(57)【要約】【課題】発生頻度の低い流量異常を計測した場合には、前回以前に計測した計測データを利用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フローセンサ２と、フローセンサ２による計測結果にもとづき、流量および流量の積算値を演算するとともに、その計測結果または演算結果の異常を検出する中央演算処理装置３と、計測結果または演算結果とともに異常情報を保存する不揮発性メモリ６とを有している。そして、不揮発性メモリ６に保存された異常情報にもとづきエラー表示を表示手段１０に行わせる。【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フローセンサと、該フローセンサによる計測結果にもとづき、流量および流量の積算値を演算するとともに、前記計測結果または前記演算結果の異常を検出する中央演算処理装置と、前記計測結果または演算結果とともに前記異常情報を保存する不揮発性メモリと、該不揮発性メモリに保存された前記異常情報にもとづきエラー表示をする表示手段とを備えたことを特徴とする流量計。
【請求項２】
前記中央演算処理装置は、前記計測結果または演算結果とともに前記異常情報を外部へ送信するシリアルインタフェースを持つことを特徴とする請求項１に記載の流量計。
【請求項３】
前記中央演算処理装置は、前記異常が瞬時的な異常であるとき、前回以前に不揮発性メモリに保存された演算結果の情報を取り出して、流量の積算に利用することを特徴とする請求項１に記載の流量計。
【請求項４】
前記中央演算処理装置は、前記異常が継続する異常であるとき、前記表示手段に流量計測不可能のエラー表示を行わせ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、瞬時的に発生する異常を監視しながら流量計測を行う流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、都市ガス、ＬＰガスあるいは医療用の特殊なガスの流量を測定するのに、ヒータを用いた感熱式のフローセンサが用いられている（下記特許文献１参照）。このフローセンサは、半導体基板上に形成された架橋構造のブリッジ部の表面に、ヒータおよび温度センサを配置した構成となっており、これらのうち温度センサはガスの流れの方向に沿ってヒータの両側に配置されている。
【０００３】
従って、このフローセンサによれば、ヒータに電流を流すことで発生する熱の温度分布が、ガスの流量や流速に応じて変化することを利用して、その変化量をヒータの両側に設けた温度センサによって検出することができる。つまり、温度センサ出力からガスの流量を求めることができる。
ところで、このようなフローセンサは、これまでの回転体の回転により発生する出力パルスにもとづいて流量検出するガス流量計に比べて、流量、流速の検出感度が高く、ガス流量の計測結果の信頼も高い。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２５８０２２号公報（第３頁、図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のフローセンサによるガス流量の検出方法にあっては、前記のように検出感度が高いため、通常の異常信号の他、発生頻度の低い瞬時的なノイズが発生しても、これらをそのまま計測してしまい、誤ったガス流量の計測およびこの計測値の積算等の処理を続け、積算結果等が大幅に狂ってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、発生頻度の低い流量異常を計測した場合には、前回以前に計測した計測データを今回のデータとして積算に利用できるようにし、流量異常が継続した場合には流体流量計測不可能のエラー表示をする流量計を得ることを目的とする。
【０００７】
【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フローセンサと、該フローセンサによる計測結果にもとづき、流量および流量の積算値を演算するとともに、前記計測結果または前記演算結果の異常を検出する中央演算処理装置と、前記計測結果または演算結果とともに前記異常情報を保存する不揮発性メモリと、該不揮発性メモリに保存された前記異常情報にもとづきエラー表示をする表示手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
これにより、管理者等が表示手段によるエラー表示にもとづき、異常情報を含む流量値およびその積算値の保存を回避する措置を速やかに採ることができる。また、前記異常情報を不揮発性メモリに保存することで、何らかの原因で電源電圧が低下または遮断された場合でも、その異常情報を用いてメンテナンスを確実かつ迅速に実施できる。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の流量計は、前記中央演算処理装置が前記計測結果または演算結果とともに前記異常情報を外部へ送信するシリアルインタフェースを持つ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、遠隔の情報管理部所に流量計の異常を送信して該情報管理部所での異常検知を速やかに行うことができ、流量計の保守、管理をさらに適切に実施できる。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の流量計は、前記異常が瞬時的な異常であるときに、中央演算処理装置が前回以前に不揮発性メモリに保存された演算結果の情報を取り出して、流量の積算に利用す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、異常情報の検出後も大きな誤差を生じることなく流量値の積算を行うことができる。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の流量計は、前記異常が継続する異常であるときに、前記中央演算処理装置が前記表示手段に、流量計測不可能のエラー表示を行わ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、前記エラー表示にもとづいて、流量計による流量の計測動作を停止するなどの安全措置を速やかに採ることができる。
