JP2001183196A - 流量計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスメータのような流量計測装置において、
ガス流に脈動が発生しても、それに起因した誤差が測定
値に発生することを解消して、常に正確なガス流量の測
定を可能とする。また、そのような誤差を解消するため
の手段を、高価な高速／大容量処理対応のマイクロコン
ピュータに頼らずとも施すことができると共に、全体の
消費電力を低消費量に抑えることを実現する。 【解決手段】 導通路１を通過するガス流に対して超音
波を伝搬させる超音波発／受振器２ａ，２ｂと、この超
音波発／受振器２ａ，２ｂの駆動を制御するガス流量測
定制御回路３と、超音波発／受振器２ａ，２ｂによって
検出された信号を演算処理してガス流量を積算するガス
流量演算回路４とからその主要部が構成されており、所
定の流量Ｑｔｈ未満の場合にのみ、サンプリング周期Ｔ
ｅｆを非一定周期に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は流量計測装置に係
り、特に熱フローセンサ方式のガスメータのような推量
式の流量計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】流量計測装置としては、例えば熱フロー
センサ方式やフルイディック方式のようないわゆる推量
式のガスメータなどが知られている。熱フローセンサ方
式あるいは熱式流量計測方式と呼ばれるものとしては、
導通路の上流側に発熱手段を設けると共にその前後に１
個ずつあるいは下流側に２個の温度測定器を設けてお
き、その間での温度低下がガス流速に対応して変化する
ことを利用してガス流体の流量を測定するフローセンサ
方式などのガスメータが提案されている。また、フルイ
ディック流量計は、噴流を発生させるノズルの下流側に
一対の側壁によって流路拡大部を形成すると共に、側壁
の外側に設けられたリターンガイドによって、ノズルを
通過したガス流体を各側壁の外側に沿ってそのノズルの
噴出口側へと導く一対のフィードバック流路を形成し、
ノズルを通過したガス流体が一対のフィードバック流路
を交互に流れる現象（以下、フルイディック発振とい
う）を利用し、フルイディック発振の周波数に基づいて
ガス流体の流量を測定するものである。

【０００３】この推量方式のガスメータは、一般に、時
々刻々と変化するガス流速を測定し、その流速のデータ
に基づいて、ガス流量値を計数回路等で算出するもので
ある。従って推量方式のガスメータは、ガス流量の測定
値をデータ信号として処理するマイクロコンピュータ
（以下、マイコンと言う）を用いたマイコン・ガスメー
タに特に好適な技術として注目されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような推量方式の
ガスメータは、マイコンをはじめとした計量回路系や通
信回路系などで消費される電力を、ガスメータの筐体内
に内蔵したリチウム電池のような電池から供給してい
る。

【０００５】ガスメータの長期使用化に対応するために
は、その電力消費量をできるだけ少なくすることが要請
される。そこで従来の推量方式のガスメータでは、一般
に、ガス流量の測定を常時連続的に行うのではなく、所
定の時間間隔ごとに間欠的に行なっている。さらに具体
的には、温度センサなどの測定機器を所定の周期ごとに
間欠的に駆動して、ガスなどの流体の流速値をサンプリ
ングしている。

【０００６】ところが、ガスメータを流れるガス流のよ
うな本質的に圧縮性の高い気体状態の流体には脈動が発
生することが多く、この脈動に起因して、測定値に誤差
が生じるという問題がある。その誤差の発生は低流量の
場合に特に顕著になる。すなわち、図５に一例を示した
ようにガス流に脈動が発生していると、特にその脈動の
周期Ｔｓとガス流量センサの流量測定周期Ｔｐとが近似
している場合、あるいは流量測定周期Ｔｐが脈動の周期
Ｔｓの整数倍となっている場合などには、ガス流量の脈
動のピーク値（振幅の＋側）ばかりが測定されたり、あ
るいは逆にガス流量の脈動のボトム値（振幅の−側）ば
かりが測定されるなどして、そのときの正確なガス流量
（この場合には脈流の平均値）から大きくずれるような
誤差が生じてしまうことになる。

