(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波の伝播時間差を用いて流路に流れる被測定流体の流量を計測する流量計測手段と、前記流量計測手段の上流もしくは下流の少なくとも一方に設置した流量開閉弁と、前記流量計測手段と前記流量開閉弁を制御する制御手段を備え、
前記流量計測手段は、前記流量開閉弁の閉止後も前記被測定流体の流量を計測し、第１の時間経過後、前記計測を停止し、
前記制御手段は、前記第１の時間よりも長い第２の時間経過後まで前記開閉弁の開成を行わないことを特徴とする流量計測装置。
【請求項２】
前記流量計測手段は前記被測定流体が前記流路に充満していない場合に計測を行わないことを特徴とする請求項１に記載の流量計測装置。
【請求項３】
前記流量計測手段は電力を用いたことを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載の流量計測装置。
【請求項４】
前記流量計測手段は超音波を用いたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の流量計測装置。
【請求項５】
前記流量開閉弁は電力で駆動されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の流量計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に超音波によって気体や液体の流量を測定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の流量計測装置は、特開平１１−６４０５４号公報のようなものが知られていた。以下、その構成について図１６を参照しながら説明する。図１６において、１は瞬時流量計測手段としての超音波流量計、２は複数の地震レベルを計測する感震手段、３は流路調節手段としてのモータ式遮断弁、４は超音波流量計１の計測瞬時流量と感震手段２の計測地震レベルとに応じてモータ式遮断弁を用いて流路の開度を調節する制御手段である。感震手段２は、３つの加速度センサを備え、それぞれＸセンサ５、Ｙセンサ６、Ｚセンサ７は互いに直交する方向に検出の主感度を備えている。そして、各センサは振動加速度の大きさに比例して電圧を出力するものである。よって、３つのセンサの電圧値を換算してベクトル合成することで、実際の振動方向の加速度レベルが算出できる。ここで、８は、超音波流量計１と感震手段２のＸセンサ５とＹセンサ６とＺセンサ７とモータ式制御弁３と制御手段４の電源としての電池である。また、電池８の電気は電源制御手段９によってその供給が制御される。
【０００３】
次に動作、作用について説明する。まず、制御手段４に設けた電源制御手段９が、電源をオンにし、超音波流量計１と感震手段２のＸセンサ５、Ｙセンサ６、Ｚセンサ７に駆動用の電気を供給する。そして、超音波流量計１によって瞬時流量を計測すると同時に感震手段の各センサの電圧値を計測する。そして、省電力化のために一旦電源をオフにする。制御手段では、３つのセンサの電圧値から加速度に換算してベクトル計算した振動加速度を算出する。その振動加速度が、第１の所定値例えば１５０ガル未満のときは、再び瞬時流量と各センサの計測を、電源オン、オフの間欠動作と共に繰り返す。
【０００４】
また、１５０ガル以上のときは、感震手段への電源をオンにして、例えば所定時間３秒間の振動加速度波形を計測する。この計測中３つの方向の電圧値からベクトル計算した値を求め、第２の所定値例えば９８０ガル以上であれば、モータ式遮断弁により流路を開口する。そして、９８０ガル未満であれば、計測した３つの方向のデータ系列から合成波形を求め、地震か否かを判定する判別係数を算出する。例えば、判別係数は、合成波形のピーク値と波形のゼロクロス周期の分散値から求め、分散値が大きいときは地震で、小さいときは衝撃と判定する。その判別係数によって地震か否かを判別し、地震でないと判別した場合は、再び、瞬時流量と各センサの計測を繰り返す。
【０００５】
