(57)【要約】【課題】  流量の急激な減少があった場合でも実際の流量になるべく近い流量を検知することができる流量検知方法及び流量検知装置を提供する。【解決手段】  １のパルスと該１のパルスの前のパルスとのパルス間隔が該１のパルスの発信された時点の流量と相関関係を有するパルス信号に基づいて該流量を検知する流量検知方法であって、第１のパルス信号を検知する工程（Ｓ５０１）と、第１のパルス信号の次の第２のパルス信号を検知する工程（Ｓ５０２）と、第２のパルス信号の次のパルス信号が、第１と第２のパルス信号のパルス間隔に所定時間を加算した加算パルス間隔内に検知されないときに、仮のパルス信号を検知する工程（Ｓ５０３、Ｓ５０４）とを備える流量検知方法。及びこの方法を用いて流量を検知する流量検知装置。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１のパルスと該１のパルスの前のパルスとのパルス間隔が該１のパルスの発信された時点の流量と相関関係を有するパルス信号に基づいて該流量を検知する流量検知方法であって；
第１のパルス信号を検知する工程と；
前記第１のパルス信号の次の第２のパルス信号を検知する工程と；
前記第２のパルス信号の次のパルス信号が、前記第１と第２のパルス信号のパルス間隔に第１の所定時間を加算した加算パルス間隔内に検知されない時に、仮のパルス信号を検知する工程と；
前記加算パルス間隔に基づいて流量を算出する工程とを備える；
流量検知方法。
【請求項２】
前記第２のパルス信号の次の真のパルス信号が、前記仮のパルス信号を検知した後、前記加算パルス間隔にさらに第２の所定時間を加算した間隔である第２の加算パルス間隔内に検知されない時に、前記仮のパルス信号の次の仮のパルス信号を検知する工程と；
前記第２の加算パルス間隔に基づいて流量を算出する工程と；
前記第２のパルス信号の次の真のパルス信号が検知されるまで、前の加算パルス間隔に、仮のパルス信号を検知した回数を示す３以上の自然数をｎとし、第ｎの所定時間を加算した第ｎの加算パルス間隔毎に、仮のパルス信号の検知を繰り返し、該第ｎの加算パルス間隔に基づいて流量を算出する工程とを備える；
請求項１に記載の流量検知方法。
【請求項３】
前記第２のパルス信号の次の真のパルス信号が、前記仮のパルス信号を検知した後、定まった時間が経過した相当パルス間隔内に検知されない時に、前記仮のパルス信号の次の仮のパルス信号を検知する工程と；
前記第２のパルス信号の次の真のパルス信号が検知されるまで、前記相当パルス間隔毎に、仮のパルス信号の検知を繰り返し、前記第２のパルス信号と最新の仮のパルス信号との間隔に基づいて流量を算出する工程とを備える；
請求項１に記載の流量検知方法。
【請求項４】
前記第２のパルス信号の次の真のパルス信号を検知したときに、該真のパルス信号と前記第２のパルス信号との間隔を新たに前記パルス間隔とする；
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の流量検知方法。
【請求項５】
１のパルスと該１のパルスの前のパルスとのパルス間隔が該１のパルスの発信された時点の流量と相関関係を有するパルス信号を流量計から受信するパルス信号検知部と；
前記パルス信号検知部で検知する真のパルス信号が、第１のパルス信号と該第１のパルス信号の次の第２のパルス信号とのパルス間隔に第１の所定時間を加算した加算パルス間隔内に検知されない時に、仮のパルス信号を検知する仮パルス信号検知部と；
前記加算パルス間隔に基づいて流量を算出する流量算出部とを備える；
流量検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流量検知方法及び流量検知装置に関し、特に流量の急激な減少があった場合でも実際の流量になるべく近い流量を検知する方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流量計には、タービン流量計、容積式流量計、渦流量計など様々な種類があるが、これら流量計の出力信号としてパルス信号を用いるものが多い。例えば図８に示すように、流量計２０は、流量計本体２１内部に配設された羽根車２２のうちの１枚の羽根２２ａに磁石２３が取り付けられており、この磁石２３が流量計本体２１外側に設けられている検出コイル２４の前を通るたびに、磁束の変化により、検出コイル２４にパルス信号Ｐｚを発信させるように構成されているものがある。流量計内の羽根車の回転数は流量に比例するため、パルス信号の周波数（一定時間毎のパルス信号の数）を測定することにより流量を測定することができる。従来の流量検知装置は、この原理を利用して、一定時間毎のパルス信号の数を数えて流量を算出していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、検知する流量が非常に少なくなった場合は、一定時間内にパルス信号を検知することができず、流量が０であるとの算出結果を出力してしまうことがあった。このとき、１パルス当たりの流量が非常に小さい高性能な流量計を用いれば、流量が非常に少なくなった場合であっても一定時間内にパルス信号を検知することが理論上は可能であるが、そのような流量計は高価であり採用し難い場合が多い。
【０００４】
