CN107430092A - 发热量导出装置及发热量导出方法 - Google Patents

发热量导出装置及发热量导出方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107430092A
CN107430092A CN201680019405.7A CN201680019405A CN107430092A CN 107430092 A CN107430092 A CN 107430092A CN 201680019405 A CN201680019405 A CN 201680019405A CN 107430092 A CN107430092 A CN 107430092A
Authority
CN
China
Prior art keywords
combustion gas
caloric value
sound
velocity
leading
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680019405.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107430092B (zh
Inventor
救仁乡丰
菱沼祐
菱沼祐一
小林贤知
今西宏德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Gas Co Ltd filed Critical Tokyo Gas Co Ltd
Publication of CN107430092A publication Critical patent/CN107430092A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107430092B publication Critical patent/CN107430092B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02—Analysing fluids
    • G01N29/024—Analysing fluids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F3/00—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow
    • G01F3/02—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement
    • G01F3/20—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having flexible movable walls, e.g. diaphragms, bellows
    • G01F3/22—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having flexible movable walls, e.g. diaphragms, bellows for gases
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00—Measuring quantity of heat
    • G01K17/06—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/30—Arrangements for calibrating or comparing, e.g. with standard objects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/32—Arrangements for suppressing undesired influences, e.g. temperature or pressure variations, compensating for signal noise
    • G01N29/323—Arrangements for suppressing undesired influences, e.g. temperature or pressure variations, compensating for signal noise compensating for pressure or tension variations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/32—Arrangements for suppressing undesired influences, e.g. temperature or pressure variations, compensating for signal noise
    • G01N29/326—Arrangements for suppressing undesired influences, e.g. temperature or pressure variations, compensating for signal noise compensating for temperature variations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4409—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison
