JP5984457B2 - Gas meter - Google Patents

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Description

本発明は、各住戸などに設置され、ガス料金の課金のために用いられるガスメーターに関する。   The present invention relates to a gas meter installed in each dwelling unit and used for charging a gas fee.

現在、各住戸に対するガス料金は、一定期間に各住戸で使用されたガス量(積算流量)に基づくものとされている。このようなシステムが採用されている理由は、国内においては、各住戸などに供給されるガスは、一定の熱量を備えるようにガスの供給側で厳密に調整されているため、使用されたガス量が分かれば使用されたガスの総熱量も明らかとなり、適切に課金を行うことができるためである。このような事情に基づき、現在普及している上述のガスメーターは、使用されるガス量のみを計測するように構成されている。   Currently, the gas charge for each unit is based on the amount of gas (integrated flow rate) used in each unit for a certain period. The reason why such a system is adopted is that, in Japan, the gas supplied to each dwelling unit is strictly adjusted on the gas supply side so as to have a certain amount of heat. This is because if the amount is known, the total amount of heat of the gas used is also clarified, and charging can be performed appropriately. Based on such circumstances, the above-described gas meter that is currently popular is configured to measure only the amount of gas used.

ところで、近年では、化石燃料に替わるエネルギー源として、バイオガスの活用が進められており、将来的には、各地に設立されたバイオガスプラントから各住戸などにガスの供給が行われることが予想される。一般的に、ガスの熱量の調整には多額のコストが必要となるため、従来行われてきたガスの熱量調整精度に対して、かなり弛めの熱量調整精度を採用し、各住戸に供給されるガスの熱量が、各地域で或は各日時で、変動する可能性がある。   By the way, in recent years, biogas has been used as an energy source to replace fossil fuels, and in the future, it is expected that gas will be supplied to each dwelling unit from biogas plants established in various places. Is done. In general, the adjustment of the calorific value of gas requires a large amount of cost. Therefore, the heat calorific value adjustment accuracy that is considerably relaxed compared to the conventional calorie calorie adjustment accuracy is adopted and supplied to each dwelling unit. There is a possibility that the calorific value of the gas will fluctuate in each region or at each date and time.

すなわち、将来的には、熱量の異なるガスが各住戸などに供給される可能性がある。この場合、ガス量のみを計測する現在のガスメーターでは、使用されたガスの総熱量を正しく把握することができず、適切に課金を行うことができない。一方で、高圧ガスの熱量を計測する装置としては特許文献1に記載のものが知られている。   That is, in the future, there is a possibility that gases having different heat amounts will be supplied to each dwelling unit. In this case, the current gas meter that measures only the gas amount cannot correctly grasp the total heat amount of the used gas and cannot charge appropriately. On the other hand, the apparatus described in Patent Document 1 is known as an apparatus for measuring the amount of heat of high-pressure gas.

特開平10−185885号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-185885

しかしながら、特許文献1に記載の熱量計測装置は、熱量の計測にあたり絶対圧を計測する圧力センサが必須となるなど、一般の各住戸に設置する装置としては大掛かりである。このため、仮に特許文献1に記載の構造を備えたガスの熱量を計測できるガスメーターを各住戸などに設置するとすれば、各ガスメーターに圧力センサが必要となりコストの増加を招く上、ガスメーターが大型化するという問題がある。   However, the calorific value measuring device described in Patent Document 1 is a large-scale device as a device installed in each general dwelling unit. For example, a pressure sensor that measures absolute pressure is essential for measuring the calorific value. For this reason, if a gas meter having the structure described in Patent Document 1 and capable of measuring the calorific value of the gas is installed in each dwelling unit, a pressure sensor is required for each gas meter, resulting in an increase in cost and an increase in the size of the gas meter. There is a problem of doing.

すなわち、特許文献1に開示の構造では、適切にガスの総熱量を計測するために、圧力センサを備える必要があり、仮に当該構造をガスメーターに採用した場合、該ガスメーターは高価になってしまう上に、大型化してしまうという問題があった。   That is, in the structure disclosed in Patent Document 1, it is necessary to provide a pressure sensor in order to appropriately measure the total amount of heat of the gas. If the structure is adopted in a gas meter, the gas meter becomes expensive. In addition, there is a problem that the size is increased.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、個別に圧力センサを備えることなく精度よくガスの熱量を計測可能とすることにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to make it possible to accurately measure the amount of heat of a gas without separately providing a pressure sensor.

本発明に係るガスメーターの特徴構成は、測定対象ガスが流れる流路と、
前記測定対象ガスの音速を求める音速導出手段と、前記測定対象ガスの温度を計測する温度計測手段と、圧力を求める圧力導出手段と、前記測定対象ガスの瞬時熱量を導出する瞬時熱量導出手段と、
前記流路が設置された地域の大気圧情報を外部から取得し保持する大気圧情報保持手段とを備え、
前記圧力導出手段が、前記大気圧情報から前記測定対象ガスの圧力として熱量導出用圧力を求め、
前記瞬時熱量導出手段が、前記測定対象ガスの音速と熱量との関係として求まる音速−熱量関係指標と、前記音速導出手段により求められた音速と、前記温度計測手段により計測された温度と、前記熱量導出用圧力に基づいて瞬時熱量を導出する点にある。
The characteristic configuration of the gas meter according to the present invention includes a flow path through which a measurement target gas flows,
Sonic velocity deriving means for determining the sound velocity of the measurement target gas, temperature measurement means for measuring the temperature of the measurement target gas, pressure deriving means for determining pressure, and instantaneous heat quantity deriving means for deriving the instantaneous heat quantity of the measurement target gas; ,
Atmospheric pressure information holding means for acquiring and holding atmospheric pressure information of the area where the flow path is installed from the outside,
The pressure deriving means obtains a calorific value deriving pressure as the pressure of the measurement target gas from the atmospheric pressure information,
The instantaneous calorific value derivation means is a sonic velocity-caloric relationship index obtained as a relation between the sonic velocity and the calorific value of the measurement target gas, the sonic velocity obtained by the sonic velocity deriving means, the temperature measured by the temperature measuring means, The instantaneous heat quantity is derived based on the heat quantity derivation pressure.

一般的に、大気圧はある程度の範囲(地域)においてほぼ一定である。このため、ガスメーターが設置された地域の大気圧情報は、当該ガスメーターにおける測定対象ガスの圧力(当該ガスメーター周囲の大気圧)と等価であるとみなすことができる。   In general, the atmospheric pressure is almost constant in a certain range (region). For this reason, the atmospheric pressure information of the area where the gas meter is installed can be regarded as equivalent to the pressure of the measurement target gas in the gas meter (atmospheric pressure around the gas meter).

上記特徴構成によれば、外部から当該ガスメーターが設置された地域の大気圧情報を取得し、当該大気圧情報に基づいて熱量導出用圧力を求め、当該熱量導出用圧力を熱量の導出に使用する。すなわち、ガスメーターは、圧力センサにより測定対象ガスの圧力を直接計測することなく、瞬時熱量を導出することができる。このとき、測定対象ガスの温度と圧力に基づくため、瞬時熱量を正確に導出できる。よって、上記特徴構成によれば、個別に圧力センサを備えることなく、精度よくガスの熱量を計測可能なガスメーターを実現できる。   According to the above characteristic configuration, the atmospheric pressure information of the area where the gas meter is installed is acquired from the outside, the pressure for deriving the amount of heat is obtained based on the atmospheric pressure information, and the pressure for deriving the amount of heat is used for deriving the amount of heat. . That is, the gas meter can derive the instantaneous heat amount without directly measuring the pressure of the measurement target gas by the pressure sensor. At this time, since it is based on the temperature and pressure of the measurement target gas, the instantaneous heat quantity can be accurately derived. Therefore, according to the above characteristic configuration, it is possible to realize a gas meter capable of accurately measuring the amount of heat of a gas without separately providing a pressure sensor.

