JP6083664B2 - Flow measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、ガス等の流体の流量を計測する流量計測装置に関するものである。 The present invention relates to a flow rate measuring device that measures the flow rate of a fluid such as a gas.
現在、一般のガス需要家宅には、使用したガス量を計測するためのガスメータがガス配管に取り付けられている。ガスメータとしては、膜式ガスメータ及び超音波式ガスメータ等が知られている。膜式ガスメータは、計量室を通過する回数でガスの流量を計測するものである。また、超音波式ガスメータは、ガスが流れる流路の上流と下流とに超音波センサを設け、流路に流れるガスの流速を超音波の到達時間で計測し、ガスの流速からガスの体積流量を計算してガスの使用量を計測するものである。 Currently, a gas meter for measuring the amount of gas used is installed in a gas pipe in a general gas consumer's house. As the gas meter, a membrane gas meter, an ultrasonic gas meter, and the like are known. The membrane gas meter measures the gas flow rate by the number of times it passes through the measuring chamber. The ultrasonic gas meter is equipped with ultrasonic sensors upstream and downstream of the flow path through which the gas flows, and measures the flow velocity of the gas flowing through the flow path using the arrival time of the ultrasonic wave. Is used to measure the amount of gas used.
ところで、超音波式ガスメータ等において、例えば、近くでガスエンジンが運転されると圧力変動が発生して、ガス配管内の流量が周期的に変動する。このような問題に対して、計測精度の維持向上と低消費電力を実現することを目的とした流量計測装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 By the way, in an ultrasonic gas meter or the like, for example, when a gas engine is operated nearby, a pressure fluctuation occurs, and the flow rate in the gas pipe fluctuates periodically. In order to solve such a problem, a flow rate measuring device aimed at maintaining and improving measurement accuracy and realizing low power consumption is known (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に開示されている流量計測装置は、計測期間変更手段が1回の計測期間内に行われる計測回数がほぼ等しくなるように、変動周期の整数N倍で、かつ変動周期の長さに反比例した周期数を計測期間として設定することにより、変動周期が短い場合の計測精度の維持向上と、変動周期が長い場合の低消費電力を実現している。
The flow rate measuring device disclosed in
また、大流量から小流量までを計測することを目的として、複数の並列に配置された流路のそれぞれに流量計測手段を設けた、流量計測装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, there is known a flow rate measuring device in which a flow rate measuring unit is provided in each of a plurality of channels arranged in parallel for the purpose of measuring from a large flow rate to a small flow rate (see, for example, Patent Document 2). ).
しかしながら、上記特許文献1及び2に開示されている発明のいずれにおいても、複数の流路に流量計測手段を配置し、流路内で周期的に流量が変動する場合については考慮されていない。
However, neither of the inventions disclosed in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数の流路に流量計測器を配置し、流路内で周期的に流量が変動しても、流体の総流量の計測精度を向上させることができる、流量計測装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and by arranging flow rate measuring devices in a plurality of flow paths, even if the flow rate fluctuates periodically in the flow paths, the measurement accuracy of the total flow rate of the fluid is improved. An object of the present invention is to provide a flow rate measuring device that can be used.
上記従来の課題を解決するために、本発明に係る流量計測装置は、流入口と流出口の間に設けられた複数の流路と、前記流路のそれぞれに設けられ、前記流路を通流する流体の流量を計測する流量計測器と、前記流量計測器が計測した流量から前記流入口から前記流出口の間を通流する流体の総流量を演算する流量演算器と、を備え、各前記流量計測器は、開始時刻が互いに一致する第1期間内に前記流体の流量の計測を所定回数実行するように構成され、2以上の前記流量計測器は、前記第1期間内における最初の前記流体の流量の計測を実行するタイミングがそれぞれ異なるように構成されている。 In order to solve the above-described conventional problems, a flow rate measuring device according to the present invention is provided in each of a plurality of flow paths provided between an inlet and an outlet and each of the flow paths. A flow rate measuring device that measures the flow rate of the flowing fluid, and a flow rate calculator that calculates the total flow rate of the fluid flowing between the inlet and the outlet from the flow rate measured by the flow rate measuring device, Each of the flow rate measuring devices is configured to perform measurement of the flow rate of the fluid a predetermined number of times within a first period in which start times coincide with each other, and two or more of the flow rate measuring devices are first in the first period. The timing for executing the fluid flow rate measurement is different from each other.
これにより、流路内で周期的に流量が変動しても、流体の流量の計測を実行するタイミングをずらすことにより、流量の周期的な変動の影響を小さくすることができ、その結果、流体の総流量の計測精度を向上させることができる。 As a result, even if the flow rate fluctuates periodically in the flow path, the influence of the periodic fluctuation of the flow rate can be reduced by shifting the timing for measuring the flow rate of the fluid. The measurement accuracy of the total flow rate can be improved.
