(57)【要約】【課題】配管への設置状態に異常がある場合を識別することのできる渦流量計および設置状態検査方法を提供する。【解決手段】流路２ａを流通する流体に渦を発生させる渦発生体３と、前述の渦により内部に交番の流れが生成されるバイパス流路と、バイパス流路内に設けられ、交番の流れを検出するためのフローセンサと、を備え、前述の流体が流れる配管１００に設置される渦流量計１であって、フローセンサにより検出された交番の流れの周期が所定期間において変化した回数に基づいて、配管１００への設置状態に異常があるか否かを判定する中央制御部、をさらに備える。【選択図】図１
2012149941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を流通する流体に渦を発生させる渦発生体と、
前記渦により内部に交番の流れが生成されるバイパス流路と、
前記バイパス流路内に設けられ、前記交番の流れを検出するためのフローセンサと、を備え、前記流体が流れる配管に設置される渦流量計であって、
前記フローセンサにより検出された前記交番の流れの周期が所定期間において変化した回数に基づいて、前記配管への設置状態に異常があるか否かを判定する判定部と、をさらに備える
ことを特徴とする渦流量計。
【請求項２】
前記判定部により前記配管への設置状態に異常があると判定された場合に、該異常を報知する報知部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の渦流量計。
【請求項３】
前記判定部により前記配管への設置状態に異常があると判定された場合に、該異常に関する情報を記憶する記憶部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１または２に記載の渦流量計。
【請求項４】
流路を流通する流体に渦を発生させる渦発生体と、前記渦により内部に交番の流れが生成されるバイパス流路と、前記バイパス流路内に設けられ、前記交番の流れを検出するためのフローセンサと、判定部と、を備え、前記流体が流れる配管に設置される渦流量計において、設置状態を検査する設置状態検査方法であって、
前記判定部が、前記フローセンサにより検出された前記交番の流れの周期が所定期間において変化した回数に基づいて、前記配管への設置状態に異常があるか否かを判定する判定ステップを備える
ことを特徴とする設置状態検査方法。
【請求項５】
前記渦流量計が報知部を備え、
前記判定ステップにより前記配管への設置状態に異常があると判定された場合に、前記報知部が該異常を報知するステップをさらに備える
ことを特徴とする請求項４に記載の設置状態検査方法。
【請求項６】
前記渦流量計が記憶部を備え、
前記判定ステップにより前記配管への設置状態に異常があると判定された場合に、前記記憶部が該異常に関する情報を記憶するステップをさらに備える
ことを特徴とする請求項４または５に記載の設置状態検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明に係るいくつかの態様は、渦流量計および設置状態検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の渦流量計として、ガスなどの流体が流通する流路に配置された渦発生体により渦列（カルマン渦）を発生させて流体振動を生成し、この流体振動の周波数に基づいて流体の流量を測定（算出）する渦流量計が提案され、実用化されている。また、現在においては、渦発生体の下流側に、流体の流通方向と直交するバイパス流路を形成し、このバイパス流路内に熱式フローセンサを配置し、この熱式フローセンサにより流体振動の周波数を検出して流体の体積流量を算出する渦流量計が提案され、実用化されている。さらに、この体積流量を質量流量に変換する渦流量計が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−９３３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような渦流量計は、流体が流れる配管に設置され、当該流体の流量を測定する。しかしながら、配管との接続部分に段差がある場合や、渦流量計の前後（上流および下流）の少なくとも一方の直菅の長さが不足している場合など、配管への設置状態に異常がある場合、流体は配管の中心から壁面にかけての速度分布が均一でない（不均一な）流れになることがあった。この場合、渦流量計で測定される流体の流量は、実際の流量との誤差が大きくなってしまうという問題があった。一方、渦流量計の利用者（ユーザ）は、配管への設置状態に異常があることに気付きにくく、渦流量計自体の故障や測定異常を疑われるおそれがあった。
【０００５】
本発明のいくつかの態様は前述の問題に鑑みてなされたものであり、配管への設置状態に異常がある場合を識別することのできる渦流量計および設置状態検査方法を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る渦流量計は、流路を流通する流体に渦を発生させる渦発生体と、前述の渦により内部に交番の流れが生成されるバイパス流路と、バイパス流路内に設けられ、交番の流れを検出するためのフローセンサと、を備え、前述の流体が流れる配管に設置される渦流量計であって、フローセンサにより検出された交番の流れの周期が所定期間において変化した回数に基づいて、前述の配管への設置状態に異常があるか否かを判定する判定部、をさらに備える。
