(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体に音波を間欠的に伝播させてその伝播時間または前記流体の流速を計測し、前記伝播時間または前記流体の流速に基づいて前記流体の流量値を得る流量計測方法において、
前記音波を伝播させる毎にその音波の伝播時間または前記流体の流速を計測すると共に、前記伝播時間または前記流体の流速に対応した流量係数を求め、かつ前記流体の圧力変動の周期または周波数および振幅を計測し、
前記流体の圧力変動の周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値をあらかじめ定めておき、その補正値のうちから計測した周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値を選出し、
選出した補正値を用いた補正を前記流量係数に施し、
補正後の流量係数と前記伝播時間または前記流体の流速とを用いた演算を行なって前記流体の瞬間流量値を算出し、
算出した瞬間流量値に基づいて前記流体の流量値を得る
ことを特徴とする流量計測方法。
【請求項２】
前記流体の圧力変動の周期または周波数と前記流体の流速の計測タイミングの周期との関係と流速値の誤差の発生確率との連関に基づいて、選出した補正値を大きくする、または小さくする補正を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の流量計測方法。
【請求項３】
流体に音波を間欠的に伝播させてその伝播時間または前記流体の流速を計測し、前記伝播時間または前記流体の流速に基づいて前記流体の流量値を得る流量計測方法において、
前記音波を伝播させる毎にその音波の伝播時間または前記流体の流速を計測すると共に、前記伝播時間または前記流体の流速に対応した流量係数を求め、かつ前記流体の圧力変動の周期または周波数および振幅を計測し、
前記流体の圧力変動の周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値を算出可能な演算則をあらかじめ定めておき、計測した周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値を前記演算則を用いて算出し、
算出した補正値を用いた補正を前記流量係数に施し、
補正後の流量係数と前記伝播時間または前記流体の流速とを用いた演算を行なって前記流体の瞬間流量値を算出し、
算出した瞬間流量値に基づいて前記流体の流量値を得る
ことを特徴とする流量計測方法。
【請求項４】
前記瞬間流量値の所定計測回数ごとの平均値を演算して前記流体の流量値を得ることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の流量計測方法。
【請求項５】
前記伝播時間または前記流体の流速の代りに、前記音波が前記流体の下流から上流へと伝播する際の周波数と上流から下流へと伝播する際の周波数との周波数差を計測し、その周波数差と前記補正が施された流量係数とを用いた演算を行なって前記流体の瞬間流量値を算出し、その瞬間流量値に基づいて前記流体の流量値を得る
ことを特徴とする請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載の流量計測方法。
【請求項６】
流体に音波を間欠的に伝播させる音波伝播手段と、前記音波の伝播時間または前記流体の流速を計測する伝播時間または前記流体の流速計測手段と、前記伝播時間または前記流体の流速に基づいて前記流体の流量値を演算する流量値演算手段とを有する流量計測装置において、
前記伝播時間または前記流体の流速計測手段は、前記音波伝播手段が前記音波を伝播させる毎に、その音波の伝播時間または前記流体の流速を計測するものであり、
前記流量値演算手段が、前記伝播時間または前記流体の流速とそれに対応した流量係数とを用いた演算を行って前記流体の流量値を演算するものであり、
前記流体の圧力変動の周期または周波数および振幅を計測する圧力変動計測手段と、
前記圧力変動に対応した補正を前記流量係数に施す流量係数補正手段とを、さらに備え、
前記流量係数補正手段が、前記流体の圧力変動の周期または周波数および振幅の組み合わせに対応して複数種類の補正値をあらかじめ定めておき、その複数種類の補正値のうちから計測した周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値を選出し、それを用いて前記流量係数に補正を施すものである
ことを特徴とする流量計測装置。
【請求項７】
前記流量係数補正手段が、前記流体の圧力変動の周期または周波数と前記流体の流速の計測タイミングの周期との関係と流速値の誤差の発生確率との連関に基づいて、選出した補正値を大きくする、または小さくする補正を行う
ことを特徴とする請求項６に記載の流量計測装置。
【請求項８】
流体に音波を間欠的に伝播させる音波伝播手段と、前記音波の伝播時間または前記流体の流速を計測する伝播時間または前記流体の流速計測手段と、前記伝播時間または前記流体の流速に基づいて前記流体の流量値を演算する流量値演算手段とを有する流量計測装置において、
前記伝播時間または前記流体の流速計測手段は、前記音波伝播手段が前記音波を伝播させる毎に、その音波の伝播時間または前記流体の流速を計測するものであり、
前記流量値演算手段が、前記伝播時間または前記流体の流速とそれに対応した流量係数とを用いた演算を行って前記流体の流量値を演算するものであり、
前記流体の圧力変動の周期または周波数および振幅を計測する圧力変動計測手段と、
前記圧力変動に対応した補正を前記流量係数に施す流量係数補正手段とを、さらに備え、
前記流量係数補正手段が、前記流体の圧力変動の周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値を算出可能な演算則をあらかじめ定めておき、その演算則を用いて計測した周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値を算出し、それを用いて前記流量係数に補正を施すものである
ことを特徴とする流量計測装置。
【請求項９】
前記流量値演算手段が、前記瞬間流量値の所定計測回数ごとの平均値を演算して前記流体の流量値を得るものである
ことを特徴とする請求項６ないし８のうちいずれか１項に記載の流量計測装置。
【請求項１０】
前記伝播時間または前記流体の流速計測手段およびそれによって計測される前記伝播時間または前記流体の流速の代りに、前記音波が前記流体の下流から上流へと伝播する際の周波数と上流から下流へと伝播する際の周波数との周波数差を計測する周波数差計測手段を備えると共に、
前記流量値演算手段を、前記補正が施された流量係数と前記周波数差とを用いた演算を行なって前記流体の瞬間流量値を算出し、その瞬間流量値に基づいて前記流体の流量値を得るものとした
ことを特徴とする請求項６ないし８のうちのいずれか１項に記載の流量計測装置。
