JP3440820B2 - 電子式ガス計量装置及び電子式ガスメータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は流体としてのガスの
流量を計測して積算し積算流量を求める電子式ガス計量
装置、及び積算流量を表示する電子式ガスメータに係
り、特に、ガス流路中のガスの流速を間欠的に測定し、
この測定した流速でガスが所定断面のガス流路を通じ間
欠時間の間流れたと推定して流量を計測する電子式ガス
計量装置及び電子式ガスメータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子式ガスメータに適用
される流量計測装置として、例えば特公平７−１１９６
３８号公報において提案されている超音波式流量計測装
置が知られている。提案の装置は、ガス流路内に一定距
離だけ離れて配置された超音波周波数で作動する例えば
圧電式振動子からなる２つの音響トランスジューサを有
し、一方のトランスジューサの発生する超音波信号を他
方のトランスジューサに受信させる動作を交互に行って
超音波信号がトランスジューサ間でガス流方向とガス流
と逆方向に伝搬される時間をそれぞれ計測し、この計測
した２つの伝搬時間の時間差に基づいてガス流路内を流
れているガスの流速を間欠的に求め、この流速にガス流
路の断面積を乗じて瞬時流量を求める演算処理を行うよ
うになっている、この瞬時流量に間欠時間を乗じて通過
流量を求め、更にこの通過流量を積算して求めた積算流
量を表示することによって、電子式ガスメータを構成す
ることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電子式ガス
メータを通じて供給するガスを消費する燃焼器のなかに
は、使用中に供給ガス圧に圧力変動を生じさせるものが
ある。例えば、ＧＨＰ（ガスヒートポンプ）の場合、そ
の使用によってガス圧に約１５ｍｍＨ₂ Ｏの変動を１０
〜２０Ｈｚの周波数で生じさせる。このようなＧＨＰは
ガス流路に脈流を生じさせる脈流発生源となり、集合住
宅などにおいて特定の消費宅に設置され使用されている
と、ＧＨＰの生じさせる圧力変動が他の消費宅の電子式
ガスメータの上流側にも生じるようになる。そして、隣
接する消費宅にガス消費がなく実際にはガスが流れてい
なくても、電子式ガスメータ上流側に上述のような圧力
変動が生じることにより、電子式ガスメータ内のガス流
路内に瞬間的なガスの流れが生じため、ある流量に相当
する時間差を計測してしまうようになる。これをガス消
費に伴うガス流量と誤認し、通過流量として積算し積算
流量を求めてしまうことがあると、積算値が実際のガス
使用量よりも大きくなってしまい、計量器としては致命
的な信頼性上の問題となる。

【０００４】すなわち、図８（ａ）に示すような圧力変
動が電子式ガスメータの上流側に生じ、この圧力変動に
対応して図８（ｂ）に示すような間欠的な計測が行われ
たとすると、圧力変動の底部では下流側から上流側への
流れが生じて−の時間差が計測され、圧力変動の頂部で
は上流側から下流側への流れが生じて＋の時間差が計測
されるようになり、図８（ｃ）に示すような通過流量が
求められるようになる。

【０００５】よって本発明は、上述した状況に鑑み、間
欠的な計測によって流体の通過流量を推定して計測する
ようにしたものにおいて、上流側の圧力変動による通過
流量を誤って積算することで生じる誤差を低減してガス
使用量をより正確に積算できるようにした電子式ガス計
量装置を提供することを課題としている。

【０００６】本発明はまた、間欠的な計測によって流体
の通過流量を推定して計測するようにしたものにおい
て、上流側の圧力変動による通過流量を誤って積算する
ことで生じる誤差を低減してガス使用量をより正確に積
算し表示できるようにした電子式ガスメータを提供する
ことを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
成された請求項１記載の発明は、ガス流路１０中のガス
の流速に応じて変化する物理量を間欠的に測定し、該測
定した物理量と前記ガス流路の断面積と間欠時間とを乗
ずることによってガス流路を通過したガスの通過流量を
計測する流量計測手段１００と、該流量計測手段によっ
て計測した通過流量に基づいて積算流量を求める流量積
算手段２００とを備える電子式ガス計量装置において、
前記流量積算手段が、前記流量計測手段によって計測し
た前記ガス流路中を一方向に流れるガスの通過流量を順
次積算すると共に、該積算による積算値が所定値に達す
る毎に該積算値から前記所定値分差し引く第１の積算手
段１４ａ−１と、該予備積算手段の積算値が所定値に達
する毎に、該所定値分加算して前記積算流量を求める第
２の積算手段１４ａ−２と、前記流量計測手段が計測し
た物理量が前記ガス流路中を逆方向に流れるガスのもの
であるとき、前記第１の積算手段の積算値をクリアする
クリア手段１４ａ−３とを有することを特徴とする電子
式ガス計量装置に存する。

【０００８】請求項１記載の発明においては、流量計測
手段１００は、ガス流路１０中のガスの流速に応じて変
化する物理量を間欠的に測定し、この測定した物理量と
ガス流路の断面積と間欠時間とを乗ずることによってガ
ス流路を通過したガスの通過流量を計測する。流量積算
手段２００は、流量計測手段１００によって計測した通
過流量に基づいて積算流量を求める。流量積算手段２０
０において、第１の積算手段１４ａ−１が流量計測手段
１００によって計測したガス流路中を一方向に流れるガ
スの通過流量を順次積算すると共に、この積算による積
算値が所定値に達する毎にこの積算値から所定値分差し
引く。第１の積算手段の積算値が所定値に達する毎に、
第２の積算手段１４ａ−２がこの所定値分加算して積算
流量を求める。流量計測手段１００の計測した物理量が
ガス流路１０中を逆方向に流れるガスのものであると
き、クリア手段１４ａ−３が第１の積算手段１４ａ−１
の積算値をクリアする。

【０００９】以上のように、第１の積算手段１４ａ−１
が所定値に達するまでは通過流量は積算流量として直ち
に積算されず、第１の積算手段１４ａ−１において通過
流量が積算されているだけであり、この間に物理量がガ
ス流路中を逆方向に流れるガスのものとなる物理量を流
量計測手段１００が計測したときには、第１の積算手段
１４ａ−１の積算値をクリア手段１４ａ−３がクリアす
るようになっている。従って、ガスの使用がない状態で
上流側に圧力変動が生じ、この圧力変動によって生じる
ガス流路１０中のガスの流れによる通過流量を流量計測
手段１００が計測することがあっても、このような状態
のときには一般に、流量計測手段１００の計測した物理
量がガス流路中を逆方向に流れるガスのものとなり、こ
の計測によって第１の積算手段１４ａ−１をクリアする
ことによって、第１の積算手段１４ａ−１が所定値を越
えて通過流量を積算することがなくなり、ガス消費がな
いにも拘わらず、圧力変動によって計測される通過流量
を第２の積算手段１４ａ−２が積算流量として加算する
ことを防ぐことができる。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の電
子式ガス計量装置において、流量積算手段２００が上流
側の前記ガス流路中のガス圧力の変動を検出する圧力変
動検出手段１７を有し、該圧力変動検出手段によって圧
力変動を検出しているとき前記クリア手段による前記第
１の積算手段の積算値のクリアを行い、前記圧力変動検
出手段によって圧力変動を検出していないとき前記クリ
ア手段による前記第１の積算手段の積算値のクリアを行
わないようにしたことを特徴とする電子式ガス計量装置
に存する。