【０００７】
かかる構成によれば、判定部によって、フローセンサにより検出された交番の流れの周期が所定期間において変化した回数に基づいて、配管への設置状態に異常があるか否かが判定される。ここで、配管への設置状態が適切である場合、流体の流量が所定の値（一定値）から変化すると、過渡的に流体の流れが均一な流れ（層流）から不均一な流れ（乱流）になり、バイパス流路に生成される交番の流れの周期が変化することがある。しかしながら、一時的に（過渡的に）交番の流れの周期に変化が発生しても、所定時間内に、交番の流れの周期は、変化した流体の流量に応じた周期に収束する。
【０００８】
一方、例えば、配管との接続部分に段差がある場合や、例えば、渦流量計の前後（上流および下流）の少なくとも一方の直菅の長さが不足している場合など、配管への設置状態が不適切である場合、流体の流れが不均一な流れ（乱流）になり、交番の流れの周期は変化する。この場合、配管への設置状態は時間経過により変化するものではないので、交番の流れの周期は、所定の間隔で継続的に変化が発生する。よって、交番の流れの周期が所定期間において変化した回数を計数（カウント）することにより、一時的に（過渡的に）交番の流れの周期が変化した場合と継続的に交番の流れの周期が変化した場合とを識別（判別）することができるので、フローセンサにより検出された交番の流れの周期が所定期間において変化した回数に基づいて、配管への設置状態に異常がある場合と配管への設置状態に異常がない（正常である）場合とを識別（判別）することが可能となる。
【０００９】
好ましくは、判定部により前述の配管への設置状態に異常があると判定された場合に、該異常を報知する報知部をさらに備える。
【００１０】
かかる構成によれば、判定部により配管への設置状態に異常があると判定された場合に、報知部によって当該異常が報知される。これにより、配管への不適切な設置状態を自ら発見することが困難な利用者（ユーザ）に、容易に知らせることができる。
【００１１】
好ましくは、判定部により前述の配管への設置状態に異常があると判定された場合に、該異常に関する情報を記憶する記憶部をさらに備える。
【００１２】
かかる構成によれば、判定部により配管への設置状態に異常があると判定された場合に、記憶部によって当該異常に関する情報が記憶される。これにより、配管への設置状態に異常があるときの履歴を残すことが可能となる。これにより、配管への不適切な設置状態を過去に遡って分析することができる。
【００１３】
本発明に係る設置状態検査方法は、流路を流通する流体に渦を発生させる渦発生体と、前述の渦により内部に交番の流れが生成されるバイパス流路と、バイパス流路内に設けられ、交番の流れを検出するためのフローセンサと、判定部と、を備え、前述の流体が流れる配管に設置される渦流量計において、設置状態を検査する設置状態検査方法であって、判定部が、フローセンサにより検出された交番の流れの周期が所定期間において変化した回数に基づいて、前述の配管への設置状態に異常があるか否かを判定する判定ステップを備える。
【００１４】
かかる構成によれば、判定ステップによって、フローセンサにより検出された交番の流れの周期が所定期間において変化した回数に基づいて、配管への設置状態に異常があるか否かが判定される。ここで、配管への設置状態が適切である場合、流体の流量が所定の値（一定値）から変化すると、過渡的に流体の流れが均一な流れ（層流）から不均一な流れ（乱流）になり、バイパス流路に生成される交番の流れの周期が変化することがある。しかしながら、一時的に（過渡的に）交番の流れの周期に変化が発生しても、所定時間内に、交番の流れの周期は、変化した流体の流量に応じた周期に収束する。
【００１５】
一方、例えば、配管との接続部分に段差がある場合や、例えば、渦流量計の前後（上流および下流）の少なくとも一方の直菅の長さが不足している場合など、配管への設置状態が不適切である場合、流体の流れが不均一な流れ（乱流）になり、交番の流れの周期は変化する。この場合、配管への設置状態は時間経過により変化するものではないので、交番の流れの周期は、所定の間隔で継続的に変化が発生する。よって、交番の流れの周期が所定期間において変化した回数を計数（カウント）することにより、一時的に（過渡的に）交番の流れの周期が変化した場合と継続的に交番の流れの周期が変化した場合とを識別（判別）することができるので、フローセンサにより検出された交番の流れの周期が所定期間において変化した回数に基づいて、配管への設置状態に異常がある場合と配管への設置状態に異常がない（正常である）場合とを識別（判別）することが可能となる。
【００１６】
好ましくは、渦流量計が報知部を備え、判定ステップにより前述の配管への設置状態に異常があると判定された場合に、報知部が該異常を報知するステップをさらに備える。
【００１７】