【請求項１１】
ガスに音波を間欠的に伝播させる音波伝播手段と、前記音波の伝播時間または前記流体の流速を計測する伝播時間または前記流体の流速計測手段と、前記伝播時間または前記流体の流速に基づいて前記ガスの流量値を演算する流量値演算手段とを有するガスメータにおいて、
前記伝播時間または前記流体の流速計測手段は、前記音波伝播手段が前記音波を伝播させる毎に、その音波の伝播時間または前記流体の流速を計測するものであり、
前記流量値演算手段が、前記伝播時間または前記流体の流速とそれに対応した流量係数とを用いた演算を行って前記ガスの流量値を演算するものであり、
前記ガスの圧力変動の周期または周波数および振幅を計測する圧力変動計測手段と、
前記圧力変動に対応した補正を前記流量係数に施す流量係数補正手段とを、さらに備え、
前記流量係数補正手段が、前記ガスの圧力変動の周期または周波数および振幅の組み合わせに対応して複数種類の補正値をあらかじめ定めておき、その複数種類の補正値のうちから計測した圧力変動の周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値を選出し、それを用いて前記流量係数に補正を施すものである
ことを特徴とするガスメータ。
【請求項１２】
前記流量係数補正手段が、前記流体の圧力変動の周期または周波数と前記流体の流速の計測タイミングの周期との関係と流速値の誤差の発生確率との連関に基づいて、選出した補正値を大きくする、または小さくする補正を行う
ことを特徴とする請求項１１に記載のガスメータ。
【請求項１３】
ガスに音波を間欠的に伝播させる音波伝播手段と、前記音波の伝播時間または前記流体の流速を計測する伝播時間または前記流体の流速計測手段と、前記伝播時間または前記流体の流速に基づいて前記ガスの流量値を演算する流量値演算手段とを有するガスメータにおいて、
前記伝播時間または前記流体の流速計測手段は、前記音波伝播手段が前記音波を伝播させる毎に、その音波の伝播時間または前記流体の流速を計測するものであり、
前記流量値演算手段が、前記伝播時間または前記流体の流速とそれに対応した流量係数とを用いた演算を行って前記ガスの流量値を演算するものであり、
前記ガスの圧力変動の周期または周波数および振幅を計測する圧力変動計測手段と、
前記圧力変動に対応した補正を前記流量係数に施す流量係数補正手段とを、さらに備え、
前記流量係数補正手段が、前記流体の圧力変動の周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値を算出可能な演算則をあらかじめ定めておき、その演算則を用いて計測した周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値を算出し、それを用いて前記流量係数に補正を施すものである
ことを特徴とするガスメータ。
【請求項１４】
前記流量値演算手段が、前記瞬間流量値の所定計測回数ごとの平均値を演算して前記ガスの流量値を得るものである
ことを特徴とする請求項１１ないし１３のうちいずれか１項に記載のガスメータ。
【請求項１５】
前記伝播時間または前記流体の流速計測手段およびそれによって計測される前記伝播時間または前記流体の流速の代りに、前記音波が前記ガスの下流から上流へと伝播する際の周波数と上流から下流へと伝播する際の周波数との周波数差を計測する周波数差計測手段を備えると共に、
前記流量値演算手段を、前記補正が施された流量係数と前記周波数差とを用いた演算を行なって前記ガスの瞬間流量値を算出し、その瞬間流量値に基づいて前記ガスの流量値を得るものとした
ことを特徴とする請求項１１ないし１３のうちのいずれか１項に記載のガスメータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流量計測方法および流量計測装置ならびにガスメータに関するもので、さらに詳しくは、都市ガスやその他のガス燃料あるいは液体燃料などのような流体の流速値またはその流体における超音波の伝播時間などを、時間差方式やシングアラウンド方式等の超音波流速計によって計測し、その流速値または伝播時間に対して流量係数を乗算するなどの演算を行なって流体の流量値を得る、流量計測方法および流量計測装置ならびにガスメータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガスメータは典型的な流量計測装置の一つであるが、近年、より精確な流量計測を実現するために、超音波方式の流量計測装置あるいは流量計測方法が提案されている。超音波方式の流量計測装置は一般に、導通路を流れるガスの流体の流速を所定のサンプリング頻度（換言すれば計測周波数）で間欠的に計測し、その計測された流速値に基づいて、その計測時点での流量値を得ている。
【０００３】
例えば、超音波計測方式（装置および方法）のガスメータでは、超音波の発振および受振がそれぞれ可能である一組の超音波発／受振器を、流体が導通する流体管路における流れの方向に所定の距離を置いて相前後して設けておき、流体の流れと同方向に上流側から下流側へと超音波を伝播させて、その伝播時間を計測し、続いて流体の流れと逆方向に下流側から上流側へと超音波を伝播させて、その伝播時間を計測するという動作を繰り返し、これら両方向での伝播時間の逆数の差から流体の流速値を求めて、その流速値に基づいて、そのときの流量値（流量の計測値）を得るようにしている。あるいは、流体の流れと同方向に上流側から下流側へと超音波を伝播させたときの流速の影響を受けた超音波の見掛けの周波数と、それとは逆方向に下流側から上流側へと超音波を伝播させたときの流速の影響を受けた超音波の見掛けの周波数との、周波数差を計測し、その周波数差から流速値を求めるという、いわゆるシングアラウンド方式のものなども提案されている。
【０００４】
このような超音波伝播方式のガスメータをはじめとした流量計測装置では一般に、ガスなどの流体中を上下両方向に伝播する超音波の伝播時間差または周波数差を電気信号として検出し、その電気信号に基づいて上記の流速値のデータを得て、その流速値のデータに流量係数を乗ずる演算を行なうというデータ処理によって流量値を算出するものである。このようなデータの演算処理を行って流量値を得ることができることから、超音波伝播方式の流量計測装置は、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと呼ぶ）を用いたマイコン・ガスメータのような流量計測装置に好適なものとして注目されている。
【０００５】
