JP5154282B2 - 流量計 - Google Patents
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Description
上述のように、30秒(すなわち15回)の瞬時流量の平均値で流量パイロット表示の表示状態/非表示状態の切換えを判断する場合において、15回のうち、1回でも100L/hの流れを検知した場合、残りは全て0L/hでも、平均値は6.6L/hとなり、閾値を越え、表示状態に切り替わってしまう。すなわち、ガス不使用時でもガスが流れていることを示す表示がなされてしまい、顧客の誤解を生む等の不都合を生じる。
前記流量計測部に一対の超音波センサを備え、前記一対の超音波センサ間を相互に伝播する超音波の伝播時間に基づいて、前記流路を通過する流体の瞬時流量を求める超音波流量計であり、
前記間欠駆動間隔が、瞬時流量を求めるために一対の前記超音波センサを駆動する間隔であり、
所定期間に計測される瞬時流量の代表流量である第一判定流量に基づいて、流路を通過する流量が有る場合に目視認識可能な流量パイロット表示を行う表示状態と、流量が無い場合に前記流量パイロット表示を行わない非表示状態とに切換える切換え手段を備え、
前記非表示状態から前記表示状態への切換え流量閾値である第一表示流量閾値と、前記表示状態から前記非表示状態への切換え流量閾値である非表示流量閾値とが異ならせてあり、前記第一表示流量閾値が、前記非表示流量閾値より大きく、下流側に設けられる流体消費機器の運転開始に伴って消費される流量の下限値に関連つけられ、それより小さい値に設定され、
前記第一判定流量が、所定期間に計測される瞬時流量の移動平均値であって、前記間欠駆動間隔毎に求められることにある。
前記第一判定流量としては、瞬時流量の間欠駆動間隔毎に求められる瞬時流量の移動平均値とする。この構成の場合、瞬時流量の間欠駆動間隔毎に移動平均値を得ることができるため、流量パイロット表示の表示状態/非表示状態の切換えを遅れなく適切なものとできる。
また、瞬時流量の計測に関しては、流量計測部に一対の超音波センサを備え、これら一対の超音波センサ間を相互に伝播する超音波の伝播時間に基づいて、流路を通過する流体の瞬時流量を求める超音波流量計とすることで、比較的簡易な構成で、高精度の流量計測を実現できる。
遮断弁2は制御部40に備えられる遮断情報生成手段45で発生される遮断情報により遮断弁駆動回路7により遮断される。この遮断情報生成手段45は、所定値以上の流量が長時間にわたって使用し続けられている場合に、遮断情報を生成する。
流量計測部3には、上流側部位と下流側部位とにそれぞれ超音波の送受波を行う超音波センサ3a,3bが配置されている。これら一対の超音波センサ3a,3bは、流路1を挟んで互いに対向し、且つ超音波センサ3a,3bの間で送受される超音波の進行方向
と流体が流路1を通過する方向とが角度θをなして交差するように配置されている。
瞬時流量の計測には、上流側の超音波センサ3aから下流側の超音波センサ3bに向かって超音波を送波したときの超音波の伝播時間t1と、下流側の超音波センサ3bから上流側の超音波センサ3aに向かって超音波を送波したときの超音波の伝播時間t2とを用いる。いま、両超音波センサ3a,3bの間の距離をd、流体の流速をv、音速をcとすると、以下の関係が得られる。
(c+v・cosθ)t1=(c−v・cosθ)t2=d
したがって、流速vは以下のように表すことができる。
v=(d/2cosθ){(1/t1)−(1/t2)}
このようにして求めた流速vに計測流路部1の断面積Sを乗じた値が瞬時流量qになる。
つまり、瞬時流量qは次式で表される。
q=v・S
上記の瞬時流量計測は間欠的に実行する。通常この間欠駆動間隔は1〜5秒程度に設定される。
制御部40には、積算流量演算手段42が備えられており、間欠駆動間隔に瞬時流量qに乗じたものを積算していくことによって積算流量Qが求められる。このようにして求められる積算流量Qはメータの設置以降、流路1を通過した流体の総量(ガスGの使用量)に相当する。この積算流量Qの情報が、表示部50に送られ、積算流量表示部51に表示される。
