JPS61269019A

JPS61269019A - 流量計

Info

Publication number: JPS61269019A
Application number: JP60111266A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Yokoya; 横矢　一郎; Yoshikazu Maekawa; 前川　芳数; Kunihiko Takano; 邦彦高野
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1985-05-22
Filing date: 1985-05-22
Publication date: 1986-11-28
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: JPH0756457B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、流量計に関し、さらに詳しくは、連続的に流
過する流体の流量を測定することのできる流量計に関す
る。

背景技術都市ガスなどのように、連続的に流過する流体の流量を測定するために、Δ形流
量計による発生パルスを計数して流量を算出している。

第７図はΔ形流量計の動作原理を示す断面図であり、第
８図はその一部拡大断面図である。第７図に示されるよ
うに、管路２１内を参照符ａで示される方向（第７図左
方から右方）へ連続して流過する流体の流れ方向に直角
１こ三角柱２２の１平面２２ａを対置させると、三角柱
２２の両側にそれぞれ参照符す、ｃで示されるように規
則正しくカルマン渦が発生し、その渦の数は流体の流量
と比例関係にあることが知られている。

したがって一定時間あたりの上記カルマン渦の発生数を
計数することにより流量を測定しようとするものであっ
て、ｓ８図に示されるよう番こ、三角柱２２の前記ｌ平
面２２ａの幅方向の両端付近にサーミスタなどによって
実現される温度センサ２１′３ａ、２３ｂが配置される
。三角柱２２の両側に発生するカルマン渦２４ａ、２４
ｂによって三角柱２２の両側付近に圧力差を生じ、これ
によって生ずる温度差を温度センサ２３ａ、２３ｂが検
知し、その抵抗変化による電気信号をパルスとして導出
する。このパルスを計数することによって流体の流量を
測定するものである。

発明が解決すべき問題点前記温度センナは、常に流体中に曝されているため、流
体中に含まれているダストによって、下記のような悪影
響をうける。

１、温度センサにダストが衝突し、これによってセンサ
表面にクラックが発生し、センナの絶縁不良や雑音発生
の原因となり、雑音信号によって流量を実際より過大に
測定するという結果になる。

２、センサ表面に付着したダストによってセンナの熱伝
導特性が悪くなり、測定１こ必要な利得が低下して、流
量を実際より少なく測定するという結果になる。

８、シたがってこのようなΔ形流量計による流量測定で
は、前記温度センサなどの検出器の異常の有無を検知し
、良否を判断することが重要である。このため予め定め
られた点検日毎に、センナから導出される信号波形をオ
シログラフなどによって観測し、目視によって良否を判
断しているが、−の点検日から次の点検日までの間に発
生した異常については捕捉不能であり、間違った流量計
算のまま長期間経過し、測定対象が都市ガスなどのよう
に取引量である場合は重大な問題となる。また前述のよ
うな活線チェックとなると、ショートや感電等の事故が
発生する恐れもある。このため流体の流量測定について
は、連続して測定ができ、測定値の正確さが保持され、
センナの異常や流量変動などが生じたときには直ちに検
出することのできる流量測定システムが所望されていた
。

本発明の目的は、上述のような技術的課題を解決し、流
体の流量を連続的に測定可能であり、センナの異常や流
量変動を検出することができ、正確な流量の測定値を得
ることができるように（た流量計を提供することである
。

問題点を解決するための手段本発明は、流量に対応した周期を有するパルスを導出す
る流量測定手段と、隣接する前記パルスの周期の差が予め定めた値の範囲内
にあるかどうかを判別する手段とを備えていることを特
徴とする流量計である。

また本発明は、流量に対応した周期を有するパルスを導
出する流量測定手段と、相互に異なる時間における予め定めた時間内に含まれる
前記パルスの数を計数し、隣接する時間内のその計数値
の差が予め定めた値の範囲内化あるかどうかを判別する
手段とを有することを特徴とする流量計である。

作用本発明に従えば、流量に対応した周期を有ｒるパルスを
導出する流量測定手段と、隣接する前記パルスの周期の
差が予め定めた値の範囲内にあるかどうかを判別する手
段とを備えているので、流量検出センサなどの異常を検
出することができ、流量を正確に測定することができる
。