さらに、地震と判断した場合は、計測した瞬時流量が所定流量未満、例えば１００リッター／時間未満ならモータ式遮断弁により、流路を半閉する。また、地震と判断した場合で、計測した瞬時流量が１００リッター／時間以上なら、モータ式遮断弁により流路を即、閉止する。そして、流路を閉止した後、所定時間例えば１時間経過したときに超音波流量計で流量を計測し、その計測流量用が所定流量例えば３リッター／時間以上なら再度１時間経過するのを待つが、所定流量の３リッター／時間未満ならモータ制御弁により流路を開口する。
【０００６】
このように、振動加速度に応じた電圧信号を出力するセンサと瞬時流量が計測できる超音波流量計により、地震のレベルと流量にあった安全対策を瞬時に施すことができる。そして、感震手段は３つのセンサを互いに直交する方向に配置しているので、３つの信号をベクトル合成することで地震の主方向の加速度レベルが計測できると共に、感震手段が傾いた状態で設置されていても、その合成ベクトルは計測できるので、超音波流量計の設置に自由度を与えることができる。また、モータ式遮断弁によって流路の開度を自在に調節できるので、瞬時の流量と地震レベルに応じて流路の開度を無段階に調整することができ、安全に対する処置をいろいろの場合に合せて施すことができる。
【０００７】
さらに、制御手段は、地震レベルが所定レベル以上で、波形判別により地震と判定された場合でも、瞬時流量が所定流量以上のときのみ、流量を停止することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の技術では、地震の時のみ遮断弁を閉止する構成になっている。通常の使用においてはガス流路や水道流路においてその流体がながれているのは食事準備時や風呂の使用時ぐらいであり、その他の時間においては流体は待機中と考えてよい。そうすると一日２４時間中動作しているのは高だか数時間程度であり、それ以外の時間では流量ゼロを計測していることになる。この計測においても電子式の流量計測装置においては電力を用いることになり、大容量の電源を準備しておかなければならいという課題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の制御手段は流量開閉弁の閉止時に流量計測手段の計測動作を変更するものである。これにより、流体の流れていない場合は流量計測手段の動作を通常より少なくすることで省エネルギ効果を高めるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、超音波の伝播時間差を用いて流路に流れる被測定流体の流量を計測する流量計測手段と、前記流量計測手段の上流もしくは下流の少なくとも一方に設置した流量開閉弁と、前記流量計測手段と前記流量開閉弁を制御する制御手段を備え、前記流量計測手段は、前記流量開閉弁の閉止後も前記被測定流体の流量を計測し、第１の時間経過後、前記計測を停止し、前記制御手段は、前記第１の時間よりも長い第２の時間経過後まで前記開閉弁の開成を行わないことを特徴とする流量計測装置である。そして、流量開閉弁が閉止した後は、流量計測手段の動作を通常より少なくすることで省エネルギ効果を高めるものである。また、流量開閉弁が閉止してもしばらくは下流側で流れが発生していることがあるためタイマにより一定時間は流量計測を行い正確な供給流量を求める。さらに、流量開閉弁を一旦閉止すると予め定めた時間内では開成しないようにしてハンチングなどによる配管系への影響と駆動系の負担を軽減する。
【００１３】
請求項２記載の発明は、特に請求項１記載の流量計測手段で被測定流体が流路に充満していない場合に計測を行わない構成とするものである。これにより、流量計測手段の設置している流路に被測定流体が充満していない場合は計測を停止することにより流量の誤差発生を少なくすることができる。またこの場合に表示することにより信頼性を向上することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、特に請求項１から請求項２記載の流量計測手段が電力により動作する構成とするものである。これにより、流量計測手段のエネルギ供給は電力とすることにより取り扱い容易な測定を可能にする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、特に請求項１から請求項３記載の流量計測手段が超音波を用いた構成とするものである。これにより、流量測定を超音波で行うことにより圧損の少ない計測を可能にする。
