JPH1151727A - ガスメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １種類のハードウェアおよびソフトウェア構
造で多種類の要求性能に適合可能なガスメータを実現す
る。 【解決手段】 停止中のガスに超音波を伝搬させてその
超音波の伝搬時間ｔのデータを計測し、この計測された
データ（ｔ）に基づいてガス種類判別手段１０２で判別
されたガスの種類Ｇｘに適合するように関数補正手段１
０３が前記の関数Ｆｘを補正する。つまりガスの種類Ｇ
ｘに適合するテーブルＦｘを選択する。こうして補正さ
れた関数Ｆｘに基づいて、前記の伝搬時間Ｔのデータか
ら前記ガス流のガス流量ΔＶ＝Ｆｘ（Ｔ）を演算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガスメータに係り、
特にガス種別を自動的に判別可能であり、またメータご
とに異なる計測誤差をも自動的に補正可能であるガスメ
ータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から広く一般に用いられて来たガス
メータとして膜方式のガスメータがある。この膜方式の
ガスメータは、その筐体内部にガス流の圧力によって振
動を繰り返す膜を有しており、この膜の振動による容積
変化に対応してガスの流量を計測するという、いわば機
械的な動作を用いてそのガスの体積量を直接計測する方
式のメータである。その簡易で実用的な構造と高い耐久
性を備えているといった特質から、従来から広く盛んに
利用されて来た。しかしその一方で、このような従来の
膜方式のガスメータでは、前記の如く機械式であるとい
う特質もあって、近年のマイクロコンピュータ（以下、
マイコンと略称）のような超小型電子回路を用いたガス
メータのデジタル化に対しては馴染み難いという不都合
がある。

【０００３】ここで、ガスメータは大別すると前記の膜
方式ガスメータのような機械的に直接にガス量を計測す
る方式のものの他に、ガスの流速などガス流の流体とし
ての物理的数値を計測し、その計測値に対応してガス流
量の数値をマイコンのＣＰＵなどの演算回路で演算する
という、いわゆる推量式のガスメータが案出されてい
る。

【０００４】即ち、推量式のガスメータは、ガス流量の
数値をその計測段階から電気信号として取り扱っている
ので、ガス流量の値をその計測後もデータ信号として伝
送〜処理〜記憶することができる。従って、そのような
データ管理を行うシステム等にも極めて良好に馴染むと
いう特質を備えているので、近年のデジタル化が進むガ
スメータにおいては特に好適な技術として注目されてい
る。

【０００５】このような推量式のガスメータには、超音
波の伝搬時間差を用いた超音波計測方式をはじめとし
て、ガス流によるタービンの回転数をロータリエンコー
ダのような機器で計数し、これに基づいてガス流量の値
を演算するといったタービン計測方式や、ガス流によっ
て生じる２地点での圧力差を用いた差圧計測方式など、
幾種類かの方式が提案されているが、いずれもガスの流
量を連続値で精確に測定できるものとして注目されてい
る。

【０００６】その中でも、特に超音波計測方式は、小型
で簡易な構造でありながら精確な流量を計測できる技術
として知られている。超音波計測方式のガスメータは、
図７にその構造の概要の一例を示すように、気密構造に
形成された気密室を２つの室つまり第１室５０１および
第２室５０２に分割する隔壁５０３と、上流側のガス配
管５０４に接続されて前記第１室５０１にガス５０５を
導入する導入口５０６と、下流側のガス配管５０７に接
続されて前記第２室５０２からガス５０５を送出する送
出口５０８と、前記隔壁５０３を貫通するように配置さ
れ、前記第１室５０１から前記第２室５０２へとガス５
０５を通過させる筒状のガス導通路５０９と、前記ガス
導通路５０９を通過するガス５０５の流体的物理量であ
る流速を計測し、この流速の値に基づいてガス５０５の
流量を算出するために、ガス流に対して平行方向に所定
の長さを取って対向配置される超音波発振器５１０およ
び受振器５１１とから、その主要部が形成されている。
超音波計測方式のガスメータは、このように比較的簡易
な構造によって、精確なガス流量を計測することが可能
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の超音波計測方式のガスメータに用いられる
ガス流量を計測するための主要部である、ガス導通路５
０９および超音波発振器５１０、受振器５１１を中心と
したいわゆる超音波方式のガス流速計測チューブは、そ
のガス流速を精確に計測可能である特質から、一般にガ
スメータとしてガス流量を計測するための最適な性能あ
るいは仕様が、予め特定の範囲に決定されており、これ
に合致しないあるいは誤差の大きなガス流速計測チュー
ブは、使い物にならない。

