(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流量値を計測する流量計測手段と、前記流量値を積算して前記流体の流量積算値を得る流量値積算手段とを有する流量計測装置において、
前記流量値を積算可能に保持し、新たに入力された流量値をそれまで保持していたカウンタ値に加算し、前記新たに入力された流量値を前記カウンタ値に加算した合計値が所定の積算桁上げしきい値以上に達すると、前記流量積算値のカウントアップを行うと共に、前記積算桁上げしきい値を越えた剰余の値を切り捨てて前記カウンタ値をゼロリセットする第１のバッファと、
前記剰余の値を保持し、それを所定のタイミングで前記第１のバッファにおけるカウンタ値に加算する第２のバッファと
を備えたことを特徴とする流量計測装置。
【請求項２】
前記第２のバッファは、前記保持していた剰余の値を、前記第１のバッファにおける積算値が所定の積算桁上げしきい値以上に達した際にその積算値にさらに加算して、その加算された合計値のうち前記積算桁上げしきい値を越えた剰余の値を新たに保持するものである
ことを特徴とする請求項１記載の流量計測装置。
【請求項３】
流体の流量値を計測する流量計測手段と、前記流量値を積算して前記流体の流量積算値を得る流量値積算手段とを有する流量計測装置において、
前記流量値を積算可能に保持し、新たに入力された流量値をそれまで保持していたカウンタ値に加算し、前記新たに入力された流量値を前記カウンタ値に加算した合計値が所定の積算桁上げしきい値以上に達すると、前記流量積算値のカウントアップを行うと共に、前記積算桁上げしきい値を越えた剰余の値を切り捨てて前記カウンタ値をゼロリセットする第１のバッファと、
前記剰余の値を積算し、その積算値が所定の剰余桁上げしきい値以上に達すると、前記流量積算値のカウントアップを行うと共に、前記剰余桁上げしきい値を越えた剰余の値を新たに積算可能に保持する第２のバッファとを備えた
ことを特徴とする流量計測装置。
【請求項４】
前記流体がガスであり、
前記流量計測手段が前記ガスの逆流側の流量を計測可能なものである
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装置を用いたガスメータ。
【請求項５】
前記流体がガスであり、
前記第１のバッファが前記逆流側の流量に対応してカウンタ値を減少可能なものである
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装置を用いたガスメータ。
【請求項６】
流体の流量値を計測する流量計測過程と、前記流量値を積算して前記流体の流量積算値を得る流量値積算過程とを有する流量計測方法において、
前記流量値を積算可能に保持し、新たに入力された流量値をそれまで保持していたカウンタ値に加算し、前記新たに入力された流量値を前記カウンタ値に加算した合計値が所定の積算桁上げしきい値以上に達すると、前記流量積算値のカウントアップを行うと共に、前記積算桁上げしきい値を越えた剰余の値を切り捨てて前記カウンタ値をゼロリセットする第１のバッファ過程と、
前記カウンタ値とは別に、前記剰余の値を保持し、それを所定のタイミングで前記第１のバッファにおけるカウンタ値に加算する第２のバッファ過程と
を備えたことを特徴とする流量計測方法。
【請求項７】
前記第２のバッファ過程は、前記積算して保持していた剰余の値を、前記第１のバッファにおける積算値が所定の積算桁上げしきい値以上に達した際にその積算値にさらに加算して、その加算された合計値のうち前記積算桁上げしきい値を越えた剰余の値を新たに保持するものである
ことを特徴とする請求項６記載の流量計測方法。
【請求項８】
流体の流量値を計測する流量計測過程と、前記流量値を積算して前記流体の流量積算値を得る流量値積算過程とを有する流量計測方法において、
前記流量値を積算可能に保持し、新たに入力された流量値をそれまで保持していたカウンタ値に加算し、前記新たに入力された流量値を前記カウンタ値に加算した合計値が所定の積算桁上げしきい値以上に達すると、前記流量積算値のカウントアップを行うと共に、前記積算桁上げしきい値を越えた剰余の値を切り捨てて前記カウンタ値をゼロリセットする第１のバッファ過程と、
