JP6491950B2 - 超音波流量スイッチ - Google Patents

Description

本発明は、超音波流量スイッチに関する。

配管内を流れる流体の流量の値を正確に測定するために流量計が用いられている。例えば、特許文献１には超音波式流量計が記載されている。その超音波式流量計は、配管に取り付けて用いられる。

一方、工場内の設備の稼動状態を管理する場合のように、配管内を流れる流体の正確な流量の値は必要ではなく配管内に一定値以上の流量で流体が流れているか否かを検出すればよい場合がある。このような場合には、流量計ではなくオンオフ信号を出力する流量スイッチを用いることができる。

特開２００１−３５６０３２号公報

実際に、流量スイッチを用いる場合には、配管の外径および厚み等の配管に関する情報等を設定する必要がある。流量スイッチの製造業者は、その流量スイッチの出荷前の工場またはその流量スイッチの使用場所において流量スイッチに配管に関する情報等を設定する。

使用者による使用時に流量スイッチに不具合が生じた場合、製造業者またはメンテナンス業者は、配管に関する情報等の設定内容に基づいて流量スイッチの不具合の原因を解明する。しかしながら、使用者が配管に関する情報等の設定内容を変更していることがある。流量スイッチに配管に関する情報等を容易に設定および変更することができる場合には、使用者が自ら設定内容を変更する可能性が高い。この場合、使用者が製造業者またはメンテナンス業者に設定内容を正確に伝達することは容易ではない。そのため、製造業者またはメンテナンス業者は、流量スイッチの不具合の原因を解明するために、使用者の使用場所に訪問して流量スイッチの設定内容を１つずつ確認する必要がある。

また、製造業者が流量スイッチに配管に関する情報等を設定した場合、またはメンテナンス業者が流量スイッチの設定内容を変更した場合には、使用者が設定内容を把握することは容易ではない。

本発明の目的は、使用者が設定内容を正確に伝達することおよび使用者、製造業者またはメンテナンス業者が設定内容を正確に把握することを可能にする超音波流量スイッチを提供することである。

（１）本発明に係る超音波流量スイッチは、配管を流れる流体の流量に基づくオンオフ信号を出力する超音波流量スイッチであって、配管を流れる流体への超音波の送信および配管を流れる流体からの超音波の受信のうち少なくとも送信を行う第１の超音波素子と、配管を流れる流体への超音波の送信および配管を流れる流体からの超音波の受信のうち少なくとも受信を行う第２の超音波素子と、第１および第２の超音波素子を配管の外面に一体的または個別に着脱可能に固定する固定具と、操作入力を受け付ける操作部と、個別に設定されるべき複数の設定項目にそれぞれ対応する複数の情報を含みかつ複数の情報のうち一の情報として配管に関する情報を含む設定情報と、複数の情報に対応する設定コードと、操作部を介して受け付けられた操作入力によって定められた流量しきい値とを記憶する記憶部と、記憶部に記憶された設定情報と第１および第２の超音波素子のうち少なくとも一方の出力信号とに基づいて配管内の流体の流量を算出する算出部と、算出部により算出された流量と流量しきい値とに基づいてオンオフ信号を出力する出力部と、算出部により算出された流量と記憶部に記憶された流量しきい値とを表示する第１の表示態様と、記憶部に記憶された設定コードを表示する第２の表示態様とに切替可能に構成された表示部とを備える。

その超音波流量スイッチにおいては、第１および第２の超音波素子が配管の外面に固定された状態で、第１および第２の超音波素子のうち少なくとも一方から配管を流れる流体に超音波が送信され、第１および第２の超音波素子のうち少なくとも一方により配管を流れる流体からの超音波が受信される。記憶部に記憶された設定情報と第１および第２の超音波素子のうち少なくとも一方の出力信号とに基づいて、配管を流れる流体の流量が算出部により算出される。算出された流量と流量しきい値とが表示部に表示され、算出された流量および流量しきい値に基づくオンオフ信号が出力される。

操作部により操作入力が受け付けられる。設定情報、設定コードおよび操作入力によって定められた流量しきい値が記憶部に記憶される。設定情報は、個別に設定されるべき複数の設定項目にそれぞれ対応する複数の情報を含む。複数の情報のうち一の情報は配管に関する情報である。設定情報の複数の情報に対応する設定コードが表示部に表示される。この場合、使用者が設定コードを製造業者またはメンテナンス業者（以下、製造業者等と呼ぶ。）に知らせることにより、製造業者等は、設定コードに基づいて設定情報のうち少なくとも配管に関する情報の設定内容を正確に把握することができる。このように、使用者は、表示部に表示される設定コードにより設定内容を正確に伝達することが可能になる。

また、予め設定情報のうち少なくとも配管に関する情報と設定コードとの対応関係が使用者に知らされている場合、使用者は、表示部に表示される設定コードとその対応関係とに基づいて設定情報のうち少なくとも配管に関する情報の設定内容を正確に把握することが可能になる。さらに、製造業者等は、表示部に表示される設定コードとその対応関係とに基づいて設定情報のうち少なくとも配管に関する情報の設定内容を正確に把握することが可能になる。

（２）超音波流量スイッチは、操作部を介して受け付けられた操作入力により、複数の設定項目にそれぞれ対応する複数の情報を個別に設定する設定手段と、設定手段により設定された複数の情報に対応する設定コードを生成するとともに、生成された設定コードを記憶部に記憶させるコード生成部とをさらに備えてもよい。

この場合、使用者は、操作部を操作することにより設定情報の複数の情報を入力することができる。また、入力された複数の情報に対応する設定コードが生成され、生成された設定コードが記憶部に記憶される。それにより、設定コードが表示部に表示される。使用者は、操作部の操作に基づく設定内容のうち少なくとも配管に関する情報の設定内容を正確に伝達することが可能になる。また、製造業者等が操作部の操作により設定情報を入力した場合に、使用者は、少なくとも配管に関する情報の設定内容を正確に把握することが可能になる。

（３）超音波流量スイッチは、操作部を介して受け付けられた操作入力により、設定コードを受け付けるコード受付手段をさらに備え、コード生成部は、さらに、受け付けられた設定コードに対応する複数の情報を含む設定情報を生成するとともに、生成された設定情報を記憶部に記憶させてもよい。

この場合、使用者および製造業者等は、操作部を操作することにより設定コードを入力することができる。入力された設定コードに対応する設定情報が生成され、生成された設定情報が記憶部に記憶される。このように、設定コードを入力することにより少なくとも配管に関する情報の設定が行われるので、使用者および製造業者等は、超音波流量スイッチの設定作業を迅速かつ容易に行うことができる。また、使用者および製造業者等は、多数の超音波流量スイッチの設定作業を短時間で行うことができる。
（４）超音波流量スイッチは、操作部を介して受け付けられた操作入力により、設定コードを受け付けるコード受付手段と、コード受付手段により受け付けられた設定コードに対応する複数の情報を含む設定情報を生成するとともに、生成された設定情報を記憶部に記憶させるコード生成部とをさらに備えてもよい。

（５）設定コードは、誤り検出用符号を含み、コード生成部は、操作部により操作入力された設定コードの誤り検出用符号に基づいて当該設定コードが有効か否かを判定し、当該設定コードが有効である場合に設定情報を生成し、当該設定コードが有効でない場合に設定情報を生成しなくてもよい。

この場合、入力される設定コードが有効でない限り、設定情報が生成されない。したがって、誤った設定コードに対応する不適切な設定情報に起因して、誤ったオンオフ信号が出力されることが防止される。それにより、誤ったオンオフ信号に起因する外部装置の誤動作が防止される。

（６）配管に関する情報は、配管の外径および配管の厚みのうち少なくとも一方を含んでもよい。

この場合、使用者および製造業者等は、表示部に表示される設定コードに基づいて、設定された配管の外径および配管の厚みのうち少なくとも一方の情報を知ることができる。

（７）配管に関する情報は、配管を流れる流体の特性に関する情報を含んでもよい。

この場合、使用者および製造業者等は、表示部に表示される設定コードに基づいて、設定された配管を流れる流体の特性に関する情報を知ることができる。

本発明によれば、使用者は設定内容を正確に伝達することが可能になる。また、使用者、製造業者またはメンテナンス業者は、設定内容を正確に把握することが可能になる。

本発明の一実施の形態に係る流量スイッチの外観斜視図である。 図１の流量スイッチの内部構成を示す模式的縦断面図である。 流量スイッチの制御系を示すブロック図である。 センサ部の平面図である。 初期設定の一例を説明するための図である。 初期設定の一例を説明するための図である。 初期設定の一例を説明するための図である。 初期設定の一例を説明するための図である。 初期設定の一例を説明するための図である。 初期設定の一例を説明するための図である。 初期設定の一例を説明するための図である。 第１〜第７項目の各種情報とバイナリデータとの対応関係を示すテーブルの一例である。 設定コードの生成方法の一例を示す図である。 初期設定の終了後に設定コードが表示部に表示される例を示す図である。 設定復元機能による初期設定の一例を説明するための図である。 設定復元機能による初期設定の一例を説明するための図である。 本発明の一実施の形態に係る初期設定処理のフローチャートである。

