JP6925112B2 - 濃度計 - Google Patents
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Description
本発明は、管内の流体の濃度を測定する濃度計に関する。
特許文献１の濃度計は、流体中を伝播する超音波の音速を測定し、その音速から流体の濃度を求める。
特許文献１の濃度計では、例えば、パージする時に管の分岐部分などによどみが発生して不純物が滞留するため、流体の濃度を正確に計測することが困難であった。
本発明は、流体の濃度の測定精度の向上を図ることが可能な流量計の提供を目的とする。
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明は、管内の流体の濃度を測定する濃度測定部と、前記濃度測定部の測定結果を出力する出力部と、を有する濃度計であって、前記管内における前記流体の流れの有無を判断する判断部をさらに有し、前記出力部は、前記判断部が前記流体の流れがないと判断したときには、前記濃度測定部の測定結果を出力し、前記判断部により前記流体の流れがあると判断されたときには、前記濃度測定部の測定結果を出力しないか、又は、前記判断部により前記流体の流れがないと判断されたときとは区別可能な態様で前記濃度測定部の測定結果を出力し、前記濃度測定部は、前記流体を伝搬する超音波の速度を検出する検出部を備えて、前記検出部により検出される速度に基づいて前記流体の濃度を算出し、前記判断部は、前記検出部の検出結果から前記流体が流れているか否かを判断し、前記濃度測定部には、前記検出部の検出信号を増幅する信号増幅部が備えられ、前記信号増幅部による増幅のゲインのばらつきの大小に応じて前記流体の濃度の大小を判定する濃度大小判定部をさらに有する濃度計である。
請求項２の発明は、管内の流体の濃度を測定する濃度測定部を有する濃度計であって、前記管内における前記流体の流れの有無を判断する判断部をさらに有し、前記濃度測定部は、前記判断部が前記流体の流れがないと判断したときにのみ、前記管内の流体の濃度を測定し、前記判断部が前記流体の流れがあると判断したときには、前記管内の流体の濃度を測定せず、前記濃度測定部は、前記流体を伝搬する超音波の速度を検出する検出部を備えて、前記検出部により検出される速度に基づいて前記流体の濃度を算出し、前記判断部は、前記検出部の検出結果から前記流体が流れているか否かを判断し、前記濃度測定部には、前記検出部の検出信号を増幅する信号増幅部が備えられ、前記信号増幅部による増幅のゲインのばらつきの大小に応じて前記流体の濃度の大小を判定する濃度大小判定部をさらに有する濃度計である。
請求項３の発明は、管内の流体の濃度を測定する濃度測定部と、前記濃度測定部の測定結果を出力する出力部と、を有する濃度計であって、前記管内における前記流体の流れの有無を判断する判断部をさらに有し、前記出力部は、前記判断部が前記流体の流れがないと判断したときには、前記濃度測定部の測定結果を出力し、前記判断部により前記流体の流れがあると判断されたときには、前記濃度測定部の測定結果を出力しないか、又は、前記判断部により前記流体の流れがないと判断されたときとは区別可能な態様で前記濃度測定部の測定結果を出力し、前記濃度測定部は、前記流体を伝搬する超音波の速度を検出する検出部を備えて、前記検出部により検出される速度に基づいて前記流体の濃度を算出し、前記判断部は、前記検出部の検出結果から前記流体が流れているか否かを判断し、前記濃度測定部には、前記検出部の検出信号を増幅する信号増幅部が備えられ、前記信号増幅部による増幅のゲインのばらつきが所定値以内であるか否かを判定するゲインばらつき判定部をさらに有する濃度計である。
請求項４の発明は、管内の流体の濃度を測定する濃度測定部を有する濃度計であって、前記管内における前記流体の流れの有無を判断する判断部をさらに有し、前記濃度測定部は、前記判断部が前記流体の流れがないと判断したときにのみ、前記管内の流体の濃度を測定し、前記判断部が前記流体の流れがあると判断したときには、前記管内の流体の濃度を測定せず、前記濃度測定部は、前記流体を伝搬する超音波の速度を検出する検出部を備えて、前記検出部により検出される速度に基づいて前記流体の濃度を算出し、前記判断部は、前記検出部の検出結果から前記流体が流れているか否かを判断し、前記濃度測定部には、前記検出部の検出信号を増幅する信号増幅部が備えられ、前記信号増幅部による増幅のゲインのばらつきが所定値以内であるか否かを判定するゲインばらつき判定部をさらに有する濃度計である。
