JP5138445B2 - ガスメータ - Google Patents
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Description
ガス供給の対象となるガス機器として口火により着火される口火着火型ガス機器が含まれる場合に、ガス供給の対象として少なくとも口火着火型ガス機器の存在を登録する口火登録が可能に構成され、
前記流路を所定期間に通過する流量である判定流量に基づいて、流路を通過する流量が有る場合に目視認識可能な流量パイロット表示を行う表示状態と、流量が無い場合に前記流量パイロット表示を行わない非表示状態とに切換える切換え手段を備え、
前記口火登録がされた場合において前記切換え手段が前記表示状態と前記非表示状態とに切換える切換え条件である口火登録時切換え条件と、前記口火登録がされていない場合において前記切換え手段が前記表示状態と前記非表示状態とに切換える切換え条件である口火非登録時切換え条件とがあり、
前記切換え手段は、前記判定流量と前記表示状態と前記非表示状態との切換え閾値とを比較して切換えを実行する構成で、
前記口火登録がされていない場合における前記表示状態から前記非表示状態への切換えにおいて、前記判定流量が前記切換え閾値より小さいことを前記口火非登録時切換え条件として非表示状態に切換え、
前記口火登録がされている場合における前記表示状態から前記非表示状態への切換えにおいて、前記判定流量が前記切換え閾値より小さく、且つ前記所定期間内に通過する流量の最大値、最小値の差が所定値以下であることを前記口火登録時切換え条件として前記非表示状態に切換えることにある。
ガス供給の対象となるガス機器として口火により着火される口火着火型ガス機器が含まれる場合に、ガス供給の対象として少なくとも口火着火型ガス機器の存在を登録する口火登録が可能に構成され、
前記流路を所定期間に通過する流量である判定流量に基づいて、流路を通過する流量が有る場合に目視認識可能な流量パイロット表示を行う表示状態と、流量が無い場合に前記流量パイロット表示を行わない非表示状態とに切換える切換え手段を備え、
前記口火登録がされた場合において前記切換え手段が前記表示状態と前記非表示状態とに切換える切換え条件である口火登録時切換え条件と、前記口火登録がされていない場合において前記切換え手段が前記表示状態と前記非表示状態とに切換える切換え条件である口火非登録時切換え条件とがあり、
前記切換え手段は、前記判定流量と前記表示状態と前記非表示状態との切換え閾値とを比較して切換えを実行する構成で、
前記口火登録がされていない場合における前記表示状態から前記非表示状態への切換えにおいて、前記判定流量が第一切換え閾値より小さいことを前記口火非登録時切換え条件として非表示状態に切換え、
前記口火登録がされている場合における前記表示状態から前記非表示状態への切換えにおいて、前記第一切換え閾値より小さい第二切換え閾値より、前記判定流量が小さいことを前記口火登録時切換え条件として非表示状態に切換えることにある。
第一切換え閾値より小さい第二切換え閾値より、判定流量が小さいことを条件として非表示状態に切換える構成とすることで、口火登録がある場合も流量がゼロであることを厳格に判別し、流量パイロット表示の停止を実行することができる。
ガス供給の対象となるガス機器として口火により着火される口火着火型ガス機器が含まれる場合に、ガス供給の対象として少なくとも口火着火型ガス機器の存在を登録する口火登録が可能に構成され、
前記流路を所定期間に通過する流量である判定流量に基づいて、流路を通過する流量が有る場合に目視認識可能な流量パイロット表示を行う表示状態と、流量が無い場合に前記流量パイロット表示を行わない非表示状態とに切換える切換え手段を備え、
前記口火登録がされた場合において前記切換え手段が前記表示状態と前記非表示状態とに切換える切換え条件である口火登録時切換え条件と、前記口火登録がされていない場合において前記切換え手段が前記表示状態と前記非表示状態とに切換える切換え条件である口火非登録時切換え条件とがあり、
