WO2017110034A1 - 流量計測装置 - Google Patents

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WO2017110034A1
WO2017110034A1 PCT/JP2016/004880 JP2016004880W WO2017110034A1 WO 2017110034 A1 WO2017110034 A1 WO 2017110034A1 JP 2016004880 W JP2016004880 W JP 2016004880W WO 2017110034 A1 WO2017110034 A1 WO 2017110034A1
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WO
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flow rate
unit
gas
appliance
pressure
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Application number
PCT/JP2016/004880
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English (en)
French (fr)
Inventor
光男 横畑
裕介 北野
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Publication date
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Priority to US15/537,266 priority patent/US10323966B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/667—Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
    • F23N5/184—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23N5/24—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
    • F23N5/242—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements using electronic means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/02—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature
    • G01F15/04—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature of gases to be measured
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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    • F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
    • F23N2005/185—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel using detectors sensitive to rate of flow of fuel
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00—Measuring
    • F23N2225/04—Measuring pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2239/00—Fuels
    • F23N2239/04—Gaseous fuels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2241/00—Applications
    • F23N2241/08—Household apparatus

Definitions

  • the present invention relates to a technique for discriminating a device that uses a fluid by detecting a change in the flow rate of the fluid.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 There are gas meter devices that detect a change in the flow rate of fluid in a fluid piping system and discriminate an instrument that uses the fluid (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
  • gas appliances such as fan heaters, gas tables, water heaters, floor heating, etc., but the characteristics of the gas flow rate change at the time of ignition etc. are different, so it is in use by grasping the characteristics of the flow rate change The gas appliance can be identified.
  • Patent Document 3 discloses a device that measures the pressure in a gas pipe and monitors whether there is an abnormality in the gas pressure.
  • JP 2011-95200 A Japanese Patent No. 529876 Japanese Patent No. 2713065
  • the pressure in the gas pipe can take various values depending on how the piping is installed in each home, the temperature in the gas pipe, and the like. If the pressure in the gas pipe is different, the gas flow rate value can also be different, so even if the same gas appliance is used, the measured flow rate may vary. Even when the pressure in the gas pipe fluctuates as described above, it is desirable that the instrument can be discriminated with high accuracy.
  • a flow rate measuring device used as a home gas meter is generally required to operate with a battery as a power source and need not be replaced for 10 years. In such a flow rate measuring device operating with a battery, it is desirable to suppress power consumption as much as possible.
  • the present invention provides a flow rate measuring device that suppresses power consumption while improving appliance discrimination accuracy.
  • An exemplary flow rate measurement device includes a flow rate measurement unit that measures a flow rate of a gas flowing in a flow path at regular time intervals, a pressure measurement unit that measures the pressure of the gas in the flow path, and a pressure measurement unit.
  • a power supply unit that supplies power
  • an appliance discriminating unit that discriminates the appliance to be used based on the gas flow rate value. Further, based on the gas flow rate value and the operation information of the appliance discriminating unit, the gas non-use state, the appliance discriminating execution state and the appliance discriminating non-execution state are discriminated, and the power supply unit is controlled according to each state, and the pressure
  • a measurement interval control unit is provided that changes an interval for turning on / off the power supplied to the measurement unit.
  • the flow rate measuring device of the present invention it is possible to suppress power consumption while improving the accuracy of appliance discrimination.
  • FIG. 1 is a block diagram of a flow rate measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a flow rate measurement unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a flow rate classification table in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of code conversion using the flow rate division table in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a change in the gas flow rate in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing the transition of the code in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a flow rate measuring device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of a gas meter 100 which is a flow rate measuring device according to an embodiment of the present invention.
  • the gas meter 100 includes a gas flow path 102, a flow rate measurement unit 104, a measured flow rate information storage unit 106, a calculation unit 108, a flow rate classification table holding unit 110, a difference value conversion unit 112, and an appliance feature extraction unit 214.
  • the appliance discrimination unit 116 is provided.
  • a device-specific feature information holding unit 218, a pressure measurement unit 132, a power supply unit 134, a measurement flow rate correction unit 136, and a measurement interval control unit 138 are provided.
  • the gas meter 100 includes a blocking unit 122 that is disposed in the gas flow path 102 and blocks gas in an emergency or the like.
  • the measured flow rate information storage unit 106, the calculation unit 108, the flow rate classification table holding unit 110, the difference value conversion unit 112, the appliance feature extraction unit 214, the appliance discrimination unit 116, the appliance unique feature information holding unit 218, and the power supply unit illustrated in FIG. 134, the measurement flow rate correction unit 136, and the measurement interval control unit 138 may be realized by the control unit 120, for example.
  • the control unit 120 is, for example, a microcomputer.
  • a gas meter 100 that is a flow rate measuring device is connected to a gas pipeline 19 on the upstream side, and connected to various gas appliances 13, 14, and 15 such as a gas table, a fan heater, and a floor heater on the downstream side. .
  • the flow rate measuring unit 104 is an ultrasonic flow meter, for example.
  • the ultrasonic flow meter emits ultrasonic waves at a constant time interval to the gas as the fluid flowing in the gas flow path 102 and measures the flow rate.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the flow rate measuring unit 104.
  • the flow rate measurement unit 104 includes a measurement flow path 30 having a rectangular cross section that communicates with the gas flow path 102.
  • a pair of ultrasonic transmitters / receivers 31 and 32 are disposed on the upstream side and the downstream side of the opposing channel walls of the measurement channel 30.
  • These ultrasonic transmitters / receivers 31 and 32 are set so that the ultrasonic propagation path obliquely crosses the gas flow flowing through the measurement flow path 30, and the ultrasonic waves are alternately transmitted / received, so that the ultrasonic flow is sequentially transmitted and received. Propagation of ultrasonic waves in the opposite direction.
  • the direction of gas flow is indicated by arrows in FIG.
  • the distance between the ultrasonic transceivers 31 and 32 that is, the measurement distance is L
  • the angle of the ultrasonic propagation path with respect to the gas flow is ⁇
  • the ultrasonic propagation time from the upstream to the downstream of the ultrasonic transceivers 31 and 32 is If t1, the ultrasonic propagation time from downstream to upstream is t2, and the sound velocity is C, the flow velocity V can be obtained by the following equation.
  • the propagation time t1 until the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmitter / receiver 31 reaches the ultrasonic transmitter / receiver 32 is expressed by the following equation.
  • the instantaneous flow rate of the gas flow is calculated from the flow velocity V and the cross-sectional area of the measurement channel 30.
  • the time interval for measuring the instantaneous flow rate is arbitrary. For example, an interval of 0.5 seconds may be used, or an interval of 1 second or 2 seconds may be used.
  • the pressure measuring unit 132 is, for example, a digital pressure sensor.
  • the pressure measurement unit 132 measures the pressure of the gas in the gas flow path 102 at each timing when power is supplied from the power supply unit 134.
  • the measurement flow rate correction unit 136 corrects the gas flow rate value measured by the flow rate measurement unit 104 in accordance with the gas pressure value measured by the pressure measurement unit 132. For example, when the gas pressure is higher than a predetermined standard pressure, the gas flow rate becomes larger than that at the standard pressure, so that the flow rate value measured by the gas flow meter is corrected to be a small value. Further, for example, when the gas pressure is lower than the standard pressure, the gas flow rate is smaller than that at the standard pressure. Therefore, the flow rate value measured by the gas flow meter is corrected to be a large value.
