JP5148405B2 - ガスメータ - Google Patents

Description

本発明は、超音波を伝播させてガスの流量を計測するガスメータに関する。

ガスメータは、例えば超音波の伝播時間または伝播速度がガス（流体）の流速に応じて変化することを利用して、流路途中に備えた計測管（測定配管）内を流れるガスに超音波を伝播させてガスの流量を計測する。従来では、圧力損失の低減を図りながらも流量係数の変動を小さくするため、計測管を５層以上に区画して中央層よりも下側で且つ最下層よりも上側の範囲に超音波センサの中心を配置する技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照）。

ところで、計測対象となるガスは水分を含む場合があり、ガス管とガスメータとで温度差が大きいときはガスメータ内で結露することがある。結露した水がガスメータ内で計測管を浸すまでにあふれると、計測管の断面積に基づいて算出される流量は水の滞留量が増すにつれて誤差も多くなる。特に特許文献１の超音波センサは低い位置に設置されるので、誤差が表れやすい。従来では、ガスに含まれる水分を除去しながらガスの流量を計測する技術の一例が開示されている（例えば特許文献２を参照）。
特開２００７−２６３８７４号公報 特開２００６−２９２３８０号公報

特許文献２に記載されたガスメータの計測管は、同心円状に配置した内管と外管の二重構造とし、内管の外側壁と外管の内側壁との間に親水性材料を充填し、親水性材料に吸水させた水を排水管から排出する構成としている。この構成では、二重構造としたり、親水性材料や排水管が必要になるのでコスト高になる。

また、親水性材料は単に充填しているだけであるので、吸水可能な水量を上回った分が排出されるに過ぎない。また、動力手段（例えばポンプ）を用いて排水管から水を積極的に排出してはいないので、ガスメータ内に滞留した水は少しずつしか減らない。その一方、急激に水の滞留量が増すような場合には排水が追いつかず、計測管内にあふれてしまう。したがって、ガスの流量を正確に計測できないばかりか、保安機能（例えば空焚き防止機能やガス漏洩防止機能等）にも影響を及ぼす。

本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、コストを抑えながらも、内部に水が滞留したことを早期に検出して報知するガスメータを提供することを目的とする。

（１）課題を解決するための手段（以下では単に「解決手段」と呼ぶ。）１は、請求項１に記載した通りである。
解決手段１によれば、流量算出手段で算出したガスの瞬時流量が許容流量範囲を超えて変化することの条件（第１条件）を満たすと、ガスの流路に水が滞留したことを報知する。所定部位に水滴が付着すること等が要因となって増幅率を大きくする必要があったり、滞留した水等が要因となってガスの瞬時流量が大きく変化するためである。こうして第１報知手段が水の滞留を報知するので、早期に水抜き等の応急措置を取ることができ、保安機能への影響を抑えることができる。また、二重構造の内管と外管や親水性材料等が不要であるので、コストを抑えられる。

（２）解決手段２は、請求項２に記載した通りである。
解決手段２によれば、第１報知手段は増幅率制御手段で制御した増幅率が基準増幅率以上になることの条件（第２条件）を満たすと、ガスの流路に水が滞留したことを報知する。解決手段１と同様にして第１報知手段が水の滞留を報知するので、早期に水抜き等の応急措置を取ることができ、保安機能への影響を抑えることができる。また、二重構造の内管と外管や親水性材料等が不要であるので、コストを抑えられる。

本発明によれば、コストを抑えながらも、ガスメータ内（具体的にはガスの流路）に水が滞留したことを早期に検出して報知することができる。

本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、本発明に係るガスメータの外観例について、図１には正面図を表し、図２には平面図（上面図）を表す。図３はガスメータの構成例を分解斜視図で表す。図４は図２のIV−IV線矢視の断面図を表す。図５は流量と流量係数との関係をグラフ図で表す。

