JP3606354B2 - タービン式流量計、タービン式流量計測方法およびタービン式ガスメータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス等の流体の流量を測定するための流量計、流量計測方法およびガスメータに係り、特に羽根車の回転によって流量を測定するタービン式流量計、タービン式流量計測方法およびタービン式ガスメータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のタービン式流量計、例えば都市ガス等のガス流量を測定するためのガス流量計は、羽根車の回転によってガス流量を測定するようになっている。この羽根車は、ガスの流れる方向に対して一定の角度を持つように配置された複数枚の羽根により構成されており、ガスが羽根車を通過する際の羽根車の回転数からガスの流量を測定するものである。この従来のタービン式流量計では、羽根車の回転時の摩擦が小さいため、流体の圧力損失が少なく、特に大流量域での流量に適している。また、このタービン式流量計では、その本体を容積式流量計よりも小さく形成することができるため、設備費用の面からも有効である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来のタービン式流量計では、羽根車の回転によってガス等の流体の流量を測定している。しかしながら、この羽根車の回転時に摩擦が小さいため、流体の流量が変化した際には、以下に述べるような計量誤差を生じる。
【０００４】
図２１は従来のタービン式流量計において、流体の流量が変化した場合の実際の流量と羽根車の回転から得られた流量との関係を表すものである。図中、符号Ａは流体の実際の流量（以下、実流量という。）の変化、符号Ｂは羽根車の回転から得られた流量（以下、タービン流量という。）の変化をそれぞれ表している。この図から明らかなように、流体の流量が変化したときには、タービン流量Ｂと実流量Ａとの間に誤差が発生し、これが積算されて計量誤差Ｅ１，Ｅ２となるのが判る。流量が増加するときには、実流量Ａの変化速度自体はさほど大きくないので、タービン流量Ｂと実流量Ａとの差である計量誤差Ｅ１は比較的小さく、問題とならないが、逆に、流体の流量が急激に減少するときには、羽根車の回転慣性力の作用により、羽根車が流速に比例した回転速度となるまでにかなりの時間を要することから、タービン流量Ｂが実流量Ａと一致するまでに相当長い時間を要し、計量誤差Ｅ２が相当大きくなる。すなわち、タービン式流量計には、流量変化時に計測精度が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ガス等の流体の流量変化時においても適切な処理を行なうことで正確な流体流量を測定することができるタービン式流量計、タービン式流量計測方法およびタービン式ガスメータを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のタービン式流量計は、流体が通過する流路内に回転自在に設けられ流体の通過に伴って回転する羽根車と、羽根車の回転数に応じて流体の流量を検出する流量検出手段と、流路内を通過する流体の流量変化を検知する流量変化検知手段と、定常時は流量検出手段により検出された流量を積算してその積算結果を総積算流量として出力すると共に、流量変化検知手段が流量変化を検知したときにはその流量変化検知時点で総積算流量の出力を一時停止し、流量検出手段により検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点よりも後の所定の時点まで待って真の総積算流量を求め、これを出力する流量積算手段とを備えている。
【０００７】
このタービン式流量計では、羽根車の回転数に応じて検出された流体の流量は逐次積算され、その積算結果が総積算流量として出力されるが、流路内を通過する流体の流量変化が検知されると、その流量変化検知時点で総流量積算の出力が一時停止され、その後、羽根車の回転数に応じて検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点よりも後の所定の時点において真の総積算流量が求められ、出力される。
【０００８】
請求項２記載のタービン式流量計は、請求項１記載のタービン式流量計において、上記の流量積算手段が、流量変化検知時点から所定の時点までの時間と、所定の時点において流量検出手段により検出された流量とに基づいて、流量変化検知時点から所定の時点までの積算実流量を算出し、この積算実流量を流量変化検知時点における総積算流量に加算することにより、真の総積算流量を求めるようにしたものである。
【０００９】
このタービン式流量計では、流量変化検知時点から所定の時点までの積算実流量が、流量変化検知時点から所定の時点までの時間と所定の時点において検出された流量とに基づいて算出され、この積算実流量が流量変化検知時点における総積算流量に加算されることにより真の総積算流量が求められて、出力される。
【００１０】
請求項３記載のタービン式流量計は、流体が通過する流路内に回転自在に設けられ流体の通過に伴って回転する羽根車と、羽根車の回転数に応じて流体の流量を検出する流量検出手段と、流路内を通過する流体の流量変化を検知する流量変化検知手段と、定常時は流量検出手段により検出された流量を積算してその積算結果を総積算流量として出力すると共に、流量変化検知手段が流量変化を検知したときにはその流量変化検知時点で総積算流量の出力を一時停止し、流量検出手段により検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点以後の所定の時点まで待って真の総積算流量を求め、これを出力する流量積算手段とを備え、この流量積算手段が、流量検出手段により検出された流量が一定状態に収束する時点である収束時点を検知する収束検知手段と、流量変化検知時点以前に流量検出手段が検出した変化前流量と収束時点以後に流量検出手段が検出した変化後流量とを保持する流量値保持手段と、予め得られている変化前流量および変化後流量の組と流量変化検知時点から収束時点までの積算実流量とを対応付けた積算実流量テーブルを保持する積算実流量テーブル保持手段とを有するように構成すると共に、この流量演算手段が、積算実流量テーブルを参照して、流量値保持手段に保持された変化前流量および変化後流量の組に対応する積算実流量を取得し、この積算実流量を基に真の総積算流量を求めるようにしたものである。
【００１１】
このタービン式流量計では、羽根車の回転数に応じて検出された流体の流量は逐次積算され、その積算結果が総積算流量として出力されるが、流路内を通過する流体の流量変化が検知されると、その流量変化検知時点で総流量積算の出力が一時停止され、その後、羽根車の回転数に応じて検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点以後の所定の時点において、変化前流量および変化後流量の組に対応する積算実流量が積算実流量テーブルから得られ、この積算実流量を基に真の総積算流量が求められて、出力される。
【００１４】
請求項４記載のタービン式流量計は、流体が通過する流路内に回転自在に設けられ流体の通過に伴って回転する羽根車と、羽根車の回転数に応じて流体の流量を検出する流量検出手段と、流路内を通過する流体の流量変化を検知する流量変化検知手段と、定常時は流量検出手段により検出された流量を積算してその積算結果を総積算流量として出力すると共に、流量変化検知手段が流量変化を検知したときにはその流量変化検知時点で総積算流量の出力を一時停止し、流量検出手段により検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点以後の所定の時点まで待って真の総積算流量を求め、これを出力する流量積算手段とを備え、この流量積算手段が、流量検出手段により検出された流量が一定状態に収束する時点である収束時点を検知する収束検知手段と、流量変化検知時点以前に流量検出手段が検出した変化前流量と収束時点以後に流量検出手段が検出した変化後流量とを保持する流量値保持手段と、予め得られている変化前流量および変化後流量の組と流量変化検知時点から収束時点までの積算誤差流量とを対応付けた積算誤差流量テーブルを保持する積算誤差流量テーブル保持手段とを有するように構成すると共に、この流量演算手段が、積算誤差流量テーブルを参照して、流量値保持手段に保持された変化前流量および変化後流量の組に対応する積算誤差流量を取得し、この積算誤差流量を基に真の総積算流量を求めるようにしたものである。
【００１５】
このタービン式流量計では、羽根車の回転数に応じて検出された流体の流量は逐次積算され、その積算結果が総積算流量として出力されるが、流路内を通過する流体の流量変化が検知されると、その流量変化検知時点で総流量積算の出力が一時停止され、その後、羽根車の回転数に応じて検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点以後の所定の時点において、変化前流量および変化後流量の組に対応する積算誤差流量が積算誤差流量テーブルから得られ、この積算誤差流量を基に真の総積算流量が求められて、出力される。
【００１６】
請求項５記載のタービン式流量計は、流体が通過する流路内に回転自在に設けられ流体の通過に伴って回転する羽根車と、羽根車の回転数に応じて流体の流量を検出する流量検出手段と、流路内を通過する流体の流量変化を検知する流量変化検知手段と、定常時は流量検出手段により検出された流量を積算してその積算結果を総積算流量として出力すると共に、流量変化検知手段が流量変化を検知したときにはその流量変化検知時点で総積算流量の出力を一時停止し、流量検出手段により検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点以後の所定の時点まで待って真の総積算流量を求め、これを出力する流量積算手段とを備え、この量演算手段が、流量検出手段により検出された流量が一定状態に収束する時点である収束時点を検知する収束検知手段と、流量変化検知時点から収束時点までの時間である収束時間を検知する収束時間検知手段と、流量変化検知時点以前に流量検出手段が検出した変化前流量を保持する流量値保持手段と、予め得られている変化前流量および収束時間の組と流量変化検知時点から収束時点までの積算誤差流量とを対応付けた積算誤差流量テーブルを保持する積算誤差流量テーブル保持手段とを有するように構成すると共に、この流量演算手段が、積算誤差流量テーブルを参照して、流量値保持手段に保持された変化前流量および収束時間検知手段により検知された収束時間の組に対応する積算誤差流量を取得し、この積算誤差流量を基に真の総積算流量を求めるようにしたものである。
【００１７】
このタービン式流量計では、羽根車の回転数に応じて検出された流体の流量は逐次積算され、その積算結果が総積算流量として出力されるが、流路内を通過する流体の流量変化が検知されると、その流量変化検知時点で総流量積算の出力が一時停止され、その後、羽根車の回転数に応じて検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点以後の所定の時点において、変化前流量および収束時間の組に対応する積算誤差流量が積算誤差流量テーブルから得られ、この積算誤差流量を基に真の総積算流量が求められて、出力される。
【００１８】
請求項６記載のタービン式流量計測方法は、流体が通過する流路内に回転自在に設けられて流体の通過に伴って回転する羽根車の回転数から流体の流量を計測する方法であって、流路内を通過する流体の流量変化を監視し、定常時は、羽根車の回転数に応じて検出される流量を積算してその積算結果を総積算流量として出力し、流体の流量変化が検知されたときは、その流量変化検知時点で総積算流量の出力を一時停止して、羽根車の回転数に応じて検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点よりも後の所定の時点まで待って真の総積算流量を求め、これを出力するようにしたものである。
【００１９】
このタービン式流量計測方法では、羽根車の回転数に応じて検出された流体の流量は逐次積算され、その積算結果が総積算流量として出力されるが、流路内を通過する流体の流量変化が検知されると、その流量変化検知時点で総流量積算の出力が一時停止され、その後、羽根車の回転数に応じて検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点よりも後の所定の時点で真の総積算流量が求められ、出力される。
【００２０】
本発明のタービン式ガスメータは、ガスが通過する流路内に回転自在に設けられてガスの通過に伴って回転する羽根車と、羽根車の回転数に応じてガスの流量を検出する流量検出手段と、流路内を通過するガスの流量変化を検知する流量変化検知手段と、定常時は流量検出手段により検出された流量を積算してその積算結果を総積算流量として出力すると共に、流量変化検知手段が流量変化を検知したときにはその流量変化検知時点で総積算流量の出力を一時停止し、流量検出手段により検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点よりも後の所定の時点まで待って真の総積算流量を求め、これを出力する流量積算手段とを備えている。
【００２１】
このタービン式ガスメータでは、羽根車の回転数に応じて検出されたガス流量は逐次積算され、その積算結果が総積算流量として出力されるが、流路内を通過するガスの流量変化が検知されると、その流量変化検知時点で総積算流量の出力が一時停止され、その後、羽根車の回転数に応じて検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点よりも後の所定の時点で真の総積算流量が求められ、出力される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明の実施の形態に係るタービン式流量計測方法は、以下に説明する本発明の実施の形態に係るタービン式ガスメータによって具現化されるので、以下併せて説明する。
【００２３】
〔第１の実施の形態〕
