(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量センサが測定対象流体の流量に応じて出力する流量検出信号に基づいて流量計測を行う積算バッチ流量計であって、
前記流量検出信号に基づいて瞬時流量を演算する瞬時流量演算手段と、
外部からの積算指示データに基づいて前記瞬時流量の加算を開始し、積算流量を算出する積算流量算出手段と、
前記積算流量が予め設定した設定積算流量に達したか否かを判別する判別手段と、
前記判別に基づいて積算終了データを出力する積算終了通知手段と、
前記積算流量を表示する積算流量表示手段とを備え、
前記積算流量表示手段は、外部からの指示に基づいて、前記積算流量に対応する積算流量値の上位桁及び下位桁と、該上位桁の単位及びこれと異なる前記下位桁の単位とを順次表示する順次表示制御手段を備えている、
ことを特徴とする積算バッチ流量計。
【請求項２】
請求項１記載の積算バッチ流量計において、
前記瞬時流量演算手段は、前記瞬時流量を４〜２０［ｍＡ］のアナログ瞬時流量信号として外部に出力するアナログ瞬時流量出力手段を備えたことを特徴とする積算バッチ流量計。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の積算バッチ流量計において、
前記瞬時流量演算手段は、前記瞬時流量に対応するパルス数を有するディジタル瞬時流量データを外部に出力するディジタル瞬時流量出力手段を備えたことを特徴とする積算バッチ流量計。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の積算バッチ流量計において、
前記瞬時流量を表示する瞬時流量表示手段を備えたことを特徴とする積算バッチ流量計。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４記載の積算バッチ流量計において、
前記積算指示データの入力の有無を表示するための積算指示入力表示手段を備えたことを特徴とする積算バッチ流量計。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の積算バッチ流量計において、
前記積算終了データの出力の有無を表示するための積算終了表示手段を備えたことを特徴とする積算バッチ流量計。
【請求項７】
流量センサが測定対象流体の流量に応じて出力する流量検出信号に基づいて流量計測を行う積算バッチ流量計の制御方法であって、
前記流量検出信号に基づいて瞬時流量を演算する瞬時流量演算工程と、
外部からの積算指示に基づいて前記瞬時流量の加算を開始し、積算流量を算出する積算流量算出工程と、
前記積算流量が予め設定した設定積算流量に達したか否かを判別する判別工程と、
前記判別に基づいて積算終了を通知する積算終了通知工程と、
前記積算流量を表示する積算流量表示工程とを備え、
前記積算流量表示工程は、外部からの指示に基づいて、前記積算流量に対応する積算流量値の上位桁及び下位桁と、該上位桁の単位及びこれと異なる前記下位桁の単位とを順次表示する順次表示制御工程を備えている、
ことを特徴とする積算バッチ流量計の制御方法。
【請求項８】
請求項７記載の積算バッチ流量計の制御方法において、
前記瞬時流量を表示する瞬時流量表示工程を備えたことを特徴とする積算バッチ流量計の制御方法。
【請求項９】
請求項７または請求項８記載の積算バッチ流量計の制御方法において、
前記積算指示の入力の有無を表示するための積算指示入力表示工程を備えたことを特徴とする積算バッチ流量計の制御方法。
【請求項１０】
請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の積算バッチ流量計の制御方法において、
前記積算終了の通知の有無を表示するための積算終了通知表示工程を備えたことを特徴とする積算バッチ流量計の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積算バッチ流量計及びその制御方法並びに積算バッチ流量計制御プログラム記憶媒体に係り、特に複数の薬液を一の液槽内で所定の割合で混合させるべく各薬液の液槽内への注入量を個々に計測したり、温度等が異なる複数の液体を液槽内で混合すべく各液体の液槽内への注入量を個々に計測したりするための積算バッチ流量計及びその制御方法並びに積算バッチ流量計制御プログラム記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より半導体製造設備や液晶製造設備等では、薬液を用いる加工工程、加工後に洗浄する洗浄工程において瞬時流量計や、積算流量計が多数使用されている。
【０００３】
ところで、これらの製造設備において何種類かの薬液を所定の割合で液槽に貯めて混合して用いる場合がある。
図７に従来の薬液混合システムの概要構成ブロック図を示す。
薬液混合システム１００は、混合すべき複数の薬液をそれぞれ貯留するための貯留槽１０１Ａ〜１０１Ｃと、複数の薬液を混合するための液槽１０２と、貯留槽１０１Ａ〜１０１Ｃと液槽１０２との間の流路中に設けられ、各薬液の注入／注入停止を行うための電磁弁１０３Ａ〜１０３Ｃと、電磁弁１０３Ａ〜１０３Ｃから混合用の液槽１０２に至る流路中にそれぞれ設けられ、流量値に応じた４〜２０［ｍＡ］の電流値を有するアナログ信号あるいは流量値に応じたパルス数を有するパルス信号である流量検出信号ＦＡ〜ＦＣを出力する複数の流量計１０４Ａ〜１０４Ｃと、所定の積算流量に至ることにより電磁弁１０３Ａ〜１０３Ｃをそれぞれ開閉するためのオン／オフ制御信号ＳCを出力するとともに、流量検出信号ＦＡ〜ＦＣに基づいて流量を積算し、所定の積算流量に至ると、積算が終了した旨を通知するバッチ出力信号ＢＡ〜ＢＣを出力する複数の積算計（トータライザ）１０５Ａ〜１０５Ｃと、バッチ出力信号ＢＡ〜ＢＣが入力されるとともに、リセット信号ＳＲを各積算計１０５Ａ〜１０５Ｃに積算流量をリセットさせるためのリセット信号ＳＲを出力する集中監視装置１０６と、を備えて構成されている。