まずガスメータ１０の外観例について、図１および図２を参照しながら簡単に説明する。図１および図２において、ほぼ矩形の箱状に形成されたガスメータ１０は、正面パネル部材１６を正面側に備え付ける。正面パネル部材１６には、復帰ボタン１８，表示器２０，ＬＥＤ２１等が設けられる。復帰ボタン１８は、異常検出によって作動した遮断弁３４（図３を参照）を復帰させ、遮断状態から流通状態に戻す。表示器２０には例えば液晶表示器やＬＥＤ表示器等が用いられ、計測したガスの流量の積算値，自己診断結果，その他の情報を表示する。ＬＥＤ２１は、ガスの流路に水が滞留しているか否かの判断処理結果に従って表示形態（点灯や点滅等）が異なる。こうしてガスの流路に水が滞留したことを報知可能な点で、ＬＥＤ２１は後述する制御基板２６と合わせて第１報知手段，第２報知手段に相当する。

ガスメータ１０は、図３に表すように、流路部材２２を中心に正面パネル部材１６、制御基板２６、電源パック２８、圧力センサ３０、超音波伝播手段３２（すなわち一対の超音波送受信センサ３２ａ，３２ｂ）、整流板３６，３８、計測管４０、底面パネル部材４２などを有する。流路部材２２は例えばアルミダイカスト等で一体形成され、ガスメータ１０の外観には上面および左右両側面に表われる。この流路部材２２は、流入口１２と流出口１４とが同一面（本例では上面）に配置された筒状のほぼＵ字型の流路を構成する。すなわち他の部材（例えば正面パネル部材１６や、後述する背面パネル部材２４および底面パネル部材４２等）と合わせて、流入口１２から流入し、流出口１４から流出するガスの流路がほぼＵ字型になる。

ところで、筒状のほぼＵ字型の全体を流路部材のみで一体成形した場合には、部品や部材（以下では単に「部品等」と呼ぶ。）を筒内に取り付けたり、あるいは取り外すことが困難になる。そこで、上記流路部材２２は底辺部を開口させて一体成形を行い、この底辺部（すなわち開口部）から部品等を取り付けた後、底面パネル部材４２で蓋をする構成とした（図３，図４を参照）。このような構成としたので、ガスの流路を筒状のほぼＵ字型としながらも、筒内に部品等の取り付けたり取り外すことが容易になる。

上述のように構成された流路部材２２に対して、種々の部品等を取り付ける。図３には各部品等の取付方向を矢印でそれぞれ表す。正面側（図面左側）から流路部材２２に取り付けるのは、正面パネル部材１６、制御基板２６、電源パック２８、圧力センサ３０、超音波送受信センサ３２ａ等である。制御基板２６は後述するＣＰＵや記憶手段等を備え、ガスメータ１０全体の制御を司る。制御例としては、受信側の超音波送受信センサから出力される受信信号に基づいて計測管４０内を流れるガスの流量（瞬時流量を含む）を算出し（流量算出手段に相当する）、当該算出量を表示器２０に表示する。別の制御例としては、圧力センサ３０等から出力される検出信号に基づいて種々の異常判定を行い、異常を判定した場合は遮断弁３４に駆動信号を出力して流路を遮断する（すなわち遮断状態にする）。他の制御例としては、後述するように流路部材２２内に水が滞留しているか否かを判断する処理を行う。

電源パック２８は、制御基板２６や他の電子部品を駆動させるための電力源として用いる。この電源パック２８は、流路部材２２のほぼ中央部に設けられた空間部Ｋに取り付けられる。圧力センサ３０は種々の異常を検出するために利用され、流路内のガスの圧力を検出して検出信号を出力する。この圧力センサ３０は、流路部材２２のほぼＵ字型の流路における正面側に設けられた専用の取り付け穴に取り付けられる。超音波送受信センサ３２ａは、超音波伝播手段３２の一方側を構成する。

背面側（図面右側）から流路部材２２に取り付けるのは、遮断弁３４、超音波送受信センサ３２ｂ、背面パネル部材２４等である。遮断弁３４は、異常を検出した場合に流路を閉じて（遮断して）、流出口１４にガスが流れないようにする。この遮断弁３４は、流路部材２２のほぼＵ字型の流路における背面側に設けられた専用の取り付け穴に取り付けられる。超音波送受信センサ３２ｂは、超音波伝播手段３２の他方側を構成する。背面パネル部材２４は、ガスメータ１０の背面側に備え付けられる。