なお、本発明における『音速』とは、気体(ガス)中での音波の伝播速度を意味する。   The “sound speed” in the present invention means the propagation speed of sound waves in gas.

ここで、前記音速−熱量関係指標として、予め熱量の判明し組成の異なる複数の標準ガス各々の標準状態における音速に基づいて作成された音速−熱量関係指標を記憶する記憶手段と、
前記音速導出手段により求められた音速と、前記温度計測手段により計測された温度と、前記熱量導出用圧力とから、標準状態における標準音速を導出する標準音速導出手段とを備え、
前記瞬時熱量導出手段が、前記音速―熱量関係指標と前記標準音速とから前記瞬時熱量を導出すると好適である。
Here, as the sound speed-heat quantity relationship index, storage means for storing a sound speed-heat quantity relation index created based on the sound speed in a standard state of each of a plurality of standard gases whose heat amounts are known and have different compositions,
Standard sound speed deriving means for deriving a standard sound speed in a standard state from the sound speed obtained by the sound speed deriving means, the temperature measured by the temperature measuring means, and the heat amount deriving pressure,
It is preferable that the instantaneous heat quantity deriving unit derives the instantaneous heat quantity from the sound speed-heat quantity relation index and the standard sound speed.

上記特徴構成によれば、瞬時熱量の導出にあたり、記憶手段は標準状態における音速−熱量関係指標を記憶するだけでよいため、必要な記憶容量を抑えられることに加え、当該音速−熱量関係指標を用いて、標準音速を熱量に換算するだけで瞬時熱量が求まるため、ガスメーターの制御回路に要求される処理能力を抑えることができ、コスト面で優れたガスメーターを実現することができる。   According to the above characteristic configuration, in order to derive the instantaneous heat quantity, the storage means only needs to store the sound speed-heat quantity relationship index in the standard state. The instantaneous calorific value can be obtained simply by converting the standard sound velocity into the calorific value, so that the processing capacity required for the control circuit of the gas meter can be suppressed, and a gas meter excellent in cost can be realized.

さらに、単位時間あたりに前記流路を通過する前記測定対象ガスの体積である単位時間通過体積を求める単位時間通過体積導出手段と、前記単位時間通過体積と、前記温度計測手段により計測された温度と、前記熱量導出用圧力とから、標準状態に換算した場合の前記単位時間あたりの通過体積である単位時間通過標準体積を求める単位時間通過標準体積導出手段を備え、
前記瞬時熱量と前記単位時間通過標準体積とから前記単位時間あたりに前記流路を通過する前記測定対象ガスの熱量である単位時間通過熱量を導出する単位時間通過熱量導出手段を備えると好適である。
Further, a unit time passage volume deriving means for obtaining a unit time passage volume that is a volume of the measurement target gas passing through the flow path per unit time, the unit time passage volume, and a temperature measured by the temperature measurement means. And a unit time passage standard volume derivation means for obtaining a unit time passage standard volume which is a passage volume per unit time when converted into a standard state from the pressure for deriving the amount of heat,
It is preferable that a unit time passage heat quantity deriving unit for deriving a unit time passage heat quantity that is a heat quantity of the measurement target gas passing through the flow path per unit time from the instantaneous heat quantity and the unit time passage standard volume is preferably provided. .

上記特徴構成によれば、単位時間通過体積導出手段により導出された単位時間通過体積を標準状態に換算した単位時間通過標準体積と、瞬時熱量とから単位時間通過熱量が導出されるため、より正確に単位時間ごとの熱量を導出することができる。すなわち、より精度よくガスの熱量を計測可能なガスメーターを実現できる。   According to the above characteristic configuration, the unit time passage heat quantity is derived from the unit time passage standard volume obtained by converting the unit time passage volume derived by the unit time passage volume deriving means into the standard state, and the instantaneous heat quantity, and thus more accurate. The amount of heat per unit time can be derived. That is, it is possible to realize a gas meter that can measure the amount of heat of gas with higher accuracy.

ここで、前記流路が設置される位置における標高情報を保持する標高情報保持手段を備え、
前記圧力導出手段が、前記大気圧情報と前記標高情報とから、前記測定対象ガスの前記熱量導出用圧力を求めるように構成されると好適である。
Here, comprising an elevation information holding means for holding elevation information at a position where the flow path is installed,
It is preferable that the pressure deriving unit is configured to obtain the heat deriving pressure of the measurement target gas from the atmospheric pressure information and the altitude information.

上記特徴構成によれば、標高情報保持手段を備えるのでガスメーターが設置された位置における標高の影響で、当該ガスメーターにおける測定対象ガスの圧力が、当該ガスメーターが設置された地域の大気圧情報と異なる場合であっても、大気圧情報と標高情報とから発熱量導出用圧力を求め、より精度よくガスの熱量を計測可能なガスメーターを実現できる。   According to the above characteristic configuration, when the altitude information holding means is provided, the pressure of the measurement target gas in the gas meter is different from the atmospheric pressure information of the area where the gas meter is installed due to the influence of the altitude at the position where the gas meter is installed. Even so, a gas meter capable of measuring the calorific value of gas more accurately by obtaining the pressure for deriving the calorific value from the atmospheric pressure information and the altitude information can be realized.

また、一対の超音波送受信器と、一方の超音波送受信機から他方の超音波送受信器へ前記測定対象ガスの流れ内を超音波が伝播する伝播時間を前記単位時間ごとに双方向で捉える超音波センサと、前記超音波センサにより得られる前記一対の伝播時間から、前記測定対象ガスの流速を求める流速導出手段と、を備え、前記音速導出手段が、前記超音波センサにより得られる前記一対の伝播時間から、前記測定対象ガスの音速を求め、前記流量導出手段が、前記流速導出手段により求められる流速と前記流路の断面積および前記単位時間から、当該単位時間に前記流路を流れる前記測定対象ガスの流量を導出するように構成されると好適である。   In addition, a pair of ultrasonic transmitters / receivers and an ultrasonic wave that propagates ultrasonic waves in the flow of the measurement target gas from one ultrasonic transmitter / receiver to the other ultrasonic transmitter / receiver bidirectionally for each unit time. A flow rate deriving unit for obtaining a flow rate of the measurement target gas from the pair of propagation times obtained by the ultrasonic sensor, and the sound speed deriving unit is obtained by the ultrasonic sensor. The sound velocity of the measurement target gas is obtained from the propagation time, and the flow rate deriving means flows through the flow path in the unit time from the flow velocity obtained by the flow velocity deriving means, the cross-sectional area of the flow path, and the unit time. It is preferable that the flow rate of the measurement target gas is derived.

上記特徴構成によれば、超音波センサによって流速と音速との双方を求め、当該流速と音速とに基づいて測定対象ガスの単位時間通過体積と瞬時熱量との双方を求めることができる。よって、例えば流量導出手段として公知の流量測定計を別途備える場合に比べて、ガスメーターの大型化を抑制することができる。すなわち、よりコスト面で優れたガスメーターを実現することができる   According to the above characteristic configuration, both the flow velocity and the sound velocity can be obtained by the ultrasonic sensor, and both the unit time passage volume and the instantaneous heat quantity of the measurement target gas can be obtained based on the flow velocity and the sound velocity. Therefore, for example, an increase in the size of the gas meter can be suppressed as compared with a case where a known flow meter is separately provided as a flow rate deriving unit. That is, it is possible to realize a gas meter that is superior in terms of cost.

本発明の実施形態に係るガスメーターの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the gas meter which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るガスメーターの詳細構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the gas meter which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る基礎物理量検出手段の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the basic physical-quantity detection means which concerns on embodiment of this invention. 音速及び流速の測定原理を示す図である。It is a figure which shows the measurement principle of a sound speed and a flow velocity. 音速から熱量を導出する場合の音速−熱量関係指標を示す図である。It is a figure which shows the sound speed-heat quantity relationship parameter | index in the case of deriving heat quantity from a sound speed.