前記カウンタ値とは別に、前記剰余の値を積算し、その積算値が所定の剰余桁上げしきい値以上に達すると、前記流量積算値のカウントアップを行うと共に、前記剰余桁上げしきい値を越えた剰余の値を新たに積算可能に保持する第２のバッファ過程とを備えた
ことを特徴とする流量計測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体中に発生する脈動等に起因した誤差を抑制して、さらに正確な流量計測を可能とする流量計測装置およびガスメータならびに流量計測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ガスのような計測対象の流体の瞬時流量を間欠的なタイミングごとに計測し、その瞬時流量値を積算するガスメータをはじめとした種々の流量計測装置が提案されている。ここで、計測対象の流体の瞬時流速を計測し、その流速値に基づいて瞬時流量の値を得るものもあるが、流量値は流速値にその流れの断面積を積算すれば容易に得られるので、説明の簡潔化のために、流速も流量という物理量として含めて述べるものとする。
【０００３】
このような、いわゆる推量式の流量計測装置は、瞬時流量を精確に計測可能であり、しかもそのセンサ等による計測値の出力が電子的なデータ化に馴染みやすいといった特質を備えていることから、近年のマイクロコンピュータを用いた流量計測装置に好適な技術として注目されている。
【０００４】
ところが、導管を経由して供給される都市ガスなどの流体には、いわゆる脈動と呼ばれるような圧力変動が生じることがある。これに起因して、ガスメータ等の流量計測装置では、ガスの流れが停止状態であるにも関わらず、脈動を誤検知して、流量計測値を僅かずつ増加させてしまう場合があった。また、ガスの流れがが停止状態の場合以外に、比較的低流量の流れがある場合でも、脈動が発生するとそれに起因した計測誤差が流量計測値に生じる場合があった。
【０００５】
そこで、このような不都合を解消するために、例えば特開平８−１３６２９８号公報に開示されたような発明が提案されている。これは、流れの所定の方向（順方向）とは逆方向の流量も計測できるようにして、脈動に起因して流体に小さな繰り返しの位置偏位（振動）が生じても、それに起因した順方向の計測値と逆方向の計測値とが＋値と−値とで相殺されるようにする、というものである。
【０００６】
このような技術を採用することにより、ガスのような流体の流れが停止状態のときに脈動が発生しても、それに起因した誤差が流量計測値に混入することを、その脈動自体の順方向（＋）と逆方向（−）との振動によって相殺して解消することができるものと考えられた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような技術を採用したにも関わらず、脈動が発生した際にその脈動に起因した誤差が流量計測値に混入する場合があることを、本発明者らは種々の実験およびその解析等により確認した。
【０００８】
すなわち、例えば実際のガスメータのような流量計測装置における流量計測では、脈動自体の順方向（＋）と逆方向（−）との振動をそれぞれ流量値として＋の値と−の値とにカウントし、それらを相殺させることによって脈動に起因した流量値の計測誤差を解消するという対策を講じているにも関わらず、脈動の発生に起因した計測誤差が発生（混入）する場合があるという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、特開平８−１３６２９８号公報に提案されたような対策を講じているにも関わらず、流体中の脈動の発生に起因して流量計測誤差が発生することを解消して、流体の精確な積算流量値の計測を可能とする流量計測装置およびガスメータならびに流量計測方法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装置またはガスメータは、流体の流量値を計測する流量計測手段と、前記流量値を積算して前記流体の流量積算値を得る流量値積算手段とを有する流量計測装置において、前記流量値を積算可能に保持し、新たに入力された流量値をそれまで保持していたカウンタ値に加算し、前記新たに入力された流量値を前記カウンタ値に加算した合計値が所定の積算桁上げしきい値以上に達すると、前記流量積算値のカウントアップを行うと共に、前記積算桁上げしきい値を越えた剰余の値を切り捨てて前記カウンタ値をゼロリセットする第１のバッファと、前記剰余の値を保持し、それを所定のタイミングで前記第１のバッファにおけるカウンタ値に加算する第２のバッファとを備えている。