図１は本発明の一実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量機構部１０の概略断面構造を表し、図２は図１におけるＡＡ′断面を表すものである。この計量機構部１０は、円筒形の流量計本体１１を有し、この流量計本体１１内に流路１７が設けられている。流路１７には図示しない配管を通じて都市ガス等のガス２０が流入するようになっている。この流路１７内にはガス２０の通過を許容すると共に固定軸１３を支持するための支持枠１２ａ， １２ｂが設けられている。これらの支持枠１２ａ， １２ｂによって支持された固定軸１３には羽根車１４が回転自在に取り付けられている。羽根車１４には複数枚の羽根１９ａが放射状に回転対称に設けられている。これらの羽根１９ａはガス２０の流入方向に対してそれぞれが所定の角度を保持するように配置されている。流量計本体１１には、羽根車１４の羽根１９ａと対応する位置に、流量検出手段としてピックアップ装置１６が埋設されている。このピックアップ装置１６は、羽根１９ａがピックアップ装置１６へ近接離反することにより羽根車１４の回転数に対応した周波数のパルス信号を出力するものである。流量計本体１１の流路１７におけるガス流入側には、ガス２０の流速（もしくは流量）の変化を検知するためのフローセンサ１８が設けられている。このフローセンサ１８としては、例えば、熱式フローセンサが用いられる。この熱式フローセンサは、例えば、ヒータの上流側および下流側にそれぞれ温度によって抵抗値が変化する抵抗素子を配設し、そこを通過するガスの流速に応じて生ずる２つの抵抗素子の抵抗値の差からガスの流速を計測するものである。
【００２４】
図３は本発明の一実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部３０の要部構成を表すものである。この計量制御部３０は、ピックアップ装置１６から羽根車１４の回転に比例して入力されるパルス信号の単位時間当たりのパルス数をカウントするパルスカウンタ３１と、このパルスカウンタ３１から出力されたパルスカウント値を基に流量を演算する流量演算部３２と、流量演算部３２で得られた流量３６（以下、タービン流量３６という。）を積算して表示部４０に総積算流量３７を出力する流量積算部３３とを備えている。流量積算部３３は、この流量積算部３３における流量積算処理等を行う演算部３３１と、積算された流量を逐次記憶する積算流量メモリ３３２と、予め設定された時間を計時するタイマ３３３とを有している。この計量制御部３０はまた、フローセンサ１８より出力される流量信号から流路１７における実際の流量の変化を検知する実流量変化検知部３５を備えており、この実流量変化検知部３５から出力される実流量変化検知信号３８が流量積算部３３の演算部３３１に入力されるようになっている。ここで、ピックアップ装置１６、パルスカウンタ３１および流量演算部３２が本発明における「流量検出手段」に対応し、流量積算部３３が本発明における「流量積算手段」に対応し、フローセンサ１８および実流量変化検知部３５が本発明における「流量変化検知手段」に対応する。また、総積算流量３７が本発明における「総積算流量」に対応する。
【００２５】
次に、図４および図５を参照して、以上のような構成のタービン式ガスメータの動作を説明する。ここで、図４は図３における流量積算部３３の主として演算部３３１の動作を表し、図５は流路１７（図１）を流れるガス２０の流量が変化したときの実流量Ａおよびタービン流量Ｂの変化状態を表すものである。なお、図５で、縦軸は単位時間有りの流量を示し、横軸は時間の経過を示している。この図５に示したように、本実施の形態では、ある時点ａにおいて実流量Ａがｑ１からｑ２へと急激に減少する一方、タービン流量Ｂは時点ａで流量ｑ１から減少を始め、ｔ２という時間が経過した時点ｂで流量ｑ２に収束するものとする。また、この図で、時点ｃは、時点ａから時間ｔ１だけ経過した時点であり、時点ｂよりも十分遅い時点であるとする。ここで、時点ａが本発明における「流量変化検知時点」に対応し、時点ｂが本発明における「収束時点」に対応し、時点ｃが本発明（請求項１）における「流量検出手段により検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点よりも後の所定の時点」に対応する。
【００２６】
図１において、流路１７をガス２０が流れると、羽根車１４はガス２０の流速に応じた回転数で回転する。ピックアップ装置１６は羽根車１４の回転に対応した周波数のパルス信号を出力する。図３において、計量制御部３０のパルスカウンタ３１はピックアップ装置１６からのパルス信号の単位時間当たりのパルス数をカウントして、そのカウント値を流量演算部３２に供給する。流量演算部３２はこのパルスカウント値をガス２０の流量に換算する演算を行い、これにより得たタービン流量３６を流量積算部３３の演算部３３１に入力する。
【００２７】
ここで、流量積算部３３の演算部３３１は、図４に示したように、流量演算部３２からタービン流量３６が入力されるごとに（図４ステップＳ１０１；Ｙ）、実流量変化検知部３５からの実流量変化検知信号３８の入力をチェックする（ステップＳ１０２）。この結果、実流量変化検知信号３８が入力されていないときは（ステップＳ１０２；Ｎ）、入力されたタービン流量３６を積算流量メモリ３３２に記憶されている値に加算し、これにより得られた値を総積算流量３７として再び積算流量メモリ３３２に記憶させると共にこの値を出力するという処理を行う（ステップＳ１０３）。したがって、この場合は、表示部４０に表示される総積算流量値は一定時間ごとに更新されることとなる。
【００２８】
以上の処理において、図５の時点ａ以前におけるようにガス２０の流量がほぼ一定であるときは、タービン流量Ｂと実流量Ａとはほぼ一致しており、計量誤差が生じていない。ところが、時点ａにおいて実流量Ａがｑ１からｑ２へと急激に減少すると、計量機構部１０の羽根車１４はその変化に追随して急に停止することはできず、その回転数は徐々に減少する。このため、流量演算部３２で得られるタービン流量３６は、図５の符号Ｂで示したように、ｑ１から徐々に減少していき、ある時点ｂでほぼ流量ｑ２に収束することとなる。したがって、上記したような処理（ステップＳ１０１〜Ｓ１０３）のみを繰り返して計量を行なった場合には、図５の符号Ｅ２で示した斜線領域の面積に相当する部分が計量誤差となる。
【００２９】
そこで、本実施の形態では、そのような計量誤差をなくすために、次のような処理を行う。すなわち、流量積算部３３の演算部３３１は、図５の時点ａで実流量変化検知部３５からの実流量変化検知信号３８の入力を検知すると（ステップＳ１０２；Ｙ）、タービン流量の積算を一時停止すると共に、タイマ３３３をスタートさせる（ステップＳ１０４）。これにより、積算流量メモリ３３２は、流量変化時点ａにおける総積算流量値をそのまま保持することとなる。このタイマ３３３は予め、時間ｔ１が経過したときにタイムアップするように設定されており、図５の時点ｃでタイムアップすると（ステップＳ１０５；Ｙ）、タイムアップ信号を演算部３３１に送出する。時点ｃの到来を知った演算部３３１は、その時点におけるタービン流量３６としてｑ２を取得し（ステップＳ１０６）、ｑ２×ｔ１により、時点ａから時点ｃまでの積算実流量Ｑを算出する（ステップＳ１０７）。この積算実流量Ｑは、図５における矩形領域ａａ′ｃ′ｃの面積に等しい。さらに、演算部３３１は、この積算実流量Ｑを積算流量メモリ３３２に記憶された値（すなわち、時点ａにおける総積算流量値）に加算して、これにより得られた値を総積算流量３７として再び積算流量メモリ３３２に記憶させると共にこの値を出力するという処理を行う（ステップＳ１０８）。これにより、表示部４０に表示される総積算流量値が更新される。このとき、その表示される総積算流量値には図５の計量誤差Ｅ２が含まれておらず、計量精度が適正に保たれる。
【００３０】
このように、本実施の形態に係るタービン式ガスメータによれば、ガスの流量変化があった後は、直ちに流量積算を行うのではなく、図５に示したタービン流量Ｂ（タービン流量３６）がほぼ一定値に収束するのに十分な時間ｔ１が経過する時点ｃまで待って真の総積算流量を求めるようにしたので、羽根車１４の回転慣性により生ずる計量誤差を除くことができ、計量精度の低下を防止することができる。特に、この方法では、流量変化時点ａから流量積算を実行する時点ｃまでの時間を固定しているので、制御が単純化するという利点がある。
【００３１】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の他の実施の形態に係るタービン式ガスメータについて説明する。
【００３２】
図６は、本発明の他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部３０ａの要部構成を表すものである。なお、この図で上記第１の実施の形態（図３）と同一構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。この計量制御部３０ａの流量積算部３３ａは、図３に示した流量積算部３３の演算部３３１およびタイマ３３３に代えて、それぞれ、演算部３３１ａおよびタイムカウンタ３３４を備えている。このタイムカウンタ３３４は、演算部３３１ａからタイムカウントの開始を指示されるとタイムカウント動作を開始すると共に、演算部３３１ａからの問い合わせがあると、その時点でのタイムカウント値を返すようになっている。
【００３３】
計量制御部３０ａにおけるその他の構成は、図３に示した計量制御部３０と同様であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態のタービン式ガスメータにおける計量機構部については図１に示した計量機構部１０と同様の構成であるので、その説明も省略する。
【００３４】
次に、図７を参照して、このような構成のタービン式ガスメータの計量制御部３０ａにおける流量積算部３３ａの動作を説明する。ここで、図７は、図６における流量積算部３３ａの主として演算部３３１ａの動作を表す。なお、この図のステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理は、上記第１の実施の形態で示した図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０３と同様なので、説明を省略する。
【００３５】
本実施の形態では、流量積算部３３ａの演算部３３１ａは、実流量変化検知部３５からの実流量変化検知信号３８の入力を監視し（ステップＳ２０２）、図５の時点ａで実流量変化検知信号３８の入力を検知すると（ステップＳ２０２；Ｙ）、タービン流量の積算を一時停止すると共に、タイムカウンタ３３４をスタートさせる（ステップＳ２０４）。これにより、積算流量メモリ３３２は、流量変化時点ａにおける総積算流量値をそのまま保持することとなる。流量積算部３３ａの演算部３３１ａは、さらにタービン流量３６の入力を監視し（ステップＳ２０５）、その値が収束したか否か、すなわち、一定値になったか否かをチェックする（ステップＳ２０６）。その結果、ある時点（図５では時点ｂ）においてタービン流量３６の値が一定値になったと判断したときは（ステップＳ２０６；Ｙ）、その収束したタービン流量３６の値（図５ではｑ２）を取得すると共に（ステップＳ２０７）、その時点ｂにおけるタイムカウント値（図５ではｔ２）をタイムカウンタ３３４から取得し、さらに、タイムカウンタ３３４の動作を停止させて、リセットする（ステップＳ２０８）。
【００３６】
次に、演算部３３１ａは、ｑ２×ｔ２により、時点ａから時点ｂまでの積算実流量Ｑを算出する（ステップＳ２０９）。この積算実流量Ｑは、図５における矩形領域ａａ′ｂ′ｂの面積に等しい。そして、演算部３３１ａは、この積算実流量Ｑを積算流量メモリ３３２に記憶された値に加算して、これにより得られた値を総積算流量３７として再び積算流量メモリ３３２に記憶させると共にこの値を出力するという処理を行う（ステップＳ２１０）。これにより、表示部４０に表示される総積算流量値が更新される。このとき、その表示される総積算流量値には図５の計量誤差Ｅ２が含まれておらず、計量精度が適正に保たれる。
【００３７】
このように、本実施の形態に係るタービン式ガスメータによれば、ガスの流量変化があった後は、直ちに流量積算を行うのではなく、図５に示したタービン流量Ｂ（タービン流量３６）がほぼ一定値に収束する時点ｂを検出し、この時点ｂにおいて真の総積算流量を求めるようにしたので、羽根車１４の回転慣性により生ずる計量誤差を除くことができ、計量精度の低下を防止することができる。特に、この方法では、タービン流量３６が一定値に収束した時点ｂを検出し、その時点ｂで流量積算を行うようにしているので、流量変化後の比較的速い時点で流量積算の表示を更新することができ、上記第１の実施の形態の場合に比べて応答性がよいという利点がある。
【００３８】
〔第３の実施の形態〕
次に、本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータについて説明する。
【００３９】
図８は、本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部３０ｂの要部構成を表すものである。なお、この図で上記第１の実施の形態（図３）と同一構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。この計量制御部３０ｂの流量積算部３３ｂは、演算部３３１ｂと、積算流量メモリ３３２と、積算実流量テーブル３３５と、変化前流量メモリ３３６と、変化後流量メモリ３３７とを備えている。積算実流量テーブル３３５は、図９に示したように、ガス２０の流量が変化する前（すなわち、実流量変化検知部３５から実流量変化検知信号３８が出力される時点ａ以前）におけるタービン流量３６の値（図５ではｑ１が対応）と、ガス２０の流量が一定値に収束した時点（図５では時点ｂ）におけるタービン流量３６の値（図５ではｑ２が対応）とを一組として、この組に変化点から収束点までの積算実流量Ｑ（図５では、矩形領域ａａ′ｂ′ｂの面積）を対応付けたものである。ここで、積算実流量Ｑは予め実験等によって求められたものである。変化前流量メモリ３３６は、時点ａ以前におけるタービン流量３６の値を格納するためのもので、変化後流量メモリ３３７は、時点ｂにおけるタービン流量３６の値を格納するためのものである。ここで、これらの変化前流量メモリ３３６および変化後流量メモリ３３７が、本発明（請求項３）における「流量値保持手段」に対応し、積算実流量テーブル３３５が本発明における「積算実流量テーブル」に対応し、積算実流量Ｑが本発明における「積算実流量」に対応する。
【００４０】
計量制御部３０ｂにおけるその他の構成は、図３に示した計量制御部３０と同様であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態のタービン式ガスメータにおける計量機構部については図１に示した計量機構部１０と同様の構成であるので、その説明も省略する。
【００４１】
