JPH11281429A - 流量計測方法及び装置並びに電子式ガスメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脈流などによって変化する流体の流量を間欠
的な計測によっても電力消費を増大することなく精度良
く計測できる流量計測方法及び装置並びにガス使用量を
正確に積算表示できる電子式ガスメータを提供する。 【解決手段】 流量係数演算手段１４ａ−１が相前後し
て計測した流量の差の絶対値を前回サンプリングからの
時間によって除して単位時間当たりの流量の変化を表す
流量係数を求める。サンプリング周期決定手段１４ａ−
２が流量係数の大きさに応じて次回のサンプリング周期
を定め、流量係数が大きいとき短く、小さいとき長くす
る。流量計測手段１４ａ−３が流体の流量をサンプリン
グ周期によって間欠的に計測し、流量積算手段１４ａ−
４が間欠的に計測した流量を積算して積算流量を求め、
表示手段１５に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガスのような流体の
流量を計測する流量計測方法及び装置並びに流体として
のガスの流量を計測して積算し積算流量を表示する電子
式ガスメータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置として、例えば特公
平７−１１９６３８号公報において提案されている超音
波式流量計測装置が知られている。提案の装置は、ガス
流路内に一定距離だけ離れて配置された超音波周波数で
作動する例えば圧電式振動子からなる２つの音響トラン
スジューサを有し、一方のトランスジューサの発生する
超音波信号を他方のトランスジューサに受信させる動作
を交互に行って超音波信号がトランスジューサ間でガス
流方向とガス流方向と逆方向に伝搬される時間をそれぞ
れ計測し、この計測した２つの伝搬時間に基づいてガス
流路内を流れているガスの流速を間欠的に求め、この流
速にガス流路の断面積を乗じて瞬時流量を求める演算処
理を行うようになっている。この瞬時流量に間欠的な計
測時間、すなわちサンプリング周期を乗じて通過流量を
求め、更にこの通過流量を積算して求めた積算流量を表
示することによって、電子式ガスメータを構成すること
ができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の流量計測では、サンプリング周期は、ガス流路内の
ガス流の有無に関係なく予め定められた一定の関数にて
決定されていた。このため、ガス流路内にガス流があっ
てそれに変動が生じているときと、夜間などのようにガ
ス流が存在しないときを区別せず、同じサンプリング周
期で計測を行うことが行われていた。なお、ガス流の変
動は例えばＧＨＰ（ガスヒートポンプ）の場合に生じ、
その使用によってガス圧に約１５ｍｍＨ₂ Ｏの変動を１
０〜２０Ｈｚの周波数で生じさせてガス流に脈流が重畳
するようになる。

【０００４】このため、ガス流路内にガス流があってそ
れに変動が生じているときにはサンプリング周期が長す
ぎて変動した流量を十分に捕捉することができず、計測
精度が上がらないという問題がある。このような問題を
解消するには、サンプリング周期を常に小さくすればよ
いが、このようにすると消費電流が多くなってしまい、
電池を電源とした電子式ガスメータの場合には、電池を
交換しなければならなくなる期間が短くなるという新た
な問題を生じるようになる。また、夜間などのようにガ
ス流が存在しないときにも、一定のサンプリング周期に
てガス流量の計測を行うようになっているが、実際にガ
ス流量を計測しなくてもよいときにガス流のあるときと
同じ多くの電力が消費されるが、このことも電池寿命の
観点から好ましくない。

【０００５】よって本発明は、上述した状況に鑑み、脈
流などによって変化する流体の流量を間欠的な計測によ
っても電力消費を増大することなく精度良く計測できる
流量計測方法及び装置を提供することを課題としてい
る。

【０００６】本発明はまた、上述した状況に鑑み、間欠
的な計測によって推定計測したガスの通過流量を積算し
て表示するようにした電子式ガスメータにおいて、夜間
等ガスが使用されていないときや流量が安定していると
きの間欠的な計測の周期を長くすることで、脈流などに
よって変化する流体の流量を間欠的に計測しても電力消
費を増大することなく精度良く計測し、通過流量の誤差
を低減してガス使用量を正確に積算表示できるようにし
た電子式ガスメータを提供することを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
成された請求項１記載の発明は、流体の流量をサンプリ
ング周期によって間欠的に計測する流量計測方法におい
て、相前後して計測した流量の差の絶対値を前回サンプ
リングからの時間によって除して単位時間当たりの流量
の変化を表す流量係数を求め、該流量係数の大きさに応
じて次回のサンプリング周期を決定し、前記流量係数が
大きいとき短く、小さいとき長くすることを特徴とする
流量計測方法に存する。

