(57)【要約】【課題】超音波式流量計測手段を用いて、安定した計測精度を得ることができるガスメータを提供する。【解決手段】ガスが流入する供給元流入口１ａと、ガスを流出する設備流出口１ｂと、供給元流入口と設備流出口との間に設けた計測手段５０とを備え、計測手段の入口に対応する計測流入口５０ａと、計測手段の出口に対応する計測流出口５０ｂとの少なくとも一方に、ガスの流れを整える整流部材を設ける。また、第１流路形成部材４０と計測手段と第２流路形成部材４８にて略Ｕ字型に構成し、計測流入口を突出させ、計測流入口から第１所定距離だけ離れた上方に流入側乱流抑制部材４２を設け、第１流路形成部材を流れて計測流入口に到達するガスが、流入側乱流抑制部材４２と突出した計測流入口とで、回り込むように計測流入口に到達するように整流部材を構成する。更に、計測流入口または計測流出口の少なくとも一方の外側にフランジ部Ｆを設ける。【選択図】        図２
2004333202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスの供給元から供給されるガスが流入する供給元流入口と、ガスを使用する設備に向けてガスを流出する設備流出口と、供給元流入口と設備流出口との間に連通されて超音波を用いてガスの流量を計測する計測手段とを備えたガスメータであって、
計測手段におけるガスの入り口に対応する計測流入口と、計測手段におけるガスの出口に対応する計測流出口との少なくとも一方に、ガスの流れを整える整流部材を設ける、
ことを特徴とするガスメータ。
【請求項２】
請求項１に記載のガスメータであって、
供給元流入口と計測流入口とを連通する第１流路形成部材と、計測流出口と設備流出口とを連通する第２流路形成部材とを備え、
計測手段をほぼ水平に配置し、第１流路形成部材と第２流路形成部材をほぼ垂直に配置し、第１流路形成部材と計測手段と第２流路形成部材にて略Ｕ字型に構成し、
計測流入口を、第１流路形成部材における計測手段側の壁面よりも第１所定長さにて突出させ、第１流路形成部材における計測手段と反対側の壁面に第２所定長さを有する流入側乱流抑制部材を、計測流入口から第１所定距離だけ離れた上方にほぼ水平方向に設け、
第１流路形成部材を流れて計測流入口に到達するガスが、流入側乱流抑制部材と突出した計測流入口とで、回り込むように計測流入口に到達するように整流部材を構成する、
ことを特徴とするガスメータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のガスメータであって、
供給元流入口と計測流入口とを連通する第１流路形成部材と、計測流出口と設備流出口とを連通する第２流路形成部材とを備え、
計測手段をほぼ水平に配置し、第１流路形成部材と第２流路形成部材をほぼ垂直に配置し、第１流路形成部材と計測手段と第２流路形成部材にて略Ｕ字型に構成し、
計測流出口を、第２流路形成部材における計測手段側の壁面よりも第３所定長さにて突出させ、第２流路形成部材における計測手段と反対側の壁面に第４所定長さを有する流出側乱流抑制部材を、計測流出口から第２所定距離だけ離れた上方にほぼ水平方向に設け、
計測流出口から第２流路形成部材に流出するガスが、突出した計測流出口と流出側乱流抑制部材とで、回り込むように第２流路形成部材に流出するように整流部材を構成する、
ことを特徴とするガスメータ。
【請求項４】
請求項２または３に記載のガスメータであって、
整流部材として、更に、計測流入口または計測流出口の少なくとも一方の外側にフランジ部を設ける、
ことを特徴とするガスメータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスの流量を計測するガスメータに関し、特にガスメータの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のガスメータ１０１（住宅等にて一般的に用いられているガスメータ）の外観を図１０に示す。従来のガスメータ１０１は、流量積算部１２０と流量計測部１３０とで構成されている。流量計測部１３０は、機械式である膜式流量計測手段が一般的に用いられている。流量積算部１２０には、ガスの供給元（ガス会社等）から供給されるガスが流入する供給元流入口１２１と、ガスを使用する設備にガスを流出する設備流出口１２２と、流量表示手段１２３とが設けられている。また、流量表示手段は、機械式のカウンタが一般的に用いられている。