次に、図１０を参照して、このような構成のタービン式ガスメータの計量制御部３０ｂにおける流量積算部３３ｂの動作を説明する。ここで、図１０は、図８における流量積算部３３ｂの主として演算部３３１ｂの動作を表す。なお、この図のステップＳ３０１〜Ｓ３０３の処理は、上記第１の実施の形態で示した図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０３と同様なので、説明を省略する。
【００４２】
本実施の形態では、流量積算部３３ｂの演算部３３１ｂは、実流量変化検知部３５からの実流量変化検知信号３８の入力を監視し（ステップＳ３０２）、図５の時点ａで実流量変化検知信号３８の入力を検知すると（ステップＳ３０２；Ｙ）、タービン流量の積算を一時停止すると共に、この実流量変化検知信号３８の入力前の最後のタービン流量３６（図５ではｑ１）を変化前流量メモリ３３６に格納する（ステップＳ３０４）。これにより、積算流量メモリ３３２は、流量変化時点ａにおける総積算流量値をそのまま保持することとなる。演算部３３１ｂは、さらにタービン流量３６の入力を監視し（ステップＳ３０５）、その値が収束したか否かをチェックする（ステップＳ３０６）。その結果、ある時点（図５では時点ｂ）においてタービン流量３６の値が収束したと判断したときは（ステップＳ３０６；Ｙ）、その収束したタービン流量３６の値（図５ではｑ２）を変化後流量メモリ３３７に格納する（ステップＳ３０７）。
【００４３】
次に、演算部３３１ｂは、積算実流量テーブル３３５を参照して、変化前流量メモリ３３６および変化後流量メモリ３３７に格納されている変化前流量ｑ１および変化後流量ｑ２の組に対応する積算実流量Ｑを取得する（ステップＳ３０８）。この積算実流量Ｑは、図５における矩形領域ａａ′ｂ′ｂの面積に等しい。さらに、演算部３３１ｂは、この積算実流量Ｑを積算流量メモリ３３２に記憶された値に加算して、これにより得られた値を総積算流量３７として再び積算流量メモリ３３２に記憶させると共にこの値を出力するという処理を行う（ステップＳ３０９）。これにより、表示部４０に表示される総積算流量値が更新される。このとき、その表示される総積算流量値には図５の計量誤差Ｅ２が含まれておらず、計量精度が適正に保たれる。
【００４４】
このように、本実施の形態に係るタービン式ガスメータによれば、ガスの流量変化があった後は、直ちに流量積算を行うのではなく、図５に示したタービン流量Ｂ（タービン流量３６）がほぼ一定値に収束するのを待って、変化前および変化後のタービン流量の値を基に積算実流量テーブル３３５から対応する積算実流量Ｑを求め、この値を用いて真の総積算流量を求めるようにしたので、羽根車１４の回転慣性により生ずる計量誤差を除くことができ、計量精度の低下を防止することができる。特に、この方法では、上記第１および第２の実施の形態のように、タイマやタイムカウンタを使用せず、また、演算処理も行なわず、テーブルの参照のみで積算実流量Ｑが求められるので、制御がより簡単になるという利点がある。
【００４５】
〔第４の実施の形態〕
次に、本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータについて説明する。
【００４６】
図１１は、本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部３０ｃの要部構成を表すものである。なお、この図で上記第１の実施の形態（図３）等と同一構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。この計量制御部３０ｃの流量積算部３３ｃは、演算部３３１ｃと、積算流量メモリ３３２と、積算実流量テーブル３３８と、変化前流量メモリ３３６と、タイムカウンタ３３４とを備えている。積算実流量テーブル３３８は、図１２に示したように、ガス２０の流量の変化時点ａ以前におけるタービン流量３６の値（図５ではｑ１が対応）とガス２０の収束時間（図５では流量変化時点ａから収束時点ｂまでの時間ｔ２が対応）とを一組として、この組に変化点から収束点までの積算実流量Ｑ（図５では、矩形領域ａａ′ｂ′ｂの面積）を対応付けたものである。ここで、積算実流量Ｑは予め実験等によって求められたものである。変化前流量メモリ３３６は、時点ａ以前におけるタービン流量３６の値を格納するためのものである。タイムカウンタ３３４は上記第２の実施の形態におけるタイムカウンタ３３４と同じもので、演算部３３１ｃからタイムカウントの開始を指示されるとタイムカウント動作を開始すると共に、演算部３３１ｃからの問い合わせがあると、その時点でのタイムカウント値を返すようになっている。
【００４７】
計量制御部３０ｃにおけるその他の構成は、図３に示した計量制御部３０と同様であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態のタービン式ガスメータにおける計量機構部については図１に示した計量機構部１０と同様の構成であるので、その説明も省略する。
【００４８】
次に、図１３を参照して、このような構成のタービン式ガスメータの計量制御部３０ｃにおける流量積算部３３ｃの動作を説明する。なお、図１３は、図１１における流量積算部３３ｃの主として演算部３３１ｃの動作を表す。この図のステップＳ４０１〜Ｓ４０３の処理は、上記第１の実施の形態で示した図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０３と同様なので、説明を省略する。
【００４９】
本実施の形態では、流量積算部３３ｃの演算部３３１ｃは、実流量変化検知部３５からの実流量変化検知信号３８の入力を検知すると（ステップＳ４０２；Ｙ）、タービン流量の積算を一時停止すると共に、実流量変化検知信号３８の入力前の最後のタービン流量３６（図５ではｑ１）を変化前流量メモリ３３６に格納する（ステップＳ４０４）と共に、タイムカウンタ３３４に対してタイムカウントの開始を指示する（ステップＳ４０５）。これにより、積算流量メモリ３３２は、流量変化時点ａにおける総積算流量値をそのまま保持することとなる。演算部３３１ｃは、さらにタービン流量３６の入力を監視し（ステップＳ４０６）、その値が収束したか否かをチェックする（ステップＳ４０７）。その結果、ある時点（図５では時点ｂ）においてタービン流量３６の値が収束したと判断したときは（ステップＳ４０７；Ｙ）、タイムカウンタ３３４からタイムカウント値（図５ではｔ２）を取得し、さらに、タイムカウンタ３３４の動作を停止させて、リセットする（ステップＳ４０８）。
【００５０】
次に、演算部３３１ｃは、積算実流量テーブル３３８を参照して、変化前流量メモリ３３６に格納されている変化前流量ｑ１およびタイムカウンタ３３４から得たタイムカウント値ｔ２の組に対応する積算実流量Ｑを取得する（ステップＳ４０９）。この積算実流量Ｑは、図５における矩形領域ａａ′ｂ′ｂの面積に等しい。さらに、演算部３３１ｃは、この積算実流量Ｑを積算流量メモリ３３２に記憶された値に加算して、これにより得られた値を総積算流量３７として再び積算流量メモリ３３２に記憶させると共にこの値を出力するという処理を行う（ステップＳ４１０）。これにより、表示部４０に表示される総積算流量値が更新される。このとき、その表示される総積算流量値には図５の計量誤差Ｅ２が含まれておらず、計量精度が適正に保たれる。
【００５１】
このように、本実施の形態に係るタービン式ガスメータによれば、ガスの流量変化があった後は、直ちに流量積算を行うのではなく、図５に示したタービン流量Ｂ（タービン流量３６）がほぼ一定値に収束するのを待って、変化前のタービン流量の値および収束に要した時間を基に積算実流量テーブル３３８から対応する積算実流量Ｑを求め、この値を用いて真の総積算流量を求めるようにしたので、羽根車１４の回転慣性により生ずる計量誤差を除くことができ、計量精度の低下を防止することができる。特に、この方法では、上記第３の実施の形態と同様に演算処理は行なわず、テーブルの参照のみで積算実流量Ｑが求められるので、制御が簡単になるという利点がある。
【００５２】
〔第５の実施の形態〕
次に、本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータについて説明する。
【００５３】
図１４は、本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部３０ｄの要部構成を表すものである。なお、この図で上記第３の実施の形態（図８）と同一構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。この計量制御部３０ｄの流量積算部３３ｄは、第３の実施の形態（図８）における演算部３３１ｂおよび積算実流量テーブル３３５に代えて、それぞれ、演算部３３１ｄおよび積算誤差流量テーブル３３９を備えている。積算誤差流量テーブル３３９は、図１５に示したように、ガス２０の流量が変化する前（図５では時点ａ以前）におけるタービン流量３６の値（図５ではｑ１）と、ガス２０の流量が一定値に収束した時点（図５では時点ｂ）におけるタービン流量３６の値（図５ではｑ２）とを一組として、この組に変化点から収束点までの積算誤差流量（図５の計量誤差Ｅ２の面積に等しい）を対応付けたものである。この積算誤差流量（以下においては、適宜、積算誤差流量Ｅ２と表記する。）は予め実験等によって求められたものである。ここで、これらの変化前流量メモリ３３６および変化後流量メモリ３３７が、本発明（請求項４）における「流量値保持手段」に対応し、積算誤差流量テーブル３３９が本発明における「積算誤差流量テーブル」に対応する。また、積算誤差流量Ｅ２が本発明における「積算誤差流量」に対応する。
【００５４】
計量制御部３０ｄにおけるその他の構成は、図８に示した計量制御部３０ｂと同様であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態のタービン式ガスメータにおける計量機構部については図１に示した計量機構部１０と同様の構成であるので、その説明も省略する。
【００５５】
次に、図１６を参照して、このような構成のタービン式ガスメータの計量制御部３０ｄにおける流量積算部３３ｄの動作を説明する。ここで、図１６は、図１４における流量積算部３３ｄの主として演算部３３１ｄの動作を表す。
【００５６】
本実施の形態では、流量積算部３３ｄの演算部３３１ｄは、流量演算部３２からタービン流量３６が入力されるごとに（図１６ステップＳ５０１；Ｙ）、入力されたタービン流量３６を積算流量メモリ３３２に記憶されている値に加算し、これにより得られた値を総積算流量３７として再び積算流量メモリ３３２に記憶させると共にこの値を出力するという処理を行う（ステップＳ５０２）。ここで、流量積算部３３ｄの演算部３３１ｄは、実流量変化検知部３５からの実流量変化検知信号３８の入力をチェックする（ステップＳ５０３）。この結果、実流量変化検知信号３８が入力されていないときは（ステップＳ５０３；Ｎ）、上記のステップＳ５０１，Ｓ５０２の処理を繰り返し行う。したがって、この場合は、表示部４０に表示される総積算流量値が一定時間ごとに更新される。
【００５７】
一方、図５の時点ａで実流量変化検知信号３８の入力を検知すると（ステップＳ５０２；Ｙ）、演算部３３１ｄは、この実流量変化検知信号３８の入力前の最後のタービン流量３６（図５ではｑ１）を変化前流量メモリ３３６に格納する（ステップＳ５０４）。演算部３３１ｄは、さらにタービン流量３６の入力を監視し（ステップＳ５０５）、その入力があればそれを積算する。すなわち、入力されたタービン流量３６を積算流量メモリ３３２に記憶されている値に加算し、これにより得られた値を再び積算流量メモリ３３２に記憶させる（ステップＳ５０６）。このときの積算流量メモリ３３２の値は誤差を含んだものとなる。但し、この場合には、上記第３の実施の形態の場合と異なり、加算結果の出力は行わないので、表示部４０に表示された総積算流量値は更新されず、実流量変化検知信号３８の入力前（時点ａ）の表示値が維持される。
【００５８】
次に、演算部３３１ｄは、入力されたタービン流量３６の値が収束したか否かをチェックする（ステップＳ５０７）。この結果、タービン流量３６の値が収束していないときは（ステップＳ５０７；Ｎ）、ステップＳ５０５に戻ってさらにタービン流量３６の入力を監視し、その積算を行う。そして、ある時点（図５では時点ｂ）においてタービン流量３６の値が収束したと判断したときは（ステップＳ５０７；Ｙ）、その収束したタービン流量３６の値（図５ではｑ２）を変化後流量メモリ３３７に格納する（ステップＳ５０８）。
【００５９】
次に、演算部３３１ｄは、積算誤差流量テーブル３３９を参照して、変化前流量メモリ３３６および変化後流量メモリ３３７に格納されている変化前流量ｑ１および変化後流量ｑ２の組に対応する積算誤差流量Ｅ２を取得する（ステップＳ５０９）。この積算誤差流量Ｅ２は図５における斜線領域の面積に等しい。さらに、演算部３３１ｄは、積算流量メモリ３３２に記憶された値から積算誤差流量Ｅ２を差し引いて、これにより得られた値を真の総積算流量３７として再び積算流量メモリ３３２に記憶させると共にこの値を出力するという処理を行う（ステップＳ５１０）。これにより、表示部４０に表示される総積算流量値が更新される。このとき、その表示される総積算流量値には図５の計量誤差Ｅ２が含まれておらず、計量精度が適正に保たれる。
【００６０】
このように、本実施の形態に係るタービン式ガスメータによれば、ガスの流量変化があった後は、直ちに流量積算を行うのではなく、図５に示したタービン流量Ｂ（タービン流量３６）がほぼ一定値に収束するのを待って、変化前および変化後のタービン流量の値を基に積算誤差流量テーブル３３９から対応する積算誤差流量Ｅ２を求め、この値を用いて真の総積算流量を求めるようにしたので、羽根車１４の回転慣性により生ずる計量誤差を除くことができ、計量精度の低下を防止することができる。
【００６１】
〔第６の実施の形態〕
次に、本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータについて説明する。
【００６２】
