(57)【要約】【課題】流体の流量を測定する流量計測監視装置に関するもので、圧力脈動流の計測を監視して電池容量を管理することを目的とする。【解決手段】計測サンプリング時間毎に被測定流体中へ音波を送信または受信する送受信器６ａ、６ｂと、前記送受信器６ａ、６ｂ間の送受信を複数回行う繰り返し手段１１と、前記繰り返し手段１１により計測された音波伝搬時間を計測する計時手段１４と、前記繰り返し手段１１による計測を１セットとして所定時間内に複数回実施して計測を行う計測制御手段１８と、前記計時手段１４及び計測制御手段１８それぞれの音波伝搬時間の値から流量を算出する流量演算手段１７と、所定の計測サンプリング時間による総計測回数と計測制御手段１８による計測回数を記録する計測モード監視手段２１と、前記計測モード監視手段２１を制御する通信手段２３を備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測サンプリング時間毎に被測定流体中へ音波を送信または受信する一対の送受信器と、前記送受信器間の送受信を複数回行う繰り返し手段と、前記繰り返し手段により計測された音波伝搬時間を計測する計時手段と、前記繰り返し手段による計測を１セットとして所定時間内に複数回実施して計測を行う計測制御手段と、前記計時手段及び計測制御手段それぞれの音波伝搬時間の値から流量を算出する流量演算手段と、所定の計測サンプリング時間による総計測回数と計測制御手段による計測回数を記録する計測モード監視手段と、前記計測モード監視手段を制御する通信手段を備えた流量計測監視装置。
【請求項２】
計測モード監視手段は、通信手段によって監視の開始、及び停止を指令する請求項１記載の流量計測監視装置。
【請求項３】
計測モード監視手段に記録された計測回数データの取得およびリセットを通信手段から実行する請求項１記載の流量計測監視装置。
【請求項４】
計測モード監視手段の計測回数データを不揮発性メモリへ記録し通信手段で読み出す請求項１記載の流量計測監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスメーターなどの瞬時流量を積算計量してなる流量計測監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の瞬時流量を計測積算してなる流量計測装置は図５に示すように、流体管路１の一部に超音波送受信器２ａ、２ｂを備え、計測開始手段３の信号によって流量計測を開始し、超音波送受信器２ａから２ｂまでの伝搬時間を計時手段４で計測するように構成されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、デジタル式では間欠的なサンプリングなので、圧力脈動があった場合、計測タイミングによって流量測定値にバラツキが生じるため正確な流量を求めるために、計測間隔を短くして測定回数を増やし、計測時間を長くして測定値を平均化する計測モードを併用している。
【特許文献１】特開２００３−０２８６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の流量計測制御装置では、次のような課題があった。すなわちデジタル式では間欠的なサンプリングなので、圧力変動があった場合、正確な流量を求めるには測定回数を増やして測定値を平均化する必要があるため計測間隔を短くして計測時間を長くする必要があった。
【０００５】
このため、異常使用時の遮断などの保安機能を兼ねた電池駆動式のガスメーターでは常時圧力脈動に対する計測を行っていては大きな電池容量を必要とし、検定満期（１０年）と圧力脈動の発生頻度を考慮するとガスメーター構成上、経済コスト面が課題となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するために、流体中に音波を送信または受信する送受信器と、前記送受信器間の送受信を複数回行う繰り返し手段と、前記繰り返し手段により計測された音波伝搬時間を計測する計時手段と、前記繰り返し手段による計測を所定時間内に複数回実施して精細な計測を行う計測回数設定手段と、前記計時手段のそれぞれの値を積算した値から流量を算出する流量演算手段と、前記計測設定手段の作動状態を管理する計測モード監視手段を備えたものである。
【０００７】
これによって、計測回数設定手段の作動状況から圧力変動の発生状況が監視できるため、電池の消費状態とメーター管理を迅速に行うことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の流量計測監視装置によれば、小さな繰り返し回数による計測を複数回計測することによって、圧力脈動流に対して正確な流量計測を行うことができるとともに、計測モード監視手段を通信手段で遠隔操作することによって特定地域の圧力脈動対策を行うことができる。また、圧力脈動に対応した計測制御手段の稼動を全て想定する大きな電池容量を搭載する必要がなく、発生頻度を監視することで経済コストメリットの高いガスメーターを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、流体中に音波を送信または受信する一対の送受信器と、前記送受信器間の送受信を複数回行う繰り返し手段と、前記繰り返し手段により計測された音波伝搬時間を計測する計時手段と、前記繰り返し手段による計測を所定時間内に複数回実施して計測を行う計測制御手段と、前記計時手段のそれぞれの値を積算した値から流量を算出する流量演算手段と、前記計測制御手段の作動回数を管理することにより、圧力脈動の発生頻度を把握することができる。
【００１０】
第２の発明は、計測モード監視手段の起動と停止を通信手段で制御することにより、必要に応じて監視することができる。