かかる構成によれば、判定ステップにより配管への設置状態に異常があると判定された場合に、報知部によって当該異常が報知される。これにより、配管への不適切な設置状態を自ら発見することが困難な利用者（ユーザ）に、容易に知らせることができる。
【００１８】
好ましくは、渦流量計が記憶部を備え、判定ステップにより前述の配管への設置状態に異常があると判定された場合に、記憶部が該異常に関する情報を記憶するステップをさらに備える。
【００１９】
かかる構成によれば、判定ステップにより配管への設置状態に異常があると判定された場合に、記憶部によって当該異常に関する情報が記憶される。これにより、配管への設置状態に異常があるときの履歴を残すことが可能となる。これにより、配管への不適切な設置状態を過去に遡って分析することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る渦流量計および設置状態検査方法によれば、交番の流れの周期が所定期間において変化した回数を計数（カウント）することにより、一時的に（過渡的に）交番の流れの周期が変化した場合と継続的に交番の流れの周期が変化した場合とを識別（判別）することができるので、フローセンサにより検出された交番の流れの周期が所定期間において変化した回数に基づいて、配管への設置状態に異常がある場合と配管への設置状態に異常がない（正常である）場合とを識別（判別）することが可能となる。これにより、配管への設置状態が異常である場合に、渦流量計自体の故障や測定異常を疑われるおそれを低減することができ、渦流量計の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態における渦流量計を説明する正面図である。
【図２】図１に示したＩＩ線矢視方向側面図である。
【図３】図１に示した渦流量計の部分断面図である。
【図４】図２に示した渦流量計の部分断面図である。
【図５】図３に示した渦発生体の内部構造を説明する断面図である。
【図６】図３に示したＶＩ−ＶＩ線矢視方向側面図である。
【図７】図６に示した熱式フローセンサの斜視図である。
【図８】図７に示したＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視方向断面図である。
【図９】図１に示した渦流量計の機能的構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示した駆動回路を示す回路図である。
【図１１】図７および図８に示した熱式フローセンサにおけるセンサ信号の例を説明するグラフである。
【図１２】図７および図８に示した熱式フローセンサにおけるセンサ信号の例を説明するグラフである。
【図１３】図７および図８に示した熱式フローセンサにおけるセンサ信号の例を説明するグラフである。
【図１４】図７および図８に示した熱式フローセンサにおけるセンサ信号の例を説明するグラフである。
【図１５】図７および図８に示した熱式フローセンサにおけるセンサ信号の例を説明するグラフである。
【図１６】配管への設置状態が不適切な場合の図７および図８に示した熱式フローセンサ１０におけるセンサ信号の例を説明するグラフである。
【図１７】図１に示した渦流量計において配管への設置状態を検査する動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。なお、以下の説明において、図面の上側を「上」、下側を「下」、左側を「左」、右側を「右」という。
【００２３】
図１乃至図１７は、本発明の一実施形態を示すためのものである。図１は、本発明の一実施形態における渦流量計を説明する正面図であり、図２は図１に示したＩＩ線矢視方向側面図である。図１および図２に示すように、渦流量計１は、例えばガスなどの被測定流体（以下、単に流体という）が流通する流路２ａを形成する流体管２と、流路２ａ内に配置された渦発生体３と、渦発生体３の内部に形成されたバイパス流路４と、を備えている。
【００２４】
流体管２は、短い円筒状の部材である。流体管２の両端には、図１に破線で示すように、流体を流通させる配管１００が接続される。これにより、渦流量計１は、図１に矢印Ａで示す方向に流体が流れる配管１００に設置される。
【００２５】
図３は図１に示した渦流量計の部分断面図であり、図４は図２に示した渦流量計の部分断面図であり、図５は図３に示した渦発生体の内部構造を説明する断面図であり、図６は図３に示したＶＩ−ＶＩ線矢視方向側面図である。図２乃至図６に示すように、渦発生体３は、流体管２の直径よりも長い柱状部材であり、流体管２の壁部に形成された貫通孔２ｂから流体管２内にその径方向に横断するように挿入されている。渦発生体３の外周部と流体管２の貫通孔２ｂとの間には、流体管２の密閉性を保持するＯ（オー）リング２１が配設されている。また、渦発生体３は、固定プレート２２によって流体管２に固定されている。このように構成された渦発生体３は、流路２ａを流通する流体に渦を発生させる。
【００２６】
バイパス流路４は、図１および図６に矢印Ａで示す流体の流通方向に対して、図６に矢印Ｂで示すように直交する方向に延在するように形成されている。バイパス流路４の両端部は、開口４ａとなっている。バイパス流路４の内部には、渦発生体３で発生する渦列（カルマン渦）により交番の流れが生成される。
