JPH11281430A

JPH11281430A - 流量測定方法、流量測定装置、並びに、電子式ガスメータ

Info

Publication number: JPH11281430A
Application number: JP10087547A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Tanaka; 真一田中
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1999-10-15
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: JP3339407B2

Abstract

(57)【要約】【課題】流路内の気体に脈動が発生しても、流体流量
を正確に測定する。【解決手段】流体が内部を流れる流路３内に流体の流
れ方向Ａに間隔をおいて配置された、第１音響トランス
デューサＴＤ１と第２音響トランスデューサＴＤ３との
間で送受信される超音波信号の第１及び第２の各伝搬時
間の連続複数回の計測を、一方を先にし他方を後に続け
る脈動時パターンで、高分解能計測実行手段１１Ａによ
り間欠的に行い、第１平均値割出手段１１Ｂが割り出す
連続複数回計測した第１伝搬時間の平均値と、第２平均
値割出手段１１Ｃが割り出す連続複数回計測した第２伝
搬時間の平均値との差である平均差値を平均差値割出手
段１１Ｄにより割り出し、少なくとも記流路３内の流体
に所定の判定値を上回る大きさの脈動が存在する際に、
平均差値割出手段１１Ｄが割り出す平均差値を基に、流
路３における流体の流量を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の超音波振動
子を用いる超音波を利用して流路内での流体の流量を測
定する流量測定方法とその装置、並びに、測定した流量
を表示する電子式ガスメータに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開平８−３１３３１７号公報
に開示された流量計測装置に代表される超音波式の流量
測定装置では、流体の流量測定を次のようにして行うの
が通常である。

【０００３】即ち、流体の流れ方向に間隔をおいて流路
内に一対の超音波振動子（音響トランスデューサ）を配
置し、これら間で送受される超音波の伝搬時間、即ち、
流体の流れ方向とその逆方向との各々における超音波伝
搬時間を所定時間周期毎に各々サンプリングして、その
サンプリング値の差を基に流体の瞬時流量を検出し、こ
の瞬時流量に流路の断面積とサンプリング周期である所
定時間とを乗じることで、流体の流量測定を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した流
路に接続されている流体の消費源が、例えばガスヒート
ポンプのような、流体の消費とその停止とを短時間に繰
り返すものであると、この断続的な流体の消費によって
流路内に流体の脈動が発生し、その結果、流量測定装置
の配置された流路部分に流体の脈動が発生していると、
流体消費源による流体の消費量がたとえ一定していて
も、流量測定装置において検出される流体の瞬時流量が
脈動に合わせて周期的に変動して、流量測定装置により
測定される流体の流量が、実際の流量に対して誤差を有
する値となってしまう。

【０００５】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので
あり、本発明の目的は、流量を測定する流体が流れる流
路内に流体の脈動が発生したとしても、流体の脈動の発
生に起因する流体の瞬時流量の検出誤差の発生を抑制
し、流体流量を正確に測定することができる流量測定方
法と、この方法を実施する際に用いて好適な流量測定装
置、並びに、流体がガスである場合にその流量を正確に
測定し表示させることができる電子式ガスメータを提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する請求
項１乃至請求項６に記載した本発明は流量測定方法に関
するものであり、請求項７乃至請求項１０に記載した本
発明は流量測定装置に関するものであり、請求項１１に
記載した本発明は電子式ガスメータに関するものであ
る。

【０００７】そして、請求項１に記載した本発明の流量
測定方法は、流体が内部を流れる流路内に配置された第
１音響トランスデューサから送信された超音波信号が、
前記流路内の前記第１音響トランスデューサから前記流
体の流れ方向に間隔をおいた箇所に配置された第２音響
トランスデューサにより受信されるまでの第１伝搬時間
の計測と、前記第２音響トランスデューサから送信され
た超音波信号が前記第１音響トランスデューサにより受
信されるまでの第２伝搬時間の計測とを間欠的に行い、
前記第１及び第２の両伝搬時間を基に、前記流路におけ
る前記流体の流量を測定するに当たり、前記流路内の前
記流体に所定の判定値を上回る大きさの脈動が存在する
際に、間欠的に行う前記伝搬時間計測のパターンを、前
記第１伝搬時間の連続複数回の計測と前記第２伝搬時間
の連続複数回の計測とのうち一方を先に、他方を後に続
ける脈動時パターンとし、連続複数回計測した前記第１
伝搬時間の平均値と、連続複数回計測した前記第２伝搬
時間の平均値との差を基に、前記流路における前記流体
の流量を測定するようにしたことを特徴とする。

【０００８】また、請求項２に記載した本発明の流量測
定方法は、間欠的に行う前記伝搬時間計測のパターンを
当初は、前記第１伝搬時間の計測と前記第２伝搬時間の
計測とを各々１回ずつ行う通常パターンとし、前記判定
値を上回る大きさでは前記流路内の前記流体に存在して
いなかった脈動が、該流路内の前記流体に発生した際
に、前記伝搬時間計測のパターンを前記通常パターンか
ら前記脈動時パターンに変更し、前記第１及び第２の両
伝搬時間の差を基に、前記流路における前記流体の流量
を測定するようにした。

【０００９】さらに、請求項３に記載した本発明の流量
測定方法は、前記通常パターンによる伝搬時間計測の結
果を基に、前記流路内の前記流体に前記判定値を上回る
大きさの脈動が存在するか否かを判定し、該判定の結果
が、前記流路内の前記流体に前記判定値を上回る大きさ
の脈動が存在しない旨の判定から存在する旨の判定に変
化した際に、前記伝搬時間計測のパターンを前記通常パ
ターンから前記脈動時パターンに変更するようにした。

【００１０】また、請求項４に記載した本発明の流量測
定方法は、前記通常パターンによる伝搬時間計測の結果
を基に、前記流路内の前記流体に存在する前記判定値を
上回る大きさの脈動の周期を推定し、当該脈動周期の推
定後、前記脈動時パターンによる前記第１伝搬時間の連
続複数回の計測と前記第２伝搬時間の連続複数回の計測
とを、前記推定した脈動の周期及び該推定した脈動の整
数倍の周期のうちいずれか１つの周期の時間に亘って各
々行うようにした。

【００１１】さらに、請求項５に記載した本発明の流量
測定方法は、前記判定値を上回る大きさで前記流路内の
前記流体に存在した前記脈動が、該流路内の前記流体か
ら消滅した際に、前記伝搬時間計測のパターンを前記脈
動時パターンから前記通常パターンに変更し、前記第１
及び第２の両伝搬時間の差を基に、前記流路における前
記流体の流量を測定するようにした。

【００１２】また、請求項６に記載した本発明の流量測
定方法は、前記脈動時パターンによる伝搬時間計測の結
果を基に、前記流路内の前記流体に前記判定値を上回る
大きさの脈動が存在するか否かを判定し、該判定の結果
が、前記流路内の前記流体に前記判定値を上回る大きさ
の脈動が存在する旨の判定から存在しない旨の判定に変
化した際に、前記伝搬時間計測のパターンを前記脈動時
パターンから前記通常パターンに変更するようにした。

【００１３】さらに、請求項７に記載した本発明の流量
測定装置は、図１に基本構成図で示すように、流体が内
部を流れる流路３内に配置された第１音響トランスデュ
ーサＴＤ１から送信された超音波信号が、前記流路３内
の前記第１音響トランスデューサＴＤ１から前記流体の
流れ方向Ａに間隔をおいた箇所に配置された第２音響ト
ランスデューサＴＤ３により受信されるまでの第１伝搬
時間の計測と、前記第２音響トランスデューサＴＤ３か
ら送信された超音波信号が前記第１音響トランスデュー
サＴＤ１により受信されるまでの第２伝搬時間の計測と
を間欠的に行い、前記第１及び第２の両伝搬時間を基
に、前記流路３における前記流体の流量を測定する流量
測定装置において、前記第１伝搬時間の連続複数回の計
測と、前記第２伝搬時間の連続複数回の計測とを、一方
を先にし他方を後に続ける脈動時パターンで、前記伝搬
時間計測を間欠的に行う高分解能計測実行手段１１Ａ
と、前記高分解能計測実行手段１１Ａにより連続複数回
計測した前記第１伝搬時間の平均値を割り出す第１平均
値割出手段１１Ｂと、前記高分解能計測実行手段１１Ａ
により連続複数回計測した前記第２伝搬時間の平均値を
割り出す第２平均値割出手段１１Ｃと、前記第１平均値
割出手段１１Ｂが割り出した平均値と前記第２平均値割
出手段１１Ｃが割り出した平均値との差である平均差値
を割り出す平均差値割出手段１１Ｄとを備え、少なくと
も前記流路３内の前記流体に所定の判定値を上回る大き
さの脈動が存在する際に、前記平均差値割出手段１１Ｄ
が割り出す前記平均差値を基に、前記流路３における前
記流体の流量を測定することを特徴とする。

【００１４】また、請求項８に記載した本発明の流量測
定装置は、前記流路３内の前記流体に所定の判定値を上
回る大きさの脈動が存在しない状態から存在する状態に
変化したことを検出する脈動発生検出手段１１Ｅをさら
に備えていて、該脈動発生検出手段１１Ｅの検出結果を
基に前記高分解能計測実行手段１１Ａが、前記流路３内
の前記流体に所定の判定値を上回る大きさの脈動が存在
しない状態から存在する状態に変化した後に、前記脈動
時パターンで前記伝搬時間計測を間欠的に行うと共に、
前記流路３内の前記流体に所定の判定値を上回る大きさ
の脈動が存在しない状態から存在する状態に変化したこ
とを前記脈動発生検出手段１１Ｅが検出する前に、前記
第１伝搬時間と前記第２伝搬時間とを各々１回ずつ計測
する通常パターンで前記伝搬時間計測を間欠的に行う通
常分解能計測実行手段１１Ｆと、該通常分解能計測実行
手段１１Ｆにより計測した前記第１伝搬時間と前記第２
伝搬時間との差値を割り出す差値割出手段１１Ｇとをさ
らに備え、前記流路３内の前記流体に所定の判定値を上
回る大きさの脈動が存在しない状態から存在する状態に
変化したことを前記脈動発生検出手段１１Ｅが検出する
前に、前記差値割出手段１１Ｇが割り出す前記差値を基
に、前記流路３における前記流体の流量を測定するもの
とした。

【００１５】さらに、請求項９に記載した本発明の流量
測定装置は、前記通常パターンによる伝搬時間計測の結
果を基に、前記流路３内の前記流体に存在する前記判定
値を上回る大きさの脈動の周期を推定する脈動周期推定
手段１１Ｈをさらに備え、該脈動周期推定手段１１Ｈが
前記判定値を上回る大きさの脈動の周期を推定した後、
前記高分解能計測実行手段１１Ａが、前記第１伝搬時間
の連続複数回の計測と、前記第２伝搬時間の連続複数回
の計測とを、前記脈動周期推定手段１１Ｈが推定した前
記判定値を上回る大きさの脈動の周期及び該推定した脈
動の周期の整数倍の周期のうちいずれか１つの周期の時
間に亘って各々行うものとした。

【００１６】また、請求項１０に記載した本発明の流量
測定装置は、前記高分解能計測実行手段１１Ａによる前
記脈動時パターンの伝搬時間計測の結果を基に、前記流
路３内の前記流体に前記判定値を上回る大きさの脈動が
存在する状態から存在しない状態に変化したことを検出
するか否かを判定する脈動消滅検出手段１１Ｊをさらに
備え、前記流路３内の前記流体に前記判定値を上回る大
きさの脈動が存在する状態から存在しない状態に変化し
たことを前記脈動消滅検出手段１１Ｊが検出した後に、
前記差値割出手段１１Ｇが割り出す前記差値を基に、前
記流路３における前記流体の流量を測定するものとし
た。