以下、本発明の一実施の形態に係る超音波流量スイッチ（以下、流量スイッチと略記する。）について図面を参照しながら説明する。以下に説明する流量スイッチを使用者が使用する場合には、その流量スイッチに予め複数項目の情報が設定される必要がある。その設定作業は、使用者、製造業者またはメンテナンス業者により行われる。以下の説明では、製造業者またはメンテナンス業者を製造業者等と呼ぶ。

［１］超音波流量スイッチの概略構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る流量スイッチの外観斜視図である。図２は、図１の流量スイッチ１の内部構成を示す模式的縦断面図である。図１に示すように、流量スイッチ１は、一方向に延びるように形成されたクランプ部１００およびセンサ部４００により構成される。

クランプ部１００は、上クランプ部材２００および下クランプ部材３００を含む。上クランプ部材２００および下クランプ部材３００が配管２を挟み込むように配置され、ねじを用いて結合される。この状態で、クランプ部１００が配管２の外周面に取り付けられる。図１および図２の例では、配管２の内径はｄである。本実施の形態においては、センサ部４００は、２個のセンサ固定ねじ４１０により上クランプ部材２００に着脱可能に固定される。

図２に示すように、センサ部４００は、筐体部５００、結合部６００、超音波制御機構７００および電子回路部８００を含む。筐体部５００は、上筐体部５１０、下筐体部５２０および経路部材５３０を含む。上筐体部５１０は、透明部材により形成された窓部５１１を上面に有する。下筐体部５２０の上部に上筐体部５１０が取り付けられるとともに、下筐体部５２０の下部に経路部材５３０が取り付けられる。これにより、筐体部５００の内部に水および油等の液体が浸入不可能な空間が形成される。

結合部６００は、固体の音響カプラント６１０を含む。音響カプラント６１０は、筐体部５００の経路部材５３０と配管２との間に位置するように、図示しない保持部材により下筐体部５２０に保持される。

筐体部５００の内部に超音波制御機構７００が収容される。超音波制御機構７００は、２個の超音波素子７１０，７２０、超音波遮蔽板７３０および２個の充填部材７４０，７５０を含む。超音波素子７１０は、配管２に対して所定の角度を成すように配置され、音響接合剤７１１を介して経路部材５３０に接合される。同様に、超音波素子７２０は、配管２に対して所定の角度を成すように配置され、音響接合剤７２１を介して経路部材５３０に接合される。

経路部材５３０のうち超音波素子７１０，７２０の間の部分が分断されるように、超音波遮蔽板７３０が設けられる。充填部材７４０，７５０は互いに異なる部材により形成される。充填部材７４０は、超音波素子７１０，７２０の周囲を取り囲むように配置される。充填部材７５０は、充填部材７４０の上方に配置される。

電子回路部８００は、主基板８１０、副基板８２０、コネクタ８３０および表示灯８４０を含む。主基板８１０は、超音波素子７１０，７２０、副基板８２０、コネクタ８３０および表示灯８４０に電気的に接続される。主基板８１０には、主として制御部８１１および記憶部８１２が設けられる。

制御部８１１は例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）を含む。制御部８１１は、コネクタ８３０およびケーブル３を通して流量スイッチ１の外部装置に接続される。外部装置の電源から主基板８１０および副基板８２０に電力が供給される。外部装置は、例えばパーソナルコンピュータまたはプログラマブルロジックコントローラである。記憶部８１２は、不揮発性メモリまたはハードディスク等の記録媒体を含む。記憶部８１２には、流量スイッチ１を動作させるための種々のデータおよびプログラムが記憶される。

副基板８２０には、主として表示部８２１および操作部８２２が設けられる。主基板８１０および副基板８２０は、筐体部５００の内部に収容される。表示部８２１は、１４セグメントＬＥＤ（発光ダイオード）パネルを含む。なお、表示部８２１は、１４セグメントＬＥＤパネルに代えて、７セグメントＬＥＤパネル、液晶表示器またはドットマトリクス表示器のいずれかを含んでもよい。操作部８２２は、複数のボタン（ボタンスイッチ）を含み、筐体部５００の上方から操作可能に構成される。複数のボタンの詳細は後述する。

コネクタ８３０は、１または複数の端子を含む。本実施の形態においては、コネクタ８３０は４つの端子を含む。４つの端子のうち２つの端子が外部装置から流量スイッチ１への電力供給用端子として用いられる。以下の説明では、電力供給用端子以外の２つの端子のうち一方の端子を第１端子と呼び、他方の端子を第２端子と呼ぶ。第１端子は、流量スイッチ１から外部装置への出力用端子として用いられる。第２端子には、後述する第２項目の情報の設定内容に応じて種々の機能が付加される。第２端子に付加される機能の詳細については後述する。

表示灯８４０は、１または複数のＬＥＤを含む。コネクタ８３０および表示灯８４０は、筐体部５００の上筐体部５１０の上面に設けられる。

図３は、流量スイッチ１の制御系を示すブロック図である。図３に示すように、主基板８１０には、上記の制御部８１１および記憶部８１２に加えて送受信切替回路８１３、送信部８１４および受信部８１５が設けられる。

送信部８１４は、例えば信号発生回路および増幅回路を含む。また、受信部８１５は、例えばＡ／Ｄ（アナログデジタル）変換回路および増幅回路を含む。送信部８１４および受信部８１５は、それぞれ送受信切替回路８１３に接続される。

送信部８１４においては、制御部８１１による制御に基づいて信号発生回路からアナログ信号が発生される。発生されたアナログ信号は、増幅回路により増幅されつつ送受信切替回路８１３に与えられる。送受信切替回路８１３は、送信部８１４から与えられるアナログ信号を超音波素子７１０，７２０に交互に与える。超音波素子７１０にアナログ信号が与えられることにより、超音波素子７１０から超音波が発生される。超音波素子７２０にアナログ信号が与えられることにより、超音波素子７２０から超音波が発生される。

図２に示すように、超音波素子７１０から発生された超音波は、経路部材５３０および音響カプラント６１０を通して入射角θで配管２内の流体に入射される。流体内を伝播する超音波は、反射角θで配管２の内面で反射される。反射された超音波は、音響カプラント６１０および経路部材５３０を通して超音波素子７２０により受信される。超音波素子７２０は受信した超音波に基づくアナログ信号を出力する。超音波素子７２０から出力されたアナログ信号は、図３の送受信切替回路８１３を通して受信部８１５に与えられる。

受信部８１５においては、送受信切替回路８１３から与えられたアナログ信号が増幅回路により増幅されるとともにＡ／Ｄ変換回路によりデジタル信号に変換される。変換されたデジタル信号は、制御部８１１に与えられる。

一方、超音波素子７２０から発生された超音波は、経路部材５３０および音響カプラント６１０を通して入射角θで配管２内の流体に入射される。流体内を伝播する超音波は、反射角θで配管２の内面で反射される。反射された超音波は、音響カプラント６１０および経路部材５３０を通して超音波素子７１０により受信される。超音波素子７１０は受信した超音波に基づくアナログ信号を出力する。超音波素子７１０から出力されたアナログ信号は、図３の送受信切替回路８１３および受信部８１５を通して増幅されかつデジタル信号に変換されつつ制御部８１１に与えられる。

制御部８１１が記憶部８１２に記憶されるプログラムを実行することにより、図３に示すように、時間差測定部１１、流量算出部１２、情報設定部１３、比較判定部１４および信号出力部１５の機能が実現される。

時間差測定部１１は、受信部８１５から与えられるデジタル信号に基づいて時間差Δｔを測定する。時間差Δｔは、超音波素子７１０により発生された超音波が超音波素子７２０により受信されるまでの時間と超音波素子７２０により発生された超音波が超音波素子７１０により受信されるまでの時間との差である。流量算出部１２は、時間差測定部１１により測定された時間差Δｔに基づいて、配管２内を流れる流体の速度Ｖ_ｆを下記式（１）により算出するとともに、配管２内を流れる流体の流量Ｑを下記式（２）により算出する。

