JP5237073B2 - 計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、計測装置に関する。

従来、超音波式や熱式のガスメータが知られている。このようなガスメータでは、約２秒に１回ガス流量を計測するようになっている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
特開２００８−２０２９４８号公報 特開２００１−３２４３６８号公報

しかし、ガスメータは、２秒に１回の間隔で２４時間ガス流量を計測するため、消費電力量は決して少なくない。また、計測間隔は２秒に１回とは限らず０．２秒に１回など、より短い計測間隔で計測を行う場合には、一層消費電力量が高まってしまう。特に、ガスメータに関しては、電池で検定期間の１０年間駆動しなければならず、消費電力量を抑えることが重要となる。

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、消費電力量を抑えることが可能な計測装置を提供することにある。

本発明の計測装置は、主動作モードで、流量センサ及び圧力センサの少なくとも一方からの信号に基づく計測を行うマイコン部と、流量センサからの信号に基づいて流量が変化したことを検出する流量変化検出回路と、を備え、前記マイコン部は、前記流量変化検出回路により流量変化が検出されない場合、主動作モードよりも消費電力が小さい低消費電力モードとなって待機し、流量変化検出回路により流量変化が検出された場合、低消費電力モードから主動作モードとなり、流量センサ及び圧力センサの少なくとも一方からの信号に基づく計測を行い、当該信号に基づくガス流量の変動開始時から数秒以内に得られる波形の周波数に基づいて、ガバナ付きガス器具の使用、ガバナ無しガス器具の使用、及びガス漏れを判断することを特徴とする。

この計測装置によれば、マイコン部は、流量変化検出回路により流量変化が検出されない場合、主動作モードよりも消費電力が小さい低消費電力モードとなって待機する。このため、流量変化がなく計測の必要性が少ない場合において、消費電力量を抑えることができる。なお、本発明でいう低消費電力モードは、マイコン部が何らかの動作をしている状態だけではなく、マイコン部の電源をオフした状態も含めた概念である。

また、流量変化が検出された場合、低消費電力モードから主動作モードとなり、流量センサ及び圧力センサの少なくとも一方からの信号に基づく計測を行うため、流量が変化して計測の必要性が高まった場合において、主動作モードとなることとなり、必要時には適切に計測を行うことができる。

さらに、流量センサ及び圧力センサの少なくとも一方からの信号に基づく波形の周波数に基づいて、ガバナ付きガス器具の使用、及びガバナ無しガス器具の使用、及びガス漏れを判断する。ここで、ガバナ付きガス器具の使用、及びガバナ無しガス器具の使用、及びガス漏れでは、得られる波形の周波数に特徴がある。すなわち、ガバナ付きガス器具の使用が最も周波数が高く、次いで、ガバナ無しガス器具の使用及びガス漏れの順となる。特に、この特徴は、長くともガス流量の変動開始時から数秒以内に得られる特徴であり、この特徴によって判断することにより、より短時間でガバナ付きガス器具の使用等を判断することができる。

また、本発明の計測装置において、マイコン部は、さらに、流量センサ及び圧力センサの少なくとも一方からの信号に基づく波形の振幅に基づいて、ガバナ付きガス器具の使用、及びガバナ無しガス器具の使用、及びガス漏れを判断することが好ましい。

この計測装置によれば、波形の振幅に基づいて、ガバナ付きガス器具の使用、及びガバナ無しガス器具の使用、及びガス漏れを判断する。ここで、ガバナ付きガス器具の使用時と、ガバナ無しガス器具の使用時と、ガス漏れ発生時とでは、振幅においても差が生じる傾向にある。このため、上記の如く振幅を含めて判断することにより、一層判断精度を向上させることができる。

また、本発明の計測装置において、マイコン部は、ガス流路下流側に設置されたガス器具の使用及びガス漏れを判断するための計測を特定時間だけ実行し、特定時間経過後、流量センサからの信号に基づいて流量を計測することが好ましい。

この計測装置によれば、ガス流路下流側に設置されたガス器具の使用及びガス漏れを判断するための計測を特定時間だけ実行し、特定時間経過後、流量センサからの信号に基づいて流量を計測する。このため、ガスの流れが検出されると、ガス器具の使用状態やガス漏れが判断され、その後に通常の流量計測を行うこととなる。これにより、ガス漏れ等の安全確認の後に通常の流量計測に移行することができる。

また、本発明の計測装置において、前記マイコン部は、特定時間経過後、流量センサからの信号に基づいて流量を計測する場合に、複数回連続して所定値を超える流量が検出されない場合、主動作モードから低消費電力モードとなることが好ましい。

この計測装置によれば、特定時間経過後、流量センサからの信号に基づいて流量を計測する場合に、複数回連続して所定値を超える流量が検出されない場合、主動作モードから低消費電力モードとなる。このように、流量が所定値（例えば１．５Ｌ／ｈｒであって、計測可能な最低流量）を超えず、ガスの流れが無いような場合、すなわち流量の計測の必要性が少ない場合には低消費電力モードに移行することとなり、適切に消費電力量を低減することができる。

また、本発明の計測装置において、前記流量変化検出回路は、流量センサが超音波式のセンサである場合、超音波の伝搬時間が過去の伝搬時間と比較して一定値以上変化したかに基づき、流量が変化したことを検出することが好ましい。

この計測装置によれば、流量変化検出回路は、流量センサが超音波式のセンサである場合、超音波の伝搬時間が過去の伝搬時間と比較して一定値以上変化したかに基づき、流量が変化したことを検出する。このため、ガス流量が超音波により検出される場合において超音波の伝搬時間の相異からガスの流れの変化を知ることができ、一層消費電力量を低減させることができる。

また、本発明の計測装置において、流量変化検出回路は、前記マイコン部の周辺回路として構成されていることが好ましい。

この計測装置によれば、流量変化検出回路は、マイコン部の周辺回路として構成されているため、流量変化検出回路とマイコン部とをＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等により作製する場合と比較して、コストの低下を図ることができる。

また、本発明の計測装置において、流量変化検出回路は、マイコン部の機能を基幹機能として備えた回路モジュールとして構成されていることが好ましい。

この計測装置によれば、流量変化検出回路は、マイコン部の機能を基幹機能として備えた回路モジュールとして構成されているため、流量変化検出回路とマイコン部とを１部品で構成でき、部品点数の削減につなげることができる。ここで、回路モジュールには、例えば、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどが挙げられる。

また、本発明の計測装置において、流量変化検出回路は、前記マイコン部の動作モードが主動作モードである時間の全て又は一部で、消費電力を低減した動作状態で待機することが好ましい。

