JP2003035612A - Combustion heat flow rate measuring instrument, combustion heat flow rate measuring method, gas meter and gas use quantity inspection device - Google Patents

Combustion heat flow rate measuring instrument, combustion heat flow rate measuring method, gas meter and gas use quantity inspection device

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JP2003035612A
JP2003035612A JP2002130620A JP2002130620A JP2003035612A JP 2003035612 A JP2003035612 A JP 2003035612A JP 2002130620 A JP2002130620 A JP 2002130620A JP 2002130620 A JP2002130620 A JP 2002130620A JP 2003035612 A JP2003035612 A JP 2003035612A
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flow rate
gas
combustion heat
value
heat flow
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JP2002130620A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazumitsu Nukui
一光 温井
Minoru Seto
実 瀬戸
Michinori Komaki
充典 小牧
Masatomo Kobayashi
賢知 小林
Takeshi Tashiro
健 田代
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Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combustion heat flow rate measuring instrument simple in constitution capable of accurately measuring the use flow rate as fuel of a fluid on the basis of the dimension of a combustion heat flow rate, even if one or more different variations are present in the compositional component ratio of the fluid, a gas meter and a gas use quantity inspection device. SOLUTION: The change in quantity of heat or in temperature caused by the flow of the fluid in a flow passage is detected by a flow rate measuring sensor (flow rate measuring means) 100 to be outputted as an electric signal. The electric signal is subjected to linear corresponding processing (processing linearly corresponding to a combustion heat flow rate per a unit time) in an linearization arithmetic part (linearization arithemetic means) 201, to more directly obtain the data of the accurate combustion heat flow rate value wherein tolerance is received in a predetermined allowable range.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料として用いら
れる流体を所定の空燃比で燃焼したときに得られる燃焼
熱の流れと見做して、その燃焼熱の単位時間あたりの流
量を計測する燃焼熱流量計測装置、燃焼熱流量計測方
法、ガスメータ、ガス使用量検針装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention regards a flow of combustion heat obtained when a fluid used as a fuel is burned at a predetermined air-fuel ratio, and measures the flow rate of the combustion heat per unit time. The present invention relates to a combustion heat flow rate measuring device, a combustion heat flow rate measuring method, a gas meter, and a gas usage meter reading device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、都市ガスや天然ガスの使用量を計
測するガスメータは、都市ガスやLNG(液化天然ガ
ス)の需要家(ユーザ)である個々の一般住宅や店舗や
工場などに設置されており、個々のユーザごとの体積流
量の積算値を求め、それをガス使用量の積算値として表
示し、その出力されたガスの使用量に基づいて毎月のガ
ス使用料金を算定するように設定されている。従来、こ
のようなガスメータでは、計量単位として体積流量が一
般に用いられていた。また、個々の需要家に設置される
ガスメータよりもさらに上流側で、いわゆるテイクオフ
の各拠点に配置されるような流量計測装置としても、ガ
スメータと同様に体積流量を計測するものが用いられて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a gas meter for measuring the amount of city gas or natural gas used is installed in individual general houses, shops, factories, etc. that are consumers (users) of city gas or LNG (liquefied natural gas). Set to calculate the integrated value of volume flow rate for each user, display it as the integrated value of gas usage, and calculate the monthly gas usage charge based on the output usage of gas. Has been done. Conventionally, in such a gas meter, a volume flow rate is generally used as a unit of measurement. Further, as a flow rate measuring device which is arranged at each of so-called take-off bases further upstream than a gas meter installed in an individual consumer, a device which measures a volume flow rate like a gas meter is used. .

【0003】さらに詳細には、例えば膜式と呼ばれるガ
スメータでは、吹子状の容積流量計測器が内蔵されてお
り、ガスの流れに対応した吹子の容積変化を利用して、
ガス流の体積流量を計測し、それを積算してガスの体積
流量積算値を使用量として出力(カウンタなどによる表
示出力または電文などによるデータ出力)する。また、
超音波伝播方式と呼ばれるガスメータでは、ガス中に超
音波を上流側から下流側へと伝播させた時間と下流側か
ら上流側へと伝播させた時間とを計測し、その時間差が
ガスの流速に対応して変化することに基づいて、間接計
測的にガスの流速値を得て、それにガス導通路の断面積
を乗算するなどしてガス流量値を算出し、さらにその流
量値を積算して、ガスの体積流量積算値を表示出力ある
いはデータとして電文出力する。その他にも、タービン
流量計を用いたものや、熱線流量計測方式のものなども
提案されている。いずれにしても、従来のガスメータで
は一般に、体積流量値を直接的または間接的に計測し、
その体積流量値を積算して表示していた。
More specifically, for example, in a gas meter called a membrane type, a blower-shaped volumetric flow rate measuring device is built in, and the change in the volume of the blower corresponding to the flow of gas is utilized to
The volumetric flow rate of the gas flow is measured and integrated, and the integrated value of the volumetric flow rate of the gas is output as the usage amount (display output by a counter or data output by a telegram, etc.). Also,
In a gas meter called an ultrasonic wave propagation method, the time taken to propagate the ultrasonic wave from the upstream side to the downstream side in the gas and the time taken to propagate the ultrasonic wave from the downstream side to the upstream side are measured, and the time difference is the flow velocity of the gas. Based on the corresponding change, the gas flow rate value is indirectly obtained, and the gas flow rate value is calculated by multiplying it by the cross-sectional area of the gas conduit, and the flow rate value is further integrated. , Output the integrated volumetric flow rate of gas as a display or as a data message. In addition, a method using a turbine flow meter and a method using a heat ray flow rate measurement method have been proposed. In any case, conventional gas meters generally measure the volume flow value directly or indirectly,
The volume flow rate values were integrated and displayed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な体積流量値を直接的または間接的に計測するガスメー
タでは、エネルギー資源あるいは燃料としてのガスを計
量するという観点からは、ガスの使用環境における温度
や圧力などの諸条件に依存して、ガスの実質的な使用量
に誤差が生じやすいという問題点がある。すなわち、燃
料であるガスは一般に、温度が低いほど、また圧力が高
いほど、単位体積あたりの持つ密度が高くなるので、単
位体積当たりのエネルギー量(所定の空燃比でガスを燃
焼させたときに得られる単位体積あたりの燃焼熱量)が
高くなる傾向にある。このため、同じ体積流量のガスを
消費しても、そのときのガス使用環境における温度や圧
力(大気圧や供給圧力)に依存して、ガスの燃焼によっ
て得られる熱量が変化することとなり、実質的なエネル
ギー消費量という観点からは誤差が生じてしまう。換言
すれば、エネルギー消費量の指標としては、体積流量値
は必ずしも厳密な計測値の単位(ディメンジョン)であ
るとは限らない。
However, in the gas meter for directly or indirectly measuring the volumetric flow rate value as described above, from the viewpoint of measuring gas as an energy resource or a fuel, it is necessary to use it in an environment where the gas is used. There is a problem that an error is likely to occur in the substantial amount of gas used depending on various conditions such as temperature and pressure. That is, generally, the lower the temperature and the higher the pressure of the fuel gas, the higher the density per unit volume, so the energy amount per unit volume (when the gas is burned at a predetermined air-fuel ratio, The combustion heat quantity per unit volume obtained) tends to increase. Therefore, even if the gas of the same volume flow rate is consumed, the amount of heat obtained by the combustion of the gas changes depending on the temperature and pressure (atmospheric pressure and supply pressure) in the gas use environment at that time. There is an error in terms of the amount of energy consumed. In other words, as an index of energy consumption, the volume flow rate value is not always a strict unit of measurement value (dimension).

【0005】従来のガスメータでは、体積流量の積算値
を機械式カウンタあるいは液晶表示パネルの画面などに
表示しているが、ガス使用量を体積流量の積算値で表示
しても、エネルギー資源としてのガスの実質的な使用量
を精確に把握することが困難であることは否定できな
い。例えば、体積流量値に所定の係数を乗算するなどし
てエネルギー消費量の値を得ることも可能であるが、上
述のように同じ体積あたりのガスが持つ燃焼熱量は、温
度や圧力などに依存して密度の変化と共に変化するの
で、そのような要因から誤差が混入しやすい体積流量計
測方式のガスメータでは、精確なエネルギー消費量を把
握することは困難である。
In the conventional gas meter, the integrated value of the volumetric flow rate is displayed on a screen of a mechanical counter or a liquid crystal display panel. However, even if the amount of gas used is displayed as the integrated value of the volumetric flow rate, it is regarded as an energy resource. It cannot be denied that it is difficult to accurately grasp the actual amount of gas used. For example, it is possible to obtain the value of energy consumption by multiplying the volumetric flow rate value by a predetermined coefficient, but as described above, the combustion heat quantity of gas in the same volume depends on temperature and pressure. Since it changes with the change in density, it is difficult for a gas meter of the volume flow rate measurement method that an error is likely to be mixed due to such a factor, to accurately grasp the energy consumption.

【0006】また、エネルギー資源としてのガスの使用
量を、より精確に計測するためには、根本的に計測の単
位を体積流量から質量流量に変更することが望ましい。
すなわち、ガスの流量を測定するセンサとして質量流量
センサを用いて、その質量流量に、単位質量あたりの発
熱量(所定の空燃比でガスを燃焼させたときに得られる
単位質量あたりの燃焼熱量)を乗算することによって、
エネルギー消費量を把握することが提案されている。そ
のような質量流量を計測するために、例えばフローセン
サと呼ばれる熱式質量流量センサなどを用いて、そのフ
ローセンサで計測された質量流量に単位質量あたりの燃
焼熱量を乗じることにより、ガスを燃焼熱エネルギーの
流れと見做して、その燃焼熱量の単位時間あたりの流量
(以下これを燃焼熱流量と呼ぶ)を算出することができ
るものと考えられている。この場合、理論上、質量流量
は計測対象のガスなどの温度や圧力等の条件には左右さ
れないという利点がある。
Further, in order to more accurately measure the amount of gas used as an energy resource, it is desirable to fundamentally change the unit of measurement from the volume flow rate to the mass flow rate.
That is, a mass flow sensor is used as a sensor for measuring the flow rate of gas, and the mass flow rate has a heat generation amount per unit mass (combustion heat amount per unit mass obtained when gas is burned at a predetermined air-fuel ratio). By multiplying by
It has been proposed to understand energy consumption. In order to measure such a mass flow rate, for example, a thermal mass flow rate sensor called a flow sensor is used, and the mass flow rate measured by the flow sensor is multiplied by the combustion heat quantity per unit mass to burn gas. It is considered that the flow rate of the combustion heat quantity per unit time (hereinafter referred to as the combustion heat flow rate) can be calculated by considering it as the flow of thermal energy. In this case, theoretically, there is an advantage that the mass flow rate does not depend on conditions such as temperature and pressure of the gas to be measured.

【0007】しかしながら、上記のようなフローセンサ
では一般に、1種類のガスの計測ならば問題ないが、ガ
ス種(ガスの種類)が異なると、そのガス種ごとにガス
の定圧比熱や組成成分比が異なったものとなることに起
因して誤差が生じ、質量流量の計測値が真値から乖離し
たものとなってしまう。このため、異なったガス種を正
確に計測するためには、ガス種ごとの定圧比熱や組成成
分比に対応した補正または質量流量から燃焼熱流量への
換算レートの変更等を行わなければならないと考えられ
ている。しかも、そのようにガス種ごとの定圧比熱の違
いに対応した補正を行うだけでは、正確な質量流量の計
測や、その計測値に基づいた燃焼熱流量値の計測を正確
に行うには不十分であることなども報告されているの
で、質量流量の計測値に基づいて正確な燃焼熱流量値が
得られるとは必ずしも限らない。
However, in the above flow sensor, generally, if one kind of gas is measured, there is no problem, but if the gas type (gas type) is different, the constant pressure specific heat and composition component ratio of the gas are different for each gas type. An error occurs due to the difference between the values, and the measured value of the mass flow rate deviates from the true value. Therefore, in order to accurately measure different gas types, it is necessary to make corrections corresponding to the constant pressure specific heat and composition component ratio for each gas type, or change the conversion rate from the mass flow rate to the combustion heat flow rate. It is considered. Moreover, it is not enough to accurately measure the mass flow rate and the combustion heat flow rate value based on the measured value just by performing the correction corresponding to the difference in the constant pressure specific heat for each gas type. Since it has also been reported that an accurate combustion heat flow rate value is not always obtained based on the measured value of the mass flow rate.

【0008】さらには、計測された質量流量値に基づい
て燃焼熱流量の値を得るためには上述の如く質量流量に
単位質量あたりの燃焼熱量を乗じる演算を行わなければ
ならないが、ガスの組成成分の組み合わせや組成成分比
の値が異ると単位質量あたりの燃焼熱量も異なったもの
となるため、ガスの組成成分の違いに対応して単位質量
あたりの燃焼熱量も補正することが必要となる。そのよ
うなガス種に応じた単位質量あたりの燃焼熱量の補正を
行うためには、現在計測中のガス種を判別するセンサ
や、そのガス種に応じて補正を行うための演算手段が必
要となり、流量計測装置全体の構成がさらに繁雑なもの
となるという不都合がある。しかも、そのように単位質
量あたりの燃焼熱量を補正することはできたとしても、
上記のように質量流量の測定値の誤差の補正が不十分で
あると、正確な燃焼熱流量を得ることはやはりできな
い。
Further, in order to obtain the value of the combustion heat flow rate based on the measured mass flow rate value, the calculation of multiplying the mass flow rate by the combustion heat quantity per unit mass must be performed as described above. If the combination of components or the value of the composition component ratio is different, the combustion heat quantity per unit mass will also be different, so it is necessary to correct the combustion heat quantity per unit mass corresponding to the difference in the gas composition composition. Become. In order to correct the combustion heat quantity per unit mass according to such gas type, a sensor for discriminating the gas type currently being measured and a calculation means for performing the correction according to the gas type are required. However, there is an inconvenience that the configuration of the entire flow rate measuring device becomes more complicated. Moreover, even if the combustion heat quantity per unit mass could be corrected in that way,
If the error in the measurement value of the mass flow rate is insufficiently corrected as described above, it is still impossible to obtain an accurate combustion heat flow rate.

【0009】ここで、例えば都市ガスとして用いられる
ガスは、規定の組成成分比に対応したものとして調製さ
れているが、実際には、その範囲内で種々に異なったバ
リエーションや許容範囲内の誤差等を含んでいるので、
それに起因して質量流量に誤差が生じる可能性が高い。
また、いわゆる都市ガスとして最終的に需要家に供給さ
れるガス以外にも、原産地から送られて来る天然ガスや
テイクオフの各拠点を通過するガスの燃焼熱流量を計測
するための燃焼熱流量計測装置では、さらに種々の組成
成分比のバリエーションが存在するので、そのようなガ
スの燃焼熱流量を上記のような質量流量と燃焼量との積
によって正確に計測するためには、ガス種を判別するセ
ンサや補正を行うための演算手段が必要となり、それを
追加した計測装置では、その構成がさらに煩雑化する。
Here, for example, a gas used as a city gas is prepared so as to correspond to a prescribed compositional component ratio, but in reality, various variations within the range and errors within an allowable range are included. Since, etc. are included,
There is a high possibility that an error will occur in the mass flow rate due to this.
In addition to the gas that is ultimately supplied to consumers as so-called city gas, it also measures the combustion heat flow rate for measuring the combustion heat flow rate of natural gas that is sent from the place of origin and gas that passes through each takeoff site. Since there are various composition component variations in the device, in order to accurately measure the combustion heat flow rate of such a gas by the product of the mass flow rate and the combustion amount as described above, the gas type is determined. It is necessary to provide a sensor and a calculation means for performing the correction, and the configuration of the measuring device to which the correction means is added is further complicated.

【0010】また、上記のような質量流量の測定値に基
づいて燃焼熱流量の値を計測する流量計測装置の他に、
燃焼熱流量の値を高精度に計測することができるものと
して、いわゆるガスクロマトグラフィを用いた流量計測
装置が知られており、例えば工業用燃料ガスの燃焼熱流
量を計測する用途や計測や燃焼熱流量の基準器などの用
途では、例えばイギリスのような外国などで実用化され
ている場合もある。
In addition to the flow rate measuring device for measuring the value of the combustion heat flow rate based on the measured value of the mass flow rate as described above,
As a device capable of measuring the value of the combustion heat flow rate with high accuracy, a flow rate measuring device using a so-called gas chromatography is known. For example, an application for measuring the combustion heat flow rate of industrial fuel gas or measurement or combustion heat In some applications such as a flow rate standard, it may be put to practical use in a foreign country such as the United Kingdom.

【0011】しかしながら、ガスクロマトグラフィを用
いた燃焼熱流量計測装置は一般に、その計測手段やデー
タ処理装置が極めて繁雑であり、またそのような装置の
繁雑さに起因して、燃焼熱流量計測装置のメンテナンス
や運用が極めて煩雑なものとなり、さらには、その製造
コストや運用コスト等が桁違いに高価なものとなるとい
った不都合があるので、そのようなガスクロマトグラフ
ィを一般的な需要家向けのガスメータ等に用いることは
現実的ではない。また、そのようなガスクロマトグラフ
ィの簡易化や低コスト化を実現することは極めて困難あ
るいは実際上不可能である。
However, the combustion heat flow measuring device using gas chromatography is generally very complicated in its measuring means and data processing device, and due to the complexity of such device, the combustion heat flow measuring device is Maintenance and operation become extremely complicated, and further, manufacturing costs and operation costs are incomparably expensive, so such gas chromatography is used for general consumers such as gas meters. It is not realistic to use for. Further, it is extremely difficult or practically impossible to realize such simplification and cost reduction of gas chromatography.