【００１２】
【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及び２に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の流量計を示すブロック図、図２は本発明の流量計測の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が、他の流体の流量計にも同様に適用できる。
図１に示すように、流体であるガスの配管１には、流量計測部としてのフローセンサ２が取り付けられている。このフローセンサ２は、半導体基板上に形成された架橋構造のブリッジ部の表面に、ヒータおよび温度センサを配置した構成となっており、温度センサはガスの流れの方向に沿ってヒータの両側に配置されている。
【００１３】
従って、このフローセンサによれば、ヒータに電流を流すことで発生する熱の温度分布が、ガスの流量や流速に応じて変化することを利用して、その変化量をヒータの両側に設けた温度センサによってそれぞれ検出することができる。よって、各温度センサの出力値（電位差）にもとづいてガスの流量を演算することができる。
【００１４】
また、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３は、例えば前記フローセンサ２が計測した流速と流体であるガス流の断面積、すなわちガスが流れる配管内の断面積との乗算を行ってそのガスの流量を求める。
さらに、このＣＰＵ３は、フローセンサ２による流量の計測結果にもとづいてその流量の積算値を演算するとともに、前記計測結果または演算結果の異常を検出する。
【００１５】
この計測結果または演算結果の異常は、フローセンサ２自体の故障によって発生する発生頻度の低いノイズや、流量情報を処理する回路各部の動作異常で発生する発生頻度の低いノイズにより瞬時に発生するものを含む。
ＣＰＵ３は、前記演算処理の中でその異常を検出するとともに、その異常検出結果をメモリに記憶させたり異常であることの情報を流量情報に付して外部へ出力する。
【００１６】
電池４が前記ＣＰＵ３を含む周辺回路（ブロック）各部に電源電力を供給するように設けられており、この電池４には電池電圧を検出する設定電圧検出回路５が接続されている。
この設定電圧検出回路５は、電池電圧が、例えば３Ｖである場合に正規の流量計測動作を保証する最低限の設定電圧を２．５Ｖと定めて、電池電圧が２．５Ｖを下回った場合には信号を出力して、ＣＰＵ３を通じて表示器に表示可能にしている。
【００１７】
前記ＣＰＵ３には不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）からなるデータメモリ６が接続されており、このデータメモリ６は計測されたガス流量および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。
【００１８】
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。また、前記ＣＰＵ３には、ガス流量の計測中にその流量や流量の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（ＳｔａｔｉｃＲａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）などからなるデータメモリ７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８などが接続されている。
【００１９】
また、データメモリ７は、ガスの流量計測中において、ＣＰＵ３が検出したフローセンサ２や周辺回路で発生するノイズの異常情報を記憶する。さらに、データメモリ６は、前記ノイズの異常情報を定期的に保存して、メンテナンス時の履歴データとして利用可能にしている。
【００２０】
さらに、ＣＰＵ３には、リセット回路９および表示器１０が接続されている。リセット回路９は、例えば流量計の動作が停止した後、電池の交換をしてリセット信号を入力したとき、前記データメモリ６に保持されたガス流量値またはその積算値を初期値として、これに新たに計測された流量値を加算開始可能にする。
【００２１】
表示手段である表示器１０は、流量計測中または計測停止中における瞬時のガス流量やこのガス流量の積算値を表示し、さらには前記異常情報を表示するために、例えば液晶表示器（ＬＣＤ）などが用いられる。
なお、ＣＰＵ３はシリアルインタフェース１１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、前記流量値や積算値あるいは異常情報を出力可能にしている。
【００２２】
前記ＣＰＵ３は、前記ガス流量およびその積算値を演算する他、その流量の計測結果や積算値の演算結果の異常情報の表示処理、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６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、フローセンサ２、ＣＰＵ３、設定電圧検出回路５、データメモリ６，７、プログラムメモリ８、リセット回路９、表示器１０には、電源である電池４から直流電力（駆動電力）が供給される。