【０００８】請求項１記載の流量計測方法においては、
前後して計測した流量の差の絶対値を前回サンプリング
からの時間によって除して単位時間当たりの流量の変化
を表す流量係数を求め、この流量係数の大きさに応じて
次回のサンプリング周期を決定し、前記流量係数が大き
いとき短く、小さいとき長くするので、流量の変化がは
げしいときにはサンプリング周期を短く、また流体が流
れていないときや、流体が流れていても一定流量で変化
のないときにはサンプリング周期を長くすることができ
る。

【０００９】上記課題を解決するため成された請求項２
記載の発明は、図１（ａ）の基本構成図に示すように、
流体の流量をサンプリング周期によって間欠的に計測す
る流量計測装置において、相前後して計測した流量の差
の絶対値を前回サンプリングからの時間によって除して
単位時間当たりの流量の変化を表す流量係数を求める流
量係数演算手段１４ａ−１と、該流量係数の大きさに応
じて次回のサンプリング周期を定め、前記流量係数が大
きいとき短く、小さいとき長くするサンプリング周期決
定手段１４ａ−２とを備えることを特徴とする流量計測
装置に存する。

【００１０】請求項２記載の流量計測装置においては、
流量係数演算手段１４ａ−１が相前後して計測した流量
の差の絶対値を前回サンプリングからの時間によって除
して単位時間当たりの流量の変化を表す流量係数を求
め、サンプリング周期決定手段１４ａ−２が流量係数の
大きさに応じて次回のサンプリング周期を定め、流量係
数が大きいとき短く、小さいとき長くするので、流量の
変化がはげしいときにはサンプリング周期を短く、また
流体が流れていないときや、流体が流れていても一定流
量で変化のないときにはサンプリング周期を長くするこ
とができる。

【００１１】上記課題を解決するため成された請求項３
記載の発明は、請求項２記載の流量計測装置において、
サンプリング周期決定手段１４ａ−２が、予め定められ
た関数で発生される周期を流量係数に補正値を乗じたも
ので除して、流量係数に対して連続的な関係で変化する
サンプリング周期を決定することを特徴とする流量計測
装置に存する。

【００１２】請求項３記載の流量計測装置においては、
サンプリング周期決定手段１４ａ−２が、予め定められ
た関数で発生される周期を流量係数に補正値を乗じたも
ので除して、流量係数に対して連続的な関係で変化する
サンプリング周期を決定するので、補正値を用意してお
くだけで、流量の変化がはげしいときにはその変化に忠
実に対応してサンプリング周期を短く、また流体が流れ
ていないときや、流体が流れていても一定流量で変化の
ないときにはサンプリング周期を長くすることができ
る。

【００１３】上記課題を解決するため成された請求項４
記載の発明は、請求項２記載の流量計測装置において、
前記サンプリング周期決定手段１４ａ−２が、予め定め
られた関数で発生される周期を前記流量係数に対応して
予め用意したデータテーブルを参照して得た値によって
除して、前記流量係数に対して階段的な関係で変化する
サンプリング周期を決定することを特徴とする流量計測
装置に存する。

【００１４】請求項４記載の流量計測装置においては、
サンプリング周期決定手段１４ａ−２が、予め定められ
た関数で発生される周期を前記流量係数に対応して予め
用意したデータテーブルを参照して得た値によって除し
て、前記流量係数に対して階段的な関係で変化するサン
プリング周期を決定するので、面倒な計算をすることな
く、予め用意したデータテーブルを参照するだけで、流
量の変化がはげしいときにはサンプリング周期を短く、
また流体が流れていないときや、流体が流れていても一
定流量で変化のないときにはサンプリング周期を長くす
ることができる。

【００１５】上記課題を解決するため成された請求項５
記載の発明は、図１（ｂ）の基本構成図に示すように、
ガスの流量をサンプリング周期によって間欠的に計測す
る流量計測手段１４ａ−３と、該間欠的に計測した流量
を積算して積算流量を求める流量積算手段１４ａ−４と
を備え、該求めた積算流量を表示手段１５に表示する電
子式ガスメータにおいて、前記流量計測手段によって相
前後して計測した前記流量の差の絶対値を前回サンプリ
ングからの時間によって除して単位時間当たりの流量の
変化を表す流量係数を求める流量係数演算手段１４ａ−
１と、該流量係数の大きさに応じて前記流量計測手段に
おける次回のサンプリング周期を求め、前記流量係数が
大きいとき短く、小さいとき長くするサンプリング周期
決定手段１４ａ−２とを備えることを特徴とする電子式
ガスメータに存する。