    • G01N29/4427—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison with stored values, e.g. threshold values
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/22—Fuels; Explosives
    • G01N33/225—Gaseous fuels, e.g. natural gas
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/021—Gases
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

提供能够实现低成本化的发热量导出装置及发热量导出方法。燃气表(发热量导出装置)(110)具有：声速导出部(160)，其导出在燃气流路内流过的燃气的声速；发热量导出部(164)，其参照根据燃气的声速唯一地导出每单位体积的发热量的对应关系信息，根据由声速导出部(160)导出的声速，导出与该燃气的类别无关的、该燃气的每单位体积的发热量；以及流量导出部(162)，其导出在燃气流路中通过的燃气的流量，由此能够导出燃气的通过发热量。

Description

发热量导出装置及发热量导出方法
技术领域
本发明涉及导出燃气(gas)的每单位体积的发热量的发热量导出装置及发热量导出方法。
背景技术
燃气经营者为了掌握需求者消耗的燃气的通过体积(通過体積)，在需求地点配置燃气表，根据在燃气表计测出的燃气的通过体积进行收费。在此，如果提供给需求地点的燃气的每单位体积的发热量固定，也可以根据燃气的通过体积正确导出通过燃气表的燃气的通过发热量即需求者消耗的燃气的总发热量。因此，也能够适当进行收费。
但是，还存在对需求地点供给发热量因时间和/或场所而不同的燃气的情况。在这种情况下，在以往的仅计测燃气的通过体积的燃气表中，难以根据燃气的通过体积正确导出通过发热量，可能无法进行适当收费。
因此，提出了这样的燃气表：计测燃气的温度及声速，根据所计测出的温度及声速来估计燃气在标准状态下的发热量，根据所估计出的标准状态下的发热量、燃气的通过体积及燃气的温度导出通过发热量(例如，专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013－210344号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述专利文献1的燃气表中，除燃气的声速外还计测温度，因而需要设置温度传感器，存在导致燃气表自身的成本增加的问题。
鉴于这种问题，本发明的目的在于，提供能够实现低成本化的发热量导出装置及发热量导出方法。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明的发热量导出装置具有：声速导出部，其导出在燃气流路内流过的燃气的声速；以及发热量导出部，其参照根据燃气的声速唯一地导出每单位体积的发热量的对应关系信息，根据由所述声速导出部导出的声速，导出与该燃气的类别无关的、该燃气的所述每单位体积的发热量。
另外，也可以是，所述燃气是烃类的燃气。
另外，也可以是，所述发热量导出装置具有：流量导出部，其导出在所述燃气流路通过的燃气的流量；以及通过发热量导出部，其根据由所述发热量导出部导出的燃气的发热量、和由所述流量导出部导出的燃气的流量，导出在所述燃气流路通过的燃气的通过发热量。
另外，也可以是，所述发热量导出装置具有超声波流量计，该超声波流量计设于所述燃气流路中，计测从向该燃气流路发送声波到接收到该发送的声波的传播时间，所述声速导出部从由所述超声波流量计计测出的所述传播时间减去规定的延迟到达时间，根据相减得到的时间导出声速。
另外，本发明的发热量导出方法包括：导出在燃气流路内流过的燃气的声速，参照根据燃气的声速唯一地导出每单位体积的发热量的对应关系信息，根据所导出的声速，导出与该燃气的类别无关的、该燃气的所述每单位体积的发热量。
另外，本发明的发热量导出方法包括：从由计测传播时间的超声波流量计计测出的所述传播时间中减去规定的延迟到达时间，根据相减得到的时间导出声速，所述超声波流量计设于燃气流路中，所述传播时间是从向该燃气流路发送声波到接收到该发送的声波的时间，参照根据所述燃气的声速唯一地导出每单位体积的发热量的对应关系信息，根据所导出的声速，导出与该燃气的类别无关的、该燃气的所述每单位体积的发热量。
发明效果
根据本发明，能够提供能够实现低成本化的发热量导出装置及发热量导出方法。
附图说明
图1是示出燃气表系统的概略结构的说明图。
图2是示出燃气表的概略结构的功能框图。
图3是示出超声波流量计的结构的图。
图4是说明由超声波流量计的超声波收发器接收的超声波的波形的图。
图5是示出温度、声速及燃气的发热量之间的关系的图。
图6是示出声速及单位发热量之间的关系的图。
图7是示出中央装置的概略结构的功能框图。
具体实施方式
