(57)【要約】【課題】流量の計測値が本来的な異常を示す場合に限って、適切な警報処理を実施できるようにする。【解決手段】流路を流通する流体の流量を計測する計測ユニットと、前記計測ユニットの計測値に関する下限値を設定する設定部３１１と、前記計測ユニットの計測値が前記下限値未満の場合に、警報処理を行なう流量監視部３１３と、前記流体が前記流路を流通し始めたタイミングから前記計測ユニットの計測値が前記下限値を超えるまでは、前記警報処理を無効に制御する警報制御部３１２と、を備える。【選択図】図７
2009122116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を流通する流体の流量を計測する計測ユニットと、
前記計測ユニットの計測値に関する下限値を設定する設定部と、
前記計測ユニットの計測値が前記下限値未満の場合に、警報処理を行なう流量監視部と、
前記流体が前記流路を流通し始めたタイミングから前記計測ユニットの計測値が前記下限値を超えるまでは、前記警報処理を無効に制御する警報制御部と、
を備えたことを特徴とする、流量計測装置。
【請求項２】
前記警報制御部は、
前記タイミング以降に前記計測ユニットの計測値と前記下限値とを周期的に比較し、前記計測値が前記下限値を初めて超えたと判断すると、前記警報処理を有効に制御する、ことを特徴とする、請求項１記載の流量計測装置。
【請求項３】
前記タイミングは、前記流体を前記流路へ流通させる設備機器が起動されたタイミングに相当する、ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の流量計測装置。
【請求項４】
前記設定部は、
前記計測値に関する上限値をさらに設定し、
前記流量監視部は、
前記計測ユニットの計測値が前記上限値を超えると、前記警報処理を実施する、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】
前記設定部は、前記計測ユニットに設けられた操作部に対する操作に応じた信号を受けることにより、前記下限値の設定を行なう、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。
【請求項６】
前記設定部は、前記計測ユニットと通信可能に接続された外部機器からの設定に従って前記下限値の設定を行なう、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。
【請求項７】
前記設定部は、前記計測ユニットに設けられた操作部に対する操作に応じた信号を受けることにより、前記下限値及び上限値の設定を行なう、ことを特徴とする、請求項４記載の流量計測装置。
【請求項８】
前記設定部は、前記計測ユニットと通信可能に接続された外部機器からの設定に従って前記下限値及び上限値の設定を行なう、ことを特徴とする、請求項４記載の流量計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測技術に関し、例えば流量計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
計測技術に関して、例えば下記の特許文献１には、ビル設備、水処理システム等において、電力量、流量など単位時間当たり物理量として計測される量の異常状態を監視する技術が記載されている。
【０００３】
この技術では、例えば、ビル設備の監視システムの要素であるホストコンピュータが、ビル内の配電盤や計装盤等に設置されたセンサ群（電圧、電流、水位等の瞬時値データである計測値データを検出する通常のセンサと、電力量センサ、流量センサなど）で得られるパルス信号や計測値データを収集し、収集したデータの上下限監視を行なう上下限監視プロセスと、警報処理プロセスとを処理する。上下限監視プロセスには、瞬時データである計測値データに対する上下限監視プロセスと、センサから得られるパルス信号積算値に対する上下限監視プロセスとが含まれる。
【０００４】
前記ホストコンピュータは、瞬時値データである計測値データに対しては取得した計測値データが所定の上限値を超えているかどうか、または下限値未満かどうかを計測値データの上下限監視プロセスにおいて監視し、上限値を超えている場合または下限値未満の場合には警報処理プロセスにおいて所定の警報処理を行なう。
【０００５】
また、前記ホストコンピュータは、予め設定されているサンプリング周期毎に各計数値を収集し、サンプリング周期間の計数値の差のデータをパルス信号積算値として求め、この値が上限値を超えているかどうか、または下限値未満かどうかの監視を行なうとともに、上限値を超えている場合または下限値未満の場合には警報処理プロセスにおいて所定の警報処理を行なう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３３７３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来技術によれば、前記ホストコンピュータは、ビル設備や水処理システム等を流通する流体（気体や液体）を、センサにて計測し、その計測値に基づき、予め設定された上下限監視を行ない、所定の警報処理を実施することができる。
【０００８】