【００１１】請求項２記載の発明においては、請求項１
の発明の作用に加え、流量積算手段２００の圧力変動検
出手段１７が上流側のガス流路中のガス圧力の変動を検
出しているときクリア手段１４ａ−３による第１の積算
手段１４ａ−１の積算値のクリアを行い、そうでないと
きクリアを行わないようにしているので、上流側のガス
流路中にガス圧力の変動がないにも拘わらず、ガス流量
が小さいがために、流量計測手段１００の計測した物理
量がノイズなどの影響を受けて誤ってガス流路１０中を
逆方向に流れるガスのものとなってしまっても、このこ
とによって第１の積算手段１４ａ−１の積算値がクリア
されることがなく、正確な積算流量を求めることができ
る。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の電子式ガス計量装置において、前記流量計測手段
が、ガス流路中のガスの流速に応じて変化する物理量を
間欠的に測定する測定手段１００ａを有し、該測定手段
によって測定した物理量と前記ガス流路の断面積と間欠
時間とを乗ずることによってガス流路を通過したガスの
通過流量を計測し、前記測定手段が、前記ガス流路中の
ガスの流れ方向に離間して前記ガス流路内た配置された
２つの音響トランスジューサＴＤ１、ＴＤ２を有し、該
両トランスジューサ間で超音波信号の送受を交互に行
い、前記両トランスジューサ間での流れ方向とこれと逆
方向との超音波信号の伝搬時間の差を物理量として出力
する超音波式流速測定手段からなることを特徴とする電
子式ガス計量装置に存する。

【００１３】請求項３記載の発明においては、ガス流路
中のガスの流速に応じて変化する物理量が、超音波信号
がガス流路中をガスの流れ方向及び流れと逆方向にそれ
ぞれ伝搬する時間の差であるので、音響トランスジュー
サによる超音波信号の送受によって時間測定して機械的
な動作を伴うことなく、電子的に流量測定が行える。

【００１４】請求項４記載の発明は、ガス流路１０中の
ガスの流速に応じて変化する物理量を間欠的に測定し、
該測定した物理量と前記ガス流路の断面積と間欠時間と
を乗ずることによってガス流路を通過したガスの通過流
量を計測する流量計測手段１００と、該流量計測手段に
よって計測した通過流量に基づいて積算流量を求める流
量積算手段２００と、該流量積算手段によって求めた積
算流量を表示する表示手段１５とを備える電子式ガスメ
ータにおいて、前記流量積算手段が、前記流量計測手段
によって計測した前記ガス流路中を一方向に流れるガス
の通過流量を順次積算すると共に、該積算による積算値
が所定値に達する毎に該積算値から前記所定値を差し引
く第１の積算手段１４ａ−１と、該第１の積算手段の積
算値が所定値に達する毎に、該所定値を加算して前記積
算流量を求める第２の積算手段１４ａ−２と、前記流量
計測手段で計測した物理量が、前記ガス流路中をガスが
逆方向にガス流れたことに相当するものであるとき、前
記第１の積算手段の積算値をクリアするクリア手段１４
ａ−３とを有することを特徴とする電子式ガスメータに
存する。

【００１５】請求項４記載の発明においては、流量計測
手段１００は、ガス流路中のガスの流速に応じて変化す
る物理量を間欠的に測定し、この測定した物理量とガス
流路の断面積と間欠時間とを乗ずることによってガス流
路を通過したガスの通過流量を計測する。流量積算手段
２００は、流量計測手段によって計測した通過流量に基
づいて積算流量を求め、表示手段１５がこの積算流量を
表示する。流量積算手段２００において、第１の積算手
段１４ａ−１が、流量計測手段によって計測したガス流
路中を一方向に流れるガスの通過流量を順次積算すると
共に、この積算による積算値が所定値に達する毎にこの
積算値から所定値分差し引く。第１の積算手段１４ａ−
１の積算値が所定値に達する毎に、第２の積算手段１４
ａ−２がこの所定値を加算して積算流量を求める。流量
計測手段１００の計測した物理量がガス流路１０中を逆
方向に流れるガスのものであるとき、クリア手段１４ａ
−３が第１の積算手段１４ａ−１の積算値をクリアす
る。

【００１６】以上のように、第１の積算手段１４ａ−１
が所定値に達するまでは通過流量は積算流量として直ち
に積算されず、第１の積算手段１４ａ−１において通過
流量が積算されているだけであり、この間に物理量がガ
ス流路中を逆方向に流れるガスのものとなる物理量を流
量計測手段１００が計測したときには、第１の積算手段
１４ａ−１の積算値をクリア手段１４ａ−３がクリアす
るようになっている。従って、ガスの使用がない状態で
上流側に圧力変動が生じ、この圧力変動によって生じる
ガス流路中のガスの流れによる通過流量を流量計測手段
１００が計測することがあっても、このような状態のと
きには一般に、流量計測手段の計測した物理量がガス流
路中を逆方向に流れるガスのものとなり、この計測によ
って第１の積算手段１４ａ−１がクリアされることによ
って、第１の積算手段１４ａ−１が所定値を越えて通過
流量を積算することがなくなり、ガス消費がないにも拘
わらず、圧力変動によって計測される通過流量を積算流
量として加算することを防ぎ、実際のガス使用量よりも
多い積算流量を表示手段１５に表示しないようにでき
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図２は本発明に係る電子式ガス計
量装置を組み込んで構成した電子式ガスメータの一実施
の形態を示している。図示の電子式ガスメータは超音波
式として構成されており、流体であるガスを流すガスメ
ータ中の流路としてのガス流路１０内にガス流方向にお
いて距離Ｌだけ離され互いに対向して配置された超音波
周波数で作動する例えば圧電式振動子からなる２つの音
響トランスジューサＴＤ１及びＴＤ２と、ガス流路１０
に連通した空所１０ａ内に距離ｌだけ離れた管壁１０ｂ
に対向して配置された音響トランスジューサＴＤ３とを
有する。ガス流路１０には、両音響トランスジューサＴ
Ｄ１、ＴＤ２の上流側に弁閉によってガス流路１０を遮
断する遮断弁１０ｃが設けられている。

【００１８】各トランスジューサＴＤ１及びＴＤ２、Ｔ
Ｄ３はトランスジューサインタフェース（Ｉ／Ｆ）回路
１１ａ及び１１ｂをそれぞれ介して送信回路１２及び受
信回路１３に接続されている。送信回路１２は、マイク
ロコンピュータ（μＣＯＭ）１４の制御の下で、トラン
スジューサＴＤ１、ＴＤ２の一方を駆動して超音波信号
を発生させる信号をパルスバーストの形で送信し、この
ための発振回路（図示せず）を内蔵している。受信回路
１３は、ガス流路１０を通過した超音波信号を受信した
他方のトランスジューサＴＤ１、ＴＤ２からの信号を入
力して超音波信号を処理する前置増幅器（図示せず）を
内蔵している。トランスジューサＴＤ３については、ト
ランスジューサＴＤ１及びＴＤ２に対するとは別のタイ
ミングでμＣＯＭ１４が送信回路１２と受信回路１３を
制御し、トランスジューサＴＤ３を駆動して超音波信号
を発生させるように送信回路１２を制御するとともに、
同じトランスジューサＴＤ３が管壁１０ｂから反射され
てくる超音波信号を受信して発生する信号を入力させる
ように受信回路１３を制御する。

