JPH11325995A

JPH11325995A - 流量計測装置

Info

Publication number: JPH11325995A
Application number: JP13947598A
Authority: JP
Inventors: Koichi Takemura; 晃一竹村; Osamu Eguchi; 修江口
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-05-21
Filing date: 1998-05-21
Publication date: 1999-11-26
Anticipated expiration: 2018-05-21
Also published as: JP3473402B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は開閉手段を備えた流量計測装置にお
いて、大電流を消費する開閉手段の動作時に、電圧降下
による流量計測手段の動作への悪影響を回避し、計測値
の信頼性を向上することを課題とするものである。【解決手段】制御手段１２により、開閉手段１１の動
作中には、瞬時流量計測手段８の出力を停止する構成と
してある。従って開閉手段８が動作して電池１５の出力
電圧が降下しても、瞬時流量計測手段８で計測動作を停
止するので、誤計測の可能性が小さくなり、その結果計
測値の信頼性が向上するという効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体流量計測装
置、特に都市ガス、ＬＰガスなど一般家庭内で使用され
る流体流量を計測する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の計測装置のうち、家庭内に
ガスを供給するものについては、ガスの使用量を計測す
る計測機能と、その計測結果を基にガスの使用状態を監
視して、危険を察知した場合には、開閉弁を閉じてガス
の供給を停止する安全機能を備えたものが一般的であ
る。これらの装置の計測機能に着目した場合、膜式メー
タと呼ばれているものが主流であった。これは、装置内
の膜を通過するガス流量を計測するものであるが、ガス
の使用容量に比例して、膜の容量も大きくなり、その結
果装置自体の大型化を招く結果となっていた。そこで、
流量計測部を従来の膜から電子式に置き換えて小型化を
狙ったものが、近年、提案されており、例えば、特開平
８−７５５１１号公報に示されるような構成となってい
た。図１７を用いて動作を説明する。ガス配管１から供
給されたガスは遮断弁２、流量計測部３を経て、家屋内
の器具に供給される。流量計測部３は流体発振を検出す
る圧電膜センサ（図示せず）と流速を検出するフローセ
ンサ（図示せず）を用いている。流量演算部４では流量
計測部３からの電気信号を基に通過ガスの流量を求め
る。すなわち、流体発振の困難な低流量域ではフローセ
ンサからの電気信号を、中、大流量域では圧電膜センサ
からの電気信号を基に流量演算を行っている。従来の膜
式メータが一定流量（例えば１リットル程度の値）のガ
スが通過しない限り、センサ出力が得られなかったが、
圧電膜センサ、フローセンサのいづれを用いても、極め
て短時間でセンサ出力が選られるという特徴がある。弁
制御部５には予めガスの使用方法として適正と判断され
る限界値が記憶されている。この限界値とは、例えば、
複数の器具を用いた時の合計流量の最大許容量や、同一
の流量が継続して検出された場合の最大許容時間等であ
る。前者は配管系統の異常によるガスの大量流出を想定
し、後者は器具の消し忘れを想定しており、事故防止の
ために設定した値である。そして、流量演算部４で求め
た流量は、弁制御部５に入力され、ここで記憶している
限界値を越える使用状況が検出された場合には、遮断弁
２を作動させ、ガスの供給を停止させるとともに、表示
装置６に遮断を判断した理由を表示する。このようにし
て、ガス事故を未然に防止することが可能になってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の流量計測装置は、流体の圧力に抗して弁を動作させる
ため、大電流を必要とする。そのため、電源の電圧降下
をもたらし、その結果、流量計測値が不安定となり、計
測精度の点で課題があった。

【０００４】また、流体の物理量の瞬時変化に反応する
構成であるため、弁動作を伴う様な場合には、等流分布
の乱れに反応し計測値が不安定となり、計測精度の点で
課題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため制御手段が、開閉手段の動作中は瞬時流量計測
手段の動作または出力を停止、あるいは瞬時流量計測手
段の出力に基づく計測を停止している。

【０００６】上記発明によれば、大電流を必要とする開
閉手段の動作時には、計測がなされないため、電圧変動
が及ぼす計測動作への悪影響を回避することができ、計
測値の信頼性を向上することができる。

【０００７】また、制御手段が、前記開閉弁の動作後所
定時間は前記瞬時流量計測手段の動作または出力を停
止、あるいは瞬時流量計測手段の出力に基づく計測を停
止している。