請求項５の発明は、管内の流体の濃度を測定する濃度測定部と、前記濃度測定部の測定結果を出力する出力部と、を有する濃度計であって、前記管内における前記流体の流れの有無を判断する判断部をさらに有し、前記出力部は、前記判断部が前記流体の流れがないと判断したときには、前記濃度測定部の測定結果を出力し、前記判断部により前記流体の流れがあると判断されたときには、前記濃度測定部の測定結果を出力しないか、又は、前記判断部により前記流体の流れがないと判断されたときとは区別可能な態様で前記濃度測定部の測定結果を出力し、前記判断部は、前記流体が流れているか否かを判定するための信号を外部から受信し、その受信信号に基づいて判断し、前記流体の中で超音波を送受波する超音波センサと、前記超音波センサの検出信号を増幅する信号増幅部と、前記信号増幅部による増幅のゲインのばらつきの大小に応じて前記流体の濃度の大小を判定する濃度大小判定部と、をさらに有する濃度計である。
請求項６の発明は、管内の流体の濃度を測定する濃度測定部を有する濃度計であって、前記管内における前記流体の流れの有無を判断する判断部をさらに有し、前記濃度測定部は、前記判断部が前記流体の流れがないと判断したときにのみ、前記管内の流体の濃度を測定し、前記判断部が前記流体の流れがあると判断したときには、前記管内の流体の濃度を測定せず、前記判断部は、前記流体が流れているか否かを判定するための信号を外部から受信し、その受信信号に基づいて判断し、前記流体の中で超音波を送受波する超音波センサと、前記超音波センサの検出信号を増幅する信号増幅部と、前記信号増幅部による増幅のゲインのばらつきの大小に応じて前記流体の濃度の大小を判定する濃度大小判定部と、をさらに有する濃度計である。
請求項７の発明は、管内の流体の濃度を測定する濃度測定部と、前記濃度測定部の測定結果を出力する出力部と、を有する濃度計であって、前記管内における前記流体の流れの有無を判断する判断部をさらに有し、前記出力部は、前記判断部が前記流体の流れがないと判断したときには、前記濃度測定部の測定結果を出力し、前記判断部により前記流体の流れがあると判断されたときには、前記濃度測定部の測定結果を出力しないか、又は、前記判断部により前記流体の流れがないと判断されたときとは区別可能な態様で前記濃度測定部の測定結果を出力し、前記判断部は、前記流体が流れているか否かを判定するための信号を外部から受信し、その受信信号に基づいて判断し、前記流体の中で超音波を送受波する超音波センサと、前記超音波センサの検出信号を増幅する信号増幅部と、前記信号増幅部による増幅のゲインのばらつきが所定値以内であるか否かを判定するゲインばらつき判定部と、をさらに有する濃度計である。
請求項８の発明は、管内の流体の濃度を測定する濃度測定部を有する濃度計であって、前記管内における前記流体の流れの有無を判断する判断部をさらに有し、前記濃度測定部は、前記判断部が前記流体の流れがないと判断したときにのみ、前記管内の流体の濃度を測定し、前記判断部が前記流体の流れがあると判断したときには、前記管内の流体の濃度を測定せず、前記判断部は、前記流体が流れているか否かを判定するための信号を外部から受信し、その受信信号に基づいて判断し、前記流体の中で超音波を送受波する超音波センサと、前記超音波センサの検出信号を増幅する信号増幅部と、前記信号増幅部による増幅のゲインのばらつきが所定値以内であるか否かを判定するゲインばらつき判定部と、をさらに有する濃度計である。
請求項９の発明は、請求項１から８の何れか１の請求項に記載の濃度計であって、前記濃度測定部は、前記ゲインのばらつきが所定値以内であって、前記ゲインが予め定められた適正範囲にあるときに、前記流体の濃度を測定する濃度計である。