この計測装置によれば、流量変化検出回路は、マイコン部の動作モードが主動作モードである時間の全て又は一部で、消費電力を低減した動作状態で待機する。このため、マイコン部が主動作モードである場合に、流量変化検出回路の消費電力によって全体として消費電力が増加してしまう事態を抑制することができる。

また、本発明の計測装置において、流量センサは、流量に対応するアナログ信号を出力するアナログ式流量センサで構成され、流量変化検出回路は、流量センサからのアナログ信号を処理するアナログ回路で構成されていることが好ましい。

この計測装置によれば、流量センサは、流量に対応するアナログ信号を出力するアナログ式流量センサで構成され、流量変化検出回路は、流量センサからのアナログ信号を処理するアナログ回路で構成されている。これにより、一層消費電力を抑えることができる。

本発明によれば、消費電力量を抑えることが可能な計測装置を提供することができる。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る計測装置を含むガス供給システムの構成図である。ガス供給システム１は、ストーブ、ファンヒータ、給湯器及びガスコンロなどの各ガス器具１０に燃料ガスを供給するものであって、複数のガス器具１０と、ガス供給元の調整器２０と、配管３１，３２と、ガスメータ（計測装置）４０とを備えている。なお、図１に示す例では、ガスメータ４０を計測装置の一例として挙げるが、計測装置はガスメータ４０に限るものではない。

調整器２０は上流からの燃料ガスを所定圧力に調整して第１配管３１に流すものである。この調整器２０は、例えば燃料ガスを２．９ｋＰａ程度の圧力に調整して第１配管３１に流す構成となっている。第１配管３１は、調整器２０とガスメータ４０とを接続するものである。第２配管３２はガスメータ４０とガス器具１０とを接続する配管である。ガスメータ４０は、燃料ガスの流量を測定して積算流量を表示するものである。このようなガス供給システム１では、ガスメータ４０内に第１配管３１及び第２配管３２とつながる流路が形成されており、調整器２０を通じて流れてきた燃料ガスは第１配管３１からガスメータ４０、及び第２配管３２を通じてガス器具１０に到達し、ガス器具１０において燃焼されることとなる。

また、ガス器具１０は、概略的に、遮断弁１２、ガバナ１３、及びバーナー１４を備えている。遮断弁１２は、ガス器具１０に設けられた弁である。ガバナ１３は、ガバナ内弁１３ａを有し、ガス器具１０のバーナー１４に供給するガスの圧力をガバナ内弁１３ａの開度によって調整するものである。圧力調整された燃料ガスはガバナ１３の先端のノズル１３ｂを通じてバーナー１４に至り、燃焼することとなる。なお、ガス器具１０は、全てがガバナ１３を有しているわけでなく、ガスコンロなどのようにガバナ１３を有さないものもある。

図２は、図１に示したガバナ１３の一例を示す側方断面図である。なお、図２では、ガバナ１３の一例を示すに過ぎず、ガバナ１３の構成は図２に示すものに限られない。また、図２に示すガバナ１３については図１に示したノズル１３ｂを省略して図示する。

図２に示すようにガバナ１３は、外壁１３ｃとガバナキャップ１３ｄとによって形成される内部空間の一部をガス流路として用いるものである。このようなガバナ１３は、ガバナ内弁１３ａに加えて、内部空間に、ダイヤフラム１３ｅ、調整スプリング１３ｆ、及び調整ネジ１３ｇを備えている。

ダイヤフラム１３ｅは、ガバナ１３の内部空間を仕切る膜状の部材である。このダイヤフラム１３ｅには、一方側（流路側）にガバナ内弁１３ａが取り付けられている。また、ダイヤフラム１３ｅの他方側（流路として機能しない側）に調整スプリング１３ｆが取り付けられている。調整スプリング１３ｆは、一端にダイヤフラム１３ｅが取り付けられ、他端に調整ネジ１３ｇが取り付けられている。調整ネジ１３ｇは、ねじ切り溝が形成されたガバナ１３の内壁に固定される構造となっており、ねじ切り溝との固定位置を変化させることで調整スプリング１３ｆの圧縮率を変更可能となっている。また、調整ネジ１３ｇは外部にむき出しとなっておらず、ガバナキャップ１３ｄによって覆われた構造となっている。

また、ガバナ１３の外壁１３ｃには、ダイヤフラム１３ｅの他方側に通じる空気孔１３ｈが形成されている。このため、ダイヤフラム１３ｅの他方側は空気圧となっている。さらに、図２に示す例においてガバナ内弁１３ａは半球形状となっており、上下動によって通過口１３ｉの開口割合を制御可能となっている。

このようなガバナ１３では、ガス入側のガス圧が高くなると、ダイヤフラム１３ｅが上へ押し上げられ、同時にダイヤフラム１３ｅに取り付けられているガバナ内弁１３ａも上に引き上げられる。これにより、通過口１３ｉの開口割合が小さくなって、ガス流量が減少する。一方、ガス入側のガス圧が低くなると、ダイヤフラム１３ｅが下がり、同時にダイヤフラム１３ｅに取り付けられているガバナ内弁１３ａも下がる。これにより、通過口１３ｉの開口割合が大きくなって、ガス流量が増大する。このように、ガバナ１３は上流側の圧力の変動に対して下流側の流量を一定に保つことで、下流側の圧力を調整することとなる。

図３は、本発明の実施形態に係るガスメータ４０の構成図である。同図に示すように、本実施形態に係るガスメータ４０は、超音波センサ４１と、流量計測用回路４２と、流量変化検出回路４３と、圧力センサ４４と、マイコン（マイコン部）４５と、通信ライン４６と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）４７と、感震器４８と、双方向弁４９とを備えている。

超音波センサ４１は、ガスメータ４０内の流路に設置され、流路内のガス流量を検出するためのものである。この超音波センサ４１は、上流側超音波センサ４１ａ及び下流側超音波センサ４１ｂとからなり、具体的には流路内に一定距離だけ離れて配置された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等によって構成される。

流量計測用回路４２は、超音波センサ４１間の超音波発振によって得られる超音波の伝搬時間を求めるものである。この流量計測用回路４２と超音波センサ４１とによって流量センサを構成している。流量変化検出回路４３は、超音波センサ４１からの信号に基づいて流量が変化したことを検出するものである。この流量変化検出回路４３は、流量計測用回路４２によって伝搬時間が過去の伝搬時間（例えば前回計測時の伝搬時間、又は、過去数回分の伝搬時間の平均）と比較して一定値以上変化したか否かに基づいて、流量が変化したことを判断する。なお、流量変化検出回路４３が流量計測用回路４２によって出力された流量の信号で流量変化を検出しても良いことは言うまでもない。また、流量変化検出回路４３は、マイコン４５の周辺回路であって例えば４ｂｉｔマイコンによって構成されている。