底面側（図面下側）から流路部材２２に取り付けるのは、整流板３６，３８、計測管４０、底面パネル部材４２等である。図４に表すように、整流板３６は流入口１２から流入したガスの流れをある程度整えて計測管４０の流入口に導く。この整流板３６は通路穴３６ｂなどを有する。通路穴３６ｂは、計測管４０の流入口形状に合わせて、例えばほぼ長方形状にあけられている。整流板３８は計測管４０の流出口から流出したガスの流れをある程度整えて流出口１４に導く。この整流板３８は通路穴３８ｂなどを有する。通路穴３８ｂは通路穴３６ｂと同じ形状であけられている。

計測管４０をガスの流路内に配置するべく、本例では流路部材２２の中央下部と底面パネル部材４２の凸部４２ａとで挟みつけるように取り付ける。当該計測管４０の入口または出口には、ゴミ等が侵入するのを防止するために網状部材で覆う場合がある。計測管４０はガスの通過断面がほぼ矩形となる筒状に形成され、管内には整流板群４４が設けられている。整流板群４４は計測管４０内を流れるガスを整流する部材であって、複数枚の整流板を平行かつ多層に構成している。底面パネル部材４２はガスメータ１０の底面側に備え付けられ、図３と図４に表すように中央部に大きな凸部４２ａを有する。

超音波伝播手段３２（すなわち超音波送受信センサ３２ａ，３２ｂ）について簡単に説明する。図３に表すように、超音波送受信センサ３２ａ，３２ｂは、ガスメータ１０内における上流側と下流側の所定個所に対向させて配置するとともに、ガスの流れ方向に対して所定の角度「θ」をなして設ける。超音波送受信センサ３２ａ，３２ｂの中心（鉛直方向位置）は、例えば整流板群４４の中央付近から最下位の整流板までの範囲内に位置するように配置する。いずれか一方の超音波送受信センサから超音波を出力し、他方の超音波送受信センサで受信して伝播時間を計測する。上流側から下流側への伝播と、下流側から上流側への伝播との双方を行って、ガスの流速および流量を求める。上述した機能によれば、送信側の超音波送受信センサは「送信器」に相当し、受信側の超音波送受信センサは「受信器」に相当する。

ここで、超音波の音速を「Ｃ」とし、超音波送受信センサ３２ａ，３２ｂの相互間距離を「Ｌ」とし、超音波の伝播時間を「Ｔ１」「Ｔ２」とすると、ガスの流速「Ｕ」は下記式で算出される。算出した流速「Ｕ」に対して計測管４０の断面積および流量係数を積算すると、ガスの流量が算出される。流量係数はガスの流量を補正する係数である。なお、算出は後述する制御基板２６（具体的にはＣＰＵ１００）において行う。
Ｕ＝（Ｌ／２ｃｏｓθ）×｛（１／Ｔ１）−（１／Ｔ２）｝

上記算出はいつでも行うことができるが、ガスの流路に滞留する水の脈動によって計測精度（計測性能）が低下するのを防止するために、脈動の大きさに応じて計測モードを切り替えて算出を行うのが望ましい。計測モードには、ガスの流量が許容流量範囲に収まるときに第１のサンプリングレートで行う通常モードと、ガスの流量が許容流量範囲を超えて変化するときに第２のサンプリングレートで行う脈動モードとがある。第２のサンプリングレートは第１のサンプリングレートよりも細かくし、変化に追従できるようにする。こうしたモードの切り替えを行うモード切替手段は制御基板２６において実現する。

上述のように構成したガスメータ１０では整流板３６，３８を備えたことにより、図４に表す矢印Ｄ２，Ｄ４のようなガスの流れになる。すなわち矢印Ｄ２で表すように、流路部材２２から通路穴３６ｂを通って計測管４０の流入口に流れ込むようになる。よって計測管４０に当たる等の流れが抑制されるので、ガスの流れをある程度整えられる。また矢印Ｄ４で表すように、計測管４０の流出口から流れ出たガスは拡散せずに、そのまま通路穴３８ｂを通って流路部材２２に向かうようになる。よって流出口からの拡散する等の流れが抑制されるので、ガスの流れをある程度整えられる。こうした整流によって、整流板群４４で整流されるガスは整流板３６，３８が無い場合に比べて、より層流になる。よって乱流のガスが少なくなるので、超音波伝播手段３２による超音波の伝播時間をより正確に計測でき、ひいてはガスの流量等を算出する際の精度が向上する。