上述の不都合を解消し汎用の流量計で小さい流量を計測するため、パルス信号の周波数を測定することに代えて、２つのパルス信号の間のパルス間隔（周期）を測定することにより流量を算出することが考えられる。これによれば、流量計からのパルス信号を受けて流量を検知する流量検知装置は、パルス信号を受信してから次のパルス信号を受信するまでに経過した時間を基に流量を算出することができ、流量が０でないのに０であるとの算出結果を出力してしまうことはなくなる。ただし、これを言い換えれば、次にパルス信号を受信するまでは流量の算出は行われないこととなる。
【０００５】
次のパルス信号を受信するまで流量の算出が行われないと、パルス信号を受信した直後に急な流量の減少が生じた場合に、実際には流量が減少しているにもかかわらず減少する前の流量を検知していることとなり、応答遅れが生じてしまう。また、流量検知のばらつきを平滑化するために複数回（例えば３回）の流量算出結果を平均して現在の流量とする場合は、さらに応答遅れが生じてしまう。
【０００６】
本発明は上述の課題に鑑み、特殊な流量計を用いることなく、流量の急激な減少があった場合でも実際の流量になるべく近い流量を検知することができる流量検知方法及び流量検知装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係る流量検知方法は、例えば図５に示すように、１のパルスと該１のパルスの前のパルスとのパルス間隔が該１のパルスの発信された時点の流量と相関関係を有するパルス信号に基づいて該流量を検知する流量検知方法であって；第１のパルス信号Ｐ１を検知する工程（Ｓ５０１）と；第１のパルス信号Ｐ１の次の第２のパルス信号Ｐ２を検知する工程（Ｓ５０２）と；第２のパルス信号Ｐ２の次のパルス信号Ｐ３が、第１と第２のパルス信号のパルス間隔に第１の所定時間を加算した加算パルス間隔内に検知されない時に、仮のパルス信号Ｐｔ１を検知する工程（Ｓ５０３、Ｓ５０４）と；加算パルス間隔に基づいて流量を算出する工程（Ｓ５０５）とを備える。
【０００８】
このように構成すると、第２のパルス信号の次のパルス信号が加算パルス間隔内に検知されない時に仮のパルス信号を検知するので、第２のパルス信号の次のパルス信号が検知されるのを待つことなく仮のパルス信号を検知した時点での流量を算出することができ、検知した流量と実際の流量との偏差を少なくすることができる。ここで「加算パルス間隔内に検知されない時に仮のパルス信号を検知する」とは、典型的には加算パルス間隔が経過した時点で検知することをいうが、ほぼその時点であればよく、その時点以後適切な範囲の時間が経過した時でもよい。また、「仮のパルス信号を検知する」とは、真のパルス信号を検知したのと同様の状態を生じさせることであり、仮のパルス信号を発信機に発信させて受信しそれを検知してもよいし、受信することなく検知状態を作ってもよい。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明に係る流量検知方法は、例えば図２及び図５に示すように、請求項１に記載の流量検知方法において、第２のパルス信号Ｐ２の次の真のパルス信号Ｐ３が、仮のパルス信号Ｐｔ１を検知した後、加算パルス間隔にさらに第２の所定時間を加算した間隔である第２の加算パルス間隔内に検知されない時に、仮のパルス信号Ｐｔ１の次の仮のパルス信号Ｐｔ２を検知する工程（Ｓ５０３、Ｓ５０４）と；第２の加算パルス間隔に基づいて流量を算出する工程（Ｓ５０５）と；第２のパルス信号Ｐ２の次の真のパルス信号Ｐ３が検知されるまで、前の加算パルス間隔に、仮のパルス信号を検知した回数を示す３以上の自然数をｎとし、第ｎの所定時間を加算した第ｎの加算パルス間隔毎に、仮のパルス信号Ｐｔｎの検知を繰り返し、第ｎの加算パルス間隔に基づいて流量を算出する工程（Ｓ５０５）とを備える。なお、「ｎ」で示す仮のパルス信号を検知した回数は、真のパルス信号を検知してから次に真のパルス信号を検知するまでの間における検知した仮のパルス信号の数である。したがって、次に真のパルス信号を検知した後は検知した仮のパルス信号の回数を数え直す。
【００１０】
このように構成すると、第２のパルス信号の次の真のパルス信号が検知されるまで第ｎの加算パルス間隔毎に次の仮のパルス信号の検知を繰り返すので、時間が経過するに連れて検知した流量と実際の流量との偏差をさらに少なくすることができる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明に係る流量検知方法は、例えば図３、図４及び図６に示すように、請求項１に記載の流量検知方法において、第２のパルス信号Ｐ２の次の真のパルス信号Ｐ３が、仮のパルス信号Ｐｔ１を検知した後、定まった時間が経過した相当パルス間隔内に検知されない時に、仮のパルス信号Ｐｔ１の次の仮のパルス信号Ｐｔ２を検知する工程（Ｓ６０６、Ｓ６０７）と；第２のパルス信号Ｐ２の次の真のパルス信号Ｐ３が検知されるまで、相当パルス間隔毎に、仮のパルス信号Ｐｔｎの検知を繰り返し、第２のパルス信号Ｐ２と最新の仮のパルス信号Ｐｔ２（Ｐｔｎ）との間隔に基づいて流量を算出する工程（Ｓ６０８）とを備える。
【００１２】
このように構成すると、第２のパルス信号の次の真のパルス信号が検知されるまで、相当パルス間隔毎に、仮のパルス信号の検知を繰り返すので、時間が経過するに連れて検知した流量と実際の流量との偏差をさらに少なくすることができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明に係る流量検知方法は、例えば図５及び図６に示すように、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の流量検知方法において、第２のパルス信号Ｐ２の次の真のパルス信号Ｐ３を検知したときに、真のパルス信号Ｐ３と第２のパルス信号Ｐ２との間隔を新たにパルス間隔とする（Ｓ５０７、Ｓ６１０）。
