JP2001296156A - 流量計測装置及び電子式流量メータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流量計測精度の低下を招くことなく、より一
層の消費電力の低減を図れる流量計測装置を提供する。 【解決手段】 流速センサ１が、流路中の流体の流速に
応じたアナログ流速信号を出力する。駆動手段３は、流
速センサ１を連続的に駆動する。積分手段７は、流速セ
ンサ１が出力するアナログ流速信号を積分し、該積分値
に応じたアナログ積分値信号を出力する。そして、上記
積分手段７からの上記アナログ積分値信号に基づいて、
流路中を通過する流体の通過流量を計測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料ガスのような
流体の流量を計測する流量計測装置及び、該装置によっ
て計測した流体の流量を積算し表示する電子式流量メー
タに係わり、特に、流路中の流体の流速に応じたアナロ
グ流速信号を出力する流速センサを備える流量計測装置
及び、電子式流量メータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の機械式ガスメータでは、電子式ガ
スメータに比べて大型で精度に劣り、さらにガス漏れ保
護などの安全対策としてのシステム化のためにわざわざ
電気信号に出力を変換しているなどの問題があった。そ
のため、フルイディックメータや超音波メータなどのよ
うに、ガスメータの電子化が盛んに行われている。

【０００３】マイクロフローセンサは、電子式ガスメー
タの候補の一つであり、他の計量方法と比較して、小型
化が期待できる。マイクロフローセンサは、ガス流路内
を加熱するヒータエレメントと、ガス流路の上下流方向
にそれぞれ設けられた測温エレメントとから流速センサ
を構成し、ヒータエレメントの発する熱の上下流方向へ
の伝達が流速の大きさによって変化することを利用し
て、ヒータエレメントの上下流に設けた測温エレメント
により検知した温度差に応じたアナログ流速信号を間欠
的にＡ／Ｄ変換器によりサンプリングすることによって
流速を間接的に測定するものである。そして、測定され
た流速とガス流路の断面積とにより、瞬時流量が算出さ
れ、さらに、瞬時流量が積算されて積算流量が求められ
る。なお、この流速センサは、消費電力を抑えるために
サンプリングのタイミングに応じて間欠的に駆動されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、マイクロフロ
ーセンサは、瞬時流量を計測するため、ガス流路内のガ
スの脈流により、誤計測を起こすという問題があった。

【０００５】すなわち、電子式ガスメータを通じて供給
するガスを消費する燃焼器のなかには、使用中に供給ガ
ス圧に圧力変動を生じさせるものがある。例えば、ＧＨ
Ｐ（ガスヒートポンプ）の場合、その使用によってガス
圧に約１５ｍｍＨ₂Ｏの変動を５〜２０Ｈｚの周波数で
生じさせる。このようなＧＨＰは、ガス流路に脈流を生
じさせる脈流発生源となり、集合住宅などにおいて特定
の消費宅に設置され使用されていると、ＧＨＰの生じさ
せる圧力変動が生じることにより、電子式ガスメータ内
のガス流路内に瞬間的なガスの流れが生じるため、ある
流量に相当する時間差を計測してしまうようになる。こ
れをガス消費に伴うガス流量と誤認し、通過流量として
積算し流量積算値を求めてしまうことがあると、積算値
が実際のガス使用量よりも大きくなってしまい、計量器
としては致命的な信頼性の上の問題となる。

【０００６】たとえば、ガスが全く消費されていない状
態で、図８（ａ）に示すよう圧力変動が電子式ガスメー
タに生じると、この圧力変動の影響によりガス流路中の
ガスが上流方向及び下流方向に移動するため通過流量は
図８（ｂ）に示すような１０〜２０Ｈｚの脈流が生じ
る。これに対応して間欠的な計測が行われたとすると、
図８（ｃ）に示すような通過流量が求められるようにな
り、タイミングＡで計測された通過流量Ｔａが積算され
てしまう。

【０００７】また、ガスを消費している消費宅の電子式
ガスメータの上流側において上述したＧＨＰの生じさせ
る圧力が変動すると、その消費宅の電子式ガスメータの
ガス流路内の通過流量が図８（ｂ）に示すように増減が
繰り返されることとなる。そして、このような実際の通
過流量に対して増減を繰り返すような通過流量が電子式
ガスメータにより求められてしまうと、近年のように、
ガス漏洩検知機能とそれに連動したガス漏洩警報機能や
ガス供給遮断機能といった保安機能が電子式ガスメータ
に搭載されている場合に、次のような問題が生じる。