【００１６】
請求項５記載の発明は、特に請求項１から請求項４記載の流量開閉弁が電力で駆動する構成とするものである。これにより、流量開閉弁の開閉速度を任意に制御するなどの配管系への影響を最小限にとどめる動作を実現できる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１９】
（参考例１）
参考例１に関する本発明の流量計測装置について説明する。図１は本実施例の構成を示す流量計測装置のブロック図である。
【００２０】
図１において被測定流体の流れる流路１０に配置した流量計測手段１１と、前記流量計測手段１１の上流に設置した流量開閉弁１２と前記流量計測手段１１と前記流量開閉弁１２を制御する制御手段１３を備え、前記制御手段１３は電源１４と接続されている。流量計測手段１１は気体測定で膜式、液体測定では羽根車式などいろいろな種類があるが本実施例では電力を用いた超音波流量計を例として説明する。なお電力を用いた方式では電磁式や熱線式などがあるがこれらを用いても同様の効果が得られる。
【００２１】
図２に流量計測手段１１のブロック図を示す。図２において流路１０に配置された超音波を送受信する第１の振動子１５ａ、第２の振動子１５ｂと、前記第１の振動子１５ａを駆動する駆動手段１７と、前記駆動手段１７を動作する計測スタート信号を出力する制御手段１３と、前記第２の振動子１５ｂの出力を受け流路１０内における被測定流体の流速を演算によって求める流量演算手段１６と、前記制御手段１５から流量演算手段１６までの電源入切を制御する電源制御手段１７と、計測時間間隔を管理するタイマ手段１８とを有するものである。
【００２２】
そして、制御手段１３からスタート信号を受けた駆動手段１７が第１の振動子１５ａを一定時間パルス駆動を行い、流量演算手段１６は前記第２の振動子１５ｂの受信信号を受け信号を増幅する受信手段２０とその信号を用いて受信タイミングを決定するタイミング検知手段２１と、タイミング検知手段２１の出力を所定の遅延時間遅れて前記駆動手段１７のトリガ信号として出力する遅延手段２２と、超音波の送受信そして遅延手段２２で遅延時間の後に再度超音波の送受信を繰り返すという動作回数を計測し所定の回数で動作を停止する繰り返し手段２３と、少なくとも駆動手段１７による第１の振動子１５ａの駆動開始から前記繰り返し手段２３の動作停止までの超音波の伝搬時間を測定する計時手段２４と、前記計時手段２４の値から前記一対の振動子間の流速を演算し、それから流量を求める演算手段２５と、サンプリング間隔を調整するサンプリング調整手段２６、計測を呈しする計測停止手段２７からなっている。
【００２３】
さらに、駆動手段１７と第１の振動子１５ａ、および第２の振動子１５ｂと受信手段２０の間に切換手段２８を設け、超音波の送受信を第１の振動子１５ａと第２の振動子１５ｂの間で交互に行うようにしてもよい。このように切換え手段２８で送受信を交互に行うようにすると、被測定流体の上流から下流と下流から上流へのそれぞれの伝搬時間を測定し、（式１）より速度ｖを求め、流速から流量を求めることができる。この方法によれば音速の変化の影響を受けずに流度を測定することが出来るので広く利用されている（超音波センサ間の流れ方向の有効距離をＬ、上流から下流への測定時間をｔ１、下流から上流への測定時間をｔ２とする）。
【００２４】
ｖ＝Ｌ／２（（１／ｔ１）−（１／ｔ２））・・・（式１）
また、制御手段１７から流量開閉弁１２ａを動作するために弁駆動手段１２ｂへ信号を送出している。開閉弁も手動式の弁でいろいろなものがあるが、本実施例では電磁弁やモータ弁のように電力で動作するものを例に説明する。
【００２５】
弁の例として図３にモータ弁のブロック図を示す。図３において弁１２ａにモータからなる弁駆動手段１２ｂと手動手段１２ｄが接続されている。１２ｃはクラッチ板である。
【００２６】
図４は流量計測手段１１、流量開閉弁１２の動作を示すタイミング図である。
【００２７】