【００１４】
このように構成すると、新たに検知した流量を算出したパルス間隔よりも短い間隔で仮のパルス信号を検知することがなくなるので、検知した流量と実際の流量との偏差が大きくなることがない。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明に係る流量検知装置は、例えば図１に示すように、１のパルスと１のパルスの前のパルスとのパルス間隔が１のパルスの発信された時点の流量と相関関係を有するパルス信号を流量計２から受信するパルス信号検知部１１と；パルス信号検知部１１で検知する真のパルス信号Ｐ３が、第１のパルス信号Ｐ１と第１のパルス信号の次の第２のパルス信号Ｐ２とのパルス間隔に第１の所定時間を加算した加算パルス間隔内に検知されない時に、仮のパルス信号を検知する仮パルス信号検知部１２と；加算パルス間隔に基づいて流量を算出する流量算出部１３とを備える。
【００１６】
このように構成すると、第２のパルス信号の次のパルス信号が検知されるのを待つことなく仮のパルス信号を検知した時点での流量を算出することができ、流量検知装置が検知した流量と実際の流量との偏差を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る流量検知方法及び流量検知装置によれば、第２のパルス信号の次のパルス信号が加算パルス間隔内に検知されない時に仮のパルス信号を検知するので、第２のパルス信号の次のパルス信号が検知されるのを待つことなく仮のパルス信号を検知した時点での流量を算出することができ、検知した流量と実際の流量との偏差を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。まず、図１を参照して本発明の第１の実施の形態に係る流量検知装置１の構成について説明する。流量検知装置１は、パルス信号検知部１１と、仮パルス信号検知部１２と、流量算出部１３とを備えている。
【００１９】
パルス信号検知部１１は、流量計２からのパルス信号Ｐｍを検知するように構成されている。なお、パルス信号Ｐｍとは、第１のパルス信号Ｐ１、第２のパルス信号Ｐ２及び第２のパルス信号の次の真のパルス信号Ｐ３の総称である。パルス信号検知部１１は、流量計２からパルス信号Ｐｍを検知したという内部信号を仮パルス信号検知部１２及び流量算出部１３に伝達することができるように構成されている。パルス信号検知部１１が検知するパルス信号Ｐｍは真のパルス信号である。なお、「真のパルス信号」とは、流量計２から発信されたパルス信号をいう。また、単に「パルス信号」というときは、真のパルス信号を意味するものとする。
【００２０】
仮パルス信号検知部１２は、パルス信号検知部１１からパルス信号Ｐｍを検知したという内部信号を受けて、パルス信号検知部１１が流量計２よりパルス信号Ｐｍを検知してからの経過時間を計測することができるように構成されている。仮パルス信号検知部１２は、典型的にはタイマーを有している。仮パルス信号検知部１２のタイマーは、パルス信号検知部１１から新しくパルス信号Ｐｍを検知したという内部信号を受けるたびに、経過時間を計測し直す（リセットする）ように構成されている。また、仮パルス信号検知部１２は、少なくとも直前のリセットがされるまでに要した時間を記憶することができるように構成されている。
【００２１】
仮パルス信号検知部１２は、パルス信号検知部１１が第２のパルス信号Ｐ２を検知してから加算パルス間隔が経過しても第２のパルス信号Ｐ２の次のパルス信号Ｐ３を受信しない時に、自ら発信した、仮のパルス信号Ｐｔ１を検知することができるように構成されている。ここで、「仮のパルス信号」とは、流量計２から発信されたパルス信号ではない、疑似的なパルス信号である。また、「加算パルス間隔」とは、パルス間隔に第１の所定時間を加えた時間である。単に「パルス間隔」というときは、真のパルス信号同士の間隔を意味する。また、「第１の所定時間」は、パルス間隔が経過しても真のパルス信号を検知しないときに、流量検知装置１が検知する流量を実際の流量に近づけるために流量の算出を開始する時間である。
【００２２】
また、仮パルス信号検知部１２は、仮のパルス信号Ｐｔ１を検知した後第２の加算パルス間隔が経過しても、真のパルス信号Ｐ３を検知したという内部信号がパルス検知部１１から伝達されない時に、自ら発信した、仮のパルス信号Ｐｔ１の次の仮のパルス信号Ｐｔ２を検知することができるように構成されている。また、次の仮のパルス信号Ｐｔ２を検知した後第ｎの加算パルス間隔が経過しても、真のパルス信号Ｐ３を検知したという内部信号がパルス検知部１１から伝達されない時に、自ら発信した、第ｎの仮のパルス信号Ｐｔｎを検知することができるように構成されている。なお、「ｎ」は、仮のパルス信号を検知した回数を示す３以上の自然数である。また、「第２の加算パルス間隔」とは、加算パルス間隔に第２の所定時間を加えた時間である。「第ｎの加算パルス間隔」は、直前の加算パルス間隔に第ｎの所定時間を加えた時間である。
【００２３】
第１の所定時間、第２の所定時間及び第ｎの所定時間は、それぞれ同じ時間であっても、異なる時間であってもよい。結局、第ｎの加算パルス間隔が、ｎが大きくなるほど長くなればよい。第１の所定時間、第２の所定時間及び第ｎの所定時間は、それぞれ絶対的な時間（例えば０．１秒）として設定しても、相対的な時間（例えばパルス間隔の１／２の時間）として設定してもよい。仮のパルス信号Ｐｔ１、Ｐｔ２、Ｐｔｎを検知したという内部信号は流量算出部１３に伝達される。
