JP4989403B2

JP4989403B2 - 流量検知方法及び流量検知装置

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Publication number: JP4989403B2
Application number: JP2007260496A
Authority: JP
Inventors: 崇之渡邉; 尚秀芳我
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2007-10-04
Filing date: 2007-10-04
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2027-10-04
Also published as: JP2009092394A

Description

本発明は流量検知方法及び流量検知装置に関し、特に信頼性と正確性とを具備する流量検知方法及び流量検知装置に関する。

流体の流量を計測する流量計の計測原理として、流量計を通過する流体によって回転させられる羽根車の回転数に応じて発信されるパルス信号を検知し、検知したパルス信号の周波数（単位時間当たりのパルス信号の数）から流体の流量を算出するものがある。このような流量計では、流体の流量が急減したときに単位時間内にパルス信号を検知しない場合があり、このような場合は、実際には流量がゼロではないのに流量計の表示は流量がゼロを示すことがあった。

上記の不都合を解消するために、流量が急減して所定時間内にパルス信号を検知しないときに仮のパルス信号（疑似パルス信号）を検知して、仮のパルス信号に基づいて流量を暫定的に算出し流量計に表示することにより、実際には流量がゼロではないのに表示される流量がゼロとなることを防ぎ、実際の流量になるべく近い流量を検知することとした流量検知方法及び流量検知装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００６−５８２２２号公報（段落０００７等）

上述の流量検知方法及び流量検知装置を実際に利用する際には、外乱等による瞬時の流量の乱高下による悪影響を排除する目的で、算出した流量の所定回数分（例えば６回）の平均を、表示する流量とする場合がある。この場合、仮のパルス信号を検知して実際の流量になるべく近い流量を検知しようとしても、表示される流量は平均をとることによって実際の流量から離れてしまい、表示される流量が実際の流量に近づくまでに相当の時間を要することになる。

本発明は上述の課題に鑑み、信頼性を向上させるために移動平均をとった場合でも実際の流量になるべく近い流量を検知することができる流量検知方法及び流量検知装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る流量検知方法は、例えば図２、図４に示すように、１のパルスと該１のパルスの直前のパルスとの間隔が該１のパルスの発信された時点の流量と相関関係を有するパルス信号に基づいて該流量を検知する流量検知方法であって；真のパルス信号Ｐｍｘ又は仮のパルス信号Ｐｔｘのパルス信号Ｐを検知することによりその直前の真のパルス信号Ｐｍｘとのパルス間隔Ｔを検知するパルス間隔検知工程（Ｓ３）と；検知したパルス間隔Ｔからパルス信号Ｐを検知した時点のパルス間隔流量Ｑｃを算出するパルス間隔流量算出工程（Ｓ４）と；算出したパルス間隔流量Ｑｃを含み、過去に算出した連続した第１の所定回数分のパルス間隔流量Ｑｃの平均流量Ｑａを算出する平均流量算出工程（Ｓ９）と；最新のパルス信号Ｐを検知した後の所定の時間以内に真のパルス信号Ｐｍｘを検知しないときに、仮のパルス信号Ｐｔｘを検知する仮パルス信号検知工程（Ｓ１２）と；仮のパルス信号Ｐｔｘを連続して第２の所定回数検知したとき（Ｓ５でＹｅｓ）に、前記第２の所定回数分の仮のパルス信号Ｐｔｘに基づいて算出されたそれぞれのパルス間隔流量Ｑｃを最新の仮のパルス信号Ｐｔｘに基づいて算出されたパルス間隔流量Ｑｒに置き換える流量置換工程（Ｓ８）とを備える。

このように構成すると、仮のパルス信号を連続して第２の所定回数検知したときに、第２の所定回数分の仮のパルス信号に基づいて算出されたそれぞれのパルス間隔流量を最新の仮のパルス信号に基づいて算出されたパルス間隔流量に置き換えるので、平均流量を算出して信頼性を向上させた場合でも算出した流量を実際の流量に近づけることができる。

また、本発明の第２の態様に係る流量検知方法は、例えば図２、図４に示すように、上記本発明の第１の態様に係る流量検知方法において、流量置換工程（Ｓ８）が、仮のパルス信号Ｐｔｘを連続して前記第２の所定回数検知する前（Ｓ５でＮｏ）に真のパルス信号Ｐｍｘを検知したとき（Ｓ６及びＳ７でＹｅｓ）に、２つの真のパルス信号Ｐｍｘの間に検知した仮のパルス信号Ｐｔｘに基づいて算出されたパルス間隔流量Ｑｃを最新の真のパルス信号Ｐｍｘに基づいて算出されたパルス間隔流量Ｑｒ（＝Ｑｍｘ）に置き換えるように構成されている。