圧力センサ４４は、ガスメータ４０内の流路内に存在するガスのガス圧を検出するためのものである。なお、圧力センサ４４は、ガスメータ４０内の流路に限らず、可能であればガスメータ４０の外部に存在する第１配管３１内や第２配管３２内に設置されていてもよい。同様に、超音波センサ４１についても設置箇所については変更可能である。

マイコン４５は、ガスメータ４０の全体を制御するものであり、流量の積算制御、表示制御、遮断弁の遮断制御等を行うものである。このマイコン４５は、例えば１６ｂｉｔマイコンによって構成されている。また、本実施形態においてマイコン４５は、圧力センサ４４を通じて検出された各時刻の圧力値を記憶する。記憶される圧力値は、例えば最大で１秒程度のデータであり、約１ミリ秒に１回の計測間隔で測定されたデータである。このような各時刻における圧力値の蓄積によって圧力波形が得られる。また、マイコン４５は、各時刻の圧力値に基づく圧力波形から、ガス器具１０の使用及びガス漏れを判断するものである。

通信ライン４６は、集中監視センターからの制御信号等を入力するものであり、ガスメータ４０は集中監視センターからの制御信号に基づいて遠隔操作されることとなる。ＬＣＤ４７は、ガスメータ４０の各種状態等を表示するものである。

感震器４８は、震度５相当の振動があったか否かを検出するものである。双方向弁４９は、ガスメータ４０の流路に設けられた遮断弁である。この双方向弁４９は集中監視センターから通信ライン４６を通じて遮断弁の閉動作の指示があった場合、感震器４８によって震度５相当の振動が検出された場合などに、閉動作して流路を遮断する。

また、上記のようなガスメータ４０は、簡易計測モードと、正規計測モードと、高速計測モードとの３つの計測モードで動作するようになっている。また、これら３つの計測モードそれぞれに応じて、マイコン４５は、主動作モードとフォルトモードとの２つのモードで動作する。ここで、主動作モードとは、高速で動作して演算等を行うモードであり、本実施形態で用いるマイコン４５では、メインクロックによって動作するモードであって、メインクロック動作モードとも言う。また、フォルトモードとは、本実施形態で用いるマイコン４５の動作モードのひとつであって、スリープ状態であり、演算等を行えないモードである。なお、フォルトモードは、スリープ状態であるため、消費電力は主動作モードよりも小さい。

次に、各計測モード、及び各計測モードとマイコン４５のモードとの関係を説明する。簡易計測モードとは、流量が所定値を超えない状態（例えば流量ゼロの状態）から、流量が発生したことを検出するモードである。この簡易計測モードにおいてマイコン４５は、フォルトモードとなっている。詳細に説明すると、簡易計測モードでは流量が所定値を超えない状態から流量が発生したことを検出できればよいため、マイコン４５は動作せず、流量変化検出回路４３が流量の変化を判断すればよい。流量変化検出回路４３は、伝搬時間が過去の伝搬時間と比較して一定値以上変化したか否かに基づいて、流量が変化したことを判断する。そして、流量が変化したと判断された場合、流量変化検出回路４３はマイコン４５にトリガ信号を送信する。これにより、マイコン４５はフォルトモードから主動作モードに移行する。また、ガスメータ４０は、簡易計測モードから高速計測モードに移行する。

高速計測モードとは、圧力センサ４４からの信号に基づく波形の周波数や振幅に基づいて、ガバナ付きガス器具１０の使用、ガバナ無しガス器具１０の使用、及びガス漏れを判断するモードである。このモードにおいては詳細な計測と演算が必要となるため、マイコン４５は主動作モードとなる。また、マイコン４５が主動作モードとなっている間、流量変化検出回路４３はスリープ状態となる。さらに、高速計測モードでは特定時間だけ圧力の計測が行われる。特定時間経過後、ガスメータ４０は正規計測モードに移行する。なお、高速計測モードでは、圧力センサ４４からの信号に基づいてガバナ付きガス器具１０の使用等を判断するが、圧力と流量とには一定の相関がある。このため、高速計測モードにおいてガスメータ４０は、超音波センサ４１と流量計測用回路４２とによって構成される流量センサからの信号に基づいてガバナ付きガス器具１０の使用等を判断してもよいし、圧力センサ４４及び流量センサからの双方の信号に基づいてガバナ付きガス器具１０の使用等を判断してもよい。

正規計測モードとは、超音波センサ４１からの信号に基づいて演算を行い、流量を計測するモードである。この正規計測モードにおいて計測された流量は、ガスメータ４０の積算流量を示すカウンタに加算されていくこととなる。この計測モードにおいても、詳細な計測と演算が必要となるため、マイコン４５は主動作モードとなる。また、マイコン４５が主動作モードとなっているため、流量変化検出回路４３はスリープ状態となる。

図４は、本実施形態に係るガスメータ４０において各計測モードのモード移行の様子を示す状態遷移図である。図４に示すように、まず、ガスが使用されていない場合、ガスメータ４０は簡易計測モードとなる。このとき、流量変化検出回路４３は約０．１秒に１回の間隔で得られる伝搬時間に基づいて、流量の変化を判断している。このとき、マイコン４５はフォルトモードとなっている。

その後、流量変化検出回路４３が流量の変化を検出したとする（Ｓ１）。このとき、流量変化検出回路４３はマイコン４５にトリガ信号を送信し、ガスメータ４０は高速計測モードに移行すると共に、マイコン４５はフォルトモードから主動作モードに移行する。

また、ガスメータ４０は、高速計測モードに移行すると、約１ミリ秒に１回の計測間隔でガス圧の計測を行う。そして、マイコン４５は、計測されたガス圧のデータに基づいて、ガバナ付きガス器具１０の使用、ガバナ無しガス器具１０の使用、ガス漏れのいずれかの状態に該当するか否かを判断する。

また、ガスメータ４０は、高速計測モードにおいて圧力の計測を特定時間（例えば２秒間）だけ行う。そして、特定時間経過後、ガスメータ４０は、高速計測モードから正規計測モードに移行する（Ｓ２）。

なお、高速計測モードにおいてガス漏れが発生していると判断した場合、ガスメータ４０は、双方向弁４９を動作させて流路を閉じ、ガス漏れの防止を図ることとなる。また、高速計測モードにおいて、特別な場合には特定時間経過後であっても高速計測モードを継続させる（Ｓ３）。ここで、特別な場合とは、例えば、ガス器具１０が一度着火に失敗し、失敗直後に再度着火動作を開始すると予想された場合などである。