【００１７】さらに、請求項１１に記載した本発明の電
子式ガスメータは、請求項７、８、９又は１０記載の流
量測定装置を備え、前記測定した前記流路３における前
記流体の流量を表示部１３に表示させることを特徴とす
る。

【００１８】請求項１に記載した本発明の流量測定方法
によれば、流路内の流体に所定の判定値を上回る大きさ
の脈動があると、第１音響トランスデューサから送信さ
れた超音波信号が第２音響トランスデューサにより受信
されるまでの第１伝搬時間や、第２音響トランスデュー
サから送信された超音波信号が第１音響トランスデュー
サにより受信されるまでの第２伝搬時間に、流体の流量
変化とは無関係の変動が周期的に生じる。

【００１９】したがって、第１伝搬時間の計測と第２伝
搬時間の計測とを各々１回ずつとすると、流路内の流体
に所定の判定値を上回る大きさの脈動がある際に、例え
ば、流体の脈動による第１伝搬時間や第２伝搬時間の周
期的な変動のピーク時にこれらを計測する場合と、第１
伝搬時間や第２伝搬時間の周期的な変動の最小の時点で
これらを計測する場合とで、第１伝搬時間や第２伝搬時
間の計測値に大幅な相違が生じる。

【００２０】これに対し、流路内の流体に所定の判定値
を上回る大きさの脈動がある際に、第１伝搬時間の計測
と第２伝搬時間の計測とを各々連続複数回ずつ行う脈動
時パターンによって伝搬時間計測を間欠的に行うと、第
１伝搬時間を間欠時間よりも短い間隔で複数回連続して
計測することとなり、また、この前か後に、第２伝搬時
間を間欠時間よりも短い間隔で複数回連続して計測する
こととなる。

【００２１】そうすると、連続複数回分の第１伝搬時間
の計測値や連続複数回分の第２伝搬時間の計測値に各々
現れる、流体の脈動の及ぼす影響による変動の度合い
が、互いに異なることになり、この変動の度合いが互い
に異なって現れる、連続複数回計測した第１伝搬時間と
連続複数回計測した第２伝搬時間とを各々平均すること
で、流体の脈動の及ぼす影響がこれら各平均値に変動と
して現れる度合いは、計測回数を各々１回ずつとした場
合の第１伝搬時間の計測値や第２伝搬時間の計測値に、
流体の脈動の及ぼす影響が変動として現れるのに比べ
て、緩和される。

【００２２】このため、流路内の流体に所定の判定値を
上回る大きさの脈動が存在する際に、第１伝搬時間や第
２伝搬時間を計測する間欠時間そのものを短縮して消費
電力の大幅な増加を招くことなく、流路内の流体の脈動
に起因する流体の瞬時流量の検出誤差の発生を抑制し、
流体流量を正確に測定することが可能となる。

【００２３】尚、請求項７に記載した本発明の流量測定
装置についても、上述と同様のことが言える。

【００２４】また、請求項２に記載した本発明の流量測
定方法によれば、流路内の流体に所定の判定値を上回る
大きさの脈動が発生する前であれば、第１伝搬時間や第
２伝搬時間を各々連続複数回計測してその平均値を求め
ることをせず、その代わりに、第１伝搬時間や第２伝搬
時間を各々１回ずつしか計測しなくても、流体の脈動の
及ぼす影響がないので、計測値に変動が生じることがな
い。

【００２５】したがって、流路内の流体に所定の判定値
を上回る大きさの脈動が発生する前においては、第１伝
搬時間や第２伝搬時間を各々連続複数回計測する脈動時
パターンよりも計測が容易に済む、通常パターンによる
伝搬時間計測で得た第１伝搬時間や第２伝搬時間の各々
１回ずつの計測値の差により、第１伝搬時間や第２伝搬
時間を各々連続複数回計測しそれらの平均値の差を基に
測定した流体の流量と同等の精度で、流体の流量を測定
することが可能となる。

【００２６】さらに、請求項３に記載した本発明の流量
測定方法によれば、間欠的に行う前記伝搬時間計測のパ
ターンを、流路内の流体に所定の判定値を上回る大きさ
の脈動が発生する前の当初に行う通常パターンから、流
路内の流体に所定の判定値を上回る大きさの脈動が発生
した後に行う脈動時パターンに変更するに当たり、その
変更を行う時点を、流体流量の測定のために通常パター
ンによって計測される第１伝搬時間や第２伝搬時間の計
測値を基にして、新たな測定値や検出手段等を用いずに
検出することが可能となる。

【００２７】尚、請求項８に記載した本発明の流量測定
装置についても、上述と同様のことが言える。

【００２８】また、請求項４に記載した本発明の流量測
定方法によれば、脈動時パターンによる伝搬時間計測の
結果を基に脈動の周期を推定した後、この推定した脈動
の周期、及び、この推定した脈動の周期の整数倍の周期
のうちいずれか１つの周期の時間に亘って、脈動時パタ
ーンによる第１伝搬時間の連続複数回の計測と第２伝搬
時間の連続複数回の計測とを各々行うと、第１伝搬時間
の計測値と第２伝搬時間の計測値とのいずれについて
も、流体の脈動により現れる変動が最小のものからのピ
ーク時のものまで、変動の度合いが互いに異なる計測値
が一通り得られることになる。

【００２９】このため、推定した脈動の周期及び整数倍
の周期のうちいずれか１つの周期の時間に亘って連続複
数回計測した第１伝搬時間の平均値は、流路内の流体に
所定の判定値を上回る大きさの脈動がなく、この脈動の
及ぼす影響がない状態で計測した第１伝搬時間とほぼ一
致し、また、同様に、推定した脈動の周期、及び、この
推定した脈動の周期の整数倍の周期のうちいずれか１つ
の周期の時間に亘って連続複数回計測した第２伝搬時間
の平均値は、流路内の流体に所定の判定値を上回る大き
さの脈動がなく、この脈動の及ぼす影響がない状態で計
測した第２伝搬時間とほぼ一致することになる。

【００３０】したがって、連続複数回計測した第１伝搬
時間の平均値と連続複数回計測した第２伝搬時間の平均
値との差を基に流体の流量を測定することで、流路内の
流体に所定の判定値を上回る大きさの脈動がどのような
周期で発生していても、その脈動の及ぼす影響で第１伝
搬時間の計測値や第２伝搬時間の計測値に現れる変動を
相殺して、流体流量を正確に測定することが可能とな
る。

【００３１】尚、請求項９に記載した本発明の流量測定
装置についても、上述と同様のことが言える。

【００３２】さらに、請求項５に記載した本発明の流量
測定方法によれば、流路内の流体に発生していた所定の
判定値を上回る大きさの脈動が消滅した後であれば、第
１伝搬時間や第２伝搬時間を各々連続複数回計測してそ
の平均値を求めることをせず、その代わりに、第１伝搬
時間や第２伝搬時間を各々１回ずつしか計測しなくて
も、流体の脈動の及ぼす影響がないので、計測値に変動
が生じることがない。

【００３３】したがって、流路内の流体に所定の判定値
を上回る大きさの脈動が発生していた所定の判定値を上
回る大きさの脈動が消滅した後においては、第１伝搬時
間や第２伝搬時間を各々連続複数回計測する脈動時パタ
ーンよりも計測が容易に済む、通常パターンによる伝搬
時間計測で得た第１伝搬時間や第２伝搬時間の各々１回
ずつの計測値の差により、第１伝搬時間や第２伝搬時間
を各々連続複数回計測しそれらの平均値の差を基に測定
した流体の流量と同等の精度で、流体の流量を測定する
ことが可能となる。

【００３４】また、請求項６に記載した本発明の流量測
定方法によれば、間欠的に行う前記伝搬時間計測のパタ
ーンを、流路内の流体に所定の判定値を上回る大きさの
脈動が発生した後に行う脈動時パターンから、流路内の
流体に所定の判定値を上回る大きさの脈動が発生する前
の当初に行う通常パターンに変更するに当たり、その変
更を行う時点を、流体流量の測定のために脈動時パター
ンによって連続複数回ずつ計測される第１伝搬時間や第
２伝搬時間の計測値を基にして、新たな測定値や検出手
段等を用いずに検出することが可能となる。

【００３５】尚、請求項１０に記載した本発明の流量測
定装置についても、上述と同様のことが言える。

【００３６】さらに、請求項１１に記載した本発明のガ
スメータについては、請求項１、請求項３、請求項４、
並びに、請求項６に記載した本発明の流量測定方法につ
いて各々先に述べたことのうち、いずれか１つと同様の
ことが言え、さらにその上で、表示部に正確な流体流量
を表示させることが可能となる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明による流量測定方法
及び流量測定装置を電子式ガスメータに適用した場合の
実施形態を、図面を参照して説明する。

【００３８】図２は本発明の一実施形態に係る電子式ガ
スメータの概略構成を示す説明図であり、図２中引用符
号１で示す本実施形態の電子式ガスメータ（以下、ガス
メータと略記する）は、流路３、第１及び第２の音響ト
ランスデューサＴＤ１，ＴＤ３、送信回路５、受信回路
７、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと略記す
る）１１、並びに、表示部１３を有している。

【００３９】前記流路３は、ガスメータ１の内部に設け
られており、この流路３には、ガスメータ１が接続され
ている不図示のガス配管内を流れる不図示のガスが導入
され、矢印Ａで示す流れ方向に流れた後、前記ガス配管
の下流側箇所に排出されるように構成されている。

【００４０】前記第１音響トランスデューサＴＤ１は、
流路３内にその送受信面を流れ方向Ａにおける下流側に
向けて配置されており、また、前記第２音響トランスデ
ューサＴＤ３は、流路３内にその送受信面を、流れ方向
Ａにおける上流側に向け、第１音響トランスデューサＴ
Ｄ１の送受信面と対向するように配置されている。

【００４１】前記送信回路５は、第１トランスデューサ
インタフェース回路（以下、第１ＴＤＩ／Ｆ回路と略記
する）９ａを介して第１音響トランスデューサＴＤ１に
接続されていると共に、第２トランスデューサインタフ
ェース回路（以下、第２ＴＤＩ／Ｆ回路と略記する）９
ｂを介して第２音響トランスデューサＴＤ３に接続され
ている。

【００４２】そして、送信回路５は、第１ＴＤＩ／Ｆ回
路９ａ及び第２ＴＤＩ／Ｆ回路９ｂのうちいずれか一方
を介して、第１音響トランスデューサＴＤ１及び第２音
響トランスデューサＴＤ３のうちいずれか一方に対し
て、その一方の音響トランスデューサＴＤ１，ＴＤ３か
ら超音波信号を出力させるために、駆動信号をパルスバ
ーストの形で出力するように構成されている。

【００４３】前記受信回路７は、第１ＴＤＩ／Ｆ回路９
ａを介して第１音響トランスデューサＴＤ１に接続され
ていると共に、第２ＴＤＩ／Ｆ回路９ｂを介して第２音
響トランスデューサＴＤ３に接続されている。

【００４４】そして、受信回路７は、第１ＴＤＩ／Ｆ回
路９ａ及び第２ＴＤＩ／Ｆ回路９ｂのうちいずれか他方
を介して、第１音響トランスデューサＴＤ１及び第２音
響トランスデューサＴＤ３のうちいずれか他方から入力
される、その他方の音響トランスデューサＴＤ１，ＴＤ
３により受信された超音波信号を前置増幅処理し、検出
信号として出力するように構成されている。

【００４５】前記マイコン１１は、ＣＰＵ１１ａ、ＲＡ
Ｍ１１ｂ、及び、ＲＯＭ１１ｃを有しており、このう
ち、ＣＰＵ１１ａには、ＲＡＭ１１ｂ及びＲＯＭ１１ｃ
の他、前記送信回路５、受信回路７、及び、表示部１３
が各々接続されている。