ここで、ｄは配管２の内径であり、θは超音波の入射角であり、Ｖ_ｓは流体内を伝播する超音波の速度である。Ｋは、配管２の断面内で所定の分布を有する流体の速度を平均速度に換算するための流量補正係数である。入射角θ、速度Ｖ_ｓおよび流量補正係数Ｋは既知である。

なお、流量算出部１２は、配管２内を流れる流体の流量Ｑを算出するとともに、ある時点から現在までの流量Ｑの積算値を算出することもできる。

情報設定部１３は、使用者または製造業者等による操作部８２２の操作に応答して種々の情報を設定する。例えば、情報設定部１３は、使用者または製造業者等による操作部８２２の操作に応答して配管２の外径および厚みを記憶部８１２に記憶させる。この場合、配管２の外径および厚みに基づいて配管２の内径ｄがわかる。また、情報設定部１３は、使用者または製造業者等による操作部８２２の操作に応答して流量のしきい値を記憶部８１２に記憶させる。情報設定部１３により設定される情報の詳細については後述する。

比較判定部１４は、例えば上記式（２）により算出された流量Ｑを記憶部８１２に予め記憶されたしきい値と比較し、流量Ｑがしきい値よりも大きいか否かを判定する。信号出力部１５は、比較判定部１４による判定結果に基づくデジタルの制御信号をコネクタ８３０の第１端子およびケーブル３を通して外部装置８９０に出力する。例えば、信号出力部１５は、流量Ｑがしきい値よりも大きい場合にハイレベル（またはローレベル）の制御信号を出力し、流量Ｑがしきい値以下である場合にローレベル（またはハイレベル）の制御信号を出力する。

表示部８２１には、上記式（１）により算出された流体の速度Ｖ_ｆ、上記式（２）により算出された流量Ｑまたは記憶部８１２に記憶されたしきい値等の種々の情報が表示される。また、表示部８２１には、情報設定部１３により設定される種々の情報および後述する設定コードが表示される。表示部８２１の表示内容の詳細については後述する。

表示灯８４０は、比較判定部１４による判定結果を識別可能に点灯する。例えば、表示灯８４０は、流量Ｑがしきい値よりも大きい場合に点灯（または消灯）し、流量Ｑがしきい値以下である場合に消灯（または点灯）する。それにより、使用者は、流量Ｑがしきい値よりも大きいか否かを容易に識別することができる。表示灯８４０は、緑色に発光するＬＥＤおよび赤色に発光するＬＥＤを含んでもよい。この場合、表示灯８４０は、流量Ｑがしきい値よりも大きい場合に緑色（または赤色）に点灯し、流量Ｑがしきい値以下である場合に赤色（または緑色）に点灯してもよい。

［２］流量表示およびしきい値の設定
図４は、センサ部４００の平面図である。図４に示すように、使用者または製造業者等は、センサ部４００の上面中央に設けられる窓部５１１を通して、図２の表示部８２１に表示される情報を視認することができる。表示部８２１は、センサ部４００の幅方向に並ぶ２段の表示領域を有する。各段の表示領域においては、４つのキャラクタが表示可能である。以下の説明では、２段の表示領域のうち一方の表示領域を上段表示領域８２１ａと呼び、他方の表示領域を下段表示領域８２１ｂと呼ぶ。

上段表示領域８２１ａには、例えば図３の流量算出部１２により算出される現在の流量Ｑが示される。また、下段表示領域８２１ｂには、例えば予め設定されたしきい値が示される。図４では、現在の流量Ｑが３５．６（Ｌ／ｍｉｎ）であり、しきい値が１５．０（Ｌ／ｍｉｎ）である例が示される。ここで、現在の流量Ｑは、例えば現在までに図３の流量算出部１２により算出される流量Ｑのうち最も新しく算出された流量Ｑである。

センサ部４００の長手方向において、窓部５１１に隣り合うように操作部８２２が設けられている。操作部８２２は、上ボタン１Ｓ、下ボタン２Ｓおよびモードボタン３Ｓを含む。上ボタン１Ｓ、下ボタン２Ｓおよびモードボタン３Ｓの各々は、使用者または製造業者等により押下操作可能に構成される。使用者または製造業者等は、上ボタン１Ｓ、下ボタン２Ｓおよびモードボタン３Ｓを操作することにより種々の情報を設定することができる。

例えば、使用者は、上段表示領域８２１ａおよび下段表示領域８２１ｂにそれぞれ現在の流量Ｑおよびしきい値が表示された状態で、上ボタン１Ｓを押下する。この場合、図３の記憶部８１２に記憶されたしきい値がより大きい値に更新され、更新されたしきい値が下段表示領域８２１ｂに表示される。一方、使用者が下ボタン２Ｓを押下する場合、記憶部８１２に記憶されたしきい値がより小さい値に更新され、更新されたしきい値が下段表示領域８２１ｂに表示される。

［３］流量スイッチの初期設定
本実施の形態に係る流量スイッチ１には、最初に電力が供給された時点で複数項目（本例では７つ）の情報を設定する必要がある。初期設定時に設定される複数項目の情報には、配管２内を流れる流体の流量Ｑを算出するために必要な情報として、配管２の外径および配管２の厚みのうち少なくとも一方が含まれる。使用者または製造業者等は、操作部８２２を操作することにより初期設定を行うことができる。初期設定の一例を使用者による操作部８２２の操作手順とともに説明する。以下の説明では、予め定められた一定期間（例えば３秒間）継続してボタンが押下される操作を継続押下と呼ぶ。一方、ボタンが押下された後一定期間経過するまで継続的にボタンが押下されない操作を単に押下と呼ぶ。

図５〜図１１は、初期設定の一例を説明するための図である。図５〜図１１の各々には、表示部８２１および操作部８２２の一部拡大平面図が示される。各平面図においては、図３の窓部５１１の図示は省略する。

本例では、流量スイッチ１に最初に電力が供給されることにより、予め定められた初期画面が表示部８２１に表示される。この状態で、モードボタン３Ｓが継続押下されることにより、初期設定として第１〜第７項目の情報を順次設定することが可能になる。

第１項目の情報は、流体が流れる方向を示す情報である。図１に示すように流量スイッチ１が配管２に取り付けられた状態で、流量スイッチ１の一側方（左方）から他側方（右方）に向かう方向を第１の方向と呼び、流量スイッチ１の他側方（右方）から一側方（左方）に向かう方向を第２の方向と呼ぶ。

流量スイッチ１に最初に電力が供給されることにより、図５（ａ），（ｂ）に示すように、表示部８２１の上段表示領域８２１ａに第１項目の情報を設定することを示す文字列「ｄｉｒ」が表示される。このとき、上ボタン１Ｓまたは下ボタン２Ｓが押下されることにより、図５（ａ），（ｂ）に示すように、下段表示領域８２１ｂに表示される文字列が「＝ｒ」または「Ｌ＝」に切り替わる。文字列「＝ｒ」は第１の方向に対応し、文字列「Ｌ＝」は第２の方向に対応する。

使用者は、設定すべき方向に対応する文字列を下段表示領域８２１ｂに表示させ、モードボタン３Ｓを押下する。それにより、表示された文字列に対応する方向が、第１項目の情報として図３の情報設定部１３により図３の記憶部８１２に記憶される。このようにして、第１項目の情報の設定が完了する。

第２項目の情報は、図３のコネクタ８３０の第２端子に付加される機能を示す情報である。本例では、第２項目の情報として、不使用、制御出力、アナログ出力および外部入力のうちいずれか１つが設定される。ここで、不使用は、第２端子を端子として使用しないことを意味する。また、制御出力は、第１端子から出力される制御信号と同じデジタルの制御信号を第２端子から出力することを意味する。また、アナログ出力は、例えば超音波素子７１０，７２０のアナログの出力信号を第２端子から出力することを意味する。また、外部入力は、外部装置８９０から流量スイッチ１に与えられる外部信号を第２端子で受けることを意味する。