【００２４】
また、仮パルス信号検知部１２は、次の仮のパルス信号Ｐｔ２及び第ｎの仮のパルス信号Ｐｔｎを検知するタイミングを、第２の加算パルス間隔及び第ｎの加算パルス間隔に代えて、相当パルス間隔とすることができるように構成されている。相当パルス間隔は、常に一定である必要はなく、仮のパルス信号を検知する毎に異なっていてもよい。また、相当パルス間隔は、パルス間隔や加算パルス間隔より短くてもよく、必ずしも仮のパルス信号を検知する毎に長くしていかなくてもよい。なお、「相当パルス間隔」とは、仮のパルス信号Ｐｔ１を検知してからある定まった時間が経過するまでの間隔である。
【００２５】
仮パルス信号検知部１２は、次の仮のパルス信号Ｐｔ２及び第ｎの仮のパルス信号Ｐｔｎを検知するタイミングとして、第２の加算パルス間隔及び第ｎの加算パルス間隔を用いるか相当パルス間隔を用いるかを選択することができるように構成されている。
【００２６】
流量算出部１３は、パルス信号検知部１１及び仮パルス信号検知部１２からパルス信号Ｐｍ及び仮のパルス信号Ｐｔ１、Ｐｔ２、Ｐｔｎを検知したという内部信号を受け、パルス間隔、加算パルス間隔、第２及び第ｎの加算パルス間隔、相当パルス間隔から流量を算出するように構成されている。流量算出部１３は、仮パルス信号検知部１２が選択した次の仮のパルス信号Ｐｔ２及び第ｎの仮のパルス信号Ｐｔｎを検知するタイミングと連動して、流量の算出を行うように構成されている。すなわち、次の仮のパルス信号Ｐｔ２及び第ｎの仮のパルス信号Ｐｔｎを検知するタイミングとして、仮パルス信号検知部１２で第２及び第ｎの加算パルス間隔に基づくことが選択された場合は流量算出部１３でも第２及び第ｎの加算パルス間隔に基づき流量が算出され、仮パルス信号検知部１２で相当パルス間隔に基づくことが選択された場合は流量算出部１３でも相当パルス間隔に基づき流量が算出される。
【００２７】
流量算出部１３は、典型的にはタイマーを有しており、受け取ったパルス信号Ｐｍ及び仮のパルス信号Ｐｔ１、Ｐｔ２、Ｐｔｎを検知したという内部信号からパルス間隔、第２及び第ｎ等の加算パルス間隔又は相当パルス間隔を算出することができるように構成されている。また、流量算出部１３は、受信した内部信号がパルス信号Ｐｍに基づくものか仮のパルス信号Ｐｔ１、Ｐｔ２、Ｐｔｎに基づくものかを識別することができるように構成されている。流量計２として、タービン流量計、容積式流量計、渦流量計など様々な種類のものを用いることができ、流量計２から発信されるパルス信号の周波数は流量に比例する。したがって、一般的には、以下の式により流量を算出することができる。なお、Ｑは単位時間当たりの流量（Ｌ／ｍｉｎ）を、ａは１つのパルスを検知する毎の流量（Ｌ／パルス）を表す。また、Ｈは１分間当たりのパルスのカウント数（パルス／ｍｉｎ）を表し、周波数に相当する。
Ｑ＝ａ×Ｈ  ・・・（１）
一定時間毎（例えば５秒毎）に上記（１）式を計算することで瞬時流量を検知することができる。しかし、上記（１）式では流量が非常に小さい場合に流量が０でないのに０であるとの算出結果を出力してしまうことがある。ここで、周波数は時間の逆数であるから、パルス信号の間隔の逆数は流量に比例することとなる。そこで、上記（１）式を次のように変形する。
Ｑ＝ａ／Ｔ  ・・・（２）
なお、Ｔ（ｍｉｎ）はパルス信号の間隔を表す。パルス信号の間隔Ｔは、パルス間隔、加算パルス間隔、第２及び第ｎの加算パルス間隔、相当パルス間隔のうちの一つである。このように、パルス信号の間隔とパルス信号発信時の流量とは相関関係を有している。
【００２８】
流量算出部１３は、上記（２）式に基づき、例えば以下の要領で流量を算出するように構成されている。なお、以下、本実施の形態では、第１、第２、第ｎの所定時間はすべて同じ時間を用い、これを所定時間ｔと表すこととする。まず、次の仮のパルス信号Ｐｔ２及び第ｎの仮のパルス信号Ｐｔｎを検知するタイミングを、第２の加算パルス間隔及び第ｎの加算パルス間隔とする第１の算出方法を図２を参照して説明する。なお、この第１の算出方法は、後に詳細に説明する本発明の第２の実施の形態に係る流量検知方法に対応するものである。流量算出部１３は、第１のパルス信号Ｐ１を検知したという内部信号を受けた後、第２のパルス信号Ｐ２を検知したという内部信号受けるとパルス間隔Ｔ２（ｍｉｎ）を算出し、パルス間隔Ｔ２を上記（２）式のＴに代入して流量を算出する。次に、第２のパルス信号Ｐ２を検知したという内部信号を受けてからパルス間隔Ｔ２に所定時間ｔ（ｍｉｎ）を加算した加算パルス間隔Ｔ２＋ｔを経過するまでに、真のパルス信号を検知しなければ、仮パルス信号検知部１２から仮のパルス信号Ｐｔ１を受けて加算パルス間隔Ｔ２＋ｔを算出し、加算パルス間隔Ｔ２＋ｔを上記（２）式のＴに代入して流量を算出する。ここで、仮のパルス信号Ｐｔ１で流量を算出するのは、加算パルス間隔を経過しても真のパルス信号Ｐ３を検知しないときは流量が減少していることが明らかであり（流量が増加しているときはパルス間隔Ｔ２より早く真のパルス信号Ｐ３を検知しているはずである）、真のパルス信号Ｐ３の検知を待たずに暫定的に流量を算出してしまい、検知流量を実際の流量に近づけようとするためである。さらに、仮のパルス信号Ｐｔ１を検知したという内部信号を受けてから加算パルス間隔Ｔ２＋ｔに第２の所定時間ｔを加算した第２の加算パルス間隔Ｔ２＋２ｔを経過するまでに、真のパルス信号Ｐ３を検知しなければ、次の仮のパルス信号Ｐｔ２を受けて第２の加算パルス間隔Ｔ２＋２ｔを算出し、第２の加算パルス間隔Ｔ２＋２ｔを上記（２）式のＴに代入して流量を算出する。このように、第２のパルス信号Ｐ２の次に真のパルス信号Ｐ３を検知するまで、前の加算パルス間隔Ｔ２＋（ｎ−１）ｔに第ｎの所定時間ｔを加算した第ｎのパルス間隔毎に流量を算出していく。この流量の算出を上記（２）式を変形して以下のように表現することができる。
