JP2012107969A - 流量計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】導管に誤って空気が混入することで流量計測装置が異常と判定し、一旦流量パルス出力を停止しても、異常状態が復旧したかを自動的に検出して流量パルス出力を再開すること。
【解決手段】流量検出部１１、流量算出部１２、センサ異常判定部１３、出力停止判定部１４、パルス出力部１５、出力停止表示部１６、警告表示部１７とを備え、センサ異常判定部１３が異常判定条件と合致して異常成立時に出力するセンサ異常信号Ｃにより出力停止判定部１４が一過性の異常なガスの状態を改善するのに必要な第一の所定期間を計時して計時中は出力停止信号Ｄを出力することでパルス出力部１５からの流量パルスの外部出力を停止し、第一の所定期間経過後に流量パルスの外部出力を再開させることで、自動復旧することが可能となりガス供給の作業者の利便性を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は流量計測装置が測定条件想定外の異常状態を検出すると流量パルスの出力を停止し、その後自動復旧を行うことで流量パルスの出力を再開させるものである。

従来、この種の流量計測装置は（下記に記載するガス遮断装置は、本発明記載の流量計測装置で用いている計測方法が同じであるため先行技術として使用する）特許文献１に記載するような構成として先行技術文献に記載されている。

図９は、特許文献１に記載された従来のガス遮断装置を示すものである。

図９に示すように、従来のガス遮断装置は流量検出部１、流量算出部２、異常流量判定部３、弁駆動部４、弁５、復帰入力部６、異常バイパス部７、センサ異常判定部８、積算バイパス部９、積算部１０から構成され、以下にその役割を記載する。

流量検出部１ではガス通路内を通過するガス流量に対応して流量信号ａを出力する。 流量算出部２では流量検出部１の流量信号ａを用いて流量ｂを算出する。 異常流量判定部３は流量算出部２の流量ｂを受け取ると予め保持している判定値と比較し異常であれば弁閉信号ｃを出力する。

弁駆動部４は異常流量判定部３の弁閉信号ｃまたは復帰入力部６の弁開信号ｅあるいはセンサ異常判定部８の弁閉信号ｃを受け取ると弁駆動信号ｄを出力する。弁５は弁駆動部４の弁駆動信号ｄを受け取るとガス通路を開栓または閉栓する。 復帰入力部６は外部より復帰入力を受け付けると弁開信号ｅを出力する。

異常バイパス部７は異常流量判定部３の弁閉信号ｃまたは復帰入力部６の弁開信号ｅを受け取ると任意の時間（例えば、ガス種と異なる気体が均一化するまでの１０分間としても良いし、無条件に１時間等に設定してもよい）バイパス信号ｆを出力する。

センサ異常判定部８は異常バイパス部７からのバイパス信号ｆがなければ流量検出部１の流量信号ａが予め定められた異常条件（例えば、連続でセンサからの信号がない場合や、ゲイン補正の値が上下限値に張り付く場合など）に合致するかどうかの異常判定を実施し異常成立時にのみ弁閉信号ｃを出力する。異常バイパス部７からのバイパス信号ｆがあれば予め定められた異常条件の判定を停止する。

積算バイパス部９は異常流量判定部３の弁閉信号ｃまたは復帰入力部６の弁開信号ｅを受け取ると任意の時間、流量算出部２の流量ｂの出力を停止する。

積算部１０は積算バイパス部９からの流量ｂを受け取ると流量ｂを積算して保持するように構成されている。

特開２００７−１４７４３０号公報

前記従来の構成では、センサ異常判定部８は異常バイパス部７からのバイパス信号ｆがなければ流量検出部１の流量信号ａが予め定められた異常条件に合致するかどうかの異常判定を実施し異常成立時にのみ弁閉信号ｃを出力することで、流量検出部１からのガス遮断装置が弁を開閉栓したとき発生する可能性のある一過性の異常な流量信号ａの出力を排除することができ、異常な流量信号ａに基づくセンサ異常判定を回避するようにしている。

これは、熱量転換時やガス遮断装置の設置・交換時などに、空気が混入して不均一なガスの層が出来ると超音波の伝搬が均一になっている時と異なる伝わり方となるために、現在使用しているガス種と異なってしまうことで、流量信号ａが測定条件想定外の流量を示す可能性があるためである。

超音波式ガス遮断装置の流量計測は、上流側から下流側と下流側から上流側とセンサの送受信を切替、伝搬時間Ｔの差から流速を求める構成になっている。すなわち、発信側のセンサから出力された超音波を受信側では図８（ａ）に示すような波形として取得し、振幅がＶのレベルを３波目が超えその後に初めてゼロクロスする時点（ｔ１）を計測点とし、計測開始点（ｔ０）からの時間を伝搬時間Ｔとして測定している。このため波形全体が適正な大きさでなければ異常な流速を算出することとなる。

