(57)【要約】【課題】ガス流路に流すガス流量を細かい段階で変化させることなく簡単に計測可能な流量範囲の上限流量を求めることができる上限流量定義方法を提供する。【解決手段】ガス流路に流れるガス流量Ｑを段階的に変化させたときの各ガス流量Ｑに対するガスメータが計測した計測ガス流量Ｑcalをプロットする。ガス流路に流れるガス流量Ｑが増加するに従って増加して極大値Ｑcalmaxに達した後に減少して再び増加するような計測ガス流量Ｑcalがプロットされた場合、計測ガス流量Ｑcakが直線的に増加する範囲内に定めた所定値以下の計測ガス流量Ｑcalとガス流路に流れるガス流量Ｑとの関係を示す１次近似直線Ｌｉを求める。そして、求めた１次近似直線Ｌｉと計測ガス流量Ｑcalの極大値Ｑcalmaxとの交点Ｐ１に対応するガス流量Ｑを上限流量として定義する。【選択図】図５
2010101739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流路に流れるガス流量を計測するガスメータの流量計測可能な範囲の上限流量を定義する上限流量定義方法であって、
前記ガス流路に流れるガス流量を段階的に変化させたときの各ガス流量に対する前記ガスメータが計測した計測ガス流量をプロットする工程と、
前記ガス流路に流れるガス流量が増加するに従って増加して極大値に達した後に減少して再び増加するような前記計測ガス流量がプロットされた場合、前記計測ガス流量が直線的に増加する範囲内に定めた所定値以下の前記計測ガス流量と前記ガス流路に流れるガス流量との関係を示す１次近似直線を求める工程と、
前記求めた１次近似直線と前記計測ガス流量の極大値との交点に対応する前記ガス流量を前記上限流量として定義する工程と、
を順次行うことを特徴とする上限流量定義方法。
【請求項２】
ガス流路に流れるガス流量を計測するガスメータの流量計測可能な範囲の上限流量を定義する上限流量定義方法であって、
前記ガス流路に流れるガス流量を段階的に変化させたときの各流量に対する前記ガスメータが計測した計測ガス流量をプロットする工程と、
前記ガス流路に流れるガス流量が増加するに従って増加した後に一定になりその後再び増加するような前記計測ガス流量がプロットされた場合、前記計測ガス流量が直線的に増加する範囲内に定めた所定値以下の前記計測ガス流量と前記ガス流路に流れるガス流量との関係を示す第１の１次近似直線を求める工程と、
前記第１の１次近似直線と同じ傾きとなり、かつ、再び増加する計測ガス流量のプロット点を通る第２の１次近似直線を求める工程と、
前記第１の１次近似直線と前記第２の１次近似直線との間の範囲に存在する前記プロットした計測ガス流量のうち前記第１の１次近似直線から所定範囲と前記第２の１次近似直線から所定範囲にあるものを除いた計測ガス流量の平均値を求める工程と、
前記第１の１次近似直線と前記平均値との交点に対応する前記ガス流量を前記上限流量として定義する工程と、
を順次行うことを特徴とする上限流量定義方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上限流量定義方法に係り、特に、ガス流路に流れるガス流量を計測するガスメータの流量計測可能な範囲の上限流量を定義する上限流量定義方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、Ｑmax＝６ｍ3／ｈまで計測できるガスメータを設計する場合、少なくとも２×Ｑmax＝１２ｍ3／ｈまで流量測定できれば良いとして、ガスメータの計測可能な流量範囲については求めていなかった。このため、計測する必要のある流量範囲（０〜２×Ｑmax）に対して十分過ぎる性能を持ったガスメータが設計されて用いられる恐れがあり、適切な性能を持ったガスメータを用いることができない、という問題があった。
【０００３】
そこで、図８に示すように、ガス流路に流れるガス流量Ｑを段階的に変化させて各ガス流量Ｑに対するガスメータが測定した計測ガス流量Ｑcalをプロットしてガスメータの計測可能な流量範囲を求めて、計測する必要のある流量範囲に合った適切な性能を持ったガスメータを用いるようにすることが望まれている。