【００２７】
図３および図５に示すように、渦発生体３の内部には、バイパス流路４の途中から渦発生体３の上方に向けて、流体の流通方向（図６において矢印Ａ方向）およびバイパス流路４の延在方向（図６において矢印Ｂ方向）に直交する方向に延在するように、小径孔３ａが形成されている。小径孔３ａの内部には、小径孔３ａの内径よりも小さい外径を有するパイプ２３が着脱自在に挿入されている。パイプ２３の先端部２３ａには、図６に示す熱式フローセンサ１０が実装されるセンサアセンブリ２４が固定されている。図３に示すように、パイプ２３の先端部２３ａが小径孔３ａの最深部まで挿入されることにより、熱式フローセンサ１０はバイパス流路４に臨む位置に配設されることとなる。
【００２８】
小径孔３ａの上方には、小径孔３ａより大きい内径を有する大径孔３ｂが形成されている。渦発生体３の小径孔３ａに挿入されたパイプ２３は、大径孔３ｂに挿入された固定部材２５によって、固定されている。
【００２９】
固定部材２５の上部には、図４に示すように、圧力センサ３９が配設されている。圧力センサ３９は流体の圧力を検出するためのものであり、圧力センサ３９で検出された流体の圧力は、後述する中央制御部８に入力される。
【００３０】
図３に示すように、固定部材２５の外周面には、熱式フローセンサ１０の信号増幅用プリント配線基板（図示省略）が設けられており、熱式フローセンサ１０の接続線１８は、パイプ２３の内部空間を通って、このプリント配線基板に接続されている。このプリント配線基板や圧力センサ３９を囲む空間は、渦発生体３の外側にＯ（オー）リング２６を介して取り付けられた円筒状のケース２７により保護されている。
【００３１】
図１乃至図４に示すように、ケース２７の上方には、ハウジング２８が取り付けられている。図４に示すように、ハウジング２８の内部には、ターミナル２９が内蔵されている。ターミナル２９には、後述するメモリ７および中央制御部８などが設けられたプリント配線基板３０が配設されている。ハウジング２８の開口部２８ａには、カバー３１が螺合されており、開口部２８ａの反対側には、測定した流体の流量などの各種情報を表示する表示部９が設けられている。
【００３２】
図７は図６に示した熱式フローセンサの斜視図であり、図８は図７に示したＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視方向断面図である。熱式フローセンサ１０は、図２乃至図６に示したバイパス流路４内を流れる流体に接触するように配置され、半導体ダイアフラムを有するフローセンサである。図７および図８に示すように、熱式フローセンサ１０は、キャビティ１２が設けられた基板１１、基板１１上にキャビティ１２を覆うように配置された絶縁膜１３、絶縁膜１３に設けられたヒータ１４、ヒータ１４の両側に配置された第１の測温抵抗素子１５および第２の測温抵抗素子１６、周囲温度センサ１７などを有している。
【００３３】
絶縁膜１３のキャビティ１２を覆う部分は、断熱性のダイアフラムを構成している。周囲温度センサ１７は、バイパス流路４内を流通する流体の温度を検出し、検出した温度を後述する中央制御部８に出力する。ヒータ１４は、例えば抵抗素子であり、キャビティ１２を覆う絶縁膜１３の中心に配置され、バイパス流路４内を流れる流体を加熱する。
【００３４】
第１の測温抵抗素子１５は、ヒータ１４の一方側（図７および図８において左側）の温度を検出するために用いられ、第２の測温抵抗素子１６は、ヒータ１４の他方側（図７および図８において右側）の温度を検出するために用いられ、いずれも温度センサとして機能する。第１の測温抵抗素子１５および第２の測温抵抗素子１６は、ヒータ１４の加熱によって生ずる温度差に対応するセンサ信号を検出する。このセンサ信号は、信号増幅、矩形波変換、エッジ検出などの信号処理が施され、後述する中央制御部８に出力される。これにより、中央制御部８は、バイパス流路４内に生成される交番の流れにおける振幅、周波数、および周期に関する情報を得ることが可能となる。
【００３５】
なお、基板１１の材料としては、シリコン（Ｓｉ）などが使用可能である。絶縁膜１３の材料としては、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）などが使用可能である。キャビティ１２は、異方性エッチングなどにより形成される。ヒータ１４、第１の測温抵抗素子１５、第２の測温抵抗素子１６、および周囲温度センサ１７の各材料には、白金（Ｐｔ）などが使用可能であり、リソグラフィ法などにより形成可能である。
【００３６】
図９は図１に示した渦流量計の機能的構成を示すブロック図であり、図１０は図９に示した駆動回路を示す回路図である。図９に示すように、駆動回路５は、前述の熱式フローセンサ１０の信号増幅用プリント配線基板（図示省略）に設けられている。図１０に示すように、駆動回路５は、１つのオペアンプＯＰ１と３つの固定抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３とを含んでおり、ヒータ１４（図１０においてＲｈと表記）と周囲温度センサ１７（図１０においてＲｒと表記）とを用いてブリッジ回路を構成している。この駆動回路５では、ヒータ１４と周囲温度センサ１７との抵抗比が所定の値（一定値）となるように、オペアンプＯＰ１に印加する電圧を制御（フィードバック制御）している。このように、駆動回路５は、周囲温度センサ１７により検出された流体の温度よりもヒータ１４の温度が所定の温度高くなるように、ヒータ１４に電力（電流）を供給する。
