JP2007322221A - 超音波流量計 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力を減らす。脈動による開閉弁の開度の変動を防ぐ。圧損を減らす。
【解決手段】通常の計測時には、開閉弁１４を全開位置１４’に固定する。入口１１から流入したガスの流量を、主計測部２４の超音波振動子２６、２７によって計測する。流量が所定値以下になると、開閉弁１４を閉じて微少流量検知部２１を作動させる。遮断弁１７は開いている。バイパス流路１６に流れるガスを超音波振動子１９、２０によって検知し、５Ｌ／ｈ以下なら漏洩なしと判定する。判定が終わったら振動子１９、２０は休止させる。
【選択図】図１

Description

本発明は低消費電力化が容易な超音波流量計に関する。

開閉弁を配設した流路断面積が大きい主流路と、該主流路における開閉弁の上流側と下流側とにそれぞれ開口する入口ポートと出口ポートを有する流路断面積が小さいバイパス流路と、該バイパス流路に設けられて小流量時の流速を計測するための超音波振動子と、前記主流路と直列に連通する主流路計測部と、該主流路計測部に設けられて中〜大流量時の流速を計測するための超音波振動子を備えたガスメータが公知である（例えば特許文献１）。

この従来技術では、ガスメータ下流の配管である内管におけるガスの漏洩を検知（判定）するために、内管漏洩の判定値である５Ｌ／ｈという微少流量を常時バイパス流路の超音波振動子で測定し、しかも、中〜大流量の流量を計測する主流量計測部の超音波振動子の駆動電力を含む流量計全体の消費電力が大きくなり、電池駆動の超音波流量計の実用化が困難であるという問題点があった。

また、開閉弁が水平に配置した支軸の回りに揺動可能に設けられ、支軸を含む垂直面と水平面の間の所定角度範囲で流体の動圧及び弁差圧によって揺動する構造であった。そのため、流体の流れに脈動があると、脈動流に開閉弁が追従して動き、弁部の開口断面積が変わり、流量変動がより大きく助長される。その結果、計測する流量の平均化が難しくなる傾向があり、流量計測の精度が悪いという問題点があった。

さらにまた、内管漏洩の判定をするために、長時間に亘り常時流量を監視しており、その間の測定値が一回でも５Ｌ／ｈ以下であれば漏れ無しと判定しており、内管漏洩の有無を判定しづらいという問題点もあった。

そこで、本発明はこれらの問題点を解消できる超音波流量計を提供することを目的とする。
特開２００２−３１０７７１号公報

解決しようとする問題点は、バイパス流路の超音波振動子で常時超音波の送受信を繰り返しているため、低消費電力化に不利であるという点、脈動時に開閉弁が動いて流量計測精度が悪化する点、長時間に亘り、常時流量を監視し、その内に１回でも５Ｌ／ｈ以下の測定値があれば漏洩無しと判定する方式のため、内管漏洩の有無が判定しづらいという点である。

本発明は、主計測部で計測した全流量が所定の一定値以下のときに、開閉弁を閉弁可能となし、バイパス流路の微少流量検知部での微少流量の検知を実行し、これが終了したら開閉弁を全開位置に保持して、微少流量検知部の作動を休止させることを最も主要な特徴とする。

そこで、前記目的を達成するために、請求項１の発明は、開閉弁を配設した流路断面積が大きい主流路と、該主流路における開閉弁の上流側と下流側にそれぞれ開口する入口ポートと出口ポートを有する流路断面積が小さいバイパス流路と、該バイパス流路に設けられて微少流量を検知する微少流量検知部と、全流量を計測する主計測部とを具備し、前記微少流量検知部と主計測部がそれぞれ一対の超音波振動子を備えていて超音波の伝播時間に基づいて流速又は流量を計測する流量計であって、
主計測部で計測した流速又は流量が所定の一定値以下のときに、前記開閉弁を閉弁可能とするとともに、バイパス流路の流速又は流量を微少流量検知部で計測し、微少流量検知部によるバイパス流路の流速又は流量の計測が終了したら、前記開閉弁を全開位置にし、微少流量検知部を休止させることを特徴とする超音波流量計である。

請求項２の発明は、請求項１記載の超音波流量計において、超音波流量計がガスメータであることを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項２記載の超音波流量計において、主計測部で計測した超音波の伝播時間に基づいて、演算した流量を積算し、ガス使用量を表示する表示部を備えたことを特徴とするものである。