【００１９】ガス流路１０の上流側、すなわち、ガス流
路１０内を超音波が伝搬する時間をトランスジューサＴ
Ｄ１、ＴＤ２によって超音波を送受して計測する計測区
間よりも上流側の管壁には、ガス流路１０内の圧力を検
知するための圧力センサ１６が設けられている。圧力セ
ンサ１６は圧力の大きさに応じて変化する圧力信号を発
生し、ガス流路１０のガス流に脈流を生じさせる圧力変
動が生じているときには、これを検知して圧力の変動に
応じて変化する図８（ａ）に示すような圧力信号を発生
し、これを圧力判定回路１７に入力する。

【００２０】圧力判定回路１７は、図８（ａ）に示すよ
うな圧力信号の変動分を抽出し、この抽出した圧力変動
が予め定めた周波数範囲において一定振幅範囲を超えて
いるときに反転する判定信号を出力するように構成され
る。具体的には、圧力判定回路１７は例えば圧力センサ
１６からの圧力信号をコンデンサ結合を介して入力する
ことによって、圧力信号中の圧力変動部分のみを抽出し
て入力し、これを一定の周波数幅をもったバンドパスフ
ィルタを通した上で全波整流し、この結果得られる直流
レベルを予め設定した判定値と比較し、判定値を超えて
いないときにはその出力の判定信号を例えばＬレベルに
保持し、判定値を超えているときには、圧力信号に所定
周波数範囲内に入る一定の振幅以上の圧力変動成分が重
畳していると判定してその出力の判定信号をＬからＨレ
ベルに反転する。この圧力判定回路１７が出力する判定
信号はμＣＯＭ１４に入力される。μＣＯＭ１４は、こ
の入力した判定信号に基づいて圧力変動の有無を検出す
ることができる。

【００２１】また、μＣＯＭ１４は、図３に示すよう
に、プログラムに従って各種の処理を行う中央処理ユニ
ット（ＣＰＵ）１４ａ、ＣＰＵ１４ａが行う処理のプロ
グラムなどを格納した読み出し専用のメモリであるＲＯ
Ｍ１４ｂ、ＣＰＵ１４ａでの各種の処理過程で利用する
ワークエリア、各種データを格納するデータ格納エリア
などを有する読み出し書き込み自在のメモリであるＲＡ
Ｍ１４ｃなどを内蔵し、これらがバスライン１４ｄによ
って相互接続されている。

【００２２】μＣＯＭ１４内のＣＰＵ１４ａは、送信回
路１２から信号を供給するトランスジューサと受信回路
１３で超音波信号を受信するトランスジューサとを交互
に切り替える制御を行うと共に、２つのトランスジュー
サ間で交互に送受信した超音波信号の伝搬時間を測って
ガス流路１０内を流れているガスの流速を間欠的に求め
るための流速演算処理を行う。ＣＰＵ１４ａは、流速演
算処理の他に、この演算した流速とガス流路１０の断面
積とに基づいて瞬時流量を求める流量演算処理、演算し
た瞬間流量に間欠時間を乗じて通過流量を演算する通過
流量演算処理、通過流量を積算して積算流量を求める流
量積算処理、この流量積算処理によって求めた流量積算
値を表示器１５に表示させる表示処理を行う。なお、上
記流量積算処理を行うに当たって、ＣＰＵ１４ａは上記
圧力判定回路１７から入力されている判定信号に基づい
て圧力変動の有無を検出する圧力変動検出処理を行う。

【００２３】以上はガスメータとして機能するための処
理であるが、ＣＰＵ１４ａは更に、ガス流路１０中のガ
ス流量が予め定めた合計流量値（接続する燃焼器の消費
流量を合計して予め設定される）を越えた場合、ガスホ
ースの抜けなどによって、燃焼器による消費ガス流量以
外の異常ガスがガス流路１０に流れていると判断して、
ガス流路１０に設けた遮断弁手段としての遮断弁１０ｃ
を弁閉してガス流路を遮断させる安全機能のための合計
流量遮断処理などを行う。

【００２４】上述した構成の装置における流量計測の原
理を以下に説明する。μＣＯＭ１４の内蔵するＣＰＵ１
４ａは、送信回路１２にトリガ信号を出力してパルスバ
ースト信号を発生させ、これを一方のトランスジューサ
ＴＤ１、ＴＤ２に供給させて、この一方のトランスジュ
ーサに超音波信号を発生させる。また、一方のトランス
ジューサから送信された超音波信号を受信する他方のト
ランスジューサからの信号を受信回路１３に受信させ、
これに応じて受信回路１３が発生する信号を取り込む。
その後、μＣＯＭ１４の内蔵するＣＰＵ１４ａは、超音
波信号を発生するトランスジューサと超音波信号を受信
するトランスジューサを逆にして同じ動作をもう一度繰
り返す制御を行う。そして、μＣＯＭ１４のＣＰＵ１４
ａは、送信回路１２にトリガ信号を出力して一方のトラ
ンスジューサに超音波信号を発生させて、この超音波信
号を受信する他方のトランスジューサが発生する信号を
受信回路１３を介して取り込むまでの時間Ｔ１、Ｔ２を
それぞれ測り、この測った時間Ｔ１、Ｔ２からガス流の
流速を後述のようにして求める。

【００２５】また、μＣＯＭ１４のＣＰＵ１４ａは、ト
ランスジューサＴＤ１、ＴＤ２についての制御とは別の
タイミングで、トランスジューサＴＤ３についての制御
を行い、送信回路１２にトリガ信号を出力してパルスバ
ースト信号を発生させ、これをトランスジューサＴＤ３
に印加させて、このトランスジューサＴＤ３に超音波信
号を発生させる。また、トランスジューサＴＤ３から送
信され管壁１０ｂで反射された超音波信号を受信する同
じトランスジューサＴＤ３からの信号を受信回路１３に
受信させ、これに応じて受信回路１３が発生する信号を
取り込む。そして、ＣＰＵ１４ａは、送信回路１２にト
リガ信号を出力してトランスジューサＴＤ３に超音波信
号を発生させて、この超音波信号の反射の第１波と第２
波を受信する同じトランスジューサＴＤ３が発生する信
号を受信回路１３を介して取り込むまでの時間Ｔｒ１、
Ｔｒ２をそれぞれ測り、この測った時間Ｔｒ１、Ｔｒ２
からガス流路１０内と同じ温度、圧力、ガス種である
が、ガス流のない雰囲気における音速を後述のようにし
て求める。