動作を図２から図４を用いて説明する。図４において時刻ｔ０までは流量開閉弁１２が開成しているため流量計測を行っている。しかし制御手段１３が流量開閉弁１２を時刻ｔ０で閉止する信号を図４（ｂ）のように送出すると流量開閉弁１２は一定時間経過後、時刻ｔ１で閉止してしまう。これ以降は弁が閉止しているため被測定流体は流れない。したがって制御手段はｔ０まで周期Ｔで計測していた計測タイミングを図４（ｃ１）のように周期をＴ１（Ｔ１＞Ｔ０）に変更しても良い。これにより動作する回数が減少するため電力の節約になる。具体的には駆動手段へのスタート信号を出す周期を長くするなどして実現する。
【００２８】
もう少し、細かい計測を行なう場合はサンプリング調整手段２６を用い、流量開閉弁が閉止するとサンプリング間隔を正確にＴ１に変更するように動作する。これにより確実に電力を節約することができる。
【００２９】
また、図４（ｃ２）に示すように流量開閉弁１２が閉止してしまうと、時刻ｔ１以降は計測停止手段２７からの信号により制御手段は流量計測を停止してしまう。さらに電源制御手段１８に信号を出し、流量計測手段１６への電源供給を停止してしまっても良い。これにより電力使用を停止することができるため省エネルギを実現することができる。
【００３０】
また、図４（ｃ３）に示すように流量開閉弁１２が閉止動作に入ると被測定流体の動作が不安定になるため、時刻ｔ０で計測停止手段２７からの信号により制御手段は流量計測を停止してしまう。さらに電源制御手段１８に信号を出し、流量計測手段１６への電源供給を停止してしまっても良い。これにより電力使用の停止を早くすることができるとともに流体の流れが不安定な状態での流体計測を停止するため省エネルギの実現と計測誤差の防止を実現することができる。
【００３１】
このように流量計測手段のエネルギ供給に電力を用いることで計測手段の取り扱いが容易になる。また計測を超音波で行なうことにより流路の圧損を極力小さくして計測することができ、微小流量から大流量までの計測を簡単な構成で実現できる。
【００３２】
さらに流量開閉弁が電力で駆動することで開閉速度を任意に制御することが容易になり配管系への影響を小さくすることが可能になる。
【００３３】
また、図３の手動手段１２ｄを設けることにより電源系統に問題が生じても手動で開閉弁を操作することが可能になり、信頼性がより向上する。
【００３４】
（参考例２）
参考例２に関する本発明の流量計測装置について説明する。図５は本実施例の流量計測手段１６の構成を示すブロック図である。参考例１と異なるところは、受信手段２０のゲインを調節する利得調節手段２９と、演算手段２５の結果からオフセット分を調節するオフセット調節手段３０を設けていることである。
【００３５】
動作について図６を用いて以下に説明する。図６の時刻ｔ０において制御手段１３から流量開閉弁１２に閉止信号を送出するとｔ１で閉止が完了する。これ以降、被測定流体は流れていないため流量計測手段１６はそれ自体の調整を行なっても良い。まず経年変化や温度特性などいろいろな条件により第２の振動子１５ｂからの受信信号が小さくなったり大きくなったりすることがある。このため受信手段２０の利得も変更する必要がある。被測定流体の流れていない時に流体計測手段１６は駆動手段１７から第１の振動子１５ａに駆動信号を送出し受信手段２０の受信レベルを調べる。そして最適な受信状態になるよう制御手段１３は利得調整手段２９を用いて受信調整を行なう。具体的には信号が飽和せず検知レベルとして最適な状態になるように利得を調節する。この操作は流量開閉弁１２が閉止した時刻ｔ１からｔ２までの一定時間でも良いし、流量開閉弁１２が開成動作する前の時刻ｔ３からｔ４までの間のどちらでも良い。このように利得を調節しておくことにより次回に流量開閉弁が開成し計測を開始する場合に最適な利得で計測を行なうことが可能になる。
【００３６】
また、流量開閉弁１２が閉止しても計時手段２４からの信号で流量を演算する演算手段２５の値が０にならず、流れがあるような計算をすることがある。これは計測系のオフセット分が変化しているためであり、補正を行なう必要がある。通常、被測定流体が流れている時に補正を行なうことは難しいが、図６時刻ｔ１以降は流量開閉弁１２が閉止しているため流れはない状態である。したがってこの時に計測した流量をオフセット分として補正すれば正確なゼロ流量を求めることができる。具体的には演算手段２５で求めた流量をオフセット調節手段３０で記憶しておき、通常の計測時にその値を補正項として調整することができる。このオフセット分の検出は図６時刻ｔ１からｔ２までの一定時間でも良いし、流量開閉弁１２が開成動作する前の時刻ｔ３からｔ４までの間のどちらでも良い。