また本発明に従えば、流量に対応した周期を有するパル
スを導出する流量測定手段と、相互に異なる時間におけ
る予め定めた時間内に計数し、隣接する時間内のその計
数値の差が予め定めた範囲量変動も検出することができ
る。

実施例第１図は本発明の一実施例の流量計１の構成を示すブロ
ック図であり、第２図はその正面図である。入力部２に
は複数個（本実施例では１２）の入力コネクタ２ａ〜２
１が設けられ、Δ形流量計（図示せず）からの流量信号
が個別的に接続され　　　゛る。これら流量信号は、ラ
インｌ！１〜ｌ！１２を介して入力選択スイッチ３の個
別接点３ａ〜３１！に　　　□接続され、入力選択スイ
ッチ３によって前記ラインＩ！１〜Ｉ！１２の流量信号
が選択され、選択された流量信号は、ラインｌ！１３を
介して入力回路４の一方の入力端子４ａに入力される。

入力回路４　　　′の他方の入力端子４ｂには、基準パ
ルス数の許容　　　□゛値α’（％）、流量変動許容値
β（チ）およびサンプリング時間Ｔ３＠）を、それぞれ
予め設定するためのデジタルスイッチＤＩ、Ｄ２．Ｄ３
の数値データがラインｌ！１４を介して入力され、入力
選択スイッチ３によって選択された前記流量信号に含ま
れている流量データと、上記デジタルスイッチＤ１〜Ｄ
３からの設定量データとは、ラインＩ！１５を介して制
御・演算部５に入力される。制御演算部５は、マイクロ
コンピュータ、リードオンリメモリ、ランダムアクセス
メモリ、および入・出力インターフェースなどによって
構成され、前記流量データ２よび設定値データの読込み
、記憶、演算および比較を行ない、その結果をラインｌ
！１６ａを介して出力回路６に導出する。

上記データの入力と並行して、時間を記録・表示するた
めのタイマ回路７が設けられており、時間データがライ
ンｌ！１６ｂを介して導出され、他方８（ラインＩ！１
７を介して時刻表示部８に与えられ、時刻表示部８はこ
れによって時刻を表示する。時刻表示部８は月、日、時
、分をデジタル表示し、数字表示用発光素子により構成
されている。

出力回路６は、リレーなどによって実現される表示用駆
動回路、プリンタ駆動回路および警報出力回路などによ
って構成され、表示用駆動出力はラインＩ！１８を介し
てデータ表示部９に導出される。データ表示部は選択ス
イッチ３によって選択された入力チャンネルと、計測中
の入力パルス数、サンプリング時間および許容値をデジ
タル表示する。プリンタ駆動出力は、ライン／１９を介
してプリンタ１０に導出される。プリンタ１０は、計測
中のデータ、異常発生時のデータをプリントする。警報
出力はラインｌ！２０を介して警報器１１に導出される
。警報器１１は異常データ発生時に警報を発し、告知ｒ
るために設けられる。

電源部１２は常時は商用電源均）らラインｌ！１８を介
して電力が供給され、これを変成・整流して本実施例を
構成する各回路にラインＩ！１９を介して電力付勢する
。なお電源部１２は、停電時のバックアップ用として電
池などによって実現されるバックアップ電源１３を備え
ており、バックアップ電源１３は常時は電源部１２の出
力の一部によって充電されている。

第３図は、流量計からの流量データである入力パルスと
パルス間隔を示す図であり、第４図は上記入力パルスと
サンプリング時間の関係を示す図である。第３図に示さ
れる関係は、前述の温度センナの異常発生を検出するた
めのものであり、第４図に示される関係は、被測定対象
である流体の流量変動を検出するためのものである。以
下第１図、第３図Ｓよび第４図を参照しつつ、本実施例
の動作を説明する。

まず、第３図において、センサ異常の有無の判定動作を
説明する。Ｐｌ、Ｐ２．・・・、Ｐ町は流量計から送ら
れてくる入力パルスであり、この入力パルス数と流量と
は比例関係にあることは前述の如くである。この人力パ
ルスＰＩ　、　Ｐ２　、・・・、Ｐｎのパルス間隔をＴ
ｌ　、　Ｔ２　、・・・、Ｔｎとする。