Ｑ＝ａ／（Ｔ２＋ｎｔ）  ・・・（３）
なお、既述のように、ｎは仮のパルス信号Ｐｔｎを検知した回数であって、自然数を表す。ただし、（３）式については、ｎは１又は２も含むこととする。
【００２９】
次に、図３及び図４を参照して、次の仮のパルス信号Ｐｔ２及び第ｎの仮のパルス信号Ｐｔｎを検知するタイミングを相当パルス間隔とする第２の算出方法を説明する。なお、この第２の算出方法は、後に詳細に説明する本発明の第３の実施の形態に係る流量検知方法に対応するものである。以下、相当パルス間隔をＴｓと表すこととする。第２の算出方法では、仮のパルス信号Ｐｔ１を検知するまでの間隔（加算パルス間隔Ｔ２＋ｔ）は第１の算出方法と同様である。しかし、仮のパルス信号Ｐｔ１を検知してから次の仮のパルス信号Ｐｔ２を検知するまでの間隔は相当パルス間隔Ｔｓとなる。また、直前の仮のパルス信号Ｐｔ（ｎ−１）を検知してから第ｎの仮のパルス信号Ｐｔｎを検知するまでの間隔も相当パルス間隔Ｔｓとなる。そして、次の仮のパルス信号Ｐｔ２を検知した以後の流量は、第２のパルス信号Ｐ２を検知してから最新の仮のパルス信号を検知するまでの間隔を上記（２）式のＴに代入して算出する。言い換えれば、第２の算出方法では、第２のパルス信号を検知してから、仮のパルス信号を検知する毎の相当パルス間隔を累積して流量を算出する。なお、既述のように、相当パルス間隔Ｔｓは、仮のパルス信号を検知する毎に異なっていてもよく、パルス間隔や加算パルス間隔より短くてもよい。
【００３０】
例えば、図３に示すように、相当パルス間隔Ｔｓを、前の加算パルス間隔に定まった時間ｔを加算した間隔とした場合の流量は次のようになる。なお、本例示は、定まった時間ｔを第１の算出方法における所定時間ｔと同一にしている。第２の仮のパルス信号Ｐｔ２を検知したときの相当パルス間隔Ｔｓは前の加算パルス間隔Ｔ２＋ｔに所定時間ｔを加算したＴ２＋２ｔとなる。このときの流量は、（Ｔ２＋ｔ）＋（Ｔ２＋２ｔ）＝２Ｔ２＋３ｔを上記（２）式のＴに代入して算出した値となる。以降、仮のパルス信号Ｐｔｎを受ける毎に、前回の加算パルス間隔に所定時間ｔを加算した間隔を相当パルス間隔Ｔｓとし、真のパルス信号Ｐ２を検知してから第ｎの仮のパルス信号Ｐｔｎを検知するまでの相当パルス間隔の累計を上記（２）式のＴに代入して流量を算出する。この流量の算出を上記（２）式を変形して以下のように表現することができる。
Ｑ＝ａ／（ｎＴ２＋（１／２）ｎ（ｎ＋１）ｔ）  ・・・（４）
【００３１】
また、図４に示すように、相当パルス間隔Ｔｓを、一定の間隔Ｔ２＋ｔとした場合の流量は次のようになる。第２の仮のパルス信号Ｐｔ２を検知したときの相当パルス間隔ＴｓはＴ２＋ｔであり、このときの流量は、（Ｔ２＋ｔ）＋（Ｔ２＋ｔ）＝２（Ｔ２＋ｔ）を上記（２）式のＴに代入して算出した値となる。以降、仮のパルス信号Ｐｔｎを受ける毎の相当パルス間隔ＴｓはＴ２＋ｔのままであり、真のパルス信号Ｐ２を検知してから第ｎの仮のパルス信号Ｐｔｎを検知するまでの相当パルス間隔の累計を上記（２）式のＴに代入して流量を算出する。この流量の算出を上記（２）式を変形して以下のように表現することができる。
Ｑ＝ａ／（ｎ（Ｔ２＋ｔ））  ・・・（５）
【００３２】
なお、流量計２から発信されたパルス信号を電流信号や電圧信号等に変換して流量を検知してもよく、このような場合も「パルス信号に基づいて流量を検知する」という概念に含まれることとする。流量算出部１３で算出された流量のデータは、例えばシステム内の他の機器（不図示）に送信されたり、表示部（不図示）に表示されたりする。
【００３３】
続いて、図５を参照して本発明の第２の実施の形態に係る流量検知方法について説明する。なお、上述した本発明の第１の実施の形態に係る流量検知装置１によっても本発明の実施の形態に係る流量検知方法を実現することができ、以下、流量検知装置１によって本発明の実施の形態に係る流量検知方法を実現するものとして説明する。また、以下の説明において、流量検知装置１の構成の符号は適宜図１を参照することとする。
【００３４】
流量計２は、例えば図８に示すような構成で、内部を流れる流量に比例した周波数のパルス信号を発信する。パルス信号検知部１１は流量計２から発信された第１のパルス信号Ｐ１を検知する（Ｓ５０１）。パルス信号検知部１１は、第１のパルス信号Ｐ１を受信すると内部信号を仮パルス信号検知部１２に送信する。第１のパルス信号Ｐ１についての内部信号を受けた仮パルス信号検知部１２は、時間の計測を開始する。また、パルス信号検知部１１は、第１のパルス信号Ｐ１を受信したという内部信号を流量算出部１３に送信する。
【００３５】
次に、パルス信号検知部１１は流量計２から発信された第２のパルス信号Ｐ２を検知する（Ｓ５０２）。パルス信号検知部１１は、第２のパルス信号Ｐ２を受信すると内部信号を仮パルス信号検知部１２に送信する。第２のパルス信号Ｐ２についての内部信号を受けた仮パルス信号検知部１２は、パルス間隔を記憶し、それまで計測していた時間をリセットして改めて時間の計測を開始する。また、パルス信号検知部１１は、第２のパルス信号Ｐ２を受信したという内部信号を流量算出部１３に送信する。第２のパルス信号Ｐ２についての内部信号を受けた流量算出部１３は、パルス間隔に基づいて流量を算出する。
