(57)【要約】【課題】小流量域での測定値のばらつきを減らす。他の流量域での応答性を良くする。しかも、電池容量を小さくして、重量、コストを下げる。【解決手段】タイマ１の信号をタイミングで、瞬間流量計測部２が瞬間流量を計測する。何回かの測定値の移動平均を移動平均部３で求める。今回流量を所定の比較流量と比較部５で比較する。今回流量＜比較流量のときは移動平均を選択して表示又は出力する。今回流量≧比較流量のときは瞬間流量計測値を選択して表示又は出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔で瞬間流量を計測し、計測した瞬間流量に基づいて得た流量を表示又は出力する流量計において、
瞬間流量の複数の計測値を移動平均し、その結果を表示又は出力するものであって、移動平均する計測値の数を変更できるようにして、瞬間流量の計測結果に応じて移動平均する計測値の数を設定することを特徴とする流量計。
【請求項２】
計測した瞬間流量の値が一定以上の時は計測した瞬間流量をそのまま採用して表示又は出力し、計測した瞬間流量が前記一定未満の時は瞬間流量の複数の測定値の移動平均した値を採用して表示又は出力することを特徴とする請求項１記載の流量計。
【請求項３】
今回の計測値と前回の計測値との差を求め、該差が一定値未満の時は移動平均する計測値の数を大きくすることを特徴とする請求項１又は２記載の流量計。
【請求項４】
前記一定値を流量により変更するようにしたことを特徴とする請求項３記載の流量計。
【請求項５】
瞬間流量が一定未満となって、移動平均に移行したら、移動平均する測定値の数を次第に大きくし、所定の大きさでその数を維持することを特徴とする請求項２、３又は４記載の流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は所定の間隔で瞬間流量を計測する流量計の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁流量計や超音波流量計で電池駆動の流量計では、所定の時間間隔で間欠的に瞬間流量を計測し、計測した瞬間流量に基づいて流量の調整とか、異常流量時に警報を出力する等の機能を備えたものが周知である。この種の流量計では計測精度（分解能）を上げると消費電流が増大して電池寿命が短くなる傾向をもつ。例えば電磁流量計では励磁電流を大きくするとか、超音波流量計では、超音波の伝搬時間を計測するための超音波の送受信の繰り返し回数（頻度）を多くしたり、伝搬時間計測のための基準クロックの周波数を大きくすることで計測精度（分解能）を向上できるが、消費電流が増大して電池寿命が短くなるというジレンマがあった。
【０００３】
従って、電池寿命を考慮して、計測精度（分解能）をある程度抑えざるを得ない事情があったが、そうすると、特に小流量域で測定値の瞬間流量が変動してばらつきが大きくなるという問題があった。瞬間流量の複数回の平均値を演算して計測制度（分解能）を上げることも考えられるが、応答が遅くなり、特に大流量域で急激な流速変動に追随できないという問題が生じる。
【０００４】
そこで、流量に応じて設定精度（分解能）を変更して、対応する方法が提示されている（例えば、特許文献１又は２参照）。しかし、この方法では、流量のパターンによって消費電流が変わるため、消費電流が最大の場合を想定して、必要な電池寿命の電池を搭載しなければならず、結果的に余分な電池容量の電池を積むことになり、電流計の重量、コスト等を上昇させるという問題点があった。
【特許文献１】特開平９−２５７５３９号公報
【特許文献２】特許第３４３２２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
小流量域における計測値のばらつきを少なくし、かつ大流量域における応答性を満たし、しかも、電池容量を不必要に大きくしないで済む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】
【０００６】
本発明は移動平均する瞬間流量計測値の数を変更できるようにするとともに、瞬間流量の計測結果に応じて移動平均する計測値の数を設定することを最も主要な特徴とする。
【０００７】
そこで、前記目的を達成するために、請求項１の発明は、所定の間隔で瞬間流量を計測し、計測した瞬間流量に基づいて得た流量を表示又は出力する流量計において、
瞬間流量の複数の計測値を移動平均し、その結果を表示又は出力するものであって、移動平均する計測値の数を変更できるようにして、瞬間流量の計測結果に応じて移動平均する計測値の数を設定することを特徴とする流量計である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の流量計において、計測した瞬間流量の値が一定以上の時は計測した瞬間流量をそのまま採用して表示又は出力し、計測した瞬間流量が前記一定未満の時は瞬間流量の複数の測定値の移動平均した値を採用して表示又は出力することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２の流量計において、今回の計測値と前回の計測値との差を求め、該差が一定値未満の時は移動平均する計測値の数を大きくすることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３記載の流量計において、前記一定値を流量により変更するようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項２、３又４の流量計において、瞬間流量が一定未満となって、移動平均に移行したら、移動平均する測定値の数を次第に大きくし、所定の大きさでその数を維持することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の流量計は上述のように構成されているので、小流量域では複数の計測値の平均値を取るので、計測精度（分解能）を高くでき、測定値のばらつきも小さくできる。また流量ゼロを含む小流量域で、むやみに消費電流を増大させる高精度測定を行なわないので、消費電流が小さい。そして、大流量域では移動平均する測定値の数が少ないので応答性が良い。更に、消費電流に関係する測定のパターンが一定である。即ち、流量に関係なく、瞬間流量の測定間隔が一定であるので測定頻度が一定であるため、必要な電池容量を見積もりやすい。その結果、必要充分な最低限の電池容量を決めることができ、搭載する電池の重量、コストを抑制できる。結局、電池容量を極小に定めながら、分解能の粗さによる測定値のばらつきと、応答性を実用的に満足できるようにできる。