また、流量積算部１２０内には、ＣＰＵ等の制御手段が設けられており、安全装置等を働かせている。
【０００３】
なお、上記に説明したガスメータ１０１は、従来より一般的に用いられているので、あえて先行技術文献を記載しない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のガスメータ１０１は、流量積算部１２０及び流量計測部１３０の各々を機械式カウンタ及び機械式流量計測手段（膜式流量計測手段等）を用いているため、サイズが非常に大きく、且つ重量も大きい。ガスメータに必要な密閉性（安全性等）、計測精度等を備えれば、小型化及び軽量化が可能である。
ここで、必要な計測精度を備えた計測手段として、超音波式流量計測手段を用いた場合、従来のガスメータ１０１に対して小型化及び軽量化を大きく向上させることが期待できる。しかし、超音波式流量計測手段は非常に繊細な計測手段であるため、安定した計測精度を得るためには、種々の工夫が必要である。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、超音波式流量計測手段を用いて、安定した計測精度を得ることができるガスメータを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりのガスメータである。
請求項１に記載のガスメータは、ガスの供給元から供給されるガスが流入する供給元流入口と、ガスを使用する設備に向けてガスを流出する設備流出口と、供給元流入口と設備流出口との間に連通されて超音波を用いてガスの流量を計測する計測手段とを備えたガスメータであって、計測手段におけるガスの入り口に対応する計測流入口と、計測手段におけるガスの出口に対応する計測流出口との少なくとも一方に、ガスの流れを整える整流部材を設ける。
整流部材を用いてガスの流れを整えることでガスの脈流等を抑制し、超音波式流量計測手段を用いて安定した計測精度を得ることができる。
【０００６】
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりのガスメータである。
請求項２に記載のガスメータは、請求項１に記載のガスメータであって、供給元流入口と計測流入口とを連通する第１流路形成部材と、計測流出口と設備流出口とを連通する第２流路形成部材とを備え、計測手段をほぼ水平に配置し、第１流路形成部材と第２流路形成部材をほぼ垂直に配置し、第１流路形成部材と計測手段と第２流路形成部材にて略Ｕ字型に構成する。そして、計測流入口を、第１流路形成部材における計測手段側の壁面よりも第１所定長さにて突出させ、第１流路形成部材における計測手段と反対側の壁面に第２所定長さを有する流入側乱流抑制部材を、計測流入口から第１所定距離だけ離れた上方にほぼ水平方向に設ける。このように、第１流路形成部材を流れて計測流入口に到達するガスが、流入側乱流抑制部材と突出した計測流入口とで、回り込むように計測流入口に到達するように整流部材を構成する。
乱流抑制部材を用いて、第１流路形成部材から流れてきたガスが一気に計測流入口に到達してガスの流れが乱れることを抑制し、ガスの流れを整えることができ、安定した計測精度を得ることができる。
【０００７】
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりのガスメータである。