【００２６】今、静止ガス中での音の伝搬速度（音速）
をｃ、ガス流の流速をｖとすると、ガス流の順方向の超
音波信号の伝搬速度は（ｃ＋ｖ）となる。トランスジュ
ーサＴＤ１及びＴＤ２間の距離をＬとすると、トランス
ジューサＴＤ１からの超音波信号がガス流と同じ方向に
進んでトランスジューサＴＤ２に到達する時間（伝搬時
間）Ｔ１と、トランスジューサＴＤ２からの超音波信号
がガス流と逆方向に進んでトランスジューサＴＤ１に到
達する時間（伝搬時間）Ｔ２とは、 Ｔ１=Ｌ／（ｃ＋ｖ） （１） Ｔ２=Ｌ／（ｃ−ｖ） （２） となる。（１）、（２）式より ｖ=（Ｌ／２）・（１／Ｔ１−１／Ｔ２） =（Ｌ／２）・（（Ｔ２−Ｔ１）／（Ｔ２・Ｔ１）） （３） となり、Ｌが既知であるときには、Ｔ１及びＴ２を計測
することによって流速ｖを求めることができる。

【００２７】なお、Ｔ２・Ｔ１=Ｌ／（ｃ＋ｖ）・（ｃ
−ｖ）=Ｌ／（ｃ² −ｖ² ）であり、流速ｖは音速ｃに
比べて極めて小さな数値であるので、式中のｖ² はｃ²
に比べて極めて小さく無視でき、Ｔ２・Ｔ１=Ｌ／ｃ²と
することができる。そして、上式（３）は最終的には、 ｖ=（（Ｔ２−Ｔ１）・ｃ² ）／２ =（Ｔ２−Ｔ１）・（ｃ² ）・（１／２） と書き直すことができる。ここで、Ｔｄ=（Ｔ２−Ｔ
１）とすると、 ｖ=Ｔｄ・（ｃ²／２） =Ｔｄ・ｋ （４） ただし、ｋ=ｃ²／２ となる。すなわち、ガス流方向とこれと逆方向の超音波
伝搬時間の差Ｔｄに定数ｋを乗じてガス流速ｖが求めら
れる。以上のことから明らかなように、上記演算するＣ
ＰＵ１４ａとＴＤ１及びＴＤ２とは超音波式流速計測手
段１００ａを構成している。

【００２８】流速ｖが求められたときには、瞬時流量Ｑ
ｉはガス流路１０の既知の断面積をＳ、物の構造その他
によって変化する補正係数をαとすると、 Ｑｉ=Ｔｄ・α・Ｓ・ｋ =Ｋ・Ｔｄ （５） となり、瞬時流量Ｑｉが求められる。ただし、 Ｋ=α・Ｓ・ｋ （６） とする。なお、Ｋは上述の説明から明らかなように、音
速、ガス温度、ガス圧力など多くの要素を含んだ補正の
ための係数である。

【００２９】なお、式（６）中の静止ガス中の音速ｃに
ついては、図２に示したように、ガス流路１０に連通し
ているが、ガス流路１０中のガス流に影響されない静止
ガスの空間１０ａ中において、第３の音響トランスジュ
ーサＴＤ３から発した超音波信号が壁面１０ｂで反射し
てトランスジューサに戻ってくるまでの時間を計測し、
この時間によってトランスジューサＴＤ３から壁面１０
ｂまでの往復距離２ｌを割ることによって求めることが
できるので、この計測を適宜行って求めた音速ｃを用い
るようにすればよい。

【００３０】従って、瞬時流量Ｑｉを求める毎に、すな
わち、サンプリングする毎に、この流量Ｑｉに前回求め
た（サンプリングした）時点からの経過時間（サンプリ
ング間隔時間）を乗じることによって通過流量Ｑｔが求
まる。よって、上記演算を行うＣＰＵ１４ａと上記超音
波式流速測定手段１００ａとは流量計測手段１００を構
成している。この求まった通過流量Ｑｔを積算すること
によって、積算したガス積算流量Ｑｓ、すなわち、ガス
供給量（ガス使用量）を求めることができるようにな
る。このガス積算流量Ｑｓを求めるに当たって、通過流
量Ｑｔを直接積算してガス積算流量Ｑｓを求めるのでは
なく、通過流量Ｑｔを予備的に積算して予備積算流量Ｑ
を求め、この予備積算流量Ｑが所定値を超える毎に、ガ
ス積算流量Ｑｓに所定値を加算すると共に予備積算流量
から所定値を差し引くことを繰り返す。このガス積算流
量Ｑｓを表示器１５に表示させることによって電子式ガ
スメータを構成することができる。

【００３１】そして、流速ｖを計測するに当たって測定
した伝搬時間の差Ｔｄが負となったとき、すなわち、ガ
ス流が下流側から上流側に流れているときには、それ以
前に予備的に積算した通過流量はガス使用に伴うガス流
によるものでなく、圧力変動によって生じたものである
と判断し、予備積算流量Ｑをクリアする。すなわち、計
測した物理量がガス流路中をガスが逆方向に流れたこと
に相当するものであるときには、予備積算流量Ｑをクリ
アする。

【００３２】ただし、口火のみを使用しているような場
合には、ガス流の流速は極めて小さくなり、伝搬時間差
Ｔｄも極めて小さくなるため、各伝搬時間の測定にノイ
ズによる僅かな誤差が生じたときに、ガス流があっても
時間差が負になることがあり、このことによって予備積
算流量Ｑをクリアすると、僅かな量でもガス使用に伴う
通過流量を積算されなくなって積算流量に誤差が生じる
ようになる。そこで、時間差Ｔｄが負になって予備積算
流量をクリアする際には、圧力判定回路１７からの判定
信号によって圧力変動の有無を検出し、圧力変動のある
ときのみクリアし、圧力変動のないときにはクリアしな
いようにしている。

【００３３】上述した瞬時流量Ｑｉを求めるためのサン
プリング動作、すなわち、μＣＯＭ１４のＣＰＵ１４ａ
から送信回路１２にトリガ信号を出力してパルスバース
ト信号を発生させ、一方のトランスジューサに超音波信
号を発生させると共に、この一方のトランスジューサか
ら送信された超音波信号を受信する他方のトランスジュ
ーサからの信号を受信回路１３に受信させ、これに応じ
て受信回路１３が発生する信号を取り込むまでの動作と
これと逆の動作とからなるサンプリング動作は、例え
ば、平均値がＮ秒となるようなランダム周期で行われ
る。このために、μＣＯＭ１４のＣＰＵ１４ａはランダ
ム時間を生成するための処理を行う。サンプリング周期
のランダム時間は、予め定めたランダム範囲Ｎ１〜Ｎ２
から平均値がＮ秒となるように選ばれる。

【００３４】上述のように、μＣＯＭ１４のＣＰＵ１４
ａは、上記サンプリング毎に測定した超音波信号の伝搬
時間Ｔ１及びＴ２の差Ｔｄを求めるが、このサンプリン
グ毎に圧力判定回路１７からの判定信号を入力し、この
入力した判定信号がＨレベルであるとき、圧力変動が生
じていると判断する。圧力変動が生じているときには一
般に、これを原因としてガス流の流速に大きな変化を生
じさせる大きな脈流が生じていると判断することができ
る。このような判断をしたときには、次のサンプリング
時点から、サンプリング周期を平均値Ｎ秒のランダム時
間から、ランダム周期の平均値Ｎのｘ分の１であるＮ／
ｘ秒の固定の短い周期に変更し、ｘ回ガス流中の超音波
信号の伝搬時間Ｔ１及びＴ２を計測する。