また、本発明に係る流量計測装置は、流入口と流出口の間に設けられた複数の流路と、前記流路のそれぞれに設けられ、前記流路を通流する流体の流量を計測する流量計測器と、前記流量計測器が計測した流量から前記流入口から前記流出口の間を通流する流体の総流量を演算する流量演算器と、を備え、各前記流量計測器は、開始時刻が互いに一致する第1期間内に前記流体の流量の計測を所定回数実行するように構成され、2以上の前記流量計測器は、前記第1期間内における前記流体の流量の計測を実行する間隔がそれぞれ異なるように構成されている。 The flow rate measuring device according to the present invention measures a flow rate of a plurality of flow paths provided between an inflow port and an outflow port, and a fluid that is provided in each of the flow paths and flows through the flow path. A flow rate measuring device, and a flow rate calculating unit that calculates a total flow rate of fluid flowing between the inlet and the outlet from the flow rate measured by the flow rate measuring device, and each of the flow rate measuring devices starts The flow rate measurement of the fluid is performed a predetermined number of times within a first period in which the times coincide with each other, and the two or more flow rate measuring devices perform the measurement of the flow rate of the fluid within the first period. The intervals are different from each other.
これにより、流路内で周期的に流量が変動しても、流体の流量の計測を実行する間隔をずらすことにより、流量の周期的な変動の影響を小さくすることができ、その結果、流体の総流量の計測精度を向上させることができる。 As a result, even if the flow rate fluctuates periodically in the flow path, the influence of the cyclic fluctuation of the flow rate can be reduced by shifting the interval for measuring the flow rate of the fluid. The measurement accuracy of the total flow rate can be improved.
さらに、本発明に係る流量計測装置は、流入口と流出口の間に設けられた複数の流路と、前記流路のそれぞれに設けられ、前記流路を通流する流体の流量を計測する流量計測器と、前記流量計測器が計測した流量から前記流入口から前記流出口の間を通流する流体の総流量を演算する流量演算器と、を備え、各前記流量計測器は、前記第1期間の開始時刻が一致するように構成され、2以上の前記流量計測器は、前記第1期間内における前記流体の流量の計測を所定回数実行する期間である第2期間の長さがそれぞれ異なるように構成されている。 Furthermore, the flow rate measuring device according to the present invention measures a flow rate of a plurality of flow paths provided between an inflow port and an outflow port, and a fluid that is provided in each of the flow paths and flows through the flow path. A flow rate measuring device, and a flow rate calculating unit that calculates a total flow rate of a fluid flowing between the inlet and the outlet from the flow rate measured by the flow rate measuring device, and each of the flow rate measuring devices includes: The start time of the first period is configured to coincide with each other, and the two or more flow rate measuring devices have a length of a second period that is a period in which the flow rate measurement of the fluid in the first period is executed a predetermined number of times. Each is configured differently.
これにより、流路内で周期的に流量が変動しても、第1期間内における流体の流量の計測を実行する第2期間の長さをずらすことにより、流量の周期的な変動の影響を小さくすることができ、その結果、流体の総流量の計測精度を向上させることができる。 As a result, even if the flow rate periodically fluctuates in the flow path, the influence of the periodic fluctuation of the flow rate can be reduced by shifting the length of the second period in which the fluid flow rate is measured within the first period. As a result, the measurement accuracy of the total fluid flow rate can be improved.
本発明に係る流量計測装置によれば、流量の周期的な変動の影響を小さくすることができ、その結果、流体の総流量の計測精度を向上させることが可能となる。 According to the flow rate measuring device according to the present invention, it is possible to reduce the influence of periodic fluctuations in the flow rate, and as a result, it is possible to improve the measurement accuracy of the total flow rate of the fluid.
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するために必要となる構成要素を抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略している場合がある。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In all the drawings, components necessary for explaining the present invention are extracted and shown, and other components may be omitted.
(実施の形態1)
本実施の形態1に係る流量計測装置は、流入口と流出口の間に設けられた複数の流路と、流路のそれぞれに設けられ、第1期間ごとに流路を通流する流体の流量を計測する流量計測器と、流量計測器が計測した流量から流入口から流出口の間を通流する流体の総流量を演算する流量演算器と、を備え、各流量計測器は、第1期間の始点が同じであり、かつ、第1期間内に流体の流量の計測を所定回数実行するように構成され、2以上の流量計測器は、第1期間内における最初の流体の流量の計測を実行するタイミングがそれぞれ異なるように構成されている態様を例示するものである。
(Embodiment 1)
The flow rate measuring apparatus according to the first embodiment is provided in each of a plurality of flow paths provided between the inlet and the outlet, and the flow path of the fluid flowing through the flow path for each first period. A flow rate measuring device for measuring the flow rate, and a flow rate calculating unit for calculating a total flow rate of the fluid flowing between the inlet and the outlet from the flow rate measured by the flow rate measuring device. The start point of one period is the same and the flow rate of the fluid is measured a predetermined number of times within the first period, and the two or more flow rate measuring devices are configured to measure the flow rate of the first fluid within the first period. The aspect which is comprised so that the timing which performs a measurement may differ, respectively is illustrated.
以下、本実施の形態1に係る流量計測装置の一例について、図1乃至図3を参照しながら説明する。 Hereinafter, an example of the flow rate measuring apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
[流量計測装置の構成]
図1は、本実施の形態1に係る流量計測装置の概略構成を示す模式図である。
[Configuration of flow measurement device]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the flow rate measuring apparatus according to the first embodiment.
