(57)【要約】【課題】流量計測の動作保証が限界の電池電圧値の予告と、その電池電圧値が計測可能の限界値に達したときの流量計測の停止とによって、電池交換後も正確で信頼性の高い流量積算を可能にする流量計を提供する。【解決手段】本発明の流量計は、流体の流量を計測する流量計測手段２と、その計測結果から流量を演算する中央演算処理装置３と、前記電池の電圧が低下して第１の設定電圧値に達したことを検出して、中央演算処理装置３の制御下で表示器に計測停止の予告表示を行わせる第１の設定電圧検出手段５とを備えている。また、電池の電圧が第２の設定電圧値に達したことを検出して、中央演算処理装置３の制御下で流量の計測結果の処理を停止させる第２の設定電圧検出手段６を備えている。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流量を計測する流量計測手段と、電池を電源として動作し、前記流量計測手段による計測結果にもとづいて流量を演算する中央演算処理装置と、前記電池の電圧が低下し第１の設定電圧値に達したことを検出して、前記中央演算処理装置の制御下で表示器に計測停止の予告表示を行わせる第１の設定電圧検出手段と、前記電池の電圧が第２の設定電圧値に達したことを検出して、前記中央演算処理装置の制御下で前記計測停止を行わせる第２の設定電圧検出手段とを備えたことを特徴とする流量計。
【請求項２】
前記第１の設定電圧値は、前記中央演算処理装置を中心として供給されて正規の流量計測処理を保証する最低限の電圧値であることを特徴とする請求項１に記載の流量計。
【請求項３】
前記第２の設定電圧値は、前記中央演算処理装置を中心として供給されて正規の流量計測処理が不可能となる電圧値であることを特徴とする請求項１に記載の流量計。
【請求項４】
前記表示器は、前記正規の流量計測処理が不可能になったことを表示するものであることを特徴とする請求項１に記載の流量計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池を電源としてガスや水などの流体の流量を計測する流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の流量計、例えば家庭用、工場用、医療用に用いられるガス流量計は、設置場所が屋外であることが多く、利便性の点からこのガス流量計を作動するための電源として電池が広く用いられている。
従って、このようなガス流量計では、電池を電源として中央演算処理装置などを動作させ、ガス流量の計測信号を演算処理して、その演算処理結果をガス流量の瞬間データや積算データとして情報管理部署へ送信し、コンピュータのディスプレイ上で各データの監視が行えるようにされる。
【０００３】
また、情報管理部署では複数のガス流量計からのガス流量データを一括して集中管理しており、このため各ガス流量計ごとの電池の電圧管理が重要になる。
従来の電池を電源として動作するガス流量計では、この電池の電圧が低下したとき、その低下をランプなどの表示器により周辺に報知したり（例えば、特許文献１参照）、液晶表示器による文字表示により具体的に内容を示して注意を促したり、ブザーなどの鳴音を発して警告したり、情報管理部署へ文字表示や鳴音などで通報したりしている。
従って、管理者はこれらの報知や警報、あるいは通報を受けて、ガス流量計を駆動するための電池が消耗していることを認知でき、電池交換の措置をとることになる。
【０００４】
【特許文献】
特開平２−１９０７１５号公報（第１１頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のガス流量計にあっては、前記報知や警報あるいは通報に管理者が気づいて初めて電池の交換が行われるため、この電池の交換が行われるまでの間にもガス流量の計測が引き続き継続され、動作が正常でないガス流量計による誤ったガス流量計測値の計測および積算が行われてしまう。すなわち、ガス流量計は保証範囲外での計測動作を続けてしまう。
【０００６】
従って、電池交換が行われて再び正規のガス流量の計測を再開した場合に、計測動作が不正常な時に計測したガス流量の積算値に、計測再開後の測定値が加算されることとなり、ガス流量の積算結果の信頼性が大きく損なわれるという問題があった。
【０００７】