【０００８】上記発明によれば、流体の流れに乱れの生
じる弁動作後、乱れの収まる所定時間が経過するまで
は、計測しないため、流れの変化が及ぼす計測動作への
悪影響を回避することができ、計測値の信頼性を向上す
ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１にかかる流量計
測装置は、流体の流れる流路と、前記流路を流れる流体
の瞬時流量を計測し出力する瞬時流量計測手段と、前記
流路を開閉する開閉手段と、前記瞬時流量計測手段と前
記開閉手段の動作を制御する制御手段を備え、制御手段
は前記開閉手段の動作中は前記瞬時流量計測手段の動作
または出力を停止、あるいは瞬時流量計測手段の出力に
基づく計測を停止する構成としている。

【００１０】そして、開閉手段が動作して、電源電圧が
一時的に降下しても、計測を停止するので、誤計測の可
能性が小さくなり、その結果計測値の信頼性が向上す
る。

【００１１】本発明の請求項２にかかる流量計測装置
は、制御手段は、前記開閉弁の動作後所定時間は前記瞬
時流量計測手段の動作または出力を停止、あるいは瞬時
流量計測手段の出力に基づく計測を停止する構成として
いる。

【００１２】そして、開閉手段が動作して、流体の流れ
が一時的に不安定になっても、計測を停止するので、誤
計測の可能性が小さくなり、その結果計測値の信頼性が
向上する。

【００１３】本発明の請求項３にかかる流量計測装置
は、流体の流れる流路と、前記流路を流れる流体の瞬時
流量を計測し出力する瞬時流量計測手段と、前記流路を
開閉する開閉手段と、前記瞬時流量計測手段と前記開閉
手段の動作を制御する制御手段を備え、制御手段は前記
開閉手段の開動作中は前記瞬時流量計測手段の動作また
は出力を停止、あるいは瞬時流量計測手段の出力に基づ
く計測を停止する構成としている。

【００１４】そして、開閉手段の状態が閉から開に変化
する際に、電源電圧が一時的に降下しても、計測を停止
するので、誤計測の可能性が小さくなり、その結果計測
値の信頼性が向上する。

【００１５】本発明の請求項４にかかる流量計測装置
は、制御手段は、前記開閉弁の開動作後所定時間は前記
瞬時流量計測手段の動作または出力を停止、あるいは瞬
時流量計測手段の出力に基づく計測を停止する構成とし
ている。

【００１６】そして、開閉手段の状態が閉から開に変化
する際に、流体の流れが一時的に不安定になっても、計
測を停止するので、誤計測の可能性が小さくなり、その
結果計測値の信頼性が向上する。

【００１７】本発明の請求項５にかかる流量計測装置
は、制御手段は、前記開閉弁の動作を制御する開閉制御
手段を備え、開閉制御手段は少なくとも前記瞬時流量計
測手段の出力から流体の使用状況を判断し異常が認めら
れば前記開閉手段を閉とする遮断判定手段と、前記遮断
判定手段により前記開閉弁を閉とした後に外部からの指
示により前記開閉弁を開とする復帰判定手段と、前記復
帰判定手段により前記開制御手段を開とした後に前記瞬
時流量計測手段の出力が所定の値を越えた場合には再度
前記開閉弁を閉とし、所定の値を越えなければ再度前記
遮断判定手段に前記開閉弁の動作判定を委ねる復帰確認
手段とを備えた構成としている。

【００１８】そして、開閉手段が開となった時に生じる
一時的な流体の乱れの影響を受けずに、流量を計測し
て、開閉弁動作後の安全確認ができるので、安全性の向
上を図ることができる。

【００１９】本発明の請求項６にかかる流量計測装置
は、流体の流れる流路と、前記流路を流れる流体の瞬時
流量を計測し出力する瞬時流量計測手段と、前記流路を
開閉する開閉手段と、前記瞬時流量計測手段と前記開閉
手段の動作を制御する制御手段を備え、制御手段は前記
開閉手段の閉動作中は前記瞬時流量計測手段の動作また
は出力を停止、あるいは瞬時流量計測手段の出力に基づ
く計測を停止する構成としている。

【００２０】そして、開閉手段の状態が開から閉に変化
する際に、電源電圧が一時的に降下しても、計測を停止
するので、誤計測の可能性が小さくなり、その結果計測
値の信頼性が向上する。

【００２１】本発明の請求項７にかかる流量計測装置
は、制御手段は、前記開閉弁の閉動作後所定時間は前記
瞬時流量計測手段の動作または出力を停止、あるいは瞬
時流量計測手段の出力に基づく計測を停止する構成とし
ている。

【００２２】そして、開閉手段の状態が開から閉に変化
する際に、流体の流れが一時的に不安定になっても、計
測を停止するので、誤計測の可能性が小さくなり、その
結果計測値の信頼性が向上する。