【０００７】このような脈動に起因した誤差の発生を防
ぐためには、脈動の悪影響を受けないようにその振幅の
中心値をサンプリングできるように、常にその脈動の位
相などを計測しながら流量測定タイミングを変更するこ
とが有効であると考えられる。これは、ガス流に発生す
る脈動の周期は下流側におけるガス消費状況やガスの配
管状態など種々の要因に基づいて種々に異なった値を取
ることが多いので、そのような脈動に起因した誤差の発
生を特定の周期に固定するだけでは防ぐことが困難だか
らである。

【０００８】しかしながら、元より推量方式のガスメー
タにおいては流量が大きくなるにつれて極めて頻繁にパ
ルスを出力することになるが、これに加えて測定周期を
常時ずらすことで、それに一々対応して流量計算ロジッ
クを変更することが必要となるなど、マイコンの演算処
理能力に対してさらに大きな負担となる。

【０００９】そのようなタスクを十分に果たすことが可
能なマイコンとしては、処理速度が極めて速くかつ処理
量も大きなものが必要となるが、そのようなマイコンは
従来一般的にマイコンメータ用に利用されているような
のマイコンよりも、高価なものとなる。またそのような
高速・大容量対応のマイコンは、消費電力量も多いもの
となる。特に消費電力量の増大については、近年のマイ
コン・ガスメータにおいて長期使用に対応するためにさ
らなる低消費電力化が強く要請されていることから、そ
れに反することになってしまうという問題がある。

【００１０】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、流体流量に脈動が発生しても、それ
に起因した誤差が測定値に発生することを解消して、常
に正確な流量の測定を可能とする流量計測装置を提供す
ることにある。また、本発明は、そのような誤差を解消
するための手段を、高価な高速／大容量処理対応のマイ
コンに頼らずとも施すことができると共に、全体の消費
電力を低消費量に抑えることができる流量計測装置を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の流量計測装置
は、導通路に流体を導通させ、その流量に対応した信号
を検出することにより、流量を測定する流量測定手段
と、流量が所定の流量以上の場合には、予め定められた
一定周期ごとに流量を測定し、流量が所定の流量未満の
場合には、予め定められた非一定周期ごとに流量を測定
するように、流量測定手段の駆動を制御する流量測定制
御手段と、流量測定手段によって検出された信号を演算
処理して流量の値を得る流量演算手段とを備えている。

【００１２】すなわち、本発明の流量計測装置では、一
定周期の測定よりも電力消費量が多く必要となる傾向の
ある非一定周期ごとの流量の測定を、脈動に起因して生
じる誤差が特に顕著なものとなる所定の流量未満の低流
量の場合にのみ行なうようにしている。このように、真
値に対する誤差の割合が大きくなる場合にのみ、非一定
周期ごとに流量を測定することにより、脈動の＋側や−
側のみを拾って測定してしまうという事態が回避され
る。しかも、所定の流量以上の高流量の場合には、脈動
に起因して誤差が生じても、その誤差の流量値全体に対
する割合が低いことから、それほど顕著な誤差とはなら
ないので、この場合には、電力消費量がより少ない一定
周期の測定が行なわれる。このようにして、流れの脈動
に起因して生じる誤差の測定値に対する悪影響を解消し
ながらも、電力消費量の増大を防いで低消費電力である
ことを保つことができる。

【００１３】なお、前記の非一定周期として、等差数列
的な周期および等比数列的な周期ならびに乱数表に基づ
いた不規則的な周期のうち少なくともいずれか一つの規
則に基づいて設定された非一定周期で前記流量を測定す
るようにすることは、好ましい一態様である。

【００１４】また、前記の流量測定制御手段が、流量が
所定の流量未満となった場合には、所定時間に亙って暫
定的に、非一定周期ごとに流量を測定し、その所定時間
が経過した後に、測定された流量およびその周期ごとの
ばらつきに対応して予め定められた一定または非一定の
周期パターンに従って流量を測定するように、流量測定
手段の駆動を制御するようにすることは、好ましい一態
様である。