【００１３】
請求項２の発明では、一定以上の流量で応答を早くでき、一定未満の流量ではばらつきの少ない表示や出力をすることができる。
【００１４】
請求項３の発明は、流量変動が小さいときは精度重視の出力となり、一旦流量変動があれば、即応答が可能で、精度と応答性の両方を満足させることができる。
【００１５】
請求項４の発明では、精度重視と応答性向上の切り替えを行なう流量を、計測した流量に応じて設定変更できる。
【００１６】
請求項５の発明では、移動平均に移行するときに、平均をとる測定値の数を滑らかに増やすので、過去のデータを引きずることなく、応答性を良くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に発明を実施するための最良の形態を図の実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１の実施例１で、タイマ１から一定の時間間隔で測定タイミング信号を瞬間流量計測部２へ出力し、瞬間流量計測部２はこのタイミングで瞬間流量の計測を間欠的に行なう。その測定結果、即ち今回の測定値（以後、今回値又は今回流量とも言う）は、移動平均部３、比較部４及び選択部５に入力されていて、移動平均部３では入力された瞬間流量値を移動平均法によって常に移動平均化している。
【００１９】
選択部４では、瞬間流量計側部２からの今回流量出力と、移動平均部３からの出力の移動平均のどちらかを、比較部５の出力である比較結果に応じて選択する。比較部５は瞬間流量計側部２からの今回流量（今回値）と所定の比較流量との大小関係を測定の回毎比較して、比較結果を出力するように構成されており、今回流量が比較流量より小さいときは、移動平均部３の出力である移動平均を選択して出力する。今回流量が比較流量以上のときは瞬間流量計側部２からの今回流量を選択して出力する。この出力は表示と出力部６へ入力され、表示又は出力される。
【００２０】
こうして、小流量域では移動平均を用いてばらつきの少ない高い計測精度を確保でき、それ以外の流量域では毎回の瞬間流量測定値をそのまま表示や出力することで応答性を確保できる。
【００２１】
なお、移動平均を行なう複数の計測値は、瞬間流量（今回流量）が比較流量より小さくなって、移動平均を選択するとした時点から、その数を次第に増やすようにもできる。例えば、今回流量が比較流量よりも小さくなると、移動平均を行なう計測値の数を最初は前回値と今回値の２回分の平均値、その次は、その回も含め過去３回の平均値というように、測定の回毎に次第に増やし、所定の回数分の数になったら、その回数の数を維持するようにしても良い（請求項５）。
【実施例２】
【００２２】
図２の実施例で、タイマ１から測定タイミング信号を出力し、このタイミングで瞬間流量計測部２が瞬間流量を測定して今回値を記憶部７と平均数設定部８とに入力する。
【００２３】
記憶部７では、最近の所定回数分の計測結果を更新記憶するようになっている。平均数設定部８は、入力された今回の計測結果（今回値）から、移動平均する複数の計測値（平均回数）を割出し決定して平均部９へ伝える。平均部９は平均数設定部８から指定された情報により、最近の指定回数分の記憶値の平均を求めて出力する。記憶部７では、計測値が常に更新されるため、この動作で何回分かの移動平均を行ったことになる。
【００２４】
平均数設定部８は上述のように、瞬間流量計測部２から入力された今回値に応じて平均回数を割出して出力する。例えば、大流量域では１回、中流量域では２回の、少量流域では５回としている。この場合も回数を増やす場合は一気に増やすのではなく、毎測定回毎に一つずつ増やす方法もある。
【実施例３】
【００２５】
図３の実施例で、タイマ１、瞬間流量計側部２及び記憶部７の作用は、図１の実施例１と図２の実施例２の場合と同じブロックの作用と同様である。
【００２６】
この実施例３では、平均数設定部８Ａには、瞬間流量計測部２からの今回値と、記憶部７からの前回値とが入力されていて、今回値と前回値との差に基づいて平均回数を割出し決定して、平均部９へ出力する。今回値と前回値との差が所定値以上の時と未満のときとで、平均回数を変えるようにし、平均回数を２段階としている。例えば、この実施例では、所定値以上の時は平均回数を１として今回値をそのまま平均値として扱い、所定値未満の時は平均回数を５回とした。
【００２７】
このように、平均回数を２段階にしないで、区切りとなる流量差（今回値と前回値との差）を２つ持ち、平均回数を３段階の中から選ぶようにすることもでき、こうすることで、更にきめ細かく応答性とばらつきの制御が可能となる。
【００２８】
更に、上記他の実施例と同様に、平均回数を増やすときは一気に増やすのではなく、測定の回毎に一つずつとか、複数の測定毎に一つずつ増やすことも可能である。平均回数を一気に増やすと過去の測定データを引きずることになって応答性が悪くなることがあり得るが、次第に増やすことで、そのような虞れを防ぐことが可能となる。
【実施例４】
【００２９】
図３において、平均数設定部８Ａの、区切りとなる流量差を今回値に応じて変更するようにしたのが、この実施例４で、請求項４の発明に対応する。実際には今回値（今回流量）の１０％を区切りの流量として使っていて、このように今回流量あるいは前回流量の一定割合を区切り流量として使うこともできる。
【その他の実施例】
【００３０】
上記実施例では、連続する複数の瞬間流量測定値を移動平均法で平均化するようにしているが、移動平均法の一種である指数平滑法を用いても同様の効果が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
ガスメータに用いる超音波電流計や水道メータに用いる電磁流量計に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のブロック図である（実施例１）。
【図２】本発明のブロック図である（実施例２）。
【図３】本発明のブロック図である（実施例３）。
【符号の説明】
【００３３】
１        タイマ
２        瞬間流量計側部
３        移動平均部
４        選択部
５        比較部
６        表示と出力部
７        記憶部
８、８Ａ  平均数設定部
９        平均部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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