ところで、このような超音波伝播方式のガスメータにおいては一般に、ガスの流速を間欠的に計測し、その計測値の所定計測回数に亘る平均値を算出して、その平均値に対応した流量係数を求め、それを流速値に乗算することによって、そのときの流量値を得るようにしていた。例えば１０回の計測から得られた１０個の流速の計測値の平均値を算出し、その平均値に対応した流量係数ｋを、流速値と流量係数値との対応関係を予め定めておいたテーブルに基づくなどして求め、その流量係数ｋを流速の計測値に乗算することによって、そのときの流量値すなわち流量計測値を得るようにしていた。またこのような手法はガスメータだけでなく一般に推量式の流量計測装置およびその方法にて用いることが提案されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際には上記のような所定回数に亘る流速の計測期間中に、その流速が大幅に変化することが多く、またガスのような流体には乱流や脈動が発生して、流速が頻繁に変化することも多い。
【０００７】
例えばガスメータの場合では、ガスメータの下流側で脈動の発生しやすいＧＨＰ（ガスヒートポンプ）式のガス機器などを使用している場合や、同一のガス配管に連なっている隣家でＧＨＰ式のガス機器を使用している場合などに、ガスメータを流れるガスに脈動が発生しやすい。このようなガス流中での脈動やうねりによるガスの頻繁な流速変化や、ガス機器のオン・オフに伴う急峻な流速変化などに起因して、上記のような所定回数に亘るガス流速の計測期間中に、そのガス流速が大幅に変化したり頻繁に変化する場合が多い。そのような流速変化が発生すると、脈動やうねりなどが発生しないものという前提で設定された流量係数を用いた演算で得られた流量計測値は、真値から大幅に（有意に）外れた値となってしまう場合がある。
【０００８】
特に、流速値の変化に対応して流量係数を大幅に変化させることが必要な流量値の領域では、所定回数の計測を行なっている間に流速の計測値が頻繁に、あるいは大幅に変化すると、そのときの流速に精確に対応した流量係数を用いることができなくなり、その結果、有意な（計測精度に支障が生じる程に無視できない）誤差が生じるという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みて成されたもので、ガスのような流体の流速を計測し、その流速計測値に対応した流量係数を用いた演算を行なってその流体の流量値を得る流量計測装置および流量計測方法ならびにガスメータにおいて、ガスなどの流体の流速が大幅に変化したり、流体中に脈動が生じるなどして流速が頻繁に変化しても、そのときの流量の計測結果に有意な誤差が生じることを解消して、正確な流量値を得ることができる流量計測方法および流量計測装置ならびにガスメータを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による流量計測方法は、流体に音波を間欠的に伝播させてその伝播時間または前記流体の流速を計測し、前記伝播時間または前記流体の流速に基づいて前記流体の流量値を得る流量計測方法において、前記音波を伝播させる毎にその音波の伝播時間または前記流体の流速を計測すると共に、前記伝播時間または前記流体の流速に対応した流量係数を求め、かつ前記流体の圧力変動の周期または周波数および振幅を計測し、前記流体の圧力変動の周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値をあらかじめ定めておき、その補正値のうちから、計測した周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値を選出し、選出した補正値を用いた補正を前記流量係数に施し、補正後の流量係数と前記伝播時間または前記流体の流速とを用いた演算を行なって前記流体の瞬間流量値を算出し、算出した瞬間流量値に基づいて前記流体の流量値を得るというものである。
【００１１】
また、本発明による他の流量計測方法は、流体に音波を間欠的に伝播させてその伝播時間または前記流体の流速を計測し、前記伝播時間または前記流体の流速に基づいて前記流体の流量値を得る流量計測方法において、前記音波を伝播させる毎にその音波の伝播時間または前記流体の流速を計測すると共に、前記伝播時間または前記流体の流速に対応した流量係数を求め、かつ前記流体の圧力変動の周期または周波数および振幅を計測し、前記流体の圧力変動の周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値を算出可能な演算則をあらかじめ定めておき、計測した周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値を前記演算則を用いて算出し、算出した補正値を用いた補正を前記流量係数に施し、補正後の流量係数と前記伝播時間または前記流体の流速とを用いた演算を行なって前記流体の瞬間流量値を算出し、算出した瞬間流量値に基づいて前記流体の流量値を得るというものである。
【００１３】
本発明による流量計測装置は、流体に音波を間欠的に伝播させる音波伝播手段と、前記音波の伝播時間または前記流体の流速を計測する伝播時間または前記流体の流速計測手段と、前記伝播時間または前記流体の流速に基づいて前記流体の流量値を演算する流量値演算手段とを有する流量計測装置において、前記伝播時間または前記流体の流速計測手段は、前記音波伝播手段が前記音波を伝播させる毎に、その音波の伝播時間または前記流体の流速を計測するものであり、前記流量値演算手段が、前記伝播時間または前記流体の流速とそれに対応した流量係数とを用いた演算を行って前記流体の流量値を演算するものであり、前記流体の圧力変動の周期または周波数および振幅を計測する圧力変動計測手段と、前記圧力変動に対応した補正を前記流量係数に施す流量係数補正手段とを、さらに備え、前記流量係数補正手段が、前記流体の圧力変動の周期または周波数および振幅の組み合わせに対応して複数種類の補正値をあらかじめ定めておき、その複数種類の補正値のうちから計測した周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値を選出し、それを用いて前記流量係数に補正を施すものである。
【００１４】
本発明による他の流量計測装置は、流体に音波を間欠的に伝播させる音波伝播手段と、前記音波の伝播時間または前記流体の流速を計測する伝播時間または前記流体の流速計測手段と、前記伝播時間または前記流体の流速に基づいて前記流体の流量値を演算する流量値演算手段とを有する流量計測装置において、前記伝播時間または前記流体の流速計測手段は、前記音波伝播手段が前記音波を伝播させる毎に、その音波の伝播時間または前記流体の流速を計測するものであり、前記流量値演算手段が、前記伝播時間または前記流体の流速とそれに対応した流量係数とを用いた演算を行って前記流体の流量値を演算するものであり、前記流体の圧力変動の周期または周波数および振幅を計測する圧力変動計測手段と、前記圧力変動に対応した補正を前記流量係数に施す流量係数補正手段とを、さらに備え、前記流量係数補正手段が、前記流体の圧力変動の周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値を算出可能な演算則をあらかじめ定めておき、その演算則を用いて計測した周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値を算出し、それを用いて前記流量係数に補正を施すものである。