請求項３に記載のガスメータは、請求項１または２に記載のガスメータであって、供給元流入口と計測流入口とを連通する第１流路形成部材と、計測流出口と設備流出口とを連通する第２流路形成部材とを備え、計測手段をほぼ水平に配置し、第１流路形成部材と第２流路形成部材をほぼ垂直に配置し、第１流路形成部材と計測手段と第２流路形成部材にて略Ｕ字型に構成する。そして、計測流出口を、第２流路形成部材における計測手段側の壁面よりも第３所定長さにて突出させ、第２流路形成部材における計測手段と反対側の壁面に第４所定長さを有する流出側乱流抑制部材を、計測流出口から第２所定距離だけ離れた上方にほぼ水平方向に設ける。このように、計測流出口から第２流路形成部材に流出するガスが、突出した計測流出口と流出側乱流抑制部材とで、回り込むように第２流路形成部材に流出するように整流部材を構成する。
乱流抑制部材を用いて、計測流出口から流出したガスが一気に第２流路形成部材に抜けて、揺り戻し等によりガスの流れが乱れることを抑制し、ガスの流れをより整えることができ、安定した計測精度を得ることができる。
【０００８】
また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりのガスメータである。
請求項４に記載のガスメータは、請求項２または３に記載のガスメータであって、整流部材として、更に、計測流入口または計測流出口の少なくとも一方の外側にフランジ部を設ける。
このように、計測流入口または計測流出口の少なくとも一方の外側にフランジ部を設けることで、ガスの流れを更に整えることができ、更に安定した計測精度を得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明のガスメータ１の一実施の形態の概略外観図を示している。
●［外観（図１）］
図１を用いて、本実施の形態のガスメータ１の外観を説明する。図１（Ａ）は正面を含む斜視図を示しており、図１（Ｂ）は背面を含む斜視図を示している。なお、各図のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、Ｘ軸及びＹ軸が水平方向を示す軸であり、Ｚ軸が垂直方向を示す軸である。また、表示手段１ｃを含む面が正面である。
ガスメータ１の上部には、ガスの供給元（ガス会社等）から供給されるガスが流入する供給元流入口１ａと、ガスを使用する設備等にガスを流出する設備流出口１ｂを備えている。また、ガスメータ１の内部には、ガスの流量を計測する計測手段５０を備えており（図２を参照）、供給元流入口１ａから流入して設備流出口１ｂから流出されるガスの流量を計測する。
【００１０】
ガスメータ１の正面には表示手段１ｃが設けられており、ガスの積算値等を表示させることが可能である。なお、表示手段１ｃの近傍に表示内容を切替えるための表示操作部（表示切替えスイッチ等）を設け、表示操作部を操作することで、表示手段１ｃへの表示内容を切替え可能とすることもできる。
また、ガスメータ１には異常検出時にガスの供給を遮断するための遮断弁６０（図２を参照）が設けられており、異常を検出してガスを遮断している状態から復帰するための復帰操作部１ｄが設けられている。遮断弁６０にてガスが遮断された場合、復帰操作部１ｄを押す等することで遮断弁６０を復帰させて、遮断状態からガスの供給を復帰させることができる。なお、復帰操作部１ｄと表示操作部を共通の操作部とすることも可能である。例えば、１秒未満の操作（スイッチのＯＮ継続時間が１秒未満）の場合は表示操作が行われたと判断し、５秒以上継続した操作の場合は復帰操作が行われたと判断することも可能である。
また、端子カバー１ｅを取り外すと、通信装置を接続可能な通信端子（図示せず）が現れる。この通信端子に通信回線及び通信装置を接続すれば、ガスメータ１と通信装置との間で通信を行うことが可能になる。
【００１１】
●［内部構造（図２）］
次に、図２を用いて、ガスメータ１の内部構造について説明する。供給元流入口１ａから流入するガスは、例えば、供給元流入口１ａ−第１流路形成部材４０（遮断弁６０を含む）−計測手段５０−第２流路形成部材４８（圧力センサ６２を含む）−設備流出口１ｂ、の経路を通過する。
