JP2001165727A - 超音波式ガス流量計測部の異常診断装置、及び該異常診断装置を備えた超音波式ガスメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異常発生の原因を具体的に特定することがで
きるような異常診断を行えるようにした超音波式ガス流
量計測部の異常診断装置及び該装置を備えた超音波式ガ
スメータを提供する。 【解決手段】 異常検出手段１４−６が複数項目の異常
を検出し、検出した項目別の異常データを異常データ記
憶手段１４−７が記憶し、異常検出手段１４−６が異常
を検出したとき又は要求に応じ、異常データ記憶手段に
記憶されているデータに基づいて警告手段１４−８が警
告を行うようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波式ガス流量計
測部の異常診断装置、及び該異常診断装置を備えた超音
波式ガスメータに係り、特に、例えば、ガス流量を積算
してガス使用量を計量する電子式ガスメータに適用さ
れ、ガス供給路に流れ方向に相対して一定離間して設け
られ、一方から発信された超音波信号を他方にて受信す
る一対の振動子と、前記振動子間の超音波信号伝搬時間
を計測し、該計測した超音波信号伝搬時間に基づいてガ
ス供給路に流れるガス流の流速を計測する流速計測手段
とを有し、該流速計測手段によって計測した流速に基づ
いてガス流量を求める超音波式ガス流量計測部において
発生する異常を検出して診断する異常診断装置、及び、
該異常診断装置を備えた超音波式ガスメータに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、超音波式流量計測装置として、例
えば特開平９−２８０９１７号公報において提案されて
いるものが知られている。この装置では、ガス流路内に
流れの方向に相対して一定距離だけ離れて配置された超
音波周波数で作動する例えば圧電式の第１及び第２の振
動子を有し、一方の振動子から流れ方向に超音波を発生
しこの超音波を他方の振動子で検出すると、遅延時間を
設けて再び振動子から超音波を発生させ、この繰り返し
を行ってその時間を計測し、逆に他方の振動子から流れ
に逆らって超音波を発生し同様の繰り返し時間を計測
し、この計測した時間と遅延時間の差からガスの流速を
演算するものである。上述したようにガスの流速を計測
するに当たって、振動子によって発生した図８（ａ）に
示すような送信波形の超音波を受信して得られる図８
（ｂ）に示すような波形の受信信号を相互に検出するこ
とが行われるが、この受信信号の検出に当たって受信波
形を基準レベルＲと比較することが行われる。

【０００３】そして、ガス流路内を流れているガスの流
速を間欠的に求め、この流速にガス流路の断面積を乗じ
て瞬時流量を求める演算処理を行うようになっている、
この瞬時流量に間欠時間を乗じて通過流量を求め、更に
この通過流量を積算して求めた積算流量を表示すること
によって、電子式ガスメータを構成することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな受信信号の検出に当たって、基準レベルと比較され
る受信信号の波形には、種々の状況において振幅異常を
きたすことがある。このようなことが起こると、受信信
号の検出を正常に行えなくなり、時間計測、引いては流
速計測に基づく流量計測を正確に行えなくなって、計測
流量を積算表示するガスメータに誤積算が生じたり、計
測流量によって行われるガス流量異常の判定にも誤りを
きたし、ガス事故の原因を見逃す可能性が生じる。

【０００５】しかし、上述した従来の超音波式流量計測
装置においては、一般的に異常検出することは考えられ
ても、異常発生の原因を具体的に特定することができる
ような異常診断を行えるようにする考え方がなく、異常
が発生した後に時間をかけて解析しなければならず、異
常発生に迅速に対処するには不十分なものであった。

【０００６】振幅異常をきたす場合として、第１に、送
信が行われていないのに、図９に示すように、基準レベ
ルＲ以上の受信信号を常時受信される場合がある。これ
は振動子の取付環境の不備によって、受信回路や比較回
路がノイズによって誤動作しているときに発生する。

【０００７】第２に、超音波の送信が行われても、図１
０及び図１１に示すように、基準レベル以上の受信波形
が得られない場合がある。これは、振動子、受信回路に
異常が生じていることによって生じ、原因としては、ガ
ス流に含まれる塵などが振動子の表面に付着していた
り、ガス流路への振動子の取付不備が生じていることな
ども考えられる。

【０００８】第３に、第１の場合とは逆に、図１２に示
すように、所定の受信振幅よりも大きく、受信増幅後の
受信波形が電源電圧Ｖ_DDでクランプされる現象が発生す
ることがある。これは、第１の場合と同様に、送信回
路、振動子、受信回路に異常が生じていることや、ガス
流路への振動子の取付不備が生じていることが考えられ
る。

【０００９】なお、振動子の異常は、お互いの共振周波
数、反共振周波数、インピーダンス特性、Ｑ特性などの
経年変化により変化が生じて発生することが考えられ
る。その他、各回路や振動子の断線、ショートの発生も
予測される。

【００１０】よって本発明は、上述した従来の問題に鑑
み、異常発生の原因を具体的に特定することができるよ
うな異常診断を行えるようにした超音波式ガス流量計測
部の異常診断装置を提供することを課題としている。

【００１１】本発明はまた、計測流量に誤積算が生じた
り、計測流量によって行われるガス流量異常の誤判定が
生じたりする原因を具体的に特定して早期に対処できる
ようにした異常診断装置を備えた超音波式ガスメータを
提供することを課題としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
成された請求項１記載の発明は、図１の基本構成図に示
すように、ガス流路１０内に流れの方向に相対して一定
距離だけ離れて配置され超音波信号を送受信する第１及
び第２の振動子ＴＤ１及びＴＤ２と、該振動子の送受信
を切り換える切換手段１４−１と、前記一方の振動子か
ら超音波信号が送信され他方の振動子で基準レベル以上
の信号が受信されたとき、前記振動子間相互の超音波伝
搬を予め定めた複数回行う繰り返し手段１４−２と、前
記繰り返し時に送信信号を遅らせる遅延手段１４−３
と、各繰り返しの伝搬時間を計測する計時手段１４−４
と、該計時手段の各計時値と前記遅延手段の遅延値との
差に基づいて流量を算出する流量演算手段１４−５とを
備える超音波式ガス流量計測部において発生する異常を
検出して診断する異常診断装置において、複数項目の異
常を検出する異常検出手段１４−６と、該異常検出手段
によって検出した項目別の異常データを記憶する異常デ
ータ記憶手段１６と、前記異常検出手段が異常を検出し
たとき又は要求に応じ、前記異常データ記憶手段に記憶
されているデータに基づいて異常警告を行う警告手段１
４−８とを備えることを特徴とする超音波式ガス流量計
測部の異常診断装置に存する。

【００１３】請求項１記載の超音波式ガス流量計測部の
異常診断装置においては、異常検出手段１４−６が複数
項目の異常を検出し、検出した項目別の異常データを異
常データ記憶手段１６が記憶し、異常検出手段１４−６
が異常を検出したとき又は要求に応じ、異常データ記憶
手段に記憶されているデータに基づいて警告手段１４−
８が警告を行うようになっているので、警告によって項
目別の異常を知らせることができる。

