JP3615921B2 - Flowmeter - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流量計に関し、特に電源として電池を使用する場合に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、被測定物理量の大きさに対応する周波数を有する測定信号を用いて当該物理量を測定することは知られている。このような測定装置の一例として、カルマン渦の発生周期を測定することにより流量を計測する流量計が知られている。
例えば、本出願人は、一台の流量計において、瞬時流量値と積算流量値とを演算処理して、選択的に表示部に表示できるようにした流量計を提案している（特開平８−１３６３１５号公報）。この流量計は、電池式流量計の場合と２線式４〜２０ｍＡ流量伝送器の場合との構成とされている。そして、流量の計測は３秒間に１秒間だけ行い、測定信号から所定の演算式により瞬時流量を演算し、該瞬時流量を累算することにより積算流量値を得るようにしている。そして、流量計測の０．５秒前から計測終了までの１．５秒間だけアナログ回路に給電し、残りの１．５秒間は給電を中止することによって、電池寿命を長期間確保するようにしている。
【０００３】
一方、流量計の機能を備える流量検出スイッチとして、特開平９−８９６１３号公報が開示されている。この流量スイッチは、カルマン渦の発生周期を測定し、周期の逆数の周波数と流量との関係を表すデータテーブルを参照して流量を決定し、さらに、該流量を積算して積算流量値を表示するようになされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記３秒間の内の１秒間だけ流量の計測を行う流量計によれば、消費電力を低減することは可能となるが、３秒のうち２秒間は計測した１秒間と同じ流量が流れているとみなして積算流量値を算出しているために、高精度の積算流量値を得ることができないという問題点があった。
また、上記従来の流量検出スイッチは、カルマン渦の発生周期を測定しているため、周波数が高い場合は周期が短くなってしまい、測定分解能が得られず、測定精度が悪いという問題点があった。さらに、周期の逆数より得られた周波数から、データテーブルを参照して流量を決定しているが、１つの周波数に対して１つの流量データを定義しているため膨大な容量のメモリを必要とし、多種類の口径のデータテーブルや制御プログラムを１つのＣＰＵ（マイコン）に収容することができず、何種類ものＣＰＵ（マイコン）を用意しなければならないという問題点があった。さらにまた、積算流量値は３桁の７セグメントＬＥＤにて表示しているため、計測を開始しても短時間の内にオーバフローしてしまうという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、測定精度の高い流量計を提供することを目的としている。
また、本発明は、多種類の口径の流量を測定可能な制御プログラムを１つのＣＰＵ（マイコン）に収容することのできる流量計を提供することを目的としている。
さらに、本発明は、積算流量あるいは積算バッチ流量を表示するとき、運転を停止することなしに表示単位を変更することが可能な流量計を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の流量計は、流量に対応する周波数のパルス信号を検出するセンサ部と、該センサ部からのパルス信号を計数する第１および第２のカウンタと、前記第１および第２のカウンタの計数値に基づいて流量値を算出する制御部と、該算出した流量値を表示する表示部とを有する流量計であって、前記第１のカウンタは流体が流れる配管の口径に応じて設定される第１の所定周期の間、前記パルス信号を計数するようになされており、前記第２のカウンタは一定の第２の所定周期の間、前記パルス信号を計数するようになされており、前記第１のカウンタの計数値は積算流量の算出に用いられ、前記第２のカウンタの計数値は前記表示部に表示する瞬時流量の算出に用いられるようになされているものである。
【００１１】
また、前記算出された流量の表示単位を設定する単位設定部と、所定時間毎に該単位設定部に給電する給電制御手段とを有し、該所定時間毎に前記単位設定部により設定された表示単位を読み込み、該読み込んだ表示単位を用いて前記算出された流量を表示するようになされているものである。
さらに、前記配管の口径を選択する口径選択手段と、各口径に対応する前記第１の所定周期の情報及び前記瞬時流量の算出のための係数データを格納した記憶手段とを有するものである。
【００１２】
さらにまた、前記記憶手段は複数のページを有するテーブル構成とされており、いずれのページにおいても、その先頭位置に格納されているデータは同一の口径および材質に対応するデータとされており、その最終位置に格納されているデータは入力信号の周波数をそのまま表示するためのデータとされているものである。
さらにまた、電源電池と、該電池の電圧が第１の電圧よりも低いことを検出する第１電圧検出器と、前記電池の電圧が第２の電圧よりも低いことを検出する第２電圧検出器と、ＭＯＳトランジスタによる信号出力手段とを有し、前記第１電圧検出器の出力に応じて前記表示部に電池の交換を要求する旨の表示を行うとともに前記信号出力手段を介して外部装置に所定の信号を出力し、前記第２電圧検出器の出力により、計測動作および演算動作を停止するとともに前記表示部に停電モードである旨の表示を行い、さらに、前記信号出力手段を介して外部装置に所定の信号を出力するようになされているものである。
さらにまた、前記電源電池に並列にバックアップ用の電気二重層コンデンサが接続されているものである。
【００１３】
さらにまた、瞬時流量計モード、積算流量計モードおよび積算バッチ流量計モードを有し、モード切替時に当該モードに対応する表示単位を点滅し、また、積算バッチ流量計モードのときに前記表示部にその旨を表示するようになされているものである。
さらにまた、前記制御部の動作を監視するためのウォッチドッグタイマを有し、該ウォッチドッグタイマ出力によるリセット時には、積算流量値及び積算バッチ流量値を保持したまま、制御部の復帰を試みるようになされているものである。
さらにまた、前記センサ部により発生される流量に対応したパルス信号は、流路内の流量検出部に配置された渦発生体が発生するカルマン渦により、下流に配置された圧電バイモルフ素子に交番的に誘起される電荷を電荷増幅器により増幅し、波形整形回路により波形整形したパルス信号とされているものである。
さらにまた、内面に導電性シールド部材が塗布されている樹脂製ケースと、ネジを用いて前記樹脂製ケースに取り付けられるプリント基板とを有し、前記プリント基板の前記ネジに当接する部分には金属部が設けられており、前記プリント基板の電源負極と前記樹脂製ケース内面とが同電位とされているものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の流量計の一実施の形態である、電源として電池を使用する流量計について説明する。
図１は、この電池式流量計の一構成例の構造を示す図であり、（ａ）は表示及び操作パネル面を示す上面図、（ｂ）は流量計の内部構造を示す断面図、（ｃ）は一部分を破断して示す側面図である。同図において、流量計は、流量を計測すべき流体が流れる流路の途中に接続される計量部本体１と、この計量部本体１の上方に９０°毎に位置出し可能に取付けられた計測表示部２とからなっている。ここで、前記計量部本体１はそれが接続される配管に合わせたサイズとされており、前記計測表示部２は多種類（例えば、６４種類）の配管の材質や口径に共通に適用することができるものとされている。すなわち、前記計測表示部２は多数の機種に共通に使用することができるようになされている。
【００１９】
前記計量部本体１は、その入口１ａが上流側に、出口１ｂが下流側にそれぞれ接続され、流れの中に置かれた柱状物体１１の下流側に形成されるカルマン渦の発生周波数が広いレイノルズ数において流速に比例していることを利用し、この渦流の発生周波数を計測することにより、流速或いは流量を知ることができるカルマン渦流式のものとして構成されている。このカルマン渦流式のものは、摺動部がなくシンプルな構造で、信頼性、耐久性が優れているほか、流体流路には渦発生体と渦検出器があるだけで、流路の絞りが小さいので、圧力損失が小さくなっているという特徴を有している。
【００２０】
前記計量部本体１には、渦流の発生によって変化する流路中の圧力を検知するためホルダ１２の内部にセンサとしての圧電素子１３が取付けられている。圧電素子１３は渦流の発生周波数に等しい周波数で変化する電気信号からなる流量信号を出力し、これをリード線１４を介して計測表示部２の電気回路に供給する。
【００２１】
計測表示部２は、防水パッキンを介して突き合わされた下ケース２１と上ケース２２とからなるケース２３、このケース２３内に収容されたプリント基板２４及び電源用の電池２５、上ケース２２の上面に配置された液晶表示器２６及びモード選択キー（ボタン）２７などにより構成され、下ケース２１の底部にあけた孔に計量部本体１の上に固定した中空の回転軸３が防水パッキンを介して回転自在に嵌合され、計量部本体１に対して９０°毎に位置出し可能に調整できるようになっている。リード線１４は回転軸３の中空部を通ってプリント基板２４上に形成された電気回路まで導かれている。なお、３３は外部機器に所定の信号を出力するための信号線である。
【００２２】
前記下ケース２１と上ケース２２は樹脂製のものとされており、その内面には図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように導電性シールド材３０が塗布されている。
また、前記プリント基板２４はスペーサ３１を介して前記上ケース２２に取り付けられている。ここで、前述のように上ケース２２と下ケース２１は樹脂製とされており、その内部に導電性シールド材３０が塗布されている。そして、前記プリント基板２４における前記ネジ２９および金属スペーサ３１が当接する箇所には金属部３２が設けられており、前記金属スペーサ３１およびネジ２９により前記上ケース２２および下ケース２１とプリント基板２４との電気的接続がとられるようになされている。
また、ケース２３の上ケース２２は下ケース２１に対してネジ２８によって開閉自在に取付けられ、各種の設定操作や電池２５の交換時に開けられるようになっている。
【００２３】
計測表示部２の上ケース２２の上面に配置された表示器２６は、下段左側から小さなサイズの４桁数字表示部２６ａと、大きなサイズの４桁数字表示部２６ｂとが配置され、この大きな４桁数字表示部２６ｂの更に右側に単位表示部が配置されている。単位表示部は上下に「ｍ３／ｈ」セグメント表示２６ｃと「Ｌ／ｍｉｎ」セグメント表示２６ｄとが配されている。そして、小さなサイズの４桁数字表示部２６ａの上段には「ＢＡＴ」セグメント表示２６ｅが、大きなサイズの４桁数字表示部２６ｂの上段には各桁に対応して一列に配列された４つのバーセグメント表示２６ｆがそれぞれ配されている。
【００２４】
小さなサイズの４桁数字表示部２６ａの最上位桁（第１桁目）は、現在の表示状態、現在の計測表示モードを示す状態表示部として働き、４つのバー表示２６ｆは、点滅のローテーションによって流れの有無を表示する流れ表示部として動作する。 なお、図１では全ての表示２６ａ〜２６ｆが点灯した状態を示しており、実際には、状況に応じてこれらが選択的に点灯表示されるようになっている。
後述するように、この流量計は、（１）瞬時流量計、（２）積算流量計、（３）積算バッチ流量計の３つの計測表示モードを有している。瞬時流量計のときには、計測した瞬時流量を前記４桁表示部２６ｂを使用して表示する。また、積算流量計のときは、図１５に示すように、前記２つの４桁表示部２６ａおよび２６ｂを使用して８桁で表示する。さらに、積算バッチ流量計のときは、図１６に示すように、小さいサイズの４桁表示部２６ａの第１桁目に「ｂ」を表示して積算バッチ流量の表示であることを示し、２６ａの第２〜４桁および２６ｂを使用して積算バッチ流量を７桁で表示する。
また、後述する電池電圧の低下を検出したときは、図１７に示すように、前記「ＢＡＴ」セグメント表示２６ｅを点滅あるいは連続点灯して、その旨を表示する。さらに、後述する検査モードにおいては、図１８に示すように、前記２６ａの第１桁目に「９」を表示して検査モードであることを表示する。
【００２５】
図２は、前記流量計における前記プリント基板２４の構造をより詳細に示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）は下面図である。図示するように前記プリント基板２４の上面には前記表示部２６およびモード選択キー２７が取り付けられている。なお、この図には表されていないが、前記表示部２６の下には、この流量計の制御を行う制御部（シングルチップマイクロコンピュータ）が取り付けられている。また、このプリント基板２４の前記金属スペーサ３１と当接する部分には金属部３２が設けられており、この金属部３２は、このプリント基板２４上の電気回路の電源負極に接続されている。
【００２６】
図２の（ｂ）に示すように、前記プリント基板２６の下面には、前記ネジ２９の頭部と当接する箇所に金属部３２が設けられており、さらに、後述する調整検査装置に測定データ等を出力するためのコネクタ３４、外部機器に所定の信号を出力するための端子３５ａ、口径選択用ジャンパ線３６（ｓｊ１、ｓｊ２）、短絡されているときにこの流量計の動作モードを検査モードに設定するための検査モードピン３７（ｐ１、ｐ２）、口径および材質選択スイッチ３８、表示単位を設定するための単位選択スイッチ３９、前記圧電素子１３とこのプリント基板２４との接続用の端子３５ｂおよびバックアップ用のコンデンサ４０が取り付けられている。なお、これ以外に、前記電池２５と接続するための電源端子、各種電子回路等がこのプリント基板２４上に設けられている。
【００２７】
ここで、前記口径および材質選択スイッチ３８は、例えば、０ｈ〜Ｆｈ（ｈは１６進数を表す）の１６通りの位置を選択することのできるスイッチとされている。この口径及び材質選択スイッチ３８からの４ビットのデータは、前記口径選択用ジャンパ線３６（ｓｊ１、ｓｊ２）からの２ビットのデータと合わされ、合計６ビットの口径および材質選択データが前記制御部（マイクロコンピュータ）に入力されるようになされている。
【００２８】
また、前記単位選択スイッチ３９は、例えば、０〜９の１０通りの位置を選択することができるスイッチとされており、この単位選択スイッチ３９による選択データに応じて瞬時流量値および積算流量値の表示単位が切替えられるようになされている。例えば、位置０〜位置３に設定されているときは、瞬時流量値をＬ／ｍｉｎ単位で表示し、積算流量値をそれぞれ１Ｌ単位、０．１Ｌ単位、０．０１ｍ３単位、０．１ｍ３単位で表示し、位置４〜位置７のときは瞬時流量値をｍ３／ｈで表示し、積算流量値をそれぞれ１Ｌ単位、０．１Ｌ単位、０．０１ｍ３単位、０．１ｍ３単位で表示するようになされている。