1.ガスメーターの概要
本発明の実施形態を、以下、図面に基づいて説明する。図1は、本願のガスメーター1の構成を模式的に描いたものである。このガスメーター1は、各住戸などに設置され、各住戸で使用されるガス2が流れる流路3を備えている。ここで、ガス2は、基礎物理量検出手段4の測定対象となるガスを意味し、ガス供給元(例えば都市ガス製造業者)から各住戸などに供給される。また、流路3はいわゆる低圧導管であり、その内部を流れるガス2の圧力は0.1MPa未満で、その太さはおおむね直径5cm〜30cmである。
1. Outline of Gas Meter An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 schematically illustrates the configuration of a gas meter 1 of the present application. The gas meter 1 is installed in each dwelling unit or the like and includes a flow path 3 through which a gas 2 used in each dwelling unit flows. Here, the gas 2 means a gas to be measured by the basic physical quantity detection means 4 and is supplied from a gas supply source (for example, a city gas manufacturer) to each dwelling unit. Moreover, the flow path 3 is what is called a low voltage | pressure conduit | pipe, the pressure of the gas 2 which flows through the inside is less than 0.1 Mpa, and the thickness is about 5-30 cm in diameter.

ここで、流路3を流れるガス2の圧力Pは、平地などにおいては大気圧付近であるが、ガスメーター1が設置された標高によって、若干の違いが生じる。このような圧力の差異は、流路3を流れるガス2の熱量の導出において影響を及ぼすため、本実施形態におけるガスメーター1は、流路3を流れるガス2の圧力Pを求める圧力導出手段31を備えている。なお、圧力導出手段31は、流路3を流れるガスの圧力Pを直接計測するような圧力センサではなく、その他の情報から圧力を計算により導出するように構成されている。本実施形態においては、図1、図2に示されるように、圧力導出手段31は、後述する大気圧情報保持手段32及び標高情報保持手段33が保持する情報から、ガス2の圧力Pを導出するように構成されている。   Here, the pressure P of the gas 2 flowing through the flow path 3 is near atmospheric pressure on a flat ground or the like, but a slight difference occurs depending on the altitude at which the gas meter 1 is installed. Since such a difference in pressure affects the derivation of the amount of heat of the gas 2 flowing through the flow path 3, the gas meter 1 in the present embodiment has a pressure derivation means 31 for obtaining the pressure P of the gas 2 flowing through the flow path 3. I have. The pressure deriving means 31 is not a pressure sensor that directly measures the pressure P of the gas flowing in the flow path 3 but is configured to derive the pressure from other information by calculation. In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the pressure deriving unit 31 derives the pressure P of the gas 2 from information held by an atmospheric pressure information holding unit 32 and an altitude information holding unit 33 described later. Is configured to do.

ガスメーター1は、流路3を流れるガス2の流量及び熱量を測定するために必要なガス2に関する物理量を検出するための基礎物理量検出手段4を備えている。さらに、基礎物理量検出手段4で検出された物理量に基づき、単位時間あたりに流路3を通過するガス2の体積である単位時間通過体積ΔVを導出する単位時間通過体積導出手段13と、単位時間あたりに流路3を通過するガス2の熱量である単位時間通過熱量ΔQを導出する単位時間通過熱量導出手段23とを備えている。ここで、『単位時間』とは、ガス2の流量及び熱量の計測間隔を意味しており、予め定められた値である。単位時間としては、例えば、1〜5秒の間で設定すると良い。本実施形態においては、2秒と設定している。以下では、単位時間をΔtと表す。また、ガスメーター1は、複数の単位時間Δtに渡って、単位時間通過体積導出手段13により導出されるガス2の単位時間通過体積ΔVを積算する流量積算手段14と、複数の単位時間Δtに渡って、単位時間通過熱量導出手段23により導出されるガス2の単位時間通過熱量ΔQを積算する熱量積算手段24とを備えている。これらの手段及び後述する各種手段は、マイクロプロセッサ及び半導体メモリを含むマイクロコンピュータ5を主要な機器として構築される。   The gas meter 1 includes basic physical quantity detection means 4 for detecting a physical quantity related to the gas 2 necessary for measuring the flow rate and heat quantity of the gas 2 flowing through the flow path 3. Furthermore, unit time passage volume deriving means 13 for deriving a unit time passage volume ΔV, which is the volume of the gas 2 passing through the flow path 3 per unit time, based on the physical quantity detected by the basic physical quantity detection means 4, and unit time A unit time passage heat amount deriving means 23 for deriving a unit time passage heat amount ΔQ that is the amount of heat of the gas 2 passing through the flow path 3 is provided. Here, “unit time” means a measurement interval of the flow rate and heat quantity of the gas 2 and is a predetermined value. The unit time may be set, for example, between 1 and 5 seconds. In this embodiment, 2 seconds is set. Hereinafter, the unit time is represented by Δt. Further, the gas meter 1 includes a flow rate integrating means 14 for integrating the unit time passage volume ΔV of the gas 2 derived by the unit time passage volume deriving means 13 over a plurality of unit times Δt, and a plurality of unit times Δt. And a calorific value accumulating unit 24 for accumulating the unit 2 passing calorific value ΔQ of the gas 2 derived by the unit-time passing calorie deriving unit 23. These means and various means to be described later are constructed with a microcomputer 5 including a microprocessor and a semiconductor memory as a main device.

加えて、検針や保守点検などの作業の際に、作業者が目視にてガスメーター1の状態を確認できるように、ガスメーター1は少なくとも単位時間通過熱量導出手段23により導出される単位時間通過熱量ΔQを外部出力可能な外部出力手段6を備えている。外部出力手段6としては、例えば、ガスメーター1に備えられた液晶表示などを用いることができる他、遠隔に備えられたディスプレイなどを用いても構わない。本実施形態においては、外部出力手段6は、単位時間通過熱量導出手段23により導出される単位時間通過熱量ΔQ、熱量積算手段24により積算される熱量の積算値ΣΔQ、単位時間通過体積導出手段13により導出される単位時間通過体積ΔV、及び流量積算手段14により積算される単位時間通過体積の積算値である流量積算値ΣΔVを表示可能に構成されている。   In addition, the gas meter 1 has at least a unit time passage heat amount ΔQ derived by the unit time passage heat amount deriving means 23 so that the operator can visually confirm the state of the gas meter 1 during operations such as meter reading and maintenance inspection. Is provided with an external output means 6 capable of externally outputting. As the external output means 6, for example, a liquid crystal display provided in the gas meter 1 or the like can be used, or a display provided remotely may be used. In this embodiment, the external output means 6 includes a unit time passage heat quantity ΔQ derived by the unit time passage heat quantity derivation means 23, an integrated value ΣΔQ of the heat quantity accumulated by the heat quantity accumulation means 24, and a unit time passage volume derivation means 13. And the flow rate integrated value ΣΔV, which is the integrated value of the unit time pass volume integrated by the flow rate integration means 14, is displayed.

2.ガスメーターの詳細構成
2−1.基礎物理量検出手段
図2は、本願のガスメーター1の詳細構成を示す。本実施形態においては、ガスメーター1は、基礎物理量検出手段4として、超音波センサ41と、ガス2の温度Tを計測する温度センサ42と、を備えている。超音波センサ41は、一対の超音波送受信器51(図3)を備え、一方の超音波送受信器51から他方の超音波送受信器51へガス2の流れ内を超音波が伝播する伝播時間を単位時間Δtごとに双方向で捉えるように構成されている。
2. Detailed configuration of gas meter 2-1. Basic Physical Quantity Detection Means FIG. 2 shows a detailed configuration of the gas meter 1 of the present application. In the present embodiment, the gas meter 1 includes an ultrasonic sensor 41 and a temperature sensor 42 that measures the temperature T of the gas 2 as the basic physical quantity detection means 4. The ultrasonic sensor 41 includes a pair of ultrasonic transmitters / receivers 51 (FIG. 3), and determines the propagation time for ultrasonic waves to propagate through the flow of gas 2 from one ultrasonic transmitter / receiver 51 to the other ultrasonic transmitter / receiver 51. Each unit time Δt is configured to be captured in both directions.