前記切換え手段は、前記判定流量と前記表示状態と前記非表示状態との切換え閾値とを比較して切換えを実行する構成で、
前記判定流量が前記所定期間内の平均流量であり、
前記判定流量が前記切換え閾値より小さい条件を前記口火登録時切換え条件及び前記口火非登録時切換え条件として、前記非表示状態から前記表示状態へ切換え、
前記口火登録がされていない場合における前記表示状態から前記非表示状態への切換えにおいて判定の対象とする前記平均流量を得るための第一所定期間に対して、前記口火登録がされている場合における前記表示状態から前記非表示状態への切換えにおいて判定の対象とする前記平均流量を得るための第二所定期間が長く設定されていることにある。
口火登録がされている場合の第一所定期間を、口火登録がされていない場合の第二所定期間より長くすることで、平均化を行う処理におけるサンプル数を増加することができ、外乱の影響を希釈化して、検出誤差を解消し、適切な流量パイロット表示の停止を行える。
遮断弁2は制御部40に備えられる遮断情報生成手段45で発生される遮断情報により遮断弁駆動回路7により遮断される。この遮断情報生成手段45は、所定の流量が非常な長期にわたって供給し続けられる場合に、遮断情報を生成する。
流量計測部3には、上流側部位と下流側部位とにそれぞれ超音波の送受波を行う超音波センサ3a,3bが配置されている。これら一対の超音波センサ3a,3bは、流路1を挟んで互いに対向し、且つ超音波センサ3a,3bの間で送受される超音波の進行方向
と流体が流路1を通過する方向とが角度θをなして交差するように配置されている。
瞬時流量の計測には、上流側の超音波センサ3aから下流側の超音波センサ3bに向かって超音波を送波したときの超音波の伝播時間t1と、下流側の超音波センサ3bから上流側の超音波センサ3aに向かって超音波を送波したときの超音波の伝播時間t2とを用いる。いま、両超音波センサ3a,3bの間の距離をd、流体の流速をv、音速をcとすると、以下の関係が得られる。
(c+v・cosθ)t1=(c−v・cosθ)t2=d
したがって、流速vは以下のように表すことができる。
v=(d/2cosθ){(1/t1)−(1/t2)}
このようにして求めた流速vに計測流路部1の断面積Sを乗じた値が瞬時流量qになる。
つまり、瞬時流量qは次式で表される。
q=v・S
上記の瞬時流量計測は間欠的に実行する。通常この間欠計測の間隔は1〜5秒程度に設定される。
制御部40には、積算流量演算手段42が備えられており、瞬時流量qは間欠的に計測されるが、瞬時流量qを求めた時間間隔を瞬時流量qに乗じることによって積算流量Qが求められる。このようにして求めた積算流量Qをメータ使用開始から積算した流量積算値は流路1を通過した流体の総量(ガスGの使用量)に相当する。この流体の総量(ガスGの使用量)情報が、表示部50に送られ、積算流量表示部51に表示される。
以下、パイロット表示情報の発生(ON情報)・停止(OFF情報)に関して説明する。
このパイロット表示情報は、経時的に制御部40へ送られてくる瞬時流量qを時間領域で移動平均し、得られる瞬時流量qの移動平均値Qmaveもしくは各瞬時流量qを閾値と比較することで、パイロット情報生成手段43により発生される。閾値Qthが予め記憶部60に記憶格納されている。ここで、閾値Qthは、瞬時流量qの移動平均値Qmaveと比較される。従って、所定期間に計測される瞬時流量qを個別に記憶するメモリ領域61が確保されており、付属して備えられるレジスタ(図示せず)において先入れ先出し方式で直近所定期間の瞬時流量qが各メモリ領域61に個別に記憶される。この瞬時流量qを記憶するメモリ領域61として、2秒毎に計測される30秒或いは120秒分の瞬時流量を記憶するため、15或いは60の領域が設けられている。