【００３５】また、ｘとして例えば８が設定されるが、
このときには、Ｎ／８秒の周期で８回の計測を行い、こ
の８回の計測の各々において伝搬時間Ｔ１及びＴ２が得
られるが、サンプリング毎に流速演算を行わずこれらの
差Ｔｄ=（Ｔ２−Ｔ１）の計算のみを行い、８個の計測
値が得られた段階でこれらのＴｄの平均値を求める。そ
して、この平均値Ｔｄから上記式（５）に基づいて瞬時
流量Ｑｉの平均値を演算し、この瞬時流量Ｑｉの平均値
にＮ／８×８=Ｎ秒の時間を乗じて通過流量Ｑｔを求
め、それまでの積算流量に加算してガス積算流量Ｑｓを
求める。勿論、このような処理を行っている過程で、判
定信号がＬレベルになったときには、元のサンプリング
周期に戻した流速計測処理を行うことになる。

【００３６】このように、脈流を生じさせる圧力変動を
検出したときにサンプリング周期を短くして計測した伝
搬時間に基づいて求めたＴｄの平均値により通過流量Ｑ
ｔを求めるようにしているので、サンプリング周期が長
い場合に生じる脈流による誤差が低減されるようにな
り、また圧力変動がなくなったときには元の長いサンプ
リング周期に戻されるので、サンプリング周期が短いま
まになって必要以上に電力消費されることがなく、電池
消耗も最小限に抑えることができる。

【００３７】上述の例では、相前後するサンプリング時
に計測した伝搬時間の差Ｔｄｏ及びＴｄの差の絶対値が
予め定めた判定値Ｔth以上となったときには、大きな脈
流が生じていると判断してサンプリング周期を平均値Ｎ
秒のランダム時間から、Ｎ／ｘ秒の固定の短い周期に変
更し、ｘ回ガス流の伝搬時間Ｔ１及びＴ２を計測するよ
うにしているが、この小さくした固定のサンプリング周
期は比較的短く、単純に８倍のサンプリングとなるの
で、期間限定といえどもサンプリング動作の回数が多く
なって比較的大きな電流消費が行われる。

【００３８】そこで、この代わりに、図４に示すよう
に、サンプリング周期のランダム時間を、平均値Ｎ秒で
選ぶため設定したランダム範囲Ｎ１〜Ｎ２の上限値Ｎ２
のみをＮ２′に下げて平均値Ｎ′も小さくなるように変
更するようにしてもよい。このランダム範囲の上限値の
下方への変更によって、サンプリング周期がそれ以前の
平均値Ｎ秒のランダム時間よりも短くなる。この場合
も、サンプリング毎に流速演算を行わず、８個の計測値
が得られた段階でこれらの平均値を求め、この平均値か
ら平均流速ｖａを演算し、この平均流速ｖａにＮ／８×
８=Ｎ秒の時間を乗じて通過流量Ｑを求め、それまでの
積算流量に加算して積算する。

【００３９】上記８回の計測によって得られる８個の伝
搬時間のうちの最大値又は最小値と上記平均値との差が
予め定めた大きさ以下となったときには、脈流が小さく
なったと判断して次のサンプリング時点から、ランダム
範囲の上限値Ｎ２′を元のＮ２に戻し、元の平均値Ｎ秒
のランダムなサンプリング周期による計測に移行させ
る。この場合、平均のサンプリング周期は短くなるが何
倍にもサンプリング回数が増えることがなく、この点か
らは電流消費は少なくて済む。

【００４０】しかし、この例では、ランダム範囲の上限
値のみを下げているだけであるので、サンプリング周期
の平均値を下げるのに限界がある。そこで、図５に示す
ように、平均時間Ｎ秒のランダム範囲Ｎ１〜Ｎ２を、上
限値及び下限値をともに下げて、平均値Ｎ′秒のランダ
ム範囲Ｎ１′〜Ｎ２′に変更するようにしてもよい。こ
の場合も、流速の計測及び積算流量の積算のし方は上述
したものと同様に行えばよい。この場合、上下限値の両
方を変更しているので、サンプリング周期を任意の平均
値に下げることができるようになる。

【００４１】上述のように圧力変動の検出によってサン
プリング周期を小さくしているときにおいても、ガスメ
ータには合計流量遮断機能が求められる。この合計流量
遮断機能は、ガスメータに流れる流量がガス機器の消費
流量の合計である予め定めた流量以上となったとき、ガ
スホースの抜けなどが発生したと判断してガスメータ内
のガス流路に設けた遮断弁１０ｃを弁閉させるとともに
図示しない警報手段に警報を発生させる機能であるが、
サンプリング周期を小さくしているときには、物理量の
平均値によって流速や通過流量を求めている関係で、瞬
時最大値が捕捉されないようになっている。そこで、合
計流量遮断の判定を行うときには、検出流量の最大値を
用いるか、又は、平均流速や平均通過流量から最小値を
差し引いたものに所定の係数Ｗを乗じ、これを最小値に
加算したものを用い、これが予め定めた流量以上となっ
ているかどうかを判定するようにする。この場合の係数
Ｗとしては、交流の実効値を求める際の１．４が用いら
れる。

【００４２】以上概略動作を説明したが、ＣＰＵ１４ａ
が行う処理を示す図６及び図７のフローチャートを参照
して、以下その詳細を説明する。ＣＰＵ１４ａは例えば
電池電源の投入によって動作を開始し、図示しない初期
化ステップにおいて、μＣＯＭ１４内のＲＡＭ１４ｃに
形成した各種のエリアの初期設定を行ってからその最初
のステップＳ１に進む。ステップＳ１においては、ＲＡ
Ｍ１４ｃのワークエリアに形成された圧力変動検出中フ
ラグエリアＦに１が設定されているか否かを判定する。
圧力変動検出中フラグエリアＦは圧力判定回路１７から
の判定信号により圧力変動を検出していないとき０、検
出しているときには１が設定されている。ステップＳ１
の判定がＮＯで、圧力変動検出中フラグエリアＦが０に
なっているときには、ステップＳ２に進んでランダム時
間ＴR を生成する。このランダム時間ＴR の生成は、下
限値Ｎ１秒、上限値Ｎ２秒の範囲内から選択され、選択
した所定個数の平均値がＮ秒となるように行われる。生
成したランダム時間ＴR をＲＡＭ１４ｃ内に形成したサ
ンプリングタイマエリアＳＴに格納する。次にステップ
Ｓ３に進み、ここで上記ステップＳ２においてランダム
時間が格納されたサンプリングタイマエリアＳＴの内容
をＲＡＭ１４ｃ内の所定エリアに形成したサンプリング
カウンタＳＣに格納する。