【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の超
音波式ガス流量計測部の異常診断装置において、前記異
常検出手段１４−６が、前記受信信号の振幅についての
複数項目の異常を検出する振幅異常検出手段１４−６１
を有し、前記異常データ記憶手段１６が、前記振幅異常
検出手段により検出した回数を記憶する振幅異常回数記
憶手段１６−１を有することを特徴とする超音波式ガス
流量計測部の異常診断装置に存する。

【００１５】請求項２記載の超音波式ガス流量計測部の
異常診断装置においては、請求項１の発明の作用に加
え、異常検出手段１４−６が有する振幅異常検出手段１
４−６１が受信信号の振幅についての複数項目の異常を
検出し、異常データ記憶手段１６の有する振幅異常回数
記憶手段１６−１が振幅異常検出手段により検出した回
数を記憶するようになっているので、警告手段１４−８
の警告によって、受信信号の振幅についての複数項目の
異常を知らせることができる。

【００１６】請求項３記載の発明は、請求項２記載の超
音波式ガス流量計測部の異常診断装置において、前記振
幅異常検出手段１４−６１が、前記基準レベル以上の受
信信号を受信しないとき、該基準レベルより小さい有無
検出レベル以上の受信信号の有無を検出する信号有無検
出手段１４−６１１を有し、前記振幅異常回数記憶手段
１６−１が、前記信号有無検出手段により検出した信号
有りの回数を記憶する信号有検出回数記憶手段１６−１
１ａを有することを特徴とする超音波式ガス流量計測部
の異常診断装置に存する。

【００１７】請求項３記載の超音波式ガス流量計測部の
異常診断装置においては、請求項２記載の発明の作用に
加え、振幅異常検出手段１４−６１の有する信号有無検
出手段１４−６１１が、基準レベル以上の受信信号を受
信しないとき、該基準レベルより小さい有無検出レベル
以上の受信信号の有無を検出し、振幅異常回数記憶手段
１６−１の有する信号有回数記憶手段１６−１１ａが信
号有無検出手段により検出した信号有りの回数を記憶す
るようになっているので、警告手段１４−８の警告によ
って、有無検出レベル以上であるが基準レベルを越える
受信信号のない振幅異常を知らせることができる。

【００１８】請求項４記載の発明は、請求項２又は３記
載の超音波式ガス流量計測部の異常診断装置において、
前記振幅異常検出手段１４−６１が、前記基準レベル以
上の受信信号を受信しないとき、該基準レベルより小さ
い有無検出レベル以上の受信信号の有無を検出する信号
有無検出手段１４−６１１を有し、前記振幅異常回数記
憶手段１６−１が、前記信号有無検出手段により検出し
た信号無しの回数を記憶する信号無回数記憶手段１６−
１１ｂを有することを特徴とする超音波式ガス流量計測
部の異常診断装置に存する。

【００１９】請求項４記載の超音波式ガス流量計測部の
異常診断装置においては、請求項２又は３記載の発明の
作用に加え、振幅異常検出手段１４−６１の有する信号
有無検出手段１４−６１１が、基準レベル以上の受信信
号を受信しないとき、該基準レベルより小さい有無検出
レベル以上の受信信号の有無を検出し、振幅異常回数記
憶手段１６−１の有する信号無回数記憶手段１６−１１
ｂが信号有無検出手段により検出した信号無しの回数を
記憶するようになっているので、警告手段１４−８の警
告によって、基準レベルは勿論、基準レベルより小さい
有無検出レベルを越える受信信号すら無い振幅異常を知
らせることができる。

【００２０】請求項５記載の発明は、請求項２〜４のい
ずれかに記載の超音波式ガス流量計測部の異常診断装置
において、前記振幅異常検出手段１４−６１が、前記遅
延時間以前に予定外に受信する前記基準レベル以上の信
号の有無を検出する予定外信号有無検出手段１４−６１
２を有し、前記振幅異常回数記憶手段１６−１が、前記
予定外信号有無検出手段により検出した予定外信号有り
の回数を記憶する予定外信号有回数記憶手段１６−１２
を有することを特徴とする超音波式ガス流量計測部の異
常診断装置に存する。

【００２１】請求項５記載の超音波式ガス流量計測部の
異常診断装置においては、請求項２〜４のいずれかに記
載の発明の作用に加え、振幅異常検出手段１４−６１の
有する予定外信号有無検出手段１４−６１２が遅延時間
以前に予定外に受信する基準レベル以上の信号の有無を
検出し、振幅異常回数記憶手段１６−１の有する予定外
信号有回数記憶手段１６−１２が予定外信号有無検出手
段により検出した予定外信号有りの回数を記憶するよう
になっているので、警告手段１４−８の警告によって、
本来検出するはずのない信号を受信する振幅異常を知ら
せることができる。

【００２２】請求項６記載の発明は、請求項２〜５のい
ずれかに記載の超音波式ガス流量計測部の異常診断装置
において、前記振幅異常検出手段１４−６１が、前記基
準レベルより大きい過大レベルの受信信号の有無を検出
する過大信号有無検出手段１４−６１３を有し、前記振
幅異常回数記憶手段１６−１が、前記過大信号有無検出
手段により検出した過大信号有りの回数を記憶する過大
信号有回数記憶手段１６−１３を有することを特徴とす
る超音波式ガス流量計測部の異常診断装置に存する。

【００２３】請求項６記載の超音波式ガス流量計測部の
異常診断装置においては、請求項２〜５記載の発明の作
用に加え、振幅異常検出手段１４−６１の有する過大信
号有無検出手段１４−６１２が基準レベルより大きい過
大レベルの受信信号の有無を検出し、振幅異常回数記憶
手段１６−１の有する過大信号有回数記憶手段１６−１
３が過大信号有無検出手段により検出した過大信号有り
の回数を記憶するようになっているので、警告手段１４
−８の警告によって、基準レベルより大きい過大レベル
の受信信号を受信する振幅異常を知らせることができ
る。

【００２４】請求項７記載の発明は、請求項１〜６のい
ずれかに記載の超音波式ガス流量計測部の異常診断装置
において、前記異常検出手段１４−６が、前記一方の振
動子から超音波信号を送信した後、一定時間内に前記他
方の振動子で基準レベル以上の信号を受信しないこと、
又は、基準レベル以上の信号の受信に基づき正式受信位
置を検出しないことを検出し該検出を計数する未検出検
出手段１４−６２を有し、前記繰り返し手段は、前記未
検出検出手段による計数値が所定値未満のとき繰り返し
動作を行い、前記異常データ記憶手段１６が、前記未検
出検出手段による計数値が所定値となったとき計数値を
計数し記憶する未検出回数記憶手段１６−２を有するこ
とを特徴とする超音波式ガス流量計測部の異常診断装置
に存する。

