JP2003344124A - 流量計 - Google Patents
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Abstract
況で、さらに計測により得られる流量計測値が隣家から
の圧力変動の影響を受けたものとなる状況下において
も、配管についての漏洩の判定を正確に行う。 【解決手段】第1の判定で、30秒間での流量変動計測
値が2l/hより大のとき、漏洩判定をせず、2l/h
以下のとき、30秒間での各流量計測値の平均値が1.
5l/h以下であれば漏洩無しとし、第2の判定で、5
分間での流量変動計測値が10l/hより大のとき、漏
洩判定をせず、10l/h以下のとき、5分間での各流
量計測値の平均値が1.5l/h以下であれば漏洩無し
とし、第3の判定で、1時間での流量変動計測値が38
l/hより大のとき、漏洩判定をせず、38l/h以下
であるとき、1時間での各流量計測値の平均値が1.5
l/h以下であれば漏洩無しとする。30日を一区切り
として連続して漏洩判定をしない時には漏洩有り発報を
行う。
Description
ス(都市ガス)の流量を計測してその流量値を積算表示
するほか、得られた流量計測値から下流側の配管におけ
る漏洩有無の判定を行う保安機能を備えた流量計に関す
るものである。
量を計測するために超音波流量計を採用することが考え
られている。超音波流量計は、図10に示すように、ガ
ス流路上に設けた測定管1の上流側と下流側とにそれぞ
れ超音波の送受波を行うための送受波器2a,2bを配
置した構成を有している。流量の測定には、上流側の送
受波器2aから下流側の送受波器2bに向かって超音波
を送波したときの超音波の伝播時間t1と、下流側の送
受波器2bから上流側の送受波2aに向かって超音波を
送波したときの超音波の伝播時間t2とを測定し、両伝
播時間t1,t2に基づいて流速を求める。流速が求ま
れば測定管11の断面積と流速とを乗じた値が流量にな
る。つまり、測定管1および送受波器2a,2bにより
流量計が構成される。
る超音波の進行方向が測定管1を通過するガスの流れる
方向に一致しているものとする。送受波器2a,2bの
間の距離をd、ガスの流速をv、音速をCとすれば、伝
播時間t1,t2はそれぞれ以下のように表すことがで
きる。
2)} ここで、一般に送受波器2a,2bの間の距離dは10
[cm]程度に設定され、測定管内での音速Cは約40
0[m/s]であるから、伝播時間t1,t2は250
[μs]程度になる。
t2を求めるために、送信器2a,2bから超音波を間
欠的に発生させる。以下では、間欠的に発生する超音波
のひとまとまりを「超音波パルス」と呼ぶ。ただし、1
個の超音波パルスのみで流速vを決定すると十分な測定
精度が得られないから、測定精度を高めるためにシング
アラウンド法と称する技術が提案されている。すなわ
ち、シングアラウンド法では、各一方の送信器2a,2
bからそれぞれ多数個ずつの超音波パルスを繰り返して
発生させ、各伝搬時間t1,t2毎の合計を用いて流量
vの平均値を決定する。シングアラウンド法において
は、一般に両送受波器2a,2bのうちの一方から複数
個の超音波パルスを繰り返して発生させた後に他方から
複数個の超音波パルスを繰り返して発生させる。
(ガス流路)に配置される遮断弁であり、4はガス流路
において遮断弁3の下流側に配置される圧力センサであ
り、5は計測されたガスの流量値を積算表示するための
カウンタであり、6は超音波流量計全般の制御を行う中
枢的な信号処理回路である。
てガスの漏洩有無を判定する際には、少なくとも1時間
当たり「3.0リットル」以上の流量を継続して検出し
た場合、漏洩有りと判定することが望まれている。すな
わち、配管内を流れるガスの流量が1時間当たり3.0
リットル以上の場合に漏洩無しと誤判定してはならな
い。また、流量計で得られる流量値には多少の誤差も含
まれることから、1時間当たり「1.5リットル」の流
量を規定流量値とし、配管内を流れるガスの流量値がこ
の規定値を超えて継続して取得される場合、漏洩有りと
判断し、この規定値を下回る流量値が取得される場合に
は、漏洩無しと判定する。
実行される。すなわち、30日間のうちに規定流量値を
下回る流量値が一度も取得されない場合には漏洩有りと
判断する。
房などの普及により、例えば冬場の時期において30日
間ほぼ連続的に、すなわち1時間に7〜8分程度の休止
期間を置きながらも連続的に運転する使用状況が増えて
きているが、このような状況下において、配管について
漏洩無しと判定することは困難を伴う。なぜなら、従来
の漏洩判定の方法においては、1時間単位で流量を判定
していたため、1時間に7〜8分程度の休止時間があっ
ても、1時間単位の流量は全体として見れば「3.0リ
ットル」以上となり、漏洩無しと判定できなかったため
である。
の圧力変動を発生する機器が隣家にあると、計測により
得られる流量計測値がその圧力変動の影響を受けたもの
となり、配管についての漏洩の判定がより一層困難とな
る。
であり、床暖房などが30日間略連続的に運転される状
況で、さらに計測により得られる流量計測値が隣家から
の圧力変動の影響を受けたものとなる状況下において
も、配管についての漏洩の判定を正確に行うことができ
る超音波流量計を提供することを目的とする。
の請求項1記載の発明は、配管内を流れる流量の計測を
行い、この計測により得られる流量計測値を用いて下流
側の配管における漏洩有無の判定を行う保安機能を備え
