(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路中の流体の流速に応じて変化する物理量を脈流の最大周期より長い不等間隔毎に所定回数計測し、該所定回数計測した物理量の平均値を算出し、該算出した平均値に基づき前記流路中の流体の流量を計測する流量計測方法において、
前記物理量の計測は、一定間隔毎に定められたタイミングを当該タイミングから脈流の最大周期前後した範囲において前記脈流の最大周期より小さい時間ｔ×予め定めた互いに異なる値だけ前後にそれぞれずらして前記所定回数行われる
ことを特徴とする流量計測方法。
【請求項２】
流路中の流体の流速に応じて変化する物理量を脈流の最大周期より長い不等間隔毎に所定回数計測し、該所定回数計測した物理量の平均値を算出し、該算出した平均値に基づき前記流路中の流量を計測する流量計測方法において、
前記物理量の計測は、一定間隔毎に定められたタイミングを当該タイミングから脈流の最大周期前後した範囲において前記脈流の最大周期より小さい時間ｔ×乱数ｍだけ前後にそれぞれずらして前記所定回数行われる
ことを特徴とする流量計測方法。
【請求項３】
流路中の流体の流速に応じて変化する物理量を脈流の最大周期より長い不当間隔毎に所定回数計測する計測手段を備え、該所定回数計測した物理量の平均値に基づき演算して前記流路中の流体の流量を計測する流量計測装置において、
前記計測手段による物理量の計測は、一定間隔毎に定められたタイミングを当該タイミングから脈流の最大周期前後した範囲において前記脈流の最大周期より小さい時間ｔ×予め定めた互いに異なる値だけ前後にそれぞれずらして前記所定回数行われる
ことを特徴とする流量計測装置。
【請求項４】
流路中の流体の流速に応じて変化する物理量を脈流の最大周期より長い不当間隔毎に所定回数計測する計測手段を備え、該所定回数計測した物理量の平均値に基づき演算して前記流路中の流体の流量を計測する流量計測装置において、
前記計測手段による物理量の計測は、一定間隔毎に定められたタイミングを当該タイミングから脈流の最大周期前後した範囲において前記脈流の最大周期より小さい時間ｔ×乱数ｍだけ前後にそれぞれずらして前記所定回数行われる
ことを特徴とする流量計測装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の流量計測装置と、
前記流量計測装置によって計測した流体の流量を積算する流量積算手段と、
該流量積算手段によって積算した積算流量を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする電子式流量メータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガスのような流体の流量を計測する流量計測方法及び装置、並びに、該方法及び装置によって計測した流体の流量を積算し表示する電子式流量メータに係わり、特に、流路中の流体の流速に応じた物理量を間欠的に計測し、該計測した物理量に基づき流量を計測する流量計測方法及び装置並びに電子式流量メータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の流量計測方法及び装置として、熱式センサを使用した熱式流量計測装置などがある。熱式流量計測装置は、ガス流路内を加熱するヒータと、ガス流路の上下流方向にそれぞれ設けられた温度センサとから流量センサを構成し、ヒータの発する熱の上下流方向への伝達が流速の大きさによって変化することを利用して、ヒータの上下流に設けた温度センサにより間欠的に検知した温度差からなる物理量によって流速を間接的に測定するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、流体として燃料ガスを計量する電子式ガスメータを通じて供給するガスを消費する燃焼器のなかには、使用中に供給ガス圧に圧力変動を生じさせるものがある。例えば、ＧＨＰ（ガスヒートポンプ）の場合、その使用によってガス圧に約１５ｍｍＨ2Ｏの変動を１０〜２０Ｈｚの周波数で生じさせる。このようなＧＨＰはガス流路に脈流を生じさせる脈流発生源となり、集合住宅などにおいて特定の消費宅に設置され使用されていると、ＧＨＰの生じさせる圧力変動が生じることにより、電子式ガスメータ内のガス流路内に瞬間的なガスの流れが生じるため、ある流量に相当する時間差を計測してしまうようになる。これをガス消費に伴うガス流量と誤認し、通過流量として積算し積算流流量を求めてしまうことがあると、積算値が実際のガス使用量よりも大きくなってしまい、計量器としては致命的な信頼性の上の問題となる。