【００２５】請求項７記載の超音波式ガス流量計測部の
異常診断装置においては、請求項１〜６のいずれかに記
載の発明の作用に加え、異常検出手段１４−６の有する
未検出検出手段１４−６２が、一方の振動子から超音波
信号を送信した後、一定時間内に他方の振動子で基準レ
ベル以上の信号を受信しないこと、又は、基準レベル以
上の信号の受信に基づき正式受信位置を検出しないこと
を検出して該検出を計数し、異常データ記憶手段１６の
有する未検出回数記憶手段１６−２が、未検出検出手段
による計数値が所定値となったとき計数値を計数し記憶
するとともに、繰り返し手段が未検出検出手段による計
数値が所定値未満のとき繰り返し動作を行うようになっ
ているので、警告手段１４−８の警告によって、超音波
信号を送信した後、一定時間内に基準レベル以上の信号
を受信しないこと、又は、基準レベル以上の信号の受信
に基づき正式受信位置を検出しない未検出異常を知らせ
ることができる。

【００２６】請求項８記載の発明は、請求項１〜７のい
ずれかに記載の超音波式ガス流量計測部の異常診断装置
において、前記異常検出手段１４−６が、予め定めた期
間内に前記繰り返し手段が超音波伝搬を前記予め定めた
複数回行わないことを検出する未完了検出手段１４−６
３を有し、前記異常データ記憶手段１６が、前記未完了
検出手段による検出回数と各未検出時の繰り返し回数と
を未完了データとして記憶する未完了回数記憶手段１６
−３を有することを特徴とする超音波式ガス流量計測部
の異常診断装置に存する。

【００２７】請求項８記載の超音波式ガス流量計測部の
異常診断装置においては、請求項１〜７のいずれかに記
載の発明の作用に加え、異常検出手段１４−６の有する
未完了検出手段１４−６３が、予め定めた期間内に繰り
返し手段が超音波伝搬を予め定めた複数回行わないこと
を検出し、異常データ記憶手段１６の有する未完了回数
記憶手段１６−３が未完了検出手段による検出回数と各
未検出時の繰り返し回数とを未完了データとして記憶す
るようになっているので、警告手段１４−８の警告によ
って、予め定めた期間内に超音波伝搬を予め定めた複数
回行えない時間計測異常を知らせることができる。

【００２８】請求項９記載の発明は、請求項１〜８のい
ずれかに記載の超音波式ガス流量計測部の異常診断装置
において、前記異常検出手段１４−６が、前記流量演算
手段によって算出した流量について複数項目の異常を検
出する流量異常検出手段１４−６４を有することを特徴
とする超音波式ガス流量計測部の異常診断装置に存す
る。

【００２９】請求項９記載の超音波式ガス流量計測部の
異常診断装置においては、請求項１〜８のいずれかに記
載の発明の作用に加え、異常検出手段１４−６の有する
流量異常検出手段１４−６４が流量演算手段によって算
出した流量について複数項目の異常を検出するようにな
っているので、警告手段１４−８の警告によって、複数
項目の流量異常を知らせることができる。

【００３０】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
超音波式ガス流量計測部の異常診断装置において、前記
流量異常検出手段１４−６４が、流量のない状態から０
以下の流量が所定時間継続したことを検出し、該回数を
逆流として計数する逆流回数計数手段１４−６４１を有
し、前記異常データ記憶手段が、前記逆流回数計数手段
による計数値を記憶することを特徴とする超音波式ガス
流量計測部の異常診断装置に存する。

【００３１】請求項１０記載の超音波式ガス流量計測部
の異常診断装置においては、請求項９記載の発明の作用
に加え、流量異常検出手段１４−６４の有する逆流回数
計数手段１４−６４１が流量のない状態から０以下の流
量が所定時間継続したことを検出して回数を逆流回数と
して計数し、異常データ記憶手段が逆流回数計数手段に
よる計数値を記憶するようになっているので、警告手段
１４−８の警告によって、逆流の発生を知らせることが
できる。

【００３２】請求項１１記載の発明は、請求項１〜１０
のいずれかに記載の超音波式ガス流量計測部の異常診断
装置において、前記警告手段１４−８が、音によって警
告を行う放音警告手段、表示によって警告を行う表示警
告手段、前記異常データ記憶手段に記憶している異常デ
ータを通信回線を介して遠隔地に送出する遠隔警告手段
の少なくとも１つを有することを特徴とする超音波式ガ
ス流量計測部の異常診断装置に存する。

【００３３】請求項１１記載の超音波式ガス流量計測部
の異常診断装置においては、請求項１〜１０いずれかに
記載の発明の作用に加え、警告手段１４−８が音、表
示、あるいは、異常データ記憶手段に記憶している異常
データの遠隔地への送出によって異常を警告するように
なっているので、警告手段１４−８の警告を必要に応じ
た方法で行うことができる。

【００３４】請求項１２記載の発明は、請求項１〜１１
のいずれかに記載の超音波式ガス流量計測部の異常診断
装置と、前記超音波式ガス流量計測部の備える前記流量
演算手段により算出した流量を積算してガス使用量を計
量するとともに計量値を表示する計量表示手段１４−９
とを備えることを特徴とする超音波式ガスメータに存す
る。

【００３５】請求項１２記載の超音波式ガスメータにお
いては、積算すべき流量の計測を狂わせる異常の原因を
異常診断装置が具体的に特定することができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図２は本発明の超音波式ガス流量
計測部の異常診断装置と異常診断装置を備えた超音波式
ガスメータの実施の形態を示している。図示の超音波式
ガスメータは、流体であるガスを流すガスメータ中の流
路としてのガス流路１０内にガス流方向において距離Ｌ
だけ離され互いに対向して配置された超音波周波数で作
動する例えば圧電式の第１及び第２の振動子ＴＤ１及び
ＴＤ２を有する。

【００３７】各振動子ＴＤ１及びＴＤ２、はインタフェ
ース（Ｉ／Ｆ）回路１１ａ及び１１ｂをそれぞれ介して
送信回路１２及び受信回路１３に接続されている。送信
回路１２は、演算処理制御部１４の制御の下で、振動子
ＴＤ１、ＴＤ２の一方を駆動して超音波信号を発生させ
る信号をパルスバーストの形で送信し、このための発振
回路（図示せず）を内蔵している。受信回路１３は、ガ
ス流路１０を通過した超音波信号を受信した他方の振動
子ＴＤ１、ＴＤ２からの信号を入力して超音波信号を増
幅する前置増幅器（図示せず）を内蔵し、増幅した信号
を演算処理制御部１４に対して入力している。演算処理
制御部１４には、異常検出処理によって検出された異常
のデータを記憶するため、バックアップ電源を必要とし
ない異常データ記憶手段を構成するＥ² ＰＲＯＭのよう
な不揮発性メモリ１６が接続されている。また、演算処
理制御部１４には、ガスメータの保守管理業務を行って
いる施設などの監視装置に対して記憶している異常デー
タを有線又は無線の通信回線を介して送出したり、通信
回線を介しての監視装置側からの定期的なポーリングに
応じて記憶している異常データを送出するための網制御
ユニット（ＮＣＵ）１７が接続されている。