【０００８】すなわち、実際にはガス漏洩判定レベルを
越えていないにも拘わらず、計測のタイミングの関係か
らガス漏洩判定レベルを上回る通過流量が電子式ガスメ
ータにより求められて、ガスの漏洩警報や供給遮断が誤
って実行されたり、反対に、実際にはガス漏洩判定レベ
ルを越えているにも拘わらず、計測のタイミングの関係
からガス漏洩判定レベルを下回る通過流量が電子式ガス
メータにより求められて、ガスの漏洩警報や供給遮断の
実行が遅れてしまうという問題が生じる。

【０００９】そこで、上述した脈流に起因する問題を解
決する流量計測装置を組み込んだ電子式ガスメータとし
て、特開平９−１５００６号公報に開示されたガス流量
計がある。このガス流量計は、図９に示すように所定時
間Ｔ１ごとに間欠時間Ｔ２でｎ１回サンプリングして得
た流速に応じたアナログ流速信号のデジタル値の物理量
の平均値を求め、求めた平均値に基づきガスの流量を計
測する。以上のように、ｎ１回計測されたガス流量の平
均値を取ることにより、脈流によりガス流量が増減して
も増減が相殺され正確な通過流量を計測することができ
る。

【００１０】しかしながら、上記特開平９−１５００６
号公報のガス流量計は、流量計測精度は向上するが、平
均値を求めるために所定時間Ｔ１ごとにｎ１回の連続サ
ンプリングを行っているため、サンプリング回数が多く
なり大きな電力消費をともなうという問題が生じる。

【００１１】また、特開平５−１５７５９７号公報に開
示された、熱式フローセンサを用いた流量計では、ある
程度の逆流の計測も行い、その積算値を求めるようにガ
スメータのシステムを組むことで対応している。

【００１２】しかし、マイクロフローセンサは、その消
費電流の節約のため、数秒に１回の計測しか行わないよ
うにしており、脈動しているある瞬間しか計測しないた
め、脈動の周波数と計測間隔が同期してしまった場合に
は、誤計測を行ってしまうことは避けられない。

【００１３】そこで、マイクロフローセンサを脈動の1
周期以上を積算できる程度に高速に繰り返し計測し、そ
れを積算した出力を計測値として、数秒に１回計測する
方法が容易に考えられる。脈動は、速いときでせいぜい
１００Ｈｚなので、マイクロフローセンサの動作速度は
０．２ｍｓｅｃ以下（５０回サンプリング）にする必要
がある。ところが、マイクロフローセンサでは、ヒータ
の熱時定数のために、間欠駆動した場合は、応答速度は
約１０ｍｓｅｃになるので、間欠駆動ではこの方法は不
可能であることが明白であった。

【００１４】そこで、本発明は、上記のような問題点に
着目し、流量計測精度の低下を招くことなく、より一層
の消費電力の低減を図れる流量計測装置を提供すること
を課題とする。

【００１５】本発明はまた、消費電力の低減を図って
も、通過流量の誤差を低減して流体使用量を正確に積算
表示できるようにした電子式流量メータを提供すること
を課題とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた請求項１記載の発明の流量計側装置は、図１
の基本構成図に示すように、流路中の流体の流速に応じ
たアナログ流速信号を出力する流速センサ１と、上記流
速センサ１を連続的に駆動する駆動手段３と、上記流速
センサ１が出力するアナログ流速信号を積分し、該積分
値に応じたアナログ積分値信号を出力する積分手段７と
を備え、上記積分手段７からの上記アナログ積分値信号
に基づいて、上記流路中を通過する流体の通過流量を計
測することを特徴とする。

【００１７】請求項１記載の発明によれば、流速センサ
１が、流路中の流体の流速に応じたアナログ流速信号を
出力する。駆動手段３は、流速センサ１を連続的に駆動
する。積分手段７は、流速センサ１が出力するアナログ
流速信号を積分し、該積分値に応じたアナログ積分値信
号を出力する。そして、積分手段７からの上記アナログ
積分値信号に基づいて、ガス流路中を通過するガスの通
過流量を計測する。