この適正な波形をつくるために波形の最大ピークをＶＨ、ＶＬの間に入るように都度受信回路の増幅部（図示せず）のゲイン補正し、波形の３波目が常に初めてＶのレベルを超えるようにしている。従って、ゲイン補正が想定外の変動（ゲインの上げ下げが追従できないくらい変化した場合や、上下限値に張り付いた場合等で適正な波形が得られないような場合）を必要とされたときに計測した流速が異常（例えば、２波目や４波目で初めてＶのレベルを超えた場合や、全ての波形のピークがＶのレベルを超えない場合等）となる可能性があったためである。

しかしながら、一過性の異常な状態で測定条件想定外な流量となるのは特許文献１で記載している期待される効果である熱量転換時やガス遮断装置の設置・交換時のガス供給する作業者がガス遮断装置に対して操作や工事を実施しているときだけではない。図７に示すようにガス（図示せず）を使用するユーザ宅３７に、ガスを供給するために地中に埋設されている導管３２に事故や自然災害、工事ミス等によって大量の空気（エアー３１）等が誤って混入すると、導管３２からガスを使用するユーザ宅３７に引き込まれている枝管（上流側配管３３）を経由してガス遮断装置３４にエアー３１が流入するため、一過性（ガス種と異なる気体が均一化するまでの間）の異常な不均一なガスの層が形成される可能性がある。

すなわち、導管３２にエアー３１が誤って混入された場合、混入場所（Ｐ１の箇所）から下流にある（例えば、導管内３２の矢印の方向）ユーザ宅３７でガス機器３６が使用されると、下流側の圧力が下がるため結果エアー３１が下流側に移動して行くことになるので、連鎖的に混入場所よりも下流側にあるユーザ宅３７で一過性の異常な不均一なガスの層が形成され、広範囲な地域で異常状態となり一斉にガス遮断装置３４が閉栓するが自動的に復旧する機能がないためガス供給の作業者がガス通路を開栓する復旧作業を行わなければならないという課題を有していた。

本発明の流量計測装置であるサブメータ３８は、従来例に示すガス遮断装置３４のように、ガス遮断装置３４以降に設置されているガス（図示せず）を使用しているユーザ宅３７の保安上（例えば、微細なガス漏れや、下流側配管３５が折れ大流量のガスが流れた場合や地震が発生する等々とガス通路を遮断する機能）の異常を監視するものではない。

サブメータ３８は、直下に置かれた特定のガス機器（ＧＨＰ４１）のガス使用量を監視するものであるため、ガス通路を閉栓するような機能を持たないのが常である。このため、不均一なガスの層が形成されると測定条件想定外の流量に基づき流量パルスを出力し続けることとなり、このため積算装置３９が誤った流量パルスを積算する可能性があるという課題がある。

さらに、サブメータ３８は異常なガスの状態を検出することはできるが、ガス遮断装置３４のようにガス通路を閉栓できないので、ガスが流れる状態にあるためにガスユーザやガス供給者等に発見されにくく、結果復旧操作も受けにくいという課題も有している。

本発明はかかる課題を解決するもので、異常なガスの状態に基づく流量パルスの出力停止とガス供給の作業者を介すことなく自動的に復旧する流量計測装置を提供することを目的とする。

なお、ガス遮断装置３４は本発明と同じ計測方法（超音波式）以外に、ガスの供給圧（上流側配管３３内のガス圧）とガス機器３６が燃焼しガスを消費することによって発生する圧力降下（下流側配管α３５のガス圧）による差圧を利用し、ガス遮断装置３４内にある複数の膜で区切られたガス室（図示せず）へのガスの流入に伴い可動するバルブ（図示せず）等の部品の組み合わせにより一定のガス通過量を計量する膜式がある。

膜式はバルブに取り付けられたアーム上の磁石（図示せず）が一定のガス通過量を計測する毎に、１回転の楕円運動をする構造となっている。ガス遮断装置３４内に組み込まれた制御マイコンはこの楕円運動をする磁石の位置を検出して、一回転毎のガスの使用量を積算する構成になっている。従ってたとえ一過性のガスの異常な状態が発生しても、一定量のガスを検出する機能だけなので異常は検出できなかった。

このためガス遮断装置３４が膜式でサブメータ３８が超音波式であると一過性のガスの異常な状態が発生してもガス遮断装置３４はガス通路を閉栓することがないので、サブメータ３８に一過性の異常なガスが流入するまで、異常な状態を検出することができないことがあった。

前記従来の課題を解決するために、本発明の流量計測装置は、一過性の異常なガスの状態が均一化するまでに必要とされる時間経過後に自動的に流量パルスの出力を再開する出力停止判定部や、一過性の異常なガスの状態であったものが均一化することで異常状態が改善されたかを判定するセンサ異常判定部や、異常状態を検出した時点で流量計測装置よりも下流側に設置されているガス機器（例えば、ＧＨＰや燃料電池等）にパージ信号を出力することで強制的に燃焼（ガス機器にガスを消費させることで流量計測装置内に流入したエアーを移動させる）させるパージ指示部を備えたものである。