【００２９】
なお、各設定スイッチ類の構成は、上述した例に限られることはなく、任意の構成のものとすることができる。例えば、前記口径選択用ジャンパ線３６および口径および材質選択スイッチ３８あるいは前記単位選択スイッチ３９の代わりに、それぞれ所定ビット数のディップスイッチ等を設けるようにしてもよい。
【００３０】
図３は、上述した流量計の回路構成を示すブロック図である。この図において、５０はこの流量計の全体の制御を行うシングルチップマイクロコンピュータ（以下、単にＣＰＵという）であり、その内部には、制御プログラムおよび後述する演算係数テーブル等を格納するＲＯＭ５１、各種のデータを格納するデータエリアおよびワークエリアとして使用されるＲＡＭ５２、第１のイベントカウンタ（主カウンタ）５３、第２のイベントカウンタ（副カウンタ）５４、タイマレジスタ群５５、液晶表示部を駆動するための表示ドライバ等が格納されている。
【００３１】
ここで、前記制御プログラムの制御により、前記第１のイベントカウンタ（主カウンタ）５３は前記ＣＰＵ５０の第１のカウント信号入力ポートｉＣＮＴ１からの入力信号を計数し、前記第２のイベントカウンタ（副カウンタ）５４は第２のカウント信号入力ポートｉＣＮＴ２からの前記入力信号を計数する。そして、主カウンタ５３は、この流量計が設置される流路（配管）の口径に応じて設定されたサンプリングタイムの期間、入力パルスを計数し、副カウンタ５４は口径に関わらず一定の期間、入力パルスを計数するようになされている。口径が大きい配管の場合には、後述するセンサ部から入力されるパルス信号の周波数が小さくなり、口径が小さい配管の場合には、入力パルス信号の周波数が高くなる。したがって、低い周波数のパルス信号を精度良く計数するためには、計数する期間（サンプリングタイム）を長くすることが必要となる。したがって、本発明においては、口径に応じて、主カウンタのサンプリングタイムの値を設定するようにしている。
【００３２】
６０は、前記圧電素子１３、この圧電素子１３からの電気信号を増幅する増幅器６１およびこの増幅器６１の出力信号を波形整形してパルス信号を出力する波形整形回路６２からなるセンサ部であり、このセンサ部６０の出力は、前記第１および第２のカウント信号入力ポートｉＣＮＴ１およびｉＣＮＴ２に並列に入力されている。なお、このセンサ部６０の出力は、前記コネクタ３４にも印加されており、調整検査装置等の外部装置にも出力できるようになされている。また、このセンサ部６０には出力ポートＯ２の出力により制御される第２のアナログスイッチ回路７２を介して電源Ｖｃｃが供給されるようになされている。
【００３３】
前記ＣＰＵ５０の入力ポートＩ１には前記上ケース２２の上面に配置されたモード選択キー２７が接続されている。また、入力ポートＩ２には前記単位選択スイッチ３９からの出力（３ビット）、入力ポートＩ３には前記口径選択用ジャンパ線３６および前記口径および材質選択スイッチ３８（機種選択スイッチ）の出力（６ビット）、入力ポートＩ４には前記検査モードピン３７がそれぞれ接続されている。ここで、前記単位選択スイッチ３９および前記口径および材質選択スイッチ（３６、３８）には第１のアナログスイッチ７１を介して電源Ｖｃｃが印加されるようになされており、該第１のアナログスイッチ７１は、出力ポートＯ１の出力により導通制御されるようになされている。
【００３４】
また、７３はウオッチドッグタイマ回路であり、ＣＰＵ５０の出力ポートＯ３からの信号が所定時間入力されなかったときに、ＣＰＵ５０に割り込み信号を入力する。この割り込み入力により、ＣＰＵ５０は後述する第２順位のスタート処理を開始することとなる。なお、このウォッチドッグタイマへの定時出力は、例えば２５ｍｓｅｃ毎のタイマ割り込み処理ルーチンにより実行されるようになされている。
さらに、７４はパワーオンリセット回路であり、電源電圧Ｖｃｃが印加されたときに、これを検出して前記ＣＰＵ５０のリセット端子にパルス信号を印加する。これにより、ＣＰＵ５０は後述する第１順位のスタート処理を実行することとなる。
【００３５】
前記ＣＰＵ５０に内蔵されている表示駆動回路の出力は出力ポートＯ４を介して前記液晶表示器２６が接続されている。
また、７５は第１のＭＯＳトランジスタＴｒ１からなる第１のデジタル信号出力回路であり、そのゲートには前記ＣＰＵ５０の出力ポートＯ５が接続され、ソースは電源負極に接続されるとともに外部機器との接続端子３５ａに接続され、ドレインは外部機器９０との接続端子３５ａに接続されている。さらに、７６は第２のＭＯＳトランジスタＴｒ２からなる第２のデジタル信号出力回路であり、そのゲートには出力ポートＯ６が接続され、ソースは電源負極に、ドレインは外部機器との接続端子３５ａに接続されている。これら第１および第２のデジタル信号出力回路７５および７６を用いて、外部装置９０に各種のデータを出力することができる。ここで、前記外部機器９０として、検査モード時には調整検査装置が接続され、計測モード時には集中監視装置が接続される。なお、以下において、ＭＯＳトランジスタをただ単にトランジスタと表記する。
このようにＭＯＳトランジスタを使用した信号出力回路を使用しているので、消費電流が非常に少なくなり、電池寿命を飛躍的に長くすることが可能となっている。
【００３６】
さて、ＣＰＵ５０の計測した流量データを出力する出力ポートＯ７（例えば、１０ビット）にはバッファ回路７８を介して、前記コネクタ３４が接続されている。前述したように、このコネクタ３４には、前記センサ部６０からの出力も接続されており、前記出力ポートＯ７の出力とともに、外部装置９０（検査モード時における調整検査装置）に接続されることとなる。なお、前記センサ部６０からの入力を高精度で計測しても、計測結果を外部装置９０に送出するに際し、従来のように８ビットＤ／Ａ変換を用いた場合には分解能が大きく精度の確保ができないため、本発明の実施の形態においては１０ビットＤ／Ａ変換を用いている。
【００３７】
８０は電源電池であり、例えば乾電池が用いられる。この電池８０は前記ＣＰＵ５０の電源入力端子Ｖｃｃに接続されるとともに、前記バックアップ用コンデンサ４０、第１電圧検出器８１、第２電圧検出器８２、前記第１および第２のアナログスイッチ７１および７２、前記パワーオンリセット回路７４等に印加されている。前記第１電圧検出器８１の出力は前記ＣＰＵ５０の入力ポートＩ５に接続されており、前記電源電圧Ｖｃｃが第１の所定電圧Ｖ１よりも低くなったときにローレベルの信号を前記入力ポートＩ５に出力する。また、前記第２電圧検出器８２は前記電源電圧Ｖｃｃが第２の所定電圧Ｖ２（Ｖ２＜Ｖ１）よりも低くなったことを検出したときに入力ポートＩ６にローレベルの信号を出力する。すなわち、Ｖ１≦Ｖｃｃのとき前記入力ポートＩ５およびＩ６の入力はいずれもハイレベルであり、Ｖ２≦Ｖｃｃ＜Ｖ１のときＩ５はローレベル、Ｉ６はハイレベルとなり、Ｖｃｃ＜Ｖ２となったとき、Ｉ５およびＩ６はいずれもローレベルとなる。
【００３８】
前記ＲＯＭ５１およびＲＡＭ５２のメモリマップの一例を図４の（ａ）に示す。この図に示すように、前記ＲＡＭ５２の領域には、後述する補正係数を格納する領域、ワークエリア、積算総流量値データを格納する領域、積算バッチ流量値を格納する領域などが設けられている。ここで、積算総流量値データおよび積算バッチデータの格納領域はそれぞれ表示桁数よりも多い桁数のデータを格納することができるように設定されている。
【００３９】
また、ＲＯＭ５１の領域には、制御プログラム、口径設定データテーブル、割込みベクトル等が格納されている。ここで、口径設定データテーブルは、６４種類の各機種毎に流量を算出するための係数データや前記第１のカウンタのサンプリングタイムを格納したテーブルであり、前記口径選択用ジャンパ線３６および前記口径および材質選択スイッチ３８（機種選択スイッチ）からの６ビットの機種選択データにより選択され、当該制御に用いられる。
【００４０】
図４の（ｂ）は、前記口径設定テーブルの構成を説明するための図である。この図に示すように、口径設定テーブルは、それぞれ１６種類の設定データを１ページとする４ページの構成とされている。そして、各設定データとしては、図示するように、当該設定データの番号、口径コード、本体材質コード、サンプリングタイム、流れはじめの周波数ｆ０〜定格流量の１１０％の瞬時流量値に対応する周波数ｆ５までを、５つの区間に区切る周波数データｆ０〜ｆ５、周波数と流量との関数を折れ線で近似したときの、一次式傾きデータａ１〜ａ５および切片データｂ１〜ｂ５が格納されている。
なお、このデータａ１〜ａ５およびｂ１〜ｂ５は器差のばらつきの平均値であり、このデータをそのまま用いて、流量を算出しても高精度の計測結果は期待できない。そこで、本発明においては、後述する検査工程において、１台ごとに補正係数Ａ１〜Ａ５、Ｂ１〜Ｂ５を求め、この値を用いて流量を算出している。これにより、非常に精度の良い計測を行うことが可能となっている。
【００４１】
また、前記口径設定テーブルの各ページの先頭には、いずれも口径１０Ａ、材質Ｌ−ＰＰＳの機種のデータが格納されており、また、各ページの最後には入力周波数をそのまま表示することのできる設定データが格納されている。これにより、前記口径選択ジャンパ線３６の設定に関係なく、前記口径および材質選択スイッチ３８を０ｈ（ｈは１６進数をあらわす）あるいはＦｈとすることにより、調整検査装置に同一の信号を送出することができ、検査工程を標準化することができる。
【００４２】
前記サンプリングタイムは定格瞬時流量に対応する周波数に応じて決定されており、例えば、前記周波数が３００Ｈｚ以上のとき（小口径のとき）は１秒、前記周波数が１５０〜３００Ｈｚのとき（中口径のとき）は２秒、前記周波数が１５０Ｈｚ未満のとき（大口径のとき）は３秒とされている。
【００４３】
次に、このように流量計を動作させるための制御プログラムについて詳細に説明する。この制御プログラムは、図５および図６に示すメインルーチンと、前述したタイマからの割込みにより起動されるタイマ割込ルーチンとにより動作するようになされている。
図５に示すように、このメインルーチンには、第１順位のスタート（スタート１）と第２順位のスタート（スタート２）の２つのスタート位置がある。ここで、前記パワーオンリセット回路７４からのリセット信号が入力されたときには前記第１順位のスタートから動作が開始され、前記ウォッチドッグタイマ７３からの割込入力があったときには前記第２順位のスタートから動作が開始される。
【００４４】
さて、前記電池８０をこの流量計に装着すると、前記パワーオンリセット回路７４がこのことを検知し、ＣＰＵ５０のリセット端子にパワーオンリセットパルスが印加される。これにより、スタート１から処理が開始され、まず、ステップＳ１の第１の初期化処理が実行される。このパワーオンリセットに基づく第１の初期化処理では、この流量計の所定の初期化処理を実行するとともに前記ＲＡＭ５２の内容がすべてリセットされる。次に、前記出力ポートＯ５を介して前記第１のトランジスタ７５をオン状態にするとともに、前記出力ポートＯ６を介して、前記第２のトランジスタ７６をオフ状態とする（ステップＳ２）。これにより、前記第１および第２のトランジスタに接続されている外部装置９０に対して、この流量計の起動あるいは第１順位のスタートを報知することができる。
【００４５】
一方、何らかの原因により所定期間内に前記出力ポートＯ３から前記ウォッチドッグタイマ７３へのリセット信号が出力されなかった場合には、前記ウォッチドッグタイマ７３から割込信号が入力される。この時には、ステップＳ３の第２の初期化処理が実行される。この第２の初期化処理においては、この流量計の所定の初期化処理を実行するが、前記第１の初期化処理とは異なり、前記ＲＡＭ５２中に格納されている補正された係数データ、積算総流量値データおよび積算バッチデータ等のクリアは行なわれない。
【００４６】
前記ステップＳ２あるいはステップＳ３が実行された後、ステップＳ４に進み、前記出力ポートＯ１およびＯ２を介して、前記第１および第２のアナログスイッチ７１および７２をオン（導通）状態として、前記単位選択スイッチ回路３９、口径設定スイッチ回路（３６、３８）、前記センサ部６０への電源Ｖｃｃの供給が開始される。これにより、前記センサ部６０からの計測データの入力ならびに前記単位選択スイッチ３９および前記口径設定スイッチ（３６、３８）からの設定データの読込が可能となる。
次に、ステップＳ５において、前記各種のタイマ５５の計時動作を開始させる。
続いて、ステップＳ６に進み、前記口径設定スイッチ（３６、３８）により設定されている材質および口径に関する情報（機種データ）が読み込まれる。
【００４７】
そして、ステップＳ７に進み、検査終了フラグがセットされているか否かが判定される。この検査終了フラグは後述する検査工程においてこの流量計の検査および係数データの補正処理が行なわれたときにセットされるフラグである。最初に電池を装着したときには、この検査終了フラグはセットされておらず、このステップＳ７の判定結果はＮＯとなる。このときには、ステップＳ８に進み、前記ステップＳ６において読み込まれた前記口径設定スイッチ（３６、３８）により設定されている材質および口径に関するデータを前記ＲＡＭ５２中の所定の領域に格納し、ステップＳ９に進む。また、すでに検査工程が実行されており検査終了フラグがセットされているときには、前記ステップＳ７の判定結果がＹＥＳとなり、そのままステップＳ９に進む。
【００４８】
ステップＳ９においては、前記単位設定スイッチ３９により設定されている表示単位情報を読み込み、前記ＲＡＭ５２の所定の領域に格納する。後述する計測表示処理において、この表示単位情報に基づいて、計測データの表示が行なわれることとなる。
次に、ステップＳ１０に進み、前記ステップＳ６において読み込んだ材質および口径情報ならびにこの制御プログラムのバーション情報を所定期間前記表示部２６に表示する。このように本発明の流量計においては動作開始時に当該制御プログラムのバージョンを計測データの表示を行なう表示部２６に表示させるようにしているため、メンテナンス等を行なうときに非常に便利になっている。
【００４９】
図１９は、このステップＳ１０における表示形態の一例を示す図である。図１９の左側の図において、２６ａで示す小さいサイズの４桁の表示部において前記口径と材質とが表示されており、２６ｂで示す大きいサイズの４桁の表示部において、当該制御プログラムのバージョンが表示されている。この例では、この制御プログラムのバージョンｖは３．８であることが示されている。また、前記口径および材質の表示は、例えば、図１９の右側に示す例のように表示される。ここで、口径としては、ミリメートル（ｍｍ）単位の表示（数字の後にＡが付されている）とインチ単位の表示（数字の後にＢが付されている）とがある。そこで、これらの口径を図１９の右側に示すように４桁の表示部２６ａにおける第１桁〜第３桁を用いて表示する。なお、図１９中各口径の左に記載されている小、中、大は、それぞれの口径を大、中、小の３通りに分類したときに、各口径が属する分類を示している。