【００１６】
本発明によるガスメータは、ガスに音波を間欠的に伝播させる音波伝播手段と、前記音波の伝播時間または前記流体の流速を計測する伝播時間または前記流体の流速計測手段と、前記伝播時間または前記流体の流速に基づいて前記ガスの流量値を演算する流量値演算手段とを有するガスメータにおいて、前記伝播時間または前記流体の流速計測手段は、前記音波伝播手段が前記音波を伝播させる毎に、その音波の伝播時間または前記流体の流速を計測するものであり、前記流量値演算手段が、前記伝播時間または前記流体の流速とそれに対応した流量係数とを用いた演算を行って前記ガスの流量値を演算するものであり、前記ガスの圧力変動の周期または周波数および振幅を計測する圧力変動計測手段と、前記圧力変動に対応した補正を前記流量係数に施す流量係数補正手段とを、さらに備え、前記流量係数補正手段が、前記ガスの圧力変動の周期または周波数および振幅の組み合わせに対応して複数種類の補正値をあらかじめ定めておき、その複数種類の補正値のうちから計測した周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値を選出し、それを用いて前記流量係数に補正を施すものである。
【００１７】
本発明による他のガスメータは、ガスに音波を間欠的に伝播させる音波伝播手段と、前記音波の伝播時間または前記流体の流速を計測する伝播時間または前記流体の流速計測手段と、前記伝播時間または前記流体の流速に基づいて前記ガスの流量値を演算する流量値演算手段とを有するガスメータにおいて、前記伝播時間または前記流体の流速計測手段は、前記音波伝播手段が前記音波を伝播させる毎に、その音波の伝播時間または前記流体の流速を計測するものであり、前記流量値演算手段が、前記伝播時間または前記流体の流速とそれに対応した流量係数とを用いた演算を行って前記ガスの流量値を演算するものであり、前記ガスの圧力変動の周期または周波数および振幅を計測する圧力変動計測手段と、前記圧力変動の周期または周波数に対応した補正を前記流量係数に施す流量係数補正手段とを、さらに備え、前記流量係数補正手段が、前記流体の圧力変動の周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値を算出可能な演算則をあらかじめ定めておき、その演算則を用いて計測した周期または周波数および振幅の組み合わせに対応した補正値を算出し、それを用いて前記流量係数に補正を施すものである。
【００１９】
すなわち、本発明による流量計測装置および流量計測方法ならびにガスメータでは、ガスのような流体の流速に対応して変化する音波の伝播時間または流体の流速を計測するごとに、その計測された伝播時間または流速に対応した流量係数を求め、さらにその流量係数に対して圧力変動に対応した補正を施して、圧力変動に起因した誤差の補正も含めた流量係数を得る。そしてその補正された流量係数を伝播時間または流体の流速に乗算する演算を行うなどして瞬間流量値を算出し、その瞬間流量値に基づいて流体の流量値を得る。
【００２０】
ここで、本発明者等は、本発明による手法とは別に、音波の伝播時間または流体の流速と圧力変動との組み合わせに対応した流量係数をあらかじめ用意しておき、その用意された多数種類の流量係数のうちから、実際に計測された伝播時間または流速と圧力変動とに対応した流量係数を選び出し、その流量係数を伝播時間または流速に乗算するなどして瞬間流量値を算出するという手法についても検討したが、この手法では、種々に異なる伝播時間または前記流体の流速と圧力変動との組み合わせに対してきめ細かく流量係数を対応させることができるようにするためには、極めて多種類の流量係数を用意しておかなければならなくなる。そのような極めて多種類の流量係数のデータは、全体としては膨大なデータ量になってしまうという不都合がある。
【００２１】
しかも、そのような膨大な量のデータのうちから、計測された伝播時間または流体の流速と圧力変動との組み合わせに最も適合した流量係数のデータを抽出するためには時間がかかるので、１回の計測ごとに最も適合した流量係数を読み出さねばならないことや、流速計測のサンプリング頻度が高いことなどとあいまって、頻繁なサンプリング回数に対して最適な流量係数のデータを抽出する速さが追随できなくなるという致命的な不都合がある。
【００２２】
あるいは、一旦、伝搬時間または流体の流速とそれに対応した流量係数とを乗算して流量値を算出し、その流量値に対して圧力変動に対応した流量補正を行うことなどについても本発明者等は検討したが、一旦算出された流量値に対して、その算出後に、圧力変動に対応した流量補正を行うことは、データの処理量や処理時間の増大を招き、延いてはガスメータに内蔵されているリチウム電池などの電力消費量の増大を招くという不都合がある。
【００２３】
しかし、本発明による流量計測装置および流量計測方法ならびにガスメータでは、計測された伝播時間または流体の流速に流量係数を一度は乗算しなければならないという超音波計測方式のガスメータのような間接計測方式の流量計測値の特質を、むしろ逆手に取って利用して、瞬間流量値を算出する際に用いられる流量係数に対して、圧力変動に対応した補正を施し、その補正された流量係数を用いた一度の乗算によって、データの処理量や処理時間の増大を招くことなく、圧力変動に起因した誤差が既に補正された瞬間流量値を得ることができる。
【００２４】
なお、上記の瞬間流量値の所定計測回数ごとの平均値を演算して流体の流量値を得るようにしてもよい。
【００２５】
また、上記の伝播時間または流速の代りに、音波が前記流体の下流から上流へと伝播する際の周波数と上流から下流へと伝播する際の周波数との周波数差を計測し、その周波数差と補正が施された流量係数とを用いた演算を行なって流体の瞬間流量値を算出し、その瞬間流量値に基づいて流体の流量値を得るようにしてもよい。
【００２６】
また、上記の補正値は、圧力変動が計測される毎に、その圧力変動の周期や振幅に対応して最適な値を算出するようにしてもよく、あるいは流体の圧力変動に対応した複数種類の補正値をあらかじめ定めておき、その補正値のうちから、そのとき計測された圧力変動に対応した補正値を選出し、それを用いて流量係数に補正を施すようにしてもよい。いずれにしても、圧力変動に対応して、流量値の有意な誤差（または不確からしさ）を許容誤差（または許容不確からしさ）の範囲内にまで抑制することができるような補正値を求めて、その補正値を、流速に対応した流量係数に対して加算または減算あるいは乗算または除算するなどして流量係数に補正を施すようにする。
【００２７】
また、一度の計測あたりに上流側から下流側への伝播時間の計測とその逆に下流側から上流側への伝播時間の計測との両方を行ない、その伝播時間差を求めて、その伝播時間差に対応して上記の流量係数を求めてもよく、上流側から下流側への伝播時間に対応して一つの流量係数を求め、下流側から上流側への伝播時間に対応して前記とは別個に流量係数を求めるようにしてもよい。