【００１６】請求項５記載の電子式ガスメータにおいて
は、流量係数演算手段１４ａ−１が流量計測手段によっ
て相前後して計測した流量の差の絶対値を前回サンプリ
ングからの時間によって除して単位時間当たりの流量の
変化を表す流量係数を求め、サンプリング周期決定手段
１４ａ−２が流量係数の大きさに応じて次回のサンプリ
ング周期を定め、流量係数が大きいとき短く、小さいと
き長くするので、流量の変化がはげしいときにはサンプ
リング周期を短くし、このことによってガスの積算流量
を求めるための各サンプリング毎の流量を精度よく求め
つつ、ガスが流れていないときや、流れていても一定流
量で変化のないときにはサンプリング周期を長くするこ
とができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図２は本発明の流量計測方法及び
装置を適用して構成した電子式ガスメータの一実施の形
態を示している。図示の電子式ガスメータは超音波型と
して構成されており、ガスを流すガスメータ中の流路と
してのガス流路１０内にガス流方向において距離Ｌだけ
離され互いに対向して配置された超音波周波数で作動す
る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ＴＤ１及びＴＤ２と、ガス流路１０に連通した空所
１０ａ内に距離ｌだけ離れた管壁１０ｂに対向して配置
された音響トランスジューサＴＤ３とを有する。ガス流
路１０には、両音響トランスジューサＴＤ１、ＴＤ２の
上流側に弁閉によってガス流路１０を遮断する遮断弁１
０ｃが設けられている。

【００１８】各トランスジューサＴＤ１及びＴＤ２、Ｔ
Ｄ３はトランスジューサインタフェース（Ｉ／Ｆ）回路
１１ａ及び１１ｂをそれぞれ介して送信回路１２及び受
信回路１３に接続されている。送信回路１２は、マイク
ロコンピュータ（μＣＯＭ）１４の制御の下で、トラン
スジューサＴＤ１、ＴＤ２の一方を駆動して超音波信号
を発生させる信号をパルスバーストの形で送信し、この
ための発振回路（図示せず）を内蔵している。受信回路
１３は、ガス流路１０を通過した超音波信号を受信した
他方のトランスジューサＴＤ１、ＴＤ２からの信号を入
力して超音波信号を処理する前置増幅器（図示せず）を
内蔵している。トランスジューサＴＤ３については、ト
ランスジューサＴＤ１及びＴＤ２に対するとは別のタイ
ミングでμＣＯＭ１４が送信回路１２と受信回路１３を
制御し、トランスジューサＴＤ３を駆動して超音波信号
を発生させるように送信回路１２を制御するとともに、
同じトランスジューサＴＤ３が管壁１０ｂから反射され
てくる超音波信号を受信して発生する信号を入力させる
ように受信回路１３を制御する。

【００１９】なお、μＣＯＭ１４は、図３に示すよう
に、プログラムに従って各種の処理を行う中央処理ユニ
ット（ＣＰＵ）１４ａ、ＣＰＵ１４ａが行う処理のプロ
グラムなどを格納した読み出し専用のメモリであるＲＯ
Ｍ１４ｂ、ＣＰＵ１４ａでの各種の処理過程で利用する
ワークエリア、各種データを格納するデータ格納エリア
などを有する読み出し書き込み自在のメモリであるＲＡ
Ｍ１４ｃなどを内蔵し、これらがバスライン１４ｄによ
って相互接続されている。

【００２０】μＣＯＭ１４内のＣＰＵ１４ａは、送信回
路１２から信号を供給するトランスジューサと受信回路
１３で超音波信号を受信するトランスジューサとを交互
に切り替える制御を行うと共に、２つのトランスジュー
サ間で交互に送受信した超音波信号の伝搬時間を測って
ガス流路１０内を流れているガスの流速を間欠的に求め
るための流速演算処理の他に、この演算した流速とガス
流路１０の断面積とに基づいて瞬時流量を求める流量演
算処理、演算した瞬間流量に間欠時間を乗じて通過流量
を演算する通過流量演算処理、通過流量を積算して積算
流量を求める流量積算処理、この流量積算処理によって
求めた流量積算値を表示器１５に表示させる表示処理を
行う。これらはガスメータとしての本来の機能にかかわ
るものである。