【００１５】また、前記の流量測定手段が、フルイディ
ック方式、熱フローセンサ方式、超音波伝搬方式の少な
くともいずれか一つを含む推量方式の流量測定手段であ
り、流量としてガスの流量を測定するようにすること
は、本発明として好ましい一態様である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１７】図１は本発明の一実施の形態に係るガスメ
ータの構成の主要部を示す図である。このガスメータ
は、導通路１を通過するガス流に対して超音波を伝搬さ
せる超音波発／受振器２ａ，２ｂと、この超音波発／受
振器２ａ，２ｂの駆動を制御するガス流量測定制御回路
３と、超音波発／受振器２ａ，２ｂによって検出された
信号を演算処理してガス流量を積算するガス流量演算回
路４とからその主要部が構成されている。なお、本実施
の形態においては、超音波発／受振器２ａ，２ｂはガス
流量測定手段に、ガス流量測定制御回路３はガス流量測
定制御手段に、ガス流量演算回路４はガス流量演算手段
に、それぞれ対応している。

【００１８】２個の超音波発／受振器２ａ，２ｂは、導
通路の長手方向に前後して斜めに対向配置されており、
両者の間に超音波を伝搬させることで、その間を通過し
て行くガス流の流速に対応して変化する前後方向での伝
搬速度差に基づいて、そのガス流の流量を測定するもの
である。このような超音波発／受振器２ａ，２ｂは、導
通路に流れるガス流量に対応した信号を検出して、その
信号に基づいてガス流量を測定するという、いわゆる推
量方式と呼ばれるような方式のガス流量測定手段の最も
一般的なものであることから本実施の形態として掲げた
が、ガス流量測定手段としてはこの他にも、フルイディ
ック方式、フローセンサ方式、超音波測定方式など、い
わゆる推量方式のガス流量測定手段であればどのような
ものでも好適である。なお、推量方式のみには限定され
ないことは言うまでもない。その他にも、例えば膜式ガ
スメータのような容量式（容量測定方式）のガスメータ
であって、その容量変化を周期的にサンプリングするよ
うな膜式のマイコンガスメータなどにも適用可能であ
る。

【００１９】ガス流量測定制御回路３は、超音波発／受
振器２ａ，２ｂの測定動作を制御する。さらに詳細に
は、このガス流量測定制御回路３は、ガス流量Ｑが所定
のしきい値流量Ｑｔｈ未満となった場合には、その時点
から所定時間（以下、これを暫定的測定期間と呼ぶもの
とする）に亙って暫定的に非一定周期ごとにガス流量Ｑ
を測定する。

【００２０】その非一定周期としては、さらに詳細に
は、例えば乱数表に基づいた不規則的な周期、あるいは
等差数列的な周期や等比数列的な周期などに則して設定
された非一定周期などを好適に用いることができる。こ
の非一定周期を予め定めたデータは、マイコン６に内蔵
されたＲＯＭ（Read Only Memory）のような記憶素子あ
るいはマイコン６に付設される周辺記憶素子や外部記憶
装置（図示省略）などの記憶手段を用いたテーブル記憶
部７に予め記憶させておき、それをＣＰＵ（中央演算装
置）が読み出すようにすればよい。

【００２１】ガス流量測定制御回路３は、前述のような
暫定的測定期間が経過した後、その間に測定されたガス
流量（これをＱｏと呼ぶ）およびそのばらつきに対応し
た非一定周期のサンプリングタイミング設定Ｔｅｆを、
テーブル記憶部７に記憶されている周期パターンのテー
ブルから選択し、その周期パターンに基づく非一定周期
Ｔｅｆ−１，Ｔｅｆ−２，−３…ごとにガス流量を測定
するように、超音波発／受振器２ａ，２ｂの駆動を制御
する。このガス流量測定制御回路３は、いわゆるマイコ
ンガスメータにおいてガス流量積算などの演算処理や遮
断弁制御を行うために一般に用いられるようなマイコン
の内部に構築することが好適である。このように、ガス
流量測定制御回路３のハードウェアとして、マイコンガ
スメータ用に一般に用いられているようなマイコンのハ
ードウェアを流用することにより、ガス流量測定制御回
路３に専用の回路系などをさらに付加する煩雑さやコス
トアップを解消することができる。このような一般に用
いられる処理速度および容量を備えたマイコンを本発明
に係る流量計測装置であるこのガスメータに好適に利用
可能であるのは、後述するように、本発明に係る流量計
測の技術によれば、ガス流量測定制御回路３に必要なデ
ータ処理速度および処理容量が小さなもので済むからで
ある。