次に、制御基板２６の構成例を図５に表す。制御基板２６はＣＰＵ１００を中心に構成され、バス１１２を介して後述する各回路や素子が接続されている。ＲＯＭ１１６およびＲＡＭ１１４は記憶手段に相当する。ＲＯＭ１１６には、ガスメータ１０全体の制御を司る制御プログラムやデータ（例えば基準増幅率，許容流量範囲，基準流量，許容圧力範囲等）などを記憶する。ＲＡＭ１１４には、ＣＰＵ１００の処理結果（例えば増幅率）などを記憶する。ＲＯＭ１１６およびＲＡＭ１１４に用いる素子の種類は問わず、一方または双方をＣＰＵ１００に内蔵してもよい。

切替回路１０４は、ＣＰＵ１００から伝達される切替信号に従って入出力切替器１０２を切り替える。この入出力切替器１０２は、上流側の超音波送受信センサ３２ａから超音波を発信させて下流側の超音波送受信センサ３２ｂで受信する動作と、下流側の超音波送受信センサ３２ｂから超音波を発信させて上流側の超音波送受信センサ３２ａで受信する動作とを切り替える。

出力回路１０６は、ＣＰＵ１００から伝達される発信信号に従って超音波の送信信号を出力する。この送信信号は入出力切替器１０２を経由して一方の超音波送受信センサに伝達され、超音波が送信される。入力回路１０８は、他方の超音波送受信センサで受信した受信信号を内部処理可能な信号形式に変換したうえでＣＰＵ１００に伝達する。

本例では、受信した受信信号を増幅率に従って増幅する増幅回路を入力回路１０８に備えており、増幅率の変更はＣＰＵ１００から行うことができる。なお同様にして、送信しようとする送信信号を増幅率に従って増幅する増幅回路を出力回路１０６に備えてもよく、増幅率の変更をＣＰＵ１００から行えるように構成してもよい。すなわち、超音波の送信または受信にかかる信号の一方または双方について増幅率を変更可能に構成されていればよい。ここで、ＣＰＵ１００および増幅回路は「増幅率制御手段」に相当する。

増幅率の変更例について、図６を参照しながら説明する。当該図６に表す例は、入力回路１０８の増幅率を所定値に設定したときに超音波の送受信を複数回行って、受信した超音波の振幅が最大であった場合の波形と、受信した超音波の波形の振幅が最小であった場合の波形とを重ねて表している。比較電圧は一定値に固定している。ＣＰＵ１００は受信信号における「３波，４波，５波」の振幅が比較電圧を越えるように、増幅率を自動的に調整する（上記増幅率制御手段に相当する）。こうして得られる増幅率はＲＡＭ１１４に記憶しておく。なお、増幅率の調整方法は周知の技術であるので、説明を省略する。

図５に戻って、出力回路１１８はＣＰＵ１００から伝達される開閉信号に従って遮断弁３４を開閉する駆動信号に変換して出力する。出力回路１２０は、ＣＰＵ１００から伝達される出力信号に従って表示器２０に表示する表示信号に変換して出力する。出力回路１２２は、ＣＰＵ１００から伝達される出力信号に従ってＬＥＤ２１に表示する表示信号に変換して出力する。入力回路１１０は、圧力センサ３０から出力された検出信号（検出値）を内部処理可能な信号形式に変換したうえでＣＰＵ１００に伝達する。検出値はＣＰＵ１００によってガスの圧力値に換算される。
なお図示しないが、表示形式（例えばガスの積算量や流量など）の切り替えや、自己診断の実行などを指示する入力スイッチを備えてもよい。この場合には、入力スイッチから出力された信号をＣＰＵ１００に伝達するように構成する。

次に、上述した制御基板２６で実行される制御例であって、ガスの流路に水が滞留しているか否かを判断する判断処理について説明する。この判断処理は３つのケースが挙げられ、各ケースについて以下に記載する。