下面，参照附图详细地说明本发明的优选的实施方式。该实施方式示出的尺寸、材料及其它具体数值等只不过是为了容易理解发明的示例，除有特殊说明的情况以外，不能限定本发明。另外，在本说明书及附图中，对实质上具有相同的功能、结构的要素标注相同的标号，由此省略重复说明，并且对与本发明没有直接关系的要素省略图示。
(燃气表系统100)
图1是示出燃气表系统100的概略结构的说明图。如图1所示，燃气表系统100构成为包括多个燃气表(发热量导出装置)110、多个网关设备112、和中央装置114。
燃气表110导出向其需求地点120供给的烃类(甲烷、丙烷等)燃气的通过发热量，并根据来自中央装置114的指令控制设置在需求地点120的设备122。网关设备112收集一个或者多个燃气表110的数据，并且向一个或者多个燃气表110发布数据。
中央装置114由计算机等构成，属于燃气经营者等燃气表系统100的管理者侧。中央装置114收集一个或者多个网关设备112的数据，并且向一个或者多个网关设备112发布数据。因此，能够由中央装置114统一管理在所有需求地点120配置的燃气表110具有的信息。
在此，在网关设备112和中央装置114之间，通过例如包括基站116的移动电话网和/或PHS(Personal Handyphone System，个人手持电话系统)网等现有的通信网执行无线通信。另外，在燃气表110彼此之间以及燃气表110与网关设备112之间，通过例如利用920MHz频带的智能仪表用无线系统(U-Bus Air)执行无线通信。下面，详细说明燃气表110和中央装置114的结构。
(燃气表110)
图2是示出燃气表110的概略结构的功能框图。燃气表110构成为包括超声波流量计150、切断阀152、通信电路154、燃气表存储部156、燃气表控制部158。
图3是示出超声波流量计150的结构的图。超声波流量计150是到达时间差式的流量计，如图3所示，包括沿着燃气流路140的流向(在图3中用白箭头示出)在上游和下游的两个部位配置的一对的超声波收发器150a、150b而构成，能够在每单位时间双向计测从一方超声波收发器150a、150b向另一方超声波收发器150b、150a在燃气内传播超声波的传播时间。该传播时间t1、t2将在后述的声速导出部160中使用。
在此，一对的超声波收发器150a、150b分别设置在燃气流路140的上游侧和下游侧，因而在两者之间传播的超声波受到燃气的流速的影响，从上游侧向下游侧传播的超声波被加速，从下游侧向上游侧传播的超声波被减速。在此，将从上游侧的超声波收发器150a向下游侧的超声波收发器150b传播的超声波的传播时间设为t1，将从下游侧的超声波收发器150b向上游侧的超声波收发器150a传播的超声波的传播时间设为t2。
返回到图2，切断阀152例如由使用了螺线管(solenoid)和/或步进电机的电磁阀等构成，使燃气流路140断开或者开放。通信电路154与网关设备112和/或其它燃气表110建立无线通信。燃气表存储部156由ROM、RAM、闪存、HDD等构成，存储在燃气表110中使用的程序和/或各种数据。
燃气表控制部158由CPU和DSP构成，使用在燃气表存储部156中存储的程序控制燃气表110整体。另外，燃气表控制部158在执行发热量导出处理(发热量导出方法)时，作为声速导出部160、流量导出部162、发热量导出部164、通过发热量导出部166、切断部168、仪表通信部170发挥作用。
声速导出部160根据由超声波流量计150计测出的传播时间t1、t2导出声速。流量导出部162根据由超声波流量计150计测出的传播时间t1、t2导出燃气的流量。发热量导出部164根据由声速导出部160导出的声速而导出燃气的每单位体积的发热量(MJ/m3)。通常，燃气在温度较高时膨胀、在温度较低时收缩，本发明导出在测定时的温度下的每单位体积的发热量。另外，下面将在测定时的温度下的每单位体积的发热量也称为单位发热量。
通过发热量导出部166根据在发热量导出部164导出的燃气的单位发热量和在流量导出部162检测出的流量，导出在燃气表110通过的燃气的通过发热量、即在设有燃气表110的需求地点消耗的燃气的总发热量。切断部168控制切断阀152而控制燃气的需求供给。仪表通信部170通过通信电路154与中央装置114进行信息交换，例如每1小时将由通过发热量导出部166导出的通过发热量发送给中央装置114。然而，即使是不具有切断部168和切断阀152的结构，本实施方式也成立。
下面，对声速导出部160、流量导出部162、发热量导出部164、通过发热量导出部166的具体处理进行说明。
(声速导出部160)
图4是说明超声波流量计150的超声波收发器150a、150b所接收的超声波的波形的图。如图4所示，超声波流量计150的超声波收发器150a或者150b所接收的超声波，在刚刚开始接收后振幅较小，然后振幅逐渐增大，在几个周波长后达到振幅的峰值，然后振幅再次减小。另外，在超声波收发器150a、150b中，在接收从成对的超声波收发器150b、150a发送的超声波时，由于敏感度和S/N比的问题，难以高精度地规定振幅较小的相当于最初的几个周波长的量的到达时间，在振幅增大至某种程度的几个周波长后的超声波过零(zerocrossing)时(在图4中用黑点示出)，判定为接收到超声波。
因此，在超声波流量计150中，从发出超声波到接收的传播时间t1、t2成为比与本来的到达时间相当的到达时间、延长了与约2波长量相当的延迟到达时间的时间。即，在传播时间t1、t2产生了延迟到达时间量的误差。