【００３８】また、演算処理制御部１４は、高速に信号
を処理するデジタル信号処理ユニットや、これを制御す
るためのマイクロコンピュータなどを有し、マイクロコ
ンピュータはプログラムに従って各種の処理を行う中央
処理ユニット（ＣＰＵ）、ＣＰＵが行う処理のプログラ
ムなどを格納した読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、
ＣＰＵでの各種の処理過程で利用するワークエリア、各
種データを格納するデータ格納エリアなどを有する読み
出し書き込み自在のメモリであるＲＡＭ、時計及びカレ
ンダなどを内蔵する。

【００３９】演算処理制御部１４は、流量を計測するた
め以下のような処理を行う。まず、送信回路１２から信
号を供給する振動子と受信回路１３で超音波信号を受信
する振動子とを交互に切り換える切換制御を行う。ま
た、受信回路１３で受信され増幅された信号をＡ／Ｄ変
換して入力し、この入力した信号を予め設定した基準レ
ベルと比較する。この比較によって基準レベル以上の信
号の入力を検出したとき、予め定めた時間遅延させて、
送信回路１２から振動子を駆動するための信号を送信さ
せる動作を予め定めた設定回数繰り返す。このことによ
って、送信回路から信号を送信させた後、受信回路１３
を介して受信した信号が基準レベルを越えたことを検出
する毎に、上述の動作を設定回数繰り返すが、ＣＰＵ内
に構成したタイマカウンタに、繰り返しの開始からの時
間を計時する動作を開始させ、設定回数が終了したとき
に停止させることで、設定回数の送信の開始から送信の
終了までの時間を計測する。

【００４０】一方の振動子から送信して他方の振動子に
よって受信した超音波信号に基づいて時間計測が行われ
た後、送信側と受信側の振動子を切り換えて、例えば下
流から上流に向かって超音波信号を発信し、この発信を
上述のように繰り返し、その時間を計時する。そして、
上述のように計時した時間の時間差からガス流路１０の
大きさや流れの状態を考慮して流量演算を行って流量値
を求める。また、この流量値を積算して積算流量を求
め、この流量積算によって求めた流量積算値を表示器１
５に表示させることでガス使用量を計量表示する。

【００４１】上述のように超音波を受信して繰り返し送
信すると、振動子間を反射する超音波信号が送信波と重
畳するが、上述のように送信タイミングを遅延させるこ
とによって、反射波の干渉を防ぐことができる。

【００４２】以上によって、計測が開始すると、第１の
振動子ＴＤ１から第２の振動子へ超音波を送信可能な状
態にする。駆動によってバースト送信が開始され、上述
のように超音波の受信と送信が所定の時間の遅延をもっ
て連続的に繰り返され、繰り返し回数が設定値に達する
と、繰り返しを停止するとともに、タイマカウンタを停
止させて計時して時間Ｔ１を計測する。次に、第２の振
動子ＴＤ２から第１の振動子ＴＤ１へ超音波を送信可能
な状態に切り換える。そして、超音波の送受信の繰り返
しを行い、時間Ｔ２を計測して計測を終了する。時間Ｔ
１とＴ２は遅延時間Ｔｄを含んでいるので、遅延除去処
理を行って遅延時間を差し引いて真の超音波伝搬時間Ｔ
１′とＴ２′を算出する。すなわち、 Ｔ１′＝Ｔ１−Ｔｄ （１） Ｔ２′＝Ｔ２−Ｔｄ （２） このＴ１′とＴ２′の平均値から平均伝搬時間が求めら
れ、その平均伝搬時間と振動子ＴＤ１とＴＤ２の距離Ｌ
から、測定したときの音速Ｃが求められる。すなわち、 Ｃ＝Ｌ／（（Ｔ１′＋Ｔ２′）／２） （３） この音速Ｃは温度ｔと Ｃ＝３３１．５＋０．６０７ｔ （４） の関係にあるので、温度が算出できる。

【００４３】上述のＴ１′とＴ２′の差にガス流路の形
状によって決まる流量係数Ｋ１と、温度ｔ１による補正
係数Ｋ２により流量演算によって流量値Ｑを求める。す
なわち、 Ｑ＝Ｋ１×Ｋ２×（Ｔ１′−Ｔ２′） （５） なお、ガスの流速をＶとすると、 Ｔ１′＝Ｌ／（Ｃ＋Ｖ） （６） Ｔ２′＝Ｌ／（Ｃ−Ｖ） （７） となっており、この時間Ｔ１′とＴ２′の逆数を求めて
流量係数Ｋ３を乗じて流量Ｑを求めると、 Ｑ＝Ｋ３×（（１／Ｔ１′）−（１／Ｔ２′）） （８） となって、温度によって変化する音速Ｃの補正を行わず
に流量を算出することができる。

【００４４】演算処理制御部１４はまた、ガス流路１０
を通過した超音波信号を受信した他方の振動子ＴＤ１、
ＴＤ２からの信号を受信した超音波信号を受信回路１３
にて増幅した後Ａ／Ｄ変換して入力すると、上述した流
量Ｑの演算を行う前、及び行った後に、各種の異常を検
出する異常検出処理を行う他、検出した異常に基づいて
異常データを記憶する異常データ記憶処理を行うととも
に、記憶した異常データに基づいて警告処理を行う。

【００４５】演算処理制御部１４が行う異常検出処理及
び異常データ記憶処理においては、受信信号の振幅異常
と、時間計測の計測異常と、演算した流量に基づく流量
異常とをそれぞれ検出する処理とこの検出結果を記憶す
る処理とが含まれる。異常検出処理によって検出された
異常はデータ化して演算処理制御部１４に接続された異
常データ記憶手段としての不揮発性メモリ１６に記憶さ
れる。

【００４６】まず、振幅異常検出処理では、異常データ
は不揮発性メモリ１６内に振幅異常回数記憶部として形
成した振幅異常回数記憶手段（図１、１６−１）に記憶
される。具体的には、送信回路１２から信号を送信して
から上述した遅延時間に相当する時点で受信回路１３か
らの信号の入力を開始し、入力した信号レベルを予め定
めた基準レベルと比較する。比較の結果、図９について
上述したような、超音波が伝搬されてくる筈のない入力
開始直後に基準レベルＲを越える信号の入力があったと
きには、予定外の信号の入力があったことを検出し、そ
の検出回数を計数し、この計数を予定外信号有りの異常
を示す異常データとして不揮発性メモリ１６内に予定外
信号有回数記憶部として形成した予定外信号有回数記憶
手段（図１、１６−１２）に記憶する。この不揮発性メ
モリ１６に記憶されたデータの異常回数が所定値以上に
なったとき警告を発するが、このデータを参照すること
によって、異常の原因が、振動子の取付環境の不備によ
って、受信回路や比較機能がノイズによる誤動作をして
いることにあると判断できる。