【００３７】
メモリ７は、流量の測定前に予め登録された情報や、流量の測定中に得られた情報などを記憶するためのものである。メモリ７に記憶される情報は、中央制御部８によって書き込まれ、または読み出される。本実施形態では、中央制御部８は、熱式フローセンサ１０の第１の測温抵抗素子１５および第２の測温抵抗素子１６により検出され、入力された交番の流れの周期をメモリ７に書き込み、メモリ７は、少なくとも、熱式フローセンサ１０により次の交番の流れの周期が検出され、中央制御部８に入力されるまで、当該周期を記憶する。これにより、バイパス流路４に生成される交番の流れにおいて、少なくとも直前（直近）の１回分の周期が記憶される。
【００３８】
中央制御部８は、例えばＣＰＵなどによって構成され、各種の演算を行い、渦式流量計１の動作を制御する。具体的には、中央制御部８は、熱式フローセンサ１０により検出された交番の流れの周波数に、渦発生体３の幅、ストローハル数、流路断面積に基づいて決定される係数などの所定の係数を乗じて、流体の体積流量を算出する。また、中央制御部８は、算出した流体の体積流量を示す数字（文字）を表示部９に出力する。さらに、中央制御部８は、後述の検査処理Ｓ１００を実行し、メモリ７に記憶された情報に基づいて、所定の文字（メッセージ）を表示部９に出力する。
【００３９】
なお、中央制御部８は、圧力センサ３９により検出された流体の圧力と、熱式フローセンサ１０の周囲温度センサ１７により検出された流体の温度と、算出した流体の体積流量とに基づいて、流体の質量流量を算出し、表示部９に出力するようにしてもよい。
【００４０】
図１１乃至図１５は、図７および図８に示した熱式フローセンサ１０におけるセンサ信号の例を説明するグラフである。なお、図１１乃至図１５において、横軸は時間ｔ、縦軸は電圧Ｖである。バイパス流路４内に生成される交番の流れは、熱式フローセンサ１０の第１の測温抵抗素子１５および第２の測温抵抗素子１６によって、電圧が経時的に変化するセンサ信号として検出される。流路２ａを流通する流体が、流路２ａの中心から壁面にかけての速度分布が均一または略均一な流れ（以下、単に均一な流れという）である場合、バイパス流路４内に生成される交番の流れは、例えば、図１１に示すような波形のセンサ信号として検出され、理想的には正弦波のような周期的な信号となる。このセンサ信号では、振幅ａの中心値ｃ（上限値から下限値を減算した値）に対して上下対称であり、正の半波（上に凸の波）の周期と負の半波の周期とが等しくなっている。流路２ａを流通する流体の速度、すなわち、流体の流量が所定の値（一定値）から変化すると、所定時間経過後に、センサ信号は変化した流体の流量に応じた振幅ａ１および周期Ｔ１の信号に変化する。
【００４１】
一方、流路２ａを流通する流体が均一な流れではない、すなわち、不均一な流れである場合、熱式フローセンサ１０のセンサ信号は、例えば、図１２に示すように、正の半波（上に凸の波）の周期Ｔ２／２と負の半波の周期Ｔ２’／２とが非対称な波形になり（Ｔ２／２≠Ｔ２’／２）、短い時間で突然に周期が変化する信号になることがある。また、例えば、図１３に示すように、熱式フローセンサ１０のセンサ信号は、１番目の正の半波（上に凸の波）の周期Ｔ３／２に対して２番目の正の半波の周期Ｔ３’／２が２倍の波形になり（Ｔ３＝Ｔ３’／２）、短い時間で突然に半周期欠けたような信号になることがある。また、例えば、図１４に示すように、熱式フローセンサ１０のセンサ信号は、１番目の周期的信号の振幅ａ４から３番の周期的信号の振幅ａ４’に（ａ４＞ａ４’）、短い時間で突然に振幅が変化する信号になることがある。さらに、例えば、図１５に示すように、熱式フローセンサ１０のセンサ信号は、１番目の周期的信号の中心値ｃ５から３番の周期的信号の中心値ｃ５’に（ｃ５≠ｃ５’）、短い時間で突然に中心値が変化する信号になることがある。
【００４２】
図１２乃至図１５に示したようなセンサ信号の波形は、渦流量計１が図１に示した配管１００に不適切な状態で設置された場合、例えば、図１に示した流体管２と配管１００との接続部分に段差がある場合に現れる。または、渦流量計１の流体管２に接続する配管１００が所定の設置要件（設置条件）を満たしていない場合、例えば、渦流量計１の前後（上流および下流）の少なくとも一方の直菅の長さが不足している場合に現れる。
【００４３】
図１６は、配管１００への設置状態が不適切な場合の図７および図８に示した熱式フローセンサ１０におけるセンサ信号の例を説明するグラフである。実際に、渦流量計１が図１に示した配管１００に不適切な状態で設置された場合、熱式フローセンサ１０のセンサ信号は、図１２乃至図１５に示した波形が単独で現れることが少なく、図１６に示すように、図１２乃至図１５に示した波形が組み合わされた（複合された）波形の信号になる。
