流體測量裝置制造方法

流體測量裝置制造方法
【專利摘要】本發明的氣體測量裝置具備供流體流入的流入口以及供流體流出的流出口，并求出在從流入口到流出口之間流通的流體的流量。具備在流入口與流出口之間并列地設置的多個測量流路、設置于多個測量流路并用于求出在該測量流路中流通的流體的流量的流量測定部(61a)～(61e)、求出由各個流量測定部(61a)～(61e)求出的流量的平均值的平均流量運算部(92)以及獲取表示由平均流量運算部(92)求出的平均值與由流量測定部(61a)～(61e)求出的各個流量之間的關系的指標值并判斷該指標值是否在規定值以上的流量比較部(93)。由此，本發明能夠僅根據在各個測量流路中分別測量出的個別流量的結果來判斷測量結果錯誤的個別流量。
【專利說明】流體測量裝置

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種測定在流路中流動的流體的流速并根據該流速計算流體的體積流量從而測量流體的使用量的流體測量裝置。

【背景技術】
[0002]目前，在一般的有燃氣需求的家庭住宅中安裝有根據通過計量室的次數來測量氣體的流量的膜式氣體計量儀。由于膜式氣體計量儀在測量原理上需要較大容量的用于設置計量室的空間，因此難以進一步小型化。
[0003]因此，作為實現小型化的氣體計量儀，近年來開發出了超聲波式氣體計量儀。在超聲波式氣體計量儀中，在氣體所流動的流路的上游和下游設置超聲波傳感器(波發送接收器)，通過超聲波的到達時間來測量在流路中流動的氣體的流速，根據氣體的流速計算氣體的體積流量，從而測量出氣體的使用量。這樣，超聲波式氣體計量儀由于是只要設置于用于測量流量的流路就能夠測量氣體的使用量的結構，因此容易小型化。
[0004]另外，還尋求開發一種不是用于一般的有燃氣需求的家庭而是能夠在工廠等消耗大量氣體的設施中測量氣體的使用量的氣體計量儀。作為這樣的能夠測量大量的氣體使用量的氣體計量儀，例如提出以下一種流體測量裝置(例如，專利文獻I)，該流體測量裝置設置有相互并列連接的多個測量流路，并針對每個測量流路配設一對超聲波傳感器，測定各個測量流路中的流量并將它們的總和作為整體流量。
[0005]然而，在像這樣針對多個測量流路中的每一個測量流路配設一對超聲波傳感器、測定各個測量流路中的流量并求出整體流量的結構的測量裝置的情況下，存在在測量流路中的任一個發生無法正常測量流量這樣的異常的情況下都無法正確地求出整體流量這種問題。
[0006]因此，提出以下一種流體測量裝置(例如，專利文獻2)，該流體測量裝置具備在多個測量流路中分別測量流量的流量測量單元以及測量在多個測量流路中流動的流體的總流量的總流量測量單元，根據總流量與各個流路的流量之差來確定發生異常的測量流路。
[0007]專利文獻1:日本特開平11-287676號公報
[0008]專利文獻2:日本專利第4174878號說明書


【發明內容】

_9] 發明要解決的問題
[0010]然而，如上所述的現有技術存在僅根據在多個測量流路中分別測量出的流量的結果無法確定出發生異常的測量流路這種問題。即，在專利文獻2所公開的流體測量裝置中，為了確定出發生異常的測量流路，需要還具備測量流體的總流量的總流量測量單元。
[0011]在此，需要準備直徑(截面積)大的流路以使大容量的流體在一個流路中流通。而且，在通過一對超聲波傳感器測量大容量的流體的流量的情況下，形成為對直徑大的流路設置一對超聲波傳感器，從而超聲波傳感器之間的距離變大。因此，需要增大所產生的超聲波的聲壓水平等設法使在一對超聲波傳感器之間能夠較佳地進行超聲波的發送和接收，從而消耗成本。
[0012]本發明提出一種能夠僅根據在多個流路中分別測量出的個別流量的結果來判斷測量結果錯誤的個別流量的流體測量裝置。
[0013]用于解決問題的方案
[0014]為了解決上述問題，本發明的某個方式所涉及的流體測量裝置具備供流體流入的流入口和供該流體流出的流出口并求出在從該流入口到該流出口之間流通的流體的流量，該流體測量裝置具備:多個測量流路，該多個測量流路并列地設置在上述流入口與上述流出口之間；個別流量測定單元，其設置于上述多個測量流路，用于求出在該測量流路中流通的流體的流量即個別流量；平均流量運算單元，其求出由各個上述個別流量測定單元求出的個別流量的平均值；以及比較判斷單元，其在將由上述平均流量運算單元求出的上述平均值與由上述個別流量測定單元求出的各個個別流量進行比較所得到的比較結果中判斷與基準值的差是否在規定值以上。