このように構成すると、平均流量を算出して信頼性を向上させた場合でも算出した流量を実際の流量に近づけることができる。

上記目的を達成するために、本発明の第３の態様に係る流量検知装置は、例えば図１、図２に示すように、１のパルスと該１のパルスの直前のパルスとの間隔が該１のパルスの発信された時点の流量と相関関係を有するパルス信号Ｐｚを流量計２０から受信することにより真のパルス信号Ｐｍｘを検知する真パルス信号検知部１１と；真のパルス信号Ｐｍｘ又は仮のパルス信号Ｐｔｘのパルス信号Ｐを検知した後の所定の時間以内に真のパルス信号Ｐｍｘを検知しないときに、仮のパルス信号Ｐｔｘを検知する仮パルス信号検知部１２と；検知されたパルス信号Ｐとその直前の真のパルス信号Ｐｍｘとのパルス間隔Ｔを検知するパルス間隔検知部１３と；検知されたパルス間隔Ｔに基づいてパルス間隔流量Ｑｃを算出するパルス間隔流量算出部１４と；算出したパルス間隔流量Ｑｃを含み、過去に算出した連続した第１の所定回数分のパルス間隔流量Ｑｃの平均流量Ｑａを算出する平均流量算出部１５とを備え；平均流量算出部１５が、仮のパルス信号Ｐｔｘを連続して第２の所定回数検知したときに、前記第２の所定回数分の仮のパルス信号Ｐｔｘに基づいて算出されたそれぞれのパルス間隔流量Ｑｃを最新の仮のパルス信号Ｐｔｘに基づいて算出されたパルス間隔流量Ｑｒに置き換えるように構成されている。

また、本発明の第４の態様に係る流量検知装置は、例えば図１、図２に示すように、上記本発明の第３の態様に係る流量検知装置１０において、平均流量算出部１５が、仮のパルス信号Ｐｔｘを連続して前記第２の所定回数検知する前に真のパルス信号Ｐｍｘを検知したときに、２つの真のパルス信号Ｐｍｘの間に検知した仮のパルス信号Ｐｔｘに基づいて算出されたパルス間隔流量Ｑｃを最新の真のパルス信号Ｐｍｘに基づいて算出されたパルス間隔流量Ｑｒに置き換えるように構成されている。

本発明によれば、仮のパルス信号を連続して第２の所定回数検知したときに、第２の所定回数分の仮のパルス信号に基づいて算出されたそれぞれのパルス間隔流量を最新の仮のパルス信号に基づいて算出されたパルス間隔流量に置き換えるので、平均流量を算出して信頼性を向上させた場合でも算出した流量を実際の流量に近づけることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。

まず図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態に係る流量検知装置１０を説明する。図１は、流量検知装置１０の模式的ブロック図である。図２は、検知したパルス信号Ｐ（各パルス信号Ｐｍｘ、Ｐｔｘ（ｘは自然数）の総称を符号「Ｐ」で表す）とパルス間隔流量Ｑｃ（各パルス間隔流量Ｑｍ２、Ｑｔ１、・・・の総称を符号「Ｑｃ」で表す）との関係を示すタイミングチャートである。流量検知装置１０は、流量計２０から受信したパルス信号Ｐｚに基づいて真のパルス信号Ｐｍｘを検知する真パルス信号検知部１１と、仮のパルス信号Ｐｔｘを検知する仮パルス信号検知部１２と、仮のパルス信号Ｐｔ１、Ｐｔ２、・・・Ｐｎ又は真のパルス信号Ｐｍ３と、その直前の真のパルス信号Ｐｍ２とのパルス間隔Ｔ（各パルス間隔Ｔｍ２、Ｔｔ１、・・・の総称を符号「Ｔ」で表す）を検知するパルス間隔検知部１３と、パルス間隔Ｔから最新のパルス信号Ｐを検知したときのパルス間隔流量Ｑｃを算出するパルス間隔流量算出部１４と、算出された複数のパルス間隔流量Ｑｃのうちの第１の所定回数分遡って抽出したパルス間隔流量Ｑｃの平均流量Ｑａを算出する平均流量算出部１５と、平均流量Ｑａを出力する出力部１６と、タイマー１９とを備えている。