また、材質としては、例えばＬ−ＰＰＳ、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＦＡ、ＳＵＳ（ステンレス）等があり、これらを、図１９に示す形態で、前記４桁表示部２６ａの第４桁目を用いて表示している。この例は、口径が１５Ａ、材質がＬ−ＰＰＳであることを示している。
【００５０】
さて、このように、口径、材質、プログラムのバージョンの表示（Ｓ１０）を行なった後、ステップＳ１１に進み、前記出力ポートＯ１の出力信号をローレベルとして、第１のアナログスイッチ７１をオフ（非導通）状態とする。これにより、消費電力の大きい前記単位選択スイッチ３９の回路および前記口径設定スイッチ（３６、３８）の回路における電力消費をなくすことができる。このように、本発明においては、必要なタイミングにおいてのみ電源電圧を供給するようにして消費電力を低減するようにしている。
【００５１】
次にステップＳ１２に進み、検査モードであるか否かが判定される。この判定は、前記入力ポートＩ４から、前記検査モードピン３７からの信号を入力し、前記検査モードピン３７が短絡されているか否かを判定することにより行なわれる。前記検査モードピン３７が短絡されて検査モードに設定されているときには、ステップＳ１３に進み、検査終了フラグがセットされているか否かを判定する。そして、この判定の結果検査終了フラグがセットされていないときには、後述するステップＳ１４の検査工程が実行され、その後、ステップＳ１５の電圧チェック処理に進む。一方、検査モードに設定されていないとき、あるいは検査終了フラグがセットされているときには、そのまま、ステップＳ１５の電圧チェック処理に進む。
【００５２】
このステップＳ１５の電圧チェック処理の詳細については後述するが、この処理は、前記電池８０の電圧が所定の電圧以上であるか否かを判定し、警報を報知したり、あるいは、電池が交換されるまでウエイト状態とする処理である。電池８０の電圧が正常の範囲内であり、この電圧チェック処理Ｓ１５が終了した後は、ステップＳ１６の計測表示処理が実行される。この計測表示処理Ｓ１６の詳細についても後述するが、ここで、前記センサ部６０からの入力信号に基づいて、瞬時流量の計測および積算流量の積算が行なわれる。この計測表示処理Ｓ１６が行なわれたのち、前記モードキー２７の操作がある否かが判定され（ステップＳ１７）、キー操作があれば、ステップＳ１８のキー入力処理が実行される。このキー入力処理については後述する。
【００５３】
次に、ステップＳ１９に進み、所定時間Ｔ（例えば、３０分）経過したか否かを判定し、所定時間経過していなかったときには、前記ステップＳ１２に戻り、再び、前記ステップＳ１２からの処理が繰り返し実行される。また、所定時間経過していたときには、ステップＳ２０に進み当該所定時間Ｔを計時するタイマをリセットして時間Ｔの計時を開始し、続いて前記アナログスイッチ１をオン状態として、前記単位選択スイッチ３９の設定を読み込む（ステップＳ２１、Ｓ２２）。これにより、次回の表示からは、前記ステップＳ２２において読み込み設定された新たな単位で当該計測データの表示が行なわれることとなる。次に、ステップＳ２３に進み、前記第１のアナログスイッチ７１をオフとして、消費電力の低減を図る。そして、前記ステップＳ１２に戻り、前記ステップＳ１２〜Ｓ２３を繰り返し実行することとなる。
【００５４】
前記検査工程Ｓ１４について、図７に示す検査工程時の接続図および図８のフローチャートを参照して説明する。前述のように、この流量計の動作モードは、検査モードと計測モードの２つのモードに大別される。ここで、検査モードは、前記検査モードピン３７が短絡されているときに設定されるモードであり、図７に示すように前記外部装置９０として調整検査装置が接続された状態で前記演算係数の補正処理が行なわれる。
【００５５】
図７において、配管１００には基準となる高精度流量計１０１、本発明の流量計の取り付け部１、ポンプ１０２、流量制御弁１０３が取り付けられている。そして、前述のように前記第１および第２のトランジスタ７５および７６からのデジタル出力が前記調整検査装置９０に出力されており、また、前記１０ビットの演算出力および前記センサ部６０の出力も前記コネクタ３４を介して前記調整検査装置９０に入力されている。さらに、前記調整検査装置９０には前記高精度の基準流量計１０１の出力も入力されている。そして、前記調整検査装置９０からは前記流量制御弁１０３に対する制御信号が出力され、予め定められた検査ステップにしたがって、所定の流量を前記配管１００に流すように制御する。
【００５６】
このように接続された状態で前記検査工程Ｓ１４は実行される。図８のフローチャートにおいて、まず、ステップＳ３１において予め定められている手順で流量計各部の検査を実行する。そして、ステップＳ３２に進み、前記第２のトランジスタＴｒ２を所定の時間だけオン状態とした後オフ状態として、前記調整検査装置９０に対し検査工程の最初のステップが開始されたことを報知する。これを受けて、前記調整検査装置９０は、選択決定された機種（型式）に対応する前記ＲＯＭ５１に格納されている６つの周波数ｆ０〜ｆ５に対応する基準流量Ｑ０〜Ｑ５を前記高精度基準流量計１０１で計測しながら、前記流量制御弁１０３を制御して前記配管に流す。ここでは、まず、前記配管１００に第１の基準流量Ｑ０が流れるように前記流量制御弁１０３を制御する。当該流量計は、このときの前記センサ部６０からの入力信号を計数し記憶する（ステップＳ３３）。このときの計数値をＦ０とする。そして、該計数値Ｆ０とそのときの流量Ｑ０を前記表示部２６に表示するとともに、前記コネクタ３４を介して前記調整検査装置９０に出力する（ステップＳ３４）。
図１８は、このときの表示の様子を示す図であり、図示するように２６ａの第１桁目に「９」を、第２桁目〜第４桁目に計数値「Ｆ０」を表示させ、検査モードにおける表示であることを報知している。
【００５７】
次に、ステップＳ３５に進み、再び前記第２のトランジスタＴｒ２を所定時間の間だけオン状態として、前記調整検査装置９０に対してステップの進行を報知する。これにより、前記調整検査装置９０は、第２番目の基準流量Ｑ１を前記配管１００に流すように制御する。そして、前記制御部５０は、そのときのセンサ部６０からの入力を計数記憶し（Ｓ３６）、その計数値Ｆ１と基準流量Ｑ１を表示するとともに、前記調整検査装置９０に出力する（Ｓ３７）。そして、ステップＳ３８に進み、前記ステップＳ３３において記憶した基準流量Ｑ０における計数値Ｆ０と前記ステップＳ３６において記憶した基準流量Ｑ１における計数値Ｆ１とに基づいて、補正係数Ａ１およびＢ１を算出する。この補正係数の算出は、次の式（１）および式（２）に基づいて行われる。
Ａ１＝（Ｑ１−Ｑ０）／（Ｆ１−Ｆ０） …（１）。
Ｂ１＝（Ｑ０×Ｆ１−Ｑ１×Ｆ０）／（Ｆ１−Ｆ０） …（２）。
そして、その算出した補正係数Ａ１およびＢ１を前記ＲＡＭ５２の所定の領域に格納する。そして、ステップＳ３９に進み、前記第２のトランジスタＴｒ２を所定期間だけオン状態とすることにより、前記調整検査装置９０に対してこのステップの処理が終了したことを報知する。
【００５８】
以下、上述の場合と同様に、基準流量Ｑ２〜Ｑ５を順次流し、そのときの計数値Ｆ２〜Ｆ５を用いて、同様に、補正係数Ａ２〜Ａ５およびＢ２〜Ｂ５を算出し、ＲＡＭ５２に格納する。そして、ステップＳ４１において表示部２６に検査工程の終了を表示し、さらにステップＳ４２において前記検査終了フラグをセットして、この検査工程を終了する。
なお、前記ステップＳ３４、Ｓ３７等において、調整検査装置９０に出力された計数データＦ０〜Ｆ５は、前記調整検査装置９０において検査記録として保存される。
【００５９】
次に、図９を参照して前記電圧チェック処理について説明する。前述のように、第１の電圧検出器８１は電池８０から供給される電源電圧Ｖｃｃが第１の所定電圧Ｖ１よりも低くなったときにローレベルとなり、第２の電圧検出器８２はＶｃｃが第２の所定電圧Ｖ２よりも低くなったときにローレベルとなる。そこで、この電圧チェック処理においては、まず、ステップＳ５１において、前記第１の電圧検出器８１の出力がローレベルであるか否かを判定する。Ｖ１≦Ｖｃｃであり、この判定結果がＮＯとなったときは、ステップＳ５２において前記表示部２６における「ＢＡＴ」表示２６ｅを消灯し、前記第２のトランジスタＴｒ２をオフ状態とし、この電圧チェック処理を終了する。
【００６０】
さて、Ｖｃｃ＜Ｖ１となっており、前記Ｓ５１の判定結果がＹＥＳとなったときは、ステップＳ５４に進み、前記「ＢＡＴ」表示２６ｅを点滅して使用者に電池を交換すべき旨を報知するとともに、前記第２のトランジスタＴｒ２のオンオフを繰り返し（Ｓ５５）、前記集中制御装置９０に対してもその旨を報知する。そして、ステップＳ５６に進み、第２の所定電圧Ｖ２（Ｖ２＜Ｖ１）と電源電圧Ｖｃｃとを比較する第２電圧検出器８２の出力がローレベルであるか否かを判定する。この判定の結果がＮＯのとき、すなわち、Ｖ２≦Ｖｃｃ＜Ｖ１のときは、そのまま、この電圧チェック処理を終了する。
【００６１】
一方、Ｖｃｃ＜Ｖ２であり、前記ステップＳ５６の判定結果がＹＥＳのときは、ステップＳ５７に進み、前記「ＢＡＴ」表示２６ｅを点滅状態から連続点灯状態にして、使用者に対し電池を交換すべき旨を報知する。そして、前記第１および第２のトランジスタＴｒ１およびＴｒ２をともにオン状態とし（Ｓ５８）、前記集中制御装置９０に対しても電池の電圧が低下しており停電状態となることを報知する。そして、前記「ＢＡＴ」表示以外の表示をすべて消灯する（Ｓ５９）とともに、前記第２のアナログスイッチＳＷ２をオフ状態として（Ｓ６０）、電力消費を防止する。そして、前記ＣＰＵ５０はウエイト状態となる（Ｓ６１）。
【００６２】
このウエイト状態にあるときに、使用者等により電池８０が交換されて、電源電圧Ｖｃｃが前記第１電圧検出器８１のハイレベル以上になると、ウエイト状態が解除される（Ｓ６２）。ウエイト状態が解除されると、ステップＳ６３に進み、前記第２のアナログスイッチＳＷ２をオン状態として前記センサ部６０への電源電圧の供給を再開し、前記第１のトランジスタＴｒ１をオフ状態とする（Ｓ６４）。そして、前記ステップＳ５２に進み、前記「ＢＡＴ」表示を消灯し、さらに、ステップＳ５３において前記第２のトランジスタＴｒ２をオフ状態として、この電圧チェック処理を終了する。
【００６３】
次に、前記計測表示処理について説明する。この計測表示処理は、１秒タイマ割込処理と共同して実行されるため、まず、該１秒タイマ割込処理について図１０のフローチャートを参照して説明する。
前述のように前記ＣＰＵ５０には複数のタイマ５５が内蔵されている。この１秒タイマもそのなかのひとつであり、１秒を計測すると１秒タイマ割込を発生し、これにより、図１０に示す１秒タイマ割込処理が起動される。
この処理が起動されると、まず、ステップＳ７１において前記１秒タイマの再スタートを実行する。これにより１秒タイマ割込を正確なタイミングで発生させることが可能となる。次に、ステップＳ７２に進み、当該機種データにより設定されているサンプリングタイムを判定する。そして、この判定の結果に基づいて、ステップＳ７３〜Ｓ７５において、前記ＲＡＭ５２中のサンプリングタイムを格納するレジスタτに判定されたサンプリングタイムに対応する数値１〜３を設定する。そして、ステップＳ７６に進み、前記センサ部６０からのパルス信号を計数している主カウンタ５３の内容を前記ＲＡＭ５２中のｆレジスタに加算し、再び０から計測を開始させる。次に、ステップＳ７７において、前記副カウンタ５４の計数内容を前記ＲＡＭ５２中のｆ’レジスタに格納して、副カウンタの計数を０から開始させる。
【００６４】
次に、ステップＳ７８に進み、前記主カウンタの計数時間が当該サンプリングタイムに達している場合には主カウンタフラグをセットする。ここで、図示していないが、ステップＳ７６およびステップＳ７８の処理は、レジスタτに格納されているサンプリングタイムにより、処理が異なることは言うまでもない。次に、ステップＳ７９に進み、副カウンタフラグをセットして、この１秒タイマ割込処理を終了する。すなわち、前記主カウンタ計時終了フラグは、当該サンプリングタイムに達しているときにセットされ、前記副カウンタ計時終了フラグは各１秒タイマ割込処理毎にセットされる。
【００６５】
次に、前記計測表示処理（Ｓ１６）について、図１１のフローチャートを参照して説明する。この計測処理が開始されると、まず、ステップＳ８１において、前記主カウンタフラグがセットされているか否かを判定する。当該機種のサンプリングタイムに達しておらず、主カウンタフラグがセットされていないときは、次に、ステップＳ８３に進み、副カウンタフラグがセットされているか否かを判定する。また、主カウンタフラグがセットされているときは、ステップＳ８２において、主カウンタ計測処理を実行してから、ステップＳ８３に進む。詳細については後述するが、この主カウンタ計測処理Ｓ８３において、主カウンタの計測データ（前記ｆレジスタのデータ）に基づいて瞬時流量値Ｑ、積算総流量値Ｑｔおよび積算バッチ流量値Ｑｂが算出される。なお、このとき、前述した補正係数Ａ１〜Ａ５、Ｂ１〜Ｂ５が用いられる。
【００６６】
ステップＳ８３において、前記副カウンタフラグがセットされているか否かが判定される。ここで、前記副カウンタフラグがセットされていないときは、ステップＳ８５に進む。また、Ｓ８３の判定結果がＹＥＳのときは、ステップＳ８４に進み、副カウンタ計測処理が実行される。この詳細については後述するが、このステップＳ８４においては、前記ｆ’レジスタに格納されている前記副カウンタ５４の計数内容に基づいて表示瞬時値Ｑ’が算出される。そして、ステップＳ８５に進む。
【００６７】
ステップＳ８５においては、現在設定されている計測のモード、すなわち、（１）瞬時流量計モードであるか、（２）積算流量計モードであるか、あるいは、（３）積算バッチ流量計モードであるかかが判定される。そして、（１）瞬時流量計モードであるときには前記副カウンタ計測処理Ｓ８４において算出された瞬時流量値Ｑ’が前記表示部２６において表示される（Ｓ８６）。また、（２）積算流量計モードであるときは前記主カウンタ計測処理Ｓ８２において算出された積算総流量値Ｑｔが表示され（Ｓ８７）、（３）積算バッチ流量計モードであるときは積算バッチ流量値Ｑｂが表示される（Ｓ８８）。
【００６８】
