JP2001255184A - 流量計測装置 - Google Patents
流量計測装置Info
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- JP2001255184A JP2001255184A JP2000064622A JP2000064622A JP2001255184A JP 2001255184 A JP2001255184 A JP 2001255184A JP 2000064622 A JP2000064622 A JP 2000064622A JP 2000064622 A JP2000064622 A JP 2000064622A JP 2001255184 A JP2001255184 A JP 2001255184A
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Abstract
力で計測することができる流量計測装置を提供する。 【解決手段】 流体の流量を計測する流量計測手段9
と、流体の変動状態を検出する変動検出手段18と、こ
の変動検出手段18で検出された変動値の波形における
所定位置を開始点とし、その後所定期間で流量を計測で
きるタイミングで、流量計測手段9の計測を開始させる
変動検出制御手段19とを備え、この変動検出制御手段
19は変動検出手段18を間欠的に駆動すると共に、変
動比較手段19Aによってあらかじめ設定された基準値
と前記変動値とを比較し、変動値が第1設定値のレベル
を越えたときに、変動検出手段18の駆動頻度を多くも
しくは連続駆動すると共に、第2設定値のレベルを越え
たときに、流量計測手段9の計測を開始させる。
Description
量を計測する流量計測装置に関するものである。
図5及び図6に基づいて説明する。この流量計測装置
は、流路1の一部に流体の流れ状態を検出する瞬時式あ
るいはアナログ式の流れ検出手段2を備え、流れ検出手
段2の出力信号を信号処理手段3で増幅あるいはデジタ
ル化している。
には、流れ検出手段2による計測のタイミングによって
流体の流量測定値にバラツキが生じる。例えば家庭用ガ
ス消費量を計測するガスメータでは、近くでガスエンジ
ンが運転されると圧力変動が発生する。そのことによっ
て流量に変動が生じた場合には、その信号を平均化手段
4で平均して流量演算手段5で平均流量を計測してい
る。図6はこのときの流量の波形を示した図で、実際に
は線Aで示す流量が流れている。
るので、流量Q1(時間t1)、流量Q2(時間t
2)、流量Q3(時間t3)のような値が得られマイコ
ンで平均して流量を計測していた。またアナログ式の場
合時間t0からt4まで連続した信号を積分器を介して
平均していた。
に同期して流量計測を開始または停止して、図7に示す
ように時間t1からt2の間すなわち変動波形の整数倍
の周期を計測することで平均流量を算出するものもあっ
た。
の流量計測装置において、デジタル式のものでは間欠的
にサンプリングするので、正確な流量を求めるには計測
回数を増やして計測値を平均する必要があるため計測時
間が長くなり、アナログ式のものでは連続して計測しな
ければならず、何れの場合も消費電力が大きくなるとい
う問題があった。
と停止のタイミングを図るものにおいても、変動する圧
力を監視するために常時圧力センサに通電する必要があ
り、消費電力が大きくなるという問題がある。省電力を
図るために圧力センサを間欠駆動するようにすれば、流
量計測の開始のタイミングが図れなくなってしまい、流
量計測に誤差が生じやすくなるという問題が生じる。
し、ガスメータのような電池で長期間使用する流量計測
装置において、流体の流量を正確に低消費電力で計測す
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。
するために、流路内の流体の流れ状態を検出する流れ検
出手段の信号に基づいて流量を計測する流量計測手段
と、流体の変動状態を検出する変動検出手段と、この変
動検出手段で検出された変動値の波形における所定位置
を開始点とし、その後所定期間で流量を計測できるタイ
ミングで、前記流量計測手段の計測を開始させる変動検
出制御手段とを備え、この変動検出制御手段は前記変動
検出手段を間欠的に駆動すると共に、変動比較手段によ
ってあらかじめ設定された基準値と前記変動値とを比較
し、変動値が第1設定値のレベルを越えたときに、変動
検出手段の駆動頻度を多くもしくは連続駆動すると共
に、第2設定値のレベルを越えたときに、流量計測手段
の計測を開始させることを特徴とするものである。
流路内の流体の流れ状態を検出する流れ検出手段の信号
に基づいて流量を計測する流量計測手段と、流体の変動
状態を検出する変動検出手段と、この変動検出手段で検
出された変動値の波形における所定位置を開始点とし、
1周期またはその整数倍後の対応点を停止点として、そ
の間で流量を計測できるタイミングで、前記流量計測手
段の計測を開始または停止させる変動検出制御手段とを
備え、この変動検出制御手段は前記変動検出手段を間欠
的に駆動すると共に、変動比較手段によってあらかじめ
設定された基準値と前記変動値とを比較し、変動値が第
1設定値のレベルを越えたときに、変動検出手段の駆動
頻度を多くもしくは連続駆動すると共に、第2設定値の