しかしながら、当該従来技術によると、例えば前記ビル設備や水処理システムをいったん停止した後に起動した場合、前記流体の流量がゼロから徐々に増えていくが、計測される流量が下限値未満である限り、異常ではないにも関わらず、警報処理が実施されてしまうことになる。このような現象は、ビル設備や水処理システム等の設備機器の起動時（立ち上がり時）の流量変化を考慮していないために生じる。
【０００９】
そこで、本発明の目的の一つは、設備機器の起動時等において異常ではないにも関わらず流量に関する警報処理がなされてしまうことを抑止することにある。
【００１０】
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的の一つとして位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の流量計測装置の一態様は、流路を流通する流体の流量を計測する計測ユニットと、前記計測ユニットの計測値に関する下限値を設定する設定部と、前記計測ユニットの計測値が前記下限値未満の場合に、警報処理を行なう流量監視部と、前記流体が前記流路を流通し始めたタイミングから前記計測ユニットの計測値が前記下限値を超えるまでは、前記警報処理を無効に制御する警報制御部と、を備える。
【００１２】
これにより、前記流体が前記流路を流通し始めたタイミングから前記計測ユニットの計測値が前記下限値を超えるまでは、前記警報処理が無効となるので、異常でないにも関わらず、警報処理が実施されてしまうことを抑止できる。
【００１３】
ここで、前記警報制御部は、前記タイミング以降に前記計測ユニットの計測値と前記下限値とを周期的に比較し、前記計測値が前記下限値を初めて超えたと判断すると、前記警報処理を有効に制御する、こととしてもよい。
【００１４】
また、前記タイミングは、前記流体を前記流路へ流通させる設備機器が起動されたタイミングに相当する、こととしてもよい。
【００１５】
さらに、前記設定部は、前記計測値に関する上限値をさらに設定し、前記流量監視部は、前記計測ユニットの計測値が前記上限値を超えると、前記警報処理を実施する、こととしてもよい。
【００１６】
また、前記設定部は、前記計測ユニットに設けられた操作部に対する操作に応じた信号を受けることにより、あるいは、前記計測ユニットと通信可能に接続された外部機器からの設定に従って、前記下限値、あるいは前記下限値及び上限値の設定を行なう、こととしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
上述の流量計測装置によれば、流路に流体を流通させる設備機器の起動時などにおいて、流量の計測値が下限値未満であっても、警報処理が実施されない。したがって、流量の計測値が本来的な異常を示す場合に限って、適切な警報処理を実施することができる（換言すれば、無用な警報処理を抑止できる）。結果として、ユーザは意図しない警報処理に対応しなくて済み、流量計測装置のユーザの使い易さ（利便性）を向上することができる。また、無用な警報処理が抑制されるので、流量計測装置の電力浪費を低減することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態に係る流量計の斜視図である。
【図２】図１の流量計の計測部を流量計ボディ部から分離させた状態を示す斜視図である。
【図３】（Ａ）は図１の流量計の正面図であり、（Ｂ）は図１の流量計の側面図（（Ａ）の矢印Ｂ方向から見た図）であり、（Ｃ）は図１の流量計の平面図（（Ａ）の矢印Ｃ方向から見た図）である。
【図４】図３（Ｂ）の流量計のＩＶ−ＩＶ部分における断面図である。
【図５】図１の流量計の計測ユニットに設けられたフローセンサを示す斜視図である。
【図６】図５のフローセンサをＶＩ−ＶＩ方向から見た場合の端面図である。
【図７】図１の流量計の計測ユニットに設けられた制御部の機能的構成を示すブロック図である。
【図８】図１の流量計によって収集された流量−時間情報を示すマップである。
【図９】図１の流量計によって収集された流量−時間情報及び流量−時刻情報を示すデータテーブルである。
【図１０】図１の流量計の表示部及びこの表示部に表示された情報を示すものであって、（Ａ）は瞬時流量を示す図、（Ｂ）は瞬時流量の積算値を示す図である。
【図１１】図１の流量計によって計測される、設備機器の起動直後からの流量の推移を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形（各実施例を組み合わせる等）して実施することができる。
【００２０】
図１〜図４に、本実施形態に係る流量計の構成例を示す。本実施形態の流量計１（流量計測装置）は、気体や液体等の流体が流通する配管等の流路の一部に取り付けられて、計測対象の流体の一例であるガスの瞬時流量を検出する。また、流量計１は、検出した瞬時流量を積算してガスの使用量（積算流量）を算出することもできる。
【００２１】
例えば、流量計１は、気体（ガス）が流通する配管Ｐの一部に取り付けられて流路を形成する流路ユニット２と、流路ユニット２に取り付けられる計測ユニット３と、を備えている。計測ユニット３は、フローセンサ（流れセンサ）１２や制御部３０（図７参照）等を有する。
【００２２】
流路ユニット２は、例示的に、図２〜図４に示すように略直方体形状を呈する筐体であり、ガスが流通する断面円形の管路７、管路７の途中に形成された絞り機構８、管路７の上側（計測ユニット３が取り付けられる側）であって絞り機構８を挟んで上流側及び下流側の位置に形成され管路７と外部とを連通させる分岐流路９、１０等を有している。管路７の上流側及び下流側には、配管Ｐが捩じ込み接続される。絞り機構８は、管路７の内径よりも小さい内径を有しており、上流側の配管Ｐから下流側の配管Ｐへと流通するガスに絞り機構８の前後で差圧を発生させるように機能する。
