(57)【要約】【課題】ガスメータ等の流量計測装置の外部から気体等の流量と同期した物理変化をＳ／Ｎ良く安定して検出できる装置を提供する。【解決手段】ガス出入口を有するガスメータ本体１と、ガスメータ本体内に設けられ、ガス出入口を通じて流入するガスを一時的に収容するガス収容室１０ａ，１０ｂと、ガス収容室内に設けられ、ガス収容室内のガスの流れを受けて往復動作するとともに、一部が磁性材料で形成された可動部１１１ａ，１１１ｂと、ガスメータ本体の外装部に設けられ、ガス収容室内における可動部の往復動作に伴う磁界の変化を検出する磁気センサ２０とを備える。【選択図】図２
2016197032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス出入口を有するガスメータ本体と、
前記ガスメータ本体内に設けられ、前記ガス出入口を通じて流入するガスを一時的に収容するガス収容室と、
前記ガス収容室内に設けられ、前記ガス収容室内のガスの流れを受けて往復動作するとともに、一部が磁性材料で形成された可動部と、
前記ガスメータ本体の外装部に設けられ、前記ガス収容室内における前記可動部の往復動作に伴う磁界の変化を検出する磁気センサと、
を備えることを特徴とするガスメータ。
【請求項２】
前記ガスメータ本体は、前記ガス収容室の一部を形成する第１のガス収容室形成部と、前記第１のガス収容室形成部の周囲を取り囲むように前記第１のガス収容室形成部の外周部からその外側に延設された第１のフランジ部と、前記第１のガス収容室形成部に隣接して前記ガス収容室を形成する第２のガス収容室形成部と、前記第２のガス収容室形成部の外周部からその外側に延設されて前記第１フランジ部との間で前記可動部の外周部を保持する第２フランジ部とを備え、
前記磁気センサは、前記ガスメータ本体の外装部であって且つ前記ガスメータ本体における一組の前記第１のフランジ部及び前記第２のフランジ部と前記第１および第２のガス収容室形成部との間の隅部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のガスメータ。
【請求項３】
前記ガスメータ本体内には、前記可動部が往復動作する前記ガス収容室が複数並んで設けられ、
互いに対向する一組の前記第１のフランジ部および第２のフランジ部の間には、隣り合う前記ガス収容室内における前記可動部の往復動作に伴う合成磁界変化を検出する１つの磁気センサが配置されていることを特徴とする請求項２に記載のガスメータ。
【請求項４】
前記磁気センサは、前記可動部が往復動作する前の静止状態においてそれぞれのガス収容室内の前記可動部との距離が実質的に同等になる位置に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のガスメータ。
【請求項５】
前記磁気センサは、磁界検知感度の指向性が他の方向と比べて高い方向となる磁気検出方向が前記可動部の動作方向と交差した状態で配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のガスメータ。
【請求項６】
前記磁気センサは、前記磁界検知感度の指向性を持つ磁気検出素子を前記磁気検出方向に沿って２個併設して構成される差動検出用回路を有することを特徴とする請求項５に記載のガスメータ。
【請求項７】
前記可動部は、前記ガスメータの外装部から磁石を当接あるいは近接させることにより着磁されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のガスメータ。
【請求項８】
ガス出入口を有するガスメータ本体と、前記ガスメータ本体内に設けられ、前記ガス出入口を通じて流入するガスを一時的に収容するガス収容室と、前記ガス収容室内に設けられ、前記ガス収容室内のガスの流れを受けて往復動作するとともに、一部が磁性材料で形成された可動部と、を備えたガスメータに装着されるガスメータ外付用磁気センサモジュールであって、
前記ガス収容室内における前記可動部の往復動作に伴う磁界の変化を検出する磁気センサと、
前記磁気センサを、前記ガスメータ本体の外装部に装着する装着手段と、
を備えることを特徴とするガスメータ外付用磁気センサモジュール。
【請求項９】
ガス出入口を有するガスメータ本体と、