【０００８】従って、ガスメータが用いられるガスの種
類ごとに定められた最適値に合致しない、あるいはそれ
に対して誤差が大きい場合には、計測性能の検定の際に
不良品と検定されることは言うまでもないが、例えばガ
スメータとしての号数などの性能（仕様）上、１種類に
合致するような仕様に製造されたガス流速計測チューブ
を備えたガスメータは、その種類のガスメータのみにし
か用いることができない。従って、多様化するガスメー
タの仕様の要請に対してそれぞれ適合するように、多種
類のガス流速計測チューブを用意しなければならない。

【０００９】このようなガスの種類ごとに最適な性能に
ガスメータの仕様を合致させるためには、ガスメータに
用いられる超音波発振器５１０や受振器５１１など電子
部品や機械的な部品のようなハードウェアを、そのガス
の種類ごとに最適な仕様のものに取換える、あるいは前
記の超音波発振器５１０や受振器５１１などのハードウ
ェアで計測されたデータを演算処理回路系でデータ処理
する際に、そのデータ処理に用いられる演算手法をソフ
トウェア上で最適なものに補正するという、２通りの変
更手法が考えられるが、いずれにせよガスメータが製品
として完成した後に、そのような性能の重要な部分での
仕様変更を、しかも外部から行うことは容易ではない。

【００１０】前記のソフトウェア上での変更は、ハード
ウェアの変更よりも簡単であるように考えられるが、実
際には、計量器であるガスメータの機能の主要部に関す
る仕様が外部から容易に変更できるということは、例え
ばその仕様を故意に変更することでガスを不正な計量方
法等で使用されるといった不都合も生じる可能性がある
など、実用上不都合なことも多く、解決困難な問題を抱
えている。

【００１１】このように従来の技術では、ガスメータを
１種類のガスに対してそれに最適に合致するような仕様
とせざるを得ず、その他の種類のガスには実際上用いる
ことができない。従って、多様化するガスメータの仕様
の要請に対して、そのそれぞれに適合するような多種類
のガス流速計測チューブを用意しなければならず、ガス
メータは性能あるいは仕様の点で極めて煩雑な多品種化
を招くという問題があった。

【００１２】本発明はこのような問題を解決するために
成されたものである。本発明は、１種類のハードウェア
およびソフトウェア構造で多種類の要求性能に適合可能
なガスメータを実現することを課題としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】第１に、本発明のガスメ
ータは、ガスの流れの流体的な物理量のデータを計測す
るガス流体データ計測手段と、前記物理量のデータとガ
ス流量とを対応付ける関数に基づいて、前記計測された
ガスの流れの流体的な物理量のデータから前記ガスのガ
ス流量を演算するガス流量演算手段とを有する推量方式
のガスメータにおいて、前記ガスの流れが停止している
ときに該停止中のガスに超音波を伝搬させて、該超音波
の伝搬時間のデータを計測し、該計測されたデータに基
づいて前記ガスの種類を判別するガス種類判別手段と、
前記判別したガスの種類に適合するように、前記関数を
補正する関数補正手段と、前記補正された関数に基づい
て、前記計測されたガス流の流体的な物理量のデータか
ら前記ガス流のガス流量を演算するガス流量演算手段と
を備えたことを特徴としている。

【００１４】即ち、停止しているガスに超音波を伝搬さ
せて、そのときの伝搬時間、あるいは伝搬速度の逆数で
あるシングアラウンド周波数のような超音波の伝搬時間
に関する物理量をディメンジョン中に含むデータを計測
し、このような伝搬時間に係るデータに基づいて、ガス
の種類を判別することができる。そしてこの判別された
ガス種類に最適なガス流量の演算が出来るように、前記
の物理量のデータとガス流量とを対応付ける関数を補正
する。

【００１５】このようにして、本発明によれば、主にそ
のソフトウェア上の変更をガス種類に合わせて自動的に
行なうことができるので、ガスメータとしての多種類の
要求性能に対して、そのいずれにも１種類のガスメータ
で適合することができる。なお、上記のガスの流れの流
体的な物理量の計測方式、つまり本発明に適用可能なガ
ス流体データ計測手段の計測方式としては、超音波計測
方式をはじめとしてその他にも、ガス流中に渦を生成さ
せてその渦の生成速度からガス流量を算定する渦計測方
式、ガス流中に置かれたタービン翼の回転速度を計測し
てガス流量を算定するタービン方式、ピトー管などを用
いて静圧に対するガス流差圧を計測してガス流量を算定
する差圧計測方式、ガス流中に置かれた加熱線などのガ
ス流による冷却度を計測してガス流量を算定する熱線計
測方式や、ガス流の差圧を一定に保ちそのガス流中に置
かれた絞りの面積を変えてガス流量を計測する面積方式
などの、推量方式のものが適用可能である。