請求項１，３，５，７の発明では、判断部が流体の流れがないと判断したときに濃度測定部の測定結果が出力される。ここで、流体の流れがない場合には、管の分岐部分などに滞留していた不純物が拡散することで不純物を考慮した流体の濃度を測定可能となるので、測定精度の向上を図ることが可能となる。また、判断部が流体の流れがあると判断したときには、濃度測定部の測定結果が出力されないか、又は、判断部により流体の流れがないと判断されたときとは区別可能な態様で出力される（請求項１，３，５，７の発明）。これにより、流体の流れがあるときに濃度測定部が測定した濃度を、流体の流れがないときに濃度測定部が測定した濃度と間違えることが抑えられる。
請求項２，４，６，８の発明では、濃度測定部は、判断部が流体の流れがないと判断したときにのみ、管内の流体の濃度を測定する。これにより、管の分岐部分などに滞留していた不純物が拡散することで不純物を考慮した流体の濃度のみを測定可能となるので、測定精度の向上を図ることが可能となる。
判断部は、濃度測定部に備えられた検出部であって、流体を伝搬する超音波の速度を検出する検出部の検出結果から流体が流れているか否かを判断してもよいし（請求項１〜４の発明）、流体が流れているか否かを判定するための信号を外部から受信し、その受信信号に基づいて判断してもよい（請求項５〜８の発明）。前者の場合、濃度測定部に備えた検出部を判断部にも利用することが可能となり、濃度計のコンパクト化が図られる。
請求項１，２，５，６の発明では、濃度測定部による濃度測定を行うことなく、流体の濃度の大小を大雑把に判定することが可能となる。また、請求項３，４，７，８の発明では、ゲインのばらつきが所定値以内であるか否かを判定することができる。そして、ゲインのばらつきが所定値以内である場合には、濃度測定部による濃度測定を行う前に、濃度測定値のばらつきが小さくなることが予想できる。
さらに、流体の濃度が大きくなると、ゲインのばらつきが小さくなり、ゲインは流体に固有の値に近づくことが知られている。従って、請求項９の発明のように、ゲインのばらつきが所定値以内であって、ゲインが予め定められた値であるときに、濃度測定部が流体の濃度を測定する構成とすれば、例えば、管内に流体が満たされたか否かを判定するパージ判定のように、流体の濃度が高い範囲において高精度な測定が求められる場合において、流体がまだ十分満たされておらず、流体の濃度が低いときに、高精度な濃度測定を実行する必要がなくなる。
［第１実施形態］
図１に示すように、本実施形態の濃度計１０は、計測部１１と制御部２０とからなる。計測部１１は、流体が流れる管１２の途中に取り付けられる計測管１３と、その計測管１３を軸方向に挟む１対の超音波送受波器１４，１４とを備えている。１対の超音波送受波器１４，１４は、計測管１３の中心軸上に配置されている。
図１に示すように、本実施形態の濃度計１０は、計測部１１と制御部２０とからなる。計測部１１は、流体が流れる管１２の途中に取り付けられる計測管１３と、その計測管１３を軸方向に挟む１対の超音波送受波器１４，１４とを備えている。１対の超音波送受波器１４，１４は、計測管１３の中心軸上に配置されている。
計測管１３には、計測管１３の内圧を検出するための圧力センサ１７が備えられている。また、本実施形態では、計測管１３に、計測管１３内の温度を検出するための温度センサ１８が備えられている。
図１に示すように、制御部２０には、送受波制御回路２１と圧力検出回路２７と温度検出回路２８と主制御回路３０とが備えられている。圧力検出回路２７は、圧力センサ１７の出力信号を圧力の検出値に変換して主制御回路３０に出力する。温度検出回路２８は、温度センサ１８の出力信号を温度の検出値に変換して主制御回路３０に出力する。
送受波制御回路２１は、所定周期でパルスを出力する発振回路（図示せず）と、１対の超音波送受波器１４，１４に超音波を出力させる送波回路（図示せず）と、１対の超音波送受波器１４，１４が超音波を受信したことを検出する受波回路（図示せず）とを備えている。そして、送受波制御回路２１は、上流側の超音波送受波器１４を送波回路に接続する一方、下流側の超音波送受波器１４を受波回路に接続して、上流側の超音波送受波器１４に超音波を出力させてから、その超音波を下流側の超音波送受波器１４が受信する迄の間に発振回路が出力したパルス数を超音波の第１伝搬時間ｔ１として計測する。また、送受波制御回路２１は、上流側の超音波送受波器１４を受波回路に接続する一方、下流側の超音波送受波器１４を送波回路に接続した状態に切り替えて、下流側の超音波送受波器１４に超音波を出力させてから、その超音波を上流側の超音波送受波器１４が受信する迄の間に発振回路が出力したパルス数を超音波の第２伝搬時間ｔ２として計測する。なお、１対の超音波送受波器１４，１４間の距離Ｌ、流体中の音速Ｃ、流体の流速Ｖを用いると、第１伝搬時間ｔ１＝Ｌ／（Ｃ＋Ｖ）、第２伝搬時間ｔ２＝Ｌ／（Ｃ−Ｖ）で表される。