在此，如后面详细说明的那样，关于在流量导出部162导出的燃气的流量，根据传播时间t1与传播时间t2的差分来导出。因此，即使传播时间t1、t2相对于与本来的到达时间相当的到达时间具有延迟到达时间量的误差，由于通过获取传播时间t1与传播时间t2的差分将延迟到达时间抵消，在导出流量时该误差的影响也减小。
另一方面，在声速导出部160中，根据在超声波流量计150计测出的传播时间t1、t2导出声速，因而在传播时间t1、t2存在延迟到达时间量的误差时，在导出声速时受到该误差的影响。
因此，在声速导出部160中，从在超声波流量计150计测出的传播时间t1、t2减去作为误差的延迟到达时间，导出与本来的到达时间相当的到达时间ta1、ta2，尽可能地减小误差的影响。
另外，声速导出部160根据与本来的到达时间相当的到达时间ta1、ta2，使用下述的式(1)导出声速C。
[数式1]
另外，L表示一对的超声波收发器150a、150b之间的距离，V表示燃气的流速。
这样，声速导出部160从超声波流量计150计测出的传播时间t1、t2中减去振幅较小而无法检测的超声波的延迟到达时间，根据与本来的到达时间相当的到达时间ta1、ta2，使用将上述的式(1)联立得到的下述的式(2)导出声速C，由此能够高精度地导出声速C。另外，关于延迟到达时间，可以通过实验预先对声速导出部160一台一台地进行测定，也可以在同一设计的声速导出部160中计测标准的延迟到达时间，而省略一台一台的测定。
[数式2]
(流量导出部162)
流量导出部162根据在超声波流量计150计测出的传播时间t1、t2，使用下述的式(3)导出燃气的流速V。
[数式3]
另外，流量导出部162将所导出的燃气的流速V与燃气流路140的截面积相乘，由此导出燃气的流量。
(发热量导出部164)
图5是示出温度、声速及燃气的类别(标准状态下的发热量)的关系的图。图6是示出声速及单位发热量的关系的图。下面，将标准状态下的发热量也称为标准发热量。
如图5所示，与燃气的类别(标准发热量)无关，都是在燃气的温度较低时燃气的声速较慢，随着燃气的温度升高，燃气的声速加快。另一方面，在燃气的类别(标准发热量)不同时，即使是燃气的温度相同，燃气的声速也不同，并且即使是燃气的声速相同，燃气的温度也不同。更具体地讲，随着燃气的标准发热量提高，即使是燃气的温度相同，燃气的声速也变慢，并且即使是燃气的声速相同，燃气的温度也升高。
根据这种特性，如果能够确定燃气的温度及声速，则能够估计燃气的类别(标准发热量)。例如，在燃气的温度是20℃、燃气的声速是415m/s的情况下，能够估计出燃气的类别(标准发热量)是44.4MJ/Nm3。
因此，在以往的燃气表中，计测燃气的温度及声速，根据所计测的燃气的温度及声速估计标准发热量。但是，在以往的燃气表中，除燃气的声速外还计测燃气的温度，因而需要设置温度传感器，存在不仅导致高成本、而且结构变复杂的问题。
在此，根据图5所示的温度、声速及燃气的类别(标准发热量)的关系，在表1中示出了设声速相同为405m/s时的、不同的燃气的类别(标准发热量)的温度及单位发热量。
[表1]
燃气的类别(MJ/Nm3) 42.0 43.2 43.5 44.0 44.4 45.0 46.0
温度(℃) -8.3 -4.5 0.5 4.5 7.0 12.0 19.0
单位发热量(MJ/m3) 43.3 43.9 43.4 43.3 43.3 43.1 43.0
根据表1可知，在设声速相同为405m/s的情况下，与燃气的类别(标准发热量)及温度无关，单位发热量成为固定值，收敛为约43.5±0.5MJ/m3。
另外，如图6所示，与燃气的类别(标准发热量)无关，声速和单位发热量能够用基本是同一条线的关系表示。因此，可以理解为与燃气的类别(标准发热量)无关，能够仅根据声速导出单位发热量。另外，在表1及图6中，根据燃气的类别(标准发热量)，声速和单位发热量的关系产生若干的误差，但是该误差约为±2.5％以下，能够与燃气的类别无关，仅使用声速高精度地导出单位发热量。
下面，从理论上说明能够仅使用声速导出单位发热量。
声速C能够用下述的式(4)表示。
[数式4]
其中，γ表示混合气体的比热比，R表示气体常数(J/mol/K)，M表示混合气体的平均分子量(kg/mol)。
另外，燃气密度(平均分子量)与标准发热量的关系能够用下述的式(5)表示。
[数式5]
CV0＝aM+b…(5)
其中，CV0表示标准发热量(kJ/Nm3)，a、b表示常数(对于饱和烃的理想气体，a＝2.1×106、b＝7.4×103，对于饱和烃的实际气体，a＝2.4×106、b＝5.7×102)。
另外，温度T时的燃气的单位发热量能够用下述的式(6)表示。
[数式6]
其中，CVT表示温度T时的单位发热量(kJ/m3)，p表示温度T时的压力(供给压力，Pa)，p0表示标准压力(101325Pa)，T0表示标准温度(273.15K)。
根据这些式(4)～式(6)，导出下述的式(7)。
[数式7]
其中，如果是城市燃气，M约为16～20，a>>b/M关系成立，因而能够将式(7)表示为式(8)。
[数式8]
这样，在式(8)中，可知的是，由于未受到测定时的温度T的影响，因而如果供给压力p是已知的，则不需计测温度T，能够仅根据声速C导出单位发热量。另外，在不计测温度T而仅根据声速C导出单位发热量的情况下，特别期望是直链饱和烃的燃气。另外，由于已知声速几乎不受压力的影响，因而关于压力p，根据需要通过计测压力并按照通常的波义耳定律(boyle's law)进行校正即可。