【００４７】上述の比較の結果、図１０について上述し
た場合のように、基準レベルＲを越える信号を検出しな
いときには、同図に示すような、基準レベルＲよりも小
さな信号の有無を検出するための信号有無検出レベルｒ
と比較し、有無検出レベルｒを越える信号の有ることを
検出したときには、その検出回数を計数し、この計数を
有無検出レベル以上であるが基準レベルを越える受信信
号のない異常を示す異常データとして不揮発性メモリ１
６内に信号有回数記憶部として形成した信号有検出回数
記憶手段（図１、１６−１１ａ）に記憶する。この不揮
発性メモリ１６に記憶されたデータの計数値が所定値以
上になったときに警告が行われるが、このデータを参照
することによって、異常原因が、ガス流に含まれる塵な
どが振動子の表面に付着していたり、ガス流路への振動
子の取付不備などにあると判断することができる。

【００４８】上述の比較の結果、図１１について上述し
た場合のように、基準レベルＲを越える信号がないだけ
でなく、信号有無検出レベルｒを越える信号もないこと
を検出したときには、その検出回数を計数し、この計数
を基準レベルだでなく有無検出レベルも越える受信信号
すら無い異常を示す異常データとして不揮発性メモリ１
６内に信号無回数記憶部として形成した図示しない信号
無検出回数記憶手段（図１、１６−１１ｂ）に記憶す
る。この不揮発性メモリ１６に記憶されたデータの計数
値が所定値以上になったときに警告が行われるが、この
データを参照することによって、異常原因が、送信信号
又は受信信号を全く発生させなくする各回路や振動子の
断線、ショートの発生が予測される。

【００４９】上述の比較の結果、基準レベルＲを越える
信号を検出したときには、次に図１２について上述した
ような、基準レベルＲより大きな予め定めた過大レベル
例えばＶ_DDと比較し、過大レベルＶ_DDを越えている信号
の有無を検出し、その検出回数を計数し、この計数を過
大信号有りの異常を示す異常データとして不揮発性メモ
リ１６内に過大信号有回数記憶部として形成した過大信
号有回数記憶手段（図１、１６−１３）に記憶する。こ
の場合の計数値も所定値以上になったときに警告が発せ
られるが、異常データの参照によって、送信回路、振動
子、受信回路に異常が生じていることや、ガス流路への
振動子の取付不備が生じていると判断できる。

【００５０】次に、時間計測異常検出処理では、まず、
送信回路１２から所定時間遅延して信号を送出してから
受信回路１３で受信した信号の検出を行うまでの時間を
制限し、図３又は図４に示すように、一定時間ｔ内に基
準レベルＲ以上のレベルの信号を受信しないこと、又
は、基準レベルＲ以上の信号の受信に基づき例えばゼロ
クロス点である正式受信位置を検出しないことを検出
し、その回数を計数する。このような異常は、受信信号
の振幅異常によって、基準レベルＲ以上の信号を検出で
きないことが想定できる。

【００５１】そしてこの計数が所定値になったとき、未
検出異常を示す異常データとして異常データ記憶手段内
に未検出回数記憶部として構成した未検出回数記憶手段
（図１、１６−２）に記憶し、後述する警告処理によっ
て警告を発するとともに、超音波信号を送受信する振動
子を切り換えて次の時間計測動作に移る。この計数値が
所定値になっていないときには、基準レベルＲ以上の信
号の受信に基づき正式受信位置を検出しなくても、一定
時間が経過した時点で、次の駆動を開始させ、設定回数
の繰り返し動作を行えるようにする。このようにするこ
とによって、未検出が単発的なものであるときには、こ
れを無視して計測を継続して行えるようになる。

【００５２】また、図５に示すように、一方の振動子か
ら他方の振動子に超音波信号を繰り返し複数回送出する
までの時間Ｔを制限し、一定期間内に設定回数Ｎ繰り返
し動作が行われなかったことを検出し、この検出があっ
たとき、この検出を計数し、この計数値と各未検出時の
繰り返し回数とを、設定回数の繰り返し動作が一定期間
内に完了しなかったことを示す未完了の異常データとし
て不揮発性メモリ１６内に形成した未完了回数記憶部
（図１、１６−３）に記憶し、後述する警告処理によっ
て警告を発するとともに、超音波信号を送受信する振動
子を切り換えて次の時間計測動作に移る。設定回数の繰
り返し動作が一定期間内に完了しなかったことを示す未
完了の異常データは、基準レベルＲ以上の信号の受信に
基づく正式受信位置が何回か検出できなかった場合に、
一定期間内に設定回数の繰り返し動作ができなくなるこ
とによって形成されるので、このデータを参照すること
によって、信号の未検出が単発的でｎ回未満であったこ
とに原因があると判断することができ、これに対する対
策を容易にとることができる。

【００５３】さらに、流量異常検出処理では、演算して
求めた流量に基づいて、既知の最大流量、増加流量、使
用時間オーバー、復帰安全確認中の漏洩、微少漏洩など
の異常検出が行われる他に、逆流の各異常を検出する処
理が行われる。

【００５４】まず、逆流異常検出処理では、図６に示す
ように、流量のない状態から０以下、すなわち逆方向に
所定値ｑを越える流量が所定時間Ｓの間継続したことを
検出し、その検出回数を逆流の発生回数として計数し、
この計数値を異常データとして不揮発性メモリ１６内に
記憶し、異常回数が所定値を越えたとき後述する警告処
理によって警告を発する。

【００５５】演算処理制御部１４が行う警告処理におい
ては、音によって警告を行う放音警告、表示によって警
告を行う表示警告、異常データ記憶手段に記憶している
異常データを通信回線を介して遠隔地に送出する遠隔警
告の少なくとも１つが行われ、いずれの場合にも、少な
くとも必要に応じて、記憶した異常データによって異常
の内容を具体的に知らせることができるようになってい
る。また、記憶した異常データを読み出したとき、通信
によって或いはスイッチ操作によって外部からリセット
要求したときにクリアできるようにする。

【００５６】音による警告は、異常発生が所定回数或い
は所定時間以上発生した場合に、フザー音又は音声によ
って行わせることができる。表示による警告は、積算流
量及びセキュリティ表示を行う例えば液晶或いはＬＥＤ
などからなる表示器１５に一緒にあるいは選択的に全項
目又は異常の有無のみのを行わせることができる。な
お、電池電源の消耗を最小限に抑えるためには、外部ス
イッチの操作時のみ表示を行うようにすることもでき
る。また、遠隔地への通信による警告は、異常発生時に
網制御ユニットを介して端末発呼によって行い、ガスメ
ータの保守管理業務を行っている施設などの監視装置に
対して記憶している異常データを送出したり、監視装置
側からの定期的なポーリングに応じて記憶している異常
データを送出することもできる。何れにしても、警告が
あったときには、異常データを参照することによって、
異常の原因を特定して異常に対する対策を容易にかつ早
急に取ることができる。