一方、予めパルス間隔の許容範囲α（チ）が前記デジタ
ルスイッチＤ１によって設定され、入力回路４を経て制
御演算部５で記憶されている。測定が開始されると、ま
ず第１回目の測定データである入力パルス間隔Ｔ１を読
込んで、このＴ１を基準値ＴＮとして記憶させる。次に
第２回目の測定デ　　　１゛−タＴ２を読込み、予め制
御演算部５に与えられ　　　□ている判定式％式％（１）によって、前回測定した基準値Ｔ１と今回測定した値Ｔ
２を比較・演算し、第１式を満足したときにはＴ２を基
準値ＴＮとして更新、記憶し、この更新された基準値Ｔ
Ｎと、次の測定値Ｔ３とを上記第１式と同様にＴＮ（１−α／１００）≦Ｔ３≦ＴＮ（１＋α／１００
　）　　・・・（２）によって比較演算し、第２式を満
足したときには　　　□Ｔ３を基準値として更新、記憶
し、以下同様な動作を繰返す。このようにして入力パル
ス間隔ＴＩ。

Ｔ　２　、　・・・、　Ｔ（、ｎ−１）　、　Ｔ　ｎを
連続測定する過程で、不良パルスの発生などによって判
定式％式％）を満足せず、判定不成立が生じた場合には、基準　　　
］値の更新は行なわず、その回を含めて以後予めＤ　　
　パ′１）・１で設定する不成立回数（本実施例では４回）ま　　　
゛□で上記判定を繰返す。この規定回数に達してもなお
判定不成立の場合は異常と判定して以後の測定を停止し
、異常表示を出力してデータ表示部９で表示しプリンタ
１０で印字するとともに、警報器１１から警報（アラー
ム）を発して告知する０回時にこのときの時刻データが
タイマ７から制御演算部５を経てプリンタ１０に与えら
れ、異常発生時刻が記録される。

次に、第４図を参照して流体の流量変動の判定動作を説
明する。ＰＬ、Ｐ２．・・・ｓ’　Ｐ　ｍは流量計から
送られてくる入力パルスである。予め流量変動の許容範
囲β（チ）およびサンプリング時間Ｔ３が前記デジタル
スイッチ０２２１５よびＤ３によって設定され、入力回
路４を経て制御演算部５で記憶されている。測定が開始
されると、サンプリング時間Ｔｓの間に含まれる入力パ
ルスＰ１〜Ｐｎのパルス数Ｈｚｌを計数して読込み、こ
のパルス数１（ｚｌを基準値ＨｚＮとして記憶させる。

次に再びサンプリング時間Ｔｔｓに含まれる入力パルス
Ｐ（ｎ＋１）、〜、Ｐｍのパルス数Ｈ２２を計数して読
込み、予め制御演算部５に与えられている判定式１式％
（４）によって、前回測定した基準値１（ＺＮと今回測定した
値Ｈ２２を比較演算し、第４式を満足したときにはＨ２
２を基準値Ｈ２Ｎとして更新、記録し、この更新された
基準値Ｈ２Ｎと、次の測定値Ｈｚ３とを上記第４式と同
様にＨ２Ｎ（１−β／１００）ＪＺｓ≦Ｈ２Ｎ（１＋β／１
００）　−１５１によって比較・演算し、第５式を満足
したときにはＨ２ｓを基準値Ｈ２Ｎとして更新、記録し
、以下同様な動作を繰返す。このようにしてサンプリン
グ時間Ｔｓ期間中の入力パルス数を連続的に計　　　□
数し、温度センサネ良による流量変動が生じてサンプリ
ング時間Ｔｓ毎の入力パルス数Ｈ２ｎにつ　　　□いて
判定式％式％を満足せず、判定不成立が生じた場合には、基準　　　
□値の更新は行なわず、その回を含めて以後予め定めた
規定回数（本実施例では４回）ごとに測定デ　　　゛−
タをプリンタ１０に印字させるとともに、上記判定を繰
返す。この規定回数に達してもなお判定不成立の場合は
異常と判定して、以後の測定を停止し、異常表示を出力
してデータ表示部９で表示、プリンタ１０で印字すると
ともに警報器１１から警報（アラーム）を発して告知す
る。なおこのときの時刻データがタイマ７から制御演算
部５を経てプリンタ１０に与えられ、異常発生時刻が記
録される。