因此，发热量导出部164根据在声速导出部160导出的声速，参照预先根据燃气的声速唯一地导出单位发热量的对应关系信息，导出燃气的单位发热量(MJ/m3)。另外，对应关系信息只要是根据燃气的声速唯一地导出单位发热量的信息，则既可以是根据声速导出单位发热量的算式，也可以是根据声速导出单位发热量的表格等。
(通过发热量导出部166)
通过发热量导出部166将由发热量导出部164导出的燃气的单位发热量与由流量导出部162导出的流量之乘积，相对于时间轴进行积分，由此导出燃气的通过发热量。
(中央装置114)
图7是示出中央装置114的概略结构的功能框图。如图7所示，中央装置114构成为包括通信电路180、使用量存储部182、设备存储部184、中央控制部186。通信电路180经由基站116与网关设备112建立无线通信。使用量存储部182由ROM、RAM、闪存、HDD等构成，将从各个燃气表110接收到的通过发热量与该燃气表110关联起来进行存储。因此，在使用量存储部182中保存有每个燃气表110的过去的通过发热量的推移。设备存储部184与使用量存储部182一样由ROM、RAM、闪存、HDD等构成，将引燃设备(口火機器)等经由燃气表110使用的设备122与该燃气表110关联起来进行存储。
中央控制部186由CPU和DSP构成，根据在使用量存储部182和/或设备存储部184中存储的信息控制中央装置114整体。并且，中央控制部186作为异常诊断部190、中央通信部192发挥作用。异常诊断部190根据在使用量存储部182中存储的过去的通过发热量的推移，诊断当前的通过发热量是否异常。并且，异常诊断部190也能够根据在设备存储部184中存储的设备122的燃气的额定通过发热量诊断异常。中央通信部192通过通信电路180与各个燃气表110交换信息，例如从燃气表110接收通过发热量。
如以上说明的那样，在本实施方式的燃气表110中，通过仅计测声速，能够与烃类的燃气的类别(标准发热量)无关地导出单位发热量。此时，在燃气表110中，不需进行温度的计测，而根据对应关系信息进行因燃气的温度导致的燃气的膨胀收缩的校正。因此，与以往的燃气表相比，能够利用简洁的结构、低成本地导出燃气的通过发热量。另外，燃气经营者能够根据通过发热量适当进行收费。
另外，在燃气表110的发热量导出处理(发热量导出方法)中，从超声波流量计150所计测的传播时间t1、t2中减去延迟到达时间，根据相减得到的时间导出声速，参照根据燃气的声速唯一地导出每单位体积的发热量的对应关系信息，根据所导出的声速，导出与燃气的类别无关的、燃气的每单位体积的发热量。因此，能够利用简洁的结构、低成本地导出燃气的通过发热量。
以上参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，当然本发明不限于该实施方式。本领域技术人员显然能够在权利要求书所记载的范畴内想到各种变更例或者修正例，这些当然应理解为属于本发明的技术范围。
另外，在上述的实施方式中，通过发热量导出部166设在燃气表110的燃气表控制部158，但通过发热量导出部166也可以设在中央装置114的中央控制部186。在这种情况下，燃气表控制部158将由流量导出部162导出的流量和由发热量导出部164导出的单位发热量发送给中央装置114，在中央装置114中根据所接收到的流量和单位发热量导出通过发热量即可。
另外，在上述的实施方式中，为了利用流量导出部162导出流量，设置超声波式的流量计即超声波流量计150，但流量导出部162也可以根据非超声波式的流量计来导出流量。
另外，在上述的实施方式中，为了利用声速导出部160导出声速，设置超声波式的流量计即超声波流量计150，但只要能够导出燃气的声速，则可以是任何的声速测定仪。
产业上的可利用性
本发明能够用于导出单位发热量的发热量导出装置及发热量导出方法。
标号说明
100燃气表系统；110燃气表(发热量导出装置)；150超声波流量计；160声速导出部；164发热量导出部；166通过发热量导出部。

Claims (6)

1.一种发热量导出装置，其特征在于，该发热量导出装置具有：
声速导出部，其导出在燃气流路内流过的燃气的声速；以及
发热量导出部，其参照根据燃气的声速唯一地导出每单位体积的发热量的对应关系信息，根据由所述声速导出部导出的声速，导出与该燃气的类别无关的、该燃气的所述每单位体积的发热量。
2.根据权利要求1所述的发热量导出装置，其特征在于，
所述燃气是烃类的燃气。
3.根据权利要求1或2所述的发热量导出装置，其特征在于，
所述发热量导出装置具有：
流量导出部，其导出在所述燃气流路通过的燃气的流量；以及
通过发热量导出部，其根据由所述发热量导出部导出的燃气的发热量、和由所述流量导出部导出的燃气的流量，导出在所述燃气流路通过的燃气的通过发热量。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的发热量导出装置，其特征在于，
所述发热量导出装置还具有超声波流量计，该超声波流量计设于所述燃气流路中，计测从向该燃气流路发送声波到接收到该发送的声波的传播时间，
所述声速导出部从由所述超声波流量计计测出的所述传播时间中减去规定的延迟到达时间，根据相减得到的时间导出声速。
5.一种发热量导出方法，其特征在于，该发热量导出方法包括：
导出在燃气流路内流过的燃气的声速，
