閉手段４を閉止したり、まだ開成していない開閉手段４を開成したりして、流量の変化や流量値の比率を調べ開閉手段４の動作が支障無く行われているかを判断する。この判断は例えば制御手段７内部のタイマ手段１５等を用いて自動制御しても良いが利用者や外部の機関が任意の時間に確認動作を行いたい場合がある。その時のため図７の通信手段１８を用いて流量計測装置は外部と通信ができるようにしておく。利用者は外部から例えばスイッチやリモコン、設定手段を用いて確認動作開始を指示し、制御手段７はこの信号により少なくとも１つの開閉手段４が開成し流体が流れて流量測定が開始されていると開閉手段４の動作確認を行う。この時、開成している流路が１つの場合は閉止して確認する動作をするために最初開閉手段４を開成し、複数の流路が有効にしてから確認動作を行う。
【００６４】
これにより、外部から開閉弁の動作を行い流路の異常を検出することが可能になる。
【００６５】
また、制御手段７に開閉手段４の動作確認を要求する信号を発生する外部信号源としては流出路の下流側に設置してある機器、例えばガス器具であればガス給湯機１９等としても良い。
【００６６】
そうすると、ガス給湯機１９にあるガス流量計測手段や燃焼量判定手段によりガス流量を推定し、一定以上の流体（ここではガス）が流れていると判定した場合に流量計測装置の制御手段７に通信手段１８を介して開閉手段４の動作確認を要求する。これにより確実に流体が流れている場合に外部からの信号で流路の異常を検定することが可能になる。
【００６７】
また、同様に制御手段７に開閉手段４の動作確認を要求する信号を発生する外部信号源としては流入路１の上流側に設置してある機器、例えば大型供給施設における出力部の流量計測手段２０等としても良い。
【００６８】
そうすると、この流量計測手段２０はそれ自体が一定以上の流体が流れていると判定した場合に通信手段１８を介して流量計測装置の制御手段７に開閉手段４の動作確認を要求する。これにより確実に流体が流れている場合に外部からの信号で流路の異常を検定することが可能になる。
【００６９】
また、外部信号源はそれ自体内部において計時手段２１を有する機器、例えば定期的に決まった時刻に流体を使用する燃焼機器等としても良い。
【００７０】
そうすると、この燃焼機器１９は一定時刻毎に流量計測装置の制御手段７に対し通信手段１８を介して開閉手段４の動作確認を要求し、異常かどうかの判定を一定時間以内に知らせることができるようになる。これにより燃焼機器はいつまでは正常に動作していたかを検出することも可能になるため、異常が発生した場合の対応や解析時の有用なデータを残すことになる。
【００７１】
また、外部信号源はそれ自体内部において計時手段を有する機器集中検針盤としても良い。 そうすると、この機器集中検針盤は一定時刻毎に流量計測装置の通信手段１８を介して制御手段７に対し開閉手段４の動作確認を要求し、異常かどうかの判定を一定時間以内に知らせることができるようになる。これにより機器集中検針盤はいつまでは正常に動作していたかを検出することも可能になるため、異常が発生した場合の対応や解析時の有用なデータを残すことになる。
【００７２】
また、定時刻に流路の状態を検出することができると共に、異常状態等を正確な時刻精度で報知することが可能になる。
【００７３】
（実施例６）
以下、実施例６に関する本発明の流量計測装置について図面を参照しながら説明する。
【００７４】
本実施例の構成を示すブロック図は実施例１と同じ図１を用いる。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。図８に制御手段のブロック図を示す。
【００７５】
そして実施例６は流体計測手段として計測回路を備えている点が実施例１、実施例２、実施例３、実施例４および実施例５とは異なる。
【００７６】
実施例６では計測回路５ｇは図１の（ｂ）に示すように流路Ａを間に介在させてお互いに対向している第１振動子（これは超音波振動子であっても構わない）と第２振動子とを備えていて、その振動子間の電気信号の伝搬時間を計測する計測回路であり、この計測回路を各流路に設置している。そして複数の計測回路５ｇで計測した値は流量演算手段２２で流量値に換算し、各流路の流量Σｑ＝ｑａ＋ｑｂ＋ｑｃを求める。制御手段７では総合流量計測手段６で求めた流量Ｑと流量演算手段２２で求めたΣｑの差を調べ開閉手段４の動作確認を行う。
【００７７】
なお、本発明についての実施例１ないし６例にわたって説明したが、これらの実施例は複数組み合わせることができることは言うまでもない。
【００７８】
開閉手段４の状態はマイクロスイッチ等の機構的な手段で知る方法も一般的に考えられるが、配線の増加、制御手段のポート不足、コスト高の要因が発生し、信頼性も含めると必ずしも優位とは言えない。
【００７９】
流量の変化で調べると、これらの課題は解消され有用である。また、定期的に開閉手段を動作することは開閉手段の流路への固着等を防止することもでき、さらに信頼性も向上することができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように本発明の流量計測装置によれば次の効果が得られる。
【００８１】
開閉手段の異常を流量から判断することでより確実でかつ安全に流量計測装置を構成することができ、複数の個々の流路の比率が予め定めた比率より外れている場合は流路の開度が完全でなく、開閉手段または計測手段の少なくともいずれか一方が異常状態と認識することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）本発明の実施例１の流量計測装置を示すブロック図
（ｂ）同装置の流量検出手段の模式図
【図２】 本発明の実施例２における流量計測装置の制御手段を示すブロック図
【図３】 （ａ）同装置の開閉手段４ａの動作を示すタイミングチャート
（ｂ）同装置開閉手段４ｂの動作を示すタイミングチャート
（ｃ）同装置開閉手段４ｃの動作を示すタイミングチャート
（ｄ）同装置総流量計測手段の動作を示すタイミングチャート
（ｅ）同装置計測手段５ａの動作を示すタイミングチャート
【図４】 （ａ）本発明の実施例３における流量計測装置の開閉手段４ａの動作を示すタイミングチャート
（ｂ）同装置開閉手段４ｂの動作を示すタイミングチャート
（ｃ）同装置開閉手段４ｃの動作を示すタイミングチャート
（ｄ）同装置計測手段５ａの動作を示すタイミングチャート
（ｅ）同装置計測手段５ｂの動作を示すタイミングチャート
（ｆ）同装置計測手段５ｃの動作を示すタイミングチャート
【図５】 本発明の実施例４における流量計測装置の制御手段を示すブロック図
【図６】 （ａ）本発明の実施例４における流量計測装置の開閉手段４ａの動作を示すタイミングチャート
（ｂ）同装置開閉手段４ｂの動作を示すタイミングチャート
（ｃ）同装置開閉手段４ｃの動作を示すタイミングチャート
（ｄ）同装置タイマ手段１５ａの動作を示すタイミングチャート
（ｅ）同装置総流量の動作を示すタイミングチャート
（ｆ）同装置タイマ手段１５ａの動作を示すタイミングチャート
（ｇ）同装置第２のタイマ手段１５ｂの動作を示すタイミングチャート
【図７】 本発明の実施例５における流量計測装置の制御手段を示すブロック図
【図８】 本発明の実施例６における流量計測装置の制御手段を示すブロック図
【符号の説明】
１ 流入路
２ 流出路
３ 流路
４ 開閉手段
５ 計測手段
６ 総流量計測手段
７ 制御手段
８ 異常判定手段
１３ 流路判定手段
１４ 総合流量計測手段
１５ａ タイマ手段
１５ｂ 第２のタイマ手段
１６ 計時手段
１７ 記憶手段
１８ 通信手段