正規計測モードに移行した場合、超音波センサ４１を約２秒に１回駆動させ、約２秒に１回の計測間隔で、ガス流量を検出していく。そして、正規計測モードにおいて所定値（例えば１．５Ｌ／ｈｒ）を超える流量が検出されなくなったとする。すなわち、正規計測モードにおいて検出される流量が１．５Ｌ／ｈｒ以下となったとする（Ｓ４）。この場合、ガスメータ４０は、正規計測モードから簡易計測モードに移行する。また、マイコン４５は、主動作モードからフォルトモードに移行する。なお、上記では、流量が１．５Ｌ／ｈｒ以下となった場合に正規計測モードから簡易計測モードへ移行するが、これに限らず、流量１．５Ｌ／ｈｒ以下の状態が複数回連続した場合に以降することが望ましい。これにより、脈動等によって瞬時的に流量が１．５Ｌ／ｈｒ以下となった場合に、簡易計測モードに移行させることなく、流量計測を継続することができるからである。

ところで、正規高速モードでは、２秒に１回の流量計測を行う。この際、具体的に超音波センサ４１は超音波発振を行うと共に、マイコン４５は得られた伝搬時間から流量を算出する。しかしながら、これらの動作は、２秒間も掛かるものではない。このため、正規高速モードにおいてマイコン４５は、常時主動作モードとなっておらず、流量計測の必要時間帯のみ主動作モードとなっており、余りの時間帯においてフォルトモードとなっていることが望ましい。これにより、一層消費電力を低減できるからである。さらに、マイコン４５が余りの時間帯においてフォルトモードとなっていることから、この時間帯において流量変化検出回路４３は流量の変化を判断することが望ましい。これにより、正規計測モードから高速計測モードに移行させることができるからである（Ｓ５）。すなわち、ガス使用中に新たなガス器具１０が使用された場合や、ガス使用中に使用中のガス器具１０とは別の箇所からガス漏れが発生した場合などにおいて、新たなガス器具１０の使用であるか、ガス漏れであるかを判断することができるからである。

次に、マイコン４５によるガス器具１０の使用及びガス漏れの判断原理について説明する。図５は、ガバナ付きガス器具１０の使用を開始したときの圧力変化の様子を示すグラフである。なお、図５において縦軸は、圧力変化量（ｋＰａ）を示し、横軸はガバナ付きガス器具１０の使用を開始してからの経過時間（秒）を示している。

ガバナ付きガス器具１０の使用が開始された場合、圧力は、図５に示す所定の振幅を示した後に、安定状態となる。具体的には、ガバナ付きガス器具１０の使用開始直後に、一度「−０．１」ｋＰａ弱への圧力低下を示した後（符号ａ１参照）、約「０．０５」ｋＰａへの圧力上昇を示す（符号ａ２参照）。その後、圧力は約「−０．０５」ｋＰａ強への圧力低下を示した後に（符号ａ３参照）、約「０．０５」ｋＰａ弱への圧力上昇を示す（符号ａ４参照）。以後、徐々に振幅が小さくなりつつも圧力は振動を繰り返し、最終的には圧力変化がない安定状態となる。

このような圧力の振動が発生する理由は、ガバナ１３内に調整スプリング１３ｆが設けられているからである。すなわち、ガバナ付きガス器具１０の使用が開始されると、調整スプリング１３ｆが振動すると共に、ガバナ内弁１３ａについても振動し、通過口１３ｉの開口割合についても小刻みに大きくなったり小さくなったりと変化するからである。

特に、ガバナ付きガス器具１０の使用開始時においては、圧力振動の周波数や振幅に特徴が見られる。具体的には調整スプリング１３ｆが小刻みに振動することから、圧力について細かな振動を示すこととなる。この結果、圧力波形は比較的高い周波数成分を多く含むこととなる。また、ガバナ付きガス器具１０の使用開始時に調整スプリング１３ｆの振動によって通過口１３ｉが大きくなったり小さくなったりすることから、圧力波形は、大きな振幅を示す。

なお、圧力Ｐは、

なる演算式で表すことができる。ここで、Ｃは振幅を示し、ｋは摩擦力（減衰定数）を示し、ωは復元力を示し、αは初期位置を示している。この式は多くの周波数ｆ_ｉ＝ω_ｉ／２πの振動の重ね合わせであることを示している。

図６は、ガバナ無しガス器具１０の使用を開始したときの圧力変化の様子を示すグラフである。なお、図６において縦軸は、圧力変化量（ｋＰａ）を示し、横軸はガバナ無しガス器具１０の使用を開始してからの経過時間（秒）を示している。

ガバナ無しガス器具１０の使用が開始された場合、圧力は、図６に示す所定の振幅を示した後に、安定状態となる。具体的には、ガバナ付きガス器具１０の使用開始直後に、一度「−０．１」ｋＰａ弱への圧力低下を示した後（符号ｂ１参照）、約「０．０１」ｋＰａへの圧力上昇を示す（符号ｂ２参照）。その後、圧力は約「−０．０５」ｋＰａ強への圧力低下を示す（符号ｂ３参照）。以後、圧力上昇が無い状態のまま、圧力は振動を繰り返す。そして、振幅が徐々に振幅が小さくなり、最終的には圧力変化がない安定状態となる。このような圧力の振動が発生する理由は、以下による。

図７は、ガバナ無しガス器具１０での燃料ガスの供給の様子を示す概略図である。図７に示すように、ガバナ無しガス器具１０が使用された場合、燃料ガスは第２配管３２からノズルホルダ１００を通じてバーナー１４等に至る。ここで、ノズルホルダ１００にある流速を持った気体が流入したときはその慣性力で急には流速が小さくならずに一端ガスが圧縮され圧力が上昇する。その後上昇した圧力により流入流速が小さく（場合によっては逆流）なって圧力が下がる。これを繰り返すことで圧縮膨張の振動が発生する。

以上のように、ガバナ付きガス器具１０の使用時と、ガバナ無しガス器具１０の使用時とでは、圧力は振動することとなる。しかしながら、図６に示す圧力波形を図５に示す圧力波形と比較すると、以下のような差異がある。

まず、ガバナ付きガス器具１０の場合、調整スプリング１３ｆのように細かく振動する物質を有しているのに対し、ガバナ無しガス器具１０の場合、そのような物質を有していない。このため、図６に示す圧力波形は、図５に示す圧力波形と同様に振動を示しているものの、全体として振動周波数が図５に示す圧力波形よりも低くなる。

さらに、ガバナ付きガス器具１０の場合、調整スプリング１３ｆの振動によって振幅が大きくなっているが、ガバナ付きガス器具１０の場合、調整スプリング１３ｆが無く、ノズルホルダ１００の圧縮性による振動が発生しているのみである。このため、図６に示す圧力波形は、図５に示す圧力波形よりも振幅が小さくなる。