ここで、本実施形態における「温度センサ42」は、本発明における「温度計測手段」に相当する。   Here, the “temperature sensor 42” in the present embodiment corresponds to “temperature measurement means” in the present invention.

超音波センサ41は、一対の伝播時間t1、t2が得られるように構成されている。超音波センサ41の詳細構成について、図3、図4に基づいて説明する。超音波センサ41は、一対の超音波送受信器51を、流路3の流れに沿って上流と下流との二箇所に配置した構成で備えている。ここで、一対の超音波送受信器51は、流路3の軸Z方向で異なった位置に配設されるため、両者間を渡る超音波はガス2の流速vの影響を受け、上流側から下流側に伝播される超音波の伝播時間は加速され、逆の場合は減速される。   The ultrasonic sensor 41 is configured to obtain a pair of propagation times t1 and t2. A detailed configuration of the ultrasonic sensor 41 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The ultrasonic sensor 41 includes a pair of ultrasonic transmitters / receivers 51 arranged in two locations, upstream and downstream, along the flow path 3. Here, since the pair of ultrasonic transceivers 51 are arranged at different positions in the axis Z direction of the flow path 3, the ultrasonic waves passing between them are affected by the flow velocity v of the gas 2, and from the upstream side. The propagation time of the ultrasonic wave propagated downstream is accelerated, and vice versa.

本実施形態における超音波センサ41においては、一方の超音波送受信器51から他方の超音波送受信器51へ超音波が前記製品ガスの流れ内を伝播する伝播時間を双方向で捕らえることができる。(ここでは、上流側にあるものから下流側にあるものへの超音波の伝播時間(順方向伝播時間)をt1と、逆方向で伝播する超音波の伝播時間(逆方向伝播時間)をt2とする。)   In the ultrasonic sensor 41 in the present embodiment, the propagation time in which the ultrasonic wave propagates from the one ultrasonic transmitter / receiver 51 to the other ultrasonic transmitter / receiver 51 in the flow of the product gas can be captured in both directions. (Here, the propagation time of ultrasonic waves from the upstream side to the downstream side (forward propagation time) is t1, and the propagation time of ultrasonic waves propagating in the reverse direction (reverse propagation time) is t2. And)

2−2.単位時間通過体積ΔVの導出
単位時間通過体積ΔVを導出するために、ガスメーター1は、超音波センサ41により得られる一対の伝播時間t1、t2から、ガス2の流速vを求める流速導出手段11を備えている。前述の単位時間通過体積導出手段13は、流速導出手段11により求められる流速vと流路3の断面積Sおよび単位時間Δtから単位時間通過体積ΔVを求めるように構成されている。
2-2. Derivation of the unit time passage volume ΔV In order to derive the unit time passage volume ΔV, the gas meter 1 includes a flow velocity deriving means 11 for obtaining the flow velocity v of the gas 2 from the pair of propagation times t1 and t2 obtained by the ultrasonic sensor 41. I have. The unit time passage volume deriving means 13 is configured to obtain the unit time passage volume ΔV from the flow velocity v obtained by the flow velocity deriving means 11, the cross-sectional area S of the flow path 3 and the unit time Δt.

より具体的には、ガスメーター1は、流速導出手段11により求められる流速vと流路3の断面積Sとの積である瞬時流量vS(超音波センサ41による計測タイミングにおける流量の瞬時値)を求める瞬時流量導出手段12を備えている。単位時間通過体積導出手段13は、単位時間通過体積ΔVとして、瞬時流量導出手段12により求められた瞬時流量vSと単位時間Δtとの積であるvSΔtを求めるように構成されている。   More specifically, the gas meter 1 calculates the instantaneous flow rate vS (the instantaneous value of the flow rate at the measurement timing by the ultrasonic sensor 41), which is the product of the flow velocity v obtained by the flow velocity deriving means 11 and the cross-sectional area S of the flow path 3. The required instantaneous flow rate deriving means 12 is provided. The unit time passage volume deriving unit 13 is configured to obtain, as the unit time passage volume ΔV, vSΔt that is the product of the instantaneous flow rate vS obtained by the instantaneous flow rate deriving unit 12 and the unit time Δt.

ここで、流速導出手段11が、一対の伝播時間t1、t2からガス2の流速vを導出する過程は次のようになる。図4に示すように、前述の超音波センサ41に備えられる一対の超音波送受信器51は、位置関係が固定されているため、相互に超音波送受信器51間を伝播する伝播時間t1、t2は、図4中に示す式1、式2で表される。ここで、Lは図4に示す伝播経路の距離であり、Zは管状の流路3の軸方向であり、Cはガス2の流速を、vはガス2中での音速を示している。   Here, the process in which the flow velocity deriving means 11 derives the flow velocity v of the gas 2 from the pair of propagation times t1 and t2 is as follows. As shown in FIG. 4, the pair of ultrasonic transmitters / receivers 51 provided in the ultrasonic sensor 41 has a fixed positional relationship, so that the propagation times t1 and t2 for propagating between the ultrasonic transmitters / receivers 51 with each other are fixed. Is represented by Formula 1 and Formula 2 shown in FIG. Here, L is the distance of the propagation path shown in FIG. 4, Z is the axial direction of the tubular flow path 3, C is the flow velocity of the gas 2, and v is the speed of sound in the gas 2.

式1、式2は、2元連立方程式であるため、式3、式4に示すように、音速C及び流速vを、一対の伝播時間t1、t2から求めることができる。即ち、前述の流速導出手段11は、式3の処理を行うことにより、一対の伝播時間t1、t2から流速vを求める。   Since Equations 1 and 2 are binary simultaneous equations, as shown in Equations 3 and 4, the sound velocity C and the flow velocity v can be obtained from a pair of propagation times t1 and t2. That is, the above-described flow velocity deriving unit 11 obtains the flow velocity v from the pair of propagation times t1 and t2 by performing the processing of Equation 3.

2−3.圧力の導出
単位時間通過熱量導出手段23による単位時間通過熱量ΔQの導出にあたっては、上述のように、ガス2の圧力情報が必要となる。以下では、ガス2の圧力を求める圧力導出手段31について、図1及び図2に基づいて詳細に説明を行う。
2-3. Derivation of pressure When the unit time passage heat quantity deriving means 23 derives the unit time passage heat quantity ΔQ, the pressure information of the gas 2 is required as described above. Hereinafter, the pressure deriving means 31 for obtaining the pressure of the gas 2 will be described in detail based on FIG. 1 and FIG.

2−3−1.圧力の導出のための構成
圧力導出手段31でガス2の圧力を導出するため、ガスメーター1は、少なくとも、ガスメーター1が設置された地域の大気圧情報を保持する大気圧情報保持手段32を備えている。ここで、ガスメーター1が設置された地域とは、当該地域内の各地点における大気圧が同一であるとみなせる程度の領域を意味する。大気圧情報としては、例えば、国内であれば気象庁が提供している国際地点番号ごとの気圧データ(海面更正気圧)を用いることができる。
2-3-1. Configuration for Deriving Pressure In order to derive the pressure of the gas 2 by the pressure deriving means 31, the gas meter 1 includes at least atmospheric pressure information holding means 32 for holding atmospheric pressure information of the area where the gas meter 1 is installed. Yes. Here, the area where the gas meter 1 is installed means an area where the atmospheric pressure at each point in the area can be regarded as the same. As atmospheric pressure information, for example, in Japan, atmospheric pressure data (sea surface correction atmospheric pressure) for each international point number provided by the Japan Meteorological Agency can be used.