図１７は、本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部３０ｅの要部構成を表すものである。なお、この図で上記第４の実施の形態（図１１）と同一構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。この計量制御部３０ｅの流量積算部３３ｅは、図１１における演算部３３１ｃおよび積算実流量テーブル３３８に代えて、それぞれ、演算部３３１ｅおよび積算誤差流量テーブル３４０を備えている。積算誤差流量テーブル３４０は、図１８に示したように、ガス２０の流量の変化時点ａ以前におけるタービン流量３６の値（図５ではｑ１）とガス２０の流量変化時点ａから収束時点ｂまでの時間ｔ２とを一組として、この組に変化点から収束点までの積算誤差流量Ｅ２（図５の計量誤差Ｅ２の面積）を対応付けたものである。ここで、積算誤差流量Ｅ２は予め実験等によって求められたものである。ここで、演算部３３１ｅおよびタイムカウンタ３３４が本発明（請求項５）における「収束時間検知手段」に対応し、変化前流量メモリ３３６が本発明における「流量値保持手段」に対応し、積算誤差流量テーブル３４０が本発明における「積算誤差流量テーブル」に対応する。
【００６３】
計量制御部３０ｅにおけるその他の構成は、図１１に示した計量制御部３０ｃと同様であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態のタービン式ガスメータにおける計量機構部については図１に示した計量機構部１０と同様の構成であるので、その説明も省略する。
【００６４】
次に、図１９を参照して、このような構成のタービン式ガスメータの計量制御部３０ｅにおける流量積算部３３ｅの動作を説明する。なお、図１９は、図１７における流量積算部３３ｅの主として演算部３３１ｅの動作を表す。この図のステップＳ６０１〜Ｓ６０３の処理は、上記第５の実施の形態で示した図１６のステップＳ５０１〜Ｓ５０３と同様であり、実流量変化検知部３５からの実流量変化検知信号３８が入力されるまでは、流量積算部３３ｅの演算部３３１ｅは、タービン流量３６が入力されるごとにこれを積算し、その結果を総積算流量３７として出力するという処理を繰り返す。したがって、この場合には、表示部４０の表示値（総積算流量値）が更新される。
【００６５】
本実施の形態では、流量積算部３３ｅの演算部３３１ｅは、実流量変化検知部３５からの実流量変化検知信号３８の入力を検知すると（ステップＳ６０３；Ｙ）、この実流量変化検知信号３８の入力前の最後のタービン流量３６（図５ではｑ１）を変化前流量メモリ３３６に格納する（ステップＳ６０４）と共に、タイムカウンタ３３４に対してタイムカウントの開始を指示する（ステップＳ６０５）。演算部３３１ｅは、さらにタービン流量３６の入力を監視し（ステップＳ６０６）、その入力があればそれを積算する。すなわち、入力されたタービン流量３６を積算流量メモリ３３２に記憶されている値に加算し、これにより得られた値を積算流量メモリ３３２に記憶させる（ステップＳ６０７）。このときの積算流量メモリ３３２の値は誤差を含んだものとなる。但し、この場合には、上記第５の実施の形態の場合と同様に、加算結果の出力は行わないので、表示部４０に表示された総積算流量値は更新されず、実流量変化検知信号３８の入力前の表示値が維持される。
【００６６】
次に、演算部３３１ｅは、入力されたタービン流量３６の値が収束したか否かをチェックする（ステップＳ６０７）。その結果、ある時点（図５では時点ｂ）においてタービン流量３６の値が収束したと判断したときは（ステップＳ６０８；Ｙ）、演算部３３１ｅは、タイムカウンタ３３４からタイムカウント値（図５ではｔ２）を取得し、さらに、タイムカウンタ３３４の動作を停止させて、リセットする（ステップＳ６０９）。ここで、タイムカウント値ｔ２が本発明における「収束時間」に対応する。
【００６７】
次に、演算部３３１ｅは、積算誤差流量テーブル３４０を参照して、変化前流量メモリ３３６に格納されている変化前流量ｑ１およびタイムカウンタ３３４から得たタイムカウント値ｔ２の組に対応する積算誤差流量Ｅ２を取得する（ステップＳ６１０）。この積算誤差流量Ｅ２は、図５における斜線領域の面積に等しい。さらに、演算部３３１ｅは、積算流量メモリ３３２に記憶された値から積算誤差流量Ｅ２を差し引いて、これにより得られた値を真の総積算流量３７として再び積算流量メモリ３３２に記憶させると共にこの値を出力するという処理を行う（ステップＳ６１１）。これにより、表示部４０に表示される総積算流量値が更新される。このとき、その表示される総積算流量値には図５の計量誤差Ｅ２が含まれておらず、計量精度が適正に保たれる。
【００６８】
このように、本実施の形態に係るタービン式ガスメータによれば、ガスの流量変化があった後は、直ちに流量積算を行うのではなく、図５に示したタービン流量Ｂ（タービン流量３６）がほぼ一定値に収束するのを待って、変化前のタービン流量の値および収束に要した時間を基に積算誤差流量テーブル３４０から対応する積算誤差流量Ｅ２を求め、この値を用いて真の総積算流量を求めるようにしたので、羽根車１４の回転慣性により生ずる計量誤差を除くことができ、計量精度の低下を防止することができる。
【００６９】
以上いくつかの実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記各実施の形態においては、羽根車１４の形状を図２に示したように軸流型としたが、このほかに、例えば図２０に示したような接線流型としてもよい。この接線流型羽根車方式では、ガス２０が流れる方向と直交する方向に固定軸１３′を配置すると共に、羽根車１４′の全体を流路中に入れるのではなく、羽根１９ａ′だけが流路中をガス流によって回転移動するようにしたものである。
【００７０】
また、上記各実施の形態では、流量変化検知手段の構成要素としてフローセンサを用いたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば羽根車１４の上流側と下流側にそれぞれ圧力センサを配置して、両者の差圧を検出することにより流量変化を検知するようにしてもよい。流量が大きいほど差圧が大きくなることを利用したものである。
【００７１】
また、上記各実施の形態では、計測対象としての流体を計量機構部１０を流れるガス２０として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他液体の流量を測定する装置にも適用可能である。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のタービン式流量計、タービン式流量計測方法またはタービン式ガスメータによれば、定常時は、羽根車の回転数に応じて検出した流体の流量を逐次積算してその結果を総積算流量として出力する一方、流路内を通過する流体の流量変化を検知したときには、その流量変化検知時点で総積算流量値の出力を一時停止し、その後、羽根車の回転数に応じて検出される流量がほぼ一定状態に収束するまで待って真の総積算流量を求めて出力するようにしたので、羽根車の回転慣性により生ずる計量誤差を除くことができ、計量精度の低下を防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量機構部の概略構成を一部破断して表す側面図である。
【図２】図１に示した計量機構部のＡ−Ａ′線における矢視方向の断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部の概略構成を表すブロック図である。
【図４】図３に示した計量制御部における流量積算部の主として演算部の動作を説明するための流れ図である。
【図５】流路を流れるガスの流量が変化したときの実流量およびタービン流量の変化状態を説明するための説明図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部の概略構成を表すブロック図である。
【図７】図６に示した計量制御部における流量積算部の主として演算部の動作を説明するための流れ図である。
【図８】本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部の概略構成を表すブロック図である。
【図９】図８に示した積算実流量テーブルの内容を表す図である。
【図１０】図８に示した計量制御部における流量積算部の主として演算部の動作を説明するための流れ図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部の概略構成を表すブロック図である。
【図１２】図１１に示した積算実流量テーブルの内容を表す図である。
【図１３】図１１に示した計量制御部における流量積算部の主として演算部の動作を説明するめの流れ図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部の概略構成を表すブロック図である。
【図１５】図１４に示した積算誤差流量テーブルの内容を表す図である。
【図１６】図１４に示した計量制御部における流量積算部の主として演算部の動作を説明するめの流れ図である。
【図１７】本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部の概略構成を表すブロック図である。
【図１８】図１７に示した積算誤差流量テーブルの内容を表す図である。
【図１９】図１７に示した計量制御部における流量積算部の主として演算部の動作を説明するめの流れ図である。
【図２０】本発明の一実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量機構部に用いられる羽根車の他の例を表す斜視図である。
【図２１】従来のガスメータにおいて、流路を流れるガスの流量が変化したときのタービン流量が実流量に対して計量誤差を含むようになる様子を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１０…計量機構部
１１…流量計本体
１２ａ， １２ｂ…支持枠
１３…固定軸
１４，１４′…羽根車
１６…ピックアップ装置
１７…流路
１８…フローセンサ
１９ａ，１９ａ′…羽根
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ…計量制御部
３２…流量演算部
３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ…流量積算部
３５…実流量変化検知部
３６…タービン流量
３７…積算流量
３８…実流量変化検知信号
４０…表示部
３３１，３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃ，３３１ｄ，３３１ｅ…演算部
３３２…積算流量メモリ
３３３…タイマ
３３４…タイムカウンタ
３３５，３３８…積算実流量テーブル
３３６…変化前流量メモリ
３３７…変化後流量メモリ
３３９，３４０…積算誤差流量テーブル
Ａ…実流量
Ｂ…タービン流量
Ｅ２…計量誤差（積算誤差流量）
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス等の流体の流量を測定するための流量計、流量計測方法およびガスメータに係り、特に羽根車の回転によって流量を測定するタービン式流量計、タービン式流量計測方法およびタービン式ガスメータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のタービン式流量計、例えば都市ガス等のガス流量を測定するためのガス流量計は、羽根車の回転によってガス流量を測定するようになっている。この羽根車は、ガスの流れる方向に対して一定の角度を持つように配置された複数枚の羽根により構成されており、ガスが羽根車を通過する際の羽根車の回転数からガスの流量を測定するものである。この従来のタービン式流量計では、羽根車の回転時の摩擦が小さいため、流体の圧力損失が少なく、特に大流量域での流量に適している。また、このタービン式流量計では、その本体を容積式流量計よりも小さく形成することができるため、設備費用の面からも有効である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来のタービン式流量計では、羽根車の回転によってガス等の流体の流量を測定している。しかしながら、この羽根車の回転時に摩擦が小さいため、流体の流量が変化した際には、以下に述べるような計量誤差を生じる。
【０００４】
図２１は従来のタービン式流量計において、流体の流量が変化した場合の実際の流量と羽根車の回転から得られた流量との関係を表すものである。図中、符号Ａは流体の実際の流量（以下、実流量という。）の変化、符号Ｂは羽根車の回転から得られた流量（以下、タービン流量という。）の変化をそれぞれ表している。この図から明らかなように、流体の流量が変化したときには、タービン流量Ｂと実流量Ａとの間に誤差が発生し、これが積算されて計量誤差Ｅ１，Ｅ２となるのが判る。流量が増加するときには、実流量Ａの変化速度自体はさほど大きくないので、タービン流量Ｂと実流量Ａとの差である計量誤差Ｅ１は比較的小さく、問題とならないが、逆に、流体の流量が急激に減少するときには、羽根車の回転慣性力の作用により、羽根車が流速に比例した回転速度となるまでにかなりの時間を要することから、タービン流量Ｂが実流量Ａと一致するまでに相当長い時間を要し、計量誤差Ｅ２が相当大きくなる。すなわち、タービン式流量計には、流量変化時に計測精度が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ガス等の流体の流量変化時においても適切な処理を行なうことで正確な流体流量を測定することができるタービン式流量計、タービン式流量計測方法およびタービン式ガスメータを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のタービン式流量計は、流体が通過する流路内に回転自在に設けられ流体の通過に伴って回転する羽根車と、羽根車の回転数に応じて流体の流量を検出する流量検出手段と、流路内を通過する流体の流量変化を検知する流量変化検知手段と、定常時は流量検出手段により検出された流量を積算してその積算結果を総積算流量として出力すると共に、流量変化検知手段が流量変化を検知したときにはその流量変化検知時点で総積算流量の出力を一時停止し、流量検出手段により検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点よりも後の所定の時点まで待って真の総積算流量を求め、これを出力する流量積算手段とを備えている。
【０００７】
このタービン式流量計では、羽根車の回転数に応じて検出された流体の流量は逐次積算され、その積算結果が総積算流量として出力されるが、流路内を通過する流体の流量変化が検知されると、その流量変化検知時点で総流量積算の出力が一時停止され、その後、羽根車の回転数に応じて検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点よりも後の所定の時点において真の総積算流量が求められ、出力される。