これによれば、パージ指示部で、まずガス機器（例えば、ＧＨＰや燃料電池等）の強制燃焼により流量検出部に流入したエアーを下流側に押し流すことができる。しかしながら導管に混入したエアーが大量の場合にはパージ量によっては不均一なガスの層をすべて押し流すことができない場合がある。その場合は気体が均一化するまでに必要とされる時間が経過したあと、あるいは一過性の異常なガスの状態であったものが均一化することで異常状態が改善されたことを検出した時点で流量計測装置がガス供給の作業者が行う復旧作業を要さずに自動的に流量パルスの出力を再開させることができるようになる。

本発明の流量計測装置は、導管に事故や自然災害、工事ミス等によって大量のエアーが
誤って混入したことで、一過性の異常な状態となり広範囲で流量計測装置が流量パルスの出力を停止しても自動的に出力を再開することで、ガス供給の作業者がガスを使用するユーザ宅を一軒一軒回って流量パルス出力の復旧作業を行う必要がなくなるためガス供給の作業者の大幅な作業軽減が図れ、利便性をさらに向上させることができる。

本発明の実施の形態１における流量計測装置の機能ブロック図 本発明の実施の形態１におけるプログラムフローチャート 本発明の実施の形態２における流量計測装置の機能ブロック図 本発明の実施の形態２におけるプログラムフローチャート 本発明の実施の形態３における流量計測装置の機能ブロック図 本発明の実施の形態３におけるプログラムフローチャート 流量計測装置と周辺の配置関連図 （ａ）超音波信号の受信波形図、（ｂ）異常判定と異常解除判定の方法を説明する図 従来のガス遮断装置の機能ブロック図

第１の発明は、ガス通路内を通過するガス流量に対応した流量信号を出力する流量検出部と、前記流量信号に基づいて流量を算出する流量算出部と、前記流量信号が予め定められた異常判定条件に合致した場合にセンサ異常信号を出力するセンサ異常判定部と、前記センサ異常信号を受け取ると第一の所定期間の計時を開始し計時中は出力停止信号を出力し、第一の所定期間が経過したときに異常が継続していればセンサ異常警告信号を出力する出力停止判定部と、前記出力停止信号を受け取っている間は前記流量算出部の前記流量に基づいた流量パルスの外部出力を停止するパルス出力部と、前記センサ異常警告信号を受け取ると警告を行う警告報知部と、を備えたものである。

これによれば、前記センサ異常判定部が異常判定を行い異常と判断すると前記パルス出力部が前記流量パルスの外部出力を停止することが可能となり、前記出力停止判定部が一過性の異常なガスの状態が改善するまでに必要とされる期間を計時して第一の所定期間が経過すると自動的に前記流量パルスの外部出力を再開するとともに、前記出力停止表示部によって、一旦前記流量パルスの外部出力を停止してから自動的に再開するまでの間の自動復旧の待ち状態であることを表示することが可能となることで利便性を向上させることができる。

第２の発明は、特に第１の発明において、前記センサ異常判定部は、前記第一の所定期間の計時中に前記流量信号があらかじめ定められた前記異常解除条件に合致した場合、センサ異常解除信号を出力し、前記出力停止判定部は、前記センサ異常解除信号を受け取るまでは前記出力停止信号を出力するようにしたことで、前記センサ異常判定部が一旦異常を検出して異常成立したあと、異常解除条件と合致した場合、第一の所定期間の経過を待たずに異常状態が解除され次第自動復旧するものである。

第３の発明は、特に第１および第２の発明において、前記センサ異常判定部は、前記流量信号が予め定められた異常判定条件に合致した場合、前記センサ異常信号を出力する前にパージ信号を出力して流量計測装置の下流側に設置されているガス機器を強制運転した後、再度、異常判定条件に合致した時に前記センサ異常信号を出力するようにしたことで、前記センサ異常信号を出力する前に異常と判断するに至った一過性の異常なガスを前記流量検出部から下流側に移動させることで現在使用しているガスに戻ったか否かを判定することが可能となり、強制的に一過性の異常なガスの状態を改善し不必要な流量パルスの外部への出力停止を行うことを防止するものである。

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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における流量計測装置（以下、サブメータとして説明する）の機能ブロック図を示すものである。

図１において、実施の形態１のサブメータは流量検出部１１、流量算出部１２、センサ異常判定部１３、出力停止判定部１４、パルス出力部１５、出力停止表示部１６、警告表示部１７とから構成され、以下にその役割を記載する。

流量検出部１１は、ガス通路内を通過するガス流量に対応して定期的（例えば、１秒毎でも良いし、１分毎でもよい）に流量信号Ａ（例えば、ガス通路内に対向した超音波センサを取り付け超音波の伝播時間の違いからガス流量を検知してもよい）を出力する。