また、大気圧情報保持手段32は、外部から取得した大気圧情報(上記した「ガスメーター1が設置された地域の大気圧情報」であり、本実施例では大気圧情報が後述する海面更正気圧P0の状態で得られる)を保持するように構成されている。本実施形態においては、図1に示すように、ガスメーター1は、外部のサーバー61と通信を行うための通信手段34を備えている。通信手段34は、有線、無線を問わず、少なくともサーバー61からガスメーター1へと一方向に通信可能なネットワークを構成できるものであれば良い。このような構成によりガスメーター1は、外部のサーバー61から送信された大気圧情報を受信し、大気圧情報保持手段32に保持することができる。 The atmospheric pressure information holding means 32 is atmospheric pressure information acquired from the outside (the above-mentioned “atmospheric pressure information of the area where the gas meter 1 is installed”). In this embodiment, the atmospheric pressure information is the sea level correction pressure P described later. ( Obtained in the 0 state). In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the gas meter 1 includes a communication unit 34 for communicating with an external server 61. The communication means 34 may be any network that can communicate at least in one direction from the server 61 to the gas meter 1 regardless of whether it is wired or wireless. With such a configuration, the gas meter 1 can receive atmospheric pressure information transmitted from the external server 61 and hold it in the atmospheric pressure information holding means 32.

さらに、本実施形態においては、ガスメーター1は、ガスメーター1が設置される位置における標高情報を保持する標高情報保持手段33を備えている。ここで、ガスメーター1が設置される位置における標高情報は、基本的に設置後に変動することはないため、ガスメーター1の設置時にあらかじめ入力できるように構成されていると好適である。具体的には、ガスメーター1の設置時に、作業者が標高情報取得手段8を用いて、標高情報を取得し、標高情報保持手段33にその情報を入力すると好適である。ここで、標高情報取得手段8としては、例えば、GPSを用いることができる。   Further, in the present embodiment, the gas meter 1 is provided with altitude information holding means 33 that holds altitude information at a position where the gas meter 1 is installed. Here, since the altitude information at the position where the gas meter 1 is installed basically does not change after the installation, it is preferable that the altitude information is configured to be input in advance when the gas meter 1 is installed. Specifically, when the gas meter 1 is installed, it is preferable that the operator uses the altitude information acquisition unit 8 to acquire altitude information and input the information to the altitude information holding unit 33. Here, as the altitude information acquisition means 8, for example, GPS can be used.

2−3−2.圧力の導出方法
ガスメーター1の流路3におけるガス2の圧力Pは以下のようにして導出する。ガスメーター1が設置された標高hの位置における大気圧Phは、平均海水面での気圧(海面更正気圧)をP0、気温を288Kと仮定すれば、国際民間航空機関(ICAO)が定めたICAO標準大気では、次式
Ph=P0×{(288−0.0065・h)/288}5.25
で求められる。よって、圧力導出手段31は、上式を用いて大気圧情報保持手段32に保持された大気圧情報(P0)と、標高情報保持手段33に保持された標高情報(h)とから、ガス2の圧力(Ph)を求めるように構成されている。
2-3-2. Pressure Derivation Method The pressure P of the gas 2 in the flow path 3 of the gas meter 1 is derived as follows. The atmospheric pressure Ph at the altitude h where the gas meter 1 is installed is ICAO determined by the International Civil Aviation Organization (ICAO), assuming that the average seawater pressure (sea surface pressure correction) is P 0 and the temperature is 288K. In the standard atmosphere, the following formula Ph = P 0 × {(288−0.0065 · h) / 288} 5.25
Is required. Therefore, the pressure deriving means 31 uses the above equation to calculate the gas from the atmospheric pressure information (P 0 ) held in the atmospheric pressure information holding means 32 and the altitude information (h) held in the altitude information holding means 33. It is comprised so that the pressure (Ph) of 2 may be calculated | required.

ここで、圧力導出手段31により求められるガス2の圧力(Ph)が、本発明における「熱量導出用圧力」に相当する。なお、ガスメーター1内を流れるガス2の圧力は、通常、大気圧に対して数十hPa程度の幅をもって供給されるので、その分を適宜補正しても構わない。   Here, the pressure (Ph) of the gas 2 obtained by the pressure deriving means 31 corresponds to the “heat amount deriving pressure” in the present invention. The pressure of the gas 2 flowing in the gas meter 1 is normally supplied with a width of about several tens of hPa with respect to the atmospheric pressure, so that the amount may be corrected as appropriate.

3.単位時間通過熱量ΔQの導出
ガスメーター1は、単位時間通過熱量ΔQを導出するために、超音波センサ41により得られる一対の伝播時間t1、t2から、ガス2中での音速Cを求める音速導出手段21、及び流路3を通過するガス2の温度Tを計測する温度センサ42を備えている。さらに、ガスメーター1は、ガス2の標準状態における音速C0と熱量との関係として求まる音速−熱量関係指標f(C0)、及び音速導出手段21により求められた音速Cに基づいてガス2の瞬時熱量Qを導出する瞬時熱量導出手段22を備えている。
3. Derivation of the unit time passage heat amount ΔQ The gas meter 1 obtains the sonic velocity derivation means for obtaining the sonic velocity C in the gas 2 from the pair of propagation times t1 and t2 obtained by the ultrasonic sensor 41 in order to derive the unit time passage heat amount ΔQ. 21 and a temperature sensor 42 for measuring the temperature T of the gas 2 passing through the flow path 3. Further, the gas meter 1 determines the gas 2 based on the sound speed-heat quantity relationship index f (C 0 ) obtained as a relation between the sound speed C 0 and the heat quantity in the standard state of the gas 2 and the sound speed C obtained by the sound speed deriving means 21. Instantaneous heat quantity deriving means 22 for deriving the instantaneous heat quantity Q is provided.

より詳しくは、音速導出手段21により求められた音速Cは、標準音速導出手段21xにより温度センサ42により取得されたガス2の温度T及び、圧力導出手段31により求められるガス2の圧力(Ph)を用いて標準状態における音速C0に換算され、瞬時熱量導出手段22は、音速C0に基づいて音速−熱量関係指標f(C0)から瞬時熱量Qを導出する。 More specifically, the sound speed C obtained by the sound speed deriving means 21 includes the temperature T of the gas 2 obtained by the temperature sensor 42 by the standard sound speed deriving means 21x and the pressure (Ph) of the gas 2 obtained by the pressure deriving means 31. Is converted into the sound speed C 0 in the standard state, and the instantaneous heat quantity deriving means 22 derives the instantaneous heat quantity Q from the sound speed-heat quantity relationship index f (C 0 ) based on the sound speed C 0 .

さらに、単位時間通過熱量導出手段23が、瞬時熱量導出手段22により導出された瞬時熱量Qと、単位時間通過体積導出手段13により導出された単位時間通過体積ΔVとに基づいて、単位時間通過熱量ΔQを求めるように構成されている。   Further, the unit time passage heat quantity deriving means 23 is based on the instantaneous heat quantity Q derived by the instantaneous heat quantity derivation means 22 and the unit time passage volume ΔV derived by the unit time passage volume derivation means 13. It is comprised so that (DELTA) Q may be calculated | required.

より詳しくは、単位時間通過体積導出手段13により導出された単位時間通過体積ΔVは、単位時間通過標準体積導出手段13xにより温度センサ42により取得されたガス2の温度Tと、圧力導出手段31により求められるガス2の圧力(Ph)を用いて標準状態における単位時間通過体積ΔV0に換算され、単位時間通過熱量導出手段23は、単位時間通過体積ΔV0と瞬時熱量Qとから単位時間通過熱量ΔQを導出する。   More specifically, the unit time passage volume ΔV derived by the unit time passage volume deriving unit 13 is calculated by the temperature T of the gas 2 acquired by the temperature sensor 42 by the unit time passage standard volume deriving unit 13 x and the pressure deriving unit 31. The unit time passage volume ΔV0 in the standard state is converted using the obtained pressure 2 of the gas 2 (Ph), and the unit time passage heat amount deriving means 23 calculates the unit time passage heat amount ΔQ from the unit time passage volume ΔV0 and the instantaneous heat amount Q. To derive.