【００１６】第２に、本発明のガスメータは、上記第１
に記載のガスメータにおいて、前記ガス流体データ計測
手段が、ガス流が筒内を通過するように形成されたガス
導通路と、互いに対向するように配置されて前記筒内の
ガス流中に超音波を伝搬させ該伝搬した超音波の物理量
を検知する超音波発振器および超音波受振器とを備え
て、前記伝搬した超音波の物理量のデータに基づいて前
記ガスの流体的な物理量のデータを計測し、該データに
基づいて前記ガス流量を演算するガス流体データ計測手
段であり、前記ガス種類判別手段は、前記停止中のガス
に超音波を伝搬させるために前記超音波発振器および超
音波受振器を用いるガス種類判別手段であることを特徴
とするガスメータである。

【００１７】即ち、本発明に係るガス種類判別手段は、
ガスに超音波を伝搬させてその伝搬時間を計測するもの
であるが、一方、この第２記載のガスメータにおいて
は、ガス流体データ計測手段もガスに超音波を伝搬させ
てその伝搬時間などの物理量を計測する、いわゆる超音
波計測方式のガス流体データ計測手段である。従って、
ガスに超音波を伝搬させるという機能の点でこれらは共
通していることから、これを巧妙に利用して、ガス流体
データ計測手段の超音波発振器および超音波受振器を、
ガス種類判別手段にも兼用することができる。

【００１８】しかもこのとき、ガス流体データ計測手段
はガス流量を計測する手段としてガスが流れているとき
に機能し、ガス種類判別手段はガスが停止しているとき
に機能するのであるから、これら両者に前記の超音波発
振器および超音波受振器が兼用されても、同時に両者の
機能が要求されるという不都合は全く起こり得ない。従
って、本発明の技術によれば、超音波発振器および超音
波受振器を好適に兼用することができるのである。

【００１９】このように超音波発振器および超音波受振
器をガス種類判別手段にも兼用することができるので、
所定の機能を十分に満たしながら、さらにその構造の簡
易化を効果的に実現することができる。第３に本発明の
ガスメータは、上記第１又は第２記載のガスメータにお
いて、前記ガス種類判別手段は、外部から切り替え動作
可能なＯＮ／ＯＦＦスイッチを具備して、該スイッチが
ＯＮとされたときにのみ前記ガスの種類の判別を実行す
るガス種類判別手段であることを特徴としている。

【００２０】即ち、上記第１および第２記載のガスメー
タの場合、そのガスメータを設置してガス配管に接続し
た際などには通常、ガスは停止状態にある。あるいは異
常時停止型のガスメータの場合などでも、そのガスメー
タを設置して使用を開始する時点では、異常検知システ
ムがガスの流れを停止させているはずである。従って、
このようなガスメータの設置時など、ガス種類判別手段
を機能させることが必要なときに、そのガスメータ内で
ガスの流れが停止していることを例えばガス流体データ
計測手段によって検知し、マイコンによって自動的にガ
ス種類判別手段を動作させる、あるいは前記の異常検知
システムのガス停止動作ＯＮと連動してガス種類判別手
段も動作ＯＮに切り替わるようにすることで、ガス種類
判別手段を動作させて、これから使用されるガスの種類
を判別するようにしても良いが、このようにガス種類判
別手段を自動的にＯＮ／ＯＦＦさせる場合には、ガス種
類の判別が必要ではない時にもガス種類判別手段が作動
することになり、その分の動作電流が無駄となることも
考えられる。特に、近年は１つのガスメータの寿命が７
〜１５年と長期化しているので、この間の継続使用に電
池など電源系が耐え得るようにすることは容易ではな
い。従ってガスメータ内部での動作電流の無駄等は極力
低く抑えたいことが要請される。