【００１１】
本発明による流量計測装置またはガスメータでは、第１のバッファにおけるカウンタ値が所定の積算桁上げしきい値以上の値に達して流量積算値のカウントアップが実行された際に、積算桁上げしきい値を越えた剰余の値を切り捨ててカウンタ値をゼロリセットする。これにより、その直後から次の計測タイミングに新たなカウンタ値が入力されるまでの間などに、脈動によるカウンタ値が第１のバッファのカウンタに入力されても、その脈動に起因して流量積算値がカウントアップされて誤差となるという確率を低くして、流量積算値誤における差の発生を抑制あるいは解消することができる。
【００１２】
しかも、第１のバッファにおける積算桁上げの際に切り捨てられた剰余の値は、第２のバッファに保持されて、所定のタイミングで第１のバッファにおけるカウンタ値に加算されるので、前記の第１のバッファにて一旦切り捨てられた剰余の値をその加算時に流量積算値のカウントアップに寄与させることができる。従って、第１のバッファにおける剰余の値の切り捨てに起因した流量積算値のマイナス側への誤差の発生といった不都合が生じることもない。
【００１３】
なお、さらに詳細には、前記第２のバッファは、前記保持していた剰余の値を、前記第１のバッファにおける積算値が所定の積算桁上げしきい値以上に達した際にその積算値にさらに加算して、その加算後の合計値のうち前記積算桁上げしきい値を越えた剰余の値を新たに保持するものであるようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明による流量計測装置またはガスメータは、流体の流量値を計測する流量計測手段と、前記流量値を積算して前記流体の流量積算値を得る流量値積算手段とを有する流量計測装置において、前記流量値を積算可能に保持し、新たに入力された流量値をそれまで保持していたカウンタ値に加算し、前記新たに入力された流量値を前記カウンタ値に加算した合計値が所定の積算桁上げしきい値以上に達すると、前記流量積算値のカウントアップを行うと共に、前記積算桁上げしきい値を越えた剰余の値を切り捨てて前記カウンタ値をゼロリセットする第１のバッファと、前記剰余の値を積算し、その積算値が所定の剰余桁上げしきい値以上に達すると、前記流量積算値のカウントアップを行うと共に、前記剰余桁上げしきい値を越えた剰余の値を新たに積算可能に保持する第２のバッファとを備えている。
【００１５】
本発明による流量計測装置またはガスメータでは、上述のように、積算桁上げが実行された後にに脈動によるカウンタ値が第１のバッファのカウンタに入力されても、その脈動に起因して流量積算値がカウントアップされて誤差となるという確率を低くして、誤差の発生を抑制あるいは解消することができる。しかも、第２のバッファは第１のバッファにて切り捨てられた剰余の値を積算しつつ保持し、その積算値が所定の剰余桁上げしきい値を越えると、流量積算値のカウントアップを前記の第１のバッファによるカウントアップとは別系統で行うことにより、第１のバッファにて一旦切り捨てられた剰余の値を流量積算値のカウントアップに寄与させることができる。従って、第１のバッファにおける剰余の値の切り捨てに起因した流量積算値のマイナス側への誤差の発生といった不都合が生じることもない。
【００１６】
ここで、前記流体がガスであり、前記流量計測手段が前記ガスの逆流側の流量を計測可能なものとしてもよく、あるいは前記第１のバッファが前記逆流側の流量に対応してカウンタ値を減少可能なものとしてもよい。
【００１７】