流量算出部１２は、流量検出部１１の流量信号Ａに基づいて流量Ｂ（例えば、予め保持している流量信号Ａに対する重み付けを持たせた係数を流量信号Ａに掛けて流量Ｂを算出してもよい。単独の流量信号Ａから流量Ｂを求めても良いし、複数の流量信号Ａから平均した流量Ｂを求めてもよい）を算出する。

センサ異常判定部１３は、流量検出部１１の流量信号Ａが予め定められた異常判定条件に合致するか否かの異常判定を実施し、異常成立時にセンサ異常信号Ｃを出力し、異常否成立時はセンサ異常信号Ｃを出力しない。

なお、異常判定条件としては、流量信号Ａを直接比較する異常判定値の他に、例えば、連続でセンサからの信号がない場合や、ゲイン補正の値が上下限値に張り付く場合などを一回で判定してもよいし、複数回連続するようにしてもよい。また、複数回連続判定を実施する場合は第二の所定期間を設け、１分毎等のタイミングで実施するようにしてもよい。

出力停止判定部１４は、センサ異常判定部１３のセンサ異常信号Ｃを受け取ると第一の所定期間（例えば、一過性の異常なガスの状態が均等にまざりあって改善するまでの時間にガス供給の作業者がサブメータを設置したり、あるいは移設したりしたときにも同様に異常なガスの状態になるので作業時間の余裕を持たせた１２時間や工事が土日を跨ぐことを考慮して無条件に３日としてもよい）の計時を開始し、第一の所定期間の計時中は出力停止信号Ｄと出力停止表示信号Ｅを出力するがセンサ異常警告表示信号Ｆの出力は停止する。第一の所定期間が経過したときにセンサ異常判定部１３のセンサ異常信号Ｃがなければ出力停止信号Ｄと出力停止表示信号Ｅおよびセンサ異常警告表示信号Ｆの出力を停止し、センサ異常信号Ｃがあれば出力停止信号Ｄと出力停止表示信号Ｅの出力を継続し、かつセンサ異常警告表示信号Ｆを出力する。

パルス出力部１５は、出力停止判定部１４の出力停止信号Ｄがあれば流量算出部１２の流量Ｂに基づいた流量パルス（例えば、使用目的に合わせ細かく１Ｌ毎にしても良いし、大まかに１００Ｌ毎等としても良い。なお膜式でサブメータを構成した場合は一定量の流量を計測する方式のため一定量（例えば計量体積である０．６Ｌ／ｒｅｖ）の倍数の出力となる。これに対して超音波式では指定した量で流量パルスを出力できるという有利な点がある）の外部への出力（例えば、流量パルスを受け取ると処理を行う積算装置に対して出力する）を停止し、出力停止信号Ｄがなければ流量パルスを外部へ出力する。

出力停止表示部１６は、出力停止判定部１４の出力停止表示信号Ｅがあれば出力停止中の表示（例えば、一過性の異常なガスの状態を検出して流量パルスの出力を停止してから、第一の所定期間が経過し再開するまでの期間中を通してＬＥＤの点灯やＬＣＤによる記号や文字の表示等をＬＥＤやＬＣＤ等で表示してもよい。またＬＣＤに第一の所定期間の経過時間または所定期間が終了するまでの残時間を表示しても同様の効果が得られる）を行い、出力停止表示信号Ｅがなければ出力停止中の表示を行わない。

警告表示部１７は、出力停止判定部１４のセンサ異常警告表示信号Ｆを受け取ると、本来は不均一なガスが第一の所定期間中に混ざり合って解消されるべきものが解消されないため、もはや一過性の異常状態ではなくサブメータ側に異常と判断するような故障等が発生している可能性があることを考慮し警告表示（例えば、ＬＥＤの点灯やＬＣＤによる記号や文字の表示等により警告してもよい）を行う。

以上のように、本実施の形態においては、センサ異常判定部１３が異常判定を行い異常と判断するとパルス出力部１５が流量パルスの外部出力を停止することが可能となり、出力停止判定部１４が一過性の異常なガスの状態が改善するまでに必要とされる期間を計時して第一の所定期間が経過すると自動的に流量パルスの外部出力を再開するとともに、出力停止表示部１６によって、一旦流量パルスの外部出力を停止してから自動的に再開するまでのあいだの自動復旧の待ち状態であることを表示することができる。

すなわち、図７においてガス（図示せず）を使用するユーザ宅３７にガスを供給する導管３２が事故や自然災害または工事ミスにより誤ってＰ１の箇所でエアー３１が混入した場合、エアー３１が導管３２の中を下流側（矢印の方向）に移動してくるとユーザ宅３７に本来はガスを引き込むための上流側配管３３の入り口（Ｐ２の箇所）からガス遮断装置３４を経由してサブメータ３８にエアー３１が流入してくることとなる。