また、送受波制御回路２１には、１対の超音波送受波器１４，１４の検出信号を増幅する信号増幅回路２２が備えられている。そして、送受波制御回路２１は、第１伝搬時間ｔ１と第２伝搬時間ｔ２と信号増幅回路２２による増幅のゲインＧを主制御回路３０に出力する。
主制御回路３０には、ＣＰＵ３０Ａ、ＲＯＭ３０Ｂ、ＲＡＭ３０Ｃが備えられ、ＲＯＭ３０Ｂに記憶された図示しないデータ処理プログラムを実行することで、主制御回路３０が図１のブロック図に示した制御系として機能する。また、主制御回路３０は、種々のデータ処理結果を出力回路２９に出力する。
ところで、本実施形態では、管１２には、流体として水素が流れるようになっている。そして、濃度計１０は、管１２（図１参照）内に水素をパージする（管内の流体を空気から水素に置換する）際に、パージの進行度合いを判定するために用いられる。図２には、パージの進行度合いを判定する際に主制御回路３０が実行するパージ判定処理Ｓ１０が示されている。
図２に示されるように、パージ判定処理Ｓ１０では、主制御回路３０は、まず、圧力検出回路２７から圧力値を取得し（ステップＳ１１）、次いで、送受波制御回路２１から取得したゲインＧが安定しているか否かを判断する（ステップＳ１２）。具体的には、ステップＳ１２の処理では、ｎ回連続で取得したゲインＧのばらつきが所定値より小さいか否かを判断する。
ゲインＧが安定していない、即ち、不安定であると判断されると（ステップＳ１２でＮｏ）、ｎ回連続して信号の受信に成功しているか否かが判断される（ステップＳ２３）。ｎ回連続して信号の受信に成功していない場合（ステップＳ２３でＮｏ）には、故障と判定し、その判定結果を出力する（ステップＳ２５）。ｎ回連続して信号の受信に成功している場合（ステップＳ２３でＹｅｓ）には、パージ初期と判定し、その判定結果を出力する（ステップＳ２４）。
一方、ゲインＧが安定していると判断されると（ステップＳ１２でＹｅｓ）、ゲインＧが所定値Ｇ１であるか否かが判断される（ステップＳ１３）。所定値Ｇ１は、水素濃度が９０％〜１００％のときのゲインの値であり、ステップＳ１１で取得した圧力値に基づいて決定される。ゲインＧが所定ゲインＧ１である場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）には、水素濃度が大きい、即ち、パージがある程度進行していると判断して、ステップＳ１４以降の処理が行われる。ゲインＧが所定ゲインＧ１でない場合（ステップＳ１３）には、水素濃度が小さい、即ち、パージが不十分であると判定し、その判定結果を出力する（ステップＳ２２）。
ここで、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）には、パージ開始からの水素濃度とゲインＧの時間変化が示されている。図３（Ａ）に示されるように、パージが行われると、パージの進行に伴って水素濃度が増加する。同図において、水素濃度の理論値は２点鎖線で示され、実測値は実線で示されている。パージ初期では、実測される水素濃度のばらつきが大きいが、パージがある程度進行すると、実測される水素濃度のばらつきが小さくなる。また、図３（Ｂ）に示されるように、ゲインＧについても、パージ初期では、ばらつきが大きいが、パージがある程度進行すると、ばらつきが小さくなる。ゲインＧは、水素濃度が１００％へ近づくにつれて、所定ゲインＧ１へと段階的に近づく。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）から明らかなように、ゲインＧのばらつきが所定の範囲内にあると、水素濃度がＸ２（％）以上であると言える。また、ゲインＧの値のばらつきが小さい場合において、そのゲインが所定ゲインＧ１であれば、水素濃度がＸ１（％）以上であると言える。そして、本実施形態の濃度計１０では、パージ判定処理Ｓ１０のステップＳ１２，Ｓ１３の処理において、ゲインＧのばらつきとゲインＧの値に基づいて、水素濃度の大小及び濃度測定値のばらつきが小さくなることが予想できるか否かを判定している。