  • the correction of the flow value according to the pressure value can be performed, for example, by applying Bernoulli's theorem.
  • Bernoulli's theorem As an example, an approximate expression for correcting the flow rate corresponding to the standard pressure of LP gas is shown below.
  • Q q * ⁇ (0.25 * p ⁇ 1.06) 2 +0.87 ⁇ (4)
  • q is a measured flow value
  • p is a measured pressure value
  • Q is a corrected flow value
  • the corrected flow rate value Q1 is about 100 L / h.
  • the corrected flow rate value Q2 is about 100 L / h.
  • the measured flow rate correcting unit 136 directly corrects the pressure value measured by the pressure measuring unit 132 without correcting it. It may be output.
  • the pressure value is the same as or close to the standard pressure, it is possible to accurately determine the instrument without correction, in which case power consumption can be reduced by not performing correction calculation. Can be suppressed.
  • the measurement flow rate information storage unit 106 stores target data described in association with the flow rate value of the gas output from the measurement flow rate correction unit 136 and the measurement time when the flow rate value is measured.
  • the flow rate classification table holding unit 110 holds, for example, a flow rate classification table 110a in which a plurality of differential value categories corresponding to the magnitudes of the differential values and codes representing the respective categories are associated as shown in FIG.
  • the flow rate classification table 110a functions as a conversion table that classifies the absolute values of the measured difference values into predetermined categories and converts them into predetermined codes representing the categories.
  • the number of segments in the flow rate classification table 110a is not particularly limited, but FIG. 3 shows an example of division into 16 codes.
  • region where the flow volume was judged to be zero was mentioned, since the flow volume measured in an actual apparatus has some dispersion
  • the range of each section is subdivided with different flow intervals.
  • the code “1” to “5” is 10 L / h
  • the code “6” to “B” is 25 L / h
  • the code “C” to “D” is 50 L / h
  • the code “E” Is subdivided so that the difference value of the flow rate is smaller, such as 100 L / h. Since there are many types of appliances in the region where the difference value is small, the discrimination accuracy can be increased by reducing the interval. Since codes “A” to “F” are decimal numbers “10” to “15” expressed in hexadecimal numbers, the codes can be used as numerical values for size comparison.
  • the difference value conversion unit 112 converts the difference value calculated by the calculation unit 108 into a code representing a classification into which the difference value for each predetermined time (ultrasonic emission) is classified based on the flow rate classification table 110a.
  • the appliance feature extraction unit 214 is an extracted code sequence that indicates the features of the appliance from a measurement code sequence that is a sequence of codes obtained by actual measurement, based on a set of codes at regular intervals obtained by the difference value conversion unit 112 Is generated. This measurement code string represents the fluid flow rate change in a pseudo manner.
  • the appliance feature extraction unit 214 records an extraction code string indicating the appliance features in a memory (not shown) as necessary.
  • the appliance feature extraction unit 214 monitors the flow rate value of the gas output from the measured flow rate correction unit 136, and from the transition of the flow rate, for example, a plurality of appliance feature flow rates indicating the appliance features such as the slow ignition flow rate of the fan heater. Extracted and recorded in a memory (not shown) as necessary.
  • the appliance discriminating unit 116 discriminates a gas appliance that uses a gas as a fluid based on the extracted code string extracted by the appliance feature extracting unit 214 and the appliance feature flow rate.
  • the appliance unique feature information holding unit 218 stores in advance, for each gas appliance, an appliance unique feature code string indicating a feature code string unique to the gas appliance and a plurality of appliance feature flow rates unique to the gas appliance.
  • the appliance discriminating unit 116 compares the extracted code string with the appliance unique feature code string stored in the appliance unique feature information holding unit 218 and / or the gas flow value output by the measurement flow rate correcting unit 136 and the appliance unique feature information. A comparison is made with the instrument characteristic flow rate stored in the holding unit 218, and a gas instrument that uses gas is determined from the similarity or the like.
  • the difference value conversion unit 112 refers to the flow rate classification table 110a as shown in FIG. 3, and classifies the absolute value of the difference value ⁇ Q (n) calculated by the calculation unit 108 as the difference value for each fixed time. It is converted into a division code that is a code representing.
  • FIG. 4 shows an example of conversion using such a flow rate classification table 110a.
  • FIG. 5 is a diagram showing a change in the gas flow rate
  • FIG. 6 is a diagram showing a transition of the code.
  • the calculation unit 108 calculates a difference value, and conversion into a classification code is performed by the difference value conversion unit 112.
  • the division codes obtained by converting the difference values are shown in the “Code” column of FIG.
  • the determination of the gas appliance is performed using, for example, the flow rate obtained for 8 seconds from the activation of the gas appliance. In this example, the gas appliance is determined using the flow rate obtained from time “9” to time “24”.
  • the appliance feature extraction unit 214 sets the code converted by the difference value conversion unit 112 within a predetermined range (for example, code “1” or more and code “2” or less) for the first predetermined number of times (for example, 3 to 5 times).
  • a predetermined range for example, code “1” or more and code “2” or less
  • the average value of the flow rate at that time is calculated and stored as an intermediate stable flow rate.
  • the portion where the codes “1” and “2” are continued three to five times applies from time “11” to time “13”, and the flow rate 54 L / h at time “11”.
  • the average value 52 L / h of the flow rate 50 L / h at time “12” and the flow rate 52 L / h at time “13” is stored as an intermediate stable flow rate.
  • the appliance feature extraction unit 214 continues the second predetermined number of times (for example, six times) of the code converted by the difference value conversion unit 112 within a predetermined range (for example, the code “1” or more and the code “2” or less).
  • a predetermined range for example, the code “1” or more and the code “2” or less.
  • the average value of the flow rate at that time is calculated and stored as a stable flow rate.
  • the time “19” to the time “24” apply to the portion where the codes “1” and “2” are continued six times.
  • the average value 181.67 L / h of the flow rate 184 L / h at time “24” is stored as a stable flow rate.
  • the stored intermediate stable flow rate corresponds to the slow ignition flow rate (between the change point (1) and the change point (2) of the graph), and the stable flow rate is a stable flow rate immediately after ignition (graph). It can be seen that the appliance characteristic flow rate is sufficiently extracted.
  • the peak and valley of the code represent the change points (1), (2) and (3) in FIG.
  • the extraction unit 214 extracts the peak value of the peaks and valleys of the code, [05141] is extracted from the code string [0511134333111111] and stored as an instrument feature code string.
  • the instrument-specific intermediate stable flow rate, stable flow rate, and instrument feature code string which are individual rising characteristics for each gas instrument, are stored in advance in the instrument-specific feature information holding unit 218, and the intermediate stable flow rate and stability of the used gas instrument are stored. By comparing and determining the flow rate and the instrument characteristic code string, it is possible to determine whether the used gas instrument is one of a plurality of registered instruments or a new instrument.
