JP2007322195A - ガス流量計測装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ガスの温度を計測する温度センサを備え、使用体積流量を質量流量に換算するとともに、ボンベ残量を推定するようにした。
【解決手段】ボンベから送出されるガス流量を計測する流量計測部と、ガスの温度を検知する温度センサと、流量計測部で計測したガス流量を表示する表示部4と、計測流量を質量に換算する演算部とを備えたものである。そして、流量計測部で計測した体積流量と、流体の温度を計測する温度センサの出力値とから体積流量を質量流量に換算することができる。
【選択図】図1
【解決手段】ボンベから送出されるガス流量を計測する流量計測部と、ガスの温度を検知する温度センサと、流量計測部で計測したガス流量を表示する表示部4と、計測流量を質量に換算する演算部とを備えたものである。そして、流量計測部で計測した体積流量と、流体の温度を計測する温度センサの出力値とから体積流量を質量流量に換算することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、ボンベでガスを供給する場合に用いられるガス流量計測装置に関するものである。
従来のLPガスなどのガス供給手段として各家庭に2本のボンベを設置したものが採用されていた。そして、自動切換え装置を具備し、1本のボンベのガス残量が所定値に達すると他のボンベに自動的に切換えるようにしていた。ボンベ交換の際には、交換記録を入力してボンベ残量に拘わらず交換していた(例えば、特許文献1参照)。
特開平8−171690号公報
しかしながら、前記ガス供給では、2本ものボンベが必要となり、流通在庫としてコスト高となるという課題があった。また、ボンベ交換の際には、ボンベ残量に拘わらず交換していたので、無駄が発生していた。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ガスの温度を計測する温度センサを備え、使用体積流量を質量流量に換算するとともに、ボンベ残量を推定するようにしたものである。
前記従来の課題を解決するために、ボンベから送出されるガス流量を計測する流量計測部と、ガスの温度を検知する温度センサと、流量計測部で計測したガス流量を表示する表示部と、計測流量を質量に換算する演算部とを備えた構成とした。この構成により、流量計測部で計測した体積流量と、流体の温度を計測する温度センサの出力値とから体積流量を質量流量に換算することができる。また、この質量流量をLPボンベのLP重量に換算することもできる。このため、ボンベの残存重量を正確に算出することができ、ボンベ交換を効率よく行うことができる。
本発明のガス流量計測装置は、ガスボンベの残存重量を正確に算出することできるので、ボンベ交換を精度よく、効率よく実施することができ、流通在庫を半減することができる。
第1の発明は、流量を計測する流量計測部と、流体の温度を検知する温度センサと、計測した流量などを表示する表示部と、計測流量を質量に換算する演算部とを備えた構成とした。
この構成により、流量計測部で計測した体積流量と、流体の温度を計測する温度センサの出力値とから体積流量を質量流量に換算することができる。また、この質量流量をボンベのガス重量に換算することもできる。このため、ボンベの残存重量を正確に算出することができる。
第2の発明は、特に、第1の発明の流量計にボンベ交換の入力手段を備えるとともに、ボンベ交換などを報知する報知手段とを備えた構成とした。この構成により、ボンベ交換
を外部に報知することができる。
を外部に報知することができる。
第3の発明は、特に、第2の発明の入力手段を、ボンベ重量などを入力する構成とした。この構成により、ボンベ交換時点での、ボンベ重量を予め記憶することができるので、ボンベ交換時点からのボンベ残量を表示可能となる。
第4の発明は、特に、第1の発明の表示部に、表示切換え手段を備えた構成とした。この構成により、表示を切換えることができるので、随時ボンベ残存重量を確認することができる。
第5の発明は、特に、第2の発明のガス流量計測装置にカレンダ−機能を備える構成とした。この構成により、日々の使用実績と、ボンベ交換の年月日とからボンベ使用重量を推定することができ、ボンベ交換の日時を正確に推定することが可能となる。
第6の発明は、特に、第2の発明の報知手段をLED、スピ−カ−などからなる構成とした。この構成により、ボンベ交換を外部にLED、あるいは音声などで報知することが可能となる。
第7の発明は、特に、第2の発明に報知手段を電話回線、無線回線などの通信手段で構成した。この構成により、通信手段を介して、例えば、ボンベ監視センタなどへ通報することが可能となる。