た流量計であって、前記保安機能は、少なくとも所定の
判定において、漏洩無し判定用の漏洩無し判定基準値を
用いて、所定の測定間隔毎に前記計測により得られる各
流量計測値を基に、前記配管について漏洩の判定を行う
ものであり、前記所定の判定の場合には、10回以上の
計測回数および前記所定の測定間隔から決定される所定
の平均化時間と、この所定の平均化時間、前記漏洩無し
判定基準値および前記平均化時間に関連した所定の流量
変動値とを用いて、前記平均化時間における最大の流量
計測値および最小の流量計測値から得られる流量変動計
測値が、前記所定の流量変動値よりも大きいとき、漏洩
の判定を実行せず、前記平均化時間における流量変動計
測値が前記所定の流量変動値以下であるとき、前記所定
の平均化時間における各流量計測値の平均値が前記漏洩
無し判定基準値以下であれば、漏洩無しと判定し、所定
の期間を一区切りとして、その期間連続して、前記所定
の判定で漏洩無しと判定されない結果となった場合に、
配管について漏洩有りとする発報を行うことを特徴とす
る。
量計において、前記所定の流量変動値は、前記漏洩無し
判定基準値よりも大きい漏洩有り判定目安値から決定さ
れ、この漏洩有り判定目安値に対して99%より高い確
率で漏洩無しとみなせる所定の流量変動値であることを
特徴とする。
記載の流量計において、前記所定の判定には、複数の判
定があり、前記保安機能は、前記複数の判定のうち最も
短い平均化時間の判定で漏洩の判定を行い、漏洩の有無
を判定しない結果となった場合には、次の判定に移り、
前記次の判定においては、残りの判定のうち最も短い平
均化時間の判定で漏洩の判定を行い、この判定で漏洩の
有無を判定しない結果となった場合には、これ以降、漏
洩無しと判定されるかあるいは最も長い平均化時間の判
定に達するまで、残りの判定のうち最も短い平均化時間
の判定に順次切り換えて同様の判定処理を繰り返すこと
を特徴とする。
量計において、前記保安機能は、前記配管について前記
複数の判定のうち最も短い平均化時間の判定で漏洩の判
定を所定の日数の期間行い、その期間継続して漏洩の有
無を判定しない結果となった場合には、これ以降、漏洩
無しと判定されるかあるいは最も長い平均化時間の判定
に達するまで、残りの判定のうち最も短い平均化時間の
判定に順次切り換えてこの判定を所定の日数の期間継続
して行う同様の判定処理を繰り返すことを特徴とする。
量計において、前記所定の判定には、第1の判定、第2
の判定および第3の判定があり、前記保安機能は、前記
第1の判定の場合には、10回以上の計測回数および前
記所定の測定間隔から決定される第1の平均化時間と、
この第1の平均化時間、前記漏洩無し判定基準値および
前記漏洩有り判定目安値から決定され、この漏洩有り判
定目安値に対して99%より高い確率で漏洩無しとみな
せる第1の流量変動値とを用いて、前記第1の平均化時
間における最大の流量計測値および最小の流量計測値か
ら得られる流量変動計測値が、前記第1の流量変動値よ
りも大きいとき、漏洩の判定を実行せず、前記第1の平
均化時間における流量変動計測値が前記第1の流量変動
値以下であるとき、前記第1の平均化時間における各流
量計測値の平均値が前記漏洩無し判定基準値以下であれ
ば、漏洩無しと判定し、前記第2の判定の場合には、前
記第1の平均化時間と1時間との間の所定の時間に設定
された第2の平均化時間と、この第2の平均化時間、前
記漏洩無し判定基準値および前記漏洩有り判定目安値か
ら決定され、この漏洩有り判定目安値に対して99%よ
り高い確率で漏洩無しとみなせる第2の流量変動値とを
用いて、前記第2の平均化時間における最大の流量計測
値および最小の流量計測値から得られる流量変動計測値
が、前記第2の流量変動値よりも大きいとき、漏洩の判
定を実行せず、前記第2の平均化時間における流量変動
計測値が前記第2の流量変動値以下であるとき、前記第
2の平均化時間における各流量計測値の平均値が前記漏
洩無し判定基準値以下であれば、漏洩無しと判定し、前
記第3の判定の場合には、前記第2の平均化時間と1時
間との間の所定の時間に設定された第3の平均化時間
と、この第3の平均化時間、前記漏洩無し判定基準値お
よび前記漏洩有り判定目安値から決定され、この漏洩有
り判定目安値に対して99%より高い確率で漏洩無しと
みなせる第3の流量変動値とを用いて、前記第3の平均
化時間における最大の流量計測値および最小の流量計測
値から得られる流量変動計測値が、前記第3の流量変動
値よりも大きいとき、漏洩の判定を実行せず、前記第3
の平均化時間における流量変動計測値が前記第3の流量
変動値以下であるとき、前記第3の平均化時間における
各流量計測値の平均値が前記漏洩無し判定基準値以下で
あれば、漏洩無しと判定することを特徴とする。
量計において、前記保安機能は、前記配管について前記
第1の判定で漏洩の判定を行い、所定の日数の第1の期
間継続して漏洩の有無を判定しない結果となった場合に
は、前記配管について前記第2の判定で漏洩の判定を行
い、所定の日数の第2の期間継続して漏洩の有無を判定
しない結果となった場合には、前記配管について前記第
3の判定で漏洩の判定を行い、所定の日数の第3の期間
継続して漏洩の有無を判定しない結果となった場合に
は、漏洩有りの判定を下して前記発報を行うことを特徴
とする。
いずれかに記載の流量計において、前記漏洩無し判定基
準値は1時間当たり1.5リットルであり、前記漏洩有
り判定目安値は1時間当たり3.0リットルであること