前記主カウンタ計測処理について、図１２を参照して説明する。この処理においては、まず、前記ＲＡＭ５２中に格納されている前記主カウンタによる計数データｆと当該機種のサンプリングタイムデータτとの比ｆ／τの値が、流れがあると判定される周波数（流れ有り周波数）以上であるか否かが判定される。この判定の結果がＮＯのときは、瞬時値Ｑを０として（Ｓ９２）、ステップＳ９６に進み、前記主カウンタフラグをリセットしてこの主カウンタ計測処理を終了する。一方、前記Ｓ９１の判定結果がＹＥＳのときは、ステップＳ９３に進み、前記ＲＡＭ中に格納されている補正された係数Ａｉ、Ｂｉを用いて、次の式（３）に基づいて、瞬時流量値Ｑを算出し、レジスタに格納する。
Ｑ＝Ａｉ×ｆ／τ＋Ｂｉ …（３）。
【００６９】
次に、ステップＳ９４に進み、積算総流量値Ｑｔを更新する。すなわち、次の式（４）を実行する。
Ｑｔ←Ｑｔ＋Ｑ×（τ／６０） …（４）。
そして、ステップＳ９５に進み、積算バッチ流量値Ｑｂを更新する。
Ｑｂ←Ｑｂ＋Ｑ×（τ／６０） …（５）。
そして、ステップＳ９６において前記主カウンタフラグをリセットし、この主カウンタ計測処理を終了する。なお、この演算は同一の単位、例えば［Ｌ／ｍｉｎ］で実行し、表示部に表示をするときに、設定されている単位系に変換して表示するようになされている。
【００７０】
次に、前記副カウンタ計測処理Ｓ８４について、図１３のフローチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ１０１において、ｆ’レジスタに格納されている副カウンタの計数値は流れ有り周波数以上であるか否かが判定される。この結果がＮＯのときは、ステップＳ１０２に進み、表示瞬時値Ｑ’を０とし、ステップＳ１０３において前記表示部２６のバーセグメント２６ｆを消灯する。そして、ステップＳ１０４に進み、第１のトランジスタＴｒ１をオンとして、前記集中監視装置９０に対して、流れがローリミット値以下であることを報知し、ステップＳ１１１に進み、副カウンタフラグをリセットする。なお、ここでは、ローリミット警報出力点を流れ有り（始め）点としたが、記憶手段に任意の値を設定できることは言うまでもない。
【００７１】
一方、前記ステップＳ１０１の判定結果がＹＥＳのときは、ステップＳ１０５に進み、表示瞬時値Ｑ’を算出する。この演算は次の式（６）により行なわれる。
Ｑ’＝Ａｉ×ｆ’＋Ｂｉ …（６）。
次に、ステップＳ１０６に進み、前記ステップＳ１０５において算出した表示瞬時値Ｑ’が当該定格流量値の１１０％以上であるか否かが判定される。この判定結果がＮＯのときは、ステップＳ１０７に進み、前記バーセグメント２６ｆを左から右に順次点滅させる。そして、第１のトランジスタＴｒ１をオフにして、ステップＳ１１１に進み、副カウンタフラグをリセットする。
【００７２】
また、算出した表示瞬時値Ｑ’が定格の１１０％以上であり、前記ステップＳ１０６の判定結果がＹＥＳのときは、ステップＳ１０９に進み、バーセグメント２６ｆを全部同時に点滅させる。これにより、定格以上の流量であることを報知することができる。また、ステップＳ１１０において、第１のトランジスタＴｒ１をオンとして、前記集中監視装置９０に対して、流れがハイリミット値以上、すなわち上限以上の流量があることを報知する。そして、ステップＳ１１１に進み、副カウンタフラグをリセットする。ここでは、ハイリミット警報出力点を流れの上限点としたが、記憶手段に任意の値を設定できることは言うまでもない。
【００７３】
次に、前記キー入力処理Ｓ１８について、図１４のフローチャートを参照して説明する。この処理は、前記ステップＳ１７（図６）においてモード選択キー２７が押圧されたことを検出したときに実行される処理であり、前記３つの計測モード、すなわち、（１）瞬時流量計モード、（２）積算流量計モードおよび（３）積算バッチ流量計モードを前記モード選択キー２７が操作される毎に順次切り替える処理である。また、このモード選択キーを押圧している時間の長さに応じて、積算バッチデータあるいは積算総流量値データをクリアすることもできるようになされている。
【００７４】
まず、ステップＳ１２１において、現在のモードに使用されている単位を点滅表示して操作者に現在のモードを報知する。すなわち、現在選択されているモードが（１）瞬時流量計モードであるときは、前記表示部２６における単位表示部２６ｃあるいは２６ｄを点滅表示する。また、（２）積算流量計モードであるときは、前記２６ｃのうちの「ｍ３」の部分のみ、あるいは、前記２６ｄのうちの「Ｌ」の部分のみを点滅表示する。さらに、（３）積算バッチ流量計モードであるときも、前記（２）の場合と同様の部分を点滅表示する。ただし、この場合は、前記サイズの小さい４桁表示部の第１桁目に「ｂ」が表示されているため、前記（２）の場合と区別することができる。
【００７５】
次に、ステップＳ１２２に進み、前記モード選択キー２７が第１の所定時間Ｔ１に達する前にオフとされたか否かを判定する。この判定の結果がＹＥＳのとき、すなわち、Ｔ１よりも短い時間の押圧であったときは、ステップＳ１２３に進み、前記Ｓ１２１と同様に、現在のモードに使用されている単位を点滅表示して操作者に現在のモードを報知する。そして、ステップＳ１２４に進み、前記モード選択キー２７がオフとされた後、第２の所定時間Ｔ２が経過したか否かが判定される。ここで、Ｔ２＜Ｔ１とされている。この判定の結果がＹＥＳのときは、このキー入力処理を終了する。
【００７６】
また、モード選択キー２７がオフとされてからＴ２時間経過してないときは、ステップＳ１２５に進み、モード選択キー２７が再度オンとされたか否かを判定する。そして、この判定の結果がＮＯのときはこのキー入力処理を終了する。また、モード選択キー２７が再度オンとされたときは、ステップＳ１２６に進み、現在のモードを一つ進める。すなわち、現在が（１）瞬時流量計モードであるときには、モードを（２）積算流量計モードに変更し、現在が（２）積算流量計モードであるときは（３）積算バッチ流量計モードに変更し、現在が（３）積算バッチ流量計モードであるときは（１）瞬時流量計モードに変更する。そして、ステップＳ１２７に進み、変更された新しいモードに対応する単位を前述の場合と同様に点滅表示するとともに、新しいモードのデータを表示する。そして、前記ステップＳ１２２に戻る。
このように、前記モード選択キー２７を第１の所定時間Ｔ１以下の長さで、繰り返し押圧操作することにより、計測モードをサイクリックに変更することができる。
【００７７】
一方、前記モード選択キー２７を前記第１の所定時間Ｔ１以上の長い時間押圧したときには、前記ステップＳ１２２の判定結果がＮＯとなり、ステップＳ１２８において、現在のモードが（３）の積算バッチ流量計モードであるか否かが判定される。現在のモードが積算バッチ流量計モードであるときは、ステップＳ１２９に進み、前述した積算バッチデータＱｂをクリアしたのち、ステップＳ１３０に進む。また、前記Ｓ１２８の判定結果がＮＯのときは、そのままステップＳ１３０に進む。
このように、積算バッチ流量計モードにおいて、前記モード選択キー２７をＴ１時間以上押圧したときは、前記ＲＡＭ５２に中に格納されている積算バッチ流量データをクリアして、再び、流量の積算を行うことができる。
【００７８】
前記ステップＳ１３０においては、前記モード選択キー２７が第３の所定時間Ｔ３未満でオフとされたか否かが判定される。ここで、第３の所定時間Ｔ３は、Ｔ２＜Ｔ１＜Ｔ３という関係を満たす時間である。この判定の結果がＮＯであるとき、すなわち、前記モード選択キー２７が押圧されている時間がＴ３以上であるときは、ステップＳ１３１に進み、現在のモードが（２）積算流量計モードであるか否かが判定される。この判定の結果がＹＥＳのときは、ステップＳ１３２に進み、前記ＲＡＭ５２中に格納されている積算総流量データＱｔをクリアして、前記ステップＳ１２３に戻る。また、前記ステップＳ１３０の判定結果がＹＥＳのとき、および、前記ステップＳ１３１の判定結果がＮＯのときは、前記ステップＳ１２３に戻る。
このように、積算流量計モードにおいて、前記モード選択キー２７を第３の所定時間Ｔ３以上押圧しつづけた場合には、前記ＲＡＭ５２中に格納されている積算総流量データＱｔをクリアして、再び、流量データの積算を実行させることができる。
【００７９】
このように、本発明においては、前記単一のモード選択キー２７の押圧回数および押圧時間長に基づいて、計測モードの切り替え、積算バッチ流量データＱｂおよび積算総流量データＱｔのクリアを実行することができる。したがって、多数の操作キーを設ける必要をなくし、機器の小型化を図ることができる。
【００８０】
なお、上述した実施の形態においては、前記流れ有り周波数ｆ０および定格の１１０％の流量に対応する周波数ｆ５として、前記ＲＯＭ中の口径設定データテーブル中に格納されているデータを用いて、前記ローリミット警報およびハイリミット警報を論理和にて、第１のトランジスタＴｒ１をオンとして出力していたが、このデータをＲＡＭあるいはＥＥＰＲＯＭなどの非固定記憶手段に記憶することにより、前記ローリミット警報およびハイリミット警報を発生する流量値を任意に設定することができるようになる。図２０は、この場合の実施の形態を示す図であり、前記リミットデータを表示させておき、その値を低下させるＤＯＷＮキー４２、上昇させるＵＰキー４３、および、入力キー４１を用いることにより、前記ローリミット警報出力設定点およびハイリミット警報出力設定点を変更することができるようになる。なお、４６ａおよび４６ｂは前記第１および第２のデジタル信号出力回路７５および７６に対応する出力表示用ＬＥＤである。また、この図２０に示すように、表示部４５の表示桁数は３桁であるため、積算流量値の表示のときは単位表示用ＬＥＤとして、ｍ３表示ＬＥＤ４４ａおよびＬ表示ＬＥＤ４４ｂとを備えている。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、第１のカウンタの計測周期を周波数に応じて設定しているため、周波数が低い場合であっても十分な分解能が得られ、高精度の計測を行うことができる。
また、検査工程において１台ごとに補正係数を算出し、この補正係数を用いて計測を行っているので、高精度の計測を行うことができる。
さらに、計測時において、計測値の下限と上限とを報知するようにしているので、使用者は測定系統の維持管理を容易に行うことができる。
さらにまた、電池の電圧が低下したことを報知するように構成されているので、停電前に電池を交換することができる。
さらにまた、ＭＯＳトランジスタによる信号出力回路を用いているため、消費電力を低減することができ、電源として電池を使用していながら、非常に長時間の稼動が可能となる。
さらにまた、停電後の電池の消耗を非常に少なくしているので、ＲＡＭのデータの保存を確実に行うことができる。そして、電気二重層コンデンサを使用してバックアップしているので、電池交換作業時に記憶されているデータの消失を防止することができる。
【００８２】
さらにまた、ケース内面に導電体層を設けているので、確実な静電遮蔽ができ、ノイズの影響をなくすことができる。
さらにまた、積算値をクリアすることなしに積算値の単位の変更、積算値の表示桁の変更、瞬時値の単位の変更ができるので、貴重な積算データを失うことがなく、計測システムの管理が容易となる。
さらにまた、記憶手段のいずれのページにおいても、その先頭位置に格納されているデータと最終位置に格納されているデータは統一されたものとされているために、調整検査工程の標準化、簡素化が可能となり、ひいてはコストダウンが可能となる。
さらにまた、センサ部に圧電バイモルフ素子を使用した場合には、可動部が無いので、維持管理が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である流量計の一実施例を示す構造図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は一部破断側面囲である。
【図２】図１に示した流量計のプリント基板の構成を示す図である。
【図３】図１に示した流量計の回路構成を示すブロック図である。
【図４】メモリマップおよび口径設定データテーブルを説明するための図である。
【図５】メインルーチンを示すフローチャートである。
【図６】メインルーチンを示すフローチャートである。
【図７】検査モード時における接続を説明するための図である。
【図８】検査工程を説明するためのフローチャートである。
【図９】電圧チェック処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】１秒タイマ割込みルーチンのフローチャートである。
【図１１】計測表示処理のフローチャートである。
【図１２】主カウンタ計測処理のフローチャートである。
【図１３】副カウンタ計測処理のフローチャートである。
【図１４】キー入力処理のフローチャートである。
【図１５】積算流量計モード時の表示形態を示す図である。
【図１６】積算バッチ流量計時の表示形態を示す図である。
【図１７】電圧低下検出時の表示形態を示す図である。
【図１８】検査モード時の表示形態を示す図である。
【図１９】材質、口径およびバージョンの表示形態を示す図である。
【図２０】本発明の他の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
１ 計量部本体
２ 計測表示部
３ 回転軸
１３ 圧電素子
２４ プリント基板
２６ 表示部
２７ モード選択キー
３０ 導電性シールド材
３９ 単位選択スイッチ
３６、３８ 口径設定スイッチ
３７ 検査モードピン
４０ 電気２重層コンデンサ
５０ 制御部（１チップマイクロンピュータ）
５１ ＲＯＭ
５２ ＲＡＭ
５３ 主カウンタ
５４ 副カウンタ
５５ タイマ
６０ センサ部
７１、７２ アナログスイッチ
７３ ウォッチドッグタイマ
７４ パワーオンリセット回路
７５、７６ デジタル信号出力回路
８０ 電池
８１、８２ 電圧検出器
９０ 外部機器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present inventionFlowamountIn totalIn particular, the present invention is suitable when applied to a battery as a power source.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, it is known to measure a physical quantity using a measurement signal having a frequency corresponding to the size of the physical quantity to be measured. As an example of such a measuring apparatus, a flow meter that measures a flow rate by measuring a generation period of Karman vortex is known.
