特許 5689249 超音波式ガスメータ及びその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5689249

(24)【登録日】2015年2月6日

(45)【発行日】2015年3月25日

(54)【発明の名称】超音波式ガスメータ及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

   G01F 3/22 20060101AFI20150305BHJP

   G01F 1/66 20060101ALI20150305BHJP

【ＦＩ】

   G01F3/22 B

   G01F1/66 101

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2010-121461(P2010-121461)

(22)【出願日】2010年5月27日

(65)【公開番号】特開2011-247755(P2011-247755A)

(43)【公開日】2011年12月8日

【審査請求日】2013年4月16日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】501418498

【氏名又は名称】矢崎エナジーシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145908

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 信雄

(72)【発明者】

【氏名】川島 定

【審査官】 公文代 康祐

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１８９２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２８８２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３４０７１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｆ １／６６

Ｇ０１Ｆ ３／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガス流路内に間欠的に超音波信号を送信する送信手段と、
前記超音波信号を受信する受信手段と、
前記送信手段により超音波信号が送信されてから、前記受信手段により超音波信号が受信されるまでの伝搬時間が所定時間範囲内であるかを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断された場合に、遮断弁を閉動作させて前記ガス流路におけるガスの流れを止める遮断手段と、
所定値以上の流量を初回検出してから規定時間経過後にガス消費の傾向を示すガス消費パターン、及び、流量区分毎の使用時間の少なくとも１つについて学習を開始する学習手段と、
前記学習手段による学習開始前において前記伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断されて遮断弁が閉動作された場合に、規定の装置から復帰許可電文の入力を要せず、復帰ボタンを押すことにより当該遮断弁を開動作させる復帰手段と、
前記学習手段による学習開始後において前記伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断されて遮断弁が閉動作された場合に、規定の装置から復帰許可電文が入力されずに復帰ボタンを押すことでは遮断弁が開動作されず、規定の装置から復帰許可電文が入力されて復帰ボタンが押されることにより遮断弁を開動作させる復帰禁止手段と、
を備えることを特徴とする超音波式ガスメータ。

【請求項2】

ガス流路内に間欠的に超音波信号を送信する送信工程と、
前記超音波信号を受信する受信工程と、
前記送信工程において超音波信号が送信されてから、前記受信工程において超音波信号が受信されるまでの伝搬時間が所定時間範囲内であるかを判断する判断工程と、
前記判断工程において前記伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断された場合に、遮断弁を閉動作させて前記ガス流路におけるガスの流れを止める遮断工程と、
所定値以上の流量を初回検出してから規定時間経過後にガス消費の傾向を示すガス消費パターン、及び、流量区分毎の使用時間の少なくとも１つについて学習を開始する学習工程と、
前記学習工程における学習開始前において前記伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断されて遮断弁が閉動作された場合に、規定の装置から復帰許可電文の入力を要せず、復帰ボタンを押すことにより当該遮断弁を開動作させる復帰工程と、
前記学習工程における学習開始後において前記伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断されて遮断弁が閉動作された場合に、規定の装置から復帰許可電文が入力されずに復帰ボタンを押すことでは遮断弁が開動作されず、規定の装置から復帰許可電文が入力されて復帰ボタンが押されることにより遮断弁を開動作させる復帰禁止工程と、
を有することを特徴とする超音波式ガスメータの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超音波式ガスメータ及びその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、超音波式流速センサを使用した超音波式ガスメータが提案されている（例えば、特許文献１）。上述した超音波式ガスメータは、ガス流路内に一定距離だけ離れて配置された超音波周波数で作動する例えば圧電式振動子からなる２つの音響トランスジューサによって超音波式流速センサを構成している。

【0003】

そして、一方のトランスジューサの発生する超音波信号を他方のトランスジューサに受信させる動作を行って超音波信号がトランスジューサ間で伝搬される伝搬時間を計測し、この計測した伝搬時間に基づいてガス流速を間欠的に求め、この流速にガス流路の断面積と間欠時間とを乗じて通過流量を求めている。さらに、この通過流量を積算して求めた積算流量を表示することによって、超音波式ガスメータを構成することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−２４２６５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