【0012】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、計測対象である天然ガスや都市ガス
などの燃料用流体の組成成分比に複数種類の異なったバ
リエーションが存在していても、その流体の燃料として
の使用流量を、エネルギー資源としての実質的な指標で
ある燃焼熱流量のディメンジョンで正確に計測すること
ができ、またさらには、計測された燃焼熱流量の値やそ
の積算値あるいはそのデータを出力あるいは記憶するこ
とができる、構成や動作が極めて簡易な燃焼熱流量計測
装置および燃焼熱流量計測方法ならびにガスメータなら
びにガス使用量検針装置ならびにガス使用量検針システ
ムを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a plurality of different variations in the composition ratio of the fuel fluid such as natural gas or city gas to be measured. However, the flow rate of the fluid used as a fuel can be accurately measured by the dimension of the combustion heat flow rate, which is a substantial index as an energy resource. Provided are a combustion heat flow rate measuring device, a combustion heat flow rate measuring method, a gas meter, a gas usage meter reading apparatus, and a gas usage meter reading system, which are capable of outputting or storing the integrated value or data thereof and having extremely simple configurations and operations. Especially.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明による燃焼熱流量
計測装置は、流体を導通させる導通路と、その導通路に
おける前記流体の流れの加熱または冷却に起因して生じ
る放熱量変化または伝熱量変化または受熱量変化を検出
し、その変化の値の情報を担持してなる第1の信号を出
力する流量計測手段と、前記流量計測手段から出力され
た第1の信号が担持している変化の値と、前記流体の流
れを所定の空燃比で燃焼したときに得られる燃焼熱の単
位時間あたりの流量の値との相関関係を線形対応化す
る、複数種類のガスに対して予め定められた1種類の演
算処理を行って、前記燃焼熱の単位時間あたりの流量の
値の情報を担持してなる第2の信号を出力する線形化演
算手段とを備えている。
A combustion heat flow rate measuring apparatus according to the present invention is provided with a conduction path for conducting a fluid, and a change in the amount of heat radiation or an amount of heat transfer caused by heating or cooling of the flow of the fluid in the conduction path. Flow rate measuring means for detecting a change or a change in the amount of heat received and outputting a first signal carrying information on the value of the change, and a change carried by the first signal outputted from the flow rate measuring means. And linearly correlate the correlation between the flow rate of the fluid and the value of the flow rate of the combustion heat per unit time obtained when the fluid flow is burned at a predetermined air-fuel ratio. And a linearization calculation means for performing another type of calculation processing and outputting a second signal carrying information on the value of the flow rate of the combustion heat per unit time.

【0014】また、本発明による燃焼熱流量計測方法
は、流体を導通路に導通させて、その導通路における前
記流体の流れの加熱または冷却に起因して生じる放熱量
変化または伝熱量変化または受熱量変化を検出して、そ
の変化の値の情報を担持してなる第1の信号を出力し、
前記出力された第1の信号が担持している変化の値と、
前記流体の流れを所定の空燃比で燃焼したときに得られ
る燃焼熱の単位時間あたりの流量の値との相関関係を線
形対応化する、複数種類のガスに対して予め定められた
1種類の演算処理を行って、前記燃焼熱の単位時間あた
りの流量の値の情報を担持してなる第2の信号を出力す
る。
Further, in the combustion heat flow rate measuring method according to the present invention, a fluid is made to pass through a conduction path, and the amount of heat radiation or the amount of heat transfer or change caused by heating or cooling of the flow of the fluid in the conduction path is changed. Detects a change in heat quantity and outputs a first signal carrying information on the value of the change,
A change value carried by the output first signal,
One kind of predetermined one for plural kinds of gas, which linearly correlates the correlation with the value of the flow rate of combustion heat per unit time obtained when the flow of the fluid is burned at a predetermined air-fuel ratio By performing arithmetic processing, a second signal carrying information on the value of the flow rate of the combustion heat per unit time is output.

【0015】本発明によるガスメータは、ガスを導通さ
せる導通路と、その導通路における前記ガスの流れの加
熱または冷却に起因して生じる放熱量変化または伝熱量
変化または受熱量変化を検出し、その変化の値の情報を
担持してなる第1の信号を出力する流量計測手段と、前
記流量計測手段から出力された第1の信号が担持してい
る変化の値と、前記ガスの流れを所定の空燃比で燃焼し
たときに得られる燃焼熱の単位時間あたりの流量の値と
の相関関係を線形対応化する、複数種類のガスに対して
予め定められた1種類の演算処理を行って、前記燃焼熱
の単位時間あたりの流量の値の情報を担持してなる第2
の信号を出力する線形化演算手段とを備えている。
The gas meter according to the present invention detects a conduction path through which a gas is conducted, and a change in the amount of heat radiation, a change in the amount of heat transfer, or a change in the amount of heat received, which occurs due to heating or cooling of the flow of the gas in the conduction path. A flow rate measuring means for outputting a first signal carrying information on a change value, a change value carried by the first signal output from the flow rate measuring means, and a flow of the gas are predetermined. The linear correlation of the correlation with the flow rate value per unit time of the combustion heat obtained when burning at the air-fuel ratio of, by performing one kind of predetermined arithmetic processing for a plurality of kinds of gas, A second information carrying value of the flow rate of the combustion heat per unit time
And a linearization calculation means for outputting the signal of.

【0016】また、本発明によるガスメータは、上記の
燃焼熱流量計測装置またはガスメータにさらに加えて、
前記燃焼熱の単位時間あたりの流量の値のデータを積算
する流量値積算手段を備えるようにしてもよい。あるい
はさらに、前記流量値積算手段によって積算されたデー
タを記憶する積算値記憶手段を備えるようにしてもよ
い。ここで、上記の「燃焼熱の単位時間あたりの流量の
値の情報を担持してなる第1の信号を出力する」とは、
流量計測手段が、例えば電熱ヒータのような加熱手段か
ら奪われた熱量(熱量変化)の値あるいは導通路中のガ
スの流れの前後で生じた温度差(温度変化)の値に対応
して、振幅、周波数、デューティ、電圧レベルなどのう
ちのいずれか1つあるいは複数の要素を変調した波形の
電気信号または光信号のような信号を出力する、という
意味である。
The gas meter according to the present invention further comprises, in addition to the above combustion heat flow rate measuring device or gas meter,
A flow rate value integrating means for integrating the data of the flow rate value of the combustion heat per unit time may be provided. Alternatively, an integrated value storage means for storing the data integrated by the flow rate value integration means may be provided. Here, the above-mentioned “outputting a first signal carrying information on the value of the flow rate of combustion heat per unit time” means
The flow rate measuring means corresponds to the value of the amount of heat (change in the amount of heat) taken from the heating means such as an electric heater or the value of the temperature difference (change in temperature) before and after the flow of the gas in the conducting path, This means outputting a signal such as an electric signal or an optical signal having a waveform obtained by modulating any one or a plurality of elements of amplitude, frequency, duty, voltage level and the like.

【0017】本発明による燃焼熱流量計測装置またはガ
スメータでは、流体やガスの流れにおける、導通路にお
ける流れに起因した加熱または冷却によって流体に生じ
る熱量変化または温度変化を温度センサ等で検出し、そ
の温度センサ等を備えた流量計測手段から出力される熱
量変化または温度変化の値の情報を担持してなる第1の
信号に、燃焼熱の単位時間あたりの流量の値に対する相
関関係を線形対応化する、複数種類のガスに対して予め
定められた1種類の演算処理を施して、それを計測対象
の燃料用ガスのような流体における燃焼熱の単位時間あ
たりの流量値の情報(燃焼熱流量)を担持してなる信号
として出力する。
In the combustion heat flow rate measuring device or gas meter according to the present invention, a temperature sensor or the like detects a calorific value change or a temperature change generated in the fluid due to heating or cooling in the flow of the fluid or gas due to the flow in the conducting path, The first signal, which carries information on the value of the amount of heat change or the value of the temperature change output from the flow rate measuring means equipped with a temperature sensor, etc., linearly correlates the correlation with the value of the flow rate of combustion heat per unit time. Information on the flow rate value of the combustion heat per unit time in a fluid such as the fuel gas to be measured is calculated by performing one kind of predetermined arithmetic processing on a plurality of gases (combustion heat flow rate). ) Is output as a signal.

【0018】すなわち、従来の質量流量センサを用いた
燃焼熱流量計測装置やガスメータでは、質量流量センサ
によって質量流量を測定し、その測定された質量流量
に、そのときの計測対象である流体の単位質量あたりの
燃焼熱量を乗算して、燃焼熱流量を算出していた。ある
いはその他にも、体積流量を計測し、温度・圧力補正を
行って標準状態に換算し、その換算された体積流量に体
積あたりの燃焼熱量を乗算して、燃焼熱流量を計測する
方法が知られているが、これらはいずれにしても、単位
質量または単位標準体積あたりの燃焼熱量が既知である
か、または別途にガスクロマトグラフィ等で燃焼熱量を
計測する必要がある。しかも、質量流量や標準状態の体
積流量の計測と燃焼熱量の計測とのそれぞれで誤差が生
じ、熱量流量を算出する際にそれらの誤差が乗算され
て、最終的に得られる計測値の誤差が拡大することとな
っていた。このような従来の計測方法または計測装置で
は、質量流量の正確な計測を行うためには、流体の種類
ごとに対応した質量流量補正を行うことが必要であっ
た。また、計測対象の流体の種類(換言すれば単位標準
体積あたりの燃焼熱量に影響を与える成分の組成比率な
ど)が未知である(正確に把握されていないなど)場合
には計測不能となっていた。しかし、本発明による燃焼
熱流量計測装置またはガスメータでは、従来のような流
体の種類に応じた定圧比熱や燃焼熱量などの補正を行う
ことなく、流量計測手段から出力される電気信号に、複
数種類のガスに対して予め定められた1種類の線形対応
化処理(単位時間あたりの燃焼熱流量に対して線形に対
応するための処理)を施すだけで、複数の中間的なパラ
メータやその補正などを全く必要とすることなく、より
直接的に(従って簡潔に)、公差が所定の許容範囲内に
収められた正確な燃焼熱流量のデータを得ることができ
る。本発明者らは、このように熱式流量計測手段からの
出力に対して線形対応化の演算処理を施すだけで、流体
の種類に応じた定圧比熱や燃焼熱量の補正を行なわずし
て燃焼熱流量を正確に計測することが可能であることを
発想し、それを実際に実験およびその結果に基づいた理
論的考察等によって確認した。
That is, in a combustion heat flow rate measuring device or gas meter using a conventional mass flow rate sensor, the mass flow rate is measured by the mass flow rate sensor, and the measured mass flow rate is expressed in units of the fluid to be measured at that time. The combustion heat flow rate was calculated by multiplying the combustion heat quantity per mass. Alternatively, a method is known in which the volumetric flow rate is measured, the temperature and pressure are corrected, converted to a standard state, and the converted volumetric flow rate is multiplied by the combustion heat quantity per volume to measure the combustion heat flow rate. However, in any case, the combustion heat quantity per unit mass or unit standard volume is known, or it is necessary to separately measure the combustion heat quantity by gas chromatography or the like. Moreover, an error occurs in each of the measurement of the mass flow rate or the volumetric flow rate in the standard state and the measurement of the combustion heat quantity, and these errors are multiplied when calculating the heat quantity flow rate, resulting in an error in the finally obtained measurement value. It was supposed to be expanded. In such a conventional measuring method or measuring apparatus, in order to accurately measure the mass flow rate, it was necessary to perform mass flow rate correction corresponding to each fluid type. Also, if the type of fluid to be measured (in other words, the composition ratio of the components that affect the combustion heat quantity per unit standard volume) is unknown (not accurately grasped), it is impossible to measure. It was However, in the combustion heat flow rate measuring device or the gas meter according to the present invention, a plurality of types of electric signals output from the flow rate measuring means can be used without correcting the constant pressure specific heat and the combustion heat amount according to the type of fluid as in the conventional art. Only one kind of predetermined linear correspondence processing (processing to linearly correspond to the combustion heat flow rate per unit time) is applied to the gas of, and a plurality of intermediate parameters and their corrections are performed. Can be obtained more directly (and thus concisely) without any need for accurate combustion heat flow data with tolerances within a predetermined tolerance. The inventors of the present invention perform the linear correspondence calculation processing on the output from the thermal flow rate measuring means in this way, and perform combustion without correcting the constant pressure specific heat and the combustion heat quantity according to the type of fluid. We thought that it is possible to measure the heat flow rate accurately, and confirmed it through experiments and theoretical consideration based on the results.

【0019】ここで、上記の「導通路における前記ガス
の流れの加熱または冷却に起因して生じる放熱量変化ま
たは伝熱量変化または受熱量変化を検出し、その変化の
値の情報を担持してなる第1の信号を出力する」という
手法としては、例えば電流を流して熱した電熱線(電熱
ヒータ)を流体の流れの中(導通路中)に配置してお
き、流れに起因して生じる電熱線の電気抵抗値の変化に
基づいて放熱量変化を検出するという手法がある。ある
いは、流体の流れの中に配置された電熱線のような熱源
によって流体を加熱するように設定しておき、その電熱
線の近傍の上流側または下流側に温度計測手段を設け
て、この温度計測手段で流体の温度を計測し、その温度
に基づいて流体の伝熱量変化を計測するという手法など
がある。伝熱量変化を計測する手法には、さらに、熱源
と温度計測手段との間の主に導通路壁等を伝導する熱を
計測するものと、熱源と温度計測手段との間の主に流体
中を伝導する熱を計測するものとがあるが、特に後者は
受熱量変化(受熱量変化を計測する)方式と呼ばれてい
る。
Here, the change in the amount of heat radiation, the change in the amount of heat transfer, or the change in the amount of heat received that occurs due to the heating or cooling of the flow of the gas in the conducting path is detected, and information on the value of the change is carried. As a method of "outputting the first signal", for example, an electric heating wire (electric heating heater) heated by passing an electric current is arranged in the fluid flow (in the conduction path), and is caused by the flow. There is a method of detecting a change in heat radiation amount based on a change in electric resistance of a heating wire. Alternatively, the fluid is set to be heated by a heat source such as a heating wire arranged in the flow of the fluid, and temperature measuring means is provided on the upstream side or the downstream side near the heating wire to measure the temperature. There is a method in which the temperature of the fluid is measured by a measuring means and the change in heat transfer amount of the fluid is measured based on the temperature. The method of measuring the change in the amount of heat transfer further includes a method of measuring the heat mainly conducted through the conduction path wall between the heat source and the temperature measuring means, and a method of measuring the heat mainly in the fluid between the heat source and the temperature measuring means. There is one that measures the heat conducted, but especially the latter is called a change in the amount of heat received (measures a change in the amount of heat received).