前記ガスメータ本体内に設けられ、前記ガス出入口を通じて流入するガスを一時的に収容するガス収容室と、
前記ガス収容室内に設けられ、前記ガス収容室内のガスの流れを受けて往復動作するとともに、一部が磁性材料で形成された可動部と、
前記ガスメータ本体の外装部に設けられ、前記ガス収容室内における前記可動部の往復動作に伴う磁界の変化を検出する磁気センサと、
前記磁気センサの検出結果に基づいて、前記ガスメータ本体内のガス流量を演算する演算部と、
を備えることを特徴とするガスメータの流量計測システム。
【請求項１０】
前記可動部は、前記ガスメータの外装部から磁石を当接あるいは近接させることにより着磁されていることを特徴とする請求項９に記載のガスメータの流量計測システム。
【請求項１１】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のガスメータの着磁方法であって、
磁石のＮ極またはＳ極のいずれかを、前記ガスメータ本体の外装部の少なくとも１箇所に当接あるいは近接させることにより前記可動部を着磁することを特徴とするガスメータの着磁方法。
【請求項１２】
前記磁石に永久磁石又は電磁石を用いることを特徴とする請求項１１に記載のガスメータの着磁方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスメータにおいてガス等の気体流動に応じて可動する可動部の可動状態を間接的且つ安定的に観測するための検知技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭に設置されているガスメータなどの気体流量の計量装置には、超音波式ガスメータや膜式ガスメータ等がある。膜式ガスメータは特許文献１等に開示されているとおり、本体ケース内の４つに区画された計量室に組み込まれた２枚の計量膜の往復運動により、計量膜の両側の気体を交互に本体ケース外に排出するものである。この計量膜の往復運動はリンク機構を用いて回転運動に変換され、バルブを駆動してガスの分配を行うのに用いられるとともに、カウンタを駆動して積算流量を表示するのに用いられる。
【０００３】
「電力見える化」の流れを受けて、電気、ガス、水道などの各エネルギー・資源の使用量を目に見えるようにする要望が存在する。「電力見える化」が進むにつれて、一般家庭においても、計測機器と測定結果を受信するモニタ等を組み合わせてモニタリングするシステムが普及してきている。計測結果をモニタリングするためには、測定結果を電子データ化することが求められる。例えば、電力の場合、電流センサや電圧センサでの計測結果を電圧信号に変換して、マイコン等のデジタル処理部にて乗算処理を行い、無線通信モジュール等を用いてモニタリング機器に転送するといったことが行われる。
【０００４】
ガスや水道で使用料の「見える化」を行う場合も同様に、計測結果をデジタル処理するために電圧信号等に変換する必要がある。つまり、使用量をその量に応じて変化する電圧信号に変換し、出力する機構を各種メータに備えることが必要である。ガスの流量の計測のための技術として、例えば特許文献２には、翼軸に連動する小肘金に取り付けられた永久磁石の磁束変化を、強磁性磁気抵抗素子を用いて検出する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２６７５１８号公報
【特許文献２】特開２００６−９８１８３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、特許文献２に開示されている方法の場合、装置そのものにあらかじめ計測するための機能を搭載していなければならない。つまり、永久磁石や永久磁石からの磁界を感知するセンサがガスメータにあらかじめ組み込まれている必要がある。既に設置が完了しているガスメータでは、新たに流量を検知する機能を付与することができない。ガス流量の検出を新たに行いたい場合、例えば特許文献２に開示されているようなガスメータに交換することが必要であり、メータの購入コストがかかるとともに、付け替え作業のための配管工事等も発生してしまう。
【０００７】
本発明は、ガスメータの外部からガス流量を簡易に検出する技術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】