第１項目の情報の設定が完了することにより、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、上段表示領域８２１ａに第２項目の情報を設定することを示す文字列「ｃｈ．２」が表示される。このとき、上ボタン１Ｓまたは下ボタン２Ｓが押下されることにより、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、下段表示領域８２１ｂに表示される文字列が「ｏＦＦ」、「ｏｕｔ」、「ＡｎＬＧ」または「ｉｎ」に切り替わる。文字列「ｏＦＦ」は不使用に対応し、文字列「ｏｕｔ」は制御出力に対応し、文字列「ＡｎＬＧ」はアナログ出力に対応し、文字列「ｉｎ」は外部入力に対応する。

使用者は、設定すべき機能に対応する文字列を下段表示領域８２１ｂに表示させ、モードボタン３Ｓを押下する。それにより、表示された文字列に対応する機能が、第２項目の情報として情報設定部１３により記憶部８１２に記憶される。このようにして、第２項目の情報の設定が完了する。

第３項目の情報は、図３のコネクタ８３０の第１端子および第２端子を用いた信号の出力方式を示す情報である。本例では、第３項目の情報として、２種類の出力方式のうちいずれか１つが設定される。２種類の出力方式のうち一方の出力方式をＰＮＰ出力と呼び、他方の出力方式をＮＰＮ出力と呼ぶ。

第２項目の情報の設定が完了することにより、図７（ａ），（ｂ）に示すように、上段表示領域８２１ａに第３項目の情報を設定することを示す文字列「Ｐ−ｎ」が表示される。このとき、上ボタン１Ｓまたは下ボタン２Ｓが押下されることにより、図７（ａ），（ｂ）に示すように、下段表示領域８２１ｂに表示される文字列が「ＰｎＰ」または「ｎＰｎ」に切り替わる。文字列「ＰｎＰ」はＰＮＰ出力に対応し、文字列「ｎＰｎ」はＮＰＮ出力に対応する。

使用者は、設定すべき出力方式に対応する文字列を下段表示領域８２１ｂに表示させ、モードボタン３Ｓを押下する。それにより、表示された文字列に対応する出力方式が、第３項目の情報として情報設定部１３により記憶部８１２に記憶される。このようにして、第３項目の情報の設定が完了する。

第４項目の情報は、流量スイッチ１が取り付けられる配管２の外径を示す情報であり、本発明の配管に関する情報に相当する。本例では、第４項目の情報として、ＪＩＳ規格によって規定される呼び径１／４（Ｂ呼称）の配管の外径および呼び径３／８（Ｂ呼称）の配管の外径のうちいずれか１つが設定される。

第３項目の情報の設定が完了することにより、図８（ａ），（ｂ）に示すように、下段表示領域８２１ｂに第４項目の情報を設定することを示す文字列「ＰｉＰＥ」が表示される。このとき、上ボタン１Ｓまたは下ボタン２Ｓが押下されることにより、図８（ａ），（ｂ）に示すように、上段表示領域８２１ａに表示される文字列が「１／４」または「３／８」に切り替わる。文字列「１／４」は呼び径１／４（Ｂ呼称）の配管の外径に対応し、文字列「３／８」は呼び径３／８（Ｂ呼称）の配管の外径に対応する。

使用者は、設定すべき外径に対応する文字列を上段表示領域８２１ａに表示させ、モードボタン３Ｓを押下する。それにより、表示された文字列に対応する外径が、第４項目の情報として情報設定部１３により記憶部８１２に記憶される。このようにして、第４項目の情報の設定が完了する。なお、設定可能な配管の外径としては、上記の２つの外径に加えてさらに他の大きさの外径が採用されてもよい。

第５項目の情報は、流量スイッチ１が取り付けられる配管２の厚みを示す情報であり、本発明の配管に関する情報に相当する。本例では、第５項目の情報として、ＪＩＳ規格によって規定されるＳＧＰ（配管用炭素鋼鋼管）の厚み、およびＪＩＳ規格によって規定されるスケジュール２０，４０，８０の厚みのうちいずれか１つが設定される。

第４項目の情報の設定が完了することにより、図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、上段表示領域８２１ａに第５項目の情報を設定することを示す文字列「Ｓｃｈ」が表示される。このとき、上ボタン１Ｓまたは下ボタン２Ｓが押下されることにより、図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、下段表示領域８２１ｂに表示される文字列が「ＳＧＰ」、「２０」、「４０」または「８０」に切り替わる。文字列「ＳＧＰ」はＳＧＰの厚みに対応する。また、文字列「２０」、「４０」および「８０」は、それぞれスケジュール２０，４０，８０の厚みに対応する。

使用者は、設定すべき厚みに対応する文字列を下段表示領域８２１ｂに表示させ、モードボタン３Ｓを押下する。それにより、表示された文字列に対応する厚みが、第５項目の情報として情報設定部１３により記憶部８１２に記憶される。このようにして、第５項目の情報の設定が完了する。なお、設定可能な配管の厚みとしては、上記の４つの厚みに加えてさらに他の厚みが採用されてもよい。

第６項目の情報は、流量スイッチ１の動作モードを示す情報である。本例では、流量スイッチ１は、第１〜第４の動作モードで動作可能に構成される。第６項目の情報として、第１〜第４の動作モードのうちいずれか１つが設定される。

ここで、第１の動作モードは、現在の流量Ｑが予め定められたしきい値を超えたか否かに基づいて、図３のコネクタ８３０の第１端子から出力される制御信号の信号レベルを切り替えるモードである。第２の動作モードは、現在の流量Ｑが予め定められた上限値および下限値の範囲から外れたか否かに基づいて、第１端子から出力される制御信号の信号レベルを切り替えるモードである。また、第３の動作モードは、予め定められた時点から現在までの流量Ｑの積算値が予め定められた値に達した場合にコネクタ８３０の第１端子から制御信号を出力するモードである。また、第４の動作モードは、流量Ｑの積算値を監視することにより予め定められた値が得られるごとに積算値をリセットしつつコネクタ８３０の第１端子から１パルスを出力するモードである。

第５項目の情報の設定が完了することにより、図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように、上段表示領域８２１ａに第６項目の情報を設定することを示す文字列「ｏｕｔ１」が表示される。このとき、上ボタン１Ｓまたは下ボタン２Ｓが押下されることにより、図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように、下段表示領域８２１ｂに表示される文字列が「Ｓｔｄ」、「ＡｒＥＲ」、「ｔｔＬ」または「ＰＵＬＳ」に切り替わる。文字列「Ｓｔｄ」、「ＡｒＥＲ」、「ｔｔＬ」および「ＰＵＬＳ」は、それぞれ第１、第２、第３および第４の動作モードに対応する。

使用者は、設定すべき動作モードに対応する文字列を下段表示領域８２１ｂに表示させ、モードボタン３Ｓを押下する。それにより、表示された文字列に対応する動作モードが、第６項目の情報として情報設定部１３により記憶部８１２に記憶される。このようにして、第６項目の情報の設定が完了する。

第７項目の情報は、ある時点で配管２内を流れる流体の流量に対してその流量の所定比率（６３％）以上の流量が算出されるまでに必要な時間（応答時間）を示す情報である。本例の流量スイッチ１は、応答時間として０．５ｓｅｃ、１ｓｅｃ、２．５ｓｅｃ、５ｓｅｃ、１０ｓｅｃ、２０ｓｅｃ、３０ｓｅｃおよび６０ｓｅｃのいずれかを設定可能に構成される。

第６項目の情報の設定が完了することにより、図１１（ａ）〜（ｄ）に示すように、上段表示領域８２１ａに第７項目の情報を設定することを示す文字列「ＳＰｄ」が表示される。このとき、上ボタン１Ｓまたは下ボタン２Ｓが押下されることにより、下段表示領域８２１ｂに表示される文字列が、「０．５」、「１」、「２．５」、「５」、「１０」、「２０」、「３０」または「６０」に切り替わる。これらの各数値は応答時間を表す。図１０（ａ）〜（ｄ）では、下段表示領域８２１ｂにそれぞれ文字列「０．５」、「１」、「２．５」および「５」が表示される例が示される。

使用者は、設定すべき応答時間を示す文字列を下段表示領域８２１ｂに表示させ、モードボタン３Ｓを押下する。それにより、表示された文字列で表される応答時間が第７項目の情報として情報設定部１３により記憶部８１２に記憶される。このようにして、第７の情報の設定が完了する。