【0020】本発明によれば、上記のような検出方式を
用いて、ある種類の流体αが熱量流量Aで流れている際
に、計測対象の流体αの流れに起因した熱量変化や温度
変化のような、言わば流体に関するエンタルピー変化の
値に対応した第1の信号A1が得られると、それを所定
の一つの換算表または換算式Fによって第2の信号A2
に変換して出力する。また別の種類の流体βが熱量流量
Aで流れている際にも、計測対象の流体βの流れに起因
した熱量変化や温度変化の値に対応した第1の信号A1
が得られ、それを所定の一つの換算表または換算式Fに
よって第2の信号B2に変換して出力する。同様に、あ
る種類の流体αが熱量流量Bで流れている際に、流体α
に起因した熱量変化や温度変化の値に対応した第1の信
号B1が得られると、それを所定の一つの換算表または
換算式Fによって第2の信号B2に変換して出力する。
また別の種類の流体βが熱量流量Bで流れている際に
も、流体βに起因した熱量変化や温度変化の値に対応し
た第1の信号B1が得られ、それを所定の一つの換算表
または換算式Fによって第2の信号B2に変換して出力
する。このように、本発明による燃焼熱流量計測装置ま
たは燃焼熱流量計測方法では、計測対象の流体の種類が
異なったものであっても、流量計測手段が設置された導
通路中に同一の熱量流量が流れている際には、その熱量
流量に対して同一の第1の信号が出力されるため、異な
った種類の流体に対して、あるいは場合によっては流体
の種類が未知であっても、予め固定的に設定された一つ
の換算表または換算式による演算を行うだけで、同一の
第2の信号が出力される。そして第2の信号が同一であ
るということは、それに基づいて得られる熱量流量計測
値が同一となるということである。上記の第1の信号、
第2の信号はいずれも、振幅、周波数、デューティ、電
圧・電流レベル、等アナログ信号の他に、デジタル信号
でもよい。なお、上記のような同一の熱量流量に対して
同一の第2の信号が得られるという、その「同一」の程
度としては、計測対象の流体の種類や流量等に応じて変
化するが、例えば一般に天然ガスと呼ばれるような流体
では、±1.5%や±4.0%のような器差範囲内(検
定公差や使用公差などの範囲内)に収めるようにするこ
とが可能である。但し、前記の数値は一例であって、本
発明による装置または方法による計測精度は前記の数値
に限定されるものではなく、さらに高精度なものとする
ことも可能であることは言うまでもない。
According to the present invention, when a certain type of fluid α is flowing at a calorific flow rate A by using the above-described detection method, the calorific value change or temperature change due to the flow of the fluid α to be measured is caused. When the first signal A1 corresponding to the value of the enthalpy change relating to the fluid is obtained, the second signal A2 is calculated by one predetermined conversion table or conversion formula F.
Converted to and output. Also, when another type of fluid β is flowing at the calorific flow rate A, the first signal A1 corresponding to the value of the calorific value change or the temperature change caused by the flow of the fluid β to be measured.
Is obtained, and is converted into the second signal B2 by one predetermined conversion table or conversion formula F and output. Similarly, when a certain type of fluid α is flowing at the calorific flow rate B, the fluid α
When the first signal B1 corresponding to the value of the change in the amount of heat or the change in the temperature due to is obtained, it is converted into the second signal B2 by one predetermined conversion table or conversion formula F and output.
Also, when another type of fluid β is flowing at the calorific flow rate B, the first signal B1 corresponding to the value of the calorific value change or the temperature change caused by the fluid β is obtained and converted into a predetermined one conversion value. It is converted into the second signal B2 by the table or the conversion formula F and output. As described above, in the combustion heat flow rate measuring device or the combustion heat flow rate measuring method according to the present invention, even if the types of fluids to be measured are different, the same heat quantity flow rate is provided in the conducting path in which the flow rate measuring means is installed. , The same first signal is output for that heat flow rate, so even if the fluid type is different, or even if the fluid type is unknown, The same second signal is output only by performing a calculation using one fixed conversion table or conversion formula. The fact that the second signals are the same means that the calorific value measurement values obtained based on them are the same. The first signal above,
The second signals may be digital signals in addition to analog signals such as amplitude, frequency, duty, voltage / current level. The degree of "same" that the same second signal is obtained for the same heat quantity flow rate as described above varies depending on the type and flow rate of the fluid to be measured, In the case of a fluid generally called natural gas, it is possible to set it within an instrumental error range such as ± 1.5% or ± 4.0% (a range such as a verification tolerance or a usage tolerance). However, it is needless to say that the above numerical values are an example, and the measurement accuracy by the device or method according to the present invention is not limited to the above numerical values, and can be made even higher.

【0021】本発明によるガス使用量検針装置は、上記
のような流量計測手段と流量値積算手段とを備えて燃焼
熱流量の積算値を得るという本発明に係るガスメータか
ら、燃焼熱流量の積算値のデータを無線通信または有線
通信を介して読み出す燃焼熱積算値読出手段と、前記燃
焼熱積算値読出手段によって読み出された燃焼熱流量の
積算値を表示出力または印刷出力またはデータとして外
部へと出力する出力手段とを備えている。
The gas consumption meter reading device according to the present invention comprises the above-mentioned flow rate measuring means and flow rate value integrating means to obtain the integrated value of the combustion heat flow rate from the gas meter according to the present invention. Combustion heat integrated value reading means for reading out the value data via wireless communication or wired communication, and the integrated value of the combustion heat flow rate read by the combustion heat integrated value reading means for display output, print output, or externally as data. And output means for outputting.

【0022】あるいは、前記燃焼熱積算値読出手段によ
って読み出された燃焼熱流量の積算値を前記ガスメータ
の需要家の識別情報と共にそのガスメータごとに記憶す
る記憶手段を、前記出力手段の代りに設ける、または前
記出力手段とは別に(さらに追加して)設けるようにし
てもよい。
Alternatively, a storage means for storing the integrated value of the combustion heat flow rate read by the combustion heat integrated value reading means for each gas meter together with the identification information of the consumer of the gas meter is provided instead of the output means. Alternatively, it may be provided separately from (additionally to) the output means.

【0023】あるいは、前記ガスの単位燃焼熱流量あた
りの単価に基づいて、燃焼熱流量の積算値を使用料金金
額の値に換算する料金換算手段と、前記使用料金金額の
値を表示出力または印刷出力またはデータとして外部へ
と出力する出力する出力手段とを、さらに備えるように
してもよい。
Alternatively, based on the unit price of the gas per unit combustion heat flow rate, a charge conversion means for converting the integrated value of the combustion heat flow rate into a usage charge amount value, and displaying or printing the use charge amount value. It may be further provided with an output means for outputting to the outside as output or data.

【0024】あるいは、前記使用料金金額の値を前記ガ
スメータの需要家の識別情報と共に当該ガスメータ毎に
記憶する記憶手段を、さらに備えるようにしてもよい。
Alternatively, a storage means for storing the value of the usage fee amount together with the identification information of the customer of the gas meter for each gas meter may be further provided.

【0025】あるいは、前記使用料金金額の値を表示す
る使用料金金額表示手段を、さらに備えるようにしても
よい。
Alternatively, a usage charge amount display means for displaying the value of the usage charge amount may be further provided.

【0026】本発明によるガス使用量検針装置では、例
えばガス検針者が所定の命令入力を行うと、ガス検針者
が目視にて検針しなくとも、上記のような本発明に係る
ガスメータから燃焼熱流量の積算値のデータを燃焼熱積
算値読出手段によって無線通信または有線通信を介して
読み出して、その数値のデータを出力手段によって表示
出力または印刷出力またはデータとして外部へと出力す
る。あるいは、燃焼熱流量の積算値のデータや使用料金
金額の値のデータを、そのデータが計測されたガスメー
タの需要家の識別情報と共に記憶手段が記憶する。
In the gas usage meter reading apparatus according to the present invention, for example, when a gas meter reading person inputs a predetermined command, the combustion heat from the gas meter according to the present invention as described above can be obtained without the gas meter reading person visually checking the meter. The integrated value of the flow rate is read out by the combustion heat integrated value reading means via wireless communication or wired communication, and the numerical value data is output to the display, printed out, or output as data to the outside. Alternatively, the storage means stores the data of the integrated value of the combustion heat flow rate and the data of the value of the usage charge amount together with the identification information of the customer of the gas meter whose data was measured.

【0027】例えばガスメータでは、従来、熱量流量の
計測ニーズに対して質量流量を各需要家で計測し、地区
分岐部で発熱量を計測し、これらの計測値を乗算するこ
とで熱量流量の計測値を得るという手法が提案されてい
た。しかしながら、前述のように質量流量計測はそれ自
体、流体の種類に応じた補正が必須であり、現実的には
比較的大きな誤差を許容する以外になかった。また、体
積流量を計測して温度と絶対圧とを別途に計測し、ボイ
ル・シャルルの法則を利用して標準状態に換算する手法
では、温度計を用いるなどした温度測定と絶対圧計を用
いるなどした絶対圧測定とが必要である。このため、熱
量流量計測装置の実用化は、大口の取引用のガスメータ
では実績があるが、一般家庭用や業務用などの小型のガ
スメータでは、温度計や絶対圧計をガスメータに内蔵さ
せることはその装置構成が複雑になり過ぎたり高コスト
になったりすることや、簡易な構成の装置では十分な計
測精度が得られないことなどから、実際上、実用化が困
難あるいは不可能であるという致命的な不都合があっ
た。またさらには、十分な計測精度を保つためには絶対
圧計の長期間の遷移に対する補正が必要になるため、保
守の面でも実用化の可能性が低いという不都合があっ
た。これに対して、本発明によるガスメータでは、装置
構成を複雑化・高コスト化する主要因となる温度計や絶
対圧計を用いることなく正確な熱量流量の計測が可能で
あるので、燃料用あるいは原料用のガスの使用量に応じ
た課金として、従来のガスの体積に応じた使用量ではな
く、ガスの熱量に応じた使用量で高精度に課金できるよ
うになる。なお、料金換算手段は、従量料金部分を単位
燃焼熱流量あたりの単価に基づいて使用料金に換算すれ
ばよく、基本料金部分を含む料金体系の場合では別途基
本料金等を加算すればよい。従量料金が時間や季節によ
って変化する場合には、その時間や季節ごとに対応して
予め定められた従量料金等に従って換算すればよい。
For example, in a gas meter, conventionally, the mass flow rate is measured by each customer in response to the measurement needs of the heat flow rate, the calorific value is measured at the district branch, and the heat flow rate is measured by multiplying these measured values. A method of obtaining a value has been proposed. However, as described above, the mass flow rate measurement itself needs to be corrected according to the type of fluid, and in reality, there is nothing but to allow a relatively large error. Further, in the method of measuring the volumetric flow rate, measuring the temperature and the absolute pressure separately, and converting to the standard state by using Boyle-Charles' law, the temperature measurement using a thermometer and the absolute pressure gauge are used. Absolute pressure measurement is required. For this reason, commercialization of the calorific flow measurement device has a track record in large-scale transaction gas meters, but in small gas meters for general households and business use, it is not possible to incorporate a thermometer or absolute pressure gauge in the gas meter. It is fatal that practical application is difficult or impossible due to the fact that the device configuration becomes too complicated and costly, and that a device with a simple configuration cannot provide sufficient measurement accuracy. There was an inconvenience. Furthermore, in order to maintain sufficient measurement accuracy, it is necessary to correct for the long-term transition of the absolute pressure gauge, so there is the inconvenience that the possibility of practical application is low in terms of maintenance. On the other hand, in the gas meter according to the present invention, since the calorific flow rate can be accurately measured without using a thermometer or an absolute pressure gauge, which are the main factors that complicate the device configuration and increase the cost, it is possible to use the fuel or raw material As the charge according to the usage amount of the gas for use, the usage amount according to the heat quantity of the gas can be charged with high accuracy instead of the usage amount according to the conventional volume of gas. The charge conversion means may convert the metered charge portion into a usage charge based on the unit price per unit combustion heat flow rate, and in the case of a charge system including the basic charge portion, the basic charge or the like may be added separately. When the pay-as-you-go rate changes depending on the time or season, it may be converted according to the pay-as-you-go rate or the like predetermined corresponding to each time or season.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0029】図1は、本発明の一実施の形態に係るガス
メータ1の概要構成を表したものである。このガスメー
タ1は、流量計測センサ(流量計測手段)100と、線
形化演算部(線形化演算手段)201および燃焼熱流量
数値化部(燃焼熱流量数値化手段)202ならびに流量
値積算部(流量値積算手段)203を有する燃焼熱流量
演算回路200と、積算値記憶部(記憶手段)300
と、積算値表示部(出力手段)400と、流量監視部5
00と、メータ側通信部600とを、その主要部として
備えている。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a gas meter 1 according to an embodiment of the present invention. The gas meter 1 includes a flow rate measurement sensor (flow rate measurement means) 100, a linearization calculation unit (linearization calculation means) 201, a combustion heat flow rate numerical calculation unit (combustion heat flow rate numerical conversion means) 202, and a flow rate value integration unit (flow rate). Combustion heat flow calculation circuit 200 having a value integration means) 203, and an integrated value storage unit (storage means) 300
An integrated value display section (output means) 400 and a flow rate monitoring section 5
00 and the meter-side communication unit 600 are provided as main parts.

【0030】流量計測センサ100は、図1に模式的に
表したように、ガスを導通させる導通路101と、その
導通路101を通るガスに所定の熱を与える熱線ヒータ
(加熱手段)102と、その熱線ヒータ102の前後に
それぞれ1個ずつ配設されて、その位置での温度を計測
する上流側温度センサ103および下流側温度センサ1
04とから、その主要部が構成されており、熱を与えら
れる前の上流側でのガスの温度(これをT1 とする)を
上流側温度センサ103によって測定し、熱線ヒータ1
02によって熱を与えられた後のガスの温度(これをT
2 とする)を下流側温度センサ104によって測定し、
その温度差(ΔT=T2 −T1 )に対応して変調された
波形の電気信号を出力する。上流側温度センサ103お
よび下流側温度センサ104としては、例えばPt(プ
ラチナ)あるいはPt系合金などからなる測温抵抗素子
を用いた変調型センサでもよく、あるいは熱電対素子な
どを用いた直接出力型(自己励起型)センサでもよい。
熱線ヒータ102は、測定条件を均一にするために、ガ
スに与える熱量を一定に保つように制御される。なお、
上記のような熱線ヒータ102の上流側と下流側との温
度差を計測すること以外にも、図示は省略したが、熱線
ヒータ102の下流側に設けられた温度センサで計測さ
れる温度と熱線ヒータ102から出力する熱量とに基づ
いて、ガスの流れによって熱線ヒータ102から奪われ
た熱量を計測し、その熱量の値に対応して変調された電
気信号を出力する流量計測センサなども適用可能であ
る。
As schematically shown in FIG. 1, the flow rate measuring sensor 100 includes a conducting path 101 for conducting gas and a hot wire heater (heating means) 102 for giving a predetermined heat to the gas passing through the conducting path 101. The upstream side temperature sensor 103 and the downstream side temperature sensor 1 which are respectively arranged before and after the heat ray heater 102 and measure the temperature at that position.
04, and the main part thereof is constituted, and the temperature of the gas on the upstream side before heat is applied (this is referred to as T1) is measured by the upstream temperature sensor 103, and the heat ray heater 1
The temperature of the gas after being heated by 02 (T
2) is measured by the downstream temperature sensor 104,
An electric signal having a waveform modulated corresponding to the temperature difference (ΔT = T2 -T1) is output. The upstream temperature sensor 103 and the downstream temperature sensor 104 may be, for example, a modulation type sensor using a temperature measuring resistance element made of Pt (platinum) or a Pt-based alloy, or a direct output type sensor using a thermocouple element. A (self-excited) sensor may be used.
The hot wire heater 102 is controlled so as to keep the amount of heat applied to the gas constant in order to make the measurement conditions uniform. In addition,
Although not shown, in addition to measuring the temperature difference between the upstream side and the downstream side of the heat ray heater 102 as described above, the temperature and the heat ray measured by the temperature sensor provided on the downstream side of the heat ray heater 102 are not shown. A flow rate measurement sensor or the like that measures the amount of heat taken from the hot wire heater 102 by the flow of gas based on the amount of heat output from the heater 102 and outputs an electric signal that is modulated according to the value of the amount of heat is also applicable. Is.

【0031】流量計測センサ100の電気機械的な構造
については、いわゆるフローセンサと呼ばれる質量流量
を計測するために用いられる熱式流量計と同様である
が、本実施の形態では、直接的あるいは間接的に質量流
量を計測するためではなく、ガスの流れを燃焼の可能性
を持ったエネルギー(燃焼熱)の流れと見做して、その
燃焼熱の流量(燃焼熱流量)を、より直接的に計測する
ために用いられている。従って、本実施の形態の流量計
測センサ100では、その電気機械的な構造については
一般的なフローセンサと同様のものを流用することがで
きるが、その機能あるいは仕様としては、計測対象のガ
スの質量流量よりも、燃焼熱流量を正確に計測するのに
適した仕様(感度、ゲイン、出力電圧波形や電圧レベル
などの主要諸元)に設定することが望ましく、またその
キャリブレーション等も燃焼熱流量を正確に計測するこ
とに注目して行うようにすることが望ましい。
The electromechanical structure of the flow rate measuring sensor 100 is the same as that of a thermal type flow meter used for measuring a mass flow rate called a so-called flow sensor, but in the present embodiment, it is directly or indirectly. Not to measure the mass flow rate, but to regard the flow of gas as the flow of energy (combustion heat) with the possibility of combustion, and to measure the flow of combustion heat (combustion heat flow) more directly. It is used to measure. Therefore, in the flow rate measurement sensor 100 of the present embodiment, the same electromechanical structure as that of a general flow sensor can be used, but its function or specification is that of the gas to be measured. It is desirable to set the specifications (main specifications such as sensitivity, gain, output voltage waveform and voltage level) suitable for accurately measuring the combustion heat flow rate rather than the mass flow rate. It is desirable to focus on measuring the flow rate accurately.

【0032】燃焼熱流量演算回路200は、線形化演算
部201、燃焼熱流量数値化部202、流量値積算部2
03を、その主要部として備えているが、これらは、よ
り具体的なハードウェア構成としては、いわゆるマイク
ロコンピュータ(図示省略)のような汎用演算回路を用
いて具現化するようにしてもよく、あるいはディスクリ
ートな素子や回路(図示省略)を組み合わせて具現化し
てもよい。
The combustion heat flow rate calculation circuit 200 includes a linearization calculation section 201, a combustion heat flow rate numerical conversion section 202, and a flow rate value integration section 2
03 is provided as a main part thereof, but as a more specific hardware configuration, these may be embodied using a general-purpose arithmetic circuit such as a so-called microcomputer (not shown), Alternatively, it may be realized by combining discrete elements and circuits (not shown).