本発明による流量計測方法は、流体の流量値を計測する流量計測過程と、前記流量値を積算して前記流体の流量積算値を得る流量値積算過程とを有する流量計測方法において、前記流量値を積算可能に保持し、新たに入力された流量値をそれまで保持していたカウンタ値に加算し、前記新たに入力された流量値を前記カウンタ値に加算した合計値が所定の積算桁上げしきい値以上に達すると、前記流量積算値のカウントアップを行うと共に、前記積算桁上げしきい値を越えた剰余の値を切り捨てて前記カウンタ値をゼロリセットする第１のバッファ過程と、前記カウンタ値とは別に、前記剰余の値を保持し、それを所定のタイミングで前記第１のバッファにおけるカウンタ値に加算する第２のバッファ過程とを備えている。
【００１８】
なお、さらに詳細には、前記第２のバッファ過程は、前記積算して保持していた剰余の値を、前記第１のバッファにおける積算値が所定の積算桁上げしきい値以上に達した際にその積算値にさらに加算して、その加算後の合計値のうち前記積算桁上げしきい値を越えた剰余の値を新たに保持するものであるようにしてもよい。
【００１９】
また、本発明による流量計測方法は、流体の流量値を計測する流量計測過程と、前記流量値を積算して前記流体の流量積算値を得る流量値積算過程とを有する流量計測方法において、前記流量値を積算可能に保持し、新たに入力された流量値をそれまで保持していたカウンタ値に加算し、前記新たに入力された流量値を前記カウンタ値に加算した合計値が所定の積算桁上げしきい値以上に達すると、前記流量積算値のカウントアップを行うと共に、前記積算桁上げしきい値を越えた剰余の値を切り捨てて前記カウンタ値をゼロリセットする第１のバッファ過程と、前記カウンタ値とは別に、前記剰余の値を積算し、その積算値が所定の剰余桁上げしきい値以上に達すると、前記流量積算値のカウントアップを行うと共に、前記剰余桁上げしきい値を越えた剰余の値を新たに積算可能に保持する第２のバッファ過程とを備えている。
【００２０】
本発明による流量計測方法では、上述の本発明による流量計測装置と同様に、脈動に起因して流量積算値がカウントアップされて誤差となるという確率を低くして、流量積算値誤における差の発生を抑制あるいは解消することができる。
【００２１】
しかも、上述の本発明による流量計測装置と同様に、第１のバッファにおける剰余の値の切り捨てに起因した流量積算値のマイナス側への誤差の発生といった不都合が生じることもなく、正確な流量積算値を得ることが可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施の形態に係る流量計測装置であるガスメータの概要構成を表す図である。なお、本発明に係る流量計測方法は、本発明に係る流量計測装置によって具現化されるものであるから、以下にそれも併せて説明する。
【００２４】
このガスメータは、脈動の圧力変化に起因したガスの順／逆両方向の変位（振動）を計測可能な流量計測部１と、第１のバッファ２１および第２のバッファ２２を備えた流量値積算部２と、流量積算値記憶部３とから、その主要部が構成されている。
【００２５】
流量計測部１は、例えば本願出願人等により特開平８−１３６２９８号公報に提案されているようなガスの流れの順／逆両方向の変位（振動）を線形的に精確に計測可能な熱式フローセンサが好適である。その他にも、例えば超音波伝搬方式の流量計測器や、所定間隔を隔てた位置に配置された圧力センサごとで計測される圧力差に基づいて流量を計測する差圧式流量計測器などのような、いわゆる推量式の流量計測機器のうち、特に脈動の圧力変化に起因したガスの流れの順／逆両方向の変位（振動）を線形的に精確に計測可能なものが好適である。
【００２６】
この流量計測部１では、熱式フローセンサのような流量計測器によってガスの流量に対応した電気信号が発振されると、それをＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換するなどして、デジタル信号化された流量値のデータとして出力する。
【００２７】
