JP2003035625A

JP2003035625A - ガスメータ及び漏洩検出用プログラムを格納する記録媒体

Info

Publication number: JP2003035625A
Application number: JP2001221888A
Authority: JP
Inventors: Sadamu Kawashima; 定川島; Tomiisa Yamashita; 富功山下
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2001-07-23
Filing date: 2001-07-23
Publication date: 2003-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】流量センサとして使用している超音波振動子
を利用して温度検出を行うことにより、部品追加するこ
となしに検出圧力の温度補正をして精度の高いガス漏洩
検出をする。【解決手段】ガス管路５２に配設された一対の超音波
振動子５ａ、５ｂを利用してガス管路５２を通過する被
測定ガスの流量を測定すると共に、ガス管路５２中の圧
力を圧力センサ４にて検出し、この検出結果に基づいて
ガス漏洩検出を行い、漏洩検出時にはガス漏洩検出に関
わる異常処理を行うガスメータにおいて、超音波振動子
５ａ、５ｂ間の超音波到達時間に基づいて流量を測定し
ている箇所の温度を算出し、この算出した温度を利用し
て圧力センサ４にて検出された圧力を補正して前記ガス
漏洩検出を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス漏洩検出用の
圧力センサを備えたガスメータ及び漏洩検出用プログラ
ムを格納する記録媒体に関し、特に、この圧力センサに
より検出された圧力を温度補正して、精度の高いガス漏
洩検出をすることができるガスメータ及び漏洩検出用プ
ログラムを格納する記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガス使用量を検出するための超音
波センサまたは超音波振動子を利用した流量センサ、及
びガス漏洩検出するための圧力センサを具備したガスメ
ータが知られている。このようなガスメータにおいて
は、流量センサが流量を検出する一方で、圧力センサは
定期的に所定ガス流路の圧力検出を行い、検出圧力に応
じた電圧値を出力している。そして、この電圧値に基づ
いてマイコンは圧力値を算出し、これが所定の基準値以
上であれば電磁遮断弁を弁閉制御したり、異常警報を発
令させたりする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
ガスメータにおいては、例えば、５分〜２４分毎に圧力
検出が行われているが、周囲温度に伴って圧力検出値が
変動する可能性がある。すなわち、圧力測定開始後に一
定体積内で温度変化があると、実際はガス漏洩は発生し
ていないにもかかわらず、ボイル・シャルルの法則によ
り検出圧力が変動する。例えば、初期温度を２０℃とす
ると、１℃の温度変化により、約０．３５ｋＰａの圧力
変動が発生することが知られている。

【０００４】このような温度変動に伴う圧力変動は、漏
洩による圧力変動を正確に検出するのを妨げる。すなわ
ち、実際はガス漏洩してないにもかかわらず遮断弁が弁
閉されたり、逆に、ガス漏洩していてもこの異常を検出
できない可能性もある。

【０００５】よって本発明は、上述した現状に鑑み、流
量センサとして使用している超音波振動子を利用して温
度検出を行うことにより、部品追加することなしに検出
圧力の温度補正をして精度の高いガス漏洩検出をするこ
とができるガスメータ及び漏洩検出用プログラムを格納
する記録媒体を提供することを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた請求項１記載のガスメータは、ガス管路５２
に配設された一対の超音波振動子５ａ、５ｂを利用して
前記ガス管路５２を通過する被測定ガスの流量を測定す
ると共に、前記ガス管路５２中の圧力を圧力センサ４に
て検出し、この検出結果に基づいてガス漏洩検出を行
い、漏洩検出時にはガス漏洩検出に関わる異常処理を行
うガスメータにおいて、前記一対の超音波振動子５ａ、
５ｂ間の超音波到達時間に基づいて前記流量を測定して
いる箇所の温度を算出し、この算出した温度を利用して
前記圧力センサ４にて検出された圧力を補正して前記ガ
ス漏洩検出を行なうことを特徴とする。

【０００７】請求項１記載の発明によれば、超音波振動
子５ａ、５ｂ間の超音波到達時間に基づいて流量を測定
している箇所の温度を算出し、この算出した温度を利用
して圧力センサ４にて検出された圧力を補正してガス漏
洩検出を行なうようにしているので、流量センサとして
使用している超音波振動子５ａ、５ｂを温度検出用に兼
用して測定圧力を温度補正することにより、部品追加す
ることなしに精度の高いガス漏洩検出をすることができ
る。