ガス供給の対象となるガス機器として口火により着火される口火着火型ガス機器が含まれる場合に、ガス供給の対象として少なくとも口火着火型ガス機器の存在を登録する口火登録が可能に構成されている。この口火登録が登録された場合、記憶部60の口火登録領域62に、登録の有無の他、口火の燃焼状態で必要となるガス流量である口火流量も登録可能に構成されている。
前記切換え手段44におけるパイロット表示情報の発生(OFF→ON)と、停止(ON→OFF)は、先にも示したように判定流量Qmaveと閾値Qthとの比較によるものとされるが、本願に係るガスメータにあっては、口火登録がされた場合の切換え条件である口火登録時切換え条件と、口火登録がされていない場合の切換え条件である口火非登録時切換え条件とが異ならせてある。
流量パイロット表示の発生に関しては、口火登録時切換え条件と口火非登録時切換え条件は同一であり、共に、切換え閾値として4.5L/hが採用されている。即ち、判定流量Qmaveがこの切換え閾値を超えた場合に、パイロット表示情報が発生される。
本願にあっては、この条件として、3種の条件を紹介する。
その一の条件は、先に説明した判定流量Qmaveと切換え閾値Qthとの比較に加えて、流量qの変動幅に関する条件を付加するものであり、その二の条件は、切換え閾値Qth自体を異ならせるものであり、その三の条件は、移動平均のサンプル数を変更するものである。
この条件1では、口火登録がされていない場合は、判定流量Qmaveが切換え閾値Qthより小さいことを条件として非表示状態に切換え、口火登録がされている場合は、判定流量Qmaveが切換え閾値Qthより小さく、且つ所定期間内に通過する流量qの最大値qmax、最小値qminの差が所定値以下であることを条件とする。ここで、所定期間は30秒としており、その期間の移動平均を判定流量Qave30、最大値qmax30、最小値qmin30と記載している。
口火登録時切換え条件: Qmave30≦4.5L/h、且つ
qmax30−qmin30≦10L/h
口火非登録時切換え条件: Qmave30≦4.5L/h
図3に、この条件に従った、表示ONからOFFへの判定フローを示した。
即ち、本例の場合、移動平均は2秒毎に計測される15個のサンプリングを用いて計算しており、切換え閾値Qthは4.5L/hである。
外乱が一回だけ入り、その外乱流量をQn、口火流量をQk、切換え閾値をQth、移動平均のサンプル数をnとした場合、下式が成立している間は、前記誤判定は生じない。
Qn+(n−1)・Qk≧Qth・n
この条件に関して、例えば、5.5L/hの口火流量が流れているとき、上記10L/hの条件では、1回マイナス側に外乱的に流量がきたとき、−4.5L/hまでしか許容しないこととなるが、
−4.5+5.5・14=72.5≧4.5・15=67.5
を満足でき、判定の的確性を示している。
x+50・14≧4.5・15
を満足することが、判定の的確性を示す。
この場合、xは−632.5となり、流量の変動幅はこの程度まで許容できることとなる。
Qn+(n−1)・Qk≧Qth・n
を満足するように、瞬時流量の変動許容幅である所定値を設定することもできる。
この場合、前記登録口火流量が小さい場合は前記所定値を小さくし、前記登録口火流量が大きい場合は前記所定値を大きくすることとなる。
この条件2では、前記口火登録がされていない場合は、判定流量Qmaveが第一切換え閾値Qth1より小さいことを条件として非表示状態に切換え、口火登録がされている場合は、第一切換え閾値Qth1より小さい第二切換え閾値Qth2より判定流量Qmaveが小さいことを条件として非表示状態に切換える。
具体的には、第一口火登録閾値Qth1は4.5L/hであり、第二口火登録閾値Qth2は3.0L/hとできる。
図4に、この条件に従った、表示ONからOFFへの判定フローを示した。