を特徴とする。
係る第1実施形態の超音波流量計における信号処理回路
の構成図である。
と、送受波器2a,2bと、遮断弁3と、圧力センサ4
と、カウンタ5とを図10に示した超音波流量計と同様
に備えているほか、図1に示すように、第1実施形態の
特徴として信号処理回路6Aを備えている。
圧力センサ3等は、マイコン(1チップマイクロコンピ
ュータ)を主構成要素とする信号処理回路6Aに接続さ
れ、信号処理回路6Aでは、例えば、送受波器2a,2
bおよび圧力センサ4の動作制御、送受波器2a,2b
および圧力センサ4の出力による遮断弁3の制御、燃料
ガスの流量の計測などを行う。燃料ガスの流量はカウン
タ5に表示される。
がそれぞれ接続される2個の超音波送受信回路61a,
61bを備え、超音波送受信回路61a,61bは集積
回路からなる計測制御回路62に接続される。計測制御
回路62はマイコン60により制御され、マイコン60
では計測制御回路62から取得した情報に基づいてガス
流量を計測する。また、マイコン60の内部クロックを
発生させるためにマイコン60には水晶発振子などの高
周波発振子63が接続される。信号処理回路6Aの電源
はリチウム電池などの電池64により供給される。
器2a,2bと計測制御回路62との間の整合回路であ
り、計測制御回路62は、各送受波器2a,2bを送波
用と受波用とに切り換える機能と、送受波器2a,2b
を駆動して超音波パルスを発生させるためのパルス状の
高周波信号を生成する機能と、送受波器2a,2bによ
り受信した超音波パルスに対応する信号を波形整形して
出力する機能とを備える。
間の計測はマイコン60が行っている。すなわち、マイ
コン60では以下に説明する機能がプログラムによって
実現されているのであって、基本的には従来構成として
説明したようにシングアラウンド法によって流量を計測
する。
を指示する計測タイミング生成部60aが設けられ、計
測タイミング生成部60aによって流量計測が指示され
るとマイコン60に設けられた瞬時流量演算部60bか
ら計測制御回路62に対して計測が指示される。計測制
御回路62は、上述したように、両送受波器2a,2b
の一方から超音波パルスを送出させ、他方での超音波パ
ルスの受信タイミングに対応する信号を出力する。した
がって、瞬時流量演算部60bは、超音波パルスの送波
から受波が予測される時間程度のゲート期間を設定し、
ゲート期間内において超音波パルスの受波に相当する信
号が計測制御回路62から入力されたタイミングを超音
波パルスの受波のタイミングとみなし、超音波パルスの
送波から受波までの伝播時間を計測する。
ルスの送波から受波までの伝播時間の計測には、高周波
発振子63により生成した高周波のクロック信号を用い
る。つまり、クロック信号を瞬時流量演算部60bの内
蔵カウンタで計数することによって計時する。瞬時流量
演算部60bでは、100〜200[μs]の残響時間
を考慮した適宜の時間間隔で各送受波器2a,2bから
複数回ずつ超音波パルス送波し、超音波パルスの送波毎
に得られた超音波パルスの伝播時間の平均値の時間差を
流量に換算する。超音波パルスを発生させる時間間隔
は、測定管1および送受波器2a,2bにより構成され
る流量計から流量を取り込む時間間隔に対応するので、
超音波パルスを発生させる周期は取込周期となる。ま
た、超音波パルスの発生回数は流量計から流量を取り込
んだ回数に相当するから取込回数となる。上述した瞬時
流量演算部60bによって流量を求める処理が1回の流
量計測であって、1回の流量計測で求めた流量が瞬時流
量である。さらに、計測タイミング生成部60aが瞬時
流量演算部60bに対して流量計測を指示する時間間隔
は計測周期となる。
で求めた瞬時流量を積算して積算流量を求める積算流量
演算部60cも設けられる。積算流量演算部60cで
は、瞬時流量演算部60bで求めた瞬時流量に計測周期
を乗じた値を積算流量として求め、バッファ60dに入
力する。計測周期は例えば100[ms]に設定され
る。バッファ60dは100[ms]毎の積算流量を積
算し、バッファ60dにおいて積算された積算流量が1
[l]になるとカウンタ5の値を1[l]増加させる。
この動作によってガスメータとしての全体の積算流量が
計測される。
の特徴として、保安機能を構成する判定部60eが設け
られる。この判定部60eは、所定の判定において、漏
洩無し判定用で1時間当たり「1.5リットル」の規定
流量値である漏洩無し判定基準値、および漏洩有り判定
目安用で漏洩無し判定基準値よりも大きい1時間当たり
「3.0リットル」の漏洩有り判定目安値を用いて、2
[s]の測定間隔毎に上記流量計の計測により得られる
各瞬時流量(以下「流量計測値」という)を基に、配管
について漏洩の判定処理を行うものである。
判定および第3の判定があり、それぞれにおいて以下の
処理が実行される。
ば15回の計測回数および上記測定間隔から決定される
30秒間の第1の平均化時間と、この第1の平均化時
間、漏洩無し判定基準値および漏洩有り判定目安値から
決定され、この漏洩有り判定目安値に対して99%より
高い確率で漏洩無しとみなせる2[l/h](片振幅値
は±1[l/h])の第1の流量変動値とを用いて、第
1の平均化時間における最大の流量計測値および最小の
流量計測値から得られる流量変動計測値が、第1の流量
変動値よりも大きいとき、漏洩の判定を実行せず、第1
の平均化時間における流量変動計測値が第1の流量変動
値以下であるとき、第1の平均化時間における各流量計