本発明は、前記のような従来の問題点に着目してなされたものであり、流量計測の動作保証が限界の電池電圧値の予告と、その電圧値が流量計測動作不能の限界値に達したときの流量計測の停止とによって、電池交換後も、電池交換前の積算値を含む正確で信頼性の高い流量積算を引き続き実行できる流量計を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の流量計は、流体の流量を計測する流量計測手段と、電池を電源として動作し、前記流量計測手段による計測結果にもとづき流量を演算する中央演算処理装置と、前記電池の電圧が低下し第１の設定電圧値に達したことを検出して、前記中央演算処理装置の制御下で表示器に表示を行わせる第１の設定電圧検出手段と、前記電池の電圧が第２の設定電圧値に達したことを検出して、前記中央演算処理装置の制御下で前記計測停止を行わせる第２の設定電圧検出手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
これにより、電池電圧が、先ず、第１の設定電圧値に至ったことを報知して、電池交換作業を管理者に促すことができ、流量計の動作が停止する前に電池交換を速やかに行うことができる。
また、電池交換されずに電池電圧が終止電圧である第２の設定電圧値に達した場合には、速やかに流量計の計測処理を停止し、流量の計測および計測値の積算を停止することで、電池交換後に積算が再開される流量の積算値に、第２の設定電圧値に達する前の積算値がダメージを与えるのを未然に回避できる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の流量計は、前記第１の設定電圧値が、前記中央演算処理装置を中心として供給されて正規の流量計測処理を保証する最低限の電圧値であることを特徴とする請求項１に記載の流量計である。
これにより、第１の設定電圧値以上では、流量計による正しい計測値を保証することができ、第１の設定電圧値以下では速やかに電池の交換を促すような方策を採ることができる。この第１の設定電圧値は任意の値に設定できる。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の流量計は、前記第２の設定電圧値が、前記中央演算処理装置を中心として供給されて正規の流量計測処理が不可能となる電圧値であることを特徴とする請求項１に記載の流量計である。
これにより、第２の設定電圧値に達するまでは、信頼性を欠くものの流量計測値を採収しながら流量の積算動作を継続でき、第２の設定電圧値に達した後は、著しく不正確な流量計測値の積算を停止できる。この第２の設定電圧値は、任意の値に設定できる。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の流量計は、前記正規の流量の計測処理が不可能になったことを表示器に表示させることを特徴とする請求項１に記載の流量計である。
これにより、計測誤差の著しい流量計測値の積算停止を確認でき、電池交換後に計測処理可能になったことを確認することもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の流量計の一実施形態を図１乃至３に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の流量計の一実施形態を示すブロック図、図２は本発明における電池の放電特性図、図３は本発明による電池電圧の検出手順を示すフローチャートである。なお、ここではガス流量計を例にして説明する。
図１に示すように、流体であるガスの配管１に流量計測手段としての流量計測部２が取り付けられている。この流量計測部２は、例えば配管を通過した流体の流量に応じた数の流量パルスを出力して、これをＣＰＵ（中央演算処理装置）３に供給している。
【００１４】
従って、ＣＰＵ３は、その流量パルス数にもとづいてガスの流量を演算するとともに、その流量の積算値を求める。なお、前記流量計測部２は、配管１内を流れるガス流量に応じて回転する回転体と、この回転体の回転を検出するピックアップとからなる。
また、この流量検出部２として、フローセンサ（熱式のマイクロフローセンサ）などを用いることができる。この場合、ＣＰＵ３は流速×断面積から流量を求める。
【００１５】
また、前記ＣＰＵ３を含む図示の回路（ブロック）各部に電力供給するために電池４が設けられ、このＣＰＵ３には、電池４の第１の設定電圧値を検出する第１の設定電圧検出手段としての第１の設定電圧検出回路５と、第１の設定電圧値よりも低い第２の設定電圧検出手段としての第２の設定電圧検出回路６とが接続されている。
【００１６】