レベルを越えたときに、流量計測手段の計測を開始させ
ることを特徴とするものである。
比較手段により、変動値が第1設定値のレベルを越えた
と判断したときに、変動検出手段の駆動頻度を多くもし
くは連続駆動することによって正確に変動を検出させ、
検出された変動値が第2設定値のレベルを越えたときに
流量計測手段の計測を正確に開始させることができる。
したがって、流量計測の開始のタイミングを図るのに必
要なときのみ、変動検出手段を駆動させて変動検出回数
を多くさせ、流量計測の精度を確保しつつ低消費電力を
図ることができる。また流量の計測を、前記開始点から
1周期またはその整数倍後の停止点までの間で行うこと
によれば、流量が時間的に変動したときにも正確に平均
流量を計測できる。
一の基準値を持ち、第1設定値は、変動値が基準値より
正方向または負方向に変化したときに変動検出手段の駆
動頻度を多くもしくは連続駆動し、第2設定値は基準値
より前記方向とは逆方向に変化したときに流量計測手段
の計測を開始させるようにすれば、1つの基準値と比較
することにより変動検出手段の駆動制御と流量計測の開
始のタイミングを図ることができ、回路構成を簡単にす
ることができる。
手段の計測開始後、変動検出手段の駆動頻度を元の少な
い状態に戻し、変動値が再び第1設定値のレベルを越え
たとき駆動頻度を多くもしくは連続駆動した後、さらに
第2設定値のレベルを越えたとき流量計測手段の計測を
停止するようにすれば、流量計測の開始後、停止するタ
イミングを図る必要があるときまでは、流量計測中に変
動検出手段の駆動を制御して省力化することにより一層
の低消費電力を図ることができる。
は、第1設定値のレベルを越えたときに、流量計測手段
の一部もしくは全部の通電を開始させるようにすれば、
流量計測手段の低消費電力を図ることができる。
定められた時間ごとに変動検出制御手段を起動させる計
測制御手段を有し、この計測制御手段の信号によって変
動検出手段を間欠的に駆動させ、流量計測の終了時に駆
動を停止させるようにすれば、流量計測が行われないと
きには変動検出手段は駆動されないので、一層の低消費
電力を図ることができる。
て図面を用いて説明する。
置を示したブロック図である。この流量計測装置におい
て、流路7の途中に流れ検出手段8として超音波を送信
または受信する第1送受信器8Aと受信または送信する
第2送受信器8Bが流れ方向に配置され、切換手段16
によって送受信の切換えが可能になっており、ガス等の
流体の流れ状態を検出している。9は流れ検出手段8の
信号を処理して流量を計測する流量計測手段で、10は
送信手段で、トリガ手段11によって第1送受信器8A
を駆動し、第2送受信器8Bに向け、すなわち上流から
下流に超音波を送信する。増幅手段12は第2送受信器
8Bで受信した信号を増幅し、この増幅された信号は基
準信号と比較手段13で比較され、基準信号以上の信号
が検出された後、繰り返し手段14で再度トリガ手段1
1から送信が行われ、上記の送受信を所定の回数を繰り
返し、それぞれの時間値をタイマカウンタのような計時
手段15で計測する。
2送受信器8Bの送受信を切り換えて、第2送受信器8
Bから第1送受信器8Aすなわち下流から上流に向かっ
て超音波信号を送信し、この送信を前述のように繰り返
し、それぞれの時間値を計測する。そして、第1送受信
器8Aと第2送受信器8Bとの超音波の伝搬時間差から
流路7の大きさや流体の流れ状態を考慮して信号処理手
段17で流量値を求める。流路7には流量変動を圧力で
検出する変動検出手段18が設けられ、この変動検出手
段18で検出した圧力信号を変動検出制御手段19で処
理し、この変動検出制御手段19の信号に基づいて計測
発停手段20を介して流量計測手段9の計測を開始また
は停止させる。変動検出制御手段19には変動検出手段
18の信号を基準値と比較する変動比較手段19Aと、
変動比較手段19Aの信号に基づいて変動検出手段18
の電源を制御する電源制御手段19Bがあり、変動検出
制御手段19の信号に応じて計測発停手段20や変動検
出手段18はコントロールされている。
の流れ状態が比較的穏やかで変動検出手段18の値に変
動がない場合には通常の流量計測が行われる。すなわち
第1送受信器8Aから第2送受信器8Bに向けて超音波
を送信するように切換手段16が設定され、計測発停手
段20から第1回の計測開始信号が送出されると、計時
手段15をリセットすると同時に送信手段10を介し第
1送受信器8Aから超音波信号が発信される。そして第
2送受信器8Bで受信された後、増幅手段12、比較手
段13で超音波信号の伝搬を検出すると、繰り返し手段
14で再度トリガ手段11に信号を送出して2回目の超
音波を送信する。繰り返し手段14には繰り返し回数が
設定してあり、所定の繰り返し回数になると同時に計時
手段15で第1送受信器8Aと第2送受信器8Bとの時
間を測定し流量を算出する。
18は流量変動を圧力で検出し、その信号を変動検出制
御手段19に送りその大きさの変化のタイミングによっ
て、計測発停手段20を介して流量計測手段9を制御す
る。流量計測のサンプリングは数秒間に1回行われてお
り流路7内の流れに周期的な変動がある場合には、流量
測定値に変動が生じるので判別が可能である。計測制御
手段21にはタイマ手段21Aがあって、ある定められ