【００３７】
ゼロ流量を確実に補正するにはこの２回とも行なうのが良いが、どちらか一方だけとなると開成前の方が実際に流体が流れた場合の誤差を小さくできるため良い。このように流体の流れていない時に正確にゼロ流量を測定し調整しておくことで次回の計測開始時より正確で最適な計測を可能にすることができる。
【００３８】
（実施例１）
実施例１に関する本発明の流量計測装置について説明する。図７は本実施例の流量計測手段１６の構成を示すブロック図である。参考例１と異なるところは、流量開閉弁が閉止すると動作する第１のタイマ手段３１と、前記第１のタイマ手段３１の信号により動作する第２の計測停止手段３２と、流量開閉弁１２の閉止後一定時間毎に信号を出す第２のタイマ手段３３と、流量開閉弁１２の閉止後一定時間動作する第３のタイマ手段３４を設けていることである。
【００３９】
動作について図８を用いて以下に説明する。図８の時刻ｔ０において制御手段１３から流量開閉弁１２に閉止信号を送出するとｔ１で閉止が完了する。これ以降、被測定流体は流路を流れていないはずであるが、下流側では流れが残っている可能性がある。このため流量開閉弁１２が閉止すると制御手段１３は第１のタイマ手段３１を動作するように信号を出す。第１のタイマ手段は時刻ｔ１から動作を開始し、あらかじめ定めた時間Ｔだけ経過する時刻ｔ２までは動作を継続する。第１のタイマ手段３１が動作している間は制御手段１３は駆動手段１７や流量計測手段１６は動作を継続して流量計測する。そして第１のタイマ手段３１が決められた時間Ｔになると第２の計測停止手段に信号を送出する。第２の計測停止手段３２はこの信号を受信すると制御手段１３に流量計測の停止を要求する。これにより流量開閉弁１２が閉止した後もしばらくの間は流量計測を継続するため下流側で流れが残っていてもそれを正確に計測し、流れがなくなった後で計測を停止して省エネを実現することができる。
【００４０】
次に他の動作について図７と図９を用いて説明する。図９の時刻ｔ０において制御手段１３から流量開閉弁１２に閉止信号を送出するとｔ１で閉止が完了する。これ以降、被測定流体は流路を流れていないはずであるが、下流側では被測定流体を欲しいため栓をひねったり、コックを開成したりする可能性がある。このため流量開閉弁１２が閉止すると制御手段１３は第２のタイマ手段３３を動作するように信号を出す。第２のタイマ手段は流量開閉弁１２が閉止した後、一定時間間隔Ｔ２で信号を出し、制御手段１３はこの信号を受信するたびに流量計測を行なう。この時間間隔Ｔ２は通常のサンプリング時間よりはるかに長い時間で良い。これにより、流量開閉弁が閉止した後でも一定時間毎に流量の流れを確認することで下流側で被計測流体を使用開始したことが検知できるようになる。流れを検知すると制御手段１３は開閉弁駆動手段１２ｂを用いて流量開閉弁１２を開成し、流体を流すようにすることができ使用者の利便性を向上することができるようになる。
【００４１】
次に他の動作について図７と図１０を用いて説明する。図１０の時刻ｔ０において制御手段１３から流量開閉弁１２に閉止信号を送出するとｔ１で閉止が完了する。流量が一旦無くなると頻繁に流れが再開することは通常あまり考えられない。このため流量開閉弁１２が閉止すると制御手段１３は第３のタイマ手段３４を動作するように信号を出す。第３のタイマ手段３４は流量開閉弁１２が閉止した後、一定時間間隔Ｔｘはオン状態とする。制御手段１３は第３のタイマ手段３４がオン状態の場合はまだ流量開閉弁１２を閉止してから間が無いため開成信号が他からあった場合でも、これを無視する。例えば図１０の時刻ｔ２では開成できない。第３のタイマ手段３４があらかじめ定めた十分長い時間Ｔｘ経過した後、例えば図１０の時間Ｔ＋ΔＴ経過後に開成要求があると制御手段１３は流量開閉弁１２を開成する。このように流量開閉弁を一旦閉止するとあらかじめ定めた時間内には開成しないようにすることで計測系や弁のハンチング現象等の配管系への影響と頻繁な動作による発熱などの弁駆動手段への負担を軽減して安定な計測を長期間にわたって実現することが可能になる。
【００４２】
（参考例３）
