(57)【要約】【課題】消費電力を抑制しつつ、定格流量を超える過大流量を計測することができる流量計を提供する。【解決手段】流量計は、流体の流れ方向及び流量の計測時において低速モードまたは高速モードで間欠駆動するセンサ素子１６ａ，１６ｂと、センサ素子１６ａ，１６ｂの計測モードを切り替える計測モード切り替え部２３とを備えている。計測モード切り替え部２３は、センサ素子１６ａ，１６ｂを低速モードで間欠駆動させる通常モードと、センサ素子１６ａ，１６ｂを高速モードで間欠駆動させることにより、定格流量を超える過大流量が発生したか否かを判定する高流量判定モードと、高流量判定モードにおいて過大流量が発生したと判定された場合に、センサ素子１６ａ，１６ｂを高速モードで間欠駆動させる超高流量モードとのうち、いずれか１つの計測モードに切り替え可能である。【選択図】図６
2020067411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流れ方向及び流量を計測するために、出力信号の位相がずれるように配置され、間欠駆動する一対のセンサ素子と、
前記一対のセンサ素子から得られる出力信号を、当該一対のセンサ素子の間欠駆動周期ごとに、位相値として検出し、その位相値の遷移及び判定規則に基づいて、流体の流れ方向及び流量を計測する流体計測部と、
前記流体計測部によって計測された流体の流れ方向及び流量と、前記流体計測部による計測期間とに基づいて、平均流量を算出する流量算出部と、
前記一対のセンサ素子の間欠駆動時における周波数と、前記判定規則との組み合わせを変えることにより、前記一対のセンサ素子の計測モードを切り替える計測モード切り替え部とを備え、
前記一対のセンサ素子は、
定格流量までを計測することができる周波数で間欠駆動する低速モードと、
前記低速モード時の周波数よりも２倍以上の周波数で間欠駆動する高速モードとのうち、いずれか一方の速度モードに切り替え可能であって、
前記計測モード切り替え部は、
前記一対のセンサ素子を前記低速モードで間欠駆動させる通常モードと、
前記通常モードにおける前記一対のセンサ素子の駆動期間よりも短い駆動期間において、前記一対のセンサ素子を前記高速モードで間欠駆動させることにより、定格流量を超える過大流量が発生したか否かを判定する高流量判定モードと、
前記高流量判定モードにおいて過大流量が発生したと判定された場合に、前記高流量判定モードにおける前記一対のセンサ素子の駆動期間よりも長い駆動期間において、前記一対のセンサ素子を前記高速モードで間欠駆動させる超高流量モードとのうち、いずれか１つの計測モードに切り替え可能である
ことを特徴とする流量計。
【請求項２】
前記計測モード切り替え部は、
前記一対のセンサ素子の計測モードを、定期的に、前記通常モードから前記高流量判定モードに切り替え、
前記高流量判定モードにおいて前記流体計測部によって計測された流量が、予め設定された閾値未満である場合に、計測モードを前記高流量判定モードからその直前の計測モードに切り替え、
前記高流量判定モードにおいて前記流体計測部によって計測された流量が、予め設定された閾値以上である場合に、計測モードを前記高流量判定モードから前記超高流量モードに切り替える
ことを特徴とする請求項１記載の流量計。
【請求項３】
前記計測モード切り替え部は、
前記超高流量モードにおいて前記流体計測部によって計測された流量が、予め設定された閾値以上である場合に、通知または流体の流れを遮断する
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の流量計。
【請求項４】
前記計測モード切り替え部は、
前記超高流量モードにおいて前記流体計測部によって計測された流量が、予め設定された所定値未満である場合に、前記超高流量モードを中断して、計測モードを当該超高流量モードから前記通常モードに切り替える
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の流量計。
【請求項５】
前記流体計測部は、
流体の流れ方向を判別できるが低流量までしか判定することができない低流量用規則と、
流体の流れ方向を予め設定された方向とすることにより高流量まで判定することができる高流量用規則とのうち、いずれか一方の判定規則に切り替え可能であって、
前記計測モード切り替え部は、
前記通常モード、前記高流量判定モード、及び、前記超高流量モードにおける判定規則を、前記低流量用規則に設定し、