【０００８】上記課題を解決するためになされた請求項
２記載のガスメータは、図１の基本構成図に示すよう
に、ガス管路５２に配設された一対の超音波振動子５
ａ、５ｂを利用して前記ガス管路５２を通過する被測定
ガスの流量を測定すると共に、前記ガス管路５２中の圧
力を圧力センサ４にて検出し、この検出結果に基づいて
ガス漏洩検出を行い、漏洩検出時にはガス漏洩検出に関
わる異常処理を行うガスメータにおいて、ガス漏洩監視
前の初期状態における前記一対の超音波振動子５ａ、５
ｂ間の超音波到達時間を測定する初期状態到達時間測定
手段１０１と、前記初期状態における前記超音波到達時
間に基づいて、基準温度を算出する基準温度算出手段１
０２と、前記初期状態における前記圧力センサ４により
検出される圧力を、基準圧力として取得する基準圧力取
得手段１０３と、前記基準温度及び前記基準圧力を格納
する基準値格納手段１３と、前記初期状態以後の監視状
態における前記一対の超音波振動子５ａ、５ｂ間の超音
波到達時間を測定する監視状態到達時間測定手段１０４
と、前記監視状態における前記超音波到達時間に基づい
て、測定温度を算出する測定温度算出手段１０５と、前
記監視状態における前記圧力センサ４により検出される
圧力を、測定圧力として取得する測定圧力取得手段１０
６と、前記測定圧力、前記測定温度及び前記基準温度に
基づき、温度補正圧力を生成する温度補正圧力生成手段
１０７と、前記温度補正圧力と前記基準圧力とを比較す
ることによって、前記ガス漏洩検出を行う漏洩検出手段
１０８とを含むことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明によれば、ガス流量を
検出するための超音波振動子５ａ、５ｂを用いて流量測
定箇所の温度が算出される。そして、初期状態で取得し
た基準温度及び監視状態で取得した測定温度、並びに監
視状態で取得した測定圧力に基づいて温度補正圧力を生
成する。そして、この温度補正圧力と初期状態で取得し
た基準圧力とを比較することによってガス漏洩検出を行
う。このように、本来、流量センサとして使用している
超音波振動子５ａ、５ｂを温度検出用に兼用して測定圧
力を温度補正することにより、部品追加することなしに
精度の高いガス漏洩検出をすることができる。

【００１０】上記課題を解決するためになされた請求項
３記載のガスメータは、図１の基本構成図に示すよう
に、請求項２記載のガスメータにおいて、前記基準温度
算出手段１０２及び前記測定温度算出手段１０５は、前
記超音波到達時間及び前記被測定ガスに対する前記超音
波速度の温度特性に基づいて、前記基準温度及び測定温
度をそれぞれ算出し、前記補正圧力生成手段は、ボイル
・シャルルの法則を利用して、前記温度補正圧力を生成
することを特徴とする。

【００１１】請求項３記載の発明によれば、被測定ガス
に対する超音波速度の温度特性に基づいて基準温度及び
測定温度を算出し、更にボイル・シャルルの法則を利用
して温度補正圧力を生成しているので、非常に実用的で
簡便にガス漏洩検出の比較尺度となる温度補正圧力の生
成ができる。

【００１２】上記課題を解決するためになされた請求項
４記載のガスメータは、図１の基本構成図に示すよう
に、請求項３記載のガスメータにおいて、前記測定温度
算出手段１０５及び前記測定圧力取得手段１０６は、前
記監視状態において、一定時間毎に所定の漏洩監視期間
にわたって、前記測定温度及び前記測定圧力を取得し、
前記漏洩検出手段は、前記漏洩監視期間にわたって前記
温度補正圧力と前記基準圧力とが同等である場合には正
常と判定し、さもなければガス漏洩有りと判定すること
により、前記ガス漏洩検出をすることを特徴とする。

【００１３】請求項４記載の発明によれば、一定時間毎
に所定の漏洩監視期間にわたって圧力監視し、この時間
内で温度補正圧力と基準圧力とが同等である場合には正
常と判定し、さもなければガス漏洩有りと判定すること
によりガス漏洩検出をするようにしているので、より精
度の高いガス漏洩検出をすることができる。

【００１４】上記課題を解決するためになされた請求項
５記載の漏洩検出用プログラムを格納する記録媒体は、
ガス管路５２に配設された一対の超音波振動子５ａ、５
ｂを利用して前記ガス管路５２を通過する被測定ガスの
流量を測定すると共に、前記ガス管路５２中の圧力を圧
力センサ４にて検出し、この検出結果に基づいてガス漏
洩検出を行い、漏洩検出時にはガス漏洩検出に関わる異
常処理を行うガスメータが備える演算処理部を、ガス漏
洩監視前の初期状態における前記一対の超音波振動子５
ａ、５ｂ間の超音波到達時間を測定する初期状態到達時
間測定手段１０１、前記初期状態における前記超音波到
達時間に基づいて、基準温度を算出する基準温度算出手
段１０２、前記初期状態における前記圧力センサ４によ
り検出される圧力を、基準圧力として取得する基準圧力
取得手段１０３、前記初期状態以後の監視状態における
前記一対の超音波振動子５ａ、５ｂ間の超音波到達時間
を測定する監視状態到達時間測定手段１０４、前記監視
状態における前記超音波到達時間に基づいて、測定温度
を算出する測定温度算出手段１０５、前記監視状態にお
ける前記圧力センサ４により検出される圧力を、測定圧
力として取得する測定圧力取得手段１０６と、前記測定
圧力、前記測定温度及び前記基準温度に基づき、温度補
正圧力を生成する温度補正圧力生成手段１０７、前記温
度補正圧力と前記基準圧力とを比較することによって、
前記ガス漏洩検出を行う漏洩検出手段１０８として機能
させるプログラムを格納する。