  • the appliance-specific feature information holding unit 218 stores in advance information such as an intermediate stable flow rate of 45 to 60 L / h, a stable flow rate of 170 to 190 L / h, and an appliance feature code string [05141] as specific fan heaters. In this case, since the detection result matches the content of this information, it can be determined that the appliance used is the specific fan heater.
  • the average value of the flow when the code of the predetermined range continued as the calculation method of the intermediate stable flow and the stable flow was shown the average value was calculated by adding the previous flow that becomes the code of the predetermined range. Also good.
  • the measured flow rate correction unit 136 corrects the gas flow value measured by the flow rate measurement unit 104 in accordance with the gas pressure value measured by the pressure measurement unit 132. Therefore, even when the pressure in the gas pipe is different from the standard pressure due to the way the pipes are installed in each household, the temperature in the gas pipe, and the like, it is possible to accurately determine the appliance.
  • the pressure measurement interval is shortened, It is desirable to perform correction more accurately. For this reason, when detecting a flow rate change according to the activation of the gas appliance (for example, a change in which the difference value is 5 or more), the measurement interval control unit 138 determines that the gas meter 100 is in the appliance discrimination execution state, The power supply unit 134 is controlled to set the interval for turning on / off the power supplied to the pressure measurement unit 132 to be short, and the pressure measurement interval is shortened.
  • the pressure measurement unit 132 measures the pressure at the same 0.5 second interval as the measurement interval of the flow rate measurement unit 104. Thereby, the accuracy of correction of the flow rate value is improved, and the instrument can be discriminated with high accuracy.
  • the appliance discriminating unit 116 outputs operation information indicating whether or not the discrimination of the appliance is being performed to the measurement interval control unit 138.
  • the measurement interval control unit 138 determines that the gas meter 100 is in the instrument discrimination execution state from this operation information, controls the power supply unit 134, and sets an interval for turning on / off the power supplied to the pressure measurement unit 132. It may be set short and the pressure measurement interval may be shortened.
  • the measurement interval control unit 138 controls the power supply unit 134 to supply the pressure measurement unit 132 with the flow rate value. Set the power ON / OFF interval longer and increase the pressure measurement interval.
  • the measurement interval control unit 138 determines that the gas meter 100 has shifted from the appliance discrimination execution state to the appliance discrimination non-execution state from the operation information output by the appliance discrimination unit 116, and turns on / off the power supplied to the pressure measurement unit 132. Set a longer interval to turn off. For example, in the instrument discrimination non-execution state, the pressure measurement unit 132 measures the pressure at intervals of 2 seconds. As described above, after the appliance is identified, the power measurement can be suppressed by increasing the pressure measurement interval, and the battery life can be extended.
  • the power consumption can be further suppressed by further increasing the pressure measurement interval.
  • the gas flow rate is zero.
  • the measurement interval control unit 138 controls the power supply unit 134 to set a longer interval for turning on / off the power supplied to the pressure measurement unit 132 and to increase the pressure measurement interval. To do. For example, in a gas non-use state, the pressure measurement unit 132 measures the pressure at 15 minute intervals.
  • the power consumption can be further suppressed and the battery life can be extended by increasing the pressure measurement interval.
  • the characteristics of the gas appliance are extracted using the code.
  • the characteristics of the gas appliance may be extracted from the value of the gas flow rate without using the code.
  • the appliance feature extraction unit 214 continues the first predetermined number of times (for example, 3 to 5 times) within a predetermined range (for example, within a range of 0 L / h to 20 L / h) of the flow rate difference value ⁇ Q.
  • an average value of the flow rate at that time may be calculated and stored as an intermediate stable flow rate.
  • the appliance feature extraction unit 214 determines that when the flow difference value ⁇ Q continues for a second predetermined number of times (for example, 6 times) within a predetermined range (for example, within a range of 0 L / h to 20 L / h), The average value of the flow rate is calculated and stored as a stable flow rate.
  • the time “24” applies from the time “19” to the portion where the difference value ⁇ Q that is 0 L / h or more and 20 L / h or less continues six times.
  • the average value 181.67 L / h of the flow rate 184 L / h at time “24” is stored as a stable flow rate.
  • the characteristics of the gas appliance may be extracted from the value of the gas flow rate without using a code, and the flow rate indicating the characteristics during the operation of the appliance even when there are variations due to manual operation or ignition conditions, and the characteristics at the time of stability. It is possible to specify the flow rate to be shown, and it is possible to accurately determine the appliance.
  • the measurement interval control unit 138 discriminates the gas non-use state, the appliance discrimination execution state, and the appliance discrimination non-execution state, and controls the power supply unit 134 according to each state to measure the pressure. By changing the interval at which the power supplied to the unit 132 is turned on / off, it is possible to achieve accurate instrument discrimination and reduce power consumption.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the gas meter 100.
  • the gas meter 100 includes a control unit 120, a flow rate measurement unit 104, a pressure measurement unit 132, and a blocking unit 122.
  • the control unit 120 includes a central processing circuit (CPU) 210 and a memory 220.
  • the CPU 210 executes computer program 230 stored in memory 220.
  • the computer program 230 describes the various processes described above.
  • the CPU 210 executes various processes of the calculation unit 108, the difference value conversion unit 112, the appliance feature extraction unit 214, the appliance discrimination unit 116, the power supply unit 134, the measurement flow rate correction unit 136, and the measurement interval control unit 138 shown in FIG. To do.
  • the memory 220 is controlled by the CPU 210 and operates as the measured flow rate information storage unit 106, the flow rate classification table holding unit 110, and the appliance unique feature information holding unit 218. In this way, the various processes described above are executed using the CPU 210 and the memory 220, and the appliance can be discriminated with high accuracy.
  • the flow rate measuring device includes a flow rate measuring unit that measures the flow rate of gas flowing in a flow path at regular time intervals, a pressure measuring unit that measures the pressure of gas in the flow path, and a pressure
  • determines an instrument used based on the flow volume value of gas are provided. Further, based on the gas flow rate value and the operation information of the appliance discriminating unit, the gas non-use state, the appliance discriminating execution state and the appliance discriminating non-execution state are discriminated, and the power supply unit is controlled according to each state, and the pressure A measurement interval control unit is provided that changes an interval for turning on / off the power supplied to the measurement unit.
  • the measurement interval control unit determines that the current state is the instrument discrimination implementation state, determines that the instrument discrimination is not implemented, and the gas non-use state. It is good also as a structure which sets the space
  • the measurement interval control unit determines that the current state is the instrument discrimination non-execution state
  • the measurement interval control unit is longer than the case where it is determined that the instrument discrimination execution state is present, and It is good also as a structure which sets the space
  • the measurement interval control unit determines that the current state is the gas non-use state, determines that the device determination is in the instrument determination implementation state, and in the instrument determination non-execution state. It is good also as a structure which sets long the space
  • the flow rate measuring device further includes a flow rate correction unit that corrects the flow rate value of the gas measured by the flow rate measurement unit based on the pressure value of the gas measured by the pressure measurement unit.
  • determination part is good also as a structure which discriminate
  • the flow rate measuring device further includes a flow rate correction unit that corrects the flow rate value of the gas measured by the flow rate measurement unit based on the pressure value of the gas measured by the pressure measurement unit.