【０００４】
集中監視装置１０６は、薬液混合システム全体の制御を行うためのシーケンサ１０６Ａと、各種データの入力及び表示を行うためのディスプレイタッチパネル１０６Ｂと、を備えて構成されている。
この場合において、積算計１０５Ａ〜１０５Ｃは、流量計１０４Ａ〜１０４Ｃ側（ローカル側）に設けられた現場側監視盤１０７に設置されている。
【０００５】
次に概要動作について説明する。この場合において、各薬液の系統毎の動作は同様であるので、貯留槽１０１Ａに貯留された薬液の系統についてのみ説明し、積算計１０５Ａには、予め当該薬液の注入量（積算流量）がプリセットされているものとする。
【０００６】
集中監視装置のシーケンサ１０６Ａがリセット信号ＳＲを出力すると、積算計１０５Ａの積算流量はリセットされ、これにより積算計１０５Ａは、オン／オフ制御信号ＳCを電磁弁１０３Ａに出力する。
これにより電磁弁１０３Ａは開状態となり、貯留槽１０１Ａに貯留されている薬液が液槽１０２内に注入されることとなる。
【０００７】
これに伴い、流量計１０４Ａは流量に応じた流量検出信号ＦＡを積算計１０５Ａに出力する。
積算計１０５Ａは、薬液の積算流量がプリセットした積算流量に到達すると、オン／オフ制御信号ＳCを電磁弁１０３Ａに出力し、電磁弁１０３Ａは閉状態となり、薬液の液槽１０２内への注入を停止するとともに、バッチ出力信号ＢＡを集中監視装置１０６のシーケンサ１０６Ａに出力する。
【０００８】
この結果、シーケンサ１０６Ａは、薬液の注入が終了した旨をディスプレイタッチパネル１０６Ｂに表示することとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の流量計においては、積算バッチ処理（制御）を行うに際し、工程管理等の観点から配管上に取り付けられた流量計や電磁弁の近傍に現場（ローカル）側監視盤を別途設け、当該現場側監視盤に複数の積算計（トータライザ）を設置するという構成をとっており、集中監視装置の他に現場側監視盤が必要であるため、設備を小型化できないという問題点があった。
【００１０】
さらに、積算計と集中監視装置との間に配線布設が必要であり、この配線布設に多大の工数を要し、設置コストがかさむという問題点があった。
上記問題点を解決すべく、積算計（トータライザ）を使用しないで、直接に集中監視装置を構成するシーケンサに流量計の流量信号を入力するものも提案されているが、この場合シーケンサがバッチ積算処理を行うための処理プログラムは大きくなり、使用メモリ容量も多くなってしまうという問題点があった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、設備の小型化を図り、配線布設工程の省略を可能とし、集中監視装置側の処理負担を低減することが可能な積算バッチ流量計を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、流量センサが測定対象流体の流量に応じて出力する流量検出信号に基づいて流量計測を行う積算バッチ流量計であって、
前記流量検出信号に基づいて瞬時流量を演算する瞬時流量演算手段と、外部からの積算指示データに基づいて前記瞬時流量の加算を開始し、積算流量を算出する積算流量算出手段と、
前記積算流量が予め設定した設定積算流量に達したか否かを判別する判別手段と、前記判別に基づいて積算終了データを出力する積算終了通知手段と、
前記積算流量を表示する積算流量表示手段とを備え、
前記積算流量表示手段は、外部からの指示に基づいて、前記積算流量に対応する積算流量値の上位桁及び下位桁と、該上位桁の位に応じた単位及びこれと異なる前記下位桁の位に応じた単位とを順次表示する順次表示制御手段を備えて構成する。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記瞬時流量演算手段は、前記瞬時流量を４〜２０［ｍＡ］のアナログ瞬時流量信号として外部に出力するアナログ瞬時流量出力手段を備えて構成する。
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、前記瞬時流量演算手段は、前記瞬時流量に対応するパルス数を有するディジタル瞬時流量データを外部に出力するディジタル瞬時流量出力手段を備えて構成する。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の発明において、前記瞬時流量を表示する瞬時流量表示手段を備えて構成する。
請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項４記載の発明において、前記積算指示データの入力の有無を表示するための積算指示入力表示手段を備えて構成する。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の発明において、前記積算終了データの出力の有無を表示するための積算終了表示手段を備えて構成する。
【００１６】
請求項７記載の発明は、流量センサが測定対象流体の流量に応じて出力する流量検出信号に基づいて流量計測を行う積算バッチ流量計の制御方法において、前記流量検出信号に基づいて瞬時流量を演算する瞬時流量演算工程と、外部からの積算指示に基づいて前記瞬時流量の加算を開始し、積算流量を算出する積算流量算出工程と、前記積算流量が予め設定した設定積算流量に達したか否かを判別する判別工程と、前記判別に基づいて積算終了を通知する積算終了通知工程と、前記積算流量を表示する積算流量表示工程とを備え、前記積算流量表示工程は、外部からの指示に基づいて、前記積算流量に対応する積算流量値の上位桁及び下位桁と、該上位桁の位に応じた単位及びこれと異なる前記下位桁の位に応じた単位とを順次表示する順次表示制御工程を備えて構成する。
【００１７】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記瞬時流量を表示する瞬時流量表示工程を備えて構成する。