参考例３に関する本発明の流量計測装置について説明する。流量計測手段１６の構成を示すブロック図は図２と同じである。参考例１と異なるところは、流量開閉弁の閉止、開成方法である。
【００４３】
動作について図１１を用いて説明する。図１１の時刻ｔ０において制御手段１３から流量開閉弁１２に閉止信号を送出する場合、例えばモータ弁のように速度を制御できる弁では時刻ｔ１までの時間Ｔ４だけかけて流量開閉弁をゆっくりと閉止する。これは急激に弁を閉止すると被測定流体が液体の場合、ウォータハンマなどの現象が配管系に発生するためである。また気体の場合でも急な圧力変化が発生する可能性がある。反対に流量開閉弁１２を開成する場合は下流側に使用者がいるため早く満足できる流量で供給する必要がある。このため図１１の時刻ｔ２からｔ３までの時間Ｔ５で示す早い時間で弁を開成する。ここでＴ５＜＜Ｔ４となっている。この時間は制御手段１３で電圧制御やパルスレートの変化で容易に実現できる。このように流量開閉弁の閉止時と開成時の速度を配管系を考慮して最適にすることで周囲に影響を与えずに快適に操作することが可能になる。
【００４４】
（参考例４）
参考例４に関する本発明の流量計測装置について説明する。図１２は本実施例の流量計測手段１６の構成を示すブロック図である。参考例１と異なるところは、演算手段２５の結果を表示する計測状態表示手段３５と、外部から流量計測の停止を行なえるように外部入力手段３６を設けていることである。
【００４５】
動作について図１２を用いて以下に説明する。流量開閉弁１２が閉止した後、制御手段１３により流量計測手段１６の動作を停止すると流量が計測できていない。しかし利用者からみると流体が流れていないのか、計測を停止しているのかが判断できない場合が多い。特に通常、配管は透明でなく内部が見えないことや、たとえ見えたとしても流れを検知するのは難しい。したがって流量計測手段１６の動作がどういう状態であるかを示すことは利用者にとっても有用なことである。このため計測状態表示手段３５を設置し、計測中であるのか、計測を停止しているのかを明示する。これにより流量計測手段の動作状況が明確になり利用者は動作を間違うことがなく、例えば故障などとの誤認を防止することも可能になり、利用者から装置提供者まで無駄な作業をしなくてもすむようになる。
【００４６】
次に他の動作について同様に図１２を用いて説明する。流量計測装置が単独で内部の流量開閉弁１２を開閉しても通常は不都合が発生しないが、ガス配管で上流側の工事で空気が混入した場合や、水道配管で同じく上流側で工事のため濁り水が混入した場合は、それらを有効な被測定流体として流量を積算することは無い。このため制御手段１３には外部入力手段３６とそれにつながる通信手段３７を設けておく。そして外部からの信号により満足のいかない被測定流体が流れる場合は、あらかじめ通信手段３７を介して外部入力手段３６から制御手段１３に信号がくるようにしておく。制御手段１３は外部から信号を入力すると流量計測手段１６に信号を出し、流量計測を一時中断する。そして不必要な流体が流れてしまった後に流量計測を再開する。これにより不要な流体の流量を未然に計測しないなどの動作を行なうことが容易に実現できる。
【００４７】
（参考例５）
参考例５に関する本発明の流量計測装置について説明する。図１３は本実施例の流量計測手段１６の構成を示すブロック図である。参考例１と異なるところは、毎日の時刻を計時する第２の計時手段３８と、あらかじめ設定した流量値を記憶する記憶手段３９を設けていることである。
【００４８】
動作について図１４を用いて以下に説明する。従来例でも説明したようにガス、水などの配管を被測定流体が流れているのは２４時間中ほんの数時間である。このため流量の無い時間帯では流量計測装置は流体開閉弁１２を閉止し流量計測手段１６の動作も停止して電力の消費を減らしておくことができる。この使用していない時間帯というのは各使用者の条件により一定していなことのほうが多い。したがってあらかじめ定めた時刻ＴＴになると第２の計時手段３８は制御手段１３に信号を送出する。制御手段１３はこの信号を入力すると、それから時間ΔＴ２だけ流量計測手段１６を用いて流量計測を行なう。この時間ΔＴ２での計測流量があらかじめ定めた値以下の場合は下流側で流体を使用していないと判断して良い。したがって制御手段１３は弁駆動手段１２ｂを介して流量開閉弁１２を閉止する。そして弁を閉止した後は流量計測手段１６への電力供給を停止することが可能である。このように流量をあまり使用していない時間に流量が無いことを確認して流量開閉弁１２を閉止することで不要な被計測流体を下流側に流す可能性を少なくすることができる。