【００４６】前記ＲＡＭ１１ｂは、各種データ記憶用の
データエリア及び各種処理作業に用いるワークエリアを
有しており、前記ＲＯＭ１１ｃには、ＣＰＵ１１ａに各
種処理動作を行わせるための制御プログラムが格納され
ている。

【００４７】また、前記表示部１３は、第１音響トラン
スデューサＴＤ１と第２音響トランスデューサＴＤ３と
の間で送受信される超音波信号の伝搬時間を基にマイコ
ン１１で割り出される、前記不図示のガス配管乃至流路
３内を流れるガスの積算流量等を表示するように構成さ
れている。

【００４８】次に、前記ＲＯＭ１１ｃに格納された制御
プログラムに従いＣＰＵ１１ａが行うガスの流量測定処
理を、図３乃至図９のフローチャートを参照して説明す
る。

【００４９】ガスメータ１内の不図示の電池が接続され
てマイコン１１が起動し、プログラムがスタートする
と、ＣＰＵ１１ａは、まず、図３にメインルーチンのフ
ローチャートで示すように、ＲＡＭ１１ｂのワークエリ
ア内に設けられた各種フラグエリアのフラグやタイマエ
リアのタイマ値のリセット、及び、バッファエリアのク
リア等を行う初期設定を実行する（ステップＳ１）。

【００５０】そして、ステップＳ１の初期設定が済んだ
ならば、次に、ＲＡＭ１１ｂの通常周期タイマエリアに
おけるタイムカウントを開始し（ステップＳ３）、続い
て、通常周期タイマエリアにおけるタイムカウントのタ
イマ値Ｔａが、通常サンプリング周期時間Ｔ１に達した
か否かを確認する（ステップＳ５）。

【００５１】通常周期タイマエリアのタイマ値Ｔａが通
常サンプリング周期時間Ｔ１に達していない場合は（ス
テップＳ５でＮ）、達するまでステップＳ５をリピート
し、達した場合は（ステップＳ５でＹ）、タイマ値Ｔａ
をゼロリセットした後（ステップＳ７）、ＲＡＭ１１ｂ
の脈動発生フラグエリアのフラグＦ１が「０」であるか
否かを確認する（ステップＳ９）。

【００５２】脈動発生フラグエリアのフラグＦ１が
「０」である場合は（ステップＳ９でＹ）、通常処理を
行った後（ステップＳ１１）、ステップＳ５にリターン
し、フラグＦ１が「０」でない場合は（ステップＳ９で
Ｎ）、脈動時処理を行った後（ステップＳ１３）、ステ
ップＳ５にリターンする。

【００５３】そして、前記ステップＳ１１の通常処理で
は、図４にサブルーチンのフローチャートで示すよう
に、まず、送信回路５から第１ＴＤＩ／Ｆ回路９ａを介
して第１音響トランスデューサＴＤ１に駆動信号を出力
させて（ステップＳ１１ａ）、次に、受信回路７から検
出信号が入力されたか否かを確認する（ステップＳ１１
ｂ）。

【００５４】検出信号が入力されていない場合は（ステ
ップＳ１１ｂでＮ）、入力されるまでステップＳ１１ｂ
をリピートし、入力された場合は（ステップＳ１１ｂで
Ｙ）、送信回路５から第２ＴＤＩ／Ｆ回路９ｂを介して
第２音響トランスデューサＴＤ３に駆動信号を出力させ
て（ステップＳ１１ｃ）、次に、受信回路７から検出信
号が入力されたか否かを確認する（ステップＳ１１
ｄ）。

【００５５】検出信号が入力されていない場合は（ステ
ップＳ１１ｄでＮ）、入力されるまでステップＳ１１ｄ
をリピートし、入力された場合は（ステップＳ１１ｄで
Ｙ）、第１音響トランスデューサＴＤ１と第２音響トラ
ンスデューサＴＤ３との間における超音波信号の伝搬時
間差を算出する（ステップＳ１１ｅ）。

【００５６】尚、このステップＳ１１ｅにおける超音波
信号の伝搬時間差の算出は、次のようにして行う。

【００５７】まず、ステップＳ１１ａにおける送信回路
５から第１音響トランスデューサＴＤ１への駆動信号の
出力から、ステップＳ１１ｂにおける受信回路７からの
検出信号の入力までの経過時間を往路伝搬時間Ｔｆと
し、一方、ステップＳ１１ｃにおける送信回路５から第
２音響トランスデューサＴＤ３への駆動信号の出力か
ら、ステップＳ１１ｄにおける受信回路７からの検出信
号の入力までの経過時間を復路伝搬時間Ｔｒとして、こ
れら往路伝搬時間Ｔｆと復路伝搬時間Ｔｒとの伝搬時間
差Ｔｄ＝Ｔｆ−Ｔｒを求めることで行う。

【００５８】ステップＳ１１ｅにおける超音波信号の伝
搬時間差Ｔｄの算出が済んだならば、次に、この伝搬時
間差Ｔｄを基に、流路３を流れるガスの瞬時流量Ｑｉを
算出する（ステップＳ１１ｆ）。

【００５９】尚、このステップＳ１１ｆにおける瞬時流
量Ｑｉの算出は、次のようにして行う。

【００６０】まず、第１音響トランスデューサＴＤ１と
第２音響トランスデューサＴＤ３との既知の間隔をＬと
し、静止ガス中での音速をｃ、ガスの流速をｖと各々す
ると、流路３内でのガスの流れ方向Ａに対して順方向と
なる往路伝搬時間Ｔｆは、Ｔｆ＝Ｌ／（ｃ＋ｖ）であ
り、流れ方向Ａに対して逆方向となる復路伝搬時間Ｔｒ
は、Ｔｒ＝Ｌ／（ｃ−ｖ）である。

【００６１】この２つの式をガスの流速ｖについてまと
めると、ｖ＝（Ｌ／２）・｛（Ｔｆ−Ｔｒ）／（Ｔｆ・
Ｔｒ）｝となり、この式中のＴｆ・Ｔｒは、上の２つの
式から、Ｔｆ・Ｔｒ＝Ｌ²／（ｃ²−ｖ²）となるが、
音速ｃに対して流速ｖは非常に小さく、したがって、ｖ
²はｃ²に対して極めて小さく無視できるので、Ｔｆ・
Ｔｒ＝Ｌ²／ｃ²と見ると、流速ｖについての上式は、
ｖ＝ｃ²・（Ｔｆ−Ｔｒ）／２Ｌとなり、これに、Ｔｄ
＝Ｔｆ−Ｔｒを代入すると、ｖ＝ｃ²・Ｔｄ／２Ｌとな
る。

【００６２】そこで、瞬時流量Ｑｉは、ガスの流速ｖに
流路３の既知の断面積Ｓを乗じ、Ｑｉ＝ｖ・Ｓとするこ
とで算出される。

【００６３】ステップＳ１１ｆにおける瞬時流量Ｑｉの
算出が済んだならば、次に、この瞬時流量Ｑｉに、前回
瞬時流量Ｑｉを算出したサンプリングタイミングからの
経過時間である通常サンプリング周期時間Ｔ１を乗じ
て、通過流量Ｑｔを算出し（ステップＳ１１ｇ）、この
通過流量Ｑｔを、今までに求めた通過流量Ｑｔの積算値
に加えることで、ガス供給量（ガス使用量）であるガス
積算流量Ｑｓを算出する（ステップＳ１１ｈ）。

【００６４】続いて、表示部１３の表示をステップＳ１
１ｈで算出したガス積算流量Ｑｓに更新し（ステップＳ
１１ｊ）、その後、ステップＳ１１ｅにおいて算出した
超音波信号の伝搬時間差Ｔｄと、前回ステップＳ１１ｅ
において算出した伝搬時間差Ｔｄｏとの差である伝搬時
間変動値Ｔｄdif が、所定の脈動発生判定値Ｔｓth以上
であるか否かを確認する（ステップＳ１１ｋ）。

【００６５】伝搬時間変動値Ｔｄdif が脈動発生判定値
Ｔｓth以上でない場合は（ステップＳ１１ｋでＮ）、図
３のメインルーチンに戻ってステップＳ５にリターン
し、脈動発生判定値Ｔｓth以上である場合は（ステップ
Ｓ１１ｋでＹ）、ＲＡＭ１１ｂの脈動発生フラグエリア
のフラグＦ１を「１」に設定した後（ステップＳ１１
ｍ）、図３のメインルーチンに戻ってステップＳ５にリ
ターンする。

【００６６】また、前記ステップＳ１３の脈動時処理で
は、図５にサブルーチンのフローチャートで示すよう
に、まず、ＲＡＭ１１ｂの高分解能周期タイマエリアに
おけるタイムカウントを開始し（ステップＳ１３１
ａ）、続いて、高分解能周期タイマエリアにおけるタイ
ムカウントのタイマ値Ｔｂが、通常サンプリング周期時
間Ｔ１に対して十分短い高分解能サンプリング周期時間
Ｔ３に達したか否かを確認する（ステップＳ１３１
ｂ）。

【００６７】高分解能周期タイマエリアのタイマ値Ｔｂ
が高分解能サンプリング周期時間Ｔ３に達していない場
合は（ステップＳ１３１ｂでＮ）、達するまでステップ
Ｓ１３１ｂをリピートし、達した場合は（ステップＳ１
３１ｂでＹ）、タイマ値Ｔｂをゼロリセットした後（ス
テップＳ１３１ｃ）、ＲＡＭ１１ｂの切換フラグエリア
のフラグＦ３が「０」であるか否かを確認する（ステッ
プＳ１３１ｄ）。

【００６８】切換フラグエリアのフラグＦ３が「０」で
ない場合は（ステップＳ１３１ｄでＮ）、後述するステ
ップＳ１３１ｊに進み、「０」である場合は（ステップ
Ｓ１３１ｄでＹ）、送信回路５から第１ＴＤＩ／Ｆ回路
９ａを介して第１音響トランスデューサＴＤ１に駆動信
号を出力させて（ステップＳ１３１ｅ）、次に、受信回
路７から検出信号が入力されたか否かを確認する（ステ
ップＳ１３１ｆ）。

【００６９】検出信号が入力されていない場合は（ステ
ップＳ１３１ｆでＮ）、入力されるまでステップＳ１３
１ｆをリピートし、入力された場合は（ステップＳ１３
１ｆでＹ）、ステップＳ１３１ｅにおける送信回路５か
ら第１音響トランスデューサＴＤ１への駆動信号の出力
から、ステップＳ１３１ｆにおける受信回路７からの検
出信号の入力までの経過時間である往路伝搬時間Ｔｆを
計測して（ステップＳ１３１ｇ）、計測した往路伝搬時
間ＴｆをＲＡＭ１１ｂの往路伝搬時間バッファエリアに
追加して格納した後（ステップＳ１３１ｈ）、後述する
ステップＳ１３１ｐに進む。

【００７０】一方、ステップＳ１３１ｄにおいて、ＲＡ
Ｍ１１ｂの切換フラグエリアのフラグＦ３が「０」でな
い場合（Ｎ）に進むステップＳ１３１ｊでは、送信回路
５から第２ＴＤＩ／Ｆ回路９ｂを介して第２音響トラン
スデューサＴＤ３に駆動信号を出力させ、次に、受信回
路７から検出信号が入力されたか否かを確認する（ステ
ップＳ１３１ｋ）。

【００７１】検出信号が入力されていない場合は（ステ
ップＳ１３１ｋでＮ）、入力されるまでステップＳ１３
１ｋをリピートし、入力された場合は（ステップＳ１３
１ｋでＹ）、ステップＳ１３１ｊにおける送信回路５か
ら第２音響トランスデューサＴＤ３への駆動信号の出力
から、ステップＳ１３１ｋにおける受信回路７からの検
出信号の入力までの経過時間である復路伝搬時間Ｔｒを
計測して（ステップＳ１３１ｍ）、計測した復路伝搬時
間ＴｒをＲＡＭ１１ｂの復路伝搬時間バッファエリアに
追加して格納した後（ステップＳ１３１ｎ）、ステップ
Ｓ１３１ｐに進む。