For example, the present applicant has proposed a flow meter in which the instantaneous flow rate value and the integrated flow rate value are processed in a single flow meter so that the flow rate can be selectively displayed on a display unit (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8). -136315). This flow meter has a configuration of a battery type flow meter and a case of a two-wire type 4 to 20 mA flow rate transmitter. The flow rate is measured only for 1 second every 3 seconds, the instantaneous flow rate is calculated from the measurement signal by a predetermined calculation formula, and the instantaneous flow rate is accumulated to obtain the integrated flow rate value. Then, power is supplied to the analog circuit for 1.5 seconds from 0.5 seconds before flow measurement to the end of measurement, and power supply is stopped for the remaining 1.5 seconds so as to ensure a long battery life. Yes.
[0003]
On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 9-89613 is disclosed as a flow rate detection switch having the function of a flow meter. This flow switch measures the Karman vortex generation cycle, determines the flow rate by referring to the data table showing the relationship between the frequency of the reciprocal of the cycle and the flow rate, and further displays the integrated flow rate value by integrating the flow rate It is made to do.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
According to the flowmeter that measures the flow rate for only 1 second out of the above 3 seconds, it is possible to reduce the power consumption, but the same flow rate as the measured 1 second is flowing in 2 seconds out of 3 seconds. Therefore, the integrated flow rate value is calculated, so that there is a problem that a highly accurate integrated flow rate value cannot be obtained.
In addition, since the conventional flow rate detection switch measures the Karman vortex generation cycle, the frequency becomes high when the frequency is high, so that measurement resolution cannot be obtained and measurement accuracy is poor. It was. Furthermore, the flow rate is determined by referring to the data table from the frequency obtained from the reciprocal of the cycle. However, since one flow rate data is defined for one frequency, a huge amount of memory is required. However, there is a problem that many types of CPUs (microcomputers) must be prepared because it is not possible to store data tables and control programs of various types of diameters in one CPU (microcomputer). Furthermore, since the integrated flow rate value is displayed by a 3-digit 7-segment LED, there is a problem that even if measurement is started, it overflows within a short time.
[0005]
Therefore, the present invention, MeasureHigh precisionCurrentamountTotalIt is intended to provide.
Further, the present invention provides a flow rate capable of accommodating a control program capable of measuring flow rates of various types of calibers in one CPU (microcomputer).TotalIt is intended to provide.
Furthermore, the present invention provides a flow rate capable of changing the display unit without stopping operation when displaying the integrated flow rate or the integrated batch flow rate.TotalIt is intended to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above objectiveThe flowmeter of the present invention is compatible with the flow rateDoA sensor unit for detecting a pulse signal of a frequency, first and second counters for counting pulse signals from the sensor unit, and control for calculating a flow rate value based on count values of the first and second counters. AndThe calculationDisplay unit that displays the flow rate valueA flow meterThe first counter isPiping through which fluid flowsAccording to the caliber ofSetDuring the first predetermined period, the pulse signal is counted.AndThe second counter is configured to count the pulse signal for a fixed second predetermined period, and the count value of the first counter is integrated.Flow rate calculationThe count value of the second counter isSaiddisplayPartIt is used for calculation of the instantaneous flow rate displayed on the screen.
[0011]
MaTheThe calculated flow rateA unit setting unit for setting a display unit and a power supply control means for supplying power to the unit setting unit every predetermined time, and the unit setting for each predetermined timeDisplay unit set byReadReadUsing display unitsThe calculated flow rateIs to be displayed.
MoreThe pipingCaliber selection means for selecting the caliber of each, and eachCaliberCompatible withDoThe firstofPredetermined cycleofinformationas well asStorage means storing coefficient data for calculating the instantaneous flow rate.
[0012]
Furthermore, the storage means has a table configuration having a plurality of pages, and in any page, the data stored at the head position is data corresponding to the same aperture and material. The data stored at the final position is data for displaying the frequency of the input signal as it is.
Furthermore, a power supply battery, a first voltage detector for detecting that the voltage of the battery is lower than the first voltage, and a second voltage detection for detecting that the voltage of the battery is lower than the second voltage. And a signal output means using a MOS transistor, and in response to the output of the first voltage detector, displays an indication that the battery needs to be replaced on the display unit, and an external device via the signal output means A predetermined signal is output to the display, the measurement operation and the calculation operation are stopped by the output of the second voltage detector, and a display indicating that the power failure mode is present is displayed on the display unit, and further, via the signal output means A predetermined signal is output to an external device.
Furthermore, a backup electric double layer capacitor is connected in parallel with the power supply battery.
[0013]
Furthermore, it has an instantaneous flow meter mode, an integrated flow meter mode, and an integrated batch flow meter mode, and the display unit corresponding to the mode flashes when the mode is switched. That is what is displayed.
Furthermore, it has a watchdog timer for monitoring the operation of the control unit, and at the time of reset by the watchdog timer output, the integrated flow rate valueas well asThe controller attempts to return to the controller while maintaining the integrated batch flow rate value.
Furthermore, the pulse signal corresponding to the flow rate generated by the sensor unit is alternately transmitted to the piezoelectric bimorph element disposed downstream by Karman vortex generated by the vortex generator disposed in the flow rate detection unit in the flow path. The charge induced in the signal is amplified by a charge amplifier, and is a pulse signal whose waveform is shaped by a waveform shaping circuit.
Furthermore, it has a resin case in which a conductive shield member is coated on the inner surface and a printed circuit board that is attached to the resin case by using a screw, and the portion of the printed circuit board that contacts the screw is made of metal. The power supply negative electrode of the printed circuit board and the resin case inner surface are at the same potential.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Of the present inventionIt is one embodiment of a flow meterA flow meter using a battery as a power source will be described.
FIG. 1 is a diagram showing the structure of one configuration example of this battery-type flow meter, (a) is a top view showing a display and operation panel surface, (b) is a cross-sectional view showing the internal structure of the flow meter, c) is a side view with a part broken away. In the figure, a flow meter is a measuring unit main body 1 connected in the middle of a flow path through which a fluid whose flow rate is to be measured, and a measurement unit mounted above the measuring unit main body 1 so as to be positioned every 90 °. It consists of a display unit 2. Here, the measuring unit main body 1 is sized according to the pipe to which it is connected, and the measurement display unit 2 is commonly applied to many types (for example, 64 types) of pipe materials and calibers. It is supposed to be possible. That is, the measurement display unit 2 can be used in common for many models.
[0019]
The measuring unit body 1 has an inlet 1a connected to the upstream side and an outlet 1b connected to the downstream side, and a Reynolds having a wide generation frequency of Karman vortices formed on the downstream side of the columnar object 11 placed in the flow. By utilizing the fact that the number is proportional to the flow velocity, the flow velocity or flow rate can be known by measuring the generation frequency of this vortex flow. This Karman vortex flow type has a simple structure with no sliding parts and is excellent in reliability and durability. In addition, there are vortex generators and vortex detectors in the fluid flow path. Is small, the pressure loss is small.
[0020]
A piezoelectric element 13 as a sensor is attached to the inside of the holder 12 in the measuring unit main body 1 in order to detect the pressure in the flow path that changes due to the generation of vortex. The piezoelectric element 13 outputs a flow signal composed of an electric signal that changes at a frequency equal to the frequency of the eddy current, and supplies the flow signal to the electric circuit of the measurement display unit 2 via the lead wire 14.
[0021]
The measurement display unit 2 includes a case 23 composed of a lower case 21 and an upper case 22 that are abutted via a waterproof packing, a printed circuit board 24 and a battery 25 for power supply accommodated in the case 23, and an upper surface of the upper case 22. The hollow rotary shaft 3 is fixed to the measuring unit main body 1 in a hole formed in the bottom of the lower case 21 via a waterproof packing. The metering unit main body 1 can be adjusted so that it can be positioned every 90 °. The lead wire 14 is led to the electric circuit formed on the printed circuit board 24 through the hollow portion of the rotating shaft 3. Reference numeral 33 denotes a signal line for outputting a predetermined signal to an external device.
[0022]
The lower case 21 and the upper case 22 are made of resin, and a conductive shield material 30 is applied to the inner surfaces thereof as shown in FIGS. 1 (b) and 1 (c).
The printed circuit board 24 is attached to the upper case 22 via a spacer 31. Here, as described above, the upper case 22 and the lower case 21 are made of resin, and the conductive shield material 30 is applied to the inside thereof. A metal portion 32 is provided at a location where the screw 29 and the metal spacer 31 abut on the printed circuit board 24, and the upper case 22, the lower case 21, the printed circuit board 24, and the metal spacer 31 and the screw 29 are provided. The electrical connection is made.
Further, the upper case 22 of the case 23 is attached to the lower case 21 so as to be freely opened and closed by screws 28, and can be opened when performing various setting operations or replacing the battery 25.
[0023]
The indicator 26 arranged on the upper surface of the upper case 22 of the measurement display unit 2 is arranged with a small size four-digit number display unit 26a and a large size four-digit number display unit 26b from the lower left side. A unit display section is arranged on the right side of the digit display section 26b. The unit display is3/ H ”segment display 26c and“ L / min ”segment display 26d. The “BAT” segment display 26e is displayed on the upper side of the small-size 4-digit number display portion 26a, and the four bars arranged in a line corresponding to each digit are displayed on the upper stage of the large-size 4-digit number display portion 26b. Each segment display 26f is arranged.
[0024]
The most significant digit (first digit) of the small-sized four-digit number display unit 26a serves as a status display unit indicating the current display state and the current measurement display mode, and the four bar displays 26f are displayed by blinking rotation. It operates as a flow display unit that displays the presence or absence of a flow. Note that FIG. 1 shows a state in which all the displays 26a to 26f are lit, and actually, these are selectively lit and displayed according to the situation.
As will be described later, this flow meter has three measurement display modes: (1) an instantaneous flow meter, (2) an integrated flow meter, and (3) an integrated batch flow meter. In the case of an instantaneous flow meter, the measured instantaneous flow rate is displayed using the 4-digit display unit 26b. Further, in the case of an integrated flow meter, as shown in FIG. 15, the two 4-digit display portions 26a and 26b are used to display 8 digits. Further, in the case of the integrated batch flow meter, as shown in FIG. 16, "b" is displayed in the first digit of the small-sized four-digit display unit 26a to indicate the display of the integrated batch flow rate. 2 to 4 and 26b are used to display the integrated batch flow in 7 digits.
When a battery voltage drop, which will be described later, is detected, as shown in FIG. 17, the “BAT” segment display 26e is blinked or continuously lit to indicate that fact. Further, in the inspection mode to be described later, as shown in FIG. 18, “9” is displayed in the first digit of the 26a to indicate the inspection mode.
[0025]
2A and 2B are diagrams showing in more detail the structure of the printed circuit board 24 in the flow meter, where FIG. 2A is a top view and FIG. 2B is a bottom view. As shown in the drawing, the display unit 26 and a mode selection key 27 are attached to the upper surface of the printed circuit board 24. Although not shown in this figure, a control unit (single chip microcomputer) for controlling the flowmeter is attached below the display unit 26. Further, a metal part 32 is provided at a portion of the printed circuit board 24 that contacts the metal spacer 31, and the metal part 32 is connected to the power source negative electrode of the electric circuit on the printed circuit board 24.
[0026]
As shown in FIG. 2B, a metal part 32 is provided on the lower surface of the printed circuit board 26 at a position where it abuts against the head of the screw 29. Further, measurement data is sent to an adjustment inspection apparatus described later. Connector 34 for outputting a signal, a terminal 35a for outputting a predetermined signal to an external device, a jumper wire 36 (sj1, sj2) for selecting a diameter, and an operation mode of the flowmeter when it is short-circuited. Inspection mode pins 37 (p1, p2) for setting to caliber, a diameter and material selection switch 38, a unit selection switch 39 for setting a display unit, and a terminal 35b for connecting the piezoelectric element 13 to the printed circuit board 24. A backup capacitor 40 is attached. In addition to this, a power supply terminal for connecting to the battery 25, various electronic circuits, and the like are provided on the printed circuit board 24.
[0027]
Here, the aperture and material selection switch 38 is, for example, a switch that can select 16 positions from 0h to Fh (h represents a hexadecimal number). The 4-bit data from the aperture / material selection switch 38 is combined with the 2-bit data from the aperture selection jumper wires 36 (sj1, sj2), and the 6-bit aperture / material selection data in total is sent to the control unit ( It is designed to be input to a microcomputer.