[0015]發明的效果
[0016]本發明如以上說明的那樣構成，起到不測量總流量就能夠判斷多個測量流路中有無異常的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是表示本實施方式的氣體測量裝置中的與流量測量處理有關的結構的框圖。
[0018]圖2是表示本實施方式所涉及的氣體測量裝置的主要部分結構的示意圖。
[0019]圖3是表示在本實施方式所涉及的氣體測量裝置中存儲在主控制部存儲裝置中的流量數據表的一例的圖。
[0020]圖4是表示本實施方式所涉及的氣體測量裝置中的氣體流量測量處理的處理流程的一例的流程圖。

【具體實施方式】
[0021]根據本發明的第一方式，是一種流體測量裝置，具備供流體流入的流入口和供該流體流出的流出口并求出在從該流入口到該流出口之間流通的流體的流量，該流體測量裝置具備:多個測量流路，該多個測量流路并列地設置在上述流入口與上述流出口之間；個別流量測定單元，其設置于上述多個測量流路，用于求出在該測量流路中流通的流體的流量即個別流量；平均流量運算單元，其求出由各個上述個別流量測定單元求出的個別流量的平均值；以及比較判斷單元，其獲取表示由上述平均流量運算單元求出的上述平均值與由上述個別流量測定單元求出的各個個別流量之間的關系的指標值，并判斷該指標值是否在規定值以上。
[0022]根據上述結構，由于具備個別流量測定單元和平均流量運算單元，因此能夠求出在各流路中測定出的流量即個別流量的平均值。
[0023]在此，該平均值與在該流體測量裝置中流通的流體的流量相應地變化，但是與在并列地設置的各個測量流路中流通的個別流量的比較呈現固定的關系。
[0024]例如，在并列地設置的所有測量流路為尺寸大致相等的形狀的情況下，個別流量的平均值與在各流路中流通的流體的個別流量呈大致一致的關系。在這種關系的情況下，能夠利用上述平均值與各個上述個別流量的差值作為指標值。
[0025]也就是說，當作為指標值而例如設為上述平均值與上述個別流量的差值時，在正常地獲取了個別流量的情況下，該個別流量的指標值為O或者近似于O的值(以O為基準在其附近范圍的值)。
[0026]另外，即使在并列地設置的流路的尺寸是各不相同的形狀的情況下，在各測量流路中測定出的個別流量的平均值與在各測量流路中流通的個別流量之間的關系也呈大致固定的關系。在這種關系的情況下，例如當將指標值設為上述平均值與上述個別流量的比值時，在正常地獲取了個別流量的情況下，該個別流量的指標值為與上述比值一致或者近似于該比值的值。
[0027]相反地，在根據上述平均值和在上述各流路中流通的個別流量求出的指標值在規定值以上的情況下，可以說個別流量的測量結果產生了錯誤。
[0028]此外，規定值是在能夠視為是正常的個別流量的指標值的偏差范圍內且例如考慮各測量流路的設計誤差、各測量流路中的流量的測量誤差等而能夠設定的值。另外，通過這樣設定規定值，能夠僅確定出測量錯誤的流量。
[0029]因而，本發明的第一方式所涉及的流體測量裝置如上所述具備比較判斷單元，能夠判斷表示上述平均值與在上述各流路中流通的個別流量之間的關系的指標值是否在規定值以上，因此能夠判斷是否存在測量錯誤的流量。
[0030]因此，本發明所涉及的流體測量裝置起到能夠僅根據在各個測量流路中分別測量出的個別流量的結果來判斷測量結果錯誤的個別流量這樣的效果。
[0031]另外，根據本發明的第二方式，也可以是，在本發明的第一方式的結構中，構成為還具備總流量運算單元，該總流量運算單元根據除去由上述比較判斷單元判斷為在上述規定值以上的個別流量以外的剩余的個別流量，來求出在從上述流入口到上述流出口之間流通的流體的流量。
[0032]根據上述結構，由于具備總流量運算單元，因此能夠除去被判斷為在規定值以上的流量而根據其以外的流量來求出在從上述流入口到上述流出口之間流通的流體的總流量。
[0033]另外，根據本發明的第三方式，也可以是，在本發明的第一方式或者第二方式的結構中，構成為上述比較判斷單元求出上述平均值與各個上述個別流量的差值作為上述指標值，并判斷該差值是否在規定值以上。
[0034]在此，能夠將平均值與個別流量的差值求出為平均值減去個別流量得到的值的絕對值。
[0035]另外，根據本發明的第四方式，也可以是，在本發明的第一方式或者第二方式的結構中，構成為上述比較判斷單元求出上述平均值與各個上述個別流量的比值作為上述指標值，并判斷該比值是否在規定值以上。
[0036]另外，根據本發明的第五方式，也可以是，在本發明的第三方式或者第四方式的結構中，上述規定值為與由上述平均流量運算單元求出的上述平均值相應地設定的值。
[0037]另外，根據本發明的第六方式，也可以是，在本發明的第一方式至第五方式中的任一方式的結構中，構成為上述平均流量運算單元將由上述流量測定單元在各個測量流路中求出的上述個別流量中的成為最大值和最小值的個別流量分別除去而求出上述平均值。
[0038]根據上述結構，除去成為最大值和最小值的各個別流量而求出平均值。在此，如果在測量流路中分別求出的個別流量包含錯誤，則該成為最大值和最小值的個別流量分別為測量結果錯誤的個別流量。因而，平均流量運算單元能夠除去錯誤的個別流量而求出平均值，從而能夠使平均值更加準確。
[0039]以下，參照附圖對本發明的優選實施方式進行說明。此外，下面對全部附圖中相同或者相對應的結構部件附加相同的參照標記，并省略其說明。
[0040](氣體測量裝置)
[0041]首先，參照圖1和圖2對本實施方式所涉及的氣體測量裝置(流體測量裝置)I的結構進行說明。圖1是表示本實施方式的氣體測量裝置I中的與流量測量處理有關的結構的框圖。圖2是表示本實施方式所涉及的氣體測量裝置I的主要部分結構的示意圖。
[0042]本實施方式所涉及的氣體測量裝置I為設置在氣體配管的中途并求出所消耗的氣體流量(氣體使用量)的超聲波式氣體計量儀。此外，氣體測量裝置I并不限于這樣的超聲波式氣體計量儀。例如，也可以構成為通過利用電子檢測原理的流量傳感器、或者射流方式等的瞬時流量計來求出氣體流量。
[0043]如圖2所示，氣體測量裝置I為具備流路單元2、上游側超聲波傳感器4a?4e、下游側超聲波傳感器5a?5e、輔助控制部6a?6e、流入口 7、流出口 8、主控制部9、電池10、顯示部11以及安保用傳感器12而成的結構。此外，在此，設為氣體從流入口 7朝向流出口8在流路單元2內沿一個方向流動。
[0044]流入口 7為供氣體從氣體提供側的氣體配管流入氣體測量裝置I的入口。在本實施方式所涉及的氣體測量裝置I中，構成為在其上表面設置流入口 7，并將氣體提供側的氣體配管與流路單元2相連接。
[0045]流出口 8為供氣體從氣體測量裝置I向氣體消耗側的氣體配管流出的出口。在本實施方式所涉及的氣體測量裝置I中，構成為在其上表面設置流出口 8，并將氣體消耗側的氣體配管與流路單元2相連接。
[0046]流路單元2為向需求者提供的氣體所流過的截面呈矩形的筒狀的管。如圖1所示，流路單元2為具有切斷閥3、入口緩沖部21、多個測量流路22a?22e以及出口緩沖部23而成的結構。
[0047]測量流路22a?22e為用于測量所消耗的氣體的流量(在氣體測量裝置I中流通的氣體的流量)的流路。在本實施方式中，構成為各個測量流路22a?22e的直徑(截面積)相等。此外，在不需要對各個測量流路22a?22e進行區別說明時，簡稱為測量流路22。
[0048]流路單元2在這些多個測量流路22a?22e的上游側具有入口緩沖部21，在這些多個測量流路22a?22e的下游側具有出口緩沖部23。入口緩沖部21、多個測量流路22a?22e以及出口緩沖部23分別連通，在本實施方式所涉及的氣體測量裝置I中，構成為在測量流路22a?22e中分別測量在入口緩沖部21與出口緩沖部23之間流通的氣體的流量。即，在本實施方式所涉及的氣體測量裝置I中，形成為測量在并列地配置在入口緩沖部21與出口緩沖部23之間的所有流路(測量流路22a?22e)中分別流通的氣體的流量(個別流量)的結構。
[0049]另外，本實施方式所涉及的氣體測量裝置I在流路單元2的上游(入口緩沖部21的上游側)具有切斷閥3。切斷閥3例如在從氣體測量裝置I到配置在氣體消耗側的氣體設備(未圖示)之間檢測出氣體泄漏等異常的情況下、或者響應于來自外部的切斷流路單元2的切斷請求等，關閉流路單元2的流路，從而切斷氣體的流動。切斷閥3能夠根據來自主控制部9的控制指示來關閉或打開流入口 7與入口緩沖部21之間的流路。該切斷閥3為具有用于關閉流路單元2的流路的閥體(未圖示)以及作為該閥體的動力源的步進電動機(未圖示)的結構，更具體地說，按照以下方式關閉或打開流路單元2的流路。
[0050]S卩，響應于來自主控制部9的控制指示，對切斷閥3中的步進電動機所具有的定子的線圈(未圖示)施加具有相位差的脈沖狀電流。然后，通過該電流的施加，步進電動機的轉子(未圖示)正旋轉。通過該轉子的正旋轉，閥體向閥座(未圖示)側前進，從而關閉流路。由此，能夠在氣體測量裝置I中切斷氣體的流動。相反地，在打開流路的情況下，在切斷閥3中使步進電動機逆旋轉，由此閥體離開閥座。
[0051 ] 上游側超聲波傳感器4a?4e以及下游側超聲波傳感器5a?5e相互發送和接收超聲波。上游側超聲波傳感器4a?4e以及下游側超聲波傳感器5a?5e分別設置于測量流路22a?22e。此外，在不需要特別地對各個上游側超聲波傳感器4a?4e進行區別說明的情況下，簡稱為上游側超聲波傳感器4。同樣地，在不需要特別地對下游側超聲波傳感器5a?5e進行區別說明的情況下，簡稱為下游側超聲波傳感器5。
[0052]另外，這些上游側超聲波傳感器4和下游側超聲波傳感器5的組構成為響應于來自與各測量流路22分別相對應地設置的輔助控制部6a?6e的控制指示而進行驅動。對輔助控制部6a?6e也同樣地，在無需特別進行區別說明的情況下，簡稱為輔助控制部6。
[0053]即，上游側超聲波傳感器4設置在測量流路22中的上游側的側壁，下游側超聲波傳感器5設置在測量流路22中的下游側的側壁，且兩者相互對置。而且，當從主控制部9經由輔助控制部6向上游側超聲波傳感器4輸入驅動信號(控制信號)時，上游側超聲波傳感器4向下游側超聲波傳感器5輸出超聲波。從上游側超聲波傳感器4輸出的超聲波在測量流路22內朝向下游側向斜下方前進，從而朝向下游側超聲波傳感器5傳送。相反地，當從主控制部9經由輔助控制部6向下游側超聲波傳感器5輸入驅動信號時，該下游側超聲波傳感器5朝向上游側超聲波傳感器4輸出超聲波。從下游側超聲波傳感器5輸出的超聲波在測量流路22內朝向上游側向斜上方前進，從而朝向上游側超聲波傳感器4傳送。而且，輔助控制部6測量各個超聲波的到達時間，并根據到達時間的差求出在流路單元2中流動的氣體的流速。然后，輔助控制部6將所求出的流速與流路單元2的截面積等相乘而求出流量。輔助控制部6求出氣體流量時，將所求出的氣體流量通知給主控制部9。
[0054]主控制部9對氣體測量裝置I中的各部分的各種動作進行控制，作為“各部分的控制處理”，例如如下面那樣進行動作。即，氣體測量裝置I在本裝置的下游側具有檢測是否發生氣體泄漏等異常的安保用傳感器12。而且，主控制部9根據安保用傳感器12的檢測結果判斷是否發生氣體泄漏等異常、或者判斷是否從外部接收到了流路的切斷指示。然后，在判斷為發生了氣體泄漏等異常的情況下，或者在判斷為接收到了切斷指示的情況下，主控制部9進行控制使得向切斷閥3施加電流而如上述那樣關閉流路單元2的流路。另外，主控制部9也能夠進行控制使得在顯示部11中顯示所消耗的氣體的流量等各種信息。顯示部11例如能夠通過CRT或液晶顯示器、等離子顯示器、或者有機EL顯示器等實現。
[0055]另外，作為“氣體流量測量處理”，主控制部9也能夠根據從各輔助控制部6接收到通知的氣體流量來判斷是否存在測定結果錯誤的測量流路22，在存在測定結果錯誤的測量流路22的情況下，除去該測量流路22的測定結果而求出整體的總流量。關于本實施方式所涉及的氣體測量裝置I的“氣體流量測量處理”的詳細情況在后文進行說明。
[0056]另外，上述的輔助控制部6例如能夠通過超聲波測量用的LSI (Large ScaleIntegrat1n:大規模集成電路)實現。該超聲波測量用LSI由能夠進行超聲波測定的模擬電路以及順序地進行超聲波傳送時間的測量動作的數字電路構成。另一方面，主控制部9例如能夠通過CPU實現。
[0057](氣體流量測量處理所涉及的結構)
[0058]在此，參照圖1更具體地說明與本實施方式所涉及的氣體測量裝置I的“氣體流量測量處理”有關的結構。
[0059]如圖1所示，作為與“氣體流量測量處理”有關的結構，輔助控制部6a?6e分別具有流量測定部(個別流量測定單元)61a?61e。此外，在無需特別地對各個流量測定部61a?61e進行區別說明的情況下，簡稱為流量測定部61。
[0060]流量測定部61根據由上游側超聲波傳感器4以及下游側超聲波傳感器5獲得的上述超聲波的到達時間的差而求出流過測量流路22的氣體的流速，并根據所求出的該流速及測量流路22的截面積等求出流過測量流路22的氣體的每單位時間的流量。通過上游側超聲波傳感器4、下游側超聲波傳感器5以及該流量測定部61來實現本發明的個別流量測定單元。
[0061]另外，在本實施方式中，構成為在上游側超聲波傳感器4與下游側超聲波傳感器5之間每2秒相互發送和接收超聲波多次。因此，在本實施方式所涉及的氣體測量裝置I中，形成每2秒確認氣體的流量變化的結構。
[0062]作為與“氣體流量測量處理”有關的結構，主控制部9為具有流量獲取部91、平均流量運算部(平均流量運算單元)92、流量比較部(比較判斷單元)93、總流量運算部(總流量運算單元)94以及主控制部存儲裝置95而成的結構。
[0063]流量獲取部91當接收到在各測量流路22中測量出的氣體流量時，在主控制部存儲裝置95中將其存儲成流量數據表71。流量數據表71例如圖3所示那樣對應有在各測量流路22中分別測量出的流量。圖3是表示在本實施方式所涉及的氣體測量裝置I中存儲在主控制部存儲裝置95中的流量數據表71的一例的圖。
[0064]S卩，在求出在測量流路22a中流通的氣體的流量時，例如設為Qa。在這種情況下，如圖3所示，將測量流路22a與該Qa以能夠取得對應關系的方式保存到流量數據表71。同樣地，關于測量流路22b?22e，也將在這些測量流路22b?22e中測量出的氣體的流量Qb?Qe與測量流路22b?22e相對應地進行存儲。
[0065]此外，主控制部存儲裝置95通過可讀寫的RAM或者EEPROM等半導體存儲裝置而實現。
[0066]平均流量運算部92參照存儲在主控制部存儲裝置95中的流量數據表71求出在各測量流路22a?22e中測量出的流量Qa?Qe的平均值。測量流路22a?22e并列地配置，且它們的直徑(截面積)相同，因此基本上在各測量流路22a?22e中測量出的流量Qa?Qe為大致相同的值。但是，存在設置于測量流路22的上游側超聲波傳感器4、下游側超聲波傳感器5以及輔助控制部6中的某一個的動作發生異常而無法準確地測量流量從而進行錯誤測量的情況。
[0067]因此，平均流量運算部92為了除去上述的錯誤測量出的流量等在所測量出的流量Qa?Qe中成為大幅偏移的值的流量，在流量Qa?Qe中除去最大值和最小值，將除去最大值和最小值后的流量值相加后求出平均值。然后，平均流量運算部92將所求出的平均值傳送到流量比較部93。
[0068]流量比較部93求出表示由平均流量運算部92求出的流量的平均值與由流量測定部61求出的在測量流路22中流通的流量之間的關系的指標值，并判斷該指標值是否在規定值以上。更具體地說，流量比較部93根據由平均流量運算部92求出的平均值和作為流量數據表71存儲在主控制部存儲裝置95中的各流量數據，分別求出兩者的差值作為指標值。而且，流量比較部93判斷求出的各個差值(指標值)是否在規定值以上。在該判斷的結果為存在指標值在規定值以上的流量的情況下，判斷為該流量是錯誤測量出的流量。相反地，在比規定值小的情況下，判斷為該流量不是錯誤測量出的流量。
[0069]在本實施方式中，基本上所有測量流路22a?22e的尺寸均相同，因此在正確地測量出在測量流路22中流通的流量的情況下，根據該流量和平均值求出的指標值為O或者包含在O到規定值的范圍內的值。此外，該規定值優選為考慮由于各測量流路22a?22e的制作誤差或由上游側超聲波傳感器4、下游側超聲波傳感器5及輔助控制部6引起的流量測量誤差等而產生的、實際在各個測量流路22a?22e中流通的流量的偏差來設定。
[0070]總流量運算部94根據流量比較部93的比較結果，求出在氣體測量裝置I中流通的氣體的總流量。在本實施方式所涉及的氣體測量裝置I中，構成為對在并列地配置于入口緩沖部21與出口緩沖部23之間的所有流路中分別流通的氣體的流量進行測量。
[0071]因此，在判斷為在流量比較部93的比較結果中沒有錯誤測量出的流量的情況下，總流量運算部94將在各測量流路22a?22e中流通的氣體流量相加而求出總流量。
[0072]另一方面，在判斷為在流量比較部93的比較結果中存在錯誤測量出的流量的情況下，總流量運算部94不使用被判斷為錯誤測量出的流量的測量流路22的測量結果。由于測量流路22a?22e的流路的截面積相同，因此總流量運算部94利用已經由平均流量運算部92求出的平均值來代替被判斷為錯誤測量的測量結果。
[0073](氣體流量測量處理的處理流程)
[0074]接著，參照圖4對具有上述結構的氣體測量裝置I中的“氣體流量測量處理”的處理流程的一例進行說明。圖4是表示本實施方式所涉及的氣體測量裝置I中的氣體流量測量處理的處理流程的一例的流程圖。
[0075]首先，通過與氣體測量裝置I相連接的氣體設備等開始氣體的利用。此外，此時，設切斷閥3使流路單元2的流路為打開狀態。
[0076]當開始氣體的利用時，從流入口 7進入的氣體通過入口緩沖部21被分配給各個測量流路22a?22e而向出口緩沖部23流動。在各輔助控制部6a?6e中，流量測定部61a?61e根據由上游側超聲波傳感器4a?4e和下游側超聲波傳感器5a?5e測定出的超聲波的到達時間的差而求出流過測量流路22a?22e的氣體的流速。然后，根據所求出的各流速來計算各測量流路22a?22e中的各氣體的流量(步驟Sll)。然后，各輔助控制部6a?6e當分別求出在測量流路22a?22e中流通的氣體的流量時，將所求出的流量的值通知給主控制部9。
[0077]在主控制部9中，流量獲取部91接受在各測量流路22a?22e中流通的氣體的流量的通知，并作為流量數據表71存儲到主控制部存儲裝置95中。這樣，當在主控制部存儲裝置95中存儲流量數據表71時，平均流量運算部92參照該流量數據表71而求出在各測量流路22a?22e中流通的氣體的流量的平均值(步驟S12)。此外，平均流量運算部92在求出所測量出的氣體的流量的平均值時，分別除去記錄在流量數據表71中的各流量中的成為最大值和最小值的值而求出平均值。
[0078]這樣，當在主控制部9中通過平均流量運算部92求出所測量出的流量的平均值時，流量比較部93根據該平均值和在各測量流路22a?22e中流通的流量來獲取指標值，根據該指標值是否在規定值以上來判斷是否存在錯誤測量出的流量。(步驟S13)。S卩，流量比較部93參照由平均流量運算部92求出的流量的平均值和存儲在主控制部存儲裝置95中的流量數據表71來求出由平均流量運算部92求出的流量的平均值與在各測量流路22a?22e中測量出的氣體的流量Qa?Qe的差值(指標值)，并比較該差值(指標值)是否在規定值以上。而且，在該比較的結果為存在指標值在規定值以上的流量的情況下，流量比較部93判斷為該流量是錯誤測量出的流量(步驟S13:“是”)。相反地，在比較的結果為各個指標值比規定值小的情況下，流量比較部93判斷為不存在錯誤測量出的流量(步驟SS13 否”)。
[0079]在步驟S13中為“是”的情況下，總流量運算部94除去錯誤測量出的流量的值而求出在氣體測量裝置I中流通的氣體的總流量(步驟S14)。S卩，總流量運算部94將在各測量流路22a?22e中測量出的流量相加，但是對于被判斷為錯誤測量的測量流路22的測量結果(流量)，不使用該測量結果，取而代之地使用已經求出的氣體流量的平均值。
[0080]另一方面，在步驟S13中為“否”的情況下，總流量運算部94將在各測量流路22a?22e中測量出的流量相加而求出總流量(S15)。
[0081](效果)
[0082]如上所述，在本實施方式所涉及的氣體測量裝置I中，由于主控制部9具有流量比較部93，因此能夠判斷在各測量流路22a?22e的氣體流量的測量結果中是否包含有錯誤測量。另外，由于主控制部9具有總流量運算部94，因此即使在包含有錯誤測量出的流量的情況下，也能夠將該測量結果除去而求出在該氣體測量裝置I中流通的氣體的總流量。
[0083](流量比較部的比較方法的變形例)
[0084](比較方法的變形例I)
[0085]如上所述，在本實施方式所涉及的氣體測量裝置I的流量比較部93中，將在各測量流路22a?22e中測量出的流量的除去最大值和最小值后的平均值與在各測量流路22a?22e中測量出的各流量的差值作為指標值而分別求出，根據這些指標值是否在規定值以上來判斷流量的測量結果中是否存在錯誤。在此，規定值既可以為固定值，也可為與在氣體測量裝置I中流通的氣體的流量、例如在各個測量流路22中測量出的流量的平均值相應地進行變動的值。
[0086](比較方法的變形例2)
[0087]另外，本實施方式的測量流路22a?22e為直徑(截面積)相同的流路，但并不限于此。例如，也可以為直徑(截面積)各不相同的測量流路22a?22e。在這樣測量流路22a?22e各自的直徑(截面積)各不相同的情況下，流量比較部93也可以構成為如下述那樣根據在各測量流路22a?22e中測量出的流量來求出指標值并判斷在所測量出的流量中是否存在錯誤。
[0088]S卩，在本實施方式所涉及的氣體測量裝置I中，將以下的值作為規定值(未圖示)預先存儲，該值為使在測量流路22中流過規定流量的氣體時的、表示流過每個該測量流路22的氣體流量的平均值與流過各測量流路22的各氣體流量之間的關系的比值具有適當的余量而得到的值。
[0089]例如，在流過各個測量流路22a?22e的氣體流量的平均值為100L、實際流過測量流路22a的氣體流量為1L的情況下，事先存儲使表示兩者的關系(10:1)的比值具有余量而得到的值作為規定值。此時的余量優選為考慮各測量流路22a?22e的制作誤差或由上游側超聲波傳感器4、下游側超聲波傳感器5及輔助控制部6引起的流量測量誤差等來設定。
[0090]而且，在實際的流量測量時，流量比較部93獲取表示在各測量流路22a?22e中測量出的流量的平均值與在各個測量流路22a?22e中測量出的流量的關系的比值作為指標值。而且，流量比較部93確認獲取到的該指標值是否在規定值以上。
[0091]而且，在指標值在規定值以上的情況下，流量比較部93判斷為在該測量流路22中測量出的流量是錯誤的。
[0092](總流量運算部的總流量計算方法的變形例)
[0093](總流量計算方法的變形例I)
[0094]另外，如上所述，在本實施方式所涉及的氣體測量裝置I的主控制部9所具有的總流量運算部94中，構成為將在各測量流路22a?22e中分別測量出的流量相加來求出在氣體測量裝置I中流通的氣體的總流量。另外，構成為在各測量流路22a?22e中測量出的流量中包含錯誤測量出的流量的情況下，代替錯誤測量出的流量而使用除去該錯誤測量出的流量以外的其它流量的平均值來求出總流量。
[0095]然而，總流量的求出方法并不限于上述方法。
[0096]例如，本實施方式的測量流路22a?22e為直徑(截面積)相同的流路。因此,總流量運算部94對除去錯誤測量出的流量以外的其它各個流量計算平均值。而且，總流量運算部94也可以將計算出的平均值與測量流路22的個數相乘來求出總流量。例如，在本實施方式中，如圖1所示，測量流路22的個數為5個，因此將如上述那樣計算出的平均值乘以5來求出總流量。
[0097](總流量計算方法的變形例2)
[0098]另外，本實施方式所涉及的氣體測量裝置I為如上述那樣每隔2秒測量在各測量流路22中流通的氣體的流量的結構。因此，事先將該測量結果的歷史記錄作為流量數據表71存儲到主控制部存儲裝置95中。而且，總流量運算部94也可以構成為在存在被判斷為測量結果錯誤的測量流路22的情況下，代替錯誤測量出的流量而使用在該測量流路22中在2秒前測量出的流量(被判斷為不是錯誤測量出的流量的流量)來求出總流量。
[0099]S卩，在求出在氣體測量裝置I中流通的氣體的總流量的情況下，總流量運算部94將被判斷為沒有錯誤測量的氣體的流量原樣相加，并且對于被判斷為錯誤測量的流量，代替該流量而將2秒前測量出的氣體的流量相加來求出總流量。
[0100](總流量計算方法的變形例3)
[0101]另外，本實施方式的測量流路22a?22e為直徑(截面積)相同的流路，但是并不限于此，也可以為直徑(截面積)各不相同的結構。在這樣直徑(截面積)各不相同的測量流路22a?22e的情況下，能夠將總流量運算部94設為如以下那樣求出在氣體測量裝置I中流通的氣體的總流量的結構。
[0102]S卩，在氣體測量裝置I中事先使規定的總流量的氣體流過，預先求出表示此時的規定的總流量與在各測量流路22中流通的氣體流量之間的關系的系數數據，并使其與各測量流路2對應地存儲在主控制部存儲裝置95中。例如在設規定的總流量為Q(total)、設在各測量流路22中流通的流量分別為Q(a)、Q(b)、Q(C)…時，該系數數據能夠求出為Q (total)/Q (a)、Q (total)/Q (b)、Q (total)/Q (c)…。
[0103]然后，在各測量流路22中實際求出氣體流量，并如上述那樣，流量比較部93判斷是否存在錯誤測量出的氣體流量。然后，總流量運算部94根據在除被判斷為是錯誤測量出的氣體流量的測量流路22以外的其它測量流路22中測量出的流量和系數數據，針對各個其它測量流路22計算總流量。然后，總流量運算部94求出以其它各個測量流路22計算出的總流量的平均值，并將所得的值確定為氣體的總流量。
[0104]在像這樣構成的情況下，能夠根據各測量流路22中的氣體流量的測量結果分別求出氣體的總流量。
[0105](流路結構的變形例)
[0106]另外，在本實施方式所涉及的氣體測量裝置I中，并列地形成在入口緩沖部21與出口緩沖部23之間的流路均為能夠測量流通氣體的流量的測量流路22。然而，并不限定于這樣的結構，也可以是并列地形成的多個流路中的至少兩個以上的流路為具有上游側超聲波傳感器4、下游側超聲波傳感器5以及輔助控制部6的測量流路22的結構。