【０００４】
すなわち、ガスが全く消費されていない状態で、図９（ａ）に示すよう圧力変動が電子式ガスメータに生じると、この圧力変動の影響によりガス流路中のガスが上流方向及び下流方向に移動するため通過流量は図９（ｂ）に示すような１０〜２０Ｈｚの脈流が生じる。これに対応して間欠的な計測が行われたとすると、図９（ｃ）に示すような通過流量が求められるようになり、タイミングａで計測された通過流量Ｔａが積算されてしまう。
【０００５】
また、ガスを消費している消費宅の電子式ガスメータの上流側において上述したＧＨＰの生じさせる圧力が変動すると、その消費宅の電子式ガスメータのガス流路内の通過流量が図９（ｂ）に示すように増減が繰り返されることとなる。そして、このような実際の通過流量に対して増減を繰り返すような通過流量が電子式ガスメータにより求められてしまうと、近年のように、ガス漏洩検知機能とそれに連動したガス漏洩警報機能やガス供給遮断機能といった保安機能が電子式ガスメータに搭載されている場合に、次のような問題が生じる。
【０００６】
すなわち、実際にはガス漏洩判定レベルを越えていないにも拘わらず、計測のタイミングの関係からガス漏洩判定レベルを上回る通過流量が電子式ガスメータにより求められて、ガスの漏洩警報や供給遮断が誤って実行されたり、反対に、実際にはガス漏洩判定レベルを越えているにも拘わらず、計測のタイミングの関係からガス漏洩判定レベルを下回る通過流量が電子式ガスメータにより求められて、ガスの漏洩警報や供給遮断の実行が遅れてしまうという問題が生じる。
【０００７】
そこで、上述した問題を解決する流量計測装置を組み込んだ電子式ガスメータとして、特開平９−１５００６号公報に開示されたガス流量計がある。このガス流量計は、図１０に示すように所定期間Ｔ１ごとに間欠間隔Ｔ２でｎ１回サンプリングした得た流速に応じた流速アナログ信号のデジタル値の物理量の平均値を求め、求めた平均値に基づきガスの流量を計測する。以上のように、ｎ１回計測されたガス流量の平均値を取ることにより、脈流によりガス流量が増減しても増減が相殺され正確な通過流量を計測することができる。しかしながら、上記特開平９−１５００６号公報のガス流量計は、流量計測精度は向上するが、平均値を求めるためにｎ１回の連続サンプリングを行っているため、サンプリング回数が多くなり大きな電力消費をともなうという問題が生じる。
【０００８】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、流量計測精度の低下を招くことなく、より一層の消費電力の低減を図れる流量計測方法及び装置を提供することを課題とする。
【０００９】
本発明はまた、消費電力の低減を図っても、通過流量の誤差を低減して流体使用量を正確に積算表示できるようにした電子式流量メータを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
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、流路中の流体の流速に応じて変化する物理量を脈流の最大周期より長い不等間隔毎に所定回数計測し、該所定回数計測した物理量の平均値を算出し、該算出した平均値に基づき前記流路中の流体の流量を計測する流量計測方法において、前記物理量の計測は、一定間隔毎に定められたタイミングを当該タイミングから脈流の最大周期前後した範囲において前記脈流の最大周期より小さい時間ｔ×予め定めた互いに異なる値だけ前後にそれぞれずらして前記所定回数行われることを特徴とする流量計測方法に存する。