〔ケースＡ；増幅率とガスの流量〕
ケースＡは、ＣＰＵ１００で算出したガスの流量（特に瞬時流量）がＲＯＭ１１６に記憶された許容流量範囲を超えて変化することの条件（第１条件）のみ、あるいは当該第１条件に加えてＲＡＭ１１４に記憶された増幅率がＲＯＭ１１６に記憶された基準増幅率以上になることの条件（第２条件）を満たすか否かで判断する。いずれか一方のパターンを満たしたとき、ＣＰＵ１００はＬＥＤ２１を点滅等させて報知する。報知を的確に行うため、パターンごとに実験等を行って、最適な基準増幅率の値や許容流量範囲の区域をＲＯＭ１１６に記憶するのが望ましい。

例えば、意図的にガスに水分を含めて、ガスの流路で水が滞留するように設定した実験例を図７に表す。当該図７では、左縦軸に瞬時流量を表し、右縦軸に増幅率を表し、横軸に水の滞留量（実験では経過時間）を表す。仮に基準増幅率を「Ｇｓ」に設定し、許容流量範囲を「Ｆｒ（上下方向の二目盛り分）」に設定する。この仮定の下では、水の滞留量Ｖｂに達すると上記条件を満たすので、ＣＰＵ１００はＬＥＤ２１で点滅等させて報知する。本例の滞留量Ｖｂは、図４に表す計測管４０の下側部分（６分の１程度の高さ）を浸す量である。なお、第１条件のみで判断する場合には上記「Ｆｒ」の範囲を広げて（または狭めて）設定してもよい。また第１条件に第２条件を加えて判断する場合には上記「Ｇｓ」の値よりも大きく（または小さく）設定してもよい。

増幅率が大きくなるのは、所定部位（例えば計測管４０の入口または出口を覆った網状部材等）に水滴が付着すること等が要因となる。ガスの瞬時流量が許容流量範囲を超えて大きく変化するのは、滞留した水が脈動を生じること等が要因となる。ＬＥＤ２１が点滅等で水の滞留を報知するので、早期に水抜き等の応急措置を取ることができ、保安機能への影響を抑えることができる。

〔ケースＢ；ガスの流量と圧力〕
ケースＢは、ＣＰＵ１００で算出したガスの流量がＲＯＭ１１６に記憶された基準流量以上になること（第３条件）と、圧力センサ３０で検出したガスの圧力が許容圧力範囲を超えて変化すること（第４条件）のうちで一方または双方の条件を満たすか否かで判断する。三つのパターンのいずれかを満たしたとき、ＣＰＵ１００はＬＥＤ２１を点滅等させて報知する。報知を的確に行うため、パターンごとに実験等を行って、最適な基準流量の値や許容圧力範囲の区域をＲＯＭ１１６に記憶するのが望ましい。

例えば、ケースＡと同様に意図的にガスに水分を含めて、ガスの流路で水が滞留するように設定した実験例を図８に表す。当該図８では、左縦軸にガスの圧力を表し、横軸に水の滞留量（実験では経過時間）を表す。ただし、ガスの流量変化については図示を省略している。仮に許容圧力範囲を「Ｐｒ（上下方向の半目盛り分）」に設定する。この仮定の下では、水の滞留量Ｖｂに達すると上記条件を満たすので、ＣＰＵ１００はＬＥＤ２１で点滅等させて報知する。本例の滞留量Ｖｂは、図４に表す計測管４０の約半分を浸す量である。なお、第４条件のみで判断する場合には上記「Ｐｒ」の範囲を広げて（または狭めて）設定してもよい。また、第３条件のみで判断する場合における流量の値を大きく（または小さく）設定してもよい。

ガスの流量が大きくなるのは、ガスの使用（消費）が多くなること等が要因となる。ガスの圧力が許容圧力範囲を超えて大きく変化するのは、水の滞留量が増すにつれて、バブリング現象の影響を受けて圧力の変動幅が大きくなること等が要因となる。したがって、許容圧力範囲はバブリング現象の有無で設定するのが望ましい。ＬＥＤ２１が点滅等で水の滞留を報知するので、早期に水抜き等の応急措置を取ることができ、保安機能への影響を抑えることができる。