【００１８】これにより、脈流に起因して流量変動が生
じていても、流体の流速に応じたアナログ流速信号を積
分、すなわち連続的に積算することにより変動分を相殺
し、脈流の影響を除去することができる。しかも、アナ
ログ流速信号の積分値に応じたアナログ積分値信号に基
づいて流体の通過流量を計測することにより、脈流の影
響を除去した正確な流体の積算流量を得ることができ
る。また、流体の流速に応じたアナログ流速信号を積分
しているため、増幅作用と同等の作用があるため、小さ
な出力でも十分な計測が可能になる。したがって、駆動
手段で消費される電力はその分小さくすることができ、
連続駆動としたことによる消費電力の増大を抑えること
ができ、流速センサの長寿命化、ひいては、流量メータ
の長寿命化が図れる。

【００１９】また、請求項２記載の発明の流量計側装置
は、流路中の流体の流速に応じたアナログ流速信号を出
力する流速センサ１と、上記流速センサ１を連続的に駆
動する駆動手段３と、上記流速センサ１が出力するアナ
ログ流速信号を積分し、該積分値に応じたアナログ積分
値信号を出力する積分手段７と、上記積分手段７からの
上記アナログ積分値信号を予め決められた基準値と比較
して、単位体積当たりパルスを出力するパルス発生手段
８とからなり、上記パルス発生手段８からの単位体積当
たりパルス出力に基づいて、上記流路中を通過する流体
の通過流量を計測することを特徴とする。

【００２０】請求項２記載の発明によれば、流速センサ
１が、流路中の流体の流速に応じたアナログ流速信号を
出力する。駆動手段３は、流速センサ１を連続的に駆動
する。積分手段７は、流速センサ１が出力するアナログ
流速信号を積分し、該積分値に応じたアナログ積分値信
号を出力する。パルス発生手段８は、積分手段７からの
アナログ積分値信号を予め決められた基準値と比較し
て、単位体積当たりパルスを出力する。そして、パルス
発生手段８からの単位体積当たりパルス出力に基づい
て、流路中を通過する流体の通過流量を計測する。

【００２１】これにより、脈流に起因して流量変動が生
じていても、流体の流速に応じたアナログ流速信号を積
分、すなわち連続的に積算することにより変動分を相殺
し、脈流の影響を除去することができる。しかも、アナ
ログ流速信号の積分値に応じたアナログ積分値信号に基
づいて流体の通過流量を計測することにより、脈流の影
響を除去した正確な流体の積算流量を得ることができ
る。また、流体の流速に応じたアナログ流速信号を積分
しているため、増幅作用と同等の作用があるため、小さ
な出力でも十分な計測が可能になる。したがって、駆動
手段で消費される電力はその分小さくすることができ、
連続駆動としたことによる消費電力の増大を抑えること
ができ、流速センサの長寿命化、ひいては、流量メータ
の長寿命化が図れる。

【００２２】また、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは２記載の発明の流量計測装置において、前記流速セ
ンサ１は、前記流路に設置され、前記流路を流れる流体
を加熱するヒータエレメント１４及び上記ヒータエレメ
ント１４を挟んで上記流路における流体の流れ方向にお
ける上流側と下流側とに各々１個以上配置された測温エ
レメント１２，１３からなるマイクロフローセンサであ
ることを特徴とする。

【００２３】請求項３記載の発明によれば、流速センサ
１は、流路に設置され、流路を流れる流体を加熱するヒ
ータエレメント１４及びヒータエレメント１４を挟んで
流路における流体の流れ方向における上流側と下流側と
に各々１個以上配置された測温エレメント１２，１３か
らなるマイクロフローセンサである。これにより、計測
流路を小型化でき、ひいては、流量メータの小型化が図
れる。

【００２４】また、請求項４記載の発明は、請求項２記
載の流量計測装置において、前記積分手段７は、前記パ
ルス発生手段からのパルスで前記アナログ積分値出力を
リセットするリセット手段７ａを含むことを特徴とす
る。

【００２５】請求項４記載の発明によれば、積分手段７
は、パルス発生手段からのパルスでアナログ積分値出力
をリセットするリセット手段７ａを含む。これにより、
単位体積毎のアナログ積分値信号を出力することができ
る。