流量値積算部２は、第１のバッファ２１および第２のバッファ２２を備えており、流量計測部１から送られてきた流量値データをまず第１のバッファ２１で受けて、その流量値を積算して行く。このとき、第１のバッファ２１における積算値は、流量値データが順方向の流れに対応した正（＋）の流量値の場合には増大することとなる。また流量値データが逆方向の流れに対応した負（−）の流量値の場合には減少することとなる。従って、一般に脈動が発生した場合には、それに起因して流量値が順方向に対応した正の値（＋）と逆方向に対応した負の値（−）とで振動するので、この第１のバッファ２１における積算値が正／負で相殺されることとなり、このときのカウンタ値は実質的に変化しない。すなわち脈動に起因した誤差がカウンタ値に発生することがない。
【００２８】
しかも、この第１のバッファ２１では、次々に流量計測部１から送られて来る流量値を積算してカウンタ値をインクリメントして行き、その積算値が所定の積算桁上げしきい値以上に達すると、流量積算値を１単位量ずつカウントアップすると共に、そのとき積算桁上げしきい値を越えた剰余の値を切り捨ててカウンタ値をゼロリセットする。そしてその切り捨てられた剰余の値は、第２のバッファ２２が積算可能に保持する。
【００２９】
従って、この第１のバッファ２１におけるカウンタ値が所定の積算桁上げしきい値に近い値となる確率を低いものに抑えることができる。その結果、脈動の正方向の値がカウンタ値に誤差的に積算されて流量積算値の不本意なカウントアップが行われることを抑制あるいは解消することができる。
【００３０】
例えば、流量計測部１から送られて来る流量値データが０．１［Ｌ／ｈ］（リットル／時）単位で積算可能に設定されており、積算桁上げしきい値が１［Ｌ／ｈ］に設定されている場合を一例に取ると、この第１のバッファ２１で保持されているカウンタ値が０．８であるときに、次のタイミングで流量値０．８が流量計測部１から送られて来ると、その積算値は合計１．６となる。従って、従来ではカウンタ値として残っていた剰余の値０．６に脈動の０．４［Ｌ／ｈ］が積算されて０．６＋０．４＝１．０となり、不本意な（誤差的な）桁上げが生じていた。しかし、本実施の形態に係る第１のバッファ２１によれば、第１のバッファ２１における積算値が積算しきい値である１［Ｌ／ｈ］を越えた値に達して、１桁のカウントアップ（桁上げ）が実行された後に、その１［Ｌ／ｈ］を越えた剰余の値０．６（＝１．６−１．０）を、カウンタ値として残さずにゼロリセットする（カウンタ値を０にする）。これにより、脈動に起因した０．４［Ｌ／ｈ］などの流量値が第１のバッファ２１の桁上げ後のカウンタ値に積算されても、そのカウンタ値は（０＋０．４＝）０．４となるだけであるから、脈動に起因した不本意な桁上げ（流量積算値の誤差的あるいは外乱的なカウントアップ）を解消することができる。
【００３１】
そしてさらに、第１のバッファ２１にて桁上げが行われた際に、その第１のバッファ２１のカウンタ１０１で一旦切り捨てられた剰余の値は、切り捨てられたままで終わることなく、第２のバッファ２２がその剰余の値を積算可能に保持し、その積算値が所定の剰余桁上げしきい値以上に達すると、流量積算値のカウントアップを行うと共に、そのときの剰余桁上げしきい値を越えた剰余の値を新たに積算可能に保持する。このとき第１のバッファ２１では、それ自身のカウンタ値をゼロリセットすることは上記の通りである。このように、第１のバッファ２１で一旦切り捨てられた剰余の値は最終的に第２のバッファ２２で剰余桁上げしきい値（ここでは１［Ｌ／ｈ］）に達するまで積算される。そしてその剰余桁上げしきい値に達すると、流量積算値が１単位量（ここでは１［Ｌ／ｈ］）カウントアップされる。このようにして、第１のバッファ２１で一旦切り捨てられた剰余の値は最終的に第２のバッファ２２で積算されて、最終的には流量積算値のカウントアップに盛り込まれるので、若干の時間差は生じるものの、実質的にはほとんど問題なく精確な流量積算値を得ることが可能となる。
【００３２】
上述のようにして得られた流量積算値のデータは、ＤＲＡＭあるいはＳＲＡＭなどの記憶素子を用いた流量積算値記憶部３に読み出し可能に格納され、例えば所定の期日ごとに、いわゆるガス使用量として読み出される。
【００３３】
次に、本実施の形態に係るガスメータにおける、特に流量値積算部２の作用について説明する。