計測手段５０には、例えば超音波送受信センサが設けられており、計測手段５０内を通過するガスの流量は、当該超音波送受信センサの信号に基づいて検出される。超音波送受信センサを用いることで、従来のガスメータと同等以上の計測精度を備えるとともに、小型・軽量化を促進している。計測手段５０内のガスの流路ＧＲは略直方体の形状であり、ガスの流れが乱れることを抑制する。
また、圧力センサ６２は、第２流路形成部材４８を通過するガスの圧力を検出する。例えば、検出した圧力が所定圧力範囲から逸脱した場合、制御手段（ＣＰＵ等を備えた制御手段であり、図示せず）は、遮断弁６０を駆動して、第１流路形成部材４０の内部を閉鎖し、供給元流入口１ａから流入するガスを遮断する。
【００１２】
第１流路形成部材４０は供給元流入口１ａと計測流入口５０ａとを連通しており、第２流路形成部材４８は設備流出口１ｂと計測流出口５０ｂとを連通している。
また、計測手段５０はほぼ水平に配置され、第１流路形成部材４０と第２流路形成部材４８はほぼ垂直に配置されている。そして、第１流路形成部材４０と計測手段５０と第２流路形成部材４８にて略Ｕ字型に構成されている。
ガスメータ１内におけるガスの流路は、略Ｕ字型に構成された内部を最短距離で通過するようには構成されていない。計測流入口５０ａに流入する直前、及び計測流出口５０ｂから流出した直後の部分で、ガスが比較的長距離を回り込むように構成している。この回り込むように構成している部材が、ガスの流れを整える整流部材である。
【００１３】
まず、計測流入口５０ａ側の整流部材について構成を説明する。
計測流入口５０ａは、第１流路形成部材４０における計測手段５０側の壁面Ｈｉｎよりも第１所定長さＳｘにて突出している。また、第２所定長さＪｘを有する流入側乱流抑制部材４２は、第１流路形成部材４０における計測手段５０と反対側の壁面Ｈｅｘに、計測流入口５０ａから第１所定距離Ｄ１だけ離れた上方にほぼ水平に設けられている。
また、第１流路形成部材４０内の水平方向の流路の幅をＭｘとした場合、Ｍｘ＜Ｓｘ＋Ｊｘの関係が成立するように構成する。これにより、第１流路形成部材４０を流れて計測流入口５０ａに到達するガスが、流入側乱流抑制部材４２と突出した計測流入口５０ａとで、回り込むように計測流入口５０ａに到達するように構成している。
更に、計測流入口５０ａの外側に広がるように、Ｚ軸方向への長さＦｚを有するフランジ部Ｆを設け、ガスが更に回り込むように構成している。
【００１４】
次に、計測流出口５０ｂ側の整流部材について構成を説明する。
計測流出口５０ｂは、第２流路形成部材４８における計測手段５０側の壁面Ｈｉｎよりも第３所定長さＴｘにて突出している。また、第４所定長さＫｘを有する流出側乱流抑制部材４６は、第２流路形成部材４８における計測手段５０と反対側の壁面Ｈｅｘに、計測流出口５０ｂから第２所定距離Ｄ２だけ離れた上方にほぼ水平に設けられている。
また、第２流路形成部材４８内の水平方向の流路の幅をＮｘとした場合、Ｎｘ＜Ｔｘ＋Ｋｘの関係が成立するように構成する。これにより、計測流出口５０ｂから第２流路形成部材４８に流出するガスが、突出した計測流出口５０ｂと流出側乱流抑制部材４６とで、回り込むように第２流路形成部材４８に流出するように構成している。
更に、計測流出口５０ｂの外側に広がるように、Ｚ軸方向への長さＦｚを有するフランジ部Ｆを設け、ガスが更に回り込むように構成している。
【００１５】
本実施の形態では、流入側乱流抑制部材４２における第２所定長さＪｘをＭｘの約１／２に設定し、計測流入口５０ａにおける突出している第１所定長さＳｘをＭｘの約４／５に設定した。また、計測流入口５０ａと流入側乱流抑制部材４２との間隔を表す第１所定距離Ｄ１をＭｘの約１／３に設定し、フランジ部ＦのＺ軸方向の長さＦｚをＭｘの約１／１２に設定した。計測流出口５０ｂ側も同様に、ＫｘをＭｘの約１／２に設定し、ＴｘをＭｘの約４／５に設定し、Ｄ２をＭｘの約１／３に設定し、ＦｚをＭｘの約１／１２に設定した。