  • the measurement interval control unit may determine a gas non-use state, an instrument discrimination execution state, and an appliance discrimination non-execution state based on the gas flow value output by the flow rate correction unit and the operation information of the appliance discrimination unit. Good.
  • the present invention is particularly useful in the technical field of discriminating instruments that use fluids.
  • Gas appliance 19 Gas line 100 Gas meter (flow rate measuring device) DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 Gas flow path 104 Flow rate measurement part 106 Measurement flow rate information storage part 108 Calculation part 110 Flow rate division table holding part 112 Difference value conversion part 116 Instrument discrimination

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Abstract

流量計測装置であるガスメータ（１００）は、流路に流れるガスの流量を一定時間間隔で計測する流量計測部（１０４）と、流路内のガスの圧力を計測する圧力計測部（１３２）と、圧力計測部（１３２）に電力供給を行う電力供給部（１３４）と、ガスの流量値に基づいて使用器具を判別する器具判別部（１１６）を備える。さらに、ガスの流量値および器具判別部（１１６）の動作情報に基づいて、ガス非使用状態、器具判別実施状態および器具判別非実施状態を判別し、それぞれの状態に応じて電力供給部（１３４）を制御し、圧力計測部（１３２）へ供給する電力をオン／オフする間隔を変更する計測間隔制御部（１３８）を備える。

Description

流量計測装置
　本発明は、流体の流量の変化を検出することにより、流体を使用している器具を判別する技術に関する。
　流体配管系における流体の流量の変化を検出し、流体を使用している器具を判別するガスメータ装置がある（例えば特許文献１および特許文献２）。ガス器具としては、ファンヒータ、ガステーブル、給湯器、床暖房等さまざまなものがあるが、点火時等のガス流量変化の特徴がそれぞれ異なるため、その流量変化の特徴を捉えることにより、使用中のガス器具を判別することができる。また、特許文献３は、ガス管内の圧力を計測し、ガスの圧力の異常の有無を監視する装置を開示している。
特開２０１１－９５２００号公報 特許第５２９８７６号公報 特許第２７１３０６５号公報
　ガス管内の圧力は各家庭において一定であることが望ましいが、各家庭における配管の設置のされ方やガス管内の温度等に応じて、ガス管内の圧力は様々な値をとり得る。ガス管内の圧力が異なるとガス流量値も異なる値になり得るため、同じガス器具を使用した場合でも、計測される流量にばらつきがでる場合がある。このようにガス管内の圧力が変動する場合でも、精度良く器具を判別できることが望ましい。
　器具を精度良く判別するために、ガス管内の圧力を計測し、得られた圧力値に応じてガスの流量値を補正することが考えられる。例えば、ガスの圧力が高いときはガス流量が大きくなるため、ガス流量計が計測した流量値を小さな値になるように補正し、その補正後の流量値を用いて器具を判別するようにすることにより、精度良く器具を判別することができる。また、例えば、ガスの圧力が低いときはガス流量が小さくなるため、ガス流量計が計測した流量値を大きな値になるように補正し、その補正後の流量値を用いて器具を判別するようにすることにより、精度良く器具を判別することができる。
　ところで、家庭用のガスメータとして用いられる流量計測装置は、一般に電池を電源として動作し、１０年間は電池交換不要であることが求められる。そのような電池で動作する流量計測装置では、できるだけ消費電力を抑えることが望ましい。
　上述のようにガス管内の圧力を計測し、計測した圧力値に応じてガスの流量値を補正することにより精度良く器具を判別することができるが、圧力を計測する圧力計を動作させる必要があるため、消費電力が増大するという課題がある。
　本発明は、器具判別精度を向上させながら消費電力を抑える流量計測装置を提供する。
　本明細書にかかる例示的な流量計測装置は、流路に流れるガスの流量を一定時間間隔で計測する流量計測部と、流路内のガスの圧力を計測する圧力計測部と、圧力計測部に電力供給を行う電力供給部と、ガスの流量値に基づいて使用器具を判別する器具判別部を備える。さらに、ガスの流量値および器具判別部の動作情報に基づいて、ガス非使用状態、器具判別実施状態および器具判別非実施状態を判別し、それぞれの状態に応じて電力供給部を制御し、圧力計測部へ供給する電力をオン／オフする間隔を変更する計測間隔制御部を備える。
　本発明の流量計測装置によれば、器具判別精度を向上させながら消費電力を抑えることができる。
図１は、本発明の実施の形態における流量計測装置のブロック図である。 図２は、本発明の実施の形態における流量計測部の概略構成図である。 図３は、本発明の実施の形態における流量区分表を示す図である。 図４は、本発明の実施の形態における流量区分表を用いたコード変換の例を示す図である。 図５は、本発明の実施の形態におけるガスの流量の変化を示す図である。 図６は、本発明の実施の形態におけるコードの推移を示す図である。 図７は、本発明の実施の形態における流量計測装置を示す図である。
　以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施の形態における流量計測装置を説明する。以下に説明する実施の形態では、流量計測装置の例として、ガスメータを挙げ、その処理を説明する。図面において、同じ構成要素には同じ参照符号を付し、既に説明した構成要素については再度の説明を省略する。なお、本発明は、以下で説明する実施の形態によって限定されることはない。
　図１は、本発明の実施の形態における流量計測装置であるガスメータ１００のブロック図である。ガスメータ１００は、ガス流路１０２と、流量計測部１０４と、計測流量情報記憶部１０６と、演算部１０８と、流量区分表保持部１１０と、差分値変換部１１２と、器具特徴抽出部２１４と、器具判別部１１６を備える。また、器具固有特徴情報保持部２１８と、圧力計測部１３２と、電力供給部１３４と、計測流量補正部１３６と、計測間隔制御部１３８を備える。さらにガスメータ１００は、ガス流路１０２に配置され、緊急時などにガスを遮断する遮断部１２２を含む。
　図１に示す計測流量情報記憶部１０６、演算部１０８、流量区分表保持部１１０、差分値変換部１１２、器具特徴抽出部２１４、器具判別部１１６、器具固有特徴情報保持部２１８、電力供給部１３４、計測流量補正部１３６、計測間隔制御部１３８は、例えば制御部１２０によって実現され得る。制御部１２０は、例えばマイクロコンピュータである。