このような特徴から、マイコン４５は、ガバナ付きガス器具１０の使用であるか、ガバナ無しガス器具１０の使用であるか否かを判断できることとなる。

図８は、ガス漏れ時の圧力変化の様子を示すグラフである。なお、図８において縦軸は、圧力変化量（ｋＰａ）を示し、横軸はガス漏れが発生してからの経過時間（秒）を示している。

図８に示すように、ガス漏れが発生した場合、圧力は明確な振動を示すことなく緩やかに低下していくこととなる。このように、ガス漏れの場合、調整スプリング１３ｆの振動、及び、ノズルホルダ１００の圧縮性による振動の双方が発生しないため、圧力波形には明確な振動が見られない。

以上のように、ガバナ付きガス器具１０の使用開始時と、ガバナ無しガス器具１０の使用開始時と、ガス漏れ発生時とでは、圧力波形に特徴的な差異がある。この特徴は、圧力変動開始から数秒（例えば１秒）以内に表れる。マイコン４５は、上記の特徴から、ガバナ付きガス器具１０の使用であるか、ガバナ無しガス器具１０の使用であるか、ガス漏れであるかを判断することができる。

次に、本実施形態に係るガスメータ４０におけるガス器具１０の使用及びガス漏れの判断方法を、フローチャートを参照して説明する。図９は、本実施形態に係るガスメータ４０の判断方法を示すフローチャートであり、簡易計測モードにおける動作を示している。

簡易計測モードにおいて、マイコン４５はフォルトモードとなり（Ｓ１１）、流量変化検出回路４３は動作を開始する（Ｓ１２）。次に、流量変化検出回路４３は第３所定時間（具体的には０．１秒）経過したか否かを判断する（Ｓ１３）。第３所定時間経過していないと判断した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、経過したと判断されるまで、この処理が繰り返される。第３所定時間経過したと判断した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、流量変化検出回路４３は計時した時間をリセットする（Ｓ１４）。そして、流量計測用回路４２は伝搬時間の情報を取得する（Ｓ１５）。

次いで、流量変化検出回路４３は、ステップＳ１５において取得した伝搬時間が過去の伝搬時間と一定値以上変化したか否かを判断する（Ｓ１６）。一定値以上変化していないと判断した場合（Ｓ１６：ＮＯ）、流量変化検出回路４３は流量が変化していないと判断し、処理はステップＳ１３に移行する。他方、一定値以上変化したと判断した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、ガスメータ４０は高速計測モードに移行する（Ｓ１７）。その後、図９に示す処理は終了する。

図１０は、本実施形態に係るガスメータ４０の動作の詳細を示すフローチャートであり、高速計測モードにおける動作を示している。図１０に示すように、高速計測モードにおいて、マイコン４５は主動作モードとなり（Ｓ２１）、流量変化検出回路４３はスリープ状態となる（Ｓ２２）。

その後、マイコン４５は、第２所定時間（具体的には１ミリ秒）経過したか否かを判断する（Ｓ２３）。第２所定時間経過していないと判断した場合（Ｓ２３：ＮＯ）、経過したと判断されるまで、この処理が繰り返される。第２所定時間経過したと判断した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、マイコン４５は計時した時間をリセットする（Ｓ２４）。そして、マイコン４５は、圧力センサ４４からの信号に基づいて、流路内のガス圧を検出すると共に、検出したガス圧を記憶する（Ｓ２５）。

その後、マイコン４７は、特定時間（例えば２秒）経過したか否かを判断する（Ｓ２６）。この処理においてマイコン４７は、圧力データが所定個数（例えば２０００個）溜まったか否かによって特定時間経過したか否かを判断することとなる。特定時間を経過していないと判断した場合（Ｓ２６：ＮＯ）、処理はステップＳ２３に移行する。

そして、マイコン４５は、特定時間中にステップＳ２５において計測及び記憶したガス圧のデータに基づいて、ガス器具１０の使用やガス漏れを判断する（Ｓ２７）。その後、マイコン４５は、ステップＳ２７の処理においてガス漏れ無しと判断されたか否かを判断する（Ｓ２８）。

ガス漏れ無しと判断されていた場合（Ｓ２８：ＹＥＳ）、ガスメータ４０は高速計測モードから正規計測モードに移行する（Ｓ２９）。その後、図１０に示す処理は終了する。一方、ガス漏れ無しと判断されていなかった場合（Ｓ２８：ＮＯ）、すなわち、ガス漏れがあったと判断されていた場合、マイコン４５は、遮断弁を遮断すると共に、警報等を行う（Ｓ３０）。その後、図１０に示す処理は終了する。

図１１は、本実施形態に係るガスメータ４０の動作の詳細を示すフローチャートであり、正規計測モードにおける動作を示している。図１１に示すように、正規計測モードにおいて、マイコン４５はフォルトモードとなり（Ｓ４１）、流量変化検出回路４３は動作を開始する（Ｓ４２）。

その後、流量変化検出回路４３は、第１所定時間（具体的には２秒）経過したか否かを判断する（Ｓ４３）。第１所定時間経過したと判断した場合（Ｓ４３：ＹＥＳ）、マイコン４５は主動作モードとなり（Ｓ４４）、流量変化検出回路４３はスリープ状態となる（Ｓ４５）。

マイコン４５は計時した時間をリセットする（Ｓ４６）。そして、マイコン４５は、超音波センサ４１からの信号に基づいて、流路内のガス流量を検出する（Ｓ４７）。

次いで、マイコン４５は、ステップＳ４７において検出した流量が、所定値（例えば１．５Ｌ／ｈｒ）を超える流量であるか否かを判断する（Ｓ４８）。所定値を超える流量であると判断した場合（Ｓ４８：ＹＥＳ）、マイコン４５は、ステップＳ４７において計測された流量を積算し（Ｓ４９）、処理はステップＳ４１に移行する。

一方、所定値を超える流量でないと判断した場合（Ｓ４８：ＮＯ）、ガスメータ４０は、正規計測モードから簡易計測モードに移行する（Ｓ５０）。その後、図１１に示す処理は終了する。

ところで、ステップＳ４３において第１所定時間経過していないと判断した場合（Ｓ４３：ＮＯ）、処理はステップＳ５１に移行する。そして、流量変化検出回路４３は、第３所定時間経過したか否かを判断する（Ｓ５１）。第３所定時間経過していないと判断した場合（Ｓ５１：ＮＯ）、処理はステップＳ４３に移行する。

一方、第３所定時間経過したと判断した場合（Ｓ５１：ＹＥＳ）、流量変化検出回路４３は計時した時間をリセットする（Ｓ５２）。そして、流量計測用回路４２は伝搬時間の情報を取得する（Ｓ５３）。