請求項４の発明は、請求項２又は３記載の超音波流量計において、開閉弁を開弁位置に保持する操作手段を備えたことを特徴とするものである。

請求項５の発明は、請求項２、３又は４記載の超音波流量計において、開閉弁を開弁位置に保持したときに、開閉弁が、主流路の流れに影響しないように、主流路に隣接する凹部に後退することを特徴とするものである。

請求項６の発明は、請求項５記載の超音波流量計において、開閉弁は操作手段によって開弁位置に保持されるか、自重によって閉弁可能な状態とするかの２つの状態をとり得ることを特徴とするものである。

請求項７の発明は、請求項６記載の超音波流量計において、主計測部で計測した流量が所定の一定値を越えるときに、開閉弁を開弁位置に保持し、所定の一定値以下のときに、閉弁可能な状態とすることを特徴とするものである。

請求項８の発明は、請求項１又は７記載の超音波流量計において、開閉弁の操作手段がステップモータで駆動されるもので、開弁位置へのトリガー時又は閉弁可能な状態へのトリガー時にのみステップモータが駆動電力を消費することを特徴とするものである。

請求項９の発明は、請求項８記載の超音波流量計において、微少流量検知部による微少流量検知に基づいて内管漏洩の有無を判定する流量判定部を備えたことを特徴とするものである。

請求項１０の発明は、請求項９記載の超音波流量計において、微少流量検知の時間帯又は時期を予め設定しておくことを特徴とするものである。

請求項１１の発明は、請求項９記載の超音波流量計において、バイパス流路に遮断弁を設け、主計測部で計測した流量が異常のときに、遮断弁を閉弁するとともに、前記開閉弁を閉弁可能とすることを特徴とするものである。

請求項１２の発明は、請求項１０記載の超音波流量計において、主計測部と直列に主計測部のガスを止める遮断弁を配設し、主計測部で計測したガス流量が異常のときに、該遮断弁を閉弁することを特徴とするものである。

そして、請求項１３の発明は、請求項１２記載の超音波流量計において、開閉弁が、操作手段によって開弁位置に保持されていない、閉弁可能な状態のときに、主流路を流れるガスによって、開閉弁が開弁方向に動くことができることを特徴とするものである。

本発明の超音波流量計は、上述のように構成されているので、主計測部で計測した全流量が所定の一定値以下のときのみ、バイパス経路の微少流量検知部を作動させ、バイパス流路での計測が終了したら開閉弁を全開位置に戻して、微少流量検知部の作動を休止させる。従って、通常の計測状態に戻った状態では、微少流量検知部が電力を消費しない。そのため、微少流量検知部が消費する電力は、本当に必要な短時間のみとなり電池駆動の流量計の実用化に寄与する。そして、漏洩の有無を判定する時点を特定するようにしているので、漏洩の有無が判定し易くなる。また、バイパス流路は常時開通しているので不慮の使用時にも対応できる。

請求項２、３の発明では、電池寿命の点で難点があった大形ガスメータの実用化に寄与する。

請求項４の発明では、開閉位置を開弁位置に保持することで、流量変動のある脈動時に、開閉弁が脈動に追従してばたばたすることがなくなり、平均流量を正確に算出できるようになり、計測精度が向上する。特にガスエンジンを用いた空調装置を近くに有する設備ではエンジンの脈動に伴うガス圧の変動が大きいが、この請求項４の発明では、そのような脈動の悪影響を低減できる。

請求項５の発明では、開弁時、開閉弁が主流路のガスの流れを阻害しないので、脈動を助長することがより低減されるだけでなく、流量計の圧損の低減に役立つ。

請求項７の発明では、主計測部で計測した全流量に応じて開閉弁を開弁位置に固定（保持）したり、閉弁可能な状態に自動的に切替えるため、微少流量検知の必要なときと、不必要なときに合わせて、バイパス流路へガスの流れを集中したり、流さなくすることができる。