この条件3では、口火登録がされている場合は、いない場合の判定の対象とする判定流量Qmaveを得るための第一所定期間T1に対して、判定の対象とする判定流量Qmaveを得るための第二所定期間T2を長く設定する。本願のような間欠的に瞬時流量qを計測するガスメータでは、一定間隔で流量が計測されるため、期間が長いことは、サンプル数が増加し、誤差が吸収されていることを意味する。
具体的には、口火登録がされていない場合は第一所定期間T1として30秒を採用し、口火登録がされている場合は第二所定期間T2として120秒を採用する。このようにして、精度を上げることができる。
即ち、
口火登録時切換え条件: Qmave120≦4.5L/h
口火非登録時切換え条件: Qmave30≦4.5L/h
とする。
図5に、この条件に従った、表示ONからOFFへの判定フローを示した。
外乱の頻度が十分すくないとき、想定される外乱流量をQnとすれば、移動平均のサンプル数nは以下の条件とすることができる。
Qn+(n−1)・Qk≧Qth・n
ここでは、判定に用いる期間内に外乱は1回だけ入るものと考えており、口火流量をQk、切換え閾値をQth、移動平均のサンプル数をnとしている。
具体的には、登録口火流量が5.5L/hで、切換え閾値が4.5L/h、想定される外乱流量Qnが−50L/hである場合、
−50+(n−1)・5.5≧4.5・n
n≧55.5
となり、サンプル数nは55回以上あれば誤判定は生じないこととなる。
余裕を持って、nを60に設定したとき、サンプリング間隔は2秒毎であれば、120秒の移動平均流量Qmave120を用いれば良い。
口火流量が50L/hと大きい場合、同様に計算すると、
−50+(n−1)・50≧4.5・n
n≧2.2
となり、サンプル数は2〜3回で十分ということになる。
結果、口火登録において、口火の燃焼状態で必要となるガス流量を登録しておき、その流量と想定される外乱流量Qnに応じて、先の
Qn+(n−1)・Qk≧Qth・n
を満足するように、移動平均を求めるためのサンプル数n、すなわち判定流量Qmaveを得るための第二所定期間T2を設定することもできる。
この場合、前記登録口火流量が小さい場合は前記所定期間を大きくし、前記登録口火流量が大きい場合は前記所定期間を小さくすることとなる。
3 流量計測部
40 制御部
41 切換え手段
50 表示部
51 積算流量表示部
52 流量パイロット表示部
Claims (5)
- 流路を通過するガスの瞬時流量を間欠的に計測する流量計測部と、前記流量計測部により計測された瞬時流量と計測間隔とから求まる積算流量を表示する積算流量表示部とを備えたガスメータであって、
ガス供給の対象となるガス機器として口火により着火される口火着火型ガス機器が含まれる場合に、ガス供給の対象として少なくとも口火着火型ガス機器の存在を登録する口火登録が可能に構成され、
前記流路を所定期間に通過する流量である判定流量に基づいて、流路を通過する流量が有る場合に目視認識可能な流量パイロット表示を行う表示状態と、流量が無い場合に前記流量パイロット表示を行わない非表示状態とに切換える切換え手段を備え、
前記口火登録がされた場合において前記切換え手段が前記表示状態と前記非表示状態とに切換える切換え条件である口火登録時切換え条件と、前記口火登録がされていない場合において前記切換え手段が前記表示状態と前記非表示状態とに切換える切換え条件である口火非登録時切換え条件とがあり、
前記切換え手段は、前記判定流量と前記表示状態と前記非表示状態との切換え閾値とを比較して切換えを実行する構成で、
前記口火登録がされていない場合における前記表示状態から前記非表示状態への切換えにおいて、前記判定流量が前記切換え閾値より小さいことを前記口火非登録時切換え条件として非表示状態に切換え、
