(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一メーカー製の複数台のリサイクル水道メータにおけるノズル内径寸法、ピボット高さ寸法、下ケース内径寸法および調整器幅寸法を測定すると共に、これら複数台のリサイクル水道メータについて、少なくとも第１および第２の異なる流量で通水試験を行なうことにより、各リサイクル水道メータにおける実際の測定誤差を算出して、前記の測定した４種類の寸法と対応付けしたデータファイルを作成し、
調整対象のリサイクル水道メータについて前記の４種類の寸法を測定し、
当該調整対象のリサイクル水道メータについて、その４つの測定寸法のうち、前記ノズル内径寸法、ピボット高さ寸法および下ケース内径寸法を固定し、調整器幅寸法を変更した場合における前記第１および第２の流量での測定誤差が所定値以下となる場合の前記調整器幅寸法を、前記データファイルに基づき推定することを特徴とするリサイクル水道メータの調整方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記４種類の寸法を入力とし、前記第１および第２の流量での測定誤差を出力とする教師データを作成し、
前記教師データの出力誤差が最小となるようにニューラルネットワークを学習させることにより前記データファイルを作成し、
ニューラルネットワークを利用して前記第１および第２の流量での測定誤差が最も小さくなる前記調整器幅寸法を推定することを特徴とするリサイクル水道メータの調整方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
推定された前記調整器幅寸法となるように前記リサイクル水道メータの調整器幅を調整して、前記第１および第２の流量で通水試験を実際に行なって測定誤差が所定範囲内であるか否かを確認することを特徴とするリサイクル水道メータの調整方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれかの項において、
メーカー別に、リサイクル水道メータについて前記データファイルを作成しておくことを特徴とするリサイクル水道メータの調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リサイクル水道メータの流量調整を簡単かつ効率よく行なうことのできる調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各家庭等における水道使用量は、設置されている水道メータにより正確に測定される必要がある。しかし、全使用流量範囲において正確に流量測定できるように水道メータを設定することは非常に困難である。そこで、計量法により、各流量に対する測定誤差範囲が規定されている。
【０００３】
ここで、使用済みの水道メータは一般に再利用されており、かかるリサイクル水道メータにおける計量法に基づく検定試験合格条件は、流量が毎時２００リットルのときの誤差が２％以内、毎時１０００リットルのときの誤差が１％以内とされている。従って、従来においては、リサイクル水道メータを調整して、上記流量での誤差が法定範囲に納まるようにしている。
【０００４】
従来における調整法は、リサイクル水道メータの調整器幅を調整することにより、上記の各流量での誤差が法定範囲内となるようにしている。すなわち、図４に示すように、使用済みの水道メータを回収した後に、同一規格のリサイクル水道メータを最初にメーカー別に分類する。例えば、ＡないしＥ社毎に分類する（ステップＳ１）。次に、各メーカー毎に、リサイクル水道メータの調整器を仮の位置に設定する（ステップＳ２）。この後は、実際に、上記の各流量で通水試験を行なって各流量での測定誤差を算出する（ステップＳ３）。各流量での測定誤差が上記の法定範囲内になるまで、調整器位置を再調整して（ステップＳ４）、実際の通水試験を行なうという工程を繰り返す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように試行錯誤を繰り返すことにより、調整器位置を変更しながら（すなわち、調整器幅を変更しながら）測定誤差を低減する調整方法は、時間が掛り、効率が悪い。このような効率の悪い調整方法では、リサイクル水道メータのコスト高につながるので好ましくない。
【０００６】
本発明の課題は、この点に鑑みて、簡単かつ短時間で測定誤差調整を行なうことのできるリサイクル水道メータの調整方法を提案することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のリサイクル水道メータの調整方法では、まず、同一メーカー製の複数台のリサイクル水道メータにおけるノズル内径寸法、ピボット高さ寸法、下ケース内径寸法および調整器幅寸法を測定すると共に、これら複数台のリサイクル水道メータについて、少なくとも第１および第２の異なる流量で通水試験を行なうことにより、各リサイクル水道メータにおける実際の測定誤差を算出して、前記の測定した４種類の寸法と対応付けしたデータファイルを作成する。
【０００８】
次に、調整対象のリサイクル水道メータについて前記の４種類の寸法を測定する。
【０００９】
この後は、当該調整対象のリサイクル水道メータについて、その４つの測定寸法のうち、前記ノズル内径寸法、ピボット高さ寸法および下ケース内径寸法を固定し、調整器幅寸法を変更した場合における前記第１および第２の流量での測定誤差が所定値以下となる場合の前記調整器幅寸法を、前記データファイルに基づき推定するようにしている。