本発明に係わるガスメータは、ガス出入口を有するガスメータ本体と、前記ガスメータ本体内に設けられ、前記ガス出入口を通じて流入するガスを一時的に収容するガス収容室と、前記ガス収容室内に設けられ、前記ガス収容室内のガスの流れを受けて往復動作するとともに、一部が磁性材料で形成された可動部と、前記ガスメータ本体の外装部に設けられ、前記ガス収容室内における前記可動部の往復動作に伴う磁界の変化を検出する磁気センサと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ガスメータの外部からガス流量を簡易に検出可能なガスメータを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係わるガスメータと磁気センサの外観斜視図。
【図２】第１の実施形態に係わるガスメータを上方から見た断面図。
【図３】第１の実施形態における磁気センサの構成を示すブロック図。
【図４】第１の実施形態における磁気検知部の配置例を説明する図。
【図５】磁気検知部を２個併設させる際の磁気センサの構成を示すブロック図。
【図６】第１の実施形態における磁気検出結果を示す図。
【図７】第２の実施形態におけるガスメータと測定位置における出力を示す図。
【図８】第２の実施形態における着磁後の出力振幅を示す図。
【図９】ガスメータ本体に対して着磁を行う様子を示した断面斜視図。
【図１０】ガスメータ本体に対して着磁を行う様子を正面から示した図。
【図１１】着磁方法による磁力の大きさを比較した図。
【図１２】第３の実施形態における磁気センサモジュールを示す図。
【図１３】第３の実施形態における補助装着具の例を示す図。
【図１４】第４の実施形態における磁気検知部の配置例を説明する図。
【図１５】第５の実施形態を説明するブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、原則として、他の図と同等部分は同一符号により示される。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係わるガスメータの外観斜視図である。また、図２は、本実施形態に係わるガスメータを上方から見た断面図である。
【００１３】
図１は、ガスメータ外周部の所定の位置に、後述のガスメータ本体内に設けられた可動部の動きを検知すべく磁気センサ２０を取り付けたガスメータ１を示している。ガスメータ１は、ガス入口１２ａ、ガス出口１２ｂを有し、これらガス出入口間をガスが流動する。ガス収容室をガスが通過する（一時的に流入する）過程で、ガス収容室内に設けられた可動部１１が収容室内部の圧力に応じて往復運動する。可動部１１はゴム等の計量膜１１２を鋼板などの少なくとも一部が磁性材料からなる膜板１１１で保持して構成される。膜板１１１に取り付けられたアーム１５０と、ヒンジ１５１が連動し、膜板１１１の動きがガスメータ本体に伝えられる。ここで、可動部１１の可動方向は図１におけるｙ軸方向（符号１１３で示す）である。
【００１４】
図２は、図１におけるガスメータ本体のｘｙ平面での断面図である。図２（ａ）において、上述のガス収容室を形成するガス収容室形成部１０は、膜板１１１が保持された計量膜１１２と、ガスメータ本体と、仕切り壁１０２で囲まれた空間である。本実施形態における磁気センサ２０は、上述のガス収容室形成部１０の端部に配置され、ガスメータ内の膜板１１１の動きの検知に用いられる。
【００１５】
図２（ｂ）は、可動部と磁気検知部の関係の概略図である。可動部１１が（I）の位置にあるときの膜板１１１の端部Ｐと、磁気検知部が設置された位置Ｒとの距離をＰＲ、可動部１１が可動方向１１３に沿って（II）の位置に移動したときの膜板１１１の端部Ｑと、Ｒとの距離をＱＲとすれば、ＰＲ＞ＱＲとなり、ガス収容室形成部１０内の磁性体部である膜板１１１の動きによって、磁気センサ２０が備える磁気検知部２０１と、膜板１１１の相対距離が変化する。図２（ｃ）はｙ方向の位置に対して、Ｒ位置でのｘ軸方向の磁束（Bx）変化を示した概略図である。図２（ｂ）のＰからＱに膜板１１１が移動することで、測定位置でのBx変化が生じ、これにより、ｙ方向に膜板１１１に残留している磁化から発生した磁束の磁気検知部２０１の位置での大きさが変化する。これを利用して、膜板１１１の動きをガスメータ本体外部から検知する。