　流量計測装置であるガスメータ１００は、上流側においてガス管路１９に接続されるとともに、下流側にてガステーブル、ファンヒータ、床暖房等の種々のガス器具１３、１４、１５に接続されている。
　流量計測部１０４は例えば超音波流量計である。超音波流量計は、ガス流路１０２に流れる流体としてのガスに対し、一定時間間隔で超音波を発射してその流量を計測する。図２は、流量計測部１０４の概略構成図である。流量計測部１０４は、ガス流路１０２に連通する矩形断面を持つ計測流路３０を有する。計測流路３０の相対向する流路壁の上流側と下流側には、一対の超音波送受信器３１、３２が配置されている。これらの超音波送受信器３１、３２は、超音波伝播経路が計測流路３０を流動するガス流を斜めに横切るように設定され、交互に超音波を送受信させることによって、ガス流に対して順方向と逆方向に超音波の伝搬を行う。なお、ガス流の方向は図２中の矢印によって示されている。
　このとき、超音波送受信器３１、３２間の距離、すなわち測定距離をＬ、ガス流に対する超音波伝播経路の角度をφ、超音波送受信器３１、３２の上流から下流への超音波伝播時間をｔ１、下流から上流への超音波伝播時間をｔ２、音速をＣとすると、流速Ｖは以下の式により求められる。
　超音波送受信器３１から送信された超音波が超音波送受信器３２に到達するまでの伝搬時間ｔ１は、下式にて示される。
　ｔ１ ＝ Ｌ ／（Ｃ＋Ｖｃｏｓφ）　　　　（１）
　また、超音波送受信器３２から送信された超音波が超音波送受信器３１に到達するまでの伝搬時間ｔ２は、下式にて示される。
　ｔ２ ＝ Ｌ ／（Ｃ－Ｖｃｏｓφ）　　　　（２）
　式（１）と式（２）から流体の音速Ｃを消去すると、下式が得られる。
　Ｖ ＝（ Ｌ ／（２ｃｏｓφ）） × （（１／ｔ１）－（１／ｔ２））　　　　（３）
　この流速Ｖと計測流路３０の断面積とからガス流の瞬時流量を算出する。瞬時流量の計測の時間間隔は任意である。例えば、０．５秒間隔でもよいし、１秒間隔や２秒間隔でもよい。
　圧力計測部１３２は例えばデジタル圧力センサである。圧力計測部１３２は、電力供給部１３４から電力を供給されたタイミング毎に、ガス流路１０２内のガスの圧力を計測する。
　計測流量補正部１３６は、圧力計測部１３２が計測したガスの圧力値に応じて、流量計測部１０４が計測したガスの流量値を補正する。例えば、ガスの圧力が所定の標準圧力よりも高いときは、標準圧力のときよりもガス流量が大きくなるため、ガス流量計が計測した流量値を小さな値になるように補正する。また、例えば、ガスの圧力が標準圧力よりも低いときは、標準圧力のときよりもガス流量が小さくなるため、ガス流量計が計測した流量値を大きな値になるように補正する。
　圧力値に応じた流量値の補正は、例えばベルヌーイの定理を応用して行うことができる。一例として、ＬＰガスの標準圧力相当の流量に補正する近似式を以下に示す。
　Ｑ＝ｑ＊｛（０．２５＊ｐ－１．０６）２＋０．８７｝　　　　（４）
ここで、ｑは計測した流量値、ｐは計測した圧力値、そしてＱは補正した流量値である。
　例えば、計測した流量値が１０８．１Ｌ／ｈ、圧力値が３．３ｋＰａの場合、
　Ｑ１＝１０８．１＊｛（０．２５＊３．３－１．０６）２＋０．８７）
　となり、補正流量値Ｑ１は約１００Ｌ／ｈとなる。
　また、例えば、計測した流量値が８８．５Ｌ／ｈ、圧力値が２．２ｋＰａの場合、
　Ｑ２＝８８．５＊｛（０．２５＊２．２－１．０６）２＋０．８７）
　となり、補正流量値Ｑ２は約１００Ｌ／ｈとなる。
　なお、圧力計測部１３２が計測した圧力値が、上記標準圧力と同じまたはその近傍の値であるときは、計測流量補正部１３６は、圧力計測部１３２が計測した圧力値を補正せずにそのまま出力してもよい。圧力値が標準圧力と同じまたはその近傍の値であるときは、補正を行わなくても精度良く器具の判別を行うことが可能であり、その場合は補正の演算を行わないことにより消費電力を抑えることができる。
　計測流量情報記憶部１０６は、計測流量補正部１３６が出力したガスの流量値と、当該流量値を計測した計測時間とが対応付けられて記述された対象データを記憶する。
　演算部１０８は、前述した超音波発射間隔に相当する一定時間毎のガスの流量値の差分値を演算する。例えば、所定タイミングの流量（絶対流量）が９０Ｌ／ｈ（リットル毎時）であり、次のタイミングでの流量が１２０Ｌ／ｈである場合、このときの差分値は、１２０－９０＝３０Ｌ／ｈとして演算される。
　流量区分表保持部１１０は、例えば図３に示すような、差分値の大きさに応じた複数の差分値の区分と、各区分を表すコードが対応付けられた流量区分表１１０ａを保持する。流量区分表１１０ａは、計測された差分値の絶対値を所定の区分に区分けし、当該区分を表す所定のコードに変換する変換テーブルの役割を果たす。流量区分表１１０ａの区分の数は特に限定されないが、図３では一例として１６個のコードに区分されたものを記載している。尚、流量がゼロと判断される領域を挙げたが、実際の装置では計測される流量が多少のばらつきを有するため、完全にゼロとなることはあまりない。したがって、流量がゼロとなるのはほぼゼロ、実質的にゼロとなったときも含む。
　また、各区分の範囲については、それぞれ異なる流量間隔を有して細分化されている。例えばコード「１」から「５」までは１０Ｌ／ｈとし、コード「６」から「Ｂ」までは２５Ｌ／ｈとし、コード「Ｃ」から「Ｄ」までは５０Ｌ／ｈとし、コード「Ｅ」は１００Ｌ／ｈとするといったように、流量の差分値の小さいほうを細分化している。差分値の小さい領域では器具の種類が多いため、間隔を小さくすることにより、判別精度を上げることができる。なお、コードの「Ａ」から「Ｆ」については、１０進数の「１０」から「１５」を１６進数で表記したものであるので、コードを数値として大小比較を行うことができる。
　差分値変換部１１２は、演算部１０８によって演算された差分値を、流量区分表１１０ａに基づき、（超音波発射の）一定時間毎の差分値が分類される区分を表すコードに変換する。
　器具特徴抽出部２１４は、差分値変換部１１２によって得られた一定時間毎のコードの集合に基づき、実際の計測により得られたコードの列である計測コード列から器具の特徴を示す抽出コード列を生成する。この計測コード列は、流体の流量変化を擬似的に表現する。器具特徴抽出部２１４は、器具の特徴を示す抽出コード列を必要に応じて図示せぬメモリに記録する。また、器具特徴抽出部２１４は、計測流量補正部１３６が出力したガスの流量値を監視し、流量の推移から例えばファンヒータの緩点火流量のように器具の特徴を示す複数の器具特徴流量を抽出し、必要に応じて図示せぬメモリに記録する。
　器具判別部１１６は、器具特徴抽出部２１４によって抽出された抽出コード列ならびに器具特徴流量に基づき、流体としてのガスを使用しているガス器具を判別する。器具固有特徴情報保持部２１８は、ガス器具固有の特徴コード列を示す器具固有特徴コード列と、ガス器具固有の複数の器具特徴流量とを、ガス器具ごとに予め記憶している。器具判別部１１６は、抽出コード列と器具固有特徴情報保持部２１８に記憶された器具固有特徴コード列との比較、および／または計測流量補正部１３６が出力したガスの流量値と器具固有特徴情報保持部２１８に記憶された器具特徴流量との比較を行い、その類似関係等からガスを使用するガス器具を判別する。
　以上のように構成された流量計測装置における器具の特徴抽出処理について説明する。
　まず、一定時間間隔（例えば０．５秒など）をおいて計測して得られた流量（絶対流量）Ｑ（ｎ）と前回の計測により得られた流量Ｑ（ｎ－１）は、計測流量情報記憶部１０６に一旦記憶される。その後、流量Ｑ（ｎ）と流量Ｑ（ｎ－１）との差である差分値ΔＱ（ｎ）＝Ｑ（ｎ）－Ｑ（ｎ－１）を演算部１０８で演算する。