[0028]
The unit selection switch 39 is, for example, a switch that can select 10 positions from 0 to 9, and the instantaneous flow rate value and the integrated flow rate value are selected according to the selection data by the unit selection switch 39. The display unit can be switched. For example, when the position 0 to the position 3 are set, the instantaneous flow rate value is displayed in L / min units, and the integrated flow rate value is 1 L unit, 0.1 L unit, 0.01 m, respectively.3Unit, 0.1m3Displayed in units. When position 4 to position 7, instantaneous flow rate value is m3/ H, and the integrated flow value is 1L unit, 0.1L unit, 0.01m respectively3Unit, 0.1m3It is designed to display in units.
[0029]
Note that the configuration of each setting switch is not limited to the example described above, and can be of any configuration. For example, instead of the aperture selection jumper wire 36 and the aperture and material selection switch 38 or the unit selection switch 39, a dip switch having a predetermined number of bits may be provided.
[0030]
FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of the above-described flow meter. In this figure, reference numeral 50 denotes a single-chip microcomputer (hereinafter simply referred to as CPU) that controls the entire flow meter, and includes therein a ROM 51 for storing a control program and an arithmetic coefficient table to be described later, A RAM 52 used as a data area for storing data and a work area, a first event counter (main counter) 53, a second event counter (sub counter) 54, a timer register group 55, and a liquid crystal display unit are driven. A display driver and the like are stored.
[0031]
Here, under the control of the control program, the first event counter (main counter) 53 counts the input signal from the first count signal input port iCNT1 of the CPU 50, and the second event counter (sub-counter). ) 54 counts the input signal from the second count signal input port iCNT2. The main counter 53 counts input pulses during a sampling time period set according to the diameter of the flow path (pipe) in which the flow meter is installed, and the sub-counter 54 counts for a certain period regardless of the diameter. The input pulses are counted. In the case of a pipe having a large diameter, the frequency of a pulse signal input from a sensor unit to be described later is reduced, and in the case of a pipe having a small diameter, the frequency of the input pulse signal is increased. Therefore, in order to accurately count low-frequency pulse signals, it is necessary to lengthen the counting period (sampling time). Therefore, in the present invention, the sampling time value of the main counter is set according to the aperture.
[0032]
Reference numeral 60 denotes a sensor unit including the piezoelectric element 13, an amplifier 61 that amplifies an electric signal from the piezoelectric element 13, and a waveform shaping circuit 62 that shapes the output signal of the amplifier 61 and outputs a pulse signal. The output of the sensor unit 60 is input in parallel to the first and second count signal input ports iCNT1 and iCNT2. The output of the sensor unit 60 is also applied to the connector 34 so that it can be output to an external device such as an adjustment inspection device. The sensor unit 60 is supplied with power Vcc via a second analog switch circuit 72 controlled by the output of the output port O2.
[0033]
A mode selection key 27 disposed on the upper surface of the upper case 22 is connected to the input port I1 of the CPU 50. Further, the output from the unit selection switch 39 (3 bits) is input to the input port I2, and the output (6 bits) of the aperture selection jumper wire 36 and the aperture and material selection switch 38 (model selection switch) is input to the input port I3. ), The inspection mode pin 37 is connected to the input port I4. Here, a power source Vcc is applied to the unit selection switch 39 and the aperture / material selection switches (36, 38) via a first analog switch 71. The first analog switch 71 Is controlled to be conducted by the output of the output port O1.
[0034]
Reference numeral 73 denotes a watchdog timer circuit which inputs an interrupt signal to the CPU 50 when a signal from the output port O3 of the CPU 50 is not input for a predetermined time. With this interrupt input, the CPU 50 starts a second-order start process described later. The scheduled output to the watchdog timer is executed by a timer interrupt processing routine every 25 msec, for example.
Reference numeral 74 denotes a power-on reset circuit, which detects when a power supply voltage Vcc is applied and applies a pulse signal to the reset terminal of the CPU 50. As a result, the CPU 50 executes a first-order start process described later.
[0035]
The output of the display driving circuit built in the CPU 50 is connected to the liquid crystal display 26 via an output port O4.
Reference numeral 75 denotes a first digital signal output circuit comprising a first MOS transistor Tr1. The gate of the first digital signal output circuit is connected to the output port O5 of the CPU 50. The source is connected to the negative electrode of the power supply and connected to an external device. The drain is connected to the terminal 35a, and the drain is connected to the connection terminal 35a to the external device 90. Further, 76 is a second digital signal output circuit comprising a second MOS transistor Tr2, the output port O6 is connected to the gate, the source is connected to the negative electrode of the power source, and the drain is connected to the connection terminal 35a for the external device. Has been. By using these first and second digital signal output circuits 75 and 76, various data can be output to the external device 90. Here, as the external device 90, an adjustment inspection device is connected in the inspection mode, and a centralized monitoring device is connected in the measurement mode. In the following, a MOS transistor is simply referred to as a transistor.
Since the signal output circuit using the MOS transistor is used in this way, the current consumption is extremely reduced, and the battery life can be greatly increased.
[0036]
The connector 34 is connected via a buffer circuit 78 to an output port O7 (for example, 10 bits) that outputs flow rate data measured by the CPU 50. As described above, the output from the sensor unit 60 is also connected to the connector 34, and together with the output of the output port O7, it is connected to the external device 90 (adjustment inspection device in the inspection mode). Become. Even if the input from the sensor unit 60 is measured with high accuracy, when the measurement result is sent to the external device 90, when the 8-bit D / A conversion is used as in the prior art, the resolution is large and the accuracy is high. Since it cannot be secured, 10-bit D / A conversion is used in the embodiment of the present invention.
[0037]
Reference numeral 80 denotes a power supply battery, for example, a dry battery. The battery 80 is connected to the power input terminal Vcc of the CPU 50, and the backup capacitor 40, the first voltage detector 81, the second voltage detector 82, the first and second analog switches 71 and 72, Applied to the power-on reset circuit 74 and the like. The output of the first voltage detector 81 is connected to the input port I5 of the CPU 50. When the power supply voltage Vcc becomes lower than the first predetermined voltage V1, a low level signal is supplied to the input port I5. Output. The second voltage detector 82 outputs a low level signal to the input port I6 when it detects that the power supply voltage Vcc is lower than a second predetermined voltage V2 (V2 <V1). That is, when V1 ≦ Vcc, the inputs of the input ports I5 and I6 are both at a high level. When V2 ≦ Vcc <V1, I5 is at a low level, I6 is at a high level, and when Vcc <V2, And I6 are both low.
[0038]
An example of the memory map of the ROM 51 and RAM 52 is shown in FIG. As shown in this figure, the area of the RAM 52 is provided with an area for storing a correction coefficient described later, a work area, an area for storing integrated total flow value data, an area for storing integrated batch flow value, and the like. . Here, the storage area of the integrated total flow value data and the integrated batch data is set so as to be able to store data having more digits than the display digits.
[0039]
In the area of the ROM 51, a control program, an aperture setting data table, an interrupt vector, and the like are stored. Here, the aperture setting data table is a table storing coefficient data for calculating the flow rate for each of 64 types of models and the sampling time of the first counter, and the aperture selection jumper wire 36 and the aperture And 6-bit model selection data from the material selection switch 38 (model selection switch) and used for the control.
[0040]
FIG. 4B is a diagram for explaining the configuration of the aperture setting table. As shown in this figure, the aperture setting table has a 4-page configuration in which 16 types of setting data are used as one page. As shown in the figure, each setting data includes a number of the setting data, a diameter code, a main body material code, a sampling time, a frequency f0 at which flow starts, and a frequency f5 corresponding to an instantaneous flow rate value of 110% of the rated flow rate. Are stored as frequency data f0 to f5, and linear gradient data a1 to a5 and intercept data b1 to b5 when the function of frequency and flow rate is approximated by a broken line.
Note that the data a1 to a5 and b1 to b5 are average values of instrumental error variations, and even if the flow rate is calculated using this data as it is, a highly accurate measurement result cannot be expected. Therefore, in the present invention, correction coefficients A1 to A5 and B1 to B5 are obtained for each unit in the inspection process described later, and the flow rate is calculated using these values. Thereby, it is possible to perform very accurate measurement.
[0041]
In addition, at the beginning of each page of the aperture setting table, data of the model of the aperture 10A and material L-PPS is stored, and the input frequency can be displayed as it is at the end of each page. Stores setting data. Thus, regardless of the setting of the aperture selection jumper wire 36, the same signal is sent to the adjustment inspection device by setting the aperture and material selection switch 38 to 0h (h represents a hexadecimal number) or Fh. The inspection process can be standardized.
[0042]
The sampling time is determined according to the frequency corresponding to the rated instantaneous flow rate. For example, when the frequency is 300 Hz or more (when the aperture is small), the sampling time is 1 second, and when the frequency is 150 to 300 Hz (medium aperture). Time) is 2 seconds, and when the frequency is less than 150 Hz (when the aperture is large), it is 3 seconds.
[0043]
Next, a control program for operating the flow meter in this way will be described in detail. This control program is operated by the main routine shown in FIGS. 5 and 6 and the timer interrupt routine activated by the interruption from the timer described above.
As shown in FIG. 5, this main routine has two start positions, a first rank start (start 1) and a second rank start (start 2). Here, when a reset signal is input from the power-on reset circuit 74, the operation starts from the start of the first order, and when an interrupt is input from the watchdog timer 73, the start of the second order is performed. The operation starts from.
[0044]
When the battery 80 is attached to the flow meter, the power-on reset circuit 74 detects this and a power-on reset pulse is applied to the reset terminal of the CPU 50. As a result, the process is started from start 1, and first, the first initialization process of step S1 is executed. In the first initialization process based on the power-on reset, a predetermined initialization process of the flowmeter is executed and all the contents of the RAM 52 are reset. Next, the first transistor 75 is turned on via the output port O5, and the second transistor 76 is turned off via the output port O6 (step S2). Thereby, the activation of the flow meter or the start of the first order can be notified to the external device 90 connected to the first and second transistors.
[0045]
On the other hand, when a reset signal is not output from the output port O3 to the watchdog timer 73 within a predetermined period for some reason, an interrupt signal is input from the watchdog timer 73. At this time, the second initialization process of step S3 is executed. In the second initialization process, a predetermined initialization process of the flowmeter is executed. Unlike the first initialization process, corrected coefficient data stored in the RAM 52, integration Clearing of total flow value data and integrated batch data is not performed.
[0046]
After step S2 or step S3 is executed, the process proceeds to step S4, where the first and second analog switches 71 and 72 are turned on (conductive) via the output ports O1 and O2, and the unit selection is performed. Supply of the power supply Vcc to the switch circuit 39, the aperture setting switch circuit (36, 38), and the sensor unit 60 is started. Thus, measurement data from the sensor unit 60 and setting data from the unit selection switch 39 and the aperture setting switch (36, 38) can be read.
Next, in step S5, the timing operation of the various timers 55 is started.
Subsequently, the process proceeds to step S6, and information (model data) related to the material and the diameter set by the diameter setting switch (36, 38) is read.
[0047]
Then, the process proceeds to step S7, and it is determined whether or not the inspection end flag is set. The inspection end flag is a flag that is set when the flow meter is inspected and coefficient data is corrected in an inspection process described later. When the battery is first mounted, this inspection end flag is not set, and the determination result of this step S7 is NO. At this time, the process proceeds to step S8, where the data relating to the material and the diameter set by the diameter setting switch (36, 38) read in step S6 is stored in a predetermined area in the RAM 52, and the process proceeds to step S9. . If the inspection process has already been performed and the inspection end flag is set, the determination result in step S7 is YES, and the process directly proceeds to step S9.
[0048]
In step S 9, display unit information set by the unit setting switch 39 is read and stored in a predetermined area of the RAM 52. In the measurement display process described later, measurement data is displayed based on the display unit information.
In step S10, the material and aperture information read in step S6 and the version information of the control program are displayed on the display unit 26 for a predetermined period. Thus, in the flowmeter of the present invention, when the operation is started, the version of the control program is displayed on the display unit 26 for displaying the measurement data, which is very convenient when performing maintenance or the like. .
[0049]
FIG. 19 is a diagram showing an example of the display form in step S10. In the figure on the left side of FIG. 19, the caliber and the material are displayed on a small four-digit display portion indicated by 26a, and the version of the control program is displayed on the large four-digit display portion indicated by 26b. It is displayed. In this example, it is shown that the version v of this control program is 3.8. Moreover, the display of the said diameter and material is displayed like the example shown on the right side of FIG. 19, for example. Here, as the diameter, there are a display in millimeters (mm) (A is added after the number) and an indication in inches (B is added after the number). Therefore, these apertures are displayed using the first to third digits in the 4-digit display section 26a as shown on the right side of FIG. Note that small, medium, and large shown on the left of each aperture in FIG. 19 indicate the classification to which each aperture belongs when each aperture is classified into three types: large, medium, and small.
Further, examples of the material include L-PPS, PPS (polyphenylene sulfide), PVC (polyvinyl chloride), PFA, SUS (stainless steel), and the like, which are shown in FIG. The fourth digit is displayed. This example shows that the aperture is 15A and the material is L-PPS.
[0050]
Now, after displaying the aperture, material, and program version (S10) in this way, the process proceeds to step S11, the output signal of the output port O1 is set to low level, and the first analog switch 71 is turned off (non-displayed). Conduction) state. Thereby, it is possible to eliminate power consumption in the circuit of the unit selection switch 39 and the circuit of the aperture setting switches (36, 38) that consume large power. Thus, in the present invention, power consumption is reduced by supplying a power supply voltage only at a necessary timing.
[0051]
Next, it progresses to step S12 and it is determined whether it is an inspection mode. This determination is performed by inputting a signal from the inspection mode pin 37 from the input port I4 and determining whether or not the inspection mode pin 37 is short-circuited. When the inspection mode pin 37 is short-circuited and set to the inspection mode, the process proceeds to step S13, and it is determined whether or not the inspection end flag is set. As a result of the determination, when the inspection end flag is not set, an inspection process in step S14 described later is executed, and thereafter, the process proceeds to a voltage check process in step S15. On the other hand, when the inspection mode is not set or when the inspection end flag is set, the process proceeds to the voltage check process in step S15 as it is.