【００１１】
請求項２記載の発明は、流路中の流体の流速に応じて変化する物理量を脈流の最大周期より長い不等間隔毎に所定回数計測し、該所定回数計測した物理量の平均値を算出し、該算出した平均値に基づき前記流路中の流量を計測する流量計測方法において、前記物理量の計測は、一定間隔毎に定められたタイミングを当該タイミングから脈流の最大周期前後した範囲において前記脈流の最大周期より小さい時間ｔ×乱数ｍだけ前後にそれぞれずらして前記所定回数行われることを特徴とする流量計測方法に存する。
【００１２】
請求項３記載の発明は、図１の基本構成図に示すように、流路中の流体の流速に応じて変化する物理量を脈流の最大周期より長い不当間隔毎に所定回数計測する計測手段１００を備え、該所定回数計測した物理量の平均値に基づき演算して前記流路中の流体の流量を計測する流量計測装置において、前記計測手段による物理量の計測は、一定間隔毎に定められたタイミングを当該タイミングから脈流の最大周期前後した範囲において前記脈流の最大周期より小さい時間ｔ×予め定めた互いに異なる値だけ前後にそれぞれずらして前記所定回数行われることを特徴とする流量計測装置に存する。
【００１３】
請求項４記載の発明は、図１の基本構成図に示すように、流路中の流体の流速に応じて変化する物理量を脈流の最大周期より長い不当間隔毎に所定回数計測する計測手段１００を備え、該所定回数計測した物理量の平均値に基づき演算して前記流路中の流体の流量を計測する流量計測装置において、前記計測手段による物理量の計測は、一定間隔毎に定められたタイミングを当該タイミングから脈流の最大周期前後した範囲において前記脈流の最大周期より小さい時間ｔ×乱数ｍだけ前後にそれぞれずらして前記所定回数行われることを特徴とする流量計測装置に存する。
【００１４】
請求項１〜４記載の発明によれば、脈流の最大周期より長い不等間隔ごとに物理量計測を行うので、脈流が発生しても物理量の計測間隔と脈流の周期とが同期することがなくなり、脈流の最大周期よりも大きい不等間隔で物理量計測を行っても例えば脈流の最大値を繰り返し計測する、すなわち脈流の１周期の内、同じタイミングばかりを繰り返し計測するといったことがなくなるため、所定期間内で所定回数計測した物理量の平均値に基づき流路中の流量を求めれば、脈流による流量の増減が打ち消しあい、正確な流量を計測することができる。
【００１５】
また、請求項１記載の発明によれば、計測が、一定間隔ごとに定められたタイミングを、当該タイミングから脈流の最大周期前後した範囲内において脈流の最大周期より小さい時間ｔ×予め定めた互いに異なる値だけ前後にそれぞれずらして行われるので、特に、一定間隔と同期する周期の脈流が発生しているとき、その脈流により増減する流量変動の山部分と谷部分とを確実に計測することができる。
【００１６】
また、請求項２記載の発明によれば、計測が、一定間隔ごとに定められたタイミングを、当該タイミングから脈流の最大周期前後した範囲内において脈流の最大周期より小さい時間ｔ×乱数ｍだけ前後にそれぞれずらして行われるので、特に、一定間隔と同期する周期の脈流が発生しているとき、その脈流により増減する流量変動の山部分と谷部分とを確実に計測することができる。しかも、ランダムにずらすことができ、物理量の計測が行われない時間をねらった流体の盗用行為の発生を未然防止することができる。
【００１７】
また、請求項３記載の発明によれば、計測が、一定間隔ごとに定められたタイミングを、当該タイミングから脈流の最大周期前後した範囲内において脈流の最大周期より小さい時間ｔ×予め定めた互いに異なる値だけ前後にそれぞれずらして行われるので、特に、一定間隔と同期する周期の脈流が発生しているとき、その脈流により増減する流量変動の山部分と谷部分とを確実に計測することができる。
【００１８】