次いで、流量変化検出回路４３は、ステップＳ５３において取得した伝搬時間が過去の伝搬時間と一定値以上変化したか否かを判断する（Ｓ５４）。一定値以上変化していないと判断した場合（Ｓ５４：ＮＯ）、流量変化検出回路４３は流量が変化していないと判断し、処理はステップＳ４３に移行する。他方、一定値以上変化したと判断した場合（Ｓ５４：ＹＥＳ）、ガスメータ４０は高速計測モードに移行する（Ｓ５５）。その後、図９に示す処理は終了する。

図１２は、図１０に示したステップＳ２７の詳細を示すフローチャートであり、ガス器具１０の使用及びガス漏れ判断に関する処理を示している。図１２に示すように、まず、マイコン４５は、図１０のステップＳ２５において記憶したガス圧の波形の周波数を分析すると共に（Ｓ６０）、振幅を分析する（Ｓ６１）。

その後、マイコン４５は、ステップＳ６０の分析結果に基づいて、波形内に判別値以上の周波数成分が規定値以上含まれるか否かを判断する（Ｓ６２）。判別値以上の周波数成分が規定値以上含まれると判断した場合（Ｓ６２：ＹＥＳ）、すなわち図５に示した圧力波形のようにある程度周波数が高い場合、マイコン４５は、ガバナ付きガス器具１０の使用であると判断する（Ｓ６３）。そして、図１２に示す処理は終了し、処理は図１０のステップＳ２８に移行する。

また、波形内に判別値以上の周波数成分が規定値以上含まれないと判断した場合（Ｓ６２：ＮＯ）、マイコン４５は、第１の山の振幅値（すなわち圧力が変化してから最初に振幅が正方向に大きくなったときの最大値、又は、全体を通して最も振幅が正方向に大きくなったときの値）が元圧（図５等の縦軸で「０」の圧力）に所定量を加えた値以上であるか否かを判断する（Ｓ６４）。第１の山の振幅値が元圧に所定量を加えた値以上であると判断した場合（Ｓ６４：ＹＥＳ）、マイコン４５は、ガバナ付きガス器具１０の使用であると判断する（Ｓ６３）。そして、図１２に示す処理は終了し、処理は図１０のステップＳ２８に移行する。

一方、第１の山の振幅値が元圧に所定量を加えた値以上でないと判断した場合（Ｓ６４：ＮＯ）、マイコン４５は、第１の山の振幅値が元圧とほぼ同等の値（具体的には元圧±規定の値）であるか否かを判断する（Ｓ６５）。第１の山の振幅値が元圧とほぼ同等の値であると判断した場合（Ｓ６５：ＹＥＳ）、マイコン４５は、ガバナ無しガス器具１０の使用であると判断する（Ｓ６６）。そして、図１２に示す処理は終了し、処理は図１０のステップＳ２８に移行する。

また、第１の山の振幅値が元圧とほぼ同等の値でないと判断した場合（Ｓ６５：ＮＯ）、マイコン４５は、第１の山の振幅値が元圧に所定量を減算した値以下であるか否かを判断する（Ｓ６７）。第１の山の振幅値が元圧に所定量を減算した値以下であると判断した場合（Ｓ６７：ＹＥＳ）、マイコン４５は、超音波センサ４１からの信号に基づいて規定量以上の流量が検出されるか否かを判断する（Ｓ６８）。

規定量以上の流量が検出されると判断した場合（Ｓ６８：ＹＥＳ）、すなわち、ガス器具１０の使用による周波数及び振幅の特徴が得られず、流路内のガス圧が低下し、しかも規定量以上の流量が検出された場合、マイコン４５は、ガス漏れであると判断する（Ｓ６９）。そして、図１２に示す処理は終了し、処理は図１０のステップＳ２８に移行する。

ところで、第１の山の振幅値が元圧に所定量を減算した値以下でないと判断した場合（Ｓ６７：ＮＯ）、及び、規定量以上の流量が検出されないと判断した場合（Ｓ６８：ＮＯ）、マイコン４５は、ガス器具１０の使用及びガス漏れのいずれにも該当しないと判断する（Ｓ７０）。そして、図１２に示す処理は終了し、処理は図１０のステップＳ２８に移行する。

なお、ガス器具１０の使用及びガス漏れについては、図１２に示すものに限らず、例えば、他の方法によって判断されてもよい。例えば、マイコン４５は、ステップＳ６２又はステップＳ６４において「ＹＥＳ」と判断した場合、ガバナ付きガス器具１０の使用であると判断するが、これに限らず、ステップＳ６２及びステップＳ６４の双方において「ＹＥＳ」と判断した場合、ガバナ付きガス器具１０の使用であると判断してもよい。

また、マイコン４５は、圧力波形の減衰係数が予め定められた値以下である場合に、ガバナ付きガス器具１０の使用であると判断してもよい。さらに、マイコン４５は、第１の山の振幅値が、第１の谷の振幅値（すなわち圧力が変化してから最初に振幅が負方向に大きくなったときの最小値、又は、全体を通して最も振幅が負方向に大きくなったときの値）よりも小さい場合に、ガバナ付きガス器具１０の使用であると判断してもよい。さらには、上記した内容を各種組み合わせて、ガバナ付きガス器具１０の使用を判断してもよい。

このようにして、本実施形態に係るガスメータ４０によれば、マイコン４５は、流量変化検出回路４３により流量変化が検出されない場合、主動作モードよりも消費電力が小さいフォルトモードとなって待機する。このため、流量変化がなく計測の必要が少ない場合において、消費電力量を抑えることができる。

また、流量変化が検出された場合、フォルトモードから主動作モードとなり、超音波センサ４１及び圧力センサ４４の少なくとも一方からの信号に基づく計測を行うため、流量が変化して計測の必要性が高まった場合において、主動作モードとなることとなり、必要時には適切に計測を行うことができる。

また、流量変化が検出されてフォルトモードから主動作モードとなった場合、超音波センサ４１及び圧力センサ４４の少なくとも一方からの信号に基づいて、ガス流路下流側に設置されたガス器具１０の使用及びガス漏れを判断する。このため、流量変化がガス器具１０の使用に基づくものが、ガス漏れによるものかを判断することができる。

また、超音波センサ４１及び圧力センサ４４の少なくとも一方からの信号に基づく波形の周波数に基づいて、ガバナ付きガス器具１０の使用、及びガバナ無しガス器具１０の使用、及びガス漏れを判断する。ここで、ガバナ付きガス器具１０の使用、及びガバナ無しガス器具１０の使用、及びガス漏れでは、得られる波形の周波数に特徴がある。すなわち、ガバナ付きガス器具１０の使用が最も周波数が高く、次いで、ガバナ無しガス器具の使用及びガス漏れの順となる。特に、この特徴は、長くともガス流量の変動開始時から数秒以内に得られる特徴であり、この特徴によって判断することにより、より短時間でガバナ付きガス器具１０の使用等を判断することができる。