請求項９記載の発明は、請求項７または請求項８記載の発明において、
前記積算指示の入力の有無を表示するための積算指示入力表示工程を備えて構成する。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の発明において、前記積算終了の通知の有無を表示するための積算終了通知表示工程を備えて構成する。
【００２０】
請求項１記載の発明によれば、瞬時流量演算手段は、流量センサからの流量検出信号に基づいて瞬時流量を演算する。
この瞬時流量の演算と並行して、積算流量算出手段は、外部からの積算指示データに基づいて瞬時流量の加算を開始し、積算流量を算出する。
【００２１】
判別手段は、算出された積算流量が予め設定した設定積算流量に達したか否かを判別し、積算終了通知手段は、判別手段の判別に基づいて積算終了データを出力する。
積算流量表示手段は、積算流量を表示する。
積算流量表示手段の順次表示制御手段は、外部からの指示に基づいて、積算流量に対応する積算流量値の上位桁及び下位桁と、該上位桁の位に応じた単位及びこれと異なる前記下位桁の位に応じた単位とを順次表示する。
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の作用に加えて、瞬時流量演算手段のアナログ瞬時流量出力手段は、瞬時流量を４〜２０［ｍＡ］のアナログ瞬時流量信号として外部に出力する。
【００２２】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の発明の作用に加えて、瞬時流量演算手段のディジタル瞬時流量出力手段は、瞬時流量に対応するパルス数を有するディジタル瞬時流量データを外部に出力する。
請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の発明の作用に加えて、瞬時流量表示手段は、瞬時流量を表示する。
【００２３】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし請求項４記載の発明の作用に加えて、積算指示入力表示手段は、積算指示データの入力の有無を表示する。
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の発明の作用に加えて、積算終了表示手段は、積算終了データの出力の有無を表示する。
【００２５】
請求項７記載の発明によれば、瞬時流量演算工程は、流量センサからの流量検出信号に基づいて瞬時流量を演算する。
積算流量算出工程は、外部からの積算指示に基づいて瞬時流量の加算を開始し、積算流量を算出する。
【００２６】
判別工程は、積算流量が予め設定した設定積算流量に達したか否かを判別し、積算終了通知工程は、判別に基づいて積算終了を通知する。
積算流量表示工程は、積算流量を表示する。
積算流量表示工程の順次表示制御工程は、外部からの指示に基づいて、積算流量に対応する積算流量値の上位桁及び下位桁と、該上位桁の位に応じた単位及びこれと異なる前記下位桁の位に応じた単位とを順次表示する。
請求項８記載の発明によれば、請求項７記載の発明の作用に加えて、瞬時流量表示工程は、瞬時流量を表示する。
【００２７】
請求項９記載の発明によれば、請求項７または請求項８記載の発明の作用に加えて、積算指示入力表示工程は、積算指示の入力の有無を表示する。
請求項１０記載の発明によれば、請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の発明の作用に加えて、積算終了通知表示工程は、積算終了の通知の有無を表示する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
図１に積算バッチ流量計の基本構成ブロック図を示す。
積算バッチ流量計１は、大別すると、流体の流量に対応する流量信号を出力するセンサ部２と、各種指示及び各種データを手動で入力するための手動操作部３と、電源オン／オフあるいはリセットスイッチの操作を検出してリセット信号を出力するリセット信号出力部４と、積算バッチ流量計１全体の制御を行うコントロール部５と、各種データを保持する不揮発性記憶部６と、計測情報等の各種表示を行う表示部７と、外部の集中監視装置ＥＸＣＴとの間で信号の入出力を行う信号入出力部８と、を備えて構成されている。
【００３１】
コントロール部５は、各種比較を行うための比較ユニット１０と、比較ユニット１０における比較結果に基づいて各種判断を行う判断ユニット１１と、各種演算を行うための演算ユニット１２と、コントロール部５全体を制御するための制御ユニット１３と、各種データを記憶するためのＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成された記憶ユニット１４と、を備えて構成されている。
【００３２】
表示部７は、流量データを表示するデータ表示ユニット２０と、流量データの単位を表示する単位表示ユニット２１と、信号出力時に点灯する出力表示ユニット２２と、信号入力時に点灯する入力表示ユニット２３と、を備えて構成されている。
【００３３】
信号入出力部８は、４［ｍＡ］〜２０［ｍＡ］の電流範囲を有し、流量信号に対応するアナログ流量信号を集中監視装置ＥＸＣＴのアナログ入力端子ＡINに出力するアナログ信号出力ユニット２５Ａと、積算バッチ終了信号を集中監視装置ＥＸＣＴの第１ディジタル入力端子ＤIN1に出力する積算バッチ終了信号出力ユニット２６と、集中監視装置ＥＸＣＴのディジタル出力端子ＤOUTから積算バッチ運転信号が入力される積算バッチ運転信号入力ユニット２７と、を備えて構成されている。
【００３４】
なお、アナログ信号出力ユニット２５Ａに代えて、流量信号に対応するディジタル流量データを集中監視装置ＥＸＣＴの第２ディジタル入力端子ＤIN2に出力するディジタル信号出力ユニット２５Ｂを備えるように構成することも可能である。
