JP4758673B2 - Flow meter and flow meter correction method - Google Patents

Flow meter and flow meter correction method Download PDF

Info

Publication number
JP4758673B2
JP4758673B2 JP2005125784A JP2005125784A JP4758673B2 JP 4758673 B2 JP4758673 B2 JP 4758673B2 JP 2005125784 A JP2005125784 A JP 2005125784A JP 2005125784 A JP2005125784 A JP 2005125784A JP 4758673 B2 JP4758673 B2 JP 4758673B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid
flow velocity
volume
measurement
flow rate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2005125784A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006300845A (en
Inventor
禎憲 濱地
Original Assignee
株式会社エヌケーエス
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社エヌケーエス filed Critical 株式会社エヌケーエス
Priority to JP2005125784A priority Critical patent/JP4758673B2/en
Publication of JP2006300845A publication Critical patent/JP2006300845A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4758673B2 publication Critical patent/JP4758673B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、水路を流れる流体の流量を測定する流量計および流量計の流量補正方法に関するものであり、より詳細には、例えば工場排水や生活排水、雨水などの下水路中を流れる流体の流速を測定する流速センサを備えた流量計および流量計の流量補正方法に関する。   The present invention relates to a flow meter for measuring a flow rate of a fluid flowing in a water channel and a flow rate correction method for the flow meter, and more specifically, for example, a flow velocity of a fluid flowing in a sewage channel such as factory waste water, domestic waste water, and rainwater. The present invention relates to a flow meter provided with a flow velocity sensor for measuring the flow rate and a flow rate correction method for the flow meter.

水路を流れる流体の流量を測定する流量計として、種々の形態が考えられている。例えば、水路を流れる流体の流速と流体の断面積を乗算して流量を求める流量計(以下、面速式の流量計という)や、水路に絞り形状のフリュームを設置することにより水位の測定によって流量を求める流量計(以下、PBF式の流量計という)などがある。   Various forms are considered as a flow meter for measuring the flow rate of the fluid flowing through the water channel. For example, by measuring the water level by installing a flow meter that calculates the flow rate by multiplying the flow velocity of the fluid flowing through the water channel and the cross-sectional area of the fluid (hereinafter referred to as a surface velocity type flow meter), There is a flow meter for obtaining a flow rate (hereinafter referred to as a PBF flow meter).

PBF式の流量計はフリュームにおける限界流が生じない程度に測定点より下流側の水位が上昇した状態では流量の測定を行うことができなかった。そこで、PBF式の流量計の代わりに、あるいはPBF式の流量計に並べて面速式の流量計を設け、PBF式の流量計が流量を測定できないような流体の流れにおいても流量を測定できる流量計が、用いられている。なお、面速式の流量計には、水路を流れる流体の流速を求める流速センサが必要であり、この流速センサとして、超音波や電磁波のドップラ効果を利用して求めるものがある。   The PBF type flow meter could not measure the flow rate in a state where the water level on the downstream side from the measurement point was raised to such an extent that no limit flow was generated in the flume. Therefore, instead of the PBF type flow meter, or in line with the PBF type flow meter, a surface velocity type flow meter is provided, and the flow rate can be measured even in a fluid flow where the PBF type flow meter cannot measure the flow rate. A total is used. Note that the surface velocity type flow meter requires a flow velocity sensor that obtains the flow velocity of the fluid flowing in the water channel, and some of the flow velocity sensors are obtained using the Doppler effect of ultrasonic waves or electromagnetic waves.

特許文献1は、超音波のドップラ効果を利用して流速を求める流量センサを有する装置の一例が示されている。図5は特許文献1に示す流速センサを用いた面速式の流量計のセンサプローブの構成を示す図、図6は特許文献1の流体速度演算装置の構成図である。図5,6において、80はセンサプローブ、81はこのセンサプローブ80の先端部に装着させた流速センサ、82は圧力式の水位センサである。83は水路、84は測定対象となる流体、84aは流体84と共に流れる物体である。また、81aは流体84に超音波を発信する超音波発振子、81bはこの超音波発振子81aに近接させた超音波受信子である。   Patent Document 1 shows an example of an apparatus having a flow rate sensor that obtains a flow velocity using the Doppler effect of ultrasonic waves. FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a sensor probe of a surface velocity type flow meter using the flow velocity sensor shown in Patent Document 1, and FIG. 6 is a configuration diagram of a fluid velocity calculation device of Patent Document 1. 5 and 6, reference numeral 80 denotes a sensor probe, 81 denotes a flow velocity sensor attached to the tip of the sensor probe 80, and 82 denotes a pressure-type water level sensor. 83 is a water channel, 84 is a fluid to be measured, and 84 a is an object that flows with the fluid 84. Reference numeral 81a denotes an ultrasonic oscillator that transmits ultrasonic waves to the fluid 84, and reference numeral 81b denotes an ultrasonic receiver close to the ultrasonic oscillator 81a.

図6において、85は特定周波数の電気信号を発生する信号発生器、86は増幅器、87は前記超音波受信機81bから出力される受信信号の増幅器、88は差信号検出部である。また、差信号検出部88は、第1ミキサー(同相ミキサー)89、90°移相回路90aに接続された第2ミキサー(直角位相ミキサー)90、これらに接続されるローパスフィルタ91,92、増幅器93,94よりなる。   In FIG. 6, 85 is a signal generator for generating an electrical signal of a specific frequency, 86 is an amplifier, 87 is an amplifier for a received signal output from the ultrasonic receiver 81b, and 88 is a difference signal detector. The difference signal detector 88 includes a first mixer (in-phase mixer) 89, a second mixer (quadrature phase mixer) 90 connected to the 90 ° phase shift circuit 90a, low-pass filters 91 and 92 connected to these, and an amplifier. 93, 94.

95は増幅器93,94のゲインを自動調整するD/A変換器であり、前記増幅器93,94から出力される信号はA/D変換器96,97によってA/D変換された後にCPU99に入力され、予め設定・記憶されている演算プログラムに従い、加重平均法を用いた平均流速の演算がおこなわれ、演算結果がD/A変換器99aによってD/A変換され出力される。   Reference numeral 95 denotes a D / A converter that automatically adjusts the gains of the amplifiers 93 and 94. The signals output from the amplifiers 93 and 94 are A / D converted by the A / D converters 96 and 97 and then input to the CPU 99. Then, according to the calculation program set and stored in advance, the average flow velocity is calculated using the weighted average method, and the calculation result is D / A converted by the D / A converter 99a and output.

前記CPU99によって実行される演算プログラムは、増幅器93を介して出力される同相の差信号および増幅器94を介して出力される直角位相の差信号を、高速フーリエ変換によって強度成分と位相成分それぞれ変換し、各成分のドップラーシフトを用いて前記加重平均法を用いた演算を行うものである。この演算を行うことにより、乱流などの影響を受けることなく、測定条件の如何にかかわらず、信頼性の高い平均流速Sを高精度に求めることが行われている。
特許第2890188号公報
The arithmetic program executed by the CPU 99 converts the in-phase difference signal output via the amplifier 93 and the quadrature difference signal output via the amplifier 94 into an intensity component and a phase component, respectively, by fast Fourier transform. The calculation using the weighted average method is performed using the Doppler shift of each component. By performing this calculation, a highly reliable average flow velocity S is obtained with high accuracy regardless of measurement conditions without being affected by turbulence or the like.
Japanese Patent No. 2890188

しかしながら、流体の流速を検出する流速センサには、その種類に関係なく測定限界が発生する。例えば、特許文献1のようなドップラ効果を利用した流速センサは、流体の流れが極めて緩やかである場合や流体に超音波を反射するような物体84aが極めて少ない場合に、前記増幅器93,94のゲインを引き上げることが行われるが、このときに超音波受信子81bによって生じるノイズも増幅されて流速の測定誤差が大きくなることがある。そこで、前記ゲインに最大値を設定することによりゲインが最大値まで引き上げられたときに流速をゼロとして出力し、流速測定が不能であることを通知することがある。   However, a measurement limit occurs in a flow rate sensor that detects the flow rate of fluid regardless of the type. For example, the flow velocity sensor using the Doppler effect as in Patent Document 1 has the amplifiers 93 and 94 when the flow of the fluid is very slow or the number of objects 84a that reflect ultrasonic waves to the fluid is very small. The gain is increased. At this time, noise generated by the ultrasonic receiver 81b is also amplified, and the measurement error of the flow velocity may increase. Therefore, when the gain is raised to the maximum value by setting the maximum value to the gain, the flow velocity is output as zero, and it may be notified that the flow velocity measurement is impossible.