　差分値変換部１１２は、図３に示すような流量区分表１１０ａを参照し、演算部１０８によって演算された差分値ΔＱ（ｎ）の絶対値を、一定時間毎の差分値が分類される区分を表すコードである区分コードに変換する。図４はこのような流量区分表１１０ａを用いた変換の一例を示している。図５はガスの流量の変化を示す図であり、図６はコードの推移を示す図である。
　図４から図６に示す時間「１」から時間「９」までの期間は、ガス器具をしていない状態であり、ガス非使用の状態である。このときは流量Ｑ（ｎ）＝０であり、差分値およびコードも「０」となる。
　図１のガス器具１３、１４、１５のいずれかに相当するガス器具（例えばファンヒータ）が時間「９」において起動を開始し、ガス流量が発生すると、計測される流量は、図４の「流量値」、図５のグラフで示されるように、流量Ｑ（ｎ）＝０から流量Ｑ（ｎ）≠０となり、ガス使用量に応じて流量が変化する。流量計測部１０４による流量の計測に伴って、演算部１０８が差分値を演算し、区分コードへの変換が差分値変換部１１２によって行われる。差分値を変換した区分コードを図４の「コード」列に示している。ガス器具の判定は、例えば、ガス器具の起動から８秒間に得られた流量を用いて行う。この例では、時間「９」から時間「２４」に得られた流量を用いてガス器具の判定を行う。
　器具特徴抽出部２１４は、差分値変換部１１２によって変換されたコードが、所定範囲内（例えばコード「１」以上コード「２」以下）に、第１所定回数（例えば３回以上５回以下）連続した場合に、その時の流量の平均値を算出し、中間安定流量として保存する。図４に示す例において、コード「１」および「２」のコードが、３回から５回連続する部分は、時間「１１」から時間「１３」が当てはまり、時間「１１」の流量５４Ｌ／ｈと時間「１２」の流量５０Ｌ／ｈと時間「１３」の流量５２Ｌ／ｈとの平均値５２Ｌ／ｈを中間安定流量として保存する。
　また、器具特徴抽出部２１４は、差分値変換部１１２によって変換されたコードが、所定範囲内（例えばコード「１」以上コード「２」以下）に、第２所定回数（例えば６回）連続した場合に、その時の流量の平均値を算出し、安定流量として保存する。図４に示す例において、コード「１」および「２」のコードが６回連続する部分は、時間「１９」から時間「２４」が当てはまる。時間「１９」の流量１８０Ｌ／ｈ、時間「２０」の流量１８４Ｌ／ｈ、時間「２１」の流量１８２Ｌ／ｈ、時間「２２」の流量１８０Ｌ／ｈ、時間「２３」の流量１８０Ｌ／ｈ、時間「２４」の流量１８４Ｌ／ｈの平均値１８１．６７Ｌ／ｈを安定流量として保存する。
　図５のグラフからわかるように、保存された中間安定流量は緩点火流量（グラフの変化点（１）から変化点（２）間）に相当し、安定流量は点火直後の安定した流量（グラフの変化点（３）以降）に相当し、十分に器具特徴流量が抽出されていることがわかる。
　また、図６に示したコードの推移を示すグラフを見ると分かるように、コードの山谷がそれぞれ図５の変化点（１）、（２）および（３）を表していることから、器具特徴抽出部２１４は、コードの山谷のピーク値を抽出すると、コード列［０５１１１３４３３３１１１１１１］から［０５１４１］が抽出され、器具特徴コード列として格納される。
　ガス器具毎の個別の立ち上り特性である器具固有の中間安定流量、安定流量および器具特徴コード列を予め器具固有特徴情報保持部２１８に記憶しておき、使用されたガス器具の中間安定流量、安定流量および器具特徴コード列を比較、判定することにより、使用されたガス器具が複数の登録済器具のうちのいずれかであるのか、あるいは新規器具であるのかを判別することができる。
　例えば、器具固有特徴情報保持部２１８には、特定のファンヒータとして、中間安定流量４５～６０Ｌ／ｈ、安定流量１７０～１９０Ｌ／ｈ、器具特徴コード列［０５１４１］という情報が予め記憶されている場合、上記の検出結果はこの情報の内容と一致するため、使用している器具はその特定のファンヒータであることを判別することができる。
　なお、中間安定流量および安定流量の算出方法として所定範囲のコードが連続したときの流量の平均値を示したが、所定範囲のコードとなる１つ前の流量を加えて平均値を算出してもよい。
　また、本実施形態では、上述したように、計測流量補正部１３６は、圧力計測部１３２が計測したガスの圧力値に応じて、流量計測部１０４が計測したガスの流量値を補正する。これにより、各家庭における配管の設置のされ方やガス管内の温度等に起因して、ガス管内の圧力が標準圧力と異なる場合でも、精度良く器具を判別することができる。
　ここで、より精度良く器具を判別するためには、流量値がガス器具の判別に用いられる期間（この例では時間「９」から時間「２４」）においては、圧力計測の間隔を短くし、補正をより精度良く行うことが望ましい。このため、ガス器具の起動に応じた流量変化（例えば、差分値が５以上となる変化）を検知すると、計測間隔制御部１３８は、ガスメータ１００が器具判別実施状態になったことを判別し、電力供給部１３４を制御して、圧力計測部１３２へ供給する電力をオン／オフする間隔を短く設定し、圧力計測の間隔を短くする。例えば、このガスメータ１００が器具判別実施状態となる時間９以降から時間２４までは、流量計測部１０４の計測間隔と同じ０．５秒間隔で、圧力計測部１３２は圧力を計測する。これにより、流量値の補正の精度が上がり、精度良く器具を判別することができる。
　また、器具判別部１１６は、器具の判別を実行しているか否かを示す動作情報を計測間隔制御部１３８に出力する。計測間隔制御部１３８は、この動作情報からガスメータ１００が器具判別実施状態になったことを判別し、電力供給部１３４を制御して、圧力計測部１３２へ供給する電力をオン／オフする間隔を短く設定し、圧力計測の間隔を短くしてもよい。
　流量値がガス器具の判別に用いられる期間の終了後（この例では時間「２４」以降）においては、計測間隔制御部１３８は、電力供給部１３４を制御して、圧力計測部１３２へ供給する電力をオン／オフする間隔を長く設定し、圧力計測の間隔を長くする。計測間隔制御部１３８は、器具判別部１１６が出力した動作情報から、ガスメータ１００が器具判別実施状態から器具判別非実施状態に移行したことを判別し、圧力計測部１３２へ供給する電力をオン／オフする間隔を長く設定する。例えば、器具判別非実施状態では、圧力計測部１３２は２秒間隔で圧力を計測する。このように、器具の判別後は、圧力計測の間隔を長くすることにより、消費電力を抑えることができ、電池の長寿命化を実現することができる。
　また、ガス非使用状態である時間「９」より前の期間は、さらに圧力計測の間隔を長くすることにより、さらに消費電力を抑えることができる。ガス非使用状態ではガス流量値がゼロとなる。計測間隔制御部１３８は、ガス流量値がゼロのときは、電力供給部１３４を制御して、圧力計測部１３２へ供給する電力をオン／オフする間隔を長く設定し、圧力計測の間隔を長くする。例えば、ガス非使用状態では、圧力計測部１３２は１５分間隔で圧力を計測する。このように、ガス器具が非使用のときは、圧力計測の間隔をより長くすることにより、消費電力をさらに抑えることができ、電池の長寿命化を実現することができる。
　なお、上述の例では、コードを用いてガス器具の特徴を抽出したが、コードを用いずにガス流量の値からガス器具の特徴を抽出してもよい。例えば、器具特徴抽出部２１４は、流量の差分値ΔＱが、所定範囲内（例えば０Ｌ／ｈ以上２０Ｌ／ｈ以下の範囲内）に、第１所定回数（例えば３回以上５回以下）連続した場合に、その時の流量の平均値を算出し、中間安定流量として保存してもよい。図４に示す例において、０Ｌ／ｈ以上２０Ｌ／ｈ以下となる差分値ΔＱが、３回から５回連続する部分は、時間「１１」から時間「１３」が当てはまり、時間「１１」の流量５４Ｌ／ｈと時間「１２」の流量５０Ｌ／ｈと時間「１３」の流量５２Ｌ／ｈとの平均値５２Ｌ／ｈを中間安定流量として保存する。