【００３５】
ここで、概略動作について説明する。
信号入出力部８の積算バッチ運転信号入力ユニット２７は、集中監視装置ＥＸＣＴのディジタル出力端子ＤOUTから積算バッチ運転信号が入力されると、その旨をコントロール部５に通知する。
【００３６】
この積算バッチ運転信号の入力に伴い、入力表示ユニット２３は、積算バッチ運転信号が入力されている旨を操作者に告知すべく点灯することとなる。
続いてコントロール部５の制御ユニット１３は、記憶ユニット１４に記憶された制御プログラムに基づいて演算ユニット１２にセンサ部２の出力する流量信号に基づいて瞬時流量を算出するように指示する。
【００３７】
これにより演算ユニット１２は、流量信号に基づいて流量データとしての瞬時流量データを算出しこの算出された瞬時流量データは、表示部７に出力される。このとき、手動操作部３を介して瞬時流量表示が選択されていると、表示部７のデータ表示ユニット２０は、瞬時流量データに基づいて瞬時流量を表示する。
【００３８】
また、信号入出力部８のアナログ信号出力ユニット２５Ａは、瞬時流量データをディジタル／アナログ変換し、４〜２０［ｍＡ］の電流値を有する流量信号を得るとともに、当該流量信号を集中監視装置ＥＸＣＴのアナログ入力端子ＡINに出力する。なお、アナログ信号出力ユニット２５Ａに代えてディジタル信号出力ユニット２５Ｂが設けられている場合には、瞬時流量データをそのまま集中監視装置ＥＸＣＴの第２ディジタル入力端子ＤIN2に出力することとなる。
【００３９】
さらに演算ユニット１２は、瞬時流量の算出、瞬時流量の表示及び集中監視装置への出力動作と並行して、算出した瞬時流量データに対応する瞬時流量を積算し積算流量データを算出する。
そして、手動操作部３を介して積算流量表示が選択されていると、表示部７のデータ表示ユニット２０は、積算流量データに基づいて現時点までにおける積算流量を表示し、単位表示ユニット２１は、積算流量に対応する単位を表示する。
【００４０】
一方、比較ユニット１０は、演算ユニット１２から出力される積算流量データに対応する積算流量が予め設定されている積算流量に達しているか否かを比較し、判断ユニット１１は、比較ユニット１０の比較結果に基づいて積算流量データに対応する積算流量が予め設定されている積算流量に達したと判断すると、信号入出力部８の積算バッチ終了信号出力ユニット２６に通知する。
【００４１】
これにより積算バッチ終了信号出力ユニット２６は、積算バッチ終了信号を集中監視装置ＥＸＣＴの第１ディジタル入力端子ＤIN1に出力する。
この結果、集中監視装置ＥＸＣＴは、例えば、薬液混合システムの場合には、対応する薬液（流体）の供給を停止することとなる。
【００４２】
このように本実施形態によれば、集中監視装置ＥＸＣＴ側では、積算処理などの処理を行う必要がなく、処理を簡略化することができ、これに伴いメモリなどの記憶容量も低減することができる。
さらに集中監視装置と積算バッチ流量計とを直接接続することが可能となるため、現場側監視盤を設ける必要がなく、設備を小型化できる。
【００４３】
次に積算バッチ流量計のより具体的な実施形態について説明する。
図２に積算バッチ流量計の具体的な構成ブロック図を示す。
積算バッチ流量計３０は、大別すると、流体の流量に対応する流量信号ＳFLを出力するセンサ部３１と、各種指示及び各種データを手動で入力するための手動操作部３２と、電源オン／オフあるいは図示しないリセットスイッチの操作を検出してリセット信号を出力するリセット回路３３と、積算バッチ流量計３０全体の制御を行うマイクロプロセッサ３４と、各種データを保持する不揮発性記憶部として機能するＥＥＰＲＯＭ３５と、計測情報等の各種表示を行う表示部３６と、外部の集中監視装置ＥＸＣＴとの間で信号の入出力を行う信号入出力部３７と、を備えて構成されている。
【００４４】
センサ部３１は、流体の流速に応じて発生するカルマン渦に基づいて流体の流速に対応する検出電荷信号ＳECを生成する圧電素子３１Ａと、検出電荷信号ＳECを増幅して増幅検出電圧信号ＳAECとして出力する電荷増幅器３１Ｂと、増幅検出電圧信号ＳAECの波形整形を行って、流量信号ＳFLとして出力する波形整形回路３１Ｃと、を備えて構成されている。
【００４５】
手動操作部３２は、設定項目の選択、確定を行うための設定キースイッチ３２Ａと、設定項目の値を増加方向に変化させるためのアップキースイッチ３２Ｂと、設定項目の値を減少方向に変化させるためのダウンキースイッチ３２Ｃと、を備えて構成されている。
【００４６】
マイクロプロセッサ３４は、制御プログラム及び固定データを記憶するＲＯＭ３４Ａと、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ３４Ｂと、ディジタルデータをアナログ信号に変換して出力するためのＤ／Ａ変換器３４Ｃと、を備えて構成されている。
【００４７】
表示部３６は、３桁の７セグメントＬＥＤ３６Ａと、７セグメントＬＥＤ３６Ａの表示単位が１立方メートル（ｍ3）、すなわち、１０００リットル単位であることを表す立方メートル単位表示ＬＥＤ３６Ｂと、７セグメントＬＥＤ３６Ａの表示単位が１リットル（Ｌ）であることをあらわすリットル単位表示ＬＥＤ３６Ｃと、集中監視装置ＥＸＣＴに対する積算バッチ終了信号の出力時に点灯する信号出力表示ＬＥＤ３６Ｄと、集中監視装置ＥＸＣＴからの積算バッチ運転信号の入力時に点灯する信号入力表示ＬＥＤ３６Ｅと、マイクロプロセッサ３４が出力する流量信号ＳFLに対応する表示データＤDDに基づいて７セグメントＬＥＤ３６Ａに表示すべきデータ並びに立方メートル単位表示ＬＥＤ３６Ｂ、リットル単位表示ＬＥＤ３６Ｃ、信号出力表示ＬＥＤ３６Ｄ及び信号入力表示ＬＥＤ３６Ｅのうち点灯すべきＬＥＤを選択する駆動桁選択回路３６Ｆと、各ＬＥＤ３６Ａ〜３６Ｅを駆動するＬＥＤ駆動回路３６Ｇと、を備えて構成されている。
【００４８】