具体的には、水路の下流側においてゲートを閉じたり、ポンプを停止させるなどして、計測点よりも下流側の水位が上昇して満管流となっている場合には測定点における流体の流れが極めて緩慢になるなどして流速の測定値に含まれる誤差が大きくなることがあった。このため、面速式の流量計を用いた場合にも、測定点から停止させたポンプやゲートなどの水路閉鎖手段(以下、この位置を水路閉鎖部という)までの距離が短く、この水路閉鎖手段を用いて水路を閉鎖した場合に、流量の測定が困難になることがあった。なお、測定点における流速測定は水路閉鎖手段による水路の閉鎖が解除されることにより再開できる。   Specifically, when the water level rises downstream from the measurement point and the pipe is full by closing the gate or stopping the pump on the downstream side of the water channel, the fluid at the measurement point The error included in the measured value of the flow velocity sometimes increased due to the extremely slow flow. For this reason, even when a surface velocity type flow meter is used, the distance to the water channel closing means (hereinafter referred to as the water channel closing portion) such as a pump or a gate stopped from the measurement point is short, and this water channel closure When the water channel is closed using the means, it may be difficult to measure the flow rate. It should be noted that the flow velocity measurement at the measurement point can be resumed by releasing the closing of the water channel by the water channel closing means.

ところが、流速測定が不能となった瞬間から再び流速測定が可能となるまでの間にも、水位の上昇は継続しており、測定点より下流側において滞留する流体(本明細書では滞留流体という)の体積が増加することが考えられる。そして、この測定点よりも下流側における滞留流体は、すでに測定点を通過しているので、流速測定が再開した後にも測定できないという問題が発生していた。   However, the water level continues to rise from the moment when the flow velocity measurement becomes impossible until the flow velocity measurement becomes possible again, and the fluid stays downstream from the measurement point (referred to as a retained fluid in this specification). ) May increase. Then, since the staying fluid on the downstream side of the measurement point has already passed through the measurement point, there has been a problem that it cannot be measured even after the flow velocity measurement is resumed.

本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、何らかの原因で計測点における流速測定が不能となっている間に、測定点を通過した流体の体積に合わせて流量の測定値を補正する流量計および流量計の流量補正方法を提供することである。   The present invention has been made in consideration of the above-mentioned matters, and its purpose is to measure the flow rate according to the volume of the fluid that has passed through the measurement point while the flow velocity measurement at the measurement point is disabled for some reason. A flow meter for correcting a value and a flow correction method for the flow meter are provided.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の流量計は、下流側に有する水路閉鎖手段によって閉鎖したときに流体が滞留する水路に設けられる流量計であって、水路に設けた流速センサと、この流速センサの検出値を用いて水路中の流体の流速を求めると共に、前記検出値を用いた流速測定が不能であることを通知する測定不能通知機能を有する流速測定部と、前記流体の水位を検出する水位センサと、この水位を用いて測定点における流体の断面積を求める面積測定部と、前記流速に断面積を乗算して流体の流量を求める流量演算部と、前記流速測定が不能である間における水位の変化を用いて前記流量を補正する滞留補正部とを備えてなることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a flow meter according to claim 1 is a flow meter provided in a water channel in which a fluid stays when closed by a water channel closing means on the downstream side, and a flow rate sensor provided in the water channel A flow rate measurement unit having a measurement impossibility notification function for notifying that the flow rate measurement using the detection value is impossible, and obtaining the flow rate of the fluid in the water channel using the detection value of the flow rate sensor, and the fluid A water level sensor that detects the water level of the liquid, an area measuring unit that obtains the cross-sectional area of the fluid at the measurement point using the water level, a flow rate computing unit that multiplies the cross-sectional area by the flow velocity to obtain the flow rate of the fluid, and the flow velocity measurement And a stay correction unit that corrects the flow rate by using a change in the water level while the water flow is impossible.

請求項2に記載の流量計は、下流側に有する水路閉鎖手段によって閉鎖したときに流体が滞留する水路に設けられる流量計であって、水路に設けた流速センサと、この流速センサの検出値を用いて水路中の流体の流速を求めると共に、前記検出値を用いた流速測定が不能であることを通知する測定不能通知機能を有する流速測定部と、少なくとも前記流速を用いて流体の流量を求める流量演算部と、測定点より下流側の水路中の流体の体積を測定する体積測定部と、前記流速測定が不能となった時点および流速測定が再開できた時点における前記体積の差に応じて、流速測定が不能である間に水路中に滞留した滞留流体の体積を求めると共に、前記流量に前記滞留流体の体積に応じた補正を加える滞留補正部とを備えてなることを特徴としている。 The flow meter according to claim 2 is a flow meter provided in a water channel in which fluid stays when closed by a water channel closing means on the downstream side, and a flow rate sensor provided in the water channel, and a detection value of the flow rate sensor The flow rate of the fluid in the water channel is obtained using a flow rate measurement unit having a measurement impossibility notification function for notifying that the flow rate measurement using the detected value is impossible, and at least the flow rate of the fluid using the flow rate Depending on the difference in volume at the time when the flow rate measurement can be resumed, the flow rate calculation unit to be obtained, the volume measurement unit that measures the volume of the fluid in the water channel downstream from the measurement point, and when the flow velocity measurement is disabled And a retention correction unit that obtains the volume of the staying fluid staying in the water channel while the flow velocity measurement is impossible, and adds a correction according to the volume of the staying fluid to the flow rate. That.

前記体積測定部は、水位を検出する水位センサと、検出された水位を水路の形状に応じて体積に変換するリニアライザとを有するものであってもよい(請求項3)。   The volume measuring unit may include a water level sensor that detects a water level and a linearizer that converts the detected water level into a volume according to the shape of the water channel (Claim 3).

前記滞留補正部は、流速測定が不能となった時点における前記体積を記憶する第1記憶部と、流速測定が再開できた時点における前記体積を記憶する第2記憶部と、前記第2記憶部に記憶させた体積から第1記憶部に記憶させた体積を減算することにより流速測定が不能であった間に計測点より下流側の水路中に滞留した滞留流体の体積に対応する値を滞留補正値として求める減算部と、所定時間を計測するタイマー部と、前記所定時間だけ前記流量に前記滞留補正値を加算する加算部とを有するものであってもよい(請求項4)。   The stay correction unit includes a first storage unit that stores the volume when the flow velocity measurement is disabled, a second storage unit that stores the volume when the flow velocity measurement can be resumed, and the second storage unit. By subtracting the volume memorized in the first memory from the memorized volume, the value corresponding to the volume of the accumulated fluid staying in the water channel downstream from the measurement point was retained while the flow velocity measurement was impossible You may have a subtraction part calculated | required as a correction value, a timer part which measures predetermined time, and an addition part which adds the said stagnation correction value to the said flow volume only for the said predetermined time (Claim 4).

請求項5に記載の流量計の流量補正方法は、下流側に有する水路閉鎖手段によって閉鎖したときに流体が滞留する水路に設けられ、水路中の流体の流速および水位を測定して、この水位から測定点の断面積を求め、この断面積に流速を乗算することにより流体の流量を求める流量計において、前記流速の適正な測定が不能である間の水位の変化を用いて前記流量を補正することを特徴としている。 The flow rate correction method for a flowmeter according to claim 5 is provided in a water channel in which a fluid stays when closed by a water channel closing means on the downstream side, and measures the flow velocity and water level of the fluid in the water channel to measure the water level. In the flow meter that calculates the flow rate of the fluid by calculating the cross-sectional area of the measurement point from this and multiplying the cross-sectional area by the flow velocity, the flow rate is corrected by using the change in the water level while the flow velocity cannot be measured properly. It is characterized by doing.

請求項6に記載の流量計の流量補正方法は、下流側に有する水路閉鎖手段によって閉鎖したときに流体が滞留する水路に設けられ、少なくとも水路中の流体の流速を測定して流体の流量を求める流量計において、流体の流速測定が不能となった時点における水路中の流体の体積を測定して記憶した後に、流速測定が再開できた時点における水路中の流体の体積を測定し、この体積から前記記憶した流体の体積を減算して流速測定が不能である間に水路中に滞留した滞留流体の体積を求め、前記流量に前記滞留流体の体積に応じた補正を施すことを特徴としている。 The flow rate correction method for a flow meter according to claim 6 is provided in a water channel in which a fluid stays when closed by a water channel closing means on the downstream side, and measures the flow rate of the fluid by measuring at least the flow velocity of the fluid in the water channel. After measuring and storing the volume of the fluid in the water channel at the time when the flow velocity measurement of the fluid becomes impossible, measure the volume of the fluid in the water channel when the flow velocity measurement can be resumed. The volume of the stored fluid is subtracted from the volume to obtain the volume of the staying fluid staying in the water channel while the flow velocity measurement is impossible, and the flow rate is corrected according to the volume of the staying fluid. .