【0033】線形化演算部201は、流量計測センサ1
00から出力された電気信号が変調された波形あるいは
出力電圧レベルとして担持している(電気信号を変調さ
せたり電圧レベルを対応させたりするなどして、その電
気信号に情報として付与している)ΔTの値と、計測対
象のガスの流れを所定の空燃比で燃焼したときに得られ
る燃焼熱の単位時間あたりの流量の値(以下、これを燃
焼熱流量値Wと呼ぶ。単位は例えば[MJ/h])との
相関関係を、線形対応化する演算処理を行う。これは、
流量計測センサ100からはΔTの値に比例した電圧レ
ベル(これをVTとする)が出力されるものとして、そ
の電圧レベル(VT=kΔT,kは流量計測センサ10
0に固有の比例定数)と、そのときのガスの流れに対応
した燃焼熱流量値Wの値との相関関係が、図2(A)に
示したように非線形であることが多いので、線形化演算
部201によって、その相関関係を図2(B)に示した
ような計測可能レンジ全体に亘って線形対応化する。例
えば、この図2(A)の一例では、Wの下位(低流量
域)での相関関係は比較的線形になっているが、中〜上
位(中〜高流量域)の相関関係は非線形になっているの
で、そのような非線形の度合いに応じた線形化処理を、
燃焼熱流量値Wの計測可能レンジ全体に亘って行って、
電圧レベルVTと燃焼熱流量値Wとが図2(B)に示し
たような線形に(比例的に)対応するように処理する。
The linearization calculation unit 201 includes a flow rate measurement sensor 1
The electric signal output from 00 is carried as a modulated waveform or an output voltage level (the electric signal is given as information by modulating the electric signal or corresponding the voltage level). The value of ΔT and the value of the flow rate of combustion heat per unit time obtained when the flow of the gas to be measured is burned at a predetermined air-fuel ratio (hereinafter referred to as the combustion heat flow rate value W. The unit is, for example, [ MJ / h]), the arithmetic processing for linearizing the correlation is performed. this is,
Assuming that the flow rate measuring sensor 100 outputs a voltage level (this is referred to as VT) proportional to the value of ΔT, the voltage level (VT = kΔT, k is the flow rate measuring sensor 10).
The proportional relationship between 0 and the combustion heat flow rate value W corresponding to the gas flow at that time is often non-linear as shown in FIG. The correlation calculation unit 201 linearly correlates the correlation over the entire measurable range as shown in FIG. For example, in the example of FIG. 2A, the correlation in the lower part of W (low flow range) is relatively linear, but the correlation in the middle to upper part (middle to high flow range) is non-linear. Therefore, linearization processing according to the degree of such non-linearity
Over the entire measurable range of the combustion heat flow rate value W,
The voltage level VT and the combustion heat flow rate value W are processed so as to linearly (proportionally) correspond to each other as shown in FIG.

【0034】燃焼熱流量数値化部202は、上記の線形
化演算部201で線形化処理を施されて出力された電気
信号を、燃焼熱の単位時間あたりの流量の値のデータに
数値化して出力する。ここでは、あらかじめ固定的に定
められた変換レートで、線形化処理されたVT=kΔT
の値をWの値に変換する。このとき用いられる変換レー
トは、計測対象のガスの種類や組成が想定される範囲内
で種々に変化しても、計測値として得られる燃焼熱流量
値が所定の公差以内となるように、あらかじめ固定的に
定められているものであって、本実施の形態のガスメー
タ1では、一般的な質量流量計の場合のようなガス種ご
とに異なる発熱相関や定圧比熱の値などに基づいた換算
値の変更などは全く行わない。具体例等の詳細について
は後述するが、従来の質量流量の計測値に基づいて燃焼
熱流量を計測する装置または方法の場合では、燃焼熱流
量を計測するための間接的なパラメータとして質量流量
を測定し、その質量流量を、ガス種ごとに異なる換算レ
ートで燃焼熱流量に換算するようにしているが、その換
算の際に、ガス種ごとに異なった換算レートを用いるよ
うにしている。ところが、このような計測装置または計
測方法では、現在計測中のガス種を常に特定(判別)
し、そのガス種に応じた換算レートに変更しなければな
らず、計測装置や計測方法が極めて煩雑なものとなる。
しかも、後述するように、そのようにして従来の手法で
最終的に得られる燃焼熱流量の計測値には、むしろ換算
値を変更しない場合よりも大きな誤差が生じる場合さえ
あり得る。しかし、本実施の形態のように、質量流量の
値やそれを算出するための係数などをパラメータとして
介在させることなく、ガス種に関わらず変更されること
のない固定的な変換レートを用いて、より直接的に流量
計測センサ100の出力信号を燃焼熱流量値に変換する
ことによって、一般的な質量流量計の場合よりも正確な
燃焼熱流量値を計測することができ、かつその装置構成
や演算回路も簡易なものとすることができる。
The combustion heat flow rate digitizing section 202 digitizes the electric signal output after being subjected to the linearization processing in the linearization computing section 201 into data of the flow rate value of the combustion heat per unit time. Output. Here, VT = kΔT which has been linearized at a conversion rate fixedly determined in advance.
Convert the value of to the value of W. The conversion rate used at this time is set in advance so that the combustion heat flow rate value obtained as the measured value is within the predetermined tolerance even if the type or composition of the gas to be measured changes within the expected range. The fixed value is fixed, and in the gas meter 1 of the present embodiment, a conversion value based on a heat generation correlation or a constant pressure specific heat value that differs for each gas type as in a general mass flow meter. Will not be changed at all. Although details such as specific examples will be described later, in the case of a device or method for measuring the combustion heat flow rate based on the conventional measurement value of the mass flow rate, the mass flow rate is used as an indirect parameter for measuring the combustion heat flow rate. The measurement is performed and the mass flow rate is converted into a combustion heat flow rate at a conversion rate different for each gas type, but at the time of the conversion, a different conversion rate is used for each gas type. However, such a measuring device or measuring method always identifies (determines) the gas species currently being measured.
However, the conversion rate must be changed according to the gas type, which makes the measuring device and the measuring method extremely complicated.
Moreover, as will be described later, the measured value of the combustion heat flow rate finally obtained by the conventional method in this way may have a larger error than the case where the converted value is not changed. However, as in the present embodiment, a fixed conversion rate that does not change regardless of the gas type is used without interposing the value of the mass flow rate and the coefficient for calculating it as parameters. By more directly converting the output signal of the flow rate measurement sensor 100 into the combustion heat flow rate value, it is possible to measure the combustion heat flow rate value more accurately than in the case of a general mass flow meter, and its device configuration. Also, the arithmetic circuit can be simplified.

【0035】流量値積算部203は、燃焼熱流量数値化
部202から出力された燃焼熱流量値Wを積算する。こ
の流量値積算部203で行う積算方法としては、例え
ば、所定の周期ごとに新たな計測値をそれまでの積算値
に加算するようにして、そのデータをインクリメント
(順次積算しながらその値を書き換え)していくことな
どが可能である。このようにして積算された燃焼熱流量
値Wの積算値(燃焼熱流量積算値、これをΣWとする)
のデータは、積算値記憶部300に記憶される。この積
算値記憶部300としては、例えばD−RAMやS−R
AMのような記憶回路素子あるいはその他の情報記録媒
体などを好適に用いることができる。
The flow rate value integrating section 203 integrates the combustion heat flow rate value W output from the combustion heat flow rate digitizing section 202. As an integration method performed by the flow rate value integration unit 203, for example, a new measurement value is added to the integration value up to that point every predetermined period, and the data is incremented (the value is rewritten while sequentially integrating the values). It is possible to do). Integrated value of the combustion heat flow rate value W integrated in this way (combustion heat flow rate integrated value, which is referred to as ΣW)
Is stored in the integrated value storage unit 300. The integrated value storage unit 300 may be, for example, a D-RAM or S-R.
A memory circuit element such as AM or other information recording medium can be preferably used.

【0036】積算値表示部400は、例えばセグメント
方式またはドットマトリックス方式の液晶表示パネル
(図示省略)のような電子的に駆動されるフラットパネ
ルディスプレイデバイス(板体状の表示素子)を備えて
おり、流量値積算部203から出力された燃焼熱流量積
算値ΣWのデータを、その値の単位と共に表示する。例
えば図3に一例を示したように、燃焼熱流量積算値ΣW
を、その仕事当量で表示する場合には、単位[MJ]
(図3の(A))または[kWh](図3の(B))
で、その燃焼熱流量積算値ΣWの数値と併せて表示す
る。あるいは、熱量で表示する場合には、単位[kca
l]で(図3の(C))、その燃焼熱流量積算値ΣWの
数値と併せて表示する。あるいは、図示は省略したが、
ガスメータの号数に対応して数値表記の桁数を変えて、
例えば[100kWh]や[0.1Mcal]などを基
本単位として表示するようにしてもよい。
The integrated value display section 400 is provided with an electronically driven flat panel display device (plate-shaped display element) such as a segment type or dot matrix type liquid crystal display panel (not shown). The data of the combustion heat flow integrated value ΣW output from the flow value integration unit 203 is displayed together with the unit of the value. For example, as shown in an example in FIG. 3, the combustion heat flow integrated value ΣW
Is displayed as the work equivalent, the unit [MJ]
((A) of FIG. 3) or [kWh] ((B) of FIG. 3)
Is displayed together with the numerical value of the combustion heat flow integrated value ΣW. Alternatively, when displaying in heat quantity, the unit [kca
1] ((C) of FIG. 3), the value is displayed together with the numerical value of the combustion heat flow integrated value ΣW. Alternatively, although not shown,
Change the number of digits in the numerical notation according to the number of the gas meter,
For example, [100 kWh] or [0.1 Mcal] may be displayed as a basic unit.

【0037】流量監視部500は、線形化演算部201
から出力される電気信号が担持している燃焼熱流量Wを
常時監視して、例えば燃焼熱流量Wが所定の流量値に対
応した電圧レベルを超えた場合には、それを検知して過
大な燃焼熱流量が流れている旨の警報を出力する。ある
いは、この流量監視部500は、燃焼熱流量数値化部2
02から出力される燃焼熱流量Wの数値化されたデータ
を監視し、そのデータが所定の燃焼熱流量値を超えた場
合には、それを検知して過大な燃焼熱流量が流れている
旨の警報を出力するようにしてもよい。より具体的に
は、例えば線形化演算部201から出力される電気信号
が上記のように燃焼熱流量Wに対して線形に比例した電
圧レベルに変調されている場合、過大流量と判定される
燃焼熱流量に対応した電圧レベルのしきい値と、線形化
演算部201から出力される電気信号の電圧レベルとを
比較して、そのしきい値を超えている場合には、過大な
燃焼熱流量が流れている旨の警報を出力することなどが
可能である。
The flow rate monitoring unit 500 includes a linearization calculation unit 201.
The combustion heat flow rate W carried by the electric signal output from the motor is constantly monitored. For example, when the combustion heat flow rate W exceeds a voltage level corresponding to a predetermined flow rate value, it is detected to be excessive. An alarm indicating that the combustion heat flow is flowing is output. Alternatively, the flow rate monitoring unit 500 may include the combustion heat flow rate digitizing unit 2
The numerical value of the combustion heat flow rate W output from No. 02 is monitored, and when the data exceeds a predetermined combustion heat flow rate value, it is detected and an excessive combustion heat flow rate is flowing. The alarm may be output. More specifically, for example, when the electric signal output from the linearization calculation unit 201 is modulated to a voltage level that is linearly proportional to the combustion heat flow rate W as described above, combustion determined to be an excessive flow rate The threshold value of the voltage level corresponding to the heat flow rate is compared with the voltage level of the electric signal output from the linearization operation unit 201, and if the threshold value is exceeded, the combustion heat flow rate is excessive. It is possible to output an alarm indicating that is flowing.

【0038】メータ側通信部600は、例えば外部のガ
ス管理システム700や検針用端末装置800などから
有線通信手段901または無線通信手段902を介して
データ読み出し命令が送られて来ると、それを受信し
て、燃焼熱流量数値化部202から出力される燃焼熱流
量値Wのデータまたは積算値記憶部300に記憶されて
いる燃焼熱流量積算値ΣWのデータを読み出して、その
データを、有線通信手段901または無線通信手段90
2を介して外部のガス管理システム700または検針者
等が携帯する検針用端末装置800などに送信する。あ
るいは、図1に点線で表したように、線形化演算部20
1から出力されるアナログ的な電気信号をそのままの形
で読み出して、データ化されていない電気信号として外
部のガス管理システム700や検針用端末装置800に
送信し、それを受けたガス管理システム700や検針用
端末装置800の側で、数値化(数値データ化)するよ
うにしてもよい。
The meter-side communication section 600 receives a data read command sent from an external gas management system 700, a meter reading terminal device 800, or the like via the wired communication means 901 or the wireless communication means 902, for example. Then, the data of the combustion heat flow rate value W output from the combustion heat flow rate digitizing unit 202 or the data of the combustion heat flow rate integrated value ΣW stored in the integrated value storage unit 300 is read out, and the data is transmitted by wire communication. Means 901 or wireless communication means 90
It transmits to the external gas management system 700 via the 2 or the terminal device 800 for meter-reading etc. which a meter-reader carries. Alternatively, as shown by the dotted line in FIG.
The analog electric signal output from the device 1 is read out as it is, transmitted to the external gas management system 700 or the meter-reading terminal device 800 as an electric signal that is not converted to data, and the gas management system 700 that receives it Alternatively, the meter-reading terminal device 800 may digitize (numerical data).

【0039】検針用端末装置(ガス使用量検針装置)8
00は、図4に示したように、端末側通信部801と、
積算値読出部802と、ガス使用量記憶部803と、出
力部804とから、その主要部が構成されている。積算
値読出部802は、例えばガス検針者が所定の命令入力
操作を行うと、有線通信手段901または無線通信手段
902を介して、ガス供給会社やガス管理会社などのガ
ス検針者が検針することを所望する需要家のガスメータ
1から、燃焼熱流量積算値のデータを読み出す。この検
針用端末装置800では、ガスメータ1による計測対象
のガスの単位燃焼熱流量あたりの単価に基づいて、ガス
メータ1によって計測された燃焼熱流量の積算値をガス
使用料金に換算し、その金額を出力部804によって例
えば表示出力する。ここで、この検針用端末装置800
は、上記のように検針者が各ユーザのガスメータ1ごと
に検針できるように、ハンドヘルド端末のように携帯可
能な装置としてもよく、あるいはガスメータ1のボディ
の外側に付設またはその内部に内蔵してもよい。あるい
は、この検針用端末装置800をガス供給会社やガス管
理会社などに設置しておき、いわゆる自動検針システム
の手法で、例えば電話回線、専用通信線、インターネッ
ト、無線通信網などの通信手段を介して、ガスメータ1
から燃焼熱流量の積算値のデータまたは信号を読み出し
て、その燃焼熱流量の積算値をガス供給会社やガス管理
会社などでガス使用料金に換算するようにしてもよい。
すなわち、この検針用端末装置800は、ガスメータ1
でガス使用料金の換算を行うこと、携帯端末としてガス
使用料金の換算を行うこと、ガス管理会社の管理センタ
ーなどで集中管理的にガス使用料金の換算を行うこと
の、いずれの用途にも適用可能である。
Terminal device for meter reading (gas meter reading device) 8
00 is, as shown in FIG. 4, a terminal side communication unit 801 and
The integrated value reading unit 802, the gas usage amount storage unit 803, and the output unit 804 constitute the main part. The integrated value reading unit 802 allows a gas meter reading person, such as a gas supply company or a gas management company, to read the meter via the wired communication unit 901 or the wireless communication unit 902 when, for example, the gas meter operator performs a predetermined command input operation. The data of the integrated value of combustion heat flow rate is read out from the gas meter 1 of the customer who desires. In this meter-reading terminal device 800, the integrated value of the combustion heat flow rate measured by the gas meter 1 is converted into a gas usage charge based on the unit price per unit combustion heat flow rate of the gas to be measured by the gas meter 1, and the amount is calculated. The output unit 804 outputs the display, for example. Here, this meter-reading terminal device 800
May be a portable device such as a handheld terminal so that the meter reader can read the meter for each user as described above, or can be attached to the outside of the body of the gas meter 1 or built in the inside thereof. Good. Alternatively, this meter-reading terminal device 800 is installed in a gas supply company or a gas management company, and a so-called automatic meter-reading system is used, for example, via a communication means such as a telephone line, a dedicated communication line, the Internet, or a wireless communication network. Gas meter 1
It is also possible to read the data or signal of the integrated value of the combustion heat flow rate from and to convert the integrated value of the combustion heat flow rate into a gas usage charge at a gas supply company or a gas management company.
That is, this meter-reading terminal device 800 includes the gas meter 1
Applicable to any of the following purposes: converting gas usage charges with a mobile terminal, converting gas usage charges as a mobile terminal, and centrally managing gas usage charges with a management center of a gas management company. It is possible.

【0040】端末側通信部801は、上記の読み出し動
作の命令入力を有線通信手段901または無線通信手段
902を介してガスメータ1に送信する機能や、その命
令に応じてガスメータ1から読み出された燃焼熱流量積
算値ΣWのデータを有線通信手段901または無線通信
手段902を介して受信する機能を有している。
The terminal side communication section 801 has a function of transmitting the command input of the above-mentioned read operation to the gas meter 1 via the wired communication means 901 or the wireless communication means 902, and read from the gas meter 1 according to the function. It has a function of receiving the data of the combustion heat flow integrated value ΣW via the wired communication unit 901 or the wireless communication unit 902.