以下では、本実施形態における単位時間通過熱量導出手段23による単位時間通過熱量ΔQの導出について、より詳しく説明する。まず、単位時間通過熱量ΔQの導出について説明する前に、瞬時熱量Qの導出について説明する。   Hereinafter, the derivation of the unit time passage heat quantity ΔQ by the unit time passage heat quantity derivation means 23 in the present embodiment will be described in more detail. First, the derivation of the instantaneous heat quantity Q will be described before describing the derivation of the unit time passage heat quantity ΔQ.

ガスメーター1は、複数の予め熱量が判明し組成の異なるガス各々の標準状態における音速と熱量との関係として求まる音速−熱量関係指標f(C0)を記憶する記憶手段25を備えている。ここで、「複数の予め熱量が判明し組成の異なるガス」としては、流路3を通過するガス2となり得るものを選択すると良い。本実施形態においては、熱量が40〜46MJ/Nm3のガスを選択している。これらのガスの標準状態における音速C0は以下の通りである。

Figure 0005984457
The gas meter 1 includes storage means 25 for storing a sonic velocity-caloric relationship index f (C 0 ) obtained as a relationship between the sonic velocity and the calorific value of each of a plurality of gases having different calorific values and having different compositions. Here, as “a plurality of gases whose amounts of heat are known in advance and having different compositions”, a gas that can be the gas 2 passing through the flow path 3 may be selected. In the present embodiment, a gas having a heat quantity of 40 to 46 MJ / Nm 3 is selected. The speed of sound C 0 in the standard state of these gases is as follows.
Figure 0005984457

図5に、縦軸に標準状態における熱量を、横軸に標準状態(0℃、1気圧)における音速をとったグラフに、表1の値をプロットしたときの各点と、記憶手段25が記憶する音速−熱量関係指標f(C0)の一例を示す。同図において、実線で示されている相関線が、関係指標f(C0)に相当する。本実施形態においては、図5に示す相関線は、1次相関式で表されている。ここでは、この1次相関式を、表1の値から最小二乗法によって求めている。 In FIG. 5, each point when the values in Table 1 are plotted on a graph in which the vertical axis indicates the amount of heat in the standard state and the horizontal axis indicates the speed of sound in the standard state (0 ° C., 1 atm), An example of the stored sound velocity-heat quantity relationship index f (C 0 ) is shown. In the figure, a correlation line indicated by a solid line corresponds to the relationship index f (C 0 ). In the present embodiment, the correlation line shown in FIG. 5 is represented by a primary correlation equation. Here, the primary correlation equation is obtained from the values in Table 1 by the least square method.

また、ガスメーター1が備える標準音速導出手段21xは、音速導出手段21が求めた音速Cを、数1を用いて標準状態(0℃、1気圧)での音速C0に換算する。

Figure 0005984457
Further, the standard sound speed deriving means 21x the gas meter 1 comprises the sound velocity C of acoustic velocity deriving means 21 is determined, the standard state (0 ° C., 1 atm) using equation 1 is converted into acoustic velocity C 0 at.
Figure 0005984457

ここで、Rは気体定数、Tは絶対温度[K]、Mは気体の分子量、γは比熱比である。ある瞬間におけるガス2は、R、M、γは一定の値をとるので、ある瞬間においては、ガス2の音速CはT1/2に比例すると考えられる。以上より、標準音速導出手段21xは、数1よりある瞬間における音速Cとそのときの温度Tから、標準状態(0℃)での音速C0を導出することができる。 Here, R is a gas constant, T is an absolute temperature [K], M is a molecular weight of the gas, and γ is a specific heat ratio. In gas 2 at a certain moment, R, M, and γ have constant values, and at a certain moment, the sound velocity C of gas 2 is considered to be proportional to T 1/2 . As described above, the standard sound speed deriving means 21x can derive the sound speed C 0 in the standard state (0 ° C.) from the sound speed C at a certain moment and the temperature T at that time from Equation 1.

以上の構成により、図2に示すように、瞬時熱量導出手段22が、記憶手段25が記憶する音速−熱量関係指標f(C0)と標準音速導出手段21xが導出した音速C0から、瞬時熱量Qを求めている。 With the above configuration, as shown in FIG. 2, the instantaneous calorific value deriving means 22 instantaneously uses the sonic velocity-heat quantity relationship index f (C 0 ) stored in the storage means 25 and the sonic velocity C 0 derived by the standard sonic velocity deriving means 21x. The amount of heat Q is obtained.

次に、単位時間通過熱量ΔQの導出について説明する。単位時間通過熱量ΔQの導出にあたり、単位時間通過標準体積導出手段13xが、単位時間通過体積導出手段13により導出された単位時間通過体積ΔVを、数2(理想気体の状態方程式)を用いて標準状態(0℃、1気圧)における単位時間通過体積ΔV0に換算する。

Figure 0005984457
Next, the derivation of the unit time passage heat amount ΔQ will be described. In deriving the unit time passage heat quantity ΔQ, the unit time passage standard volume deriving means 13x uses the equation 2 (ideal gas equation of state) as a standard to calculate the unit time passage volume ΔV derived by the unit time passage volume deriving means 13. Converted to a unit time passing volume ΔV 0 in the state (0 ° C., 1 atm).
Figure 0005984457

ここで、流路3内の圧力Pには、上述したように圧力導出手段31により求められるガス2の圧力(Ph)が相当し、Vが単位時間通過体積ΔVに相当する。なお、Tは絶対温度である。また、nはガス2のモル数、Rは気体定数を表す。よって、温度センサ42が計測したガス2の温度Tを用いることで、単位時間通過標準体積導出手段13xは、標準状態における単位時間通過体積ΔV0を導出することができる。 Here, the pressure P of the gas 2 obtained by the pressure deriving means 31 as described above corresponds to the pressure P in the flow path 3, and V corresponds to the unit time passage volume ΔV. T is an absolute temperature. N represents the number of moles of gas 2 and R represents a gas constant. Therefore, by using the temperature T of the gas 2 measured by the temperature sensor 42, the unit time passage standard volume deriving means 13x can derive the unit time passage volume ΔV 0 in the standard state.

単位時間通過熱量導出手段23は、単位時間通過標準体積導出手段13xが求めた標準状態における単位時間通過体積ΔV0に、瞬時熱量導出手段22が導出した瞬時熱量Qを乗じることにより、単位時間通過熱量ΔQを導出する。 The unit time passage heat quantity deriving means 23 multiplies the unit time passage volume ΔV 0 in the standard state obtained by the unit time passage standard volume derivation means 13x by the instantaneous heat quantity Q derived by the instantaneous heat quantity derivation means 22 to thereby pass the unit time passage. The amount of heat ΔQ is derived.

4.その他の構成
図2に示すように、ガスメーター1は、単位時間通過体積導出手段13により求めた単位時間通過体積ΔVの積算値である流量積算値ΣΔVを保持する流量積算手段14と、単位時間通過熱量導出手段23により求めた単位時間通過熱量ΔQの積算値である熱量積算値ΣΔQを保持する熱量積算手段24とを備えている。流量積算手段14及び熱量積算手段24は、長期間にわたり、単位時間通過体積ΔVの積算値及び単位時間通過熱量ΔQの積算値を保持できるように構成されている。ここでの期間は、例えば10年間に設定される。
4). Other Configurations As shown in FIG. 2, the gas meter 1 includes a flow rate integrating unit 14 that holds a flow rate integrated value ΣΔV that is an integrated value of the unit time passing volume ΔV obtained by the unit time passing volume deriving unit 13, and unit time passing. And a calorific value integrating means 24 for holding a calorific value integrated value ΣΔQ, which is an integrated value of the unit time passing heat quantity ΔQ obtained by the calorific value deriving means 23. The flow rate integrating means 14 and the heat quantity integrating means 24 are configured to hold the integrated value of the unit time passage volume ΔV and the integrated value of the unit time passage heat quantity ΔQ over a long period of time. The period here is set to, for example, 10 years.

以上のような構成により、本願発明に係るガスメーター1は、ガス料金の課金のために用いられるガスメーターとして用いることができる。   With the configuration as described above, the gas meter 1 according to the present invention can be used as a gas meter used for charging a gas charge.