真のパルス信号Ｐｍｘとは、流量計２０から発信されたパルス信号Ｐｚを受信することにより検知（認識）するパルス信号であり、パルス信号Ｐｚが発信された時点の実際の流量を算出可能なパルス信号である。仮のパルス信号Ｐｔｘとは、流量計２０から発信されたパルス信号Ｐｚに基づかない疑似的なパルス信号であって、暫定的に流量を算出するのに用いられるパルス信号である。仮のパルス信号Ｐｔｘは、実際の電気信号でなくてもよく、つまりパルス間隔流量Ｑｃを算出する契機となる合図であればよい。第１の所定回数は、平均流量Ｑａを算出する対象となるパルス間隔流量Ｑｃが算出された回数であって、外乱等による瞬時の流量の乱高下による悪影響を緩和して出力流量として許容できる程度の信頼性を備えた平均流量Ｑａを算出するのに必要な回数である。

ここで図３を参照して、流量計２０について説明する。流量計２０は、流量計本体２１内部に配設された羽根車２２のうちの１枚の羽根２２ａに磁石２３が取り付けられており、この磁石２３が流量計本体２１外側に設けられている検出コイル２４の前を通るたびに、磁束の変化により、検出コイル２４にパルス信号Ｐｚを発信させるように構成されている。流量計２０内の羽根車２２の回転数は、羽根車２２を回すように流れる流体の流量に比例するため、パルス信号Ｐｚの周波数（一定時間毎のパルス信号の数）から流量を算出することができる。換言すると、流量計２０から発信されるパルス信号Ｐｚの周波数は流量に比例するため、以下の式により流量を算出することができる。なお、Ｑは単位時間当たりの流量（Ｌ／ｍｉｎ）を、ａは１つのパルスを検知する毎の流量（Ｌ／パルス）を表す。ａは流量計２０に固有の値である。また、Ｈは１分間当たりのパルスのカウント数（パルス／ｍｉｎ）を表し、周波数に相当する。
Ｑ＝ａ×Ｈ・・・（１）
一般的には、一定時間毎（例えば５秒毎）に上記（１）式を計算することで瞬時流量を検知することができるが、上記（１）式では流量が非常に小さい場合に流量が０でないのに０であるとの算出結果を出力してしまうことがある。ここで、周波数は時間の逆数であるから、パルス信号Ｐｚの間隔の逆数は流量に比例することとなり、上記（１）式を次のように変形することにより、パルス信号の間隔から流量を算出することができる。
Ｑ＝ａ／Ｔ・・・（２）

再び図１及び図２に戻って流量検知装置１０の説明を続ける。真パルス信号検知部１１は、流量計２０から発信されたパルス信号Ｐｚを受信することにより真のパルス信号Ｐｍｘを検知したと捉える。真パルス信号検知部１１は、真のパルス信号Ｐｍｘを検知すると、仮パルス信号検知部１２及びパルス間隔検知部１３に真のパルス信号Ｐｍｘを送信するように構成されている。

仮パルス信号検知部１２は、真パルス信号検知部１１から真のパルス信号Ｐｍｘを受信し、タイマー１９に適宜アクセスしつつ、真のパルス信号Ｐｍｘを受信してから所定の時間以内に再び真パルス信号検知部１１から真のパルス信号Ｐｍｘを受信しないときに、仮のパルス信号Ｐｔｘを検知するように構成されている。仮パルス信号検知部１２が仮のパルス信号Ｐｔｘを検知するとは、典型的には、仮パルス信号検知部１２が仮のパルス信号Ｐｔｘを自ら発信すると共にその発信した仮のパルス信号Ｐｔｘを検知することを意味する。また「所定の時間」は、真のパルス信号Ｐｍｘを検知しないために流量Ｑｃを算出する契機が得られないときに暫定的に流量Ｑｃを算出する契機を得ることが望まれる間隔である。所定の時間は、真のパルス信号Ｐｍｘとその直前に検知した真のパルス信号Ｐｍｘ−１との間隔Ｔｍｘ（例えば図２に示す例では、真のパルス信号Ｐｍ２とその直前に検知した真のパルス信号Ｐｍ１との間隔Ｔｍ２）よりも長い時間に設定され、流量計２０を流れる流体の流量の変化に伴って適宜変化する。また、仮パルス信号検知部１２は、仮のパルス信号Ｐｔｘを検知してから所定の時間以内に真パルス信号検知部１１から真のパルス信号Ｐｍｘを受信しないときに、再び仮のパルス信号Ｐｔｘ＋１を検知するように構成されている。仮パルス信号検知部１２は、パルス間隔検知部１３に、仮のパルス信号Ｐｔｘを送信するように構成されている。