【００７２】ステップＳ１３１ｈにおいて、往路伝搬時
間ＴｆをＲＡＭ１１ｂの往路伝搬時間バッファエリアに
追加して格納した後と、ステップＳ１３１ｎにおいて、
復路伝搬時間ＴｒをＲＡＭ１１ｂの復路伝搬時間バッフ
ァエリアに追加して格納した後とに進むステップＳ１３
１ｐでは、図６のフローチャートに示すように、ＲＡＭ
１１ｂの高分解能サンプリングカウンタエリアのカウン
ト値Ｃを「１」インクリメントする。

【００７３】次に、ＲＡＭ１１ｂの高分解能周期タイマ
エリアのタイマ値Ｔｂをゼロリセットした後（ステップ
Ｓ１３１ｒ）、ＲＡＭ１１ｂの脈動周期推定済フラグエ
リアのフラグＦ５が「０」であるか否かを確認する（ス
テップＳ１３１ｓ）。

【００７４】脈動周期推定済フラグエリアのフラグＦ５
が「０」でない場合は（ステップＳ１３１ｓでＮ）、後
述するステップＳ１３２ｓに進み、「０」である場合は
（ステップＳ１３１ｓでＹ）、ＲＡＭ１１ｂの切換フラ
グエリアのフラグＦ３が「０」であるか否かを確認する
（ステップＳ１３１ｔ）。

【００７５】切換フラグエリアのフラグＦ３が「０」で
ない場合は（ステップＳ１３１ｔでＮ）、後述するステ
ップＳ１３１ｚに進み、「０」である場合は（ステップ
Ｓ１３１ｔでＹ）、高分解能サンプリングカウンタエリ
アのカウント値Ｃが、周期推定前基準値Ｃａに達してい
るか否かを確認する（ステップＳ１３１ｖ）。

【００７６】カウント値Ｃが周期推定前基準値Ｃａに達
していない場合は（ステップＳ１３１ｖでＮ）、ステッ
プＳ１３１ｂにリターンし、達した場合は（ステップＳ
１３１ｖでＹ）、ＲＡＭ１１ｂの往路伝搬時間バッファ
エリアに格納されている往路伝搬時間Ｔｆの総和をその
格納個数で除して平均往路伝搬時間Ｔｆave を算出する
（ステップＳ１３１ｗ）。

【００７７】次に、ＲＡＭ１１ｂの平均往路伝搬時間バ
ッファエリアの格納値を、ステップＳ１３１ｗで算出し
た平均往路伝搬時間Ｔｆave に更新し（ステップＳ１３
１ｘ）、続いて、ＲＡＭ１１ｂ切換フラグエリアのフラ
グＦ３を「１」に設定した後（ステップＳ１３１ｙ）、
ステップＳ１３１ｂにリターンする。

【００７８】また、ステップＳ１３１ｔにおいて、ＲＡ
Ｍ１１ｂの切換フラグエリアのフラグＦ３が「０」でな
い場合（Ｎ）に進むステップＳ１３１ｚでは、高分解能
サンプリングカウンタエリアのカウント値Ｃが、周期推
定前基準値Ｃａの２倍値２Ｃａに達しているか否かを確
認する。

【００７９】カウント値Ｃが周期推定前基準値Ｃａの２
倍値２Ｃａに達していない場合は（ステップＳ１３１ｚ
でＮ）、ステップＳ１３１ｂにリターンし、達した場合
は（ステップＳ１３１ｚでＹ）、ＲＡＭ１１ｂの復路伝
搬時間バッファエリアに格納されている復路伝搬時間Ｔ
ｒの総和をその格納個数で除して平均復路伝搬時間Ｔｒ
ave を算出する（ステップＳ１３２ａ）。

【００８０】次に、ＲＡＭ１１ｂの平均復路伝搬時間バ
ッファエリアの格納値を、ステップＳ１３２ａで算出し
た平均復路伝搬時間Ｔｒave に更新し（ステップＳ１３
２ｂ）、続いて、切換フラグエリアのフラグＦ３を
「０」に設定した後（ステップＳ１３２ｃ）、ＲＡＭ１
１ｂの平均往路伝搬時間バッファエリアに格納されてい
る平均往路伝搬時間Ｔｆave と、ＲＡＭ１１ｂの平均復
路伝搬時間バッファエリアに格納されている平均復路伝
搬時間Ｔｒave との差である、超音波信号の平均伝搬時
間差Ｔｄave ＝Ｔｆave −Ｔｒave を算出する（ステッ
プＳ１３２ｄ）。

【００８１】ステップＳ１３２ｄにおける平均伝搬時間
差Ｔｄave の算出が済んだならば、次に、この平均伝搬
時間差Ｔｄave を基に、流路３を流れるガスの瞬時流量
Ｑｉ＝ｃ²・Ｔｄave ／２Ｌを算出し（ステップＳ１３
２ｅ）、この瞬時流量Ｑｉに、前回瞬時流量Ｑｉを算出
したサンプリングタイミングからの経過時間である通常
サンプリング周期時間Ｔ１を乗じて、通過流量Ｑｔを算
出する（ステップＳ１３２ｆ）。次に、ステップＳ１３
２ｆで算出した通過流量Ｑｔを、今までに求めた通過流
量Ｑｔの積算値に加えることで、ガス供給量（ガス使用
量）であるガス積算流量Ｑｓを算出し（ステップＳ１３
２ｇ）、続いて、表示部１３の表示をステップＳ１３１
Ｆで算出したガス積算流量Ｑｓに更新する（ステップＳ
１３２ｈ）。

【００８２】その後、図７のフローチャートに示すよう
に、ＲＡＭ１１ｂの往路伝搬時間バッファエリアに格納
されている全ての往路伝搬時間Ｔｆと、ＲＡＭ１１ｂの
復路伝搬時間バッファエリアに格納されている全ての復
路伝搬時間Ｔｒとを基に、流路３を流れるガスに発生し
ている脈動の波形を推定し（ステップＳ１３２ｊ）、こ
の推定した脈動の波形から、脈動の周期を推定する（ス
テップＳ１３２ｋ）。

【００８３】そして、ステップＳ１３２ｋにおいて推定
した脈動の周期を、高分解能サンプリング周期時間Ｔ３
で除して、周期推定後基準値Ｃｂを算出し（ステップＳ
１３２ｍ）、算出した周期推定後基準値ＣｂをＲＡＭ１
１ｂの周期推定後基準値バッファエリアに格納した後
（ステップＳ１３２ｎ）、ＲＡＭ１１ｂの脈動周期推定
済フラグエリアのフラグＦ５を「１」に設定する（ステ
ップＳ１３２ｐ）。

【００８４】次に、ＲＡＭ１１ｂの往路伝搬時間バッフ
ァエリアと復路伝搬時間バッファエリアとを共にクリア
し（ステップＳ１３２ｒ）、その後、図３のメインルー
チンに戻ってステップＳ５にリターンする。

【００８５】また、ステップＳ１３１ｓにおいてＲＡＭ
１１ｂの脈動周期推定済フラグエリアのフラグＦ５が
「０」でない場合（Ｎ）に進むステップＳ１３２ｓで
は、図８に示すように、ＲＡＭ１１ｂの切換フラグエリ
アのフラグＦ３が「０」であるか否かを確認する。

【００８６】切換フラグエリアのフラグＦ３が「０」で
ない場合は（ステップＳ１３２ｓでＮ）、後述するステ
ップＳ１３２ｙに進み、「０」である場合は（ステップ
Ｓ１３２ｓでＹ）、高分解能サンプリングカウンタエリ
アのカウント値Ｃが、ＲＡＭ１１ｂの周期推定後基準値
バッファエリアに格納周期推定後基準値Ｃｂに達してい
るか否かを確認する（ステップＳ１３２ｔ）。

【００８７】カウント値Ｃが周期推定後基準値Ｃｂに達
していない場合は（ステップＳ１３２ｔでＮ）、ステッ
プＳ１３１ｂにリターンし、達した場合は（ステップＳ
１３２ｔでＹ）、ＲＡＭ１１ｂの往路伝搬時間バッファ
エリアに格納されている全ての往路伝搬時間Ｔｆをその
格納個数で除して平均往路伝搬時間Ｔｆave を算出する
（ステップＳ１３２ｖ）。

【００８８】次に、ＲＡＭ１１ｂの平均往路伝搬時間バ
ッファエリアの格納値を、ステップＳ１３１Ｗで算出し
た平均往路伝搬時間Ｔｆave に更新し（ステップＳ１３
２ｗ）、続いて、ＲＡＭ１１ｂの切換フラグエリアのフ
ラグＦ３を「１」に設定した後（ステップＳ１３２
ｘ）、ステップＳ１３１ｂにリターンする。

【００８９】また、ステップＳ１３２ｓにおいて、ＲＡ
Ｍ１１ｂの切換フラグエリアのフラグＦ３が「０」でな
い場合（Ｎ）に進むステップＳ１３２ｙでは、高分解能
サンプリングカウンタエリアのカウント値Ｃが、周期推
定後基準値Ｃｂの２倍値２Ｃｂに達しているか否かを確
認する。

【００９０】カウント値Ｃが周期推定後基準値Ｃｂの２
倍値２Ｃｂに達していない場合は（ステップＳ１３２ｙ
でＮ）、ステップＳ１３１ｂにリターンし、達した場合
は（ステップＳ１３２ｙでＹ）、ＲＡＭ１１ｂの復路伝
搬時間バッファエリアに格納されている全ての復路伝搬
時間Ｔｒをその格納個数で除して平均復路伝搬時間Ｔｒ
ave を算出する（ステップＳ１３２ｚ）。

【００９１】次に、ＲＡＭ１１ｂの平均復路伝搬時間バ
ッファエリアの格納値を、ステップＳ１３２ｚで算出し
た平均復路伝搬時間Ｔｒave に更新し（ステップＳ１３
３ａ）、続いて、切換フラグエリアのフラグＦ３を
「０」に設定した後（ステップＳ１３３ｂ）、ＲＡＭ１
１ｂの平均往路伝搬時間バッファエリアに格納されてい
る平均往路伝搬時間Ｔｆave と、ＲＡＭ１１ｂの平均復
路伝搬時間バッファエリアに格納されている平均復路伝
搬時間Ｔｒave との差である、超音波信号の平均伝搬時
間差Ｔｄave ＝Ｔｆave −Ｔｒave を算出する（ステッ
プＳ１３３ｃ）。

【００９２】ステップＳ１３３ｃにおける平均伝搬時間
差Ｔｄave の算出が済んだならば、次に、この平均伝搬
時間差Ｔｄave を基に、流路３を流れるガスの瞬時流量
Ｑｉ＝ｃ²・Ｔｄave ／２Ｌを算出し（ステップＳ１３
３ｄ）、この瞬時流量Ｑｉに、前回瞬時流量Ｑｉを算出
したサンプリングタイミングからの経過時間である通常
サンプリング周期時間Ｔ１を乗じて、通過流量Ｑｔを算
出する（ステップＳ１３３ｅ）。

【００９３】次に、ステップＳ１３３ｅで算出した通過
流量Ｑｔを、今までに求めた通過流量Ｑｔの積算値に加
えることで、ガス供給量（ガス使用量）であるガス積算
流量Ｑｓを算出し（ステップＳ１３３ｆ）、続いて、表
示部１３の表示をステップＳ１３３ｅで算出したガス積
算流量Ｑｓに更新する（ステップＳ１３３ｇ）。

【００９４】その後、図９のフローチャートに示すよう
に、ＲＡＭ１１ｂの往路伝搬時間バッファエリアに格納
されている全ての往路伝搬時間Ｔｆのうち最大値Ｔｆma
x と最小値Ｔｆmin との差である往路伝搬時間変動値Ｔ
ｄdiffが、所定の脈動消滅判定値Ｔｅth以上であるか否
かを確認する（ステップＳ１３３ｈ）。