上記のように、本例では、第１〜第７項目の情報が設定されることにより、初期設定が終了する。上記の第１〜第７項目の情報は、本発明の設定情報に相当する。

［４］設定コード
本実施の形態に係る流量スイッチ１においては、初期設定時に設定される第１〜第７項目の各種情報と予め定められたバイナリデータとの対応関係を示すテーブルが、記憶部８１２に記憶されている。図１２は、第１〜第７項目の各種情報とバイナリデータとの対応関係を示すテーブルの一例である。図１２の例では、第１項目の情報に関して、「第１方向」および「第２方向」にそれぞれ１ビットのバイナリデータ「０」および「１」が対応付けられている。第２項目の情報に関して、「不使用」、「制御出力」、「アナログ出力」および「外部入力」にそれぞれ２ビットのバイナリデータ「００」、「０１」、「１０」および「１１」が対応付けられている。

また、第３項目の情報に関して、「ＰＮＰ出力」および「ＮＰＮ出力」に、それぞれ１ビットのバイナリデータ「０」および「１」が対応付けられている。第４項目の情報に関して、「１／４」および「３／８」にそれぞれ１ビットのバイナリデータ「０」および「１」が対応付けられている。第５項目の情報に関して、「ＳＧＰ」、「スケジュール２０」、「スケジュール４０」および「スケジュール８０」にそれぞれ２ビットのバイナリデータ「００」、「０１」、「１０」および「１１」が対応付けられている。第６項目の情報に関して、「第１の動作モード」、「第２の動作モード」、「第３の動作モード」および「第４の動作モード」にそれぞれ２ビットのバイナリデータ「００」、「０１」、「１０」および「１１」が対応付けられている。

さらに、第７項目の情報に関して、「０．５ｓｅｃ」、「１ｓｅｃ」、「２．５ｓｅｃ」、「５ｓｅｃ」、「１０ｓｅｃ」、「２０ｓｅｃ」、「３０ｓｅｃ」および「６０ｓｅｃ」にそれぞれ３ビットのバイナリデータ「０００」、「００１」、「０１０」、「０１１」、「１００」、「１０１」、「１１０」および「１１１」が対応付けられている。

上記の初期設定時に、図３の情報設定部１３は、図１２のテーブルに基づいて、設定された第１〜第７項目の情報に対応する設定コードを生成する。図１３は、設定コードの生成方法の一例を示す図である。本例では、初期設定時に設定された第１〜第７項目の情報がそれぞれ「第１の方向」、「制御出力」、「ＮＰＮ出力」、「３／８」、「スケジュール２０」、「第２の動作モード」および「１０ｓｅｃ」であるものとする。

この場合、情報設定部１３は、図１３の１段目に示すように、第１〜第７項目の情報にそれぞれ対応するバイナリデータを並べることにより０桁から１１桁までのバイナリデータ「１０００１０１１１０１０」を生成する。

その後、情報設定部１３は、図１３の２段目に示すように、０桁から１１桁までのバイナリデータ「１０００１０１１１０１０」を１０進数で変換する。それにより、図１３の３段目に示すように、１０進数で表される４桁の設定コード「２２３４」が生成される。最後に、情報設定部１３は、生成された設定コードを記憶部８１２に記憶させる。

ここで、使用者は、操作部８２２を操作することにより、初期設定の終了後に記憶部８１２に記憶された設定コードを表示部８２１に表示させることができる。

図１４は、初期設定の終了後に設定コードが表示部８２１に表示される例を示す図である。例えば、図４の例と同様に、上段表示領域８２１ａおよび下段表示領域８２１ｂにそれぞれ現在の流量Ｑおよびしきい値が表示された状態で、上ボタン１Ｓ、下ボタン２Ｓおよびモードボタン３Ｓが同時に押下される。それにより、図１４（ａ）に示すように、上段表示領域８２１ａに設定コードに関する操作が行われていることを示す文字列「ＣｏｄＥ」が表示される。また、図１４（ａ）の表示状態が一定期間（数秒間）経過した後、図１４（ｂ）に示すように、上段表示領域８２１ａに記憶部８１２に記憶された設定コード「２２３４」が表示される。

この場合、使用者は、例えば流量スイッチ１に不具合が生じた場合に、製造業者等に表示部８２１に表示される設定コードを知らせることができる。それにより、製造業者等は、設定コードに基づいてその設定コードに対応する第１〜第７項目の情報について設定内容を正確に把握することができる。したがって、不具合の原因を解明することが可能になる。

また、製造業者等がインターネット上のホームページ等を通じて第１〜第７項目の情報と設定コードとの対応関係を公表している場合、使用者は、表示部８２１に表示される設定コードと公表された対応関係とに基づいて流量スイッチ１に設定されている第１〜第７項目の情報の設定内容を正確に把握することができる。

流量スイッチ１は、配管２を流れる流体の特性に関する情報として、流体の種類、流体の温度、流体の密度または動粘性等を示す情報をさらに設定可能に構成されてもよい。また、流量スイッチ１は、流量算出部１２により算出される流量Ｑについての補正値を設定可能に構成されてもよい。この場合、流体の特性に関する情報および流量Ｑの補正値に対応する設定コードが第１〜第７の情報の例と同様に生成され、記憶部８１２に記憶されてもよい。さらに、記憶された設定コードは、図１４（ｂ）に示すように、下段表示領域８２１ｂに表示されてもよい。図１４（ｂ）の例では、第１〜第７項目の情報以外の情報を示す設定コードとして「００１３」が下段表示領域８２１ｂに表示される。それにより、使用者または製造業者等は、下段表示領域８２１ｂに表示される設定コードに基づいて、配管２を流れる流体の特性または流量Ｑについての補正値を知ることができる。

本実施の形態に係る流量スイッチ１においては、初期設定時に、上記の第１〜第７項目の情報を個別に設定する代わりに、既知の設定コードを入力することにより、その設定コードに対応付けられた第１〜第７項目の情報を同時に設定することができる。この機能を設定復元機能と呼ぶ。

図１５および図１６は、設定復元機能による初期設定の一例を説明するための図である。図１５および図１６の各々には、表示部８２１および操作部８２２の一部拡大平面図が示される。各平面図においては、図３の窓部５１１の図示は省略する。

上記のように、流量スイッチ１に最初に電力が供給された場合には、予め定められた初期画面が表示部８２１に表示される。この状態で、上ボタン１Ｓ、下ボタン２Ｓおよびモードボタン３Ｓが同時に押下される。それにより、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、上段表示領域８２１ａに設定コードに関する操作が行われていることを示す文字列「ＣｏｄＥ」が表示される。このとき、上ボタン１Ｓまたは下ボタン２Ｓが押下されることにより、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、下段表示領域８２１ｂに表示される文字列が「ｎｏ」または「ＹＥＳ」に切り替わる。文字列「ｎｏ」は設定コードの入力を行わないことに対応し、文字列「ＹＥＳ」は設定コードの入力を行うことに対応する。

使用者は、設定コードを入力することなく第１〜第７項目の情報を個別に設定したい場合に、図１５（ａ）に示すように、下段表示領域８２１ｂに表示される文字列が「ｎｏ」となるように、上ボタン１Ｓまたは下ボタン２Ｓを押下した後、モードボタン３Ｓを押下する。それにより、表示部８２１が初期画面の表示状態に戻る。

一方、使用者は、設定コードを入力したい場合に、図１５（ｂ）に示すように、下段表示領域８２１ｂに表示される文字列が「ＹＥＳ」となるように、上ボタン１Ｓまたは下ボタン２Ｓを押下した後、モードボタン３Ｓを押下する。それにより、図１５（ｃ）に示すように、上段表示領域８２１ａおよび下段表示領域８２１ｂの各々に設定コードの入力を促す文字列「００００」が表示される。

この状態で、使用者は、モードボタン３Ｓを押下することにより、上段表示領域８２１ａおよび下段表示領域８２１ｂに表示される合計８個のキャラクタのうちの１つを順次切り替えて指定することができる。また、使用者は、指定された１つのキャラクタについて、上ボタン１Ｓまたは下ボタン２Ｓを操作することにより表示部８２１上に表示される内容（数値、文字または記号）を変更することができる。

使用者により設定コードが入力された後、モードボタン３Ｓが継続押下される。この場合、図３の情報設定部１３は、モードボタン３Ｓの継続押下に応答して、入力された設定コードに対応する複数項目の情報を生成し、生成された複数項目の情報を記憶部８１２に記憶させる。

具体的には、情報設定部１３は、例えば操作部８２２により上記の設定コード「２２３４」が入力された場合、設定コード「２２３４」をバイナリデータ「１０００１０１１１０１０」に変換する。その後、情報設定部１３は、変換されたバイナリデータと図１２のテーブルとに基づいて、設定コードに対応する第１〜第７項目の情報を生成し、生成された第１〜第７項目の情報を記憶部８１２に記憶させる。本例では、第１〜第７項目の情報として、「第１の方向」、「制御出力」、「ＮＰＮ出力」、「３／８」、「スケジュール２０」、「第２の動作モード」および「１０ｓｅｃ」がそれぞれ記憶部８１２に記憶される。