【００４３】次にステップＳ４に進み、ここで音響トラ
ンスジューサＴＤ１から超音波信号を送信し、この送信
した超音波信号が音響トランスジューサＴＤ２に到達す
るまでにかかった時間を伝搬時間Ｔ１として計測する。
続いてステップＳ５に進み、ここで音響トランスジュー
サＴＤ２から超音波信号を送信し、この送信した超音波
信号が音響トランスジューサＴＤ１に到達するまでにか
かった時間を伝搬時間Ｔ２として計測する。

【００４４】その後ステップＳ６に進んで、ＲＡＭ１４
ｃ内の時間エリアＴｄの内容（前回計測時間）を時間エ
リアＴｄｏに格納させてから次のステップＳ７に進む。
ステップＳ７においては、ステップＳ４で計測した伝搬
時間Ｔ２とステップＳ５で計測した伝搬時間Ｔ１との差
Ｔｄをとり、これを今回計測時間として時間エリアＴｄ
に格納してからステップＳ８に進む。

【００４５】ステップＳ８においては、再び圧力変動検
出中フラグＦが１となっているか否かを判定する。この
ステップＳ８の判定がＮＯのとき、すなわち、圧力変動
検出中フラグＦが１でないときにはステップＳ９に進ん
で圧力判定回路１７からの判定信号がＨレベルであるか
否か、すなわち、圧力変動が生じているか否かを判定す
る。このステップＳ９の判定がＮＯであるとき、すなわ
ち、圧力変動が発生していないときには、これを原因と
する脈流は発生していないとしてステップＳ１０に進
む。

【００４６】ステップＳ１０においては、後述するサブ
ルーチンに進んで、上記ステップＳ７で求めた時間差Ｔ
ｄに基づく流速ｖの計測、計測した流速ｖに基づく通過
流量の計測、計測した通過流量Ｑｔに基づくガス積算流
量Ｑｓの積算に関する計測処理を行う。ステップＳ１０
の終了後はステップＳ１１に進んで、上記ステップＳ３
においてサンプリングタイマエリアＳＴの値を格納した
サンプリングカウンタエリアＳＣがカウントアップして
いるか否かを判定する。このステップＳ１１の判定がＮ
Ｏの間ステップＳ１１の判定を繰り返し、判定がＹＥＳ
となるまで待機する。ステップＳ１１の判定がＹＥＳと
なったら上記ステップＳ１に戻って上述の動作を繰り返
す。

【００４７】今、上記ステップＳ９の判定がＹＥＳとな
ったとき、すなわち、判定信号がＨレベルとなって圧力
変動が生じたと判断されたときにはステップＳ１２に進
む。

【００４８】ステップＳ１２においては、圧力変動中で
あることを示す圧力変動検出中フラグエリアＦに１を設
定し、ＲＡＭ１４ｃ内に形成した計測回数エリアｘに１
を格納し、かつＲＡＭ１４ｃに形成したｘ番目の検出バ
ッファエリア［ｘ］に時間エリアＴｄの値を格納してか
ら上記ステップＳ１１に進んでサンプリングカウンタエ
リアＳＣがカウントアップするのを待って上記ステップ
Ｓ１に戻る。

【００４９】上記ステップＳ１２において圧力変動検出
中フラグエリアＦに１が設定されると、ステップＳ１の
判定がＹＥＳとなってステップＳ１３に進むようにな
る。ステップＳ１３においては、サンプリングタイマエ
リアＳＴに平均値Ｎを８等分したＮ／８秒を格納してか
らステップＳ３に進んでステップＳ３以降の処理を行う
ようになる。また、上記ステップＳ１２において圧力変
動検出中フラグエリアＦに１が設定されることによっ
て、ステップＳ８の判定がＹＥＳとなってステップＳ１
４に進むようになる。ステップＳ１４においては、計測
回数エリアｘをインクリメントし、計測回数エリアｘの
数値に相当するｘ番目の検出バッファエリア［ｘ］に時
間エリアＴｄの値を格納してからステップＳ１５に進
む。

【００５０】ステップＳ１５においては、計測回数エリ
アｘの値が８未満であるか否かを判定し、判定がＹＥＳ
のときには上記ステップＳ１１に進んでサンプリングタ
イマエリアＳＴの値を設定したサンプリングタイマカウ
ンタＳＣのカウントアップを待って上記ステップＳ１に
戻り、上述のステップの処理を繰り返すことになるの
で、検出バッファエリア［ｘ］にＴｄ値が順次格納され
るようになる。そして、計測回数エリアｘの値が８にな
ると、ステップＳ１５の判定がＮＯとなってステップＳ
１６に進むようになる。

【００５１】ステップＳ１６においては、時間エリアＴ
ｄに８個の検出バッファエリア［ｘ］の値の平均値を格
納し、その後ステップＳ１７に進んで判定信号がＨレベ
ルであるか否かを判定し、この判定がＮＯであるとき、
すなわち、圧力変動があるときにはステップＳ１８に進
んで圧力変動検出中フラグエリアＦに１を設定し、計測
回数エリアｘに０を格納し、かつサンプリングタイマエ
リアＳＴにＮ秒を格納する。その後ステップＳ１０に進
んで上述のように流速、通過流量、積算流量をそれぞれ
求める。

【００５２】ステップＳ１７の判定がＹＥＳのとき、す
なわち、圧力変動がないときにはステップＳ１９に進ん
で圧力変動検出中フラグエリアＦに０を設定し、かつサ
ンプリングタイマエリアＳＴにＮ秒を格納してからステ
ップＳ１０に進む。よって、以後上記ステップＳ１及び
ステップＳ８の判定がＮＯとなって元のサンプリング周
期による計測に戻るようになる。

【００５３】次に、ステップＳ１０における流速ｖの計
測、通過流量Ｑｔの計測に基づく流量積算処理を行うサ
ブルーチンを示す図７のフローチャートについて説明す
る。サブルーチンでは、その最初のステップＳ１０ａに
おいて、上記式（４）に示すように、上記時間エリアＴ
ｄとＲＡＭ１４ｃの係数エリアｋの値を乗じて流速を求
め、これをＲＡＭ１４ｃ内の流速エリアｖに格納する。
次に、ステップＳ１０ｂに進んで上記ステップＳ１０ａ
において求めた流速を格納した流速エリアｖの値とサン
プリングタイマエリアＳＴの値とを乗じて通過流量Ｑｔ
を求め、これをＲＡＭ１４ｃ内の通過流量エリアＱｔに
格納する。その後、ステップＳ１０ｃに進んで圧力判定
回路１７からの判定信号がＨレベルであるか否かを判定
し、判定がＮＯのとき、すなわち、圧力変動がないとき
にはステップＳ１０ｄに進んでＲＡＭ１４ｃ内の予備的
流量積算エリアＱに上記ステップＳ１０ｃにおいて通過
流量エリアＱｔに格納した通過流量を加算する。続いて
ステップＳ１０ｅに進んで予備的流量積算エリアＱの値
が予め定めた値α（リットル）以上であるか否かを判定
し、この判定がＮＯのときにはサブルーチンを抜けて図
６のフローチャートの次のステップＳ１１に進む。この
ステップ１０ｄ及び１０ｅの処理によってＣＰＵ１４ａ
は第１の積算手段１４ａ−１として働いている。