パルス間隔検知部１３は、真パルス信号検知部１１から真のパルス信号Ｐｍｘを受信し、及び仮パルス信号検知部１２から仮のパルス信号Ｐｔｘを受信して、タイマー１９に適宜アクセスしつつ、受信した最新のパルス信号（真のパルス信号Ｐｍｘ又は仮のパルス信号Ｐｔｘ）とその直前に検知した真のパルス信号Ｐｍｘとの間隔であるパルス間隔Ｔを検知するように構成されている。パルス間隔Ｔを検知するとは、典型的には、検知した２つの連続したパルス信号Ｐとタイマー１９により計測した時間とからパルス間隔Ｔを顕在化することをいう。パルス間隔Ｔについて図２に示された例に沿って説明すると、真のパルス信号Ｐｍ２の直前に検知したのが真のパルス信号Ｐｍ１の場合は、パルス間隔Ｔｍ２は真のパルス信号Ｐｍ１と真のパルス信号Ｐｍ２との間隔となる。また、真のパルス信号Ｐｍ２を検知した後に仮のパルス信号Ｐｔ１を検知したときは、パルス間隔Ｔｔ１は真のパルス信号Ｐｍ２と仮のパルス信号Ｐｔ１との間隔Ｔｔ１となり、仮のパルス信号Ｐｔ１を検知した後に仮のパルス信号Ｐｔ２を検知したときは、パルス間隔Ｔｔ２は真のパルス信号Ｐｍ２と仮のパルス信号Ｐｔ２との間隔Ｔｔ２となる。パルス間隔検知部１３は、パルス間隔流量算出部１４に、パルス間隔Ｔについての信号を送信するように構成されている。

パルス間隔流量算出部１４は、パルス間隔検知部１３からパルス間隔Ｔについての信号を受信して、受信したパルス間隔Ｔに基づいて最新のパルス信号Ｐを検知した時点の流量であるパルス間隔流量Ｑｃを算出するように構成されている。パルス間隔流量算出部１４は、上記（２）式のＴにパルス間隔Ｔをあてはめて、上記（２）式のＱがパルス間隔流量Ｑｃとなる演算ができるように構成されており、パルス間隔検知部１３から受信したパルス間隔Ｔを当該演算式にあてはめてパルス間隔流量Ｑｃを演算することができるように構成されている。なお、説明の便宜上、パルス間隔Ｔｍ２に基づいて算出されたパルス間隔流量Ｑｃをパルス間隔流量Ｑｍ２と、パルス間隔Ｔｔ１に基づいて算出されたパルス間隔流量Ｑｃをパルス間隔流量Ｑｔ１と、パルス間隔Ｔｔ２に基づいて算出されたパルス間隔流量Ｑｃをパルス間隔流量Ｑｔ２と、以下同様に、一般化してパルス間隔Ｔｔｎに基づいて算出されたパルス間隔流量Ｑｃをパルス間隔流量Ｑｔｎと、表現することとする。パルス間隔流量算出部１４は、平均流量算出部１５に、パルス間隔流量Ｑｃについての信号を送信するように構成されている。

平均流量算出部１５は、パルス間隔流量算出部１４からパルス間隔流量Ｑｃについての信号を受信して、最新のパルス間隔流量Ｑｃを含む連続した第１の所定回数分のパルス間隔流量Ｑｃを平均した流量である平均流量Ｑａを算出するように構成されている。平均流量Ｑａは、典型的には、第１の所定回数分のパルス間隔流量Ｑｃの単純移動平均である。したがって、平均流量算出部１５が新たにパルス間隔流量Ｑｃについての信号を受信したら、それまで平均流量Ｑａを算出する対象となっていたパルス間隔流量Ｑｃのうちの最も古いものを最新のパルス間隔流量Ｑｃと入れ替え、改めて平均流量Ｑａを算出する。

また、平均流量算出部１５は、受信したパルス間隔流量Ｑｃが、連続して第２の所定回数（例えばｎ回とする）仮のパルス信号Ｐｔｘを検知した仮のパルス信号Ｐｔｎに基づいて算出されたものであるときに、第２の所定回数分の仮のパルス信号Ｐｔ１、Ｐｔ２、・・・Ｐｔｎに基づいて算出された各パルス間隔流量Ｑｔ１、Ｑｔ２、・・・Ｑｔｎを、最新の仮のパルス信号Ｐｔｎに基づいて算出されたパルス間隔流量Ｑｔｎ（＝Ｑｒ）に置き換えるように構成されている。なお、置換後のパルス間隔流量Ｑｃを符号「Ｑｒ」で表している。第２の所定回数は、典型的には、流量計２０を流れる流体の流量が減少したことが確からしいと推定できる回数であり、過去の経験から決定されてもよい。第２の所定回数は第１の所定回数と同じでもよく、この場合はパルス間隔流量Ｑｔ１、Ｑｔ２、・・・を置換後の平均流量Ｑａと最新の仮のパルス信号Ｐｔｎに基づいて算出されたパルス間隔流量Ｑｔｎとが等しくなる。第２の所定回数を第１の所定回数とは異なる回数としてもよい。