【００９５】往路伝搬時間変動値Ｔｄdiffが脈動消滅判
定値Ｔｅth以上である場合は（ステップＳ１３３ｈで
Ｙ）、後述するステップＳ１３３ｎに進み、脈動消滅判
定値Ｔｅth以上でない場合は（ステップＳ１３３ｈで
Ｎ）、ＲＡＭ１１ｂの復路伝搬時間バッファエリアに格
納されている全ての復路伝搬時間Ｔｒのうち最大値Ｔｒ
max と最小値Ｔｒmin との差である復路伝搬時間変動値
Ｔｄdifrが、脈動消滅判定値Ｔｅth以上であるか否かを
確認する（ステップＳ１３３ｊ）。

【００９６】復路伝搬時間変動値Ｔｄdifrが脈動消滅判
定値Ｔｅth以上である場合は（ステップＳ１３３ｊで
Ｙ）、ステップＳ１３３ｎに進み、脈動消滅判定値Ｔｅ
th以上でない場合は（ステップＳ１３３ｊでＮ）、ＲＡ
Ｍ１１ｂの脈動発生フラグエリアのフラグＦ１を「０」
に設定し（ステップＳ１３３ｋ）、ＲＡＭ１１ｂの脈動
周期推定済フラグエリアのフラグＦ５を「０」に設定し
た後（ステップＳ１３３ｍ）、ステップＳ１３３ｎに進
む。

【００９７】ステップＳ１３３ｎでは、ＲＡＭ１１ｂの
往路伝搬時間バッファエリアと復路伝搬時間バッファエ
リアとを共にクリアし、その後、図３のメインルーチン
に戻ってステップＳ５にリターンする。

【００９８】以上の説明からも明らかなように、本実施
形態では、図５のフローチャートにおけるステップＳ１
３１ａ乃至ステップＳ１３１ｇ、及び、ステップＳ１３
１ｊ乃至ステップＳ１３１ｍと、図６のフローチャート
におけるステップＳ１３１ｐ乃至ステップＳ１３１ｖ、
及び、ステップＳ１３１ｚと、図８のフローチャートに
おけるステップＳ１３２ｓ、ステップＳ１３２ｔ、及
び、ステップＳ１３２ｙとが、請求項中の高分解能計測
実行手段１１Ａに対応する処理となっている。

【００９９】また、本実施形態では、図５中のステップ
Ｓ１３１ｈと、図６中のステップＳ１３１ｗと、図８中
のステップＳ１３２ｖとが、請求項中の第１平均値割出
手段１１Ｂに対応する処理となっており、図５中のステ
ップＳ１３１ｎと、図６中のステップＳ１３２ａと、図
８中のステップＳ１３２ｚとが、請求項中の第２平均値
割出手段１１Ｃに対応する処理となっている。

【０１００】さらに、本実施形態では、図６中のステッ
プＳ１３１ｘ、ステップＳ１３２ｂ、及び、ステップＳ
１３２ｄと、図８中のステップＳ１３２ｗ、ステップＳ
１３３ａ、及び、ステップＳ１３３ｃとが、請求項中の
平均差値割出手段１１Ｄに対応する処理となっており、
図４のフローチャートにおけるステップＳ１１ｋが、請
求項中の脈動発生検出手段１１Ｅに対応する処理となっ
ている。

【０１０１】また、本実施形態では、図４中のステップ
Ｓ１１ａ乃至ステップＳ１１ｄが、請求項中の通常分解
能計測実行手段１１Ｆに対応する処理となっており、図
４中のステップＳ１１ｅが、請求項中の差値割出手段１
１Ｇに対応する処理となっている。

【０１０２】さらに、本実施形態では、図７のフローチ
ャートにおけるステップＳ１３２ｊ及びステップＳ１３
２ｋが、請求項中の脈動周期推定手段１１Ｈに対応する
処理となっており、図９のフローチャートにおけるステ
ップＳ１３３ｈ及びステップＳ１３３ｋが、請求項中の
脈動消滅検出手段１１Ｊに対応する処理となっている。

【０１０３】次に、上述のように構成された本実施形態
のガスメータ１の動作（作用）について説明する。

【０１０４】まず、ガスメータ１が動作を開始すると、
通常サンプリング周期時間Ｔ１（例えば、本実施形態で
は２秒）が経過する毎に、第１音響トランスデューサＴ
Ｄ１から超音波信号が出力されて、これが第２音響トラ
ンスデューサＴＤ３により受信されるまでに経過した往
路伝搬時間Ｔｆが計測されると共に、第２音響トランス
デューサＴＤ３から超音波信号が出力されて、これが第
１音響トランスデューサＴＤ１により受信されるまでに
経過した復路伝搬時間Ｔｒが計測される。

【０１０５】そして、往路伝搬時間Ｔｆと復路伝搬時間
Ｔｒとの伝搬時間差Ｔｄ＝Ｔｆ−Ｔｒを基に、流路３を
流れるガスの瞬時流量Ｑｉが算出され、さらに、この瞬
時流量Ｑｉから通過流量Ｑｔ、ひいては、ガス積算流量
Ｑｓが算出されて、この算出されたガス積算流量Ｑｓが
表示部１３に表示される。

【０１０６】また、ガスメータ１が動作を開始すると、
通常サンプリング周期時間Ｔ１が経過する毎に、ガス積
算流量Ｑｓの算出に際して今回算出された往路伝搬時間
Ｔｆと復路伝搬時間Ｔｒとの伝搬時間差Ｔｄが、今から
通常サンプリング周期時間Ｔ１だけ前の時点において同
様に算出された前回の伝搬時間差Ｔｄｏと比較される。

【０１０７】そして、両者の差である伝搬時間変動値Ｔ
ｄdif が所定の脈動発生判定値Ｔｓth以上でないと、流
路３を流れるガスの脈動が生じていないと判定される。

【０１０８】すると、以後も、通常サンプリング周期時
間Ｔ１が経過する毎に、上述した往路伝搬時間Ｔｆと復
路伝搬時間Ｔｒとが１回ずつ計測され、両者の伝搬時間
差Ｔｄを基にした瞬時流量Ｑｉ、通過流量Ｑｔ、ひいて
は、ガス積算流量Ｑｓの算出と、算出されたガス積算流
量Ｑｓの表示部１３への表示とが、継続して行われる。

【０１０９】これに対し、ガスメータ１の動作開始後、
通常サンプリング周期時間Ｔ１が経過する毎に脈動発生
判定値Ｔｓthと比較される、今回の伝搬時間差Ｔｄと前
回の伝搬時間差Ｔｄｏとの差である伝搬時間変動値Ｔｄ
dif が、脈動発生判定値Ｔｓth以上であると、流路３を
流れるガスに脈動が生じたものと判定される。

【０１１０】すると、以後は、通常サンプリング周期時
間Ｔ１が経過する毎に、上述した第１音響トランスデュ
ーサＴＤ１から出力させた超音波信号の第２音響トラン
スデューサＴＤ３による受信によって、高分解能サンプ
リング周期時間Ｔ３（例えば、本実施形態では１０ミリ
秒）毎に往路伝搬時間Ｔｆが周期推定前基準値Ｃａの回
数分繰り返して計測される。

【０１１１】また、これに続いて、上述した第２音響ト
ランスデューサＴＤ３から出力させた超音波信号の第１
音響トランスデューサＴＤ１による受信によって、高分
解能サンプリング周期時間Ｔ３毎に復路伝搬時間Ｔｒが
周期推定前基準値Ｃａの回数分繰り返して計測される。

【０１１２】尚、上述した周期推定前基準値Ｃａは、例
えば、ガスメータ１の下流に接続されてガスを消費する
のが、ガスヒートポンプシステムのガスエンジンである
場合には、その作動により発生する脈動が一般的に１０
〜２０Ｈｚであり、また、往路伝搬時間Ｔｆや復路伝搬
時間Ｔｒの１回当たりの計測が、大体１０ミリ秒程度か
かることから、次のような値に設定することができる。

【０１１３】即ち、往路伝搬時間Ｔｆや復路伝搬時間Ｔ
ｒの連続計測期間が、最も低周波数の１０Ｈｚの脈動の
１周期の時間である１００ミリ秒を超える時間幅となる
ように、周期推定前基準値Ｃａは１０〜１５程度とする
ことができる。

【０１１４】そして、周期推定前基準値Ｃａの回数分繰
り返して往路伝搬時間Ｔｆや復路伝搬時間Ｔｒが各々計
測されると、周期推定前基準値Ｃａの回数分計測された
往路伝搬時間Ｔｆの平均である平均往路伝搬時間Ｔｆav
e と、周期推定前基準値Ｃａの回数分計測された復路伝
搬時間Ｔｒの平均である平均復路伝搬時間Ｔｒave とが
各々算出され、これら平均往路伝搬時間Ｔｆave と平均
復路伝搬時間Ｔｒaveとの差である平均伝搬時間差Ｔｄa
ve ＝Ｔｆave −Ｔｒave が算出される。

【０１１５】このように、脈動の１周期分を超える時間
幅に亘って周期推定前基準値Ｃａの回数分だけ往路伝搬
時間Ｔｆや復路伝搬時間Ｔｒを各々計測しているため、
流路３を流れるガスに生じた脈動の影響で、各往路伝搬
時間Ｔｆや各復路伝搬時間Ｔｒが、流路３の実際のガス
流量に見合った本来の伝搬時間と異なっていて、しか
も、本来の伝搬時間に対する時間差が各往路伝搬時間Ｔ
ｆどうしや復路伝搬時間Ｔｒどうしでバラバラであって
も、それらを平均した平均往路伝搬時間Ｔｆaveや平均
復路伝搬時間Ｔｒave には、本来の伝搬時間に対する時
間差が各々殆ど含まれなくなる。

【０１１６】そして、この算出された平均伝搬時間差Ｔ
ｄave を基に、流路３を流れるガスの瞬時流量Ｑｉが算
出され、さらに、この瞬時流量Ｑｉから通過流量Ｑｔ、
ひいては、ガス積算流量Ｑｓが算出されて、この算出さ
れたガス積算流量Ｑｓが表示部１３に表示される。

【０１１７】また、流路３を流れるガスに脈動が生じた
ものと判定された後、通常サンプリング周期時間Ｔ１が
経過すると、ガス積算流量Ｑｓの算出に際して今回算出
された、周期推定前基準値Ｃａの回数分の往路伝搬時間
Ｔｆと、周期推定前基準値Ｃａの回数分の復路伝搬時間
Ｔｒとを基に、流路３を流れるガスに発生している脈動
の波形が推定され、さらに、この推定した波形を基に脈
動の周期が推測される。

【０１１８】そして、この推測された脈動の１周期と一
致する時間幅に亘って、往路伝搬時間Ｔｆが連続して計
測され、また、復路伝搬時間Ｔｒが連続して計測される
ように、この推測された脈動の１周期の時間を、往路伝
搬時間Ｔｆや復路伝搬時間Ｔｒの１回当たりの計測にか
かる時間で除することで、周期推定後基準値Ｃｂが算出
される。

【０１１９】したがって、今後は、通常サンプリング周
期時間Ｔ１が経過する毎に、往路伝搬時間Ｔｆや復路伝
搬時間Ｔｒが、本実施形態の場合は、周期推定前基準値
Ｃａと同じかこれよりも少ない周期推定後基準値Ｃｂの
回数分ずつ、計測されるようになる。

【０１２０】これに伴い、今後は、平均伝搬時間差Ｔｄ
ave が、周期推定後基準値Ｃｂの回数分計測された往路
伝搬時間Ｔｆの平均である平均往路伝搬時間Ｔｆave
と、周期推定後基準値Ｃｂの回数分計測された復路伝搬
時間Ｔｒの平均である平均復路伝搬時間Ｔｒave とから
算出されることとなり、これを基に、瞬時流量Ｑｉ、通
過流量Ｑｔ、ひいては、ガス積算流量Ｑｓが算出される
ことになる。

