(57)【要約】【課題】超音波ガスメータ内に定常的に侵入するノイズの検出することで誤計測による誤積算の防止を目的とする。【解決手段】超音波信号の伝搬時間差から流量を測定する計測手段５と、ガス器具２の接続状態、異常状態を確認する通信手段４と、通信手段４と計測手段５を制御する制御手段６と、計測手段５と通信手段４での異常を判定する異常判定手段８、異常判定時に保安処理を行なう保安処理手段９を有する超音波ガスメータにおいて、通信手段４から制御手段６への出力信号の電圧値を検出する信号判定手段７を設けることで、通信手段４から制御手段６に出力される出力信号にノイズが重畳する場合、出力信号を信号判定手段７にて判定し、判定結果が異常の場合、異常判定手段８から保安処理手段に信号を出力し保安処理を行なうことで、定常的に侵入するノイズによる流量計測時の誤積算を防止することができる。【選択図】図１
2012002626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波信号の送受信によりガス流量を計測する計測手段と、
ガス器具の信号線が接続される接続手段と、
前記接続手段を介し、前記ガス器具との通信を行なう通信手段と、
前記通信手段と前記計測手段の制御を行なう制御手段と、
前記通信手段から前記制御手段へ出力される出力信号の電圧値から前記出力信号に重畳するノイズの有無を判定する信号判定手段と、
前記計測手段での流量値、前記信号判定手段での判定結果から異常の判定を行なう異常判定手段と、
前記異常判定手段にて異常判定時に保安処理を行なう保安処理手段と、を含む、
超音波ガスメータ。
【請求項２】
前記信号判定手段は、前記出力信号の電圧値が所定の回数、所定の閾値以上となると異常判定を行なう、
請求項１に記載の超音波ガスメータ。
【請求項３】
前記信号判定手段は、前記出力信号の電圧値が所定の時間、所定の閾値以上となると異常判定を行なう、
請求項１に記載の超音波ガスメータ。
【請求項４】
前記保安処理手段は、警告、ガス供給の遮断、センターへの通報のうち少なくとも一つを含む処理を行なう、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の超音波ガスメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を用いて計測を行なう超音波ガスメータに関し、外来ノイズによる誤計測を防止する超音波ガスメータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の超音波ガスメータは、図２に示すように所定の時間間隔でサンプリングした瞬時流量を積算処理することによって流量を計測する超音波ガスメータにおいて、超音波信号の伝搬時間差から瞬時流量を算出する計測手段１０と、瞬時流量に対して所定の時定数のローパスフィルタ処理を行なう第１のローパスフィルタ１１と、瞬時流量に対して前記第１のローパスフィルタより時定数の大きい時定数にてローパスフィルタ処理を行なう第２のローパスフィルタ１２と、計測した瞬時流量に基づいて前記第１のローパスフィルタ１１、前記第２のローパスフィルタ１２を切替える切替手段１３からなり、前記第１のローパスフィルタ１１、前記第２のローパスフィルタ１２のいずれかの処理結果を瞬時流量として出力する流量補正手段１４と前記流量補正手段１４の出力を積算演算して出力する出力手段１５から構成されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
続いて、ローパスフィルタ処理について説明する。瞬時流量の積算処理はＮ回の計測の平均から流量を算出する移動平均処理、例えば時刻ｔｎ、ｔｎ−１、ｔｎ−２の３つの測定値の平均を求める処理を行なっている。なお、次の測定時ｔｎ＋１には、ｔｎ＋１、ｔｎ、ｔｎ−１の３つの測定値の平均を求めることになる。
【０００４】
時定数小のローパスフィルタ処理を３つの測定値の平均とすると、時定数大のローパスフィルタ処理では、対象となる測定値の個数、つまり移動平均の母数を多くする。例えば、１０００個の測定値の平均をとるものとする。すなわち、時刻ｔｎから時刻ｔｎ−９９９までの１０００個の平均をとる。