JPH08136298A - フルイディック式ガスメータ - Google Patents

フルイディック式ガスメータ

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JPH08136298A
JPH08136298A JP27092794A JP27092794A JPH08136298A JP H08136298 A JPH08136298 A JP H08136298A JP 27092794 A JP27092794 A JP 27092794A JP 27092794 A JP27092794 A JP 27092794A JP H08136298 A JPH08136298 A JP H08136298A
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Kazumitsu Nukui
一光 温井
Katsuto Sakai
克人 酒井
Shinichi Sato
真一 佐藤
Shigenori Okamura
繁憲 岡村
Takahito Sato
孝人 佐藤
Masahito Naganuma
雅仁 長沼
Itsuro Hori
逸郎 堀
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Osaka Gas Co Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
Aichi Tokei Denki Co Ltd
Toho Gas Co Ltd
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Osaka Gas Co Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
Aichi Tokei Denki Co Ltd
Toho Gas Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 実際の流量が零のときの過積算をなくす。 【構成】 実際の流量が零でも、ガス圧変動等の外乱の
影響でフローセンサ12の出力パルスが生じる。フロー
センサの出力特性が図(b)のように流量のプラス方向
とマイナス方向に対してほぼ均等であるため、ガス圧変
動による出力パルスは正負ほぼ同じになる。この正負の
出力パルスは体積換算部19でパルス定数を掛けて体積
に換算される。更に相殺演算部20で加減算バッファに
よって相殺されて零になる。こうして過積算を防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はガス圧力変動等の外乱の
影響による計測誤差を防止する手段を有するフルイディ
ック式ガスメータに関する。
【0002】
【従来の技術】特開平3−96817号公報で、ガスメ
ータに利用するのに好都合な気体用のフルイディック流
量計が知られている。
【0003】このフルイディック流量計は中〜大流量域
における流量を計測するフルイディック発振素子と、小
流量域における流量を計測する熱式のフローセンサとを
備えている。
【0004】フルイディック発振素子は、噴流を発生さ
せるノズルの下流側に、一対の側壁によって流路拡大部
を形成するとともに、側壁の外側に設けられたリターン
ガイドによって、ノズルを通過した流体を各側壁の外側
に沿ってノズルの噴出口側へ導く一対のフィードバック
流路を形成し、ノズルを通過した流体が一対のフィード
バック流路を交互に流れる流体振動を利用し、この流体
振動の周波数に基づいて流体の流量を計量する。
【0005】フルイディック発振素子の流体振動は圧電
膜センサで電気信号に変換され2値化した方形波の電気
パルスとして出力され、電気的に積算処理される。フロ
ーセンサは、フルイディック発振素子のノズルに配設さ
れ、該ノズルを流れるガスの流速を検知し、流速(流
量)に対応したパルス数の電気出力パルスに変換する。
この出力パルスは電気的に体積換算され、積算処理され
る。
【0006】なお、フローセンサは、いわゆる熱式のフ
ローセンサで、消費電力を低減するために6秒間隔で間
欠的に短時間ずつ作動するように、間欠的に給電される
電力で駆動されている。従って、出力パルスも、6秒毎
に流量に対応したパルス数の電気信号として出力される
ようになっている。
【0007】前記圧電膜センサの出力である電気パルス
と、フローセンサの出力である6秒ごとの電気出力パル
スとは、それぞれ体積換算される。そして、体積換算さ
れたフローセンサの電気出力パルスは、加減算バッファ
で相殺演算され、相殺演算結果が、圧電膜センサの出力
を体積換算したものとともに積算されて、総積算量がガ
ス使用量として表示されるようになっている。
【0008】そして、熱式フローセンサの出力特性は、
プラス方向(正方向)の通過流量に対しては、6秒ごと
の出力パルス数がほゞ比例関係にあるが、マイナス方向
(逆方向)の通過流量に対しては、6秒ごとの出力パル
ス数が飽和するような特性をもっていた。
【0009】この出力特性を図5に示す。プラス方向の
通過流量に対しては、6秒ごとの出力パルスがほぼ60
0パルスまで比例関係にあるが、マイナス方向の通過流
量に対しては、比例関係が−350パルスまでで、それ
以上大きな逆流に対しては出力パルスが飽和してしまっ