〔ケースＣ；増幅率（またはガスの流量）と計測モード〕
ケースＣは、ＲＡＭ１１４に記憶された増幅率がＲＯＭ１１６に記憶された基準増幅率以上になること（第５条件）と、モード切替手段によって切り替えられた脈動モードが単位時間あたりに所定割合（例えば７０％等）を超えること（第６条件）のうちで一方または双方の条件を満たすか否かで判断する。三つのパターンのいずれかを満たしたとき、ＣＰＵ１００はＬＥＤ２１を点滅等させて報知する。報知を的確に行うため、パターンごとに実験等を行って、最適な基準増幅率や所定割合の各値をＲＯＭ１１６に記憶するのが望ましい。

例えば、ケースＡと同様に意図的にガスに水分を含めて、ガスの流路で水が滞留するように設定した実験例を図９に表す。当該図９は、左縦軸に瞬時流量を表し、右縦軸に増幅率を表し、横軸に水の滞留量（実験では経過時間）を表す。ケースＡと同様に基準増幅率の「Ｇｓ」と、許容流量範囲の「Ｆｒ（上下方向の半目盛り分）」とを設定する。この仮定の下では、水の滞留量Ｖｂに達すると上記条件を満たすので、ＣＰＵ１００はＬＥＤ２１で点滅等させて報知する。こうしてＬＥＤ２１が点滅等で水の滞留を報知するので、早期に水抜き等の応急措置を取ることができ、保安機能への影響を抑えることができる。本例の滞留量Ｖｂは、ケースＡと同様に図４に表す計測管４０の下側部分（６分の１程度の高さ）を浸す量である。

〔その他のケース〕
上述したケースＡ，Ｂ，Ｃはそれぞれ個別に判断するほか、二以上のケースを組み合わせて判断してもよい。例えば、ケースＡとケースＢの組み合わせ、ケースＡとケースＣの組み合わせ、ケースＢとケースＣの組み合わせ、ケースＡ，Ｂ，Ｃの全部などが該当する。すなわちガスメータ１０が設置される環境（例えば地域，気温，湿度等）、計測対象となるガスの種類などに応じて最適な条件やケースを選択する。こうすることで、水の滞留をより的確に報知することができる。

また、ガスが流れないときに計測する値（流量がない場合）と、ガスが流れるときに計測する値（流量がある場合）との差を表す変動値が許容範囲を超えるか否かを判断してもよい。例えば、ケースＡ，ＢではＣＰＵ１００で算出したガスの流量（瞬時流量を含む）が許容流量範囲を超えて変化するか否かを判断するが、流量変動が許容範囲を超えるか否かを判断してもよい。流量変動は、ガスが流れないときに計測する流量と、ガスが流れるときに計測する流量との差を表す。同様にケースＢでは圧力センサ３０で検出したガスの圧力が許容圧力範囲を超えて変化するか否かを判断するが、圧力変動が許容範囲を超えるか否かを判断してもよい。圧力変動は、ガスが流れないときに計測する圧力と、ガスが流れるときに計測する圧力との差を表す。いずれの場合も大きな変動があった場合にはガスの流路に水が滞留していることが多いので、ＬＥＤ２１で報知する。

〔水以外の物体を検出するケース〕
上述したケースＡ，Ｂ，Ｃおよびその他のケースはいずれもガスの流路に滞留した水を検出してＬＥＤ２１により報知するが、ガスの流路に存在するダストや他の物体等を検出してＬＥＤ２１により報知することも可能である。
例えばダストが所定部位（例えば超音波送受信センサ３２ａ，３２ｂやガスの流路に備えたメッシュなど）に付着すると、増幅率やガスの瞬時流量等がケースＡ，Ｂ，Ｃと同様に変化するが、圧力はほとんど（あるいは全く）変化しない。すなわち水の滞留とは検出態様が異なる。ケースＡ，Ｂ，Ｃと同様にＬＥＤ２１を表示して報知してもよいが、水の滞留とは異なる検出態様である場合にはＬＥＤ２１の表示形態を変えて報知するのが望ましい。例えば、水の滞留かダストの付着かで発光色を異ならせる表示形態や、水の滞留なら点灯してダストの付着なら点滅する表示形態などが該当する。ダストの付着に限らず、他の物体が存在する場合も同様である。こうしてＬＥＤ２１の表示形態を変えれば、水の滞留なのか、ダストの付着なのか、他の物体が存在するのかを一目で判断できるので、すぐに対応する適切な応急措置を取れる。いずれにせよガスメータ１０におけるガスの流路を点検する必要がある点で、ＬＥＤ２１は要点検事態の発生を報知することができる。