測値の平均値が漏洩無し判定基準値以下であれば、漏洩
無しと判定する処理が行われる。
と1時間との間の5分間に設定された第2の平均化時間
と、この第2の平均化時間、漏洩無し判定基準値および
漏洩有り判定目安値から決定され、この漏洩有り判定目
安値に対して99%より高い確率で漏洩無しとみなせる
10[l/h](片振幅値は±5[l/h])の第2の
流量変動値とを用いて、第2の平均化時間における最大
の流量計測値および最小の流量計測値から得られる流量
変動計測値が、第2の流量変動値よりも大きいとき、漏
洩の判定を実行せず、第2の平均化時間における流量変
動計測値が第2の流量変動値以下であるとき、第2の平
均化時間における各流量計測値の平均値が漏洩無し判定
基準値以下であれば、漏洩無しと判定する処理が行われ
る。
と1時間との間の1時間に設定された第3の平均化時間
と、この第3の平均化時間、漏洩無し判定基準値および
漏洩有り判定目安値から決定され、この漏洩有り判定目
安値に対して99%より高い確率で漏洩無しとみなせる
38[l/h](片振幅値は±19[l/h])の第3
の流量変動値とを用いて、第3の平均化時間における最
大の流量計測値および最小の流量計測値から得られる流
量変動計測値が、第3の流量変動値よりも大きいとき、
漏洩の判定を実行せず、第3の平均化時間における流量
変動計測値が第3の流量変動値以下であるとき、第3の
平均化時間における各流量計測値の平均値が漏洩無し判
定基準値以下であれば、漏洩無しと判定する処理が行わ
れる。
の判定は、第1実施形態では、30日間を一区切りとし
て平行して実行され、いずれの判定によっても30日間
連続して漏洩無しと判定されない結果となった場合に
は、LED(図示せず)表示などで内管漏洩警報(配管
について漏洩有りとする警報)を発報する処理が実行さ
れるのである。
となる判定部60eによる動作原理について、以下の図
をさらに参照しながら説明する。
動の様子を示す図、図3は図2の変動を受けているとき
に得られる各流量計測値の確率密度分布を示す図、図
4、図6は図2の正弦波状の流動変動に2次、3次の高
調波がそれぞれ重畳した場合の流動変動の様子を示す
図、図5,図7は図4、図6の変動を受けているときに
得られる各流量計測値の確率密度分布をそれぞれ示す
図、図8は第2、第3の判定による動作原理の説明図で
ある。
流量変動に同期することなく、−q[l/h]〜+q
[l/h](qは第1の判定では1、第2の判定では
5、第3の判定では19)の範囲内の値を非同期で計測
するものとする。
等の圧力変動(10〜60[Hz]程度)を発生する機
器が運転中であるとき、各流量計測値は流量変動の影響
を受ける。
では200[Pa])のピーク−ピーク変動幅の圧力変
動が発生したとすると、流路内に発生する流速変動の変
動幅ΔVは、ΔV=ΔP/(ρC)より、1.0[m/
s](片振幅値0.5[m/s])となる。これをΔQ
=ΔV×Sにより流量に換算すると、ΔQ=360[l
/h]となり、振幅値が360[l/h](片振幅値1
80[l/h])の変動となる。
値が1時間当たり3.0リットルとなる場合に漏洩無し
と判定することがないようにするために実行される。
[Hz]で2[l/h]の振幅値の流量変動が生じたと
すると、図3に示すような確率密度分布となる。この確
率密度分布での標準偏差σは計算すると0.707とな
り、計測をn回行ったときの平均値のばらつきは、標準
偏差σ=0.707/(√n)で表される分布をとる。
動に2次、3次の高調波が重畳すると、それぞれ図4、
図6に示すような流量変動になり、それぞれの確率密度
分布は図5,図7に示すようになる。このように、2
次、3次の高調波が重畳した場合、ランダムにサンプリ
ングしたときの値が中央に集まる(標準偏差が小さくな
る;2次では0.568,3次では0.499)ので、
各流量計測値の計測タイミングが流量変動に同期さえし
なければ、図2に示すような正弦波状の流量変動の場合
よりも早く収束することになる。
に対する標準偏差σ=0.707/(√n)を考慮すれ
ばよく、これにより、確率Pを求めることができる。こ
の確率Pは、平均化時間において3[l/h]の流量漏
洩がある場合に内管漏洩無しと誤って判定してしまう確
率として定義される。
いる)3[l/h]の微小流量に、±q[l/h]の流
動変動が重畳しているとすると、n回の計測により得ら
れる各流量計測値の平均値(図7では「平均流量」)お
よびその標準偏差は、それぞれ 平均値=3.0[l/h]、 標準偏差σ=0.707q/(√n) で表される。そして、流量が3[l/h]であるのに、
上記流量変動によってその流量が1.5[l/h](漏
洩無し判定基準値)以下であると誤って判定される確率
P(図7のハッチ領域)は、次式の(数1)で与えられ
る。
の30秒間毎に判定が実行されることになるので、上記
標準偏差σ中のnが15となり、流量変動計測値が2
[l/h]以下のときに判定を実行することから、qは
1以下となる。この場合、σは0.182547以下と
なり、上記(数1)で算出される確率Pは、1.11×
10−14 [%]となる。そして、30日間を一区切り
とするので、実行される判定回数n2は、30日間の2
592000秒を第1の平均化時間の30秒間で除して
得られる86400回となる。これらから正常に内管漏
洩有りと判定することができる確率P2を(1−P)
n2により計算すると、P2は99.99999999
9[%]となる。なお、qが1.4のとき、P2は99.
