JP2007017325A - 流量計測システム及び流量計測方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安価で計測精度が高く、測定箇所の制約を受けずに、流量計を通過する流体の流量を計測することができる流量計測方法及び流量計測システムを提供する。
【解決手段】乾式流量計であるガスメータ１を通過するガスの流量を計測するための流量計測システム２０は、ガスメータ１の発する音または振動を検出するマイクロフォン２１と、検出した音又は振動のレベルが所定の閾値を超えた回数をカウントするカウント部２３と、カウント部２３によるカウント回数に基づいて、ガスメータ１を通過する流体の流量を算出する流量算出部２４とを備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、流量計測システム及び流量計測方法に関し、特に、ガスメータ等の乾式流量計に取り付けられ、その内部を通過する流体の流量を計測する流量計測システム及び流量計測方法に関する。

工場や住宅等における消費ガス量の実態調査を行うためには、ガスの消費量を時間単位で把握する必要がある。工場や住宅のガスの配管等にはガスメータが取り付けられているが、これらは積算流量計であって、流量表示を目視で確認することを前提とするものであるため、このようなガスメータをそのまま用いて、時間当たりの消費量を計測することは現実的ではない。

これに対して、時間当たりのガスの流量を正確に計測する方法として、例えば特許文献１には、超音波センサを使用してガスの流量を計測する方法が開示されている。また、積算流量計のメータの回転をレーザセンサによって検出したり、メータ表示をカメラで検出することにより流量を計測することも考えられる。
特開２００３−３０２２７５号公報

しかしながら、特許文献１に開示される超音波センサを用いる方法は、ガス流量に応じた超音波の伝播速度の変化を利用するものであるため、小口径の配管に適用するのは難しく、また、装置も高価である。また、レーザセンサやカメラを用いる方法では、誤検出のおそれもあり、必ずしも高精度の計測を行うことはできないうえ、やはり、装置が高価となる。

本発明の目的は、このような問題に鑑みなされたものであり、安価でかつ測定箇所の制約を受けることなく、流体の流量を高い精度で計測することができる流量計測方法及び流量計測システムを提供することである。

本発明の流量計測システムは、乾式流量計を通過する流体の流量を計測するための流量計測システムであって、
前記乾式流量計の発する音又は振動を検出する手段と、
前記検出した音又は振動のレベルが、所定の閾値を超える回数をカウントする手段と、
前記カウントした回数に基づいて、乾式流量計を通過する流体の流量を算出する手段と、を備えることを特徴とする。

上記の流量計測システムによれば、乾式流量計が給排気の切り替わりの際に発する音や振動に基づいて、乾式流量計に流れる流体の流量を計測するため、精度の高い計測が可能となる。また、音や振動を検出できればよいため計測箇所の制約を受けにくいうえ、レーザ装置や超音波センサ等の高価な装置を用いる必要がないためコストも削減できる。

また、本発明は、乾式流量計を通過する流体の流量を計測する方法であって、
前記乾式流量計の発する音又は振動を検出し、
前記検出した音又は振動のレベルが、所定の閾値を超える回数をカウントし、
前記カウントした回数に基づいて乾式流量計を通過する気体の流量を算出することを特徴とする。

本発明の流量計測システムによれば、低コストでかつ計測箇所の制約を受けることなく乾式流量計を通過する流体の流量を正確に計測することができる。

以下、本発明の流量計測システム及び流量計測方法の一実施形態について図面に基づき説明する。
図１は、ガスメータ１として用いられる乾式流量計の外観図である。また、図２は、図１のＡ−Ａにおける断面図である。図１及び図２に示すように、ガスメータ１は容器本体２と、ガスの流入孔３と、容器本体２の内部に隔壁１１と膜部６とにより画成された第１計量室４と、容器本体２の内部に膜部６と容器腹部１０とで画成された第２計量室５と、ガスの排出孔９と、ガスの給排を第１計量室４と第２計量室５に切り替える滑り弁（図示せず）とを備えている。