【００２２】ガス流量演算回路４は、超音波発／受振器
２ａ，２ｂによって検出された信号を演算処理してガス
流量値を積算し、これを記録装置に記録する。さらに詳
細には、このガス流量演算回路４は、超音波発／受振器
２ａ，２ｂから検出された信号がＡ／Ｄ変換回路８を介
してデジタルデータに変換されて伝送されて来ると、そ
のデータに基づいて、ガス流量演算部４０１がそのとき
サンプリングされたガス流の流量値Ｑを演算する。ガス
流量演算部４０１は、そのときガス流量測定制御回路３
で選択されているサンプリングタイミング設定Ｔｅｆを
読み出して、そのときの流量値Ｑに対して掛け合わせる
ことと同値の演算を行うことによって、そのときのサン
プリングタイミングごとのガス流量値を算出する。従っ
て、このガス流量演算部４０１で算出されるガス流量は
各サンプリング期間中におけるガス流量の平均値という
ことになる。ガス流量演算部４０１で演算されたガス流
量値は次々とガス流量積算部４０２で積算されて、ＲＡ
Ｍ（Random Access Memory）のような記録手段を用いた
ガス流量積算値記録部５に記録される。

【００２３】次に、このガスメータにおけるガス流量の
測定からその積算および記録までの主要動作について説
明する。図２は、このガスメータの主要動作の流れを示
すフローチャート、図３（Ａ），（Ｂ）は、暫定的測定
期間中に実行される非一定周期ごとのガス流量のサンプ
リングの一例を示す図、図４（Ａ），（Ｂ）は、暫定的
測定期間の後にそのガス流に対応して選択される最適な
サンプリングタイミング設定（非一定周期）の一例を示
す図である。

【００２４】ガスメータを介して消費側へと流れるガス
の時間あたりの流量をＱとすると、この流量Ｑは一般に
時々刻々と変化するが、サンプリング周期ごとにその時
点で測定される。

【００２５】超音波発振／受振器２ａ，２ｂによってサ
ンプリング周期ごとにその各時点でのガス流量Ｑによっ
て生じる伝搬時間差に対応した信号が検出されると（Ｓ
ｔｅｐ１；以下ｓ１のように呼ぶ）、その信号はＡ／Ｄ
変換回路８を通ってデジタルデータ化された後、マイコ
ン６のガス流量演算回路４へと伝送される。

【００２６】ガス流量演算回路４は、伝送されて来たデ
ジタルデータに基づいて、そのときサンプリングされた
ガス流の流量値Ｑを、まずガス流量演算部４０１によっ
て演算する（ｓ２）。

【００２７】この流量Ｑに基づいて、まず暫定的測定期
間中にサンプリングの１周期を暫定的に非一定周期にす
るか、それとも一定周期のままにするかを、ガス流量測
定制御回路３が選択する（ｓ３）。

【００２８】流量Ｑが所定の流量しきい値Ｑｔｈ以上の
場合には（ｓ３のＮｏ）、従来と同様に通常の一定周期
でサンプリングを行なって、通常のガス流量の演算〜積
算処理を実行する（ｓ４）。

【００２９】流量Ｑが所定の流量しきい値Ｑｔｈ未満の
場合には（ｓ３のＹｅｓ）、予め定めておいた非一定周
期ごとのサンプリングタイミングを選択し（ｓ５）、こ
れに基づいて、暫定的測定期間に亙って非一定周期ごと
のガス流量をサンプリングする（ｓ６）。暫定的測定期
間が経過（終了）するまでの間は（ｓ９のＮｏ）、ガス
流量値Ｑを演算し、その平均値およびばらつきを演算す
るためのデータを取って行く（ｓ７）。またその一方
で、ガス流量値Ｑを積算して行く（ｓ８）。