【００２８】
また、流量値の所定計測回数ごとの平均値を求めることで、流量値のデータ量をさらに少なくすることなども可能である。
【００２９】
【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詳細に説明する。図１は本実施の形態のガスメータの概要構成を示す図である。このガスメータは、ガスに対して超音波を上流側から下流側へと伝播させることと下流側から上流側へと伝播させることとを一組としてその一組を１度の計測タイミングごとに実行する超音波伝播部１０と、上流側から下流側への超音波の伝播時間Ｔ1と下流側から上流側への超音波の伝播時間Ｔ2とを計測する伝播時間計測部１００と、伝播時間Ｔ1，Ｔ2を用いて流速値ｖ＝α（１／Ｔ1−１／Ｔ2）（ここで、αは流路によって決まる定数）を演算し、その流速値ｖに対応した流量係数ｋを求め、その流量係数ｋが流量係数補正部７００によって補正を施されて得られた流量係数（ｋ＋δｋ）と流速値ｖとを乗算する演算を行なうことにより、ガスの瞬間流量値ｑを得て、さらにその瞬間流量値ｑを所定の計測回数ごとに合算してその平均値を求めて流量計測値Ｑを得る流量値演算部２００と、その流量計測値Ｑを積算（ΣＱ）する流量値積算部３００と、流量計測値Ｑを所定の計測回数分に亘ってインクリメントしながら時系列的に記憶すると共に流量計測値Ｑの積算値（流量積算値ΣＱ）を記憶する流量値記憶部４００と、その流量値記憶部４００に記憶された流量計測値Ｑおよび流量積算値ΣＱを読み出す流量計測値読出部５００と、ガスの圧力変動の周期（ｆ）および振幅（ａ）を検知する圧力変動計測部６００と、圧力変動の周期および振幅に対応して流量係数の補正値（δｋ）を算出する流量係数補正部７００とを備えている。
【００３０】
ここで、このガスメータは、上記の他にも遮断弁装置やそのテスト遮断を行なうテスト遮断装置、あるいは微少漏洩検知装置（いずれも図示省略）など、ガスメータとして必要な各種の装置や制御回路なども備えていることは言うまでもないが、そのような種々の装置等の構成は本発明に関する主要な機能やそれを実行するための構成とは直接的な関係性が低いので、それらの詳細な説明については省略する。
【００３１】
さらに詳細には、超音波伝播部１０は、導通路１０３を流れるガスに対して超音波を間欠的に伝播させる超音波送／受信機器１０１ａ，１０１ｂを備えている。超音波送／受信機器１０１ａ，１０１ｂは一度の計測デューティ当たりに所定の頻度で超音波を間欠的に伝播させるものである。なお、導通路１０３、超音波送／受信機器１０１ａ，１０１ｂは、ハードウェアとしては従来の一般的なものを用いても構わない。
【００３２】
伝播時間計測部１００は、前記の超音波送／受信機器１０１ａ，１０１ｂを駆動して、ガスの流れに対する上／下量両方向での超音波の伝播時間Ｔ1，Ｔ2を計測するものである。
【００３３】
流量値演算部２００は、前記の伝播時間計測部１００によって伝播時間Ｔ１，Ｔ２の一組が計測されるごとに、その伝播時間から求められる流速値ｖに対応した流量係数ｋを、それらの対応関係の情報が予め設定されたテーブル（図示省略）に基づいて求める。こうして求められた流量係数ｋは、後述するように流量係数補正部７００によって圧力変動に対応して求められた補正値δｋによる補正を施される（ｋ＋δｋ）。その補正された流量係数ｋ＋δｋと流速値ｖとを乗算する演算を行なうことによって（ｖ×（ｋ＋δｋ）＝ｑ）、そのときの計測デューティにおけるガスの瞬間流量値ｑが得られる。さらに、その瞬間流量値ｑの所定回数ごとの計測値の平均を求めて流量計測値Ｑが得られる。
【００３４】
流量値積算部３００は、流量値演算部２００によって得られた流量計測値Ｑを積算して流量積算値ΣＱを得るものである。すなわち、この流量値積算部３００は、流量値演算部２００によって流量計測値Ｑが新たに演算されてそのデータが伝送されて来ると、その新たな流量計測値Ｑのデータを、それまで記憶していた流量積算値ΣＱに加算する。こうして流量値積算部３００は、新たな流量計測値Ｑが伝送されて来ると、その流量計測値Ｑをそれまでの流量積算値ΣＱの値に加算して、流量積算値ΣＱの値を順次にインクリメントして行く。
【００３５】
流量値記憶部４００は、前記の流量値演算部２００によって得られた流量計測値ＱのデータをＲＡＭのような記憶デバイス（図示省略）に時系列的に所定の計測回数に亘ってインクリメントしながら記憶すると共に、最新の流量積算値ΣＱのデータを記憶するものである。それらのデータは、例えばガスメータの検針が行なわれる１か月ごとに読み出された後に消去されるようにしてもよく、あるいは、例えばデータ消去命令が入力されるまでは常に書込／読出可能に保持されるようにしてもよい。いずれにしても、この流量値記憶部４００に時系列的に記憶された流量計測値Ｑのデータおよび流量積算値ΣＱのデータは、ガス管理者や検針担当者あるいはユーザによって必要に応じて読み出されて、ガスの使用状況やガス漏洩の発生の有無を確認するためなどに適用されることを意図して記憶されるものである。
【００３６】
流量計測値読出部５００は、ガス管理者やユーザによって操作されて、流量値記憶部４００に記憶された流量計測値Ｑや流量積算値ΣＱを読み出すためのものである。この流量計測値読出部５００は、例えば１か月ごとに行なわれるガスメータ検針の際に検針担当者によってハンディーターミナル（図示省略）に接続されて流量計測値Ｑや流量積算値ΣＱを読み出すようにしてもよく、あるいはガスメータに通信装置および通信回線等（いずれも図示省略）を接続し、その通信回線等を介して読み出して、それを中央監視センターへ送出し、中央監視センターで流量計測値Ｑや流量積算値ΣＱを遠隔操作的にモニタリングできるようにしてもよい。その読み出しのデータ的な手法それ自体については、ＲＡＭのような記憶デバイスに時系列的に記憶されているデータを所望に応じて読み出す一般的な手法を用いればよいことは言うまでもない。
【００３７】
圧力変動計測部６００は、ガス中に発生する短周期の脈動や長周期のうねりのような流量変動の発生に伴う圧力変動を、例えば圧力センサ６０１のような検知部品によって検知し、その圧力変動の周期または周波数（ｆ）および振幅（ａ）を計測する。ここでは、一例として周波数（ｆ）を計測する場合について説明しているが、物理的には周波数（ｆ）の逆数である周期（τ＝１／ｆ）を計測するようにしてもよいことは言うまでもない。
【００３８】