図1に示すように、本実施の形態1に係る流量計測装置100は、ガス配管の途中に設置されていて、流入口1と流出口2の間に設けられた複数(ここでは、3本)の流路3A〜3Cと、各流路3A〜3Cを通流する流体の流量を計測する流量計測器4A〜4Cと、流入口1から流出口2の間を通流する流体の総流量を演算する主制御器(流量演算器)5と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the flow rate measuring
流入口1は、流量計測装置100内部にガスを流入するための入り口であり、ガス供給源側のガス配管に接続されている。また、流入口1には、入口バッファ部6が連通されている。入口バッファ部6は、流入口1から入口バッファ部6内に流入したガスを各流路3A〜3Cに分流させるための空間である。
The
入口バッファ部6の途中には、遮断機構7が設けられている。遮断機構7は、ガス供給源側からガス消費源側へのガスの通流を遮断するように構成されている。遮断機構7としては、例えば、入口バッファ部6を構成する流路を塞ぐための弁体と、該弁体を駆動するステッピングモータと、で構成されていてもよい。なお、このような遮断機構7は、周知であるため、その詳細な説明は省略する。
A
また、流出口2は、流量計測装置100内部に流入したガスをガス消費源側のガス配管に流出するための出口である。また、流出口2には、出口バッファ部8が連通されている。出口バッファ部8は、流路3A〜3Cを通流したガスを合流させるための空間である。入口バッファ部6及び出口バッファ部8により、流路3A〜3Cを通流するガスの流速及び流量の均一化を図ることができる。
Further, the
流路3A〜3Cは、入口バッファ部6と出口バッファ部8を連通するように設けられている。流路3A〜3Cは、それぞれ、流路断面積が同じになるように形成されていてもよく、異なるように形成されていてもよい。また、本実施の形態1においては、流路3A〜3Cのそれぞれに、流量計測器を配置する形態を採用したが、これに限定されず、いずれかの流路に流量計測器が配置されていない形態を採用してもよい。
The flow paths 3 </ b> A to 3 </ b> C are provided to communicate the
流量計測器4A〜4Cは、例えば、超音波式センサ、熱フローセンサ、及びフルイディックセンサ等のセンサを用いて、各流路3A〜3Cを通流する流体の流量を計測するように構成されている。本実施の形態1においては、流量計測器4Aは、超音波式センサを用いている。
The flow
ここで、図2を参照しながら、流量計測器4Aの構成をさらに詳細に説明する。なお、流量計測器4B及び流量計測器4Cは、流量計測器4Aと同様に構成されているため、その詳細な説明は省略する。
Here, the configuration of the flow
図2は、図1に示す流量計測装置における流量計測器の構成を示す模式図である。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a flow rate measuring device in the flow rate measuring apparatus shown in FIG.
図2に示すように、流量計測器4Aは、上流側超音波センサ11、下流側超音波センサ12、及び副制御器13を備えている。
As shown in FIG. 2, the flow rate measuring device 4 </ b> A includes an upstream
上流側超音波センサ11及び下流側超音波センサ12は、相互に超音波を送受信し、副制御器13からの制御指示に応じて駆動するように構成されている。上流側超音波センサ11は、流路3Aにおける上流側の側壁に、下流側超音波センサ12は、流路3Aにおける下流側の側壁に、それぞれ設けられていて、上流側超音波センサ11と下流側超音波センサ12は、互いに対向するように配置されている。
The upstream
副制御器13は、演算器13Aとメモリ13Bを備えていて、上流側超音波センサ11及び下流側超音波センサ12を制御するように構成されている。演算器13Aとしては、LSI(Large Scale Integration)等を用いることができる。また、メモリ13Bとしては、例えば、読み書き可能なRAM又はROM等の半導体記憶装置が挙げられる。
The sub-controller 13 includes a
そして、演算器13Aは、主制御器5からの制御信号に基づき、上流側超音波センサ11及び下流側超音波センサ12を制御して、流路3Aを流れるガスの流量を算出し、算出した流量を主制御器5に出力する。
Then, the
具体的には、副制御器13は、上流側超音波センサ11及び下流側超音波センサ12のそれぞれに、超音波を出力させ、出力された超音波が下流側超音波センサ12及び上流側超音波センサ11のそれぞれに到達するまでの時間を計測する。そして、副制御器13は、到達時間の差から流路3Aを流れるガスの流速を算出して、算出したガスの流速に流路3Aの断面積を乗算することにより、流路3Aを流れるガスの流量を算出する。
Specifically, the sub-controller 13 causes each of the upstream
主制御器5は、マイクロプロセッサ、CPU等に例示される演算処理部と、各制御動作を実行するためのプログラムを格納した、メモリ等から構成される記憶部を備えている(いずれも図1には図示せず)。そして、主制御器5は、流量計測器4A〜4Cから入力された各流路3A〜3Cの流量を基に、流入口1から流出口2の間を通流するガスの総流量を算出する。
The
なお、本実施の形態1においては、副制御器13が、流路を流れるガスの流量を算出し、主制御器5が、流入口1から流出口2の間を通流するガスの総流量を算出する形態を採用したが、これに限定されない。例えば、副制御器13は、超音波の到達時間を計測し、計測した到達時間を主制御器5に出力して、主制御器5が、各流路の流量を算出して、総流量を算出する形態を採用してもよい。また、副制御器13が、算出した流路の流量から、総流量を推定し、該推定した総流量を主制御器5に出力する形態を採用してもよい。副制御器13による総流量の推定は、例えば、本実施の形態1においては、流路は3本であるので、算出した流量を3倍することで行うことができる。
In the first embodiment, the
主制御器5及び流量計測器4A〜4Cは、電池14から電力を供給される。また、電池14は、遮断機構7のステッピングモータに電力を供給する。また、主制御器5は、各流路3A〜3Cの流量及び/又は流入口1から流出口2の間を通流するガスの総流量を表示器15に表示させる。表示器15としては、例えば、CRT、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は有機ELディスプレイ等が挙げられる。
The
[流量計測装置の動作]
次に、本実施の形態1に係る流量計測装置100の動作について、図1乃至図3を参照しながら説明する。
[Operation of flow measurement device]
Next, the operation of the flow
図3は、本実施の形態1に係る流量計測装置における流体の流れの変動周期と計測周期との関係を示すグラフである。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the fluctuation cycle of the fluid flow and the measurement cycle in the flow rate measuring apparatus according to the first embodiment.