【００２３】
流路ユニット２の上面には、例えば図２及び図４に示すように、平面視略円形状で所定深さの凹部２ａが形成されており、この凹部２ａには、計測ユニット３のバイパス流路形成部３ｂ（後述）が嵌め込まれる。絞り機構８よりも上流側に配置された分岐流路９は、ボディ内部側の小径部とボディ外部側の大径部とを備えており、計測ユニット３のバイパス流路形成部３ｂのバイパス流路３ｃ（後述）に連通接続される。絞り機構８よりも下流側に配置された分岐流路１０も同様にボディ内部側の小径部とボディ外部側の大径部とを備えており、バイパス流路３ｃに連通接続される。
【００２４】
計測ユニット３は、図１〜図４に示すように略直方体形状を呈する筐体を有しており、この筐体の上側（流路ユニット２と反対側）には、表示部４ａ及び操作部４ｂを有する表示操作パネル４が設けられている。表示部４ａは、例えば図７に示すように、各種情報を最大５桁の数字又は英字で表示するデジタル表示部（７セグメントディスプレイ）４１と、操作部４ｂの操作により設定されたモードを示すモード表示灯４２，４３と、を有している。
【００２５】
例えば、一方のモード表示灯４２は瞬時流量モード表示灯であり、他方のモード表示灯４３は積算流量モード表示灯である。瞬時流量モード表示灯４２が点灯している場合には、７セグメントディスプレイ（以下、単に「ディスプレイ」ともいう）４１に表示されている値の単位が瞬時流量［L/min］であることを表し、積算流量モード表示灯４３が点灯している場合には、７セグメントディスプレイ４１に表示されている値の単位が積算流量［L］であることを表すことができる。なお、モード表示灯４２，４３の表示部４ａにおける配置位置は任意である。図７に例示するようにディスプレイ４１の横に配置してもよいし、ディスプレイ４１の下（あるいは上でもよい）に配置してもよい。
【００２６】
ディスプレイ４１は、図７に例示する制御部３０のＣＰＵ３１の制御の下、検出したガスの瞬時流量や瞬時流量の積算値を表示できるほか、ＲＯＭ３２やＥＥＰＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４等の各種メモリ（情報記憶手段）に記憶された情報を表示することができる。
【００２７】
当該情報には、例示的に、フローセンサ１２による計測結果（瞬時流量及び／又は積算流量）、瞬時流量に対応する経過時間や時刻に係る情報、流量計１の機種に関する情報、流量計１（計測ユニット３）に搭載しているファームウェアに関する情報（例えばバージョン情報、コピーライト情報、製造元除法、ソフトウェア識別情報等）、分流比に関する情報、計測ユニット３がサポートする機能及びその機能における設定値等のいずれか１又はいずれか２以上の組み合わせが含まれる。なお、前記分流比は、分岐流路９、バイパス流路３ｃ、及び分岐流路１０を流れる流体の流量に対する、管路７を流れる流体の流量の比として表される。
【００２８】
操作部４ｂには、各種情報の表示態様（表示内容や表示形式）を設定するための各種操作（入力）キーが設けられている。例示的に、操作部４ｂには、左シフトキー４０１、右シフトキー４０２、下（ＤＯＷＮ）キー４０３、上（ＵＰ）キー４０４、実行キー４０５、入力キー４０６、表示キー４０７等が設けられている。
【００２９】
左シフトキー４０１、右シフトキー４０２、下キー４０３、上キー４０４は、例えば、瞬時流量／積算流量モードの選択や、情報の表示内容や表示形式の選択等に用いられる。実行キー４０５は、例えば、フローセンサ１２によるガスの流量（瞬時値及び／又は積算値）の計測を実行（開始）させるのに用いられる。入力キー４０６は、例えば、各種情報の入力に用いることができる。表示キー４０７は、例えば、前記モード設定や、７セグメントディスプレイ４１の表示内容や表示形式を変更するのに用いられる。
【００３０】
なお、表示部４ａ（ディスプレイ４１）への情報出力（表示制御）は、図７に例示する制御部３０の中央演算処理装置（ＣＰＵ）３１の制御の下に行なわれる。ＣＰＵ３１は、操作部４ｂに対するユーザの操作に応じた入力信号を受信し、当該入力信号に応じて表示部４ａに対して適切な表示制御を行なう。
【００３１】
図２〜図４に示す計測ユニット３の筐体の側面には、給電用及び各種信号送受信用のケーブルＣを接続させるためのケーブル接続部５が設けられている。また、計測ユニット３を構成する筐体の下側（流路ユニット２が取り付けられる側）には、板状部３ａが固定されている。図２及び図４に示すように、計測ユニット３の板状部３ａと、流路ユニット２に形成され相互に重ねられたネジ孔と、にネジ６が螺入されることにより、計測ユニット３が流路ユニット２に固定される。
【００３２】