信号入出力部３７は、マイクロプロセッサ３４が流量信号ＳFLに対応して生成し、出力した流量データＤFLに基づいて流体の流量に対応するパルス数を有する流量パルスデータＤPFLとして出力するパルス出力回路３７Ａと、流量データＤFLをディジタル／アナログ変換することにより得られる原アナログ流量信号ＡFL0の電圧／電流変換を行ってアナログ流量電流信号ＡFLEを出力するＶ／Ｉ変換器３７Ｂと、アナログ流量電流信号ＡFLEを４〜２０［ｍＡ］のアナログ流量信号ＡFLとして集中監視装置ＥＸＣＴのアナログ入力端子ＡINに出力する４〜２０ｍＡ出力回路３７Ｃと、マイクロプロセッサ３４から出力される原積算バッチ終了データＤEND0に基づいて、積算バッチ終了データＤENDを集中監視装置ＥＸＣＴの第１ディジタル入力端子ＤIN1に出力するオープンコレクタ回路３７Ｄと、集中監視装置ＥＸＣＴのディジタル出力端子ＤOUTから入力される積算バッチ運転指示データＤDRV0が入力され、マイクロプロセッサ３４に積算バッチ運転データＤDRVを出力するシュミット回路３７Ｅと、を備えて構成されている。
【００４９】
図３に積算バッチ流量計の外観正面図を示す。
積算バッチ流量計３０の正面、上部中央には、信号出力表示ＬＥＤ３６Ｄが配置され、上部右側には、アップキースイッチ３２Ｂが配置され、下部左側には、設定キースイッチ３２Ａが配置され、下部中央には信号入力表示ＬＥＤ３６Ｅが配置され、下部右側にはダウンキースイッチ３２Ｃが配置されている。
【００５０】
さらに積算バッチ流量計３０の正面、中部左側には７セグメントＬＥＤ３６Ａが配置され、中部右側には、立方メートル単位表示ＬＥＤ３６Ｂ及びリットル単位表示ＬＥＤ３６Ｃが配置されている。
次に図４乃至図６を参照して積算バッチ流量計の概要動作を説明する。
【００５１】
図４に積算バッチ流量計のメイン処理フローチャートを示す。
まず、マイクロプロセッサ３４は、各種初期化処理を行う（ステップＳ１）。
続いてマイクロプロセッサ３４は、原積算バッチ終了データＤEND0を出力し、積算バッチ終了信号出力ユニットとして機能するオープンコレクタ回路３７Ｄを介して“Ｈ”レベルの積算バッチ終了データＤENDを集中監視装置ＥＸＣＴに出力する（ステップＳ２）。
【００５２】
次に流量計の全ＬＥＤを３秒間点滅し（ステップＳ３）、ユーザに待機状態にあることを告知する。
そして、マイクロプロセッサ３４は、積算バッチ運転データＤDRVの入力待ち状態となる（ステップＳ４）。
【００５３】
ステップＳ４の処理において、シュミット回路３７Ｅを介して集中監視装置ＥＸＣＴから積算バッチ運転データＤDRV信号が入力されると、マイクロプロセッサ３４は、積算バッチ流量計処理を開始する（ステップＳ５）。
図５に積算バッチ流量計処理の処理フローチャートを示す。
【００５４】
積算バッチ流量計処理に移行すると、センサ部３１の圧電素子３１Ａは、流体の流速に応じて発生するカルマン渦に基づいて流体の流速に対応する検出電荷信号ＳECを生成し、電荷増幅器３１Ｂに出力する。
電荷増幅器３１Ｂは、検出電荷信号ＳECを増幅して増幅検出電圧信号ＳAECとして波形整形回路３１Ｃに出力する。
【００５５】
波形整形回路３１Ｃは、増幅検出電圧信号ＳAECの波形整形を行って、流量信号ＳFLとしてマイクロプロセッサ３４に出力する。
これにより、マイクロプロセッサ３４は、センサ部３１から入力された流量信号ＳFLに基づいて瞬時流量値に相当する流量データＤFLを演算し（ステップＳ１０）、Ｄ／Ａ変換器３４Ｃに出力する。
【００５６】
Ｄ／Ａ変換器３４Ｃは、入力された流量データＤFLをディジタル／アナログ変換し、原アナログ流量信号ＡFL0としてＶ／Ｉ変換器３７Ｂに出力する。
Ｖ／Ｉ変換器３７Ｂは、原アナログ流量信号ＡFL0の電圧／電流変換を行ってアナログ流量電流信号ＡFLEを４〜２０ｍＡ出力回路３７Ｃに出力する。
【００５７】
これにより４〜２０ｍＡ出力回路３７Ｃは、アナログ流量電流信号ＡFLEを４〜２０［ｍＡ］のアナログ流量信号ＡFLとして集中監視装置ＥＸＣＴのアナログ入力端子ＡINに出力する（ステップＳ１１）。
次にマイクロプロセッサ３４は、瞬時流量値に対応する流量データＤFLを加算し、積算流量値を演算する（ステップＳ１２）。
【００５８】
次にマイクロプロセッサ３４は、処理を手動操作処理に移行する（ステップＳ１３）。
図６に手動操作処理の処理フローチャートを示す。
この場合において、７セグメントＬＥＤ３６Ａには、通常は瞬時流量値（単位は、Ｌ／ｍｉｎ）が表示されており（ステップＳ３０）、立方メートル単位表示ＬＥＤ３６Ｂ及びリットル単位表示ＬＥＤ３６Ｃは消灯状態となっている。
【００５９】
次にマイクロプロセッサ３４は設定キースイッチ３２Ａが所定時間以上（図６では１秒以上）押されたか否かを判別する（ステップＳ３１）。
ステップＳ３１の判別において、設定キースイッチ３２Ａの押し下げが所定時間未満（図６では１秒未満）である場合には（ステップＳ３１；Ｎｏ）、手動操作処理を終了し、処理をステップＳ１４に移行する。
【００６０】
設定キースイッチ３２Ａの押し下げが所定時間以上（図６では１秒以上）である場合には（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、ステップＳ１２で求めた積算流量値の上位３桁を７セグメントＬＥＤ３６Ａに表示し（ステップＳ３２）、立方メートル単位表示ＬＥＤ３６Ｂを点灯する（ステップＳ３３）。
【００６１】
より具体的には、積算流量値が１２３４５６［Ｌ；リットル］である場合には、
７セグメントＬＥＤ３６Ａに「１２３」を表示し、立方メートル単位表示ＬＥＤ３６Ｂを点灯し、「ｍ3」の単位を表示する。
【００６２】
次にマイクロプロセッサ３４は、積算流量値の上位３桁の表示が表示を開始してから所定時間以上（図６では５秒以上）経過したか否かを判別する（ステップＳ３４）。
ステップＳ３４の判別において、積算流量値の上位３桁の表示が表示を開始してからいまだ５秒未満である場合には（ステップＳ３４；Ｎｏ）、設定キースイッチ３２Ａが再び所定時間以上（図６では１秒以上）押されたか否かを判別する（ステップＳ４７）。