[0052]
Although details of the voltage check process in step S15 will be described later, this process determines whether or not the voltage of the battery 80 is equal to or higher than a predetermined voltage, notifies an alarm, or replaces the battery. This is a process of setting the wait state until the time. After the voltage of the battery 80 is within the normal range and the voltage check process S15 is completed, the measurement display process of step S16 is executed. Details of the measurement display processing S16 will be described later. Here, based on the input signal from the sensor unit 60, measurement of the instantaneous flow rate and integration of the integrated flow rate are performed. After the measurement display process S16 is performed, it is determined whether or not the mode key 27 is operated (step S17). If there is a key operation, the key input process of step S18 is executed. This key input process will be described later.
[0053]
Next, the process proceeds to step S19, where it is determined whether or not a predetermined time T (for example, 30 minutes) has elapsed. If the predetermined time has not elapsed, the process returns to step S12 and the processing from step S12 is performed again. Repeatedly executed. If the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step S20, the timer for measuring the predetermined time T is reset to start measuring the time T, and then the analog switch 1 is turned on to turn on the unit selection switch 39. Are read (steps S21 and S22). Thus, from the next display, the measurement data is displayed in the new unit read and set in step S22. In step S23, the first analog switch 71 is turned off to reduce power consumption. Then, returning to the step S12, the steps S12 to S23 are repeatedly executed.
[0054]
The inspection step S14 will be described with reference to a connection diagram at the time of the inspection step shown in FIG. 7 and a flowchart of FIG. As described above, the operation mode of the flowmeter is roughly divided into two modes, an inspection mode and a measurement mode. Here, the inspection mode is a mode that is set when the inspection mode pin 37 is short-circuited. As shown in FIG. Correction processing is performed.
[0055]
In FIG. 7, a pipe 100 is provided with a reference high-precision flow meter 101, a flow meter mounting portion 1 of the present invention, a pump 102, and a flow control valve 103. As described above, the digital outputs from the first and second transistors 75 and 76 are output to the adjustment inspection device 90, and the 10-bit calculation output and the output of the sensor unit 60 are also The data is input to the adjustment inspection device 90 via the connector 34. Further, the output of the high-precision reference flow meter 101 is also input to the adjustment inspection device 90. Then, a control signal for the flow rate control valve 103 is output from the adjustment inspection device 90, and a predetermined flow rate is controlled to flow through the pipe 100 according to a predetermined inspection step.
[0056]
The inspection step S14 is executed in such a connected state. In the flowchart of FIG. 8, first, inspection of each part of the flow meter is executed in accordance with a predetermined procedure in step S31. In step S32, the second transistor Tr2 is turned on for a predetermined time and then turned off to notify the adjustment inspection device 90 that the first step of the inspection process has started. In response to this, the adjustment inspection apparatus 90 uses the reference flow rates Q0 to Q5 corresponding to the six frequencies f0 to f5 stored in the ROM 51 corresponding to the selected model (model) as the high-precision reference flow rate. While measuring with a total of 101, the flow control valve 103 is controlled to flow through the pipe. Here, first, the flow rate control valve 103 is controlled such that the first reference flow rate Q0 flows through the pipe 100. The flow meter counts and stores the input signal from the sensor unit 60 at this time (step S33). The count value at this time is F0. Then, the count value F0 and the flow rate Q0 at that time are displayed on the display unit 26, and are output to the adjustment inspection device 90 via the connector 34 (step S34).
FIG. 18 is a diagram showing the display at this time. As shown in the figure, “9” is displayed in the first digit of 26a, and the count value “F0” is displayed in the second to fourth digits. Informing that the display is in the inspection mode.
[0057]
Next, the process proceeds to step S35, where the second transistor Tr2 is turned on again for a predetermined time, and the adjustment inspection apparatus 90 is notified of the progress of the step. Accordingly, the adjustment inspection device 90 controls the second reference flow rate Q1 to flow through the pipe 100. The control unit 50 counts and stores the input from the sensor unit 60 at that time (S36), displays the count value F1 and the reference flow rate Q1, and outputs it to the adjustment inspection device 90 (S37). In step S38, correction coefficients A1 and B1 are calculated based on the count value F0 at the reference flow rate Q0 stored in step S33 and the count value F1 in the reference flow rate Q1 stored in step S36. The calculation of the correction coefficient is performed based on the following equations (1) and (2).
A1 = (Q1-Q0) / (F1-F0) (1).
B1 = (Q0 * F1-Q1 * F0) / (F1-F0) (2).
The calculated correction coefficients A1 and B1 are stored in a predetermined area of the RAM 52. In step S39, the second transistor Tr2 is turned on for a predetermined period to notify the adjustment inspection apparatus 90 that the process in this step has been completed.
[0058]
Thereafter, as in the case described above, the reference flow rates Q2 to Q5 are sequentially flowed, and the correction coefficients A2 to A5 and B2 to B5 are similarly calculated using the count values F2 to F5 at that time, and stored in the RAM 52. . In step S41, the end of the inspection process is displayed on the display unit 26. Further, in step S42, the inspection end flag is set, and the inspection process ends.
Note that the count data F0 to F5 output to the adjustment inspection apparatus 90 in steps S34, S37, etc. are stored as inspection records in the adjustment inspection apparatus 90.
[0059]
Next, the voltage check process will be described with reference to FIG. As described above, the first voltage detector 81 goes low when the power supply voltage Vcc supplied from the battery 80 becomes lower than the first predetermined voltage V1, and the second voltage detector 82 It becomes a low level when it becomes lower than the second predetermined voltage V2. Therefore, in this voltage check process, first, in step S51, it is determined whether or not the output of the first voltage detector 81 is at a low level. When V1 ≦ Vcc and this determination result is NO, in step S52, the “BAT” display 26e on the display unit 26 is turned off, the second transistor Tr2 is turned off, and this voltage check process is performed. finish.
[0060]
If Vcc <V1 and the determination result in S51 is YES, the process proceeds to step S54, and the "BAT" display 26e blinks to notify the user that the battery should be replaced. At the same time, the second transistor Tr2 is repeatedly turned on and off (S55), and this is also notified to the central control device 90. In step S56, it is determined whether or not the output of the second voltage detector 82 that compares the second predetermined voltage V2 (V2 <V1) with the power supply voltage Vcc is at a low level. When the result of this determination is NO, that is, when V2 ≦ Vcc <V1, this voltage check process is terminated as it is.
[0061]
On the other hand, if Vcc <V2 and the decision result in the step S56 is YES, the process proceeds to a step S57 to change the “BAT” display 26e from a blinking state to a continuously lit state and replace the battery for the user. Inform the effect. Then, both the first and second transistors Tr1 and Tr2 are turned on (S58), and the central control device 90 is also informed that the battery voltage is low and a power failure state occurs. Then, all displays other than the “BAT” display are turned off (S59), and the second analog switch SW2 is turned off (S60) to prevent power consumption. Then, the CPU 50 enters a wait state (S61).
[0062]
When the battery 80 is replaced by the user or the like in this wait state and the power supply voltage Vcc becomes higher than the high level of the first voltage detector 81, the wait state is released (S62). When the wait state is released, the process proceeds to step S63, where the second analog switch SW2 is turned on, the supply of the power supply voltage to the sensor unit 60 is restarted, and the first transistor Tr1 is turned off ( S64). In step S52, the “BAT” display is turned off. In step S53, the second transistor Tr2 is turned off, and the voltage check process is terminated.
[0063]
Next, the measurement display process will be described. Since this measurement display process is executed in cooperation with the 1-second timer interrupt process, first, the 1-second timer interrupt process will be described with reference to the flowchart of FIG.
As described above, the CPU 50 has a plurality of timers 55 built therein. This 1-second timer is one of them, and when 1 second is measured, a 1-second timer interrupt is generated, thereby starting the 1-second timer interrupt process shown in FIG.
When this process is started, first, the 1-second timer is restarted in step S71. This makes it possible to generate a 1-second timer interrupt at an accurate timing. In step S72, the sampling time set by the model data is determined. Based on the determination result, in steps S73 to S75, numerical values 1 to 3 corresponding to the determined sampling time are set in the register τ for storing the sampling time in the RAM 52. In step S76, the contents of the main counter 53 counting the pulse signals from the sensor unit 60 are added to the f register in the RAM 52, and measurement is started again from zero. Next, in step S77, the count contents of the sub counter 54 are stored in the f 'register in the RAM 52, and the sub counter starts counting from zero.
[0064]
In step S78, if the counting time of the main counter has reached the sampling time, the main counter flag is set. Although not shown in the figure, it goes without saying that the processing in steps S76 and S78 differs depending on the sampling time stored in the register τ. In step S79, the sub-counter flag is set, and the one-second timer interrupt process is terminated. That is, the main counter timing end flag is set when the sampling time is reached, and the sub-counter timing end flag is set for each 1-second timer interrupt process.
[0065]
Next, the measurement display process (S16) will be described with reference to the flowchart of FIG. When this measurement process is started, first, in step S81, it is determined whether or not the main counter flag is set. If the sampling time of the model has not been reached and the main counter flag is not set, the process proceeds to step S83 to determine whether or not the sub counter flag is set. If the main counter flag is set, the main counter measurement process is executed in step S82, and then the process proceeds to step S83. Although details will be described later, in the main counter measurement process S83, an instantaneous flow rate value Q, an integrated total flow rate value Qt, and an integrated batch flow rate value Qb are calculated based on measurement data (data in the f register) of the main counter. . At this time, the correction coefficients A1 to A5 and B1 to B5 described above are used.
[0066]
In step S83, it is determined whether or not the sub-counter flag is set. If the sub counter flag is not set, the process proceeds to step S85. When the determination result in S83 is YES, the process proceeds to step S84, and the sub counter measurement process is executed. Although details will be described later, in step S84, the display instantaneous value Q 'is calculated based on the count contents of the sub-counter 54 stored in the f' register. Then, the process proceeds to step S85.
[0067]
In step S85, the currently set measurement mode, that is, (1) the instantaneous flow meter mode, (2) the integrated flow meter mode, or (3) the integrated batch flow meter mode. It is determined whether or not. (1) When in the instantaneous flow meter mode, the instantaneous flow rate value Q 'calculated in the sub-counter measurement process S84 is displayed on the display unit 26 (S86). Further, (2) when in the integrated flow meter mode, the integrated total flow value Qt calculated in the main counter measurement process S82 is displayed (S87), and (3) when in the integrated batch flow meter mode, the integrated batch flow meter mode is displayed. The value Qb is displayed (S88).
[0068]
The main counter measurement process will be described with reference to FIG. In this process, first, the value of the ratio f / τ between the count data f by the main counter stored in the RAM 52 and the sampling time data τ of the model is determined to be a frequency (flow). It is determined whether or not the frequency is equal to or higher than the frequency. When the result of this determination is NO, the instantaneous value Q is set to 0 (S92), the process proceeds to step S96, the main counter flag is reset, and this main counter measurement process is terminated. On the other hand, when the determination result in S91 is YES, the process proceeds to step S93, and the instantaneous flow rate value is calculated based on the following equation (3) using the corrected coefficients Ai and Bi stored in the RAM. Q is calculated and stored in a register.
Q = Ai × f / τ + Bi (3).
[0069]
Next, it progresses to step S94 and the integrated total flow value Qt is updated. That is, the following expression (4) is executed.
Qt ← Qt + Q × (τ / 60) (4).
Then, the process proceeds to step S95, and the integrated batch flow rate value Qb is updated.
Qb ← Qb + Q × (τ / 60) (5).
In step S96, the main counter flag is reset, and the main counter measurement process is terminated. This calculation is executed in the same unit, for example, [L / min], and when displayed on the display unit, it is converted into a set unit system and displayed.
[0070]
Next, the sub-counter measurement process S84 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step S101, it is determined whether or not the count value of the sub-counter stored in the f 'register is equal to or higher than the frequency with flow. When the result is NO, the process proceeds to step S102, the display instantaneous value Q 'is set to 0, and the bar segment 26f of the display unit 26 is turned off in step S103. In step S104, the first transistor Tr1 is turned on to notify the centralized monitoring device 90 that the flow is below the low limit value. In step S111, the sub-counter flag is reset. In this example, the low limit alarm output point is the flow present (start) point, but it goes without saying that an arbitrary value can be set in the storage means.
[0071]
On the other hand, if the decision result in the step S101 is YES, the process advances to a step S105 to calculate a display instantaneous value Q ′. This calculation is performed by the following equation (6).
Q '= Ai * f' + Bi (6).
Next, the process proceeds to step S106, and it is determined whether or not the display instantaneous value Q 'calculated in step S105 is 110% or more of the rated flow rate value. If the determination result is NO, the process proceeds to step S107, and the bar segment 26f is sequentially blinked from left to right. Then, the first transistor Tr1 is turned off, the process proceeds to step S111, and the sub-counter flag is reset.
[0072]
If the calculated display instantaneous value Q 'is 110% or more of the rating and the determination result in step S106 is YES, the process proceeds to step S109, and all the bar segments 26f are blinked simultaneously. Thereby, it can alert | report that it is the flow volume beyond a rating. In step S110, the first transistor Tr1 is turned on to notify the centralized monitoring device 90 that the flow is higher than the high limit value, that is, higher than the upper limit. In step S111, the sub-counter flag is reset. Here, the high limit alarm output point is the upper limit point of the flow, but it goes without saying that any value can be set in the storage means.
[0073]
Next, the key input process S18 will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is executed when it is detected in step S17 (FIG. 6) that the mode selection key 27 has been pressed. The three measurement modes, that is, (1) the instantaneous flow meter mode, ( This is a process of sequentially switching between 2) the integrated flow meter mode and (3) the integrated batch flow meter mode each time the mode selection key 27 is operated. Further, the integrated batch data or the integrated total flow value data can be cleared according to the length of time that the mode selection key is pressed.
[0074]
First, in step S121, the unit used in the current mode is displayed blinking to notify the operator of the current mode. That is, when the currently selected mode is (1) the instantaneous flow meter mode, the unit display section 26c or 26d in the display section 26 is blinked. Further, (2) when in the integrated flow meter mode, the “m”3"" Or only the "L" portion of the 26d. Further, (3) even in the integrated batch flow meter mode, the same part as in the case of (2) is blinked. However, in this case, since “b” is displayed in the first digit of the small four-digit display portion, it can be distinguished from the case of (2).