98[%]となる。
の5分間毎に判定が実行されることになるので、上記標
準偏差σ中のnが150となり、流量変動計測値が10
[l/h]以下のときに判定を実行することから、qは
5以下となる。この場合、σは0.28863以下とな
り、上記(数1)で算出される確率Pは、1.01×1
0−5[%]となる。そして、実行される判定回数n2は
8640回となる。これらから正常に内管漏洩有りと判
定することができる確率P2を計算すると、P2は9
9.912[%]となる。
の1時間毎に判定が実行されることになるので、上記標
準偏差σ中のnが1800となり、流量変動計測値が3
8[l/h]以下のときに判定を実行することから、q
は19以下となる。この場合、σは0.31662以下
となり、上記(数1)で算出される確率Pは、1.08
×10−4[%]となる。そして、実行される判定回数n
2は720回となる。これらから正常に内管漏洩有りと
判定することができる確率P2を計算すると、P2は9
9.922[%]となる。
9.9[%]以上を満たす場合の、平均化時間に対する
片振幅値の変化の様子を示す。また、その場合の具体数
値を以下の(表1)に示す。
くして平均化時間を長くすれば、より大きな流動変動に
も対応可能となることが分かる。
曲線上のいずれかの点(第1実施形態では、平均化時間
が30秒間、5分間、1時間の3点)に対応する平均化
時間と流量変動値(片振幅値)とを用いて、30日間を
一区切りとして判定を実行するので、確率的にほとんど
誤りなく内管漏洩警報を発報することができる。つま
り、床暖房などを30日間連続運転し、計測により得ら
れる流量計測値が圧力変動の影響を受けたものとなる状
況下においても、配管についての漏洩の判定を正確に行
うことができる。また、なるべく短時間で漏洩無しと判
定することができる。
態の超音波流量計は、第1実施形態との相違点として、
場合分けされた第1から第3の判定を、実行順序も場合
分けして実行する判定部を備えている。
について第1の判定で漏洩の判定を行い、10日間(第
1の期間)継続して漏洩の有無を判定しない結果となっ
た場合には、次に、配管について第2の判定で漏洩の判
定を行い、10日間(第2の期間)継続して漏洩の有無
を判定しない結果となった場合には、次に、配管につい
て第3の判定で漏洩の判定を行い、10日間(第3の期
間)継続して漏洩の有無を判定しない結果となった場合
には、漏洩有りの判定を下してLED表示などで内管漏
洩警報を発報する処理が実行されるのである。
[s])における最大の流量計測値および最小の流量計
測値から得られる流量変動計測値が、第1の流量変動値
(2[l/h])よりも大きいとき、漏洩の判定は実行
されない。
h]以下であるとき、第1の平均化時間における各流量
計測値の平均値が漏洩無し判定基準値(1.5[l/
h])以下であれば、漏洩無しと判定される。この場
合、マイコン60およびプログラムで構成される判定部
は、(内管漏洩)フラグをクリアするとともに、計測開
始時点からの経過日数を初期化する。ここで、一般の顧
客宅では、夜間にガスを使用しない時間帯が存在し、隣
家でガスヒートポンプやガスエンジン等の圧力変動を発
生する機器が連続運転していることもないと考えられ、
また床暖房などを30日間連続運転する場合があったと
しても1時間に7、8分程度の休止時間があるので、通
常、この第1の判定で漏洩無しと判定されることにな
る。
して漏洩の有無を判定しない結果となった場合には、第
2の判定によって漏洩の判定を行うモードに移行する。
第2の判定では、第2の平均化時間(5分間)における
最大の流量計測値および最小の流量計測値から得られる
流量変動計測値が、第2の流量変動値(10[l/
h])よりも大きいとき、漏洩の判定は実行されない。
/h]以下であるとき、第2の平均化時間における各流
量計測値の平均値が漏洩無し判定基準値(1.5[l/
h])以下であれば、漏洩無しと判定される。この場
合、判定部は、内管漏洩フラグをクリアするとともに、
経過日数を初期化する。ここで、ガスヒートポンプやガ
スエンジン等の圧力変動を発生する機器が連続運転して
いる隣家から、10[l/h]以下の流動変動を受ける
顧客宅では、この第2の判定で漏洩無しと判定されるこ
とになる。
2の期間)継続して漏洩の有無を判定しない結果となっ
た場合には、第3の判定によって漏洩の判定を行うモー
ドに移行する。第3の判定では、第3の平均化時間(1
時間)における最大の流量計測値および最小の流量計測
値から得られる流量変動計測値が、第3の流量変動値
(38[l/h])よりも大きいとき、漏洩の判定は実
行されない。
/h]以下であるとき、第3の平均化時間における各流
量計測値の平均値が漏洩無し判定基準値(1.5[l/
h])以下であれば、漏洩無しと判定される。この場
合、判定部は、内管漏洩フラグをクリアするとともに、
経過日数を初期化する。ここで、ガスヒートポンプやガ
スエンジン等の圧力変動を発生する機器が連続運転して
いる隣家から、38[l/h]以下の流動変動を受ける
顧客宅では、この第3の判定で漏洩無しと判定されるこ
とになる。
3の期間)継続して漏洩の有無を判定しない結果となっ
た場合には、LED表示などで内管漏洩警報が発報され
る。この後、判定部は、経過日数を初期化して、再度同
様の判定を繰り返し、漏洩無しと判定された時点で内管
漏洩警報を解除する。
グアラウンドを繰り返すような特別な測定を行い、1回
の測定で流量変動の影響を相殺した上で漏洩の判定を行
うようにしてもよい。すなわち、例えば、30秒間の平
均化時間における平均値が±50[l/h]以内のと
き、長時間(1秒程度)、シングアラウンドを繰り返
し、流量変動を相殺した上で流量計測値を求めて漏洩の
判定を行うようにしてもよい。これでも、漏洩無しと判