まず、流量計測装置100の各流路3A〜3Cを通流する流体は、図3に示す変動周期で通流しているとする(縦軸を流量、横軸を時間とするグラフ参照)。また、各流量計測器4A〜4Cは、第1期間P1ごとに各流路3A〜3Cを通流する流体の流量を計測するように構成されている。また、各流量計測器4A〜4Cは、主制御器5から入力される共通クロックにより同期しており、第1期間P1の始点(開始時刻)が互いに一致するようになっている。更に各流量計測器4A〜4Cは、それぞれ第1期間P1内に所定回数、流量を計測するように構成されている。
First, it is assumed that the fluid flowing through each of the
主制御器5は、第1期間P1の始点である時間t0において、各流量計測器4A〜4Cに、流体の流量を計測するように指示する。各流量計測器4A〜4C(正確には、副制御器13)は、当該指示を受けて、以下のように、流量を計測する。
The
流量計測器4Aは、第1期間P1の開始から所定時間Ta後(図3においては、時間tA1)に、上流側超音波センサ11及び下流側超音波センサ12から超音波を出力させ、流路3Aを通流する流体の流量を計測する。そして、流量計測器4Aは、所定間隔ISaごと(時間tA2、時間tA3、及び時間tA4)に、所定回数(ここでは、合計4回)、流路3Aを通流する流体の流量を計測し、計測後、主制御器5に計測した流体の流量を出力する。なお、流量計測器4Aが第1期間内に流量の計測を所定回数実行する期間(時間tA1での計測開始時刻から時間tA4での計測終了時刻までの期間)を、ここでは第2期間PAという。
The flow
同様に、流量計測器4Bは、所定時間Tb後(図3においては、時間tB1)に、流路3Bを通流する流体の流量を計測する。そして、流量計測器4Bは、所定間隔ISbごと(時間tB2、時間tB3、及び時間tB4)に、所定回数(ここでは、合計4回)、流路3Bを通流する流体の流量を計測し、計測後、主制御器5に計測した流体の流量を出力する。なお、流量計測器4Bが第1期間内に流量の計測を所定回数実行する期間を、ここでは第2期間PBという。
Similarly, the flow
また、流量計測器4Cは、所定時間Tc後(図3においては、時間tC1)に、流路3Cを通流する流体の流量を計測する。そして、流量計測器4Cは、所定間隔IScごと(時間tC2、時間tC3、及び時間tC4)に、所定回数(ここでは、合計4回)、流路3Cを通流する流体の流量を計測し、計測後、主制御器5に計測した流体の流量を出力する。なお、流量計測器4Cが第1期間内に流量の計測を所定回数実行する期間を、ここでは第2期間PCという。
Further, the flow rate measuring device 4C measures the flow rate of the fluid flowing through the
ここで、図3に示すように、所定時間Ta<所定時間Tb<所定時間Tcとすることにより、各流量計測器4A〜4Cは、第1期間内における最初の流体の流量を計測するタイミングが異なる。これにより、流路内で周期的に流量が変動しても、流量の周期的な変動の影響を小さくすることができ、その結果、流体の総流量の計測精度を向上させることができる。
Here, as shown in FIG. 3, by setting the predetermined time Ta <predetermined time Tb <predetermined time Tc, each of the flow
また、本実施の形態1においては、各流量計測器4A〜4Cにおいて計測する間隔を同じにする(所定間隔ISa=所定間隔ISb=所定間隔ISc)ことで、各流量計測器4A〜4Cは、第1期間内における流体の流量を計測するタイミングが全て異なる。これにより、流路内で周期的に流量が変動しても、流量の周期的な変動の影響を小さくすることができ、その結果、流体の総流量の計測精度を向上させることができる。
Moreover, in this
そして、主制御器5は、流量計測器4A〜4Cが計測した各流路3A〜3Cの流量から、流入口1から流出口2までの間を通流する流体の総流量を算出する。なお、総流量の算出は、例えば、流量計測器4A〜4Cのそれぞれが計測した4回の流量の平均値を求め、該平均値を積算してもよい。
Then, the
ついで、主制御器5は、次の第1期間P1の始点である時間t1になると、再び、各流量計測器4A〜4Cに、流体の流量を計測するように指示し、上記動作を繰り返す。このようにして、主制御器5は、第1期間P1ごとに、流入口1から流出口2までの間を通流する流体の総流量を算出する。
Next, when the time t1, which is the start point of the next first period P1, is reached, the
このように構成された、本実施の形態1に係る流量計測装置100では、各流量計測器4A〜4Cの第1期間P1内における最初の流体の流量を計測するタイミングが異なることにより、流量の周期的な変動の影響を小さくすることができ、その結果、流体の総流量の計測精度を向上させることができる。
In the flow