測定点において測定された水位に応じて測定点より下流側の水路中における流体の体積を求め、流速測定が不能となった時点における前記体積を第1記憶部に記憶し、流速測定が再開できた時点における前記体積を第2記憶部に記憶し、前記第2記憶部に記憶させた体積から第1記憶部に記憶させた体積を減算して、流速測定が不能である間に計測点より下流側の水路中に滞留した滞留流体の体積を求め、この滞留流体の体積に比例する滞留補正値を所定時間だけ流量に加算してもよい(請求項7)。   According to the water level measured at the measurement point, the volume of the fluid in the channel downstream from the measurement point is obtained, and the volume at the time when the flow velocity measurement becomes impossible is stored in the first storage unit, and the flow velocity measurement can be resumed. The volume at the time is stored in the second storage unit, the volume stored in the first storage unit is subtracted from the volume stored in the second storage unit, The volume of the staying fluid staying in the downstream water channel may be obtained, and a staying correction value proportional to the volume of the staying fluid may be added to the flow rate for a predetermined time.

前記流速の測定値が所定の第1閾値以下になった時点で前記流速をゼロとして流速測定が不能となったことを示す流速測定ゼロ信号を発生し、前記流速の測定値が前記第1閾値より高い第2閾値以上になった時点で測定された流速を用いた前記流量の演算を再開すると共に流速測定が再開できたことを示す流速測定再開信号を発生してもよい(請求項8)。   When the measured value of the flow velocity becomes equal to or lower than a predetermined first threshold, the flow velocity is set to zero and a flow velocity measurement zero signal indicating that the flow velocity measurement is disabled is generated, and the measured value of the flow velocity is the first threshold value. The flow rate measurement restart signal may be generated indicating that the flow rate measurement using the flow rate measured when the second threshold value is higher than the second threshold value is restarted and that the flow rate measurement has been resumed. .

請求項1に係る発明では、測定点における流体の流速と断面積とを用いて流量を求める面速式の流量計において、下流側における流体の呑み込みが悪く、測定部より下流側において流体の滞留が生じるような場合にも、水位の変化を用いて滞留した流体の体積を精度良く求めることができる。特に、下流側の水路において流体を汲みだすポンプが停止したり、ゲートが閉鎖するなどして水路閉鎖部が発生した場合に、測定点における流速が著しく低下して流速センサによる流速測定が不能となることがあるが、この流速測定が不能となっている間に測定点を通過した流体の流量を、水位の変化によって補正することにより、たとえ流速測定が不能となるような事態が発生したとしても、適正な補正を行って正確な流量測定を行うことができる。   According to the first aspect of the present invention, in the surface velocity type flow meter that obtains the flow rate using the flow velocity and cross-sectional area of the fluid at the measurement point, the stagnation of the fluid on the downstream side is poor and the stagnation of the fluid on the downstream side of the measurement unit Even in such a case, the volume of the retained fluid can be accurately obtained by using the change in the water level. In particular, when the pump that draws fluid in the downstream channel stops or when the channel closes due to the gate being closed, the flow velocity at the measurement point decreases significantly, making it impossible to measure the flow rate with the flow rate sensor. However, if the flow rate of fluid that has passed through the measurement point is corrected by the change in the water level while the flow velocity measurement is disabled, a situation where the flow velocity measurement cannot be performed has occurred. However, it is possible to perform accurate flow measurement with appropriate correction.

前記水位は、例えば流速測定が不能となった時点(つまり、流速の測定値が0になった時点)と、流速測定が再開した時点の両方で測定して、これらの水位の変化から流速測定が不能である期間中に測定点を通過した滞留流体の体積を求めることができ、この体積に応じて、流速測定が再開した後における流量に所定の滞留補正値を加えることが可能である。   For example, the water level is measured both when the flow velocity measurement is disabled (that is, when the flow velocity measurement value becomes zero) and when the flow velocity measurement is resumed, and the flow velocity measurement is performed based on the change in the water level. The volume of the staying fluid that has passed through the measurement point during the period during which the measurement cannot be performed can be obtained, and a predetermined stay correction value can be added to the flow rate after the flow velocity measurement is resumed according to this volume.

なお、前記水位と測定点から水路閉鎖部までの間に滞留する滞留流体の体積との関係は、測定点から水路閉鎖部までの水路の形状(水路の断面形状や長さなど)によって決まるので、この関係を予めリニアライザなどに記憶させておくことにより、水位を滞留流体の体積に容易に変換できるので好ましい。   The relationship between the water level and the volume of the staying fluid that stays between the measurement point and the water channel closing part is determined by the shape of the water channel from the measurement point to the water channel closing part (such as the cross-sectional shape and length of the water channel). Storing this relationship in a linearizer or the like in advance is preferable because the water level can be easily converted into the volume of the staying fluid.

請求項2に係る発明では、少なくとも測定点における流体の流速を用いて流量を求める流量計において、下流側における流体の呑み込みが悪く、測定部より下流側において流体の滞留が生じるような場合に、測定点より下流側の水路中の流体の体積の変化を用いて精度良く流体の流量を求めることができる。特に、下流側の水路において水路閉鎖部が発生し、測定点における流速が著しく低下して流速センサによる流速測定が不能となる場合(つまり、流速の測定値が0となる場合)に、この流速測定が不能となっている間に測定点を通過した流体の流量を、測定点より下流側の水路中の流体の体積の変化によって補正することにより、たとえ流速測定が不能となるような事態が発生したとしても、適正な補正を行って正確な流量測定を行うことができる。   In the invention according to claim 2, in the flowmeter for obtaining the flow rate using at least the flow velocity of the fluid at the measurement point, when the fluid stagnation is poor on the downstream side and the fluid stays on the downstream side of the measurement unit, The flow rate of the fluid can be obtained with high accuracy by using the change in the volume of the fluid in the water channel downstream from the measurement point. In particular, when a water channel closing portion occurs in the downstream water channel and the flow velocity at the measurement point is significantly reduced and the flow velocity sensor cannot measure the flow velocity (that is, when the measured flow velocity value is 0), this flow velocity By correcting the flow rate of the fluid that has passed through the measurement point while the measurement is disabled, by correcting the change in the volume of the fluid in the channel downstream of the measurement point, there is a situation where the flow velocity measurement becomes impossible. Even if it occurs, it is possible to perform accurate correction and correct flow rate measurement.

前記体積測定部が、水位を検出する水位センサと、検出された水位を水路の形状に応じて体積に変換するリニアライザとを有するものである場合(請求項3)には、比較的容易に測定できる水位を用いて水路中の流体の体積を求めることができる。とりわけ、水位と測定点から水路閉鎖部までの間に滞留する滞留流体の体積との関係は、測定点から水路閉鎖部までの水路の形状(水路の断面形状や長さなど)によって決まるので、この関係を予めリニアライザに記憶させることにより、水位を滞留流体の体積に容易に変換できる。   When the volume measuring unit has a water level sensor that detects the water level and a linearizer that converts the detected water level into a volume according to the shape of the water channel (Claim 3), the measurement is relatively easy. The volume of fluid in the water channel can be determined using the water level that can be generated. In particular, the relationship between the water level and the volume of the retained fluid that stays between the measurement point and the water channel closure part is determined by the shape of the water channel from the measurement point to the water channel closure part (such as the cross-sectional shape and length of the water channel). By storing this relationship in the linearizer in advance, the water level can be easily converted into the volume of the staying fluid.

前記滞留補正部は、流速測定が不能となった時点における前記体積を記憶する第1記憶部と、流速測定が再開できた時点における前記体積を記憶する第2記憶部と、前記第2記憶部に記憶させた体積から第1記憶部に記憶させた体積を減算することにより流速測定が不能であった間に計測点より下流側の水路中に滞留した滞留流体の体積に対応する値を滞留補正値として求める減算部と、所定時間を計測するタイマー部と、前記所定時間だけ前記流量に前記滞留補正値を加算する加算部とを有するものである場合(請求項4)には、簡単な構成でありながら、前記流量に、計測点より下流側の水路中に滞留した滞留流体の体積に対応する滞留補正値を加算できるので、流量を適正に補正することができる。   The stay correction unit includes a first storage unit that stores the volume when the flow velocity measurement is disabled, a second storage unit that stores the volume when the flow velocity measurement can be resumed, and the second storage unit. By subtracting the volume memorized in the first memory from the memorized volume, the value corresponding to the volume of the accumulated fluid staying in the water channel downstream from the measurement point was retained while the flow velocity measurement was impossible In the case of including a subtracting unit to be obtained as a correction value, a timer unit for measuring a predetermined time, and an adding unit for adding the stay correction value to the flow rate for the predetermined time (Claim 4), In spite of the configuration, since the stay correction value corresponding to the volume of the staying fluid staying in the water channel downstream from the measurement point can be added to the flow rate, the flow rate can be corrected appropriately.