ている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記フローセンサは、
感度が良いので、ガスメータ下流のコックが閉じてあっ
てガスが使われていないときでも、ガス圧変動や、温度
変化等の外乱があった場合に、ガスメータにわずかに流
れる正方向や逆方向の微流を検出し、出力パルスが生じ
る。
【0011】この場合ガスメータ下流のコックが閉じて
あるため、ガスの使用はない。従って、ガス圧変動や温
度変化等の外乱によるわずかの流量は、これを時間的に
積算すれば零になるべき性質のものである。
【0012】ところが、前記従来の技術では、フローセ
ンサの出力特性が図5で説明したように、マイナス方向
の通過流量に対して、−350パルスで飽和する特性に
なっているため、フローセンサの出力パルスを体積換算
したあと、これを時間的に積算すると、プラス方向の出
力パルスとマイナス方向の出力パルスとが相殺されなく
て、見かけ上プラス方向の積算値が生じ、過積算とな
る。
【0013】図6に、ガスメータ下流のコックを閉じて
ガスが流れていないときのフローセンサの出力パルスの
時間的変動の例を示す。本来、ガスを使用していないに
もかかわらず、出力パルスが出ている。そして、マイナ
ス側の出力パルスは、−350パルスで飽和している
が、プラス側の出力パルスは+350パルス以上まで出
力されている。
【0014】図6の出力パルスのパルス数にパルス常数
を掛けて体積換算したデータを積算した結果が図7で、
本来ガスが使われていないのに、積算値が時間の経過と
ともに次第にプラス方向に増加している。
【0015】なお、図7で積算値が1[l]ごとにステ
ップ的に増加しているのは、体積換算のあと、相殺演算
する部分で、1[l]を超えるごとに1[l]のデータ
を出力するバッファを設けているからである。
【0016】このように従来技術では、フローセンサの
出力特性がプラス方向の流れとマイナス方向とが対称で
ないために、外乱の影響でプラスの流量積算誤差(過積
算)が生じるという問題点があった。
【0017】そこで、本発明はかかる問題点を解消でき
るフルイディック式ガスメータを提供することを目的と
する。
【0018】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のフルイディック式ガスメータは、フルイデ
ィック発振素子(7)のノズル(2)に設けたフローセ
ンサ(12)によって小流量域における流量を計測する
ガスメータにおいて、正負ほぼ均等な出力の出力特性を
有するフローセンサ(12)と、該フローセンサ(1
2)の出力を相殺演算する一定容量の相殺演算部(2
0)とを具備したことを特徴とする。
【0019】
【作用】小流量域では、フローセンサ(12)により流
量が計測される。フローセンサ(12)の出力特性が正
負ほぼ均等であるため、圧力変動や温度変化等による外
乱があっても、フローセンサ(12)の出力が相殺演算
部(20)で相殺されるため、過積算が防止される。
【0020】
【実施例】図1及び図2に基づいて本発明の実施例を説
明する。図2において、1は入口、2はノズル、3,
3′は側壁、4,4′はフィードバック流路入口、5は
ノズル2の下流中央部に位置するターゲット、6は出
口、符号7は入口1〜出口6で構成されるフルイディッ
ク発振素子の全体である。8はフルイディック発振素子
7を形成するケース本体である。
【0021】10は圧電膜センサで、圧力導入路9,
9′によって導かれたフルイディック発振素子の流体振
動を検出して2値化した方形波の電気信号に変換する。
12はノズル2に配置された熱式フローセンサで、ノズ
ルで絞られて速くなった流速を検知し、流速(流量)に
比例した数の電気パルスを6秒ごとに出力する。
【0022】11は電子回路で、圧電膜センサ10から
の方形波の電気信号と、熱式フローセンサ12からの流
量に比例した数の6秒ごとの電気パルスとを入力して、
演算処理し、流量積算値として表示部13にガス使用量
を表示する。
【0023】なお、図2は理解し易いようにフルイディ
ック発振素子の蓋を取り外した状態を示している。流体
振動を検出する圧電膜センサ10は、フィードバック流
路4と4′に開口する一対の圧力導入口14,14′に
前記圧力導入路9,9′の各一端を連通させ、圧力導入
路9,9′の各他端を圧電膜センサ10の一対の圧力導
入口15,15′に連通させることで、圧電膜センサ1
0の高分子圧電膜16の両側に差動的に流体振動による
脈動圧をかけている。
【0024】矢印Aはフルイディック発振素子7に流入
するガスの流れを示す。図1(a)のブロック図におい
て、17は第1の体積換算部で、圧電膜センサ10の電
気信号のパルスごとにパルス定数を掛けて体積に換算す
る。
【0025】18は小流量時にフローセンサ12を6秒
間隔で短時間ずつ駆動制御するフローセンサ制御部、1
9はフローセンサ12からの6秒ごとの出力パルスの数
にパルス定数を掛けて体積に換算する第2の体積換算部
である。
【0026】20は体積換算部19の出力を一時的にス
トックする一定容量の加減算バッファからなる相殺演算
部で、ストックできる上限と下限のしきい値は+1
[l]と−1[l]に定められている。そして、その内
容が+1[l]を超えたときは1[l]信号を出力し、
−1[l]を超えてマイナス側に大きくなったときはそ
の内容から−1[l]を減算し出力はしない。