請求項８の発明では、操作手段は開閉弁を開弁位置にトリガーするとき又は閉弁位置にトリガーするときしか電力を消費しないので、流量計の消費電力を低減できる利点がある。

請求項９の発明では、流量判定部（４７）で、内管漏洩の有無を判定できるが、この判定機能は、図１（ｂ）の制御・演算部（３６）に持たせることもできる。

請求項１０の発明では、微少流量検知の時間帯又は時期を予め設定しておくことで、微少流量検知をむやみに多く実行することが避けられる。

請求項１１の発明では、微少流量検知用バイパス流路からのガスの流れも、異常や緊急時に確実に止めて、安全に寄与することができる。

請求項１２の発明では、１つの遮断弁で安全対策とすることができる。
請求項１３の発明では、急な流量増加にも対応でき、不都合がない。

次に本発明の好ましい実施の形態を図面の実施例に従って説明する。

図１乃至図３に示す実施例１で、図１（ａ）は業務用などの大流量を計測する大形ガスメータの構成を示すレイアウトの略図で同図（ｂ）は同ガスメータの電気系統のブロック図である。また、図２（ａ）は図１（ａ）のガスメータの流路接続を示すブロック図、同図（ｂ）は微少流路検知時のフローを示す。また、図３は実施例１の開閉弁のまわりの構造を示す図で、（ａ）は要部縦断面図、（ｂ）は同図（ａ）の一部の斜視図で開閉弁が開いた状態を示す図である。

図１（ａ）（ｂ）において、ガスメータのケース１０の上部の入口１１から矢印Ａのように流入するガスは、入口１１の直下（すぐ下流）に配設された比較的流量断面積が大きい主流路１２に入る。この主流路１２には、水平又は略水平に配設された支軸１３のまわりに揺動可能の開閉弁１４が配設され、その自重と弁差圧とにより支軸１３の回りに時計方向に付勢されている。また、後述するように、モータによって符号１４’に示す全開位置に保持する開弁機能を備えている。

開閉弁１４が図示のように閉じている閉弁状態では、入口１１から流入したガスは、開閉弁１４の１次側（上流側）１２ａに開口する入口ポート１５からバイパス流路１６、通常は開いている遮断弁１７を通り、出口ポート１８から開閉弁１４の２次側（下流側）１２ｂに流れる。このように、開閉弁１４を配設した流路断面積が比較的大きい主流路１２と比較的小さい流路断面積のバイパス流路１６とは互いに並列に連通している。そして、バイパス流路１６には、一対の超音波振動子１９、２０が配設されて微少流量検知部２１を構成している。

微少流量検知部２１は、両振動子１９、２０間で超音波パルスの送受信を行い、バイパス流路１６を流れるガスの流れと同じ方向の超音波の伝播時間、即ち順方向伝播時間と、ガスの流れと逆方向の超音波の伝播時間、即ち逆方向の伝播時間に基づいて、バイパス流路１６を流れるガスの流速を演算する。この演算は、図１（ｂ）の流速演算部２２で行う。そして、バイパス流路１６の流路断面積を乗じて、流量演算部２３で流量に換算する。バイパス流路１６は内管のガス漏洩の有無を判定する判定値の５Ｌ／ｈを確実に検知できるように、その流路断面積を比較的小さく定め、バイパス流路１６を流れるガスの流速を上げ、微少流量の検知精度を上げている。

なお、バイパス流路１６に挿入した遮断弁１７は、家庭用の小形ガスメータに使用されているモータ駆動双方向弁を用いている。この種のモータ駆動双方向弁は特許第３０４９２５１号公報で公知で、正逆回転可能なモータで開弁、閉弁何れの方向にも操作できる構造になっていて、本実施例の大形ガスメータのバイパス流路に使用できる。

前述のように並列に連通した主流路１２とバイパス流路１６の下流には、ガスメータに流れる全ガス流量を計測するための超音波方式の主計測部２４が連通配設され、その下流はガスメータの出口２５に連通している。

主計測部２４は一対の超音波振動子２６、２７を有し、両振動子間の超音波パルスの送受信による超音波の順方向伝播時間と逆方向伝播時間に基づいて、同図（ｂ）の流速演算部２８で流速を求め、さらに流量演算部２９で主計測部２４における流路断面積を乗じてガスメータを流れるガスの全流量を求める。