【００２６】また、請求項５記載の発明の電子式流量メ
ータは、請求項１〜４記載の流量計測装置と、上記流速
計測装置により計測した前記流体の通過流量を積算する
流量積算手段５−１と、上記流量計測装置により計測し
た前記流体の通過流量より保安処理の判断をし、保安処
理を行う保安処理手段５−２と、該流量積算手段５−１
により積算した積算流量と、上記保安処理手段５−２に
より行った保安処理とを表示する表示手段９とを備える
ことを特徴とする。

【００２７】請求項５記載の発明によれば、電子式流量
メータは、請求項１〜４記載の流量計測装置と、流速計
測装置により計測した流体の通過流量を積算する流量積
算手段５−１と、流量計測装置により計測した流体の通
過流量より保安処理の判断をし、保安処理を行う保安処
理手段５−２と、流量積算手段５−１により積算した積
算流量と、保安処理手段５−２により行った保安処理と
を表示する表示手段９とを備える。これにより、流量計
測精度の低下を招くことなく、より一層の消費電力の低
減を図れる流量計測装置が計測した正確な通過流量を積
算し、表示することができる。

【００２８】また、請求項６記載の発明は、請求項５記
載の電子式流量メータにおいて、前記流量積算手段５−
１は、前記パルス発生手段８からのパルスで起動されて
積算動作及び保安処理し、積算及び保安処理終了後待機
状態にされることを特徴とする。

【００２９】請求項６記載の発明によれば、流量積算手
段５−１は、パルス発生手段８からのパルスで起動され
て積算動作及び保安処理し、積算及び保安処理終了後待
機状態にされる。これにより、流量が流れていない間は
流量積算手段及び保安処理手段を動作させないでおくこ
とができ、省電力化が図れる。

【００３０】

【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。

【００３１】図２は、本発明の流量計測装置を組み込ん
だ電子式流量メータを示している。図示の電子式流量メ
ータは、熱式として構成されており、流体、たとえばガ
スの流速に応じたアナログ流速信号を出力する流速セン
サとしてのマイクロフローセンサ１と、駆動手段として
の電源３と、流量積算手段及び保安処理手段としてのマ
イクロコンピュータ（以下、マイコンという）５と、積
分手段としての積分回路７及びパルス発生手段としての
パルス発生回路８を含むコンパレータＡと、表示手段と
しての表示器９と、アナログスイッチ１０とを備えてい
る。

【００３２】マイクロフローセンサ１は、図３に示すよ
うに、図３中断面で示すガス流路１０の内壁に配設され
ており、半導体基台１１と、この半導体基台１１上に形
成された不図示の薄膜層と、この薄膜層上に形成された
測温用の測温エレメントとしてのサーモパイル１２、１
３及び加熱用のヒータエレメントとしてのヒータ抵抗器
１４とを備えており、ガス流路１０内を流れるガスの流
れ方向Ｄの上流側からサーモパイル１２、ヒータ抵抗器
１４、サーモパイル１３の順に、流れ方向Ｄに沿って等
間隔で配列される。

【００３３】上述したヒータ抵抗器１４は、図２に示す
ように電源３に接続されている。電源３は、図４に示す
ようにバッテリ３１及び印加電圧回路３３を有してお
り、バッテリ３１からの電圧を印加電圧回路３３により
所定の電圧として出力するように構成されている。ヒー
タ抵抗器１４は、電源３から出力される所定の電圧によ
り連続通電され、加熱する。

【００３４】また、サーモパイル１２、１３は、図４に
等価回路図で示すように、上流側のサーモパイル１２の
起電力と下流側のサーモパイル１３の起電力の差を差動
増幅器１９で増幅して、ガス流路１０内を流れるガスの
流速に対応する熱起電力信号として、マイクロフローセ
ンサ１の出力端子１９から出力するように構成されてい
る。

【００３５】次に、上述した構成のマイクロフローセン
サ１の原理について以下説明する。ヒータ抵抗器１４
は、電源３からの所定の電圧が供給されることにより駆
動され、加熱が行われる。この結果、ガス流路１０にガ
スが流れていないときは、ヒータ抵抗器１４付近の気体
に熱が伝わり、該ヒータ抵抗器１４付近の上流側、下流
側の温度分布は対象分布になる。つまり、サーモパイル
１２、１３の温度が等しい温度に上昇するためサーモパ
イル１２、１３からの出力値はほぼ等しくなり、差動増
幅器１９からの出力はほぼ０となる。