また、請求項４記載の発明によれば、計測が、一定間隔ごとに定められたタイミングを、当該タイミングから脈流の最大周期前後した範囲内において脈流の最大周期より小さい時間ｔ×乱数ｍだけ前後にそれぞれずらして行われるので、特に、一定間隔と同期する周期の脈流が発生しているとき、その脈流により増減する流量変動の山部分と谷部分とを確実に計測することができる。しかも、ランダムにずらすことができ、物理量の計測が行われない時間をねらった流体の盗用行為の発生を未然防止することができる。
【００１９】
請求項５記載の発明は、図１の基本構成図に示すように、請求項３又は４に記載の流量計測装置と、前記流量計測装置によって計測した流体の流量を積算する流量積算手段５ａと、該流量積算手段によって積算した積算流量を表示する表示手段７と、を備えることを特徴とする電子式流量メータに存する。
【００２０】
請求項５記載の発明によれば、流量積算手段５ａが請求項２〜５何れか記載の流量計測装置によって計測した流体の流量を積算し、表示手段７が流量積算手段５ａによって積算した積算流量を表示するので、流量計測精度の低下を招くことなく、より一層の消費電力の低減を図れる流量計測装置により計測した正確な通過流量を積算し、表示することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図２は本発明の流量計測方法を実施した流量計測装置を組み込んで構成した電子式流量メータを示している。この電子式流量メータは、本発明の実施形態において、流体として燃料ガスを計量するため、電子式ガスメータという。図示の電子式ガスメータは熱式として構成されており、流体であるガスを流すガスメータ中の流路としてのガス流路に配設され、ガスの流速に応じた信号を出力するマイクロフローセンサ１を有する。
【００３３】
このマイクロフローセンサ１は、図３に示すように、図３中断面で示すガス流路１０の内壁に配設されており、半導体基台１１と、この半導体基台１１上に形成された不図示の薄膜層と、この薄膜層上に形成された温度に応じた熱起電力を発生するサーモパイル等の温度センサ１２、１３及び加熱用のヒータ抵抗器１４とを備えており、ガス流路１０内を流れるガスの流れ方向Ｄの上流側から温度センサ１２、ヒータ抵抗器１４、温度センサ１３の順に、流れ方向Ｄに沿って等間隔で配列されている。
【００３４】
上述したヒータ抵抗器１４は、図２に示すように、スイッチ２を介して電源３と接続されている。電源３は図４に示すようにバッテリ３１及び定電圧回路３３を有しており、バッテリ３１からの電力の電圧を定電圧回路３３により所定の定電圧として出力するように構成され、スイッチ２はマイクロコンピュータ（以下、μＣＯＭ）５からの制御信号Ｓ１の出力に応じてオンして、ヒータ抵抗器１４に電源３からの所定の定電圧を印加する。すなわち、ヒータ抵抗器１４は、μＣＯＭ５からの制御信号Ｓ１に応じて出力される駆動パルスにより通電され加熱する。また、温度センサ１２、１３としてサーモパイルを使用したとき、それぞれ熱起電力は、図４に等価回路図で示すように、非反転増幅回路１５、１６を介して非反転増幅された後、差動増幅器１７により互いの差に応じた信号が出力される。
【００３５】
上述した構成のマイクロフローセンサ１の原理について以下説明する。ヒータ抵抗器１４は、μＣＯＭ５からの制御信号Ｓ１の出力と同時に駆動パルスにより通電され、所定時間の加熱が行われる。この結果、ガス流路１０にガスが流れていないときは、ヒータ抵抗器１４付近の気体に熱が伝わり、該ヒータ抵抗器１４付近の上流側、下流側の温度分布は対象分布になる。つまり、温度センサ１２、１３の温度が等しい温度に上昇するため温度センサ１２、１３の熱起電力はほぼ等しくなり差動増幅器１７からの出力はほぼ０となる。
【００３６】
今、ヒータ抵抗器１４が通電している間、図３のガスの流れ方向Ｄにガスが流れると上流側は冷却され降温する。一方、下流側はガスの流れを媒体してヒータ抵抗器１４から熱伝導が促進され昇温する。この結果、ヒータ抵抗器１４の上流側にある温度センサ１２はガスにより降温されるため熱起電力が増加し、一方下流側にある温度センサ１３はガスにより降温されるため熱起電力が減少する。流速が増加すると、これに伴って上述した降温分と昇温分も増加するので、温度センサ１２、１３の熱起電力の差である差動増幅器１７からの出力は流速に応じた出力となる。そして、このガスの流速に応じたマイクロフローセンサ１の差動増幅器１７からの信号はアンプ６により増幅された後、μＣＯＭ５に供給される。