その後、図１６（ａ）に示すように、上段表示領域８２１ａに設定コードに関する操作が行われていることを示す文字列「ＣｏｄＥ」が表示され、下段表示領域８２１ｂに設定コードの入力が完了したことを示す文字列「ｏｋ」が表示される。

上記のように、設定復元機能によれば、入力された設定コードに対応する複数項目の情報が生成され、生成された複数項目の情報が記憶部８１２に記憶される。このように、設定コードが入力されることにより、設定コードに対応する複数項目の情報の設定が同時に行われる。したがって、使用者および製造業者等は、流量スイッチ１の設定作業を迅速かつ容易に行うことができる。また、使用者および製造業者等は、多数の流量スイッチ１に対して共通の設定作業を短時間で行うことができる。

本実施の形態においては、設定コードは、パリティビット等の誤り検出用符号を含んでもよい。また、情報設定部１３は、設定復元機能において、操作部８２２により入力される設定コードの誤り検出用符号に基づいて、当該設定コードが有効か否かを判定してもよい。

さらに、情報設定部１３は、入力された設定コードが有効である場合に流量スイッチ１に設定するための複数項目の情報を生成し、入力された設定コードが有効でない場合に複数項目の情報を生成しなくてもよい。入力された設定コードが有効でない場合には、図１６（ｂ）に示すように、下段表示領域８２１ｂに設定コードが有効でないことを示す文字列「Ｅｒｒ」が表示されてもよい。その後、情報設定部１３は、再度設定コードを入力可能な状態に移行してもよい。

この場合、入力される設定コードが有効でない限り、流量スイッチ１に設定するための複数項目の情報が生成されない。したがって、誤った設定コードに対応する不適切な情報に起因して、誤った制御信号が出力されることが防止される。それにより、誤った制御信号に起因する外部装置８９０の誤動作が防止される。

［５］初期設定処理
図３の情報設定部１３が以下に示す初期設定処理を実行することにより、流量スイッチ１に複数項目の情報が設定される。図１７は、本発明の一実施の形態に係る初期設定処理のフローチャートである。初期設定処理は、流量スイッチ１に最初に電力が供給されることにより開始される。以下の説明において、Ｎは初期設定時に設定される情報の全項目数である。また、変数ｉはＮ以下の自然数である。また、以下の説明において、設定コードには、誤り検出用符号が含まれるものとする。

図１７に示すように、情報設定部１３は、まず予め定められた初期画面を表示部８２１に表示させる（ステップＳ１１）。次に、情報設定部１３は、複数項目の情報を個別に設定する指令を受けたか否かを判定する（ステップＳ１２）。具体的には、情報設定部１３は、表示部８２１に初期画面が表示された状態でモードボタン３Ｓが継続押下された場合に、複数項目の情報を個別に設定する指令を受けたと判定する。

複数項目の情報を個別に設定する指令を受けた場合、情報設定部１３は、変数ｉを１とする（ステップＳ１３）。次に、情報設定部１３は、第ｉ項目の情報を設定することを示す文字列を表示部８２１に表示させ（ステップＳ１４）、第ｉ項目の情報の受付を行う（ステップＳ１５）。

具体的には、情報設定部１３は、例えば変数ｉが１である場合に、図５（ａ），（ｂ）に示すように、表示部８２１の上段表示領域８２１ａに第１項目の情報を設定することを示す文字列「ｄｉｒ」を表示させる。この状態で、情報設定部１３は、第１項目の情報について、使用者による上ボタン１Ｓおよび下ボタン２Ｓの押下に基づいて、第１の方向または第２の方向のいずれかの情報を受け付ける。また、情報設定部１３は、例えば変数ｉが２である場合に、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、表示部８２１の上段表示領域８２１ａに第２項目の情報を設定することを示す文字列「ｃｈ．２」を表示させる。この状態で、情報設定部１３は、第２項目の情報について、使用者による上ボタン１Ｓおよび下ボタン２Ｓの押下に基づいて、不使用、制御出力、アナログ出力または外部入力のいずれかの情報を受け付ける。

次に、情報設定部１３は、第ｉ項目の情報の設定が指令されたか否かを判定する（ステップＳ１６）。具体的には、情報設定部１３は、使用者によりモードボタン３Ｓが押下された場合に、第ｉ項目の情報の設定が指令されたと判定する。一方、情報設定部１３は、使用者によりモードボタン３Ｓが押下されない場合に、第ｉ項目の情報の設定が指令されていないと判定する。第ｉ項目の設定が指令されていない場合、情報設定部１３は、ステップＳ１４の処理に進む。

第ｉ項目の情報の設定が指令された場合、情報設定部１３は、その指令に応答して、直前のステップＳ１５の処理で受け付けられた情報を第ｉ項目の情報として記憶部８１２に記憶させるとともに、その情報に対応するバイナリデータを記憶部８１２に記憶させる（ステップＳ１７）。

その後、情報設定部１３は、変数ｉの値がＮであるか否かを判定する（ステップＳ１８）。変数ｉがＮでない場合、情報設定部１３は、変数ｉに１を加算し（ステップＳ１９）、ステップＳ１４の処理に進む。一方、変数ｉがＮである場合、情報設定部１３は、設定されたＮ項目の情報に対応するバイナリデータに基づいて設定コードを生成し、生成された設定コードを記憶部８１２に記憶させる（ステップＳ２０）。このようにして、初期設定処理が終了する。

上記のステップＳ１２の処理において、複数項目の情報を個別に設定する指令を受けない場合、情報設定部１３は、設定復元機能を使用する指令を受けたか否かを判定する（ステップＳ３１）。具体的には、情報設定部１３は、表示部８２１に初期画面が表示された状態で上ボタン１Ｓ、下ボタン２Ｓおよびモードボタン３Ｓが同時に押下された場合に、設定復元機能を使用する指令を受けたと判定する。設定復元機能を使用する指令を受けない場合、情報設定部１３は、上記のステップＳ１１の処理に進む。

設定復元機能を使用する指令を受けた場合、情報設定部１３は、設定コードの受付を行う（ステップＳ３２）。具体的には、情報設定部１３は、例えば図１５（ｃ）に示すように、使用者による上ボタン１Ｓおよび下ボタン２Ｓの押下に基づく設定コードの入力を受け付ける。

次に、情報設定部１３は、設定コードの入力完了が指令されたか否かを判定する（ステップＳ３３）。具体的には、情報設定部１３は、使用者によりモードボタン３Ｓが継続押下された場合に、設定コードの入力完了が指令されたと判定する。一方、情報設定部１３は、使用者によりモードボタン３Ｓが継続押下されない場合に、設定コードの入力完了が指令されていないと判定する。設定コードの入力完了が指令されていない場合、情報設定部１３は、ステップＳ３２の処理に進む。

設定コードの入力完了がされた場合、情報設定部１３は、その指令に応答して、入力された設定コードが有効であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。この判定処理は、設定コードに含まれる誤り検出用符号に基づいて行われる。

入力された設定コードが有効でない場合、情報設定部１３は、設定コードが有効でないことを一定期間表示部８２１に表示させ（ステップＳ３５）、上記のステップＳ３２の処理に進む。具体的には、情報設定部１３は、図１６（ｂ）に示すように、下段表示領域８２１ｂに文字列「Ｅｒｒ」を表示させる。

一方、入力された設定コードが有効である場合、情報設定部１３は、入力された設定コードに対応する複数項目の情報を生成し、生成された複数項目の情報を記憶部８１２に記憶させる（ステップＳ３６）。それにより、初期設定時に設定されるべき複数項目の情報が、流量スイッチ１に同時に設定される。このようにして、初期設定処理が終了する。

［６］効果
本実施の形態に係る流量スイッチ１においては、使用者は、流量スイッチ１に設定されるべき情報のうち少なくとも第１〜第７項目の情報に対応する設定コードを表示部８２１に表示させることができる。この場合、使用者が設定コードを製造業者等に知らせることにより、製造業者等は、設定コードに基づいて第１〜第７項目の情報の設定内容を正確に把握することができる。このように、使用者は、表示部８２１に表示される設定コードにより設定内容を正確に伝達することが可能になる。