両振動子（送受波器）間の距離をＬ、静止流体中の音速をＣ、流体（ガス）の流速をＶ、主計測部２４の流路と超音波伝播軸の角度をθとすると、上流の振動子（送受波器）２６から下流の振動子（送受波器）２７に向かう音波の順方向伝播時間Ｔ_１は、
Ｔ_１＝Ｌ／（Ｃ＋Ｖｃｏｓθ） ・・・（１）
で、下流の振動子（送受波器）２７から上流の振動子（送受波器）２６に向かう音波の逆方向伝播時間Ｔ_２は、
Ｔ_２＝Ｌ／（Ｃ―Ｖｃｏｓθ） ・・・（２）
である。
（１）、（２）式から、伝播時間Ｔ_１とＴ_２の逆数差は、
（１／Ｔ_１）−（１／Ｔ_２）＝２Ｖｃｏｓθ ・・・（３）
となる。この（３）式から流速Ｖは、
Ｖ＝{（１／Ｔ_１）−（１／Ｔ_２）}Ｌ／２ｃｏｓθ ・・・（４）
として求められる。

こうして求めた流速Ｖから主計測部２４を流れる全流量を換算する。
なお、通常の計測時には開閉弁１４は図１（ａ）に符号１４’に示す全開状態に保持されている。そして、開閉弁１４の開弁状態への移行と保持は、図３（ａ）（ｂ）に示す構造の開閉弁操作手段により行われる。図３（ａ）は閉弁状態を、同図（ｂ）は開弁状態を示す。

図３（ａ）に示すように、入口１１から下方に延在するガスの主流路１２には、斜めに円形の弁座３０が形成されている。３１は入口１１を形成する口金、３２は主流路１２を囲む隔壁である。

弁座３０の斜め下方（左下）には、回動可能の前記支軸１３が水平又はほぼ水平に配設され、この支軸１３に下端を固着した弁フレーム１４ａの上端部にはリベット３３、３３で受板１４ｂとゴム製の弁体１４ｃが固着されている。弁体１４ｃは薄くて撓み易いゴム製で、その周縁部がリップ状に形成され、閉弁時には同図（ａ）に示すように、リップ状の周縁部が撓んで弁座３０の弁座面に密着してガスをシールし、ガスの供給を遮断する。このような閉弁状態にあるときのシール力は、弁の重量と１次側１２ａと２次側１２ｂの差圧（弁差圧）によって定まる。

弁フレーム１４ａには弁アーム１４ｄが一体的に形成され、図示されていないステップモータで往復回動されるカム３４の外周が弁アーム１４ｄの上面に接触係合している。同図（ａ）の閉弁状態ではカム３４の低いカム面が弁アーム１４ｄに接している。カム３４の軸３５の後方（紙面の裏側方向）には、隔壁３２の後壁３２ａを貫通して軸３５が延び、その先端に図示されてない前記ステップモータが減速歯車機構を介して連結してある。

このステップモータが開弁方向に回動すると、軸３５を介してカム３４が反時計方向に回動し、カム３４が弁アーム１４ｄを符号１４ｄ’の位置まで揺動させるため、弁体１４ｃが弁座３０から離れて符合１４ｃ’の位置まで移動し、開弁する。

このとき、符号１４ｃ’で示す弁体は、隔壁３２の凹部３２Ａに後退した状態にあり、主流路１２を下方に流れるガスの流れを妨げることはない。従って、開閉弁１４による圧損が問題になる虞はない。前記ステップモータは弁体１４ｃが符号１４ｃ’で示す全開状態（開弁状態）になるところまで回転して停止するように、図１（ｂ）に示す制御・演算部３６の電子回路で駆動制御される。

この開弁状態でステップモータが停止していると、カム３４は弁アーム１４ｄを符号１４ｄ’に示す位置に保持するため、外的衝撃がガスメータに加わったとしても、開閉弁１４が不用意に閉じてガスの供給が遮断されるということはない。

次に、弁体１４ｃを閉弁位置に戻して開閉弁１４を閉じるには、ステップモータを逆転させて、カム３４を時計方向に回動させると、弁アーム１４ｄに接しているカム３４の高さが低くなって、弁体１４ｃを備えた開閉弁１４は、自重とガス差圧とによって、支軸１３の回りに時計方向に回動して閉弁し、図３（ａ）で符号１４で示す実線の状態に戻る。閉弁後、ステップモータは停止位置を保つ。