サブメータ３８の計量検出部１１（Ｐ８の箇所）でガスとエアー３１が不均一に混合すると測定条件想定外の流量（不均一でガスの層が出来ると超音波の伝搬が均一になっている時と異なる伝わり方となるため）となり、センサ異常判定部１３で予め定められた異常判定条件と合致した結果、積算装置３９への流量パルス出力が停止されることとなる。

その後、第一の所定期間に至るまでの時間を掛けてガスとエアー３１が混合され徐々に均一に混ざっていくため、やがて不均一なガスとエアー３１の層がなくなることとなる。以上より第一の所定期間経過後に流量パルス出力を再開することでガス供給の作業者（図示せず）がユーザ宅３７を一軒一軒回ってサブメータ３８の開栓作業（復旧作業）をすることなく、サブメータ３８を自動的に復旧させることができるようになる。

図２に実施の形態１のプログラムフローチャートを処理Ｓ０１から処理Ｓ１４にて示す。今、処理開始から処理終了までのフローはインターバルカレンダ等により周期的に処理されるものとする。またプログラム起動時には期間カウンタは０に、異常期間中はリセット状態に初期化されているものとする。

流量検出部１１において処理Ｓ０１（各ブロック図の左上の数字）は、ガスユーザのガスの使用に対応した流量信号Ａ（例えば、ガス通路内に対向した超音波センサを取り付け超音波の伝播時間の違いからガス流量を検知してもよい）を出力（例えば、１秒毎でも良いし、１分毎でもよい）して処理Ｓ０２に移行する。

センサ異常判定部１３において処理Ｓ０２は、既に異常と判定済みであれば処理Ｓ０９に移行し、既に異常と判定済みでなければ処理Ｓ０３へ移行する。

センサ異常判定部１３において処理Ｓ０３は、流量検出部１１の流量信号Ａが予め定められた異常判定条件に合致するか否かの異常判定を実施し、異常判定条件と合致していると判断した場合は処理Ｓ０６へ移行し、異常判定条件と合致していないと判断した場合は処理Ｓ０４へ移動する。

なお、異常判定条件としては、流量信号Ａを直接比較する異常判定値の他に、例えば、連続でセンサからの信号がない場合や、ゲイン補正の値が上下限値に張り付く場合などを一回で判定してもよいし、複数回連続するようにしてもよい。また、複数回連続判定を実施する場合は第二の所定期間を設け、１分毎等のタイミングで実施するようにしてもよい。

流量算出部１２において処理Ｓ０４は、流量信号Ａから流量Ｂ（例えば、予め保持している流量信号Ａに対する重み付けを持たせた係数を流量信号Ａに掛けて流量Ｂを算出してもよい。単独の流量信号Ａから流量Ｂを求めても良いし、複数の流量信号Ａから平均した流量Ｂを求めてもよい）を求め処理Ｓ０５に移行する。

パルス出力部１５において処理Ｓ０５は、流量Ｂに基づいた流量パルス（例えば、使用目的に合わせ細かく１Ｌ毎にしても良いし、大まかに１００Ｌ毎等としても良い。なお膜式でサブメータを構成した場合は一定量の流量を計測する方式のため一定量（例えば計量体積である０．６Ｌ／ｒｅｖ）の倍数の出力となる。これに対して超音波式では指定した量で流量パルスを出力できるという有利な点がある）を外部に出力して処理を終了する。

センサ異常判定部１３において処理Ｓ０６は、出力停止判定部１４の第一の所定期間の期間カウンタをクリア（０にする）し処理Ｓ０７へ移行する。処理Ｓ０７は異常判定条件が合致し一過性の異常なガスの状態を検出してから、第一の所定期間が経過するまでの状態であることを示す異常期間中をセットして処理Ｓ０８へ移行する。

出力停止表示部１６において処理Ｓ０８は、出力停止中の表示（例えば、一過性の異常なガスの状態を検出して流量パルスの出力を停止してから、第一の所定期間が経過し再開するまでの期間中を通してＬＥＤの点灯やＬＣＤによる記号や文字の表示等をＬＥＤやＬＣＤ等で表示してもよい。またＬＣＤに第一の所定期間の経過時間または所定期間が終了するまでの残時間を表示しても同様の効果が得られる）を行い処理を終了する。

出力停止判定部１４において処理Ｓ０９は、第一の所定期間（例えば、一過性の異常なガスの状態が均等にまざりあって改善するまでの時間にガス供給の作業者がサブメータを設置したり、あるいは移設したりしたときにも同様に異常なガスの状態になるので作業時間の余裕を持たせた１２時間や工事が土日を跨ぐことを考慮して無条件に３日としてもよい）をカウントして処理Ｓ１０へ移行する。処理Ｓ１０は第一の所定期間が経過していれば処理Ｓ１１へ移行し、第一の所定期間が経過していなければ処理を終了する。

センサ異常判定部１３において処理Ｓ１１は、流量検出部１１の流量信号Ａが予め定められた異常判定条件に合致するか否かの異常判定を再度実施し、異常判定条件と合致していると判断した場合は処理Ｓ１４へ移行し、異常判定条件と合致していないと判断した場合は処理Ｓ１２へ移動する。