また、さらに、波形の振幅に基づいて、ガバナ付きガス器具１０の使用、及びガバナ無しガス器具１０の使用、及びガス漏れを判断する。ここで、ガバナ付きガス器具１０の使用時と、ガバナ無しガス器具１０の使用時と、ガス漏れ発生時とでは、振幅においても差が生じる傾向にある。このため、上記の如く振幅を含めて判断することにより、一層判断精度を向上させることができる。

また、ガス流路下流側に設置されたガス器具１０の使用及びガス漏れを判断するための計測を特定時間だけ実行し、特定時間経過後、超音波センサ４１からの信号に基づいて流量を計測する。このため、ガスの流れが検出されると、ガス器具１０の使用状態やガス漏れが判断され、その後に通常の流量計測を行うこととなる。これにより、ガス漏れ等の安全確認の後に通常の流量計測に移行することができる。

また、特定時間経過後、超音波センサ４１からの信号に基づいて流量を計測する場合に、複数回連続して所定値を超える流量が検出されない場合、主動作モードからフォルトモードとなる。このように、流量が所定値（例えば１．５Ｌ／ｈｒ）を超えず、ガスの流れが無いような場合、すなわち流量の計測の必要性が少ない場合にはフォルトモードに移行することとなり、適切に消費電力量を低減することができる。

また、流量変化検出回路４３は、超音波の伝搬時間が過去の伝搬時間と比較して一定値以上変化したかに基づき、流量が変化したことを検出する。このため、ガス流量が超音波により検出される場合において超音波の伝搬時間の相異からガスの流れの変化を知ることができ、一層消費電力量を低減させることができる。

また、流量変化検出回路４３は、マイコン４５の周辺回路として構成されているため、流量変化検出回路４３とマイコン４５とをＡＳＩＣ等により作製する場合と比較して、コストの低下を図ることができる。

流量変化検出回路４３は、マイコン４５の動作モードが主動作モードである時間の全てで、消費電力を低減した動作状態で待機する。このため、マイコン４５が主動作モードである場合に、流量変化検出回路４３の消費電力によって全体として消費電力が増加してしまう事態を抑制することができる。なお、本実施形態では、流量変化検出回路４３は、マイコン４５の動作モードが主動作モードである時間の全てで、消費電力を低減した動作状態で待機するが、これに限らず、マイコン４５の動作モードが主動作モードである時間の一部のみにおいて、流量変化検出回路４３は消費電力を低減した動作状態で待機するようにしてもよい。これによって、マイコン４５が主動作モードである場合、その一部の時間帯において消費電力の増加を抑制することができるからである。さらに一部に該当しない時間帯においては、流量変化検出回路４３が流量変化を検出することとなり、高速計測モードへの移行などの種々の処理を即座に実行できるからである。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、本実施形態において圧力値は１ミリ秒に１回の計測間隔となっていたが、これに限らず、計測間隔は適宜変更可能である。

また、本実施形態において計測装置はガスメータ４０の内部構成として存在しているが、これに限らず、計測装置をガスメータ４０から取り出して構成してもよい。

また、本実施形態に係るガスメータ４０は、増幅器等を備えていてもよい。

また、本実施形態において流量変化検出回路４３はマイコン４５の周辺回路として構成されているが、これに限らず、マイコン４５の機能をＣＰＵコアとして備えたＡＳＩＣの回路要素として構成されていてもよい。これにより、流量変化検出回路４３とマイコン４５とを１部品で構成でき、部品点数の削減につなげることができるからである。

また、本実施形態において流量変化検出回路４３はマイコン４５の周辺回路として構成されているが、これに限らず、マイコン４５の主動作モードよりも消費電力の小さい低速クロックによる動作モード（以下サブモードという）で動作させてもよい。すなわち、本実施形態の説明でマイコン４５が主動作モードの時は、流量変化検出回路４３はスリープ状態であり動作していないため待機電力が生じる。また、流量変化検出回路４３が動作状態であるがマイコン４５より小さい消費電力で動作している時は、マイコン４５がフォルトモードであり動作していないため、その待機電力が生じる。流量変化検出回路４３をマイコン４５のサブモードで動作させることでこのような待機電力を減らすことができる。

また、本実施形態においてマイコン４５は待機状態の時にフォルトモードで動作しているが、これに限らず、マイコン４５は消費電力を低減する他の動作モード（例えばサブモード）で動作してもよい。例えば、完全にスリープしない動作モードであれば、その間に感振機や通信ラインの信号を処理することもできるからである。

また、本実施形態においてマイコン４５は待機状態の時にフォルトモードで動作しているが、これに限らず、マイコン４５の電源ラインにスイッチ回路を設けて、電源オフの状態で待機することも可能である。この場合、スイッチ回路の電源オンは流量検出回路４３からのトリガ信号で行い、電源オフはマイコン４５からのトリガ信号で行うことが望ましい。こうすることでフォルトモードにおける待機電力を削減できるからである。

また、本実施形態において流量センサは超音波センサ４１と流量計測用回路４２とによる構成体であるが、これに限らず、種々の流量センサを用いることができる。例えば、フローセンサなどの熱式センサを流量センサとして用いてもよいし、コリオリ式の流量センサを用いてもよいし、体積式の流量センサを用いてもよい。さらには、フルイディック式などの渦式流量センサを用いてもよいし、羽根車式の流量センサを用いてもよいし、フロート式の流量センサを用いてもよい。

例えば、フローセンサのように流量に相関するアナログ電気信号が出力されるセンサを流量センサとして用いた場合、流量変化検出回路４３には本実施形態のように小型のマイコンを搭載した回路を用いてもよいが、コンパレータを主要回路として用いた方が好ましい。その方が消費電力を低減できるからである。なお、流量が無い状態で流量変化検出回路４３が動作している時は、コンパレータの比較電圧は流量の所定値相当（例えば１．５Ｌ／ｈｒ）の電圧とすればよく、また、流量がある状態で流量変化検出回路４３が動作している時は、コンパレータの比較電圧は、前回計測の流量に相当する電圧より所定値（例えば１．５Ｌ／ｈｒ）高い電圧とするとよい。さらに、コンパレータ回路の前に微分回路やハイパスフィルタを構成することで比較電圧を固定することも可能である。さらには、コンパレータのヒステリシスを大きくとり、マイコン４５を主動作モードに移行する信号の移行信号出力を戻さないようして、マイコン４５のリセット信号で移行信号出力をリセットするように構成した方が好ましい。マイコン４５の動作モードの移行が不安定になる可能性があるからである。その他、種々の電気回路で構成してもよい。