【０１２１】そして、通常サンプリング周期時間Ｔ１が
経過する毎に、往路伝搬時間Ｔｆや復路伝搬時間Ｔｒ
が、周期推定後基準値Ｃｂの回数分ずつ計測されるよう
になると、これら周期推定後基準値Ｃｂの回数分の往路
伝搬時間Ｔｆのうち最大値Ｔｆmax と最小値Ｔｆmin と
の差である往路伝搬時間変動値Ｔｄdiffや、周期推定後
基準値Ｃｂの回数分の復路伝搬時間Ｔｒのうち最大値Ｔ
ｒmax と最小値Ｔｒminとの差である復路伝搬時間変動
値Ｔｄdifrが、脈動消滅判定値Ｔｅthと各々比較され
る。

【０１２２】そして、往路伝搬時間変動値Ｔｄdiff及び
復路伝搬時間変動値Ｔｄdifrのうちどちらか一方だけで
も、脈動消滅判定値Ｔｅth以上であると、流路３を流れ
るガスに脈動が引き続き発生していると判定される。

【０１２３】すると、以後も、通常サンプリング周期時
間Ｔ１が経過する毎に、上述した往路伝搬時間Ｔｆと復
路伝搬時間Ｔｒとが周期推定後基準値Ｃｂの回数分ずつ
計測され、各々の平均である平均往路伝搬時間Ｔｆave
と平均復路伝搬時間Ｔｒaveとが算出されて、両者の差
である平均伝搬時間差Ｔｄave を基にした瞬時流量Ｑ
ｉ、通過流量Ｑｔ、ひいては、ガス積算流量Ｑｓの算出
と、算出されたガス積算流量Ｑｓの表示部１３への表示
とが、継続して行われる。

【０１２４】これに対し、通常サンプリング周期時間Ｔ
１が経過する毎に、往路伝搬時間Ｔｆや復路伝搬時間Ｔ
ｒが、周期推定後基準値Ｃｂの回数分ずつ計測されるよ
うになった後、通常サンプリング周期時間Ｔ１が経過す
る毎に脈動消滅判定値Ｔｅthと比較される、往路伝搬時
間変動値Ｔｄdiffと復路伝搬時間変動値Ｔｄdifrとが、
いずれも脈動消滅判定値Ｔｅth以上でないと、流路３を
流れるガスに発生していた脈動が消滅したと判定され
る。

【０１２５】すると、以後は、通常サンプリング周期時
間Ｔ１が経過する毎に、往路伝搬時間Ｔｆと復路伝搬時
間Ｔｒとが１回ずつ計測され、両者の伝搬時間差Ｔｄを
基にした瞬時流量Ｑｉ、通過流量Ｑｔ、ひいては、ガス
積算流量Ｑｓの算出と、算出されたガス積算流量Ｑｓの
表示部１３への表示とが行われるようになる。

【０１２６】このように本実施形態によれば、不図示の
ガス配管に接続されるガスメータ１の内部の流路３に、
ガス配管内を流れる不図示のガスを通過させ、この流路
３内に互いの送受信面を対向させて、第１及び第２の音
響トランスデューサＴＤ１，ＴＤ３を、流路３内におけ
るガスの流れ方向Ａに間隔をおいて配置し、通常サンプ
リング周期時間Ｔ１毎に、これら第１及び第２の音響ト
ランスデューサＴＤ１，ＴＤ３間で超音波信号の送受信
を行いその伝搬時間を計測して、その結果を基に、流路
３を流れるガスの流量を測定するに当たり、次のような
構成を採用した。

【０１２７】即ち、流路３を流れるガスに脈動が生じて
いる場合には、通常サンプリング周期時間Ｔ１が経過す
る毎に、第１及び第２の音響トランスデューサＴＤ１，
ＴＤ３間での超音波信号の送受信による往路伝搬時間Ｔ
ｆや復路伝搬時間Ｔｒの計測を、周期推定前基準値Ｃａ
の回数分ずつ、又は、周期推定後基準値Ｃｂの回数分ず
つ連続して行い、全往路伝搬時間Ｔｆの平均である平均
往路伝搬時間Ｔｆaveと、全復路伝搬時間Ｔｒの平均で
ある平均復路伝搬時間Ｔｒave との差である平均伝搬時
間差Ｔｄave を基に、瞬時流量Ｑｉ、通過流量Ｑｔ、ひ
いては、ガス積算流量Ｑｓを算出する構成とした。

【０１２８】このため、流路３を流れるガスに生じた脈
動の影響で、各往路伝搬時間Ｔｆや各復路伝搬時間Ｔｒ
が、流路３の実際のガス流量に見合った本来の伝搬時間
と異なるようになっても、複数回ずつ連続して計測した
往路伝搬時間Ｔｆの総和や復路伝搬時間Ｔｒの総和を各
々平均して、本来の伝搬時間に対する時間差が各々殆ど
含まれない平均往路伝搬時間Ｔｆave や平均復路伝搬時
間Ｔｒave を算出し、これらを基に瞬時流量Ｑｉ、通過
流量Ｑｔ、ひいては、ガス積算流量Ｑｓを算出すること
で、流路３を流れるガスの流量を正確に測定し、表示部
１３に表示させることができる。

【０１２９】尚、流路３を流れるガスに脈動が生じたこ
とを検出するための構成と、流路３を流れるガスに生じ
た脈動が消滅したことを検出するための構成とのうち、
どちらか一方又は両方は、省略してもよい。

【０１３０】しかし、本実施形態のように、流路３を流
れるガスに脈動が生じたことを検出するための構成を設
ければ、流路３を流れるガスに脈動が生じる前の段階で
は、通常サンプリング周期時間Ｔ１毎に、第１及び第２
の音響トランスデューサＴＤ１，ＴＤ３間で超音波信号
の送受信を１回ずつ行い、往路伝搬時間Ｔｆと復路伝搬
時間Ｔｒとを１回ずつ計測してその差を算出し、これを
基に瞬時流量Ｑｉ、通過流量Ｑｔ、ひいては、ガス積算
流量Ｑｓを算出するだけで、流路３を流れるガスの流量
を正確に測定することができ、消費電力を節約すること
ができるので、有利である。

【０１３１】同様に、本実施形態のように、流路３を流
れるガスに生じた脈動が消滅したことを検出するための
構成を設ければ、流路３を流れるガスに生じた脈動が消
滅した後の段階では、通常サンプリング周期時間Ｔ１毎
に、第１及び第２の音響トランスデューサＴＤ１，ＴＤ
３間で超音波信号の送受信を１回ずつ行い、往路伝搬時
間Ｔｆと復路伝搬時間Ｔｒとを１回ずつ計測してその差
を算出し、これを基に瞬時流量Ｑｉ、通過流量Ｑｔ、ひ
いては、ガス積算流量Ｑｓを算出するだけで、流路３を
流れるガスの流量を正確に測定することができ、消費電
力を節約することができるので、有利である。

【０１３２】しかも、流路３を流れるガスに脈動が生じ
たことを検出するための構成や、流路３を流れるガスに
生じた脈動が消滅したことを検出するための構成が、流
路３を流れるガスの流量を測定するために用いる、第１
及び第２の音響トランスデューサＴＤ１，ＴＤ３やマイ
コン１１等の既存のもので済み、新たにそのための構成
を追加する必要がない。

【０１３３】その上、それら既存のもの、特に、第１及
び第２の音響トランスデューサＴＤ１，ＴＤ３を、上述
したことの検出のために、流量測定には不要な時点で新
たに駆動させる必要がないので、部品点数とコストの追
加を招かずに、測定精度の向上に際して消費電力の節約
を併せて図ることができ、その点においても有利であ
る。

【０１３４】また、本実施形態では、流路３を流れるガ
スに生じた脈動の周期を推定し、それ以後に往路伝搬時
間Ｔｆや復路伝搬時間Ｔｒを計測する回数である周期推
定後基準値Ｃｂを、推定した脈動の周期の１周期分の時
間に亘って往路伝搬時間Ｔｆの計測や復路伝搬時間Ｔｒ
の計測が行われるようになる回数とするものとしたが、
推定した脈動の周期の、２以上の整数倍の周期分の時間
に亘って往路伝搬時間Ｔｆの計測や復路伝搬時間Ｔｒの
計測が行われるようになる回数としてもよい。

【０１３５】そのようにしてもしなくても、いずれにし
ても、その回数で往路伝搬時間Ｔｆや復路伝搬時間Ｔｒ
を計測すると、流路３を流れるガスの脈動により往路伝
搬時間Ｔｆや復路伝搬時間Ｔｒに現れる、本来の伝搬時
間に対する時間差が、最小のものからのピーク時のもの
まで一通り得られることになり、全往路伝搬時間Ｔｆの
平均往路伝搬時間Ｔｆave や、全復路伝搬時間Ｔｒの平
均復路伝搬時間Ｔｒave には、本来の伝搬時間に対する
時間差が全て相殺されてなくなることになる。

【０１３６】このため、流路３を流れるガスに生じた脈
動の影響で、各往路伝搬時間Ｔｆや各復路伝搬時間Ｔｒ
が、流路３の実際のガス流量に見合った本来の伝搬時間
と異なるようになっても、瞬時流量Ｑｉ、通過流量Ｑ
ｔ、ひいては、ガス積算流量Ｑｓを算出することで、流
路３を流れるガスの流量をより正確に測定し、表示部１
３に表示させることができるので、有利である。

【０１３７】また、特に、本実施形態のように、周期推
定後基準値Ｃｂを、推定した脈動の周期の１周期分の時
間に亘って往路伝搬時間Ｔｆの計測や復路伝搬時間Ｔｒ
の計測が行われるようになる回数とすれば、本来の伝搬
時間に対する時間差が平均処理により全て相殺されてな
くなるような、複数の往路伝搬時間Ｔｆや複数の復路伝
搬時間Ｔｒを、最も短い期間で得ることができ、その
分、消費電力を節約できるので、なおさら有利である。

【０１３８】さらに、本実施形態では、ガスメータ１を
例に取って本発明の実施形態を説明したが、本発明は、
測定した流量を表示するガスメータに限らず、そのよう
なガスメータや他の流体の流量を表示する流量計におい
て用いられる、ガスを始めとする流体の流量を測定する
装置に広く適用可能であることはいうまでもない。

【０１３９】

【発明の効果】以上に説明したように請求項１に記載し
た本発明の流量測定方法によれば、流体が内部を流れる
流路内に配置された第１音響トランスデューサから送信
された超音波信号が、前記流路内の前記第１音響トラン
スデューサから前記流体の流れ方向に間隔をおいた箇所
に配置された第２音響トランスデューサにより受信され
るまでの第１伝搬時間の計測と、前記第２音響トランス
デューサから送信された超音波信号が前記第１音響トラ
ンスデューサにより受信されるまでの第２伝搬時間の計
測とを間欠的に行い、前記第１及び第２の両伝搬時間を
基に、前記流路における前記流体の流量を測定するに当
たり、前記流路内の前記流体に所定の判定値を上回る大
きさの脈動が存在する際に、間欠的に行う前記伝搬時間
計測のパターンを、前記第１伝搬時間の連続複数回の計
測と前記第２伝搬時間の連続複数回の計測とのうち一方
を先に、他方を後に続ける脈動時パターンとし、連続複
数回計測した前記第１伝搬時間の平均値と、連続複数回
計測した前記第２伝搬時間の平均値との差を基に、前記
流路における前記流体の流量を測定するようにした。