【００１５】請求項５記載の発明は、ガスメータが備え
る演算処理部に、ガス流量を検出するための超音波振動
子５ａ、５ｂを用いて流量測定箇所の温度を算出させ
る。すなわち、初期状態で基準温度を取得させ、監視状
態で測定温度を取得させる。更に監視状態で測定圧力を
取得させ、これらに基づいて温度補正圧力を生成する。
そして、この温度補正圧力と初期状態で取得させた基準
圧力とを比較させることによってガス漏洩検出を行わせ
る。このように、本来、流量センサとして使用している
超音波振動子５ａ、５ｂを温度検出用に兼用して測定圧
力を温度補正させることにより、部品追加することなし
に精度の高いガス漏洩検出をすることができるようにな
る。

【００１６】上記課題を解決するためになされた請求項
６記載の漏洩検出用プログラムを格納する記録媒体は、
請求項５記載の記録媒体において、前記演算処理部を、
更に、前記基準温度算出手段１０２及び前記測定温度算
出手段１０５が、前記超音波到達時間及び前記被測定ガ
スに対する前記超音波速度の温度特性に基づいて、前記
基準温度及び測定温度をそれぞれ算出し、前記補正圧力
生成手段に、ボイル・シャルルの法則を利用して、前記
温度補正圧力を生成するように機能させる。

【００１７】請求項６記載の発明によれば、被測定ガス
に対する超音波速度の温度特性に基づいて基準温度及び
測定温度を算出させ、更にボイル・シャルルの法則を利
用して温度補正圧力を生成させるので、非常に実用的で
簡便にガス漏洩検出の比較尺度となる温度補正圧力の生
成ができる。

【００１８】上記課題を解決するためになされた請求項
７記載の漏洩検出用プログラムを格納する記録媒体は、
請求項６記載の記録媒体において、前記演算処理部を、
更に、前記測定温度算出手段１０５及び前記測定圧力取
得手段１０６が、前記監視状態において、一定時間毎に
所定の漏洩監視期間にわたって、前記測定温度及び前記
測定圧力を取得し、前記漏洩検出手段が、前記漏洩監視
期間にわたって前記温度補正圧力と前記基準圧力とが同
等である場合には正常と判定し、さもなければガス漏洩
有りと判定することにより、前記ガス漏洩検出をするよ
うに機能させる。

【００１９】請求項７記載の発明によれば、一定時間毎
に所定の漏洩監視期間にわたって圧力監視させ、この時
間内で温度補正圧力と基準圧力とが同等である場合には
正常と判定させ、さもなければガス漏洩有りと判定する
ことによりガス漏洩検出をさせるようにしているので、
より精度の高いガス漏洩検出をすることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図２は、本発明の一実施形態に関
わる構成を示すブロック図である。

【００２１】図２において、このガスメータは、マイコ
ン１、操作部２、表示部３、圧力センサ４、超音波流量
センサ５、感震センサ６、通信部７、及び電磁遮断弁８
を含んで構成される。これらの操作部２、表示部３、圧
力センサ４、超音波流量センサ５、感震センサ６、及び
通信部７は、インターフェース部９を介してマイコン１
に接続され、電磁遮断弁８は、遮断弁駆動部８１を介し
てマイコン１に接続されている。

【００２２】上記マイコン１は、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１
２及びＲＡＭ１３を含む。また、後述のサンプリングイ
ンターバル及び漏洩監視期間を計時するためのタイマも
含む。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納される制御プロ
グラムにしたがって、基本制御、流量及び圧力検出、並
びに後述の本実施形態に関わる制御を実行する。ＲＯＭ
１２には、基本制御プログラム、流量検出、積算流量計
算及び圧力検出のための制御プログラムや後述の本実施
形態に関わる温度補正の制御プログラム等が予め格納さ
れる。ＲＡＭ１３は、基本的にＣＰＵ１１が行う処理の
過程で発生する変数やデータを一時的に格納するワーク
エリアとして機能する。特に、ＲＡＭ１３は、後述の本
実施形態に関わる基準温度Ｔ０や基準圧力Ｐ０等を格納
する。なお、上記ＲＯＭ１２は、請求項５記載の記録媒
体に相当する。記録媒体はＲＯＭ１２以外にも可搬型の
記録媒体であってもよい。また、ＲＡＭ１３は請求項中
の基準値格納手段に相当する。

【００２３】操作部２は、このガスメータを開始又は終
了させたり、異常警報を停止させたり、表示部３の表示
を変更させたりする指令を入力するためのスイッチ群か
ら構成される。これらの指令は、操作部２が手動操作さ
れてからマイコン１に入力される。

【００２４】表示部３は、インターフェース部９を介し
てマイコン１からの指令を受信し、これに応答して積算
流量表示や、感震、ガス漏洩等の各種異常警報表示を行
う。この表示部３としては、例えば、公知のＬＥＤ等が
想定される。表示部３として複数のＬＥＤが使用される
場合、ＬＥＤ表示の組み合わせを変えることで異種の警
報を表示することができる。