【００３７】
また、μＣＯＭ５は、図２に示すように、プログラムに従って各種の処理を行う中央処理ユニット（ＣＰＵ）５ａ、ＣＰＵ５ａが行う処理のプログラムなどを格納した読み出し専用のメモリであるＲＯＭ５ｂ、ＣＰＵ５ａでの各種の処理過程で利用するワークエリア、各種データを格納するデータ格納エリアなどを有する読み出し書き込み自在のメモリであるＲＡＭ５ｃ及び、マイクロフローセンサ１からの信号をアンプ６で増幅したガス流路１０内に流れるガスの流速に応じたアナログの増幅信号をサンプリングしてデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器５ｄなどを内蔵し、これらがバスラインによって相互接続されている。
【００３８】
μＣＯＭ５内のＣＰＵ５ａは、間欠的に制御信号Ｓ１を出力してマイクロフローセンサ１を構成するヒータ抵抗器１４を駆動パルスにより通電させ、該通電に応じて出力されるガスの流速に応じたアンプ６からのアナログの増幅信号をＡ／Ｄ変換器５ｄによってサンプリングし、増幅信号をデジタル値に変換することにより、ガスの流速に応じて変化する物理量の計測する計測処理を行う。以上のことから明らかなようにマイクロフローセンサ１とＣＰＵ５ａとは計測手段１００を構成する。
【００３９】
そして、ＣＰＵ１４ａはさらに、計測処理の他に、上記計測処理により１０回サンプリングした増幅信号のデジタル値の平均値を演算する平均値演算処理、演算した平均値とガス流路１０の断面積と１０回のサンプリングにかかる所定期間とを乗じて通過流量を演算する通過流量演算処理、通過流量を積算して積算流量を求める積算流量処理（＝流量積算手段としての働き）、この流量積算処理によって求めた流量積算値を表示器７（＝表示手段）に表示させる表示処理を行う。
【００４０】
ここで計測処理による計測のタイミングを図５（ａ）を参照にして以下説明する。なお、図中ＸはＡ／Ｄ変換器５ｄによる増幅信号のサンプリングのタイミングを示し、図中t＝５０msecである。同図に示すように計測処理は、１s→１s＋ｔ→１s−２ｔ→…１s−８ｔ→１s＋４ｔごとの等間隔でない不等間隔で所定期間１０s内で１０回の計測を繰り返し行っている。また、上記不等間隔１s、１s＋ｔ、１s−２ｔ、…１s−８ｔ、１s＋４ｔは、それぞれが脈流の最大周期１００msecより長い値に設定されている。
【００４１】
以上のように不等間隔のタイミングで計測処理を行うと、脈流が発生しても計測処理のタイミングと脈流の周期が同期することがなくなり、脈流の最大周期１００msecよりも大きい不等間隔で計測処理を行っても例えば脈流の最大値を繰り返し計測する、すなわち脈流の１周期の内、同じタイミングばかりを繰り返し計測するといったことがなくなるため、１０回サンプリングした増幅信号のデジタル値の平均値に基づきガス流路中の流量を求めれば、脈流よる流量の増減が打ち消し合い、正確な流量を計測することができる。
【００４２】
さらに、上記計測処理のタイミングは詳しくは図６に示すように、計測処理のタイミングは、一定間隔１sごとに定められた図中↑のタイミングを、当該タイミングから斜線で示す脈流の最大周期１００msec前後した範囲内においてそれぞれズレ時間±t、±２t、±３t又は±４tずらして行われている。以上のように不等間隔を定めると上述した効果に加えて、特に一定間隔１sと同期する周期の脈流が発生しているとき、図７に示すように、例えば脈流の最大値からズレ時間±t、±２t、±３t、±４tずらした点の流量変動を計測することができる。すなわち、その脈流により増減する流量変動の１周期分を満遍なく計測することができ、１０回サンプリングした増幅信号のデジタル値を平均すれば、脈流による流量変動の増減を完全に相殺することができるため、特に一定間隔１sと同期する周期の脈流が発生しているとき場合においては、より一層流量計測精度を高めることができる。