定することができなかった場合、直ぐに同じ処理を繰り
返すのではなく、24時間経過後、30秒間の平均化時
間における平均値が再び±50[l/h]以内のとき
に、上記分散サンプリングなどの特別な計測を繰り返す
ようにすれば、多くても30日間に10回、10年間に
1200回で済むので、電池駆動でも十分実行可能であ
る。また、遮断弁を閉止し、流量変動が上流側から到達
しない状況で得られる流量計測値を基に判定を行うよう
にしてもよい。
同様、床暖房などを30日間連続運転し、計測により得
られる流量計測値が圧力変動の影響を受けたものとなる
状況下においても、配管についての漏洩の判定を正確に
行うことができる。
同様に、第1の平均化時間が30秒間、第1の流量変動
値が2リットル、第2の平均化時間が5分間、第2の流
量変動値が10リットル、第3の平均化時間が1時間、
第3の流量変動値が38リットルになっているが、本発
明はそれらの値に限定されるものではなく、例えば図9
に示した曲線上のいずれかの点に対応する別の平均化時
間および流量変動値の組合せでもよい。
より構成される保安機能が超音波流量計に設けられる構
成になっているが、本発明の流量計は、超音波流量計に
限らず、例えばフルイディック流量計、あるいはフロー
センサを用いた流量計などでもよい。
1記載の発明は、配管内を流れる流量の計測を行い、こ
の計測により得られる流量計測値を用いて下流側の配管
における漏洩有無の判定を行う保安機能を備えた流量計
であって、前記保安機能は、少なくとも所定の判定にお
いて、漏洩無し判定用の漏洩無し判定基準値を用いて、
所定の測定間隔毎に前記計測により得られる各流量計測
値を基に、前記配管について漏洩の判定を行うものであ
り、前記所定の判定の場合には、10回以上の計測回数
および前記所定の測定間隔から決定される所定の平均化
時間と、この所定の平均化時間、前記漏洩無し判定基準
値および前記平均化時間に関連した所定の流量変動値と
を用いて、前記平均化時間における最大の流量計測値お
よび最小の流量計測値から得られる流量変動計測値が、
前記所定の流量変動値よりも大きいとき、漏洩の判定を
実行せず、前記平均化時間における流量変動計測値が前
記所定の流量変動値以下であるとき、前記所定の平均化
時間における各流量計測値の平均値が前記漏洩無し判定
基準値以下であれば、漏洩無しと判定し、所定の期間を
一区切りとして、その期間連続して、前記所定の判定で
漏洩無しと判定されない結果となった場合に、配管につ
いて漏洩有りとする発報を行うので、例えば、床暖房な
どが30日間略連続的に運転される状況で、さらに計測
により得られる流量計測値が隣家からの圧力変動の影響
を受けたものとなる状況下においても、配管についての
漏洩の判定を正確に行うことができる。
量計において、前記所定の流量変動値は、前記漏洩無し
判定基準値よりも大きい漏洩有り判定目安値から決定さ
れ、この漏洩有り判定目安値に対して99%より高い確
率で漏洩無しとみなせる所定の流量変動値であるので、
所定の判定により、一区切りの所定の期間連続して漏洩
無しと判定されない結果となった場合に、確率的にほと
んど誤りなく配管について漏洩有りとする発報を行うこ
とができるとともに、配管内を流れるガスの流量値が漏
洩有り判定目安値を超える場合に漏洩無しと判定するこ
とがないようにすることができる。
記載の流量計において、前記所定の判定には、複数の判
定があり、前記保安機能は、前記複数の判定のうち最も
短い平均化時間の判定で漏洩の判定を行い、漏洩の有無
を判定しない結果となった場合には、次の判定に移り、
前記次の判定においては、残りの判定のうち最も短い平
均化時間の判定で漏洩の判定を行い、この判定で漏洩の
有無を判定しない結果となった場合には、これ以降、漏
洩無しと判定されるかあるいは最も長い平均化時間の判
定に達するまで、残りの判定のうち最も短い平均化時間
の判定に順次切り換えて同様の判定処理を繰り返すの
で、より好適に漏洩の判定を行うことができる。
量計において、前記保安機能は、前記配管について前記
複数の判定のうち最も短い平均化時間の判定で漏洩の判
定を所定の日数の期間行い、その期間継続して漏洩の有
無を判定しない結果となった場合には、これ以降、漏洩
無しと判定されるかあるいは最も長い平均化時間の判定
に達するまで、残りの判定のうち最も短い平均化時間の
判定に順次切り換えてこの判定を所定の日数の期間継続
して行う同様の判定処理を繰り返すので、流量変動のレ
ベルに合わせて、処理にかかる負荷の小さい順に各判定
を順次実行することができる。
量計において、前記所定の判定には、第1の判定、第2
の判定および第3の判定があり、前記保安機能は、前記
第1の判定の場合には、10回以上の計測回数および前
記所定の測定間隔から決定される第1の平均化時間と、
この第1の平均化時間、前記漏洩無し判定基準値および
前記漏洩有り判定目安値から決定され、この漏洩有り判
定目安値に対して99%より高い確率で漏洩無しとみな
せる第1の流量変動値とを用いて、前記第1の平均化時
間における最大の流量計測値および最小の流量計測値か
ら得られる流量変動計測値が、前記第1の流量変動値よ
りも大きいとき、漏洩の判定を実行せず、前記第1の平
均化時間における流量変動計測値が前記第1の流量変動
値以下であるとき、前記第1の平均化時間における各流
量計測値の平均値が前記漏洩無し判定基準値以下であれ
ば、漏洩無しと判定し、前記第2の判定の場合には、前
記第1の平均化時間と1時間との間の所定の時間に設定
された第2の平均化時間と、この第2の平均化時間、前
記漏洩無し判定基準値および前記漏洩有り判定目安値か
ら決定され、この漏洩有り判定目安値に対して99%よ
り高い確率で漏洩無しとみなせる第2の流量変動値とを
用いて、前記第2の平均化時間における最大の流量計測