【００１６】
図２（ｄ）は、図２（ｂ）ｘの位置を任意の距離ａに対して、２倍位置、３倍位置と移動させたときのｘ軸方向磁束（Bx）変化の概略図である。ｘが大きくなることでＢｘの変化、すなわち膜板１１１が動作した際のBx変化が小さくなっていることがわかる。上記は、例えば、図２（ｂ）でのＳ位置のようにｘ方向に磁気検知部を配置した場合、大きく検出磁界が減少してしまうが、本実施形態では、ｘ位置を可能な範囲で最小にすることが可能なため、大きな磁束変化を検出することが可能である。
【００１７】
すなわち、膜板１１１のｙ軸方向への往復運動に応じた磁束変化を検出するための磁気センサ２０を、ガス収容室の端部側、すなわち、ガスメータ筐体本体の外装部のうちガス収容室の端部に接近する位置に配置することで、地磁気以上のレベルの磁界を安定して検出することが可能となり、その結果、膜板１１１の動きの検知が可能となる。
【００１８】
また、磁気センサ２０は、ガスメータ本体の外装部であり、ガス収容室形成部１０の外側に延設され対向する第１のフランジ部１０１ａと、第２のフランジ部１０１ｂと、互いに隣接するガス収容室形成部１０ａ，１０ｂとの間の隅部（くびれ部分）に配置（実質的に収容）される。このような構成とすることで、磁性体部である膜板１１１に磁気検知部２０１を近接させて配置することが可能となり、結果として膜板１１１からの磁界変化を感度良く検出することが可能となる。さらに、このように磁気センサ２０を上記隅部に配置すると、ガスメータの正面側から隠れた位置（見えない位置）となるため、外観上も外付けの印象を与えることもなく、意匠性に優れた配置を実現できる。さらに、磁気センサ２０に接続される不図示の各種配線ケーブルもガスメータ本体のくぼみに合わせて配置することが可能となる。
【００１９】
なお、ガス収容室１０ａ，１０ｂは、仕切り壁１０２を挟んで複数並んで設けられ、磁気センサ２０は、同じく複数存在する可動部である膜板１１１ａ，１１１ｂの合成磁界変化を検出する。さらに、磁気センサ２０は、図２（ｂ）に示すように、膜板１１１ａ，１１１ｂが往復動作する前の静止状態において、各ガス収容室内の膜板１１１ａ，１１１ｂと、磁気検知部２０１との距離が実質的に同等となる位置に配置される。また、磁界検知感度の指向性が他の方向と比べて高い方向を磁気検出方向とし、その磁気検出方向が膜板１１１の動作方向１１３と実質的に交差した状態で配置される。この構成にすることで、磁気検知部２０１では、複数の膜板１１１からの合成磁界を等方的に検出することができ、磁界変化、すなわち可動部（膜板１１１）の往復動作を精度良く検出することが可能となる。
【００２０】
図３は、本実施形態における磁気センサ２０の構成例を示したブロック図である。本実施形態では、例示的に直交フラックスゲート磁気検出素子を使用した場合について説明する。磁性薄膜からなる磁気検知部２０１に高周波電流を印加する電流印加回路２０４が接続される。また、誘導出力変化を検出するための検出コイル２０３にその出力を検波する検波回路２０５が接続される。さらに、検波回路２０５で取り出された出力信号は、増幅回路２０６を経て、アナログ信号として出力される。なお、検出コイル２０３は、磁気検知部２０１を概ね中心にした空心コイルでも良いし、平面コイルを磁気検出基板２０２にパターニングして形成されてもよい。また、セラミックやガラス、シリコン等の非磁性基板上に磁気検知部２０１を形成し、絶縁層を介して平面コイルを積層させた磁気検出素子を構成しても良い。また、図３では、磁気検知部２０１、検出コイル２０３は磁気センサ２０を構成する他の回路部と同一基板上に配置されているが、必ずしも同一基板上に存在する必要はない。例えば、磁気検知部２０１と検出コイル２０３のみ検知ブロックとして別基板に作製し、ワイヤー等で電流印加回路２０４や、検波回路２０５と接続されても良い。このとき、磁気検知部２０１と検出コイル２０３は近接させた方が磁界変化の検知効率が良く、好適である。なお、磁気センサ２０を構成する回路の具体的な例を図３（ｂ）に示す。電流印加回路２０４は、ＣＭＯＳを用いたパルス発振回路であり、これが望ましいが、特に限定されるものではない。
【００２１】