なお、開閉弁を操作する手段としては、上述した図３（ａ）（ｂ）の他に、図４や図５に示す操作手段を用いても良い。

図４では、弁アーム１４ｄの先端にローラ１４ｅが設けてあって、カム３４の外周がこのローラ１４ｅを介して滑らかに弁アーム１４ｄを駆動する。こうすることで、パルスモータ３７の軸３８でカム３４を往復回動させるに要する駆動力を軽減し、ステップモータの駆動に要する電池の消費電力を減らすことができる。

図５では、パルスモータの代りに電磁式のリニアモータ３９を用い、リニアモータ３９の出力軸に取りつけたラック４０に噛み合うピニオン４１の軸３８を前記カム３４の軸３５に連結するものである。

図４と図５で軸３８に嵌合させたＯリング４２は、軸３８が前記図３（ａ）で説明した後壁３２ａを貫通する状態にあるときのシール用のものである。こうして、パルスモータ３７とかリニアモータ３９をガスの流路１２から遮断して配設し、ガスへの着火の危険を避ける。

図２（ａ）は、上記実施例１の流路の接続（連通）関係を示す系統図であり、その内容は、図１（ａ）と同じであるため、説明は重複するので避けるが、同一要素には同じ符号を付けている。

ところで、上記実施例１では、図１（ｂ）に示す電池４３が電気・電子回路の作動電力を供給している。また、駆動部４４は主計測部２４の一対の超音波振動子２６、２７で、順方向又は逆方向の音波の伝播時間を計測する時に、超音波パルスの送信側として働く振動子を駆動すると共に、順方向と逆方向の計測に伴う振動子の切替えも行う。

同様に駆動部４５は、微少流量検知部２１における超音波振動子の送信・受信の役割の切替えと、送信側の振動子の駆動を行う。

実施例１では、通常の計測では、開閉弁１４は、同図３（ａ）のカム３４によって開弁状態に保持されている。また、遮断弁１７も開弁状態に保持されている。そして、ガスメータに流れるガスの流速が主計測部２４で計測され、流量演算部２９で換算され、マイクロコンピュータを用いた制御・演算部３６で積算され、ガス使用量として表示部４６に表示される。この通常の計測状態では、制御・演算部３６からの指令によって、駆動部４５は微少流量検知部２１の作動を停止させ、止めている。従って、微少流量検知部２１は電力を消費しない。

主計測部２４で計測した流量、即ち流量演算部２９で算出した流量は流量判定部４７で所定の値（一定値）と比較され、一定値以下になると、流量判定部４７は一定値以下になったことを制御・演算部３６と駆動部４５に信号を出して知らせる。すると、制御演算部３６は開閉弁１４を閉弁可能な状態とし、同時に駆動回路４５にも制御信号を出す。流量判定部４７で比較する所定の値（一定値）は内管漏洩の判定値である５Ｌ／ｈより少し大きな数拾Ｌ／ｈに設定してある。

開閉弁１４は、前記カム３４による全開状態での保持を解かれるため、自重と弁差圧により閉弁し、バイパス流路１６に流れるガスが微少流量検知部２１で計測される。このときに検知された流量が５Ｌ／ｈ以下であれば、制御演算部３６は内管漏洩なしとし、５Ｌ／ｈを越えれば漏洩ありとして表示部４６の発光ダイオードを点滅させて警告する。内管漏洩判定を完了した後は、前記パルスモータによって開閉弁１４を全開位置に固定（保持）し、通常の計測に戻す。即ち、微少流量検知部２１の作動を停止させる。こうすることで、内管漏洩の有無の検知判定は、主計測部で計測したガス流量が所定の一定値以下となったときに、一時的に実行するだけであるため、その所用時間は５秒程度で足りる。そのため、この内管漏洩検知と判定を実施する短時間以外は、微少流量検知部の作動を休止させ、効果的に低消費電力化を図ることができる。開閉弁１４の開閉はトリガー時以外は電力を消費しないので、電池消耗に悪影響はない。