この圧力変動計測部６００は、さらに詳細には、例えば図４に模式的に示したように、圧力変動の波形（Ｐ（ｔ）；図４（Ａ））の自己相関関数を求め、それをフーリエ変換して、圧力変動の波形のパワースペクトル密度（Φ（ｆ）；図４（Ｂ））を得ることによって、そのとき計測された圧力変動の波形に含まれている脈動やうねりの周期（τ）または周波数（ｆ）および振幅（ａ）を求めることができる。例えば図４の一例では、図４（Ｂ）に示したように、低周波数（ｆs＝１／τs ）のうねりのスペクトルΦ（ｆs ）と、高周波数（ｆp＝１／τp ）の脈動のスペクトルΦ（ｆp ）とが、顕著なピークとして現れているから、これらのピークの存在に基づいて、脈動やうねりの周波数（ｆ）を求めることができる。また、パワースペクトル密度Φ（ｆ）の値は一般に振動エネルギー密度を表しているから、このパワースペクトル密度Φ（ｆ）と周波数（ｆ）とに基づいて、脈動やうねりの振幅（ａ）を求めることができる。ただし、脈動やうねりの周期（τ）または周波数（ｆ）および振幅（ａ）を求める具体的な手法は、これのみには限定されないことは言うまでもない。
【００３９】
流量係数補正部７００は、圧力変動計測部６００によって脈動やうねりのような圧力変動の発生が検知されると、その脈動やうねりなどの圧力変動が発生した場合に生じることが想定される有意な誤差（または不確かさ）を、流量係数を補正することによって所定の誤差（または不確かさ）以下にまで抑え込むことができるような補正値δｋを算出し、その補正値δｋを用いた補正を流量係数ｋに施す。この補正値δｋは、本実施の形態では流量係数ｋに対して加算（または減算）することによって、その流量係数ｋを補正するものとしたが、流量係数ｋに対して乗算（または除算）することによってその流量係数ｋを補正するものとしてもよい。
【００４０】
この補正値δｋは、統計的（経験則的または実験則的）な手法によって、圧力変動の周期（τ）または周波数（ｆ）および振幅（ａ）の組み合わせの複数種類のパターンのそれぞれに対応した最適な補正値δｋを、あらかじめ定めておき、その複数種類の補正値δｋのうちから、伝播時間計測部１００による伝播時間の計測と共に圧力変動計測部６００によって計測された圧力変動の周期（τ）または周波数（ｆ）および振幅（ａ）の組み合わせに最も合致した補正値δｋを選出することによって、求めるようにすることができる。
【００４１】
あるいは、伝播時間計測部１００による伝播時間の計測と共に圧力変動計測部６００によって計測された圧力変動の値（ΔＰ）に対応して、その圧力変動に起因して生じる流速値ｖの誤差Δｖを所定の値以下にまで抑制することができるような補正値δｋを、その都度（１回の流速計測ごとに）、算出することも可能である。
【００４２】
さらに詳細には、統計的な手法によれば、まず圧力変動が実質的に皆無であるという条件下での流速値ｖ0を計測しておく。そして、周波数（ｆ）および振幅（ａ）を一定の範囲内に設定して圧力変動を生じさせた条件下で、このガスメータによる流速値ｖの計測を統計的に十分な回数（Ｎ回，Ｎ＞＞１）に亘って試行する実験を行って、そのＮ回の計測で得られた流速値ｖの発生頻度から、図５に示したような確率密度分布（確率密度関数）Ｐ（ｖ）のグラフを得る。この確率密度関数の例えばピーク値ＰMAXに対応する流速（あるいは確率密度分布のグラフの全面積の重心の流速値）ｖmodeを求めて、このｖmodeと圧力変動が皆無の場合の流速値ｖ0との差Δｖ（＝ｖmode−ｖ0）を、周波数がｆで振幅がａの圧力変動がある場合に発生することが統計的に確かめられた流速値の誤差とすることができる。この図５の一例では、ｖmodeがｖ0よりも＋（正）方向に偏位しているので、このときの流速の計測結果に発生する誤差は、＋方向にΔｖの大きさのものであることが、統計的に確認されたことになる。
【００４３】
このようにして周波数がｆで振幅がａの圧力変動が生じているという条件下で誤差Δｖが発生することを確認したならば、次に、そのような誤差Δｖを例えば許容誤差（許容不確かさ）±１％以内のような所定の許容範囲内にまで抑制するための補正値δｋを求める。
【００４４】
例えば図５に示した一例では、誤差Δｖが＋方向に現れるものであるため、その＋方向の誤差Δｖを減少ないし解消するためには、その誤差Δｖに対応した数値を有する−方向の（負の）補正値δｋを流量係数ｋに加算ればよい。または、正の補正値δｋを流量係数ｋから減算すればよい。従って、そのような誤差Δｖの補正に最適な数値および極性を備えた補正値δｋを設定する。あるいは、流量係数ｋに対して乗算（または除算）することによってその流量係数ｋを補正することができるような補正値δｋを設定するようにしてもよい。図５の場合を一例に取ると、誤差Δｖが＋方向に現れるものであるため、その＋方向の誤差Δｖを減少ないし解消することができるような倍率（縮小率）を有する補正値δｋを流量係数ｋに乗算（または除算）すればよい。
【００４５】
いずれにしても、圧力変動の周波数（ｆ）および振幅（ａ）の組み合わせ（ｆ，ａ）を種々に変更して、その個々の場合のそれぞれについて、上記のような手法によって補正値δｋを設定することができる。
【００４６】
あるいは、圧力変動計測部６００によって検知された圧力変動の値に対応して補正値δｋをその都度算出するという手法によれば、上記のような統計的な手法によって、圧力変動の周波数（ｆ）および振幅（ａ）の組み合わせ（ｆ，ａ）とΔｖを抑制ないし解消できる最適な補正値δｋとの関数関係（δｋ＝Ｇ（ｆ，ａ））をあらかじめ確認し、その関数関係によって圧力変動（ｆ，ａ）に対応して最適な補正値δｋを算出することができる演算則Ｇ（ｆ，ａ）を設定しておく。そして、実際に発生している圧力変動の周波数（ｆ）および振幅（ａ）を圧力変動計測部６００によって計測し、その計測された周波数の値ｆおよび振幅の値ａを、演算則Ｇ（ｆ，ａ）に代入することにより、脈動やうねりのような圧力変動に起因した誤差Δｖを抑制ないし解消することができる最適な補正値δｋを、δｋ＝Ｇ（ｆ，ａ）なる演算によって算出することができる。
【００４７】
あるいは、圧力変動の周期（τ）と流速ｖの計測タイミングの周期（Ｔv）との関係と誤差の発生確率との連関に基づいて、流量係数の補正値δｋを求めることも可能である。すなわち、図６（Ａ）に模式的に示したように、±Ａという振幅を持った流量変動が生じている場合、圧力変動の周期（τ）に対して、流速ｖの計測タイミングの周期（Ｔv）が等しいか正数倍である場合には、圧力変動の周期と計測タイミングの周期とに位相差φがあると、その圧力変動に起因して、流速値ｖの計測値には常に＋または−のいずれか一方のみに偏った誤差が生じることになる。しかも、その誤差の偏りの大きさは、位相差φがτ／４に近いほど大きくなる。しかし、図６（Ｂ）に模式的に示したように、流速ｖの計測タイミングの周期（Ｔv）が、圧力変動の周期（τ）の偶数分の１、または圧力変動の周期（τ）の偶数分の１に圧力変動の周期（τ）の整数倍を加えたものである場合には（この場合ではＴv＝３τ／２）、圧力変動の周期と計測タイミングの周期とに位相差φがあると、流速値ｖの計測値には交互に＋方向の誤差と−方向の誤差とが交互に生じることになり、複数回の計測結果を合計または平均すれば、理論的には誤差成分が正と負とで打ち消し合うこととなる。
【００４８】