ここまで例示的に直交フラックスゲート素子を用いた磁気センサ２０の構成について説明してきたが、これらは代表例に過ぎない。磁界検知感度の指向性が他の方向と比べて高い方向（磁気検出方向）を持つ磁気検出素子を用い、各磁気検出素子に適した磁気検出回路２０２を用いた各磁気センサ２０を用いればよい。このとき、各磁気検出素子としては、磁気インピーダンス素子や、ＭＲ素子、ホール素子等が用いられる。また、磁気検出回路２０２は、それぞれの磁気検出素子の駆動に沿った回路が適宜選択される。
【００２２】
図４は、磁気検知部２０１を実質的に２個併設した磁気センサ２０を使用した装置の模式的な斜視図である。第１の磁気検知部２０１ａと、第２の磁気検知部２０１ｂの磁気検出感度の指向性方向（磁気検出方向）２０７に沿って、２個の磁気検出素子を配置する。このとき、２個の磁気検出素子は、個別に設置されても良く、また、１個の非磁性基板上に、機能的に２個分の磁気検出素子を配置しても良い。何れにしても、実質的に２個の磁気検出素子をそれらの磁気検出方向２０７に沿って配置するとともに、その磁気検出方向２０７が膜板１１１ａ，１１１ｂの動作方向１１３と実質的に交差した状態で配置する。このような構成とすることで、地磁気や、外乱磁界などの磁気検知部２０１に同相で印加されるノイズ成分を減算処理によりキャンセルし、その影響を極力小さくすることが可能となり、膜板１１１ａ，１１１ｂの磁界変化を精度良く検出することが可能となる。
【００２３】
図５に磁気検知部を２個実質的に併設させた場合の磁気センサ２０のブロック図を示す。基本的な構成は図３と同様であるが、電流印加回路２０４が磁気検知部２０１ａ，２０１ｂそれぞれの磁性薄膜に対して電気的に接続され、それぞれの検出コイル２０３ａ，２０３ｂに対して検波回路２０５ａ，２０５ｂが接続される。また検波出力は後段において増幅回路２０６（差動検出用回路）で差動増幅され、アナログ信号として出力される。差動増幅を行うことで、地磁気や、外乱磁界などの磁気検知部２０１に同相で印加されるノイズ成分を減算処理によりキャンセルし、その影響を極力小さくすることが可能となる。
【００２４】
図５（ｂ）は、検波回路２０５の後段に、各検波出力を増幅する増幅回路２０６ａ，２０６ｂを設けた場合の磁気センサのブロック図である。増幅回路２０６ａ，２０６ｂは、例えばマイコン等の演算処理部と接続され、出力ａと出力ｂをデジタル的に減算処理することができる。このとき、演算処理部は、磁気センサ２０と同一の基板上に設けられていてもよいし、ケーブル等で接続され、外部に設けられても良い。図５（ａ）と同様に、地磁気や、外乱磁界などの磁気検知部２０１に同相で印加されるノイズ成分を減算処理によりキャンセルし、その影響を極力小さくすることが可能となる。
【００２５】
図６は、図５（ｂ）の構成の磁気センサ２０を用いて、ガスメータを稼働させたときの、磁気検知の結果を示す図である。それぞれの曲線は、増幅回路２０６ａの出力、増幅回路２０６ｂの出力、各出力を差動出力（１倍）した結果を表している。可動部の動作周期と同周期の出力で変化を確認することができた。このとき、増幅回路２０６ａ，２０６ｂの各出力は約１Ｇｐｐ（Ｇａｕｓｓ  ｐｅａｋ  ｔｏ  ｐｅａｋ）の磁界変化を検出した。外乱により、わずかに出力中心点が時間変化しているが、差動出力した結果では、中心点のズレはほぼなく、同相ノイズの除去が有効であることが分かる。これまで述べてきたように、磁気センサ２０を本実施形態の位置に配置することで、地磁気以上のレベルの磁界を安定して検出することが可能となる。
【００２６】
（第２の実施形態）
この第２の実施形態では、既存のガスメータを新たなガスメータに交換することなく、ガスメータ内の可動部である膜板１１１の動きをより感度良く検出する方法について説明する。なお、ガスメータの構成は第１の実施形態と同様であるので、第１の実施形態と異なる部分について説明する。
【００２７】
図７は、ガスメータ本体と、ガスメータの各箇所Ａ，Ｂ，Ｃに第１の実施形態で示した磁気センサ２０を配置させ、ガスメータを動作させたときの磁気センサ２０の出力波形を示した図である。ここで、Ａはガスメータ本体表面から測定したものである。Ｂは図２における磁気センサの配置場所で測定したものである。Ｃはガスメータの下部から測定したものである。
【００２８】