上述のように、開閉弁１４が全開状態に保持されている通常の計測時に、主計測部２４で計測したガス流量がほぼ零、つまり所定の一定値以下であると、開閉弁１４を解放して自重により閉弁状態とし、バイパス流路１６へ流れを誘導し、微少流量検知部２１でバイパス流路１６の流速（流量）を検知し、内管漏洩の有無を判定する漏洩チェック動作は、１日１回程度でも、１週間に１回程度でも、１ヶ月に１回でもそのチェック頻度は任意であるが、そのチェックの実行前に事前に設定した内容を実施する。例えば、所定の一定量以下の流量である時間、直前の使用流量及び使用パターン等を考慮して、その結果、チェックを実行するかどうかを決めると良い。漏洩検査判定の最長期間は、ガス供給事業では３０日としており、それ程頻度を多くする必要はない。従って、微少流量検知部でバイパス流路の流速又は流量を検知するときに、超音波の送受信の連続繰り返し回数を多くして、計測精度を上げることが、電力消費の増加による電池寿命の低下を懸念することなく実行できる。また、同様に、送受波器用振動子の駆動電圧を上げてＳ／Ｎを向上したり、計測中の短時間の間における測定回数を増加して計測精度をあげても電池寿命に致命的な悪影響を与える程でなくなる。そして、こうして計測精度を向上させることで、バイパス流路の微少流量の検知を短時間のうちに済ませることができる。

上述のチェック頻度の設定については、ガスが使われることが少ない深夜を予め見込んで設定しておくとか、更に、或程度の期間ガス使用の傾向を学習し、学習機能により一定時間のガスの使用される可能性の低い時間帯を知ってより良いプログラムに変更することもできる。

次に、図２（ｂ）に従って、上記チェックに当る微少流量検知フローの一例を説明する。予め指定してある時間帯（ステップＳ１）において、主計測部２４で零流量を検知すると（即ち所定の一定値以下の流量を検知すると）（ステップＳ２）、それまで全開位置に保持していた開閉弁１４の保持を解き、弁を閉じる（ステップＳ３）。そして、微少流量検知部２１でバイパス流路１６の流速（流量）を検知する（ステップＳ４）。その計測値に基づいて、内管漏洩の有無を判定する。つまり、５Ｌ／ｈ以下なら内管漏洩なし、５Ｌ／ｈを越えれば内管漏洩ありと判定する（ステップＳ５）。このあと、ステップモータで開閉弁１４を全開位置に保持確保し（ステップＳ６）、通常の計測に戻す。即ち、微少流量検知部２１の作動を止めて休止させる。

なお、上記実施例１では、制御・演算部３６が、合計流量オーバー等の異常流量を判断し、緊急時には開閉弁１４と遮断弁１７を閉じて、ガスメータ下流へのガスの供給を止めるいわゆる安全機能付きマイコンメータの機能も備えている。

図６（ａ）（ｂ）の実施例２では、異常流量を検知したときにガスの供給を止めるための遮断弁として大形の双方向遮断弁４８が、ガスメータに入口１１の直下に配設されている。また、主計測部２４の下流で、出口２５の直下に開閉弁１４を配設した主流路１２と、この主流路１２に並列に接続連通したバイパス流路１６が配設されていて、前記実施例１とレイアウトが違うが、開閉弁１４や、微少流量検知部２１及び主計測部２６の機能は同じである。そして、開閉弁１４を開閉操作する操作手段は実施例１の場合と同じように、図３（ａ）（ｂ）の操作手段が使用される。また、この実施例２では、実施例１で必要としたバイパス流路１６の遮断弁１７は使用していない。この図６（ａ）のレイアウトでは、後述する図７の実施例３や図９の実施例４と比較して、ガスメータのケース１０の高さを低くでき、メータをコンパクトにすることが可能である。

そして、主計測部２４の上流側に大形の遮断弁４５を配設した。この図６（ａ）（ｂ）に示す実施例２における微少流量検知フローは、実施例１で図２（ｂ）に基づいて説明したフローと同じである。従って、図６（ａ）（ｂ）の詳細な説明は、実施例１に関する前記説明と重複するので省略する。

図７と図８に示す実施例３は、前記図６の実施例２と比較して、遮断弁４８が主計測部２４と、開閉弁１４を配設した主流路１２との間に配設されている点だけが相違するが、ガスメータ全体としての機能は同じであるので説明は省略する。

図９の実施例４も、前記図６の実施例２と比較して、遮断弁４８が主流路１２における開閉弁１４の直上、出口２５の真下に配設されている点だけが異なるが、ガスメータ全体としての機能は同じであるので説明は省略する。

なお、図６の実施例２と、図７、８の実施例３と図９の実施例４は、開閉弁１４が開方向に動くのはフリー（自由）であるので、急な流量増加にも不都合はないという利点がある。