【００３６】
パルス信号検知部１１は、引き続き流量計２からのパルス信号Ｐ３を待っている。仮パルス信号検知部１２は、加算パルス間隔内に新たな真のパルス信号Ｐ３を検知したか否かの判断をする（Ｓ５０３）。加算パルス間隔内に新たな真のパルス信号Ｐ３を検知しないときは、仮パルス信号検知部１２は自ら仮のパルス信号Ｐｔ１を発信し検知する（Ｓ５０４）。仮パルス信号検知部１２は、仮のパルス信号Ｐｔ１を検知するとパルスの信号Ｐｔ１を検知したという内部信号を流量算出部１３に伝達する。他方、加算パルス間隔内に新たな真のパルス信号Ｐ３を検知したか否かの判断をする工程（Ｓ５０３）において、パルス信号検知部１１が加算パルス間隔内に新たな真のパルス信号Ｐ３を検知したときは、その真のパルス信号Ｐ３を検知したという内部信号を流量算出部１３に伝達する。
【００３７】
流量算出部１３は、受け取ったパルス信号Ｐ３又は仮のパルス信号Ｐｔ１に基づいて、パルス間隔の逆数又は加算パルス間隔の逆数に比例する、パルス信号Ｐ３又は仮のパルス信号Ｐｔ１を検知した時点の流量を算出する（Ｓ５０５）。パルス信号Ｐ３を検知した時点の流量は例えば既述の（２）式で算出し、仮のパルス信号Ｐｔ１を検知した時点の流量は例えば既述の（２）式で算出する。算出した流量のデータは、他の機器に向けて出力されたり表示部に表示されたりして利用される。
【００３８】
流量の算出が完了すると、検知した信号が仮のパルス信号Ｐｔ１であったか否かの判断をする（Ｓ５０６）。検知した信号が仮のパルス信号Ｐｔ１であった場合は、第２の加算パルス間隔内に新たな真のパルス信号Ｐ３を検知したか否かの判断をする工程（Ｓ５０３）に戻る。第２の加算パルス間隔内に新たな真のパルス信号Ｐ３を検知したときは、その真のパルス信号Ｐ３を検知したという内部信号に基づいて流量を算出する。第２の加算パルス間隔内に新たな真のパルス信号Ｐ３を検知しないときは、仮パルス信号検知部１２は自ら仮のパルス信号Ｐｔ２を発信して検知し（Ｓ５０４）、加算パルス間隔に基づいて、例えば既述の（３）式により、流量を算出する。
【００３９】
流量の算出が完了すると、検知した信号が仮のパルス信号Ｐｔ２であったか否かの判断をし（Ｓ５０６）、検知した信号が仮のパルス信号Ｐｔ２であった場合は、再び第ｎの加算パルス間隔内に新たな真のパルス信号Ｐ３を検知したか否かの判断をする工程（Ｓ５０３）に戻る。このときの加算パルス間隔は、前回の加算パルス間隔である第２の加算パルス間隔にさらに第３の所定時間を加算した第３の加算パルス間隔として判断する。このように、流量算出をする基となった信号が真のパルス信号Ｐ３と判断するまで仮のパルス信号Ｐｔｎを検知して（Ｓ５０４）流量を算出する工程（Ｓ５０５）を繰り返し、仮のパルス信号Ｐｔｎの検知を繰り返すたびに前の加算パルス間隔に第ｎの所定時間を加算した時間を第ｎの加算パルス間隔として判断していく。
【００４０】
一回又は二回以上の流量を算出する工程（Ｓ５０５）を経て、検知した信号が仮のパルス信号であったか否かの判断をする工程（Ｓ５０６）において、検知した信号が仮のパルス信号でなく真のパルス信号Ｐ３であるときは、検知した真のパルス信号Ｐ３を新たに第２のパルス信号Ｐ２とし、前回の第２のパルス信号から今回の真のパルス信号Ｐ３を検知するまでの間隔を新たにパルス間隔とする（Ｓ５０７）。その後、加算パルス間隔内に新たな真のパルス信号Ｐ３を検知したか否かの判断をする工程（Ｓ５０３）に戻る。このとき、仮パルス信号検知部１２における時間の計測がリセットされる。そして、以降の工程を繰り返す。
【００４１】
次に、図６を参照して本発明の第３の実施の形態に係る流量検知方法について説明する。なお、仮のパルス信号Ｐｔ１を検知して、加算パルス間隔に基づき流量を算出する工程（Ｓ６０５）までは第２の実施の形態に係る流量検知方法と同様である。パルス信号検知部１１は流量計２から発信された第１のパルス信号Ｐ１を検知し（Ｓ６０１）、内部信号を仮パルス信号検知部１２に送信すると、仮パルス信号検知部１２は、時間の計測を開始する。パルス信号検知部１１は、第１のパルス信号Ｐ１を受信したという内部信号を流量算出部１３にも送信する。
【００４２】
次に、パルス信号検知部１１は流量計２から発信された第２のパルス信号Ｐ２を検知し（Ｓ６０２）、内部信号を仮パルス信号検知部１２に送信すると、仮パルス信号検知部１２は、パルス間隔を記憶し、それまで計測していた時間をリセットして改めて時間の計測を開始する。また、パルス信号検知部１１は、第２のパルス信号Ｐ２を受信したという内部信号を流量算出部１３に送信し、内部信号を受けた流量算出部１３は、パルス間隔に基づいて流量を算出する。
【００４３】
次に仮パルス信号検知部１２は、加算パルス間隔内に新たな真のパルス信号Ｐ３を検知したか否かの判断をし（Ｓ６０３）、加算パルス間隔内に新たな真のパルス信号Ｐ３を検知しないときは仮パルス信号検知部１２が自ら仮のパルス信号Ｐｔ１を発信して検知し（Ｓ６０４）、仮のパルス信号Ｐｔ１を検知したという内部信号を流量算出部１３に伝達する。流量算出部１３は、受け取った仮のパルス信号Ｐｔ１の内部信号から、加算パルス間隔に基づいて、例えば既述の（３）式により、流量を算出する（Ｓ６０５）。他方、加算パルス間隔内に新たな真のパルス信号Ｐ３を検知したか否かの判断をする工程（Ｓ６０３）において、パルス信号検知部１１が加算パルス間隔内に新たな真のパルス信号Ｐ３を検知したときの工程は後述する。
【００４４】