【００６３】
ステップＳ４７の判別において、設定キースイッチ３２Ａの押し下げが所定時間未満（図６では１秒未満）である場合には（ステップＳ４７；Ｎｏ）、処理をステップＳ３２に移行し、積算流量値の上位３桁の表示を継続する。
ステップＳ４７の判別において、設定キースイッチ３２Ａの押し下げが所定時間以上（図６では１秒以上）である場合には（ステップＳ４７；Ｙｅｓ）、処理をステップＳ３５に移行する。
【００６４】
ステップＳ３４の判別において、積算流量値の上位３桁の表示が表示を開始してから５秒以上経過した場合には（ステップＳ３４；Ｙｅｓ）、ステップＳ１２で求めた積算流量値の下位３桁を７セグメントＬＥＤ３６Ａに表示し（ステップＳ３５）、リットル単位表示ＬＥＤ３６Ｂを点灯する（ステップＳ３６）。
【００６５】
より具体的には、積算流量値が１２３４５６［Ｌ；リットル］である場合には、
７セグメントＬＥＤ３６Ａに「４５６」を表示し、リットル単位表示ＬＥＤ３６Ｂを点灯し、「Ｌ」の単位を表示する。
【００６６】
次にマイクロプロセッサ３４は、積算流量値の下位３桁の表示が表示を開始してから所定時間以上（図６では５秒以上）経過したか否かを判別する（ステップＳ３７）。
ステップＳ３７の判別において、積算流量値の下位３桁の表示が表示を開始してからいまだ５秒未満である場合には（ステップＳ３７；Ｎｏ）、処理をステップＳ３５に移行し、積算流量値の下位３桁の表示を継続する。
【００６７】
ステップＳ３７の判別において、積算流量値の下位３桁の表示が表示を開始してから５秒以上経過した場合には（ステップＳ３７；Ｙｅｓ）処理をステップＳ３８に移行する。
次にマイクロプロセッサ３４は設定キースイッチ３２Ａが所定時間以上（図６では５秒以上）押されたか否かを判別する（ステップＳ３８）。
【００６８】
ステップＳ３８の判別において、設定キースイッチ３２Ａの押し下げが５秒未満である場合には（ステップＳ３８；Ｎｏ）、手動操作処理を終了し、処理をステップＳ１４に移行する。
ステップＳ３８の判別において、設定キースイッチ３２Ａの押し下げが５秒以上である場合には（ステップＳ３８；Ｙｅｓ）、マイクロプロセッサ３４は設定キースイッチ３２Ａが所定時間以上（図６では１０秒以上）押されたか否かを判別する（ステップＳ３９）。
【００６９】
ステップＳ３９の判別において、設定キースイッチ３２Ａの押し下げが１０秒以上である場合には（ステップＳ３９；Ｙｅｓ）、積算流量値をクリアし（ステップＳ４８）、さらに手動操作処理を終了し、処理をステップＳ１４に移行する。
【００７０】
ステップＳ３９の判別において、設定キースイッチ３２Ａの押し下げが１０秒未満である場合（ステップＳ３９；Ｎｏ）、すなわち、設定キースイッチ３２Ａの押し下げが５秒以上１０秒未満である場合には、積算バッチ流量を設定するためのバッチ流量設定モード（ステップＳ４０〜Ｓ４６）に移行する。
【００７１】
より具体的には、マイクロプロセッサ３４は、バッチ流量設定モードに移行したことをユーザに告知すべく、立方メートル単位表示ＬＥＤ３６Ｂを点滅させ、「ｍ3」の単位表示を点滅表示する（ステップＳ４０）。
これによりユーザは、積算バッチ流量計３０がバッチ流量設定モードにあることを認識できるとともに、現在設定すべきデータが積算バッチ流量設定値の上位３桁であることを認識することができる。
【００７２】
従って、ユーザは、アップキースイッチ３２Ｂ及びダウンキースイッチ３２Ｃを用いて、積算バッチ流量設定値の上位３桁を入力し（ステップＳ４１）、７セグメントＬＥＤ３６Ａの表示値が所定の積算バッチ流量設定値となったならば、設定キーを押して当該積算バッチ流量設定値を確定する（ステップＳ４２）。
【００７３】
次にマイクロプロセッサ３４は、リットル単位表示ＬＥＤ３６Ｃを点滅させ、「Ｌ」の単位表示を点滅表示する（ステップＳ４３）。
これによりユーザは、積算バッチ流量計３０がバッチ流量設定モードにあることを認識できるとともに、現在設定すべきデータが積算バッチ流量設定値の下位３桁であることを認識することができる。
【００７４】
従って、ユーザは、アップキースイッチ３２Ｂ及びダウンキースイッチ３２Ｃを用いて、積算バッチ流量設定値の下位３桁を入力し（ステップＳ４４）、７セグメントＬＥＤ３６Ａの表示値が所定の積算バッチ流量設定値となったならば、設定キーを押して当該積算バッチ流量設定値を確定する（ステップＳ４５）。
【００７５】
これらにより、マイクロプロセッサ３４は、積算バッチ流量設定値をＥＥＰＲＯＭ３５に記憶し（ステップＳ４６）、手動操作処理を終了し、処理をステップＳ１４に移行する。
次にマイクロプロセッサ３４は、シュミット回路３７Ｅから入力される積算バッチ運転データＤDRVが“Ｈ”レベルであるか否か、すなわち、流量の積算バッチ処理の開始の指示がなされたか否かを判別する（ステップＳ１４）。
【００７６】
ステップＳ１４の判別において、積算バッチ運転データＤDRVが“Ｈ”レベルである場合には（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、後述の流量の積算バッチ処理（ステップＳ２０〜Ｓ２６）に移行する。
ステップＳ１４の判別において、積算バッチ運転データＤDRVが“Ｌ”レベルである場合には（ステップＳ１４；Ｎｏ）、マイクロプロセッサ３４は、積算バッチ運転データＤDRVが所定時間以上（図５では０．１秒以上）“Ｌ”レベルであるか否かを判別する（ステップＳ１５）。
【００７７】
ステップＳ１５の判別において、積算バッチ運転データＤDRVが“Ｌ”レベルである時間が０．１秒未満である場合には（ステップＳ１５；Ｎｏ）、後述の流量の積算バッチ処理（ステップＳ２０〜Ｓ２６）に移行する。
ステップＳ１５の判別において、積算バッチ運転データＤDRVが“Ｌ”レベルである時間が０．１秒以上である場合には（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、マイクロプロセッサ３４は、瞬時流量値の演算を継続しつつ、瞬時流量値の加算（積算流量の演算）を一時停止する（ステップＳ１６）。