【０００８】
請求項２記載のタービン式流量計は、請求項１記載のタービン式流量計において、上記の流量積算手段が、流量変化検知時点から所定の時点までの時間と、所定の時点において流量検出手段により検出された流量とに基づいて、流量変化検知時点から所定の時点までの積算実流量を算出し、この積算実流量を流量変化検知時点における総積算流量に加算することにより、真の総積算流量を求めるようにしたものである。
【０００９】
このタービン式流量計では、流量変化検知時点から所定の時点までの積算実流量が、流量変化検知時点から所定の時点までの時間と所定の時点において検出された流量とに基づいて算出され、この積算実流量が流量変化検知時点における総積算流量に加算されることにより真の総積算流量が求められて、出力される。
【００１０】
請求項３記載のタービン式流量計は、流体が通過する流路内に回転自在に設けられ流体の通過に伴って回転する羽根車と、羽根車の回転数に応じて流体の流量を検出する流量検出手段と、流路内を通過する流体の流量変化を検知する流量変化検知手段と、定常時は流量検出手段により検出された流量を積算してその積算結果を総積算流量として出力すると共に、流量変化検知手段が流量変化を検知したときにはその流量変化検知時点で総積算流量の出力を一時停止し、流量検出手段により検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点以後の所定の時点まで待って真の総積算流量を求め、これを出力する流量積算手段とを備え、この流量積算手段が、流量検出手段により検出された流量が一定状態に収束する時点である収束時点を検知する収束検知手段と、流量変化検知時点以前に流量検出手段が検出した変化前流量と収束時点以後に流量検出手段が検出した変化後流量とを保持する流量値保持手段と、予め得られている変化前流量および変化後流量の組と流量変化検知時点から収束時点までの積算実流量とを対応付けた積算実流量テーブルを保持する積算実流量テーブル保持手段とを有するように構成すると共に、この流量演算手段が、積算実流量テーブルを参照して、流量値保持手段に保持された変化前流量および変化後流量の組に対応する積算実流量を取得し、この積算実流量を基に真の総積算流量を求めるようにしたものである。
【００１１】
このタービン式流量計では、羽根車の回転数に応じて検出された流体の流量は逐次積算され、その積算結果が総積算流量として出力されるが、流路内を通過する流体の流量変化が検知されると、その流量変化検知時点で総流量積算の出力が一時停止され、その後、羽根車の回転数に応じて検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点以後の所定の時点において、変化前流量および変化後流量の組に対応する積算実流量が積算実流量テーブルから得られ、この積算実流量を基に真の総積算流量が求められて、出力される。
【００１４】
請求項４記載のタービン式流量計は、流体が通過する流路内に回転自在に設けられ流体の通過に伴って回転する羽根車と、羽根車の回転数に応じて流体の流量を検出する流量検出手段と、流路内を通過する流体の流量変化を検知する流量変化検知手段と、定常時は流量検出手段により検出された流量を積算してその積算結果を総積算流量として出力すると共に、流量変化検知手段が流量変化を検知したときにはその流量変化検知時点で総積算流量の出力を一時停止し、流量検出手段により検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点以後の所定の時点まで待って真の総積算流量を求め、これを出力する流量積算手段とを備え、この流量積算手段が、流量検出手段により検出された流量が一定状態に収束する時点である収束時点を検知する収束検知手段と、流量変化検知時点以前に流量検出手段が検出した変化前流量と収束時点以後に流量検出手段が検出した変化後流量とを保持する流量値保持手段と、予め得られている変化前流量および変化後流量の組と流量変化検知時点から収束時点までの積算誤差流量とを対応付けた積算誤差流量テーブルを保持する積算誤差流量テーブル保持手段とを有するように構成すると共に、この流量演算手段が、積算誤差流量テーブルを参照して、流量値保持手段に保持された変化前流量および変化後流量の組に対応する積算誤差流量を取得し、この積算誤差流量を基に真の総積算流量を求めるようにしたものである。
【００１５】
このタービン式流量計では、羽根車の回転数に応じて検出された流体の流量は逐次積算され、その積算結果が総積算流量として出力されるが、流路内を通過する流体の流量変化が検知されると、その流量変化検知時点で総流量積算の出力が一時停止され、その後、羽根車の回転数に応じて検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点以後の所定の時点において、変化前流量および変化後流量の組に対応する積算誤差流量が積算誤差流量テーブルから得られ、この積算誤差流量を基に真の総積算流量が求められて、出力される。
【００１６】
請求項５記載のタービン式流量計は、流体が通過する流路内に回転自在に設けられ流体の通過に伴って回転する羽根車と、羽根車の回転数に応じて流体の流量を検出する流量検出手段と、流路内を通過する流体の流量変化を検知する流量変化検知手段と、定常時は流量検出手段により検出された流量を積算してその積算結果を総積算流量として出力すると共に、流量変化検知手段が流量変化を検知したときにはその流量変化検知時点で総積算流量の出力を一時停止し、流量検出手段により検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点以後の所定の時点まで待って真の総積算流量を求め、これを出力する流量積算手段とを備え、この量演算手段が、流量検出手段により検出された流量が一定状態に収束する時点である収束時点を検知する収束検知手段と、流量変化検知時点から収束時点までの時間である収束時間を検知する収束時間検知手段と、流量変化検知時点以前に流量検出手段が検出した変化前流量を保持する流量値保持手段と、予め得られている変化前流量および収束時間の組と流量変化検知時点から収束時点までの積算誤差流量とを対応付けた積算誤差流量テーブルを保持する積算誤差流量テーブル保持手段とを有するように構成すると共に、この流量演算手段が、積算誤差流量テーブルを参照して、流量値保持手段に保持された変化前流量および収束時間検知手段により検知された収束時間の組に対応する積算誤差流量を取得し、この積算誤差流量を基に真の総積算流量を求めるようにしたものである。
【００１７】
このタービン式流量計では、羽根車の回転数に応じて検出された流体の流量は逐次積算され、その積算結果が総積算流量として出力されるが、流路内を通過する流体の流量変化が検知されると、その流量変化検知時点で総流量積算の出力が一時停止され、その後、羽根車の回転数に応じて検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点以後の所定の時点において、変化前流量および収束時間の組に対応する積算誤差流量が積算誤差流量テーブルから得られ、この積算誤差流量を基に真の総積算流量が求められて、出力される。
【００１８】
請求項６記載のタービン式流量計測方法は、流体が通過する流路内に回転自在に設けられて流体の通過に伴って回転する羽根車の回転数から流体の流量を計測する方法であって、流路内を通過する流体の流量変化を監視し、定常時は、羽根車の回転数に応じて検出される流量を積算してその積算結果を総積算流量として出力し、流体の流量変化が検知されたときは、その流量変化検知時点で総積算流量の出力を一時停止して、羽根車の回転数に応じて検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点よりも後の所定の時点まで待って真の総積算流量を求め、これを出力するようにしたものである。
【００１９】
このタービン式流量計測方法では、羽根車の回転数に応じて検出された流体の流量は逐次積算され、その積算結果が総積算流量として出力されるが、流路内を通過する流体の流量変化が検知されると、その流量変化検知時点で総流量積算の出力が一時停止され、その後、羽根車の回転数に応じて検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点よりも後の所定の時点で真の総積算流量が求められ、出力される。
【００２０】
本発明のタービン式ガスメータは、ガスが通過する流路内に回転自在に設けられてガスの通過に伴って回転する羽根車と、羽根車の回転数に応じてガスの流量を検出する流量検出手段と、流路内を通過するガスの流量変化を検知する流量変化検知手段と、定常時は流量検出手段により検出された流量を積算してその積算結果を総積算流量として出力すると共に、流量変化検知手段が流量変化を検知したときにはその流量変化検知時点で総積算流量の出力を一時停止し、流量検出手段により検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点よりも後の所定の時点まで待って真の総積算流量を求め、これを出力する流量積算手段とを備えている。
【００２１】
このタービン式ガスメータでは、羽根車の回転数に応じて検出されたガス流量は逐次積算され、その積算結果が総積算流量として出力されるが、流路内を通過するガスの流量変化が検知されると、その流量変化検知時点で総積算流量の出力が一時停止され、その後、羽根車の回転数に応じて検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点よりも後の所定の時点で真の総積算流量が求められ、出力される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明の実施の形態に係るタービン式流量計測方法は、以下に説明する本発明の実施の形態に係るタービン式ガスメータによって具現化されるので、以下併せて説明する。
【００２３】
〔第１の実施の形態〕
図１は本発明の一実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量機構部１０の概略断面構造を表し、図２は図１におけるＡＡ′断面を表すものである。この計量機構部１０は、円筒形の流量計本体１１を有し、この流量計本体１１内に流路１７が設けられている。流路１７には図示しない配管を通じて都市ガス等のガス２０が流入するようになっている。この流路１７内にはガス２０の通過を許容すると共に固定軸１３を支持するための支持枠１２ａ， １２ｂが設けられている。これらの支持枠１２ａ， １２ｂによって支持された固定軸１３には羽根車１４が回転自在に取り付けられている。羽根車１４には複数枚の羽根１９ａが放射状に回転対称に設けられている。これらの羽根１９ａはガス２０の流入方向に対してそれぞれが所定の角度を保持するように配置されている。流量計本体１１には、羽根車１４の羽根１９ａと対応する位置に、流量検出手段としてピックアップ装置１６が埋設されている。このピックアップ装置１６は、羽根１９ａがピックアップ装置１６へ近接離反することにより羽根車１４の回転数に対応した周波数のパルス信号を出力するものである。流量計本体１１の流路１７におけるガス流入側には、ガス２０の流速（もしくは流量）の変化を検知するためのフローセンサ１８が設けられている。このフローセンサ１８としては、例えば、熱式フローセンサが用いられる。この熱式フローセンサは、例えば、ヒータの上流側および下流側にそれぞれ温度によって抵抗値が変化する抵抗素子を配設し、そこを通過するガスの流速に応じて生ずる２つの抵抗素子の抵抗値の差からガスの流速を計測するものである。
【００２４】
図３は本発明の一実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部３０の要部構成を表すものである。この計量制御部３０は、ピックアップ装置１６から羽根車１４の回転に比例して入力されるパルス信号の単位時間当たりのパルス数をカウントするパルスカウンタ３１と、このパルスカウンタ３１から出力されたパルスカウント値を基に流量を演算する流量演算部３２と、流量演算部３２で得られた流量３６（以下、タービン流量３６という。）を積算して表示部４０に総積算流量３７を出力する流量積算部３３とを備えている。流量積算部３３は、この流量積算部３３における流量積算処理等を行う演算部３３１と、積算された流量を逐次記憶する積算流量メモリ３３２と、予め設定された時間を計時するタイマ３３３とを有している。この計量制御部３０はまた、フローセンサ１８より出力される流量信号から流路１７における実際の流量の変化を検知する実流量変化検知部３５を備えており、この実流量変化検知部３５から出力される実流量変化検知信号３８が流量積算部３３の演算部３３１に入力されるようになっている。ここで、ピックアップ装置１６、パルスカウンタ３１および流量演算部３２が本発明における「流量検出手段」に対応し、流量積算部３３が本発明における「流量積算手段」に対応し、フローセンサ１８および実流量変化検知部３５が本発明における「流量変化検知手段」に対応する。また、総積算流量３７が本発明における「総積算流量」に対応する。
【００２５】
次に、図４および図５を参照して、以上のような構成のタービン式ガスメータの動作を説明する。ここで、図４は図３における流量積算部３３の主として演算部３３１の動作を表し、図５は流路１７（図１）を流れるガス２０の流量が変化したときの実流量Ａおよびタービン流量Ｂの変化状態を表すものである。なお、図５で、縦軸は単位時間有りの流量を示し、横軸は時間の経過を示している。この図５に示したように、本実施の形態では、ある時点ａにおいて実流量Ａがｑ１からｑ２へと急激に減少する一方、タービン流量Ｂは時点ａで流量ｑ１から減少を始め、ｔ２という時間が経過した時点ｂで流量ｑ２に収束するものとする。また、この図で、時点ｃは、時点ａから時間ｔ１だけ経過した時点であり、時点ｂよりも十分遅い時点であるとする。ここで、時点ａが本発明における「流量変化検知時点」に対応し、時点ｂが本発明における「収束時点」に対応し、時点ｃが本発明（請求項１）における「流量検出手段により検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点よりも後の所定の時点」に対応する。
【００２６】
図１において、流路１７をガス２０が流れると、羽根車１４はガス２０の流速に応じた回転数で回転する。ピックアップ装置１６は羽根車１４の回転に対応した周波数のパルス信号を出力する。図３において、計量制御部３０のパルスカウンタ３１はピックアップ装置１６からのパルス信号の単位時間当たりのパルス数をカウントして、そのカウント値を流量演算部３２に供給する。流量演算部３２はこのパルスカウント値をガス２０の流量に換算する演算を行い、これにより得たタービン流量３６を流量積算部３３の演算部３３１に入力する。