【０１４０】また、請求項７に記載した本発明の流量測
定装置によれば、流体が内部を流れる流路内に配置され
た第１音響トランスデューサから送信された超音波信号
が、前記流路内の前記第１音響トランスデューサから前
記流体の流れ方向に間隔をおいた箇所に配置された第２
音響トランスデューサにより受信されるまでの第１伝搬
時間の計測と、前記第２音響トランスデューサから送信
された超音波信号が前記第１音響トランスデューサによ
り受信されるまでの第２伝搬時間の計測とを間欠的に行
い、前記第１及び第２の両伝搬時間を基に、前記流路に
おける前記流体の流量を測定する流量測定装置におい
て、前記第１伝搬時間の連続複数回の計測と、前記第２
伝搬時間の連続複数回の計測とを、一方を先にし他方を
後に続ける脈動時パターンで、前記伝搬時間計測を間欠
的に行う高分解能計測実行手段と、前記高分解能計測実
行手段により連続複数回計測した前記第１伝搬時間の平
均値を割り出す第１平均値割出手段と、前記高分解能計
測実行手段により連続複数回計測した前記第２伝搬時間
の平均値を割り出す第２平均値割出手段と、前記第１平
均値割出手段が割り出した平均値と前記第２平均値割出
手段が割り出した平均値との差である平均差値を割り出
す平均差値割出手段とを備え、少なくとも前記流路内の
前記流体に所定の判定値を上回る大きさの脈動が存在す
る際に、前記平均差値割出手段が割り出す前記平均差値
を基に、前記流路における前記流体の流量を測定する構
成とした。

【０１４１】このため、流路内の流体に所定の判定値を
上回る大きさの脈動があると、第１音響トランスデュー
サから送信された超音波信号が第２音響トランスデュー
サにより受信されるまでの第１伝搬時間や、第２音響ト
ランスデューサから送信された超音波信号が第１音響ト
ランスデューサにより受信されるまでの第２伝搬時間
に、流体の流量変化とは無関係の変動が周期的に生じ
る。

【０１４２】したがって、第１伝搬時間の計測と第２伝
搬時間の計測とを各々１回ずつとすると、流路内の流体
に所定の判定値を上回る大きさの脈動がある際に、例え
ば、流体の脈動による第１伝搬時間や第２伝搬時間の周
期的な変動のピーク時にこれらを計測する場合と、第１
伝搬時間や第２伝搬時間の周期的な変動の最小の時点で
これらを計測する場合とで、第１伝搬時間や第２伝搬時
間の計測値に大幅な相違が生じる。

【０１４３】これに対し、流路内の流体に所定の判定値
を上回る大きさの脈動がある際に、第１伝搬時間の計測
と第２伝搬時間の計測とを各々連続複数回ずつ行う脈動
時パターンによって伝搬時間計測を間欠的に行うと、第
１伝搬時間を間欠時間よりも短い間隔で複数回連続して
計測することとなり、また、この前か後に、第２伝搬時
間を間欠時間よりも短い間隔で複数回連続して計測する
こととなる。

【０１４４】そうすると、連続複数回分の第１伝搬時間
の計測値や連続複数回分の第２伝搬時間の計測値に各々
現れる、流体の脈動の及ぼす影響による変動の度合い
が、互いに異なることになり、この変動の度合いが互い
に異なって現れる、連続複数回計測した第１伝搬時間と
連続複数回計測した第２伝搬時間とを各々平均すること
で、流体の脈動の及ぼす影響がこれら各平均値に変動と
して現れる度合いは、計測回数を各々１回ずつとした場
合の第１伝搬時間の計測値や第２伝搬時間の計測値に、
流体の脈動の及ぼす影響が変動として現れるのに比べ
て、緩和される。

【０１４５】このため、流路内の流体に所定の判定値を
上回る大きさの脈動が存在する際に、第１伝搬時間や第
２伝搬時間を計測する間欠時間そのものを短縮して消費
電力の大幅な増加を招くことなく、流路内の流体の脈動
に起因する流体の瞬時流量の検出誤差の発生を抑制し、
流体流量を正確に測定することができる。

【０１４６】さらに、請求項２に記載した本発明の流量
測定方法によれば、間欠的に行う前記伝搬時間計測のパ
ターンを当初は、前記第１伝搬時間の計測と前記第２伝
搬時間の計測とを各々１回ずつ行う通常パターンとし、
前記判定値を上回る大きさでは前記流路内の前記流体に
存在していなかった脈動が、該流路内の前記流体に発生
した際に、前記伝搬時間計測のパターンを前記通常パタ
ーンから前記脈動時パターンに変更し、前記第１及び第
２の両伝搬時間の差を基に、前記流路における前記流体
の流量を測定するようにした。

【０１４７】このため、流路内の流体に所定の判定値を
上回る大きさの脈動が発生する前であれば、第１伝搬時
間や第２伝搬時間を各々連続複数回計測してその平均値
を求めることをせず、その代わりに、第１伝搬時間や第
２伝搬時間を各々１回ずつしか計測しなくても、流体の
脈動の及ぼす影響がないので、計測値に変動が生じるこ
とがない。

【０１４８】したがって、流路内の流体に所定の判定値
を上回る大きさの脈動が発生する前においては、第１伝
搬時間や第２伝搬時間を各々連続複数回計測する脈動時
パターンよりも計測が容易に済む、通常パターンによる
伝搬時間計測で得た第１伝搬時間や第２伝搬時間の各々
１回ずつの計測値の差により、第１伝搬時間や第２伝搬
時間を各々連続複数回計測しそれらの平均値の差を基に
測定した流体の流量と同等の精度で、流体の流量を測定
することができる。

【０１４９】また、請求項３に記載した本発明の流量測
定方法によれば、前記通常パターンによる伝搬時間計測
の結果を基に、前記流路内の前記流体に前記判定値を上
回る大きさの脈動が存在するか否かを判定し、該判定の
結果が、前記流路内の前記流体に前記判定値を上回る大
きさの脈動が存在しない旨の判定から存在する旨の判定
に変化した際に、前記伝搬時間計測のパターンを前記通
常パターンから前記脈動時パターンに変更するようにし
た。

【０１５０】さらに、請求項８に記載した本発明の流量
測定装置によれば、前記流路内の前記流体に所定の判定
値を上回る大きさの脈動が存在しない状態から存在する
状態に変化したことを検出する脈動発生検出手段をさら
に備えていて、該脈動発生検出手段の検出結果を基に前
記高分解能計測実行手段が、前記流路内の前記流体に所
定の判定値を上回る大きさの脈動が存在しない状態から
存在する状態に変化した後に、前記脈動時パターンで前
記伝搬時間計測を間欠的に行うと共に、前記流路内の前
記流体に所定の判定値を上回る大きさの脈動が存在しな
い状態から存在する状態に変化したことを前記脈動発生
検出手段が検出する前に、前記第１伝搬時間と前記第２
伝搬時間とを各々１回ずつ計測する通常パターンで前記
伝搬時間計測を間欠的に行う通常分解能計測実行手段
と、該通常分解能計測実行手段により計測した前記第１
伝搬時間と前記第２伝搬時間との差値を割り出す差値割
出手段とをさらに備え、前記流路内の前記流体に所定の
判定値を上回る大きさの脈動が存在しない状態から存在
する状態に変化したことを前記脈動発生検出手段が検出
する前に、前記差値割出手段が割り出す前記差値を基
に、前記流路における前記流体の流量を測定する構成と
した。

【０１５１】このため、間欠的に行う前記伝搬時間計測
のパターンを、流路内の流体に所定の判定値を上回る大
きさの脈動が発生する前の当初に行う通常パターンか
ら、流路内の流体に所定の判定値を上回る大きさの脈動
が発生した後に行う脈動時パターンに変更するに当た
り、その変更を行う時点を、流体流量の測定のために通
常パターンによって計測される第１伝搬時間や第２伝搬
時間の計測値を基にして、新たな測定値や検出手段等を
用いずに検出することができる。

【０１５２】また、請求項４に記載した本発明の流量測
定方法によれば、前記通常パターンによる伝搬時間計測
の結果を基に、前記流路内の前記流体に存在する前記判
定値を上回る大きさの脈動の周期を推定し、当該脈動周
期の推定後、前記脈動時パターンによる前記第１伝搬時
間の連続複数回の計測と前記第２伝搬時間の連続複数回
の計測とを、前記推定した脈動の周期及び該推定した脈
動の整数倍の周期のうちいずれか１つの周期の時間に亘
って各々行うようにした。

【０１５３】さらに、請求項９に記載した本発明の流量
測定装置によれば、前記通常パターンによる伝搬時間計
測の結果を基に、前記流路内の前記流体に存在する前記
判定値を上回る大きさの脈動の周期を推定する脈動周期
推定手段をさらに備え、該脈動周期推定手段が前記判定
値を上回る大きさの脈動の周期を推定した後、前記高分
解能計測実行手段が、前記第１伝搬時間の連続複数回の
計測と、前記第２伝搬時間の連続複数回の計測とを、前
記脈動周期推定手段が推定した前記判定値を上回る大き
さの脈動の周期及び該推定した脈動の周期の整数倍の周
期のうちいずれか１つの周期の時間に亘って各々行う構
成とした。

【０１５４】このため、脈動時パターンによる伝搬時間
計測の結果を基に脈動の周期を推定した後、この推定し
た脈動の周期、及び、この推定した脈動の周期の整数倍
の周期のうちいずれか１つの周期の時間に亘って、脈動
時パターンによる第１伝搬時間の連続複数回の計測と第
２伝搬時間の連続複数回の計測とを各々行うと、第１伝
搬時間の計測値と第２伝搬時間の計測値とのいずれにつ
いても、流体の脈動により現れる変動が最小のものから
のピーク時のものまで、変動の度合いが互いに異なる計
測値が一通り得られることになる。

【０１５５】このため、推定した脈動の周期及び整数倍
の周期のうちいずれか１つの周期の時間に亘って連続複
数回計測した第１伝搬時間の平均値は、流路内の流体に
所定の判定値を上回る大きさの脈動がなく、この脈動の
及ぼす影響がない状態で計測した第１伝搬時間とほぼ一
致し、また、同様に、推定した脈動の周期、及び、この
推定した脈動の周期の整数倍の周期のうちいずれか１つ
の周期の時間に亘って連続複数回計測した第２伝搬時間
の平均値は、流路内の流体に所定の判定値を上回る大き
さの脈動がなく、この脈動の及ぼす影響がない状態で計
測した第２伝搬時間とほぼ一致することになる。

【０１５６】したがって、連続複数回計測した第１伝搬
時間の平均値と連続複数回計測した第２伝搬時間の平均
値との差を基に流体の流量を測定することで、流路内の
流体に所定の判定値を上回る大きさの脈動がどのような
周期で発生していても、その脈動の及ぼす影響で第１伝
搬時間の計測値や第２伝搬時間の計測値に現れる変動を
相殺して、流体流量を正確に測定することができる。

【０１５７】また、請求項５に記載した本発明の流量測
定方法によれば、前記判定値を上回る大きさで前記流路
内の前記流体に存在した前記脈動が、該流路内の前記流
体から消滅した際に、前記伝搬時間計測のパターンを前
記脈動時パターンから前記通常パターンに変更し、前記
第１及び第２の両伝搬時間の差を基に、前記流路におけ
る前記流体の流量を測定するようにした。

【０１５８】このため、流路内の流体に発生していた所
定の判定値を上回る大きさの脈動が消滅した後であれ
ば、第１伝搬時間や第２伝搬時間を各々連続複数回計測
してその平均値を求めることをせず、その代わりに、第
１伝搬時間や第２伝搬時間を各々１回ずつしか計測しな
くても、流体の脈動の及ぼす影響がないので、計測値に
変動が生じることがない。