なお、上記に説明した設定値は、計測手段５０の長さＬｘ、高さＬｚ、及び幅Ｌｙ（図示せず）や、ガス流量のダイナミックレンジ等に応じて最適値が種々変化する。したがって、使用環境に応じた設定値を求めることが好ましい。
【００１６】
●［計測手段の構造（図３）］
次に、図３を用いて計測手段５０の構造について説明する。
計測手段５０は、例えば図３に示すように、計測筐体５２と、超音波送受信センサ５８Ｈ（上流側）及び５８Ｌ（下流側）と、計測流路５４と、蓋部材５６とで構成されている。なお、計測筐体５２と計測流路５４と蓋部材５６とを一体整形して構成してもよい。
計測筐体５２には、超音波送受信センサ５８Ｈ及び５８Ｌを取り付けるセンサ孔５２ａが設けられており、計測流路５４には、超音波送受信センサ５８Ｈ及び５８Ｌが発信した超音波が通過する超音波透過部５４ａが設けられている。
【００１７】
超音波送受信センサ５８Ｈ及び５８Ｌは、図３（Ｃ）の例に示す位置に配置され、例えば超音波送受信センサ５８Ｈ（上流側）から超音波を発信させて、超音波送受信センサ５８Ｌ（下流側）にて超音波を受信して、上流から下流に向けて発信した超音波の到達時間を検出する。更に、超音波送受信センサ５８Ｌ（下流側）から超音波を発信させて、超音波送受信センサ５８Ｈ（上流側）にて超音波を受信して、下流から上流に向けて発信した超音波の到達時間を検出する。このような相互の送受信を、例えば数１０回〜数１００回程度繰り返し、ガスの速度を検出し、計測流路５４内の流路の断面積と検出したガスの速度等からガスの流量を検出する。また、本実施の形態のガスメータ１では、流量の検出を例えば２秒毎に行う。この場合、超音波送受信センサ５８Ｈ及び５８Ｌは、２秒毎に数１０回〜数１００回程度の超音波の送受信を行う。
【００１８】
計測流路５４は、ガスが流入する計測流入口５０ａと、ガスが流出する計測流出口５０ｂとを有しており、計測流入口５０ａから計測流出口５０ｂに略直線状の流路を有している。計測流路５４は、ガスの流れる方向に垂直な面（図中のＹＺ平面）で切断した場合の断面積が一定であり、かつ直線状であるため、ガスの速度の変化が発生しにくく、渦等の発生も抑制され、安定した速度を計測することができる。
【００１９】
●［計測流路における、計測流入口と計測流出口の構造（図４）］
次に、図４（Ａ）〜（Ｄ）を用いて、計測流路５４における、計測流入口５０ａと計測流出口５０ｂの構造について説明する。
図４（Ａ）の例に示すように、計測流路５４における計測流入口５０ａ及び計測流出口５０ｂには、外側に広がるフランジ部Ｆが設けられている。なお、このフランジ部Ｆは、計測流入口５０ａまたは計測流出口５０ｂの少なくとも一方に設けるようにしてもよい。このフランジ部Ｆを設けることで、計測流路５４内を通過するガスの乱流等を抑制し、超音波送受信センサ５８Ｈ及び５８Ｌにて安定した計測精度を得ることができる。
計測流入口５０ａにフランジ部Ｆを設けた場合、計測流路５４に流入するガスの流れを整えるので、安定した計測精度を得ることができる。また、計測流出口５０ｂにフランジ部Ｆを設けた場合、ガスの脈動が比較的大きい時の揺り戻し現象を抑制し、安定した計測精度を得ることができる。
【００２０】
なお、フランジ部Ｆにおける、Ｘ軸方向の厚さＦｘ、Ｙ軸方向の幅Ｆｙ、Ｚ軸方向の長さＦｚは、計測流路５４の断面積のサイズ等、種々の要因で最適値が変わる可能性があるため、種々の実験を重ねて最適な寸法を選定する。
また、フランジ部Ｆの形状は、図４（Ｂ）〜（Ｄ）の例に示すように、種々の形状が考えられる。
図４（Ｂ）の例に示す形状は、フランジ部Ｆの外側が直角であり、計測流入口５０ａ及び計測流出口５０ｂに曲率Ｒを設けた例である。
図４（Ｃ）の例に示す形状は、図４（Ｂ）に対して、計測流入口５０ａ及び計測流出口５０ｂに曲率Ｒを設けることを省略した例である。
図４（Ｄ）の例に示す形状は、図４（Ｃ）に対して、フランジ部Ｆの外側に曲率Ｒを設けた例である。なお、他にも種々の形状が考えられる。
また、フランジ部Ｆは、計測流入口５０ａまたは計測流出口５０ｂの外周全部に構成することなく、外周の少なくとも一部に構成するようにしてもよい。