そして、前記滑り弁が開閉することにより、第１計量室４及び第２計量室５へ交互にガスが給排され、膜部６が往復動する。膜部６の往復動は腕部７及び軸部８によりクランク（図示せず）へ回転運動として伝達され、このクランクの回転運動により滑り弁が開閉されることにより各計量室へのガスの給排が制御される。

ここで、発明者らは、このような構造を有するガスメータ１は、ガスの給排が切り替わる時に、ガスメータ１の内部における膜部６やクランクの作動に伴って、音や振動が発生することを見出した。
そこで、発明者らは、ガスメータ１から発する動作音に基づいてガスの流量を計測する手法を提案する。

図３は、本実施形態における流量計測システム２０の構成図である。同図に示すように、流量計測システム２０は、マイクロフォン２１と、フィルター２２と、カウント部２３と、流量算出部２４とを備える。マイクロフォン２１はガスメータ１に取り付けられており、ガスメータ１より発生する音を収音する。

フィルター２２は、マイクロフォン２１より送られた音圧信号をフィルタリングして、ノイズ成分を除去する。マイクロフォン２１で収音した音圧信号には、ガスメータ１が発する音以外が含まれているので、フィルター２２はこのようなノイズ成分を低減できるよう、ガスメータ１が発する音の周波数帯域以外を遮断するように設計されている。

カウント部２３は、入力される音圧信号のレベルを検出し、そのレベルが閾値を超えた回数をカウントする。なお、この閾値はガスメータ１が発する音のレベルに応じて適宜設定するものとする。流量算出部２４は、カウント部２３によりカウントされた回数に基づき、ガスメータ１を通過するガスの流量を算出する。具体的には、ガスメータ１が動作音を発する回数は、給排気が切り替わる回数に一致しており、また、計量室の給排気が一回切り替わる間にガスメータ１を通過するガスの流量は一定であって、この流量は第１計量室４及び第２計量室５の容積に応じた値となる。したがって、カウント部２３によるカウント回数に、ガスメータ１の給排気が一回切り替わる間にガスメータ１を通過するガスの流量を乗算することにより、ガスメータ１を通過するガスの流量を算出することができる。

以上説明した本発明の実施形態によれば、ガスメータ１の計量室の給排気が切り替わる際にガスメータ１が発する音の回数に基づいて、ガスメータ１を通過する流量を算出するため、ガスメータを通過するガスの流量を正確に算出することができる。また、マイクロフォン２１により収音された音を用いて計測を行うため、大掛かりな装置を設置できないような場所でも計測することができる。また、レーザ装置や超音波装置といった高価な機材を用いる必要がないため、低コストで計測を行うことができる。

なお、本実施形態では、マイクロフォン２１によりガスメータ１が発する音を検出する構成としたが、これに限らず、振動ピックアップ等により、ガスメータ１が発する振動を検出する構成としてもよい。

ガスメータとして用いられる乾式流量計の外観図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本実施形態における流量計測システムを示す図である。

符号の説明

１ ガスメータ ２ 容器本体
３ 流入孔 ４ 第１計量室
５ 第２計量室 ６ 膜部
７ 腕部 ８ 軸部
９ 排出孔 １０ 容器腹部
１１ 隔壁 ２０ 流量計測システム
２１ マイクロフォン ２２ フィルター
２３ カウント部 ２４ 流量算出部

Claims (2)

1. 乾式流量計を通過する流体の流量を計測するための流量計測システムであって、
   前記乾式流量計の発する音又は振動を検出する手段と、
   前記検出した音又は振動のレベルが、所定の閾値を超える回数をカウントする手段と、
   前記カウントした回数に基づいて、乾式流量計を通過する流体の流量を算出する手段と、を備えることを特徴とする流量計測システム。
2. 乾式流量計を通過する流体の流量を計測する方法であって、
   前記乾式流量計の発する音又は振動を検出し、
   前記検出した音又は振動のレベルが、所定の閾値を超える回数をカウントし、
   前記カウントした回数に基づいて乾式流量計を通過する気体の流量を算出することを特徴とする流量計測方法。
   
   

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