【００３６】一方、ヒータ抵抗器１４が通電している
間、図３のガスの流れ方向Ｄにガスが流れると、下流側
は、ガスの流れを媒体してヒータ抵抗器１４から熱伝導
が促進され昇温し、上流側は逆に抑制され、降温する。
この結果、ヒータ抵抗器１４の上流側にあるサーモパイ
ル１２は、ガスにより降温されるため出力が減少し、一
方下流側にあるサーモパイル１３は、ガスにより降温さ
れるため出力が増加する。流速が増加すると、これに伴
って上述した降温分と昇温分も増加するので、センサ抵
抗１２、１３の出力の差値は流速に応じた出力となる。
そして、このガスの流速に応じたマイクロフローセンサ
１の差動増幅器１９からのアナログ流速信号は、コンパ
レータＡに対して出力される。

【００３７】ヒータ抵抗器１４には、図５（ａ）に示す
ように電源３から連続通電が行われる。この結果、マイ
クロフローセンサ１は、連続駆動され、図５（ｂ）に示
すようにアナログ流速信号が連続的に出力される。図５
（ｂ）において、ガス流路１０を流れるガスの流速が一
定の場合の場合を示しており、マイクロフローセンサ１
からのアナログ流速信号は、脈流が発生していない期間
Ｐ１の間は、一定値となり、脈流が発生している期間Ｐ
２の間は、それに脈流分が重畳した波形となっている。
このような構成では、マイクロヒータを加熱、冷却する
ことがないため、センサの応答性は約１ｍｓｅｃにな
り、１００Ｈｚの脈流にも十分応答する。又、デジタル
の計測でないので、０．２ｍｓｅｃの応答性でなくて
も、アナログで応答できていればよいので、１ｍｓｅｃ
の応答は十分すぎる程度になる。

【００３８】積分回路７は、増幅器７ａ、抵抗Ｒ１、コ
ンデンサＣ及びリセット手段としてのスイッチングトラ
ンジスタ７ｂとから構成され、図５（ｃ）に示すよう
に、マイクロフローセンサ１が出力するアナログ流速信
号の積分値、すなわち連続駆動中に通過するガスの通過
流量に応じたアナログ積分値信号をパルス発生手段とし
てのパルス発生回路８に積分上限値まで出力する。

【００３９】パルス発生回路８は、比較器８ａと抵抗Ｒ
２及びＲ３とからなり、積分回路７からの積分値出力が
積分上限値まで達したことを感知し、図５（ｄ）に示す
ように１パルスを出力し、次いで積分値出力をスイッチ
ングトランジスタ７ｂによりリセットし、再び積算を開
始する。

【００４０】このようにして、パルス発生回路８におい
て、単位体積、すなわち例えば０．１リットルのガスの
通過ごとに１パルスが生成され、アナログスイッチ１０
に出力される。

【００４１】マイコン５は、電源Ｖｃｃよりアナログス
イッチ１０を介して動作電圧が供給されている。また、
マイコン５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）５ａ、ＣＰＵ５ａ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ＲＯＭ５ｂ、ＣＰＵ５ａ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Ｒ
ＡＭ５ｃなどを内蔵し、これらが図示しないバスライン
によって相互接続される。

【００４２】マイコン５は、コンパレータＡからのパル
スがアナログスイッチ１０に入力されるまで待機状態と
なっている。特に、低消費電力化のためにタイマー、Ｒ
ＡＭなどの必要最低限以外のもの以外は、アナログスイ
ッチ１０のオフにより電源を切っておく。ＲＡＭ５ｃも
データ保持のために電源が必要でないものを選定し、電
源を切っておいた方が低消費電力化のために良い。

【００４３】アナログスイッチ１０にコンパレータＡか
らパルスが入力されると、アナログスイッチ１０がオン
となって電源Ｖｃｃよりマイコン５に動作電圧が供給さ
れ、マイコン５は起動し、これまでの積算データに単位
体積（例えば０．１リットル）を加算する。マイコン５
は、積算した積算流量を表示器９に表示させる。

【００４４】そして、マイコン５は、前回起動した時と
の時間差から、おおよその瞬時流量を判断し、必要であ
れば保安処理を行い、その保安処理内容を表示器に表示
させる。必要な保安処理が終了した時点で、マイコン５
は、出力ポートＰ１より制御信号を出力してアナログス
イッチ１０に供給し、アナログスイッチ１０をオフにし
て再び待機状態となる。