前記一対のセンサ素子を前記低速モードで間欠駆動させて、前記流体計測部を前記低流量用規則で計測させる低流量モードと、
前記一対のセンサ素子を前記低速モードで間欠駆動させて、前記流体計測部を前記高流量用規則で計測させる高流量モードとのうち、更にいずれか一方に切り替え可能であって、
前記超高流量モードに切り替えてから所定の計測期間経過後に、前記流量算出部によって算出された平均流量が、予め設定された閾値以上である場合に、計測モードを前記超高流量モードから前記低流量モードに切り替えて、流体の流れを遮断し、
前記超高流量モードに切り替えてから所定の計測期間経過後に、前記流量算出部によって算出された平均流量が、予め設定された閾値未満である場合に、計測モードを前記超高流量モードから前記低流量モードに切り替える
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の流量計。
【請求項６】
前記計測モード切り替え部は、
前記一対のセンサ素子のうち、いずれか一方のセンサ素子を間欠駆動させ、当該一方のセンサ素子の出力信号が変化した場合に、計測モードを前記通常モードに切り替えるゼロ流量モードに更に切り替え可能であって、
前記低流量モードに切り替えてから所定の計測期間経過後に、前記流体計測部によって計測された流量がゼロである場合に、計測モードを前記低流量モードから前記ゼロ流量モードに切り替える
ことを特徴とする請求項５記載の流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流体の流量を計測する流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転軸の回転方向及び回転量を計測するものとして、光学式及び磁気式のロータリエンコーダが提供されている。このロータリエンコーダに内蔵されるセンサの中には、電力を多く消費するものがある。このため、上記ロータリエンコーダを電池駆動式の電気機器に採用する場合には、センサの消費電力を削減する必要がある。
【０００３】
また、ガスメータ及び水道メータ等の流量計の中には、その計量部に上記ロータリエンコーダを備えたものがあり、このような流量計としては、例えば、特許文献１に開示されている。この従来の流量計は、ロータリエンコーダのセンサを、間欠駆動させることにより、消費電力の削減を図るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−２２７４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ロータリエンコーダを流量計に採用する場合には、当該流量計は、少なくとも、仕様上の最大流量まで計測できるサンプリング周期（間欠駆動の周期）で、センサを駆動させる必要がある。このとき、流量計は、サンプリング周期が短くなる程、大流量まで計測することができるが、ロータリエンコーダの消費電力は、増加してしまい、流量計測と消費電力とは、トレードオフの関係になっている。このような場合には、流量計としては、サンプリング周波数を、仕様上の最大流量を計測できる程度の範囲で、可能な限り低くして、センサを間欠駆動させれば良い。
【０００６】
また、流量計の中でも、保安ガスメータは、使用条件以外の使われ方、及び、出口側配管の破損等の故障によって、定格流量の数倍にもなる過大流量が発生した場合であっても、ガスの流量に異常があると判断して、そのガスの流れを遮断することが望まれている。
【０００７】
しかしながら、過大流量が製品寿命の間において発生することは、非常に稀である。このため、万が一の過大流量に備えて、サンプリング周波数を常時高く設定することは、消費電力の観点から、非常に無駄なことである。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、消費電力を抑制しつつ、定格流量を超える過大流量を計測することができる流量計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る流量計は、流体の流れ方向及び流量を計測するために、出力信号の位相がずれるように配置され、間欠駆動する一対のセンサ素子と、一対のセンサ素子から得られる出力信号を、当該一対のセンサ素子の間欠駆動周期ごとに、位相値として検出し、その位相値の遷移及び判定規則に基づいて、流体の流れ方向及び流量を計測する流体計測部と、流体計測部によって計測された流体の流れ方向及び流量と、流体計測部による計測期間とに基づいて、平均流量を算出する流量算出部と、