【００２１】従ってこのような場合には、この第３記載
の技術のように外部から切り替え動作可能なＯＮ／ＯＦ
Ｆスイッチを付設して、ガス種類判別手段を必要なとき
だけに作動させるようにすれば良い。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るガスメータの
実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 （実施形態１）図１は、本発明に係る第１の実施形態の
ガスメータの構成の概要を示す図である。本実施形態の
ガスメータ１は、ガスの流れの流体的な物理量としてガ
ス流の流速を、そのガス流中を伝搬する超音波の伝搬時
間Ｔを計測することで計測する、ガス流体データ計測手
段１０１と、前記の計測された伝搬時間Ｔのデータとガ
ス流量ΔＶとを対応付ける関数Ｆｘに基づいて、前記の
伝搬時間Ｔのデータから特定単位時間ごとのガスの流量
ΔＶ＝Ｆｘ（Ｔ）を演算し、さらにこれを時間的に積算
してガスの積算流量Ｖを演算するガス流量演算手段１０
４とを有する、推量方式のガスメータである。そしてさ
らに、このガスメータ１は、ガスの流れが停止している
ことがガス流量演算手段１０１によって計測されると、
停止中のガスに超音波を伝搬させてその超音波の伝搬時
間ｔのデータを計測し、この計測されたデータ（ｔ）に
基づいて前記のガスの種類Ｇｘを判別するガス種類判別
手段１０２と、こうして判別されたガスの種類Ｇｘに適
合するように前記の関数Ｆｘを補正する関数補正手段１
０３と、こうして補正された関数Ｆｘに基づいて、前記
の伝搬時間Ｔのデータから前記ガス流のガス流量ΔＶ＝
Ｆｘ（Ｔ）を演算し、さらにそれを積算して、ガス積算
流量Ｖを算出するガス流量演算手段１０４とを、その主
要部に備えている。また、上記のガス流量演算手段１０
４によって演算されたガス積算流量Ｖの値を表示する表
示手段１０５と、さらにそのガス積算流量Ｖの値を電話
回線のような伝送経路１０６を介して外部のガス会社な
どに設置されたガス流量データ管理システム（図示省
略）等に送受する送受信手段１０７とを備えている。

【００２３】前記のガス流体データ計測手段１０１は、
図２に示すようにガス３０２がその筒内を通過するよう
に形成された円筒状のガス導通路３０１と、互いに対向
するように配置されて前記ガス導通路３０１のガス３０
２中に超音波を伝搬させる超音波発／受振器３０３，３
０４とを備えて、前記の伝搬時間Ｔを計測する。

【００２４】ガス種類判別手段１０２は、前記の超音波
発／受振器３０３，３０４をここでも兼用で用いて、停
止中のガス３０２に超音波を伝搬させる。またその他に
は、ガス流が異常事態となった際などにそれを検知して
ガス流を停止させる異常検知システム２０１も備えてい
る。

【００２５】図２は、上記のような本実施形態における
各手段を、ＣＰＵ１００を中心として構築した場合の一
例を模式的に示す図である。この図２に示すように、気
密室２００は、上流側の取入口２０２から流入するガス
３０２が気密室２００内に設置されたガス導通路３０１
を通って、下流側のガス送出口２０３を経てガスメータ
外部のガス機器類（図示省略）へと送出されるように形
成されている。

【００２６】ガス導通路３０１は、図に示すようにいわ
ゆるＺ法と呼ばれる配置法つまりガス導通路３０１の中
心線に対して斜交配置法で配置された超音波発／受振器
３０３，３０４を備えており、この両者の間を超音波が
伝搬する伝搬時間ｔは、超音波発／受振器３０３，３０
４で検知された電気信号をＩ／Ｆ（インターフェイス）
回路４００を介してＣＰＵ１００が受け、これを演算処
理してデータ化する。

【００２７】そして上流側の取入口２０２には、ＣＰＵ
１００が異常事態を検知すると、このＣＰＵ１００に制
御されてガスの流入を強制停止させる遮断弁２０４を備
えた異常検知システム２０１が設置されている。本実施
形態のガスメータの主要部は、この図２の実態図で示す
ようなハードウェア構成となっている。上記のガス流体
データ計測手段１０１で超音波の発振〜受振をハードウ
ェア上実行するのは超音波発／受振器３０３，３０４で
あるが、それらによって検知された電気的信号をデータ
化し、またこれ基づいて伝搬時間Ｔをデータ的に処理す
る回路系等については、実際にはＣＰＵ１００内部に構
築することができる。

【００２８】また、上記のガス種類判別手段１０２も同
様に、その超音波の発振〜受振をハードウェア上実行す
るのは超音波発／受振器３０３，３０４であるが、それ
らによって検知された信号に基づいて伝搬時間ｔをデー
タ的に演算処理する手段はＣＰＵ１００内部に構築する
ことができる。

【００２９】また、上記の関数補正手段１０３、ガス流
量演算手段１０４、送受信手段１０７についても、それ
らに要求される機能はデータ処理機能であるからＣＰＵ
１００内部に構築することができる。また、伝送経路１
０６は、本実施形態では電話回線を用いた。そして表示
手段１０５としては、本実施形態ではガス積算流量の数
字を表示するセグメント方式の小型液晶表示装置を用い
た。