仮のパルス信号Ｐｔ１を検知し、加算パルス間隔に基づいて流量を算出すると、相当パルス間隔内に新たな真のパルス信号Ｐ３を検知したか否かの判断をし（Ｓ６０６）、相当パルス間隔内に新たな真のパルス信号Ｐ３を検知しないときは、仮パルス信号検知部１２が自ら仮のパルス信号Ｐｔ２を発信し検知して（Ｓ６０７）、仮のパルス信号Ｐｔ２を検知したという内部信号を流量算出部１３に伝達する。流量算出部１３は、受け取った仮のパルス信号Ｐｔ２の内部信号から、第２のパルス信号Ｐ２を検知してから仮のパルス信号Ｐｔ２を検知するまでの間隔に基づいて、例えば既述の（４）式又は（５）式により、流量を算出する（Ｓ６０８）。相当パルス間隔内に新たな真のパルス信号Ｐ３を検知したか否かの判断をする工程（Ｓ６０６）で真のパルス信号Ｐ３を検知したときは、パルス信号検知部１１が真のパルス信号Ｐ３を検知したという内部信号を流量算出部に伝達する。流量算出部１３は、受け取った真のパルス信号Ｐ３の内部信号から、第２のパルス信号Ｐ２を検知してから真のパルス信号Ｐ３を検知するまでの間隔に基づいて、例えば既述の（２）式により、流量を算出する（Ｓ６０８）。また、加算パルス間隔内に新たな真のパルス信号Ｐ３を検知したか否かの判断をする工程（Ｓ６０３）において、パルス信号検知部１１が加算パルス間隔内に新たな真のパルス信号Ｐ３を検知したときも、第２のパルス信号Ｐ２を検知してから真のパルス信号Ｐ３を検知するまでの間隔に基づいて、例えば既述の（２）式により、流量を算出する（Ｓ６０８）。
【００４５】
流量の算出が完了すると、検知した信号が仮のパルス信号Ｐｔ２であったか否かの判断をし（Ｓ６０９）、検知した信号が仮のパルス信号Ｐｔ２であった場合は、再び相当パルス間隔内に真のパルス信号Ｐ３を検知したか否かの判断をする工程（Ｓ６０６）に戻り、以降の工程を繰り返す。このように、流量算出をする基となった信号が真のパルス信号Ｐ３と判断するまで仮のパルス信号Ｐｔｎを検知して（Ｓ６０７）流量を算出する工程（Ｓ６０８）を繰り返す。流量を算出する工程（Ｓ６０８）では、第２のパルス信号Ｐ２を検知してから最新の仮のパルス信号Ｐｔｎを検知するまでの間隔に基づいて、例えば既述の（４）式又は（５）式により、流量を算出する。
【００４６】
検知した信号が仮のパルス信号Ｐｔ２（Ｐｔｎ）であったか否かの判断をする工程（Ｓ６０９）において、検知した信号が仮のパルス信号Ｐｔ２（Ｐｔｎ）でなく真のパルス信号Ｐ３であるときは、検知した真のパルス信号Ｐ３を新たに第２のパルス信号Ｐ２とし、前回の第２のパルス信号から今回の真のパルス信号Ｐ３を検知するまでの間隔を新たにパルス間隔とする（Ｓ６１０）。その後、加算パルス間隔内に新たな真のパルス信号Ｐ３を検知したか否かの判断をする工程（Ｓ６０３）に戻る。このとき、仮パルス信号検知部１２における時間の計測がリセットされる。そして、以降の工程を繰り返す。
【実施例】
【００４７】
以下、図７を参照して本発明に係る流量検知方法により流量を検知した場合の実際の流量との偏差を確認した結果を説明する。図７中、縦軸は流体の流量を、横軸は経過時間を表している。また、図７中、Ｅは実際の流量の変化を示している。Ｇ１は本発明に係る流量検知方法で検知した流量の変化を示し、これを実施例とする。Ｇ４は本発明に係る流量検知方法によらない流量検知方法で検知した流量の変化を示し、これを比較例とする。仮のパルス信号を検知した際の流量の算出には、既述の（３）式を用いた。また、（３）式のａを１／３００（Ｌ／パルス）とし、スタートから１秒間はパルス間隔が０．２秒のパルス信号が、その後パルス間隔が２秒のパルス信号が流量計２から発信されるように実際の流量Ｅを変化させた。また、第１、第２、第ｎの所定時間をすべて同一のｔ＝０．１秒とした。なお、検知する流量は、信号を受けたときに算出した流量とその前２回に算出した流量とを抽出し、この３回の算出結果の平均値を検知流量とした。ただし、検知したパルス信号が１回目のときは、スタートしてから１回目のパルス信号を検知するまでの間隔に基づいて流量を算出し、検知したパルス信号が２回目のときは、前回のパルス間隔が２回あったものとして算出結果の平均値を検知流量とした。
【００４８】
本実施例において、最初の１秒間はパルス間隔が０．２秒であり、加算パルス間隔のＴ２＋ｔ＝０．２＋０．１＝０．３秒が経過する前に真のパルス信号を検知し続けるので、１秒後の算出流量は（２）式より、Ｑ＝（１／３００）／（０．２×（１／６０））＝１Ｌ／ｍｉｎとなり、１秒後の検知流量は、Ｑａ＝（１＋１＋１）／３＝１Ｌ／ｍｉｎとなった。なお、（２）式へ代入するパルス間隔は時間の単位を合わせるために１／６０（ｍｉｎ／ｓ）を掛けている。
【００４９】
１秒が経過した後流量が減少し、加算パルス間隔の０．３秒が経過しても真のパルス信号が検知されないので仮のパルス信号Ｐｔ１が検知され流量が算出された。このとき算出された流量は（３）式より、Ｑ＝（１／３００）／（（０．２＋０．１）×（１／６０））＝０．６７Ｌ／ｍｉｎとなり、検知流量はＱａ＝（１＋１＋０．６７）／３＝０．８９Ｌ／ｍｉｎとなった。次に仮のパルス信号Ｐｔ１が検知されてから第２の加算パルス間隔０．３＋０．１＝０．４秒が経過しても真のパルス信号が検知されないので仮のパルス信号Ｐｔ２が検知され、（３）式より、流量Ｑ＝（１／３００）／（（０．２＋２×０．１）×（１／６０））＝０．５Ｌ／ｍｉｎが算出され、検知流量はＱａ＝（１＋０．６７＋０．５）／３＝０．７２Ｌ／ｍｉｎとなった。
【００５０】