【００１０】
ここで、前記４種類の寸法を入力とし、前記第１および第２の流量での測定誤差を出力とする教師データを作成し、前記教師データの出力誤差が最小となるようにニューラルネットワークを学習させることにより前記データファイルを作成し、ニューラルネットワークを利用して前記第１および第２の流量での測定誤差が最も小さくなる前記調整器幅寸法を推定することが望ましい。
【００１１】
また、本発明の調整方法では、推定された前記調整器幅寸法となるように前記リサイクル水道メータの調整器幅を調整して、前記第１および第２の流量で通水試験を実際に行なって測定誤差を求めるようにしている。
【００１２】
このように、本発明のリサイクル水道メータの調整方法では、実際に通水試験を行なうことなく、予め作成されているデータファイルに基づき調整器幅寸法を推定している。従って、推定寸法に調整器幅を設定して実際の通水試験を行なうことにより、１回のみの通水試験あるいは２、３回程度の少ない回数の通水試験のみで、測定誤差範囲を所定範囲内に設定できる。よって、調整作業を簡単かつ短時間で効率良く行なうことが可能になる。
【００１３】
特に、ニューラルネットを利用する場合には、少ないデータでも精度の良い推定が可能であるので多数のデータサンプリングを行なう必要がないという利点があると共に、測定データの一部に特異なデータが含まれていた場合でも推定精度が悪化することを回避できるという利点がある。
【００１４】
次に、本発明の調整方法では、予め、メーカー別の同一規格のリサイクル水道メータについて前記データファイルを作成しておけば、各メーカー品毎に簡単かつ短時間で測定誤差調整を行なうことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したリサイクル水道メータの調整方法を説明する。
【００１６】
図１には、本例の調整方法により流量誤差調整が行われるリサイクル水道メータの概略構成およびそこに取り付けられている調整器を示してある。リサイクル水道メータ１は、一般的に使用されている機械式の水道メータと同一構造であり、下ケース２を備え、この下ケース２は、一端に入口３が形成され他端に出口４が形成されている円形断面の流量測定室５と、この流量測定室５に対して直交する方向に延びている円筒部６とを備え、この円筒部６には円筒状の上ケース７がねじ込み固定されている。
【００１７】
流量測定室５には、流水方向に垂直なピボット８が配置され、ここには、羽根車９の軸１０の下端側部分が回転自在の状態で支持されている。羽根車９の軸１０の上端部分は、機械式測定ユニット１１に連結されている。羽根車９が、流量測定室５を流れる水の流量に応じて回転すると、その軸１０の回転が機械式測定ユニット１１に歯車列を介して伝達され、回転数に対応した流量値が計測される。
【００１８】
ここで、流量測定室５と機械式測定ユニット１１を仕切っている仕切り板１２には、その流量測定室側表面に一対の調整器１３、１４が取り付けられている。調整器１３、１４は、仕切り板への取付け部分１３ａ、１４ａと、ここから垂直に起立している起立部分１３ｂ、１４ｂとを備え、それぞれ旋回中心軸１３ｃ、１４ｃを中心として所定の角度範囲に渡って旋回可能である。各取付け部分１３ａ、１４ａには、円弧状の溝１３ｄ、１４ｄが形成されており、各溝１３ｄ、１４ｄには、調整板固定用ビス１３ｅ、１４ｅが差し込まれて、仕切り板１２の側に固定されている。各調整器１３、１４の旋回位置は、仕切り板表面に形成した目盛り１２ａ、１２ｂによって目視により確認可能となっている。
【００１９】
本例では、各調整器１３、１４は同一形状であり、その旋回中心軸１３ｃ、１４ｃが回転対称の位置に配置されている。各調整器１３、１４を旋回させることにより、これらの間の寸法、すなわち、調整器幅寸法Ｌ１を調整することができる。
【００２０】
一方、このように構成されている水道メータ１において、リサイクル時における測定誤差の主要原因を調べたところ、ノズル内径寸法Ｌ２、ピボット高さ寸法Ｌ３、下ケース内径寸法Ｌ４および調整器幅寸法Ｌ１の経年変化が主要因であることが分かった。本発明者等はかかる知見に基づき、次のようにして、リサイクル水道メータ１の測定誤差調整を簡単かつ効率良く行なうことを考えだした。
【００２１】
図２、図３には本例の調整方法の概略フローチャートを示してある。まず、図２に示すような手順によりデータファイルを作成する。リサイクル水道メータをメーカー毎に分類して（ステップＳ２１）、各メーカー品毎に、それぞれ上記の４つの各部寸法Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４を実際に測定する（ステップＳ２２）。次に、寸法測定したリサイクル水道メータに関して、現在のリサイクルメータの計量法に基づき、流量が毎時２００リットルおよび１０００リットルでの通水試験を行なって、各流量での測定誤差を求める（ステップＳ２３）。
【００２２】