【００２３】本発明の請求項８にかかる流量計測装置
は、前記瞬時流量計測手段は、流体流量と相関のある物
理量を検出して電気信号として出力する物理量検出手段
と前記物理量検出手段の出力を基に瞬時流量を演算する
演算手段とからなり、前記演算手段は、前記開閉手段が
閉の時の前記物理量検出手段の出力を基に計測値のオフ
セットを求めるオフセット手段と、前記オフセット手段
の求めたオフセット量を用いて流量演算を行う流量演算
手段とを備えた構成としている。

【００２４】そして、開閉手段が閉となった時に生じる
一時的な流体の乱れの影響を受けずに、物理量を検出
し、その結果をオフセットと定めるので、計測精度の向
上を図ることができる。

【００２５】本発明の請求項９にかかる流量計測装置
は、少なくとも前記流量計測手段と前記開閉弁と前記制
御手段に供給される電源を備え、制御手段は、前記開閉
手段の動作中には前記瞬時流量計測手段への電源供給を
停止する構成としている。

【００２６】そして、開閉手段の動作時には、電源制御
手段が、瞬時流量計測手段への電源供給を停止している
ので、電源電圧の降下を低減し、開閉手段の動作を確実
に保証することができる。

【００２７】本発明の請求項１０にかかる流量計測装置
は、流体の流れる流路と、前記流路を流れる流体の瞬時
流量を計測し出力する瞬時流量計測手段と、前記流路を
開閉する開閉手段と、前記瞬時流量計測手段と前記開閉
手段の動作を制御する制御手段を備え、制御手段は前記
瞬時流量計測手段の動作中は前記開閉手段の動作を停止
する構成としている。

【００２８】そして、瞬時流量計測手段の動作時には、
開閉手段が動作を停止するので、計測中の電源電圧降下
を低減できるので、誤計測の可能性が小さくなり、その
結果計測値の信頼性が向上する。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００３０】（実施例１）図１は本発明の実施例１の流
量計測装置の構成図である。また、図２は瞬時流量計測
手段の構成図、図３は流量計測装置の動作を説明するタ
イミングチャートである。

【００３１】図１において、７は流体の流れる流路、８
は流体の流量を計測する瞬時流量計測手段で、流体の音
速を検出する音速検出手段９と音速検出手段９の出力か
ら流体の流量を求める演算手段１０とで構成される。１
１は流路７を開閉する開閉手段、１２は瞬時流量計測手
段８と開閉手段１１の動作を制御する制御手段で、瞬時
流量計測手段８の動作を制御する計測制御手段１３と、
開閉手段１１の動作を制御する開閉制御手段１４とで構
成される。また、１５は電源となる電池であり、瞬時流
量計測手段８、開閉手段１１に対して、制御手段１２を
介して動作電源を供給する。

【００３２】図２は瞬時流量計測手段の構成図である。
音速検出手段９は具体的には流路７に対して超音波を送
受信する第１超音波振動子１６、第２超音波振動子１７
および送受信回路１８とで構成される。すなわち、第１
超音波振動子１６が流れの上流側、第２超音波振動子１
７が流れの下流側に配置されていて、第１超音波振動子
１６から送信された超音波が第２超音波振動子１７に到
達する伝搬時間Ｔ１と、第２超音波振動子１６に到達す
る伝搬時間Ｔ２が送受信回路１８で計測される。送受信
回路１８で計測した時間Ｔ１、Ｔ２を演算手段１０で読
み取り流体流量が演算で求められる。

【００３３】次に、動作について説明する。はじめに、
流量の計測原理について説明する。静止流体中の音速を
C、流体の流速をV、第１超音波振動子１６と第２超音波
振動子１７の距離をL、両振動子の中心を結ぶ軸と、流
路の中心軸とのなす角度をθ、第１超音波振動子１６か
ら第２超音波振動子１７への超音波の伝搬時間をＴ１、
第２超音波振動子１７から第１超音波振動子１６への超
音波の伝搬時間をＴ２とすれば、Ｔ１、Ｔ２はそれぞれ
次のような値となる。

【００３４】Ｔ１＝Ｌ／（Ｃ＋Ｖｃｏｓθ）（１）Ｔ２＝Ｌ／（Ｃ−Ｖｃｏｓθ）（２）したがって、式（１）および（２）を用いて、下記のよ
うに流速Ｖが求まる。

【００３５】Ｖ＝（１／Ｔ１−１／Ｔ２）×（１／２ｃ
ｏｓθ）（３）さらに、流路の断面積をＳとすれば、流量Ｑは式（４）
を用いて求めることができる。

【００３６】Ｑ＝Ｓ×Ｖ（４）したがって、送受信回路１８では、Ｔ１とＴ２を検出
し、この結果を用いて、演算手段１０では、式（３）お
よび（４）を用いて流量Ｑを求めている。本実施例で
は、Ｔ１およびＴ２を直接計測する方式としているが、
検出精度を高めるため、超音波の送受信を複数回繰り返
してその平均値を用いる方法などもあり、その場合であ
っても同様な考え方で、流量を求めることが可能であ
る。