【０００４】
図８に示すように、計測ガス流量Ｑcalは、低流量においては実際にガス流路に流れるガス流量Ｑの増加に応じて直線的に増加するがある流量を越えると曲線的に変動する。この曲線的に変動する範囲では、計測ガス流量Ｑcalと実際に流れるガス流量Ｑとの誤差が大きくなり、正確にガス流量Ｑを測ることができない。そこで、計測ガス流量Ｑcalがガス流路に流れるガス流路Ｑの増加に応じて直線的に増加する範囲をガスメータの計測可能な流量範囲とする。
【０００５】
しかしながら、ガス流路に流れるガス流量Ｑは段階的にしか増加させることができないので、どの流量まで直線的に増加してどの流量から曲線的に増加するのかを判断するのが難しく、簡単に計測可能な流量範囲の上限流量を求めることができない、という問題があった。そこで、ガス流路に流れるガス流量Ｑを細かい段階で増加させて各ガス流量Ｑに対するガスメータが測定した計測ガス流量Ｑcalをプロットすることが考えられるが、ガス流量Ｑを細かい段階で増加させるようにコントロールするには性能の高い湿式基準器を用いる必要があり、難しい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、簡単に計測可能な流量範囲の上限流量を求めることができる上限流量定義方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、ガス流路に流れるガス流量を計測するガスメータの流量計測可能な範囲の上限流量を定義する上限流量定義方法であって、前記ガス流路に流れるガス流量を段階的に変化させたときの各ガス流量に対する前記ガスメータが計測した計測ガス流量をプロットする工程と、前記ガス流路に流れるガス流量が増加するに従って増加して極大値に達した後に減少して再び増加するような前記計測ガス流量がプロットされた場合、前記計測ガス流量が直線的に増加する範囲内に定めた所定値以下の前記計測ガス流量と前記ガス流路に流れるガス流量との関係を示す１次近似直線を求める工程と、前記求めた１次近似直線と前記計測ガス流量の極大値との交点に対応する前記ガス流量を前記上限流量として定義する工程と、を順次行うことを特徴とする上限流量定義方法に存する。
【０００８】
請求項２記載の発明は、ガス流路に流れるガス流量を計測するガスメータの流量計測可能な範囲の上限流量を定義する上限流量定義方法であって、前記ガス流路に流れるガス流量を段階的に変化させたときの各流量に対する前記ガスメータが計測した計測ガス流量をプロットする工程と、前記ガス流路に流れるガス流量が増加するに従って増加した後に一定になりその後再び増加するような前記計測ガス流量がプロットされた場合、前記計測ガス流量が直線的に増加する範囲内に定めた所定値以下の前記計測ガス流量と前記ガス流路に流れるガス流量との関係を示す第１の１次近似直線を求める工程と、前記第１の１次近似直線と同じ傾きとなり、かつ、再び増加する計測ガス流量のプロット点を通る第２の１次近似直線を求める工程と、前記第１の１次近似直線と前記第２の１次近似直線との間の範囲に存在する前記プロットした計測ガス流量のうち前記第１の１次近似直線から所定範囲と前記第２の１次近似直線から所定範囲にあるものを除いた計測ガス流量の平均値を求める工程と、前記第１の１次近似直線と前記平均値との交点に対応する前記ガス流量を前記上限流量として定義する工程と、を順次行うことを特徴とする上限流量定義方法に存する。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように請求項１及び２記載の発明によれば、ガス流路に流すガス流量を細かい段階で変化させることなく簡単に計測可能な流量範囲の上限流量を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図１及び図２を参照して、本発明の上限流量定義方法が実施されるガスメータの構成について説明する。図１に示すように、ガスメータ１は、ガス流路２と、多層流路部３と、流速センサ４と、を備えている。上記ガス流路２は、メータボディ（図示せず）に設けられたガス流入口５１とガス流出口５２との間を連通するように設けられている。ガス流路２は、入口流路部２１と、出口流路部２２と、計測流路部２３と、から構成されていて、Ｕ字状に折れ曲がっている。