【００３０】次に、上記のような概要構成の本発明に係
る第１の実施形態のガスメータの動作の概要を、図３の
概要フローチャートに基づいて述べる。まず、このガス
メータが新たに設置された際には、それまで内部の気密
室２００には空気が充満していたのであるから、まずそ
の空気をガスと置換しなければならない。従ってガスメ
ータをガス配管に接続した後に、その内部の空気をガス
と置換し、完全にガスと置換した後に、このガスメータ
の電源スイッチがＯＮにされて、ＣＰＵ１００を中心と
して動作を開始する。

【００３１】電源スイッチがＯＮになると、ガス流体デ
ータ計測手段１０１およびガス流量演算手段１０４は超
音波のガス中の伝搬時間Ｔの計測を開始する（ｓ１）。
そしてこの伝搬時間Ｔに基づいて、ガス３０２の流れが
停止しているか否かをガス種類判別手段１０２が検知す
る（ｓ２）。

【００３２】このガス流停止の検知手法としては、例え
ば超音波発／受振器３０３，３０４の両方に受振器と発
振器との両方の機能を付加して、超音波発／受振器３０
３から超音波発／受振器３０４への超音波の伝搬時間と
超音波発／受振器３０４から超音波発／受振器３０３へ
の超音波の伝搬時間との差ΔＴを計測する。

【００３３】そしてこのΔＴがΔＴ＝０である場合に
は、超音波発／受振器３０３と超音波発／受振器３０４
との間で超音波の媒質であるガスは停止していたことに
なる。このようにしてΔＴ＝０を計測することにより、
ガス３０２の流れの停止を検知することができる。

【００３４】あるいはこの他にも一般に、媒質であるガ
スが流れている場合にはそのガスを媒質として伝搬する
超音波は、ドップラー効果の影響を受けてその周波数等
が変化して観測されるはずである。従って、このような
現象を利用してガスが停止しているか否かを検知しても
良い。

【００３５】こうして検知されたΔＴがΔＴ＝０の場
合、つまりガス３０２の流れが停止中である場合には
（ｓ２のＹ）、ガス種類判別手段１０２によって超音波
発振器３０３から超音波受振器３０４への超音波の伝搬
時間ｔを計測する（ｓ３）。続いて、前記の計測された
伝搬時間ｔに基づいて、ガスの種類Ｇｘをガス種類判別
手段１０２が判別する（ｓ４）。

【００３６】ここで、一般に音速はその媒質の物理的特
質に対応して変化する。完全気体の音速ｖについて考え
ると、音速ｖは（κｐ／ρ）の平方根に比例する。ここ
に、κは気体の比熱比、ｐは気体の圧力、ρは気体の密
度である。即ち、一般に音速ｖはその媒質である気体
（本発明ではガス３０２）の比熱比や、圧力、密度とい
う物理的特質に対応して変化するから、これらの物理的
特質がガス３０２の種類ごとに異なったものであれば、
それに対応してガス３０２の種類Ｇｘごとに音速ｖも異
なるはずである。

【００３７】従って、超音波発振器３０３と超音波受振
器３０４との間の距離（Ｌ）や超音波の周波数などを固
定しておけば、その距離間の停止中のガス３０２中を伝
搬する伝搬時間ｔを計測することにより、これに基づい
て音速ｖ＝Ｌ／ｔを求めることができる。そして求めら
れた音速ｖに基づいてガスの種類Ｇｘを特定（判別）す
ることができる。

【００３８】例えば、都市ガスの主成分であるエタンの
ガス密度（上記のρ）はρ＝１．２８０であり、プロパ
ンガスの主成分であるプロパンのガス密度はρ＝１．８
９５である。このρの一例でも明らかなように、上記の
音速ｖを左右する物理量はガス種類ごとでかなり異なっ
た値となっているので、音速ｖあるいはそれを算出した
元データである伝搬時間ｔに対応してガスの種類Ｇｘを
正確に特定することができる。あるいは、本発明の技術
の適用は、上記の都市ガスとプロパンガスのような熱エ
ネルギー用途のガスの種類の判別のみには限定されな
い。この他にも例えば、セキュリティ面での正確さが要
求される医療用ガスの判別を自動的に正確に行なった上
でそれを計量するガス流量計などに適用することもでき
る。即ち、医療用ガスとして用いられるガスには主に麻
酔用ガス、酸素そしてその他のガスがあるが、これらの
ガスの種類を判別した上でそのガス流量の精確な値を測
定し表示するためのガスメータにおいても本発明は適用
することができる。