【００２５】圧力センサ４は、ガス流による圧力値に応
じた電圧を出力してマイコン１に供給する公知の圧力検
出素子が用いられる。超音波流量センサ５は、ガス管路
に配設された一対の超音波振動子から構成される。この
超音波流量センサ５は、センサ回路部５１を介してマイ
コン１に接続される。マイコン１は超音波流量センサ５
の一対の超音波振動子間の超音波信号到達時間に基づい
て、ガス管路を通過するガスの流速、流量を算出する。
これについては、図３を用いて後で追加説明する。

【００２６】感震センサ６は、地震等による揺れに応じ
てオンオフ信号を生成して、インターフェース部９を介
してこれをマイコン１に供給する公知の感震素子から構
成される。マイコン１は、例えば、所定時間内に受信し
たオンオフ信号の回数から揺れ具合を判定して、この揺
れが大きい場合には遮断弁の弁閉制御等の異常処理を行
う。

【００２７】通信部７は、例えば、電話回線等の公衆回
線を用いて所定の電文発呼等を行う機能を有する。この
通信部７は、電話回線等の公衆回線を介して、ガス販売
会社の管理センタとの通信を制御するためのＮＣＵ（網
制御ユニット）７１にも接続されている。

【００２８】電磁遮断弁８は、弁駆動ソレノイドコイル
を含み、このソレノイドコイルの駆動回路である遮断弁
駆動部８１に接続される。そして、遮断弁駆動部８１は
マイコン１に指令されて、ソレノイドコイル駆動電流を
電磁遮断弁８に供給する。これに応答して電磁遮断弁８
は、弁開又は弁閉してガス管路は遮断制御される。

【００２９】インターフェース部９は、基本的にマイコ
ン１とこれに接続される各構成要素２、３、４、５、６
及び７との間の電圧変換機能を有する。

【００３０】このような構成のガスメータは、例えば、
ＬＰＧ供給設備に適用される。この場合、ガスメータ
は、ＬＰＧ容器に収容されている高圧ガスを調圧する圧
力調整器とこの調圧されたガスが供給されるガス燃焼器
とをつなぐ配管に介設される。

【００３１】そして、このガスメータは通常、超音波流
量センサ５を利用してガス管路を通過するガスの流量を
検出し、この流量を積算して表示部３に表示する。ま
た、ガスメータは、感震センサ６により異常な揺れを検
出したり、圧力センサ４により圧力異常を検出したりす
ると、表示部３にその旨表示すると共に、電磁遮断弁８
を弁閉する。更に、ガスメータは、これと同時に、異常
状態を示す電文を、通信部７、ＮＣＵ７１、及び電話回
線等の公衆回線を介して、ガス販売会社の管理センタに
送信する。特に、本実施形態では、上記圧力センサ４に
よる圧力検出の際に、超音波流量センサ５による温度検
出に基づく温度補正を付加して、検出精度を向上させて
いる。この原理及び追加説明は、図３〜図５を用いて後
述する。

【００３２】次に図３を用いて、図２に示した超音波流
量センサ５及びセンサ回路部５１の構成、並びに超音波
流量センサ５を用いた温度検出の原理について説明す
る。図３は、図２に示すセンサ回路部及び超音波振動子
の構成、並びに超音波振動子の作用を示す説明図であ
る。

【００３３】図３に示すように、センサ回路部５１は、
送信回路５１１、受信回路５１２及び切替回路５１３を
含んで構成される。切替回路５１３はマイコン１に指令
されて、図２で示した超音波流量センサ５としての超音
波振動子５ａ及び５ｂを交互に送信回路５１１及び受信
回路５１２に切替接続させる。送信回路５１１に超音波
振動子５ａが接続された場合には、超音波信号は超音波
振動子５ａから超音波振動子５ｂに向けて送信する。こ
の超音波信号は、被測定ガス中を伝搬し、受信回路５１
２に接続された超音波振動子５ｂによって受信される。
超音波信号を受信した超音波振動子５ｂは、この超音波
信号に応じた信号を発生し、これを受信回路５１２を介
してマイコン１に供給する。一方、送信回路５１１に超
音波振動子５ｂが接続された場合には、上記と逆の方向
で超音波信号の送受が行われる。マイコン１は、両方向
の超音波信号の伝搬時間に基づいて、被測定ガスの流速
及び流量を算出することができる。

【００３４】すなわち、ガス管路５２に対して一対の超
音波振動子５ａ及び５ｂは、角度θ傾斜し対向して配設
されているとする。ここで、図中、矢印で示す方向に流
れる被測定ガスの平均流速をＶ、超音波振動子５ａ及び
５ｂ間距離をＬ、両超音波振動子５ａ及び５ｂを結ぶ線
とガス管路５２の中心軸とがなす角度をθ、超音波信号
の上り及び下りの到達時間をそれぞれｔｕ及びｔｄとす
ると、平均流速Ｖは既に知られているように、Ｖ＝Ｌ／
２ＣＯＳθ（１／ｔｄ−１／ｔｕ）となる。そして、流
量をＱ、通過面積をＳ、補正計数をＫとすると、Ｑ＝Ｋ
ＳＶと表せるので、これによりガス管路５２を通過する
流体の流量が算出されることになる。