【００２１】上述した構成の電子式ガスメータにおける
流量計測の原理を以下に説明する。μＣＯＭ１４の内蔵
するＣＰＵ１４ａは、送信回路１２にトリガ信号を出力
してパルスバースト信号を発生させ、これを一方のトラ
ンスジューサＴＤ１、ＴＤ２に供給させて、この一方の
トランスジューサに超音波信号を発生させる。また、一
方のトランスジューサから送信された超音波信号を受信
する他方のトランスジューサからの信号を受信回路１３
に受信させ、これに応じて受信回路１３が発生する信号
を取り込む。その後、μＣＯＭ１４の内蔵するＣＰＵ１
４ａは、超音波信号を発生するトランスジューサと超音
波信号を受信するトランスジューサを逆にして同じ動作
をもう一度繰り返す制御を行う。そして、μＣＯＭ１４
のＣＰＵ１４ａは、送信回路１２にトリガ信号を出力し
て一方のトランスジューサに超音波信号を発生させて、
この超音波信号を受信する他方のトランスジューサが発
生する信号を受信回路１３を介して取り込むまでの時間
Ｔ１、Ｔ２をそれぞれ測り、この測った時間Ｔ１、Ｔ２
からガス流の流速を後述のようにして求める。

【００２２】また、μＣＯＭ１４のＣＰＵ１４ａは、ト
ランスジューサＴＤ１、ＴＤ２についての制御とは別の
タイミングで、トランスジューサＴＤ３についての制御
を行い、送信回路１２にトリガ信号を出力してパルスバ
ースト信号を発生させ、これをトランスジューサＴＤ３
に印加させて、このトランスジューサＴＤ３に超音波信
号を発生させる。また、トランスジューサＴＤ３から送
信され管壁１０ｂで反射された超音波信号を受信する同
じトランスジューサＴＤ３からの信号を受信回路１３に
受信させ、これに応じて受信回路１３が発生する信号を
取り込む。そして、ＣＰＵ１４ａは、送信回路１２にト
リガ信号を出力してトランスジューサＴＤ３に超音波信
号を発生させて、この超音波信号の反射の第１波と第２
波を受信する同じトランスジューサＴＤ３が発生する信
号を受信回路１３を介して取り込むまでの時間Ｔｒ１、
Ｔｒ２をそれぞれ測り、この測った時間Ｔｒ１、Ｔｒ２
からガス流路１０内と同じ温度、圧力、ガス種である
が、ガス流のない雰囲気における音速を後述のようにし
て求める。

【００２３】今、静止ガス中での音の伝搬速度（音速）
をｃ、ガス流の流速をｖとすると、ガス流の順方向の超
音波信号の伝搬速度は（ｃ＋ｖ）となる。トランスジュ
ーサＴＤ１及びＴＤ２間の距離をＬとすると、トランス
ジューサＴＤ１からの超音波信号がガス流と同じ方向に
進んでトランスジューサＴＤ２に到達する時間Ｔ１と、
トランスジューサＴＤ２からの超音波信号がガス流と逆
方向に進んでトランスジューサＴＤ１に到達する時間Ｔ
２とは、 Ｔ１=Ｌ／（ｃ＋ｖ） （１） Ｔ２=Ｌ／（ｃ−ｖ） （２） となる。（１）、（２）式より ｖ=（Ｌ／２）・（１／Ｔ１−１／Ｔ２） =（Ｌ／２）・（（Ｔ２−Ｔ１）／（Ｔ２・Ｔ１）） （３） となり、Ｌが既知であるときには、Ｔ１及びＴ２を計測
することによって流速ｖを求めることができる。

【００２４】なお、Ｔ２・Ｔ１=Ｌ² ／（ｃ＋ｖ）・
（ｃ−ｖ）=Ｌ² ／（ｃ² −ｖ² ）であり、流速ｖは音
速ｃに比べて極めて小さな数値であるので、式中のｖ²
はｃ² に比べて極めて小さく無視でき、Ｔ２・Ｔ１=Ｌ
² ／ｃ²とすることができる。そして、上式（３）は最
終的には、 ｖ=（（Ｔ２−Ｔ１）・ｃ² ）／２Ｌ =（Ｔ２−Ｔ１）・（ｃ² ）・（１／２Ｌ） と書き直すことができる。ここで、Ｔｄ=（Ｔ２−Ｔ
１）とすると、 ｖ=Ｔｄ・（ｃ²／２Ｌ） =Ｔｄ・ｋ （４） ただし、ｋ=ｃ²／２Ｌとなる。