前記口火登録がされている場合における前記表示状態から前記非表示状態への切換えにおいて、前記判定流量が前記切換え閾値より小さく、且つ前記所定期間内に通過する流量の最大値、最小値の差が所定値以下であることを前記口火登録時切換え条件として前記非表示状態に切換えるガスメータ。 - 前記口火登録において、口火の燃焼状態で必要となるガス流量が登録可能に構成され、前記所定値が前記口火の燃焼状態で必要となるガス流量に基づいて設定される請求項1記載のガスメータ。
- 流路を通過するガスの瞬時流量を間欠的に計測する流量計測部と、前記流量計測部により計測された瞬時流量と計測間隔とから求まる積算流量を表示する積算流量表示部とを備えたガスメータであって、
ガス供給の対象となるガス機器として口火により着火される口火着火型ガス機器が含まれる場合に、ガス供給の対象として少なくとも口火着火型ガス機器の存在を登録する口火登録が可能に構成され、
前記流路を所定期間に通過する流量である判定流量に基づいて、流路を通過する流量が有る場合に目視認識可能な流量パイロット表示を行う表示状態と、流量が無い場合に前記流量パイロット表示を行わない非表示状態とに切換える切換え手段を備え、
前記口火登録がされた場合において前記切換え手段が前記表示状態と前記非表示状態とに切換える切換え条件である口火登録時切換え条件と、前記口火登録がされていない場合において前記切換え手段が前記表示状態と前記非表示状態とに切換える切換え条件である口火非登録時切換え条件とがあり、
前記切換え手段は、前記判定流量と前記表示状態と前記非表示状態との切換え閾値とを比較して切換えを実行する構成で、
前記口火登録がされていない場合における前記表示状態から前記非表示状態への切換えにおいて、前記判定流量が第一切換え閾値より小さいことを前記口火非登録時切換え条件として非表示状態に切換え、
前記口火登録がされている場合における前記表示状態から前記非表示状態への切換えにおいて、前記第一切換え閾値より小さい第二切換え閾値より、前記判定流量が小さいことを前記口火登録時切換え条件として非表示状態に切換えるガスメータ。 - 流路を通過するガスの瞬時流量を間欠的に計測する流量計測部と、前記流量計測部により計測された瞬時流量と計測間隔とから求まる積算流量を表示する積算流量表示部とを備えたガスメータであって、
ガス供給の対象となるガス機器として口火により着火される口火着火型ガス機器が含まれる場合に、ガス供給の対象として少なくとも口火着火型ガス機器の存在を登録する口火登録が可能に構成され、
前記流路を所定期間に通過する流量である判定流量に基づいて、流路を通過する流量が有る場合に目視認識可能な流量パイロット表示を行う表示状態と、流量が無い場合に前記流量パイロット表示を行わない非表示状態とに切換える切換え手段を備え、
前記口火登録がされた場合において前記切換え手段が前記表示状態と前記非表示状態とに切換える切換え条件である口火登録時切換え条件と、前記口火登録がされていない場合において前記切換え手段が前記表示状態と前記非表示状態とに切換える切換え条件である口火非登録時切換え条件とがあり、
前記切換え手段は、前記判定流量と前記表示状態と前記非表示状態との切換え閾値とを比較して切換えを実行する構成で、
前記判定流量が前記所定期間内の平均流量であり、
前記判定流量が前記切換え閾値より小さい条件を前記口火登録時切換え条件及び前記口火非登録時切換え条件として、前記非表示状態から前記表示状態へ切換え、
前記口火登録がされていない場合における前記表示状態から前記非表示状態への切換えにおいて判定の対象とする前記平均流量を得るための第一所定期間に対して、前記口火登録がされている場合における前記表示状態から前記非表示状態への切換えにおいて判定の対象とする前記平均流量を得るための第二所定期間が長く設定されているガスメータ。 - 前記口火登録において、口火の燃焼状態で必要となるガス流量が登録可能に構成され、前記第二所定期間が前記口火の燃焼状態で必要となるガス流量に基づいて設定される請求項4記載のガスメータ。
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