請求項5に係る発明では、面速式の流量計において、測定点より下流側に水路閉鎖部が発生し、測定点における流速が著しく低下するなどして流速センサによる流速測定が不能となる(つまり、流速の測定値が0となる)ことがあったとしても、この流速測定が不能となっている間の水位の変化によって流量を補正することができ、より正確な流量測定を行うことができる。つまり、通常の面速式の流量計では、流速測定が不能となっている間は流量の出力が0となり、測定点における流量を正確に求めることができないが、本発明によれば流速測定が不能となっている間の流量を水位の変化によって測定でき、その補正を行うことができる。   In the invention according to claim 5, in the surface velocity type flow meter, a water channel closing portion is generated downstream from the measurement point, and the flow velocity at the measurement point is remarkably reduced. In other words, even if the measured value of the flow velocity becomes 0), the flow rate can be corrected by the change in the water level while the flow velocity measurement is disabled, and more accurate flow rate measurement can be performed. it can. That is, in the normal surface velocity type flow meter, while the flow velocity measurement is disabled, the flow rate output is 0, and the flow rate at the measurement point cannot be accurately obtained. During this time, the flow rate can be measured by changing the water level, and the correction can be made.

前記水位は、例えば流速測定が不能となった時点と、流速測定が再開した時点の両方で測定して、流速測定が再開した後における流量を補正することが可能である。前記水位の変化は、水位と測定点から水路閉鎖部までの間に滞留する滞留流体の体積との関係を予め記憶させたリニアライザを用いて、滞留流体の体積の変化(流量)に変換することが望ましい。   The water level can be measured, for example, both when the flow velocity measurement is disabled and when the flow velocity measurement is resumed, and the flow rate after the flow velocity measurement is resumed can be corrected. The change in the water level is converted into a change in the volume (flow rate) of the staying fluid using a linearizer in which the relationship between the water level and the volume of the staying fluid staying between the measurement point and the water channel closing portion is stored in advance. Is desirable.

請求項6に係る発明では、少なくとも測定点における流体の流速を用いて流量を求める流量計において、測定部より下流側において流体の滞留が生じ、測定点における流速が著しく低下するなどして流速センサによる流速測定が不能となる場合(つまり、流速の測定値が0となる場合)に、この流速測定が不能となった時点と、流速測定ができた時点の両方で、測定点より下流側の水路中の流体の体積を測定して減算することにより、流速測定が不能となっている間に水路中に滞留した滞留流体の体積を求めることができるので、適正な補正を行って正確な流量測定を行うことができる。   In the invention according to claim 6, in the flowmeter for obtaining the flow rate using at least the flow velocity of the fluid at the measurement point, fluid stagnation occurs on the downstream side of the measurement unit, and the flow velocity at the measurement point is significantly reduced. When the flow velocity measurement by means of becomes impossible (that is, when the measured flow velocity value is 0), both when the flow velocity measurement becomes impossible and when the flow velocity measurement can be performed, By measuring and subtracting the volume of fluid in the water channel, the volume of the retained fluid that has accumulated in the water channel while the flow velocity measurement is disabled can be obtained. Measurements can be made.

測定点において測定された水位に応じて測定点より下流側の水路中における流体の体積を求め、流速測定が不能となった時点における前記体積を第1記憶部に記憶し、流速測定が再開できた時点における前記体積を第2記憶部に記憶し、前記第2記憶部に記憶させた体積から第1記憶部に記憶させた体積を減算して、流速測定が不能である間に計測点より下流側の水路中に滞留した滞留流体の体積を求め、この滞留流体の体積に比例する滞留補正値を所定時間だけ流量に加算する場合(請求項7)には、計測点より下流側の水路中に滞留した滞留流体の体積に対応する滞留補正値を容易に計算することができる。   According to the water level measured at the measurement point, the volume of the fluid in the channel downstream from the measurement point is obtained, and the volume at the time when the flow velocity measurement becomes impossible is stored in the first storage unit, and the flow velocity measurement can be resumed. The volume at the time is stored in the second storage unit, the volume stored in the first storage unit is subtracted from the volume stored in the second storage unit, When the volume of the staying fluid staying in the downstream water channel is obtained, and when the stay correction value proportional to the volume of the staying fluid is added to the flow rate for a predetermined time (Claim 7), the water channel downstream from the measurement point A stay correction value corresponding to the volume of the staying fluid staying inside can be easily calculated.

前記流速の測定値が所定の第1閾値以下になった時点で前記流速をゼロとして流速測定が不能となったことを示す流速測定ゼロ信号を発生し、前記流速の測定値が前記第1閾値より高い第2閾値以上になった時点で測定された流速を用いた前記流量の演算を再開すると共に流速測定が再開できたことを示す流速測定再開信号を発生する場合(請求項8)には、流量測定が不能である期間を容易かつ適正に通知することができる。つまり、必要最小限の流量補正を正確かつ適正に行うことができる。   When the measured value of the flow velocity becomes equal to or lower than a predetermined first threshold, the flow velocity is set to zero and a flow velocity measurement zero signal indicating that the flow velocity measurement is disabled is generated, and the measured value of the flow velocity is the first threshold value. When the flow rate measurement restart signal indicating that the flow rate measurement has been resumed and the calculation of the flow rate using the flow rate measured when the second threshold value is higher than the second threshold value is generated (Claim 8). The period during which the flow rate measurement is impossible can be notified easily and appropriately. That is, the minimum necessary flow rate correction can be performed accurately and appropriately.

図1は本発明の第1実施例に係る流量計1を設置する水路の構成を示す図、図2は前記流量計のセンサプローブの一例を示す図、図3は前記流量計の演算装置の一例を示すブロック図、図4は前記流量計の動作の一例を説明する図である。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a water channel in which a flow meter 1 according to a first embodiment of the present invention is installed, FIG. 2 is a diagram showing an example of a sensor probe of the flow meter, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing an example, and FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the operation of the flow meter.

図1において、2は例えば下水道などの水路、3はこの水路2を流れる下水などの流体、4は水路の下流端に設けられたポンプである。前記水路2は例えば流体3を開水状態で流通させる開水路であって、その下流部分にポンプ4を設置するように少し窪んだ形状のポンプ井2aや、ポンプ4を停止したときに水位を上昇させて流体3を滞留させる水溜め部2bを形成してある。   In FIG. 1, 2 is a water channel such as a sewer, 3 is a fluid such as sewage flowing through the water channel 2, and 4 is a pump provided at the downstream end of the water channel. For example, the water channel 2 is an open water channel for allowing the fluid 3 to flow in an open state, and the water level rises when the pump well 2a having a slightly depressed shape so as to install the pump 4 in the downstream portion or when the pump 4 is stopped. Thus, a water reservoir 2b for retaining the fluid 3 is formed.

5は流量計1のセンサプローブであり、水路2中の所定の位置(測定点)Paに設置される。一方、Pbは前記水路2の下流端、すなわち、ポンプ4を止めた時は水路閉鎖部である。また、Leは流量計1の水位の最低レベルを示し、Lfは前記水溜め部2bの満水水位でかつ本発明における流量計1による補正演算が対応できる最高レベルを示し、LlおよびLhは後述する流量計1による補正演算に関係する水位のレベルを示している。   Reference numeral 5 denotes a sensor probe of the flow meter 1 and is installed at a predetermined position (measurement point) Pa in the water channel 2. On the other hand, Pb is a downstream end of the water channel 2, that is, a water channel closing portion when the pump 4 is stopped. Further, Le indicates the lowest level of the water level of the flow meter 1, Lf indicates the full water level of the water reservoir 2b, and indicates the highest level that can be corrected by the flow meter 1 according to the present invention. Ll and Lh will be described later. The level of the water level related to the correction calculation by the flow meter 1 is shown.

前記センサプローブ5は種々の構成が考えられるが、例えば図2に示すように構成されていてもよい。すなわち、本実施例におけるセンサプローブ5は流速センサ10と、圧力式の水位センサ11と、図外の演算装置と接続させる信号ケーブル12とを有する。なお、本発明は以下に示す流速センサ10や水位センサ11の構成に限定されるものではないことはいうまでもない。   The sensor probe 5 may have various configurations. For example, the sensor probe 5 may be configured as shown in FIG. That is, the sensor probe 5 in the present embodiment includes a flow rate sensor 10, a pressure type water level sensor 11, and a signal cable 12 connected to an arithmetic device not shown. In addition, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the structure of the flow velocity sensor 10 and the water level sensor 11 which are shown below.

前記流速センサ10は例えば超音波反射方式であり、流体3に超音波を発信する超音波発振子10aと、この超音波発振子10aに近接させた超音波受信子10bとを備えている。つまり、超音波発振子10aから照射された超音波Usを流体3中に照射するときに、物体3aなどによって反射し、流体3の流速Sに合わせてドップラーシフトした超音波Urを超音波受信子10bによって受信できるように構成してある。   The flow velocity sensor 10 is, for example, an ultrasonic reflection method, and includes an ultrasonic oscillator 10a that transmits an ultrasonic wave to the fluid 3 and an ultrasonic receiver 10b that is close to the ultrasonic oscillator 10a. That is, when the ultrasonic wave Us irradiated from the ultrasonic oscillator 10 a is irradiated into the fluid 3, the ultrasonic wave Ur reflected by the object 3 a or the like and subjected to Doppler shift according to the flow velocity S of the fluid 3 is received by the ultrasonic receiver. 10b can be received.