また、平均流量算出部１５は、受信したパルス間隔流量Ｑｃ（例えばＱｍ３）が、連続して第２の所定回数仮のパルス信号Ｐｔｘを検知する前の真のパルス信号Ｐｍｘ（例えばＰｍ３）に基づいて算出されたものであるときに、前回の真のパルス信号Ｐｍｘ−１（例えばＰｍ２）に基づいて算出されたパルス間隔流量Ｑｍｘ−１（例えばＱｍ２）と最新の真のパルス信号Ｐｍｘ（例えばＰｍ３）に基づいて算出されたパルス間隔流量Ｑｍｘ（例えばＱｍ３）との間に存在する仮のパルス信号Ｐｔｘに基づいて算出された各パルス間隔流量Ｑｔｘを、最新の真のパルス信号Ｐｍｘ（例えばＰｍ３）に基づいて算出されたパルス間隔流量Ｑｍｘ（例えばＱｍ３＝Ｑｒ）に置き換えるように構成されている。また、平均流量算出部１５は、出力部１６に、平均流量Ｑａについての信号を送信するように構成されている。

出力部１６は、平均流量算出部１５から平均流量Ｑａについての信号を受信し、平均流量Ｑａを表示する表示装置（不図示）や、平均流量Ｑａをデータとして利用する機器（不図示）へ信号として出力するように構成されている。出力部１６は、典型的には、表示装置（不図示）や機器（不図示）とケーブルにより接続される端子を有している。なお、出力部１６が表示装置を有していてもよい。

上述のように、流量検知装置１０は、真パルス信号検知部１１と、仮パルス信号検知部１２と、パルス間隔検知部１３と、パルス間隔流量算出部１４と、平均流量算出部１５と、出力部１６と、タイマー１９とを備えているが、これらは説明の便宜上観念的に区別したものであって、物理的に区別されていなくてもよい。真パルス信号検知部１１、仮パルス信号検知部１２、パルス間隔検知部１３、パルス間隔流量算出部１４、平均流量算出部１５、出力部１６、タイマー１９は、典型的にはコンピュータ内（ＣＰＵやメモリ等）に渾然一体に構成されている。

次に図４に示される例に沿って、流量検知装置１０の作用を説明する。図４は、平均流量Ｑａを導く手順を説明するフローチャートである。なお、以下の説明においては、適宜図１及び図２を参照することとする。また、以下に説明する例では、第１の所定回数及び第２の所定回数共に５回であるとして説明する。

真パルス信号検知部１１は、流量計２０からパルス信号Ｐｚを受信すると真のパルス信号Ｐｍ１（この説明では最初の真のパルス信号なので、図４中では「第１」としている。）を検知し（Ｓ１）、仮パルス信号検知部１２及びパルス間隔検知部１３に真のパルス信号Ｐｍ１を送信する。次に、真パルス信号検知部１１は、本実施の形態では所定の時間以内に再び流量計２０からパルス信号Ｐｚを受信するものとして、真のパルス信号Ｐｍ２（図４中では「第２」としている。）を検知し（Ｓ２）、仮パルス信号検知部１２及びパルス間隔検知部１３に真のパルス信号Ｐｍ２を送信する。

パルス間隔検知部１３は、直近の２つのパルス信号Ｐｍ１、Ｐｍ２を受信したら、その２つのパルス信号Ｐｍ１、Ｐｍ２のパルス間隔Ｔｍ２を検知し（Ｓ３）、検知したパルス間隔Ｔｍ２についての信号をパルス間隔流量算出部１４に送信する。パルス間隔流量算出部１４は、パルス間隔Ｔｍ２についての信号を受信したら、上記（２）式に基づいてパルス間隔流量Ｑｍ２を算出し（Ｓ４）、算出したパルス間隔流量Ｑｍ２についての信号を平均流量算出部１５に送信する。