このようにすることで、次回ｔｎ＋１の測定時に突発的なノイズ、例えば超音波ガスメータに隣接する場所でモーター等の電源が立ち上り、ガス器具に配線される信号線にインパルスノイズとして侵入し、測定値に変動があっても、１０００個の平均値は今回時刻ｔｎでの平均値とほとんど変わらない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−４４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の構成では超音波ガスメータ内にガス器具やガス警報器等の信号線を介して、ＡＭ波、ＦＭ波等の定常的に発生するノイズが侵入した場合、超音波信号とノイズが重畳してしまい、移動平均による計測を行なっても、常にノイズの影響を受けているため実際に流れる流量と計測による流量との間に誤差が生じ誤計測、誤積算してしまうという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので超音波ガスメータへ侵入する定常的な外来ノイズを検出することで誤計測による誤積算の防止、且つガス事業者のセンターへの通報、ガス供給の停止、ユーザーへの通知を行ない、保安を確保する安全性の高い超音波ガスメータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の超音波ガスメータはガス流量を計測する計測手段と、ガス器具の信号線が接続される接続手段と、前記接続手段を介し、前記ガス器具との通信を行なう通信手段と、前記通信手段と前記計測手段の制御を行なう制御手段と、前記通信手段から前記制御手段へ出力される出力信号の電圧値から前記出力信号に重畳するノイズの有無を判定する信号判定手段と、前記計測手段での流量値、前記信号判定手段での判定結果から異常の判定を行なう異常判定手段と前記異常判定手段にて異常判定時に保安処理を行なう保安処理手段を備える。
【０００９】
これにより、超音波ガスメータにガス器具から配線される信号線を介して定常的にノイズが侵入してきた場合、通信手段から制御手段に出力される出力信号に重畳するノイズの有無を信号判定手段で判定し、判定結果から異常判定を行ない保安処理を行なうことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の超音波ガスメータは、超音波ガスメータにガス器具から配線される信号線を介して定常的に侵入するノイズを検出し異常判定を行なうことで、流量計測時の誤積算を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における超音波ガスメータの構成を示すブロック図
【図２】従来の超音波ガスメータの構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明は、超音波信号の送受信によりガス流量を計測する計測手段と、ガス器具の信号線が接続される接続手段と、前記接続手段を介し、前記ガス器具との通信を行なう通信手段と、前記通信手段と前記計測手段の制御を行なう制御手段と、前記通信手段から前記制御手段へ出力される出力信号の電圧値から出力信号に重畳するノイズの有無を判定する信号判定手段と、前記計測手段での流量値、前記信号判定手段での判定結果から異常の判定を行なう異常判定手段と前記異常判定手段にて異常判定時に保安処理を行なう保安処理手段を含む超音波ガスメータである。
【００１３】
これにより、超音波ガスメータにガス器具から配線される信号線を介して定常的にノイズが侵入した場合、ガス器具との接続の確認を行なうために制御手段から通信手段、ガス器具を介し、通信手段から制御手段に出力される出力信号にノイズが重畳する。その際の出力信号を信号判定手段にて判定し、判定結果を異常判定手段に出力する。判定結果が異常の場合、異常判定手段から保安処理手段に信号を出力し保安処理を行なうことで、定常的に侵入するノイズによる流量計測時の誤積算を防止することができる。
【００１４】
第２の発明は、信号判定手段は通信手段から制御手段に出力される出力信号の電圧値が所定の閾値以上となることが所定の回数生じた場合に異常と判定し、判定結果を異常判定手段に出力する。
【００１５】
これにより、突発的なノイズ、例えば超音波ガスメータに隣接する場所でモーター等の電源が立ち上り、ガス器具に配線される信号線にインパルスノイズとして侵入し、出力信号に重畳することで出力信号の電圧値が所定の閾値以上となった場合でも、所定の回数、電圧値の判定を行なうことで定常的に侵入するノイズとの違いを判別することができる。
【００１６】
第３の発明は、信号判定手段は通信手段から制御手段に出力される出力信号の電圧値が所定の閾値以上となることが所定の時間生じた場合に異常と判定し、判定結果を異常判定手段に出力する。
【００１７】
これにより、突発的なノイズ、例えば超音波ガスメータに隣接する場所でモーター等の電源が立ち上り、ガス器具に配線される信号線にインパルスノイズとして侵入し、出力信号に重畳することで出力信号の電圧値が所定の閾値以上となった場合でも、電圧値が閾値以上となる時間が所定の時間以下ならば定常的に侵入するノイズとの違いを判別することができる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。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。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における超音波ガスメータの構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１において、超音波ガスメータ１は、ガス器具２(例えばガステーブル、ガスファンヒータ、ガス警報器)と信号線(図示せず)を介して接続される接続手段３と、ガス器具２と通信を行なう通信手段４と、ガス器具で使用されるガス流量を計測する計測手段５と、通信手段４と計測手段５の制御を行なう制御手段６と、通信手段４から制御手段６に出力される出力信号(図示せず)の電圧値から定常的に侵入するノイズの有無の判定を行なう信号判定手段７と、異常の有無を判定する異常判定手段８と、異常判定時に保安処理を行なう保安処理手段９とを有する。