出力停止判定部１４において処理Ｓ１２、は異常期間中の状態をリセットして処理Ｓ１３へ移行する。

出力停止表示部１６において処理Ｓ１３は、出力停止中の表示を消灯して処理を終了する。

警告表示部１７において処理Ｓ１４は、警告表示（例えば、ＬＥＤの点灯やＬＣＤによる記号や文字の表示等により警告してもよい）をして処理を終了する。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における流量計測装置（以下、サブメータとして説明する）の機能ブロック図を示すものである。

図３において、実施の形態２のサブメータは流量検出部１１、流量算出部１２、センサ異常判定部１３、出力停止判定部１４、パルス出力部１５、出力停止表示部１６、警告表示部１７とから構成され、センサ異常判定部１３から出力停止判定部１４にセンサ異常解除信号Ｇを出力する以外は実施の形態１と同一のため説明は省略する、以下にセンサ異常判定部１３と出力停止判定部１４の役割を記載する。

図８（ｂ）は、センサ異常判定部１３における流量信号Ａの異常判定と異常解除判定を模式的に説明するグラフで、流量信号Ａ（異常判定対象値）が、異常判定成立値以下になった場合に異常と判定し、異常解除成立値以上になった場合に異常を解除することを示している。

そして、センサ異常判定部１３は、流量検出部１１の流量信号Ａが予め定められた異常判定条件に合致するか否かの異常判定を実施し、異常成立時にセンサ異常信号Ｃを出力した後も異常判定を継続して実施し異常判定条件に合致しなくなり、図８（ｂ）の異常解除成立値を超えて異常状態が解除されるとセンサ異常解除信号Ｇを出力する。

なお、異常判定条件としては、流量信号Ａを直接比較する異常判定値の他に、例えば、連続でセンサからの信号がない場合や、ゲイン補正の値が設定された上下限値に張り付く場合などを一回で判定してもよいし、定期的（例えば、１分毎）に判定し複数回連続して継続する場合に異常と判定してもよい。

出力停止判定部１４は、センサ異常判定部１３のセンサ異常信号Ｃを受け取ると第一の所定期間（例えば、モデル実験等で導き出された一過性の異常なガスの状態が均等にまざりあって改善するまでの時間にガス供給の作業者がサブメータを設置したり、あるいは移設したりしたときにも同様に異常なガスの状態になるので作業時間の余裕を持たせた１２時間や工事が土日を跨ぐことを考慮して無条件に３日としてもよい）の計時を開始し、第一の所定時間の計時中またはセンサ異常判定部１３のセンサ異常解除信号Ｇを受け取るまでは出力停止信号Ｄと出力停止表示信号Ｅを出力するがセンサ異常警告表示信号Ｆの出力は停止する。第一の所定期間が経過したときにセンサ異常判定部１３のセンサ異常信号Ｃがなければ出力停止信号Ｄと出力停止表示信号Ｅおよびセンサ異常警告表示信号Ｆの出力を停止し、センサ異常信号Ｃがあれば出力停止信号Ｄと出力停止表示信号Ｅの出力を継続し、かつセンサ異常警告表示信号Ｆを出力する。

以上のように、本実施の形態においては、センサ異常判定部１３が一旦異常を検出して異常成立したあと、第一の所定期間が経過する前に異常判定条件と合致しなくなり異常状態が解除され次第自動復旧するものである。

すなわち、図７においてサブメータ３８よりも下流側にある下流側配管β４０内に残っているガス（図示せず）とサブメータ３８に到達する前にガスとエアー３１がある程度混ざっていた場合、その混ざり具合によっては一過性の異常なガスの状態が均等にまざりあって改善するまでの時間は、モデル実験等で導き出された一過性の異常なガスの状態が均等にまざりあって改善するまでの時間よりも短縮できる可能性がある。また、ガス供給の
作業者がサブメータ３８を設置したり、あるいは移設したりしたときでなければさらに短縮できる可能性がある。

短縮できる時間は導管３２に誤ってエアー３１が混入した場所（Ｐ１の箇所）とユーザ宅３７までの距離および導管３２と上流側配管３３や下流側配管α３５等の設置状況（曲がり具合や曲がる箇所数等々）や混入してからのサブメータ３８に至るまでの経過時間等々により異なることが予想できるため、異常成立後も異常判定を継続して実施し異常判定条件に合致しなくなるのを監視することで、早期に自動復旧することができるようになる。

なお、異常判定条件に合致するか否かの判定値は、合致と否合致を頻繁に繰り返さないようにして判定を実施するために図８（ｂ）に示すようにヒステリシス（異常判定成立値と異常解除成立値）を設けて異常判定対象値と比較する場合がある。このとき、異常解除成立値の設定内容によっては一過性の異常なガスの状態が均等にまざりあって改善しているようになっていても、第一の所定期間内に異常解除成立値を超え異常状態が解除する条件が成立していない場合もある。しかし、このときは第一の所定期間経過後に再開することで自動的に復旧することができるようになる。