【００３５】ところで、Ｃを超音波速度とすると、上記
上り及び下りの到達時間ｔｕ及びｔｄはそれぞれ、ｔｄ＝Ｌ／（Ｃ＋ＶＣＯＳθ）ｔｕ＝Ｌ／（Ｃ−ＶＣＯＳθ）として表されるので、ｔｄ＋ｔｕ＝Ｌ／（Ｃ＋ＶＣＯＳθ）＋Ｌ／（Ｃ−ＶＣＯＳθ）＝２ＬＣ／（Ｃ²−Ｖ²ＣＯＳ²）＝２ＬＣ／Ｃ² （∵Ｃ²≫Ｖ²ＣＯＳ²）＝２Ｌ／Ｃとなる。したがって、この式から超音波速度Ｃが求めら
れる。

【００３６】また、被測定流体がＬＰＧの場合、超音波
速度Ｃと温度Ｔ（℃）との関係は、Ｃ＝２３４．３８２＋０．４２２Ｔ…（式１）となることが知られているので、この式を用いて温度Ｔ
が算出できる。

【００３７】本実施形態では、このようにして超音波振
動子５ａ及び５ｂを用いて温度Ｔを検出し、これを用い
て検出圧力の温度補正を行う。このように、本来、流量
センサとして使用している超音波振動子５ａ、５ｂを温
度検出用に兼用して測定圧力を温度補正することによ
り、部品追加することなしに精度の高いガス漏洩検出を
することができるようになる。

【００３８】更に、図４及び図５を用いて、本実施形態
で行われる処理手順について説明する。図４は、本発明
の一実施形態に関わる処理手順を示すフローチャートで
ある。図５は、図４の処理手順におけるサンプリングイ
ンターバル及び漏洩監視期間を示すタイムチャートであ
る。

【００３９】図４のステップＳ１においては、所定の開
始トリガが待機されている（ステップＳ１のＮ）。この
開始トリガは、上記操作部２の所定操作によって行われ
る。ここで、開始トリガがあるとステップＳ２以降に進
む（ステップＳ１のＹ）。

【００４０】ステップＳ２においては、超音波到達時間
の測定が行われる。すなわち、超音波振動子５ａ及び５
ｂが送信及び受信状態になるように切替制御されて、上
記上り及び下りの到達時間ｔｕ及びｔｄが測定される。
そして、ステップＳ３において、これら到達時間ｔｕ、
ｔｄ、及び上記（式１）を適用して温度が算出される。
更に、ステップＳ４においては、この算出した温度が基
準温度Ｔ０として、上記ＲＡＭ１３に一時的に格納され
る。なお、上記ステップＳ２は請求項中の初期状態到達
時間測定手段に相当する。上記ステップＳ３は請求項中
の基準温度算出手段に相当する。上記ステップＳ５は請
求項中の基準圧力取得手段に相当する。

【００４１】また、ステップＳ５において、上記圧力セ
ンサ４により検出された圧力が取得され、ステップＳ６
において、この圧力が基準圧力Ｐ０として上記ＲＡＭ１
３に一時的に格納される。なお、上記ステップＳ２〜ス
テップＳ６により行われる基準値の取得時には、ガス漏
洩が全くないものと想定している。この基準値は、後述
する温度補正の基準になるものであるので、配管やコネ
クタ等が正常であることを重ねて確認し、ガス漏洩がな
い状態で行うようにする。なお、上記温度測定と圧力測
定の順序は逆になってもよい。このような基準値の格納
又は登録が終了すると、ステップＳ７以降の漏洩検出処
理に進む。

【００４２】次に、ステップＳ７においてはサンプリン
グタイマｔ１がスタートされ、ステップＳ８においては
漏洩検査タイマｔ２がそれぞれスタートされる。これら
タイマｔ１及びｔ２はそれぞれ、図５に示すサンプリン
グインターバルΔｔ１及び漏洩監視期間Δｔ２に対応す
るものである。このサンプリングインターバルΔｔ１
は、例えば、１５分程度であり、漏洩監視期間Δｔ２は
１分程度である。ただし、ガス燃焼器が使用状態の場合
には、これらタイマｔ１及びｔ２は稼働しないものとす
る。なお、これらステップＳ７及びステップＳ８は、上
記ステップＳ２の前に行うようにしてもよい。

【００４３】そして、ステップＳ９においては、上記サ
ンプリングタイマｔ１がサンプリングインターバルΔｔ
１で規定された時間に到達するのが待機されている（ス
テップＳ９のＮ）。ここで、サンプリングタイマｔ１が
サンプリングインターバルΔｔ１で規定された時間に到
達したと判定されると、ガス漏洩検査を行うべくステッ
プＳ１０以降に進む（ステップＳ９のＹ）。