水位センサ11は例えば流体3に接するように配置されたダイヤフラム等の感知部にかかる圧力を測定するものであり、この感知部の位置から流体の水面(便宜上、水面と表現するが水以外の液体の表面も含む)までの距離、つまり、水位Dを測定するものである。したがって、前記水位0のレベルLeは水位センサ11の感知部の高さ位置と同じレベルである。   The water level sensor 11 measures the pressure applied to a sensing unit such as a diaphragm disposed so as to be in contact with the fluid 3, and the water level of the fluid from the position of the sensing unit (represented as a water level for convenience but liquid other than water) ), That is, the water level D is measured. Accordingly, the level Le of the water level 0 is the same level as the height position of the sensing part of the water level sensor 11.

図3において、20は演算装置であり、前記流速センサ10によって得られる流速Sの検出値Saおよび水位センサ11によって水位Dの検出値Daを用いて前記流体3の流量Fを求める流量測定部21と、この流量測定部21によって求められる流量Fを補正する滞留補正部22とを有する。   In FIG. 3, reference numeral 20 denotes an arithmetic unit, and a flow rate measurement unit 21 that obtains the flow rate F of the fluid 3 using the detected value Sa of the flow rate S obtained by the flow rate sensor 10 and the detected value Da of the water level D by the water level sensor 11. And a stay correction unit 22 that corrects the flow rate F obtained by the flow rate measurement unit 21.

前記流量測定部21は、例えば、前記流速検出値Saを用いて水路2中の流体3の平均流速Sを求める流速測定部25と、前記水位検出値Daを用いて測定点における流体3の断面積Aを求める面積測定部26と、求められた流速Sに断面積Aを乗算することにより流体3の流量Fを求める流量演算部27とを有する。なお、本実施例における前記流速測定部25の構成は特許文献1に示される流体速度演算装置とほゞ同じであるから、その詳細な構成の説明を省略する。   The flow rate measuring unit 21 includes, for example, a flow rate measuring unit 25 that calculates an average flow rate S of the fluid 3 in the water channel 2 using the detected flow rate value Sa, and a disconnection of the fluid 3 at a measurement point using the detected water level Da. An area measuring unit 26 for obtaining the area A and a flow rate calculating unit 27 for obtaining the flow rate F of the fluid 3 by multiplying the obtained flow velocity S by the cross-sectional area A are provided. In addition, since the structure of the said flow velocity measurement part 25 in a present Example is substantially the same as the fluid velocity calculating apparatus shown by patent document 1, description of the detailed structure is abbreviate | omitted.

また、前記流速測定部25は、前記流速検出値Saを用いて流速測定が不能であることを通知する測定不能通知機能を有する。より具体的には、例えば前記流体3の流速が極めて緩慢になるなどした場合に流速センサ10によって良好な精度の流速測定が行えなくなるので、流速の測定値を0とする場合がある。   The flow velocity measuring unit 25 has a measurement impossibility notification function for notifying that the flow velocity measurement is impossible using the flow velocity detection value Sa. More specifically, for example, when the flow rate of the fluid 3 becomes extremely slow, the flow rate sensor 10 cannot measure the flow rate with good accuracy.

そこで、本実施例では流速の測定値が所定の第1閾値Th1(図4参照)以下になった時点で前記流速Sをゼロとして流速測定が不能となったことを示す流速測定ゼロ信号S1を発生するリミットアラームを有する。一方、前記流速Sの測定値が前記第1閾値Th1より高い第2閾値Th2以上になった時点で測定された流速Sを用いた前記流量Fの演算を再開すると共に流速測定が再開できたことを示す流速測定再開信号S2を発生するリミットアラームを有する。本実施例のように、流速測定が不能であることを検知するための第1閾値Th1を、流速測定が再開できたことを検知するための第2閾値Th2と異なる値として、これらにヒステリシス差を持たせることにより、流速の測定値の微小変化によるチャタリングのような現象が生じないようにすることができる。   Therefore, in this embodiment, when the measured value of the flow velocity becomes equal to or less than the predetermined first threshold value Th1 (see FIG. 4), the flow velocity measurement zero signal S1 indicating that the flow velocity measurement becomes impossible by setting the flow velocity S to zero. Has a limit alarm to occur. On the other hand, the calculation of the flow rate F using the flow rate S measured when the measured value of the flow rate S became equal to or higher than the second threshold Th2 higher than the first threshold Th1 was resumed while the flow rate measurement was resumed. There is a limit alarm for generating a flow velocity measurement restart signal S2 indicating. As in the present embodiment, the first threshold value Th1 for detecting that the flow velocity measurement is impossible is set to a value different from the second threshold value Th2 for detecting that the flow velocity measurement has been resumed, and a hysteresis difference therebetween. By providing this, it is possible to prevent a phenomenon such as chattering due to a minute change in the measured value of the flow velocity.

なお、本実施例の説明では説明を簡単にするように、前記閾値Th1,Th2が流速の測定値の閾値であるとして説明しているが、本実施例の流速測定部25が図6に示す増幅器93,94のようなものを有する場合には、そのゲインの上限を閾値として設定することも可能である。この場合、第1閾値に設定されるゲインの上限は第2閾値に設定されるゲインの上限よりも低く値となる。   In the description of the present embodiment, the threshold values Th1 and Th2 are described as the threshold values of the flow velocity measurement values for the sake of simplicity, but the flow velocity measurement unit 25 of the present embodiment is shown in FIG. When the amplifiers 93 and 94 are provided, the upper limit of the gain can be set as a threshold value. In this case, the upper limit of the gain set as the first threshold is lower than the upper limit of the gain set as the second threshold.

前記滞留補正部22は、例えば、前記水位検出値Daを測定点Paから前記水路閉鎖部Pbまでの間における水路2中の流体3の体積Vに変換する体積測定部の一例としてのリニアライザ30と、前記流速測定ゼロ信号S0および流速測定再開信号S1を用いて前記流量Fの滞留補正を行なうための種々の制御信号を生成する補正制御部31と、流速測定が不能となった時点t1(図4参照)における体積Vを記憶する第1記憶部32と、流速測定が再開した時点t2(図4参照)における体積Vを記憶する第2記憶部33と、第2記憶部33によって記憶した体積Vhから第1記憶部32によって記憶した体積Vlを減算する減算部34と、切換えスイッチ35と、加算部36とを有する。   The stay correction unit 22 includes, for example, a linearizer 30 as an example of a volume measurement unit that converts the water level detection value Da into a volume V of the fluid 3 in the water channel 2 between the measurement point Pa and the water channel closing unit Pb. The correction control unit 31 for generating various control signals for performing the stay correction of the flow rate F using the flow velocity measurement zero signal S0 and the flow velocity measurement restart signal S1, and the time t1 when the flow velocity measurement is disabled (FIG. 4), the second storage unit 33 that stores the volume V at the time t2 (see FIG. 4) when the flow velocity measurement is resumed, and the volume stored by the second storage unit 33. It has a subtracting section 34 for subtracting the volume Vl stored in the first storage section 32 from Vh, a changeover switch 35, and an adding section 36.

前記リニアライザ30は図1に示す前記測定点Paから水路閉鎖部Pbまで水路2中の流れに直角方向の断面形状や測定点Paから水路閉鎖部Pbまでの距離など、水路2の形状に合わせて、測定点Paにおける水位Dを体積Vに変換するものである。そして、本実施例の場合は水溜め部2bが形成されているので、リニアライザ30による水位Dから体積Vへの変換は折れ線近似の検量線に合わせて行なう。   The linearizer 30 is adapted to the shape of the water channel 2 such as the cross-sectional shape perpendicular to the flow in the water channel 2 from the measurement point Pa to the water channel closing part Pb and the distance from the measurement point Pa to the water channel closing part Pb shown in FIG. The water level D at the measurement point Pa is converted into the volume V. In the case of the present embodiment, since the water reservoir 2b is formed, the conversion from the water level D to the volume V by the linearizer 30 is performed in accordance with a calibration curve approximated by a broken line.

したがって、前記リニアライザ30の検量線はセンサプローブ5を設置する位置および流路2の形状や測定点Paから水路閉鎖部Pbまでの距離などに合わせて、適宜設定されるものである。また、このリニアライザ30は前記水位センサ11と合わせて体積測定部を構成する。   Therefore, the calibration curve of the linearizer 30 is appropriately set according to the position where the sensor probe 5 is installed, the shape of the flow channel 2, the distance from the measurement point Pa to the water channel closing part Pb, and the like. The linearizer 30 constitutes a volume measuring unit together with the water level sensor 11.