【００１１】
上記入口流路部２１は、ガス流入口５１と連通すると共に鉛直方向Ｙ１に沿って設けられている。上記入口流路部２１には、ガス流路２を流れるガスを遮断する遮断弁６が設けられている。また、上記入口流路部２１の内壁には、水平方向Ｙ２の出口流路部２２側に向かって突出する整流板７１が設けられている。出口流路部２２は、ガス流出口５２と連通すると共に鉛直方向Ｙ１に沿って設けられている。また、出口流路部２２は、鉛直方向Ｙ１に互い違いに配置された整流板７２が設けられている。計測流路部２３は、入口流路部２１及び出口流路部２２の側壁間を連通するように水平方向Ｙ２に沿って設けられている。この計測流路部２３内には、多層流路部３及び流速センサ４（図２）が配置されている。
【００１２】
上記多層流路部３は、仕切板７３が設けられた四角筒状の流路部である。仕切板７３は、水平に配置されている。本実施形態では、仕切板７３は１つ設けられ、多層流路部３内には２つの層が設けられている。そして、この仕切板７３により、多層流路部３、即ち計測流路部２３内のガスの流れが水平方向Ｙ２に整流される。
【００１３】
また、上記多層流路部３は、図２に示すように、一対の測定窓３１が設けられている。一対の測定窓３１は、多層流路部３の直交方向Ｙ３の両面側にそれぞれ設けられている。一対の測定窓３１は、多層流路部３でのガス流れ方向である水平方向Ｙ２を斜めに横切って対向する位置に設けられている。
【００１４】
上記流速センサ４は、多層流路部３内に流れるガスの流速を検出するセンサである。流速センサ４は、例えば一対の超音波振動子４１、４２から構成されている。上記流速センサ４は、図２に示すように、一対の測定窓３１を通じて多層流路部３内で上記一対の超音波振動子４１、４２間の超音波の送受信を行って超音波の伝搬速度を求めることにより、ガス流速、流量を測定する。
【００１５】
この流量計測では、図３に示すように、ガスの流れ方向である水平方向Ｙ２と超音波伝搬経路４３との成す角度をθとし、一対の超音波振動子４１、４２間の距離をＬｓとすると、上流側への超音波の伝播時間Ｔd→u及び下流側への超音波の伝播時間Ｔu→dに基づいて、平均流速ｕ＝Ｌｓ／２ｃｏｓθ（１／Ｔu→d−１／Ｔd→u）を求めることができる。計測ガス流量Ｑcalは、下記の式（１）に示すように平均流速ｕと多層流路部３の断面積Ａの積となる。
Ｑcal＝Ａ×ｕ  …（１）
【００１６】
次に、上述したガス流路２に流れるガス流量を計測するガスメータ１の流量計測可能な範囲の上限流量を定義する上限流量定義方法について説明する。まず、図４に示す測定装置１０を用いてガス流路２に流れるガス流量Ｑを段階的に変化させたときの各ガス流量に対するガスメータ１が計測した計測ガス流量Ｑcalをプロットする工程を行う。同図に示すように、測定装置１０は、コンプレッサ１１と、レギュレータＲと、湿式基準器１２Ａ〜１２Ｃと、圧力計Ｐと、温度計Ｔと、湿度計Ｈと、流量検出回路１３と、表示器１４と、バルブ１５、１６、１７、１８、１９と、から構成されている。
【００１７】
コンプレッサ１１は、ガスメータ１の上流側に配置され、供給されるガスを圧縮する。レギュレータＲは、ガスメータ１の上流側かつコンプレッサ１１の下流側に配置され、コンプレッサ１１により圧縮されたガスの圧力を一定に保つ。レギュレータＲを通過したガスは、３つに分岐されてそれぞれ湿式基準器１２Ａ〜１２Ｃに供給される。湿式基準器１２Ａ〜１２Ｃは、各々回転ドラムを有している。湿式基準器１２Ａは、回転ドラムの１回転に応じて５Ｌのガスを下流側に供給する。よって、湿式基準器１２Ａは回転ドラムの回転数を制御することにより５Ｌの倍数のガス流量を下流側に供給することができる。
【００１８】