【００２７】
ここで、流量積算部３３の演算部３３１は、図４に示したように、流量演算部３２からタービン流量３６が入力されるごとに（図４ステップＳ１０１；Ｙ）、実流量変化検知部３５からの実流量変化検知信号３８の入力をチェックする（ステップＳ１０２）。この結果、実流量変化検知信号３８が入力されていないときは（ステップＳ１０２；Ｎ）、入力されたタービン流量３６を積算流量メモリ３３２に記憶されている値に加算し、これにより得られた値を総積算流量３７として再び積算流量メモリ３３２に記憶させると共にこの値を出力するという処理を行う（ステップＳ１０３）。したがって、この場合は、表示部４０に表示される総積算流量値は一定時間ごとに更新されることとなる。
【００２８】
以上の処理において、図５の時点ａ以前におけるようにガス２０の流量がほぼ一定であるときは、タービン流量Ｂと実流量Ａとはほぼ一致しており、計量誤差が生じていない。ところが、時点ａにおいて実流量Ａがｑ１からｑ２へと急激に減少すると、計量機構部１０の羽根車１４はその変化に追随して急に停止することはできず、その回転数は徐々に減少する。このため、流量演算部３２で得られるタービン流量３６は、図５の符号Ｂで示したように、ｑ１から徐々に減少していき、ある時点ｂでほぼ流量ｑ２に収束することとなる。したがって、上記したような処理（ステップＳ１０１〜Ｓ１０３）のみを繰り返して計量を行なった場合には、図５の符号Ｅ２で示した斜線領域の面積に相当する部分が計量誤差となる。
【００２９】
そこで、本実施の形態では、そのような計量誤差をなくすために、次のような処理を行う。すなわち、流量積算部３３の演算部３３１は、図５の時点ａで実流量変化検知部３５からの実流量変化検知信号３８の入力を検知すると（ステップＳ１０２；Ｙ）、タービン流量の積算を一時停止すると共に、タイマ３３３をスタートさせる（ステップＳ１０４）。これにより、積算流量メモリ３３２は、流量変化時点ａにおける総積算流量値をそのまま保持することとなる。このタイマ３３３は予め、時間ｔ１が経過したときにタイムアップするように設定されており、図５の時点ｃでタイムアップすると（ステップＳ１０５；Ｙ）、タイムアップ信号を演算部３３１に送出する。時点ｃの到来を知った演算部３３１は、その時点におけるタービン流量３６としてｑ２を取得し（ステップＳ１０６）、ｑ２×ｔ１により、時点ａから時点ｃまでの積算実流量Ｑを算出する（ステップＳ１０７）。この積算実流量Ｑは、図５における矩形領域ａａ′ｃ′ｃの面積に等しい。さらに、演算部３３１は、この積算実流量Ｑを積算流量メモリ３３２に記憶された値（すなわち、時点ａにおける総積算流量値）に加算して、これにより得られた値を総積算流量３７として再び積算流量メモリ３３２に記憶させると共にこの値を出力するという処理を行う（ステップＳ１０８）。これにより、表示部４０に表示される総積算流量値が更新される。このとき、その表示される総積算流量値には図５の計量誤差Ｅ２が含まれておらず、計量精度が適正に保たれる。
【００３０】
このように、本実施の形態に係るタービン式ガスメータによれば、ガスの流量変化があった後は、直ちに流量積算を行うのではなく、図５に示したタービン流量Ｂ（タービン流量３６）がほぼ一定値に収束するのに十分な時間ｔ１が経過する時点ｃまで待って真の総積算流量を求めるようにしたので、羽根車１４の回転慣性により生ずる計量誤差を除くことができ、計量精度の低下を防止することができる。特に、この方法では、流量変化時点ａから流量積算を実行する時点ｃまでの時間を固定しているので、制御が単純化するという利点がある。
【００３１】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の他の実施の形態に係るタービン式ガスメータについて説明する。
【００３２】
図６は、本発明の他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部３０ａの要部構成を表すものである。なお、この図で上記第１の実施の形態（図３）と同一構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。この計量制御部３０ａの流量積算部３３ａは、図３に示した流量積算部３３の演算部３３１およびタイマ３３３に代えて、それぞれ、演算部３３１ａおよびタイムカウンタ３３４を備えている。このタイムカウンタ３３４は、演算部３３１ａからタイムカウントの開始を指示されるとタイムカウント動作を開始すると共に、演算部３３１ａからの問い合わせがあると、その時点でのタイムカウント値を返すようになっている。
【００３３】
計量制御部３０ａにおけるその他の構成は、図３に示した計量制御部３０と同様であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態のタービン式ガスメータにおける計量機構部については図１に示した計量機構部１０と同様の構成であるので、その説明も省略する。
【００３４】
次に、図７を参照して、このような構成のタービン式ガスメータの計量制御部３０ａにおける流量積算部３３ａの動作を説明する。ここで、図７は、図６における流量積算部３３ａの主として演算部３３１ａの動作を表す。なお、この図のステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理は、上記第１の実施の形態で示した図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０３と同様なので、説明を省略する。
【００３５】
本実施の形態では、流量積算部３３ａの演算部３３１ａは、実流量変化検知部３５からの実流量変化検知信号３８の入力を監視し（ステップＳ２０２）、図５の時点ａで実流量変化検知信号３８の入力を検知すると（ステップＳ２０２；Ｙ）、タービン流量の積算を一時停止すると共に、タイムカウンタ３３４をスタートさせる（ステップＳ２０４）。これにより、積算流量メモリ３３２は、流量変化時点ａにおける総積算流量値をそのまま保持することとなる。流量積算部３３ａの演算部３３１ａは、さらにタービン流量３６の入力を監視し（ステップＳ２０５）、その値が収束したか否か、すなわち、一定値になったか否かをチェックする（ステップＳ２０６）。その結果、ある時点（図５では時点ｂ）においてタービン流量３６の値が一定値になったと判断したときは（ステップＳ２０６；Ｙ）、その収束したタービン流量３６の値（図５ではｑ２）を取得すると共に（ステップＳ２０７）、その時点ｂにおけるタイムカウント値（図５ではｔ２）をタイムカウンタ３３４から取得し、さらに、タイムカウンタ３３４の動作を停止させて、リセットする（ステップＳ２０８）。
【００３６】
次に、演算部３３１ａは、ｑ２×ｔ２により、時点ａから時点ｂまでの積算実流量Ｑを算出する（ステップＳ２０９）。この積算実流量Ｑは、図５における矩形領域ａａ′ｂ′ｂの面積に等しい。そして、演算部３３１ａは、この積算実流量Ｑを積算流量メモリ３３２に記憶された値に加算して、これにより得られた値を総積算流量３７として再び積算流量メモリ３３２に記憶させると共にこの値を出力するという処理を行う（ステップＳ２１０）。これにより、表示部４０に表示される総積算流量値が更新される。このとき、その表示される総積算流量値には図５の計量誤差Ｅ２が含まれておらず、計量精度が適正に保たれる。
【００３７】
このように、本実施の形態に係るタービン式ガスメータによれば、ガスの流量変化があった後は、直ちに流量積算を行うのではなく、図５に示したタービン流量Ｂ（タービン流量３６）がほぼ一定値に収束する時点ｂを検出し、この時点ｂにおいて真の総積算流量を求めるようにしたので、羽根車１４の回転慣性により生ずる計量誤差を除くことができ、計量精度の低下を防止することができる。特に、この方法では、タービン流量３６が一定値に収束した時点ｂを検出し、その時点ｂで流量積算を行うようにしているので、流量変化後の比較的速い時点で流量積算の表示を更新することができ、上記第１の実施の形態の場合に比べて応答性がよいという利点がある。
【００３８】
〔第３の実施の形態〕
次に、本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータについて説明する。
【００３９】
図８は、本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部３０ｂの要部構成を表すものである。なお、この図で上記第１の実施の形態（図３）と同一構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。この計量制御部３０ｂの流量積算部３３ｂは、演算部３３１ｂと、積算流量メモリ３３２と、積算実流量テーブル３３５と、変化前流量メモリ３３６と、変化後流量メモリ３３７とを備えている。積算実流量テーブル３３５は、図９に示したように、ガス２０の流量が変化する前（すなわち、実流量変化検知部３５から実流量変化検知信号３８が出力される時点ａ以前）におけるタービン流量３６の値（図５ではｑ１が対応）と、ガス２０の流量が一定値に収束した時点（図５では時点ｂ）におけるタービン流量３６の値（図５ではｑ２が対応）とを一組として、この組に変化点から収束点までの積算実流量Ｑ（図５では、矩形領域ａａ′ｂ′ｂの面積）を対応付けたものである。ここで、積算実流量Ｑは予め実験等によって求められたものである。変化前流量メモリ３３６は、時点ａ以前におけるタービン流量３６の値を格納するためのもので、変化後流量メモリ３３７は、時点ｂにおけるタービン流量３６の値を格納するためのものである。ここで、これらの変化前流量メモリ３３６および変化後流量メモリ３３７が、本発明（請求項３）における「流量値保持手段」に対応し、積算実流量テーブル３３５が本発明における「積算実流量テーブル」に対応し、積算実流量Ｑが本発明における「積算実流量」に対応する。
【００４０】
計量制御部３０ｂにおけるその他の構成は、図３に示した計量制御部３０と同様であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態のタービン式ガスメータにおける計量機構部については図１に示した計量機構部１０と同様の構成であるので、その説明も省略する。
【００４１】
次に、図１０を参照して、このような構成のタービン式ガスメータの計量制御部３０ｂにおける流量積算部３３ｂの動作を説明する。ここで、図１０は、図８における流量積算部３３ｂの主として演算部３３１ｂの動作を表す。なお、この図のステップＳ３０１〜Ｓ３０３の処理は、上記第１の実施の形態で示した図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０３と同様なので、説明を省略する。
【００４２】
本実施の形態では、流量積算部３３ｂの演算部３３１ｂは、実流量変化検知部３５からの実流量変化検知信号３８の入力を監視し（ステップＳ３０２）、図５の時点ａで実流量変化検知信号３８の入力を検知すると（ステップＳ３０２；Ｙ）、タービン流量の積算を一時停止すると共に、この実流量変化検知信号３８の入力前の最後のタービン流量３６（図５ではｑ１）を変化前流量メモリ３３６に格納する（ステップＳ３０４）。これにより、積算流量メモリ３３２は、流量変化時点ａにおける総積算流量値をそのまま保持することとなる。演算部３３１ｂは、さらにタービン流量３６の入力を監視し（ステップＳ３０５）、その値が収束したか否かをチェックする（ステップＳ３０６）。その結果、ある時点（図５では時点ｂ）においてタービン流量３６の値が収束したと判断したときは（ステップＳ３０６；Ｙ）、その収束したタービン流量３６の値（図５ではｑ２）を変化後流量メモリ３３７に格納する（ステップＳ３０７）。
【００４３】
次に、演算部３３１ｂは、積算実流量テーブル３３５を参照して、変化前流量メモリ３３６および変化後流量メモリ３３７に格納されている変化前流量ｑ１および変化後流量ｑ２の組に対応する積算実流量Ｑを取得する（ステップＳ３０８）。この積算実流量Ｑは、図５における矩形領域ａａ′ｂ′ｂの面積に等しい。さらに、演算部３３１ｂは、この積算実流量Ｑを積算流量メモリ３３２に記憶された値に加算して、これにより得られた値を総積算流量３７として再び積算流量メモリ３３２に記憶させると共にこの値を出力するという処理を行う（ステップＳ３０９）。これにより、表示部４０に表示される総積算流量値が更新される。このとき、その表示される総積算流量値には図５の計量誤差Ｅ２が含まれておらず、計量精度が適正に保たれる。
【００４４】
このように、本実施の形態に係るタービン式ガスメータによれば、ガスの流量変化があった後は、直ちに流量積算を行うのではなく、図５に示したタービン流量Ｂ（タービン流量３６）がほぼ一定値に収束するのを待って、変化前および変化後のタービン流量の値を基に積算実流量テーブル３３５から対応する積算実流量Ｑを求め、この値を用いて真の総積算流量を求めるようにしたので、羽根車１４の回転慣性により生ずる計量誤差を除くことができ、計量精度の低下を防止することができる。特に、この方法では、上記第１および第２の実施の形態のように、タイマやタイムカウンタを使用せず、また、演算処理も行なわず、テーブルの参照のみで積算実流量Ｑが求められるので、制御がより簡単になるという利点がある。
【００４５】
〔第４の実施の形態〕
次に、本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータについて説明する。
【００４６】
図１１は、本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部３０ｃの要部構成を表すものである。なお、この図で上記第１の実施の形態（図３）等と同一構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。この計量制御部３０ｃの流量積算部３３ｃは、演算部３３１ｃと、積算流量メモリ３３２と、積算実流量テーブル３３８と、変化前流量メモリ３３６と、タイムカウンタ３３４とを備えている。積算実流量テーブル３３８は、図１２に示したように、ガス２０の流量の変化時点ａ以前におけるタービン流量３６の値（図５ではｑ１が対応）とガス２０の収束時間（図５では流量変化時点ａから収束時点ｂまでの時間ｔ２が対応）とを一組として、この組に変化点から収束点までの積算実流量Ｑ（図５では、矩形領域ａａ′ｂ′ｂの面積）を対応付けたものである。ここで、積算実流量Ｑは予め実験等によって求められたものである。変化前流量メモリ３３６は、時点ａ以前におけるタービン流量３６の値を格納するためのものである。タイムカウンタ３３４は上記第２の実施の形態におけるタイムカウンタ３３４と同じもので、演算部３３１ｃからタイムカウントの開始を指示されるとタイムカウント動作を開始すると共に、演算部３３１ｃからの問い合わせがあると、その時点でのタイムカウント値を返すようになっている。