【００２１】
ここで、通信手段４の動作について説明する。超音波ガスメータ１は通信手段４から接続手段３を介し、ガス器具２との接続状態の確認、ガス器具の異常状態の確認を行なう信号、例えばパルス信号を出力し、ガス器具から応答された信号を制御手段６に出力する。制御手段６は通信手段４から出力された出力信号の電圧値からガス器具２の接続状態、異常状態を判定し、異常判定手段８に信号を出力する。
【００２２】
計測手段５は、ガスが通過する計測流路(図示せず)と、一対の超音波センサ(図示せず)から構成され、超音波信号をガスの流れに対して、順方向と逆方向の伝搬時間の差を一定間隔おいて計測し、伝搬時間の差から流量を算出する。
【００２３】
なお、流量の算出には、伝搬時間の差をN回の平均から算出する移動平均による算出を行なうことで計測精度を高めることができる。
【００２４】
信号判定手段７は、通信手段４から制御手段６に出力される出力信号の電圧値を検出し、定常的に侵入するノイズの有無を判定する。接続手段３に配線されるガス器具２の信号線からノイズが侵入する場合、通信手段４から制御手段６に出力される出力信号は変動する。侵入するノイズが突発的に発生するノイズ、例えば超音波ガスメータに隣接する場所でモーター等の電源が立ち上がることで発生するインパルスノイズの場合、出力信号の電圧値は変動し、ノイズの有無の判定値を所定の回数と規定することで突発的なノイズと定常的に侵入するノイズとの違いを判別する。
【００２５】
さらに通信手段４から制御手段６に出力される出力信号の時間と電圧値の監視を行なう時間を長く規定することで突発的なノイズと定常的に侵入するノイズとの違いを判別することができる。流量の算出は移動平均による算出を行なうことで突発的なノイズの場合は、計測誤差として該当する流量データの積算を排除することができる。
【００２６】
異常判定手段８は信号判定手段７での判定結果が異常の場合、保安処理手段９に信号を出力する。異常判定手段８は求められた流量値から使用器具の監視を行なうために、流量
域毎に対応した使用時間の制限時間値、或いは使用最大流量の監視判定値等が記憶されている。
【００２７】
例えば、ファンヒータ等へガスを供給する配管が何らかの原因で外れたとき、異常な大流量が発生するが、そのような状態を監視するための合計流量遮断値や、器具の通常使用する最大使用時間よりはるかに長く使用された場合に応じて使用時間の制限時間を規定した使用時間遮断の制限時間等が記憶されている。この設定値と流量値とを異常判定手段８で比較判定することで、流量値が使用最大流量値を超えていないか、或いは器具の使用時間が登録流量に対応した連続使用の制限時間を超えていないかを監視し、比較判定の結果、差が見られた場合に保安処理手段９に信号を出力する。
【００２８】
そして、保安処理手段９は、異常状態を液晶表示素子等に表示するとともにガスの遮断、或いは警告、ガスの安全監視を行なっているガス事業者のセンターに電話回線等の通信により通報する。
【００２９】
以上のように、本実施の形態の超音波ガスメータは、異常判定手段の判定結果が異常の場合、異常判定手段から保安処理手段に信号を出力し保安処理を行なうことで、定常的に侵入するノイズによる流量計測時の誤積算を防止することができる。また、ノイズの有無を判定する信号判定手段の判定により、突発的なノイズによる流量データを排除して、異常判定手段により異常を判定し、保安処理手段を作動させるため、流量積算の精度を向上することができるとともに、突発的なノイズによる保安処理手段の誤動作を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明にかかる超音波ガスメータは、ノイズが侵入した場合、ノイズ検出を行なうことで流量計測時の誤積算を防止することができるものであり、超音波を使用した計測器全般に適用できるものである。
【符号の説明】
【００３１】
１  超音波ガスメータ
２  ガス器具
３  接続手段
４  通信手段
５  計測手段
６  制御手段
７  信号判定手段
８  異常判定手段
９  保安処理手段
【図１】
2012002626.tif 000003
【図２】
2012002626.tif 000004