このように、理論的には、流速ｖの計測タイミングの周期（Ｔv）が圧力変動の周期（τ）に等しいか正数倍に近いほど、流速ｖの計測値には偏り誤差が生じやすくなり、計測タイミングの周期（Ｔv）が、圧力変動の周期（τ）の偶数分の１、または圧力変動の周期（τ）の偶数分の１に圧力変動の周期（τ）の整数倍を加えたものに近いほど、流速ｖの計測値には偏り誤差が生じない（打ち消される）ようになる傾向がある。そこで、このような傾向性に基づいて、実際に計測された圧力変動の周期（τ）が流速ｖの計測タイミングの周期（Ｔv）の正数倍に近いほど、またそのときのτとＴvとの位相差φがτ／４に近いほど、補正値δｋの大きさを大きくし、圧力変動の周期（τ）が流速ｖの計測タイミングの周期（Ｔv）の偶数分の１、または圧力変動の周期（τ）の偶数分の１に圧力変動の周期（τ）の整数倍を加えたものに近いほど、またそのときのτとＴvとの位相差φが０に近いほど、補正値δｋの大きさを小さくする。そしてそれらの中間の周期（例えばτ／３）や位相差（τ／４）の場合については、両極端の間の直線近似することなどによって、補正値δｋを算出するようにすればよい。
【００４９】
あるいは、演算則Ｇ（ｆ，ａ）は、上記のような統計的な手法を全く用いることなく設定することも可能である。ただし、この場合には、上記のような統計的な手法を部分的に用いて設定された演算則Ｇ（ｆ，ａ）を用いる場合とは、補正方法が若干異なったものとなる。
【００５０】
そのような手法を、図７に模式的に示したような周波数の三角波形で近似される流量変動（脈動）が生じている場合を一例に取って説明する。ある時刻ｔnに流速ｖの計測が行われたとする。このとき、計測対象のガスには周期がτで振幅がＡの脈動が生じているが、この脈動の発生に起因して、周期がほぼ等しいτで振幅がＡに対応した−ａの圧力変動（図示省略）が発生する。ここで、計測対象のガスが理想流体であると仮定すると、ベルヌーイの定理によりＡ＋ａ＝ｃｏｎｓｔ．であるから、Ａが正の値であるとすればａは負の値となる（極性の符号が逆になる）ので、このような点を踏まえて、ここでは圧力変動の振幅を−ａと表現してある。また、計測対象のガスを非圧縮性の理想流体であると仮定すれば、理論的には、圧力変動の周期は流量変動の周期（τ）と等しくなる。
【００５１】
このとき生じている脈動は、間接的に圧力変動として計測されるので、圧力変動の周期τと計測タイミングｔnとの位相差φを計測することによって、脈動の周期τと計測タイミングｔnとの位相差φを求めることができる。また、圧力変動の振幅ａを計測し、この振幅ａに基づいて脈動の振幅Ａを求めることができる。そして位相差φと脈動の振幅Ａとに基づいて、このとき脈動に起因して生じた誤差Δｖが求められる。さらに詳細には、このΔｖの大きさ（絶対値）は、Δｖ＝｛２Ａ／（τ／２）｝×φ＝４Ａ×φ／τによって算出することができる。なお、この式において、さらに、脈動の振幅Ａは圧力変動の振幅ａの関数（例えばＡ＝Π（ａ））として表することができるから、結局、脈動に起因して生じた誤差Δｖは、Δｖ＝４Π（ａ）×φ／τという、ａとφとτを用いた演算式によって算出することができる。ここで、Δｖの値が＋であるのか−であるのかについては、この時刻ｔnで圧力センサ６０１によって計測された圧力が正圧であるのか負圧であるのかによって検知することができる。あるいは圧力変動が正方向であるのか負方向であるのかによって検知することができる。例えば圧力変動が負であれば流量変動は正となり、圧力変動が正であれば流量変動は負となることは、上述した通りである。
【００５２】
上記のようにして推定される誤差Δｖを補正することができるような数値および極性（＋または−）の補正値δｋを、上記の圧力変動の周期τおよび振幅ａ，位相差φに基づいて算出することができる。
【００５４】
なお、補正値δｋの算出または選出の具体的な手法は、上記のようなもののみには限定されないことは言うまでもない。
【００５５】
上記のような補正値δを用いて補正された流量係数ｋ＋δｋは、流量値演算部２００で瞬間流量値ｑを算出する際に用いられる。なお、この圧力変動計測部６００によって脈動やうねりの発生、あるいはガス流量のしきい値以上の大幅な変動の発生が判定されると、それらが発生しないときの瞬間流量値ｑの計測頻度よりもさらに頻繁に流速値ｖの計測を行なうようにしてもよい。あるいは、脈動やガス流量の大幅な変動が発生していないときには、上記のような個々の流速値ｖごとにそれぞれ対応した流量係数ｋを求めることはせずに、一般的なガスメータと同様に所定回数ごとの計測値の平均を演算し、その平均値に対応した一つの流量係数を求めてその流量係数を平均値に乗算する演算を行なって流量値を得るようにし、脈動やうねりやガス流量のしきい値以上の大幅な変動が発生したことが判定された場合にのみ、上記のように個々の流速値ｖごとに対応した流量係数ｋを各々求め、さらにその流量係数を圧力変動に対応して補正を行って、その個々の流速値ｖとその一つ一つに対応した補正済みの流量係数ｋ＋δｋとの乗算を行なって瞬間流量値ｑを得るようにしてもよい。
【００５６】
次に、このガスメータにおけるガス流量の計測動作（流量計測方法）について説明する。図２，図３はその流量計測動作の流れの概要を示したものである。
【００５７】
所定の計測タイミングに至ると（Ｓｔｅｐ１；以下、Ｓ１のように略称）、伝搬時間計測部１００は所定の計測デューティ期間中にガスの伝搬時間Ｔ1，Ｔ2の間欠的な計測を行なう（Ｓ３）。またこのとき、計測回数の情報を担持するフラグＦの値に１を加算する（Ｓ２）。
【００５８】
一方、圧力変動計測部６００は、このときのガスの圧力変動の周期τおよび振幅ａを計測し（Ｓ４）、かつその圧力変動値ΔＰが所定のしきい値ΔＰｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ５）。このときΔＰがΔＰｔｈ未満であれば（Ｓ５のＮ）、流量値演算部２００は、圧力変動がない場合に対応して予め設定された伝搬時間Ｔ１，Ｔ2を用いた上記の演算；ｖ＝α（１／Ｔ1−１／Ｔ2）から求まる流速値ｖに対応する流量係数ｋを求める（Ｓ６）。そしてその流量係数ｋをそのまま流速値ｖに乗算する（掛け合わせる）演算を流量値演算部２００によって行なって、そのときの瞬間流量値ｑを算出する（Ｓ７）。
【００５９】
一方、ここでΔＰがΔＰｔｈ以上であれば（Ｓ５のＹ）、流量値演算部２００は、圧力変動の周期τおよび振幅ａに対応して予め設定された補正値δｋのテーブルまたは演算則δｋ＝Ｇ（ｆ，ａ）に基づいて、補正値δｋの値を選出または算出する（Ｓ８）。そしてその補正値δｋを用いてｋ＋δｋという演算を行うなどして流量係数ｋを補正する（Ｓ９）。そしてその補正が施された流量係数（ｋ＋δｋ）を流速値ｖに乗算する（ｖ×（ｋ＋δｋ））演算を行なって、瞬間流量値ｑを算出する（Ｓ１０）。
【００６０】
続いて、フラグＦが所定の計測回数Ｆｔｈに達していない場合には（Ｓ１１のＮ）、流量値演算部２００は、このとき計測された瞬間流量値ｑを一時的に記憶する（Ｓ１２）。フラグＦが所定の計測回数Ｆｔｈに達している場合には（Ｓ１１のＹ）、それまで一時的に記憶されていた所定の計測回数分の瞬間流量値ｑのデータを読み出して（Ｓ１３）、その平均値を取ることによって流量計測値Ｑを得る（Ｓ１４）。