以下同様に、仮のパルス信号Ｐｔ２が検知されてから第３の加算パルス間隔０．５秒後に仮のパルス信号Ｐｔ３が検知され流量Ｑ＝（１／３００）／（（０．２＋３×０．１）×（１／６０））＝０．４Ｌ／ｍｉｎが算出され、検知流量はＱａ＝（０．６７＋０．５＋０．４）／３＝０．５２Ｌ／ｍｉｎとなった。仮のパルス信号Ｐｔ３が検知されてから第４の加算パルス間隔０．６秒後に仮のパルス信号Ｐｔ４が検知され流量Ｑ＝（１／３００）／（（０．２＋４×０．１）×（１／６０））＝０．３３Ｌ／ｍｉｎが算出され、検知流量はＱａ＝（０．５＋０．４＋０．３３）／３＝０．４１Ｌ／ｍｉｎとなった。
【００５１】
仮のパルス信号Ｐｔ４は、前回真のパルス信号を検知してから０．３＋０．４＋０．５＋０．６＝１．８秒後に検知したので、仮のパルス信号Ｐｔ４を検知した後０．２秒後に真のパルス信号を検知した。そのときの流量は、真のパルス信号Ｐ２とのパルス間隔を（２）式に用いてＱ＝（１／３００）／（２×（１／６０））＝０．１Ｌ／ｍｉｎが算出され、Ｑａ＝（０．４＋０．３３＋０．１）／３＝０．２８Ｌ／ｍｉｎが検知流量となった。この後は２秒がパルス間隔となり、加算パルス間隔（２＋０．１）＝２．１秒が経過しても真のパルス信号が検知されない場合に仮のパルス信号Ｐｔ１が検知されることとなるが、本実施例では２秒後に真のパルス信号を検知するので仮のパルス信号は検知されない。前の真のパルス信号を検知してから２秒後に真のパルス信号を検知したときに算出される流量はＱ＝（１／３００）／（２×（１／６０））＝０．１Ｌ／ｍｉｎとなり、したがって、Ｑａ＝（０．３３＋０．１＋０．１）／３＝０．１８Ｌ／ｍｉｎが検知流量となった。さらに２秒後に検知した真のパルス信号に基づいてＱ＝（１／３００）／（２×（１／６０））＝０．１Ｌ／ｍｉｎを算出し、Ｑａ＝（０．１＋０．１＋０．１）／３＝０．１Ｌ／ｍｉｎの検知流量を得た。このように、流量が減少してから６秒後に実際の流量を検知することができた。
【００５２】
次に、比較例を示す。比較例においても最初の１秒間は上述の実施例と同様にＱ＝（１／３００）／（０．２×（１／６０））＝１Ｌ／ｍｉｎの流量が算出され、Ｑａ＝（１＋１＋１）／３＝１Ｌ／ｍｉｎが検知流量となった。
【００５３】
１秒が経過した後流量が減少し、比較例では仮のパルス信号を検知しないので、次にパルス信号を検知し流量を算出するのは、流量が減少した後２秒後になる。流量が減少した後２秒後にパルス信号を検知し、上記（２）式によりＱ＝（１／３００）／（２×（１／６０））＝０．１Ｌ／ｍｉｎが算出され、Ｑａ＝（１＋１＋０．１）／３＝０．７Ｌ／ｍｉｎが検知流量となった。さらにその２秒後にパルス信号を検知し、Ｑ＝（１／３００）／（２×（１／６０））＝０．１Ｌ／ｍｉｎが算出され、Ｑａ＝（１＋０．１＋０．１）／３＝０．４Ｌ／ｍｉｎが検知流量となった。さらにそのまた２秒後にパルス信号を検知し、Ｑ＝（１／３００）／（２×（１／６０））＝０．１Ｌ／ｍｉｎが算出され、Ｑａ＝（０．１＋０．１＋０．１）／３＝０．１Ｌ／ｍｉｎの検知流量を得た。このように、流量が減少してから６秒後に実際の流量を検知することができた。
【００５４】
以上、実施例及び比較例の検知流量の変化を見たが、結果として実際の流量を検知するまでにはいずれの場合も流量が減少してから６秒を要することとなった。しかし、図７から明らかなように、実施例の場合は検知流量が変動する過程でより実際の流量に近い流量を検知している。したがって、本発明に係る流量検知方法及び流量検知装置で検知される流量の結果を他の機器に送信しシステムの制御を行うような場合は、制御の応答性を高めることができる。また、流量の急な減少を検知して警報を発するようなシステムを構築した場合にも本発明に係る流量検知方法及び流量検知装置は有用である。例えば、上述の実施例及び比較例において、検知流量が０．３Ｌ／ｍｉｎになったときに警報を発することとした場合、実施例では流量が減少した後２秒後に警報が発せられるのに対して、比較例では流量が減少した後６秒後に警報が発せられることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る流量検知装置を説明する模式的ブロック図である。
【図２】第１の流量算出方法を説明するタイミングチャートである。
【図３】第２の流量算出方法の具体例を説明するタイミングチャートである。
【図４】第２の流量算出方法の別の具体例を説明するタイミングチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る流量検知方法を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る流量検知方法を説明するフローチャートである。
【図７】本発明に係る流量検知方法による検知流量及び従来の検知方法による検知流量と実際の流量との偏差を説明するグラフである。
【図８】流量計がパルス信号を発信する原理の一例を説明する図である。
【符号の説明】
【００５６】
１    流量検知装置
２    流量計
１１  パルス信号検知部
１２  仮パルス信号検知部
１３  流量算出部
【図１】
2006058222.tif 000003
【図２】
2006058222.tif 000004
【図３】
2006058222.tif 000005
【図４】
2006058222.tif 000006
【図５】
2006058222.tif 000007
【図６】
2006058222.tif 000008
【図７】
2006058222.tif 000009
【図８】
2006058222.tif 000010