Ａの位置では、表面に存在するガスメータのフタが鉄材であり、磁気シールドとして機能するため、地磁気レベル以下の検出信号であった（図７（ｂ））。ガスメータのフタは上述したように鉄系の材質であるが、ガスメータの筐体部は軽量化のため非磁性であるアルミニウム系の材質である。そのため、Ｂ，Ｃの位置では、磁気検出への影響が小さいことが想定される。図７(ｃ)はＢの位置での磁気検出の結果である。膜板１１１の往復に合わせて、０．６Ｇｐｐ程度の磁気変化を検出することが可能であった。Ｃの位置でも同等の検知結果を得ることができたが、膜板１１１の端部、つまり磁極近くに配置することが可能なことから、磁気センサは図２で示した位置に配置するのが好適であると判断される。
【００２９】
次に、図７（ａ）のＢの位置に、残留磁束密度５４０ｍＴ（ミリテスラ）、吸着力５．１ｋｇｆ、１０×１０×２０ｍｍの直方体状のネオジウム磁石を、磁極を向けて接触させ、その後ガスメータから引き離して着磁を行った。図８は、磁気センサ２０を図７のＢの位置に配置し、ガスメータを動作させたときの出力波形を示している。出力振幅が無着磁時に比較して極めて大きくなっており、地磁気の１０倍以上の変化量が得られた。つまり、ガスメータの膜板１１１に対して、ガスメータ本体の外側から着磁を行うことは効果的であることが分かる。
【００３０】
次に、ガスメータ本体の外側から、膜板１１１へ着磁する方法について説明する。図９はガスメータ本体に対して、着磁用の磁石４を接近させて、膜板１１１に着磁する様子を示した図である。図９では、例として直方体状の永久磁石４を用い、Ｎ極面をガスメータ本体の外周面であって且つガスメータ本体における一組の第１のフランジ部１０１ａ及び第２のフランジ部１０２ｂの間の隅部及び周辺部の少なくとも１箇所に当接あるいは近接させて着磁を行っている。このとき、選択する磁極はＮ極、Ｓ極の何れか一方であれば良い。また、着磁を行う磁石は、前述のようなネオジウム磁石等の永久磁石に限らない。例えば、コイルと通電手段とがあり、前述の着磁位置近傍にコイルを配置できる形状の電磁石でも良い。着磁時のみコイルに通電を行い、巻き数と通電電流の大きさとに応じた磁界が発生し、前述の着磁位置に対して、Ｎ極あるいはＳ極に相当する磁界を印加できれば良い。さらに、着磁を行う際には、２個の膜板１１１ａ，１１１ｂに概ね均一に着磁を行うため、可能な範囲において、膜板１１１ａ，１１１ｂの可動方向１１３に沿って数回往復させると良い。
【００３１】
図１０は、ガスメータ本体を正面から見た断面図である。また図１１は、図１０における膜板１１１の０時方向を基準として、時計回りにおよそ４５°おきに着磁後の膜板１１１のエッジ部の表面磁束密度を、ガウスメータを用いて測定した結果を示した図である。図１１では、着磁用磁石４を９０°位置から２７０°位置までおよそ半周にわたって移動させて着磁したとき（半周着磁）、９０°位置にＮ極を接触させたとき（接触着磁）、無着磁のとき、脱磁を行ったとき、の４種類について表面磁束密度を測定した結果を示している。着磁を行わないとき（無着磁）に比べて、着磁時には大きな表面磁束密度が測定でき、ガスメータ本体外周部から膜板１１１への着磁が可能であることが分かる。
【００３２】
また、着磁方法（半周着磁と接触着磁）の差異によって、多少の磁束密度の大きさの差が見られる。しかし、前述したネオジウム磁石４（磁石残留磁束密度５４０ｍＴ、吸着力５．１ｋｇｆ、１０×１０×２０ｍｍ）を用いて接触着磁を行い、磁石を接触させた状態で膜板１１１の９０°位置での磁束密度を同じくガウスメータを用いて測定すると、約１．２ｋＧ（キロガウス）の磁束密度が発生していた。また、着磁用磁石を取り除いた後に、図７のＢの位置で、同じくガウスメータを用いて磁束密度を測定すると、約３．４Ｇであった。従って、接触着磁のみで十分な着磁が可能であると判断される。接触着磁のみということは、着磁を行う工程が非常に簡便になり、工数削減に寄与する。
【００３３】
以上のように、この第２の実施形態によれば、既存のガスメータを新たなガスメータに交換することなく、ガスメータ内の可動部である膜板１１１の動きをより感度良く検出することが可能となる。
【００３４】
（第３の実施形態）