　また、器具特徴抽出部２１４は、流量の差分値ΔＱが、所定範囲内（例えば０Ｌ／ｈ以上２０Ｌ／ｈ以下の範囲内）に、第２所定回数（例えば６回）連続した場合に、その時の流量の平均値を算出し、安定流量として保存する。図４に示す例において、０Ｌ／ｈ以上２０Ｌ／ｈ以下となる差分値ΔＱが６回連続する部分は、時間「１９」から時間「２４」が当てはまる。時間「１９」の流量１８０Ｌ／ｈ、時間「２０」の流量１８４Ｌ／ｈ、時間「２１」の流量１８２Ｌ／ｈ、時間「２２」の流量１８０Ｌ／ｈ、時間「２３」の流量１８０Ｌ／ｈ、時間「２４」の流量１８４Ｌ／ｈの平均値１８１．６７Ｌ／ｈを安定流量として保存する。
　このように、コードを用いずにガス流量の値からガス器具の特徴を抽出してもよく、手動操作や着火状態によるばらつきがあっても器具動作途中の特徴を示す流量および安定時の特徴を示す流量を特定することが可能となり、精度の良い器具判別が可能となる。
　また、この場合も同様に、計測間隔制御部１３８は、ガス非使用状態、器具判別実施状態および器具判別非実施状態を判別し、それぞれの状態に応じて電力供給部１３４を制御し、圧力計測部１３２へ供給する電力をオン／オフする間隔を変更することにより、精度の良い器具判別を実現するとともに消費電力を抑えることができる。
　図７は、ガスメータ１００のハードウェア構成例を示す図である。ガスメータ１００は、制御部１２０と、流量計測部１０４と、圧力計測部１３２と、遮断部１２２とを備えている。制御部１２０は、中央演算回路（ＣＰＵ）２１０と、メモリ２２０とを備えている。
　ＣＰＵ２１０は、メモリ２２０に格納されたコンピュータプログラム２３０を実行する。コンピュータプログラム２３０は、上述した各種処理が記述されている。ＣＰＵ２１０は、図１に示した演算部１０８、差分値変換部１１２、器具特徴抽出部２１４、器具判別部１１６、電力供給部１３４、計測流量補正部１３６、計測間隔制御部１３８の各種処理を実行する。メモリ２２０は、ＣＰＵ２１０によって制御され、計測流量情報記憶部１０６、流量区分表保持部１１０、器具固有特徴情報保持部２１８として動作する。このように、ＣＰＵ２１０とメモリ２２０を用いて上述した各種処理を実行し、精度良く器具を判別することができる。
　以上、本発明の実施の形態を説明した。上述の実施の形態の説明は、本発明の例示であり、本発明を限定するものではない。また、上述の実施の形態で説明した各構成要素を適宜組み合わせた実施の形態も可能である。本発明は、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、改変、置き換え、付加および省略などが可能である。
　以上説明したように、本発明にかかる流量計測装置は、流路に流れるガスの流量を一定時間間隔で計測する流量計測部と、流路内のガスの圧力を計測する圧力計測部と、圧力計測部に電力供給を行う電力供給部と、ガスの流量値に基づいて使用器具を判別する器具判別部を備える。さらに、ガスの流量値および器具判別部の動作情報に基づいて、ガス非使用状態、器具判別実施状態および器具判別非実施状態を判別し、それぞれの状態に応じて電力供給部を制御し、圧力計測部へ供給する電力をオン／オフする間隔を変更する計測間隔制御部を備える。
　また、本発明にかかる流量計測装置において、計測間隔制御部は、現在の状態が器具判別実施状態であると判別した場合は、器具判別非実施状態であると判別した場合およびガス非使用状態であると判別した場合よりも、圧力計測部へ供給する電力をオン／オフする間隔を短く設定する構成としてもよい。
　また、本発明にかかる流量計測装置において、計測間隔制御部は、現在の状態が器具判別非実施状態であると判別した場合は、器具判別実施状態であると判別した場合よりも長く、且つ、ガス非使用状態であると判別した場合よりも短くなるように、圧力計測部へ供給する電力をオン／オフする間隔を設定する構成としてもよい。
　また、本発明にかかる流量計測装置において、計測間隔制御部は、現在の状態がガス非使用状態であると判別した場合は、器具判別実施状態であると判別した場合および器具判別非実施状態であると判別した場合よりも、圧力計測部へ供給する電力をオン／オフする間隔を長く設定する構成としてもよい。
　また、本発明にかかる流量計測装置において、圧力計測部が計測したガスの圧力値に基づいて流量計測部が計測したガスの流量値を補正する流量補正部をさらに備える。そして、器具判別部が、流量補正部が出力したガスの流量値に基づいて使用器具を判別する構成としてもよい。
　また、本発明にかかる流量計測装置において、圧力計測部が計測したガスの圧力値に基づいて流量計測部が計測したガスの流量値を補正する流量補正部をさらに備える。そして、計測間隔制御部が、流量補正部が出力したガスの流量値および器具判別部の動作情報に基づいて、ガス非使用状態、器具判別実施状態および器具判別非実施状態を判別する構成としてもよい。
　本発明は、流体を使用している器具を判別する技術分野において特に有用である。
　１３，１４，１５　ガス器具
　１９　ガス管路
　１００　ガスメータ（流量計測装置）
　１０２　ガス流路
　１０４　流量計測部
　１０６　計測流量情報記憶部
　１０８　演算部
　１１０　流量区分表保持部
　１１２　差分値変換部
　１１６　器具判別部
　１２２　遮断部
　１３２　圧力計測部
　１３４　電力供給部
　１３６　計測流量補正部
　１３８　計測間隔制御部
　２１４　器具特徴抽出部
　２１８　器具固有特徴情報保持部

Claims (6)

  1. 　流路に流れるガスの流量を一定時間間隔で計測する流量計測部と、
    　前記流路内の前記ガスの圧力を計測する圧力計測部と、
    　前記圧力計測部に電力供給を行う電力供給部と、
    　前記ガスの流量値に基づいて使用器具を判別する器具判別部と、
    　前記ガスの流量値および前記器具判別部の動作情報に基づいて、ガス非使用状態、器具判別実施状態および器具判別非実施状態を判別し、それぞれの状態に応じて前記電力供給部を制御し、前記圧力計測部へ供給する電力をオン／オフする間隔を変更する計測間隔制御部と、
    　を備える、流量計測装置。
  2. 　前記計測間隔制御部は、現在の状態が前記器具判別実施状態であると判別した場合は、前記器具判別非実施状態であると判別した場合および前記ガス非使用状態であると判別した場合よりも、前記圧力計測部へ供給する電力をオン／オフする間隔を短く設定する、請求項１に記載の流量計測装置。
  3. 　前記計測間隔制御部は、現在の状態が前記器具判別非実施状態であると判別した場合は、前記器具判別実施状態であると判別した場合よりも長く、且つ、前記ガス非使用状態であると判別した場合よりも短くなるように、前記圧力計測部へ供給する電力をオン／オフする間隔を設定する、請求項１または２に記載の流量計測装置。
  4. 　前記計測間隔制御部は、現在の状態が前記ガス非使用状態であると判別した場合は、前記器具判別実施状態であると判別した場合および器具判別非実施状態であると判別した場合よりも、前記圧力計測部へ供給する電力をオン／オフする間隔を長く設定する、請求項１から３のいずれかに記載の流量計測装置。
  5. 　前記圧力計測部が計測した前記ガスの圧力値に基づいて前記流量計測部が計測した前記ガスの流量値を補正する流量補正部をさらに備え、
    　前記器具判別部は、前記流量補正部が出力した前記ガスの流量値に基づいて使用器具を判別する、請求項１から４のいずれかに記載の流量計測装置。
  6. 　前記圧力計測部が計測した前記ガスの圧力値に基づいて前記流量計測部が計測した前記ガスの流量値を補正する流量補正部をさらに備え、