【００４４】ステップＳ１０及びステップＳ１１におい
ては、上記ステップＳ２及びステップＳ３と同様にし
て、超音波到達時間の測定及び温度の算出がそれぞれ行
われる。ここで、算出された温度は、現時点の測定温度
Ｔｎとする。また、ステップＳ１２においては、上記ス
テップＳ５と同様にして、圧力センサ４により検出され
た圧力が取得される。ここで、算出された温度は、現時
点の測定圧力Ｐｎとする。なお、上記ステップＳ１０は
請求項中の監視状態到達時間測定手段に相当する。上記
ステップＳ１１は請求項中の測定温度算出手段に相当す
る。上記ステップＳ１２は請求項中の測定圧力取得手段
に相当する。

【００４５】次に、ステップＳ１３及びステップＳ１４
においては、上記ＲＡＭ１３に格納されている基準温度
Ｔ０及び基準圧力Ｐ０がそれぞれ読み出される。

【００４６】そして、ステップＳ１５において、ステッ
プＳ１１で算出された測定温度Ｔｎと、ステップＳ１３
で読み出された基準温度Ｔ０とが比較される。ここで、
測定温度Ｔｎが基準温度Ｔ０と異なっていれば、測定圧
力Ｐｎを温度補正する必要があるのでステップＳ１６に
進む（ステップＳ１５のＮ）。また、測定温度Ｔｎが基
準温度Ｔ０と一致すれば、温度補正することなしにステ
ップＳ１７に進む（ステップＳ１５のＹ）。

【００４７】ステップＳ１６では、ステップＳ１２で取
得された測定圧力Ｐｎが、上記測定温度Ｔｎ及び基準温
度Ｔ０に基づいて温度補正される。この温度補正には、
ボイル・シャルルの法則が利用され、Ｐｎｃ＝Ｐｎ＊
（２７３＋Ｔ０）／（２７３＋Ｔｎ）という式に基づ
く。なお、Ｐｎｃは温度補正圧力を示し、Ｔｎ及びＴ０
は摂氏温度である。このように温度補正された補正圧力
Ｐｎｃは、ステップＳ１７での比較のためＰｎに代入さ
れる。なお、このステップＳ１６は請求項中の温度補正
圧力生成手段に相当する。

【００４８】上記（式１）で示したようにＬＰＧに対す
る超音波速度の温度特性に基づいて基準温度及び測定温
度を算出し、更にボイル・シャルルの法則を利用して温
度補正圧力を生成しているので、非常に実用的で簡便に
ガス漏洩検出の比較尺度となる温度補正圧力の生成がで
きるようになる。

【００４９】ステップＳ１７では、上記圧力Ｐｎ（ステ
ップＳ１６で補正されて代入されたＰｎも含む）と、基
準圧力Ｐ０とが比較される。これらの圧力差が正常基準
値以内に収まっていなければ、異常と判定されてステッ
プＳ１９に進む（ステップＳ１７のＹ）。一方、これら
の圧力差が基準値以内に収まっていれば、漏洩監視期間
Δｔ２にわたり、上記ステップＳ９〜ステップＳ１７の
処理を繰り返すべく、ステップＳ１８に進む。なお、上
記正常基準値は、予め誤差等を考慮して、上記圧力差が
ガス漏洩とは考えられないレベル、すなわち、安全であ
ると判定できるレベルに設定されている。なお、このス
テップＳ１７は請求項中の漏洩検出手段に相当する。

【００５０】ステップＳ１８では、漏洩検査タイマｔ２
が漏洩監視期間Δｔ２に到達したかどうかが判定され、
到達していれば漏洩監視期間Δｔ２にわたってガス漏洩
はなかったとみなせるので、正常と判定してステップＳ
２０に進む（ステップＳ１８のＹ）。一方、まだ漏洩検
査タイマｔ２が漏洩監視期間Δｔ２に到達していなけれ
ば、上記ステップＳ９〜ステップＳ１７の処理を繰り返
すべくステップＳ９に戻る（ステップＳ１８のＮ）。

【００５１】このように、Δｔ１で示した一定時間毎
に、所定の漏洩監視期間Δｔ２にわたって圧力監視し、
この時間内で温度補正圧力と基準圧力とが同等である場
合には正常と判定し、さもなければガス漏洩有りと判定
することによりガス漏洩検出をするようにしているの
で、より精度の高いガス漏洩検出をすることができるよ
うになる。

【００５２】ステップＳ１９においては、ガス漏洩が発
生していて異常状態であるので、その旨が上記表示部３
により表示されると共に、通信部７等を介してガス漏洩
が発生していることを示す電文が管理センタに送信され
る。これと共に、電磁遮断弁８が弁閉制御されて、ガス
流路が安全のために遮断される。

【００５３】一方、ステップＳ２０においては、ガス漏
洩はなく正常状態であるので、その旨が上記表示部３に
より表示されると共に、通信部７等を介して正常である
ことを示す電文が管理センタに送信される。