た時間になると変動検出制御手段19を起動させて変動
信号値を取り込ませている。
力変動波形、変動比較手段19Aの出力(第1設定値と
の比較出力、第2設定値との比較出力)、計測発停手段
20の出力をそれぞれ示した図である。なお比較出力の
表示はそれぞれ第1、第2比較設定値より波形値が大き
いときにHレベル、小さいときにはLレベル、電源が供
給されないときをNレベルにしている。時点t0では計
測制御手段21の信号がLレベルであるので変動検出待
ちの状態にあり、変動検出手段18には電源が供給され
ていない。計測制御手段21のタイマ手段21Aで流量
サンプリングの指令があると、時点t1で計測制御手段
21から変動検出の要求信号がHレベルになり、変動検
出制御手段19の電源制御手段19Bは変動検出手段1
8に短い時間電源を供給して圧力変動を検出し、その圧
力信号は変動比較手段19Aで第1設定値と比較され、
その比較出力がHレベルであるので比較的長い時間間隔
をおいて、時点t2、t3で圧力変動を検出する。この
とき第2設定値との比較出力はより一層の低電力化を考
慮するなら必ずしもまだ動作させる必要はない。そして
時点t4で第1設定値の比較出力がLレベルに転じた後
は比較的短い時間間隔すなわち時点t5、t6、t7、
t8で変動検出手段18で検出を行い、第2設定値との
比較出力を観察する。このとき、より一層の低消費電力
化を考慮するなら第1設定値との比較出力は必ずしも動
作させる必要はない。そして、流れ検出手段8や流量計
測手段9の電源を投入して流量計測に備える。
ベルになったときに計測発停手段20に信号を送り流量
計測をスタートさせ、流れ検出手段8で超音波の送受信
が行われ、その伝搬時間差を計測して流量を算出する。
図2のような流量変動時には変動周期の整数倍の時間を
計測すれば平均流量を正確に計測できる。図2において
時点t9の後は第2設定値との比較出力がHレベルであ
るときには、変動検出手段18の時間間隔が比較的大き
く、時点t10、11のように検出し、時点t3で比較
出力がLレベルに変化した後には時間間隔を比較的小さ
く、時点t14、t15のように検出する。そして時点
t19で第2設定値との比較出力が再びHレベルになっ
たときに計測発停手段20に信号を送出し、次の繰り返
し手段14を通過したときに流量計測を終了し、そのと
きの計時手段15の値と繰り返し回数を求める。そして
切換手段16で流れ検出手段8の送受信方向を変更して
上記と同じ方法で流量計測を行い、その時間差から流量
を算出する。流量の計測時間は上記の実施形態では1周
期の場合を示したが、第2設定値の信号変化をカウンタ
でカウントすれば周期の2〜3倍以上計測でき流量精度
を高めることができる。
からt19までの時間間隔の短い変動検出は変動検出手
段18を連続的に通電すれば、消費電力は若干増加する
が、さらに精度よく検出できる。また時点t4やt13
から頻度を多くして変動検出手段18で検出を行った
が、第1設定値との比較出力がLレベルから再びHレベ
ルに移行する時点t7やt17から行えばさらに低消費
電力化が達成できる。
測を行わない場合にはその一部あるいは全部の電源を遮
断しており、流量計測の直前に電源を投入することがで
きる。そのタイミングとしては上述のように変動比較手
段19Aの第1設定値との比較信号が変化する時点t4
やt13ばかりでなく、計測制御手段21によって変動
検出制御手段19が動作を始める時点t1でもよい。ま
た流量計測が終了した時点で流量計測手段9の電源を遮
断することができる。
比較手段19Aの第1設定値と第2設定値とを同一値に
構成したものであり、比較出力がHレベルからLレベル
に変化した時点t3で変動検出手段18の駆動頻度を多
くもしくは連続通電し、比較出力がLレベルからHレベ
ルに変化した時点t11で流量計測を開始すると共に変
動検出手段18の駆動頻度を元の少ない状態に戻し、さ
らに比較出力がLレベルに変化する時点t14で駆動頻
度を再び多くし、比較出力が再度Hレベルに変化する時
点t21で流量計測を終了する。
示したが3つ以上の設定値によりきめ細かくコントロー
ルすることも考えられる。
流量計測装置によれば、流量計測の開始のタイミングを
図るのに必要なときのみ、変動検出手段を駆動させて変
動検出回数を多くさせ、流量計測の精度を確保しつつ低
消費電力を図ることができる。また、流量計測の開始
後、停止するタイミングを図る必要があるときまでは、
流量計測中に変動検出手段の駆動頻度を元の状態に戻し
て省力化することにより一層の低消費電力を図ることが
できる。さらに変動検出制御手段によって、計測の開始
前に流量計測手段に通電することによって一層の低消費
電力を図ることができる
ロック図。
すタイムチャート図。
流量変動時の流量計測を示すタイムチャート図。
力同期計測を示した図。
Claims (6)
- 【請求項1】 流路内の流体の流れ状態を検出する流れ
検出手段の信号に基づいて流量を計測する流量計測手段
と、流体の変動状態を検出する変動検出手段と、この変
動検出手段で検出された変動値の波形における所定位置
を開始点とし、その後所定期間で流量を計測できるタイ
ミングで、前記流量計測手段の計測を開始させる変動検
出制御手段とを備え、この変動検出制御手段は前記変動