    　前記計測間隔制御部は、前記流量補正部が出力した前記ガスの流量値および前記器具判別部の動作情報に基づいて、前記ガス非使用状態、前記器具判別実施状態および前記器具判別非実施状態を判別する、請求項１から５のいずれかに記載の流量計測装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019124284A (ja) * 2018-01-16 2019-07-25 東京瓦斯株式会社 Ｌｐガスのオーダーシステム、オーダープログラムおよびオーダー方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6876548B2 (ja) * 2017-07-04 2021-05-26 株式会社キーエンス 流量計
JP6956014B2 (ja) * 2018-01-09 2021-10-27 東京エレクトロン株式会社 ガスの流量を求める方法
CN111837016A (zh) * 2018-03-13 2020-10-27 松下知识产权经营株式会社 燃气切断装置和燃气切断装置用无线装置
PT111114A (pt) * 2018-08-30 2020-03-02 Bosch Termotecnologia Sa Processo para regular um dispositivo de aquecimento
US11971291B2 (en) 2020-12-18 2024-04-30 Itron, Inc. Gas regulator pressure-relief monitor
US11594117B2 (en) 2020-12-18 2023-02-28 Itron, Inc. Network edge detection and notification of gas pressure situation
US11971285B2 (en) * 2020-12-18 2024-04-30 Itron, Inc. Detection of low gas pressure without pressure sensors

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004077248A (ja) * 2002-08-14 2004-03-11 Tokyo Gas Co Ltd 低消費電力でサンプリングレートが高い流量測定装置及びそれを利用したガスメータ

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4498863A (en) * 1981-04-13 1985-02-12 Hays-Republic Corporation Feed forward combustion control system
JP2713065B2 (ja) 1992-10-30 1998-02-16 松下電器産業株式会社 ガス圧力異常監視装置
JP4665642B2 (ja) * 2005-07-20 2011-04-06 パナソニック株式会社 ガスメータ装置
KR101267932B1 (ko) * 2006-10-25 2013-05-27 파나소닉 주식회사 유량계측 장치 및 그 프로그램
JP5103865B2 (ja) * 2006-10-27 2012-12-19 パナソニック株式会社 ガスメータ装置
JP5070803B2 (ja) * 2006-10-30 2012-11-14 パナソニック株式会社 流量計測装置および流体供給システム
JP5168932B2 (ja) * 2007-02-16 2013-03-27 パナソニック株式会社 ガスメータ装置
JP4582105B2 (ja) * 2007-03-26 2010-11-17 パナソニック株式会社 使用器具判別システム
EP2163865B1 (en) * 2007-05-28 2020-12-16 Panasonic Corporation Flow rate change history recording method, its program, flow rate measuring device, and fluid supply system
CN101779105B (zh) * 2007-06-12 2012-03-21 松下电器产业株式会社 流量测量装置和流体供应系统
JP5082989B2 (ja) * 2008-03-31 2012-11-28 日立金属株式会社 流量制御装置、その検定方法及び流量制御方法
JP5239876B2 (ja) 2009-01-07 2013-07-17 パナソニック株式会社 流量計測装置
JP5287626B2 (ja) * 2009-03-03 2013-09-11 パナソニック株式会社 流量計測装置
JP5524972B2 (ja) * 2009-09-30 2014-06-18 パナソニック株式会社 流量計測装置
JP5589350B2 (ja) 2009-11-02 2014-09-17 パナソニック株式会社 流量計測装置
JP2011099682A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Panasonic Corp 流量計測装置
CN102640070B (zh) * 2009-12-01 2015-04-22 株式会社富士金 压力式流量控制装置
US9348339B2 (en) * 2010-09-29 2016-05-24 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus for multiple-channel pulse gas delivery system
US8997686B2 (en) * 2010-09-29 2015-04-07 Mks Instruments, Inc. System for and method of fast pulse gas delivery
JP2012177666A (ja) * 2011-02-04 2012-09-13 Panasonic Corp 流量計測装置
JP5914870B2 (ja) * 2012-06-28 2016-05-11 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 流体計測装置
CN103471675A (zh) * 2013-09-29 2013-12-25 成都秦川科技发展有限公司 切断型膜式燃气表
US20180348030A1 (en) * 2017-06-01 2018-12-06 Kita Sensor Tech. Co., Ltd. Sensor with a gas flow sensing chip for measurement of flow rate of a gas flowing through a gas conduit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004077248A (ja) * 2002-08-14 2004-03-11 Tokyo Gas Co Ltd 低消費電力でサンプリングレートが高い流量測定装置及びそれを利用したガスメータ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019124284A (ja) * 2018-01-16 2019-07-25 東京瓦斯株式会社 Ｌｐガスのオーダーシステム、オーダープログラムおよびオーダー方法

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Publication number Publication date
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