【００５４】以上のように、本実施形態によれば、測定
温度を温度補正して基準値と比較するようにしているの
で、より正確にガス漏洩が検出できる。特に、本来、流
量センサとして使用している超音波振動子５ａ、５ｂを
温度検出用に兼用して測定圧力を温度補正することによ
り、部品追加することなしに精度の高いガス漏洩検出を
することができるようになる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、超音波振動子５ａ、５ｂ間の超音波到達時
間に基づいて流量を測定している箇所の温度を算出し、
この算出した温度を利用して圧力センサ４にて検出され
た圧力を補正してガス漏洩検出を行なうようにしている
ので、流量センサとして使用している超音波振動子５
ａ、５ｂを温度検出用に兼用して測定圧力を温度補正す
ることにより、部品追加することなしに精度の高いガス
漏洩検出をすることができるようになる。

【００５６】請求項２記載の発明によれば、ガス流量を
検出するための超音波振動子５ａ、５ｂを用いて流量測
定箇所の温度が算出される。そして、初期状態で取得し
た基準温度及び監視状態で取得した測定温度、並びに監
視状態で取得した測定圧力に基づいて温度補正圧力を生
成する。そして、この温度補正圧力と初期状態で取得し
た基準圧力とを比較することによってガス漏洩検出を行
う。このように、本来、流量センサとして使用している
超音波振動子５ａ、５ｂを温度検出用に兼用して測定圧
力を温度補正することにより、部品追加することなしに
精度の高いガス漏洩検出をすることができるようにな
る。

【００５７】請求項３記載の発明によれば、被測定ガス
に対する超音波速度の温度特性に基づいて基準温度及び
測定温度を算出し、更にボイル・シャルルの法則を利用
して温度補正圧力を生成しているので、非常に実用的で
簡便にガス漏洩検出の比較尺度となる温度補正圧力の生
成ができるようになる。

【００５８】請求項４記載の発明によれば、一定時間毎
に所定の漏洩監視期間にわたって圧力監視し、この時間
内で温度補正圧力と基準圧力とが同等である場合には正
常と判定し、さもなければガス漏洩有りと判定すること
によりガス漏洩検出をするようにしているので、より精
度の高いガス漏洩検出をすることができるようになる。

【００５９】請求項５記載の発明は、ガスメータが備え
る演算処理部に、ガス流量を検出するための超音波振動
子５ａ、５ｂを用いて流量測定箇所の温度を算出させ
る。すなわち、初期状態で基準温度を取得させ、監視状
態で測定温度を取得させる。更に監視状態で測定圧力を
取得させ、これらに基づいて温度補正圧力を生成する。
そして、この温度補正圧力と初期状態で取得させた基準
圧力とを比較させることによってガス漏洩検出を行わせ
る。このように、本来、流量センサとして使用している
超音波振動子５ａ、５ｂを温度検出用に兼用して測定圧
力を温度補正させることにより、部品追加することなし
に精度の高いガス漏洩検出をすることができるようにな
る。

【００６０】請求項６記載の発明によれば、被測定ガス
に対する超音波速度の温度特性に基づいて基準温度及び
測定温度を算出させ、更にボイル・シャルルの法則を利
用して温度補正圧力を生成させるので、非常に実用的で
簡便にガス漏洩検出の比較尺度となる温度補正圧力の生
成ができるようになる。

【００６１】請求項７記載の発明によれば、一定時間毎
に所定の漏洩監視期間にわたって圧力監視させ、この時
間内で温度補正圧力と基準圧力とが同等である場合には
正常と判定させ、さもなければガス漏洩有りと判定する
ことによりガス漏洩検出をさせるようにしているので、
より精度の高いガス漏洩検出をすることができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガスメータの基本構成を示すブロック
図である。

【図２】本発明の一実施形態に関わる構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】図２に示すセンサ回路部及び超音波振動子の構
成、並びに超音波振動子の作用を示す説明図である。

【図４】本発明の一実施形態に関わる処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図５】図４の処理手順におけるサンプリングインター
バル及び漏洩監視期間を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１マイコン２操作部３表示部４圧力センサ５超音波流量センサ６感震センサ７通信部８電磁遮断弁９インターフェース部１１ＣＰＵ１２ＲＯＭ１３ＲＡＭ（基準値格納手段）