【００５７】具体的には、超音波式ガスメータに組み込
まれたときには、種々の効果が得られる。例えば、ガス
メータ異常の早期の発見、早期の警告、早期の通報が可
能になり、計量器の検量満了前でも、使用公差を担保す
るための修理勧告や警告が可能になるので、ユーザに安
心を与えることができる他、警告があったときには異常
発生部の容易な特定によって迅速な復旧工事ができるよ
うになり、事故の未然の防止を図ることができる。ま
た、クレーム返品があった場合にも、故障の詳細な解析
が可能になり、事後の対策を容易にすることができる。

【００５８】以上概略動作を説明したが、演算処理制御
部１４のＣＰＵが行う処理を示す図７のフローチャート
を参照して、以下その詳細を説明する。

【００５９】演算処理制御部１４は例えば電源投入によ
って動作を開始し、その最初のステップＳ１において送
信回路１２に第１の振動子ＴＤ１を接続するとともに、
受信回路１３に第２の振動子ＴＤ２を接続する切り換え
を行ってからステップＳ２に進んで駆動を行うととも
に、繰り返し回数をインクリメントして計数する。次の
ステップＳ３に進んで駆動回数が２であるか否かを判定
し、判定がＹＥＳのときにはステップＳ４に進んで時間
計測のための計時を開始し、ＮＯのときにはステップＳ
４を飛ばしてステップＳ５に進んで送信遅延時間の経過
を待ってからステップＳ６に進み、ここで送信回路１２
を介して振動子１２を叩く送信信号を出力して超音波信
号を発生させる。

【００６０】次にステップＳ７に進んで第２の振動子Ｔ
Ｄ２が超音波信号を受信して変換して得られる電気信号
を受信回路１３によって増幅した後Ａ／Ｄ変換して入力
するとともに、この入力した信号の振幅異常を検出する
ための振幅異常検出処理を行う。その後、ステップＳ８
に進んで上記ステップＳ２での最初の駆動からの経過時
間が予め定めた一定時間ｔを経過しているか否かを判定
し、経過しておらずステップＳ８の判定がＮＯのときに
はステップＳ９に進んで上記ステップＳ７で入力した受
信信号が予め定めた基準レベル以上となったか否かを判
定し、越えておらずステップＳ９の判定がＮＯのときに
は上記ステップＳ７に戻り、一定時間ｔが経過してステ
ップＳ８の判定がＹＥＳになるか又は基準レベル以上と
なってステップＳ９の判定をＹＥＳとなるまで受信回路
１３によって増幅された電気信号をＡ／Ｄ変換して入力
し続ける。

【００６１】基準レベル以上の信号を検出しステップＳ
９の判定がＹＥＳなるとステップＳ１０に進んで再度受
信回路１３によって増幅された電気信号をＡ／Ｄ変換し
て入力してからステップＳ１１に進んで上記ステップＳ
２での最初の駆動からの経過時間が予め定めた一定時間
ｔを経過しているか否かを判定し、経過していなくてス
テップＳ１１の判定がＮＯのときにはステップＳ１２に
進んで上記ステップＳ１０で入力した受信信号がゼロク
ロスしたか否かを判定する。ゼロクロス点を検出できず
ステップＳ１２の判定がＮＯのときには上記ステップＳ
１０に戻り、一定時間ｔが経過してステップＳ１１の判
定がＹＥＳになるか又はゼロクロスしたことを検出して
ステップＳ１２の判定がＹＥＳとなるまで受信回路１３
によって増幅された信号をＡ／Ｄ変換して入力し続け
る。

【００６２】ゼロクロス点を検出しステップＳ１２の判
定がＹＥＳなるとステップＳ１３に進んで上記ステップ
Ｓ２において計数している駆動回数に基づいて繰り返し
回数が設定回数Ｎとなったか否かを判定し、設定回数Ｎ
になっておらずステップＳ１３の判定がＮＯのときには
ステップＳ１４に進んで上記ステップＳ２での最初の駆
動からの経過時間が予め定めた一定期間Ｔを経過してい
るか否かを判定し、越えておらずステップＳ１４の判定
がＮＯのときには上記ステップＳ２に戻って駆動を再開
するとともに駆動回数をインクリメントして計数し、次
のステップＳ５において送信遅延時間の経過を待ってか
らステップＳ６に進み、ここで送信回路１２を介して第
１の振動子１２を叩く送信信号を出力して超音波信号を
発生させる上述の動作を繰り返す。

【００６３】繰り返し回数が設定回数Ｎとなって上記ス
テップＳ１３の判定がＹＥＳになるとステップＳ１５に
進んで上記ステップＳ４において開始した時間計測のた
めの計時を終了し、そのときの超音波伝搬時間Ｔ１を得
る。その後ステップＳ１６に進んで時間計測が終了した
か否かを判定するが、第２の振動子ＴＤ２から第１の振
動子ＴＤ１への超音波伝搬時間Ｔ２の計測が終わってい
ないので、ステップＳ１６の判定はＮＯとなり、上記ス
テップ１に戻って送信回路１２に第２の振動子ＴＤ２を
接続するとともに、受信回路１３に第１の振動子ＴＤ１
を接続する切り換えを行ってから上述したステップＳ２
以降の処理を繰り返す。

【００６４】この繰り返し処理によってステップＳ１３
の判定がＹＥＳになったときには、ステップＳ１５にお
いて第２の振動子ＴＤ２から第１の振動子ＴＤ１への超
音波伝搬時間Ｔ２の時間計測が終了してステップＳ１６
の判定もＹＥＳとなってステップＳ１７に進む。ステッ
プＳ１７においては上記ステップＳ１５において計測し
た伝搬時間Ｔ１及びＴ２に含まれている遅延時間Ｔｄを
除去して伝搬時間Ｔ１′とＴ２′を求める。その後ステ
ップＳ１８に進んでステップＳ１７において求めた伝搬
時間Ｔ１′とＴ２′とによって上述した式（８）に基づ
いて流量Ｑを演算する。その後ステップＳ１９に進んで
ステップＳ１８において演算した流量に基づいて流量異
常検出処理を行い、ステップＳ１９における流量異常検
出処理が終わったら次の時間計測のため上記ステップＳ
１に戻って上述の処理を繰り返す。

【００６５】なお、ステップＳ９において基準レベル以
上の受信信号を一定時間ｔ内に検出できないとき、ある
いは、基準レベル以上の受信信号の検出は行えたがその
後のステップＳ１２においてゼロクロスしたことを一定
時間内に検出できないときには、ステップＳ２０に進ん
でその回数を計数する。そして、その後のステップＳ２
１において計数値がｎ回になったか否かを判定し、ｎ回
未満のときには上述のステップＳ２に戻って駆動を再開
し、計数値がｎ回となってステップＳ２１の判定がＹＥ
ＳとなったときにはステップＳ２２に進んで計数値を異
常データとして不揮発性メモリからなる異常データ記憶
手段に記憶してから上述のステップＳ１に戻って上述の
処理を繰り返す。