第8の発明は、特に、第6の発明の通信手段を双方向性とする構成とした。この構成により、例えば、ボンベ監視センタなどから随時、ボンベ残量などを確認することが可能となる。
第9の発明は、特に第1の発明の流量計測部を超音波流量計測部で構成した。この構成により、流量計測のみならず、流体の温度計測までもできるので、温度センサがなくても流体の温度を応答性よく計測できるので、高精度にボンベの残存重量を推定できる。このため、ボンベ交換の日時を精度よく推定できる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1において、1はガス流量計測装置を示し、ガスの流入孔2と送出孔3、および表示部4が設けてある。
図1において、1はガス流量計測装置を示し、ガスの流入孔2と送出孔3、および表示部4が設けてある。
さらに、ガス流量計測装置1は、流体の体積流量を計測するダイアフラムと流体の温度を計測する温度センサとを内蔵している(図示せず)。
計測した単位時間あたりの体積流量をVi[L/h]、流体の温度をTi[℃]とすると、基準温度Ts、例えば、0[℃](=273.15[K])での体積流量Vsは、Vs=Vi*(Ts/Ti)「L/h」で得られる。
例えば、LP(プロパン)の場合、C3H8で示されるので、基準温度Tsでは22.4[L]あたり0.044[kg]となる。
従って、質量流量をMi[kg/h]とすると、Mi=Vs*(0.044/22.4)[kg/h]となる。
また、体積流量Vi、質量流量Vmを所定の時刻から積算した積算体積流量Si、積算質量流量Smなどもガス流量計測装置1内の演算部で演算する。以上の演算は、ガス流量計測装置1内の演算部でなされる。演算結果は表示部4で表示される。
表示部4には、単位時間当たりの体積流量Vi、単位時間当たりの質量流量Vm、積算体積流量Si、積算質量流量Smなどが表示可能となる。
以上説明したように、本実施の形態ではガスの体積流量を計測する流量計測部と、ガスの温度を検知する温度センサと、演算部をも備えているので、体積流量、質量流量、積算体積流量、積算質量流量を表示することができる。
(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2を示し、5はガスボンベの交換を入力する押しボタンなどからなる入力手段、6はボンベ交換を報知するLED、あるいはスピ−カなどからなる報知手段である。
図2は、本発明の実施の形態2を示し、5はガスボンベの交換を入力する押しボタンなどからなる入力手段、6はボンベ交換を報知するLED、あるいはスピ−カなどからなる報知手段である。
この構成により、押しボタンなどからなる入力手段5を介してボンベ交換を実施したことをガス流量計測装置1に入力することができる。
また、ガス流量計測装置1ではボンベ交換がなされとの入力を受け、報知手段6を介して外部に報知し、応答することができる。
また、この場合、ガス流量計測装置1の内部に圧力センサなどを配置してガス流入孔2側の流体供給圧をモニタして自動的にボンベ交換を認識し、自動的に報知することも可能となる。
なお、ボンベ交換などを入力する入力手段にボンベ重量などを入力する入力手段を備えている場合には、ボンベ交換実施時点からの積算質量を表示すうことが可能となるとともに、ボンベ残存重量をも表示可能となる。
(実施の形態3)
図3は実施の形態3を示し、表示切換え手段9を付加し、表示部4の表示内容を切換えるようにしたものである。
図3は実施の形態3を示し、表示切換え手段9を付加し、表示部4の表示内容を切換えるようにしたものである。
例えば、切換え手段7を操作して、積算体積表示、積算質量表示、あるいはボンベ残量表示などとし、それぞれを確認することができる。なお、ボンベ残量表示とすることにより、ボンベ残量を確認し、ボンベ交換を適切に実施することが可能となる。
(実施の形態4)
図4は、実施の形態4におけるLPガス使用実態を示すもので、8は使用実態の日々変化を示す。棒グラフ9は質量流量の日々の使用実績を、破線10は積算質量流量の使用実績を、11はボンベ残存重量をそれぞれ示している。なお、ボンベ交換を100[%]としている。一点鎖線12はボンベ残存重量の推定近似線を示す。なお、この場合流量計にはカレンダ−機能およびボンベ交換時の年月日が入力できる機能が備わっているとしている。
図4は、実施の形態4におけるLPガス使用実態を示すもので、8は使用実態の日々変化を示す。棒グラフ9は質量流量の日々の使用実績を、破線10は積算質量流量の使用実績を、11はボンベ残存重量をそれぞれ示している。なお、ボンベ交換を100[%]としている。一点鎖線12はボンベ残存重量の推定近似線を示す。なお、この場合流量計にはカレンダ−機能およびボンベ交換時の年月日が入力できる機能が備わっているとしている。
従って、日々のLPガス使用体積および流体の温度から、日々の質量流量9を演算し、さらに積算することにより積算重量10を演算し、ボンベの残存重量11を演算している。