【００２５】流速ｖが求められたときには、瞬時流量Ｑ
ｉはガス流路１０の既知の断面積をＳ、物の構造その他
によって変化する補正係数をαとすると、 Ｑｉ=Ｔｄ・α・Ｓ・ｋ =Ｋ・Ｔｄ （５） となり、瞬時流量Ｑｉが求められる。ただし、 Ｋ=α・Ｓ・ｋ （６） とする。なお、Ｋは上述の説明から明らかなように、音
速、ガス温度、ガス圧力など多くの要素を含んだ補正の
ための係数である。

【００２６】なお、式（６）中の静止ガス中の音速ｃに
ついては、図２に示したように、ガス流路１０に連通し
ているが、ガス流路１０中のガス流に影響されない静止
ガスの空所１０ａ中において、第３の音響トランスジュ
ーサＴＤ３から発した超音波信号が管壁１０ｂで反射し
てトランスジューサに戻ってくるまでの時間を計測し、
この時間によってトランスジューサＴＤ３から管壁１０
ｂまでの往復距離２ｌを割ることによって求めることが
できるので、この計測を適宜行って求めた音速ｃを用い
るようにすればよい。

【００２７】従って、瞬時流量Ｑｉを求める毎に、すな
わち、サンプリングする毎に、この流量Ｑｉに前回求め
た（サンプリングした）時点からの経過時間（サンプリ
ング間隔時間）を乗じることによって通過流量Ｑｔが求
まり、これを積算することによって、積算したガス積算
流量Ｑｓ、すなわち、ガス供給量（ガス使用量）を求め
ることができるようになる。そして、この積算流量Ｑｓ
を表示器１５に表示させることによって電子式ガスメー
タを構成することができる。

【００２８】μＣＯＭ１４内のＣＰＵ１４ａは、上述し
た流量計測を行うタイミング、すなわち、サンプリング
周期を決定するため以下のような処理を行い、またＲＡ
Ｍ１４ｃには、図４に示すように、この処理を行うため
に全流量すなわち積算流量を格納する全流量格納エリア
１４ｃ−１、前回計測した流量を格納する前回流量格納
エリア１４ｃ−２、前回決定したサンプリング周期を格
納する前回サンプリング周期格納エリア１４ｃ−３、後
述するようにサンプリング毎に計算によって求めた流量
係数を格納する流量係数格納エリア１４ｃ−４、補正値
１及び補正値２をそれぞれ格納した補正値格納エリア１
４ｃ−５などが形成されている。

【００２９】基本的には、本発明では、流量の変化に応
じてサンプリング周期を決定するため、前回計測した前
回流量と今回計測した今回流量との差をとり、この差を
サンプリング周期によって除して流量係数、すなわち、
単位時間当たりの流量変化量を求める。この流量係数
は、予め定めた関数によって決定される本来のサンプリ
ング周期を修正して次回の流量計測を行うためのサンプ
リング周期を定めるために利用される。

【００３０】例えば、本来のサンプリング周期がランダ
ム関数に基づいて発生されるランダムなものであるとす
ると、次回のサンプリング周期は次式によって決定され
る。 次回サンプリング周期=ランダム関数によって発生され
るランダム周期／（流量係数×補正値１＋補正値２） ここで、流量係数は次式によって決定される。 流量係数=｜今回計測流量−前回計測流量｜／今回サン
プリング周期

【００３１】また、補正値１は、図５のグラフに示す、
流量係数の変化に対するサンプリング周期の関係を示す
直線の傾斜を決めるものであり、補正値２は流量変化が
なく流量係数が０に近づき上記式の分母が０に近づいた
とき、サンプリング周期が無限大に大きくならないよう
にし、最長のサンプリング周期を規定するためのもので
ある。

【００３２】上述した実施の形態では、流量係数の大き
さに応じて連続的にサンプリング周期が変化されるよう
になるが、例えばＲＡＭ１４ｃのデータエリアに、流量
係数の複数の大きさの範囲に対応したデータを格納した
データテーブルを用意しておき、これを上述のようにし
て計算した流量係数の大きさによって読み出し、これに
よってランダム周期を除すことによって決定することも
できる。この場合には、図６に示すように、流量係数の
変化に対するサンプリング周期の関係は階段状になる。