計測ユニット３の板状部３ａと流路ユニット２との間には、図４に示すように、バイパス流路形成部３ｂが配置される。バイパス流路形成部３ｂは、流路ユニット２の凹部２ａに嵌め込まれるような平面視略円形状の薄型の部材であり、その下面には、流路ユニット２の分岐流路９、１０に連通接続されるバイパス流路３ｃが形成されている。流路ユニット２の上流側の管路７を流通するガスは、絞り機構８の前後の差圧によりその一部が上流側の分岐流路９を経由して計測ユニット３のバイパス流路３ｃに導かれて流入し、その後、流路ユニット２の下流側の分岐流路１０を経由して下流側の管路７にバイパス（合流）されるようになっている。主流路である管路７に流れる流量とバイパス流路３ｃに流れる流量との比率（分流比）は、計算あるいは実測によって予め特定しておく。なお、流路ユニット２の凹部２ａ内であってバイパス流路形成部３ｂの周囲には、例えば図２及び図４に示すようなパッキン１１が嵌め込まれ、このパッキン１１により、計測ユニット３の板状部３ａと流路ユニット２の凹部２ａとが形成する空間の気密性を確保できる。
【００３３】
ここで、分岐流路９，１０の断面積が小さい場合、分岐流路９、バイパス流路３ｃ、及び分岐流路１０を流れる流体の流量に対する、管路７を流れる流体の流量の比である分流比は大きくなる。これに対し、分岐流路９，１０の断面積が大きい場合、分岐流路９、バイパス流路３ｃ、及び分岐流路１０を流れる流体の流量に対する、管路７を流れる流体の流量の分流比は小さくなる。
【００３４】
このように、分岐流路９，１０の断面積と、管路７の断面積とに応じて、流体の流路抵抗が変化し、結果として分流比が変化する。なお、流体の流路抵抗は、必ずしも流路の断面積のみに依存しない。例えば、管路７、及び分岐流路９，１０のそれぞれの長さが変化した場合も、流体の流路抵抗が変化し、結果として分流比が変化する。
【００３５】
上記分流比に関する情報は、例えば図７に示す制御部３０のＣＰＵ３１を通じてメモリ（ＲＯＭ３２、ＥＥＰＲＯＭ３３又はＲＡＭ３４）に記憶させることができる。分流比は、分岐流路９，１０の流路抵抗、管路７の流路抵抗等に依存するが、流路ユニット２に取り付けられることで管路７の一部を成す計測ユニット３の抵抗によっても変化し得る。そのため、分流比は、流路ユニット２に取り付けられる計測ユニット３毎に異なる場合もある。したがって、分流比に関する情報は、例えば分流比の値そのものでもよいし、分流比と対応付けられた情報、例えば、計測ユニット３の機種に関する情報や識別番号、製品番号等としてもよい。
【００３６】
計測ユニット３の底面に固定された板状部３ａの中央部には、フローセンサ１２が設けられている。フローセンサ１２は、バイパス流路３ｃを流通するガスの流速又は流量（瞬時流量）を検出する。フローセンサ１２としては、種々の構成を採用することができ、本実施形態においては、例示的に、ダイヤフラムを有する熱式流量センサを採用している。
【００３７】
フローセンサ１２は、例えば図５及び図６に示すように、キャビティ２６が設けられた基板２０、基板２０上にキャビティ２６を覆うように配置された絶縁膜２５、絶縁膜２５に設けられたヒータ２１、ヒータ２１よりも上流側に設けられた上流側測温抵抗素子２２、ヒータ２１よりも下流側に設けられた下流側測温抵抗素子２３、上流側測温抵抗素子２２よりも上流側に設けられた周囲温度センサ２４等を有している。
【００３８】
絶縁膜２５のキャビティ２６を覆う部分は、熱容量が小さく、基板２０に対して断熱性を有するダイヤフラムを構成している。周囲温度センサ２４は、バイパス流路３ｃに流入してきた流体の温度を測定する。ヒータ２１は、キャビティ２６を覆う絶縁膜２５の中心に配置されており、周囲温度センサ２４が計測した流体の温度よりも一定温度（例えば１０℃）高くなるように、加熱される。上流側測温抵抗素子２２はヒータ２１より上流側の温度を検出するために用いられ、下流側測温抵抗素子２３はヒータ２１より下流側の温度を検出するために用いられる。
【００３９】
ここで、バイパス流路３ｃ中の流体が静止している場合、ヒータ２１で加えられた熱は、上流方向及び下流方向へ対称的に拡散する。従って、上流側測温抵抗素子２２及び下流側測温抵抗素子２３の温度は等しくなり、上流側測温抵抗素子２２及び下流側測温抵抗素子２３の電気抵抗は等しくなる。これに対し、バイパス流路３ｃ中の流体が上流から下流に流れている場合、ヒータ２１で加えられた熱は、下流方向に運ばれる。従って、上流側測温抵抗素子２２の温度よりも、下流側測温抵抗素子２３の温度が高くなる。
【００４０】
そのため、上流側測温抵抗素子２２の電気抵抗と下流側測温抵抗素子２３の電気抵抗との間に差が生じる。下流側測温抵抗素子２３の電気抵抗と上流側測温抵抗素子２２の電気抵抗の差は、バイパス流路３ｃ中の流体の速度や流量と相関関係がある。そのため、下流側測温抵抗素子２３の電気抵抗と上流側測温抵抗素子２２の電気抵抗の差を基に、バイパス流路３ｃを流れる流体の速度や流量を算出できる。
【００４１】
図５及び図６に示す基板２０の材料としては、シリコン(Ｓｉ)等が使用可能である。絶縁膜２５の材料としては、酸化ケイ素(ＳｉＯ2)等が使用可能である。キャビティ２６は、異方性エッチング等により形成することができる。また、ヒータ２１、上流側測温抵抗素子２２、下流側測温抵抗素子２３及び周囲温度センサ２４の各材料には白金（Ｐｔ）等が使用可能であり、リソグラフィ法等により形成可能である。
【００４２】
また、計測ユニット３は、図７に示すように、各種電子機器を統合制御する制御部（電気回路）３０を有している。制御部３０は、例示的に、既述のＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＥＥＰＲＯＭ３３及びＲＡＭ３４のほか、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）３５、通信部３６、及びタイマ３７を有している。