【００２１】
●［フランジ部の効果（図５）］
次に、図５（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、フランジ部Ｆの効果について説明する。
図５（Ａ）は流入側乱流抑制部材４２もフランジ部Ｆも設けていない例を示し、
図５（Ｂ）は図５（Ａ）に対して流入側乱流抑制部材４２を追加した例を示し、
図５（Ｃ）は図５（Ｂ）に対してフランジ部Ｆを設けた本実施の形態の例を示している。
図２に示すように、供給元流入口１ａから計測流入口５０ａに至る流路の方向は、ほぼ重力の方向である。また、計測流入口５０ａから計測流出口５０ｂに至る流路の方向は、ほぼ水平の方向である。また、計測流出口５０ｂから設備流出口１ｂに至る流路の方向は、ほぼ重力と反対の方向である。
そして、図２及び図５に示すように、計測流入口５０ａ及び計測流出口５０ｂは、流路内で突出した構造を有している。計測流入口５０ａ及び計測流出口５０ｂが突出している部分近傍の空間部を示すサージタンク部５０ｃは、ガスの脈動等を抑制するサージタンクの役目を果たす。
【００２２】
以下、計測流入口５０ａ側を例にして説明し、計測流出口５０ｂ側は同様であるので説明を省略する。
図５（Ａ）に示す構造（計測流入口５０ａに流入側乱流抑制部材４２もフランジ部Ｆも設けていない構造）では、サージタンク部５０ｃに流れ込んだガスが計測流入口５０ａに到達した時点で、重力方向から流れてきたガスが一気に計測流入口５０ａに到達し、流入したガスの各経路の距離の違い等から、計測流入口５０ａにおいて乱流、渦等を発生させる場合が考えられる。このとき、計測流路５４内にもその影響が現れ、超音波送受信センサ５８Ｈ及び５８Ｌでの計測結果がばらつく場合がある。
なお、計測流出口５０ｂ側の場合は、計測流出口５０ｂから流出したガスが一気に第２流路形成部材４８に流れ込み、脈動の揺り戻し等から、計測流出口５０ｂにおいて乱流、渦等を発生させる場合が考えられる。このとき、計測流路５４内にもその影響が現れる場合がある。
【００２３】
図５（Ｂ）に示す構造（計測流入口５０ａの上方に流入側乱流抑制部材４２を設け、フランジ部Ｆは設けていない構造）では、流入側乱流抑制部材４２を避けてサージタンク部５０ｃに流れ込んだガスが計測流入口５０ａに到達した時点で、図５（Ａ）に示す構造と比較して乱流が抑制される。しかし、流入したガスの各経路の距離の違い等が多少残っており、計測流入口５０ａにおいて図５（Ａ）の場合より少ない乱流、渦等が発生する場合が考えられる。この場合、計測流路５４内にもその影響が現れ、超音波送受信センサ５８Ｈ及び５８Ｌでの計測結果がばらつく場合もある。ただし、ばらつきは図５（Ａ）と比較して非常に少なくなっている。
図５（Ｃ）に示す本実施の形態の構造（計測流入口５０ａの上方に流入側乱流抑制部材４２を設け、計測流入口５０ａにフランジ部Ｆを設けた構造）では、流入側乱流抑制部材４２を避けてサージタンク部５０ｃに流れ込んだガスが計測流入口５０ａに到達した時点で、計測流入口５０ａにおいて乱流、渦等が充分抑制される。この抑制の効果を、図６〜図９に示す実験データを用いて説明する。
【００２４】
●［図５（Ｂ）の構造の実験データ（図６、図７）］
図６及び図７に、図５（Ｂ）に示した構造における実験データを示す。
図６（Ａ）及び（Ｂ）は、超音波送受信センサ５８Ｈ（上流側）から超音波を発信して、超音波送受信センサ５８Ｌ（下流側）にて超音波を受信した場合の電圧波形を示している。
図６（Ａ）は、横軸が時間［μｓｅｃ］であり、縦軸が受信電圧［Ｖ］を示している。図６（Ａ）は、２発の超音波を発信した場合の受信側の時間と電圧の様子をグラフで示しており、例えば数１０回〜数１００回程度の複数回の受発信を行った場合の最大受信信号と、最小受信信号を示している（振動している波形において振幅の大きい方が最大受信信号であり、振幅の小さい方が最小受信信号である）。このグラフにおいて、１つ目の山を「１波」、２つ目の山を「２波」、以降「３波」、「４波」、「５波」と命名する。なお、２発の超音波を発信しても共鳴等の影響により、実際には３発以上の超音波が検出されている。