値および最小の流量計測値から得られる流量変動計測値
が、前記第2の流量変動値よりも大きいとき、漏洩の判
定を実行せず、前記第2の平均化時間における流量変動
計測値が前記第2の流量変動値以下であるとき、前記第
2の平均化時間における各流量計測値の平均値が前記漏
洩無し判定基準値以下であれば、漏洩無しと判定し、前
記第3の判定の場合には、前記第2の平均化時間と1時
間との間の所定の時間に設定された第3の平均化時間
と、この第3の平均化時間、前記漏洩無し判定基準値お
よび前記漏洩有り判定目安値から決定され、この漏洩有
り判定目安値に対して99%より高い確率で漏洩無しと
みなせる第3の流量変動値とを用いて、前記第3の平均
化時間における最大の流量計測値および最小の流量計測
値から得られる流量変動計測値が、前記第3の流量変動
値よりも大きいとき、漏洩の判定を実行せず、前記第3
の平均化時間における流量変動計測値が前記第3の流量
変動値以下であるとき、前記第3の平均化時間における
各流量計測値の平均値が前記漏洩無し判定基準値以下で
あれば、漏洩無しと判定するので、より好適に漏洩の判
定を行うことができる。
量計において、前記保安機能は、前記配管について前記
第1の判定で漏洩の判定を行い、所定の日数の第1の期
間継続して漏洩の有無を判定しない結果となった場合に
は、前記配管について前記第2の判定で漏洩の判定を行
い、所定の日数の第2の期間継続して漏洩の有無を判定
しない結果となった場合には、前記配管について前記第
3の判定で漏洩の判定を行い、所定の日数の第3の期間
継続して漏洩の有無を判定しない結果となった場合に
は、漏洩有りの判定を下して前記発報を行うので、流量
変動のレベルに合わせて、処理にかかる負荷の小さい順
に第1から第3の判定を順次実行することができる。
いずれかに記載の流量計において、前記漏洩無し判定基
準値は1時間当たり1.5リットルであり、前記漏洩有
り判定目安値は1時間当たり3.0リットルであるの
で、ガス配管についての漏洩の判定を正確に行うことが
できる。
ける信号処理回路の構成図である。
示す図である。
計測値の確率密度分布を示す図である。
畳した場合の流動変動の様子を示す図である。
計測値の確率密度分布を示す図である。
畳した場合の流動変動の様子を示す図である。
計測値の確率密度分布を示す図である。
る。
を満たす場合の、平均化時間に対する片振幅値の変化の
様子を示す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 配管内を流れる流量の計測を行い、この
計測により得られる流量計測値を用いて下流側の配管に
おける漏洩有無の判定を行う保安機能を備えた流量計で
あって、 前記保安機能は、 少なくとも所定の判定において、漏洩無し判定用の漏洩
無し判定基準値を用いて、所定の測定間隔毎に前記計測
により得られる各流量計測値を基に、前記配管について
漏洩の判定を行うものであり、 前記所定の判定の場合には、 10回以上の計測回数および前記所定の測定間隔から決
定される所定の平均化時間と、この所定の平均化時間、
前記漏洩無し判定基準値および前記平均化時間に関連し
た所定の流量変動値とを用いて、前記平均化時間におけ
る最大の流量計測値および最小の流量計測値から得られ
る流量変動計測値が、前記所定の流量変動値よりも大き
いとき、漏洩の判定を実行せず、前記平均化時間におけ
る流量変動計測値が前記所定の流量変動値以下であると
き、前記所定の平均化時間における各流量計測値の平均
値が前記漏洩無し判定基準値以下であれば、漏洩無しと
判定し、 所定の期間を一区切りとして、その期間連続して、前記
所定の判定で漏洩無しと判定されない結果となった場合
に、配管について漏洩有りとする発報を行うことを特徴
とする流量計。 - 【請求項2】 前記所定の流量変動値は、前記漏洩無し
判定基準値よりも大きい漏洩有り判定目安値から決定さ
れ、この漏洩有り判定目安値に対して99%より高い確
率で漏洩無しとみなせる所定の流量変動値であることを
特徴とする請求項1記載の流量計。 - 【請求項3】 前記所定の判定には、複数の判定があ
り、前記保安機能は、前記複数の判定のうち最も短い平
均化時間の判定で漏洩の判定を行い、漏洩の有無を判定
しない結果となった場合には、次の判定に移り、前記次
の判定においては、残りの判定のうち最も短い平均化時
間の判定で漏洩の判定を行い、この判定で漏洩の有無を
判定しない結果となった場合には、これ以降、漏洩無し
と判定されるかあるいは最も長い平均化時間の判定に達
するまで、残りの判定のうち最も短い平均化時間の判定
に順次切り換えて同様の判定処理を繰り返すことを特徴
とする請求項1または2記載の流量計。 - 【請求項4】 前記保安機能は、前記配管について前記
複数の判定のうち最も短い平均化時間の判定で漏洩の判
定を所定の日数の期間行い、その期間継続して漏洩の有
無を判定しない結果となった場合には、これ以降、漏洩
無しと判定されるかあるいは最も長い平均化時間の判定
に達するまで、残りの判定のうち最も短い平均化時間の
判定に順次切り換えてこの判定を所定の日数の期間継続
して行う同様の判定処理を繰り返すことを特徴とする請
求項3記載の流量計。 - 【請求項5】 前記所定の判定には、第1の判定、第2
の判定および第3の判定があり、前記保安機能は、 前記第1の判定の場合には、10回以上の計測回数およ
び前記所定の測定間隔から決定される第1の平均化時間
と、この第1の平均化時間、前記漏洩無し判定基準値お
よび前記漏洩有り判定目安値から決定され、この漏洩有
り判定目安値に対して99%より高い確率で漏洩無しと
みなせる第1の流量変動値とを用いて、前記第1の平均
化時間における最大の流量計測値および最小の流量計測
値から得られる流量変動計測値が、前記第1の流量変動