前記補正制御部31は例えばプログラマブルコントローラなどの演算処理装置からなる。また、この補正制御部31は前記種々の制御信号として、例えば前記流速測定ゼロ信号S1が発生した時点t1において第1記憶部32に流速測定が不能となった時点t1における体積Vを記憶させるためのラッチ信号La1と、前記流速測定ゼロ信号S1が発生している状態で流速測定再開信号S2が発生した時点t2において第2記憶部33に流速測定が再開した時点t2における体積Vを記憶させるためのラッチ信号La2と、この時点t2から例えば10分などの所定の時間Tを測定するタイマーコントロール信号Tcとを生成する機能を有する。つまり、本実施例の補正制御部31は所定時間を計測するタイマー部として機能する。   The correction control unit 31 includes an arithmetic processing device such as a programmable controller. The correction control unit 31 stores, for example, the volume V at the time t1 when the flow velocity measurement is disabled at the time t1 when the flow velocity measurement zero signal S1 is generated, as the various control signals. In order to store the volume V at the time t2 when the flow velocity measurement is resumed at the time t2 when the flow velocity measurement restart signal S2 is generated in the state where the latch signal La1 and the flow velocity measurement zero signal S1 are generated. The latch signal La2 and a timer control signal Tc for measuring a predetermined time T such as 10 minutes from the time t2 are generated. That is, the correction control unit 31 of this embodiment functions as a timer unit that measures a predetermined time.

前記記憶部32,33は例えばアナログメモリなどによって、前記体積測定部30から出力される体積Vのアナログ信号を一時的に記憶するものであるが、前記体積Vを示すデジタル信号を記憶するものであってもよい。第1記憶部32に記憶される信号は、流速測定が不能となった時点t1において測定点Paから水路閉鎖部Pbまでの水路2中の体積Vl(水位のレベルLeからレベルLlまでの体積)に比例する信号である。そして、第2記憶部33に記憶される信号は、流速測定が再開した時点t2において測定点Paから水路閉鎖部Pbまでの水路2中の体積Vh(水位のレベルLeからレベルLhまでの体積)に比例する信号である。   The storage units 32 and 33 temporarily store an analog signal of the volume V output from the volume measuring unit 30 by an analog memory, for example, but store a digital signal indicating the volume V. There may be. The signal stored in the first storage unit 32 is the volume Vl in the water channel 2 from the measurement point Pa to the water channel closing part Pb (volume from the water level level Le to the level Ll) at the time t1 when the flow velocity measurement becomes impossible. Is a signal proportional to. And the signal memorize | stored in the 2nd memory | storage part 33 is the volume Vh (volume from the level Le of the water level to the level Lh) in the water channel 2 from the measurement point Pa to the water channel closure part Pb in the time t2 when the flow velocity measurement restarted. Is a signal proportional to.

したがって、前記減算部34によって両体積Vh,Vlの差を求めることにより、図1に斜線を付けて示す部分の体積Va、すなわち、流速測定が不能となった時点t1から流速測定が再開した時点t2までの間に測定点Paより下流側に滞留した滞留流体3’の体積Vaに比例する滞留補正値Rとなる。   Accordingly, by obtaining the difference between the two volumes Vh and Vl by the subtracting unit 34, the volume Va of the portion shown by hatching in FIG. 1, that is, when the flow velocity measurement is resumed from the time t1 when the flow velocity measurement becomes impossible. The retention correction value R is proportional to the volume Va of the staying fluid 3 ′ staying downstream from the measurement point Pa until t2.

前記切換えスイッチ35は前記タイマーコントロール信号Tcが生成されている間だけ前記減算部34側に切り換えて滞留補正値Rを供給し、それ以外は流量測定部21の流量0に相当する電流(例えば4−20mAの電流出力の場合は、4mAの電流)の出力部O側に切り換えるものである。ここで、具体的な数値を挙げて説明すると、例えば流量測定部21から出力される流量Fのスパンが3000m3 /hであり、前記最高レベルLfまで滞留流体3’が溜まったときの体積Vaに相当する滞留補正値Rのスパンが600m3 であるとする。このとき、前記タイマーコントロール信号Tcは1時間=60分を3000/600=5で除算した長さ、すなわち12分に設定する。また、前記流量Fを示す信号が4〜20mAの電流出力であるとすると、前記滞留補正値Rのスパン600m3 を表わすスパン信号は20mAとなる。 The changeover switch 35 is switched to the subtracting section 34 side while the timer control signal Tc is being generated to supply the stay correction value R, and otherwise the current corresponding to the flow rate 0 of the flow rate measuring section 21 (for example, 4 In the case of a current output of −20 mA, the output is switched to the output unit O side of 4 mA current). Here, to explain with specific numerical values, for example, the volume Va when the span of the flow rate F output from the flow rate measurement unit 21 is 3000 m 3 / h and the staying fluid 3 ′ is accumulated up to the maximum level Lf. It is assumed that the span of the stay correction value R corresponding to is 600 m 3 . At this time, the timer control signal Tc is set to a length obtained by dividing 1 hour = 60 minutes by 3000/600 = 5, that is, 12 minutes. If the signal indicating the flow rate F is a current output of 4 to 20 mA, the span signal indicating the span 600 m 3 of the stay correction value R is 20 mA.

さらに、前記所定時間Tcを上記のように設定している場合は、例えば前記減算部34によって求められる滞留流体3’の体積Vaが300m3 であったとすると、前記滞留補正値Rは流量1500m3 /hに相当する信号、すなわち12mAの電流出力となる。 Further, when the predetermined time Tc is set as described above, for example, if the volume Va of the staying fluid 3 ′ obtained by the subtracting section 34 is 300 m 3 , the stay correction value R is set to a flow rate of 1500 m 3. A signal corresponding to / h, that is, a current output of 12 mA.

つまり、図4に図示すように、前記加算部36は、流速測定が再開した時点t2以降の所定時間Tcの12分間だけ、前記流量Fの信号と滞留補正値R(本例の場合は流量1500m3 /h相当)の信号とを加算して滞留補正を施した流量F’を出力する。また、タイマーコントロール信号Tcがアクティブでなくなると切換スイッチ35が元の状態に切り換えられ、前記流量Fの信号と滞留補正値Rの信号とが加算部36によって加算されることはない。このようにして、前記滞留流体3’の体積Vaである300m3 分に相当する滞留補正を施した流量F’を出力することができる。したがって、本発明の流量計1は、流速測定が不能である期間中にセンサプローブ5を通過した流体3(滞留流体3’)の体積Vaも加味して補正された、より正確な流量F’を出力することができる。 That is, as shown in FIG. 4, the adder 36 outputs the signal of the flow rate F and the stay correction value R (flow rate in this example) only for a predetermined time Tc after the time t2 when the flow velocity measurement is resumed. And a flow rate F ′ subjected to stay correction by adding a signal of 1500 m 3 / h). Further, when the timer control signal Tc becomes inactive, the changeover switch 35 is switched to the original state, and the signal of the flow rate F and the signal of the stay correction value R are not added by the adder 36. In this way, it is possible to output the flow rate F ′ subjected to the retention correction corresponding to 300 m 3 minutes which is the volume Va of the staying fluid 3 ′. Therefore, the flowmeter 1 of the present invention is corrected with the volume Va of the fluid 3 (retained fluid 3 ′) that has passed through the sensor probe 5 during the period in which the flow velocity measurement is impossible, being corrected in consideration of the volume Va. Can be output.

なお、上述した実施例においては、前記滞留補正値Rのスパン,流量Fのスパン,所定時間Tcなどに、具体的な数値の一例を挙げることにより、本発明の説明をしているが、これらの数値は任意に変更されるものであることはいうまでもない。また、前記滞留補正値Rの大きさは、滞留流体3’の体積Vaに比例し、前記所定時間Tcの長さに反比例するものであり、流速測定が不能となった時点t1および流速測定が再開できた時点t2における水位Ll,Lhによって変化することもできる。つまり、上述した具体的な数値は単なる一例である。   In the embodiment described above, the present invention has been described by giving examples of specific numerical values for the stay correction value R span, the flow rate F span, the predetermined time Tc, and the like. It goes without saying that the numerical value of is arbitrarily changed. Further, the magnitude of the stay correction value R is proportional to the volume Va of the stay fluid 3 ′ and is inversely proportional to the length of the predetermined time Tc. It can also be changed according to the water levels Ll and Lh at the time t2 when the restart was possible. That is, the specific numerical values described above are merely examples.