【００３７】次に、図３を用いて瞬時流量計測手段８と
開閉手段１１の動作の関係について説明する。計測制御
手段１３は、図３の（X）に示す如く、通常動作におい
ては、ｔ秒毎に、瞬時流量計測手段８による計測動作を
行う。すなわち、(a)で第１超音波振動子１６から超音
波を送信し、(b)において第２超音波振動子１７でこれ
を受信する。この時の伝搬時間Ｔ１を送受信回路１８で
検出する。次に、(c)で第２超音波振動子１７から超音
波を送信し、(d)において第１超音波振動子１６でこれ
を受信する。この時の伝搬時間T2を送受信回路１８で検
出する。送受信回路１８で検出された伝搬時間Ｔ１、Ｔ
２は(e)で演算手段１０に転送され(f)ではこれらの値を
用いて、流量演算処理が施される。

【００３８】また、図３の(Y)を用いて、開閉手段１１
が動作した場合について説明する(g)で開閉制御手段１
４から開閉手段１１に対して、駆動司令が発せられる。
開閉手段１１に開閉司令が発せられるのは、例えば、開
閉手段１１の固着防止のために定期的に駆動する場合、
流量調整のため、流路７の開口面積を変化させる場合等
が考えられる。図３の(Y)においては、流量調整のた
め、開閉手段１１の開度を全開から半開の状態に変化す
る場合を示す。この時、流路７中に流れが生じている時
には、それを遮る形で、開閉手段１１を動作させること
になるため、大きなパワーを必要とする。よって、電池
１５からは、通常より大きな電流が供給されることにな
り、一時的に電池端子の電圧降下が生じ、その結果、電
池１５により駆動されている瞬時流量計測手段８の動作
に悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、これを事
前に回避するために、(g)の開閉手段１１の駆動タイミ
ングが(a)〜(e)の瞬時流量計測手段８の計測タイミング
と重なった場合には、計測制御手段１３により、即座
に、(a)〜(e)の一連の動作もしくは出力を停止する。ま
たは(e)の出力に基づく計測を停止する。

【００３９】（実施例２）図４は本発明の実施例２にお
ける流量計測装置の動作を説明するタイミングチャート
である。

【００４０】本実施２において、実施例１と異なるの点
は、開閉手段１１が動作した後の所定時間の間も、瞬時
流量計測手段８が出力を停止している点である。

【００４１】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。次に動作、作用を説明す
る。図４において、(g)で開閉手段１１に動作司令がな
された後、一時的に流体の流れが不安定になる。そこ
で、計測制御手段１３では、流れが安定するまでtw秒間
待機する。もしも、この待機時間中に瞬時流量計測手段
８の駆動開始タイミング(a')が来た場合であっても、送
受信回路１８は超音波の送信は行わず、待機時間が終了
する(h)の時点で送信を開始し、以後、通常のｔ秒周期
の計測に戻している。

【００４２】（実施例３）図５は本発明の実施例３の流
量計測装置の動作を説明するタイミングチャートであ
る。

【００４３】本実施例３において実施例１と異なるの
は、開閉手段１１の状態が閉から開に変化した場合にの
み、瞬時流量計測手段８が出力を停止している点であ
る。

【００４４】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。次に、動作、作用を説明す
る。図５において、(g)で開閉手段１１が閉から開にな
るタイミングが(a)〜(e)の瞬時流量計測手段８の計測タ
イミングと重なった場合には、計測制御手段１３によ
り、即座に、(a)〜(e)の一連の動作または出力を停止あ
るいは(e)の出力に基づく計測を停止する。

【００４５】（実施例４）図６は本発明の実施例４の流
量計測装置の動作を説明するタイミングチャートであ
る。

【００４６】本実施例４において実施例１と異なるの
は、開閉手段１１の状態が閉から開に変化した後の、所
定時間の間、瞬時流量計測手段８の出力を停止している
点である。

【００４７】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。次に、動作、作用について
説明する。図６において、(g)で開閉手段１１に開司令
がなされた後、一時的に流体の流れが不安定になる。そ
こで、計測制御手段１３では、流れが安定するまでtw秒
の間待機する。もしも、この待機時間中に瞬時流量計測
手段８の駆動開始タイミング(a')が来た場合であって
も、送受信回路１８は超音波の送信は行わず、待機時間
が終了する(h)の時点で送信を開始し、以後、通常のｔ
秒周期の計測に戻している。