図２に示されるように、ステップＳ１４の処理では、主制御回路３０は、温度検出回路２８から温度値を取得する。次いで、送受波制御回路２１から取得した第１伝搬時間ｔ１と第２伝搬時間ｔ２とから、音速を計算する（ステップＳ１５）。次いで、ステップＳ１４で取得した温度値と、ステップＳ１５で取得した音速Ｃとから、水素濃度を計算する（ステップＳ１６）。
水素濃度が計算されたら、管１２内の流れがゼロであるか否かが判断される（ステップＳ１７）。具体的には、送受波制御回路２１から取得した第１伝搬時間ｔ１と第２伝搬時間ｔ２とから流速Ｖを求め、その流速Ｖがゼロであるか否かが判断される。流れがゼロでない場合（ステップＳ１７でＮｏ）には、水素濃度は十分に大きいが、濃度の詳細は不明であると判定し、その判定結果を出力する（ステップＳ２１）。なお、ステップＳ２１において、主制御回路３０は、測定された水素濃度も出力する。
流れがゼロである場合（ステップＳ１７でＹｅｓ）には、ステップＳ１６で計算された水素濃度が所定の濃度Ｘ３（％）以上であるか否かが判断される（ステップＳ１８）。水素濃度がＸ３（％）未満である場合（ステップＳ１８でＮｏ）には、水素濃度は十分に大きいが、パージは未完であると判定し、その判定結果を出力する（ステップＳ２０）。一方、水素濃度がＸ３（％）以上である場合には、パージが完了したと判定し、その判定結果を出力回路２９を介して出力する（ステップＳ１９）。なお、ステップＳ１９，Ｓ２０において、主制御回路３０は、測定された水素濃度も出力する。
ステップＳ１９，Ｓ２０〜２２，Ｓ２４〜２５の処理のうち何れかの処理が実行されると、主制御回路３０はパージ判定処理Ｓ１０を終了する。パージ判定処理Ｓ１０の説明は以上である。
本実施形態の濃度計１０の構成に関する説明は以上である。なお、本実施形態では、ステップＳ１６を実行しているときの主制御回路３０、送受波制御回路２１及び１対の超音波送受波器１４，１４が本発明に係る「濃度測定部」を構成し、主制御回路３０及び出力回路２９が本発明の「出力部」を構成する。また、ステップＳ１７を実行しているときの主制御回路３０が本発明の「判断部」に相当し、ステップＳ１２，Ｓ１３を実行しているときの主制御回路３０が本発明の「濃度大小判定部」又は「ゲインばらつき判定部」に相当する。
上述のように、本実施形態の濃度計１０では、管１２内に流れがない場合に、水素濃度の測定結果が出力される。ここで、管１２内に流れがない場合には、管１２内で不純物が拡散することで不純物を考慮した水素濃度を測定可能となるので、測定精度の向上を図ることが可能となる。また、濃度計１０では、管１２内に流れがある場合にも、水素濃度の測定結果が出力されるが、この出力態様は、管１２内に流れがないと判断されたときとは区別可能な態様となっている。具体的には、流れがある場合には、濃度の詳細が不明であると判定され、その判定結果が出力される。これにより、本実施形態では、流体の流れがあるときに測定された水素濃度を、流体の流れがないときに測定された水素濃度と間違えることが抑えられる。
また、本実施形態の濃度計１０では、流体を伝搬する超音波の速度を検出する１対の超音波送受波器１４，１４を備え、それら１対の超音波送受波器１４，１４によって検出される速度（詳細には、第１伝搬時間ｔ１と第２伝搬時間ｔ２）に基づいて、主制御回路３０が流体の濃度を演算する。また、主制御回路３０は、超音波送受波器１４，１４の検出結果に基づいて流速を演算し、流体が流れているか否かを判断する。このように、本実施形態の濃度計１０によれば、１対の超音波送受波器１４，１４を、濃度の測定と流れの有無の判断の両方に利用することが可能となり、濃度計１０のコンパクト化が図られる。