【００２５】
また、受信側の超音波送受信センサでは比較電圧を設定し、最初に比較電圧を越えた山までの時間を検出することで、送信側の超音波送受信センサから発信した超音波が、受信側の超音波送受信センサに到達するまでの時間を検出する。図６（Ａ）に示す例では、「３波」を検出するように比較電圧を設定しており、この例ではｔ０［μｓｅｃ］（数μｓｅｃ〜数１０μｓｅｃ程度）が到達時間であることがわかる。
しかし、図６（Ａ）に示す例では比較電圧のレベルに対し、「３波」の最小受信信号のマージンが少なく、「３波」が比較電圧を越えない場合がある。この様子を図６（Ｂ）に示す。
図６（Ｂ）は、横軸がサンプリング回数（この場合、数１０回〜数１００回程度）であり、縦軸が「１波」〜「５波」及び比較電圧の電圧［Ｖ］を示している。図６（Ｂ）において、サンプリング回数がｎ０１回目、ｎ０２回目、ｎ０３回目では、「３波」が比較電圧を越えていない（図６（Ｂ）中の「検出エラー」部）ので、この場合「４波」を「３波」と誤検出してしまう。この場合、真の到達時間よりも長い時間を計測してしまう。数１０回〜数１００回程度のサンプリング結果を平均化等することで、図５（Ａ）に示す構造よりも安定した計測精度を得ることができるが、多少の誤差を含んでいることになる。
【００２６】
また、図７（Ａ）及び（Ｂ）は、図６（Ａ）及び（Ｂ）に対して、超音波送受信センサ５８Ｌ（下流側）から超音波を発信して、超音波送受信センサ５８Ｈ（上流側）にて超音波を受信した場合の電圧波形を示している点が異なる。
図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すグラフの軸、波形の意味等は同じであるので、説明を省略する。なお、比較電圧のレベルは図６（Ａ）及び（Ｂ）と同じである。
図７（Ｂ）から判断できるように、サンプリング回数がｎ１１回目、ｎ１２回目、ｎ１３回目、ｎ１４回目、ｎ１５回目、ｎ１６回目、ｎ１７回目では、「２波」が比較電圧を越えてしまう（図７（Ｂ）中の「検出エラー」部）ので、この場合「２波」を「３波」と誤検出してしまう。この場合、真の計測時間よりも短い時間を計測してしまう。数１０回〜数１００回程度のサンプリング結果を平均化等することで、図５（Ａ）に示す構造よりも安定した計測精度を得ることができるが、多少の誤差を含んでいることになる。
【００２７】
●［図５（Ｃ）の構造の実験データ（図８、図９）］
図８及び図９に、図５（Ｃ）に示した構造（本実施の形態の構造）における実験データを示す。発明者は、図５（Ｃ）に示した構造にて、図５（Ｂ）に示した構造における計測誤差（上記）を解消できることを確認した。以下図８及び図９を用いて説明する。これにより、より安定した計測精度を得ることができる。
図８（Ａ）及び（Ｂ）は、超音波送受信センサ５８Ｈ（上流側）から超音波を発信して、超音波送受信センサ５８Ｌ（下流側）にて超音波を受信した場合の電圧波形を示している。
図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すグラフの軸、波形の意味等は同じであるので、説明を省略する。なお、比較電圧のレベルは図６（Ａ）及び（Ｂ）と同じである。
図８（Ｂ）から判断できるように、本実施の形態の構造では、「３波」が比較電圧を常に越えており、「２波」が比較電圧を常に下回っている。したがって、どのサンプリングタイミングにおいても、「３波」を確実に検出することができ、安定した計測精度を得ることができる。
【００２８】
また、図９（Ａ）及び（Ｂ）は、図８（Ａ）及び（Ｂ）に対して、超音波送受信センサ５８Ｌ（下流側）から超音波を発信して、超音波送受信センサ５８Ｈ（上流側）にて超音波を受信した場合の電圧波形を示している点が異なる。