【００４９】
次に他の動作について説明する。従来例でも説明したようにガス、水などの配管を被測定流体が流れているのは２４時間中ほんの数時間である。このため流量の無い時間帯を流量計測手段１６で流量を計測することと第２の計時手段３８で日々の利用パターンを認識し、その使用の少ない時間帯を記憶手段３９に保存しておくことが可能である。そして以後は第２の計時手段３８で時刻を見ながら、記憶手段３９に記憶している時刻、例えば図１４の時刻ＴＴになると制御手段１３はあらかじめ定めた一定時間ΔＴ２だけ流量計測手段１６を用いて流量計測を行なう。この時間ΔＴ２での計測流量があらかじめ定めた値以下の場合は下流側で流体を使用していないと判断して良い。したがって制御手段１３は弁駆動手段１２ｂを介して流量開閉弁１２を閉止する。そして弁を閉止した後は流量計測手段１６への電力供給を停止することが可能である。このように流量をあまり使用していない時間帯をあらかじめ記憶手段３９に保存しておき、その時間に流量計測を行ない弁を閉止することで、流量が無い可能性が高い時刻に流量を確認して流量開閉弁１２を閉止することで不要な被計測流体を下流側に流す可能性を確実に少なくすることができる。
【００５０】
（実施例２）
実施例２に関する本発明の流量計測装置について説明する。図１５は本実施例の流量計測手段１６の構成を示すブロック図である。参考例１と異なるところは、流路１０に被測定流体が充満しるかを確認する充満確認手段４０を設けていることである。
【００５１】
動作について図１５を用いて以下に説明する。超音波流量計でも電磁流量計、それに熱線式の流量計でも被測定流体が流路内部に充満していないと正確な流量を計測することが難しい。そこで本実施例で示すように流路に被測定流路が充満しているかを充満確認手段４０で確認してから流量計測を開始する。例えばこの充満確認手段４０は流量計測装置を設置してから流体を流し、一定時間経過すると自動で確認信号を出すタイマのようなものでも、また手動で信号を送出するものでも良い。さらに超音波で流体を計測している場合は流体の質が変化すると伝播速度が変化するため演算手段２５の出力を用いてあらかじめ予想される演算値以外の値が出た場合は流体が変質しているか、別の流体が流れてきている、さらには液体の場合は空気等が混入している定常状態でないと判断できる。したがって充満確認手段４０としてはこの演算手段２５の値そのものを用いて流路内部の流体の状態を推定することが可能である。このようにして流路内部の状態が被測定流体が充満していないと判断された場合は制御手段１３は流量計測手段１６の動作を停止し、流量の誤差発生を少なくすることが可能である。また、課金されるような被測定流体の場合は本当に正しい流体がながれた場合のみ流量を計測することになり、利用者および流体供給者にとっても信頼性を向上して満足感が得られるような測定ができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明の流量計測装置によれば、次の効果が得られる。
【００５３】
（１）流量調節弁の閉止中は計測頻度を落として省エネを実現することができる。
【００５４】
（２）流量計測手段のサンプリング時間を変化することで省エネを実現することができる。
【００５５】
（３）流量調節弁の閉止中は流量珪計測手段の動作をとめることにより省エネルギと誤動作を防止することができる。
【００５６】
（４）流量開閉弁が閉止動作を開始すると流体の流れが不均一となるため流量計測を停止し計測誤差の発生を防ぐことができる。
【００５７】
（５）流量の流れていない時に流量計測手段の利得を調整することにより次回の計測開始時より最適な計測を可能にすることができる。
【００５８】
（６）流量の流れていない時に正確にゼロ流量を測定し調整しておくことで次回の計測開始時より最適な計測を可能にすることができる。
【００５９】