【００１１】
第３の発明は、計測モード監視手段の監視データを通信手段によって得ることができ、遠隔監視で圧力脈動発生エリアの情報や発生状況を把握することができる。
【００１２】
第４の発明は、計測モード監視手段の出力を不揮発性メモリへ履歴を記録することにより、電池容量の過大消費で計測機能が停止した場合の解析情報とすることができる。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１において、流体管路５の途中に超音波を発信する第１送受信器６ａと受信する第２送受信器６ｂが流れ方向に配置されている。７は第１送受信器６ａへの発信回路、８は第２送受信器６ｂで受信した信号の増幅回路で、この増幅された信号は基準信号と比較回路９で比較され、基準信号以上の信号が検出されたとき繰り返し回数設定手段１０で設定された回数を繰り返し手段１１で遅延回路１２で信号を遅延させた後、トリガ回路１３で超音波信号を繰り返し発信する。繰り返し回数設定手段１０で設定された回数が繰り返されたときの時間を計時用クロックのパルスをカウントする計時手段１４で求め、マイクロコンピュータ１９に内蔵されている記憶手段１５に値を記憶させる。このようにして第１送受信器６ａから第２送受信器６ｂへすなわち上流から下流（以下、上流送信という）へ超音波を送信する。
【００１５】
次に切換手段１６で第１送受信器６ａと第２送受信器６ｂの発信受信を切り換えて、第２送受信器６ｂから第１送受信器６ａへ、すなわち下流から上流（以下、下流送信という）に向かって超音波信号を発信し、この発信を前述のように繰り返し、その時間を計時する。そしてその時間差から管路の大きさや流れの状態を考慮してマイクロコンピュータ１９の流量演算手段１７で流量値を求める。なお、計測サンプリング時間は本実施の形態では２秒間隔で行っている。
【００１６】
１８は計測制御手段で、繰り返し回数設定手段１０で設定された計測回数を１つの計測数として何回計測サンプリングを行うかを設定するもので、計測気体に圧力脈動がある場合にこの計測を実施する。
【００１７】
図２は圧力脈動がある場合の計測サンプリングの状態を示したもので、時間Ｔ１の間は、前述の上流送信を繰り返し回数６回で行いその伝搬時間は計時手段１４でカウントされ記憶手段１５にその伝搬時間ｔ１を記憶する。次に送受信器６ａ・６ｂを切り換えて時間Ｔ２の間、下流送信を６回行いその伝搬時間ｔ２が記憶される。さらに所定時間ｔｂ経過後、時間Ｔ３の間に上流送信、時間Ｔ４の間に下流送信が行われて、伝搬時間ｔ３とｔ４がそれぞれ記憶される。このように間欠的に上流送信と下流送信が一対で行われ、本実施の形態では各Ｔ４０回（Ｔ１〜Ｔ８０）の計測を行う。その時の伝搬時間は記憶手段１５に蓄えられる。そして記憶手段１５のデータは流量演算手段１７で演算し流量を算出する。この演算は例えば、上流送信の総和を求め、繰り返し回数の総和から１回あたりの伝搬時間の平均値を算出し、同様に下流送信の１回あたり伝搬時間の平均値を算出し、それぞれの伝搬時間の時間差、または時間の逆数の差から算出する。
【００１８】
図３、図４はそれぞれの計測モードを図示したもので、横軸に時間、立軸に流量を表す。通常は図３に示すように計測サンプリング時間（２秒）ＴＳ周期で上記で説明した上流送信と下流送信を所定の回数実施して流量計測を実行する。計測管路１で圧力脈動が発生した時は図４に示す計測を実行する。すなわち図２で説明した計測モードの流量計測である。
【００１９】
これらの計測モード選択は、マイクロコンピュータ１９の計測モード選択部２０で、例えば、流量演算手段１７の演算結果から変動値を判定する。もしくは圧力センサを使用するなどの方法で行う。
【００２０】
計測モード監視手段２１は、計測サンプリングによる総計測回数と計測制御手段１８を駆動した回数をカウントすることにより圧力脈動の発生を管理する。計測モード監視手段２１の出力は、２２の指針値表示器であるＬＣＤに時間か回数を表示することもできる。
【００２１】
また、ガスメーターには遠隔検針を行う通信手段２３が搭載されており、この通信手段による計測モード監視手段の起動および停止制御、また、監視データの読み出し、リセットを管理センターから遠隔操作することができる。
【００２２】
そして、マイクロコンピュータ１９の外部に設けた不揮発メモリ２４に前記計測モード監視手段２１の監視データを記憶させておくことにより、電池容量の消耗によりマイクロコンピュータ１９が停止した場合でも計測モードの履歴を確認することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上のように、本発明にかかる流量計測監視装置は、小さな繰り返し回数による計測を複数回計測することによって、圧力脈動流に対して正確な流量計測を行うことができるので、種々の計測システムに応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１の流量計測監視装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１の圧力脈動流計測波形図
【図３】本発明の実施の形態１の通常流量計測シーケンス図
【図４】本発明の実施の形態１の圧力脈動計測シーケンス図
【図５】従来の流量計測装置のブロック図
【符号の説明】
【００２５】
６ａ、６ｂ  送受信器
１１  繰り返し手段
１４  計時手段
１７  流量演算手段
１８  計測制御手段
２１  計測モード監視手段
２３  通信手段
２４  不揮発性メモリ
【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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