【００７８】
そして、信号入力表示ＬＥＤ３６Ｅを点灯する（ステップＳ１７）。
次にマイクロプロセッサ３４は、シュミット回路３７Ｅから入力される積算バッチ運転データＤDRVが“Ｈ”レベルとなったか否かを判別し（ステップＳ１８）、いまだ“Ｌ”レベルである場合には（ステップＳ１８；Ｎｏ）、処理をステップＳ１６に移行し、同様の処理を繰り返して待機状態となる。
【００７９】
ステップＳ１８の判別において、積算バッチ運転データＤDRVが“Ｈ”レベルとなった場合には（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）、信号入力表示ＬＥＤ３６Ｅを消灯する（ステップＳ１９）。
続いてマイクロプロセッサ３４は、積算バッチ流量設定値は、設定可能最大値（＝設定初期値；図５では、９９９９９９［Ｌ］）であるか否かを判別する（ステップＳ２０）。
【００８０】
ステップＳ２０の判別において、積算バッチ流量設定値が、設定可能最大値である場合には（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、積算バッチ処理は行わず、瞬時流量値の積算のみを行うべく、処理をステップＳ１０に移行し、以下、同様の処理を行う。
ステップＳ２０の判別において、積算バッチ流量設定値が設定可能最大値ではない場合には（ステップＳ２０；Ｎｏ）、マイクロプロセッサ３４は、積算流量値が積算バッチ流量設定値より少ないか否かを判別する（ステップＳ２１）。
【００８１】
ステップＳ２１の判別において、積算流量値が積算バッチ流量設定値未満の場合には（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１０に移行して以下同様の処理を行う。
ステップＳ２１の判別において、積算流量値が積算バッチ流量設定値以上の場合（実質的には積算流量値が積算バッチ流量設定値と等しくなった場合）には（ステップＳ２１；Ｎｏ）、マイクロプロセッサ３４は、流量計測が終了した旨を通知すべく原積算バッチ終了データＤEND0を出力することによりオープンコレクタ回路３７Ｄを介して“Ｌ”レベルの積算バッチ終了データＤENDを出力する（ステップＳ２２）。
【００８２】
これと並行してマイクロプロセッサ３４は、表示データＤDDを出力することにより信号出力表示ＬＥＤ３６Ｄを点灯させる（ステップＳ２３）。
これらの結果、集中監視装置ＥＸＣＴは、例えば、薬液混合システムの場合には、対応する薬液（流体）の供給を停止することとなる。
【００８３】
その後、マイクロプロセッサ３４は、集中監視装置ＥＸＣＴが積算バッチ運転指示データＤDRV0を出力することにより、シュミット回路３７Ｅを介して積算バッチ運転データＤDRVが入力されると（ステップＳ２４）、表示データＤDDを出力することにより信号入力表示ＬＥＤ３６Ｅを０．１秒間点灯させる（ステップＳ２５）。
【００８４】
そして、積算流量値をリセットし、より具体的には積算流量値を、
００００００［Ｌ］
とし（ステップＳ２６）、処理をステップＳ１０に移行して以下、同様の処理を行う。
【００８５】
このように本実施形態によれば、集中監視装置ＥＸＣＴ側では、積算処理などの処理を行う必要がなく、処理を簡略化することができ、これに伴いメモリなどの記憶容量も低減することができる。
さらに集中監視装置と積算バッチ流量計とを直接接続することが可能となるため、現場側監視盤を設ける必要がなく、設備を小型化できる。
【００８６】
上記実施形態においては、流量センサとしてのセンサ部３１を積算バッチ流量計の構成に含めて説明しているが、流量センサを積算バッチ流量計の構成に含めず、外付けで流量センサを接続するように積算バッチ流量計を構成することも可能である。
【００８７】
また、上記実施形態の説明においては、流量センサとしてカルマン渦に基づいて流量を検出するものを用いていたが、流量センサとしては、これに限定されるものではなく、流量センサとして、以下のようなものを用いるように構成することも可能である
▲１▼  超音波流量センサ  ：超音波と流体の動きとの干渉によって、流速を検出する方式の流量センサ
▲２▼  渦流量センサ      ：管路内に挿入された渦発生体から生じる渦の頻度によって流速を検出する方式の流量センサ
▲３▼  電磁流量センサ    ：加えられた磁界を横切って流れる導電性液体に誘起される起電力によって、流速を検出する方式の流量センサ
▲４▼  タービン流量センサ：管路中に設けられた翼車の回転数によって流速を測定する方式の流量センサ
【００８８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、瞬時流量演算手段は、流量センサからの流量検出信号に基づいて瞬時流量を演算し、積算流量算出手段は、外部からの積算指示データに基づいて瞬時流量の加算を開始し、積算流量を算出し、判別手段は、算出された積算流量が予め設定した設定積算流量に達したか否かを判別し、積算終了通知手段は、判別手段の判別に基づいて積算終了データを出力するので、集中監視装置と積算バッチ流量計とを直接接続することができ、現場側監視盤を設ける必要がなく、設備の小型化が図れる。
【００８９】
さらに、積算バッチ流量計と集中監視装置とを近傍に配置することが可能であり、配線布設が容易となって、設置コストの低減が図れる。
また、積算流量表示手段は、積算流量を表示するので、流量計配置現場で容易に積算流量を把握することができ、メンテナンス性が向上する。
さらに、積算流量表示手段の順次表示制御手段は、外部からの指示に基づいて、積算流量に対応する積算流量値の上位桁及び下位桁と、該上位桁の位に応じた単位及びこれと異なる前記下位桁の位に応じた単位とを順次表示するので、表示桁数の少ない表示装置を用いることができるので、装置コストを低減できるとともに、視認性を低下させることなく、装置形状を小さくすることが可能となる。また、上位桁のみの表示で概算積算流量を容易に把握することができる。