一対のセンサ素子の間欠駆動時における周波数と、判定規則との組み合わせを変えることにより、一対のセンサ素子の計測モードを切り替える計測モード切り替え部とを備え、一対のセンサ素子は、定格流量までを計測することができる周波数で間欠駆動する低速モードと、低速モード時の周波数よりも２倍以上の周波数で間欠駆動する高速モードとのうち、いずれか一方の速度モードに切り替え可能であって、計測モード切り替え部は、一対のセンサ素子を低速モードで間欠駆動させる通常モードと、通常モードにおける一対のセンサ素子の駆動期間よりも短い駆動期間において、一対のセンサ素子を高速モードで間欠駆動させることにより、定格流量を超える過大流量が発生したか否かを判定する高流量判定モードと、高流量判定モードにおいて過大流量が発生したと判定された場合に、高流量判定モードにおける一対のセンサ素子の駆動期間よりも長い駆動期間において、一対のセンサ素子を高速モードで間欠駆動させる超高流量モードとのうち、いずれか１つの計測モードに切り替え可能であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、消費電力を抑制しつつ、定格流量を超える過大流量を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る流量計における計量部の構成を示した図である。
【図２】計測装置の構成を示したブロック図である。
【図３】センサ素子を連続駆動させたときに得られる出力信号の波形を示した図である。図３Ａは回転軸の正回転時における出力信号の波形を示した図である。図３Ｂは回転軸の逆回転時における出力信号の波形を示した図である。
【図４】センサ素子を連続駆動させたときに得られる出力信号の波形と波形状態値との関係を示した関係図である。
【図５】実施の形態１に係る流量計における計測モードの状態遷移図である。
【図６】実施の形態１に係る流量計におけるサンプリング動作タイミングを示した図である。
【図７】実施の形態２に係る流量計における、波形状態値の遷移と回転軸の回転方向及び回転量との関係を示した関係図である。図７Ａは低流量用規則における関係図である。図７Ｂは高流量用規則における関係図である。
【図８】波形状態値の遷移と判定規則とを対応させた対応図である。
【図９】実施の形態２に係る流量計における計測モードの状態遷移図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
実施の形態１．
実施の形態１に係る流量計について、図１から図６を用いて説明する。
【００１４】
図１は、実施の形態１に係る流量計における計量部の構成を示した図である。この流量計は、ガスメータ及び水道メータ等のメータ類であって、その計量部は、光学式のロータリエンコーダ１０及び計測装置２０を備えている。即ち、実施の形態１に係る流量計は、流体の流れに応じて回転する羽根車の回転方向及び回転量（回転角度量）を、ロータリエンコーダ１０によって検出することにより、流体の流れ方向及び流量を、計測装置２０によって計測する。
【００１５】
図１に示すように、ロータリエンコーダ１０は、回転軸１１、回転スリット板１２、固定スリット板１３、発光素子１４、レンズ１５、及び、一対のセンサ素子１６ａ，１６ｂを備えている。
【００１６】
回転軸１１は、上記羽根車の回転軸と共に回転するものである。この回転軸１１の一端は、回転スリット板１２の中心孔に嵌入されている。
【００１７】
回転スリット板１２は、回転軸１１と共に、当該回転軸１１を回転中心として回転するものである。この回転スリット板１２は、複数のスリット１２ａを有している。これらのスリット１２ａは、回転スリット板１２の外周部に、その周方向において等間隔で配置されている。
【００１８】
固定スリット板１３は、回転スリット板１２の外周部に対して、軸方向において対向するように配置されている。この固定スリット板１３は、２つのスリット１３ａ，１３ｂを有している。これらのスリット１３ａ，１３ｂは、スリット１２ａに対して、軸方向において対向するように配置されている。また、スリット１３ａ，１３ｂは、センサ素子１６ａ，１６ｂから出力される信号の位相が１／４周期（９０°）ずれるような間隔で配置されている。
【００１９】
発光素子１４は、センサ素子１６ａ，１６ｂに向けて発光するものである。この発光素子１４は、回転スリット板１２のスリット１２ａに対して、軸方向において対向するように配置されている。
【００２０】