ここで、第１の警告レベルである第１の設定電圧値は、例えば電池電圧を３Ｖとすると、正規の流量計測動作を保証する最低限の電圧値、例えば２．５０Ｖである。これに対して、第２の警告レベルである前記第２の設定電圧値は、第１の設定電圧値よりも低く、正規の流量計測動作を行えず、流量計測値に大きな誤りを生じる電圧値、例えば２．４８Ｖである。
【００１７】
図２に示すように、電池４の放電電圧は、放電時間とともに次第に低下していく。そして、前記第１の設定電圧値Ｖ１および第２の設定電圧値Ｖ２が放電電圧の垂下カーブ部分に設定されて、これらを基準にして電池電圧が第１の設定電圧検出回路５および第２の設定電圧検出回路６によって常時監視される。
【００１８】
前記ＣＰＵ３には、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）からなるデータメモリ７が接続されており、このデータメモリ７はガス流量の計測が停止される直前のガス流量またはそのガス流量の積算値を一時的に書き込んで保持するように機能する。
従って、電源供給が停止された場合でも、一旦書き込まれたデータを消去せずに保持する。
【００１９】
なお、このＣＰＵ３には、計測中に流量や積算値の書き込みおよび読み出しをするためのスタティックＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）などからなるデータメモリ８や、演算処理の実行手順のプログラムを記憶した消去不可能ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）からなるプログラムメモリ９などが接続されている。
【００２０】
さらに、前記ＣＰＵ３には、リセット回路１０および表示器１１が接続されている。リセット回路１０は流量計の動作が停止した後、電池交換してリセット信号を入力したとき、前記データメモリ７に保持されたガス流量値を初期値として、これに新たに計測された流量値を加算開始可能にしている。
また、表示器１１は流量計測中または計測停止中における瞬時の流量やこの流量の積算値を選択的に表示し、例えば液晶表示器（ＬＣＤ）などが用いられる。なお、図示しないが、ＣＰＵ３はシリアルインタフェースを介して情報管理センタなどの情報管理部署のホストコンピュータに接続されている。
【００２１】
前記ＣＰＵ３は、前記ガス流量を演算したり、そのガス流量の積算値を求めたりする他に、電池電圧の低下による警告表示のための表示処理、前記リセット信号の入力にもとづく流体計測値の積算再開処理、データメモリ７へのデータの書き込みおよび読み出しの処理、外部のホストコンピュータとのデータの送受信処理などを制御及び実行する。
また、流量計測部２、ＣＰＵ３、設定電圧検出回路５，６、データメモリ７，８、プログラムメモリ９、リセット回路１０、表示器１１には、電池４から直流電力（駆動電力）が供給される。
【００２２】
次に、上記構成の流量計の動作を説明する。
先ず、流量計が初めて使用され、新品の電池４が用いられる場合には、この電池４からの電源投入時にリセット回路がリセット信号を出力し、ＣＰＵ３が起動される。
このとき、データメモリ７には、ガス流量値の積算データなどのデータの記録がないため、表示器１１には流量値や流量の積算値の表示はされない。
【００２３】
ここで、配管１に流体である都市ガスや医療用ガスなどのガスが流れると、流量計測部２は、例えば前記回転体とピックアップによってその流体の流量に比例した流量パルスを出力して、ＣＰＵ３に入力される。
ＣＰＵ３では、この流量パルスを受けて、プログラムメモリ９に格納されたプログラムに従って、流量パルスを所定の手順で積算し、流量の積算を演算してデータメモリ８に記憶して行き、同時に表示器１１にその流量値や積算値を表示する。
【００２４】
一方、この流量計測動作中においては、第１の設定電圧検出回路５および第２の設定電圧検出回路６は、ＣＰＵ３を含む各回路構成部分に電力を供給する電池４の電圧値を監視している。
図３に示すように、ＣＰＵ３は、流量計測動作によりその監視している電圧値が第１の設定電圧検出回路５に設定された第１の設定電圧値Ｖ１に低下したか否かをまず判断する（ステップＳ１）。
【００２５】
第１の設定電圧値Ｖ１に達していない場合には、そのまま正規の流量計測を続け、流量値およびこの流量値の積算値をデータメモリ８に記憶させる。
一方、前記電圧値が第１の設定電圧Ｖ１に達するレベルに低下した場合には、直ちに表示器１１にその電圧低下を表示するとともに（ステップＳ２）、図示しない送信部から情報管理部署へ通報を行う。