業務用等の大容量の大形ガスメータに適用できる。

本発明の実施例で、同図（ａ）はガスメータの構成を示すレイアウトの略図、同図（ｂ）は電気系統のブロック図。 図１の実施例に関するもので、同図（ａ）は流路接続を示すブロック図、同図（ｂ）は微少流量検知時のフロー図。 図１の実施例における開閉弁まわりの構造を示す図で、同図（ａ）は要部縦断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の一部の斜視図。 開閉弁の操作手段の他の実施例の要部斜視図。 開閉弁の操作手段のさらに他の実施例の要部斜視図。 本発明の他の実施例のレイアウトの略図（ａ）とブロック図（ｂ）。 本発明の他の実施例のレイアウトの略図。 図７の実施例の流路接続を示すブロック図。 本発明の他の実施例のレイアウトを示す略図。

符号の説明

１２ 主流路
１４ 開閉弁
１６ バイパス流路
１７、４８ 遮断弁
１９、２０、２６、２７ 超音波振動子
２１ 微少流量検知部
２４ 主計測部
３６ 制御演算部
３７ パルスモータ
４３ 電池
４６ 表示部
４７ 流量判定部

Claims (13)

1. 開閉弁を配設した流路断面積が大きい主流路と、該主流路における開閉弁の上流側と下流側にそれぞれ開口する入口ポートと出口ポートを有する流路断面積が小さいバイパス流路と、該バイパス流路に設けられて微少流量を検知する微少流量検知部と、全流量を計測する主計測部とを具備し、前記微少流量検知部と主計測部がそれぞれ一対の超音波振動子を備えていて超音波の伝播時間に基づいて流速又は流量を計測する流量計であって、
   主計測部で計測した流速又は流量が所定の一定値以下のときに、前記開閉弁を閉弁可能とするとともに、バイパス流路の流速又は流量を微少流量検知部で計測し、微少流量検知部によるバイパス流路の流速又は流量の計測が終了したら、前記開閉弁を全開位置にし、微少流量検知部を休止させることを特徴とする超音波流量計。
2. 超音波流量計がガスメータであることを特徴とする請求項１記載の超音波流量計。
3. 主計測部で計測した超音波の伝播時間に基づいて、演算した流量を積算し、ガス使用量を表示する表示部を備えたことを特徴とする請求項２記載の超音波流量計。
4. 開閉弁を開弁位置に保持する操作手段を備えたことを特徴とする請求項２又は３記載の超音波流量計。
5. 開閉弁を開弁位置に保持したときに、開閉弁が、主流路の流れに影響しないように、主流路に隣接する凹部に後退することを特徴とする請求項２、３又は４記載の超音波流量計。
6. 開閉弁は操作手段によって開弁位置に保持されるか、自重によって閉弁可能な状態とするかの２つの状態をとり得ることを特徴とする請求項５記載の超音波流量計。
7. 主計測部で計測した流量が所定の一定値を越えるときに、開閉弁を開弁位置に保持し、所定の一定値以下のときに、閉弁可能な状態とすることを特徴とする請求項６記載の超音波流量計。
8. 開閉弁の操作手段がステップモータで駆動されるもので、開弁位置へのトリガー時又は閉弁可能な状態へのトリガー時にのみステップモータが駆動電力を消費することを特徴とする請求項１又は７記載の超音波流量計。
9. 微少流量検知部による微少流量検知に基づいて内管漏洩の有無を判定する流量判定部を備えたことを特徴とする請求項８記載の超音波流量計。
10. 微少流量検知の時間帯又は時期を予め設定しておくことを特徴とする請求項９記載の超音波流量計。
11. バイパス流路に遮断弁を設け、主計測部で計測した流量が異常のときに、遮断弁を閉弁するとともに、前記開閉弁を閉弁可能とすることを特徴とする請求項９記載の超音波流量計。
12. 主計測部と直列に主計測部のガスを止める遮断弁を配設し、主計測部で計測したガス流量が異常のときに、該遮断弁を閉弁することを特徴とする請求項１０記載の超音波流量計。
13. 開閉弁が、操作手段によって開弁位置に保持されていない、閉弁可能な状態のときに、主流路を流れるガスによって、開閉弁が開弁方向に動くことができることを特徴とする請求項１２記載の超音波流量計。

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