なお、本実施の形態1においては、主制御器5が、第1期間P1の始点である時間になると、各流量計測器4A〜4Cに流体の流量を計測するように指示する形態を採用したが、これに限定されない。例えば、流量計測器4A〜4Cは、それぞれ、所定間隔ISa、ISb、IScごとに所定回数流量を計測するように構成されていて、主制御器5は、第1期間P1の始点から所定時間Ta、Tb、及びTc経過後に、それぞれ、流量計測器4A〜4Cに流体の流量を計測するように指示する形態を採用してもよい。
In the first embodiment, the
また、例えば、流量計測器4A〜4Cは、主制御器5からの指示に基づいて、流量を計測するように構成されていて、主制御器5が、第1期間P1の始点から所定時間Ta、Tb、及びTc経過後に、流量計測器4A〜4Cのそれぞれに流量を計測する指示を出力し、その後、所定間隔ISa、ISb、IScごとに所定回数、流量計測器4A〜4Cのそれぞれに流量を計測する指示を出力する形態を採用してもよい。
In addition, for example, the flow
また、本実施の形態1においては、流量計測器4A〜4Cの全てにおいて、第1期間P1における最初の流体の流量を計測するタイミングが異なる形態を採用したが、これに限定されない。複数(ここでは、3つ)の流量計測器のうち、2以上の流量計測器において上記のタイミングが異なれば、どのような形態であってもよい。
In the first embodiment, all of the flow
さらに、本実施の形態1に係る流量計測装置100は、圧力検知器等により、流路内で生じる流量の変動周期を検知し、変動周期の長さによって、各流量計測器4A〜4Cの第1期間内における最初の流体の流量を計測するタイミングを変更してもよい。すなわち、タイミングを決定する所定時間Ta、Tb、及びTcは、予め定めた固定値であってもよいし、流体圧力の変動周期に応じて適宜変更することとしてもよい。
Furthermore, the flow
(実施の形態2)
本実施の形態2に係る流量計測装置は、流入口と流出口の間に設けられた複数の流路と、流路のそれぞれに設けられ、第1期間ごとに流路を通流する流体の流量を計測する流量計測器と、流量計測器が計測した流量から流入口から流出口の間を通流する流体の総流量を演算する流量演算器と、を備え、各流量計測器は、第1期間の始点が同じであり、かつ、第1期間内に流体の流量の計測を所定回数実行するように構成され、2以上の流量計測器は、第1期間内における流体の流量の計測を実行する間隔がそれぞれ異なるように構成されている態様を例示するものである。
(Embodiment 2)
The flow rate measuring device according to the second embodiment is provided in each of a plurality of flow paths provided between the inlet and the outlet, and the flow path of the fluid flowing through the flow path for each first period. A flow rate measuring device for measuring the flow rate, and a flow rate calculating unit for calculating a total flow rate of the fluid flowing between the inlet and the outlet from the flow rate measured by the flow rate measuring device. The start point of one period is the same, and the flow rate of the fluid is measured a predetermined number of times within the first period, and the two or more flow rate measuring instruments measure the flow rate of the fluid within the first period. The mode which is comprised so that the space | interval to perform may each differ may be illustrated.
なお、本実施の形態2に係る流量計測装置100は、実施の形態1に係る流量計測装置100と同様の構成であるため、その構成の詳細な説明は省略する。
Note that the flow
[流量計測装置の動作]
図4は、本実施の形態2に係る流量計測装置における流体の流れの変動周期と計測周期との関係を示すグラフである。
[Operation of flow measurement device]
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the fluctuation cycle of the fluid flow and the measurement cycle in the flow rate measurement device according to the second embodiment.