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｇ０１Ｆ 3/22 Ｇ０１Ｆ 3/22 ＢＤ 15/04 15/04 15/06 15/06 Ｇ０１Ｋ 11/24 Ｇ０１Ｋ 11/24 Ｇ０１Ｍ 3/26 Ｇ０１Ｍ 3/26 ＫＦターム(参考） 2F030 CA03 CB02 CC13 CD15 CE02 CE09 CE22 CE25 CE27 CF05 CF11 CF20 2F031 AA01 AB01 AC01 AF04 AF07 AF10 2F035 DA19 DA23 2F056 VS03 VS04 VS06 VS07 VS10 2G067 AA11 AA48 CC04 DD02 DD04 DD05 DD17 EE01 EE10 EE11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガス管路に配設された超音波振動子を利
用して前記ガス管路を通過する被測定ガスの流量を測定
すると共に、前記ガス管路中の圧力を圧力センサにて検
出し、この検出結果に基づいてガス漏洩検出を行い、漏
洩検出時にはガス漏洩検出に関わる異常処理を行うガス
メータにおいて、前記超音波振動子により得られる超音波到達時間に基づ
いて現在温度を算出し、この算出した現在温度を利用し
て前記圧力センサにて検出された圧力を補正して前記ガ
ス漏洩検出を行なうことを特徴とするガスメータ。
【請求項２】ガス管路に配設された一対の超音波振動
子を利用して前記ガス管路を通過する被測定ガスの流量
を測定すると共に、前記ガス管路中の圧力を圧力センサ
にて検出し、この検出結果に基づいてガス漏洩検出を行
い、漏洩検出時にはガス漏洩検出に関わる異常処理を行
うガスメータにおいて、ガス漏洩監視前の初期状態における前記一対の超音波振
動子間の超音波到達時間を測定する初期状態到達時間測
定手段と、前記初期状態における前記超音波到達時間に基づいて、
基準温度を算出する基準温度算出手段と、前記初期状態における前記圧力センサにより検出される
圧力を、基準圧力として取得する基準圧力取得手段と、前記基準温度及び前記基準圧力を格納する基準値格納手
段と、前記初期状態以後の監視状態における前記一対の超音波
振動子間の超音波到達時間を測定する監視状態到達時間
測定手段と、前記監視状態における前記超音波到達時間に基づいて、
測定温度を算出する測定温度算出手段と、前記監視状態における前記圧力センサにより検出される
圧力を、測定圧力として取得する測定圧力取得手段と、前記測定圧力、前記測定温度及び前記基準温度に基づ
き、温度補正圧力を生成する温度補正圧力生成手段と、前記温度補正圧力と前記基準圧力とを比較することによ
って、前記ガス漏洩検出を行う漏洩検出手段と、を含むことを特徴とするガスメータ。
【請求項３】請求項２記載のガスメータにおいて、前記基準温度算出手段及び前記測定温度算出手段は、前
記超音波到達時間及び前記被測定ガスに対する前記超音
波速度の温度特性に基づいて、前記基準温度及び測定温
度をそれぞれ算出し、前記補正圧力生成手段は、ボイル・シャルルの法則を利
用して、前記温度補正圧力を生成することを特徴とする
ガスメータ。
【請求項４】請求項３記載のガスメータにおいて、前記測定温度算出手段及び前記測定圧力取得手段は、前
記監視状態において、一定時間毎に所定の漏洩監視期間
にわたって、前記測定温度及び前記測定圧力を取得し、前記漏洩検出手段は、前記漏洩監視期間にわたって前記
温度補正圧力と前記基準圧力とが同等である場合には正
常と判定し、さもなければガス漏洩有りと判定すること
により、前記ガス漏洩検出をすることを特徴とするガス
メータ。
【請求項５】ガス管路に配設された一対の超音波振動
子を利用して前記ガス管路を通過する被測定ガスの流量
を測定すると共に、前記ガス管路中の圧力を圧力センサ
にて検出し、この検出結果に基づいてガス漏洩検出を行
い、漏洩検出時にはガス漏洩検出に関わる異常処理を行
うガスメータが備える演算処理部を、ガス漏洩監視前の初期状態における前記一対の超音波振
動子間の超音波到達時間を測定する初期状態到達時間測
定手段、前記初期状態における前記超音波到達時間に基づいて、
基準温度を算出する基準温度算出手段、前記初期状態における前記圧力センサにより検出される
圧力を、基準圧力として取得する基準圧力取得手段、前記初期状態以後の監視状態における前記一対の超音波
振動子間の超音波到達時間を測定する監視状態到達時間
測定手段、前記監視状態における前記超音波到達時間に基づいて、
測定温度を算出する測定温度算出手段、前記監視状態における前記圧力センサにより検出される
圧力を、測定圧力として取得する測定圧力取得手段、前記測定圧力、前記測定温度及び前記基準温度に基づ
き、温度補正圧力を生成する温度補正圧力生成手段、前記温度補正圧力と前記基準圧力とを比較することによ
って、前記ガス漏洩検出を行う漏洩検出手段、として機能させるための漏洩検出用プログラムを格納す
る記録媒体。
【請求項６】請求項５記載の記録媒体において、前記演算処理部を、更に、前記基準温度算出手段及び前記測定温度算出手段が、前
記超音波到達時間及び前記被測定ガスに対する前記超音
波速度の温度特性に基づいて、前記基準温度及び測定温
度をそれぞれ算出し、前記補正圧力生成手段に、ボイル・シャルルの法則を利
用して、前記温度補正圧力を生成する、ように機能させる漏洩検出用プログラムを格納する記録
媒体。
【請求項７】請求項６記載の記録媒体において、前記演算処理部を、更に、前記測定温度算出手段及び前記測定圧力取得手段が、前
記監視状態において、一定時間毎に所定の漏洩監視期間
にわたって、前記測定温度及び前記測定圧力を取得し、前記漏洩検出手段が、前記漏洩監視期間にわたって前記
温度補正圧力と前記基準圧力とが同等である場合には正
常と判定し、さもなければガス漏洩有りと判定すること
により、前記ガス漏洩検出をする、ように機能させる漏洩検出用プログラムを格納する記録
媒体。