レンズ１５は、発光素子１４から発せられた光を集めて、平行光に変換するものである。このレンズ１５は、軸方向において、回転スリット板１２のスリット１２ａと発光素子１４との間に配置されている。
【００２１】
センサ素子１６ａ，１６ｂは、発光素子１４から発せられた光を受け取り、その受光強度に応じた信号を、計測装置２０に向けて出力するものである。このセンサ素子１６ａ，１６ｂは、固定スリット板１３のスリット１３ａ，１３ｂに対して、軸方向においてそれぞれ対向するように配置されている。
【００２２】
従って、発光素子１４から発せられた光は、回転スリット板１２が回転することによって、スリット１２ａの１ピッチごとに、その光路を遮られ、回転軸１１の回転量に比例した回数の明暗を繰り返す。このとき、スリット１２ａを通過した光は、固定スリット板１３のスリット１３ａ，１３ｂを更に通過した後、センサ素子１６ａ，１６ｂに到達する。これに対して、センサ素子１６ａ，１６ｂは、その繰り返された光の明暗に応じて、同一周期で間欠駆動する。そして、センサ素子１６ａ，１６ａに取り込まれた光は、電気信号として取り出されて、波形整形されることにより、矩形波（パルス）信号として、計測装置２０に向けて出力される。
【００２３】
また、センサ素子１６ａ，１６ｂは、定格流量までを計測することができる周波数で間欠駆動する低速モードと、この低速モードの周波数よりも２倍以上の周波数で間欠駆動する高速モードとのうち、いずれか一方の速度モードに切り替え可能となっている。
【００２４】
ここで、図３Ａ及び図３Ｂは、センサ素子１６ａ，１６ｂを連続駆動させたときに得られる出力信号の波形を示した図である。このうち、図３Ａは、回転軸１１の正回転時における出力信号の波形を示した図であり、図３Ｂは、回転軸１１の逆回転時における出力信号の波形を示した図である。また、図３Ａ及び図３Ｂにおける上段の波形は、センサ素子１６ａにおける出力信号の波形であり、Ａ相としている。一方、図３Ａ及び図３Ｂにおける下段の波形は、センサ素子１６ｂにおける出力信号の波形であり、Ｂ相としている。
【００２５】
図３Ａ及び図３Ｂに示しように、Ａ相とＢ相とは、位相が互いに１／４周期ずれた関係となっている。このように、流量計は、ロータリエンコーダ１０の出力信号となるＡ相とＢ相との間に、位相差を設けることにより、回転軸１１の回転方向及び回転量、即ち、流体の流れ方向及び流量を計測することができる。
【００２６】
また、図２は、計測装置２０の構成を示したブロック図である。この図２に示すように、計測装置２０は、流体計測部２１、流量算出部２２、計測モード切り替え部２３、通知部２４、及び、遮断部２５を備えている。この計測装置２０は、センサ素子１６ａ，１６ｂを駆動制御する機能についても有している。なお、計測装置２０は、通知部２４及び遮断部２５のうち、少なくともいずれか一方を備えていれば良い。
【００２７】
流体計測部２１は、センサ素子１６ａ，１６ｂから得られる出力信号を、当該センサ素子１６ａ，１６ｂの間欠駆動周期ごとに、位相値として検出し、その位相値の遷移及び判定規則とに基づいて、回転軸１１の回転方向及び回転量、即ち、流体の流れ方向及び流量を計測するものである。なお、判定規則とは、流体計測部２１によって、高流量までを計測するか、または、低流量までを計測するかを判定するための規則である。
【００２８】
具体的に、流体計測部２１は、センサ素子１６ａ，１６ｂから得られる出力信号の有無を示す波形状態値を、位相値として検出する。
【００２９】
図４は、センサ素子１６ａ，１６ｂを連続駆動させたときに得られる出力信号の波形と波形状態値との関係を示した図である。この図４に示すように、流体計測部２１は、Ａ相の出力が有り、且つ、Ｂ相の出力が無い場合には、波形状態値として、「１０」を検出する。また、流体計測部２１は、Ａ相の出力が有り、且つ、Ｂ相の出力が有る場合には、波形状態値として、「１１」を検出する。更に、流体計測部２１は、Ａ相の出力が無く、且つ、Ｂ相の出力が有る場合には、状態値として、「０１」を検出する。そして、流体計測部２１は、Ａ相の出力が無く、且つ、Ｂ相の出力が無い場合には、状態値として、「００」を検出する。
【００３０】
但し、流体計測部２１は、サンプリング時刻の波形状態値しか読み出せないため、回転軸１１の回転方向及び回転量を判別するために、図４に示した周期Ｔよりも短い周期でサンプリングする。
【００３１】
この流体計測部２１の計測動作については、図７Ａを用いて説明する。図７Ａは、波形状態値の遷移と回転軸１１の回転方向及び回転量との関係を示した図である。なお、図７Ａに記載した「ｓｔｅｐ数」は、回転量を示しており、「＋」及び「−」は、正回転及び逆回転を示している。１ｓｔｅｐは、流量計（計量部）の分解能（体積）となっている。