参照根据燃气的声速唯一地导出每单位体积的发热量的对应关系信息，根据所导出的声速，导出与该燃气的类别无关的、该燃气的所述每单位体积的发热量。
6.一种发热量导出方法，其特征在于，该发热量导出方法包括：
从由计测传播时间的超声波流量计计测出的所述传播时间中减去规定的延迟到达时间，根据相减得到的时间导出声速，所述超声波流量计设于燃气流路中，所述传播时间是从向该燃气流路发送声波到接收到该发送的声波的时间，
参照根据所述燃气的声速唯一地导出每单位体积的发热量的对应关系信息，根据所导出的声速，导出与该燃气的类别无关的、该燃气的所述每单位体积的发热量。
CN201680019405.7A 2015-04-09 2016-03-11 发热量导出装置及发热量导出方法 Active CN107430092B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-080016 2015-04-09
JP2015080016A JP6379069B2 (ja) 2015-04-09 2015-04-09 発熱量導出装置および発熱量導出方法
PCT/JP2016/057790 WO2016163205A1 (ja) 2015-04-09 2016-03-11 発熱量導出装置および発熱量導出方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107430092A true CN107430092A (zh) 2017-12-01
CN107430092B CN107430092B (zh) 2020-06-26

Family

ID=57073092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680019405.7A Active CN107430092B (zh) 2015-04-09 2016-03-11 发热量导出装置及发热量导出方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10613056B2 (zh)
EP (1) EP3282253B1 (zh)
JP (1) JP6379069B2 (zh)
CN (1) CN107430092B (zh)
WO (1) WO2016163205A1 (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10185885A (ja) * 1996-12-24 1998-07-14 Osaka Gas Co Ltd 発熱量測定方法及び発熱量測定装置
JP2007093206A (ja) * 2006-12-15 2007-04-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガス保安装置
CN102589656A (zh) * 2011-12-29 2012-07-18 上海中核维思仪器仪表有限公司 气体超声流量计声延时测试方法和测量装置
JP2013210344A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Osaka Gas Co Ltd ガスメーター
CN103454344A (zh) * 2013-06-04 2013-12-18 武汉四方光电科技有限公司 一种同时测量沼气成份与流量的装置及测量方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4246773A (en) * 1978-03-31 1981-01-27 Osaka Gas Company Ltd. Combustion property of gas measuring apparatus
GB9424430D0 (en) * 1994-12-02 1995-01-18 British Gas Plc Measurement of a gas characteristic
GB9608265D0 (en) * 1996-04-22 1996-06-26 British Gas Plc Apparatus for measuring a gas value
WO1999036767A1 (en) * 1998-01-16 1999-07-22 Bg Intellectual Property Limited Method and apparatus for measuring the calorific value of a gas
EP0959354A3 (en) * 1998-05-20 2004-12-15 N.V. Nederlandse Gasunie Noncombustive method of determining the calorific value of fuel gas
JP2000039425A (ja) * 1998-07-23 2000-02-08 Osaka Gas Co Ltd ガス物性測定装置及びガス物性測定方法
EP1063525A3 (en) * 1999-06-04 2003-12-17 N.V. Nederlandse Gasunie Method for measuring the quantity of heat present in fuel gas