【００３０】このように、ガス流量Ｑが所定の流量しき
い値Ｑｔｈよりも低い場合にのみ非一定周期ごとのサン
プリングタイミングを選択するのは、流量ＱがＱｔｈよ
りも低流量である場合には、流量全体に対する脈動の誤
差が相対的に無視できないほどの高い比率となるので、
その脈動に起因した誤差の発生を防ぐための対策を講じ
ることが必要となる一方、Ｑｔｈよりも流量Ｑが高くな
る場合には、その相対的な割合が低くなるので、その誤
差は無視することができるから、消費電力量がより少な
くて済むように一定周期ごとのサンプリングを継続する
ことの方が好ましいからである。この流量しきい値Ｑｔ
ｈは、上記のような条件を満たすことができる値とし
て、予め定めておく。

【００３１】また、前記の非一定周期のデータについて
も、脈動が生じてもサンプリングが偏らないように、実
際の種々の脈動パターンについて実験等により調べるな
どして予め定めておき、必要な場合にのみそのデータを
読み出して用いるようにすることが望ましい。これは、
非一定周期のデータを一々発生しなくとも済むようにす
るためで、これにより、通常の一定周期ではない非一定
周期でサンプリングを行う場合でも、一々データを発生
させる場合よりも低い消費電力量で済ませることができ
るからである。

【００３２】非一定周期ごとのサンプリングタイミング
としては、図３（ａ）に示すように、乱数表に基づいて
予め定められたＴ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ．．．のような全く不
規則的な周期列としてもよく、あるいは図３（ｂ）に示
すように、予め定められたＴ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，Ｔ1 ，Ｔ
2 ，Ｔ3 ．．．のような繰り返しの等差数列的な周期列
としてもよい。いずれの場合にも、ガス流の脈動と同期
してしまわないような非一定周期のサンプリングの周期
列を予め定めておき、この周期列に基づいて、ガス流量
測定のサンプリングタイミングを制御する。

【００３３】そして暫定的測定期間が経過すると（ｓ９
のＹｅｓ）、その期間中に測定されたガス流量のデータ
に基づいて、そのときのガス流の脈動に起因して発生す
るガス流量のばらつきやガス流量自体の平均値を演算
（算出）する（ｓ１０）。

【００３４】この暫定的測定期間は、例えば１０秒間な
どのように時間的に設定してもよく、あるいはガス流量
Ｑｏのサンプリングを１０回実行するまでの間というよ
うに、サンプリング回数で設定してもよい。いずれの場
合でも、その暫定的測定期間中に、ガス流に発生してい
る脈動の平均周期Ｔ0 や振幅±ΔＱが推測できるような
ガス流量のデータが得られる程度に十分な期間であれば
よい。

【００３５】なお、この暫定的測定期間中にサンプリン
グ周期ごとで測定されたガス流量Ｑｏは、上記のように
脈動の周期等を推測するためのデータとして用いられる
が、またその一方で、ガス流量積算部４０２で積算され
てガス積算値記録部５に記録される（ｓ８）。このよう
なガス流量値ＱｏやＱの値の積算処理は、ガスが所定の
測定可能な流量以上流れている限り常に実行されるもの
であることは言うまでもない。

【００３６】上記のようにして算出されたガス流量値Ｑ
およびそのばらつき、さらに詳細には、それに基づいて
推定される脈動の周期Ｔおよび振幅に基づいて、ガス流
量測定制御回路３は、例えば図４（ａ）に示すように、
そのときの脈動に起因した誤差がガス流量に生じないよ
うにするための最適なサンプリングの非一定周期のサン
プリングタイミング設定Ｔｅｆを選択する（ｓ１１）。
図４に示した一例では、１回のサンプリングごとに、脈
動の周期Ｔに対してサンプリング周期の大きさがα，２
α，３αのように大きくなって行くことを３周期ごとに
繰り返すように設定されている。すなわち各サンプリン
グ周期Ｔｅｆ−１，Ｔｅｆ−２，Ｔｅｆ−３，Ｔｅｆ−
４，Ｔｅｆ−５…の長さは、それぞれＴ＋α，Ｔ＋２
α，Ｔ＋３α、Ｔ＋α，Ｔ＋２α，…のように変化する
ことを繰り返すように設定されている。この図４（ａ）
に示した一例のようなパターンのサンプリングタイミン
グごとにサンプリングされるガス流量値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ
３，Ｐ４，Ｐ５…を、図４（ｂ）に示すように脈動の１
周期中に集中してプロットしてみると、サンプリングさ
れるガス流量値はその脈動の波形の波高部や波底部など
の一か所に集中することなくほぼランダムに分散してい
ることが分かる。