上述の実施例では、本発明の説明を行いやすいように、演算装置20の構成を図3に示すブロック図を用いて説明し、前記センサ10,11を用いて求められる量A,D,F,F’,R,S,V,Vl,Vhを表わすアナログ信号や各制御信号S1,S2,La1,La2,Tcを受け渡しするように示している。これによって、極めて簡単な構成の演算装置20を用いて滞留流体3’による影響を必要十分に補正できることを示している。   In the embodiment described above, the configuration of the arithmetic unit 20 will be described with reference to the block diagram shown in FIG. 3 so as to facilitate the description of the present invention, and the amounts A, D, and F obtained using the sensors 10 and 11 will be described. , F ′, R, S, V, Vl, Vh, and control signals S1, S2, La1, La2, and Tc are shown to be transferred. This shows that the influence of the staying fluid 3 'can be corrected sufficiently and sufficiently using the arithmetic device 20 having a very simple configuration.

しかしながら、本発明は上述の各信号を入出力するような回路構成を備えた演算装置20を有することに限定されるものではない。すなわち、前記演算装置20の回路構成をデジタル回路化したりハイブリッド回路にすることも勿論可能である。また、演算装置20に相当するような演算処理をコンピュータに行わせるようにしてもよい。このとき、コンピュータに各部25〜27,30〜36の演算処理を実行させるプログラムは極めて容易に作成することができる。   However, the present invention is not limited to having the arithmetic unit 20 having a circuit configuration that inputs and outputs the above-described signals. That is, it is of course possible to make the circuit configuration of the arithmetic unit 20 a digital circuit or a hybrid circuit. Moreover, you may make it make a computer perform the arithmetic processing corresponded to the arithmetic unit 20. FIG. At this time, a program for causing the computer to execute the arithmetic processing of the units 25 to 27 and 30 to 36 can be created very easily.

加えて、上述の実施例では、水位Dの変化を圧力式の水位センサ11を用いて測定する例を示しているが、超音波やフロートを用いた水位センサを用いてもよい。同様に、上述の例では、測定点Pa以下の流路2中の流体3の体積Vを水位Dから求めているので、前記水位センサ11を含むリニアライザ30が本実施例における体積測定部を構成するが、本発明は体積測定部30の構成を上述したものに限定されるものではなく、水位以外の測定値から測定点Pa以下の流路2中の流体3の体積Vを求めるようにしてもよい。   In addition, in the above-described embodiment, an example in which the change in the water level D is measured using the pressure-type water level sensor 11 is shown, but a water level sensor using ultrasonic waves or a float may be used. Similarly, in the above example, since the volume V of the fluid 3 in the flow path 2 below the measurement point Pa is obtained from the water level D, the linearizer 30 including the water level sensor 11 constitutes the volume measuring unit in this embodiment. However, the present invention is not limited to the configuration of the volume measuring unit 30 described above, and the volume V of the fluid 3 in the flow path 2 below the measurement point Pa is obtained from measurement values other than the water level. Also good.

さらに、上述の実施例では、流速測定が不能となった時点t1および流速測定が再開できた時点t2における水位Dの変化から、その間に滞留した滞留流体3’の体積Vaを求めて、流速測定が再開できた後の流量Fを補正する例を示しているが、本発明はこの点に限定されるものではない。すなわち、流速測定が不能となっている間中の水位Dの変化を例えば1秒ごとなどの短い所定時間毎に測定し、この所定時間内にける滞留流体3’の体積Vaの変化を求めることにより、流速測定が不能となっている間の流量をほゞリアルタイムに求めてもよい。この場合、面速式の流量測定を行っても流量が0にならざるを得ない間の流量もリアルタイムに補正することができる。   Further, in the above-described embodiment, the flow rate measurement is performed by obtaining the volume Va of the staying fluid 3 ′ that has accumulated during the time t1 when the flow velocity measurement is disabled and the change in the water level D at the time t2 when the flow velocity measurement can be resumed. Although the example which correct | amends the flow volume F after having restarted is shown, this invention is not limited to this point. That is, the change in the water level D during the measurement of the flow velocity is measured at a short predetermined time, such as every second, and the change in the volume Va of the staying fluid 3 ′ within the predetermined time is obtained. Thus, the flow rate during which the flow velocity measurement is disabled may be obtained almost in real time. In this case, it is possible to correct the flow rate in real time while the flow rate has to be zero even if the surface velocity type flow rate measurement is performed.

本発明の一例である流量計を用いた例を示す図である。It is a figure which shows the example using the flowmeter which is an example of this invention. 前記流量計の一部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a part of said flow meter. 前記流量計の演算装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the arithmetic unit of the said flow meter. 前記流量計の流量補正方法を説明する図である。It is a figure explaining the flow volume correction method of the said flow meter. 流速センサの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a flow velocity sensor. 前記流速センサの制御回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the control circuit of the said flow velocity sensor.

1 流量計
2 水路
3 流体
3’ 滞留流体
10 流速センサ
11 水位センサ
22 滞留補正部
25 流速測定部
26 面積測定部
27 流量演算部
30 体積測定部(リニアライザ)
31 タイマー部(補正制御部)
32 第1記憶部
33 第2記憶部
36 加算部
A 断面積
D 水位
F 流量
Pa 測定点
R 滞留補正値
S 流速
Sa 流速センサの検出値
t1 流速測定が不能となった時点
t2 流速測定が再開できた時点
Th1 第1閾値
Th2 第2閾値
V 体積
Va 滞留流体の体積
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flowmeter 2 Water channel 3 Fluid 3 'Retention fluid 10 Flow rate sensor 11 Water level sensor 22 Retention correction part 25 Flow rate measurement part 26 Area measurement part 27 Flow rate calculation part 30 Volume measurement part (linearizer)
31 Timer part (correction control part)
32 First storage section 33 Second storage section 36 Addition section A Cross section D Water level F Flow rate Pa Measurement point R Residence correction value S Flow rate Sa Detected value of flow rate sensor t1 When flow rate measurement is disabled t2 Flow rate measurement can be resumed Time point Th1 first threshold value Th2 second threshold value V volume Va volume of staying fluid

Claims (8)