【００６６】また、繰り返しが設定回数Ｎとなる前に一
定期間Ｔを経過してステップＳ１４の判定がＹＥＳにな
ったときには繰り返し動作が未完了であったとしてステ
ップＳ２３に進んでその回数を計数し、その計数値と繰
り返しが未完了であったときの繰り返し回数とを異常デ
ータとして不揮発性メモリからなる異常データ記憶手段
に記憶してから上述のステップＳ１に戻って上述の処理
を繰り返す。

【００６７】なお、ステップＳ７、ステップＳ１０の振
幅異常検出処理においては、図９〜図１２を参照して説
明したような異常データの記憶、警告処理も行う。ま
た、ステップＳ１９の流量異常検出処理では、図６につ
いて上述したような異常データの記憶、警告処理も行
う。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、警告によって項目別の異常を知らせることが
できるので、異常発生の原因を具体的に特定することが
できるような異常診断を行える超音波式ガス流量計測部
の異常診断装置が得られる。

【００６９】また、請求項２記載の発明によれば、警告
によって受信信号の振幅についての複数項目の異常を知
らせることができるので、受信信号の振幅についての複
数項目の異常発生の原因を具体的に特定することができ
るような異常診断を行える超音波式ガス流量計測部の異
常診断装置が得られる。

【００７０】更に、請求項３記載の発明によれば、有無
検出レベル以上であるが基準レベルを越える受信信号の
ない振幅異常を知らせることができるので、有無検出レ
ベル以上であるが基準レベルを越える受信信号のない振
幅異常を生じさせる原因を具体的に特定することができ
るような異常診断を行える超音波式ガス流量計測部の異
常診断装置が得られる。

【００７１】更に、請求項４記載の発明によれば、基準
レベルは勿論、基準レベルより小さい有無検出レベルを
越える受信信号すら無い振幅異常を知らせることができ
るので、基準レベルは勿論、基準レベルより小さい有無
検出レベルを越える受信信号すら無い振幅異常を生じさ
せる原因を具体的に特定することができるような異常診
断を行える超音波式ガス流量計測部の異常診断装置が得
られる。

【００７２】請求項５記載の発明によれば、本来検出す
るはずのない信号を受信する振幅異常を知らせることが
できるので、本来検出するはずのない信号を受信する振
幅異常を生じさせる原因を具体的に特定することができ
るような異常診断を行える超音波式ガス流量計測部の異
常診断装置が得られる。

【００７３】請求項６記載の発明によれば、警告によっ
て、基準レベルより大きい過大レベルの受信信号を受信
する振幅異常を知らせることができるので、過大レベル
の受信信号を受信させる振幅異常を生じさせる原因を具
体的に特定することができるような異常診断を行える超
音波式ガス流量計測部の異常診断装置が得られる。

【００７４】請求項７記載の発明によれば、警告によっ
て、超音波信号を送信した後、一定時間内に基準レベル
以上の信号を受信しないこと、又は、基準レベル以上の
信号の受信に基づき正式受信位置を検出しない未検出異
常を知らせることができるので、基準レベル以上の信号
を受信できない、又は、正式受信位置を検出できない未
検出異常を生じさせる原因を具体的に特定することがで
きるような異常診断を行える超音波式ガス流量計測部の
異常診断装置が得られる。

【００７５】請求項８記載の発明によれば、警告によっ
て、予め定めた期間内に超音波伝搬を予め定めた複数回
行えない時間計測異常を知らせることができるので、予
め定めた期間内に超音波伝搬を予め定めた複数回行えな
い時間計測異常を生じさせる原因を具体的に特定するこ
とができるような異常診断を行える時間計測異常を超音
波式ガス流量計測部の異常診断装置が得られる。

【００７６】請求項９記載の発明によれば、警告によっ
て、複数項目の流量異常を知らせることができるので、
流量異常発生の原因を具体的に特定することができるよ
うな異常診断を行える超音波式ガス流量計測部の異常診
断装置が得られる。

【００７７】請求項１０記載の発明によれば、警告によ
って、逆流の発生を知らせることができるので、逆流を
生じさせる原因を具体的に特定することができるような
異常診断を行える超音波式ガス流量計測部の異常診断装
置が得られる。

【００７８】請求項１１記載の発明によれば、警告を必
要に応じた方法で行うことができるので、早急に異常の
原因を具体的に特定することができるような異常診断を
行える超音波式ガス流量計測部の異常診断装置が得られ
る。

【００７９】請求項１２記載の発明によれば、異常の原
因を具体的に特定することができるような異常診断を行
えるので、計測流量に誤積算が生じたり、計測流量によ
って行われるガス流量異常の誤判定が生じたりする原因
を具体的に特定して早期に対処できる超音波式ガスメー
タが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による超音波式ガス流量計測部の異常診
断装置及び該装置を組み込んだ超音波式ガスメータの基
本構成を示すブロック図である。

【図２】本発明による超音波式ガス流量計測部の異常診
断装置及び該装置を組み込んだ超音波式ガスメータの一
実施の形態を示す図である。

【図３】受信の未検出異常の一例を示す送信信号と受信
信号の波形図である。

【図４】受信信号の未検出異常の他の例を示す送信信号
と受信信号の波形図である。

【図５】時間計測を完了した場合と未完了の場合の両者
を比較して示す送信信号と受信信号の簡略波形図であ
る。

【図６】逆流異常が発生したときの受信信号の波形例を
示す波形図である。

【図７】図３中の演算処理制御部が行う処理の一例を示
すフローチャートである。

【図８】超音波式において超音波伝搬時間を計測する方
法の一例を説明するための送信信号と受信信号の波形図
である。

【図９】受信信号の振幅異常の一例を示す波形図であ
る。

【図１０】受信信号の振幅異常の他の例を示す波形図で
ある。

【図１１】図１２と同様の受信信号の未検出振幅異常の
例を示す波形図である。

【図１２】受信信号の過大振幅異常の一例を示す波形図
である。

【符号の説明】

１０ ガス流路 ＴＤ１ 第１の振動子 ＴＤ２ 第２の振動子 １４−１ 切換手段（演算処理制御部） １４−２ 繰り返し手段（演算処理制御部） １４−３ 遅延手段（演算処理制御部） １４−４ 計時手段手段（演算処理制御部） １４−５ 流量演算手段手段（演算処理制御部） １４−６ 異常検出手段（演算処理制御部） １４−６１ 振幅異常検出手段（演算処理制御部） １４−６１１ 信号有無異常検出手段（演算処理制御
部） １４−６１２ 予定外信号有無検出手段（演算処理制
御部） １４−６１３ 過大信号有無検出手段（演算処理制御
部） １４−６２ 未検出検出手段（演算処理制御部） １４−６３ 未完了検出手段（演算処理制御部） １４−６４ 流量異常検出手段（演算処理制御部） １４−６４１ 逆流回数計数手段（演算処理制御部） １４−６４２ 再液化回数計数手段（演算処理制御
部） １４−６４３ 脈流回数計数手段（演算処理制御部） １６ 異常データ記憶手段（演算処理制御
部） １６−１ 振幅異常回数記憶手段（不揮発性メモ
リ） １６−１１ａ 信号有検出回数記憶手段（不揮発性メ
モリ） １６−１１ｂ 信号無検出回数記憶手段（不揮発性メ
モリ） １６−１２ 予定外信号有回数記憶手段（不揮発性
メモリ） １６−１３ 過大信号有回数検出手段（不揮発性メ
モリ） １６−２ 未検出回数記憶手段（不揮発性メモ
リ） １６−３ 未完了回数記憶手段（不揮発性メモ
リ） １４−８ 警告手段（演算処理制御部） １４−９ 計量表示手段（演算処理制御部）