平均流量算出部１５は、パルス間隔流量Ｑｍ２についての信号を受信したら、仮のパルス信号Ｐｔｘの検知が第２の所定回数（本実施の形態では５回）以上か否かを判断する（Ｓ５）。この判断は、典型的には、受信したパルス間隔流量Ｑｃ（ここまでの説明の中ではパルス間隔流量Ｑｍ２）が、いかなるパルス信号Ｐ（真のパルス信号Ｐｍｘ又は何回目かの仮のパルス信号Ｐｔｘ）に基づいて算出されたものであるかを検出することにより行われる。ここでは、パルス間隔流量Ｑｍ２が真のパルス信号Ｐｍ２に基づいて算出されたものとして、仮のパルス信号Ｐｔｘの検知が第２の所定回数以上でないものとして説明を続ける。

仮のパルス信号Ｐｔｘの検知が第２の所定回数以上か否かを判断する工程（Ｓ５）において第２の所定回数以上でないときは、平均流量算出部１５は、直近に検知したパルス信号Ｐが真のパルス信号Ｐｍｘか否かを判断する（Ｓ６）。ここでは、真のパルス信号Ｐｍ２であるとして説明を続ける。真のパルス信号Ｐｍｘであると判断したら、平均流量算出部１５は、検知した最新のパルス信号（ここでは真のパルス信号Ｐｍ２）とその直前の真のパルス信号Ｐｍ１との間に仮のパルス信号Ｐｔｘを検知したか否かを判断する（Ｓ７）。ここでは、仮のパルス信号Ｐｔｘを検知していないものとして説明を続ける。

２つの真のパルス信号Ｐｍ２、Ｐｍ１の間に仮のパルス信号Ｐｔｘを検知していなければ、平均流量算出部１５は、受信したパルス間隔流量Ｑｍｘ（ここではパルス間隔流量Ｑｍ２）を含む第１の所定回数（本実施の形態では５回）分のパルス間隔流量Ｑｃの平均流量Ｑａを算出する（Ｓ９）。本実施の形態における現時点では、１回分のパルス間隔流量Ｑｍ２しか受信していないので、平均流量Ｑａは、Ｑａ＝（Ｑｍ２）／１＝Ｑｍ２（＝パルス間隔Ｔｍ２に基づくパルス間隔流量Ｑｍ２）となる。算出された平均流量Ｑａは、出力部１６に信号として送信された後、適宜の利用に供されるように出力される。

仮パルス信号検知部１２は、第２の真のパルス信号Ｐｍ２を受信した後、真のパルス信号Ｐｍ３（図４中では「第３」としている。）を検知したか否かを判断する（Ｓ１０）。第３の真のパルス信号Ｐｍ３を受信しない場合は、所定の時間が経過したか否かを判断する（Ｓ１１）。所定の時間が経過していない場合は再び第３の真のパルス信号Ｐｍ３を検知したか否かを判断する工程（Ｓ１０）に戻る。他方、所定の時間が経過したときは、仮パルス信号検知部１２は、仮のパルス信号Ｐｔ１を検知する（Ｓ１２）。

仮のパルス信号Ｐｔ１を検知したら、再びパルス間隔Ｔを検知する工程（Ｓ３）に戻り、検知したパルス間隔Ｔについての信号をパルス間隔流量算出部１４に送信し、パルス間隔流量Ｑｃ（ここではパルス間隔流量Ｑｔ１）を算出して（Ｓ４）、その信号を平均流量算出部１５に送信する。なお、この時点での最新のパルス信号Ｐは仮のパルス信号Ｐｔ１であるため、パルス間隔Ｔを検知する工程（Ｓ３）ではパルス間隔Ｔｔ１が検知され、パルス間隔流量Ｑｃを算出する工程（Ｓ４）ではパルス間隔流量Ｑｔ１が算出される。その後上述のように、平均流量算出部１５が、仮のパルス信号Ｐｔｘの検知が第２の所定回数以上か否かを判断する（Ｓ５）。ここでは、仮のパルス信号Ｐｔ１の検知が１回であって第２の所定回数（本実施の形態では５回）以上ではないので、仮のパルス信号Ｐｔの検知が第２の所定回数以上でないものとして説明を続ける。