【００４３】
ＲＯＭ３２は、設定操作や演算処理のためのアルゴリズムのほか各種制御プログラムが予め書き込まれている。ＥＥＰＲＯＭ３３は、不揮発性記憶手段の一例であり、記憶した情報の書き換えが可能である。なお、ＥＥＰＲＯＭ３３のほか、フラッシュメモリ、強誘電体メモリ（ＦｅＲＡＭ）等を用いることも可能である。
【００４４】
ＲＡＭ３４は、フローセンサ１２によって測定された流量データ等を一時的に保存する。Ｉ／Ｆ３５は、流量計１の外部機器との間で制御信号等の入出力を行なう。通信部３６は、流量計１の外部機器との間で情報の送受信を行なう。タイマ３７は、任意の基準時からの経過時間を計測する時間計測手段の一例である。
【００４５】
ＥＥＰＲＯＭ３３は、ＣＰＵ３１の制御の下、流量計１に対して取り外し可能に装着されており、フローセンサ１２で検出した瞬時流量に係る情報やタイマ３７で計測した経過時間に係る情報を記憶する。ＥＥＰＲＯＭ３３で記憶した情報は、例えばＩ／Ｆ３５や通信部３６を通じて外部機器に出力することができる。
【００４６】
ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２内の各種制御プログラムを読み込んで、種々の情報処理や機器の制御を行なう。例えば、ＣＰＵ３１は、ユーザによる操作部４ｂの操作に応じた入力信号を受けて、ガスの瞬時流量に係る情報及び経過時間に係る情報（以下、「流量−時間情報」という）の収集を開始する。
【００４７】
例えば、流量計１が起動していて情報収集可能な状態にあるが未だ情報収集をしていない状態において、ユーザが実行キー４０５を押すと、ＣＰＵ３１は、タイマ３７を作動させて、ユーザによる操作入力があった時点（任意の基準時）からの経過時間の計測を開始させるとともに、フローセンサ１２によるガスの瞬時流量の検出を開始させる。そして、ＣＰＵ３１は、図８及び図９に例示するように、フローセンサ１２において検出されたガスの瞬時流量（Ｑ1、Ｑ2、…、ＱN-1、ＱN）と、各検出時にタイマ３７で計測された経過時間（Ｔ1、Ｔ2、…、ＴN-1、ＴN）と、を対応付けて図７に示すＥＥＰＲＯＭ３３に記憶させる。
【００４８】
フローセンサ１２における瞬時流量の検出間隔（サンプリング周期）及び検出回数やタイマ３７での計測時間の周期は、流量計１の仕様や使用状況等に応じて適宜設定することができる。例えば、タイマ３７の計測周期を８００分（１３時間２０分）とし、タイマ３７がユーザによる操作入力があった時点から８００分間の時間を計測する間に、フローセンサ１２において瞬時流量を１０分間隔（サンプリング周期：１０分）で８０回検出するように設定することができる。
【００４９】
なお、ＣＰＵ３１は、前記分流比に関する情報を例えばＲＯＭ３２又はＥＥＰＲＯＭ３３から読み出し、当該分流比に関する情報と、フローセンサ１２の検出値（バイパス流路３ｃを流通するガスの流量）とに基づいて、図４に示す管路７（配管Ｐ）を流れる流体の流量を算出（換算）することができる。求めた値は、例えば図７に示すＥＥＰＲＯＭ３３に記憶させることができる。
【００５０】
また、ＣＰＵ３１は、ユーザによる操作部４ｂの操作に応じた入力信号を受けて、流量−時間情報の収集開始時刻を入力し、入力した情報収集開始時刻に基づいて、ＥＥＰＲＯＭ３３に記憶させた経過時間に係る情報を、時刻に係る情報に変換することができる。例えば、図９に示すように、フローセンサ１２において１０分間隔で８０回検出されたガスの瞬時流量（Ｑ1、Ｑ2、…、Ｑ79、Ｑ80）と、各検出時にタイマ３７で計測された経過時間（Ｔ1（１０分）、Ｔ2（２０分）、…、Ｔ79（７９０分）、Ｔ80（８００分））と、が対応付けられて記憶されている場合を想定する。かかる場合において、流量−時間情報の収集開始時刻（タイマ３７の作動を開始させる時刻）が「８：００」であるとすると、図７に示すＣＰＵ３１は、各経過時間（Ｔ1、Ｔ2、…、Ｔ79、Ｔ80）を時刻（８：１０、８：２０、…、２１：１０、２１：２０）に変換してＥＥＰＲＯＭ３３に記憶させる。これにより、「流量−時間情報」が「流量−時刻情報」に変換される。なお、収集開始時刻である「８：００」は、操作者が時計を見て判断し、操作部４ｂの操作キーを操作して入力するようにしてもよい。
【００５１】
ＣＰＵ３１は、操作部４ｂの操作により瞬時流量モードが設定された場合に、図１０（Ａ）に示すように、表示部４ａの瞬時流量モード表示灯４２を点灯させ、検出したガスの瞬時流量（フローセンサ１２における検出値を、配管Ｐを流通するガスの瞬時流量に変換した値）をディスプレイ４１に表示させることができる。一方、図７に示すＣＰＵ３１は、操作部４ｂの操作により積算流量モードが設定された場合に、図１０（Ｂ）に示すように、表示部４ａの積算流量モード表示灯４３を点灯させ、検出したガスの瞬時流量の積算値をディスプレイ４１に表示させることができる。なお、瞬時流量の積算値が６桁以上となる場合、ＣＰＵ３１は、６桁以上の上桁と５桁以下の下桁とを分けて所定時間毎に交互にディスプレイ４１に表示させることもできる。
【００５２】
なお、ディスプレイを一組だけ用いた実施例を説明したが、コストが許せば二組のディスプレイを用いるとよい。一方のディスプレイに経過時間の情報を表示し、他方のディスプレイに対応する流量情報を表示すれば視認性が向上する。あるいは、一方のディスプレイに表示項目を文字表示し、他方のディスプレイに数値を表示すれば視認性が向上する。さらに、液晶ディスプレイやドットマトリックス型ディスプレイ等、複数の項目の表示が可能なディスプレイを用いて認識性を向上させることも可能である。