【００３３】上述した本発明におけるサンプリング周期
の決定方法によれば、流体の流れが激しく変化する場合
には、サンプリング周期が短くなって計測精度が向上す
る。また、流体の流れがない場合や流れていても一定流
量で変化のない場合には、サンプリング周期が長くなっ
てサンプリング回数が低減するので電力消費が抑えられ
る。これは、流体の流量を積算する場合、流体が流れて
いないときには、サンプリング周期が長くても誤差の影
響が殆どなく、また流体が流れていても一定流量であれ
ば、サンプリング周期が長くても誤差が少ないからであ
り、計測精度を損なうことなく、消費電力の削減を図る
ことができる。

【００３４】なお、一定サンプリング周期（例えば２
秒）の場合にサンプリングとサンプリングとの間だけ故
意にガスを流したとき（盗難があったとき）検針できな
くなるが、サンプリング周期をランダム関数に基づいて
発生することによって、そのような検針できなくなるこ
とを無くすることができる。勿論、この場合、ガスの流
れのない部分をあるとして検針する区間となったり、逆
にガスの流れのある部分を検針しない区間となる可能性
が生じるが、例えば１ヶ月の検針支払サイクルで考える
と、実際の流れの積算値と検針された流れの積算値はほ
ぼ等しくなる。すなわち、短い期間で見ると誤差は大き
いが１ヶ月単位で見ると誤差は小さくなる。ランダムな
サンプリング周期を平均２秒（変化範囲0.2〜3.8秒）と
しても、一定のサンプリング周期が２秒の場合と変わら
なくなる。

【００３５】以上流量計測方法及びこの方法を実施する
装置、並びに電子式ガスメータの概略動作を説明した
が、ＣＰＵ１４ａが行う処理を示す図７のフローチャー
トを参照して、以下その詳細を説明する。

【００３６】ＣＰＵ１４ａは例えば電源投入によって動
作を開始し、その最初のステップＳ１において後述する
ステップＳ６において決定したサンプリング周期にてガ
ス流の流量を計測する。この計測は、上述した超音波式
の電子ガスメータでは例えば上式（５）にて求めた瞬時
流量Ｑｉにサンプリング周期を乗じて通過流量を求める
ことによって行う。その後ステップＳ２に進んで積算流
量格納エリアに格納されているそれまでの積算流量にス
テップＳ１において求めた通過流量を加算し、その新し
い積算流量値をそれまでのものに代えて積算流量格納エ
リアに格納する。続いてステップＳ３に進み、ここで流
量係数を上述した式により、すなわち、ステップＳ１に
おいて計測した今回流量から前回流量格納エリアに格納
されている前回流量を差し引いた値の絶対値を前回サン
プリング周期格納エリアの値によって除して求める。

【００３７】その後ステップＳ４に進み、ここで次回の
サンプリング周期を、上述した式により、すなわち、上
記ステップＳ３において求めた流量係数に補正値１を乗
じたものに補正値２を加算したもので、ランダム関数に
基づいて発生したランダム周期を除すことにより求める
か、又は、ステップＳ３において求めた流量係数によっ
てデータテーブルから求めた値によってランダム関数に
基づいて発生したランダム周期を除すことにより求め
る。続いてステップＳ５に進んで上記ステップＳ１にお
いて計測した今回流量を前回流量格納エリアに格納し、
上記ステップＳ４で求めたサンプリング周期を前回サン
プリング周期格納エリアにそれまでのサンプリング周期
に代えて格納し、この格納したサンプリング周期を上記
ステップ１におけるサンプリングのために利用すること
を続くステップＳ６において決定する。

【００３８】以上フローチャートを参照して行った動作
の説明から明らかなように、予め定めたプログラムに従
って動作するμＣＯＭ１４内のＣＰＵ１４ａは、相前後
して計測した流量の差の絶対値を前回サンプリングから
の時間によって除して単位時間当たりの流量の変化を表
す流量係数を求める流量係数演算手段１４ａ−１と、流
量係数の大きさに応じて次回のサンプリング周期を定
め、流量係数が大きいとき短く、小さいとき長くするサ
ンプリング周期決定手段１４ａ−２としてそれぞれ働い
ている。

【００３９】μＣＯＭ１４内のＣＰＵ１４ａはまた、流
体の流量をサンプリング周期によって間欠的に計測する
流量計測手段１４ａ−３と、間欠的に計測した流量を積
算して積算流量を求める流量積算手段１４ａ−４として
もそれぞれ働いている。