また、コリオリ式流量センサのように流量に相関するパルス信号が出力されるセンサを流量センサとして用いた場合、流量変化検出回路４３は以下のように構成するとよい。すなわち、流量が無い状態でマイコン４５が待機状態の時は、流量変化検出回路４３を通過せず、直接マイコン４５のトリガ入力端子へ入力されるようにするとよい。流量が無い状態の時は流量センサからはパルス信号が出力されず、流量が発生して初めてパルス信号が出力されるため、その最初の信号をトリガ信号としてマイコン４５を主動作モードに移行させればよいからである。一方、流量がある状態でマイコン４５が待機状態の時は、流量変化検出回路４３は、パルスの時間間隔を監視してそれ以前の数回の時間間隔から特定値以上ずれた時に流量変化ありとしてマイコン４５を主動作モードに移行させるとよい。

また、フロートが浮く高さが流量に相関するフロート式流量センサのように機械式の流量センサとして用いた場合、流量変化検出回路４３は、例えば、フロートが所定値（例えば１．５Ｌ／ｈｒ）を超えたかどうかをＬＥＤ式のような感知センサで感知してマイコン４５に出力する構成になる。機械式流量センサは比較的消費電力が小さいので、さらに消費電力を削減できる。

また、流量変化検出回路４３へ入力される流量センサとマイコン４５に直接入力される流量センサとを別々に用意することも可能である。例えば、機械式流量センサの出力を流量変化検出回路４３に入力させ、超音波式流量センサを積算流量ようにすることで、さらに消費電力を削減できるとともに、積算流量の計測精度を劣化させないことができるからである。

なお、上記では各種流量センサを例示したが、流量センサは、流量に対応するアナログ信号を出力するアナログ式流量センサ、例えばフローセンサなどの熱式センサなどで構成されることが望ましい。また、これに対応して、流量変化検出回路４３は、流量センサからのアナログ信号を処理するアナログ回路で構成されていることが好ましい。消費電力を抑えることができるからである。

本発明の実施形態に係る計測装置を含むガス供給システムの構成図である。 図１に示したガバナの一例を示す側方断面図である。 本発明の実施形態に係るガスメータの構成図である。 本実施形態に係るガスメータにおいて各計測モードのモード移行の様子を示す状態遷移図である。 ガバナ付きガス器具の使用を開始したときの圧力変化の様子を示すグラフである。 ガバナ無しガス器具の使用を開始したときの圧力変化の様子を示すグラフである。 ガバナ無しガス器具での燃料ガスの供給の様子を示す概略図である。 ガス漏れ時の圧力変化の様子を示すグラフである。 本実施形態に係るガスメータの判断方法を示すフローチャートであり、簡易計測モードにおける動作を示している。 本実施形態に係るガスメータの動作の詳細を示すフローチャートであり、高速計測モードにおける動作を示している。 本実施形態に係るガスメータの動作の詳細を示すフローチャートであり、正規計測モードにおける動作を示している。 図１０に示したステップＳ２７の詳細を示すフローチャートであり、ガス器具の使用及びガス漏れ判断に関する処理を示している。

符号の説明

１ ガス供給システム
１０ ガス器具
１２ 遮断弁
１３ ガバナ
１３ａ ガバナ内弁
１３ｂ ノズル
１３ｃ 外壁
１３ｄ ガバナキャップ
１３ｅ ダイヤフラム
１３ｆ 調整スプリング
１３ｇ 調整ネジ
１３ｈ 空気孔
１３ｉ 通過口
１４ バーナー
２０ 調整器
３１ 第１配管
３２ 第２配管
４０ ガスメータ
４１ 超音波センサ
４１ａ 上流側超音波センサ
４１ｂ 下流側超音波センサ
４２ 流量計測用回路
４３ 流量変化検出回路
４４ 圧力センサ
４５ マイコン
４６ 通信ライン
４７ ＬＣＤ
４７ｂ 判断部
４７ｃ 補正波形生成部
４８ 感震器
４９ 双方向弁

Claims (9)

1. 主動作モードで、流量センサ及び圧力センサの少なくとも一方からの信号に基づく計測を行うマイコン部と、
   流量センサからの信号に基づいて流量が変化したことを検出する流量変化検出回路と、を備え、
   前記マイコン部は、前記流量変化検出回路により流量変化が検出されない場合、主動作モードよりも消費電力が小さい低消費電力モードとなって待機し、前記流量変化検出回路により流量変化が検出された場合、低消費電力モードから主動作モードとなり、流量センサ及び圧力センサの少なくとも一方からの信号に基づく計測を行い、当該信号に基づくガス流量の変動開始時から数秒以内に得られる波形の周波数に基づいて、ガバナ付きガス器具の使用、ガバナ無しガス器具の使用、及びガス漏れを判断する
   ことを特徴とする計測装置。
2. 前記マイコン部は、流量センサ及び圧力センサの少なくとも一方からの信号に基づく波形の振幅に基づいて、ガバナ付きガス器具の使用、及びガバナ無しガス器具の使用、及びガス漏れを判断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
3. 前記マイコン部は、ガス流路下流側に設置されたガス器具の使用及びガス漏れを判断するための計測を特定時間だけ実行し、特定時間経過後、流量センサからの信号に基づいて流量を計測する
   ことを特徴とする請求項２項に記載の計測装置。
4. 前記マイコン部は、特定時間経過後、流量センサからの信号に基づいて流量を計測する場合に、複数回連続して所定値を超える流量が検出されない場合、主動作モードから低消費電力モードとなる
   ことを特徴とする請求項３に記載の計測装置。
5. 前記流量変化検出回路は、流量センサが超音波式のセンサである場合、超音波の伝搬時間が過去の伝搬時間と比較して一定値以上変化したかに基づき、流量が変化したことを検出する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の計測装置。
6. 前記流量変化検出回路は、前記マイコン部の機能を基幹機能として備えた回路モジュールとして構成されている
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の計測装置。
7. 前記流量変化検出回路は、前記マイコン部をＣＰＵコアとして備えたＡＳＩＣの回路要素として構成されている
   ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の計測装置。
8. 前記流量変化検出回路は、前記マイコン部の動作モードが主動作モードである時間の全て又は一部で、消費電力を低減した動作状態で待機する
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の計測装置。
9. 前記流量センサは、流量に対応するアナログ信号を出力するアナログ式流量センサで構成され、
   前記流量変化検出回路は、前記流量センサからのアナログ信号を処理するアナログ回路で構成されている
   ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の計測装置。
   

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