【００３４】
例えば流量計測部１が６秒ごとなど所定のタイミングごとに０．１［Ｌ／ｈ］刻みで流量値のデータを出力可能に設定されており、第１のバッファ２１は０．１［Ｌ／ｈ］刻みで流量値を積算して０．１〜０．９［Ｌ／ｈ］の範囲の値をカウンタ値として保持可能に設定されており、第２のバッファ２２は０．１［Ｌ／ｈ］刻みで剰余の値を保持可能に設定されているものとする。また、脈動の圧力変動に起因した流量誤差の値は一般に０．４［Ｌ／ｈ］程度までのものが発生し得ると考えられるので、ここでは脈動に起因した誤差的（外乱的）な流量値を±０．４［Ｌ／ｈ］であるとする。
【００３５】
いま、ガスが例えば０．４［Ｌ／ｈ］定常的に流れているとする。この場合、所定のタイミングごとに０．４［Ｌ／ｈ］という流量値が次々に積算されるので、その積算値は０、０．４、０．８、１．２、１．６、２．０、２．４…となる。このとき、従来の一般的なバッファでは、図６に示すように、カウンタ値が０、０．４、０．８、０．２、０．６、０、０．４…となる。従って、従来のカウンタ２０１では、例えばガス中に振幅０．４［Ｌ／ｈ］相当の脈動が発生すると、前記のうちカウンタ値が０．８、０．６、の場合に、脈動の０．４［Ｌ／ｈ］が加算されて、その合計値はそれぞれ１．２、１．０となるので、それらいずれの場合でも、カウンタ２０１における積算値が積算しきい値（ここでは１［Ｌ／ｈ］）を越えた値となり、本来桁上げされるべきでないにも関わらず、脈動による流量値０．４［Ｌ／ｈ］の振幅の外乱に起因して流量積算値に桁上げが生じてしまうこととなる。そして一旦桁上げが実行されると、その後に負の値が入力されてもそれが前回の桁上げには反映されないので、従来のカウンタを用いた場合には、流量積算値が真値よりも多い値にカウントアップされてしまうといった現象が発生する確率が高くなっていた。
【００３６】
しかし、本実施の形態に係る流量値積算部２では、桁上げを実行した際にカウンタ値をリセットするように設定されているので、所定のタイミングごとに０．４［Ｌ／ｈ］という流量値が次々に積算されたときの第１のバッファ２１におけるカウンタ値は、図２に示すように、０、０．４、０．８、０、０．４、０．８、０、０．４、０．８…のようになり、０．８の場合を除いてはカウンタ値に脈動の値を加えても１［Ｌ／ｈ］を越えた値にはならない。しかも、実際にはカウンタ値がちょうど０．８になったときに脈動の流量値が積算されるという確率は正規分布に従うものとすると極めて低いので、第１のバッファにおいて従来のような不本意な桁上げが発生する確率を極めて低いものとすることができる。
【００３７】
なお、この第１のバッファ２１におけるカウンタ１０１の桁上げ時のゼロリセットによる効果は、脈動に起因した誤差的な流量値が例えば０．５［Ｌ／ｈ］のようにさらに大きな値である場合などに、さらに有効なものとなるものであることは言うまでもない。
【００３８】
しかも、第１のバッファ２１でカウンタ値をゼロリセットした際に切り捨てられた剰余の値は、第２のバッファ２２のカウンタ１０２に積算されつつ保持されて、最終的には流量積算値のカウントアップに反映されるので、上記のようにして第１のバッファ２１のカウンタ値を桁上げ時にゼロリセットしても、それに起因した流量積算値の精度が低下することもない。
【００３９】
このような第１のバッファ２１における剰余の値の切り捨てを行っても流量積算値の精度低下が生じないことは、図３に示すようなシミュレーションを一例に取って確認することができる。このシミュレーションは、１秒ごとの計測タイミングで毎回０．３［Ｌ／ｈ］が定常的に計測される場合についてシミュレートしたものである。なお、このシミュレーションでは、カウンタ値のゼロリセットが本来の流量積算値の精度を低下させるか否かについてを考察することが目的なので、そのシミュレートおよび考察の簡潔化を図るために、脈動に起因した流量値の外乱は加えていない。
【００４０】