【００４３】
また、上述した図５（ａ）の計測処理のタイミングを示すタイムパターンデータはＲＯＭ５ｂ（＝タイムパターンデータ記憶手段）内に記憶され、このＲＯＭ５ｂ内に記憶したタイムパターンデータに応じてヒータ抵抗器１４の駆動及び、増幅信号のサンプリングの計測処理を行うことにより、不等間隔をランダムに決定するシフトレジスタ等から構成されるランダムパルス発生器等を設ける必要がなく、構成を簡単にすることができる。また、μＣＯＭ５で不等間隔をランダムに決定する必要も無いため、μＣＯＭ５内のＣＰＵ５ａの処理手順を簡単にすることができる。
【００４４】
上記概略で説明した流量計測装置を組み込んだ電子式ガスメータの動作の詳細を図８に示すＣＰＵ５ａの処理手順を示すフローチャートを参照して以下説明する。なお、上述した図５（ａ）のタイムパターンデータに示されている１０個の不等間隔１s、１s＋ｔ、１s−２ｔ、…１s−８ｔ、１s＋４tは、その最小不等間隔１s−８tがＲＯＭ５ｂ内に形成された最小不等間隔エリアＴminに格納され、１０個の不等間隔１s、１s＋t、１s−２t、…１s−８t、１s＋４tから最小不等間隔１s−8tを差し引いた値がそれぞれＲＯＭ５ｂ内に形成された計測待ち時間エリアｎ１〜ｎ１０に格納されている。
すなわち、
計測待ち時間ｎ１←  １s−（１s−８t）＝８t
計測待ち時間ｎ２←  （１s＋t）−（１t−８t）＝９t
…
計測待ち時間ｎ９←  （１s−８t）−（１s−８t）＝０
計測待ち時間ｎ１０←（１s＋４t）−（１s−８t）＝１２tとなる。
【００４５】
さて、ＣＰＵ５ａは例えば電池電源の投入によって動作を開始し、図示しない初期ステップにおいて、μＣＯＭ５内のＲＡＭ５ｃに形成した各種のエリアの初期設定を行ってからその最初のステップＳ１に進む。ステップＳ１においては、最小不等間隔カウントエリアｔ１をインクリメントする。次に、ステップＳ２に進んで、ステップＳ１においてインクリメントされた最小不等間隔カウントエリアｔ１が最小不等間隔エリアＴminに格納されている最小不等間隔１s−８tと等しいか否か、すなわちスタート又は後述するステップＳ１２、１７を経由してステップＳ１へ戻ってから最小不等間隔１s−８tが経過したか否か判定する。スタートから最小不等間隔１s−８tが経過していなければステップＳ２の判定がＮＯとなり、再びステップＳ１での最小不等間隔カウントエリアｔ１のインクリメントが繰り返される。そして、最小不等間隔カウントエリアｔ１のインクリメントが繰り返された結果、最小不等間隔カウントエリアｔ１＝最小不等間隔１s−８tとなると、ステップＳ２の判定がＹＥＳとなってステップＳ３に進む。
【００４６】
ステップＳ３において最小不等間隔カウントエリアｔ１を０にリセットして引き続くステップＳＰ４に進み計測回数カウントエリアＮのカウント値に応じた計測待ち時間を取り込む。不図示の初期設定で計測回数カウントエリアＮは１にセットしてあるため、スタートから最小不等間隔１s−８t経過した後、ステップＳ４に進むと、Ｎ＝１に応じた計測待ち時間エリアｎ１が取り込まれる。その後、ステップＳ５に進んで計測待ち時間がカウントされる計測待ちカウントエリアｔ２がステップＳ４で取り込んだ計測待ち時間を越えているか否か、すなわち最小不等間隔１s−８t経過してからステップＳ４で取り込んだ計測待ち時間が経過したか否かを判定する。計測待ち時間が経過していなければステップＳ５の判定がＮＯとなってステップＳ６に進み、計測待ち時間カウントエリアｔ２をインクリメントした後、ステップＳ５に再び戻る。ステップＳ６で計測待ち時間カウントエリアｔ２をインクリメントした結果、最小不等間隔１s−８t経過後からさらに計測待ち時間経過すると、ステップＳ５の判定がＮＯとなり引き続くステップＳ７へ進む。
【００４７】