上述した実施の形態によれば、以下に表す各効果を得ることができる。
（１）制御基板２６（流量算出手段）で算出したガスの瞬時流量が許容流量範囲「Ｆｒ」を超えて変化することの条件（第１条件）を満たすと、ＬＥＤ２１によってガスの流路に水が滞留したことを報知した（ケースＡ；図７を参照）。こうしてＬＥＤ２１が水の滞留を報知するので、早期に水抜き等の応急措置を取ることができ、保安機能への影響を抑えることができる。また、二重構造の内管と外管や親水性材料等が不要であるので、コストを抑えられる。

（２）（１）の第１条件に加えて、制御基板２６（増幅率制御手段）で制御した増幅率が基準増幅率「Ｇｓ」以上になることの条件（第２条件）を満たすと、ＬＥＤ２１によってガスの流路に水が滞留したことを報知した（ケースＡ；図７を参照）。この場合も（１）と同様に、早期に水抜き等の応急措置を取ることができ、保安機能への影響を抑えることができ、コストを抑えられる。

（３）上述した（１）の第１条件および（２）の第２条件のうちで一方または双方を満たし、さらに制御基板２６（流量算出手段）で算出したガスの流量が基準流量以上になること（第３条件）と、圧力センサ３０で検出したガスの圧力が許容圧力範囲「Ｐｒ」を超えて変化すること（第４条件）のうちで一方または双方の条件を満たすと、ＬＥＤ２１で報知した。流量算出手段および圧力センサ３０が必要となるものの、条件を重畳させることでガスの流路に水が滞留したことをより的確に報知することができる。

（４）制御基板２６（流量算出手段）で算出したガスの流量が基準流量以上になること（第３条件）と、圧力センサ３０で検出したガスの圧力が許容圧力範囲「Ｐｒ」を超えて変化すること（第４条件）のうちで一方または双方の条件を満たすと、ＬＥＤ２１によってガスの流路に水が滞留したことを報知した（ケースＢ；図８を参照）。こうしてＬＥＤ２１が水の滞留を報知するので、早期に水抜き等の応急措置を取ることができ、保安機能への影響を抑えることができる。また、二重構造の内管と外管や親水性材料等が不要であるので、コストを抑えられる。

（５）制御基板２６（増幅率制御手段）で制御した増幅率が基準増幅率「Ｇｓ」以上になることと、制御基板２６（モード切替手段）によって切り替えられた脈動モードが単位時間あたりに所定割合を超えることのうちで一方または双方の条件を満たすと、ＬＥＤ２１によってガスの流路に水が滞留したことを報知した（ケースＣ；図９を参照）。こうしてＬＥＤ２１が水の滞留を報知するので、早期に水抜き等の応急措置を取ることができ、保安機能への影響を抑えることができる。また、二重構造の内管と外管や親水性材料等が不要であるので、コストを抑えられる。
なおケースＣは、ＣＰＵ１００で算出したガスの流量がＲＯＭ１１６に記憶された基準流量以上になることとモード切替手段によって切り替えられた脈動モードが単位時間あたりに所定割合を超えることのうちで一方または双方の条件を満たすか否かで判断してもよい。この判断に従った場合でも同様の作用効果が得られる。

〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。

（１）上述した実施の形態では、ガスの流路に水が滞留しているか否かを判断する判断処理は３つのケースで行った（図７〜図９を参照）。この形態に代えて、他の判断要素を組み合わせてガスの流路に水が滞留しているか否かを判断してもよい。すなわち、ＲＡＭ１１４に記憶された増幅率がＲＯＭ１１６に記憶された基準増幅率以上になること（判断要素１）、ＣＰＵ１００で算出したガスの流量がＲＯＭ１１６に記憶された許容流量範囲を超えて変化すること（判断要素２）、ＣＰＵ１００で算出したガスの流量がＲＯＭ１１６に記憶された基準流量以上になること（判断要素３）、圧力センサ３０で検出したガスの圧力が許容圧力範囲を超えて変化すること（判断要素４）、モード切替手段によって切り替えられた脈動モードが単位時間あたりに所定割合を超えること（判断要素５）のうちで、ケースＡ，Ｂ，Ｃにない判断要素の組み合わせで判断を行うように構成する。この構成であっても、ガスの流路に水が滞留しているか否かを的確に判断できる。