【００３７】なお、このときのサンプリングタイミング
設定Ｔｅｆの選択は、予めガス流量値Ｑｏのデータと脈
動のデータとの相関関係を経験則的に調べておき、さら
にその対応関係に基づいて推定される脈流の周期や振幅
に対応した最適なサンプリングタイミング設定Ｔｅｆを
対応付けるテーブルを作成しそれをテーブル記憶部７に
格納しておき、実際にガス流量値Ｑｏおよびそのばらつ
きが測定されると、そのデータに対応して前記のテーブ
ルから最適なサンプリングタイミングＴｅｆを選択する
ようにすればよい。またさらには、ガス流の脈動に起因
して生じる誤差がガスメータの計量器として定められて
いる所定の許容誤差内に収まるように、ガス流の脈動の
ばらつきやその振幅に対応して、最適なサンプリングタ
イミング設定Ｔｅｆのパターンを決定してもよい。

【００３８】例えば、脈動の周期をＴとして、この周期
Ｔに近似したサンプリング周期Ｔｅｆあるいは周期Ｔの
整数倍のサンプリング周期でガス流の流量値を測定する
と、脈動の波高の高い部分のみや低い部分のみをサンプ
リングしてしまい、誤差の累積が益々大きくなるので、
それとは極力異なるようにサンプリングタイミングつま
り個々の周期Ｔｅｆを設定すればよい。そのようなサン
プリング周期Ｔｅｆは、最適なサンプリング周期Ｔｅｆ
として一旦設定した後は、その周期Ｔｅｆを継続するよ
うにしてもよく、あるいは上記のように非一定周期とな
るように、毎回のサンプリング周期Ｔｅｆを適宜に変化
させてもよい。なお、そのように非一定に変化させる場
合にも、脈動の周期Ｔの整数倍の周期は避けるようにす
ることが望ましいことは言うまでもない。また、最適な
サンプリング周期として一旦設定されたサンプリングタ
イミングの設定Ｔｅｆを次回の再設定の際まで継続する
方が、そのＴｅｆを毎回変更する場合よりも、制御およ
び演算処理のための消費電力量を少なくすることが可能
であるという点で、より望ましいものであることは言う
までもない。

【００３９】上記のような所定のルールに基づいて設定
された最適なサンプリングタイミング（非一定周期Ｔｅ
ｆ−１，Ｔｅｆ−２，Ｔｅｆ３…）ごとにいわゆる瞬時
ガス流量（またはガス流速）を測定し（ｓ１２）、その
測定された瞬時ガス流量に基づいてガス流量値Ｑを演算
し（ｓ１３）、そのデータを次々と積算し記録して行く
（ｓ１４）。

【００４０】このようにして、ガス流量Ｑが所定のしき
い値流量Ｑｔｈ未満の場合にのみ、暫定期間中には非一
定周期のサンプリングを行なって、そのときのガス流量
Ｑに対応して推定される脈動の周期や振幅に基づいて、
その脈動に起因した誤差ができるだけ少なくなるように
予め定められたサンプリングタイミング設定Ｔｅｆをテ
ーブル中から選択し、そのサンプリングタイミング設定
Ｔｅｆに基づく非一定周期Ｔｅｆ−１，Ｔｅｆ−２，Ｔ
ｅｆ−３ごとに、ガス流量のサンプリングを行う。この
ようにして、ガス流に発生する脈動に起因した誤差を解
消することができる。

【００４１】しかも、ガス流量ＱがＱｔｈよりも大流量
となっている場合には、ガス流の測定値全体に対する誤
差の比率（悪影響）が少ない。従ってこの場合には、サ
ンプリング周期をずらしたり変更したりしなくともよい
ものとして、通常の一定周期のサンプリングを継続する
ことにより消費電力量の増大を防ぐことができる。

【００４２】その結果、ガス流量の測定値の誤差を防い
で正確な流量値の測定および積算を実現できると共に、
消費電力量の増大を防いで、１０年間電池交換不要とい
った低消費電力化を実現することができる。