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の作用に加えて、瞬時流量演算手段のアナログ瞬時流量出力手段は、瞬時流量を４〜２０［ｍＡ］のアナログ瞬時流量信号として外部に出力するので、従来のアナログ系集中監視装置に直接接続することが可能となり、システム構築が容易となる。
【００９０】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の発明の作用に加えて、瞬時流量演算手段のディジタル瞬時流量出力手段は、瞬時流量に対応するパルス数を有するディジタル瞬時流量データを外部に出力するので、ノイズなどの影響を受けることなく、正確な集中制御を行うことが可能となる。
【００９１】
請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の発明の作用に加えて、瞬時流量表示手段は、瞬時流量を表示するので、積算バッチ流量計で瞬時流量の確認が容易となり、メンテナンスを容易に行うことができる。
【００９２】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし請求項４記載の発明の作用に加えて、積算指示入力表示手段は、積算指示データの入力の有無を表示するので、集中監視装置からの積算の指示の有無を容易に把握することができ、異常チェックなどにおけるメンテナンス性を向上させることができる。
【００９３】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の発明の作用に加えて、積算終了表示手段は、積算終了データの出力の有無を表示するので、積算バッチ流量計において現場で容易に所定の流量の積算が終了したことを把握でき、異常チェックなどにおけるメンテナンス性を向上させることができる。
【００９５】
請求項７記載の発明によれば、瞬時流量演算工程は、流量センサからの流量検出信号に基づいて瞬時流量を演算し、積算流量算出工程は、外部からの積算指示に基づいて瞬時流量の加算を開始し、積算流量を算出し、判別工程は、積算流量が予め設定した設定積算流量に達したか否かを判別し、積算終了通知工程は、判別に基づいて積算終了を通知するので、集中監視装置側では積算終了の通知を受け取るだけで良いので、処理が簡略化されるとともに、集中監視装置と積算バッチ流量計とを直接接続することができ、現場側監視盤を設ける必要がなく、設備の小型化も図れる。
また、積算流量表示工程は、積算流量を表示するので、流量計配置現場で容易に積算流量を把握することができ、メンテナンス性が向上する。
さらに、積算流量表示工程の順次表示制御工程は、外部からの指示に基づいて、積算流量に対応する積算流量値の上位桁及び下位桁と、該上位桁の位に応じた単位及びこれと異なる前記下位桁の位に応じた単位とを順次表示するので、表示桁数の少ない表示装置を用いることができ、表示制御を容易とし、装置コストを低減できるとともに、視認性を低下させることなく、装置形状を小さくすることが可能となる。また、上位桁のみの表示で概算積算流量を容易に把握することができる。
【００９６】
請求項８記載の発明によれば、請求項７記載の発明の作用に加えて、瞬時流量表示工程は、瞬時流量を表示するので、ノイズなどの影響を受けることなく、正確な集中制御を行うことが可能となる。
請求項９記載の発明によれば、請求項７または請求項８記載の発明の作用に加えて、積算指示入力表示工程は、積算指示の入力の有無を表示するので、集中監視装置からの積算の指示の有無を容易に把握することができ、異常チェックなどにおけるメンテナンス性を向上させることができる。
【００９７】
請求項１０記載の発明によれば、請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の発明の作用に加えて、積算終了通知表示工程は、積算終了の通知の有無を表示するので、積算バッチ流量計において現場で容易に所定の流量の積算が終了したことを把握でき、異常チェックなどにおけるメンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の基本構成ブロック図である。
【図２】実施形態の具体的な構成ブロック図である。
【図３】積算バッチ流量計の外観正面図である。
【図４】積算バッチ流量計のメイン処理フローチャートである。
【図５】積算バッチ流量計処理の処理フローチャートである。
【図６】手動操作処理の処理フローチャートである。
【図７】従来例の説明図である。
【符号の説明】
１  積算バッチ流量計
２  センサ部
３  手動操作部
４  リセット信号出力部
５  コントロール部
６  不揮発性記憶部
７  表示部
８  信号入出力部
１０  比較ユニット
１１  判断ユニット
１２  演算ユニット
１３  制御ユニット
１４  記憶ユニット
２０  データ表示ユニット
２１  単位表示ユニット
２２  出力表示ユニット
２３  入力表示ユニット
２５Ａ  アナログ信号出力ユニット
２５Ｂ  ディジタル信号出力ユニット
２６  積算バッチ終了信号出力ユニット
２７  積算バッチ運転信号入力ユニット
３０  積算バッチ流量計
３１  センサ部
３２  手動操作部
３３  リセット回路
３４  マイクロプロセッサ
３５  ＥＥＰＲＯＭ
３６  表示部
３７  信号入出力部
【図１】
0003645691.tif 000002
【図２】
0003645691.tif 000003
【図３】
0003645691.tif 000004
【図４】
0003645691.tif 000005
【図５】
0003645691.tif 000006
【図６】
0003645691.tif 000007
【図７】
0003645691.tif 000008