〔その他の実施形態〕
(1)上記実施形態においては、ガスメーター1が、標高情報保持手段33を備える場合の例を説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、圧力導出手段31が、大気圧情報保持手段32のみに基づいて、ガス2の圧力を求めるように構成されても構わない。このように構成されたガスメーター1は、例えば、外部から取得する大気圧情報(大気圧)の値が、そのままガス2の圧力として用いることができる場所(例えば、海面更正気圧に更正されておらず、標高も含めた意味での大気圧情報となっている場合)においてのみ使用すると良い。
[Other Embodiments]
(1) In the said embodiment, the example in case the gas meter 1 was provided with the altitude information holding means 33 was demonstrated. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, the pressure deriving unit 31 may be configured to obtain the pressure of the gas 2 based only on the atmospheric pressure information holding unit 32. The gas meter 1 configured in this way is, for example, a place where the value of atmospheric pressure information (atmospheric pressure) acquired from the outside can be used as it is as the pressure of the gas 2 (for example, it has not been corrected to the sea level correction atmospheric pressure). It is good to use only in the case of atmospheric pressure information in the meaning including altitude).

(2)上記実施形態においては、大気圧情報保持手段32が、外部から海面更正気圧を取得するように構成されている場合の例を説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、大気圧情報保持手段32が、ガスメーター1が設置された地域における特定の標高での大気圧値を取得するように構成されても構わない。この場合でも、ICAO標準大気を用いて、ガスメーター1が設置された位置での圧力に換算可能である。 (2) In the above-described embodiment, an example has been described in which the atmospheric pressure information holding unit 32 is configured to acquire the sea level correction atmospheric pressure from the outside. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, the atmospheric pressure information holding unit 32 may be configured to acquire an atmospheric pressure value at a specific altitude in an area where the gas meter 1 is installed. Even in this case, the pressure can be converted into the pressure at the position where the gas meter 1 is installed using the ICAO standard atmosphere.

(3)上記実施形態においては、大気圧情報保持手段32が、外部のサーバーから大気圧情報を取得する場合の例を説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、ガスメーター1が外部のサーバーと直接通信し難い場所に設置されている場合には、周囲のガスメーター1から、近距離無線通信技術を用いてP2P通信により大気圧情報を取得するように構成されていても構わない。 (3) In the embodiment described above, an example in which the atmospheric pressure information holding unit 32 acquires atmospheric pressure information from an external server has been described. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, when the gas meter 1 is installed in a place where it is difficult to directly communicate with an external server, the atmospheric pressure information is obtained from the surrounding gas meter 1 by P2P communication using the short-range wireless communication technology. It does not matter.

(4)上記実施形態においては、超音波センサ41が一対の伝播時間t1、t2を得るように構成され、音速導出手段21が伝播時間逆数差分法を用いて音速Cを導出するように構成されている場合の例を説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、超音波センサ41が超音波送受信器51間での一対の周波数を得るように構成され、音速導出手段21がシングアラウンド法を用いて音速Cを導出するように構成されても構わない。 (4) In the above embodiment, the ultrasonic sensor 41 is configured to obtain a pair of propagation times t1 and t2, and the sound velocity deriving means 21 is configured to derive the sound velocity C using the propagation time reciprocal difference method. Explained the example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, the ultrasonic sensor 41 may be configured to obtain a pair of frequencies between the ultrasonic transmitter / receiver 51, and the sound speed deriving unit 21 may be configured to derive the sound speed C using a sing-around method.

(5)上記実施形態においては、記憶手段25が、予め熱量の判明し組成の異なる複数の標準ガス各々の標準状態における音速に基づいて作成された音速−熱量関係指標を記憶する構成の場合の例を説明した。しかし、本発明の実施形態にはこれに限定されない。すなわち、瞬時熱量導出手段22は、音速−熱量関係指標と、音速導出手段21により導出された音速Cと、温度センサ42により取得されたガス2の温度Tと、圧力導出手段31により求められるガス2の圧力(Ph)とから、瞬時熱量Qを導出できれば良く、その導出方法は上記実施形態に記載したものに限定されない。 (5) In the above embodiment, in the case where the storage means 25 stores the sonic velocity-caloric relationship index created based on the sonic velocity in the standard state of each of a plurality of standard gases whose calories are known and have different compositions. An example was explained. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, the instantaneous calorific value deriving unit 22 includes the sonic velocity-caloric relationship index, the sonic velocity C derived by the sonic velocity deriving unit 21, the temperature T of the gas 2 acquired by the temperature sensor 42, and the gas obtained by the pressure deriving unit 31. It is sufficient that the instantaneous heat quantity Q can be derived from the pressure (Ph) of 2, and the deriving method is not limited to that described in the above embodiment.

具体的には、例えば、あらかじめ用意された複数の圧力・温度の条件下における標準ガス各々の音速−熱量関係指標(または関係式)のうち、温度センサ42により取得されたガス2の温度Tと、圧力導出手段31により求められるガス2の圧力(Ph)とに一致する音速−熱量関係指標(または関係式)を用い、音速Cから瞬時熱量Qを導出しても構わない。   Specifically, for example, the temperature T of the gas 2 acquired by the temperature sensor 42 among the sonic velocity-heat quantity relationship index (or relational expression) of each standard gas under a plurality of pressure / temperature conditions prepared in advance is used. The instantaneous heat quantity Q may be derived from the sound speed C using a sound speed-heat quantity relation index (or relational expression) that matches the pressure (Ph) of the gas 2 obtained by the pressure deriving means 31.

この場合、記憶手段25が、複数の圧力・温度の条件下における標準ガス各々の音速−熱量関係指標を記憶しても構わない。もしくは、記憶手段25を備えず、複数の音速−熱量関係指標関係式から直接、ガス2の温度T、圧力(Ph)、音速Cに基づいて瞬時熱量Qを導出するように構成しても構わない。   In this case, the storage means 25 may store the sound velocity-heat quantity relationship index of each standard gas under a plurality of pressure / temperature conditions. Alternatively, the storage means 25 may not be provided, and the instantaneous heat quantity Q may be derived based on the temperature T, pressure (Ph), and sound speed C of the gas 2 directly from a plurality of sound speed-heat quantity relationship index relational expressions. Absent.

本発明は、各住戸などに設置され、ガス料金の課金のために用いられるガスメーターに適応可能である。   The present invention can be applied to a gas meter installed in each dwelling unit and used for charging a gas fee.

1 :ガスメーター
2 :ガス
3 :流路
6 :外部出力手段
11 :流速導出手段
13 :単位時間通過体積導出手段
14 :流量積算手段
21 :音速導出手段
22 :瞬時熱量導出手段
23 :単位時間通過熱量導出手段
24 :熱量積算手段
25 :記憶手段
41 :超音波センサ
42 :温度センサ
51 :超音波送受信器
1: Gas meter 2: Gas 3: Flow path 6: External output means 11: Flow rate derivation means 13: Unit time passage volume derivation means 14: Flow rate integration means 21: Sonic speed derivation means 22: Instantaneous heat quantity derivation means 23: Unit time passage heat quantity Deriving means 24: Calorific value integrating means 25: Storage means 41: Ultrasonic sensor 42: Temperature sensor 51: Ultrasonic transceiver

Claims (5)