検出手段を間欠的に駆動すると共に、変動比較手段によ
ってあらかじめ設定された基準値と前記変動値とを比較
し、変動値が第1設定値のレベルを越えたときに、変動
検出手段の駆動頻度を多くもしくは連続駆動すると共
に、第2設定値のレベルを越えたときに、流量計測手段
の計測を開始させることを特徴とする流量計測装置。 - 【請求項2】 流路内の流体の流れ状態を検出する流れ
検出手段の信号に基づいて流量を計測する流量計測手段
と、流体の変動状態を検出する変動検出手段と、この変
動検出手段で検出された変動値の波形における所定位置
を開始点とし、1周期あるいはその整数倍後の対応点を
停止点として、その間で流量を計測できるタイミング
で、前記流量計測手段の計測を開始または停止させる変
動検出制御手段とを備え、この変動検出制御手段は前記
変動検出手段を間欠的に駆動すると共に、変動比較手段
によってあらかじめ設定された基準値と前記変動値とを
比較し、変動値が第1設定値のレベルを越えたときに、
変動検出手段の駆動頻度を多くもしくは連続駆動すると
共に、第2設定値のレベルを越えたときに、流量計測手
段の計測を開始させることを特徴とする流量計測装置。 - 【請求項3】 第1、第2設定値は同一の基準値を持
ち、第1設定値は、変動値が基準値より正方向または負
方向に変化したときに変動検出手段の駆動頻度を多くも
しくは連続駆動し、第2設定値は基準値より前記方向と
は逆方向に変化したときに流量計測手段の計測を開始さ
せるものである請求項1または2記載の流量計測装置。 - 【請求項4】 第2設定値で流量計測手段の計測開始
後、変動検出手段の駆動頻度を元の少ない状態に戻し、
変動値が再び第1設定値のレベルを越えたとき駆動頻度
を多くもしくは連続駆動した後、さらに第2設定値のレ
ベルを越えたとき流量計測手段の計測を停止する請求項
1、2または3記載の流量計測装置。 - 【請求項5】 変動検出制御手段は、第1設定値のレベ
ルを越えたときに、流量計測手段の一部もしくは全部の
通電を開始させるようにした請求項1から4のいずれか
1項に記載の流量計測装置。 - 【請求項6】 タイマ手段によって定められた時間ごと
に変動検出制御手段を起動させる計測制御手段を有し、
この計測制御手段の信号によって変動検出手段を間欠的
に駆動させ、流量計測の終了時に駆動を停止させる請求
項1から5のいずれか1項に記載の流量計測装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000064622A JP2001255184A (ja) | 2000-03-09 | 2000-03-09 | 流量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000064622A JP2001255184A (ja) | 2000-03-09 | 2000-03-09 | 流量計測装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001255184A true JP2001255184A (ja) | 2001-09-21 |
Family
ID=18584295
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000064622A Pending JP2001255184A (ja) | 2000-03-09 | 2000-03-09 | 流量計測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001255184A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100449276C (zh) * | 2002-08-05 | 2009-01-07 | 松下电器产业株式会社 | 流量计量装置 |
US9869572B2 (en) | 2015-09-08 | 2018-01-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor acoustic measurement device that determines the presence or absence of the second ultrasonic measurement |
-
2000
- 2000-03-09 JP JP2000064622A patent/JP2001255184A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100449276C (zh) * | 2002-08-05 | 2009-01-07 | 松下电器产业株式会社 | 流量计量装置 |
US9869572B2 (en) | 2015-09-08 | 2018-01-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor acoustic measurement device that determines the presence or absence of the second ultrasonic measurement |
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