以下、パイロット表示情報のON・OFFに関して説明する。
このパイロット表示情報は、経時的に制御部40へ送られてくる瞬時流量qを時間領域で移動平均し、得られる瞬時流量qの移動平均値Qaveもしくは各瞬時流量qを閾値と比較することで、パイロット情報生成手段43により発生される。閾値としては、第一表示流量閾値Qth1、第二表示流量閾値Qth2及び非表示流量閾値Qth0が予め記憶部60に記憶格納されている。ここで、第一表示流量閾値Qth1及び非表示流量閾値Qth0は、図3に示す処理フローにおいて詳細に説明するように、瞬時流量の移動平均値Qmave30と比較される。一方、第二表示流量閾値Qth2は、各瞬時流量q(=Qbuf(i))と比較される。本願にあっては、所定期間に計測される瞬時流量qを個別に記憶するメモリ領域61が確保されており、付属して備えられるレジスタ(図示せず)において先入れ先出し方式で、直近所定期間の各瞬時流量Qbuf(i)がこのメモリ領域61に個別に記憶される。下記する例では、この瞬時流量Qbuf(i)を記憶するメモリ領域61として、2秒毎に計測される30秒分の瞬時流量qを記憶するため、15の領域が設けられている。
説明では、瞬時流量qを各別に記憶するメモリ領域61に記憶された瞬時流量をQbuf(1)〜Qbuf(15)とする。これら瞬時流量Qbuf(1)〜Qbuf(15)は、先に説明したように先入れ先出し方式で各領域に格納された、現在から15個前までの瞬時流量qである。これら記憶された15個の瞬時流量Qbuf(1)〜Qbuf(15)に基づいて、その時点での、直近30秒の移動平均値Qmave30が求められている。閾値は、第一表示流量閾値Qth1を50L/h、第二表示流量閾値Qth2を3L/h及び非表示流量閾値Qth0を3L/hとしている。
3 流量計測部
40 制御部
41 切換え手段
50 表示部
51 積算流量表示部
52 流量パイロット表示部
Claims (5)
- 流路を通過する流体の瞬時流量を間欠駆動間隔おきに間欠的に計測する流量計測部と、前記流量計測部により計測された瞬時流量と前記間欠駆動間隔とから求まる積算流量を表示する積算流量表示部とを備えた流量計であって、
前記流量計測部に一対の超音波センサを備え、前記一対の超音波センサ間を相互に伝播する超音波の伝播時間に基づいて、前記流路を通過する流体の瞬時流量を求める超音波流量計であり、
前記間欠駆動間隔が、瞬時流量を求めるために一対の前記超音波センサを駆動する間隔であり、
所定期間に計測される瞬時流量の代表流量である第一判定流量に基づいて、流路を通過する流量が有る場合に目視認識可能な流量パイロット表示を行う表示状態と、流量が無い場合に前記流量パイロット表示を行わない非表示状態とに切換える切換え手段を備え、
前記非表示状態から前記表示状態への切換え流量閾値である第一表示流量閾値と、前記表示状態から前記非表示状態への切換え流量閾値である非表示流量閾値とが異ならせてあり、前記第一表示流量閾値が、前記非表示流量閾値より大きく、下流側に設けられる流体消費機器の運転開始に伴って消費される流量の下限値に関連つけられ、それより小さい値に設定され、
前記第一判定流量が、所定期間に計測される瞬時流量の移動平均値であって、前記間欠駆動間隔毎に求められる流量計。 - 前記第一表示流量閾値より流量の小さい側に設定される第二表示流量閾値を備え、前記切換え手段が、前記第一判定流量が前記第一表示流量閾値より小さい非表示状態において、所定期間に計測される瞬時流量の代表流量である第二判定流量が前記第二表示流量閾値より大きい場合に、非表示状態を表示状態に切換える請求項1記載の流量計。
- 前記非表示流量閾値が、下流側で漏洩ありと判断する境界値に関連つけられた流量である請求項1又は2記載の流量計。
- 前記第二表示流量閾値が、下流側で漏洩ありと判断する境界値に関連つけられた流量である請求項2記載の流量計。
- 前記第二判定流量が、所定期間に計測される瞬時流量の最小値であって、前記間欠駆動間隔毎に求められる請求項2記載の流量計
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