ステップＳ７において計測待ち時間カウントエリアｔ２を０にリセットして引き続くステップＳ８に進み、マイクロフローセンサ１に対して制御信号Ｓ１を出力する。この制御信号Ｓ１の出力に応じてスイッチ２がオンしてヒータ抵抗器１４が駆動パルスにより通電され、加熱される結果、マイクロフローセンサ１の出力端子１９にはガスの流速に応じた信号が出力される。
【００４８】
その後、ＣＰＵ５ａは引き続きステップＳ９に進み、上記マイクロフローセンサ１からのガスの流速に応じた信号をアンプ６により増幅したアナログの増幅信号をＡ／Ｄ変換器５ｄにより１回サンプリングし、サンプリングしたデジタル値をＲＡＭ５ｃ内のデジタル値エリアに格納し、次のステップＳ１０において、制御信号Ｓ１の出力を停止することによりマイクロフローセンサ１のヒータ抵抗器１４の通電を停止する。その後ステップＳ１１に進み、計測回数カウントエリアＮをインクリメントした後、ステップＳ１２に進む。
【００４９】
ステップＳ１２においては、計測カウントエリアＮが１０となったか否か、すなわちステップＳ８〜９による計測処理が１０回行われたか否かを判定する。計測処理が１０回行われていない内は、ステップＳ１２の判定がＮＯとなり再びステップＳ１へ戻る。計測処理が１０回行われていれば、ステップＳ１２の判定がＹＥＳとなってステップＳ１３に進み計測カウントエリアＮが０にリセットされる。
【００５０】
そして、その後のステップＳ１４で１０回計測してデジタル値エリアに格納したデジタル値の平均値を演算する平均値演算処理を行い、ステップＳ１５でステップＳ１４で演算した平均値と、ガス流路１０の断面積と、所定期間１０sとを乗ずることにより所定期間１０sに流れる通過流量Ｑｔを計測する通過流量計測処理を行う。引き続くステップＳ１６で積算流量エリアＱにステップＳ１５で求めた通過流量Ｑｔを加算した後、ステップＳ１７で積算流量エリアＱの内容を表示器７に表示させる表示処理を行った後、再びステップＳ１へ戻る。以上のように不等間隔のタイミングで計測処理を行えば、電子式ガスメータは通過流量の誤差を低減してガス使用量を正確に積算表示することができる。
【００５１】
なお、上述した実施例では、図５（ａ）に示すようなタイムパターンデータで計測処理を行っていたが例えば、図５（ｂ）に示すようなタイムパターンデータでもよく、一定間隔１sごとに定めたタイミングを、当該タイミングから脈流の最大周期１００msec前後する範囲内でずらすという条件で有ればどんなタイミングでも良い。
【００５２】
また、上記実施例では、ズレ時間を±t、±２t、±３t、±４tとして予め定めていたが例えば、図５（ｃ）に示すようにｍを乱数としてランダムに選択することにより、一定間隔１sごとに定めたタイミングをランダムにずらしても良い。なお、ズレ時間ｍtを一定間隔１sごとに定められたタイミングから脈流の最大周期１００msec前後した範囲内に収めるためｍは０〜２０の乱数（すなわち、１００msec＝ｍ＊５msec（＝ｔ）よりｍ＝２０）とする。このように、ランダムにずらすことにより、物理量計測が行われない時間をねらったガスの盗用行為の発生を未然防止することができるので、不正なガスの使用を行うことを防止することができる。
【００５３】
また、上述した実施例では、不等間隔をタイムパターンデータとして予め定めていたが、例えば、不等間隔をランダムパルス発生器等などによりランダムに定めるようにしても、脈流と計測のタイミングとが同期することなく、１０回サンプリングしたデジタル値の平均値をとれば変動分が相殺することができる。そして、上述したズレ時間をランダムに定めたものと同様に物理量計測が行われない時間をねらったガスの盗用行為の発生をも未然に防止することもができる。
【００５４】
さらに、上述した実施例では、増幅信号を１０回サンプリングするごとにそのデジタル値の単純平均値を求めていたが、例えば１０回サンプリングしたデジタル値の移動平均値を求めるようにしても良い。
【００５５】