【００４４】
次に、図１に示した渦流量計１において配管１００への設置状態を検査する動作について説明する。
【００４５】
図１７は、図１に示した渦流量計１において配管１００への設置状態を検査する動作を説明するフローチャートである。例えば、電源スイッチが投入されて渦流量計１が起動したとき、または所定のリセット信号が入力されたときに、中央制御部８は、図１７に示す検査処理Ｓ１００を実行する。すなわち、最初に、中央制御部８は、初期処理を行う（Ｓ１０１）。
【００４６】
初期処理Ｓ１０１では、中央制御部８は、メモリ７に予め記憶されたデータを読み出して、後述するステップで使用する、しきい値、判定値、加算値などの各種の値を設定する。また、中央制御部８は、後述するステップで使用する異常カウンタに初期値、例えば「０」を設定する。さらに、中央制御部８は、後述するステップで使用する検査時間の計測を開始する。
【００４７】
なお、中央制御部８は、例えば、内蔵された水晶振動子などのクロック信号に基づいて、検査時間を計測することができる。
【００４８】
次に、中央制御部８は、熱式フローセンサ１０により検出された交番の流れの振幅が、初期処理Ｓ１０１で設定したしきい値を超えるか否かを判定する（Ｓ１０２）。
【００４９】
Ｓ１０２の判定の結果、交番の流れの振幅がしきい値を越える場合、流体が測定（算出）可能な流量ではないか、または、流体が流路２ａを流通していないものと考えられる。この場合、中央制御部８は、熱式フローセンサ１０により検出された交番の流れの振幅が初期処理Ｓ１０１で設定したしきい値を超えるまで、以降の検査処理Ｓ１００を行わずにＳ１０２のステップを繰り返す。これにより、流路２ａ内に発生する流体のゆらぎやセンサ信号における電気ノイズなどの影響によって交番の流れが検出された場合に、無駄に検査処理Ｓ１００を行うことを回避できる。
【００５０】
Ｓ１０２の判定の結果、交番の流れの振幅がしきい値を越える場合、流体が測定（算出）可能な流量で流路２ａを流通しているものと考えられるので、中央制御部８は、以降の検査処理Ｓ１００を続行する。中央制御部８は、メモリ７に記憶された交番の流れの周期に基づいて、熱式フローセンサ１０により検出された交番の流れの周期が、直前の交番の流れの周期から変化したか否かを判定する（Ｓ１０３）。
【００５１】
Ｓ１０３の判定の結果、熱式フローセンサ１０により検出された交番の流れの周期が直前の交番の流れの周期から変化した場合に、中央制御部８は、異常カウンタに初期処理Ｓ１０１で設定した加算値を加算する（Ｓ１０４）。一方、Ｓ１０３の判定の結果、熱式フローセンサ１０により検出された交番の流れの周期が直前の交番の流れの周期から変化していない場合に、中央制御部８は、異常カウンタの値を変更せず、何もしない。
【００５２】
Ｓ１０４の後、または、Ｓ１０３の判定の結果、熱式フローセンサ１０により検出された交番の流れの周期が直前の交番の流れの周期から変化していない場合に、中央制御部８は、異常カウンタの値が初期処理Ｓ１０１で設定した判定値を越えるか否かを判定する（Ｓ１０５）。判定値は、例えば、異常カウンタに加算する加算値が「１」である場合、「５」〜「９」程度の値が設定される。
【００５３】
ここで、配管１００への設置状態が適切である場合、流体の流量が所定の値（一定値）から変化すると、過渡的に流体の流れが均一な流れ（層流）から不均一な流れ（乱流）になり、バイパス流路４に生成される交番の流れの周期が変化することがある。しかしながら、一時的に（過渡的に）交番の流れの周期に変化が発生しても、所定時間内に、交番の流れの周期は、変化した流体の流量に応じた周期に収束する。
【００５４】
一方、例えば、図１に示した流体管２と配管１００との接続部分に段差がある場合や、例えば、渦流量計１の前後（上流および下流）の少なくとも一方の直菅の長さが不足している場合など、配管１００への設置状態が不適切である場合、流体の流れが不均一な流れ（乱流）になり、交番の流れの周期は変化する。この場合、配管１００への設置状態は時間経過により変化するものではないので、交番の流れの周期は、所定の間隔で継続的に変化が発生する。よって、交番の流れの周期が変化した回数を所定期間において計数（カウント）することにより、一時的に（過渡的に）交番の流れの周期が変化した場合と継続的に交番の流れの周期が変化した場合とを識別（判別）することができるので、熱式フローセンサ１０により検出された交番の流れの周期が検査時間において変化した回数に基づいて、配管１００への設置状態に異常がある場合と配管１００への設置状態に異常がない（正常である）場合とを識別（判別）することが可能となる。
【００５５】
Ｓ１０５の判定の結果、異常カウンタの値が判定値を越える場合、交番の流れの周期の変化が、一時的（過渡的）ではなく、継続的に発生しているので、配管１００への設置状態に異常があると考えられる。よって、中央制御部８は、配管１００への設置状態に異常がある旨を表示部９に表示（報知）させる（Ｓ１０６）。これにより、配管１００への不適切な設置状態を自ら発見することが困難な利用者（ユーザ）に、容易に知らせることができる。
【００５６】