湿式基準器１２Ｂは、回転ドラムの１回転に応じて１０Ｌのガスを下流側に供給する。よって、湿式基準器１２Ｂは回転ドラムの回転数を制御することにより１０Ｌの倍数のガス流量を下流側に供給することができる。湿式基準器１２Ｃは、回転ドラムの１回転に応じて５０Ｌのガスを下流側に供給する。よって、湿式基準器１２Ｃは回転ドラムの回転数を制御することにより５０Ｌの倍数のガス流量を下流側に供給することができる。湿式基準器１２Ａ〜１２Ｃをそれぞれ通過したガスは合流した後にガスメータ１のガス流入口５１に供給される。そして、バルブ１５を調節することで、湿式基準器１２Ａ〜１２Ｃ内の回転ドラムの回転数を制御することにより、ガスメータ１内のガス流路２に流れるガス流量を制御することができる。
【００１９】
上記圧力計Ｐは、ガスメータ１の上流側と湿式基準器１２Ａ〜１２Ｃの上流側とに配置され、ガスメータ１に供給されるガスの圧力と湿式基準器１２Ａ〜１２Ｃに供給されるガスの圧力とを計測する。温度計Ｔは、ガスメータ１の下流側と湿式基準器１２Ａ〜１２Ｃ内部とに配置され、ガス流路２を通過したガスの温度と湿式基準器１２Ａ〜１２Ｃを通過するガスの温度とを計測する。湿度計Ｈは、ガスメータ１の下流側に配置され、ガス流路２を通過したガスの湿度を計測する。以上の構成の測定装置１０は、圧力、湿度、温度補正してガスメータ１に流れる実際の流量（実流量）を求めることができる。
【００２０】
流量検出回路１３は、ガスメータ１が計測した計測ガス流量信号を読み取って表示器１４に表示する。上述した構成の測定装置１０を用いてガス流路２に流れるガス流量Ｑを段階的に変化させたときの各ガス流量Ｑに対するガスメータ１が計測した計測ガス流量Ｑcalをプロットした結果を図５及び図６に示す。図５は、図２に示す多層流路部３の長さＬ＝１５４ｍｍ、仕切板７３の長さｌ＝１３４ｍｍのガスメータ１が計測した計測ガス流量Ｑcalをプロットした結果である。図６は、図２に示す多層流路部３の長さＬ＝１５４ｍｍ、仕切板７３の長さｌ＝７４ｍｍのガスメータ１が計測した計測ガス流量Ｑcalをプロットした結果である。
【００２１】
図５及び図６に示すように、計測ガス流量Ｑcalは、低流量においてはガス流量Ｑの増加に応じて直線的に増加するがある流量を越えると曲線的に変動し、その後、極大値に達した後に減少して再び増加する。ガス流量Ｑは段階的にしか増加させることができないので、計測ガス流量Ｑcalが直線的に増加する流量範囲と計測ガス流量Ｑcalが曲線的に変動する流量範囲との境界が、ガス流量Ｑに対する計測ガス流量Ｑcalをプロットしただけでは判断することができない。
【００２２】
図５及び図６に示すように、計測ガス流量Ｑcalは、確実に直線的に増加する流量範囲（０〜１００００Ｌ／ｈあたり）と、直線か曲線か良く分からない流量範囲（１２０００Ｌ／ｈあたり）と、に区分することができる。そこで、まず計測ガス流量Ｑcalが確実に直線に増加する範囲内に定めた所定値（例えば６０００Ｌ／ｈ）の計測ガス流量Ｑcalとガス流量Ｑとの関係を示す１次近似直線Ｌｉを求める工程を行う。
【００２３】
次に、求めた１次近似直線Ｌｉと計測ガス流量Ｑcalの極大値Ｑcalmaxとの交点Ｐ１に対応するガス流量Ｑを上限流量として定義する工程を行う。この交点Ｐ１が、計測ガス流量Ｑcalが直線的に増加する流量範囲と計測ガス流量Ｑcalが曲線的に変動する流量範囲との境界である。上述した実施形態によれば、ガス流路２に流すガス流量Ｑを細かい段階で変化させることなく簡単に計測可能な流量範囲の上限流量を求めることができる。
【００２４】
なお、上述した実施形態では、図５及び図６に示すように、ガス流量Ｑの増加に応じて直線的に増加し、その後、極大値Ｑcalmaxに達した後に減少して再び増加する計測ガス流量Ｑcalがプロットされたが、例えば、図７に示すような計測ガス流量Ｑcalがプロットされることもある。
【００２５】
同図に示すように、計測ガス流量Ｑcalは、低流量においてはガス流量Ｑの増加に応じて直線的に増加するが、ある流量を越えると曲線的に増加し、その後ほぼ一定となった後に再び増加する。次に、図７に示すような計測ガス流量Ｑcalがプロットされたときの上限流量の定義方法について説明する。この場合も上記実施形態と同様に、ガス流量Ｑは段階的にしか増加させることができないので、計測ガス流量Ｑcalが直線的に増加する流量領域と計測ガス流量Ｑcalが曲線的に変化する流量領域との境界が、ガス流量Ｑに対して計測ガス流量Ｑcalをプロットしただけでは判断することができない。