また、製造業者等がインターネット上のホームページ等を通じて第１〜第７項目の情報と設定コードとの対応関係を公表している場合、使用者は、表示部８２１に表示される設定コードとその対応関係とに基づいて流量スイッチ１に設定されている第１〜第７項目の情報の設定内容を正確に把握することが可能になる。さらに、製造業者等は、表示部８２１に表示される設定コードとその対応関係とに基づいて、第１〜第７の情報の設定内容を正確に把握することが可能になる。

また、本実施の形態では、使用者または製造業者等は、操作部８２２を操作することにより、第１〜第７項目の情報を個別に設定する方法と設定復元機能を使用する方法とを選択的に用いることができる。

第１〜第７項目の情報を個別に設定する方法では、設定された第１〜第７項目の情報に対応する設定コードが記憶部８１２に記憶される。また、記憶された設定コードが表示部８２１に表示される。それにより、使用者は、表示部８２１に表示される設定コードに基づいて、第１〜第７項目の情報を正確に伝達することができる。

また、製造業者等により流量スイッチ１の初期設定が行われている場合に、使用者は、第１〜第７項目の情報と設定コードとの対応関係を知ることにより、表示部８２１に表示される設定コードに基づいて第１〜第７項目の情報の設定内容を正確に把握することが可能になる。

一方、設定復元機能を使用する方法では、使用者および製造業者等は、操作部８２２を操作することにより設定コードを入力することができる。入力された設定コードに対応する第１〜第７項目の情報が生成され、生成された第１〜第７項目の情報が記憶部８１２に記憶される。このように、設定コードを入力することにより第１〜第７項目の情報の設定が同時に行われるので、使用者および製造業者等は、流量スイッチ１の設定作業を迅速かつ容易に行うことができる。また、使用者および製造業者等は、多数の流量スイッチ１の設定作業を短時間で行うことができる。

本実施の形態においては、設定コードは０桁から１１桁のバイナリデータを４桁の１０進数に変換することにより生成される。それにより、設定コードを表示するための文字列の数が低減される。したがって、表示部８２１を大型化することなく、複数項目の情報に対応する設定コードを表示部８２１に表示させることができる。

なお、表示部８２１に表示可能なキャラクタ数が十分に大きい場合には、上記のバイナリデータを設定コードとして取り扱ってもよい。一方、表示部８２１に表示可能なキャラクタ数が小さい場合には、上記のバイナリデータを１６進数または３２進数に変換することにより設定コードを生成してもよい。この場合、少ないキャラクタ数で多数の項目の情報の組み合わせを設定コードに対応付けることができる。

［７］他の実施の形態
（１）上記実施の形態においては、センサ部４００の制御部８１１は伝播時間差方式に基づいて式（２）により配管２内を流れる流体の流量Ｑを算出するが、本発明はこれに限定されない。制御部８１１はドップラー方式に基づいて配管２内を流れる流体の流量Ｑを算出してもよい。この場合、超音波素子７１０，７２０の一方が超音波送信素子により構成され、超音波素子７１０，７２０の他方が超音波受信素子により構成されてもよい。

（２）上記実施の形態では、初期設定時に設定される第１〜第７項目の情報に対応する設定コードが１０進数で表示部８２１に表示されるが、本発明はこれに限定されない。予め定められた設定コードに関して特定の文字列を対応付けることにより、対応付けられた文字列が設定コードとして表示部８２１に表示されてもよい。

例えば、予め定められた３つの設定コードにそれぞれ「標準設定１」、「標準設定２」および「標準設定３」が対応付けられてもよい。この場合、表示部８２１を例えば液晶表示器で構成することにより、表示部８２１に「標準設定１」、「標準設定２」および「標準設定３」のいずれかが予め定められた設定コードとして表示されてもよい。また、この場合、流量スイッチ１は、「標準設定１」、「標準設定２」および「標準設定３」のいずれかが選択されることにより、上記の例と同様の設定復元機能が使用可能に構成されてもよい。

（３）上記実施の形態では、第１〜第７項目の情報に対応する設定コードが生成されるが、本発明はこれに限定されない。例えば、流量のしきい値に対応する設定コードが生成されてもよい。この場合、使用者または製造業者等は、表示部８２１に表示される設定コードに基づいて、流量のしきい値を知ることができる。

（４）上記実施の形態では、第１〜第７項目の情報は初期設定時に設定されるが、本発明はこれに限定されない。第１〜第７項目の情報のうちの少なくとも一部の情報は、流量スイッチ１に最初に電力が供給される初期設定時以外のタイミングで設定可能であってもよい。

（５）上記実施の形態では、初期設定時に設定される第１〜第７項目の全ての情報の組み合わせに対応する設定コードが生成されるが、本発明はこれに限定されない。初期設定時に設定される複数の情報のうち配管２に関する情報を含む一部の情報の組み合わせのみに対応する設定コードが生成されてもよい。この場合においても、設定コードに対応する複数項目の情報について、上記の例と同様の効果を得ることができる。

（６）上記実施の形態では、図３の時間差測定部１１、流量算出部１２、情報設定部１３、比較判定部１４および信号出力部１５の各々が、ハードウェアとソフトウェアとにより実現されるが、本発明はこれに限定されない。時間差測定部１１、流量算出部１２、情報設定部１３、比較判定部１４および信号出力部１５の各々は、電子回路等のハードウェアで実現されてもよく、これらの構成要素の一部がＣＰＵおよびメモリ等のハードウェアとソフトウェアとにより実現されてもよい。

（７）上記実施の形態においては、表示部８２１は筐体部５００に収容されるが、本発明はこれに限定されない。表示部８２１は、筐体部５００の外部に個別に設けられてもよい。例えば、表示部８２１は、配管２および超音波素子７１０，７２０から離間した位置に設けられてもよい。

（８）上記実施の形態においては、制御部８１１および記憶部８１２は主基板８１０とともに筐体部５００に収容されるが、本発明はこれに限定されない。制御部８１１および記憶部８１２は、筐体部５００の外部に設けられてもよい。例えば、制御部８１１および記憶部８１２は、配管２および超音波素子７１０，７２０から離間した位置に設けられてもよい。

（９）上記実施の形態においては、超音波素子７１０，７２０を配管２に固定するために、センサ部４００を固定するクランプ部１００が用いられるが、本発明はこれに限定されない。センサ部４００を配管２に固定することができるのであれば、クランプ部１００に代えて結束バンドが用いられてもよい。または、クランプ部１００の一部が結束バンドにより構成されてもよい。

［８］請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記実施の形態では、流量スイッチ１が超音波流量スイッチの例であり、超音波素子７１０または超音波素子７２０が第１の超音波素子の例であり、超音波素子７２０または超音波素子７１０が第２の超音波素子の例であり、クランプ部１００、筐体部５００、結合部６００、超音波遮蔽板７３０および２個の充填部材７４０，７５０が固定具の例である。

また、初期設定時に設定される第４項目の情報および第５項目の情報が配管に関する情報の例であり、初期設定時に設定される第１〜第７項目の情報が設定情報の例であり、流量のしきい値が流量しきい値の例であり、記憶部８１２が記憶部の例である。