なお、Ｓ１０６において、中央制御部８は、さらに当該異常に関する情報、例えば、異常発生日時、異常カウンタの値などをメモリ７に書き込んで記憶させることが好ましい。これにより、配管１００への設置状態に異常があるときの履歴を残すことが可能となる。
【００５７】
また、本実施形態では、Ｓ１０５において、配管１００への設置状態に異常がある旨を表示部９が表示（報知）するようにしたが、これに限定されない。例えば、渦流量計１が、表示部９に代えて、スピーカなどの音声出力手段や警報ランプなどの発光手段を備え、音声出力手段および発光手段のうちの少なくとも一方によって、配管１００への設置状態に異常がある旨を報知するようにしてもよい。また、渦流量計１が、表示部９と共に、音声出力手段および発光手段のうちの少なくとも一方を備え、これらを組み合わせて、配管１００への設置状態に異常がある旨を報知するようにしてもよい。
【００５８】
一方、Ｓ１０５の判定の結果、異常カウンタの値が判定値を越えない場合、交番の流れの周期が変化していないか、または、交番の流れの周期の変化が一時的（過渡的）に発生しているので、配管１００への設置状態に異常がない（正常である）と考えられる。よって、中央制御部８は、配管１００への設置状態に異常がある旨を表示部９に表示（報知）しない。
【００５９】
Ｓ１０６の後、または、Ｓ１０５の判定の結果、異常カウンタの値が判定値を越えない場合に、中央制御部８は、初期処理Ｓ１０１で計測を開始した検査時間を経過したか否かを判定する（Ｓ１０７）。検査時間は、例えば、約１分から１０分程度の時間である。なお、検査時間は、前述の判定値との関係で設定するのが好ましい。例えば、判定値として数「１０」〜「１００」程度の値を設定した場合、検査時間は数十分程度の時間を設定する。
【００６０】
Ｓ１０７の判定の結果、検査時間を経過した場合に、中央制御部８は、リセット処理Ｓ１０８を行う。
【００６１】
リセット処理Ｓ１０８では、中央制御部８は、異常カウンタに初期値を設定する。また、中央制御部８は、再び検査時間の計測を開始する。
【００６２】
一方、Ｓ１０７の判定の結果、検査時間を経過していない場合に、中央制御部８は、リセット処理Ｓ１０８を行なわない。これにより、交番の流れの周期の変化した回数が、検査時間ごとに異常カウンタによって累計される。
【００６３】
リセット処理Ｓ１０８の後、または、Ｓ１０７の判定の結果、検査時間を経過していない場合に、中央制御部８は、例えば、電源スイッチが切断されて渦流量計１が停止するか、あるいはリセット信号が入力されるまで、Ｓ１０２〜Ｓ１０８の各ステップを繰り返す。
【００６４】
本実施形態では、初期処理Ｓ１０１において、判定値として、メモリ７に記憶された所定の値を設定するようにしたが、これに限定されない。例えば、中央制御部８は、圧力センサ３９により検出された流体の圧力に基づいてメモリ７に記憶された所定の値を変更し、判定値として設定してもよい。また、中央制御部８は、算出した流体の体積流量の変化に基づいてメモリ７に記憶された所定値を変更し、判定値として設定してもよい。この場合、中央制御部８は、検査処理Ｓ１００と並行して、熱式フローセンサ１０により検出された交番の流れの周波数に基づいて、流体の体積流量を算出しておく。また、中央制御部８は、熱式フローセンサ１０により検出され、入力された交番の流れの周波数をメモリ７に書き込み、メモリ７は、少なくとも、熱式フローセンサ１０により次の交番の流れの周波数が検出され、中央制御部８に入力されるまで、当該周波数を記憶する。これにより、バイパス流路４に生成される交番の流れにおいて、少なくとも直前（直近）の１回分の周波数が記憶される。
【００６５】
また、本実施形態では、Ｓ１０４において、異常カウンタに加算値（例えば「１」）を加算するようにしたが、これに限定されない。前述した判定値と同様に、例えば、中央制御部８は、圧力センサ３９により検出された流体の圧力に基づいてメモリ７に記憶された所定の値を変更し（重み付けし）、加算値として設定してもよい。また、中央制御部８は、算出した流体の体積流量の変化に基づいてメモリ７に記憶された所定の値を変更し（重み付けし）、加算値として設定してもよい。
【００６６】
さらに、本実施形態では、Ｓ１０３において、交番の流れの周期が直前の周期から変化したか否かを判定するようにしたが、これに限定されない。例えば、交番の流れの周期に加え、交番の流れの振幅が直前の振幅から変化したか否かを判定するようにしてもよい。また、これに代えて、またはさらにこれに加えて、交番の流れの中心値が直前の中心値から変化したか否かを判定するようにしてもよい。
【００６７】