また、本実施形態の濃度計１０では、超音波送受波器１４からの信号を信号増幅回路２２で増幅するときのゲインのばらつきの大小に応じて、パージの進行度合い、即ち、水素濃度の大小を判定する。本実施形態の濃度計１０によれば、水素の濃度測定を行うことなく、水素濃度の大小を大雑把に判定することが可能となる。ここで、水素濃度が大きくなると、ゲインＧのばらつきが小さくなり、ゲインＧは所定ゲインＧ１に近づく。そして、濃度計１０では、ゲインＧのばらつきが所定値以内であって、ゲインＧが所定ゲインＧ１であるときに、水素濃度を測定するので、パージが不十分で水素濃度が低いときに、高精度な濃度測定を実行する必要がなくなる。
［第２実施形態］
図４に示すように、本実施形態の濃度計１０Ｖは、超音波送受波器１４とは別に、計測管１３内の濃度を計測するための濃度センサ４０及び濃度検出回路４１を有している。また、管１２の途中には、バルブ４２が取り付けられていて、バルブ４２を閉めることで管１２内の流れを止めることができる。そして、バルブ４２の開閉情報は、主制御回路３０に出力可能になっている。また、濃度計１０Ｖは、温度センサ１８と温度検出回路２８とを有さない。なお、濃度計１０Ｖのその他の構成は、上記第１実施形態の濃度計１０と同様である。
図４に示すように、本実施形態の濃度計１０Ｖは、超音波送受波器１４とは別に、計測管１３内の濃度を計測するための濃度センサ４０及び濃度検出回路４１を有している。また、管１２の途中には、バルブ４２が取り付けられていて、バルブ４２を閉めることで管１２内の流れを止めることができる。そして、バルブ４２の開閉情報は、主制御回路３０に出力可能になっている。また、濃度計１０Ｖは、温度センサ１８と温度検出回路２８とを有さない。なお、濃度計１０Ｖのその他の構成は、上記第１実施形態の濃度計１０と同様である。
図５には、本実施形態の濃度計１０Ｖの主制御回路３０が実行するパージ判定処理Ｓ１０Ｖが示されている。パージ判定処理Ｓ１０Ｖは、上述した第１実施形態のパージ判定処理Ｓ１０におけるステップＳ１４〜Ｓ１６の処理がステップＳ１６Ｖの濃度確認処理に置き換えられている。ステップＳ１６Ｖの濃度確認処理では、主制御回路３０が濃度検出回路４１から計測管１３内の水素濃度を取得する。
また、パージ判定処理Ｓ１０ＶのステップＳ１７の流れゼロ判定処理では、バルブ４２が閉状態か否かを取得することで、管１２内に流れがあるか否かを判断する。なお、バルブ４２が閉状態であれば、管１２内に流体の流れがない、即ち流れが０であると判定し、それ以外は、管１２内に流体の流れがあると判定する。
本実施形態の濃度計１０Ｖの構成に関する説明は以上である。なお、本実施形態では、水素濃度を取得（ステップＳ１６）した後に、流れゼロ判定処理（ステップＳ１７）を行っているが、流れゼロ判定処理（ステップＳ１７）を先に行ってもよい。このとき、流れが０であったときにのみ水素濃度を取得する構成としてもよい。
［他の実施形態］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、計測対象が水素であったが、計測対象は他の流体であってもよい。なお、このとき計測対象の音速と、不純物の音速との差が大きいことが好ましい。
（２）管１２内に流れがないと判断されたときにのみ、上記実施形態におけるステップＳ１６で取得した水素濃度を出力する構成としてもよい。
（３）上記実施形態では、パージ判定と共に、水素濃度の測定値又は大小を出力していたが、水素濃度の測定値又は大小は出力せずに、パージ初期やパージ完了といった判定結果のみを出力してもよいし、水素濃度の測定値又は大小のみを出力してもよい。
（４）上記実施形態のパージ判定処理Ｓ１０，Ｓ１０Ｖにおいて、ゲインＧによる水素濃度の大小の判定（ステップＳ１１〜Ｓ１３）処理を行わなくてもよい。
（５）上記実施形態では流体を伝搬する超音波の速度を計測する例として２つの超音波送受波器１４，１４を用いていたが、１つの超音波送受波器と反射板とを用いても良い。超音波送受波器が出力した超音波を反射板で反射させて、その反射した超音波を受信することで、超音波の速度を計測することができる。
（６）上記実施形態では、パージ判定処理Ｓ１０，Ｓ１０ＶにおけるゲインＧが安定しているか否かを判断するステップＳ１２の処理の後に、ゲインＧが所定値Ｇ１であるか否かを判断するステップＳ１３の処理をしていたが、ステップＳ１３の処理を省略してもよい。この構成によれば、例えば、「プロパン５０％とブタン５０％」の混合気体をパージする場合、ゲインＧが安定したことをもって、パージがある程度進行していると判断することができる。なお、ステップＳ１２を実行しているときの主制御回路３０が本発明の「ゲインばらつき判定部」に相当する。