ここで、コンピュータを用いて階層型ニューラルネットワークを実行して、その入力として上記の４つの寸法Ｌ１ないしＬ４を採用し、出力として、上記の各流量での２つの測定誤差を採用して、教師データを作成する（ステップＳ２４）。階層型ニューラルネットワークプログラムを実行して、この教師データを読み込ませ、各教師データの出力誤差（測定誤差）が最小となるように、ニューラルネットワークを学習させ、学習後のシナプス荷重などが出力されたデータファイルを作成する（ステップＳ２５）。作成したデータファイルを所定のメモリに格納しておく。
【００２３】
このようなデータファイルを各メーカー品毎に予め用意しておき、実際の調整作業においては、図３のフローに示すように、まず、調整対象のリサイクル水道メータにおける４つの寸法Ｌ１ないしＬ４を測定する（ステップＳ３１）。次に、コンピュータシステムにより階層型ニューラルネットワークプログラムを実行して（ステップＳ３２）、調整対象のメーカー品に対応するデータファイルを読み出すと共に（ステップＳ３３）、調整対象のリサイクル水道メータにおける測定した４つの寸法Ｌ１ないしＬ４を入力し（ステップＳ３４）、２つの出力を求める。すなわち、流量２００リットルおよび１０００リットルにおける測定誤差に対応する出力を求める（ステップＳ３５）。
【００２４】
この後は、４つの入力値のうち、調整器幅寸法Ｌ１のみを変化させて（ステップＳ３６）、２つの出力を所定値以下にする（ステップＳ３６，３７）。かかる調整器幅寸法Ｌ１を調整することにより、測定誤差が最小となる調整器幅寸法Ｌ１を推定する。
【００２５】
調整器幅寸法Ｌ１が推定された後は、当該寸法となるように、一対の調整器１３、１４の幅寸法Ｌ１を実際に調整する（ステップＳ３８）。次に、流量が２００リットルおよび１０００リットルで実際に通水試験を行い（ステップＳ３９）、流量測定誤差が法定誤差の範囲内に納まっているか否かを調べる。
【００２６】
本発明者らの実験によれば、実際の通水試験を繰り返すことなく、１回の通水試験のみより、殆どの場合に、所望の測定誤差となるように調整できることが確認された。従って、本例の方法によれば、簡単かつ短時間で調整作業を終了することができる。
【００２７】
なお、ニューラルネットワークを使用せずに、調整器幅寸法の推定を行なうことも可能である。例えば、各データの隙間の補完を折れ線等を用いて行なう処理を採用することができる。この場合には、推定精度を高めるためには、多数のデータを用意しておくことが重要である。すなわち、多数個の水道メータに関する上記の４つの寸法データと、２つの測定誤差データを予め取得しておくことが重要である。これに対して、ニューラルネットを利用した場合には、入力に対してブラックボックス的に出力することができるので、少ないデータでも精度のよい推定を行なうことができるという利点がある。すなわち、教師データを作成する際に多数のデータを測定する必要がないので効率が良いという利点がある。
【００２８】
また、水道メータの場合には、同一測定値のデータでも同一出力が得られるとは限らない。むしろ、他の要因により、異なる特性を示すのが普通である。通常のデータベースを用いた場合、非線形のグラフとして測定誤差が近似されるので、教師データあるいは実験データの予想外の特性により、精度が悪化することが多い。しかるに、ニューラルネットを利用した場合には、線形グラフで近似されるので、一部の特異なデータに対して、補完が行われ、推定精度が悪化することが少ないという利点がある。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のリサイクル水道メータの調整方法では、測定誤差の主要因である調整器幅寸法、ノズル径、ピボット高さ寸法および下ケース内径寸法を測定し、これに対応する異なる流量での測定誤差を通水試験を実際に行なうことにより測定してデータファイルを作成し、調整対象のリサイクル水道メータの上記の４つの寸法を測定し、予め作成されているデータファイルに基づき、調整器幅寸法のみをを変更した場合の測定誤差を推定し、得られる測定誤差の推定値が最小となるように推定演算を繰り返し、得られた推定値に基づき、実際の調整器幅寸法を調整するようにしている。
【００３０】
本発明の方法によれば、調整器幅を実際に変更して、通水試験を実際に行なうという作業を繰り返し行なうことにより測定誤差を最小となるように調整する従来の調整方法に比べて、簡単かつ短時間でリサイクル水道メータを調整できることが確認された。特に、推定演算のためにニューラルネットを利用した場合には、推定精度が高く、しかも、推定演算の基本となるデータ量も少なくてすむので効率がよいという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の対象となるリサイクル水道メータを示す概略構成図および調整器を示す平面図である。
【図２】本発明の調整方法におけるデータファイル作成手順を示す概略フローチャートである。
【図３】本発明の調整方法の手順を示す概略フローチャートである。
【図４】従来のリサイクル水道メータの調整方法を示す概略フローチャートである。
【符号の説明】
１  リサイクル水道メータ
２  下ケース
５  流量測定室
８  ピボット
９  羽根車
１０  羽根車の軸
１２  仕切り板
１３、１４  調整器
Ｌ１  調整器幅寸法
Ｌ２  ノズル内径寸法
Ｌ３  ピボット高さ寸法
Ｌ４  下ケース内径寸法
【図１】
0004704539.tif 000002
【図２】
0004704539.tif 000003
【図３】
0004704539.tif 000004
【図４】
0004704539.tif 000005