【００５３】
また、ＣＰＵ３１は、検出した瞬時流量に係る情報及びこれに対応する経過時間又は時刻に係る情報に加えて、瞬時流量の各検出期間（タイマ３７の計測周期）における付加流量情報をＥＥＰＲＯＭ３３に記憶させ、この付加流量情報を表示部４ａに表示させることもできる。例えば、ＣＰＵ３１は、図８に示すように、瞬時流量の各検出期間（０〜ＴN）における最大値ＱMAX、最小値ＱMIN及び平均値ＱAVEに係る情報を、付加流量情報としてＥＥＰＲＯＭ３３に記憶させ、この付加流量情報をディスプレイ４１に表示させることができる。
【００５４】
この際、ＣＰＵ３１は、各検出期間（０〜ＴN）における瞬時流量の積算値や各サンプリング周期（例えばＴ1〜Ｔ2）における瞬時流量の積算値に係る情報を付加流量情報としてＥＥＰＲＯＭ３３に記憶させ、この付加流量情報をディスプレイ４１に表示させることもできる。
【００５５】
さらに、ＣＰＵ３１は、ＥＥＰＲＯＭ３３に記憶させた各種情報（瞬時流量に係る情報やこの瞬時流量に対応する経過時間・時刻に係る情報等）を、通信部３６を介して、無線通信あるいは有線通信を用い、流量計１の外部機器に転送することができる。外部機器には、流量計１に対する各種機能の設定や流量積算値の自動検針を行なうための携帯式端末装置等が含まれる。
【００５６】
また、本実施形態のＣＰＵ３１は、図７中に例示するように、設定部（流量監視値設定部）３１１、判断部３１２および流量監視部３１３としての機能を有する。
【００５７】
流量監視値設定部３１１として機能するＣＰＵ３１は、フローセンサ１２を用いて計測される流量に関する閾値（下限値、あるいは下限値及び上限値の組）を設定することができる。閾値（以下、「流量監視値」ともいう）は、ＲＯＭ３２、ＥＥＰＲＯＭ３３又はＲＡＭ３４に予めデフォルト値として記憶させておいてもよいし、ユーザによって設定、変更できるようにしてもよい。
【００５８】
例えば、ＣＰＵ３１は、ユーザによる操作部４ｂに対する流量監視値の設定操作に応じた信号を受信することにより、ＥＥＰＲＯＭ３３又はＲＡＭ３４に流量監視値を記憶、設定してもよいし、Ｉ／Ｆ３５又は通信部３６により外部機器と通信可能に接続された外部機器から受信した流量監視値をＥＥＰＲＯＭ３３又はＲＡＭ３４に記憶、設定してもよい。
【００５９】
判断部３１２として機能するＣＰＵ３１は、フローセンサ１２による流量計測結果（例えば瞬時流量）を監視する。例示的に、判断部３１２は、配管Ｐ（管路７）内にガスが流通し始めたタイミングからフローセンサ１２による計測結果が前記流量下限値を超えるか否かを判断する。前記タイミングは、例えば、配管Ｐ（管路７）にガスを流通させる設備機器が起動されたタイミングに相当するものとしてよい。この場合、設備機器の起動信号をＣＰＵ３１に入力すればよい。起動信号の入力は、設備機器の起動に連動して自動的に行なわれてもよいし、ユーザが操作部４ｂを操作することで手動にて行なわれてもよい。
【００６０】
判断部３１２は、フローセンサ１２による流量計測結果と、流量監視値設定部３１１により設定された流量監視値（流量下限値）とを周期的に比較して、流量計測結果が初めて流量監視値を超えたか否かを判断する。流量計測結果が流量監視値を初めて超えたと判断した場合、判断部３１２は、流量監視部３１３に対して監視実行指示（トリガ）を与える。
【００６１】
なお、前記比較の周期（インターバル）は、例えば、空調設備などの、配管Ｐ（管路７）へガスを流通させる設備機器が起動されて流路ユニット２の配管Ｐ（管路７）内にガスが流通し始めてからフローセンサ１２による流量計測結果が流量下限値を超えるまでに通常要する時間よりも十分短い周期に設定しておけばよい。
【００６２】
前記周期も、ＲＯＭ３２、ＥＥＰＲＯＭ３３又はＲＡＭ３４に予めデフォルト値として記憶させておいてもよいし、ユーザによって設定、変更できるようにしてもよい。周期を短く設定するほど、判断の精度を向上できる。判断部３１２による判断結果は、ＥＥＰＲＯＭ３３又はＲＡＭ３４に記憶させることができる。また、判断結果は、Ｉ／Ｆ３５や通信部３６経由で外部機器に出力してもよいし、表示部４ａに出力して表示させてもよい。
【００６３】
流量監視部３１３として機能するＣＰＵ３１は、判断部３１２から監視実行指示（トリガ）を受けると、フローセンサ１２の計測結果を、流量監視値に基づき、監視する。
【００６４】
例示的に、流量監視値として流量下限値及び流量上限値のうち流量下限値のみが設定されている場合、流量監視部３１３は、流量計測結果と流量下限値とを周期的に比較して、流量計測結果が流量下限値未満となるか否か（つまり、いったん流量下限値を超えた後に当該下限値未満となったか否か）を監視する。流量計測結果が流量下限値未満になった場合、流量監視部３１３は、警報処理を実施する。例えば、流量監視部３１３は、流量計測結果が前記流量下限値未満になったこと（異常流量の検知）及び／又は警報（アラート）を警報情報の一例として生成する。
【００６５】
流量監視値として流量下限値及び流量上限値の双方が設定されている場合、流量監視部３１３は、流量計測結果と、流量下限値及び流量上限値の双方との比較を行ない、流量計測結果が、流量上限値を超えるか否か、および、流量下限値未満となるか否かをそれぞれ監視する。流量計測結果が流量上限値を超えるか、または流量下限値未満となった場合、流量監視部３１３は、警報処理を実施する。例えば、流量監視部３１３は、異常流量の検知及び／又は警報（アラート）を警報情報の一例として生成する。