【００４８】（実施例５）図７は本発明の実施例５の流
量計測装置の構成図、図８は流量計測装置の動作を説明
するフローチャートである。

【００４９】本実施例５において実施例１と異なるの
は、開閉制御手段１４が、瞬時流量計測手段８の出力に
異常が認められれば、開閉手段１１を閉とする遮断判定
手段１９を備えている点、開閉手段１１の閉動作によ
り、流体の供給が遮断された後に、再び、開閉手段１１
を開とするための復帰スイッチ２０を備えている点、復
帰スイッチ２０の入力を受けて、開閉手段１１に開司令
を出力する復帰判定手段２１を備えている点、更に、開
閉手段１１を開にした後の、瞬時流量計測手段８の出力
が所定の値を越えれば、開閉手段１１を閉とし、所定の
値を越えなければ、開のまま維持する復帰確認手段２２
を備えている点である。

【００５０】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。次に、動作、作用を図８の
フローチャートを用いて説明する。２３〜２４で、瞬時
流量計測手段８によりｔ秒毎の計測を行った後、２５
で、遮断判定手段１９が瞬時流量がQ１を越えたかどう
かの判定を行う。ここで、Q１とは、通常の考えられる
ガスの使用状況から考えて有り得ない程大きな流量であ
り、例えば、ガス供給用のホースが外れて、大量のガス
が流出しているケースを想定している。この場合は、ガ
ス爆発の危険性があるため、２６では、遮断判定手段１
９により即座に開閉手段１１を閉として、ガスの供給を
停止する。

【００５１】次に２７〜３１で、通常の使用状態に復帰
させる場合の動作を示す。通常は、一旦、開閉手段１１
によりガスの供給が停止された後は、使用者または、ガ
ス供給業者により、ホース外れ等の有無を確認（図示せ
ず）した後、原因を除去して、流量計測装置の下流側の
ガス元栓を閉栓（図示せず）し、再び、ガスが使用でき
るようにするために、復帰スイッチ２０を操作する。２
７では、復帰判定手段２１が復帰スイッチ２０の操作の
有無を確認し、操作が認められれば、２８で開閉手段１
１を開とする。次に、開閉手段１１が動作してから、２
９で、ガスの流れが安定するまでの時間tw秒の間待機し
た後、３０で瞬時流量計測手段８による流量計測を行
う。

【００５２】３１では、復帰確認手段２２により３０で
計測した瞬時流量がQ２を越えたかどうかの判定を行
う。ここで、Q２とは、異常確認後、原因除去が完全か
どうかを確認するためのものであり、Q2を越えていれ
ば、流量計測装置から、ガス器具までの配管系統の異常
（亀裂の発生、元栓閉め忘れ等）があると考えられる。
この場合、３２で開閉手段１１を閉として、再度、ガス
供給を停止している。一方、３１で、流量がQ２を越え
ていなければ、異常除去されたものとみなして、２３〜
２５に戻り、ｔ秒毎に計測を行う。

【００５３】（実施例６）図９は本発明の実施例６の流
量計測装置の動作を説明するタイミングチャートであ
る。

【００５４】本実施例６において実施例１と異なるの
は、開閉手段１１の状態が開から閉に変化した場合にの
み、瞬時流量計測手段８が出力を停止している点であ
る。

【００５５】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。次に、動作、作用を説明す
る。図９において、(g)で開閉手段１１が閉から開にな
るタイミングが(a)〜(e)の瞬時流量計測手段８の計測タ
イミングと重なった場合には、計測制御手段１３によ
り、即座に、(a)〜(e)の一連の動作または出力を停止あ
るいは(e)の出力に基づく計測を停止する。

【００５６】（実施例７）図１０は本発明の実施例７の
流量計測装置の動作を説明するタイミングチャートであ
る。

【００５７】本実施例７において実施例１と異なるの
は、開閉手段１１の状態が開から閉に変化した後の、所
定時間の間、瞬時流量計測手段８の出力を停止している
点である。

【００５８】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。次に、動作、作用について
説明する。図１０において、(g)で開閉手段１１に閉司
令がなされた後、一時的に流体の流れが不安定になる。
そこで、計測制御手段１３では、流れが安定するまでtw
秒の間待機する。もしも、この待機時間中に瞬時流量計
測手段８の駆動開始タイミング(a')が来た場合であって
も、送受信回路１８は超音波の送信は行わず、待機時間
が終了する(h)の時点で送信を開始し、以後、通常のｔ
秒周期の計測に戻している。