【００２３】
次に、上記構成の流量計の動作を説明する。
先ず、流量計による計測開始時には、電池４からＣＰＵ３および前記周辺回路各部に電源電力が供給されるとともに、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６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。
【００２４】
ここで、配管１に流体であるガスが流れると、フローセンサ２はヒータの熱の温度分布のガスの流速に応じた変化量を温度センサで検出し、得られたガスの流速と配管内の断面積とによって流量を高精度に計測する。
また、ＣＰＵ３はこの計測した流量の積算を行って、その積算結果をデータメモリ７に記憶して行き、同時に表示器１０にその流量値や積算値を表示する。
【００２５】
さらに、ＣＰＵ３はその流量の積算値を積算時間などとともに、不揮発性メモリとしてのデータメモリ６に定期的に保存し、停電などの電源異常による積算値の消失を防止している。
また、ＣＰＵ３は、前記流量および流量の積算値に含まれる瞬時的なノイズなどの異常情報（流量データの異常）をも検出し、その異常情報およびその異常情報の発生頻度を、データメモリ６に記憶させる。
【００２６】
このとき、ＣＰＵ３は、図２のフローチャートに示すように流量計測中において前記異常情報の監視を続け（ステップＳ１）、流量の計測値や演算値に異常があるか否かを判断する（ステップＳ２）。
異常があった場合には、この異常が同じエラー項目でｍ回、例えば５回連続してあったか否かを調べ（ステップＳ３）、例えば５回連続してあった場合にはこの異常のあるデータ（異常情報）に代えて前回計測したデータを利用して、これをベースにして以後の流量値を積算して行く。そして、この積算結果をデータメモリ６に書き込んで行くので、積算結果に大幅な狂いが発生するのを防止できる。
なお、この異常情報およびその発生回数は表示器１０上で看取できる。また、異常がｍ回を超えた段階で必要なメンテナンスを施すことによって、流量計が故障し続けた状態での流量計測を早期に回避可能とすることができる。
【００２７】
一方、前記異常が同じエラー項目でｍ回を超えてｎ回、例えば１０回連続して発生した場合には、異常データ信号を出力し、これを表示器１０に表示させる（ステップＳ４）。
この表示器１０による表示の方法は、液晶画面の全面点灯によるシステムダウン表示としたり、ランプの点滅としたり、音声出力としたりすることができる。そして、このようなシステムダウン表示は、前記データメモリ６に保持されるとともに（ステップＳ５）、インタフェース１１を通して外部の情報管理部署のホストコンピュータに送信され、このホストコンピュータを通じて管理者に確実に報知される。
【００２８】
この結果、表示器１０によるシステム表示あるいは情報管理部所側でのシステムダウン表示を監視する管理人は、これらの表示や報知に気付いて、データメモリ６の履歴データを活用しながら、前記フローセンサ２や周辺回路のメンテナンスを速やかに実施できる。これによって、異常が発生したままでの流量情報の計測及び蓄積を回避できる。
【００２９】
なお、上記実施形態では、ノイズ発生などの発生頻度の低い異常情報の検出について述べたが、連続的に発生する通常の異常情報の検出も同様の手順にて実施できる。また、前記流量計を流量計測部と表示部に分けて独立設置する場合には、ＣＰＵ３、データメモリ６，７およびプログラムメモリ８をこれらの流量計測部および表示部ごとに設ければよい。
【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、フローセンサによる計測結果にもとづき、中央演算処理装置に流量および流量の積算値を演算させるとともに、前記計測結果または前記演算結果の異常を検出させ、これらの計測結果または演算結果とともに前記異常情報を不揮発性メモリに保存し、さらにその演算結果および異常情報を表示手段に表示させるようにしたので、管理者等が表示手段によるエラー表示にもとづいて、異常情報を含む流量値およびその積算値の保存を回避する措置を速やかに採ることができる。
また、前記異常情報を不揮発性メモリに保存することで、何らかの原因で電源電圧が低下または遮断された場合でもその異常情報を用いてメンテナンスを確実かつ迅速に実施できる。
【００３１】
また、前記中央演算処理装置に前記計測結果または演算結果とともに前記異常情報を外部へ送信するシリアルインタフェースを持たせることにより、遠隔の情報管理部所に流量計の異常を送信して、該情報管理部所での異常検知を速やかに行えるようにして、流量計の保守、管理をさらに適切に実施できる。
さらに、前記異常が瞬時的な異常であるときは、中央演算処理装置が前回以前に不揮発性メモリに記憶された演算結果の情報を取り出して、流量の積算に利用できるようにしたので、異常情報の検出後も大きな誤差を生じることなく流量値の積算を行うことができる。
【００３２】
また、前記異常が継続する異常であるとき、中央演算処理装置が前記表示手段に流量計測不可能のエラー表示を行わせ、このエラー表示にもとづいて、流量計による流量の計測動作を停止するなどの安全措置を速やかに採ることができる。
【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】本発明による流量計測の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２　フローセンサ
３　ＣＰＵ（中央演算処理装置）
６　データメモリ（不揮発性メモリ）
１０　表示器　（表示手段）
【図１】
2004138541.tif 000003
【図２】
2004138541.tif 000004