US6604051B1 (en) * 2000-04-17 2003-08-05 Southwest Research Institute System and method to determine thermophysical properties of a multi-component gas
US7197403B2 (en) * 2000-04-17 2007-03-27 Southwest Research Institute Inferential determination of various properties of a gas mixture
US7752884B2 (en) * 2006-12-07 2010-07-13 General Electric Company Gas analysis system and method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10185885A (ja) * 1996-12-24 1998-07-14 Osaka Gas Co Ltd 発熱量測定方法及び発熱量測定装置
JP2007093206A (ja) * 2006-12-15 2007-04-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガス保安装置
CN102589656A (zh) * 2011-12-29 2012-07-18 上海中核维思仪器仪表有限公司 气体超声流量计声延时测试方法和测量装置
JP2013210344A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Osaka Gas Co Ltd ガスメーター
CN103454344A (zh) * 2013-06-04 2013-12-18 武汉四方光电科技有限公司 一种同时测量沼气成份与流量的装置及测量方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107430092B (zh) 2020-06-26
EP3282253B1 (en) 2022-09-21
JP6379069B2 (ja) 2018-08-22
EP3282253A1 (en) 2018-02-14
US20180100831A1 (en) 2018-04-12
US10613056B2 (en) 2020-04-07
WO2016163205A1 (ja) 2016-10-13
EP3282253A4 (en) 2018-04-04
JP2016200471A (ja) 2016-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107532931B (zh) 燃气表系统及发热量估计方法
US7152490B1 (en) Methods for determining transducer delay time and transducer separation in ultrasonic flow meters
CN108037496A (zh) 一种自由场水听器复数灵敏度精确测量方法
CN103229025A (zh) 具有零阻抗测量电子装置的超声波流量计
CN107209040A (zh) 流量测量装置
CN107532932B (zh) 燃气表系统及发热量导出方法
CN103649691B (zh) 用于按照超声波传播时间方法确定流体的流量的方法
DK178244B1 (en) A system or a method for measuring flow in a flow duct
CN107430092A (zh) 发热量导出装置及发热量导出方法
CN103983933B (zh) 板级射频电流探头频率标定方法及系统和装置
CN109474332A (zh) 一种基于驻波测量的线缆故障测量系统
JP6530635B2 (ja) センター装置および差し水位置特定方法
JP6586351B2 (ja) 発熱量導出装置
WO2020179454A1 (ja) コモンモードノイズ伝達経路推定装置
CN209642674U (zh) 一种基于驻波测量的线缆故障测量系统
CN110221238A (zh) 分压电路参数的检测电路、方法及电能计量芯片
CN104729764A (zh) 一种超小型手持式超声波热量流量测量装置
CN203024842U (zh) 一种移动式天然气计量标准装置
JP2000337938A (ja) ガスメータ
CN106643934A (zh) 天然气音速计算方法
Adefila et al. Flow measurement of gaseous CO 2 using Averaging Pitot Tubes
Maekawa et al. An evaluation of noise power using the weighted magnetic field product for Intra-EMC problems
JP2004163246A (ja) 流量計の検定方法及び検定システム
Li et al. Study of meter placement method for distribution systems.

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant