[發明專利]流量測量設備

無效

• 申請號: 00807472.0
• 申請日: 2000-05-11
• 公開（公告）號: CN1350634A
• 公開（公告）日: 2002-05-22
• 發明（設計）人: 竹村晃一;長岡行夫
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66;G01F1/68
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 王敬波

技術領域

本發明涉及一種流量測量設備，用于通過間歇性地驅動超聲換能器和/或一熱流量傳感器來測量氣體等的流量。

背景技術

傳統上，在現有技術中已知有使用超聲波這一類型的流量測量設備，如日本公開出版號9-21667中公開的內容。如圖12所示，在傳統的流量測量設備中，作為流體泵1一部分的超聲換能器2和3彼此相對，且超聲換能器3沿流動方向在超聲換能器2之前。該流量測量設備使換能器2沿流向產生一超聲波。當換能器3檢測到該超聲波時，流量測量設備使換能器2再次產生該超聲波，并重復該操作以測量持續時間。該流量測量設備基于持續時間的差值計算流體流量。在由電池驅動該傳統流量測量設備的情況下，如果發射/接收該超聲波消耗大量的功率，則電池會在很短的時間周期內被耗盡。因此，為降低功耗，要求根據測量流量基于一常數周期或可變周期來間歇性地進行測量操作。具體地，當流量為零時，測量周期的時間就長一些。在此情況下，會出乎意料地出現大的流量，因此要在常規測量的間歇期間進行探索測量(該探索測量的重復次數小于常規測量的重復次數)以檢測意料不到的大流量。

然而，不僅在零流量的情況下，而且在具有一定流量值的情況下，如果測量周期太長，當在測量的間歇期間突然出現一流量變化時，該流量測量設備往往不能檢測到該突變，從而引起測量的差異。

本發明解決了上述問題。本發明的目的是降低功耗并實現高精度的測量。

發明內容

本發明的流量測量設備包括：提供在一流體流徑上的流量檢測部件；用于測量來自該流量檢測部件的輸出的測量部件；用于設定該測量部件的測量周期的周期設定部件；用于設定該測量部件的測量分辨率的分辨率設定部件；一流量計算部件，用于基于來自該測量部件的輸出計算流量；和一測量控制部件，用于控制所述每個部件，其中該測量控制部件包括：一常規測量部件，用于在該周期設定部件和分辨率設定部件內設定一預定值，以便基于由該設定所獲得的值獲得一測量流量；和一探索測量部件，用于在該常規測量部件的間歇期間，在該周期設定部件中設定一周期，該周期短于由該常規測量部件設定的周期，以及用于在該分辨率設定部件中設定一粗略的分辨率，以在該常規測量部件的間歇期間，基于由該設定所獲得的值估計一流量。

使用上述結構，可通過進行探索測量來檢測流量的變化，于是可降低使用常規測量的頻率。由探索測量消耗的功率較小，且無需使用具有其它結構的附加的流量檢測部件，因此能夠降低功耗并實現高精度的測量。

該流量檢測部件可包括用于發射一超聲波信號的第一換能器和用于接收該超聲波信號的第二換能器；該測量部件可重復在該第一換能器和第二換能器之間的超聲波傳播，以便測量該超聲波傳播的累計時間，該周期設定部件可設定用于該第一換能器和第二換能器的測量起動周期，且該分辨率設定部件可設定重復該超聲波傳播的次數。

使用上述結構，在探索測量中，可降低重復超聲波傳播的次數。在此情況下，探索測量的持續時間短于常規測量的持續時間，且該探索測量以非常即時的方式來進行。因此，例如，可檢測到由液壓的波動引起的脈沖流量的起伏，且有可能提高對流量變化的測量靈敏度。

所述流量測量設備還可包括：一熱流量傳感器，該測量部件可測量該流量傳感器的熱輸出，該周期設定部件可設定該流量傳感器的測量周期，且該分辨率設定部件可設定輸入到該流量傳感器的熱量，以便設定該測量部件的測量分辨率。

使用上述結構，在探索測量中，可降低輸入到一加熱器的熱量。進行探索測量使得消耗的熱量與進行常規測量情況下消耗的熱量相比有所下降，于是有可能提高熱流量傳感器的熱線的耐久性和包括該熱流量傳感器的熱流量測量設備的可靠性。

該常規測量部件可將周期設定部件中的測量周期設定為在測量流量降低時持續一段較長的時間。此時，通過進行探索測量，可檢測到在常規測量的間歇期間的流量變化，尤其是，當流量較小時，可將測量周期設定為持續一段較長的時間，以便降低操作頻率，從而降低功耗。

該常規測量部件還可將周期設定部件中的該測量周期設定為在估計流量降低時持續一段較長的時間。此時，通過進行探索測量，可預測流量變化并改變常規測量周期，于是，尤其是當流量較小時，可降低功耗，并有可能提高對流量變化的測量靈敏度。

該常規測量部件還可在估計流量升高時，將分辨率設定部件中的測量分辨率設定為一粗略值。通過進行探索測量可預測流量的變化，尤其是，當流量較大時，可將測量周期設定為一粗略值，以便降低操作電流。從而降低功耗。