【０１５９】したがって、流路内の流体に所定の判定値
を上回る大きさの脈動が発生していた所定の判定値を上
回る大きさの脈動が消滅した後においては、第１伝搬時
間や第２伝搬時間を各々連続複数回計測する脈動時パタ
ーンよりも計測が容易に済む、通常パターンによる伝搬
時間計測で得た第１伝搬時間や第２伝搬時間の各々１回
ずつの計測値の差により、第１伝搬時間や第２伝搬時間
を各々連続複数回計測しそれらの平均値の差を基に測定
した流体の流量と同等の精度で、流体の流量を測定する
ことができる。

【０１６０】さらに、請求項６に記載した本発明の流量
測定方法によれば、前記脈動時パターンによる伝搬時間
計測の結果を基に、前記流路内の前記流体に前記判定値
を上回る大きさの脈動が存在するか否かを判定し、該判
定の結果が、前記流路内の前記流体に前記判定値を上回
る大きさの脈動が存在する旨の判定から存在しない旨の
判定に変化した際に、前記伝搬時間計測のパターンを前
記脈動時パターンから前記通常パターンに変更するよう
にした。

【０１６１】また、請求項１０に記載した本発明の流量
測定装置によれば、前記高分解能計測実行手段による前
記脈動時パターンの伝搬時間計測の結果を基に、前記流
路内の前記流体に前記判定値を上回る大きさの脈動が存
在する状態から存在しない状態に変化したことを検出す
るか否かを判定する脈動消滅検出手段をさらに備え、前
記流路内の前記流体に前記判定値を上回る大きさの脈動
が存在する状態から存在しない状態に変化したことを前
記脈動消滅検出手段が検出した後に、前記差値割出手段
が割り出す前記差値を基に、前記流路における前記流体
の流量を測定する構成とした。

【０１６２】このため、間欠的に行う前記伝搬時間計測
のパターンを、流路内の流体に所定の判定値を上回る大
きさの脈動が発生した後に行う脈動時パターンから、流
路内の流体に所定の判定値を上回る大きさの脈動が発生
する前の当初に行う通常パターンに変更するに当たり、
その変更を行う時点を、流体流量の測定のために脈動時
パターンによって連続複数回ずつ計測される第１伝搬時
間や第２伝搬時間の計測値を基にして、新たな測定値や
検出手段等を用いずに検出することができる。

【０１６３】さらに、請求項１１に記載した本発明の電
子式ガスメータによれば、請求項７、８、９又は１０記
載の流量測定装置を備え、前記測定した前記流路におけ
る前記流体の流量を表示部に表示させる構成とした。

【０１６４】このため、請求項１、請求項３、請求項
４、並びに、請求項６に記載した本発明の流量測定方法
について各々先に述べた効果のうち、いずれか１つと同
様の効果を得ることができ、さらにその上で、表示部に
正確な流体流量を表示させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流量測定装置の基本構成図である。

【図２】本発明の一実施形態に係るガスメータの概略構
成を示す説明図である。

【図３】図２のマイクロコンピュータのＲＯＭに格納さ
れた制御プログラムに従いＣＰＵが行う処理を示すメイ
ンルーチンのフローチャートである。

【図４】図３の通常処理を示すサブルーチンのフローチ
ャートである。

【図５】図３の脈動時処理を示すサブルーチンのフロー
チャートである。

【図６】図３の脈動時処理を示すサブルーチンのフロー
チャートである。

【図７】図３の脈動時処理を示すサブルーチンのフロー
チャートである。

【図８】図３の脈動時処理を示すサブルーチンのフロー
チャートである。

【図９】図３の脈動時処理を示すサブルーチンのフロー
チャートである。

【符号の説明】

３流路１１マイクロコンピュータ１１ａＣＰＵ１１ｂＲＡＭ１１ｃＲＯＭ１１Ａ高分解能計測実行手段１１Ｂ第１平均値割出手段１１Ｃ第２平均値割出手段１１Ｄ平均差値割出手段１１Ｅ脈動発生検出手段１１Ｆ通常分解能計測実行手段１１Ｇ差値割出手段１１Ｈ脈動周期推定手段１１Ｊ脈動消滅検出手段１３表示部Ａ流れ方向ＴＤ１第１音響トランスデューサＴＤ３第２音響トランスデューサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体が内部を流れる流路内に配置された
第１音響トランスデューサから送信された超音波信号
が、前記流路内の前記第１音響トランスデューサから前
記流体の流れ方向に間隔をおいた箇所に配置された第２
音響トランスデューサにより受信されるまでの第１伝搬
時間の計測と、前記第２音響トランスデューサから送信
された超音波信号が前記第１音響トランスデューサによ
り受信されるまでの第２伝搬時間の計測とを間欠的に行
い、前記第１及び第２の両伝搬時間を基に、前記流路に
おける前記流体の流量を測定するに当たり、前記流路内の前記流体に所定の判定値を上回る大きさの
脈動が存在する際に、間欠的に行う前記伝搬時間計測の
パターンを、前記第１伝搬時間の連続複数回の計測と前
記第２伝搬時間の連続複数回の計測とのうち一方を先
に、他方を後に続ける脈動時パターンとし、連続複数回計測した前記第１伝搬時間の平均値と、連続
複数回計測した前記第２伝搬時間の平均値との差を基
に、前記流路における前記流体の流量を測定するように
した、ことを特徴とする流量測定方法。
【請求項２】間欠的に行う前記伝搬時間計測のパター
ンを当初は、前記第１伝搬時間の計測と前記第２伝搬時
間の計測とを各々１回ずつ行う通常パターンとし、前記
判定値を上回る大きさでは前記流路内の前記流体に存在
していなかった脈動が、該流路内の前記流体に発生した
際に、前記伝搬時間計測のパターンを前記通常パターン
から前記脈動時パターンに変更し、前記第１及び第２の
両伝搬時間の差を基に、前記流路における前記流体の流
量を測定するようにした請求項１記載の流量測定方法。
【請求項３】前記通常パターンによる伝搬時間計測の
結果を基に、前記流路内の前記流体に前記判定値を上回
る大きさの脈動が存在するか否かを判定し、該判定の結
果が、前記流路内の前記流体に前記判定値を上回る大き
さの脈動が存在しない旨の判定から存在する旨の判定に
変化した際に、前記伝搬時間計測のパターンを前記通常
パターンから前記脈動時パターンに変更するようにした
請求項２記載の流量測定方法。
【請求項４】前記脈動時パターンによる伝搬時間計測
の結果を基に、前記流路内の前記流体に存在する前記判
定値を上回る大きさの脈動の周期を推定し、当該脈動周
期の推定後、前記脈動時パターンによる前記第１伝搬時
間の連続複数回の計測と前記第２伝搬時間の連続複数回
の計測とを、前記推定した脈動の周期及び該推定した脈
動の周期の整数倍の周期のうちいずれか１つの周期の時
間に亘って各々行うようにした請求項２又は３記載の流
量測定方法。
【請求項５】前記判定値を上回る大きさで前記流路内
の前記流体に存在した前記脈動が、該流路内の前記流体
から消滅した際に、前記伝搬時間計測のパターンを前記
脈動時パターンから前記通常パターンに変更し、前記第
１及び第２の両伝搬時間の差を基に、前記流路における
前記流体の流量を測定するようにした請求項２、３又は
４記載の流量測定方法。
【請求項６】前記脈動時パターンによる伝搬時間計測
の結果を基に、前記流路内の前記流体に前記判定値を上
回る大きさの脈動が存在するか否かを判定し、該判定の
結果が、前記流路内の前記流体に前記判定値を上回る大
きさの脈動が存在する旨の判定から存在しない旨の判定
に変化した際に、前記伝搬時間計測のパターンを前記脈
動時パターンから前記通常パターンに変更するようにし
た請求項５記載の流量測定方法。
【請求項７】流体が内部を流れる流路内に配置された
第１音響トランスデューサから送信された超音波信号
が、前記流路内の前記第１音響トランスデューサから前
記流体の流れ方向に間隔をおいた箇所に配置された第２
音響トランスデューサにより受信されるまでの第１伝搬
時間の計測と、前記第２音響トランスデューサから送信
された超音波信号が前記第１音響トランスデューサによ
り受信されるまでの第２伝搬時間の計測とを間欠的に行
い、前記第１及び第２の両伝搬時間を基に、前記流路に
おける前記流体の流量を測定する流量測定装置におい
て、前記第１伝搬時間の連続複数回の計測と、前記第２伝搬
時間の連続複数回の計測とを、一方を先にし他方を後に
続ける脈動時パターンで、前記伝搬時間計測を間欠的に
行う高分解能計測実行手段と、前記高分解能計測実行手段により連続複数回計測した前
記第１伝搬時間の平均値を割り出す第１平均値割出手段
と、前記高分解能計測実行手段により連続複数回計測した前
記第２伝搬時間の平均値を割り出す第２平均値割出手段
と、前記第１平均値割出手段が割り出した平均値と前記第２
平均値割出手段が割り出した平均値との差である平均差
値を割り出す平均差値割出手段とを備え、少なくとも前記流路内の前記流体に所定の判定値を上回
る大きさの脈動が存在する際に、前記平均差値割出手段
が割り出す前記平均差値を基に、前記流路における前記
流体の流量を測定する、ことを特徴とする流量測定装置。
【請求項８】前記流路内の前記流体に所定の判定値を
上回る大きさの脈動が存在しない状態から存在する状態
に変化したことを検出する脈動発生検出手段をさらに備
えていて、該脈動発生検出手段の検出結果を基に前記高
分解能計測実行手段は、前記流路内の前記流体に所定の
判定値を上回る大きさの脈動が存在しない状態から存在
する状態に変化した後に、前記脈動時パターンで前記伝
搬時間計測を間欠的に行うと共に、前記流路内の前記流
体に所定の判定値を上回る大きさの脈動が存在しない状
態から存在する状態に変化したことを前記脈動発生検出
手段が検出する前に、前記第１伝搬時間と前記第２伝搬
時間とを各々１回ずつ計測する通常パターンで前記伝搬
時間計測を間欠的に行う通常分解能計測実行手段と、該
通常分解能計測実行手段により計測した前記第１伝搬時
間と前記第２伝搬時間との差値を割り出す差値割出手段
とをさらに備え、前記流路内の前記流体に所定の判定値
を上回る大きさの脈動が存在しない状態から存在する状
態に変化したことを前記脈動発生検出手段が検出する前
には、前記差値割出手段が割り出す前記差値を基に、前
記流路における前記流体の流量を測定する請求項７記載
の流量測定装置。
【請求項９】前記脈動時パターンによる伝搬時間計測
の結果を基に、前記流路内の前記流体に存在する前記判
定値を上回る大きさの脈動の周期を推定する脈動周期推
定手段をさらに備え、該脈動周期推定手段が前記判定値
を上回る大きさの脈動の周期を推定した後、前記高分解
能計測実行手段は、前記第１伝搬時間の連続複数回の計
測と、前記第２伝搬時間の連続複数回の計測とを、前記
脈動周期推定手段が推定した前記判定値を上回る大きさ
の脈動の周期及び該推定した脈動の周期の整数倍の周期
のうちいずれか１つの周期の時間に亘って各々行う請求
項７記載の流量測定装置。
【請求項１０】前記高分解能計測実行手段による前記
脈動時パターンの伝搬時間計測の結果を基に、前記流路
内の前記流体に前記判定値を上回る大きさの脈動が存在
する状態から存在しない状態に変化したことを検出する
か否かを判定する脈動消滅検出手段をさらに備え、前記
流路内の前記流体に前記判定値を上回る大きさの脈動が
存在する状態から存在しない状態に変化したことを前記
脈動消滅検出手段が検出した後には、前記差値割出手段
が割り出す前記差値を基に、前記流路における前記流体
の流量を測定する請求項８又は９記載の流量測定装置。
【請求項１１】請求項７、８、９又は１０記載の流量
測定装置を備え、前記測定した前記流路における前記流
体の流量を表示部に表示させることを特徴とする電子式
ガスメータ。