図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すグラフの軸、波形の意味等は同じであるので、説明を省略する。なお、比較電圧のレベルは図６（Ａ）及び（Ｂ）と同じである。
図９（Ｂ）から判断できるように、本実施の形態の構造では（図８（Ｂ）と同様に）「３波」が比較電圧を常に越えており、「２波」が比較電圧を常に下回っている。したがって、どのサンプリングタイミングにおいても、「３波」を確実に検出することができ、安定した計測精度を得ることができる。
【００２９】
本発明のガスメータ１は、本実施の形態で説明した構成、構造、外観、形状等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、本発明のガスメータ１の外観は、本実施の形態に示す図及び説明に限定されるものではない。
また、ガス流量の計測手段は、本実施の形態に説明した超音波送受信センサに限定されず、種々の計測手段を用いることが可能である。また、計測には、ＣＰＵ、タイマ素子等、種々の部品を用いて計測することが可能である。
本実施の形態では、流入側乱流抑制部材４２と流出側乱流抑制部材４６を水平方向に設けてガスが水平方向に回り込むように構成したが、流入側乱流抑制部材４２と流出側乱流抑制部材４６を垂直方向に設けてガスが垂直方向に回り込むように構成してもよい。
流入側乱流抑制部材４２、流出側乱流抑制部材４６、計測流入口５０ａの突出部（第１所定長さＳｘ部分）、計測流出口５０ｂの突出部（第３所定長さＴｘ部分）、フランジ部Ｆの形状、構造、寸法、配置位置、方向等は、種々変更が可能である。
また、以上（≧）、以下（≦）、より大きいまたは越える（＞）、未満または下回る（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜４のいずれかに記載のガスメータを用いれば、超音波式流量計測手段を用いて、安定した計測精度を得ることができるガスメータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガスメータ１の一実施の形態の概略外観図を説明する図である。
【図２】本発明のガスメータ１の内部構造について説明する図である。
【図３】計測手段５０の構造について説明する図である。
【図４】計測流路５４における、計測流入口５０ａと計測流出口５０ｂのフランジ部Ｆの構造について説明する図である。
【図５】フランジ部Ｆの効果、及び流入側乱流抑制部材４２の効果について説明する図である。
【図６】図５（Ｂ）に示した構造における実験データ（上流側から下流側に超音波を発信した場合）を説明する図である。
【図７】図５（Ｂ）に示した構造における実験データ（下流側から上流側に超音波を発信した場合）を説明する図である。
【図８】本実施の形態の構造における実験データ（上流側から下流側に超音波を発信した場合）を説明する図である。
【図９】本実施の形態の構造における実験データ（下流側から上流側に超音波を発信した場合）を説明する図である。
【図１０】従来のガスメータを説明する図である。
【符号の説明】
１        ガスメータ
１ａ      供給元流入口
１ｂ      設備流出口
１ｃ      表示手段
１ｄ      復帰操作部
１ｅ      端子カバー
１１      前カバー（第１カバー部）
１２      後カバー（第２カバー部）
４０、４８    第１流路形成部材、第２流路形成部材
４２、４６    流入側乱流抑制部材、流出側乱流抑制部材
５０      計測手段
５０ａ    計測流入口
５０ｂ    計測流出口
５２      計測筐体
５４      計測流路
５６      蓋部材
５８Ｈ、５８Ｌ    超音波送受信センサ
Ｆ        フランジ部
６０      遮断弁
６２      圧力センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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