以上のように、本実施の形態においてはセンサ異常判定部１３が一旦異常を検出して異常成立したあと、第一の所定期間が経過する前に異常解除条件と合致し、異常状態が解除されたと判定するとセンサ異常解除信号Ｇを出力して自動復旧させることができる。

図４に実施の形態２のプログラムフローチャートを処理Ｓ０１から処理Ｓ１５にて示す。但し、実施の形態１のプログラムフローチャートと同一番号のものは同じ処理のため説明を省略するが、処理Ｓ１０は第一の所定期間が経過していなければ処理を終了するのではなく処理Ｓ１５へ移行するものとする。今、処理開始から処理終了までのフローはインターバルカレンダ等により周期的に処理されるものとする。

センサ異常判定部１３において処理Ｓ１５は、流量検出部１１の流量信号Ａが予め定められた異常解除条件に合致し、異常状態が解除されると処理Ｓ１２へ移行し、異常判定条件に合致していれば処理を終了する。異常解除条件としては、異常解除成立値を少なくとも１回以上超えた場合としても良い。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における流量計測装置（以下、サブメータとして説明する）の機能ブロック図を示すものである。

図５において、実施の形態３のサブメータは流量検出部１１、流量算出部１２、センサ異常判定部１３、出力停止判定部１４、パルス出力部１５、出力停止表示部１６、警告表示部１７、パージ指示部１８とから構成され、センサ異常判定部１３とパージ指示部１８以外は実施の形態２と同一のため説明は省略する、以下にセンサ異常判定部１３とパージ指示部１８の役割を記載する。

センサ異常判定部１３は、流量検出部１１の流量信号Ａが予め定められた異常判定条件に合致するか否かの異常判定を実施して異常判定条件に合致した場合、少なくとも１回以上のパージ信号Ｈを出力してサブメータの下流側に設置されているガス機器を強制運転させたあと再度異常判定条件に合致するか否かの異常判定を実施し再度異常が成立した時にセンサ異常信号Ｃを出力し、異常否成立時はセンサ異常信号Ｃを出力しない。

このパージ信号Ｈの出力は、ガス機器がサブメータ以降の下流側配管内のガスを一掃す
る量をパージできるなら１回で、少量ずつ様子を見ながらパージと異常判定を繰り返すなら複数回に分けて行う。

また、強制運転は、サブメータよりも下流側に設置されているＧＨＰを強制燃焼させてもよいし、屋内に設置されているガス機器や専用のパージ装置を設けて空タンク内や可能であれば大気中にパージしてもよい。

なお、異常判定条件としては、流量信号Ａを直接比較する異常判定値の他に、例えば、連続でセンサからの信号がない場合や、ゲイン補正の値が上下限値に張り付く場合などを一回で判定してもよいし、複数回連続するようにしてもよい。また、複数回連続判定を実施する場合は第二の所定期間を設け、例えば、１分毎等のタイミングで実施するようにしてもよい。

パージ指示部１８はパージ信号Ｈを受け取ると外部のガス機器に強制燃焼の指示を与える。指示の方法としては、有線や無線を用いて強制燃焼のトリガー信号を与えてガス機器側で所定の時間安定して燃焼するまでパージ制御させても良いし、一定期間の信号を与えて一定期間中は強制燃焼させるようにしてもよい。

すなわち図７においてサブメータ３８よりも下流側にあるユーザ宅３７内に設置されているＧＨＰ４１（例えば、燃料電池等でもよい）を強制燃焼させることで、サブメータ３８内の流量検出部１１にある（Ｐ８の箇所）の一過性の異常なガスをＰ９以降の箇所に押し流すことで（Ｐ１０の箇所まで押し流し、ＧＨＰ４１に強制燃焼させる方が望ましい）異常な状態から強制的に脱却させるように試みることが可能となる。

以上のように、本実施の形態においては、センサ異常信号Ｃを出力する前に異常と判断するに至った一過性の異常なガスを流量検出部１１から下流側に移動させることで現在使用しているガスに戻ったか否かを判定することが可能となり、強制的に一過性の異常なガスの状態を改善し不必要な流量パルスの外部への出力停止を行うことを防止することができる。

図６に実施の形態３のプログラムフローチャートを処理Ｓ０１から処理Ｓ１９にて示す。但し、実施の形態２のプログラムフローチャートと同一番号のものは同じ処理のため説明を省略するが、処理Ｓ０３は異常判定条件と合致していると判断した場合は処理Ｓ０６へ移行するのではなく処理Ｓ１６へ移行し、処理Ｓ１３は処理を終了するのではなく処理Ｓ１９へ移行するものとする。今、処理開始から処理終了までのフローはインターバルカレンダ等により周期的に処理されるものとする。またプログラム起動時にはバージ済はリセット状態に初期化されているものとする。