【００３９】このようにして計測されるｔの値の一例と
して、本件発明者の実験によれば、超音波発／受振器３
０３，３０４の間の距離Ｌ＝１５０ｍｍである場合、超
音波の伝搬時間ｔは、空気中で約６５０μｓ，メタンで
約５００μｓとなった。このように、静止中のガスにお
ける超音波の伝搬時間ｔはガスの種類によって明らかに
異なっているので、この伝搬時間ｔを計測し、このｔに
対応してガスの種類Ｇｘを特定することができる。

【００４０】このようにして、伝搬時間ｔに基づいてガ
スの種類Ｇｘをガス種類判別手段１０２が判別すると
（ｓ４）、このガスの種類Ｇｘごとに予め設定された補
正方法に基づいて、関数補正手段１０３が関数Ｆｘを補
正する（ｓ５）。この関数Ｆｘの補正方法について述べ
る。ガスメータ１の計量器としての検定時などに用いら
れる標準原器における基準値、つまり正しく計測された
場合のガス流量の基準値を横軸に取り、それに対する誤
差（％）を縦軸に取って、グラフをプロットすると、図
４（ａ）に示すように、それらのグラフはガス種類Ｇ
ａ，Ｇｂ，Ｇｃ…のように異なる種類のガスごとに、い
ずれも基準値（横軸）からずれたものとなる。

【００４１】従って、例えば本実施形態のガスメータ１
がガス種類Ｇａに適合することを要請されている場合に
は、このガス種類Ｇａのグラフが基準値（横軸）に重な
るように、関数Ｆｘ（Ｔ）を補正しなければならない。
ここで、前記の補正方法について、さらに詳細に説明す
る。ガス流量演算手段１０４は、計測された超音波の伝
搬時間Ｔに対応して、関数Ｆｘ（Ｔ）；ΔＶ＝Ｆｘ
（Ｔ）に基づいてガス流量ΔＶを演算する。この演算
は、実際上は図２に示すＣＰＵ１００内部で実行される
が、このときＴからΔＶへの対応；Ｔ→ΔＶはＣＰＵ１
００内の記憶素子、あるいはそれに付設されたＥＥＰＲ
ＯＭのような記憶素子（いずれも図示省略）に予め記憶
されている、例えば図４（ｂ）にそのデータ内容を模式
的に示すようなテーブルに基づいて実行される。

【００４２】即ち、関数Ｆｘ（Ｔ）とは、実際にはＣＰ
Ｕ１００あるいはそれに付設された記憶素子内に記録さ
れているテーブルＦｘに基づいて、変数Ｔに対してΔＶ
を対応付ける演算を行うことと同義である。即ち、関数
Ｆｘ（Ｔ）を補正するということは、換言すれば対応；
Ｔ→ΔＶのテーブルを補正することと同義である。

【００４３】そこで、本実施形態においては関数Ｆｘ
（Ｔ）のさらに具体的な手法として、予めガス種類Ｇ
ａ，Ｇｂ，Ｇｃ…ごとに最適な対応；Ｔ→ΔＶが演算で
きるテーブルをそれぞれ用意しておき、前記のガス種類
判別手段１０２によってガスの種類Ｇｘが判別すると
（ｓ４）、これに基づいて前記のガス種類Ｇａ，Ｇｂ，
Ｇｃ…ごとのテーブルＦａ，Ｆｂ，Ｆｃ…のうちからそ
のガス種類Ｇｘに適合したテーブルＦｘを関数補正手段
１０３が選択して読み出す。例えば、ガス種類がＧａの
場合には、これに対応したテーブルＦａが選択されて読
み出される。このような動作が実際には関数Ｆｘ（Ｔ）
の補正に該当する（ｓ５）。

【００４４】こうして読み出された、ガス種類Ｇｘに正
確に対応したテーブルＦｘに基づいて、それ以後のガス
流量ΔＶ＝Ｆｘ（Ｔ）の演算〜ガス積算流量の算出を、
ガス流量演算手段１０４が実行する（ｓ６〜８）。即
ち、まず所定の時間間隔ごとに計測される時間Ｔに対応
するガス流量ΔＶ＝Ｆｘ（Ｔ）を、テーブルＦｘに基づ
いて演算する（ｓ６）。続いて、このガス流量ΔＶを積
算し、ガス積算流量Ｖを算出する（ｓ７）。こうして得
られたガス積算流量Ｖの値を表示手段１０５に表示する
（ｓ８）。あるいはさらに、ガス積算流量Ｖの値のデー
タは送受信手段１０７によって伝送経路１０６等を介し
て外部のガス会社などに設置されたデータ管理システム
（図示省略）等に送信される（ｓ９）。