仮のパルス信号Ｐｔの検知が第２の所定回数以上か否かを判断する工程（Ｓ５）において第２の所定回数以上でないときは、上述のように、直近に検知したパルス信号Ｐが真のパルス信号Ｐｍｘか否かを判断する（Ｓ６）。ここでは、仮のパルス信号Ｐｔ１であって真のパルス信号Ｐｍｘではないとして説明を続ける。真のパルス信号Ｐｍｘではないと判断したら、上述の平均流量Ｑａを算出する工程（Ｓ９）に進む。本実施の形態における現時点では、２つのパルス間隔流量Ｑｍ２、Ｑｔ１しか受信していないので、平均流量Ｑａは、Ｑａ＝（Ｑｍ２＋Ｑｔ１）／２となる。以降、第３の真のパルス信号Ｐｍ３を検知したか否かを判断する工程（Ｓ１０）に続く図４に示される工程を上述したように進める。なお、平均流量Ｑａを算出する工程（Ｓ９）において、例えば４回目の仮のパルス信号Ｐｔ４に基づくパルス間隔流量Ｑｔ４まで受信しているときは、平均流量Ｑａは、Ｑａ＝（Ｑｍ２＋Ｑｔ１＋Ｑｔ２＋Ｑｔ３＋Ｑｔ４）／５となる。ここで、分母の数字「５」、すなわち、平均を取る対象のパルス間隔流量Ｑｃの数は、第１の所定回数（本実施の形態では５回）である。

なお、仮のパルス信号Ｐｔｘの検知が第２の所定回数以上か否かを判断する工程（Ｓ５）において、第２の所定回数以上の場合は、平均流量算出部１５は、受信した第２の所定回数分の各パルス間隔流量Ｑｃを最新のパルス間隔流量Ｑｒに置き換える（Ｓ８）。例えば、本実施の形態において５回目の仮のパルス信号Ｐｔ５を検知した場合は、それまでに受信したパルス間隔流量Ｑｔ１、Ｑｔ２、Ｑｔ３、Ｑｔ４を最新のパルス間隔流量Ｑｔ５に置き換える。その後平均流量Ｑａを算出する工程（Ｓ９）に進み、平均流量Ｑａを算出する。このとき、第２の所定回数分のパルス間隔流量Ｑｃが最新のパルス間隔流量Ｑｒ（本実施の形態ではパルス間隔流量Ｑｔ５）に置き換えられているので、平均流量Ｑａは最新のパルス間隔流量Ｑｒ（本実施の形態ではパルス間隔流量Ｑｔ５）に等しくなる。

また、直近に検知したパルス信号Ｐが真のパルス信号Ｐｍｘか否かを判断する工程（Ｓ６）における結果が真のパルス信号Ｐｍｘ（例えば真のパルス信号Ｐｍ３）であり、その１つ前に検知した真のパルス信号Ｐｍｘ（例えば真のパルス信号Ｐｍ２）との間に仮のパルス信号Ｐｔｘを検知したか否かを判断する工程（Ｓ７）において仮のパルス信号Ｐｔｘを検知している場合は、流量を置き換える工程（Ｓ８）に進み、平均流量算出部１５は、２つの真のパルス信号Ｐｍ２、Ｐｍ３の間の仮のパルス信号Ｐｔｘを最新の真のパルス信号Ｐｍｘ（例えば真のパルス信号Ｐｍ３）に基づいて算出されたパルス間隔流量Ｑｍ３に置き換える（Ｓ８）。そして、その置き換えたパルス間隔流量Ｑｒに基づいて平均流量Ｑａを算出する（Ｓ９）。例えば、２つの真のパルス信号Ｐｍ２、Ｐｍ３の間に３つの仮のパルス信号Ｐｔ１、Ｐｔ２、Ｐｔ３を検知しているとき、パルス間隔流量Ｑｔ１、Ｑｔ２、Ｑｔ３は流量置換工程（Ｓ８）においてパルス間隔流量Ｑｍ３に置き換えられ、平均流量算出工程（Ｓ９）において算出される平均流量Ｑａは、Ｑａ＝（４×Ｑｍ３＋Ｑｍ２）／５となる。

以降は上述のフローに従って各工程を繰り返せばよい。このとき、検知した最新の真のパルス信号Ｐｍｘ（ここでは第３の真のパルス信号Ｐｍ３）を、図４に例示する第２の真のパルス信号Ｐｍ２を検知したと読み替えて、順序に従った上述の各工程を繰り返せばよい。

以上で説明したように、本実施の形態では、仮のパルス信号Ｐｔｘを連続して第２の所定回数（５回）検知したときに、第２の所定回数分の仮のパルス信号Ｐｔ１〜Ｐｔ５に基づいて算出されたそれぞれのパルス間隔流量Ｑｔ１〜Ｑｔ５を最新の仮のパルス信号Ｐｔ５に基づいて算出されたパルス間隔流量Ｑｔ５に置き換えるので、また、仮のパルス信号Ｐｔｘを連続して第２の所定回数（５回）検知する前に真のパルス信号Ｐｍ３を検知したときに、２つの真のパルス信号Ｐｍ２、Ｐｍ３の間に検知した仮のパルス信号Ｐｔｘに基づいて算出されたパルス間隔流量Ｑｃを最新の真のパルス信号Ｐｍ３に基づいて算出されたパルス間隔流量Ｑｍ３に置き換えるので、平均流量Ｑａを算出して信頼性を向上させた場合でも算出した流量Ｑａを実際の流量に近づけることができる。