【００４５】次に、脈流発生時における上述した構成の
流量計測装置を組み込んだ電子式流量メータの動作を、
図６のタイムチャートを参照して説明する。電源３は、
マイクロフローセンサ１を連続的に駆動している（図６
（ａ））。今、ＧＨＰが使用されると、ＧＨＰの圧力変
動によりガス流量が変動し、この変動に伴ってアナログ
流速信号は、図６（ｂ）に示すように脈流が生じた波形
となる。このアナログ流速信号が、積分回路７内の抵抗
Ｒ１を介してコンデンサＣに充電される結果、積分回路
７は、アナログ流速信号を積分した図６（ｃ）に示すよ
うなアナログ積分値信号を出力する。コンパレータＡ
は、積分回路７からのアナログ積分値信号が積分上限値
αまで達したことを感知し、図６（ｄ）に示すように１
パルスを出力し、次いで積分値出力をリセットし、再び
積算を開始する。

【００４６】図７は、ガス使用ゼロ時、隣家でＧＨＰを
動作した等で脈動が発生した場合の図６の特殊な場合を
示す。ガスメータには瞬時には逆流が発生しているた
め、積分出力は、マイナスになることもあり得ることを
示している（図７（ｃ））。しかしながら、積分上限値
βに達しない限り、アナログスイッチ１０にはコンパレ
ータＡからのパルスは入力されないので、マイコン５は
起動しない。すなわち、メータとしてはガス使用量の積
算はされない。また、マイコン５は、待機状態なので電
力の消費も非常に小さい。

【００４７】また、脈動レベルが非常に大きく、瞬間的
に積分上限値βを越え、アナログスイッチ１０パルスが
入力されマイコン５が起動するることも懸念されるが、
その場合は、１パルスを出力した後は、積分出力はマイ
ナス方向で変動している状態なので、パルスを発生させ
ることはない。

【００４８】また、配管漏洩等で微量な流れがある時
は、脈動が数十〜数千脈動した程度の間隔でパルスを発
生するので、漏洩流量のみを判定でき、かつ、従来１時
間以上かかっていた判定作業が１０分以内に短縮でき
る。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１および２
記載の発明によれば、脈流に起因して流量変動が生じて
いても、流体の流速に応じたアナログ流速信号を積分、
すなわち連続的に積算することにより変動分を相殺し、
脈流の影響を除去することができる。しかも、アナログ
流速信号の積分値に応じたアナログ積分値信号に基づい
て流体の通過流量を計測することにより、脈流の影響を
除去した正確な流体の積算流量を得ることができる。ま
た、流体の流速に応じたアナログ流速信号を積分してい
るため、増幅作用と同等の作用があるため、小さな出力
でも十分な計測が可能になる。したがって、駆動手段で
消費される電力はその分小さくすることができ、連続駆
動としたことによる消費電力の増大を抑えることがで
き、流速センサの長寿命化、ひいては、流量メータの長
寿命化が図れる。

【００５０】請求項３記載の発明によれば、計測流路を
小型化でき、ひいては、流量メータの小型化が図れる。

【００５１】請求項４記載の発明によれば、単位体積毎
のアナログ積分値信号を出力することができる。

【００５２】請求項５記載の発明によれば、流量計測精
度の低下を招くことなく、より一層の消費電力の低減を
図れる流量計測装置が計測した正確な通過流量を積算
し、表示することができる。

【００５３】また、請求項６記載の発明流量が流れてい
ない間は流量積算手段をオフにしておくことができ、省
電力化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流量計測装置及び電子式流量メータの
基本構成図を示すブロック図である。

【図２】本発明の流量計測装置を組み込んだ電子式流量
メータの実施の形態を示す構成図である。

【図３】図２におけるマイクロフローセンサの構造を説
明するための図である。

【図４】図２におけるマイクロフローセンサの要部構成
を示す等価回路図である。

【図５】図２の電子式流量メータの動作を説明するため
のタイムチャートであり、（ａ）は電源の駆動電圧、
（ｂ）はマイクロフローセンサのアナログ流速信号、
（ｃ）は積分回路のアナログ積分値信号、（ｄ）はパル
ス発生回路の出力を示す。