【００５４】上記ステップＳ１０ｃの判定がＹＥＳのと
き、すなわち、圧力変動があるときには、次にステップ
Ｓ１０ｆに進んで上記ステップＳ７において時間エリア
Ｔｄに格納した時間差が負であるか否か、すなわち、逆
流が生じているかどうかを判定する。このステップＳ１
０ｆの判定がＮＯのときには上記ステップＳ１０ｄに進
んで上記ステップＳ１０ｂにおいて通過流量エリアＱｔ
に格納した通過流量を予備的流量積算エリアＱに加算す
る。ステップＳ１０ｆの判定がＹＥＳのとき、すなわち
逆流が生じているときにはステップＳ１０ｇに進んで予
備的流量積算エリアＱの値をクリアしてから上記ステッ
プＳ１０ｅに進む。このステップＳ１０ｆ及び１０ｇの
処理によりＣＰＵ１４ａはクリア手段１４ａ−３として
働いている。

【００５５】ステップＳ１０ｅの判定がＹＥＳのとき、
すなわち、予備的流量積算エリアＱの値がα以上となっ
ているときには、ステップＳ１０ｈに進んで予備的流量
積算エリアＱの値からαを差し引くと共に、ＲＡＭ１４
ｃ内の本流量積算エリアＱｓの値にαを加算してこれを
流量積算エリアＱｓに新しい積算流量として格納し、ま
た流量積算エリアＱｓの内容を表示器１５に適宜出力し
て表示させる。このステップＳ１０ｈの処理によりＣＰ
Ｕ１４ａは第２の積算手段として働いている。そして、
上記第１の積算手段１４ａ−１、第２の積算手段１４ａ
−２及びクリア手段１４ａ−３並びに圧力判定回路１７
が流量積算手段２００を構成している。

【００５６】図６のフローチャートのステップＳ１３を
変更することによって、圧力変動検出後のサンプリング
の仕方を変えることができる。その一例として、ステッ
プＳ１３において、ランダム範囲を下限値Ｎ１秒、上限
値Ｎ２よりも小さな上限値Ｎ２′秒の範囲に変更すると
ともに、この範囲内から選択した所定個数の平均値をＮ
より小さいＮ′秒となるように変更する。これに伴っ
て、ステップＳ１８及び２０においてはサンプリングタ
イマエリアＳＴにＮ′秒を格納するように変更する。他
の例としては、ステップＳ１３において、ランダム範囲
を下限値Ｎ１より小さい下限値Ｎ１′秒、上限値Ｎ２よ
りも小さな上限値Ｎ２′秒の範囲に変更するとともに、
この範囲内から選択した所定個数の平均値をＮより小さ
いＮ′秒となるように変更する。これに伴って、ステッ
プＳ１８及び２０においてはサンプリングタイマエリア
ＳＴにＮ′秒を格納するように変更する。

【００５７】なお、図６のフローチャートのステップＳ
１０の前後に合計流量オーバ遮断処理ステップを追加す
ることができる。この合計流量オーバ遮断処理において
は、圧力変動中フラグＦが１であるか否かによって判断
を変える。圧力変動中フラグが０であるときは、物理量
である時間差Ｔｄの平均値が、これによって求めた通過
流量が予め定めた合計流量値を越えるような値となって
いるかどうかを判定し、判定がＹＥＳのときにはガス流
路１０に設けた遮断弁１０ｃを弁閉させる弁閉信号を発
生する。また、圧力変動中フラグが１であるときには、
物理量である時間差Ｔｄの平均値が、これによって求め
た通過流量が予め定めた合計流量値を越えるような値に
なっているかどうか、あるいは、時間差Ｔｄの平均値に
所定の係数を乗じて求めた通過流量が予め定めた合計流
量値を越えるような値となっているかどうかを判定し、
判定がＹＥＳのときにはガス流路１０に設けた遮断弁１
０ｃを弁閉させる弁閉信号を発生する。

【００５８】上述した実施の形態における電子式ガス計
量装置においては、第１の積算手段としての予備的流量
積算エリアＱが所定値に達するまでは通過流量は積算流
量として直ちに積算されず、通過流量が予備的に積算さ
れているだけであり、この間に流量計測手段１００によ
り物理量がガス流路中を逆方向に流れるガスのものとな
る物理量を計測したときには、その積算値をクリア手段
としてのＣＰＵ１４ａがクリアするようになっている。
従って、ガスの使用がない状態で上流側に圧力変動が生
じ、この圧力変動によって生じるガス流路中のガスの流
れによる通過流量を流量計測手段としてのＣＰＵ１４ａ
が計測することがあっても、このような状態のときには
一般に、計測した物理量がガス流路中を逆方向に流れる
ガスのものとなり、この計測によって予備的積算流量を
クリアすることによって、所定値を越えて通過流量を予
備的に積算することがなくなり、ガス消費がないにも拘
わらず、圧力変動によって計測される通過流量を積算流
量として加算することを防ぐことができる。

【００５９】また、圧力変動検出手段としての圧力判定
回路１７が上流側のガス流路中のガス圧力の変動を検出
しているとき予備的な積算値のクリアを行い、そうでな
いときクリアを行わないようにしているので、上流側の
ガス流路中にガス圧力の変動がないにも拘わらず、ガス
流量が小さいがために、計測した物理量がノイズなどの
影響を受けて誤ってガス流路中を逆方向に流れるガスの
ものとなってしまっても、このことによって予備的な積
算値がクリアされることがなく、正確な積算流量を求め
ることができる。

【００６０】また、流路中の流体の流速に応じて変化す
る物理量が、超音波信号が流体中を流れ方向及び流れと
逆方向にそれぞれ伝搬する時間の差であるので、音響ト
ランスジューサＴＤ１、ＴＤ２による超音波信号の送受
によって時間測定して機械的な動作を伴うことなく、電
子的に流量測定が行える。

【００６１】また、上述した実施の形態における電子式
ガスメータにおいては、ガスの使用がない状態で上流側
に圧力変動が生じ、この圧力変動によって生じるガス流
路中のガスの流れによる通過流量を計測することがあっ
ても、このような状態のときには一般に、計測した物理
量がガス流路中を逆方向に流れるガスのものとなり、こ
の計測によって予備的な積算値をクリアすることによっ
て、所定値を越えて通過流量を積算することがなくな
り、ガス消費がないにも拘わらず、圧力変動によって計
測される通過流量を積算流量として加算することを防
き、実際のガス使用量よりも多い積算流量を表示しない
ようにできる。

【００６２】上述した実施の形態においては、ガス流路
１０中のガスの脈流が予め定めた判定値より大きく変化
したとき、ガス流路中のガスの流速に応じて変化する物
理量であるＴｄを間欠的に測定する間隔を短くしている
ので、脈流の変化に沿った点のＴｄを確実に測定するこ
とができるようになり、測定したＴｄとガス流路の断面
積と間欠時間とを乗ずることによって計測するガス流路
を通過したガスの通過流量を、測定間隔が長いままにし
ている場合に比べて小さな誤差にて計測することができ
る。