また、流量算出部１２が算出部の例であり、信号出力部１５が出力部の例であり、表示部８２１が表示部の例であり、操作部８２２が操作部の例であり、情報設定部１３が設定手段、コード受付手段およびコード生成部の例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
［９］参考形態
（１）本参考形態に係る超音波流量スイッチは、配管を流れる流体の流量に基づくオンオフ信号を出力する超音波流量スイッチであって、配管を流れる流体への超音波の送信および配管を流れる流体からの超音波の受信のうち少なくとも送信を行う第１の超音波素子と、配管を流れる流体への超音波の送信および配管を流れる流体からの超音波の受信のうち少なくとも受信を行う第２の超音波素子と、第１および第２の超音波素子を配管の外面に一体的または個別に着脱可能に固定する固定具と、配管に関する情報を含む設定情報、設定情報のうち少なくとも配管に関する情報に対応する設定コードおよび予め定められた流量しきい値を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された設定情報と第１および第２の超音波素子のうち少なくとも一方の出力信号とに基づいて配管内の流体の流量を算出する算出部と、算出部により算出された流量と流量しきい値とに基づいてオンオフ信号を出力する出力部と、算出部により算出された流量と記憶部に記憶された流量しきい値とを表示するとともに、記憶部に記憶された設定コードを表示可能に構成された表示部とを備える。
その超音波流量スイッチにおいては、第１および第２の超音波素子が配管の外面に固定された状態で、第１および第２の超音波素子のうち少なくとも一方から配管を流れる流体に超音波が送信され、第１および第２の超音波素子のうち少なくとも一方により配管を流れる流体からの超音波が受信される。記憶部に記憶された設定情報と第１および第２の超音波素子のうち少なくとも一方の出力信号とに基づいて、配管を流れる流体の流量が算出部により算出される。算出された流量と流量しきい値とが表示部に表示され、算出された流量および流量しきい値に基づくオンオフ信号が出力される。
設定情報のうち少なくとも配管に関する情報に対応する設定コードが表示部に表示される。この場合、使用者が設定コードを製造業者またはメンテナンス業者（以下、製造業者等と呼ぶ。）に知らせることにより、製造業者等は、設定コードに基づいて設定情報のうち少なくとも配管に関する情報の設定内容を正確に把握することができる。このように、使用者は、表示部に表示される設定コードにより設定内容を正確に伝達することが可能になる。
また、予め設定情報のうち少なくとも配管に関する情報と設定コードとの対応関係が使用者に知らされている場合、使用者は、表示部に表示される設定コードとその対応関係とに基づいて設定情報のうち少なくとも配管に関する情報の設定内容を正確に把握することが可能になる。さらに、製造業者等は、表示部に表示される設定コードとその対応関係とに基づいて設定情報のうち少なくとも配管に関する情報の設定内容を正確に把握することが可能になる。
（２）超音波流量スイッチは、設定情報を入力するために使用者により操作される第１の操作部と、第１の操作部により入力された設定情報に基づいて当該設定情報のうち少なくとも配管に関する情報に対応する設定コードを生成するとともに、生成された設定コードを記憶部に記憶させるコード生成部とをさらに備えてもよい。
この場合、使用者は、第１の操作部を操作することにより設定情報を入力することができる。また、入力された設定情報のうち少なくとも配管に関する情報に対応する設定コードが生成され、生成された設定コードが記憶部に記憶される。それにより、設定コードが表示部に表示される。使用者は、第１の操作部の操作に基づく設定内容のうち少なくとも配管に関する情報の設定内容を正確に伝達することが可能になる。また、製造業者等が第１の操作部の操作により設定情報を入力した場合に、使用者は、少なくとも配管に関する情報の設定内容を正確に把握することが可能になる。
（３）超音波流量スイッチは、設定コードを入力するために使用者により操作される第２の操作部をさらに備え、コード生成部は、第２の操作部により入力された設定コードに対応する設定情報を生成するとともに、生成された設定情報を記憶部に記憶させてもよい。
この場合、使用者および製造業者等は、第２の操作部を操作することにより設定コードを入力することができる。入力された設定コードに対応する設定情報が生成され、生成された設定情報が記憶部に記憶される。このように、設定コードを入力することにより少なくとも配管に関する情報の設定が行われるので、使用者および製造業者等は、超音波流量スイッチの設定作業を迅速かつ容易に行うことができる。また、使用者および製造業者等は、多数の超音波流量スイッチの設定作業を短時間で行うことができる。
（４）設定コードは、誤り検出用符号を含み、コード生成部は、第２の操作部により入力される設定コードの誤り検出用符号に基づいて当該設定コードが有効か否かを判定し、当該設定コードが有効である場合に設定情報を生成し、当該設定コードが有効でない場合に設定情報を生成しなくてもよい。
この場合、入力される設定コードが有効でない限り、設定情報が生成されない。したがって、誤った設定コードに対応する不適切な設定情報に起因して、誤ったオンオフ信号が出力されることが防止される。それにより、誤ったオンオフ信号に起因する外部装置の誤動作が防止される。
（５）配管に関する情報は、配管の外径および配管の厚みのうち少なくとも一方を含んでもよい。
この場合、使用者および製造業者等は、表示部に表示される設定コードに基づいて、設定された配管の外径および配管の厚みのうち少なくとも一方の情報を知ることができる。
（６）配管に関する情報は、配管を流れる流体の特性に関する情報を含んでもよい。
この場合、使用者および製造業者等は、表示部に表示される設定コードに基づいて、設定された配管を流れる流体の特性に関する情報を知ることができる。

本発明は、種々の超音波流量スイッチに有効に利用することができる。

１ 流量スイッチ
１Ｓ 上ボタン
２ 配管
２Ｓ 下ボタン
３ ケーブル
３Ｓ モードボタン
１１ 時間差測定部
１２ 流量算出部
１３ 情報設定部
１４ 比較判定部
１５ 信号出力部
１００ クランプ部
２００ 上クランプ部材
３００ 下クランプ部材
４００ センサ部
４１０ センサ固定ねじ
５００ 筐体部
５１０ 上筐体部
５１１ 窓部
５２０ 下筐体部
５３０ 経路部材
６００ 結合部
６１０ 音響カプラント
７００ 超音波制御機構
７１０，７２０ 超音波素子
７１１，７２１ 音響接合剤
７３０ 超音波遮蔽板
７４０，７５０ 充填部材
８００ 電子回路部
８１０ 主基板
８１１ 制御部
８１２ 記憶部
８１３ 送受信切替回路
８１４ 送信部
８１５ 受信部
８２０ 副基板
８２１ 表示部
８２１ａ 上段表示領域
８２１ｂ 下段表示領域
８２２ 操作部
８３０ コネクタ
８４０ 表示灯
８９０ 外部装置

Claims (7)

1. 配管を流れる流体の流量に基づくオンオフ信号を出力する超音波流量スイッチであって、
   前記配管を流れる流体への超音波の送信および前記配管を流れる流体からの超音波の受信のうち少なくとも送信を行う第１の超音波素子と、
   前記配管を流れる流体への超音波の送信および前記配管を流れる流体からの超音波の受信のうち少なくとも受信を行う第２の超音波素子と、
   前記第１および第２の超音波素子を前記配管の外面に一体的または個別に着脱可能に固定する固定具と、
   操作入力を受け付ける操作部と、
   個別に設定されるべき複数の設定項目にそれぞれ対応する複数の情報を含みかつ前記複数の情報のうち一の情報として前記配管に関する情報を含む設定情報と、前記複数の情報に対応する設定コードと、前記操作部を介して受け付けられた操作入力によって定められた流量しきい値とを記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された前記設定情報と前記第１および第２の超音波素子のうち少なくとも一方の出力信号とに基づいて前記配管内の流体の流量を算出する算出部と、
   前記算出部により算出された流量と前記流量しきい値とに基づいて前記オンオフ信号を出力する出力部と、
   前記算出部により算出された流量と前記記憶部に記憶された前記流量しきい値とを表示する第１の表示態様と、前記記憶部に記憶された前記設定コードを表示する第２の表示態様とに切替可能に構成された表示部とを備える、超音波流量スイッチ。
2. 前記操作部を介して受け付けられた操作入力により、前記複数の設定項目にそれぞれ対応する前記複数の情報を個別に設定する設定手段と、
   前記設定手段により設定された前記複数の情報に対応する設定コードを生成するとともに、生成された前記設定コードを前記記憶部に記憶させるコード生成部とをさらに備える、請求項１記載の超音波流量スイッチ。
3. 前記操作部を介して受け付けられた操作入力により、設定コードを受け付けるコード受付手段をさらに備え、
   前記コード生成部は、さらに、受け付けられた前記設定コードに対応する複数の情報を含む設定情報を生成するとともに、生成された前記設定情報を前記記憶部に記憶させる、請求項２記載の超音波流量スイッチ。
4. 前記操作部を介して受け付けられた操作入力により、設定コードを受け付けるコード受付手段と、
   前記コード受付手段により受け付けられた前記設定コードに対応する複数の情報を含む設定情報を生成するとともに、生成された前記設定情報を前記記憶部に記憶させるコード生成部とをさらに備える、請求項１記載の超音波流量スイッチ。
5. 設定コードは、誤り検出用符号を含み、
   前記コード生成部は、前記操作部により操作入力された設定コードの誤り検出用符号に基づいて当該設定コードが有効か否かを判定し、当該設定コードが有効である場合に設定情報を生成し、当該設定コードが有効でない場合に設定情報を生成しない、請求項３または４記載の超音波流量スイッチ。
6. 前記配管に関する情報は、前記配管の外径および前記配管の厚みのうち少なくとも一方を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の超音波流量スイッチ。
7. 前記配管に関する情報は、前記配管を流れる流体の特性に関する情報を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波流量スイッチ。

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