【００４７】
計量制御部３０ｃにおけるその他の構成は、図３に示した計量制御部３０と同様であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態のタービン式ガスメータにおける計量機構部については図１に示した計量機構部１０と同様の構成であるので、その説明も省略する。
【００４８】
次に、図１３を参照して、このような構成のタービン式ガスメータの計量制御部３０ｃにおける流量積算部３３ｃの動作を説明する。なお、図１３は、図１１における流量積算部３３ｃの主として演算部３３１ｃの動作を表す。この図のステップＳ４０１〜Ｓ４０３の処理は、上記第１の実施の形態で示した図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０３と同様なので、説明を省略する。
【００４９】
本実施の形態では、流量積算部３３ｃの演算部３３１ｃは、実流量変化検知部３５からの実流量変化検知信号３８の入力を検知すると（ステップＳ４０２；Ｙ）、タービン流量の積算を一時停止すると共に、実流量変化検知信号３８の入力前の最後のタービン流量３６（図５ではｑ１）を変化前流量メモリ３３６に格納する（ステップＳ４０４）と共に、タイムカウンタ３３４に対してタイムカウントの開始を指示する（ステップＳ４０５）。これにより、積算流量メモリ３３２は、流量変化時点ａにおける総積算流量値をそのまま保持することとなる。演算部３３１ｃは、さらにタービン流量３６の入力を監視し（ステップＳ４０６）、その値が収束したか否かをチェックする（ステップＳ４０７）。その結果、ある時点（図５では時点ｂ）においてタービン流量３６の値が収束したと判断したときは（ステップＳ４０７；Ｙ）、タイムカウンタ３３４からタイムカウント値（図５ではｔ２）を取得し、さらに、タイムカウンタ３３４の動作を停止させて、リセットする（ステップＳ４０８）。
【００５０】
次に、演算部３３１ｃは、積算実流量テーブル３３８を参照して、変化前流量メモリ３３６に格納されている変化前流量ｑ１およびタイムカウンタ３３４から得たタイムカウント値ｔ２の組に対応する積算実流量Ｑを取得する（ステップＳ４０９）。この積算実流量Ｑは、図５における矩形領域ａａ′ｂ′ｂの面積に等しい。さらに、演算部３３１ｃは、この積算実流量Ｑを積算流量メモリ３３２に記憶された値に加算して、これにより得られた値を総積算流量３７として再び積算流量メモリ３３２に記憶させると共にこの値を出力するという処理を行う（ステップＳ４１０）。これにより、表示部４０に表示される総積算流量値が更新される。このとき、その表示される総積算流量値には図５の計量誤差Ｅ２が含まれておらず、計量精度が適正に保たれる。
【００５１】
このように、本実施の形態に係るタービン式ガスメータによれば、ガスの流量変化があった後は、直ちに流量積算を行うのではなく、図５に示したタービン流量Ｂ（タービン流量３６）がほぼ一定値に収束するのを待って、変化前のタービン流量の値および収束に要した時間を基に積算実流量テーブル３３８から対応する積算実流量Ｑを求め、この値を用いて真の総積算流量を求めるようにしたので、羽根車１４の回転慣性により生ずる計量誤差を除くことができ、計量精度の低下を防止することができる。特に、この方法では、上記第３の実施の形態と同様に演算処理は行なわず、テーブルの参照のみで積算実流量Ｑが求められるので、制御が簡単になるという利点がある。
【００５２】
〔第５の実施の形態〕
次に、本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータについて説明する。
【００５３】
図１４は、本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部３０ｄの要部構成を表すものである。なお、この図で上記第３の実施の形態（図８）と同一構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。この計量制御部３０ｄの流量積算部３３ｄは、第３の実施の形態（図８）における演算部３３１ｂおよび積算実流量テーブル３３５に代えて、それぞれ、演算部３３１ｄおよび積算誤差流量テーブル３３９を備えている。積算誤差流量テーブル３３９は、図１５に示したように、ガス２０の流量が変化する前（図５では時点ａ以前）におけるタービン流量３６の値（図５ではｑ１）と、ガス２０の流量が一定値に収束した時点（図５では時点ｂ）におけるタービン流量３６の値（図５ではｑ２）とを一組として、この組に変化点から収束点までの積算誤差流量（図５の計量誤差Ｅ２の面積に等しい）を対応付けたものである。この積算誤差流量（以下においては、適宜、積算誤差流量Ｅ２と表記する。）は予め実験等によって求められたものである。ここで、これらの変化前流量メモリ３３６および変化後流量メモリ３３７が、本発明（請求項４）における「流量値保持手段」に対応し、積算誤差流量テーブル３３９が本発明における「積算誤差流量テーブル」に対応する。また、積算誤差流量Ｅ２が本発明における「積算誤差流量」に対応する。
【００５４】
計量制御部３０ｄにおけるその他の構成は、図８に示した計量制御部３０ｂと同様であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態のタービン式ガスメータにおける計量機構部については図１に示した計量機構部１０と同様の構成であるので、その説明も省略する。
【００５５】
次に、図１６を参照して、このような構成のタービン式ガスメータの計量制御部３０ｄにおける流量積算部３３ｄの動作を説明する。ここで、図１６は、図１４における流量積算部３３ｄの主として演算部３３１ｄの動作を表す。
【００５６】
本実施の形態では、流量積算部３３ｄの演算部３３１ｄは、流量演算部３２からタービン流量３６が入力されるごとに（図１６ステップＳ５０１；Ｙ）、入力されたタービン流量３６を積算流量メモリ３３２に記憶されている値に加算し、これにより得られた値を総積算流量３７として再び積算流量メモリ３３２に記憶させると共にこの値を出力するという処理を行う（ステップＳ５０２）。ここで、流量積算部３３ｄの演算部３３１ｄは、実流量変化検知部３５からの実流量変化検知信号３８の入力をチェックする（ステップＳ５０３）。この結果、実流量変化検知信号３８が入力されていないときは（ステップＳ５０３；Ｎ）、上記のステップＳ５０１，Ｓ５０２の処理を繰り返し行う。したがって、この場合は、表示部４０に表示される総積算流量値が一定時間ごとに更新される。
【００５７】
一方、図５の時点ａで実流量変化検知信号３８の入力を検知すると（ステップＳ５０２；Ｙ）、演算部３３１ｄは、この実流量変化検知信号３８の入力前の最後のタービン流量３６（図５ではｑ１）を変化前流量メモリ３３６に格納する（ステップＳ５０４）。演算部３３１ｄは、さらにタービン流量３６の入力を監視し（ステップＳ５０５）、その入力があればそれを積算する。すなわち、入力されたタービン流量３６を積算流量メモリ３３２に記憶されている値に加算し、これにより得られた値を再び積算流量メモリ３３２に記憶させる（ステップＳ５０６）。このときの積算流量メモリ３３２の値は誤差を含んだものとなる。但し、この場合には、上記第３の実施の形態の場合と異なり、加算結果の出力は行わないので、表示部４０に表示された総積算流量値は更新されず、実流量変化検知信号３８の入力前（時点ａ）の表示値が維持される。
【００５８】
次に、演算部３３１ｄは、入力されたタービン流量３６の値が収束したか否かをチェックする（ステップＳ５０７）。この結果、タービン流量３６の値が収束していないときは（ステップＳ５０７；Ｎ）、ステップＳ５０５に戻ってさらにタービン流量３６の入力を監視し、その積算を行う。そして、ある時点（図５では時点ｂ）においてタービン流量３６の値が収束したと判断したときは（ステップＳ５０７；Ｙ）、その収束したタービン流量３６の値（図５ではｑ２）を変化後流量メモリ３３７に格納する（ステップＳ５０８）。
【００５９】
次に、演算部３３１ｄは、積算誤差流量テーブル３３９を参照して、変化前流量メモリ３３６および変化後流量メモリ３３７に格納されている変化前流量ｑ１および変化後流量ｑ２の組に対応する積算誤差流量Ｅ２を取得する（ステップＳ５０９）。この積算誤差流量Ｅ２は図５における斜線領域の面積に等しい。さらに、演算部３３１ｄは、積算流量メモリ３３２に記憶された値から積算誤差流量Ｅ２を差し引いて、これにより得られた値を真の総積算流量３７として再び積算流量メモリ３３２に記憶させると共にこの値を出力するという処理を行う（ステップＳ５１０）。これにより、表示部４０に表示される総積算流量値が更新される。このとき、その表示される総積算流量値には図５の計量誤差Ｅ２が含まれておらず、計量精度が適正に保たれる。
【００６０】
このように、本実施の形態に係るタービン式ガスメータによれば、ガスの流量変化があった後は、直ちに流量積算を行うのではなく、図５に示したタービン流量Ｂ（タービン流量３６）がほぼ一定値に収束するのを待って、変化前および変化後のタービン流量の値を基に積算誤差流量テーブル３３９から対応する積算誤差流量Ｅ２を求め、この値を用いて真の総積算流量を求めるようにしたので、羽根車１４の回転慣性により生ずる計量誤差を除くことができ、計量精度の低下を防止することができる。
【００６１】
〔第６の実施の形態〕
次に、本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータについて説明する。
【００６２】
図１７は、本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部３０ｅの要部構成を表すものである。なお、この図で上記第４の実施の形態（図１１）と同一構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。この計量制御部３０ｅの流量積算部３３ｅは、図１１における演算部３３１ｃおよび積算実流量テーブル３３８に代えて、それぞれ、演算部３３１ｅおよび積算誤差流量テーブル３４０を備えている。積算誤差流量テーブル３４０は、図１８に示したように、ガス２０の流量の変化時点ａ以前におけるタービン流量３６の値（図５ではｑ１）とガス２０の流量変化時点ａから収束時点ｂまでの時間ｔ２とを一組として、この組に変化点から収束点までの積算誤差流量Ｅ２（図５の計量誤差Ｅ２の面積）を対応付けたものである。ここで、積算誤差流量Ｅ２は予め実験等によって求められたものである。ここで、演算部３３１ｅおよびタイムカウンタ３３４が本発明（請求項５）における「収束時間検知手段」に対応し、変化前流量メモリ３３６が本発明における「流量値保持手段」に対応し、積算誤差流量テーブル３４０が本発明における「積算誤差流量テーブル」に対応する。
【００６３】
計量制御部３０ｅにおけるその他の構成は、図１１に示した計量制御部３０ｃと同様であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態のタービン式ガスメータにおける計量機構部については図１に示した計量機構部１０と同様の構成であるので、その説明も省略する。
【００６４】
次に、図１９を参照して、このような構成のタービン式ガスメータの計量制御部３０ｅにおける流量積算部３３ｅの動作を説明する。なお、図１９は、図１７における流量積算部３３ｅの主として演算部３３１ｅの動作を表す。この図のステップＳ６０１〜Ｓ６０３の処理は、上記第５の実施の形態で示した図１６のステップＳ５０１〜Ｓ５０３と同様であり、実流量変化検知部３５からの実流量変化検知信号３８が入力されるまでは、流量積算部３３ｅの演算部３３１ｅは、タービン流量３６が入力されるごとにこれを積算し、その結果を総積算流量３７として出力するという処理を繰り返す。したがって、この場合には、表示部４０の表示値（総積算流量値）が更新される。
【００６５】
本実施の形態では、流量積算部３３ｅの演算部３３１ｅは、実流量変化検知部３５からの実流量変化検知信号３８の入力を検知すると（ステップＳ６０３；Ｙ）、この実流量変化検知信号３８の入力前の最後のタービン流量３６（図５ではｑ１）を変化前流量メモリ３３６に格納する（ステップＳ６０４）と共に、タイムカウンタ３３４に対してタイムカウントの開始を指示する（ステップＳ６０５）。演算部３３１ｅは、さらにタービン流量３６の入力を監視し（ステップＳ６０６）、その入力があればそれを積算する。すなわち、入力されたタービン流量３６を積算流量メモリ３３２に記憶されている値に加算し、これにより得られた値を積算流量メモリ３３２に記憶させる（ステップＳ６０７）。このときの積算流量メモリ３３２の値は誤差を含んだものとなる。但し、この場合には、上記第５の実施の形態の場合と同様に、加算結果の出力は行わないので、表示部４０に表示された総積算流量値は更新されず、実流量変化検知信号３８の入力前の表示値が維持される。
【００６６】
次に、演算部３３１ｅは、入力されたタービン流量３６の値が収束したか否かをチェックする（ステップＳ６０７）。その結果、ある時点（図５では時点ｂ）においてタービン流量３６の値が収束したと判断したときは（ステップＳ６０８；Ｙ）、演算部３３１ｅは、タイムカウンタ３３４からタイムカウント値（図５ではｔ２）を取得し、さらに、タイムカウンタ３３４の動作を停止させて、リセットする（ステップＳ６０９）。ここで、タイムカウント値ｔ２が本発明における「収束時間」に対応する。
【００６７】
次に、演算部３３１ｅは、積算誤差流量テーブル３４０を参照して、変化前流量メモリ３３６に格納されている変化前流量ｑ１およびタイムカウンタ３３４から得たタイムカウント値ｔ２の組に対応する積算誤差流量Ｅ２を取得する（ステップＳ６１０）。この積算誤差流量Ｅ２は、図５における斜線領域の面積に等しい。さらに、演算部３３１ｅは、積算流量メモリ３３２に記憶された値から積算誤差流量Ｅ２を差し引いて、これにより得られた値を真の総積算流量３７として再び積算流量メモリ３３２に記憶させると共にこの値を出力するという処理を行う（ステップＳ６１１）。これにより、表示部４０に表示される総積算流量値が更新される。このとき、その表示される総積算流量値には図５の計量誤差Ｅ２が含まれておらず、計量精度が適正に保たれる。