センサ異常判定部１３において処理Ｓ１６は、パージ済か否かを判定してパージ済であれば処理Ｓ０６へ移行し、パージ済でなければ処理Ｓ１７へ移行する。

パージ指示部１８において処理Ｓ１７は、ガス機器に強制燃焼の指示（例えば、有線や無線を用いて強制燃焼のトリガー信号を与えてＧＨＰ側で所定の時間安定して燃焼するまでパージ制御させても良いし、一定期間の信号を与えて一定期間中は強制燃焼させるようにしても同等の効果が得られる）を与えて処理Ｓ１８へ移行する。処理Ｓ１８はパージ済をセットして処理を終了する。

出力停止判定部１４において処理Ｓ１９は、パージ済をリセットして処理を終了する。

従って、例えば、深夜から明け方にかけて行った道路工事により導管が誤って傷つけら
れ、その後エアーが混入した状態で導管が修理された場合、従来は一過性の異常なガスの状態になってもサブメータはガス遮断装置のようにガス通路を閉栓できないため、ガス供給の作業者やガスユーザに異常な状態であることを認識させにくかった。このため、道路工事で誤ってエアーが混入したか否かもわからず、仮にエアーが混入したことがわかったとしても道路工事を行った周辺地域のどこまで、エアーが混入したことにより影響が広がっているかを知るすべがなく、異常の有無がないか一軒一軒ユーザ宅を回っても異常か否かを確認するすべもなかった。

このため積極的に一過性の異常なガスの状態を検出しても流量パルスの出力を停止させると、ガス供給の作業者は復旧すべき対象（サブメータ）がわからないため、流量パルスを停止する弊害（復旧作業を行うまで流量パルスの出力が停止する）の方が問題（短期間ではなく発見されるまでの長期間）となっていた。

しかしながら、実施の形態１〜３のサブメータでは、ガス供給の作業者の復旧作業を介さずに自動復旧が可能になることで誤ってエアーが混入し一過性の異常なガスの状態になったとき流量パルスの外部への出力を停止することができるので、積算装置の誤積算を防止することでガスユーザの負担とガス供給者側の利便性を向上させることができる。

なお、サブメータはガス通路を閉栓できないのが常なので流量パルスの外部出力を停止している期間中でもガスユーザはガスが使えるので実際に使用したガスの使用量と積算装置の積算値とに齟齬ができるが、サブメータが一過性の異常なガスの状態を検出したとき、ガス遮断装置にガス通路を閉栓する要求を出力するように構成すれば、流量パルスの外部出力を停止している期間中にガスユーザがガスを使用できなくなるので齟齬は解消されることとなる。

さらに、サブメータが一過性の異常なガスの状態を検出したときガス遮断装置に、ガス供給者がガス遮断装置を監視しているセンタに通報させるように構成すれば、サブメータの異常を通報することもできるようになる。

また、サブメータが（ガス遮断装置を経由させてもよい）ユーザ宅のガス機器に出力しパージ信号を与えれば、ユーザ宅の下流側配管内の全ての一過性のガスの異常状態を改善することも可能となる。

以上のように、本発明にかかるガス遮断装置は一過性のガスの異常なガスの状態を強制的に改善することが可能となるので、ガスを水等に置き換えれば、水道メータ等の用途にも適用できる。

１１ 流量検出部
１２ 流量算出部
１３ センサ異常判定部
１４ 出力停止判定部
１５ パルス出力部
３８ サブメータ（流量計測装置）

Claims (3)

1. ガス通路内を通過するガス流量に対応した流量信号を出力する流量検出部と、
   前記流量信号に基づいて流量を算出する流量算出部と、
   前記流量信号が予め定められた異常判定条件に合致した場合にセンサ異常信号を出力するセンサ異常判定部と、
   前記センサ異常信号を受け取ると第一の所定期間の計時を開始し計時中は出力停止信号を出力し、第一の所定期間が経過したときに異常が継続していればセンサ異常警告信号を出力する出力停止判定部と、
   前記出力停止信号を受け取っている間は前記流量算出部の前記流量に基づいた流量パルスの外部出力を停止するパルス出力部と、
   前記センサ異常警告信号を受け取ると警告を行う警告報知部と、を備えた流量計測装置。
2. 前記センサ異常判定部は、前記第一の所定期間の計時中に前記流量信号があらかじめ定められた異常解除条件に合致した場合、センサ異常解除信号を出力し、
   前記出力停止判定部は、前記センサ異常解除信号を受け取るまでは前記出力停止信号を出力するようにしたことを特徴とした請求項１記載の流量計測装置。
3. 前記センサ異常判定部は、前記流量信号が予め定められた異常判定条件に合致した場合、前記センサ異常信号を出力する前にパージ信号を出力して流量計測装置の下流側に設置されているガス機器を強制運転した後、再度、異常判定条件に合致した時に前記センサ異常信号を出力するようにしたことを特徴とした請求項１または２記載の流量計測装置。

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