第１の設定電圧値は、流量計の動作を保証する限界の電圧値であり、この電圧値以下での計測結果は、電池電圧の垂下特性からして信頼性を保ち得ないものの、実用上計測結果に大きく影響しない。このため、前記流量値および流量の積算値のデータメモリ８への記録が継続される。
【００２６】
さらに、前記表示や通報を見誤ったままでいると、流量計測がそのまま継続されることになる。このとき、第２の設定電圧検出回路６が電池４の電圧値を監視しており、その電圧値が第２の設定電圧値Ｖ２に達するレベルに低下したか否かを第２の設定電圧検出回路６が判定する（ステップＳ３）。
【００２７】
第２の設定電圧値Ｖ２に達していない場合には、その判定結果をもとにしてＣＰＵ３は、流量計測の処理を引き続き継続する。しかし、電池４の電圧値が第２の設定電圧値Ｖ２に達して更にこの電圧値を下回る場合には、ＣＰＵ３は計測動作を停止する（ステップＳ４）。
このため、この流量計測動作が停止するまでの流量計測値である積算データが、データメモリ８からデータメモリ７に移されて保存され、表示器１１には計測動作が停止中であることが表示される。また、この表示はランプの点灯や点滅あるいは音声出力によって行うこともでき、情報管理部署にも報知される。
【００２８】
このように、第２の設定電圧値Ｖ２以下に電池４の電圧値が低下したとき、流量計測動作を停止することで、誤った流量値およびその積算値の出力や表示が行われるのを防止できる。
また、前記報知を受けて電池４を新しいものに交換し、リセット回路を動作させて流量計測を再開した場合には、データメモリ７に書き込まれた前記積算値がデータメモリ８に移され、この積算値をベースとしてこの上に再び正規に計測される流量計測値が積算される。
これにより、流量計測再開後の積算値を正確な積算流量とすることができる。以後、前記同様の動作がＣＰＵ３を中心に実行される。
【００２９】
なお、上記実施形態では、ガスを流体とする流量計測を中心に説明したが、ガス以外の水などの液体の流量計測にも前記構成及び作用を採用できることはいうまでもない。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の流量計によれば、流量計測手段に流体の流量を計測させ、中央演算処理装置にその計測結果にもとづいて流量を演算させ、第１の設定電圧を検出手段に電池電圧が第１の設定電圧値に低下したことを検出させて、中央演算処理装置に計測停止の予告表示を表示器上に行わせ、第２の設定電圧検出手段に電池電圧が第２の設定電圧値に低下したとき、中央演算処理装置に計測動作を停止させるようにしたことで、電池交換の催促による速やかな電池交換の実施と、電池交換タイミングを徒過したときの流量計測値の計測および積算の停止とによって、正確な流量データの保持と利用を実現できる。
【００３１】
また、第１の設定電圧値が、前記中央演算処理装置を中心として供給されて正規の流量計測処理を保証する最低限の電圧値としたことで、第１の設定電圧値以上では流量計による正しい計測値を保証することができ、第１の設定電圧値以下では速やかに電池の交換を促すような方策を採ることができる。
【００３２】
さらに、前記第２の設定電圧値が、前記中央演算処理装置を中心として供給されて正規の流量計測処理が不可能となる電圧値としたことで、この第２の設定電圧値に達するまでは信頼性を欠くものの流量計測値を採収しながら流量の積算動作を継続でき、第２の設定電圧値に達した後は不正確な流量値の計測および積算を停止できる。
また、前記正規の流量計測処理が不可能になったことを表示器に表示させることで、誤った流量計測値の積算停止を確認できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の流量計の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明における電池の放電特性図である。
【図３】本発明による電池電圧の検出手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２　流量計測部（流量計測手段）
３　ＣＰＵ（中央演算処理装置）
４　電池
５　第１の設定電圧検出回路（第１の設定電圧検出手段）
６　第２の設定電圧検出回路（第２の設定電圧検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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