【００３２】
図７Ａに示すように、例えば、波形状態値が「００」から「１０」に遷移した場合には、流体計測部２１は、＋１ｓｔｅｐ（１分解能だけ正回転）したと判定する。また、波形状態値が「００」から「１１」に遷移した場合には、流体計測部２１は、＋２ｓｔｅｐ（２分解能だけ正回転）したと判定する。更に、波形状態値が「００」から「０１」に遷移した場合には、流体計測部２１は、−１ｓｔｅｐ（１分解能だけ逆回転）したと判定する。このように、流体計測部２１は、Ａ相及びＢ相の出力波形において、波形状態値の遷移及び判定規則に基づいて、回転軸１１の回転方向及び回転量、即ち、流体の流れ方向及び流量を計測する。
【００３３】
流量算出部２２は、流体計測部２１によって計測された流体の流れ方向及び流量と、流体計測部２１による計測期間とに基づいて、平均流量を算出するものである。
【００３４】
計測モード切り替え部２３は、センサ素子１６ａ，１６ｂの間欠駆動時における周波数と、判定規則との組み合わせを変えることにより、当該センサ素子１６ａ，１６ｂの計測モードを切り替えるものである。即ち、センサ素子１６ａ，１６ｂの間欠駆動時における周波数とは、低速モード時の周波数及び高速モード時の周波数のことである。
【００３５】
図５は、実施の形態１に係る流量計における計測モードの状態遷移図である。この図５に示すように、実施の形態１に係る計測モード切り替え部２３は、例えば、通常モード、高流量判定モード、及び、超高流量モードのうち、いずれか１つの計測モードに切り替え可能となっている。
【００３６】
通常モードは、センサ素子１６ａ，１６ｂを低速モードで間欠駆動させるモードである。
【００３７】
高流量判定モードは、通常モードにおけるセンサ素子１６ａ，１６ｂの駆動期間よりもごく短い駆動期間において、当該センサ素子１６ａ，１６ｂを高速モードで間欠駆動させることにより、定格流量を超える過大流量が発生したか否かを判定するモードである。このため、高流量判定モードの実行頻度は、通常モードの実行頻度よりも低くなっている。
【００３８】
超高流量モードは、高流量判定モードにおいて過大流量が発生したと判定された場合に、当該高流量判定モードにおけるセンサ素子１６ａ，１６ｂの駆動期間よりも長い駆動期間において、当該センサ素子１６ａ，１６ｂを高速モードで間欠駆動させるモードである。
【００３９】
即ち、高流量判定モードは、消費電力を抑えることを目的として、センサ素子１６ａ，１６ｂを、ごく短期間だけ、間欠駆動させるモードである。しかしながら、センサ素子１６ａ，１６ｂは、短い期間、駆動しただけでは、計測の分解能が低くなることと、ノイズ等により位相値を誤認識した場合の計測誤差が大きくなるおそれがある。そこで、計測モード切り替え部２３は、高流量判定モードにおいて過大流量が発生したと判定された場合に、通常モードにおけるサンプリング周波数よりも高いサンプリング周波数となる計測期間を延長して、計測精度の向上を図るようにしている。
【００４０】
通知部２４は、超高流量モードにおいて流体計測部２１によって計測された流量が、予め設定された閾値以上である場合に、計測モード切り替え部２３の動作指示によって、その流量に関する情報を通知するものである。
【００４１】
遮断部２５は、超高流量モードにおいて流体計測部２１によって計測された流量が、予め設定された閾値以上である場合に、計測モード切り替え部２３の動作指示によって、流体の流を遮断するものである。
【００４２】
次に、実施の形態１に係る計測装置２０の動作について、図５及び図６を用いて具体的に説明する。図６は、実施の形態１に係る流量計におけるサンプリング動作タイミングを示した図である。なお、図６においては、時間経過を示す矢印の上側に、低速モードのサンプリング動作タイミングを示す矢印を記載しており、上記矢印の下側に、高流量判定モードのサンプリング動作タイミングを示す矢印を記載している。
【００４３】
図５及び図６に示すように、通常モードにおけるサンプリング周期は、４０ｍｓとなっている。高流量判定モードにおけるサンプリング周期は、１０ｍｓとなっている。更に、高流量判定モードの動作時間は、１０秒間に４０ｍｓとなっている。超高流量モードにおけるサンプリング周期は、１０ｍｓとなっている。
【００４４】