まず、流量計測装置100の各流路3A〜3Cを通流する流体は、図3に示す変動周期と同じ周期で通流しているとする(図3及び図4参照)。また、各流量計測器4A〜4Cは、第1期間P1ごとに各流路3A〜3Cを通流する流体の流量を計測し、第1期間P1の始点は共通しており、第1期間P1内に所定回数、流量を計測するように構成されている。
First, it is assumed that the fluid flowing through each of the
図4に示すように、本実施の形態2に係る流量計測装置100の動作は、実施の形態1に係る流量計測装置100の動作と基本的動作は同じであるが、第1期間における最初の流体の流量を計測するタイミングが同じである点と、第1期間内における各流量計測器4A〜4Cが計測する間隔が異なる点と、が異なる。より詳細には、流量計測器4Aは、実施の形態1に係る流量計測装置100と同様の動作を行うが、流量計測器4B及び4Cは、以下の動作を実行する。
As shown in FIG. 4, the operation of the
流量計測器4Bは、所定時間Tb後(図4においては、時間tB1)に、流路3Bを通流する流体の流量を計測する。そして、流量計測器4Bは、所定間隔ISbごと(時間tB2、時間tB3、時間tB4、時間tB5、時間tB6、及び時間tB7)に、所定回数(ここでは、合計7回)、流路3Bを通流する流体の流量を計測し、計測後、主制御器5に計測した流体の流量を出力する。
The flow
また、流量計測器4Cは、所定時間Tc後(図4においては、時間tC1)に、流路3Cを通流する流体の流量を計測する。そして、流量計測器4Cは、所定間隔ISc(時間tC2、時間tC3、時間tC4、時間tC5、時間tC6、時間tC7、時間tC8、時間tC9、及び時間tC10)ごとに、所定回数(ここでは、合計10回)、流路3Cを通流する流体の流量を計測し、計測後、主制御器5に計測した流体の流量を出力する。
The flow rate measuring device 4C measures the flow rate of the fluid flowing through the
このように、本実施の形態2に係る流量計測装置100では、第1期間P1における最初の流体の流量を計測するタイミング(時間tA1、時間tB1、及び時間tC1)が同じであっても、各流量計測器4A〜4Cが流量を計測する間隔を異なるようにする(本実施の形態では、所定間隔ISa>所定間隔ISb>所定間隔ISc)ことで、各流量計測器4A〜4Cは、第1期間P1内における流体の流量を計測するタイミングを異ならせることができる。これにより、流路内で周期的に流量が変動しても、流量の周期的な変動の影響を小さくすることができ、その結果、流体の総流量の計測精度を向上させることができる。
As described above, in the flow
なお、本実施の形態2に係る流量計測装置100では、各流量計測器4A〜4Cの第1期間P1における最初の流体の流量を計測するタイミングが同じである形態を採用したが、これに限定されない。上記実施の形態1に係る流量計測装置100のように、各流量計測器4A〜4Cの第1期間P1における最初の流体の流量を計測するタイミングが異なる形態を採用してもよい。
In addition, in the
また、本実施の形態2においては、各流量計測器4A〜4Cは、流量を計測する間隔をそれぞれ、所定の固定値(所定間隔ISa、所定間隔ISb、及び所定間隔ISc)にする形態を採用したが、これに限定されない。各流量計測器4A〜4Cが、第1期間P1内における流体の流量を計測するタイミングを変えることができれば、各流量計測器4A〜4Cは、流量を計測する間隔が異なる形態を採用してもよい。すなわち、例えば、流量計測器4Aは、tA1とtA2との間の間隔と、tA2とtA3との間の間隔と、が異なる間隔(時間の長さ)となるように流量を計測してもよい。
Moreover, in this
(実施の形態3)
本実施の形態3に係る流量計測装置は、流入口と流出口の間に設けられた複数の流路と、流路のそれぞれに設けられ、第1期間ごとに流路を通流する流体の流量を計測する流量計測器と、流量計測器が計測した流量から流入口から流出口の間を通流する流体の総流量を演算する流量演算器と、を備え、各流量計測器は、第1期間の始点が同じになるように構成され、2以上の流量計測器は、第1期間内における流体の流量の計測を所定回数実行する期間である第2期間の長さがそれぞれ異なるように構成されている態様を例示するものである。
(Embodiment 3)
The flow rate measuring device according to the third embodiment is provided in each of a plurality of flow paths provided between the inflow port and the outflow port, and the flow path of the fluid flowing through the flow path for each first period. A flow rate measuring device for measuring the flow rate, and a flow rate calculating unit for calculating a total flow rate of the fluid flowing between the inlet and the outlet from the flow rate measured by the flow rate measuring device. The start points of one period are configured to be the same, and the two or more flow rate measuring devices have different lengths of the second period, which is a period in which the flow rate measurement of the fluid in the first period is executed a predetermined number of times. It is an example of a configured aspect.
また、本実施の形態3に係る流量計測装置では、2以上の流量計測器が、第1期間内における流体の流量の計測を実行する間隔がそれぞれ異なるように構成されていてもよい。 Further, in the flow rate measuring apparatus according to the third embodiment, two or more flow rate measuring devices may be configured such that the intervals at which the fluid flow rate is measured in the first period are different.
なお、本実施の形態3に係る流量計測装置100は、実施の形態1に係る流量計測装置100と同様の構成であるため、その構成の詳細な説明は省略する。
Note that the flow
[流量計測装置の動作]
図5は、本実施の形態3に係る流量計測装置における流体の流れの変動周期と計測周期との関係を示すグラフである。
[Operation of flow measurement device]
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the fluctuation cycle of the fluid flow and the measurement cycle in the flow rate measurement device according to the third embodiment.