【0041】ガス使用量記憶部803は、ガスメータ1
から読み出された燃焼熱流量積算値ΣWのデータを、そ
れが読み出されたガスメータ1の需要家を特定する識別
番号のデータと共に関連付けて格納する。このガス使用
量記憶部803に格納されたデータは、例えばガス検針
者が積算値読出部802に対して所定の命令入力操作を
行うと、その命令に応じて、ガス検針者の所望する需要
家の識別番号と共に読み出される。その読み出されたデ
ータは、出力部804から例えば印刷出力または表示出
力される。あるいはデータのまま外部へと出力されるよ
うにしてもよい。ここで、この検針用端末装置800
は、図示は省略したが、上記の他にも、積算値読出部8
02によって読み出された燃焼熱流量の積算値をガスの
単位燃焼熱流量あたりの単価に基づいて使用料金に換算
する料金換算部(回路)や、その使用料金の金額を表示
するための液晶表示パネルのような表示デバイスを備え
るようにしてもよい。なお、その場合の料金換算のさら
に具体的な手法としては、例えばガス使用料金体系が基
本料金部分と従量料金部分とから構成される設定の場
合、従量料金部分の金額を単位燃焼熱流量あたりの単価
に基づいて使用料金に換算し、それに基本料金やガス監
視情報サービスのような各種サービス料金等を加算し
て、合計請求金額を算出すればよい。また、従量料金を
算出するための単位燃焼熱流量あたりの単価がガスの使
用時間や季節などによって変更されるように設定されて
いる場合には、そのような設定に対応して単位燃焼熱流
量あたりの単価のデータを変更可能にすればよい。この
ようにすることにより、検針用端末装置800で燃焼熱
流量積算値を検針することが可能となるだけでなく、さ
らに、その燃焼熱流量積算値に対応したガス使用料金を
算出して出力または記録することが可能となる。
The gas usage storage unit 803 is used for the gas meter 1
The data of the combustion heat flow integrated value ΣW read from is stored in association with the data of the identification number that identifies the consumer of the gas meter 1 from which it was read. The data stored in the gas usage amount storage unit 803 is, for example, when a gas meter reader performs a predetermined command input operation on the integrated value reading unit 802, the gas meter user's desired consumer is requested according to the command. Is read out together with the identification number. The read data is printed out or displayed, for example, from the output unit 804. Alternatively, the data may be output as it is to the outside. Here, this meter-reading terminal device 800
Although not shown in the figure, in addition to the above, the integrated value reading unit 8
A charge conversion unit (circuit) that converts the integrated value of the combustion heat flow rate read by 02 into the usage charge based on the unit price per unit combustion heat flow of gas, and a liquid crystal display for displaying the amount of the usage charge A display device such as a panel may be provided. As a more specific method of charge conversion in that case, for example, in the case where the gas usage fee system is set to consist of a basic charge part and a metered charge part, the amount of the metered charge part per unit combustion heat flow rate is set. The total charge may be calculated by converting the usage charge based on the unit price and adding the basic charge and various service charges such as the gas monitoring information service. Also, if the unit price per unit combustion heat flow rate for calculating the meter-rate charge is set to be changed depending on the gas usage time, season, etc., the unit combustion heat flow rate will be correspondingly set. The unit price data should be changeable. By doing so, not only the combustion heat flow integrated value can be read by the meter-reading terminal device 800, but also a gas use charge corresponding to the combustion heat flow integrated value is calculated and output. It becomes possible to record.

【0042】次に、このガスメータ1によって実行され
る燃焼熱流量値の計測動作について説明する。導通路1
01を流れるガスに熱線ヒータ102から所定の熱を与
えつつ、その熱線ヒータ102よりも上流側に配置され
た上流側温度センサ103が、その位置でのガスの温度
(T1 )を所定の周期ごとに計測し、熱線ヒータ102
よりも下流側に配置された下流側温度センサ104が、
その位置でのガスの温度(T2 )を所定の周期ごとに計
測する。そしてその両者の温度差(ΔT=T2−T1 )
に対応して電圧レベル(VT =kΔT)が変調された電
気信号を、流量計測センサ100が出力する。このとき
の温度差ΔTと電圧レベルVT との相関関係は、単にこ
の流量計測センサ100に固有の比例定数kによって定
まる比例関係にあるだけで、ここではガスの定圧比熱や
密度、あるいは単位質量あたりの燃焼量などの換算や補
正は全く行われていない。
Next, the operation of measuring the combustion heat flow rate value executed by the gas meter 1 will be described. Conduction path 1
While applying a predetermined heat from the hot wire heater 102 to the gas flowing through 01, the upstream temperature sensor 103 arranged upstream of the hot wire heater 102 determines the temperature (T1) of the gas at that position at predetermined intervals. To the heat wire heater 102
The downstream temperature sensor 104 arranged on the downstream side of
The temperature (T2) of the gas at that position is measured every predetermined period. And the temperature difference between them (ΔT = T2-T1)
The flow rate measuring sensor 100 outputs an electric signal whose voltage level (VT = kΔT) is modulated corresponding to At this time, the correlation between the temperature difference ΔT and the voltage level VT is merely a proportional relation determined by the proportional constant k unique to the flow rate measurement sensor 100. Here, the constant pressure specific heat and density of the gas, or per unit mass. No conversions or corrections have been made to the amount of combustion.

【0043】流量計測センサ100から出力された電気
信号は、温度差ΔTの情報を電圧レベルVT として担持
している(電圧レベルVT が温度差ΔTに対応して変調
されている)が、一般にそのままの形では電圧レベルV
T に対する燃焼熱流量値Wの相関関係が非線形となって
いる。そこで、これを線形に対応するように、流量計測
センサ100から出力された電気信号に対して線形化演
算部201が線形化処理を行う。このとき行う処理は、
電圧レベルVT (あるいは温度差ΔT)が燃焼熱流量値
Wに線形に対応するように、その相関関係を線形化して
いるだけであって、質量流量のディメンジョンに関する
数値の補正や、異なったガス種に対応して線形対応化処
理の方法を変更することなどは、全く行っていない。換
言すれば、このとき行われる線形対応化処理では、流量
計測センサ100に固有の出力特性が、燃焼熱流量値W
に対する電圧レベルVT の相関関係の点で必ずしも線形
とはなっていない(非線形である)ことが一般的である
ため、そのような流量計測センサ100に固有の非線形
な出力特性を、固定的な一種類の線形対応化処理によっ
て、線形に補正しているだけである。
The electric signal output from the flow rate measuring sensor 100 carries the information of the temperature difference ΔT as the voltage level VT (the voltage level VT is modulated corresponding to the temperature difference ΔT), but it is generally as it is. In the form of voltage level V
The correlation of the combustion heat flow rate value W with respect to T is non-linear. Therefore, the linearization calculation unit 201 performs linearization processing on the electric signal output from the flow rate measurement sensor 100 so as to linearly correspond to this. The processing performed at this time is
The correlation is only linearized so that the voltage level VT (or the temperature difference ΔT) linearly corresponds to the combustion heat flow rate value W, and the correction of the numerical value regarding the dimension of the mass flow rate and the different gas type. The method of linear correspondence processing is not changed according to the above. In other words, in the linear correspondence process performed at this time, the output characteristic peculiar to the flow rate measurement sensor 100 is the combustion heat flow rate value W.
Since it is generally not necessarily linear (non-linear) in terms of the correlation of the voltage level VT with respect to, the non-linear output characteristic peculiar to such a flow rate measuring sensor 100 is fixed. It is only linearly corrected by the kind of linear correspondence processing.

【0044】線形化演算部201から出力された電気信
号が担持している情報は、燃焼熱流量値Wに線形に対応
するように処理されているが、しかしディメンジョンと
しては電圧レベルVT [V]であって、燃焼熱流量値W
[MJ/h](あるいは[kcal/h]など)には変
換されていない。そこで、線形化演算部201では、電
圧レベルVT [V]を燃焼熱流量値W[MJ/h]に数
値化して出力する。このとき、VT [V]をW[MJ/
h]にディメンジョンの変換(単位の換算)を行うので
あるから、その変換には、VT [V]にW[MJ/h]
を対応させるための変換レート(変換則)が用いられ
る。
The information carried by the electric signal output from the linearization operation unit 201 is processed so as to linearly correspond to the combustion heat flow rate value W, but the dimension is the voltage level VT [V]. And the combustion heat flow rate value W
It has not been converted to [MJ / h] (or [kcal / h], etc.). Therefore, the linearization calculation unit 201 digitizes the voltage level VT [V] into the combustion heat flow rate value W [MJ / h] and outputs it. At this time, VT [V] is changed to W [MJ /
Since the dimension conversion (unit conversion) is performed on [h], W [MJ / h] is converted to VT [V] by the conversion.
A conversion rate (conversion rule) for making

【0045】さらに詳細には、この変換には、計測対象
である13Aガスのような都市ガスや天然ガスなどの燃
料用ガスにおいて想定される範囲内で組成成分比が種々
に変化しても、計測値として得られる燃焼熱流量値が例
えば家庭用ガスメータの検定公差±1.5%以内のよう
な所定の公差範囲内に保たれるように、あらかじめ固定
的に定められた一種類の変換レートが用いられる。この
変換レートは、質量流量計を用いた燃焼熱流量計測の場
合のようなガス種に対応して変更されることなどは全く
行われない。すなわち、この線形化演算部201では、
ガスの組成成分比(あるいはガス種)が異なっても(変
化しても)、上記のようにあらかじめ定められた一種類
の変換レートを固定的に用いることができる。従ってま
た、この変換の前後には、一般的な質量流量計の場合よ
うなガス種ごとで異なる発熱相関(単位体積あたりの燃
焼熱量や定圧比熱の値)などに基づいた換算値の補正な
どについても行わなくてよい。
More specifically, in this conversion, even if the composition component ratio is variously changed within the range assumed in the fuel gas such as city gas such as 13A gas to be measured or natural gas, One kind of conversion rate fixedly determined in advance so that the combustion heat flow rate value obtained as a measured value is kept within a predetermined tolerance range such as within ± 1.5% of the tolerance of a domestic gas meter. Is used. This conversion rate is not changed at all in accordance with the gas type as in the case of combustion heat flow measurement using a mass flow meter. That is, in the linearization calculation unit 201,
Even if the composition ratio (or gas type) of the gas is different (changed), one kind of conversion rate predetermined as described above can be fixedly used. Therefore, before and after this conversion, correction of the conversion value based on the heat generation correlation (combustion heat quantity per unit volume or constant pressure specific heat value) that differs for each gas type, as in the case of a general mass flowmeter, etc. Does not have to be done.

【0046】このようにして、本実施の形態のガスメー
タ1では、流量計測センサ100から出力されて線形対
応化処理を施された電圧レベルVT [V]を、ガス種に
応じた換算レートの変更などは全く行わないで、より直
接的に燃焼熱流量値W[MJ/h]に変換しているが、
計測対象のガスの種類や組成が想定される範囲内で種々
に変化しても、所定の公差範囲内の正確な燃焼熱流量値
を計測することができる。そして、そのようにして計測
された正確な燃焼熱流量値を積算することにより、正確
な燃焼熱流量積算値を得ることができる。また、計測対
象のガスの種類や組成に対応して定圧比熱や密度の値あ
るいは単位体積あたりの燃焼熱量の換算値を変更しなく
ともよいので、換算値を変更するためにガスの種類や組
成を検知するための極めて繁雑なセンサや換算値を変更
するための回路等を付加する必要がなく、よって装置の
簡易化を達成することも可能となる。また、このガスメ
ータ1は熱式フローセンサのような簡易な構造の流量計
測センサ100を用いているので、ガスクロマトグラフ
ィを用いた熱量計測装置(書きの実施例にガスクロマト
グラフィ計測システムとして説明)と比較して、その構
造が極めて簡易なものとなり、その結果、製造コストや
運用コストの低減を図ることができる。また、そのメン
テナンスやキャリブレーション等の手間なども飛躍的に
簡易化することが可能となる。
As described above, in the gas meter 1 of the present embodiment, the voltage level VT [V] output from the flow rate measuring sensor 100 and subjected to the linear correspondence processing is changed in the conversion rate according to the gas type. Is not performed at all, and is directly converted to the combustion heat flow rate value W [MJ / h].
Even if the type or composition of the gas to be measured changes variously within the expected range, it is possible to measure an accurate combustion heat flow rate value within a predetermined tolerance range. Then, an accurate combustion heat flow rate integrated value can be obtained by integrating the accurate combustion heat flow rate values thus measured. Also, since it is not necessary to change the constant pressure specific heat or density value or the conversion value of the combustion heat quantity per unit volume according to the type or composition of the gas to be measured, the gas type or composition to change the conversion value. It is not necessary to add an extremely complicated sensor for detecting the value, a circuit for changing the converted value, or the like, and thus it is possible to achieve simplification of the device. Further, since this gas meter 1 uses a flow rate measuring sensor 100 having a simple structure such as a thermal type flow sensor, it is compared with a calorific value measuring device using gas chromatography (described as a gas chromatographic measuring system in the described embodiment). Then, the structure becomes extremely simple, and as a result, manufacturing cost and operation cost can be reduced. In addition, it is possible to dramatically simplify the trouble of maintenance and calibration.

【0047】[実施例]実施例として、上記のようなガ
スメータ1を作製し、燃料用の炭化水素系ガスの典型例
として、組成成分比を種々に変更した9種類のガスを用
意して、そのそれぞれの場合で計測される燃焼熱流量値
の精度(公差)について確認する実験を行った。
[Example] As an example, the gas meter 1 as described above was produced, and as typical examples of hydrocarbon-based gas for fuel, nine kinds of gases having various composition component ratios were prepared. An experiment was conducted to confirm the accuracy (tolerance) of the combustion heat flow value measured in each case.

【0048】流量計測センサ100としては、図5に示
したような1つのSi(シリコン)マイクロチップ10
5に上流側温度センサ103および下流側温度センサ1
04ならびに熱線ヒータ102と駆動用回路とを作り込
んだ構造の、山武社製のフローセンサであるμFセンサ
(商品名)を用いた。このセンサは、上流側温度センサ
103および下流側温度センサ104のそれぞれにPt
からなる測温抵抗素子を用いると共に、熱線ヒータ10
2としてPtからなる電熱抵抗線を用いたものであり、
その主要なスペックとしては、流速の分解能が1[mm
/s]、応答性が2000[μs]となっている。
As the flow rate measuring sensor 100, one Si (silicon) microchip 10 as shown in FIG. 5 is used.
5, the upstream temperature sensor 103 and the downstream temperature sensor 1
A μF sensor (trade name), which is a flow sensor manufactured by Yamatake Co., having a structure in which 04, a heat ray heater 102, and a driving circuit are incorporated. This sensor uses Pt for each of the upstream temperature sensor 103 and the downstream temperature sensor 104.
And a heat ray heater 10
2 uses an electrothermal resistance wire made of Pt,
The main specification is that the flow velocity resolution is 1 [mm
/ S] and the responsiveness is 2000 [μs].

【0049】このような流量計測センサ100を用いる
と共に、上記の実施の形態で説明したような機能を果た
す線形化演算部201と燃焼熱流量数値化部202とを
少なくとも備えた燃焼熱流量演算回路200をマイコン
にて構築して、本実施例の実験で用いられるガスメータ
1を作製した。
A combustion heat flow rate calculation circuit which uses such a flow rate measurement sensor 100 and at least includes a linearization calculation section 201 and a combustion heat flow rate numerical conversion section 202 which perform the functions described in the above embodiments. A gas meter 1 used in the experiment of the present example was manufactured by constructing 200 with a microcomputer.

【0050】一方、燃料用の炭化水素系ガスの典型例と
して調製した9種類のガスは、CH 4 を主体として、C
24 、C2 6 、C38 、H2 、CO2 、N2 、i
−C410、n−C410、i−C5 12、n−C5
12を組成成分として含有するもので、いわゆる13Aガ
スのような都市ガスや天然ガスにおいて実際に原産地や
ガス種に依存して振れる(変化する)ことが想定される
組成成分のバリエーションに則して、組成成分の組み合
わせや比率をガス種ごとに変えて合成し、実験用の13
Aガスのような都市ガスや天然ガスの典型例としての9
種類の燃料用ガスを作製した。
On the other hand, a typical example of hydrocarbon gas for fuel and
9 kinds of gas prepared by Four With C as the subject
2 HFour , C2H6, C3H8 , H2 , CO2 , N2 , I
-CFourHTen, N-CFour HTen, I-CFiveH12, N-CFiveH
12The so-called 13A moth
In city gas and natural gas like
It is assumed that it will fluctuate (change) depending on the gas species.
Combination of composition components according to the variation of composition components
13 for experimental use
9 as a typical example of city gas such as A gas and natural gas
A variety of fuel gases were made.