下流側に有する水路閉鎖手段によって閉鎖したときに流体が滞留する水路に設けられる流量計であって、
水路に設けた流速センサと、
この流速センサの検出値を用いて水路中の流体の流速を求めると共に、前記検出値を用いた流速測定が不能であることを通知する測定不能通知機能を有する流速測定部と、
前記流体の水位を検出する水位センサと、
この水位を用いて測定点における流体の断面積を求める面積測定部と、
前記流速に断面積を乗算して流体の流量を求める流量演算部と、
前記流速測定が不能である間における水位の変化を用いて前記流量を補正する滞留補正部とを備えてなることを特徴とする流量計。
A flow meter provided in a water channel in which fluid stays when closed by a water channel closing means on the downstream side;
A flow rate sensor provided in the water channel;
A flow velocity measurement unit having a measurement impossibility notification function for notifying that the flow velocity measurement using the detection value is impossible while obtaining the flow velocity of the fluid in the water channel using the detection value of the flow velocity sensor,
A water level sensor for detecting the water level of the fluid;
An area measuring unit for obtaining the cross-sectional area of the fluid at the measurement point using the water level;
A flow rate calculation unit for determining the flow rate of the fluid by multiplying the flow velocity by a cross-sectional area;
A flowmeter comprising: a stay correction unit that corrects the flow rate using a change in water level while the flow velocity measurement is impossible.
下流側に有する水路閉鎖手段によって閉鎖したときに流体が滞留する水路に設けられる流量計であって、
水路に設けた流速センサと、
この流速センサの検出値を用いて水路中の流体の流速を求めると共に、前記検出値を用いた流速測定が不能であることを通知する測定不能通知機能を有する流速測定部と、
少なくとも前記流速を用いて流体の流量を求める流量演算部と、
測定点より下流側の水路中の流体の体積を測定する体積測定部と、
前記流速測定が不能となった時点および流速測定が再開できた時点における前記体積の差に応じて、流速測定が不能である間に水路中に滞留した滞留流体の体積を求めると共に、前記流量に前記滞留流体の体積に応じた補正を加える滞留補正部とを備えてなることを特徴とする流量計。
A flow meter provided in a water channel in which fluid stays when closed by a water channel closing means on the downstream side;
A flow rate sensor provided in the water channel;
A flow velocity measurement unit having a measurement impossibility notification function for notifying that the flow velocity measurement using the detection value is impossible while obtaining the flow velocity of the fluid in the water channel using the detection value of the flow velocity sensor,
A flow rate calculation unit for obtaining a flow rate of the fluid using at least the flow velocity;
A volume measuring unit that measures the volume of fluid in the water channel downstream from the measurement point;
In accordance with the difference between the volume when the flow velocity measurement is disabled and when the flow velocity measurement can be resumed, the volume of the staying fluid staying in the water channel while the flow velocity measurement is impossible is obtained, and the flow rate is calculated. A flowmeter comprising: a stay correction unit that performs correction according to the volume of the stay fluid.
前記体積測定部は、水位を検出する水位センサと、検出された水位を水路の形状に応じて体積に変換するリニアライザとを有するものである請求項2に記載の流量計。   The flow meter according to claim 2, wherein the volume measuring unit includes a water level sensor that detects a water level and a linearizer that converts the detected water level into a volume according to a shape of a water channel. 前記滞留補正部は、流速測定が不能となった時点における前記体積を記憶する第1記憶部と、流速測定が再開できた時点における前記体積を記憶する第2記憶部と、前記第2記憶部に記憶させた体積から第1記憶部に記憶させた体積を減算することにより流速測定が不能であった間に計測点より下流側の水路中に滞留した滞留流体の体積に対応する値を滞留補正値として求める減算部と、所定時間を計測するタイマー部と、前記所定時間だけ前記流量に前記滞留補正値を加算する加算部とを有するものである請求項2または3に記載の流量計。   The stay correction unit includes a first storage unit that stores the volume when the flow velocity measurement is disabled, a second storage unit that stores the volume when the flow velocity measurement can be resumed, and the second storage unit. By subtracting the volume memorized in the first memory from the memorized volume, the value corresponding to the volume of the accumulated fluid staying in the water channel downstream from the measurement point was retained while the flow velocity measurement was impossible 4. The flow meter according to claim 2, further comprising: a subtracting unit that is obtained as a correction value; a timer unit that measures a predetermined time; and an adding unit that adds the stay correction value to the flow rate for the predetermined time. 下流側に有する水路閉鎖手段によって閉鎖したときに流体が滞留する水路に設けられ、水路中の流体の流速および水位を測定して、この水位から測定点の断面積を求め、この断面積に流速を乗算することにより流体の流量を求める流量計において、
前記流速の適正な測定が不能である間の水位の変化を用いて前記流量を補正することを特徴とする流量計の流量補正方法。
It is provided in the water channel where the fluid stays when closed by the water channel closing means on the downstream side, and the flow velocity and water level of the fluid in the water channel are measured, and the cross-sectional area of the measurement point is obtained from this water level. In a flow meter that calculates the flow rate of fluid by multiplying
A flow rate correction method for a flow meter, wherein the flow rate is corrected by using a change in a water level while proper measurement of the flow velocity is impossible.
下流側に有する水路閉鎖手段によって閉鎖したときに流体が滞留する水路に設けられ、少なくとも水路中の流体の流速を測定して流体の流量を求める流量計において、
流体の流速測定が不能となった時点における水路中の流体の体積を測定して記憶した後に、
流速測定が再開できた時点における水路中の流体の体積を測定し、この体積から前記記憶した流体の体積を減算して流速測定が不能である間に水路中に滞留した滞留流体の体積を求め、
前記流量に前記滞留流体の体積に応じた補正を施すことを特徴とする流量計の流量補正方法。
In a flow meter that is provided in a water channel where the fluid stays when closed by a water channel closing means on the downstream side, and at least measures the flow rate of the fluid in the water channel to determine the flow rate of the fluid,
After measuring and storing the volume of the fluid in the water channel at the time the fluid flow velocity measurement becomes impossible,
Measure the volume of the fluid in the water channel when the flow velocity measurement can be resumed, and subtract the volume of the stored fluid from this volume to obtain the volume of the staying fluid that stays in the water channel while the flow velocity measurement is impossible. ,
A flow rate correction method for a flow meter, wherein the flow rate is corrected according to the volume of the staying fluid.
測定点において測定された水位に応じて測定点より下流側の水路中における流体の体積を求め、流速測定が不能となった時点における前記体積を第1記憶部に記憶し、流速測定が再開できた時点における前記体積を第2記憶部に記憶し、前記第2記憶部に記憶させた体積から第1記憶部に記憶させた体積を減算して、流速測定が不能である間に計測点より下流側の水路中に滞留した滞留流体の体積を求め、この滞留流体の体積に比例する滞留補正値を所定時間だけ流量に加算する請求項6に記載の流量計の流量補正方法。   According to the water level measured at the measurement point, the volume of the fluid in the channel downstream from the measurement point is obtained, and the volume at the time when the flow velocity measurement becomes impossible is stored in the first storage unit, and the flow velocity measurement can be resumed. The volume at the time is stored in the second storage unit, the volume stored in the first storage unit is subtracted from the volume stored in the second storage unit, The flow rate correction method for a flow meter according to claim 6, wherein the volume of the staying fluid staying in the downstream water channel is obtained, and a staying correction value proportional to the volume of the staying fluid is added to the flow rate for a predetermined time. 前記流速の測定値が所定の第1閾値以下になった時点で前記流速をゼロとして流速測定が不能となったことを示す流速測定ゼロ信号を発生し、前記流速の測定値が前記第1閾値より高い第2閾値以上になった時点で測定された流速を用いた前記流量の演算を再開すると共に流速測定が再開できたことを示す流速測定再開信号を発生する請求項6または7に記載の流量計の流量補正方法。   When the measured value of the flow velocity becomes equal to or lower than a predetermined first threshold, the flow velocity is set to zero and a flow velocity measurement zero signal indicating that the flow velocity measurement is disabled is generated, and the measured value of the flow velocity is the first threshold value. The flow velocity measurement restart signal indicating that the flow velocity measurement using the flow velocity measured at the time when the second threshold value is higher than the second threshold value is restarted and that the flow velocity measurement can be resumed is generated. Flow rate correction method for flowmeters.
JP2005125784A 2005-04-22 2005-04-22 Flow meter and flow meter correction method Active JP4758673B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005125784A JP4758673B2 (en) 2005-04-22 2005-04-22 Flow meter and flow meter correction method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005125784A JP4758673B2 (en) 2005-04-22 2005-04-22 Flow meter and flow meter correction method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006300845A JP2006300845A (en) 2006-11-02
JP4758673B2 true JP4758673B2 (en) 2011-08-31

Family

ID=37469296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005125784A Active JP4758673B2 (en) 2005-04-22 2005-04-22 Flow meter and flow meter correction method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4758673B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101310447B1 (en) 2012-06-15 2013-09-24 한국수자원공사 Flow measuring device
CN102901537A (en) * 2012-11-05 2013-01-30 唐山现代工控技术有限公司 Method and device for measuring flow of gate
CN103940474A (en) * 2014-04-30 2014-07-23 山东大学 Columnar water inflow measuring device for tunnel and mine engineering
GB201420996D0 (en) 2014-11-26 2015-01-07 Able Instr & Controls Ltd Mass flow measurement apparatus and method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63161325A (en) * 1986-12-25 1988-07-05 Nippon B S Kogyo Kk Heating cooking device
JP3225691B2 (en) * 1993-05-28 2001-11-05 株式会社明電舎 Open channel flow meter
JP2001004415A (en) * 1999-06-23 2001-01-12 Torishima Pump Mfg Co Ltd Method for predicting delivery of pump incorporating manhole and manhole unit incorporating pump using the method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006300845A (en) 2006-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10480968B2 (en) Pump system and method for determining the flow in a pump system
JP4758673B2 (en) Flow meter and flow meter correction method
WO2014068952A1 (en) Flow rate measuring device and flow rate calculation method
US20130345996A1 (en) Process liquid flowmeter
JP3201140U (en) Water level indicator for floods during flat water
US20220244082A1 (en) Flow measurement method based on dynamic optimization of three pressure sensors
JP4069521B2 (en) Flow measuring device
RU2441204C1 (en) Method of measuring density and level of liquid
JP5891139B2 (en) Impulse tube clogging diagnosis device and clogging diagnosis method
CN114894276A (en) Water meter online calibration method and system
CN117015691A (en) Non-invasive method and system for measuring surface velocity of fluid flowing in river, open channel or underground conduit
JP5288188B2 (en) Ultrasonic flow meter
KR20220158135A (en) Flow rate correction method according to the water level of the conduit flow metering system
JP5150537B2 (en) Error detection method in gas meter and flow measurement
JP2008180741A (en) Flow measuring instrument
JP2004184368A (en) Weir type flow meter
KR102437772B1 (en) Apparatus and method for measuring flow rate using pressure sensor
JP6634535B1 (en) Meter device
JP2010054464A (en) Measuring device for inside of sewage pipe and measuring method for inside of sewage pipe
JP4019419B2 (en) Pressure guiding tube clogging detector and differential pressure / pressure transmitter incorporating it
JP4548485B2 (en) Pulse doppler type ultrasonic flow meter, its program
US11959791B2 (en) Systems and methods for smart point level sensing of waste tank
JP3984006B2 (en) Inflow liquid amount prediction calculation apparatus and inflow liquid amount prediction calculation method below lower limit liquid level of pump equipment
JP4117635B2 (en) Vortex flow meter
KR20240039719A (en) Method of calibrating flow sensor for smartship ship

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080215

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110224

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110405

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110509

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110531

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110603

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4758673

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140610

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250