このシミュレーションの結果によれば、本実施の形態に係る第１のバッファ２１および第２のバッファ２２を用いた流量積算値は、図４に実線で示すように推移する。一方、桁上げが実行されるごとにカウンタ値を一つずつ（１単位量ずつ）カウントアップすると共に剰余の値をカウンタ２０１に残すという、従来の一般的なバッファによる流量積算値は、図４に点線で示すように推移する。
【００４１】
これら両方のグラフを比較して見ると、途中で１〜３秒程度の遅れは生じるものの、流量積算値は２１秒以降で両者とも完全に一致するようになる。このような推移は所定の周期で繰り返される。このシミュレーションからも明らかなように、遅延は１〜３秒（計測タイミング１〜３回分）程度生じることもあり得るが、流量積算値は一般に少なくとも数分間や数日間のようなタイムスケールに亘って計測されるものであるから、数秒程度の遅延については実質的に計測精度の低下の要因となることはない。
【００４２】
このようにして、本実施の形態に係るガスメータによれば、計測対象であるガス中に脈動が発生しても、計測精度を低下させることなく、流量値の計測誤差の発生を解消して、流体の正確な流量積算値を得ることが可能となる。
【００４３】
なお、第２のバッファ２２は上記のようなもののみには限定されない。上記以外にも、第１のバッファ２１にて桁上げが行われる際ごとに、第１のバッファ２１のカウンタで前回切り捨てられた剰余の値を加算するようにしてもよい。すなわち、第１のバッファ２１のカウンタ１０１にて切り捨てられた剰余の値を第２のバッファ２２が次回の第１のバッファ２１における桁上げの際まで保持する。そして第１のバッファ２１における積算値が所定の積算桁上げしきい値以上に達すると、第２のバッファ２２はそれまで保持していた剰余の値を第１のバッファ２１の積算値にさらに加算すると共に、自身のカウンタ値をゼロリセットする。そして加算された合計値のうちの積算桁上げしきい値を越えた剰余の値を新たに保持する。一方、このとき第１のバッファ２１では、それ自身のカウンタ値をゼロリセットすることは上記の通りである。このようにすることによっても、第１のバッファ２１で一旦切り捨てられた剰余の値を第２のバッファ２２で積算し、それを最終的に第１のバッファ２１におけるカウントアップの際に再び盛り込んで、流量積算値のカウントアップに実質的に反映することができる。その結果、１カウントアップ分程度の若干の時間差が生じることはあり得るものの、実質的にはほとんど問題なく精確な流量積算値を得ることが可能である。
【００４４】
あるいは、例えば０．４［Ｌ／ｈ］のような脈動に起因して生じることが推定される流量値の誤差分をあらかじめ考慮に入れて、第１のバッファにおける積算桁上げしきい値を、上記のような１［Ｌ／ｈ］ではなく、例えば１．４［Ｌ／ｈ］に設定すると共に、第２のバッファにおける剰余桁上げしきい値を、前記の積算桁上げしきい値との兼ね合いで例えば０．６［Ｌ／ｈ］と設定し、その他の設定および機能については上記同様にして、流量積算値を得るようにしてもよい。このように設定した場合の一例として、流量値０．９［Ｌ／ｈ］の定常的なガス流量が計測される場合における流量積算値の推移についてのシミュレーションの結果を図５に示す。
【００４５】
第１のバッファでは、そのカウンタ値と新たに計測されて入力されて来る流量値との和が積算桁上げしきい値１．４［Ｌ／ｈ］を越えると、流量積算値を１つカウントアップ（桁上げ）すると共に、自身のカウンタ１０１をゼロリセットするように設定されているので、流量値０．９［Ｌ／ｈ］が定常的に入力されると、第１のバッファにおけるカウンタ値は０．９と０とを繰り返す。従って、このとき脈動に起因した０．４［Ｌ／ｈ］のような流量値の誤差分がいずれのタイミングで混入しても、０＋０．４＝０．４［Ｌ／ｈ］または０．９＋０．４＝１．３［Ｌ／ｈ］となるのであるから、いずれの場合でも積算桁上げしきい値１．４［Ｌ／ｈ］未満であり、流量積算値の誤差的な桁上げ（カウントアップ）が生じることは全くない。しかも、第１のバッファで桁上げ時にゼロリセットされて一旦切り捨てられた剰余の値は、第２のバッファで積算されて、その積算値が０．６［Ｌ／ｈ］以上の値に達するごとに積算流量値の桁上げ（カウントアップ）がそれに対応して１つずつ行われるので、積算桁上げしきい値を一般的な１［Ｌ／ｈ］とした場合の流量積算値の推移と比較して、途中での若干の遅れは生じるが、カウンタ値の書き換え回数（流量計測入力回数）の１２回目には、両者は完全に一致する。このような桁上げの手法によっても、実質的にはほとんど問題なく精確な流量積算値を得ることができる。しかも、どのような流量値が入力されても、脈動の誤差的な流量値に起因した不本意な桁上げが生じることが全くなくなる。その結果、計測対象であるガス中に脈動が発生しても、計測精度を低下させることなく、流量値の計測誤差の発生を解消して、流体の正確な流量積算値を得ることが可能となる。