【００４３】なお、上記実施の形態の他にも、ガス流量
が所定の流量未満の場合には、暫定的期間終了後には、
脈動の波形の同じ位相の部分ばかりを測定することを避
けることができるように予め定められた一定周期でガス
流量を測定するようにしてもよい。

【００４４】また、上記実施の形態では、ガス流量測定
手段として超音波発／受振器２ａ，２ｂを用いる場合を
一例として示したが、この他にも、いわゆるフルイディ
ック方式や、熱式流量計測方式（熱フローセンサ方式）
などのガス流量測定手段を利用可能である。

【００４５】すなわち、本発明は、ガス導通路の上流側
にヒータのような発熱器を設けると共に下流側には２個
の温度センサを所定距離を隔てて設ける、あるいはその
発熱器の前後に１つずつ温度センサを設けておき、その
温度センサ間での温度低下がガス流速に対応して変化す
ることを利用して、ガスの流量を測定する、いわゆる熱
式流量計測方式のガスメータについても好適に適用可能
である。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の流量計測装
置によれば、非一定周期ごとに流量を測定し、またそれ
により測定された脈動に対応して誤差の発生が極力少な
くなるような最適な周期を、予め定めておいた一定周期
または非一定周期の中から選択して、その周期ごとに流
量を測定する（サンプリングする）ことで、ガス流の脈
動の＋側や−側のみを拾って測定してしまうという事態
を回避して、測定誤差の少ない正確な流量の測定を実現
することができる。しかも、そのような測定周期のずら
しや変更を、ガス流量がしきい値流量未満の場合にのみ
行うようにしているので、消費電力量の増大を防いで、
低消費電力化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るガスメータの構成
の主要部を示す図である。

【図２】図１に示したガスメータの主要動作を示すフロ
ーチャートである。

【図３】暫定的測定期間中の非一定周期ごとのサンプリ
ングの一例を示す図である。

【図４】ガス流の脈動に対応して選択される最適なサン
プリング周期の一例を示す図である。

【図５】ガス流に脈動が生じている際にガス流量の測定
値に誤差が発生する場合の一例を示す図である。

【符号の説明】

１…導通路、２…超音波発／受振器、３…ガス流量測定
制御回路、４…ガス流量演算回路、５…ガス流量積算値
記録部、６…マイクロコンピュータ、７…テーブル記憶
部、８…Ａ／Ｄ変換回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田代 健 東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内 Ｆターム(参考） 2F030 CA03 CA10 CC13 CE02 CE04 2F035 DA14

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導通路に流体を導通させ、その流量に対
   応した信号を検出することにより、前記流量を測定する
   流量測定手段と、 前記流量が所定の流量以上の場合には、予め定められた
   一定周期ごとに前記流量を測定し、前記流量が所定の流
   量未満の場合には、予め定められた非一定周期ごとに前
   記流量を測定するように、前記流量測定手段の駆動を制
   御する流量測定制御手段と、 前記流量測定手段によって検出された信号を演算処理し
   て前記流量の値を得る流量演算手段とを備えたことを特
   徴とする流量計測装置。
2. 【請求項２】 前記非一定周期として、等差数列的な周
   期および等比数列的な周期ならびに乱数表に基づいた不
   規則的な周期のうち少なくともいずれか一つの規則に基
   づいて設定された非一定周期で前記流量を測定するもの
   であることを特徴とする請求項１記載の流量計測装置。
3. 【請求項３】 前記流量測定制御手段は、前記流量が所
   定の流量未満となった場合には、所定時間に亙って暫定
   的に、前記非一定周期ごとに前記流量を測定し、前記所
   定時間が経過した後、前記測定された流量およびその周
   期ごとのばらつきに対応して予め定められた一定または
   非一定の周期パターンに従って前記流量を測定するよう
   に、前記流量測定手段の駆動を制御するものであること
   を特徴とする請求項１または２に記載の流量計測装置。
4. 【請求項４】 前記流量測定手段は、フルイディック方
   式、熱フローセンサ方式、超音波伝搬方式の少なくとも
   いずれか一つを含む推量方式の流量測定手段であり、前
   記流量としてガスの流量を測定するものであることを特
   徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の流量計測
   装置。