【００６６】
なお、流量監視部３１３による監視周期も、ＲＯＭ３２、ＥＥＰＲＯＭ３３又はＲＡＭ３４に予めデフォルト値として記憶させておいてもよいし、ユーザによって設定、変更できるようにしてもよい。当該監視周期を短く設定するほど、前記異常流量の監視（検知）精度を向上できる。
【００６７】
流量監視部３１３が生成した警報情報は、例えば、Ｉ／Ｆ３５又は通信部３６経由で外部機器、及び／又は、流量計１の表示部４ａに出力することができる。なお、流量監視部３１３の機能の一部又は全部は、判断部３１２の機能と統合されてもよい。
【００６８】
つまり、本例のＣＰＵ３１（判断部３１２）は、流路ユニット２の配管Ｐ（管路７）内にガスが流通し始めてからフローセンサ１２による計測結果が流量下限値を超えるまでは、計測結果に基づく流量監視部３１３による監視（警報出力）を無効に制御する警報制御部の一例として用いられている。そして、計測結果が流量下限値を超えると、判断部３１２は、監視（警報出力）を有効とする制御を行なう。
【００６９】
これにより、配管Ｐ（管路７）にガスを流通させる設備機器が起動、運転されて管路７にガスが流通し始めた初期の段階において、余計な警報が発せられてしまうことを抑止することが可能となる。
【００７０】
以下に、図１１を併用して、上述のような警報制御の具体例について説明する。
フローセンサ１２によって計測された流速は、電気回路である制御部３０へ出力される。制御部３０は、例えばＣＰＵ３１及びワークエリアであるＲＡＭ３４において、フローセンサ１２が位置している流路の断面積と、上述の計測結果である流速とを乗じることで、瞬時流量ｑ［L/min］を演算する。なお、ＣＰＵ３１は、瞬時流量ｑを所定時間だけ積算することで、積算流量Ｑ［L］を算出してもよい。
【００７１】
さてここで、製造工場等で、例えば前日の終業時等に製造ラインを停止した後、翌日の始業時等に再び製造ラインを起動して運用（稼動）する場合を想定する。この場合、製造ラインに組み込まれた、流路ユニット２を含む設備機器も、製造ラインの停止／起動に応じて停止／起動することができる。
【００７２】
製造ラインが停止されると、例えば測定ユニット３の制御部３０（ＣＰＵ３１）に停止信号が与えられ、それまでの流量計測結果がリセットされる。リセットは、例えば判断部３１２が行なう。なお、当該リセットは、ユーザの操作部４ｂに対する操作に応じた信号をＣＰＵ３１（判断部３１２）が受信することで実行可能である。
【００７３】
リセット後、製造ラインが再起動されて、例えば図１１中にＡで示すタイミングで流量ユニット２を含む設備機器が起動されると、当該設備機器は、配管Ｐ（図１参照）へのガスの流通を開始する。これにより、流路ユニット２が取り付けられた配管Ｐ内にガスが流通し始め、ゼロから徐々にその流量が増加してゆく。
【００７４】
流路ユニット２に取り付けられた流量計１は、上述したごとくフローセンサ１２及び制御部３０（ＣＰＵ３１）によって、所定のサンプル周期で周期的に配管Ｐ内の管路７を流通するガスの流量（瞬時流量ｑ）を計測する。
【００７５】
流量計１（計測ユニット３）は、それまでゼロであったフローセンサ１２による流量計測結果ｑが、ｑ＞０になったことを検知すると、制御部３０のＣＰＵ３１（判断部３１２）が既述の判断を開始する。すなわち、判断部３１２は、フローセンサ１２の流量計測結果ｑと、流量監視値設定部３１１としての機能により設定された流量監視値（流量下限値）とに基づき、流量監視部３１３による流量監視の適否を判断する。
【００７６】
例えば、流量監視値として、流量下限値ｑminが設定されている場合、判断部３１２は、フローセンサ１２により計測された流量ｑと当該流量下限値ｑminとを所定のサンプル周期で周期的に比較して、計測された流量が流量下限値ｑminを超える（ｑ＞ｑmin）か否かを監視する。
【００７７】
例示的に、判断部３１２は、図１１中にＢで示すタイミングｑ＞ｑminの条件が満たされたと判断すると、流量監視部３１３に対して監視実行指示（トリガ）を与えて流量監視部３１３による流量監視を有効とする。これにより、流量監視部３１３は、管路７の流量監視を開始する。換言すれば、判断部３１２は、ｑ＞ｑminの条件が満たされない間、監視実行指示を流量監視部３１３に与えないことで、流量監視部３１３による監視を無効な状態に制御する。
【００７８】
監視実行指示を受けた流量監視部３１３は、フローセンサ１２の流量計測結果ｑと、流量下限値ｑmin（流量上限値ｑmaxが併せて設定されている場合には流量下限値ｑmin及び流量上限値ｑmax）とを周期的に比較して、流量計測結果ｑが流量下限値ｑmin以下となるか否かを監視する。流量計測結果ｑが流量下限値ｑmin未満になった場合、流量監視部３１３は、その旨及び／又はアラートを警報情報の一例として生成する。
【００７９】
流量監視値として流量下限値ｑminに加えて流量上限値ｑmaxの双方が設定されている場合、流量監視部３１３は、流量計測結果ｑと、流量下限値ｑmin及び流量上限値ｑmaxの双方との比較を周期的に行ない、流量計測結果ｑが、流量上限値ｑmaxを超えるか否か、および、流量下限値ｑmin以下となるか否かをそれぞれ監視する。
【００８０】