[0075]
In step S122, it is determined whether or not the mode selection key 27 has been turned off before reaching the first predetermined time T1. When the result of this determination is YES, that is, when the pressing is for a time shorter than T1, the process proceeds to step S123, and the unit used in the current mode is displayed blinking in the same manner as in S121. Inform the user of the current mode. In step S124, after the mode selection key 27 is turned off, it is determined whether or not a second predetermined time T2 has elapsed. Here, T2 <T1. When the result of this determination is YES, this key input process is terminated.
[0076]
If the time T2 has not elapsed since the mode selection key 27 was turned off, the process proceeds to step S125 to determine whether or not the mode selection key 27 was turned on again. If the result of this determination is NO, this key input process is terminated. When the mode selection key 27 is turned on again, the process proceeds to step S126, and the current mode is advanced by one. That is, when the current mode is (1) instantaneous flow meter mode, the mode is changed to (2) cumulative flow meter mode, and when the current mode is (2) cumulative flow meter mode, the mode is changed to (3) cumulative batch flow meter mode. Change to (1) Instantaneous flow meter mode when the current is in (3) Integrated batch flow meter mode. In step S127, the unit corresponding to the changed new mode is displayed blinking in the same manner as described above, and the new mode data is displayed. Then, the process returns to step S122.
Thus, the measurement mode can be cyclically changed by repeatedly pressing the mode selection key 27 for a length of the first predetermined time T1 or less.
[0077]
On the other hand, when the mode selection key 27 is pressed for a long time equal to or longer than the first predetermined time T1, the determination result in step S122 is NO, and in step S128, the current mode is the integrated batch flow meter mode (3). It is determined whether or not. When the current mode is the integration batch flow meter mode, the process proceeds to step S129, and after the above-described integration batch data Qb is cleared, the process proceeds to step S130. If the determination result in S128 is NO, the process proceeds directly to step S130.
Thus, in the integrated batch flow meter mode, when the mode selection key 27 is pressed for T1 time or more, the integrated batch flow data stored in the RAM 52 is cleared and the flow is integrated again. be able to.
[0078]
In step S130, it is determined whether or not the mode selection key 27 has been turned off within a third predetermined time T3. Here, the third predetermined time T3 is a time satisfying the relationship of T2 <T1 <T3. When the result of this determination is NO, that is, when the time during which the mode selection key 27 is pressed is T3 or more, the process proceeds to step S131, and whether the current mode is (2) the integrated flow meter mode. It is determined whether or not. If the result of this determination is YES, the process proceeds to step S132, the accumulated total flow data Qt stored in the RAM 52 is cleared, and the process returns to step S123. When the determination result of step S130 is YES and when the determination result of step S131 is NO, the process returns to step S123.
As described above, in the integrated flow meter mode, when the mode selection key 27 is kept pressed for the third predetermined time T3 or more, the integrated total flow data Qt stored in the RAM 52 is cleared and again. Then, the integration of the flow rate data can be executed.
[0079]
Thus, in the present invention, based on the number of times the single mode selection key 27 is pressed and the length of the pressing time, the measurement mode is switched and the accumulated batch flow rate data Qb and the accumulated total flow rate data Qt are cleared. Can do. Therefore, it is not necessary to provide a large number of operation keys, and the device can be downsized.
[0080]
In the embodiment described above, the data stored in the aperture setting data table in the ROM is used as the frequency f0 corresponding to the flow frequency f0 and the flow rate of 110% of the rated value. The limit alarm and the high limit alarm are output as a logical sum and the first transistor Tr1 is turned on. By storing this data in a non-fixed storage means such as RAM or EEPROM, the low limit alarm and the high limit alarm are output. It becomes possible to arbitrarily set the flow rate value for generating the limit alarm. FIG. 20 is a diagram showing an embodiment in this case. By displaying the limit data, and using the DOWN key 42 for lowering the value, the UP key 43 for raising, and the input key 41, FIG. The low limit alarm output set point and the high limit alarm output set point can be changed. Reference numerals 46a and 46b denote output display LEDs corresponding to the first and second digital signal output circuits 75 and 76, respectively. In addition, as shown in FIG. 20, since the number of digits displayed on the display unit 45 is three digits, m is displayed as a unit display LED when displaying the integrated flow rate value.3A display LED 44a and an L display LED 44b are provided.
[0081]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the measurement cycle of the first counter is set according to the frequency, sufficient resolution can be obtained even when the frequency is low, and high-precision measurement is performed. be able to.
In addition, since a correction coefficient is calculated for each unit in the inspection process and measurement is performed using the correction coefficient, highly accurate measurement can be performed.
Furthermore, since the lower limit and the upper limit of the measurement value are notified during measurement, the user can easily maintain and manage the measurement system.
Furthermore, since it is configured to notify that the battery voltage has dropped, the battery can be replaced before a power failure.
Furthermore, since a signal output circuit using a MOS transistor is used, power consumption can be reduced, and operation for a very long time is possible while using a battery as a power source.
Furthermore, since the battery consumption after a power failure is extremely reduced, the RAM data can be reliably stored. And since it backs up using an electric double layer capacitor, loss of data memorized at the time of battery exchange work can be prevented.
[0082]
Furthermore, since the conductor layer is provided on the inner surface of the case, reliable electrostatic shielding can be performed and the influence of noise can be eliminated.
Furthermore, you can change the unit of the integrated value, change the display digit of the integrated value, and change the unit of the instantaneous value without clearing the integrated value, so you can manage the measurement system without losing valuable integrated data. Becomes easy.
Furthermore, since the data stored at the head position and the data stored at the final position of any page of the storage means are unified, standardization and simplification of the adjustment inspection process Can be reduced, and as a result, the cost can be reduced.
Furthermore, when a piezoelectric bimorph element is used for the sensor unit, since there is no movable part, maintenance management becomes easy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a structural diagram showing an example of a flowmeter according to an embodiment of the present invention, where (a) is a top view, (b) is a cross-sectional view, and (c) is a partially broken side view. is there.
2 is a diagram showing a configuration of a printed circuit board of the flow meter shown in FIG. 1. FIG.
3 is a block diagram showing a circuit configuration of the flow meter shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a diagram for explaining a memory map and an aperture setting data table;
FIG. 5 is a flowchart showing a main routine.
FIG. 6 is a flowchart showing a main routine.
FIG. 7 is a diagram for explaining connection in an inspection mode;
FIG. 8 is a flowchart for explaining an inspection process;
FIG. 9 is a flowchart for explaining voltage check processing;
FIG. 10 is a flowchart of a 1-second timer interrupt routine.
FIG. 11 is a flowchart of a measurement display process.
FIG. 12 is a flowchart of main counter measurement processing;
FIG. 13 is a flowchart of sub-counter measurement processing.
FIG. 14 is a flowchart of key input processing.
FIG. 15 is a diagram showing a display form in the integrated flow meter mode.
FIG. 16 is a diagram showing a display form at the time of integration batch flow meter.
FIG. 17 is a diagram showing a display form when a voltage drop is detected.
FIG. 18 is a diagram illustrating a display form in an inspection mode.
FIG. 19 is a diagram showing a display form of material, aperture, and version.
FIG. 20 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Weighing unit body
2 Measurement display section
3 Rotating shaft
13 Piezoelectric elements
24 Printed circuit board
26 Display section
27 Mode selection key
30 Conductive shield material
39 Unit selection switch
36, 38 Caliber setting switch
37 Inspection mode pin
40 Electric double layer capacitor
50 Control unit (1-chip micro computer)
51 ROM
52 RAM
53 Main counter
54 Sub-counter
55 timer
60 Sensor unit
71, 72 Analog switch
73 Watchdog timer
74 Power-on reset circuit
75, 76 Digital signal output circuit
80 batteries
81, 82 Voltage detector
90 External equipment

Claims (10)

流量に対応する周波数のパルス信号を検出するセンサ部と、該センサ部からのパルス信号を計数する第１および第２のカウンタと、前記第１および第２のカウンタの計数値に基づいて流量値を算出する制御部と、該算出した流量値を表示する表示部とを有する流量計であって、
前記第１のカウンタは流体が流れる配管の口径に応じて設定される第１の所定周期の間、前記パルス信号を計数するようになされており、
前記第２のカウンタは一定の第２の所定周期の間、前記パルス信号を計数するようになされており、
前記第１のカウンタの計数値は積算流量の算出に用いられ、前記第２のカウンタの計数値は前記表示部に表示する瞬時流量の算出に用いられることを特徴とする流量計。A sensor unit that detects a pulse signal having a frequency corresponding to the flow rate, first and second counters that count pulse signals from the sensor unit, and a flow rate value based on count values of the first and second counters a control unit for calculating a, a flow meter for chromatic and a display unit for displaying a flow rate value the calculated,
The first counter during the first predetermined period set in accordance with the diameter of the pipe through which fluid flows, being adapted to count the pulse signals,
The second counter is configured to count the pulse signal during a constant second predetermined period;
The count value of the first counter is used to calculate the integrated flow rate, the count value of the second counter is a flowmeter, characterized in that used for calculating the instantaneous flow rate to be displayed on the display unit. 前記算出された流量の表示単位を設定する単位設定部と、所定時間毎に該単位設定部に給電する給電制御手段とを有し、該所定時間毎に前記単位設定部により設定された表示単位を読み込み、該読み込んだ表示単位を用いて前記算出された流量を表示することを特徴とする前記請求項１記載の流量計。A unit setting unit for setting a display unit of the calculated flow rate, and a power supply control unit for supplying power to the unit setting unit every predetermined time, the display units set by the unit setting unit for each the predetermined time reading, flowmeter claim 1, wherein the displaying the calculated flow rate by using the read display units. 前記配管の口径を選択する口径選択手段と、各口径に対応する前記第１の所定周期の情報及び前記瞬時流量の算出のための係数データを格納した記憶手段とを有することを特徴とする前記請求項１記載の流量計。Wherein characterized in that it comprises a bore selection means for selecting the diameter of the pipe, and a storage means for storing coefficient data for the calculation of the information and the instantaneous flow rate of the first predetermined period corresponding to each aperture The flow meter according to claim 1 . 前記記憶手段は複数のページを有するテーブル構成とされており、いずれのページにおいても、その先頭位置に格納されているデータは同一の口径および材質に対応するデータとされており、その最終位置に格納されているデータは入力信号の周波数をそのまま表示するためのデータとされていることを特徴とする前記請求項３記載の流量計。The storage means is configured as a table having a plurality of pages, and in any page, the data stored at the head position is data corresponding to the same aperture and material, and at the final position. 4. The flowmeter according to claim 3, wherein the stored data is data for displaying the frequency of the input signal as it is. 電源電池と、該電池の電圧が第１の電圧よりも低いことを検出する第１電圧検出器と、前記電池の電圧が第２の電圧よりも低いことを検出する第２電圧検出器と、ＭＯＳトランジスタによる信号出力手段とを有し、
前記第１電圧検出器の出力に応じて前記表示部に電池の交換を要求する旨の表示を行うとともに前記信号出力手段を介して外部装置に所定の信号を出力し、
前記第２電圧検出器の出力により、計測動作および演算動作を停止するとともに前記表示部に停電モードである旨の表示を行い、さらに、前記信号出力手段を介して外部装置に所定の信号を出力するようになされていることを特徴とする前記請求項１記載の流量計。A power battery, a first voltage detector for detecting that the voltage of the battery is lower than the first voltage, a second voltage detector for detecting that the voltage of the battery is lower than the second voltage, Signal output means using MOS transistors,
In response to the output of the first voltage detector, the display unit displays a request for battery replacement and outputs a predetermined signal to the external device via the signal output means,
The output of the second voltage detector, measuring operation and the calculation operation is stopped to display indicating that the power failure mode on the display unit, further, outputs a predetermined signal to the external device via the signal output means claim 1 flow meter according to, characterized in that it is adapted to. 前記電源電池に並列にバックアップ用の電気二重層コンデンサが接続されていることを特徴とする前記請求項５記載の流量計。6. The flow meter according to claim 5, wherein a backup electric double layer capacitor is connected in parallel to the power battery. 瞬時流量計モード、積算流量計モードおよび積算バッチ流量計モードを有し、モード切替時に当該モードに対応する表示単位を点滅し、また、積算バッチ流量計モードのときに前記表示部にその旨を表示することを特徴とする前記請求項１記載の流量計。It has an instantaneous flow meter mode, an integrated flow meter mode, and an integrated batch flow meter mode. When the mode is switched, the display unit corresponding to the mode flashes. claim 1 flowmeter, wherein the display. 前記制御部の動作を監視するためのウォッチドッグタイマを有し、該ウォッチドッグタイマ出力によるリセット時には、積算流量値及び積算バッチ流量値を保持したまま、制御部の復帰を試みることを特徴とする前記請求項１記載の流量計。It has a watchdog timer for monitoring the operation of the control unit, and at the time of resetting by the output of the watchdog timer, it tries to return the control unit while holding the integrated flow rate value and the integrated batch flow rate value The flow meter according to claim 1 . 前記センサ部により発生される流量に対応したパルス信号は、流路内の流量検出部に配置された渦発生体が発生するカルマン渦により、下流に配置された圧電バイモルフ素子に交番的に誘起される電荷を電荷増幅器により増幅し、波形整形回路により波形整形したパルス信号であることを特徴とする前記請求項１記載の流量計。The pulse signal corresponding to the flow rate generated by the sensor unit is alternately induced in the piezoelectric bimorph element disposed downstream by Karman vortex generated by the vortex generator disposed in the flow rate detection unit in the flow path. that the charge was amplified by the charge amplifier, claim 1 flowmeter, wherein a is a pulse signal waveform shaping by the waveform shaping circuit. 内面に導電性シールド部材が塗布されている樹脂製ケースと、ネジを用いて前記樹脂製ケースに取り付けられるプリント基板とを有し、前記プリント基板の前記ネジに当接する部分には金属部が設けられており、前記プリント基板の電源負極と前記樹脂製ケース内面とが同電位とされていることを特徴とする前記請求項１記載の流量計。A resin case having a conductive shield member applied on the inner surface and a printed circuit board attached to the resin case using screws, and a metal part is provided on a portion of the printed circuit board that contacts the screws The flowmeter according to claim 1 , wherein a power source negative electrode of the printed circuit board and an inner surface of the resin case have the same potential.
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