【００４０】上述した実施の形態による流量計測装置で
は、流量係数演算手段１４ａ−１として働いているＣＰ
Ｕ１４ａが相前後して計測した流量の差の絶対値を前回
サンプリングからの時間によって除して単位時間当たり
の流量の変化を表す流量係数を求め、サンプリング周期
決定手段１４ａ−２として働いているＣＰＵ１４ａが流
量係数の大きさに応じて次回のサンプリング周期を定
め、流量係数が大きいとき短く、小さいとき長くするの
で、流量の変化がはげしいときにはサンプリング周期を
短く、また流体が流れていないときや、流体が流れてい
ても一定流量で変化のないときにはサンプリング周期を
長くすることができる。

【００４１】この様子を示すと、図８のようになり、流
量のないときには長いランダム周期、流量が増加してい
るときには短いランダム周期、流量が安定して一定流量
が流れているときには流量がないときと同様な比較的長
いランダム周期、その後流量が減少しているときには短
いランダム周期、そして流量が再び無くなったときには
長いランダム周期のサンプリング周期によってサンプリ
ングがそれぞれ行われる。

【００４２】また、サンプリング周期決定手段１４ａ−
２として働いているＣＰＵ１４ａが、予め定められた関
数で発生される周期を流量係数に補正値１を乗じたもの
で除して、流量係数に対して連続的な関係で変化するサ
ンプリング周期を決定するので、補正値１を用意してお
くだけで、流量の変化がはげしいときにはその変化に忠
実に対応してサンプリング周期を短く、また流体が流れ
ていないときや、流体が流れていても一定流量で変化の
ないときにはサンプリング周期を長くすることができ
る。

【００４３】更に、サンプリング周期決定手段１４ａ−
２として働いているＣＰＵ１４ａが、予め定められた関
数で発生される周期を前記流量係数に対応して予め用意
したデータテーブルを参照して得た値によって除して、
前記流量係数に対して階段的な関係で変化するサンプリ
ング周期を決定するので、面倒な計算をすることなく、
ＲＡＭ１４ｃ内のデータエリアに予め用意したデータテ
ーブルを参照するだけで、流量の変化がはげしいときに
はサンプリング周期を短く、また流体が流れていないと
きや、流体が流れていても一定流量で変化のないときに
はサンプリング周期を長くすることができる。

【００４４】上述した実施の形態による電子式ガスメー
タでは、流量係数演算手段１４ａ−１として働いている
ＣＰＵ１４ａが相前後して計測した流量の差の絶対値を
前回サンプリングからの時間によって除して単位時間当
たりの流量の変化を表す流量係数を求め、サンプリング
周期決定手段１４ａ−２として働いているＣＰＵ１４ａ
が流量係数の大きさに応じて次回のサンプリング周期を
定め、流量係数が大きいとき短く、小さいとき長くする
ので、流量の変化がはげしいときにはサンプリング周期
を短くし、このことによって積算流量を求めるための各
サンプリング毎の流量を精度よく求めつつ、流体が流れ
ていないときや、流体が流れていても一定流量で変化の
ないときにはサンプリング周期を長くすることができ
る。

【００４５】上述した実施の形態においては、流量測定
手段１４ａ−３が超音波式として構成されているが、こ
れはガス流路１０中のガスの流速に応じて変化する物理
量を間欠的に測定することのできるものであれば、フル
イディック式流量計など他の形式のものであってもよ
い。

【００４６】また、実施の形態では、ガスの流量を計測
するようにしているが、本発明の方法及び装置はガス以
外の流体の流量を計測するものに等しく適用することが
できる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１又は２記載
の発明によれば、流量の変化がはげしいときにはサンプ
リング周期を短く、また流体が流れていないときや、流
体が流れていても一定流量で変化のないときにはサンプ
リング周期を長くすることができるので、脈流などによ
って変化する流体の流量を間欠的な計測によっても電力
消費を増大することなく精度良く計測できる流量計測方
法及び装置が得られる。

【００４８】更に、請求項３記載の発明によれば、請求
項２記載の発明の作用に加え、補正値を用意しておくだ
けで、流量の変化がはげしいときにはその変化に忠実に
対応してサンプリング周期を短く、また流体が流れてい
ないときや、流体が流れていても一定流量で変化のない
ときにはサンプリング周期を長くすることができるの
で、脈流などによって変化する流体の流量を間欠的な計
測によっても、予め複雑なデータを有することなく、精
度良く計測できる流量計測装置が得られる。