【0051】さらに詳細には、上記の各組成成分比を、
それぞれ下記のような最小含有率から最大含有率までの
範囲内のいずれかの値に設定し、その組成成分に則して
各組成成分を合成して、組成の異なる9種類のガスを作
製した。
More specifically, the above composition ratios are
Each was set to any value within the range from the minimum content rate to the maximum content rate as described below, and each composition component was synthesized according to the composition component to prepare nine kinds of gases having different compositions. .

【0052】すなわち、各組成成分の比率(23℃・1
atmにおける体積比率)の最小値〜最大値を、CH4
は約77%〜約99.5%、C24 は0〜約0.2
%、C 26 は0〜約15.5%、C3 8 は0〜約
5.4%、i−C4 10は0〜約3.0%、n−C4
10は0〜約2.1%、i−C512は0〜約0.2%、
n−C5 12は0〜約0.3%、Hが0〜5.2%、C
2 は0〜0.7%、N2は0〜2.8%とし、それら
最小含有率と最大含有率との間の範囲内のいずれかの値
に、そのそれぞれの組成成分の比率を設定して、その組
成比で各組成成分を組み合わせて、13Aガスのような
都市ガスあるいは天然ガスとして想定される合計9種類
のガスを調製した。例えば、そのうちの1種類のガスの
場合は、天然ガスとして想定されるガスとして、CH4
を約95%、C2 4 を0%…というように、各組成の
成分比を上記の範囲内の値に設定し、その組成成分比率
に従って各組成成分を組み合わせて(混合して)実験用
のガスとして作製し、その個々のガスを個別に1本のガ
スボンベずつにそれぞれ貯蔵した。
That is, the ratio of each composition component (23 ° C./1
the minimum value to the maximum value of the volume ratio in atm)Four 
Is about 77% to about 99.5%, C2 HFour0 to about 0.2
%, C 2 H60 to about 15.5%, C3H8Is 0 to about
5.4%, i-CFourHTen0 to about 3.0%, nCFourH
Ten0 to about 2.1%, i-CFive H120 to about 0.2%,
n-CFiveH12Is 0 to about 0.3%, H is 0 to 5.2%, C
O2Is 0 to 0.7%, N20 to 2.8%, and
Any value within the range between the minimum content and the maximum content
, Set the ratio of each composition component, and
Combining each composition component in composition ratio, like 13A gas
A total of 9 types assumed as city gas or natural gas
Gas was prepared. For example, one of the gases
In this case, CH is assumed as natural gas.Four
About 95%, C2HFour Is 0% ...
Set the composition ratio to a value within the above range, and calculate the composition composition ratio
For experiment by combining (mixing) each component according to
As a gas for each gas
Each bottle was stored separately.

【0053】実験方法としては、図6に模式的に示した
ような概要構成の試験装置を作製し、これに上記の実験
用のガスを1種類ずつガスボンベから流して、基準器に
よって測定される燃焼熱流量値を基準とした(真値と見
做した)ときの、本実施例のガスメータ1による測定値
の公差を得るようにした。
As an experimental method, a test apparatus having a schematic structure as schematically shown in FIG. 6 was prepared, and the above-mentioned experimental gases were made to flow from the gas cylinder one by one and measured by a standard device. The tolerance of the measured value by the gas meter 1 of the present embodiment when the combustion heat flow rate value was used as a reference (which was regarded as the true value) was obtained.

【0054】さらに詳細には、この試験装置は、恒温室
10内に、熱交換器11と、この実験の対象であるガス
メータ1と、基準器12とを、ガスの流れ方向に直列的
に配置して、ガスボンベ13からの同じ一本のガスの流
れを本実施例のガスメータ1と基準器12とで測定する
ように設定した。基準器12としては、計測誤差が±
0.1%未満と極めて高精度なガスクロマトグラフィ式
の燃焼熱流量計を用いた。この基準器12は、さらに詳
細には、圧力計(図6でPと表した)121と、温度計
(図6でTと表した)122と、体積流量計測方式の湿
式メータ123と、ガスクロマトグラフィ124とを備
えており、湿式メータ123で測定された体積流量を、
圧力計121で測定された圧力の値および温度計122
で測定された温度の値で標準状態に補正し、さらにその
体積流量値に、ガスクロマトグラフィ124で測定され
た標準状態における単位体積あたりの燃焼熱量を乗算し
て、燃焼熱流量の値を得るというもので、構造が極めて
煩雑であるが、計測値の精確さの点では誤差±0.5%
と、ここで基準器として使用するには十分な精度のもの
となっている。なお、基準器12は、本実施例のガスメ
ータの公差を調べるための基準となる計器の意味であっ
て、計量法上の「基準器」とは異なるものであることは
言うまでもない。また、ガスメータ1の上流側に熱交換
器11を設けたのは、9種類のガスに関する測定をでき
るだけ均一な条件下(23℃・1atmなど)で行うよ
うにするためである。また、基準器での測定を終了した
ガスは、その下流側で焼却放散させた。
More specifically, in this test apparatus, a heat exchanger 11, a gas meter 1 which is the subject of this experiment, and a reference unit 12 are arranged in series in a temperature-controlled room 10 in the gas flow direction. Then, the same gas flow from the gas cylinder 13 was set to be measured by the gas meter 1 and the reference unit 12 of this embodiment. The standard device 12 has a measurement error of ±
A gas chromatography type combustion heat flow meter with an extremely high accuracy of less than 0.1% was used. More specifically, the reference unit 12 includes a pressure gauge (represented by P in FIG. 6) 121, a thermometer (represented by T in FIG. 6) 122, a wet meter 123 of a volume flow rate measurement method, and a gas. The chromatography 124 is provided, and the volume flow rate measured by the wet meter 123 is
Value of pressure measured by pressure gauge 121 and thermometer 122
It is said that the value of the combustion heat flow rate is obtained by correcting to the standard state with the value of the temperature measured by, and further multiplying the volume flow rate value by the combustion heat quantity per unit volume in the standard state measured by the gas chromatography 124. However, the structure is extremely complicated, but in terms of the accuracy of measured values, the error is ± 0.5%.
And, it is of sufficient accuracy to be used as a reference device here. It should be noted that the reference device 12 means a reference device for checking the tolerance of the gas meter of this embodiment, and it goes without saying that the reference device 12 is different from the “reference device” in the Measurement Law. Further, the heat exchanger 11 is provided on the upstream side of the gas meter 1 in order to measure the nine kinds of gases under conditions as uniform as possible (23 ° C. · 1 atm). In addition, the gas that had been measured by the standard device was incinerated and diffused on the downstream side.

【0055】このような実験を行った結果、図7に示し
たように、9種類の異なった組成成分比のガスA,B,
C…Iの全ての種類のガスにおいて、本実施例のガスメ
ータ1によって測定された燃焼熱流量値の公差は、最大
でも低流量域における±2%以内で、全流量レンジの平
均では、約±1.5%の範囲内に収まることが確認され
た。
As a result of carrying out such an experiment, as shown in FIG. 7, nine kinds of gases A, B, 9 having different compositional component ratios were used.
The tolerance of the combustion heat flow rate value measured by the gas meter 1 of the present embodiment in all types of C ... I gas is within ± 2% at the maximum in the low flow rate region, and the average of all flow rate ranges is about ±. It was confirmed to fall within the range of 1.5%.

【0056】なお、この実験で用いたガスA,B,C…
Iの組成成分比から理論的に算出される23℃・1at
mにおける燃焼熱量の最小値と最大値は、最小値がガス
Iの39.5[MJ/m3 ]、最大値がガスGの46.
5[MJ/m3 ]で、その差は最小値の約17%であ
り、燃焼熱量を比較的大幅に振らせた取り合せとなって
いる。
The gases A, B, C used in this experiment ...
23 ℃ ・ 1at theoretically calculated from the compositional ratio of I
As for the minimum value and the maximum value of the combustion heat quantity at m, the minimum value is 39.5 [MJ / m 3 ] of gas I, and the maximum value is 46.
The difference is 5 [MJ / m 3 ], which is about 17% of the minimum value, which is a combination in which the combustion heat amount is relatively varied.

【0057】本実施例の実験結果は、さらに詳細には、
まず典型的な都市ガス(13Aガス)の一例であるガス
EやガスFの場合には、公差が0〜±1%未満の範囲内
に収まっている。また、都市ガス系のなかでも、H2
数%含有するガスHや、同じくH2 を数%含有すると共
に他のガス種よりもCH4 の組成成分比(含有比率)が
低いガスGの場合には、ガスEやガスFよりも公差がマ
イナス方向に顕著に振れる結果となったが、それでも、
その公差は0〜−2%の範囲内に収まっており、また全
流量レンジで平均すると−1.5%程度となっている。
また、組成成分の構成(成分の組み合わせおよびその組
成比率)が12Aガスに近い13AガスであるガスCの
場合には、最大で+2%の公差が生じているが、全流量
レンジで平均すると+1.5%程度となっている。
More specifically, the experimental results of this example are as follows.
First, in the case of gas E and gas F, which are examples of typical city gas (13A gas), the tolerance is within the range of 0 to less than ± 1%. Among the city gas systems, the gas H containing a few% of H 2 and the gas G containing a few% of H 2 and having a lower CH 4 compositional component ratio (content ratio) than other gas species. In this case, the tolerance was more markedly negative than that of Gas E or Gas F.
The tolerance is within the range of 0 to -2%, and is about -1.5% on average over the entire flow range.
Further, in the case of the gas C, which is a 13A gas having a composition of composition components (combination of components and its composition ratio) close to 12A gas, a maximum tolerance of + 2% occurs, but +1 when averaged over the entire flow range. It is about 5%.

【0058】また、CH4 の組成成分比が最も高い天然
ガスの極端な一例として作製されたガスAの場合には、
全流量レンジでの公差は−1.5〜−2.0程度となっ
ているが、公差は最大の振れ幅となる場合でも−2.0
を超えることはない。また、CH4 の組成成分比がガス
Aよりも低いが90%以上であるガスBの場合には、3
0000[kcal/h](125.7[MJ/h])
付近で公差が最大の振れ幅で約−2%となっているが、
これも全流量レンジで平均すると+1.5%以内に収ま
っている。また、CH4 の組成成分比が90%以上でガ
スAに近い組成であるが、CO2 を比較的多く含むガス
Iの場合には、公差が−1.0〜−0.5の範囲内に収
まっている。また、都市ガスに比較的近い組成であるが
CH4 の組成成分比が90%以上と都市ガスよりも高い
比率でCH4 を含有する天然ガスの一例として作製され
たガスDの場合には、公差が0〜±1%未満の範囲内に
収まっている。
Further, in the case of gas A produced as an extreme example of natural gas having the highest composition ratio of CH 4 ,
The tolerance in the entire flow rate range is about -1.5 to -2.0, but the tolerance is -2.0 even when the maximum swing range is reached.
Never exceeds. Further, in the case of gas B having a composition ratio of CH 4 lower than that of gas A but 90% or more, 3
0000 [kcal / h] (125.7 [MJ / h])
The maximum deviation in the vicinity is about -2%,
This is also within + 1.5% on average over the entire flow range. Further, the composition ratio of CH 4 is 90% or more and the composition is close to that of the gas A, but in the case of the gas I containing a relatively large amount of CO 2 , the tolerance is within the range of -1.0 to -0.5. It fits in. Further, when it is relatively close composition city gas of the gas D which is produced as an example of a natural gas composition component ratio of CH 4 contains CH 4 at a higher rate than the 90% and city gas, The tolerance is within the range of 0 to less than ± 1%.

【0059】このように、組成成分が種々に異なってお
り、それに起因して理論燃焼熱量が上記のように39.
5[MJ/m3 ]から46.5[MJ/m3 ]の間で種
々に異なっており、また定圧比熱や密度等も異なってい
る9種類のガスについて計測したにも関わらず、単位質
量あたりの燃焼熱量換算レートや定圧比熱や密度等のパ
ラメータのガス種ごとの変更や補正を行わなくとも、そ
の9種類の全てのガスについて、本実施例のガスメータ
1による測定値の公差は±1.5%の範囲内に収まって
いる。このような実験結果により、このガスメータ1は
燃焼熱流量計としての条件に十分適合するものであるこ
とが確認された。
As described above, the composition components are variously different, and as a result, the theoretical heat of combustion is 39.
The unit mass of various kinds of gas differed between 5 [MJ / m 3 ] and 46.5 [MJ / m 3 ] and the constant pressure specific heat and density were also different. Even if parameters such as the combustion heat conversion rate per unit and constant pressure specific heat and density are not changed or corrected for each gas type, the tolerance of the measured values by the gas meter 1 of the present embodiment is ± 1 for all nine types of gas. It is within the range of 0.5%. From such experimental results, it was confirmed that the gas meter 1 is sufficiently compatible with the conditions as the combustion heat flow meter.

【0060】一方、比較例として、従来から一般的に用
いられている体積流量計測方式のガスメータで体積流量
値を計測した場合には、図8にその実験結果を示したよ
うに、公差は最大で−18%程度となった。また、その
公差は0%〜−18%と大幅なばらつきが生じてしま
い、体積流量計測方式のガスメータで燃焼熱流量を計測
する場合には、ガス種ごとに応じた根本的な補正や換算
レートの変更が不可欠であることが確認された。
On the other hand, as a comparative example, when the volume flow rate value was measured by a gas meter of the volume flow rate measurement method which has been generally used conventionally, the maximum tolerance is as shown in the experimental result of FIG. It became about -18%. In addition, the tolerance varies greatly from 0% to -18%, and when measuring the combustion heat flow rate with a gas meter of volume flow rate measurement method, a fundamental correction or conversion rate according to each gas type is required. It was confirmed that the change of is essential.

【0061】ところで、上記のような実験結果を踏まえ
て、何故、質量流量を計測しそれに燃焼熱量を乗じて燃
焼熱流量を算出する従来の場合のような燃焼熱量換算レ
ートや定圧比熱や密度等のパラメータの変更あるいは補
正を行わなくとも、上記のように本実施例のガスメータ
1では組成の異なるガスの計測を正確に行うことができ
るのか、その作用について考察した結果、その作用の決
定的な解明には達しなかったが、下記のような解釈が有
力であるものと考えられる。
By the way, based on the above experimental results, the reason why the combustion heat quantity conversion rate, constant pressure specific heat, density, etc. as in the conventional case of measuring the mass flow rate and multiplying it by the combustion heat quantity to calculate the combustion heat flow rate, etc. Whether the gas meter 1 according to the present embodiment can accurately measure gases having different compositions as described above without changing or correcting the parameters of the above, and as a result of examining its operation, the operation of the gas meter is decisive. Although it has not been clarified, it is thought that the following interpretation is influential.

【0062】すなわち、第1に、例えばガスGとガスH
は、H2 を含有していることに起因して、どちらも公差
が比較的大幅にマイナス側に現れているが、ガスHの組
成中のH2 がガスGのそれよりも高い比率であるにも関
わらず、その公差はどちらも同程度に収まっている。こ
れは、N2 の含有比率が高いと、理論的にも公差はプラ
ス側に現れる傾向が強くなるが、ガスHの組成中に存在
しているN2 に起因したプラス側に現れる公差によっ
て、そのガスHの組成中に存在しているH2 に起因した
マイナス側に現れる公差が相殺されたためであると考え
られる。このような組成間での公差の相殺作用があるこ
とにより、ガス種ごとの燃焼熱換算レートの変更や補正
等を行わなくとも、上記のように組成が異なる9種類の
ガスの燃焼熱流量の計測値の公差が±1.5%以内に収
まったという分析が、有力なものの一つと考えられる。
That is, first, for example, gas G and gas H
Due to the inclusion of H 2 , the tolerances appear to be relatively significantly negative in both cases, but the proportion of H 2 in the composition of gas H is higher than that of gas G. Nevertheless, both tolerances are within the same range. This is because, when the content ratio of N 2 is high, theoretically the tolerance tends to appear on the plus side, but due to the tolerance appearing on the plus side due to N 2 existing in the composition of the gas H, It is considered that the tolerance appearing on the negative side due to H 2 existing in the composition of the gas H was offset. Due to the offsetting effect of the tolerance between the compositions, the combustion heat flow rates of the nine types of gases having different compositions as described above can be obtained without changing or correcting the combustion heat conversion rate for each gas type. The analysis that the tolerance of the measured value is within ± 1.5% is considered to be one of the most effective.