そこで、図５に示すように、先ず、計測モード切り替え部２３は、センサ素子１６ａ，１６ｂの計測モードを、初期状態として、通常モードとしている。これにより、流体計測部２１は、間欠駆動するセンサ素子１６ａ，１６ｂから得られる出力信号の波形を用いて、波形状態値の遷移及び判定規則に基づいて、流体の流れ方向及び流量を計測する。
【００４５】
次いで、計測モード切り替え部２３は、センサ素子１６ａ，１６ｂの計測モードを、定期的（例えば、１０秒周期）に、通常モードから高流量判定モードに切り替える。
【００４６】
そして、計測モード切り替え部２３は、高流量判定モードにおいて流体計測部２１によって計測された流量が予め設定された閾値未満（流量小）である場合には、センサ素子１６ａ，１６ｂの計測モードを、高流量判定モードからその直前の計測モードとなる通常モードに切り替える。一方、計測モード切り替え部２３は、高流量判定モードにおいて流体計測部２１によって計測された流量が予め設定された閾値以上（流量大）である場合には、センサ素子１６ａ，１６ｂの計測モードを、高流量判定モードから超高流量モードに切り替える。
【００４７】
続いて、計測モード切り替え部２３は、超高流量モードに切り替えてから所定の計測期間経過後に、流体計測部２１によって計測された流量が閾値以上である場合には、流体の流を遮断する。一方、計測モード切り替え部２３は、超高流量モードに切り替えてから所定の計測期間経過後に、流体計測部２１によって計測された流量が閾値未満である場合には、センサ素子１６ａ，１６ｂの計測モードを、超高流量モードから通常モードに切り替える。
【００４８】
但し、計測モード切り替え部２３は、超高流量モードにおいて流体計測部２１によって計測された回転軸１１の回転量または流量が、予め設定された所定値未満である場合には、超高流量モードを中断して、センサ素子１６ａ，１６ｂの計測モードを、超高流量モードから通常モードに切り替える。これにより、流量計は、消費電力が高い超高流量モードの実行時間を削減することができる。
【００４９】
従って、図６に示すように、流量計は、流体が定格流量で流れている場合には、１０秒間において、通常モードにおけるサンプリング回数に、高流量判定モードにおける３回となるサンプリング回数だけが加えられることになる。よって、消費電力の増加分は、３／（１０/０．００４）＝１．２％となり、微少なものとなる。
【００５０】
以上より、実施の形態１に係る流量計は、消費電力を抑制しつつ、定格流量を超える過大流量を計測することができる。
【００５１】
実施の形態２．
実施の形態２に係る流量計について、図７から図９を用いて説明する。図７は、波形状態値の遷移と回転軸の回転方向及び回転量との関係を示した関係図であって、図７Ａは、低流量用規則における関係図であり、図７Ｂは、高流量用規則における関係図である。図８は、波形状態値の遷移と判定規則とを対応させた対応図である。図９は、実施の形態２に係る流量計における計測モードの状態遷移図である。
【００５２】
図８及び図９に示すように、実施の形態２に係る流体計測部２１は、判定規則として、低流量用規則及び高流量用規則を備えており、それらの判定規則のうち、いずれか一方の判定規則に切り替え可能となっている。低流量用規則は、流体の流れ方向を判別できるが低流量までしか判定することができない判定規則である。一方、高流量用規則は、流体の流れ方向を予め設定された方向とすることにより高流量まで判定することができる判定規則である。従って、流体計測部２１は、波形状態値の遷移及び低流量用規則または高流量用規則に基づいて、流体の流れ及び流量を計測する。
【００５３】
例えば、波形状態値が「１０」から「００」に遷移した場合には、流体計測部２１は、低流量規則において、流体が１ｓｔｅｐ逆流したと判定する一方、高流量用規則において、流体が３ｓｔｅｐ正流したと判定する。
【００５４】
図９に示すように、実施の形態２に係る計測モード切り替え部２３は、通常モード、高流量判定モード、超高流量モードに加えて、ゼロ流量モード、低流量モード、及び、高流量モードを備えており、それらの計測モードのうち、いずれか１つの計測モードに切り替え可能となっている。また、計測モード切り替え部２３は、通常モード、高流量判定モード、及び、超高流量モードにおける判定規則を、低流量用規則に設定する。
【００５５】
ゼロ流量モードは、センサ素子１６ａ，１６ｂのうち、いずれか一方のセンサ素子１６ａ，１６ｂを間欠駆動させ、当該一方のセンサ素子１６ａ，１６ｂの出力信号が変化した場合に、センサ素子１６ａ，１６ｂの計測モードを通常モードに切り替えるモードである。
【００５６】