【００４６】
なお、上記実施の形態では、本発明の技術をガスメータに適用した場合について述べたが、本発明の適用は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、例えば自動車用燃料やその他各種燃料等を気化して得られるガス用の流速メータ、化学プラント等に用いられる各種ガスの流量メータなどにも適用可能である。あるいは、水道水のような液体の流量を計測する水道メータなどにも適用可能である。例えば水道メータを通ってユーザ側へと供給される水流中に脈動的な流量の頻繁な変動などが生じる場合に、それに起因した計測誤差等を解消するためにも本発明の技術は適用可能である。
【００４７】
また、逆流の流量値の演算については、上記のような方式（構成および方法）の他にも、いわゆる相殺演算バッファと呼ばれる専用バッファの内部で順方向の流量値と相殺し、その結果の値を流量値積算用の専用カウンタにカウントアップするようにしてもよいことは言うまでもない。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１ないし３のいずれかに記載の流量計測装置または請求項４記載のガスメータあるいは請求項５ないし７のいずれかに記載の流量計測方法によれば、第１のバッファにおけるカウンタ値が所定の積算桁上げしきい値以上の値に達して流量積算値のカウントアップが実行された際に、積算桁上げしきい値を越えた剰余の値を切り捨ててカウンタ値をゼロリセットすることにより、計測対象である流体中に脈動が発生しても、それに起因した流量値の計測誤差の発生を解消して、流体の正確な流量積算値を得ることができるという効果を奏する。しかも、第１のバッファでゼロリセット時にカウンタ値から切り捨てた剰余の値を第２のバッファで保持して最終的に流量積算値のカウントアップに反映しているので、第１のバッファにおけるカウンタ値を桁上げ時にゼロリセットしても、それに起因した流量積算値の精度低下が生じることなく、流体の正確な流量積算値を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る流量計測装置であるガスメータの概要構成を表す図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るガスメータの流量値積算部におけるカウンタ値の推移の一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るガスメータにおけるカウンタ値のゼロリセットが本来の流量積算値の精度を低下させるか否かについてを考察するためのシミュレーションの一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るガスメータにおける流量積算値のシミュレーションによる推移の結果を示す図である。
【図５】積算桁上げしきい値を１．４［Ｌ／ｈ］に設定すると共に剰余桁上げしきい値を０．６［Ｌ／ｈ］と設定した場合について、その流量積算値の推移のシミュレーション結果を示す図である。
【図６】従来の一般的なバッファにおける流量積算値の推移のシミュレーション結果を示す図である。
【符号の説明】
１…流量計測部、２…流量値積算部、２１…第１のバッファ、２２…第２のバッファ、３…流量積算値記憶部
【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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