【0063】また、第2に、流量計測センサ100で計
測される温度差をΔT、計測対象であるガスの定圧比熱
をCP 、ガスの質量流量をM´(=dM/dt,単位は
例えば[g/s]または[kg/h]等)とすると、Δ
TとM´との間には、ΔT=k・CP ・M´という関係
が成り立つ。これはM´=ΔT/{k・CP }と書くこ
とができる(式1)。ここに、kは熱線ヒータ102か
ら供給される熱量や流量計測センサ100の出力特性等
によってその流量計測センサ100に固有に定まる定数
である。ところで、上式において定圧比熱CP はガス種
によって異なった値となるから、ガス種をgtyとする
と、CP はガス種gtyの関数である。よってその関数を
Fとすると、CP =F(gty)と書き表すことができる
(式2)。従って、上記の式1は、M´=ΔT/{k・
F(gty)}と書くことができる(式3)。
Secondly, the temperature difference measured by the flow rate measuring sensor 100 is ΔT, the constant pressure specific heat of the gas to be measured is CP, and the mass flow rate of the gas is M '(= dM / dt, the unit is, for example, [ g / s] or [kg / h])
The relationship of ΔT = k · CP · M ′ holds between T and M ′. This can be written as M '= ΔT / {k · CP} (Equation 1). Here, k is a constant peculiar to the flow rate measurement sensor 100, which is determined by the amount of heat supplied from the hot wire heater 102, the output characteristics of the flow rate measurement sensor 100, and the like. By the way, since the constant pressure specific heat CP in the above equation has different values depending on the gas species, when the gas species is gty, CP is a function of the gas species gty. Therefore, if the function is F, it can be written as CP = F (gty) (Equation 2). Therefore, the above equation 1 is M ′ = ΔT / {k ·
It can be written as F (gty)} (Equation 3).

【0064】一方、1種類のガスにおける理論燃焼熱量
(単位体積あたりのガスを完全燃焼させたときに得られ
ることが想定される理論的な燃焼熱量,単位は[cal
/g]または[J/g]等)をBtyとすると、質量流量
がM´であるときの単位時間あたりの燃焼熱の流量であ
る燃焼熱流量W(単位は[cal/h]または[J/
h])は、W=Bty・M´となる(式4)。ここで、理
論燃焼熱量Btyは、そのガスの組成に応じて異なった値
となるから、ガス種を上記と同様にgtyとすると、Bty
はガス種gtyの関数である。よってその関数をGとする
と、Bty=G(gty)と書くことができる(式5)。従
って、上記の燃焼熱流量Wの式4は、W=G(gty)・
M´と書き表すことができる(式6)。ところで、この
式6におけるM´は、上記の式3に示したように、M´
=ΔT/{k・F(gty)}であるから、この式3を式
6に代入すると、結局、燃焼熱流量Wは、W=G(gt
y)・ΔT/{k・F(gty)}={1/k}・{G
(gty)/F(gty)}・ΔTとなる(式7)。この式
7は、温度差ΔTに、ガス種gtyの関数{G(gty)/
F(gty)}とガス種によらない定数kとを乗じたもの
がWであることを示している。
On the other hand, the theoretical combustion heat quantity for one type of gas (the theoretical combustion heat quantity assumed to be obtained when the gas per unit volume is completely burned, the unit is [cal
/ G] or [J / g] etc. is Bty, the combustion heat flow rate W (unit is [cal / h] or [J] which is the flow rate of combustion heat per unit time when the mass flow rate is M '. /
h]) is W = Bty · M ′ (Equation 4). Here, since the theoretical combustion heat quantity Bty has different values depending on the composition of the gas, if the gas species is gty as in the above case, Bty
Is a function of the gas species gty. Therefore, if the function is G, Bty = G (gty) can be written (Equation 5). Therefore, the above equation 4 of the combustion heat flow rate W is W = G (gty) ·
It can be written as M ′ (Equation 6). By the way, M ′ in this equation 6 is M ′ as shown in the above equation 3.
= ΔT / {kF (gty)}, substituting this equation 3 into the equation 6, the combustion heat flow W is eventually W = G (gt
y) · ΔT / {k · F (gty)} = {1 / k} · {G
(Gty) / F (gty)} · ΔT (Equation 7). This Expression 7 is a function of the gas species gty {G (gty) /
It is shown that W is obtained by multiplying F (gty)} by a constant k that does not depend on the type of gas.

【0065】ここで、上記の実験結果で用いられた9種
類のガスは、組成を敢えて互いに異なるように調製され
たものであるから、理論燃焼熱量(Bty=G(gty))
も互いに異なったものとなっている。従って、式7の
{G(gty)/F(gty)}における分子のG(gty)
が種々に異なったものとなっているはずである。また、
分母のF(gty)についても種々に異なったものとなっ
ているはずである。しかし、上記の実験結果で確認され
たように、本実施例のガスメータ1で計測された結果で
は、理論燃焼熱量の補正などは全く行っていないにも関
わらず、9種類のガスの燃焼熱流量値の真値に対する公
差は±1.5%の範囲内に収まっているのであるから、
ガス種の違いに起因して{G(gty)/F(gty)}の
分子G(gty)に生じる公差と分母F(gty)に生じる
公差とがほぼ比例の関係にあって、両者の公差が分母・
分子で互いにキャンセルし合ったという可能性もある。
Here, since the nine kinds of gases used in the above experimental results were prepared so that their compositions were intentionally different from each other, the theoretical heat of combustion (Bty = G (gty))
Are also different from each other. Therefore, the numerator G (gty) in {G (gty) / F (gty)} of equation 7
Should be different. Also,
The denominator F (gty) should also be different. However, as confirmed by the above experimental results, the results measured by the gas meter 1 of the present embodiment show that although the theoretical combustion heat quantity is not corrected at all, the combustion heat flow rates of the nine types of gas are Since the tolerance of the true value is within ± 1.5%,
Due to the difference in gas species, the tolerance generated in the numerator G (gty) of {G (gty) / F (gty)} and the tolerance generated in the denominator F (gty) are in a substantially proportional relationship, and the tolerance of the two Is the denominator
It is possible that the molecules canceled each other.

【0066】このような作用が実際に機能しているとす
ると、従来の質量流量計を用いて計測された質量流量値
から燃焼熱流量値への換算を行う際に用いられる理論燃
焼熱量の補正(つまり式7の分子のG(gty)の補正)
を行うという計測手法では、式7の分子のG(gty)は
補正するが、分母のF(gty)は補正していないので、
上記のような公差の分母・分子でのキャンセルのバラン
スが崩れることになり、むしろ公差が大きくなってしま
うという可能性もある。
Assuming that such an operation is actually functioning, the theoretical combustion heat quantity used for conversion from the mass flow rate value measured by using the conventional mass flowmeter to the combustion heat flow rate value is corrected. (That is, the correction of G (gty) of the numerator of formula 7)
In the measurement method of performing, the numerator G (gty) of Equation 7 is corrected, but the denominator F (gty) is not corrected.
The cancellation balance in the denominator / numerator of the tolerance as described above may be upset, and the tolerance may rather increase.

【0067】図9は、典型的な炭化水素であるメタン、
エタン、プロパン、ブタンの4種類のガスを導通路に流
したときの、流量計測センサ100からの出力(第1の
信号)と質量流量との関係を表したグラフである。この
グラフでは、横軸には質量流量をプロットし、縦軸には
流量計測センサ100からの出力の大きさをプロットし
てある。この図9によれば、メタンからブタンに向けて
炭化水素の分子量が大きくなるにつれて、同じ質量流量
あたりの流量計測センサ100からの出力が大きくなる
傾向にある。このため、従来の熱式フローセンサを用い
た質量流量計では、正確な質量流量を計測するために
は、ガス種を正確に確定し、そのガス種に適した補正を
施すことが必要であった。一方、図10に示したよう
に、炭化水素の単位分子量あたりの発熱量と分子量との
関係は、分子量が大きくなるにつれて、同じ分子量あた
りの発熱量が小さくなる傾向がある。従って、本発明に
よれば、同一の質量流量が流れていても計測対象の流体
である炭化水素の分子量が大きいほど流量計測センサ1
00からの出力が大きくなるという傾向と、分子量が大
きいほど単位分子量あたりの発熱量が小さくなるという
傾向とが相まって(互いに相殺し合って)、異なった種
類の炭化水素を計測対象として流した場合でも、同一の
発熱量(燃焼熱流量)の流れに対しては同一の大きさの
出力(例えば器差範囲±1.5%〜±4.0%あるいは
それ以下の出力)を得ることができ、延いては炭化水素
の種類に応じて異なった補正や変換式を用いなくとも
(補正や変換式を変更しなくとも)、同じ一つの流量計
測センサ100からの出力に基づいて(流量計測センサ
の出力特性を計測対象の炭化水素の種類に対応して変更
しなくとも)、予め定められた一つの固定的に変換式の
みによって、燃焼熱流量を例えば検定公差±1.5%、
使用公差±4.0%あるいはそれ以上の精度で計測する
ことが可能となる。
FIG. 9 shows a typical hydrocarbon, methane,
6 is a graph showing the relationship between the output (first signal) from the flow rate measurement sensor 100 and the mass flow rate when four types of gases, ethane, propane, and butane, are flowed through the conduit. In this graph, the horizontal axis plots the mass flow rate, and the vertical axis plots the magnitude of the output from the flow rate measurement sensor 100. According to FIG. 9, as the molecular weight of hydrocarbon increases from methane to butane, the output from the flow rate measurement sensor 100 per the same mass flow rate tends to increase. Therefore, in a conventional mass flow meter using a thermal type flow sensor, in order to accurately measure the mass flow rate, it is necessary to accurately determine the gas type and make a correction suitable for the gas type. It was On the other hand, as shown in FIG. 10, the relationship between the calorific value per unit molecular weight of hydrocarbon and the molecular weight tends to decrease as the molecular weight increases. Therefore, according to the present invention, even if the same mass flow rate flows, the larger the molecular weight of the hydrocarbon that is the fluid to be measured, the higher the flow rate measurement sensor 1
When a different type of hydrocarbon is flown as a measurement target, the tendency that the output from 00 becomes large and the tendency that the larger the molecular weight becomes, the smaller the calorific value per unit molecular weight becomes (cancelling each other) However, it is possible to obtain the output of the same magnitude (for example, the output of the instrumental error range ± 1.5% to ± 4.0% or less) for the flow of the same heat generation amount (combustion heat flow rate). Further, even if different corrections or conversion formulas are not used according to the type of hydrocarbon (without changing the corrections or conversion formulas), based on the output from the same flow rate measurement sensor 100 (flow rate measurement sensor). Of the combustion heat flow rate by, for example, only one fixed conversion formula that is set in advance, without changing the output characteristics of the corresponding to the type of hydrocarbon to be measured.
It is possible to measure with a usage tolerance of ± 4.0% or better.

【0068】いずれにしても、本発明に係るガスメータ
1のような異なった組成のガスの燃焼熱流量を、熱式の
流量計測センサ100と燃焼熱流量の計測用にあらかじ
め設定された1種類の固定的な変換レートとを用いて計
測することができるという、その根本的な発想自体から
して、質量流量計を用いて計測された質量流量値に理論
燃焼熱量の補正を行って燃焼熱流量値を算出するという
従来の計測手法やその延長では気付くことさえなかった
ものであり、従って本発明に係るガスメータ1による正
確な燃焼熱流量値の計測の成否を上記のような実験で確
認することさえ、従来の技術では全く試みられていなか
った。しかし、本発明者らは、上記の実施例で明示した
ように、本実施の形態および本実施例のガスメータ1に
よって燃焼熱流量値の正確な計測が可能であることを着
想し、またそれを実験によって実際に確認することがで
きた。
In any case, the combustion heat flow rates of gases having different compositions, such as the gas meter 1 according to the present invention, are set by the thermal type flow rate measuring sensor 100 and one type preset for measuring the combustion heat flow rate. From the fundamental idea itself that it can be measured using a fixed conversion rate, the theoretical combustion heat quantity is corrected to the mass flow rate value measured using a mass flow meter, and the combustion heat flow rate is corrected. It was not even noticed by the conventional measurement method of calculating the value or its extension. Therefore, the success or failure of the accurate measurement of the combustion heat flow rate value by the gas meter 1 according to the present invention should be confirmed by the above-mentioned experiment. Even the prior art has never attempted it. However, the present inventors have conceived that it is possible to accurately measure the combustion heat flow rate value by the gas meter 1 according to the present embodiment and the present embodiment, as has been clearly shown in the above embodiment, and We were able to confirm it by experiments.

【0069】なお、上記の実施の形態および実施例で
は、本発明を家庭用のガスメータに適用する場合につい
て説明したが、本発明はこの他にも、例えば業務用ガス
メータなどにも適用可能である。あるいは、計測対象の
燃料用流体としては、都市ガスや天然ガスの燃焼熱流量
を計測するガスメータの他にも、組成の異なる複数種類
の液体燃料などの燃焼熱流量を計測する燃料メータなど
にも適用可能である。
In the above embodiments and examples, the case where the present invention is applied to a household gas meter has been described, but the present invention is also applicable to other commercial gas meters, for example. . Alternatively, the fuel fluid to be measured is not only a gas meter that measures the combustion heat flow rate of city gas or natural gas, but also a fuel meter that measures the combustion heat flow rate of multiple types of liquid fuels with different compositions. Applicable.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1ないし7
のいずれかに記載の燃焼熱流量計測装置または請求項8
ないし14のいずれかに記載の燃焼熱流量計測方法また
は請求項15ないし21のいずれかに記載のガスメータ
によれば、ガス種に関わらず変更されることのない固定
的な変換レートを用いて、単位時間あたりの燃焼熱流量
に対する線形対応化の処理を流量計測手段から出力され
る電気信号に直接的に施すだけで、計測対象である燃料
用ガスのような流体における燃焼熱の単位時間あたりの
流量値の情報を担持してなる電気信号または情報を出力
するようにしたので、従来の技術のような質量流量をパ
ラメータとして介在させることやガスなどの燃料用の流
体の種類に応じた定圧比熱や燃焼熱量の補正を行うこと
などといった煩雑な処理を行うことなく、異なった組成
成分比の(複数種類の)ガスに対して1つの変換レート
を用いるという極めて簡易な手法によって、正確な燃焼
熱流量の計測値や燃焼熱流量の積算値を得ることが可能
となる。
As described above, the first to seventh aspects are as follows.
9. The combustion heat flow rate measuring device according to any one of claims 1 to 8.
According to the combustion heat flow measuring method according to any one of claims 1 to 14 or the gas meter according to any one of claims 15 to 21, a fixed conversion rate that does not change regardless of gas type is used, By directly applying the process of linear correspondence to the combustion heat flow rate per unit time to the electrical signal output from the flow rate measuring means, the combustion heat per unit time of the fluid such as the fuel gas to be measured is measured. Since an electric signal or information carrying the flow rate information is output, it is possible to intervene with the mass flow rate as a parameter as in the conventional technology and to apply a constant pressure specific heat according to the type of fluid for fuel such as gas. It is a pole that one conversion rate is used for gases (of multiple types) with different composition component ratios without performing complicated processing such as correction of combustion heat quantity and combustion. By a simple method Te, it is possible to obtain an integrated value of the measured value of the correct combustion heat flow and combustion heat flow.

【0071】また、請求項22ないし26のうちいずれ
かに記載のガス使用量検針装置によれば、本発明に係る
上記のガスメータから燃焼熱流量の積算値のデータを燃
焼熱積算値読出手段によって無線通信または有線通信を
介して読み出して、その数値を出力手段によって表示出
力または印刷出力するようにしたので、本発明に係るガ
スメータで正確に計測された燃焼熱流量の積算値を、例
えばガス検針者などが目視にて検針しなくとも自動的に
読み出して表示出力または印刷出力またはデータとして
出力することができるので、その検針作業を簡易なもの
とすることができる。
Further, according to the gas usage meter reading apparatus of any one of claims 22 to 26, the combustion heat integrated value reading means obtains the data of the integrated value of the combustion heat flow rate from the gas meter according to the present invention. Since the numerical value is read out via the wireless communication or the wired communication and is displayed or printed out by the output means, the integrated value of the combustion heat flow rate accurately measured by the gas meter according to the present invention, for example, the gas meter reading Since it is possible to automatically read and output as display output, print output, or data without the need for a person to visually inspect the meter, the meter reading operation can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係るガスメータの概要
構成を表した図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a gas meter according to an embodiment of the present invention.

【図2】電圧レベルVTとそのときのガスの流れに対応
した燃焼熱流量値Wの値との相関関係を表した図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a correlation between a voltage level VT and a combustion heat flow rate value W corresponding to a gas flow at that time.

【図3】積算値表示部の表示する積算値および単位の一
例を表した図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of integrated values and units displayed on an integrated value display unit.

【図4】検針用端末装置の主要部が構成を表した図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a main part of a terminal device for meter reading.

【図5】実施例に用いた流量計測センサの概要構成を表
した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a flow rate measurement sensor used in an example.

【図6】実施例の実験に用いた試験装置の概要構成を表
した図である。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a test apparatus used in an experiment of an example.

【図7】実施例の実験結果を表した図である。FIG. 7 is a diagram showing an experimental result of an example.

【図8】比較例として、従来から一般的に用いられてい
る体積流量計測方式のガスメータで体積流量値を計測し
た場合の実験結果を表した図である。
FIG. 8 is a diagram showing an experimental result when a volume flow rate value is measured by a gas meter of a volume flow rate measurement method which has been generally used conventionally as a comparative example.

【図9】典型的な炭化水素であるメタン、エタン、プロ
パン、ブタンの4種類のガスを導通路に流したときの、
流量計測センサからの出力と質量流量との関係を表した
グラフである。
FIG. 9 is a diagram showing four types of typical hydrocarbon gases such as methane, ethane, propane, and butane, which are flowed in a conduit.
It is a graph showing the relationship between the output from the flow rate measurement sensor and the mass flow rate.