測定対象ガスが流れる流路と、
前記測定対象ガスの音速を求める音速導出手段と、前記測定対象ガスの温度を計測する温度計測手段と、圧力を求める圧力導出手段と、前記測定対象ガスの瞬時熱量を導出する瞬時熱量導出手段と、
前記流路が設置された地域の大気圧情報を外部から取得し保持する大気圧情報保持手段とを備え、
前記圧力導出手段が、前記大気圧情報から前記測定対象ガスの圧力として熱量導出用圧力を求め、
前記瞬時熱量導出手段が、前記測定対象ガスの音速と熱量との関係として求まる音速−熱量関係指標と、前記音速導出手段により求められた音速と、前記温度計測手段により計測された温度と、前記熱量導出用圧力に基づいて前記瞬時熱量を導出するガスメーター。
A flow path through which the gas to be measured flows,
Sonic velocity deriving means for determining the sound velocity of the measurement target gas, temperature measurement means for measuring the temperature of the measurement target gas, pressure deriving means for determining pressure, and instantaneous heat quantity deriving means for deriving the instantaneous heat quantity of the measurement target gas; ,
Atmospheric pressure information holding means for acquiring and holding atmospheric pressure information of the area where the flow path is installed from the outside,
The pressure deriving means obtains a calorific value deriving pressure as the pressure of the measurement target gas from the atmospheric pressure information,
The instantaneous calorific value derivation means is a sonic velocity-caloric relationship index obtained as a relation between the sonic velocity and the calorific value of the measurement target gas, the sonic velocity obtained by the sonic velocity deriving means, the temperature measured by the temperature measuring means, A gas meter for deriving the instantaneous heat quantity based on a heat quantity derivation pressure.
前記音速−熱量関係指標として、予め熱量の判明し組成の異なる複数の標準ガス各々の標準状態における音速に基づいて作成された音速−熱量関係指標を記憶する記憶手段と、
前記音速導出手段により求められた音速と、前記温度計測手段により計測された温度と、前記熱量導出用圧力とから、標準状態における標準音速を導出する標準音速導出手段とを備え、
前記瞬時熱量導出手段が、前記音速−熱量関係指標と前記標準音速とから前記瞬時熱量を導出する請求項1に記載のガスメーター。
Storage means for storing, as the sound speed-heat quantity relationship index, a sound speed-heat quantity relation index created based on the sound speed in the standard state of each of a plurality of standard gases whose amounts of heat are known and have different compositions,
Standard sound speed deriving means for deriving a standard sound speed in a standard state from the sound speed obtained by the sound speed deriving means, the temperature measured by the temperature measuring means, and the heat amount deriving pressure,
The gas meter according to claim 1, wherein the instantaneous calorific value deriving unit derives the instantaneous calorific value from the sonic velocity-caloric relationship index and the standard sonic velocity.
単位時間あたりに前記流路を通過する前記測定対象ガスの体積である単位時間通過体積を求める単位時間通過体積導出手段と、前記単位時間通過体積と、前記温度計測手段により計測された温度と、前記熱量導出用圧力とから、標準状態に換算した場合の前記単位時間あたりの通過体積である単位時間通過標準体積を求める単位時間通過標準体積導出手段を備え、
前記瞬時熱量と前記単位時間通過標準体積とから前記単位時間あたりに前記流路を通過する前記測定対象ガスの熱量である単位時間通過熱量を導出する単位時間通過熱量導出手段を備える請求項1又は2に記載のガスメーター。
A unit time passage volume deriving means for obtaining a unit time passage volume that is a volume of the measurement target gas passing through the flow path per unit time; the unit time passage volume; and the temperature measured by the temperature measurement means; A unit time passage standard volume deriving means for obtaining a unit time passage standard volume that is a passage volume per unit time when converted into a standard state from the pressure for deriving calorific value,
The unit time passage calorific value deriving means for deriving a unit time passage calorie that is a calorie of the measurement target gas that passes through the flow path per unit time from the instantaneous heat amount and the unit time passage standard volume. 2. The gas meter according to 2.
前記流路が設置される位置における標高情報を保持する標高情報保持手段を備え、
前記圧力導出手段が、前記大気圧情報と前記標高情報とから、前記測定対象ガスの前記熱量導出用圧力を求めるように構成される請求項1〜3の何れか一項に記載のガスメーター。
Elevation information holding means for holding elevation information at a position where the flow path is installed,
The gas meter according to any one of claims 1 to 3, wherein the pressure deriving unit is configured to obtain the calorific value deriving pressure of the measurement target gas from the atmospheric pressure information and the altitude information.
一対の超音波送受信器と、
一方の超音波送受信機から他方の超音波送受信器へ前記測定対象ガスの流れ内を超音波が伝播する伝播時間を単位時間ごとに双方向で捉える超音波センサと、
前記超音波センサにより得られる前記一対の伝播時間から、前記測定対象ガスの流速を求める流速導出手段と、を備え、
前記音速導出手段が、前記超音波センサにより得られる前記一対の伝播時間から、前記測定対象ガスの音速を求め、
前記単位時間通過体積導出手段が、前記流速導出手段により求められる流速と前記流路の断面積および前記単位時間から、当該単位時間に前記流路を流れる前記測定対象ガスの流量を導出するように構成された請求項3に記載のガスメーター。
A pair of ultrasonic transceivers;
An ultrasonic sensor that captures in two directions the propagation time of the ultrasonic wave propagating in the flow of the measurement target gas from one ultrasonic transceiver to the other ultrasonic transceiver;
From the pair of propagation times obtained by the ultrasonic sensor, a flow velocity deriving means for obtaining a flow velocity of the measurement target gas,
The sound speed deriving means obtains the sound speed of the measurement target gas from the pair of propagation times obtained by the ultrasonic sensor,
The unit time passage volume deriving means derives the flow rate of the measurement target gas flowing through the flow path during the unit time from the flow velocity obtained by the flow velocity deriving means, the cross-sectional area of the flow path, and the unit time. The gas meter according to claim 3 constituted.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016200471A (en) * 2015-04-09 2016-12-01 東京瓦斯株式会社 Calorific value derivation device and calorific value derivation method
JP2016206036A (en) * 2015-04-23 2016-12-08 東京瓦斯株式会社 Gas meter system and calorific value estimation method
JP2016206037A (en) * 2015-04-23 2016-12-08 東京瓦斯株式会社 Gas meter system and method for deriving heating value

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6338511B2 (en) * 2014-11-07 2018-06-06 大阪瓦斯株式会社 Calorific value deriving device and calorific value deriving facility
JP6586351B2 (en) * 2015-11-11 2019-10-02 東京瓦斯株式会社 Calorific value deriving device
JP7117279B2 (en) * 2019-09-09 2022-08-12 本田技研工業株式会社 Fuel cell vehicle and method for setting scavenging time when vehicle is stopped
JP2021135151A (en) * 2020-02-27 2021-09-13 矢崎エナジーシステム株式会社 Gas meter and gas pressure measurement system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9608265D0 (en) * 1996-04-22 1996-06-26 British Gas Plc Apparatus for measuring a gas value
JP3717254B2 (en) * 1996-12-24 2005-11-16 大阪瓦斯株式会社 Supply heat quantity measurement method, supply heat quantity measurement device, and gas production facility
JP2000039425A (en) * 1998-07-23 2000-02-08 Osaka Gas Co Ltd Gas physical property-measuring device and method
JP3601523B2 (en) * 2002-04-25 2004-12-15 松下電器産業株式会社 Flow measurement device
JP5031689B2 (en) * 2008-07-10 2012-09-19 東京瓦斯株式会社 Gas meter weighing method and gas meter weighing device
JP5682156B2 (en) * 2010-06-24 2015-03-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 Ultrasonic flow meter

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016200471A (en) * 2015-04-09 2016-12-01 東京瓦斯株式会社 Calorific value derivation device and calorific value derivation method
JP2016206036A (en) * 2015-04-23 2016-12-08 東京瓦斯株式会社 Gas meter system and calorific value estimation method
JP2016206037A (en) * 2015-04-23 2016-12-08 東京瓦斯株式会社 Gas meter system and method for deriving heating value
CN107532932A (en) * 2015-04-23 2018-01-02 东京瓦斯株式会社 Gas meter, flow meter system and caloric value deriving method
CN107532932B (en) * 2015-04-23 2019-09-17 东京瓦斯株式会社 Gas meter, flow meter system and calorific value deriving method
US10655068B2 (en) 2015-04-23 2020-05-19 Tokyo Gas Co., Ltd. Gas meter system and heating value derivation method

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