（２）上述した実施の形態では、第１報知手段，第２報知手段としてＬＥＤ２１を適用した（図１を参照）。この形態に代えて、表示器２０を適用してもよく、他の報知手段（例えばランプ，スピーカ，発信装置等）を適用してもよい。いずれの報知手段にせよ、ガスの流路に水が滞留したことを認識させることができる。

（３）上述した実施の形態では、流入口１２と流出口１４とを上面に配置にしてほぼＵ字型の流路を構成した（図１を参照）。この形態に代えて、流入口１２と流出口１４とを底面に配置して逆Ｕ字型の流路を構成したり、流入口１２と流出口１４とを側面に配置して⊂（または⊃）字型の流路を構成してもよい。いずれの構成にせよ、ガスの流路に水が滞留する限り、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

（４）上述した実施の形態では、増幅率を変化させて制御を行う増幅率制御手段（具体的には制御基板２６におけるＣＰＵ１００および増幅回路）を備えたガスメータ１０に適用した（図５を参照）。この形態に代えて、一定値の増幅率で信号を増幅する増幅率制御手段を備えたガスメータ１０に適用してもよい。この場合、例えば受信振幅が所定値より小さくなると、ガスの流路に水が滞留したとしてＬＥＤ２１で報知すればよい。したがって、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

ガスメータの外観例を表す正面図である。 ガスメータの外観例を表す平面図である。 ガスメータの構成例を説明する分解斜視図である。 図２のIV−IV線矢視の断面図である。 制御基板を中心とした構成例を表すブロック図である。 超音波送受信センサが受信した超音波の波形例を表す図である。 ケースＡによる判断例を表す図である。 ケースＢによる判断例を表す図である。 ケースＣによる判断例を表す図である。

符号の説明

１０ ガスメータ
１２ 流入口
１４ 流出口
１６ 正面パネル部材
１８ 復帰ボタン
２０ 表示器
２１ ＬＥＤ（第１報知手段，第２報知手段）
２２ 流路部材
２４ 背面パネル部材
２６ 制御基板（流量算出手段，第１報知手段，第２報知手段）
２８ 電源パック
３０ 圧力センサ
３２ 超音波伝播手段
３２ａ，３２ｂ 超音波送受信センサ（送信器，受信器）
３４ 遮断弁
３６，３８ 整流板
３６ｂ，３８ｂ 通路穴
４０ 計測管
４２ 底面パネル部材
４２ａ 凸部
４４ 整流板群
１００ ＣＰＵ
１０２ 入出力切替器
１０４ 切替回路
１０６，１１８，１２０，１２２ 出力回路
１０８，１１０ 入力回路
１１２ バス
１１４ ＲＡＭ（記憶手段）
１１６ ＲＯＭ（記憶手段）
Ｋ 空間部

Claims (2)

1. 流入口から流出口に至るガスの流路としてほぼＵ字型の筒状に形成された流路部材と、
   前記流路部材で形成されるガスの流路内に配置され、ガスの通過断面がほぼ矩形となるように形成された計測管と、
   前記計測管における上流側と下流側とに設けた送信器と受信器との間で超音波を伝播させる超音波伝播手段と、
   前記超音波伝播手段における超音波の送受信に基づいて、前記計測管内を流れるガスの流量を算出する流量算出手段とを備えたガスメータであって、
   前記流量算出手段で算出したガスの瞬時流量が許容流量範囲を超えて変化することの条件を満たすと、前記ガスの流路に水が滞留したことを報知する第１報知手段とを有するガスメータ。
2. 請求項１に記載したガスメータであって、
   送信器から超音波を送信する際の増幅率と、受信器で超音波を受信する際の増幅率とのうちで一方または双方を制御する増幅率制御手段を有し、
   第１報知手段は、さらに前記増幅率制御手段で制御した増幅率が基準増幅率以上になることの条件を満たすと、ガスの流路に水が滞留したことを報知するガスメータ。