フロントページの続き (72)発明者 増田 功 静岡県天竜市二俣町南鹿島23 矢崎計器株 式会社内 (72)発明者 山下 富功 静岡県天竜市二俣町南鹿島23 矢崎計器株 式会社内 (72)発明者 新村 紀夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 浅野 一高 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 植木 浩一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 藤井 裕史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F035 DA19

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス流路内に流れの方向に相対して一定
   距離だけ離れて配置され超音波信号を送受信する第１及
   び第２の振動子と、該振動子の送受信を切り換える切換
   手段と、前記一方の振動子から超音波信号が送信され他
   方の振動子で基準レベル以上の信号が受信されたとき、
   前記振動子間相互の超音波伝搬を予め定めた複数回行う
   繰り返し手段と、前記繰り返し時に送信信号を遅らせる
   遅延手段と、各繰り返しの伝搬時間を計測する計時手段
   と、該計時手段の各計時値と前記遅延手段の遅延値との
   差に基づいて流量を算出する流量演算手段とを備える超
   音波式ガス流量計測部において発生する異常を検出して
   診断する異常診断装置において、 複数項目の異常を検出する異常検出手段と、 該異常検出手段によって検出した項目別の異常データを
   記憶する異常データ記憶手段と、 前記異常検出手段が異常を検出したとき又は要求に応
   じ、前記異常データ記憶手段に記憶されているデータに
   基づいて異常警告を行う警告手段とを備えることを特徴
   とする超音波式ガス流量計測部の異常診断装置。
2. 【請求項２】 前記異常検出手段は、前記受信信号の振
   幅についての複数項目の異常を検出する振幅異常検出手
   段を有し、 前記異常データ記憶手段は、前記振幅異常検出手段によ
   り検出した回数を記憶する振幅異常回数記憶手段を有す
   ることを特徴とする請求項１記載の超音波式ガス流量計
   測部の異常診断装置。
3. 【請求項３】 前記振幅異常検出手段は、前記基準レベ
   ル以上の受信信号を受信しないとき、該基準レベルより
   小さい有無検出レベル以上の受信信号の有無を検出する
   信号有無検出手段を有し、 前記振幅異常回数記憶手段は、前記信号有無検出手段に
   より検出した信号有りの回数を記憶する信号有検出回数
   記憶手段を有することを特徴とする請求項２記載の超音
   波式ガス流量計測部の異常診断装置。
4. 【請求項４】 前記振幅異常検出手段は、前記基準レベ
   ル以上の受信信号を受信しないとき、該基準レベルより
   小さい有無検出レベル以上の受信信号の有無を検出する
   信号有無検出手段を有し、 前記振幅異常回数記憶手段は、前記信号有無検出手段に
   より検出した信号無しの回数を記憶する信号無回数記憶
   手段を有することを特徴とする請求項２又は３記載の超
   音波式ガス流量計測部の異常診断装置。
5. 【請求項５】 前記振幅異常検出手段は、前記遅延時間
   以前に予定外に受信する前記基準レベル以上の信号の有
   無を検出する予定外信号有無検出手段を有し、 前記振幅異常回数記憶手段は、前記予定外信号有無検出
   手段により検出した予定外信号有りの回数を記憶する予
   定外信号有回数記憶手段を有することを特徴とする請求
   項２〜４のいずれかに記載の超音波式ガス流量計測部の
   異常診断装置。
6. 【請求項６】 前記振幅異常検出手段は、前記基準レベ
   ルより大きい過大レベルの受信信号の有無を検出する過
   大信号有無検出手段を有し、 前記振幅異常回数記憶手段は、前記過大信号有無検出手
   段により検出した過大信号有りの回数を記憶する過大信
   号有回数記憶手段を有することを特徴とする請求項２〜
   ５のいずれかに記載の超音波式ガス流量計測部の異常診
   断装置。
7. 【請求項７】 前記異常検出手段は、前記一方の振動子
   から超音波信号を送信した後、一定時間内に前記他方の
   振動子で基準レベル以上の信号を受信しないこと、又
   は、基準レベル以上の信号の受信に基づき正式受信位置
   を検出しないことを検出し該検出を計数する未検出検出
   手段を有し、 前記繰り返し手段は、前記未検出検出手段による計数値
   が所定値未満のとき繰り返し動作を行い、 前記異常データ記憶手段は、前記未検出検出手段による
   計数値が所定値となったとき計数値を計数し記憶する未
   検出回数記憶手段を有することを特徴とする請求項１〜
   ６のいずれかに記載の超音波式ガス流量計測部の異常診
   断装置。
8. 【請求項８】 前記異常検出手段は、予め定めた期間内
   に前記繰り返し手段が超音波伝搬を前記予め定めた複数
   回行わないことを検出する未完了検出手段を有し、 前記異常データ記憶手段は、前記未完了検出手段による
   検出回数と各未検出時の繰り返し回数とを未完了データ
   として記憶する未完了回数記憶手段を有することを特徴
   とする請求項１〜７のいずれかに記載の超音波式ガス流
   量計測部の異常診断装置。
9. 【請求項９】 前記異常検出手段は、前記流量演算手段
   によって算出した流量について複数項目の異常を検出す
   る流量異常検出手段を有することを特徴とする請求項１
   〜８のいずれかに記載の超音波式ガス流量計測部の異常
   診断装置。
10. 【請求項１０】 前記流量異常検出手段は、流量のない
    状態から０以下の流量が所定時間継続したことを検出
    し、該回数を逆流として計数する逆流回数計数手段を有
    し、 前記異常データ記憶手段は、前記逆流回数計数手段によ
    る計数値を記憶することを特徴とする請求項９に記載の
    超音波式ガス流量計測部の異常診断装置。
11. 【請求項１１】 前記警告手段は、音によって警告を行
    う放音警告手段、表示によって警告を行う表示警告手
    段、前記異常データ記憶手段に記憶している異常データ
    を通信回線を介して遠隔地に送出する遠隔警告手段の少
    なくとも１つを有することを特徴とする請求項１〜１０
    のいずれかに記載の超音波式ガス流量計測部の異常診断
    装置。
12. 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれかに記載の超
    音波式ガス流量計測部の異常診断装置と、 前記超音波式ガス流量計測部の備える前記流量演算手段
    により算出した流量を積算してガス使用量を計量すると
    ともに計量値を表示する計量表示手段とを備えることを
    特徴とする超音波式ガスメータ。