第５図は、流量計からのパルス間隔ＴＩ、Ｔ２゜・・・
、Ｔｎを測定してセ／すの異常を検出する動作を示すフ
ローチャートである。測定にあたっては、予め測定すべ
きチャンネル（本実施例では１〜１２チヤンネル）、測
定時間およびパルス間隔の許容値αを設定しておく。ス
タート後、ステップｎ１において１回目のパルスＰｌと
２回目のパルスＰ２との間隔Ｔ１を読込む。このＴ１の
値を基準値ＴＮとし、ステップｎ２において制御演算部
５に記憶させる。ステップｎ３では２回目のパルスＰ２
と３回目のパルスＰ３との間隔Ｔ２を読込み、ステップ
ｎ４に移って基準値ＴＮとＴ２について第１式に示され
る判定式による比較を行ない、判定条件を満足すればス
テップｎ５に移り、基準値が更新され今回測定のＴ２が
基準値ＴＮとしてス、ドアされる。次いでステップｎ６
に移り、入力パルスＰ３とＰ４の間隔Ｔ３を読込み、ス
・テップｎ７で判定が行なわれ、判定条件を満足すれば
次のステップに移り、以下同様の動作を繰返す。このよ
うに本実施例においては、前回測定のパルス間隔Ｔｎを
基準値ＴＮとし、基準値ＴＮと今回測定のパルス間隔Ｔ
（ｎ＋１）とを、予め設定された判定条件によって判定
し、判定条件が満足されれば今回測定のパルス間隔Ｔ（
ｎ＋１）を基準値ＴＮとして更新し、以下順次更新しつ
つ比較してゆくものである。もし、いずれかの判定ステ
ップにおいて判定条件が満足されず、判定不成立となっ
た場合、たとえば第５図示のステップｎ４において判定
不成立が生じた場合には、ステップｎ４からステップｍ
１に移り、判定不成立回数ＮＧ＝１を記憶し、ステップ
ｍ２に移って不成立のデータを発生時刻も含めて印字し
た後、ステップｎ６に戻る。したかってこのときは基準
値ＴＮの更新は行なわれず、前回ストアされた基準値が
次回に引継がれる。次のステップｎ７でも同様にして判
定不成立であった場合はステップｎ７からステップｍ３
に移って、判定不成立回数ＮＧ＝２を記憶し、このとき
の不成立のデータを印字した後ステップｎ９ｊこ戻る。

このときも基準値ＴＮは更新されず、前回基準値がその
まま引継がれてゆく。このようにして判定不成立が４回
連続した場合、たとえばステップｎ１３においても判定
不成立であれば、ステップｍ７において不成立回数ＮＧ
が４となるので、今回不成立のデータがステップｍ８で
印字され、ステップｎ１５において不成立４回のためセ
ンサ異常と判断され、ステップｍ９において時刻を含め
たデ１夕が印字され、次いでステップｍ　１０で表示器
９に異常が表示され、警報器１１によって警報１（アラ
ーム）が発せられ、以後の測定は停止される。

第６図は、予め定められたサンプリング時間内の流量計
のパルス数を測定して流量変動を検出する動作を示すフ
ローチャートである。測定にあたっては、予め測定すべ
きチャンネル、サンプリング時間Ｔ＠およびパルス数Ｈ
ｚの許容範囲βを設定しておく。スタート後、ステップ
ｐ１において最初のパルス数Ｈ２Ｉを読込み、このパル
ス数Ｈ２ｔを基準値Ｈ２Ｎとしてステップｐ２において
制御演算部５に記憶させる。ステップｐ３では２回目の
パルス数Ｈ７ｘを読込み、ステップｐ４に移って基準値
Ｈ２ＮとＨ２２について第４式に示される判定式による
比較を行ない、判定条件を満足すればステップｐ５に移
り、基準値が更新されて今回測定のパルス数Ｈ２ｚが基
準値ＨｚＮとしてストアされる。次いでステップｐ６に
移り、次のパルス数Ｈ２ｓを読込み、ステップｐ９で判
定が行なわれ、判定条件を満足すれば次のステップに移
り、以下同様の動作を繰返す。このように本実施例にお
いては、前回測定のパルス数Ｈ２ｎを基準値Ｈ２Ｎとし
、基準値Ｈ２Ｎと今回測定のパルス数Ｈ２（ｎ＋１）と
を、予め設定された判定条件によって判定し、判定条件
が満足されれば今回測定のノ５ルス数Ｈ２（ｎ＋１）を
基準値Ｈ２Ｎとして更新し１以下順次更新しつつ比較し
てゆくものである。もし、いずれかの判定ステップにお
いて判定条件が満足されず、判定不成立となった場合に
は、た六えば第６図示のステップｐ４において判定不成
立が生じた場合には、ステップｐ４からステップｑ１に
移り、判定不成立回数１を記憶し、ステップｑ２に移っ
て不成立のデータを発生時刻も含めて印字した後、ステ
ップｐ６に戻る。したがってこのときは基準値Ｈ２Ｎの
更新は行なわれず、前回ストアされた基準値が次回に引
継がれる。次のステップｐ７でも同様にして判定不成立
であ、った場合は、ステップｐ７からステップｑ３に移
って判定不成立回数２を記憶し、このときの不成立のデ
ータを印字した後ステップｐ９に戻る。このときも基準
値ＨｚＮは更新されず、前回基準値がそのまま引継がれ
る。このようにして判定不成立が４回連続した場合は、
たとえばステップｐ１３においても判定不成立であれば
、ステップｑ７において不成立回数が４となるので、今
回不成立のデータがステップｑ８で印字され、ステップ
ｐ１５に詔いて不成立４回のため流量変動と判断され、
ステップｑ９に詔いて時刻を含めたデータが印字され、
以後の測定は停止される。

なお本実施例においては、測定チャンネルの選択、許容
量の設定、サンプリング時間の設定などを手動による選
択、設定としたけれども、予め一定のプログラムを制御
演算部番こソフトウェアとしてストアし、これによって
前述の手順を進行させ、−の測定が終了すれば自動的に
次のチャンネルを選択するようにしてもよく、また前述
の如く判定　　　□不成立４回によってそのチャンネル
の測定が停止されれば自動的に他チャンネルに切換えら
れるようにしてもよい。このようにして多数チャンネル
に亘って流量計からの入力の連続測定を行なうことがで
きる。なお本実施例における判定条件および不成立回数
の設定は、測定対象の流体および環境条件によって適宜
設定されるべきことは勿論であり、また本実施例ではΔ
形流量計を用いてその発生するカルマン渦によるパルス
を利用して流量を測定するようにしたけれども、他の流
量計、たとえば回転形流量計あるいはルーツメータにパ
ルス発生器を取付けたような、他の形式の流量計にも適
用することができるものである。

効果以上のように本発明によれば、流量に対応した周期を有
するパルスを導出する流量測定手段と、隣接する前記パ
ルスの周期の差が予め定めた値の範囲内にあるかどうか
を判別する手段とを備えているので、流量検出手段に用
いられるセｙすの異常を検出することができ、また本発
明に従えば、相互に異なる時間における予め定めた時間
内に含まれる前記パルスの数を計数し、隣接する時間内
勤も検出することができ、これらによって流体の流量を
連続して正確に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は本発明の一実施例の正面図、第３図は流量計から
の入力パルスのパルス間隔を示す図、第４図は入力パル
スとサンプリング時間との関係を示す図、第５図および
第６図はフローチャート、第７図は先行技術のΔ形流量
計の動作原理を示す断面図、第８図は第７図の一部拡大
断面図である。１・・・流量計、２・・・入力部、３・・・入力選択ス
イッチ、５・・・制御演算部、１０・・・プリンタ、２
２・・・三角柱、２３ａ、２３ｂ・・・温度センサ、２
４ａ、２４ｂ・・・カルマン渦、Ｄ１〜Ｄ３・・・テシ
タルスイッチ、Ｐ１〜Ｐｍ・・・入力パルス代理人　　　弁理士　西教圭一部第２図第３図第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）流量に対応した周期を有するパルスを導出する流
量測定手段と、隣接する前記パルスの周期の差が予め定めた値の範囲に
あるかどうかを判別する手段とを備えていることを特徴
とする流量計。
（２）流量に対応した周期を有するパルスを導出する流
量測定手段と、相互に異なる時間における予め定めた時間内に含まれる
前記パルスの数を計数し、隣接する時間内のその計数値
の差が予め定めた値の範囲内にあるかどうかを判別する
手段とを有することを特徴とする流量計。