また、１０回サンプリングして得たデジタル値の最小値と最大値とを取り除いた平均値を算出すれば、所定回数のサンプリングで得た流速に応じたデジタル値の内、極端に大きいデジタル値や、極端に小さいデジタル値が計測されても除かれるためより正確な流量の増減の平均値をとることができるので、より一層流量計測精度を高めることができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜４記載の発明によれば、脈流が発生しても物理量の計測間隔と脈流の周期とが同期することがなくなり、脈流の最大周期よりも大きい不等間隔で物理量計測を行っても例えば脈流の最大値を繰り返し計測する、すなわち脈流の１周期の内、同じタイミングばかりを繰り返し計測するといったことがなくなるため、所定期間内で所定回数計測した物理量の平均値に基づき流路中の流量を求めれば、脈流による流量の増減が打ち消しあい、正確な流量を計測することができるので、流量計測精度の低下を招くことなく通過流量の計測間隔を極端に長くでき、より一層の消費電力の低減を図れる流量計測方法及び装置を得ることができる。
【００５８】
請求項１又は３記載の発明によれば、特に、一定間隔と同期する周期の脈流が発生しているとき、その脈流により増減する流量変動の山部分と谷部分とを確実に計測することができるので、特に、一定間隔と同期する周期の脈流が発生しているとき、その脈流により増減する流量変動の山部分と谷部分とを確実に計測することができる流量計測方法及び、装置を得ることができる。
【００５９】
請求項２又は４記載の発明によれば、特に、一定間隔と同期する周期の脈流が発生しているとき、その脈流により増減する流量変動の山部分と谷部分とを確実に計測することができる。しかも、ランダムにずらして行うことにより、物理量の計測が行われない時間をねらった流体の盗用行為の発生を未然防止することができるので、不正な流体の使用を行うことを防止することができる流量計測方法及び、装置を得ることができる。
【００６１】
請求項５記載の発明によれば、流量計測精度の低下を招くことなく、より一層の消費電力の低減を図れる流量計測装置により計測した正確な通過流量を積算し、表示することができるので、通過流量の誤差を低減してガス使用量を正確に積算表示できるようにした電子式流量メータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の流量計測装置及び電子式流量メータの基本構成図を示すブロック図である。
【図２】本発明の流量計測方法を実施した流量計測装置を組み込んだ電子式流量メータの一実施の形態を示す図である。
【図３】図２のマイクロフローセンサの詳細を示す図である。
【図４】図２のマイクロフローセンサの詳細を示す回路図である。
【図５】図１のＣＰＵが行う計測処理のタイミングを示すタイムチャートである。
【図６】図５の計測処理のタイミングの詳細を説明するためのタイムチャートである。
【図７】図５の計測処理のタイミングと脈流との関係を示すタイムチャートである。
【図８】図２のＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図９】従来の流量計測装置及び電子式流量メータの問題点を説明するための図である。
【図１０】従来の計測のタイミングを示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１００    計測手段
５ｂ      タイムパターンデータ記憶手段（ＲＯＭ）
５ａ      流量積算手段（ＣＰＵ）
７        表示手段（表示器）
【図１】
0004440420.tif 000002
【図２】
0004440420.tif 000003
【図３】
0004440420.tif 000004
【図４】
0004440420.tif 000005
【図５】
0004440420.tif 000006
【図６】
0004440420.tif 000007
【図７】
0004440420.tif 000008
【図８】
0004440420.tif 000009
【図９】
0004440420.tif 000010
【図１０】
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