値よりも大きいとき、漏洩の判定を実行せず、前記第1
の平均化時間における流量変動計測値が前記第1の流量
変動値以下であるとき、前記第1の平均化時間における
各流量計測値の平均値が前記漏洩無し判定基準値以下で
あれば、漏洩無しと判定し、 前記第2の判定の場合には、前記第1の平均化時間と1
時間との間の所定の時間に設定された第2の平均化時間
と、この第2の平均化時間、前記漏洩無し判定基準値お
よび前記漏洩有り判定目安値から決定され、この漏洩有
り判定目安値に対して99%より高い確率で漏洩無しと
みなせる第2の流量変動値とを用いて、前記第2の平均
化時間における最大の流量計測値および最小の流量計測
値から得られる流量変動計測値が、前記第2の流量変動
値よりも大きいとき、漏洩の判定を実行せず、前記第2
の平均化時間における流量変動計測値が前記第2の流量
変動値以下であるとき、前記第2の平均化時間における
各流量計測値の平均値が前記漏洩無し判定基準値以下で
あれば、漏洩無しと判定し、 前記第3の判定の場合には、前記第2の平均化時間と1
時間との間の所定の時間に設定された第3の平均化時間
と、この第3の平均化時間、前記漏洩無し判定基準値お
よび前記漏洩有り判定目安値から決定され、この漏洩有
り判定目安値に対して99%より高い確率で漏洩無しと
みなせる第3の流量変動値とを用いて、前記第3の平均
化時間における最大の流量計測値および最小の流量計測
値から得られる流量変動計測値が、前記第3の流量変動
値よりも大きいとき、漏洩の判定を実行せず、前記第3
の平均化時間における流量変動計測値が前記第3の流量
変動値以下であるとき、前記第3の平均化時間における
各流量計測値の平均値が前記漏洩無し判定基準値以下で
あれば、漏洩無しと判定することを特徴とする請求項2
記載の流量計。 - 【請求項6】 前記保安機能は、前記配管について前記
第1の判定で漏洩の判定を行い、 所定の日数の第1の期間継続して漏洩の有無を判定しな
い結果となった場合には、前記配管について前記第2の
判定で漏洩の判定を行い、 所定の日数の第2の期間継続して漏洩の有無を判定しな
い結果となった場合には、前記配管について前記第3の
判定で漏洩の判定を行い、 所定の日数の第3の期間継続して漏洩の有無を判定しな
い結果となった場合には、漏洩有りの判定を下して前記
発報を行うことを特徴とする請求項5記載の流量計。 - 【請求項7】 前記漏洩無し判定基準値は1時間当たり
1.5リットルであり、前記漏洩有り判定目安値は1時
間当たり3.0リットルであることを特徴とする請求項
2から6のいずれかに記載の流量計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002149157A JP4116822B2 (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002149157A JP4116822B2 (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 流量計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003344124A true JP2003344124A (ja) | 2003-12-03 |
JP4116822B2 JP4116822B2 (ja) | 2008-07-09 |
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ID=29767415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002149157A Expired - Fee Related JP4116822B2 (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 流量計 |
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JP (1) | JP4116822B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009052896A (ja) * | 2007-08-23 | 2009-03-12 | Panasonic Corp | ガス遮断装置 |
JP2015215206A (ja) * | 2014-05-09 | 2015-12-03 | パナソニック株式会社 | ガス遮断装置 |
JP2016509198A (ja) * | 2012-11-30 | 2016-03-24 | インペリアル イノベ−ションズ リミテッド | 流体搬送導管網をモニタリングするための装置、方法およびシステム |
JP2016050905A (ja) * | 2014-09-02 | 2016-04-11 | パナソニック株式会社 | ガス遮断装置 |
-
2002
- 2002-05-23 JP JP2002149157A patent/JP4116822B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2015215206A (ja) * | 2014-05-09 | 2015-12-03 | パナソニック株式会社 | ガス遮断装置 |
JP2016050905A (ja) * | 2014-09-02 | 2016-04-11 | パナソニック株式会社 | ガス遮断装置 |
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JP4116822B2 (ja) | 2008-07-09 |
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