なお、本発明の技術的範囲には属さないが、パージ判定処理Ｓ１０，Ｓ１０ＶにおけるステップＳ１４以降の処理を実行しない構成であってもよい。具体的には、ゲインＧが安定しているか否かを判断するステップＳ１２の処理、又は、ゲインＧが所定値Ｇ１であるか否かを判断するステップＳ１３の処理の結果に基づいて、パージが完了したか否かを判定することができる。
１０ 濃度計
１２ 管
１３ 計測管
１４ 超音波送受波器
２１ 送受波制御回路
２２ 信号増幅回路
１２ 管
１３ 計測管
１４ 超音波送受波器
２１ 送受波制御回路
２２ 信号増幅回路
Claims (9)
- 管内の流体の濃度を測定する濃度測定部と、
前記濃度測定部の測定結果を出力する出力部と、を有する濃度計であって、
前記管内における前記流体の流れの有無を判断する判断部をさらに有し、
前記出力部は、
前記判断部が前記流体の流れがないと判断したときには、前記濃度測定部の測定結果を出力し、
前記判断部により前記流体の流れがあると判断されたときには、前記濃度測定部の測定結果を出力しないか、又は、前記判断部により前記流体の流れがないと判断されたときとは区別可能な態様で前記濃度測定部の測定結果を出力し、
前記濃度測定部は、前記流体を伝搬する超音波の速度を検出する検出部を備えて、前記検出部により検出される速度に基づいて前記流体の濃度を算出し、
前記判断部は、前記検出部の検出結果から前記流体が流れているか否かを判断し、
前記濃度測定部には、前記検出部の検出信号を増幅する信号増幅部が備えられ、
前記信号増幅部による増幅のゲインのばらつきの大小に応じて前記流体の濃度の大小を判定する濃度大小判定部をさらに有する濃度計。 - 管内の流体の濃度を測定する濃度測定部を有する濃度計であって、
前記管内における前記流体の流れの有無を判断する判断部をさらに有し、
前記濃度測定部は、
前記判断部が前記流体の流れがないと判断したときにのみ、前記管内の流体の濃度を測定し、
前記判断部が前記流体の流れがあると判断したときには、前記管内の流体の濃度を測定せず、
前記濃度測定部は、前記流体を伝搬する超音波の速度を検出する検出部を備えて、前記検出部により検出される速度に基づいて前記流体の濃度を算出し、
前記判断部は、前記検出部の検出結果から前記流体が流れているか否かを判断し、
前記濃度測定部には、前記検出部の検出信号を増幅する信号増幅部が備えられ、
前記信号増幅部による増幅のゲインのばらつきの大小に応じて前記流体の濃度の大小を判定する濃度大小判定部をさらに有する濃度計。 - 管内の流体の濃度を測定する濃度測定部と、
前記濃度測定部の測定結果を出力する出力部と、を有する濃度計であって、
前記管内における前記流体の流れの有無を判断する判断部をさらに有し、
前記出力部は、
前記判断部が前記流体の流れがないと判断したときには、前記濃度測定部の測定結果を出力し、
前記判断部により前記流体の流れがあると判断されたときには、前記濃度測定部の測定結果を出力しないか、又は、前記判断部により前記流体の流れがないと判断されたときとは区別可能な態様で前記濃度測定部の測定結果を出力し、
前記濃度測定部は、前記流体を伝搬する超音波の速度を検出する検出部を備えて、前記検出部により検出される速度に基づいて前記流体の濃度を算出し、
前記判断部は、前記検出部の検出結果から前記流体が流れているか否かを判断し、
前記濃度測定部には、前記検出部の検出信号を増幅する信号増幅部が備えられ、
前記信号増幅部による増幅のゲインのばらつきが所定値以内であるか否かを判定するゲインばらつき判定部をさらに有する濃度計。 - 管内の流体の濃度を測定する濃度測定部を有する濃度計であって、
前記管内における前記流体の流れの有無を判断する判断部をさらに有し、
前記濃度測定部は、
前記判断部が前記流体の流れがないと判断したときにのみ、前記管内の流体の濃度を測定し、
前記判断部が前記流体の流れがあると判断したときには、前記管内の流体の濃度を測定せず、