このように、本実施形態における渦流量計１によれば、中央制御部８によって、熱式フローセンサ１０により検出された交番の流れの周期が所定時間において変化した回数に基づいて、配管１００への設置状態に異常があるか否かが判定される。ここで、配管１００への設置状態が適切である場合、流体の流量が所定の値（一定値）から変化すると、過渡的に流体の流れが均一な流れ（層流）から不均一な流れ（乱流）になり、バイパス流路４に生成される交番の流れの周期が変化することがある。しかしながら、一時的に（過渡的に）交番の流れの周期に変化が発生しても、所定時間内に、交番の流れの周期は、変化した流体の流量に応じた周期に収束する。一方、例えば、図１に示した流体管２と配管１００との接続部分に段差がある場合や、例えば、渦流量計１の前後（上流および下流）の少なくとも一方の直菅の長さが不足している場合など、配管１００への設置状態が不適切である場合、流体の流れが不均一な流れ（乱流）になり、交番の流れの周期は変化する。この場合、配管１００への設置状態は時間経過により変化するものではないので、交番の流れの周期は、所定の間隔で継続的に変化が発生する。よって、交番の流れの周期が所定期間において変化した回数を計数（カウント）することにより、一時的に（過渡的に）交番の流れの周期が変化した場合と継続的に交番の流れの周期が変化した場合とを識別（判別）することができるので、熱式フローセンサ１０により検出された交番の流れの周期が検査時間において変化した回数に基づいて、配管１００への設置状態に異常がある場合と配管１００への設置状態に異常がない（正常である）場合とを識別（判別）することが可能となる。これにより、配管１００への設置状態に異常がある場合に、渦流量計１自体の故障や測定異常を疑われるおそれを低減することができ、渦流量計１の信頼性を高めることができる。
【００６８】
また、本実施形態における渦流量計１によれば、中央制御部８により配管１００への設置状態に異常があると判定された場合に、表示部９によって当該異常が報知される。これにより、配管１００への不適切な設置状態を自ら発見することが困難な利用者（ユーザ）に、容易に知らせることができる。
【００６９】
また、本実施形態における渦流量計１によれば、中央制御部８により配管１００への設置状態に異常があると判定された場合に、メモリ７によって当該異常に関する情報が記憶される。これにより、配管１００への設置状態に異常があるときの履歴を残すことが可能となる。これにより、配管１００への不適切な設置状態を過去に遡って分析することができる。
【００７０】
また、本実施形態における設置状態検査方法によれば、Ｓ１０５のステップによって、熱式フローセンサ１０により検出された交番の流れの周期が所定時間において変化した回数に基づいて、配管１００への設置状態に異常があるか否かが判定される。ここで、配管１００への設置状態が適切である場合、流体の流量が所定の値（一定値）から変化すると、過渡的に流体の流れが均一な流れ（層流）から不均一な流れ（乱流）になり、バイパス流路４に生成される交番の流れの周期が変化することがある。しかしながら、一時的に（過渡的に）交番の流れの周期に変化が発生しても、所定時間内に、交番の流れの周期は、変化した流体の流量に応じた周期に収束する。一方、例えば、図１に示した流体管２と配管１００との接続部分に段差がある場合や、例えば、渦流量計１の前後（上流および下流）の少なくとも一方の直菅の長さが不足している場合など、配管１００への設置状態が不適切である場合、流体の流れが不均一な流れ（乱流）になり、交番の流れの周期は変化する。この場合、配管１００への設置状態は時間経過により変化するものではないので、交番の流れの周期は、所定の間隔で継続的に変化が発生する。よって、交番の流れの周期が所定期間において変化した回数を計数（カウント）することにより、一時的に（過渡的に）交番の流れの周期が変化した場合と継続的に交番の流れの周期が変化した場合とを識別（判別）することができるので、熱式フローセンサ１０により検出された交番の流れの周期が検査時間において変化した回数に基づいて、配管１００への設置状態に異常がある場合と配管１００への設置状態に異常がない（正常である）場合とを識別（判別）することが可能となる。これにより、配管１００への設置状態に異常がある場合に、渦流量計１自体の故障や測定異常を疑われるおそれを低減することができ、渦流量計１の信頼性を高めることができる。
【００７１】
また、本実施形態における設置状態検査方法によれば、Ｓ１０５のステップによって、配管１００への設置状態に異常があると判定された場合に、表示部９によって当該異常が報知される。これにより、配管１００への不適切な設置状態を自ら発見することが困難な利用者（ユーザ）に、容易に知らせることができる。
【００７２】
また、本実施形態における設置状態検査方法によれば、Ｓ１０５のステップによって、配管１００への設置状態に異常があると判定された場合に、メモリ７によって当該異常に関する情報が記憶される。これにより、配管１００への設置状態に異常があるときの履歴を残すことが可能となる。これにより、配管１００への不適切な設置状態を過去に遡って分析することができる。
【００７３】
なお、前述の実施形態の構成は、組み合わせたり或いは一部の構成部分を入れ替えたりしたりしてもよい。また、本発明の構成は前述の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１…渦流量計
２ａ…流路
３…渦発生体
４…バイパス流路
７…メモリ
８…中央制御部
９…表示部
１０…熱式フローセンサ
１００…配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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