図１２は、本発明の第３の実施形態に係わるガスメータ外付用磁気センサモジュールの一例を示す図である。磁気センサ２０の設置位置は上述した第１及び第２の実施形態と同様である。また、磁気センサ２０の構成は図５（ｂ）に示したものと同じ構成とする。本実施形態のガスメータ外付用磁気センサモジュール２では、上述した磁気センサ２０が、不導体からなるケース２１内で固定されている。また、このセンサモジュールは、磁気センサ２０を外部と電気的に接続するためのケーブルと、磁気センサ２０をガスメータ本体に接続するための装着部２２を備える。差動演算を行うための演算処理部は、磁気センサ２０の基板に実装しても良いし、外部接続ケーブルを介して磁気センサモジュールの外部に設けても良い。この場合は、アナログの出力ａ、出力ｂが外部接続ケーブルを介して外部演算処理部に出力され、差動処理が行われれば良い。
【００３５】
図１２では、磁気センサモジュール２は、磁気センサケースに設けられたネジ穴等を用いて板状の装着部２２に接続され、その後、装着部２２がガスメータ本体に対して室外用の両面テープ等を用いて固定されることにより、ガスメータ１に固定される。
【００３６】
ただし、装着方法はこれに限定されるものではなく、第１の実施形態で説明したように磁気検知部とガスメータの位置が相対的に固定できるような全ての方法を用いることができる。図１２では、ガスメータ外付用磁気センサモジュールは磁気センサモジュールが備える装着具を用いて直接ガスメータに固定されている。しかし、この固定方法は相対的なものでも良い。例えば、ガスメータの周囲のスペースが許されるのであれば、ガスメータ外付用磁気センサモジュールの装着具を自立するスタンドと接続し、ガスメータ本体の所定の位置に磁気検知部が来るように、高さ、位置を調節し、スタンド側の調整部が容易に動かぬように半固定しても良い。いずれにしても、第１の実施形態で説明したような磁気検知部とガスメータとの位置が相対的に固定できれば良い。
【００３７】
さらには、備える装着具は１つである必要はない。図１３に補助的な装着具を併設させたガスメータ外付用磁気センサモジュールの模式図を示す。図１２の装着方法に追加して、装着具として紐等の部材２３を用い、ガスの給排口１２を支点にして補助的に固定している。位置ずれの可能性だけでなく、落下等の破損可能性を大幅に低減することができる。
【００３８】
（第４の実施形態）
図１４は、本発明の第４の実施形態における磁気検知部の配置例を説明する図である。上記の第１乃至第３の実施形態では、２つのガス収容室を設け、そのガス収容室の間に対応してガスメータ本体の外側に１つの磁気センサを配置した構造を例示して説明した。しかし、本発明は、例えば、１つのガス収容室内において駆動される１つの可動部に対して１つの磁気センサをガスメータ本体の外側に配置して構成してもよい。本実施形態は、このように１つの可動部に対して１つの磁気センサを配置した例を示すものである。
【００３９】
本実施形態では、図１４（ａ）に示すように、計量膜１１２を保持し、シリンジ等と接続される膜板１１１の動作方向をｙ方向としたとき、ｙ方向と交差するｘ方向に他方向に対して磁気感度が高い方向（磁気検出方向）を向けた磁気検知部２０１を設置する。
【００４０】
図１４（ｂ）はｚ方向から見た場合の膜板１１１と磁気検知部２０１の位置関係を示した図である。膜板１１１がｙ方向にＰ→Ｑ→Ｒと移動すると、膜板１１１の端部と磁気検知部２０１の中心Ｒまでの距離が変化する。
【００４１】
図１４（ｃ）は、ｙ方向に膜板１１１が作動した際の、ｘ方向の磁束の変化を表した概略図である。膜板１１１がｙ方向にＰ→Ｑ→Ｒと移動すると、磁気検知部２０１の中心Ｒまでの距離が変化し、Ｒでのｘ方向の磁束の大きさが変化するため、膜板１１１の動作に同期した磁束変化を検出することが可能となる。
【００４２】
（第５の実施形態）
図１５は、本発明の第５の実施形態に係わるガスメータの流量計測システムの一例を示すブロック図である。構成は種々考えられるが、本実施形態では、第１の実施形態で示した磁気センサ２０のうち、図５の構成の場合を一例として取り上げ、説明する。
【００４３】
磁気センサ２０からの出力ａ及び出力ｂはそれぞれ演算処理部３０が備えるＡ／Ｄコンバータ３０１でデジタル化され、マイコン３０２で差動演算され、デジタル的に図６に示したような差動出力を得る。得られた差動出力を用いて、往復回数の積算を行う。このとき、往復の検出は、出力中点を認識しても良いし、ある任意の閾値を設定し、閾値を超えた回数をカウントしても良い。いずれか優位な方法を選択すればよい。