本発明の実施の形態に係る流量検知装置の模式的ブロック図である。検知したパルス信号とパルス間隔流量との関係を示すタイミングチャートである。パルス信号を発信する流量計の模式的断面図である。平均流量を導く手順を説明するフローチャートである。

符号の説明

１０流量検知装置
１１真パルス信号検知部
１２仮パルス信号検知部
１３パルス間隔検知部
１４パルス間隔流量算出部
１５平均流量算出部
２０流量計
Ｐパルス信号（総称）
Ｐｍｘ真のパルス信号
Ｐｔｘ仮のパルス信号
Ｐｚ流量計から発信されたパルス信号
Ｔパルス間隔（総称）
Ｔｍｘ真のパルス信号に基づくパルス間隔
Ｔｔｘ仮のパルス信号に基づくパルス間隔
Ｑａ平均流量
Ｑｃパルス間隔流量（総称）
Ｑｍｘ真のパルス信号に基づくパルス間隔流量
Ｑｔｘ仮のパルス信号に基づくパルス間隔流量
Ｑｒ置換されたパルス間隔流量

Claims

１のパルスと該１のパルスの直前のパルスとの間隔が該１のパルスの発信された時点の流量と相関関係を有するパルス信号に基づいて該流量を検知する流量検知方法であって；
真のパルス信号又は仮のパルス信号のパルス信号を検知することによりその直前の前記真のパルス信号とのパルス間隔を検知するパルス間隔検知工程と；
検知した前記パルス間隔から前記パルス信号を検知した時点のパルス間隔流量を算出するパルス間隔流量算出工程と；
算出した前記パルス間隔流量を含み、過去に算出した連続した第１の所定回数分の前記パルス間隔流量の平均流量を算出する平均流量算出工程と；
最新の前記パルス信号を検知した後の所定の時間以内に前記真のパルス信号を検知しないときに、前記仮のパルス信号を検知する仮パルス信号検知工程と；
前記仮のパルス信号を連続して第２の所定回数検知したときに、前記第２の所定回数分の前記仮のパルス信号に基づいて算出されたそれぞれの前記パルス間隔流量を最新の前記仮のパルス信号に基づいて算出された前記パルス間隔流量に置き換える流量置換工程とを備える；
流量検知方法。
前記流量置換工程が、前記仮のパルス信号を連続して前記第２の所定回数検知する前に前記真のパルス信号を検知したときに、２つの前記真のパルス信号の間に検知した前記仮のパルス信号に基づいて算出された前記パルス間隔流量を最新の前記真のパルス信号に基づいて算出された前記パルス間隔流量に置き換えるように構成された；
請求項１に記載の流量検知方法。
１のパルスと該１のパルスの直前のパルスとの間隔が該１のパルスの発信された時点の流量と相関関係を有するパルス信号を流量計から受信することにより真のパルス信号を検知する真パルス信号検知部と；
前記真のパルス信号又は仮のパルス信号のパルス信号を検知した後の所定の時間以内に前記真のパルス信号を検知しないときに、仮のパルス信号を検知する仮パルス信号検知部と；
検知された前記パルス信号とその直前の前記真のパルス信号とのパルス間隔を検知するパルス間隔検知部と；
検知された前記パルス間隔に基づいてパルス間隔流量を算出するパルス間隔流量算出部と；
算出した前記パルス間隔流量を含み、過去に算出した連続した第１の所定回数分の前記パルス間隔流量の平均流量を算出する平均流量算出部とを備え；
前記平均流量算出部が、前記仮のパルス信号を連続して第２の所定回数検知したときに、前記第２の所定回数分の前記仮のパルス信号に基づいて算出されたそれぞれの前記パルス間隔流量を最新の前記仮のパルス信号に基づいて算出された前記パルス間隔流量に置き換えるように構成された；
流量検知装置。
前記平均流量算出部が、前記仮のパルス信号を連続して前記第２の所定回数検知する前に前記真のパルス信号を検知したときに、２つの前記真のパルス信号の間に検知した前記仮のパルス信号に基づいて算出された前記パルス間隔流量を最新の前記真のパルス信号に基づいて算出された前記パルス間隔流量に置き換えるように構成された；
請求項３に記載の流量検知装置。