このようにして日々の使用実態の変化8を得ている。さらに、一点鎖線12を用いることにより、ボンベ交換年月日を正確に推定することが可能となる。なお、推定線、一点鎖線12は過去のボンベ残存重量から一次近似線の延長、あるいは二次近似線の延長として得られる。なお、報知手段を用いて、ボンベ交換の数日前に外部に報知することも可能となる。
(実施の形態5)
図5は実施の形態5におけるガス流量計測装置1を示し、13はこのガス流量計測装置1に設けられた電話回線、あるいは無線回線を利用するためのアンテナである。
図5は実施の形態5におけるガス流量計測装置1を示し、13はこのガス流量計測装置1に設けられた電話回線、あるいは無線回線を利用するためのアンテナである。
即ち、アンテナ13を備えているので、ボンベ交換などを外部に報知する場合、電話回線あるいは無線回線を利用して、流量計を監視するセンタ-などへ通報することが可能となる。
従って、この場合には、ボンベ交換などを供給センター側で事前に知ることができるので、効率よくその交換などを実施することができる。
また、上記の通信手段が双方向性である場合には、事前にセンタ−側からボンベ交換の必要性、あるいはボンベ残存重量を確認したりすることも得きるので、ボンベ交換などをさらに効率よく実施することが可能となる。
(実施の形態6)
図6はガス流量計測装置1における流量計測部の具体構成を示す。
(実施の形態6)
図6はガス流量計測装置1における流量計測部の具体構成を示す。
すなわち、14はガスが流れる流路、15,16は流路14の上流側および下流側に設置された超音波変換器である。実線で示した矢印17は流体の流れる方向を、点線で示した両矢印18は超音波の伝播する方向を示す。
流体の流れる方向17と超音波の伝搬する方向18との交叉する角度をθとし、超音波変換器15,16間の距離をLとした。
この構成において、上流側の超音波変換器15から下流側の超音波変換器16へ超音波を送信し、受信したときの超音波の到達時間をTud、下流側の超音波変換16から上流側の超音波変換器15への超音波の到達時間をTduとし、超音波の流体中を伝搬する伝搬速度をVp、流体の流速をVfとすると、
Tud=L/[Vp+Vf・cosθ]、
Tdu=L/[Vp−Vf・cosθ]、となる。
これらより、
Vp+Vf・cosθ=L/Tud、
Vp−Vf・cosθ=L/Tdu
となり、これらの両辺を引き算すると、
2*Vf・cosθ=(L/Tud)−(L/Tdu)=L*[(1/Tud)−(1/Tdu)]
となる。よって、
Vf={L/[2・cosθ]}*[(1/Tud)−(1/Tdu)]
となり、流体の流速Vfが得られることになる。
Tud=L/[Vp+Vf・cosθ]、
Tdu=L/[Vp−Vf・cosθ]、となる。
これらより、
Vp+Vf・cosθ=L/Tud、
Vp−Vf・cosθ=L/Tdu
となり、これらの両辺を引き算すると、
2*Vf・cosθ=(L/Tud)−(L/Tdu)=L*[(1/Tud)−(1/Tdu)]
となる。よって、
Vf={L/[2・cosθ]}*[(1/Tud)−(1/Tdu)]
となり、流体の流速Vfが得られることになる。
さらに、流路14の断面積Srを乗じると、流量Qmとなる。即ち、Qm=Sr*Vfが、計測した体積流量値となる。
また、上記の式
Tud=L/(Vp+Vf・cosθ)
Tdu=Ld/(Vp−Vf・cosθ)、から
Vp+Vf・cosθ=L/Tud
Vp−Vf・cosθ=L/Tdu
となり、これらの両辺を加算すると、
2*Vp=(L/Tud)+(L/Tdu)= L*[(1/Tud)+(1/Tdu)]
となる。よって、
Vp=(L/2)*[(1/Tud)+(1/Tdu)]
となり、
流体中を伝搬する超音波の伝搬速度Vpが得られることになる。この値、即ち、流体中を伝播する超音波の音速は、流体が決まると温度にのみ依存する値であるため、流体の温度に換算することができる。
Tud=L/(Vp+Vf・cosθ)
Tdu=Ld/(Vp−Vf・cosθ)、から
Vp+Vf・cosθ=L/Tud
Vp−Vf・cosθ=L/Tdu
となり、これらの両辺を加算すると、
2*Vp=(L/Tud)+(L/Tdu)= L*[(1/Tud)+(1/Tdu)]
となる。よって、
Vp=(L/2)*[(1/Tud)+(1/Tdu)]
となり、
流体中を伝搬する超音波の伝搬速度Vpが得られることになる。この値、即ち、流体中を伝播する超音波の音速は、流体が決まると温度にのみ依存する値であるため、流体の温度に換算することができる。
例えば、流体が空気である場合には、空気の温度をTk[℃]とし、音速をVp[m/s]とすると、
Vp=331.4+0.6*Tk