【００６１】
続いて、流量値積算部３００が、流量値演算部２００によって新たに演算して得られた流量計測値Ｑを、それまでの流量積算値ΣＱにさらに積算する（Ｓ１５）。このようにして１つの流量計測値Ｑが積算されると、フラグＦをＦ＝０にリセットする（Ｓ１６）。また、Ｑの積算と並行して、流量計測値Ｑのデータを流量値記憶部４００がＲＡＭのような記憶デバイスに時系列的に記憶する（Ｓ１７）。
【００６２】
そして、ガス管理者やユーザによって流量計測値Ｑの読み出しの命令が入力されると（Ｓ１８のＹ）、流量計測値読出部５００が、流量値記憶部４００に記憶されている流量計測値Ｑを読み出す（Ｓ１９）。
【００６３】
以上のような動作が、このガスメータの使用期間中に繰り返し継続される。
【００６４】
なお、ガス圧力に大幅な変動や所定の変動パターンが発生したことが圧力変動計測部６００によって検知された場合にのみ、上記のＳ８〜Ｓ１４のような個々の瞬間流速値に対応した流量係数ｋを用いて流量計測値Ｑを得る手法を行うものとし、ガス圧力に大幅な変動や所定の変動パターンが発生しない場合には、所定の計測回数ごとの伝搬時間の平均値を算出し、その平均値に対応した流量係数を求めて、それを平均値に乗じて流量計測値を得るという一般的な手法を行うようにしてもよい。
【００６５】
また、本実施の形態では、個々の計測ごとの伝搬時間Ｔ1，Ｔ2に基づいて流速値ｖを算出し、そのｖに対応した流量係数ｋを求める場合について示したが、流量係数ｋを求める手法としてはこの他にも、伝搬時間差ΔＴ＝Ｔ2−Ｔ1を求め、そのΔＴに対応した流量係数ｋを、ｖの算出を経ることなく直接的に求めるようにしてもよい。
【００６６】
また、本実施の形態では流速値ｖごとに対応した流量係数ｋを各々求め、その個々の流速値ｖとその一つ一つに個々に対応した流量係数ｋを乗算する演算を行なって瞬間流量値ｑを得るようにしているが、１つの計測デューティ内で流量値ｖを例えば１０回程度計測し、その計測で得られた１０個の流速値ｖの平均値を取り、その平均値に対応した流量係数ｋを求め、その流量係数ｋに上記同様の圧力変動の周期および振幅に対応した補正を施して、その補正された流量係数ｖ流速値ｖの平均値とを乗算して瞬間流量値ｑを求めるようにすることなども可能であることは言うまでもない。ただしその場合には、１つの計測デューティ内での流速値ｖの計測回数としては、その回数の計測を行なっている間にガスの流速が頻繁あるいは大幅に変化したとしても、そのときの流速値ｖの平均値から求められた流量係数ｋを用いて算出されたガス流量の瞬間計測値ｑに、有意な誤差が生じない程度の計測回数とすることが望ましいことは言うまでもない。
【００６７】
また、本実施の形態では、圧力変動の周波数（ｆ）および振幅（ａ）の組み合わせ（ｆ，ａ）に対応してΔｖを抑制ないし解消できる最適な補正値δｋを得る（δｋ＝Ｇ（ｆ，ａ））ようにしているが、これのみには限定されないことは言うまでもない。この他にも、圧力変動の周波数（ｆ）および振幅（ａ）と補正前の流量ｖとの組み合わせ（ｆ，ａ，ｖ）に対応して、Δｖを抑制ないし解消できる最適な補正値δｋを得る（δｋ＝Ｇ（ｆ，ａ，ｖ））ようにしてもよい。すなわち、δｋを決定（算出）するパラメータとして補正前のｖをさらに追加し、そのｖの値が、あらかじめ定義しておいた複数段階の流量レベル（例えば第１の流量レベル；１≦ｖ＜５［Ｌ／ｓ］，第２の流量レベル；５≦ｖ＜１０［Ｌ／ｓ］，第３の流量レベル；１０≦ｖ＜３０［Ｌ／ｓ］…のように）のうちの、どの流量レベルにあるのかを評価して、そのｖの流量レベルに応じてあらかじめ定められているｆとａとの組み合わせとδｋとの関数関係（δｋ＝Ｇ（ｆ，ａ，ｖ＝ｖ））に基づいて、ガスの状態にさらに的確に対応した補正値δｋを得ることにより、Δｖをさらに確実に抑制ないし解消することができる。
【００６８】
また、上記の超音波伝播部１０および伝播時間計測部１００としては、時間差方式、位相差方式、シングアラウンド方式のものなどが適用可能である。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ガスのような流体の流速に対応して変化する音波の伝播時間を計測するごとに、その計測された伝播時間に対応した流量係数を求め、さらにその流量係数に対して圧力変動に対応した補正を施して、圧力変動に起因した誤差の補正も含めた流量係数を得て、その補正された流量係数を伝播時間に乗算する演算を行うなどして瞬間流量値を算出し、その瞬間流量値に基づいて流体の流量値を得るようにしたので、ガスなどの流体の流速が大幅に変化したり、流体中に脈動が生じるなどして流速が頻繁に変化しても、そのときの流量の計測結果に有意な誤差が生じることを解消することができる。しかも、その脈動やうねりなどに起因した誤差の補正に要する演算量や演算時間が膨大なものとなることを防いで、簡易な演算方法および短時間の演算時間を要するだけで、正確な補正を達成することができる。
【００７０】
また、間欠的に計測される個々の伝搬時間または流速に各々対応した流量係数を乗算する演算を行なって、個々の瞬間流量値を求め、さらにその個々の流量値の平均を求めるようにすることにより、その流量値のデータ量を少なくすることができるので、例えば計測結果の流量値のデータを記憶したり伝送したりする場合などに、そのデータの取扱いをさらに簡便なものとすることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るガスメータの概要構成を示す図である。
【図２】図１のガスメータにおける流量計測動作の概要を示すフローチャートである。
【図３】図１のガスメータにおける流量計測動作の概要を示すフローチャートである。
【図４】圧力変動計測部によって圧力変動の波形の周期および振幅を求める手法を模式的に示した図である。
【図５】確率密度分布（確率密度関数）を用いてΔｖおよび補正値δｋを求める統計的な手法を示した図である。
【図６】圧力変動の周期（τ）と流速ｖの計測タイミングの周期（Ｔv）との関係と誤差の発生確率との連関に基づいて、流量係数の補正値δｋを求める手法を示した図である。
【図７】統計的な手法以外による演算則Ｇ（ｆ，ａ）の求め方の基本的な手法の根拠を示した図である。
【符号の説明】
１０…超音波伝搬部、１００…伝搬時間計測部、２００…流量値演算部、３００…流量値積算部、４００…流量値記憶部、５００…流量計測値読出部、６００…圧力変動計測部、７００…流量係数補正部
【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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【図６】
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【図７】
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