【００４４】
また、前記デジタル化された出力結果を用いて、可動部の動作状態を計測しても良い。ガス等の使用状況をより詳細に検出することが可能である。
【００４５】
上記の積算情報（検出結果）は外部接続部３１を介して外部処理部３２（演算部）に入力される。このとき、外部接続部は、有線を用いたシリアル通信等の様々な通信手段のうち最適なものを選択しても良いし、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線モジュールを選択しても良い。無線モジュールを選択した場合、遠隔地からの稼働状態の計測を行うことができる。
【００４６】
また、本実施形態では、マイコン３０２で積算処理を行ったが、Ａ／Ｄコンバータ３０１でデジタル変換した数値をそのまま、外部処理部３２に送信しても良い。その場合は、外部処理部３２で差動処理を行い、任意の方法で往復回数のカウントを行う。他の方法として、同様にマイコン３０２でＡ／Ｄコンバータ３０１でデジタル変換した数値を差動処理し、差動処理結果を外部処理部３２に送信しても良い。演算処理部３０あるいは、外部処理部の各能力にとって最適な機能割り振りを選択すればよい。
【００４７】
以上説明したように、上記の第１乃至第５の実施形態によれば、ガスメータの内部に新たに部品を追加することなく、ガスメータの外部に可動部磁性体の磁界変化を検知するための磁気センサを配置することで、ガス流量に応じて可動部の往復動作を電圧信号に変換することができる。また、得られた電圧信号を用いてガスの使用量に応じた出力に変換することが可能となる。
【００４８】
また、ガスメータ本体の外から可動部に近い位置に磁気センサ２０を配置することで、可動部に残留する磁化に由来する磁界変化を地磁気以上の出力レベルで検出でき、高Ｓ／Ｎで安定した検知が可能となる。
【００４９】
さらに、ガスメータの外周部からガスメータ内部の磁性部材を備える可動部に対して着磁を行うことで、被検出磁界が増強され、よりＳ／Ｎ良く磁界変化の検出が可能となる。十分大きな磁界を検出対象とすることが可能なため、外乱成分が検出対象に対して相対的に小さくなり、耐ノイズ性も優位である。
【００５０】
また、着磁を行わない場合でも、地磁気よりも大きな磁界変化を検出可能であり、着磁の有無に関わらず、本発明によって、ガスメータ可動部の磁界変化を検出可能である。既存のガスメータ等に対して、大きな磁界変化検出が可能であることから、ガスの使用状況を、簡易的なシステムで検知することが可能となる。
【００５１】
以上、本発明を第１〜第５の実施形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。
【００５２】
例えば、上述した各実施形態の磁気センサを外乱磁界から遮断するために、磁気センサの検出感度が低下しないように、少なくとも磁気センサと検出対象（ガスメータ内の可動部）との間を除いて、シールド部材によって磁気センサを外乱磁界の影響から隔離するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１：ガスメータ、２：磁気センサモジュール、１０：ガス収容室形成部、１０１：フランジ部、１０２：仕切り壁、１１：可動部、１１１：膜板、１１２：計量膜、１１３：可動方向、２０：磁気センサ、２０１：磁気検知部、２０２：磁気検出回路基板、２０３：検出コイル、２０４：電流印加回路、２０５：検波回路、２０６：増幅回路、２０７：磁気検出方向、２１：磁気センサケース
【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８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１】
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【図７】
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【図１０】
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【図１２】
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