Claims (8)

1. 流入口と流出口の間に設けた複数の流体流路と、前記複数の流体流路を個々に開閉する複数の開閉手段と、前記複数の流体流路の流量を個々に計測する流量計測手段と、前記複数の流体流路の上流もしくは下流の少なくとも一方に設置した流入路から流出路を通過する総流量を計測する総流量計測手段と、前記開閉手段と前記計測手段と前記総流量計測手段とを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記開閉手段を開成した複数の流路の前記流量計測手段で流量を求め前記総流量計測手段の流量の差が予め定めた値以下である場合は流量計測を継続する流量計測装置において、
   前記制御手段は、前記複数の流体流路の開成時に各流路の流量比率が予め定めた値以上である場合は前記開閉手段または前記流量計測手段の少なくともいずれか一方が異常と判定する異常判定手段を有する流量計測装置。
2. 制御手段は、少なくとも２つ以上の流体流路を開成し、総流量計測手段にて合計流量を検出した後、開閉手段を介して流体流路を順次閉止し流体流量計測手段による総合流量の変化量が予め定めた値以上を連続して検出する場合は異常値を示したと判定する流路判定手段を有する請求項１記載の流量計測装置。
3. 制御手段は、流体流量を計測中に他の開閉手段を開成する動作信号を送出した場合、総合流量が予め定めた値以上変化しない場合は正常値と判定する流路判定手段を有する請求項１記載の流量計測装置。
4. 制御手段は、流体流量を計測中に他の開閉手段を開成する動作信号を送出した場合、その開成信号を受けた開閉手段を有する流体流路の流量が他の流体流路に比べて著しく少ない場合は、その流体流路の測定流量は無効とする総合流量計測手段を有する請求項１記載の流量計測装置。
5. 制御手段は、流体流量を計測中に他の開閉手段を開成する動作信号を送出した場合、その開成信号を受けた開閉手段を有する流体流路の流量が他の流体流路に比べて著しく少ない場合は、開成信号を送出した開閉手段を閉止した後、その流体流路の測定値は無効とする総合流量計測手段を有する請求項１記載の流量計測装置。
6. 制御手段は、流体流量を計測中に他の開閉手段を閉止する動作信号を送出した場合、その閉止信号を受けた開成手段を有する流体流路以外の各流体流路の流量検出手段で検出した流体流量が増加しない場合は異常値と判定する流路判定手段を有する請求項１記載の流量計測装置。
7. 制御手段は、流体流量を計測中に他の開閉手段を閉止する動作信号を送出した場合、他の流体流路の流量計測手段の流量が変化しない場合は、閉止信号を受けた開閉手段は閉止動作したと認めず、その測定した流量値は有効とする総合流量計測手段を有する請求項１記載の流量計測装置。
8. 制御手段は、流体流量を計測中に他の開閉手段を閉止する動作信号を送出した場合、他の流体流路の流量が変化しないと異常値と判定し、閉止信号を受けた開閉手段を再度開成方向に駆動した後、測定した流量値は有効とする総合流量計測手段を有する請求項１記載の流量計測装置。

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