【図10】典型的な炭化水素に関する分子量と単位体積
当たりの発熱量との相関関係(直線的グラフ)および分
子量と対メタンの単位質量あたりの発熱量との相関関係
(曲線的グラフ)を表した図である。
FIG. 10 shows a correlation between a molecular weight and a calorific value per unit volume (linear graph) and a correlation between a molecular weight and a calorific value per unit mass of methane (curve graph) for a typical hydrocarbon. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ガスメータ、100…流量計測センサ、200…燃
焼熱流量演算回路、201…線形化演算回路、202…
燃焼熱流量数値化部、203…流量値積算部、300…
積算値記憶部、400…積算値表示部、500…流量監
視部、600…メータ側通信部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gas meter, 100 ... Flow rate measuring sensor, 200 ... Combustion heat flow rate arithmetic circuit, 201 ... Linearization arithmetic circuit, 202 ...
Combustion heat flow rate digitizing unit, 203 ... Flow rate value integrating unit, 300 ...
Integrated value storage unit, 400 ... Integrated value display unit, 500 ... Flow rate monitoring unit, 600 ... Meter side communication unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G08C 17/00 G08C 17/00 Z (72)発明者 小牧 充典 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 (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 CC13 CD20 CE01 CE09 2F073 AA08 AA40 BB01 BB20 CC01 CC12 FG07 GG01 GG09 2F075 GG04 GG09 GG15 GG16 2G040 AB08 AB12 BA04 BA23 CB02 CB04 DA02 DA12 EA02 EB02 GA05 GA07 HA08 ZA01 ZA05─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G08C 17/00 G08C 17/00 Z (72) Inventor Mitsunori Komaki 1-5-20 Kaigan, Minato-ku, Tokyo Tokyo Gas Co., Ltd. (72) Inventor Kenchi Kobayashi 1-5-20 Kaigan, Minato-ku, Tokyo Tokyo Gas Co., Ltd. (72) Inventor Ken Tashiro 1-5-20 Kaigan, Minato-ku, Tokyo Tokyo Gas Co., Ltd. Internal F-term (reference) 2F030 CC13 CD20 CE01 CE09 2F073 AA08 AA40 BB01 BB20 CC01 CC12 FG07 GG01 GG09 2F075 GG04 GG09 GG15 GG16 2G040 AB08 AB12 BA04 BA23 CB02 CB04 DA02 DA12 EA02 EB02 GA01 GA07 HA08

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 流体を導通させる導通路と、その導通路
における前記流体の流れの加熱または冷却に起因して生
じる放熱量変化または伝熱量変化または受熱量変化を検
出し、その変化の値の情報を担持してなる第1の信号を
出力する流量計測手段と、 前記流量計測手段から出力された第1の信号が担持して
いる変化の値と、前記流体の流れを所定の空燃比で燃焼
したときに得られる燃焼熱の単位時間あたりの流量の値
との相関関係を線形対応化する、複数種類のガスに対し
て予め定められた1種類の演算処理を行って、前記燃焼
熱の単位時間あたりの流量の値の情報を担持してなる第
2の信号を出力する線形化演算手段とを備えたことを特
徴とする燃焼熱流量計測装置。
1. A conduction path for conducting a fluid, and a change in the amount of heat radiation, a change in the amount of heat transfer, or a change in the amount of heat received, which occurs due to heating or cooling of the flow of the fluid in the conduction path, and the value of the change is detected. A flow rate measuring means for outputting a first signal carrying information, a change value carried by the first signal output from the flow rate measuring means, and a flow of the fluid at a predetermined air-fuel ratio. One kind of predetermined arithmetic processing is performed on a plurality of types of gas, which linearly correlates the correlation with the value of the flow rate of combustion heat per unit time obtained when burning, and A combustion heat flow rate measurement device, comprising: a linearization calculation means for outputting a second signal carrying information on the value of the flow rate per unit time.
【請求項2】 前記燃焼熱の単位時間あたりの流量の値
のデータを積算する流量値積算手段をさらに備えたこと
を特徴とする請求項1記載の燃焼熱流量計測装置。
2. The combustion heat flow rate measuring device according to claim 1, further comprising a flow rate value accumulating means for accumulating the data of the value of the flow rate of the combustion heat per unit time.
【請求項3】 前記流体が、天然ガスであることを特徴
とする請求項1または2記載の燃焼熱流量計測装置。
3. The combustion heat flow rate measuring device according to claim 1, wherein the fluid is natural gas.
【請求項4】 前記流体が、炭化水素系ガスであること
を特徴とする請求項1または2記載の燃焼熱流量計測装
置。
4. The combustion heat flow measuring device according to claim 1, wherein the fluid is a hydrocarbon gas.
【請求項5】 前記流体が、鎖式炭化水素系ガスである
ことを特徴とする請求項1または2記載の燃焼熱流量計
測装置。
5. The combustion heat flow measuring device according to claim 1, wherein the fluid is a chain hydrocarbon-based gas.
【請求項6】 前記流体は、前記線形化演算手段から出
力される前記燃焼熱の単位時間あたりの流量の値におけ
る当該燃焼熱流量計測装置としての検定公差が±1.5
%以内となる成分からなるものであることを特徴とする
請求項1ないし5のうちいずれか1つの項に記載の燃焼
熱流量計測装置。
6. The verification tolerance of the fluid as a combustion heat flow rate measuring device in the value of the flow rate of the combustion heat per unit time output from the linearization calculation means is ± 1.5.
The combustion heat flow rate measuring device according to any one of claims 1 to 5, wherein the combustion heat flow rate measuring device comprises a component that is within the range of%.
【請求項7】 前記流体は、前記線形化演算手段から出
力される前記燃焼熱の単位時間あたりの流量の値におけ
る当該燃焼熱流量計測装置としての使用公差が±4.0
%以内となる成分からなるものであることを特徴とする
請求項1ないし5のうちいずれか1つの項に記載の燃焼
熱流量計測装置。
7. The use tolerance of the fluid as a combustion heat flow rate measuring device in the value of the flow rate of the combustion heat per unit time output from the linearization calculation means is ± 4.0.
The combustion heat flow rate measuring device according to any one of claims 1 to 5, wherein the combustion heat flow rate measuring device comprises a component that is within the range of%.
【請求項8】 流体を導通路に導通させて、その導通路
における前記流体の流れの加熱または冷却に起因して生
じる放熱量変化または伝熱量変化または受熱量変化を検
出して、その変化の値の情報を担持してなる第1の信号
を出力し、 前記出力された第1の信号が担持している変化の値と、
前記流体の流れを所定の空燃比で燃焼したときに得られ
る燃焼熱の単位時間あたりの流量の値との相関関係を線
形対応化する、複数種類のガスに対して予め定められた
1種類の演算処理を行って、前記燃焼熱の単位時間あた
りの流量の値の情報を担持してなる第2の信号を出力す
るを備えたことを特徴とする燃焼熱流量計測方法。
8. A fluid is caused to flow through a conduction path, and a change in the amount of heat radiation, a change in the amount of heat transfer, or a change in the amount of heat received caused by heating or cooling of the flow of the fluid in the conduction path is detected, and the change is detected. Outputting a first signal carrying value information, the change value carried by the output first signal, and
One kind of predetermined one for plural kinds of gas, which linearly correlates the correlation with the value of the flow rate of combustion heat per unit time obtained when the flow of the fluid is burned at a predetermined air-fuel ratio A combustion heat flow rate measuring method comprising: performing a calculation process to output a second signal carrying information on the value of the flow rate of the combustion heat per unit time.
【請求項9】 前記燃焼熱の単位時間あたりの流量の値
のデータを積算することを特徴とする請求項8記載の燃
焼熱流量計測方法。
9. The combustion heat flow rate measuring method according to claim 8, wherein the data of the value of the flow rate of the combustion heat per unit time is integrated.
【請求項10】 前記流体が、天然ガスであることを特
徴とする請求項8または9記載の燃焼熱流量計測方法。
10. The combustion heat flow measuring method according to claim 8, wherein the fluid is natural gas.
【請求項11】 前記流体が、炭化水素系ガスであるこ
とを特徴とする請求項8または9記載の燃焼熱流量計測
方法。
11. The combustion heat flow rate measuring method according to claim 8, wherein the fluid is a hydrocarbon-based gas.
【請求項12】 前記流体が、鎖式炭化水素系ガスであ
ることを特徴とする請求項8または9記載の燃焼熱流量
計測方法。
12. The combustion heat flow rate measuring method according to claim 8, wherein the fluid is a chain hydrocarbon gas.
【請求項13】 前記流体は、出力される前記燃焼熱の
単位時間あたりの流量の値における当該燃焼熱流量計測
方法としての検定公差が±1.5%以内となる成分から
なるものであることを特徴とする請求項8ないし12の
うちいずれか1つの項に記載の燃焼熱流量計測方法。
13. The fluid comprises a component having a verification tolerance of ± 1.5% or less in the value of the flow rate of the combustion heat output per unit time as the combustion heat flow rate measuring method. 13. The combustion heat flow rate measuring method according to any one of claims 8 to 12.
【請求項14】 前記流体は、出力される前記燃焼熱の
単位時間あたりの流量の値における当該燃焼熱流量計測
方法としての使用公差が±4.0%以内となる成分から
なるものであることを特徴とする請求項8ないし12の
うちいずれか1つの項に記載の燃焼熱流量計測方法。
14. The fluid comprises a component having a usage tolerance of ± 4.0% as a method for measuring the combustion heat flow rate in the value of the flow rate of the output combustion heat per unit time. 13. The combustion heat flow rate measuring method according to any one of claims 8 to 12.
【請求項15】 ガスを導通させる導通路と、その導通
路における前記ガスの流れの加熱または冷却に起因して
生じる放熱量変化または伝熱量変化または受熱量変化を
検出し、その変化の値の情報を担持してなる第1の信号
を出力する流量計測手段と、 前記流量計測手段から出力された第1の信号が担持して
いる変化の値と、前記ガスの流れを所定の空燃比で燃焼
したときに得られる燃焼熱の単位時間あたりの流量の値
との相関関係を線形対応化する、複数種類のガスに対し
て予め定められた1種類の演算処理を行って、前記燃焼
熱の単位時間あたりの流量の値の情報を担持してなる第
2の信号を出力する線形化演算手段とを備えたことを特
徴とするガスメータ。
15. A conduction path for conducting gas, and a change in the amount of heat radiation, a change in the amount of heat transfer, or a change in the amount of heat received, which is caused by heating or cooling of the flow of the gas in the conduction path, are detected, and the value of the change is detected. A flow rate measuring means for outputting a first signal carrying information, a change value carried by the first signal outputted from the flow rate measuring means, and a flow of the gas at a predetermined air-fuel ratio. One kind of predetermined arithmetic processing is performed on a plurality of types of gas, which linearly correlates the correlation with the value of the flow rate of combustion heat per unit time obtained when burning, and A gas meter, comprising: a linearization calculation means for outputting a second signal carrying information on the value of the flow rate per unit time.
【請求項16】 前記燃焼熱の単位時間あたりの流量の
値のデータを積算する流量値積算手段をさらに備えたこ
とを特徴とする請求項15記載のガスメータ。
16. The gas meter according to claim 15, further comprising flow rate value integrating means for integrating data on a value of a flow rate of the combustion heat per unit time.
【請求項17】 前記ガスが、天然ガスであることを特
徴とする請求項15または16記載のガスメータ。
17. The gas meter according to claim 15, wherein the gas is natural gas.
【請求項18】 前記ガスが、炭化水素系ガスであるこ
とを特徴とする請求項15または16記載のガスメー
タ。
18. The gas meter according to claim 15, wherein the gas is a hydrocarbon-based gas.
【請求項19】 前記ガスが、鎖式炭化水素系ガスであ
ることを特徴とする請求項15または16記載のガスメ
ータ。
19. The gas meter according to claim 15, wherein the gas is a chain hydrocarbon gas.
【請求項20】 前記ガスは、前記線形化演算手段から
出力される前記燃焼熱の単位時間あたりの流量の値にお
ける当該ガスメータとしての検定公差が±1.5%以内
となる成分からなるものであることを特徴とする請求項
15ないし19のうちいずれか1つの項に記載のガスメ
ータ。
20. The gas comprises a component having a verification tolerance of ± 1.5% as the gas meter in the value of the flow rate of the combustion heat per unit time output from the linearization calculation means. The gas meter according to any one of claims 15 to 19, wherein the gas meter is provided.
【請求項21】 前記ガスは、前記線形化演算手段から
出力される前記燃焼熱の単位時間あたりの流量の値にお
ける当該ガスメータとしての使用公差が±4.0%以内
となる成分からなるものであることを特徴とする請求項
15ないし19のうちいずれか1つの項に記載のガスメ
ータ。
21. The gas comprises a component having a usage tolerance of ± 4.0% or less in the value of the flow rate of the combustion heat per unit time output from the linearization calculation means. The gas meter according to any one of claims 15 to 19, wherein the gas meter is provided.
【請求項22】 燃料用または原料用のガスを導通させ
る導通路と、その導通路における前記ガスの流れの加熱
または冷却に起因して生じる放熱量変化または伝熱量変
化または受熱量変化を検出し、その変化の値の情報を担
持してなる第1の信号を出力する流量計測手段と、前記
流量計測手段から出力された第1の信号が担持している
変化の値と、前記ガスの流れを所定の空燃比で燃焼した
ときに得られる燃焼熱の単位時間あたりの流量の値との
相関関係を線形対応化する、複数種類のガスに対して予
め定められた1種類の演算処理を行って、前記燃焼熱の
単位時間あたりの流量の値の情報を担持してなる第2の
信号を出力する線形化演算手段と、前記燃焼熱の単位時
間あたりの流量の値を積算して前記燃焼熱流量の積算値
のデータを得る流量値積算手段とを備えたガスメータに
おける、前記燃焼熱流量の積算値のデータを、無線通信
または有線通信を介して読み出す燃焼熱積算値読出手段
と、 前記燃焼熱積算値読出手段によって読み出された燃焼熱
流量の積算値を表示出力または印刷出力またはデータと
して外部へと出力する出力手段と、 を備えたことを特徴とするガス使用量検針装置。
22. A conduction path for conducting a gas for fuel or a raw material, and a change in heat radiation amount, a change in heat transfer amount, or a change in heat receiving amount caused by heating or cooling of the flow of the gas in the conduction path are detected. A flow rate measuring means for outputting a first signal carrying information on the value of the change, a change value carried by the first signal outputted from the flow rate measuring means, and a flow of the gas. One kind of predetermined arithmetic processing is performed for a plurality of kinds of gas, which linearly correlates the correlation with the value of the flow rate of combustion heat per unit time obtained when the fuel is burned at a predetermined air-fuel ratio. Then, the linearization calculation means for outputting a second signal carrying information on the value of the flow rate of the combustion heat per unit time, and the value of the flow rate of the combustion heat per unit time are integrated to perform the combustion. Flow rate for obtaining integrated heat flow rate data In a gas meter provided with a value integrating means, the integrated value of the combustion heat flow rate is read by the integrated combustion heat integrated value reading means for reading out the integrated data of the combustion heat flow rate via wireless communication or wired communication, and the integrated integrated combustion heat value reading means. A gas usage meter reading device comprising: an output unit that outputs the integrated value of the combustion heat flow rate to the outside as a display output, a print output, or data.
【請求項23】 前記燃焼熱積算値読出手段によって読
み出された燃焼熱流量の積算値を、前記ガスメータの需
要家の識別情報と共に、そのガスメータごとに記憶する
記憶手段を、前記出力手段の代りに設けた、またはさら
に追加して設けたことを特徴とする請求項22記載のガ
ス使用量検針装置。
23. Instead of the output means, a storage means for storing the integrated value of the combustion heat flow rate read by the combustion heat integrated value reading means for each gas meter together with the customer identification information of the gas meter. 23. The gas usage meter reading device according to claim 22, wherein the device is provided at or in addition to the above.
【請求項24】 前記ガスの単位燃焼熱流量あたりの単
価に基づいて、燃焼熱流量の積算値を使用料金金額の値
に換算する料金換算手段と、 前記使用料金金額の値を表示出力または印刷出力または
データとして外部へと出力する出力手段とを、さらに備
えたことを特徴とする請求項22または23記載のガス
使用量検針装置。
24. Charge conversion means for converting an integrated value of the combustion heat flow into a value of a usage charge based on a unit price per unit combustion heat flow of the gas, and displaying or printing the value of the usage charge. The gas usage meter reading device according to claim 22 or 23, further comprising an output means for outputting to the outside as output or data.
【請求項25】 前記使用料金金額の値を前記ガスメー
タの需要家の識別情報と共に当該ガスメータ毎に記憶す
る記憶手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項2
4記載のガス使用量検針装置。
25. A storage means is further provided for storing, for each gas meter, the value of the usage fee amount together with the identification information of the customer of the gas meter.
4. The gas consumption meter reading device according to 4.
【請求項26】 前記使用料金金額の値を表示する使用
料金金額表示手段を、さらに備えたことを特徴とする請
求項25記載のガス使用量検針装置。
26. The gas usage meter reading device according to claim 25, further comprising usage charge amount display means for displaying the value of the usage charge amount.
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