【００６３】上述した実施の形態においては、測定手段
１００ａが超音波式流速測定手段として構成されている
が、測定手段１００ａは流路１０中のガスの流速に応じ
て変化する物理量を間欠的に測定することのできるもの
であてば、フルイディック式流量計など他の形式のもの
であってもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、ガス流路中のガスの流れによる通過流量を予
備的に積算し、この予備的な積算値が所定値を越えたと
き初めて流量を積算するようにしたことにより、ガスの
使用がない状態で上流側に圧力変動が生じ、この圧力変
動によって生じるガス流路中のガスの流れによる通過流
量を計測することがあっても、計測した物理量がガス流
路中を逆方向に流れるガスのものとなったときには、こ
の計測によって予備的な積算値をクリアすることで、予
備的な積算値が所定値を越えて通過流量を積算すること
をなくし、ガス消費がないにも拘わらず、圧力変動によ
って計測される通過流量を積算流量として加算すること
を防ぐことができるので、上流側の圧力変動による通過
流量を誤って積算することで生じる誤差を低減してガス
使用量をより正確に積算できる電子式ガス計量装置が得
られる。

【００６５】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１の効果に加え、上流側のガス流路中のガス圧力の変
動を検出しているとき予備的な積算値をクリアするが、
そうでないときクリアを行わないようにし、上流側のガ
ス流路中にガス圧力の変動がないにも拘わらず、ガス流
量が小さいがために、ノイズなどの影響を受けて誤って
ガス流路中を逆方向に流れるガスのものとなってしまっ
ても、このことによって予備的なの積算値がクリアされ
ることがなく、正確な積算流量を求めることができる電
子式ガス計量装置が得られる。

【００６６】更に、請求項３記載の発明によれば、ガス
流路中のガスの流速に応じて変化する物理量が、超音波
信号がガス流路中をガスの流れ方向及び流れと逆方向に
それぞれ伝搬する時間の差であるので、音響トランスジ
ューサによる超音波信号の送受によって時間測定して機
械的な動作を伴うことなく、電子的に流量測定が行え、
機械的な疲労や摩耗が少なく長寿命化の図られた電子式
ガス計量装置が得られる。

【００６７】請求項４記載の発明によれば、圧力変動に
よって計測される通過流量を積算流量として加算するこ
とを防ぐことができるので、上流側の圧力変動による通
過流量を誤って積算することで生じる誤差を低減してガ
ス使用量をより正確に積算し表示できるようにした電子
式ガスメータが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるを電子式ガス計量装置を組み込ん
だ電子式ガスメータの基本構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明による電子式ガス計量装置を組み込んだ
電子式ガスメータの一実施の形態を示す図である。

【図３】図２中の一部分の具体的な構成例を示す図であ
る。

【図４】図２の電子式ガスメータにおけるサンプリング
の仕方の一例を説明するための説明図である。

【図５】図２の電子式ガスメータにおけるサンプリング
の仕方の他の一例を説明するための説明図である。

【図６】図３中のＣＰＵが行う処理の一例を示すフロー
チャートである。

【図７】図６のフローチャート中の一部分のサブルーチ
ンを示すフローチャートである。

【図８】従来の問題点を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１０ ガス流路 １００ 流量計測手段 ＴＤ１、ＴＤ２ 音響トランスジューサ １００ａ 測定手段（超音波式流速測定手段） ２００ 流量積算手段 １５ 表示手段（表示器） １７ 圧力変動検出手段（圧力判定回路） １４ａ−１ 第１の積算手段（ＣＰＵ） １４ａ−２ 第２の積算手段（ＣＰＵ） １４ａ−３ クリア手段（ＣＰＵ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−75511（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−174520（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−157597（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−122117（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−258018（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01F 15/075 G01F 1/00 G01F 1/66 101 G01F 3/22 G01F 15/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス流路中のガスの流速に応じて変化す
   る物理量を間欠的に測定し、該測定した物理量と前記ガ
   ス流路の断面積と間欠時間とを乗ずることによってガス
   流路を通過したガスの通過流量を計測する流量計測手段
   と、該流量計測手段によって計測した通過流量に基づい
   て積算流量を求める流量積算手段とを備える電子式ガス
   計量装置において、 前記流量積算手段が、前記流量計測手段によって計測し
   た前記ガス流路中を一方向に流れるガスの通過流量を順
   次積算すると共に、該積算による積算値が所定値を超え
   る毎に該積算値から前記所定値分差し引く第１の積算手
   段と、 該第１の積算手段の積算値が所定値を超える毎に、該所
   定値を加算して前記積算流量を求める第２の積算手段
   と、 前記流量計測手段で計測した物理量が、前記ガス流路中
   をガスが逆方向に流れたことに相当するものであると
   き、前記第１の積算手段の積算値をクリアするクリア手
   段とを有することを特徴とする電子式ガス計量装置。
2. 【請求項２】 前記流量積算手段が、上流側の前記ガス
   流路中のガス圧力の変動を検出する圧力変動検出手段を
   有し、 該圧力変動検出手段によって圧力変動を検出していると
   き前記クリア手段が前記第１の積算手段の積算値のクリ
   アを行い、前記圧力変動検出手段によって圧力変動を検
   出していないとき前記クリア手段が前記第１の積算手段
   の積算値のクリアを行わないようにしたことを特徴とす
   る請求項１記載の電子式ガス計量装置。
3. 【請求項３】 前記流量計測手段が、ガス流路中のガス
   の流速に応じて変化する物理量を間欠的に測定する測定
   手段を有し、該測定手段によって測定した物理量と前記
   ガス流路の断面積と間欠時間とを乗ずることによってガ
   ス流路を通過したガスの通過流量を計測し、 前記測定手段が、前記ガス流路中のガスの流れ方向に離
   間して前記ガス流路内た配置された２つの音響トランス
   ジューサを有し、該両トランスジューサ間で超音波信号
   の送受を交互に行い、前記両トランスジューサ間での流
   れ方向とこれと逆方向との超音波信号の伝搬時間の差を
   物理量として出力する超音波式流速測定手段からなるこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の電子式ガス計量装
   置。
4. 【請求項４】 ガス流路中のガスの流速に応じて変化す
   る物理量を間欠的に測定し、該測定した物理量と前記ガ
   ス流路の断面積と間欠時間とを乗ずることによってガス
   流路を通過したガスの通過流量を計測する流量計測手段
   と、該流量計測手段によって計測した通過流量に基づい
   て積算流量を求める流量積算手段と、該流量積算手段に
   よって求めた積算流量を表示する表示手段とを備える電
   子式ガスメータにおいて、 前記流量積算手段が、前記流量計測手段によって計測し
   た前記ガス流路中を一方向に流れるガスの通過流量を順
   次積算すると共に、該積算による積算値が所定値を超え
   る毎に該積算値から前記所定値を差し引く第１の積算手
   段と、 該第１の積算手段の積算値が所定値を超える毎に、該所
   定値を加算して前記積算流量を求める第２の積算手段
   と、 前記流量計測手段で計測した物理量が、前記ガス流路中
   をガスが逆方向にガス流れたことに相当するものである
   とき、前記第１の積算手段の積算値をクリアするクリア
   手段とを有することを特徴とする電子式ガスメータ。