【００４５】以上のように、本発明によれば、Ｇａ，Ｇ
ｂ，Ｇｃ…のような多種類のガスのうちの、どのガスに
用いられる場合でも、本発明に係るガスメータはそのガ
ス種類Ｇｘを自動的に判別し、そのガス種類Ｇｘに最適
に対応した精確な計測を行うことが出来るように、ガス
流量の演算テーブルＦｘを自動的に変更（補正）するこ
とができる。

【００４６】なお、本実施形態においては、ガス流体デ
ータ計測手段１０１およびガス流量演算手段１０４は、
超音波のガス中の伝搬時間Ｔを計測し、これに基づいて
ΔＶを演算する場合について述べたが、この伝搬時間Ｔ
の他にも例えば上記のΔＴと同様にガスが流れていると
きの上流向きでの伝搬時間と下流向きでの伝搬時間との
差；ΔＴを計測し、このΔＴに基づいてガス流量ΔＶを
演算する方式でガス流量演算を行うようにしてもよい。

【００４７】また、本実施形態においては、ΔＴ＝０つ
まりガス流が停止するごとにガス種類判別手段１０２が
伝搬時間ｔを計測する場合について述べたが、伝搬時間
ｔの計測はガスメータが設置された初期の一度だけにし
ても良い。即ち、ガス種類判別手段１０２を外部から動
作ＯＮにするＯＮ／ＯＦＦスイッチ（図示省略）を付加
するとともに、上記のｓ２に係る手段は省略しその代り
に前記のＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＮにするステップを
設けて、ガスメータ１が新たな設置場所に設置された場
合にのみ、前記のＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＮにしてガ
ス種類判別手段１０２で伝搬時間ｔを計測するようにし
ても良い。

【００４８】あるいは、１０年間などの使用寿命期間が
過ぎるまで取り替えること無く継続使用し、使用寿命期
間が過ぎると取り外されて使用終了とするといった使い
方が為されるガスメータの場合などにも、伝搬時間ｔの
計測はガスメータが設置された初期の一度だけにしても
良い。従ってこのような場合には、工場出荷時にガスメ
ータ１のＣＰＵ１００に初期フラグ（Ｆ＝１など）をセ
ットしておき、このガスメータ１が設置されて電源ＯＮ
となった際にそのフラグ（Ｆ＝１）を認識させる（ｓ１
０）。そして上記図３で示したような伝搬時間ｔの計測
〜ガス種類Ｇｘの判別〜関数Ｆｘ（Ｔ）の補正（つまり
テーブルＦｘの選択）を行なう。そしてフラグＦ＝０の
ように前記の初期フラグ（Ｆ＝１）とは異なるフラグを
セットするなどして（ｓ１１）、一旦ガス種類Ｇｘを判
別した後は、固定的にそのガス種類Ｇｘに対応したテー
ブルＦｘのみを使用するようにしても良い。即ち、ガス
メータ１を設置してガス置換等の処理が済んで使用準備
が整った後、設置作業者がこのガスメータの電源をＯＮ
にすると、このときのガスメータ１にはＦ＝１が記録さ
れているので、これに基づいてＧｘの判別が前記のよう
に実行され（ｓ２〜ｓ１１）、その後は固定的にそのＧ
ｘ対応のガス流量を継続する（ｓ６〜９）。このような
場合の概要フローチャートを図５に示す。なお図５にお
いては、図３と同様のステップには図３と同じ符号を付
して示している。

【００４９】（実施形態２）上記第１の実施形態におい
ては、いわゆる超音波計測方式の場合について述べた
が、ガス流体データ計測手段１０１の計測方式としては
これのみには限定されない。この他にも、この第２の実
施形態に一例を述べるようなタービン流量計などを用い
ることもできる。この第２の実施形態のガスメータの概
要構成を図６に示す。

【００５０】ただしこの場合には、上記第１の実施形態
とは異なり、ガス流体データ計測手段１０１であるター
ビン流量計は超音波発／受振器３０３，３０４を備えて
いないのであるから、ガス種類判別手段１０２に専用の
超音波発／受振器３０３，３０４を備えている。そして
ガス流の停止の検出はタービン流量計で検知する。即
ち、タービン流量計のタービン３１１が停止していれ
ば、それに機械的に接続されているロータリエンコーダ
３１２も停止状態となってガス流の停止を検知すること
ができる。そして、この第２の実施形態のガスメータ２
で用いられる関数は、ΔＶ＝Ｆｘ（ω）のように、ター
ビン３１１に機械的に接続されたロータリエンコーダ３
１２の回転速度ωに対応してガス流量ΔＶが定まるよう
な関数、つまりテーブルである。