として示される。従って、流体中を伝播する超音波の音速Vpを計測することにより、流体の温度Tkを知ることができる。
Vp=331.4+0.6*Tk
として示される。従って、流体中を伝播する超音波の音速Vpを計測することにより、流体の温度Tkを知ることができる。
この場合には、ガス流量計測装置にガスの温度を計測する温度センサがなくてガスの温度を計測することができる。さらに、ガス中を伝播してその特性からガスの温度を計測するので、応答性が高く、高精度に計測することができる。
以上のように、本発明のガス流量計測装置は、ガスの流量と温度とを計測し、質量流量および積算質力流量を演算することができるので、ボンベ残存重量を正確に知ることができる。また、外部への報知手段をも備えているので、ボンベ交換を効率よく実施することができる。また、LP使用実態を常に監視することも可能であるので、安全監視を常時実施することへの応用展開も可能となる。
4 表示部
5 入力手段
6 報知手段
7 表示切換え手段
13 アンテナ
5 入力手段
6 報知手段
7 表示切換え手段
13 アンテナ
Claims (9)
- ガスの流量を計測する流量計測部と、ガスの温度を検知する温度センサと、計測した流量などを表示する表示部と、計測流量を質量に換算する演算部とを備えたガス流量計測装置。
- ボンベ交換などを入力する入力手段と、ボンベ交換などを報知する報知手段とを備えた請求項1記載のガス流量計測装置。
- ボンベ重量などの入力手段を備えた請求項2記載のガス流量計測装置。
- 表示切換え手段を備え、瞬時体積流量、瞬時質量流量、積算体積流量、積算質量流量、ボンベ残存重量などを表示する請求項1記載のガス流量計測装置。
- カレンダ−機能を備え、日々の使用実績と、年月日からボンベ使用重量、ボンベ残存重量を推定する請求項2記載のガス流量計測装置。
- 報知手段をLED、スピ−カ−などで構成した請求項2記載のガス流量計測装置。
- 報知手段を電話回線、無線回線などの通信手段で構成した請求項2記載のガス流量計測装置。
- 通信手段が双方向性である請求項7記載のガス流量計測装置。
- 流量計測部を超音波流量計で構成し、ガスの温度を超音波の伝播時間から計測する請求項1記載のガス流量計測装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006151213A JP2007322195A (ja) | 2006-05-31 | 2006-05-31 | ガス流量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006151213A JP2007322195A (ja) | 2006-05-31 | 2006-05-31 | ガス流量計測装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007322195A true JP2007322195A (ja) | 2007-12-13 |
Family
ID=38855157
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006151213A Pending JP2007322195A (ja) | 2006-05-31 | 2006-05-31 | ガス流量計測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007322195A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019138325A (ja) * | 2018-02-06 | 2019-08-22 | 東洋計器株式会社 | Lpガス残量管理方法、lpガス残量管理システムおよびlpガス残量管理用コンピュータプログラム |
JP2019178704A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 東京瓦斯株式会社 | ガスデータ換算システム、ガスデータ換算プログラム、ガスメーターおよびガスデータ換算方法 |
JP2019215198A (ja) * | 2018-06-12 | 2019-12-19 | 東洋ガスメーター株式会社 | ガス残量表示システム |
JP2021139731A (ja) * | 2020-03-05 | 2021-09-16 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | ガスメータ |
-
2006
- 2006-05-31 JP JP2006151213A patent/JP2007322195A/ja active Pending
Cited By (6)
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