【図６】脈流発生時におけるガス使用中の図２の電子式
流量メータの動作を説明するためのタイムチャートであ
り、（ａ）は電源の駆動電圧、（ｂ）はマイクロフロー
センサのアナログ流速信号、（ｃ）は積分回路のアナロ
グ積分値信号、（ｄ）はパルス発生回路の出力を示す。

【図７】脈流発生時におけるガス未使用中の図２の電子
式流量メータの動作を説明するためのタイムチャートで
あり、（ａ）は電源の駆動電圧、（ｂ）はマイクロフロ
ーセンサのアナログ流速信号、（ｃ）は積分回路のアナ
ログ積分値信号を示す。

【図８】従来の流量計測装置及び電子式ガスメータの問
題点を説明するためのタイムチャートであり、（ａ）は
圧力、（ｂ）は通過流量、（ｃ）は計測値を示す。

【図９】従来の脈流対策を説明するためのタイムチャー
トである。

【符号の説明】

１ マイクロフローセンサ（流速センサ） ３ 電源（駆動手段） ５ マイクロコンピュータ ５−１ 流量積算手段 ５−２ 保安処理手段 ７ 積分回路（積分手段） ７ａ スイッチングトランジスタ（リセット手段） ８ パルス発生回路（パルス発生手段） ９ 表示器（表示手段） １２ サーモパイル（測温エレメント） １３ サーモパイル（測温エレメント） １４ ヒータ抵抗器（ヒータエレメント） Ａ コンパレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安齋 光芳 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社 内 (72)発明者 木村 修 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社 内 (72)発明者 温井 一光 東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 瀬戸 実 東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 小林 賢知 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 CA10 CB02 CB09 CC13 CE02 CE04 CE07 CE25 CE27 CE32 2F035 EA05 EA08 EA09 GA02 3J071 AA02 BB11 CC11 EE15 EE25 EE26 EE27 FF03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流路中の流体の流速に応じたアナログ流
   速信号を出力する流速センサと、 上記流速センサを連続的に駆動する駆動手段と、 上記流速センサが出力するアナログ流速信号を積分し、
   該積分値に応じたアナログ積分値信号を出力する積分手
   段とを備え、 上記積分手段からの上記アナログ積分値信号に基づい
   て、上記流路中を通過する流体の通過流量を計測するこ
   とを特徴とする流量計測装置。
2. 【請求項２】 流路中の流体の流速に応じたアナログ流
   速信号を出力する流速センサと、 上記流速センサを連続的に駆動する駆動手段と、 上記流速センサが出力するアナログ流速信号を積分し、
   該積分値に応じたアナログ積分値信号を出力する積分手
   段と、 上記積分手段からの上記アナログ積分値信号を予め決め
   られた基準値と比較して、単位体積当たりパルスを出力
   するパルス発生手段とからなり、 上記パルス発生手段からの単位体積当たりパルス出力に
   基づいて、上記流路中を通過する流体の通過流量を計測
   することを特徴とする流量計測装置。
3. 【請求項３】 前記流速センサは、前記流路に設置さ
   れ、前記流路を流れる流体を加熱するヒータエレメント
   及び上記ヒータエレメントを挟んで上記流路における流
   体の流れ方向における上流側と下流側とに各々１個以上
   配置された測温エレメントからなるマイクロフローセン
   サであることを特徴とする請求項１または２記載の流量
   計側装置。
4. 【請求項４】 前記積分手段は、前記パルス発生手段か
   らのパルスで前記アナログ積分値出力をリセットするリ
   セット手段を含むことを特徴とする請求項２記載の流量
   計側装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４記載の流量計測装置と、 上記流速計測装置により計測した前記流体の通過流量を
   積算する流量積算手段と、 上記流量計測装置により計測した前記流体の通過流量よ
   り保安処理の判断をし、保安処理を行う保安処理手段
   と、 該流量積算手段により積算した積算流量と、上記保安処
   理手段により行った保安処理とを表示する表示手段とを
   備えることを特徴とする電子式流量メータ。
6. 【請求項６】 前記流量積算手段は、前記パルス発生手
   段からのパルスで起動されて積算動作及び保安処理し、
   積算及び保安処理終了後待機状態にされることを特徴と
   する請求項５記載の電子式流量メータ。