【００５１】従って、ガス種類判別手段１０２および関
数補正手段１０３は、上記第１の実施形態と同様の構造
および動作を用いることができるが、関数補正手段１０
３によって選択されるそのテーブル自体の中身は、上記
第１の実施形態とは異なっており、その中身とは前記の
如くΔＶ＝Ｆｘ（ω）なる関係を定めた内容（データ）
が記録されているテーブルであることは言うまでもな
い。そしてその他の構造および動作は、第１の実施形態
のガスメータ１と同様である。

【００５２】このような第２の実施形態のガスメータ２
においても、第１の実施形態のガスメータ１と同様に、
Ｇａ，Ｇｂ，Ｇｃ…のような他種類のガスのうちの、ど
のガスに用いられる場合でも、本発明に係るガスメータ
はそのガス種類Ｇｘを自動的に判別し、そのガス種類Ｇ
ｘに最適に対応した精確な計測を行うことが出来るよう
にガス流量の演算テーブルＦｘを自動的に変更（補正）
することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上、詳細な説明で明示したように、本
発明によれば、１種類のハードウェアおよびソフトウェ
ア構造で多種類の要求性能に適合可能なガスメータを実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施形態のガスメータの構
成の概要を示す図である。

【図２】第１の実施形態における各手段をＣＰＵ１００
を中心として制御するように構築した場合の一例を模式
的に示す図である。

【図３】第１の実施形態のガスメータの動作の概要を示
すフローチャートである。

【図４】関数Ｆｘの補正方法を示すグラフである。

【図５】第１の実施形態のガスメータにおいて初期にの
みガス種類Ｇｘを判別する場合の動作の概要を示すフロ
ーチャートである。

【図６】第２の実施形態のガスメータの概要構成をＣＰ
Ｕ１００を中心として制御するように構築した場合を模
式的に示す図である。

【図７】従来の超音波計測方式のガスメータの概要構成
を示す図である。

【符号の説明】

１…第１の実施形態のガスメータ、２…第２の実施形態
のガスメータ、１０１…ガス流量演算手段、１０２…ガ
ス種類判別手段、１０３…関数補正手段、１０４…ガス
流量演算手段、１０５…表示手段、３０３，３０４…超
音波発／受振器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスの流れの流体的な物理量のデータを
   計測するガス流体データ計測手段と、前記物理量のデー
   タとガス流量とを対応付ける関数に基づいて、前記計測
   されたガスの流れの流体的な物理量のデータから前記ガ
   スのガス流量を演算するガス流量演算手段とを有する推
   量方式のガスメータにおいて、 前記ガスの流れが停止しているときに該停止中のガスに
   超音波を伝搬させて、該超音波の伝搬時間のデータを計
   測し、該計測されたデータに基づいて前記ガスの種類を
   判別するガス種類判別手段と、 前記判別したガスの種類に適合するように前記関数を補
   正する関数補正手段と、 前記補正された関数に基づい
   て、前記計測されたガスの流体的な物理量のデータから
   前記ガスのガス流量を演算するガス流量演算手段とを備
   えたことを特徴とするガスメータ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のガスメータにおいて、 前記ガス流体データ計測手段は、ガス流が筒内を通過す
   るように形成されたガス導通路と、互いに対向するよう
   に配置されて前記筒内のガス流中に超音波を伝搬させ該
   伝搬した超音波の物理量を検知する超音波発振器および
   超音波受振器とを備えて、前記伝搬した超音波の物理量
   のデータに基づいて前記ガスの流体的な物理量のデータ
   を計測し、該データに基づいて前記ガス流量を演算する
   ガス流体データ計測手段であり、 前記ガス種類判別手段は、前記超音波発振器および超音
   波受振器を用いて、前記停止中のガスに超音波を伝搬さ
   せて、該超音波の伝搬時間のデータを計測し、該計測さ
   れたデータに基づいて前記ガスの種類を判別するガス種
   類判別手段であることを特徴とするガスメータ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のガスメータにおい
   て、 前記ガス種類判別手段は、外部から切り替え動作可能な
   ＯＮ／ＯＦＦスイッチを具備して、該スイッチがＯＮと
   されたときにのみ前記ガスの種類の判別を実行するガス
   種類判別手段であることを特徴とするガスメータ。