まず、流量計測装置100の各流路3A〜3Cを通流する流体は、図3に示す変動周期と同じ周期で通流しているとする(図3及び図5参照)。また、各流量計測器4A〜4Cは、第1期間P1ごとに各流路3A〜3Cを通流する流体の流量を計測し、第1期間P1の始点は共通しており、第1期間P1内に所定回数、流量を計測するように構成されている。
First, it is assumed that the fluid flowing through each of the
図5に示すように、本実施の形態3に係る流量計測装置100の動作は、実施の形態1に係る流量計測装置100の動作と基本的動作は同じであるが、流量計測器4A〜4Cの第1期間P1における最初の流体の流量を計測するタイミングが同じである点と、第1期間P1内における流体の流量の計測を所定回数実行する期間である第2期間PA〜PCの長さが異なる点と、が異なる。
As shown in FIG. 5, the operation of the
より詳細には、流量計測器4Aは、実施の形態1に係る流量計測装置100と同様の動作を行うが、流量計測器4B及び4Cは、第1期間内における流体の流量の計測を実行する間隔(所定間隔ISb及びISc)が、流量計測器4Aにおける所定間隔ISaと異なる。具体的には、流量計測器4A〜4Cは、所定間隔ISa<所定間隔ISb<所定間隔IScとなるように、流量を計測する。なお、本実施の形態3においては、各流量計測器4A〜4Cは、第1期間P1内における流体の流量の計測を実行する回数は、同じ(ここでは、合計4回)になるように構成されている。
More specifically, the flow
このように、本実施の形態3に係る流量計測装置100では、各流量計測器4A〜4Cが、第1期間P1内における流体の流量の計測を実行する間隔を変えて、第2期間を変えることで、第1期間P1内における流体の流量を計測するタイミングを変えることができる。これにより、流路内で周期的に流量が変動しても、流量の周期的な変動の影響を小さくすることができ、その結果、流体の総流量の計測精度を向上させることができる。
Thus, in the flow
なお、本実施の形態3に係る流量計測装置100では、各流量計測器4A〜4Cの第1期間P1における最初の流体の流量を計測するタイミングが同じである形態を採用したが、これに限定されない。上記実施の形態1に係る流量計測装置100のように、各流量計測器4A〜4Cの第1期間P1における最初の流体の流量を計測するタイミングが異なる形態を採用してもよい。
In addition, in the
また、本実施の形態3においては、各流量計測器4A〜4Cは、流量を計測する間隔がそれぞれ、所定の固定値(所定間隔ISa、所定間隔ISb、及び所定間隔ISc)にする形態を採用したが、これに限定されない。各流量計測器4A〜4Cが、第1期間P1内における流体の流量を計測するタイミングを変えることができれば、各流量計測器4A〜4Cは、流量を計測する間隔が異なる形態を採用してもよい。すなわち、例えば、流量計測器4Aは、tA1とtA2との間の間隔と、tA2とtA3との間の間隔と、が異なる間隔(時間の長さ)となるように流量を計測してもよい。
In the third embodiment, each of the flow
[変形例]
次に、本実施の形態3に係る流量計測装置の変形例について説明する。
[Modification]
Next, a modification of the flow rate measuring device according to the third embodiment will be described.
本実施の形態3における変形例の流量計測装置は、2以上の流量計測器が、流体の流量の計測を実行する回数がそれぞれ異なるように構成されている態様を例示するものである。なお、本変形例の流量計測装置100は、実施の形態3に係る流量計測装置100と同様の構成であるため、その構成の詳細な説明は省略する。
The flow rate measuring device of the modification in the third embodiment exemplifies an aspect in which two or more flow rate measuring devices are configured to have different numbers of times of measuring the flow rate of the fluid. Note that the
[流量計測装置の動作]
図6は、本変形例の流量計測装置における流体の流れの変動周期と計測周期との関係を示すグラフである。
[Operation of flow measurement device]
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the fluctuation cycle of the fluid flow and the measurement cycle in the flow rate measurement device of the present modification.