【００２６】
図７に示すように、計測ガス流量Ｑcalは、確実に直線的に増加する流量領域（０〜８０００Ｌ／ｈあたり）と、直線的に増加しているのか曲線的に増加しているのかが良く分からない領域（１００００Ｌ／ｈあたり）と、に区分することができる。そこで、まず計測ガス流量Ｑcalが確実に直線的に増加する範囲内に定めた所定値（例えば６００００Ｌ／ｈ）の計測ガス流量Ｑcalとガス流量Ｑとの関係を示す第１の１次近似直線Ｌｉ１を求める工程を行う。
【００２７】
次に、第１の１次近似直線Ｌｉ１と同じ傾きとなり、かつ、再び増加する計測ガス流量Ｑcalのプロット点を通る第２の１次近似直線Ｌｉ２を求める工程とを行う。その後、第１の１次近似直線Ｌｉ１と第２の１次近似直線Ｌｉ２との間に存在する計測ガス流量Ｑcalのうち第１の１次近似直線Ｌｉ１から所定範囲Ａ１１と第２の１次近似直線Ｌｉ２から所定範囲Ａ１２にあるものを除いた範囲Ａ２の計測ガス流量Ｑcalの平均値Ｑcalaveを求める工程を行う。そして、第１の１次近似直線Ｌｉ１と平均値Ｑcalaveとの交点Ｐ２に対応するガス流量Ｑを上限流量として定義する。この交点Ｐ２が、計測ガス流量Ｑcalが直線的に増加する流量範囲と計測ガス流量Ｑcalが曲線的に変動する流量範囲との境界である。このように定義しても、上述した実施形態と同様に、ガス流路２に流すガス流量Ｑを細かい段階で変化させることなく簡単に計測可能な流量範囲の上限流量を求めることができる。
【００２８】
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の上限流量定義方法が実施されるガスメータの一実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１に示す多層流路部の斜視図である。
【図３】図２に示す多層流路部の概略断面図である。
【図４】本発明の上限流量定義方法に用いられる測定装置を示す構成図である。
【図５】多層流路部の長さＬ＝１５４ｍｍ、仕切板７３の長さｌ＝１３４ｍｍのガスメータのガス流路に流れるガス流量を段階的に変化させたときの各ガス流量に対するガスメータが計測した計測ガス流量をプロットした結果を示すグラフである。
【図６】多層流路部の長さＬ＝１５４ｍｍ、仕切板７３の長さｌ＝７４ｍｍのガスメータのガス流路に流れるガス流量を段階的に変化させたときの各ガス流量に対するガスメータが計測した計測ガス流量をプロットした結果を示すグラフである。
【図７】他のガスメータに流れるガス流路に流れるガス流量を段階的に変化させたときの各ガス流量に対するガスメータが計測した計測ガス流量をプロットした結果を示すグラフである。
【図８】ガスメータのガス流路に流れるガス流量を段階的に変化させたときの各ガス流量に対するガスメータが計測した計測ガス流量をプロットした結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３０】
１        ガスメータ
２        ガス流路
Ｌｉ      １次近似直線
Ｌｉ１    第１の１次近似直線
Ｌｉ２    第２の１次近似直線
Ｑ        ガス流量
Ｑcal     計測ガス流量
Ｑcalmax  極大値
【図１】
2010101739.tif 000003
【図２】
2010101739.tif 000004
【図３】
2010101739.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010101739.tif 000007
【図６】
2010101739.tif 000008
【図７】
2010101739.tif 000009
【図８】
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