流量計測結果ｑが、流量上限値ｑmaxを超えるか、または流量下限値ｑmin未満となった場合、流量監視部３１３は、その旨及び／又はアラートを警報情報の一例として生成する。
【００８１】
流量監視部３１３が生成した警報情報は、例えば、Ｉ／Ｆ３５又は通信部３６経由で外部機器、及び／又は、流量計１の表示部４ａに出力される。これにより、ユーザは、異常流量の発生を知ることができ、適切な対処を採ることができる。
【００８２】
以上のように、本例の流量計１では、判断部３１２において、フローセンサ１２により計測された流量（瞬時流量）ｑが、設備機器の起動後に、流量下限値ｑminを初めて超えたことをもって、流路ユニット２を含む設備機器の起動が完了したと判断して、流量監視部３１３による流量監視を有効とする制御を行なう。換言すれば、判断部３１２は、設備機器の起動後にフローセンサ１２により計測された流量（瞬時流量）ｑが流量下限値ｑminを超えるまでの間、流量監視部３１３による流量監視を無効な状態に制御する。
【００８３】
したがって、設備機器の起動時のように、配管Ｐ（管路７）を流通するガスの流量が、流量下限値ｑmin未満ではあるものの異常ではない場合に、警報処理が実行されることを抑止できる。
【００８４】
よって、設備機器の起動完了後の通常の運転（稼働）中に、配管Ｐの流路７内のガスの流量が不適切（流量下限値ｑmin未満）な状態であることを警告するという本来的な意図に沿って警報処理を実行することが可能となる。すなわち、流量の計測値が本来的な異常を示す場合に限って、適切な警報処理を実施することができる（無用な警報処理を抑止できる）。
【００８５】
結果として、流量計１のユーザ（保守者や管理者等）は意図しない警報処理に対応しなくて済み、ユーザの使い易さ（利便性）を向上することができる。また、無用な警報処理が抑制されるので、流量計１の電力浪費を低減することも可能である。
【００８６】
なお、上記の警報制御は、流量下限値及び流量上限値を積算流量に関する値として、積算流量について実施してもよい。
【００８７】
なお、本実施形態においては、ＣＰＵ３１が、ユーザによる操作部４ｂの操作に応じた入力信号を受けて流量−時間情報の収集を開始した例を示したが、流量−時間情報の収集開始のトリガはこれに限定されるものではない。例えば、流量計１の起動と同時に、あるいは起動後の任意のタイミングでＣＰＵ３１が自動的に流量−時間情報の収集を開始するようにしてもよい。
【００８８】
なお、本発明において「起動」とは次のような事項、あるいはこれらに準ずる事項を含む概念である。（１）流量計測装置に給電を開始した時点を「起動」とする。（２）制御部３０に給電を開始した時点を「起動」とする。（３）作業者や他のコントローラ等によって流量計測装置の外部から該当するトリガ信号を受けた時点を「起動」とする。（４）流れセンサが最初に流体の流れを検出した時点（あるいはそれが所定時間継続した時点）を「起動」とする。（５）流量計測装置が一旦警報を検知した後、作業者や他のコントローラ等によって流量計測装置の外部から該当するトリガ信号を受けた時点を「起動」とする。（６）流量計測装置が一旦警報を検知した後、流れセンサが最初に流体の流れを検出した時点（あるいはそれが所定時間継続した時点）を「起動」とする。（７）流量計測装置が一旦警報を検知した後、作業者や他のコントローラ等によって警報が解除された時点を「起動」とする。（８）上記の（１）〜（７）の時点から所定時間（予め定められた時間）が経過した時点を「起動」とする。
【００８９】
また、本実施形態においては、流量検出手段の一例として熱式流量センサを採用した例を示したが、かかる熱式流量センサに代えて、他の方式（超音波式や電磁式）の流量センサを流量検出手段の一例として採用することもできる。また、本実施形態においては、本発明を気体流量計に適用した例を示したが、液体の流量を検出する流量計に本発明を適用することもできる。なお、以上の説明において用いた「上」及び「下」という語は便宜的な表現であり、必ずしも重力方向に対する方向の限定を表すものではない。
【符号の説明】
【００９０】
１  流量計（流量計測装置）
２  流路ユニット
３  計測ユニット
３ｃ  バイパス流路
４  表示操作パネル
４ａ  表示部
４ｂ  操作部
４０１〜４０７  操作キー
１２  フローセンサ（流れセンサ）
３１  中央演算処理装置（ＣＰＵ）
３１１  設定部（流量監視値設定部）
３１２  判断部
３１３  流量監視部（警報制御部）
３２  ＲＯＭ（不揮発性記憶手段、メモリ）
３３  ＥＥＰＲＯＭ（不揮発性記憶手段、メモリ）
３４  ＲＡＭ（揮発性記憶手段、メモリ）
３５  入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）
３６  通信部
３７  タイマ（時間計測手段）
４１  デジタル表示部（７セグメントディスプレイ）
４２  モード表示灯（瞬時流量モード表示灯）
４３  モード表示灯（積算流量モード表示灯）
【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】
2009122116.tif 000009
【図８】
2009122116.tif 000010
【図９】
2009122116.tif 000011
【図１０】
2009122116.tif 000012
【図１１】
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