（７）流量開閉弁が閉止してもしばらくは下流側で流れが発生していることがあるためタイマにより一定時間は流量計測を行い正確な供給流量を求めることができる。
【００６０】
（８）流量開閉弁が閉止した後の一定時間毎に流量の流れを確認することで下流側で使用を開始したことを検知できるようにすることができる。
【００６１】
（９）流量開閉弁を一旦閉止すると予め定めた時間内では開成しないようにしてハンチングなどによる配管系への影響と駆動系の負担を軽減することができる。
【００６２】
（１０）流量開閉弁を閉止する際は配管系への圧力変動を極力抑える速度で動作し、開成時は計測精度に影響しない速度で動作することで周囲に影響を与えないで弁の開閉を行うことができる。
【００６３】
（１１）流量計測手段の動作状況を表示することにより故障との誤認を防止することが可能になる。
【００６４】
（１２）外部から流量計測手段の動作を制御することができるため不要な流体の流量を未然に計測しないなどの動作を行うことが容易にできる。
【００６５】
（１３）日ごろあまり流量を使用していない時間帯で流量が無い場合は流量開閉弁を閉止し不要な供給を停止することができる。
【００６６】
（１４）日ごろあまり流量を使用していない時間帯を記憶しておき、その時間帯で流量が無い場合は流量開閉弁を閉止し不要な供給を停止することができる。
【００６７】
（１５）流量計測手段の設置している流路に被測定流体が充満していない場合は計測を停止することにより流量の誤差発生を少なくすることができる。
【００６８】
またこの場合に表示することによりさらに信頼性を向上することができる。
【００６９】
（１６）流量計測手段のエネルギ供給は電力とすることにより取り扱い容易な測定を可能にする。
【００７０】
（１７）流量測定を超音波で行うことにより圧損の少ない計測を可能にする。
【００７１】
（１８）流量開閉弁を電力で動作することにより開閉速度を任意に制御するなどの配管系への影響を最小限にとどめる動作を実現できるようになる。
【００７２】
（１９）流量開閉弁を手動で動作できる手段を設けることにより緊急に開閉する必要が生じた場合でも電源系統に問題が生じても動作可能なことより利便性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考例１における流量計測装置の全体のブロック構成図
【図２】  同流量計測装置の流量計測手段のブロック構成図
【図３】  同流量計測装置の流量開閉弁のブロック構成図
【図４】  同流量計測装置の流量計測手段の動作を示すタイミングチャート
【図５】  本発明の参考例２における流量計測手段のブロック構成図
【図６】  同流量計測手段の動作を示すタイミングチャート
【図７】  本発明の実施例１における流量計測手段のブロック構成図
【図８】  同流量計測手段の第１のタイマ手段の動作を示すタイミングチャート
【図９】  同流量計測手段の第２のタイマ手段の動作を示すタイミングチャート
【図１０】  同流量計測手段の第３のタイマ手段の動作を示すタイミングチャート
【図１１】  本発明の参考例３における流量開閉弁の動作を示すタイミングチャート
【図１２】  本発明の参考例４における流量計測手段のブロック構成図
【図１３】  本発明の参考例５における流量計測手段のブロック構成図
【図１４】  同流量計測手段の動作を示すタイミングチャート
【図１５】  本発明の実施例７における流量計測手段のブロック構成図
【図１６】  従来の超音波流速計の全体のブロック構成図
【符号の説明】
１０  流路
１１  流量計測手段
１２  流量開閉弁
１３  制御手段
１４  電源
２６  サンプリング調整手段
２７  計測停止手段
２９  利得調節手段
３０  オフセット調節手段
３１  第１のタイマ手段
３２  第２の計測停止手段
３３  第２のタイマ手段
３４  第３のタイマ手段
３５  表示手段
３６  外部入力手段
３８  第２の計時手段
３９  記憶手段
４０  充満確認手段
【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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