まず、流量計測装置100の各流路3A〜3Cを通流する流体は、図3に示す変動周期と同じ周期で通流しているとする(図3及び図6参照)。また、各流量計測器4A〜4Cは、第1期間P1ごとに各流路3A〜3Cを通流する流体の流量を計測し、第1期間P1の始点は共通しており、第1期間P1内に所定回数、流量を計測するように構成されている。
First, it is assumed that the fluid flowing through each of the
図6に示すように、本変形例の流量計測装置100の動作は、実施の形態3に係る流量計測装置100の動作と基本的動作は同じであるが、流量計測器4A〜4Cの第1期間P1における流体の流量の計測を実行する回数が異なる。具体的には、流量計測器4Aは、第1期間P1内に合計4回流量を計測し、流量計測器4Bは、合計5回流量を計測し、流量計測器4Cは、合計6回流量を計測するように構成されている。
As shown in FIG. 6, the operation of the flow
このように構成された、本変形例の流量計測装置100であっても、実施の形態3に係る流量計測装置100と同様の作用効果を奏する。
Even the
なお、本変形例の流量計測装置100では、各流量計測器4A〜4Cの第1期間P1における最初の流体の流量を計測するタイミングが同じである形態を採用したが、これに限定されない。上記実施の形態1に係る流量計測装置100のように、各流量計測器4A〜4Cの第1期間P1における最初の流体の流量を計測するタイミングが異なる形態を採用してもよい。
In addition, in the
また、本変形例においては、各流量計測器4A〜4Cは、流量を計測する間隔がそれぞれ、所定の固定値(所定間隔ISa、所定間隔ISb、及び所定間隔ISc)にする形態を採用したが、これに限定されない。各流量計測器4A〜4Cが、第1期間P1内における流体の流量を計測するタイミングを変えることができれば、各流量計測器4A〜4Cは、流量を計測する間隔が異なる形態を採用してもよい。すなわち、例えば、流量計測器4Aは、tA1とtA2との間の間隔と、tA2とtA3との間の間隔と、が異なる間隔(時間の長さ)となるように流量を計測してもよい。
Further, in this modification, each of the flow
以上、実施の形態1では、各流量計測器4A〜4Cにおいて同一の第1期間P1中に最初に実行する計測タイミングが一致する例を示し、実施の形態2では、各流量計測装置4A〜4Cにおいて第2期間PA〜PC中の計測間隔が互いに異なる例を示し、実施の形態3では、各流量計測装置4A〜4Cにおいて第2期間PA〜PCが互いに異なる例を示した。そして、上記変形例では、おおむね、実施の形態2、3を組み合わせた例を示したが、その他、実施の形態1〜3のうち2つ以上を組み合わせた何れの態様を採用した場合であっても、流量の周期的な変動の影響を低減した総流量の計測を実現することができる。
As described above, the first embodiment shows an example in which the measurement timings to be executed first in the same first period P1 in each of the flow
なお、上記した実施形態では、ガス使用量を計測する流量計測装置100を例に挙げて説明したが、計測対象はガスに限定されるものではなく、流体であればよい。
In the above-described embodiment, the
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。 From the foregoing description, many modifications and other embodiments of the present invention are obvious to one skilled in the art. Accordingly, the foregoing description should be construed as illustrative only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode of carrying out the invention. The details of the structure and / or function may be substantially changed without departing from the spirit of the invention.
本発明の流量計測装置は、流量の周期的な変動の影響を小さくすることができ、その結果、流体の総流量の計測精度を向上させることが可能となるため、流量計の分野で有用である。 The flow rate measuring device of the present invention can reduce the influence of periodic fluctuations in the flow rate, and as a result, can improve the measurement accuracy of the total flow rate of the fluid, and is therefore useful in the field of flow meters. is there.
1 流入口
2 流出口
3A 流路
3B 流路
3C 流路
4A 流量計測器
4B 流量計測器
4C 流量計測器
5 主制御器(流量演算器)
6 入口バッファ部
7 遮断機構
8 出口バッファ部
11 上流側超音波センサ
12 下流側超音波センサ
13 副制御器
13A 演算器
13B メモリ
14 電池
15 表示器
100 流量計測装置
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記流路のそれぞれに設けられ、前記流路を通流する流体の流量を計測する流量計測器と、
前記流量計測器が計測した流量から、前記流入口から前記流出口の間を通流する流体の総流量を演算する流量演算器と、を備え、
各前記流量計測器は、開始時刻が互いに一致する第1期間内に前記流体の流量の計測を所定回数実行し、前記流量演算器は前記第1期間に前記流量計測器が計測した流量から総流量を演算するように構成され、
2以上の前記流量計測器は、
(A)前記第1期間内における最初の前記流体の流量の計測を実行するタイミング;
(B)前記第1期間内における前記流体の流量の計測を実行する間隔;
(C)前記第1期間内における前記流体の流量の計測を所定回数実行する期間である第2期間の長さ;
のうち、少なくとも1つが互いに異なるように構成され、かつ、前記複数の流路における計測実行の各タイミングの相互の間隔を脈動発生時に該脈動の周期に応じて計測精度が得られる時間に設定されている、流量計測装置。 A plurality of flow paths provided between the inlet and the outlet;
A flow rate measuring device that is provided in each of the flow paths and measures the flow rate of fluid flowing through the flow path;
A flow rate calculator for calculating a total flow rate of fluid flowing between the inlet and the outlet from the flow rate measured by the flow rate measuring device;
Each of the flow rate measuring devices performs the fluid flow rate measurement a predetermined number of times within a first period in which start times coincide with each other. Configured to calculate the flow rate,
Two or more flow rate measuring instruments are
(A) Timing for executing the first measurement of the flow rate of the fluid within the first period;
(B) an interval for measuring the flow rate of the fluid within the first period;
(C) the length of the second period, which is a period in which the measurement of the flow rate of the fluid within the first period is executed a predetermined number of times;
Among them, at least one of the plurality of flow paths is configured to be different from each other, and the interval between the measurement execution timings in the plurality of flow paths is set to a time at which measurement accuracy can be obtained according to the period of the pulsation when the pulsation occurs. The flow measurement device.
The said flow measuring device has a pair of ultrasonic transducer | vibrator, It is comprised so that the flow velocity of the fluid which flows through the said fluid flow path may be measured using an ultrasonic signal. Flow measurement device.
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