【００５９】（実施例８）図１１は本発明の実施例８の
流量計測装置の構成図、図１２は瞬時流量計測手段およ
び開閉手段の動作を説明するフローチャートである。

【００６０】本実施例８において実施例１と異なるの
は、演算手段１０の内部構成である。演算手段１０は、
送受信回路１８の出力から、流速Ｖを求める流速演算手
段３３、開閉手段１１の状態より演算処理を切り替える
切替手段３４、切替手段３４の判定結果に従い、オフセ
ットを求めるオフセット手段３５、オフセット手段３５
で求めたオフセットの値により流速演算手段３３で求め
た流速を補正する補正演算手段３６、補正演算手段３６
で求めた流速を基に流量を求める流量演算手段３７によ
り構成されている。

【００６１】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。次に、動作、作用を図１２
のフローチャートを用いて説明する。電源投入後、最初
に、３９で開閉手段を閉とした後、流れが安定するま
で、twの間待機している。待機時間終了後、４０で送受
信回路１８により、この時T1、T2を計測した後、４１
で、流速演算手段３３によりこの時の流速V0を求める。
この時、開閉手段１１の働きにより、ガスの流れは発生
していないので、理論的にはV0＝０となるはずである。
しかし、実際には、送受信回路１８での計測誤差等によ
り０とはならず、オフセット分を生じる。このオフセッ
ト分は計測流量が小さくなるにしたがって、計測精度に
対する影響が大きくなる。そこで、４２では、４１で求
めたV0をオフセット手段３５にオフセットとして記憶し
ておく。その後、４３で、開閉手段１１を開として、通
常の計測動作に入る。４４でｔ秒毎に計測のタイミング
を判定し、４６でまず、流速Vを求める。４６で、求め
たVはオフセット分を含んでいるので、４７では、４２
で求めたオフセットをVから差し引くゼロ点補正演算を
補正演算手段３６で実行している。そして、４８では、
ここで求めたVに断面積を乗ずる演算を流量演算手段３
７で実行することにより流量Qを求めている。

【００６２】なお、本実施例では、オフセット量を流速
として定義しているが、流量そのものと定義しても良
い。その場合には、開閉手段１１が閉の時に計測した流
量Ｑ0をオフセットとして、以後、オフセットを無視し
て求めた流量ＱからＱ0を差し引くことにより流量の真
値が求められる。この場合も、流速をオフセット量とし
た場合と同等の効果が得られる。

【００６３】（実施例９）図１３は本発明の実施例９の
流量計測装置の構成図、図１４は流量計測装置の動作を
説明するタイミングチャートである。

【００６４】本実施例９において、実施例１と異なる点
は、制御手段１２に瞬時流量計測手段８への電源供給を
制御する電源制御手段４９を備えている点、開閉手段１
１の動作中には、電源制御手段４９により瞬時流量計測
手段８への電源供給を停止することにより瞬時流量の計
測を停止している点である。

【００６５】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。次に動作、作用を説明す
る。計測制御手段１３は、図１４の(1)に示す如く、通
常動作においては、ｔ秒毎に、瞬時流量計測手段８によ
る計測動作を行う。(A)において、電源制御手段４９に
より瞬時流量計測手段８に対する電源供給を開始し、
(a)〜(f)の一連の動作が終了した後、(B)で電源供給を
停止する。また、(2)を用いて、開閉手段１１が動作し
た場合について説明する。(g)で開閉制御手段１４から
開閉手段１１に対して、駆動司令が発せられる。この
時、流路中に流れが生じている時には、それを遮る形
で、開閉手段１１を動作させることになるため、大きな
パワーを必要とする。よって、電池１５からは、通常よ
り大きな電流が供給されることになり、一時的に電池端
子の電圧降下が生じるが、この時、瞬時流量計測手段８
が同時に動作していれば、開閉手段１１を駆動するため
に必要なパワーが、瞬時流量計測手段８に分散し、その
結果、電池１５の電圧降下が更に大きくなり、その結
果、開閉手段１２の動作そのものが保証できなくなる。
したがって、これを事前に回避するために、(g)の開閉
手段１１の駆動タイミングが(a)〜(e)の瞬時流量計測手
段８の計測タイミングと重なった場合には、即座に、電
源制御手段４９が瞬時流量計測手段８への電源供給を停
止して、(a)〜(e)の一連の動作を停止している。

【００６６】（実施例１０）図１５は本発明の実施例１
０の流量計測装置を示す構成図、図１６は流量計測装置
の動作を示すタイミングチャートである。

【００６７】本実施例１０において、実施例１と異なる
点は、開閉制御手段１４に対して、外部より開／閉の切
り替えを指示する遠隔もしくは手動の切り替えスイッチ
５０を備えている点である。