【0027】図1(a)、図2の熱式フローセンサ12
の出力特性は、図1(b)に示すように、通過流量Qが
プラスの正流のとき即ち同図の第1象限と、通過流量Q
がマイナスの逆流のとき即ち同図の第3象限とが均等ま
たはほぼ均等になっている。つまり、出力特性が原点に
対して点対称になっている。換言すると、フローセンサ
12の出力特性が正負ほぼ均等である。
【0028】次に上記実施例の作用を説明する。実施例
の構成を有するガスメータをガス供給配管に設置し、下
流のコックを閉じてガスが流れないようにした。この状
態で、約24時間の間の、ガス圧変動や温度変化による
外乱で熱式フローセンサ12からの出力パルスが図3の
ように変化した。
【0029】この図3の出力パルスは、出力パルスがゼ
ロの時間軸(横軸)に対してほぼ上下対称に変化してい
る。それは、フローセンサ12の出力特性が図1(b)
のように正負ほぼ均等(対称)であるからである。
【0030】その結果、図1(a)の積算部(21)の
積算値は図4に示すように±1[l]以内におさまり、
従来技術で見られた過積算の現象は解消された。
【0031】
【発明の効果】本発明のフルイディック式ガスメータは
上述のように構成されているので、ガス供給配管がガス
メータ下流で閉状態であるときに、供給ガスの圧力が脈
動的に変動したり、温度の変化があったりして、ガスメ
ータ部に正負の微流が生じたとしても、その正負の微流
がフローセンサで正確にとらえられるため、そのあとの
相殺演算部で正流分と逆流分とが相殺され、過積算され
ることがない。
【0032】そのため、計量精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の実施例のブロック図、(b)
は実施例におけるフローセンサの出力特性線図である。
【図2】本発明の実施例の全体を示す概要図である。
【図3】本発明の実施例におけるフローセンサの出力パ
ルスの時間的変化を示す線図である。
【図4】本発明の実施例における積算値の時間的変化を
示す線図である。
【図5】従来の技術におけるフローセンサの出力特性線
図である。
【図6】従来の技術におけるフローセンサの出力パルス
の時間的変化を示す線図である。
【図7】従来の技術におけるフローセンサの出力の積算
値を示す線図である。
【符号の説明】
2 ノズル 7 フルイディック発振素子 12 フローセンサ 20 相殺演算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 温井 一光 神奈川県藤沢市みその台9ー10 (72)発明者 酒井 克人 東京都葛飾区高砂3ー2ー7ー123 (72)発明者 佐藤 真一 東京都八王子市北野町543ー15 (72)発明者 岡村 繁憲 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 佐藤 孝人 愛知県東海市新宝町507ー2 東邦瓦斯株 式会社総合技術研究所内 (72)発明者 長沼 雅仁 愛知県名古屋市熱田区千年一丁目2番70号 愛知時計電機株式会社内 (72)発明者 堀 逸郎 愛知県名古屋市熱田区千年一丁目2番70号 愛知時計電機株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フルイディック発振素子(7)のノズル
    (2)に設けたフローセンサ(12)によって小流量域
    における流量を計測するガスメータにおいて、 正負ほぼ均等な出力の出力特性を有するフローセンサ
    (12)と、 該フローセンサ(12)の出力を相殺演算する一定容量
    の相殺演算部(20)とを具備したことを特徴とするフ
    ルイディック式ガスメータ。
JP27092794A 1994-11-04 1994-11-04 フルイディック式ガスメータ Expired - Fee Related JP3344846B2 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002062179A (ja) * 2000-08-23 2002-02-28 Tokyo Gas Co Ltd ガスメータ
JP2002107200A (ja) * 2000-09-28 2002-04-10 Tokyo Gas Co Ltd 不揮発性メモリ回路とガスメータ
JP2006258513A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Aichi Tokei Denki Co Ltd 流量計
JP2012013711A (ja) * 2011-09-12 2012-01-19 Aichi Tokei Denki Co Ltd 流量計

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JP2002062179A (ja) * 2000-08-23 2002-02-28 Tokyo Gas Co Ltd ガスメータ
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JP2012013711A (ja) * 2011-09-12 2012-01-19 Aichi Tokei Denki Co Ltd 流量計

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