低流量モードは、センサ素子１６ａ，１６ｂを低速モードで間欠駆動させて、流体計測部２１を低流量用規則で計測させるモードである。
【００５７】
高流量モードは、センサ素子１６ａ，１６ｂを低速モードで間欠駆動させて、流体計測部２１を高流量用規則で計測させるモードである。
【００５８】
そして、サンプリング周波数の例としては、低速モードでは、４０ｍｓであり、高速モードでは、１０ｍｓである。
【００５９】
次に、実施の形態２に係る計測装置２０の動作について、図９を用いて具体的に説明する。
【００６０】
先ず、計測モード切り替え部２３は、センサ素子１６ａ，１６ｂの計測モードを、初期状態として、通常モードとしている。
【００６１】
次いで、計測モード切り替え部２３は、通常モードに切り替えると、センサ素子１６ａ，１６ｂの計測モードを、流体計測部２１によって計測された流量に応じて、通常モードまたは高流量モードに切り替える。
【００６２】
そして、計測モード切り替え部２３は、通常モードまたは高流量モードに切り替えると、センサ素子１６ａ，１６ｂの計測モードを、定期的（例えば、１０秒周期）に、それらのモードから高流量判定モードに切り替える。
【００６３】
続いて、計測モード切り替え部２３は、高流量判定モードにおいて流体計測部２１によって計測された流量が予め設定された閾値Ａ未満（流量小）である場合には、センサ素子１６ａ，１６ｂの計測モードを、高流量判定モードからその直前の計測モードとなる通常モードまたは高流量モードに切り替える。一方、計測モード切り替え部２３は、高流量判定モードにおいて流体計測部２１によって計測された流量が予め設定された閾値Ａ以上（流量大）である場合には、センサ素子１６ａ，１６ｂの計測モードを、高流量判定モードから超高流量モードに切り替える。
【００６４】
次いで、計測モード切り替え部２３は、超高流量モードに切り替えてから所定の計測期間経過後に、流量算出部２２によって算出された平均流量が閾値Ａ以上である場合には、センサ素子１６ａ，１６ｂの計測モードを、超高流量モードから低流量モードに切り替えて、流体の流を遮断する。
【００６５】
一方、計測モード切り替え部２３は、超高流量モードに切り替えてから所定の計測期間経過後に、流量算出部２２によって算出された平均流量が閾値Ａ未満である場合には、センサ素子１６ａ，１６ｂの計測モードを、超高流量モードから低流量モードに切り替える。
【００６６】
また、計測モード切り替え部２３は、超高流量モードに切り替えてから所定の計測期間経過後に、流量算出部２２よって算出された平均流量が閾値Ｂ未満である場合には、センサ素子１６ａ，１６ｂの計測モードを、超高流量モードから高流量モードに切り替える。なお、閾値Ｂは、閾値Ａよりも大きな値である。
【００６７】
そして、計測モード切り替え部２３は、低流量モードに切り替えてから所定の計測期間経過後に、流体計測部２１によって計測された流量がゼロである場合には、センサ素子１６ａ，１６ｂの計測モードを、低流量モードからゼロ流量モードに切り替える。
【００６８】
但し、計測モード切り替え部２３は、超高流量モードにおいて流体計測部２１によって計測された回転軸１１の回転量または流量が、予め設定された所定値未満である場合には、超高流量モードを中断して、センサ素子１６ａ，１６ｂの計測モードを、超高流量モードから通常モードに切り替える。これにより、流量計は、消費電力が高い超高流量モードの実行時間を削減することができる。
【００６９】
以上より、実施の形態２に係る流量計は、消費電力を抑制しつつ、定格流量を超える過大流量を計測することができる。
【００７０】
なお、本願発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは、各実施の形態における任意の構成要素の変形、もしくは、各実施の形態における任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１０  ロータリエンコーダ
１１  回転軸
１２  回転スリット板
１２ａ  スリット
１３  固定スリット板
１３ａ，１３ｂ  スリット
１４  発光素子
１５  レンズ
１６ａ，１６ｂ  センサ素子
２０  計測装置
２１  流体計測部
２２  流量算出部
２３  計測モード切り替え部
２４  通知部
２５  遮断部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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