【００４９】更に、請求項４記載の発明によれば、請求
項２記載の発明の、面倒な計算をすることなく、予め用
意したデータテーブルを参照するだけで、流量の変化が
はげしいときにはサンプリング周期を短く、また流体が
流れていないときや、流体が流れていても一定流量で変
化のないときにはサンプリング周期を長くすることがで
きるので、脈流などによって変化する流体の流量を間欠
的な計測によっても、計算量を少なくして簡単に精度良
く計測できる流流量計測装置が得られる。

【００５０】請求項５記載の発明によれば、流量の変化
がはげしいときにはサンプリング周期を短くし、このこ
とによって積算流量を求めるための各サンプリング毎の
流量を精度よく求めつつ、流体が流れていないときや、
流体が流れていても一定流量で変化のないときにはサン
プリング周期を長くすることができるので、流量の誤差
を低減してガス使用量を正確に積算表示できるようにし
た電子式ガスメータが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の流量計測装置、（ｂ）は流量
計測装置を組み込んだ本発明の電子式ガスメータの基本
構成をそれぞれ示す図である。

【図２】本発明による流量計測装置及び電子式ガスメー
タの一実施の形態を示す図である。

【図３】図２中のμＣＯＭの構成を示す図である。

【図４】図２中のμＣＯＭ内のＲＡＭに形成されたエリ
アの一部を示す図である。

【図５】流量係数とサンプリング周期との一関係を説明
するためのグラフである。

【図６】流量係数とサンプリング周期との他の関係を説
明するためのグラフである。

【図７】図２中のμＣＯＭのＣＰＵが行う処理を示すフ
ローチャートである。

【図８】本発明による流量計測において、ガス流量の変
化に応じて変化するサンプリング周期の様子を示す図で
ある。

【符号の説明】

１４ａ−１ 流量係数演算手段（ＣＰＵ） １４ａ−２ サンプリング周期決定手段
（ＣＰＵ） １４ａ−３ 流量計測手段（ＣＰＵ） １４ａ−４ 流量積算手段（ＣＰＵ） １５ 表示手段（表示器）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の流量をサンプリング周期によって
   間欠的に計測する流量計測方法において、 相前後して計測した流量の差の絶対値を前回サンプリン
   グからの時間によって除して単位時間当たりの流量の変
   化を表す流量係数を求め、 該流量係数の大きさに応じて次回のサンプリング周期を
   決定し、前記流量係数が大きいとき短く、小さいとき長
   くすることを特徴とする流量計測方法。
2. 【請求項２】 流体の流量をサンプリング周期によって
   間欠的に計測する流量計測装置において、 相前後して計測した流量の差の絶対値を前回サンプリン
   グからの時間によって除して単位時間当たりの流量の変
   化を表す流量係数を求める流量係数演算手段と、 該流量係数の大きさに応じて次回のサンプリング周期を
   定め、前記流量係数が大きいとき短く、小さいとき長く
   するサンプリング周期決定手段とを備えることを特徴と
   する流量計測装置。
3. 【請求項３】 前記サンプリング周期決定手段が、予め
   定められた関数で発生される周期を前記流量係数に補正
   値を乗じたもので除して、前記流量係数に対して連続的
   な関係で変化するサンプリング周期を決定することを特
   徴とする請求項２記載の流量計測装置。
4. 【請求項４】 前記サンプリング周期決定手段が、予め
   定められた関数で発生される周期を前記流量係数に対応
   して予め用意したデータテーブルを参照して得た値によ
   って除して、前記流量係数に対して階段的な関係で変化
   するサンプリング周期を決定することを特徴とする請求
   項２記載の流量計測装置。
5. 【請求項５】 ガスの流量をサンプリング周期によって
   間欠的に計測する流量計測手段と、該間欠的に計測した
   流量を積算して積算流量を求める流量積算手段とを備
   え、該求めた積算流量を表示手段に表示する電子式ガス
   メータにおいて、 前記流量計測手段によって相前後して計測した前記流量
   の差の絶対値を前回サンプリングからの時間によって除
   して単位時間当たりの流量の変化を表す流量係数を求め
   る流量係数演算手段と、 該流量係数の大きさに応じて前記流量計測手段における
   次回のサンプリング周期を求め、前記流量係数が大きい
   とき短く、小さいとき長くするサンプリング周期決定手
   段とを備えることを特徴とする電子式ガスメータ。