【００６８】
このように、本実施の形態に係るタービン式ガスメータによれば、ガスの流量変化があった後は、直ちに流量積算を行うのではなく、図５に示したタービン流量Ｂ（タービン流量３６）がほぼ一定値に収束するのを待って、変化前のタービン流量の値および収束に要した時間を基に積算誤差流量テーブル３４０から対応する積算誤差流量Ｅ２を求め、この値を用いて真の総積算流量を求めるようにしたので、羽根車１４の回転慣性により生ずる計量誤差を除くことができ、計量精度の低下を防止することができる。
【００６９】
以上いくつかの実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記各実施の形態においては、羽根車１４の形状を図２に示したように軸流型としたが、このほかに、例えば図２０に示したような接線流型としてもよい。この接線流型羽根車方式では、ガス２０が流れる方向と直交する方向に固定軸１３′を配置すると共に、羽根車１４′の全体を流路中に入れるのではなく、羽根１９ａ′だけが流路中をガス流によって回転移動するようにしたものである。
【００７０】
また、上記各実施の形態では、流量変化検知手段の構成要素としてフローセンサを用いたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば羽根車１４の上流側と下流側にそれぞれ圧力センサを配置して、両者の差圧を検出することにより流量変化を検知するようにしてもよい。流量が大きいほど差圧が大きくなることを利用したものである。
【００７１】
また、上記各実施の形態では、計測対象としての流体を計量機構部１０を流れるガス２０として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他液体の流量を測定する装置にも適用可能である。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のタービン式流量計、タービン式流量計測方法またはタービン式ガスメータによれば、定常時は、羽根車の回転数に応じて検出した流体の流量を逐次積算してその結果を総積算流量として出力する一方、流路内を通過する流体の流量変化を検知したときには、その流量変化検知時点で総積算流量値の出力を一時停止し、その後、羽根車の回転数に応じて検出される流量がほぼ一定状態に収束するまで待って真の総積算流量を求めて出力するようにしたので、羽根車の回転慣性により生ずる計量誤差を除くことができ、計量精度の低下を防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量機構部の概略構成を一部破断して表す側面図である。
【図２】図１に示した計量機構部のＡ−Ａ′線における矢視方向の断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部の概略構成を表すブロック図である。
【図４】図３に示した計量制御部における流量積算部の主として演算部の動作を説明するための流れ図である。
【図５】流路を流れるガスの流量が変化したときの実流量およびタービン流量の変化状態を説明するための説明図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部の概略構成を表すブロック図である。
【図７】図６に示した計量制御部における流量積算部の主として演算部の動作を説明するための流れ図である。
【図８】本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部の概略構成を表すブロック図である。
【図９】図８に示した積算実流量テーブルの内容を表す図である。
【図１０】図８に示した計量制御部における流量積算部の主として演算部の動作を説明するための流れ図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部の概略構成を表すブロック図である。
【図１２】図１１に示した積算実流量テーブルの内容を表す図である。
【図１３】図１１に示した計量制御部における流量積算部の主として演算部の動作を説明するめの流れ図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部の概略構成を表すブロック図である。
【図１５】図１４に示した積算誤差流量テーブルの内容を表す図である。
【図１６】図１４に示した計量制御部における流量積算部の主として演算部の動作を説明するめの流れ図である。
【図１７】本発明のさらに他の実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量制御部の概略構成を表すブロック図である。
【図１８】図１７に示した積算誤差流量テーブルの内容を表す図である。
【図１９】図１７に示した計量制御部における流量積算部の主として演算部の動作を説明するめの流れ図である。
【図２０】本発明の一実施の形態に係るタービン式ガスメータを構成する計量機構部に用いられる羽根車の他の例を表す斜視図である。
【図２１】従来のガスメータにおいて、流路を流れるガスの流量が変化したときのタービン流量が実流量に対して計量誤差を含むようになる様子を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１０…計量機構部
１１…流量計本体
１２ａ， １２ｂ…支持枠
１３…固定軸
１４，１４′…羽根車
１６…ピックアップ装置
１７…流路
１８…フローセンサ
１９ａ，１９ａ′…羽根
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ…計量制御部
３２…流量演算部
３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ…流量積算部
３５…実流量変化検知部
３６…タービン流量
３７…積算流量
３８…実流量変化検知信号
４０…表示部
３３１，３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃ，３３１ｄ，３３１ｅ…演算部
３３２…積算流量メモリ
３３３…タイマ
３３４…タイムカウンタ
３３５，３３８…積算実流量テーブル
３３６…変化前流量メモリ
３３７…変化後流量メモリ
３３９，３４０…積算誤差流量テーブル
Ａ…実流量
Ｂ…タービン流量
Ｅ２…計量誤差（積算誤差流量）
Claims (7)
- 流体が通過する流路内に回転自在に設けられ、流体の通過に伴って回転する羽根車と、
前記羽根車の回転数に応じて流体の流量を検出する流量検出手段と、
前記流路内を通過する流体の流量変化を検知する流量変化検知手段と、
定常時は前記流量検出手段により検出された流量を積算してその積算結果を総積算流量として出力すると共に、前記流量変化検知手段が流量変化を検知したときには、その流量変化検知時点で前記総積算流量の出力を一時停止し、前記流量検出手段により検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点よりも後の所定の時点まで待って真の総積算流量を求め、これを出力する流量積算手段と
を備えたことを特徴とするタービン式流量計。 - 前記流量積算手段は、前記流量変化検知時点から前記所定の時点までの時間と、前記所定の時点において前記流量検出手段により検出された流量とに基づいて、流量変化検知時点から所定の時点までの積算実流量を算出し、この積算実流量を流量変化検知時点における前記総積算流量に加算することにより、前記真の総積算流量を求める
ことを特徴とする請求項１記載のタービン式流量計。 - 流体が通過する流路内に回転自在に設けられ、流体の通過に伴って回転する羽根車と、
前記羽根車の回転数に応じて流体の流量を検出する流量検出手段と、
前記流路内を通過する流体の流量変化を検知する流量変化検知手段と、
定常時は前記流量検出手段により検出された流量を積算してその積算結果を総積算流量として出力すると共に、前記流量変化検知手段が流量変化を検知したときには、その流量変化検知時点で前記総積算流量の出力を一時停止し、前記流量検出手段により検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点以後の所定の時点まで待って真の総積算流量を求め、これを出力する流量積算手段と
を備え、
前記流量積算手段は、
前記流量検出手段により検出された流量が一定状態に収束する時点である収束時点を検知する収束検知手段と、
前記流量変化検知時点以前に前記流量検出手段が検出した変化前流量と前記収束時点以後に前記流量検出手段が検出した変化後流量とを保持する流量値保持手段と、
予め得られている変化前流量および変化後流量の組と流量変化検知時点から収束時点までの積算実流量とを対応付けた積算実流量テーブルを保持する積算実流量テーブル保持手段と
を有すると共に、
前記積算実流量テーブルを参照して、前記流量値保持手段に保持された変化前流量および変化後流量の組に対応する積算実流量を取得し、この積算実流量を基に前記真の総積算流量を求める
ことを特徴とするタービン式流量計。 - 流体が通過する流路内に回転自在に設けられ、流体の通過に伴って回転する羽根車と、
前記羽根車の回転数に応じて流体の流量を検出する流量検出手段と、
前記流路内を通過する流体の流量変化を検知する流量変化検知手段と、
定常時は前記流量検出手段により検出された流量を積算してその積算結果を総積算流量として出力すると共に、前記流量変化検知手段が流量変化を検知したときには、その流量変化検知時点で前記総積算流量の出力を一時停止し、前記流量検出手段により検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点以後の所定の時点まで待って真の総積算流量を求め、これを出力する流量積算手段と
を備え、
前記流量積算手段は、
前記流量検出手段により検出された流量が一定状態に収束する時点である収束時点を検知する収束検知手段と、
前記流量変化検知時点以前に前記流量検出手段が検出した変化前流量と前記収束時点以後に前記流量検出手段が検出した変化後流量とを保持する流量値保持手段と、
予め得られている変化前流量および変化後流量の組と流量変化検知時点から収束時点までの積算誤差流量とを対応付けた積算誤差流量テーブルを保持する積算誤差流量テーブル保持手段と
を有すると共に、
前記積算誤差流量テーブルを参照して、前記流量値保持手段に保持された変化前流量および変化後流量の組に対応する積算誤差流量を取得し、この積算誤差流量を基に前記真の総積算流量を求める
ことを特徴とするタービン式流量計。 - 流体が通過する流路内に回転自在に設けられ、流体の通過に伴って回転する羽根車と、
前記羽根車の回転数に応じて流体の流量を検出する流量検出手段と、
前記流路内を通過する流体の流量変化を検知する流量変化検知手段と、
定常時は前記流量検出手段により検出された流量を積算してその積算結果を総積算流量として出力すると共に、前記流量変化検知手段が流量変化を検知したときには、その流量変化検知時点で前記総積算流量の出力を一時停止し、前記流量検出手段により検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点以後の所定の時点まで待って真の総積算流量を求め、これを出力する流量積算手段と
を備え、
前記流量積算手段は、
前記流量検出手段により検出された流量が一定状態に収束する時点である収束時点を検知する収束検知手段と、
前記流量変化検知時点から前記収束時点までの時間である収束時間を検知する収束時間検知手段と、
前記流量変化検知時点以前に前記流量検出手段が検出した変化前流量を保持する流量値保持手段と、
予め得られている変化前流量および収束時間の組と流量変化検知時点から収束時点までの積算誤差流量とを対応付けた積算誤差流量テーブルを保持する積算誤差流量テーブル保持手段と
を有すると共に、
前記積算誤差流量テーブルを参照して、前記流量値保持手段に保持された変化前流量および前記収束時間検知手段により検知された収束時間の組に対応する積算誤差流量を取得し、この積算誤差流量を基に前記真の総積算流量を求める
ことを特徴とするタービン式流量計。 - 流体が通過する流路内に回転自在に設けられて流体の通過に伴って回転する羽根車の回転数から流体の流量を計測する方法であって、
前記流路内を通過する流体の流量変化を監視し、
定常時は、前記羽根車の回転数に応じて検出される流量を積算してその積算結果を総積算流量として出力し、
流体の流量変化が検知されたときは、その流量変化検知時点で前記総積算流量の出力を一時停止して、前記羽根車の回転数に応じて検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点よりも後の所定の時点まで待って真の総積算流量を求め、これを出力する
ことを特徴とするタービン式流量計測方法。 - ガスが通過する流路内に回転自在に設けられ、ガスの通過に伴って回転する羽根車と、
前記羽根車の回転数に応じてガスの流量を検出する流量検出手段と、
前記流路内を通過するガスの流量変化を検知する流量変化検知手段と、
定常時は前記流量検出手段により検出された流量を積算してその積算結果を総積算流量として出力すると共に、前記流量変化検知手段が流量変化を検知したときには、その流量変化検知時点で前記総積算流量の出力を一時停止し、前記流量検出手段により検出される流量がほぼ一定状態に収束した時点よりも後の所定の時点まで待って真の総積算流量を求め、これを出力する流量積算手段と
を備えたことを特徴とするタービン式ガスメータ。
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| JP05551198A JP3606354B2 (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | タービン式流量計、タービン式流量計測方法およびタービン式ガスメータ |
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| JP05551198A JP3606354B2 (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | タービン式流量計、タービン式流量計測方法およびタービン式ガスメータ |
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| JPH11248499A JPH11248499A (ja) | 1999-09-17 |
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