前記濃度測定部は、前記流体を伝搬する超音波の速度を検出する検出部を備えて、前記検出部により検出される速度に基づいて前記流体の濃度を算出し、
前記判断部は、前記検出部の検出結果から前記流体が流れているか否かを判断し、
前記濃度測定部には、前記検出部の検出信号を増幅する信号増幅部が備えられ、
前記信号増幅部による増幅のゲインのばらつきが所定値以内であるか否かを判定するゲインばらつき判定部をさらに有する濃度計。 - 管内の流体の濃度を測定する濃度測定部と、
前記濃度測定部の測定結果を出力する出力部と、を有する濃度計であって、
前記管内における前記流体の流れの有無を判断する判断部をさらに有し、
前記出力部は、
前記判断部が前記流体の流れがないと判断したときには、前記濃度測定部の測定結果を出力し、
前記判断部により前記流体の流れがあると判断されたときには、前記濃度測定部の測定結果を出力しないか、又は、前記判断部により前記流体の流れがないと判断されたときとは区別可能な態様で前記濃度測定部の測定結果を出力し、
前記判断部は、前記流体が流れているか否かを判定するための信号を外部から受信し、その受信信号に基づいて判断し、
前記流体の中で超音波を送受波する超音波センサと、
前記超音波センサの検出信号を増幅する信号増幅部と、
前記信号増幅部による増幅のゲインのばらつきの大小に応じて前記流体の濃度の大小を判定する濃度大小判定部と、をさらに有する濃度計。 - 管内の流体の濃度を測定する濃度測定部を有する濃度計であって、
前記管内における前記流体の流れの有無を判断する判断部をさらに有し、
前記濃度測定部は、
前記判断部が前記流体の流れがないと判断したときにのみ、前記管内の流体の濃度を測定し、
前記判断部が前記流体の流れがあると判断したときには、前記管内の流体の濃度を測定せず、
前記判断部は、前記流体が流れているか否かを判定するための信号を外部から受信し、その受信信号に基づいて判断し、
前記流体の中で超音波を送受波する超音波センサと、
前記超音波センサの検出信号を増幅する信号増幅部と、
前記信号増幅部による増幅のゲインのばらつきの大小に応じて前記流体の濃度の大小を判定する濃度大小判定部と、をさらに有する濃度計。 - 管内の流体の濃度を測定する濃度測定部と、
前記濃度測定部の測定結果を出力する出力部と、を有する濃度計であって、
前記管内における前記流体の流れの有無を判断する判断部をさらに有し、
前記出力部は、
前記判断部が前記流体の流れがないと判断したときには、前記濃度測定部の測定結果を出力し、
前記判断部により前記流体の流れがあると判断されたときには、前記濃度測定部の測定結果を出力しないか、又は、前記判断部により前記流体の流れがないと判断されたときとは区別可能な態様で前記濃度測定部の測定結果を出力し、
前記判断部は、前記流体が流れているか否かを判定するための信号を外部から受信し、その受信信号に基づいて判断し、
前記流体の中で超音波を送受波する超音波センサと、
前記超音波センサの検出信号を増幅する信号増幅部と、
前記信号増幅部による増幅のゲインのばらつきが所定値以内であるか否かを判定するゲインばらつき判定部と、をさらに有する濃度計。 - 管内の流体の濃度を測定する濃度測定部を有する濃度計であって、
前記管内における前記流体の流れの有無を判断する判断部をさらに有し、
前記濃度測定部は、
前記判断部が前記流体の流れがないと判断したときにのみ、前記管内の流体の濃度を測定し、
前記判断部が前記流体の流れがあると判断したときには、前記管内の流体の濃度を測定せず、
前記判断部は、前記流体が流れているか否かを判定するための信号を外部から受信し、その受信信号に基づいて判断し、
前記流体の中で超音波を送受波する超音波センサと、
前記超音波センサの検出信号を増幅する信号増幅部と、
前記信号増幅部による増幅のゲインのばらつきが所定値以内であるか否かを判定するゲインばらつき判定部と、をさらに有する濃度計。 - 請求項１から８の何れか１の請求項に記載の濃度計であって、
前記濃度測定部は、前記ゲインのばらつきが所定値以内であって、前記ゲインが予め定められた適正範囲にあるときに、前記流体の濃度を測定する濃度計。
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