【００６８】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。次に、動作作用について説
明する。図１６において(Ｉ)での切り替えスイッチの操
作が、瞬時流量計測手段８の動作中であった場合には、
(a)〜(f)の動作が終了するまで、開閉手段１１の動作を
保留し、演算手段１０による演算処理が終了した後、
(g)で、開閉制御手段１４から開閉手段１１に対して、
駆動司令が発せられる。

【００６９】なお、本実施例では、開閉手段１１の開閉
を外部スイッチ５０により実現する構成としたが、制御
手段内部の判断、例えば、一定時間毎に駆動する場合
等、でも同等の効果が得られる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
かかる流量計測装置は、開閉手段が動作して、電源電圧
が一時的に降下しても、瞬時流量計測手段が動作または
出力を停止、あるいは瞬時流量計測手段の出力に基づく
計測を停止するので、誤計測の可能性が小さくなり、そ
の結果計測値を信頼性できるという効果がある。

【００７１】また、請求項２にかかる流量計測装置は、
開閉手段が動作して、流体の流れが一時的に不安定にな
っても、瞬時流量計測手段が動作または出力を停止、あ
るいは瞬時流量計測手段の出力に基づく計測を停止する
ので、誤計測の可能性が小さくなり、その結果計測値の
信頼性を向上できるという効果がある。

【００７２】本発明の請求項３にかかる流量計測装置
は、開閉手段の状態が閉から開に変化する際に、電源電
圧が一時的に降下しても、瞬時流量計測手段が動作また
は出力を停止、あるいは瞬時流量計測手段の出力に基づ
く計測を停止するので、誤計測の可能性が小さくなり、
その結果計測値の信頼性を向上できるという効果があ
る。

【００７３】本発明の請求項４にかかる流量計測装置
は、開閉手段の状態が閉から開に変化する際に、流体の
流れが一時的に不安定になっても、瞬時流量計測手段が
動作または出力を停止、あるいは瞬時流量計測手段の出
力に基づく計測を停止するので、誤計測の可能性が小さ
くなり、その結果計測値の信頼性を向上できるという効
果がある。

【００７４】本発明の請求項５にかかる流量計測装置
は、開閉手段が開となった時に生じる一時的な流体の乱
れの影響を受けずに、流量を計測して、開閉弁動作後の
安全確認ができるので、安全性を向上できるという効果
がある。

【００７５】本発明の請求項６にかかる流量計測装置
は、開閉手段の状態が開から閉に変化する際に、電源電
圧が一時的に降下しても、瞬時流量計測手段が動作また
は出力を停止、あるいは瞬時流量計測手段の出力に基づ
く計測を停止するので、誤計測の可能性が小さくなり、
その結果計測値の信頼性を向上できるという効果があ
る。

【００７６】本発明の請求項７にかかる流量計測装置
は、開閉手段の状態が開から閉に変化する際に、流体の
流れが一時的に不安定になっても、瞬時流量計測手段が
動作または出力を停止、あるいは瞬時流量計測手段の出
力に基づく計測を停止するので、誤計測の可能性が小さ
くなり、その結果計測値の信頼性を向上できるという効
果がある。

【００７７】本発明の請求項８にかかる流量計測装置
は、開閉手段が閉となった時に生じる一時的な流体の乱
れの影響を受けずに、物理量を検出し、その結果をオフ
セットと定めるので、計測精度が向上するという効果が
る。

【００７８】本発明の請求項９にかかる流量計測装置
は、開閉手段の動作時には、電源制御手段が、瞬時流量
計測手段への電源供給を停止しているので、電源電圧の
降下を低減し、開閉手段の動作を確実に保証できるとい
う効果がある。

【００７９】本発明の請求項１０にかかる流量計測装置
は、瞬時流量計測手段の動作時には、開閉手段が動作を
停止するので、計測中の電源電圧降下を低減できるの
で、誤計測の可能性が小さくなり、その結果計測値の信
頼性を向上できるという効果がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における流量計測装置の構成
図