[0107]在像這樣構成的情況下，在主控制部9中，流量獲取部91僅從具有輔助控制部6的流路(測量流路22)獲取在各測量流路22中流通的氣體流量，并制作流量數據表71。
[0108]因此，由平均流量運算部92求出的平均值為在具有輔助控制部6的流路(測量流路22)中測量出的流量的平均值，流量比較部93所判斷的錯誤測量的有無是針對具有輔助控制部6的流路(測量流路22)進行的。
[0109]在像這樣構成的情況下，即使求出了在各個測量流路22中流通的氣體流量，將它們相加也無法作為在氣體測量裝置I中流通的總流量。
[0110]因此，總流量運算部94與上述的“總流量計算方法的變形例3”同樣地，根據除了由流量比較部93判斷為錯誤測量的氣體流量以外的在其它各個測量流路22中測定出的氣體流量分別求出總流量。然后，總流量運算部94求出所求得的總流量的平均值，并將所得的平均值確定為在氣體測量裝置I中流通的氣體的總流量。
[0111]此外，在上述實施方式中，以測量氣體使用量的氣體測量裝置I為例進行了說明，但測量對象并不限于氣體，只要是流體即可。
[0112]根據上述說明，本發明的多種改良、其它的實施方式對于本領域技術人員來說是顯而易見的。因而，上述說明應當被解釋為僅是例示，是以教導本領域人員執行本發明的優選實施方式為目的而提供的。能夠不脫離本發明的精神地對其結構和/或功能的詳細內容進行實質性變更。
[0113]產業h的可利用件
[0114]本發明的流體測量裝置特別適用于為了測定大容量的氣體的流量而具有多個流路并根據在該多個流路中分別流通的流體的流量來測定流體的總流量的流體測量裝置。
[0115]附圖標記說明
[0116]1:氣體測量裝置；2:流路單元；3:切斷閥；4a?4e:上游側超聲波傳感器；5a?5e:下游側超聲波傳感器；6a?6e:輔助控制部；7:流入口 ；8:流出口 ；9:主控制部；10:電池；11:顯示部；12:安保用傳感器；21:入口緩沖部；22a?22e:測量流路；23:出口緩沖部；61a?61e:流量測定部；71:流量數據表；91:流量獲取部；92:平均流量運算部；93:流量比較部；94:總流量運算部；95:主控制部存儲裝置。
【權利要求】
1.一種流體測量裝置，具備供流體流入的流入口和供該流體流出的流出口并求出在從該流入口到該流出口之間流通的流體的流量，該流體測量裝置具備: 多個測量流路，該多個測量流路并列地設置在上述流入口與上述流出口之間； 個別流量測定單元，其設置于上述多個測量流路，用于求出在該測量流路中流通的流體的流量即個別流量； 平均流量運算單元，其求出由各個上述個別流量測定單元求出的個別流量的平均值；以及 比較判斷單元，其獲取表示由上述平均流量運算單元求出的上述平均值與由上述個別流量測定單元求出的各個個別流量之間的關系的指標值，并判斷該指標值是否在規定值以上。
2.根據權利要求1所述的流體測量裝置，其特征在于， 還具備總流量運算單元，該總流量運算單元根據除去由上述比較判斷單元判斷為在上述規定值以上的個別流量以外的剩余的個別流量，來求出在從上述流入口到上述流出口之間流通的流體的流量。
3.根據權利要求1或2所述的流體測量裝置，其特征在于， 上述比較判斷單元求出上述平均值與各個上述個別流量的差值作為上述指標值，并判斷該差值是否在規定值以上。
4.根據權利要求1或2所述的流體測量裝置，其特征在于， 上述比較判斷單元求出上述平均值與各個上述個別流量的比值作為上述指標值，并判斷該比值是否在規定值以上。
5.根據權利要求3或4所述的流體測量裝置，其特征在于， 上述規定值為與由上述平均流量運算單元求出的上述平均值相應地設定的值。
6.根據權利要求1?5中的任一項所述的流體測量裝置，其特征在于， 上述平均流量運算單元將由上述流量測定單元在各個測量流路中求出的上述個別流量中的成為最大值和最小值的個別流量分別除去而求出上述平均值。
【文檔編號】G01F1/00GK104412071SQ201380034305
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2013年6月25日 優先權日:2012年6月28日
【發明者】坂口幸夫, 足立明久, 藤井裕史, 中林裕治, 后藤尋一, 河野康晴, 渡邊葵 申請人:松下知識產權經營株式會社