【図２】同実施例１における瞬時流量計測手段の構成図

【図３】(X)(Y)は同実施例１における流量計測装置の動
作を説明するタイミングチャート

【図４】本発明の実施例２における流量計測装置の動作
を説明するタイミングチャート

【図５】本発明の実施例３における流量計測装置の動作
を説明するタイミングチャート

【図６】本発明の実施例４における流量計測装置の動作
を説明するタイミングチャート

【図７】本発明の実施例５における流量計測装置の構成
図

【図８】同実施例５における流量計測装置の動作を説明
するフローチャート

【図９】本発明の実施例６における流量計測装置の動作
を説明するタイミングチャート

【図１０】本発明の実施例７における流量計測装置の動
作を説明するタイミングチャート

【図１１】本発明の実施例８における流量計測装置の構
成図

【図１２】同実施例８における流量計測手段および開閉
手段の動作を説明するフローチャート

【図１３】本発明の実施例９における流量計測装置の構
成図

【図１４】(X)(Y)は同実施例９における流量計測装置の
動作を説明するタイミングチャート

【図１５】本発明の実施例１０における流量計測装置の
構成図

【図１６】同実施例１０における流量計測装置の動作を
説明するタイミングチャート

【図１７】従来の流量計測装置の構成図

【符号の説明】

７流路８瞬時流量計測手段１１開閉手段１２制御手段１４開閉制御手段１５電池１９遮断判定手段２１復帰判定手段２２復帰確認手段３５オフセット手段３７流量演算手段５０電源制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体の流れる流路と、前記流路を流れる流
体の瞬時流量を計測し出力する瞬時流量計測手段と、前
記流路を開閉する開閉手段と、前記瞬時流量計測手段と
前記開閉手段の動作を制御する制御手段を備え、制御手
段は前記開閉手段の動作中は前記瞬時流量計測手段の動
作または出力を停止、あるいは瞬時流量計測手段の出力
に基づく計測を停止する流量計測装置。
【請求項２】制御手段は、前記開閉弁の動作後所定時間
は前記瞬時流量計測手段の動作または出力を停止、ある
いは瞬時流量計測手段の出力に基づく計測を停止する請
求項１記載の流量計測装置。
【請求項３】流体の流れる流路と、前記流路を流れる流
体の瞬時流量を計測し出力する瞬時流量計測手段と、前
記流路を開閉する開閉手段と、前記瞬時流量計測手段と
前記開閉手段の動作を制御する制御手段を備え、制御手
段は前記開閉手段の開動作中は前記瞬時流量計測手段の
動作または出力を停止、あるいは瞬時流量計測手段の出
力に基づく計測を停止する流量計測装置。
【請求項４】制御手段は、前記開閉弁の開動作後所定時
間は前記瞬時流量計測手段の動作または出力を停止、あ
るいは瞬時流量計測手段の出力に基づく計測を停止する
請求項３記載の流量計測装置。
【請求項５】制御手段は、前記開閉弁の動作を制御する
開閉制御手段を備え、開閉制御手段は少なくとも前記瞬
時流量計測手段の出力から流体の使用状況を判断し異常
が認められば前記開閉手段を閉とする遮断判定手段と、
前記遮断判定手段により前記開閉弁を閉とした後に外部
からの指示により前記開閉弁を開とする復帰判定手段
と、前記復帰判定手段により前記開制御手段を開とした
後に前記瞬時流量計測手段の出力が所定の値を越えた場
合には再度前記開閉弁を閉とし、所定の値を越えなけれ
ば再度前記遮断判定手段に前記開閉弁の動作判定を委ね
る復帰確認手段とを備えた請求項１ないし４のいずれか
１項記載の流量計測装置。
【請求項６】流体の流れる流路と、前記流路を流れる流
体の瞬時流量を計測し出力する瞬時流量計測手段と、前
記流路を開閉する開閉手段と、前記瞬時流量計測手段と
前記開閉手段の動作を制御する制御手段を備え、制御手
段は前記開閉手段の閉動作中は前記瞬時流量計測手段の
動作または出力を停止、あるいは瞬時流量計測手段の出
力に基づく計測を停止する流量計測装置。
【請求項７】制御手段は、前記開閉弁の閉動作後所定時
間は前記瞬時流量計測手段の動作または出力を停止、あ
るいは瞬時流量計測手段の出力に基づく計測を停止する
請求項６記載の流量計測装置。
【請求項８】瞬時流量計測手段は、流体流量と相関のあ
る物理量を検出して電気信号として出力する物理量検出
手段と、前記物理量検出手段の出力を基に瞬時流量を演
算する演算手段とからなり、前記演算手段は、前記開閉
手段が閉の時の前記物理量検出手段の出力を基に計測値
のオフセットを求めるオフセット手段と、前記オフセッ
ト手段の求めたオフセット量を用いて流量演算を行う流
量演算手段とを備えた請求項１ないし７のいずれか１項
記載の流量計測装置。
【請求項９】少なくとも流量計測手段と開閉弁と制御手
段に供給される電源を備え、制御手段は、前記開閉手段
の動作中には前記瞬時流量計測手段への電源供給を停止
する請求項１ないし８のいずれか１項記載の流量計測装
置。
【請求項１０】流体の流れる流路と、前記流路を流れる
流体の瞬時流量を計測し出力する瞬時流量計測手段と、
前記流路を開閉する開閉手段と、前記瞬時流量計測手段
と前記開閉手段の動作を制御する制御手段を備え、制御
手段は前記瞬時流量計測手段の動作中は前記開閉手段の
動作を停止する流量計測装置。