また、上記のような超音波式ガスメータでは、伝搬時間エラー遮断という機能がある。これは、測定対象となるガス以外のガスが流路内に侵入している場合、超音波式流速センサや電子回路等が故障した場合、及び、流路内に水が浸入した場合などに、伝搬時間が異常となることに基づいて、エラー判断してガスを遮断する機能である。また、伝搬時間エラーが発生すると超音波式ガスメータに設けられる復帰ボタンを押しても遮断弁は開動作せず、例えば作業員等が設定器を用いて復帰許可電文を超音波式ガスメータに送信して復帰ボタンを押すことにより遮断弁は開動作することとなる。このように、需要者が復帰ボタンを押すだけでは遮断弁を開動作させないようにすることで、簡易な復帰を禁止して安全性や計測性能について保護を図っている。

【0006】

しかし、従来の超音波式ガスメータが新築の一般住宅等に新規に設置された場合、伝搬時間エラーが発生してしまうことがあった。例えば、ガス調整器からガス器具までの間に設置されるガス栓や配管（フレキ管）は、製造工場からの出荷時においてヘリウムガスを用いた気密検査が行われる。そして、ガス栓や配管内にヘリウムガスが残留していた場合、このヘリウムガスが原因となり伝搬時間エラーが発生してしまう。特に、従来の超音波式ガスメータでは、伝搬時間エラーが発生すると復帰ボタンを押すだけでは遮断弁は開動作せず、設定器等を用いて伝搬時間エラー遮断を解除しなければならなくなる。このため、伝搬時間エラーの発生時に作業員が近くに居ればよいが、近くに居ない場合には一般住宅等に出向き、エラー解除する必要があり、工数増加の原因となっていた。

【0007】

そこで、伝搬時間エラー解除についても需要者が復帰ボタンを操作するだけで、簡易にエラー解除できるようにすることが考えられるが、この場合には安全性や計測性能について保護を図ることができなくなってしまう。

【0008】

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、安全性や計測性能について保護を図りつつ、伝搬時間エラーの解除による工数増加を抑制することが可能な超音波式ガスメータ及びその制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

また、本発明の超音波式ガスメータは、ガス流路内に間欠的に超音波信号を送信する送信手段と、超音波信号を受信する受信手段と、送信手段により超音波信号が送信されてから、受信手段により超音波信号が受信されるまでの伝搬時間が所定時間範囲内であるかを判断する判断手段と、判断手段により伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断された場合に、遮断弁を閉動作させてガス流路におけるガスの流れを止める遮断手段と、所定値以上の流量を初回検出してから規定時間経過後にガス消費の傾向を示すガス消費パターン、及び、流量区分毎の使用時間の少なくとも１つについて学習を開始する学習手段と、学習手段による学習開始前において伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断されて遮断弁が閉動作された場合に、規定の装置から復帰許可電文の入力を要せず、復帰ボタンを押すことにより当該遮断弁を開動作させる復帰手段と、学習手段による学習開始後において伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断されて遮断弁が閉動作された場合に、規定の装置から復帰許可電文が入力されずに復帰ボタンを押すことでは遮断弁が開動作されず、規定の装置から復帰許可電文が入力されて復帰ボタンが押されることにより遮断弁を開動作させる復帰禁止手段と、を備えることを特徴とする。

【0012】

また、本発明の超音波式ガスメータによれば、学習開始後において伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断されて遮断弁が閉動作された場合に、復帰ボタンを押すだけでは遮断弁が開動作されない状態にする。ここで、学習開始後はヘリウムガスがパージされないまま残留している可能性が極めて低い。よって、学習開始後には、超音波式流速センサや電子回路等が故障した場合、及び、流路内に水が浸入した場合などに、伝搬時間が異常となって遮断弁は閉じられることとなる。そして、弁開するためには規定の装置からの信号入力を必要とし、安全性や計測性能について保護を図ることができる。また、学習開始前において伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断されて遮断弁が閉動作された場合に、復帰ボタンを押すことにより遮断弁を開動作させる。このため、学習開始前というヘリウムガスがパージされないまま残留している可能性がある場合において遮断弁が閉じられた場合、弁開するためには規定の装置からの信号入力を必要とせず、復帰ボタンを押すことによって弁開できることとなる。よって、伝搬時間エラーの解除による工数増加につながらない。従って、安全性や計測性能について保護を図りつつ、伝搬時間エラーの解除による工数増加を抑制することができる。

【0017】

また、本発明の超音波式ガスメータの制御方法は、ガス流路内に間欠的に超音波信号を送信する送信工程と、超音波信号を受信する受信工程と、送信工程において超音波信号が送信されてから、受信工程において超音波信号が受信されるまでの伝搬時間が所定時間範囲内であるかを判断する判断工程と、判断工程において伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断された場合に、遮断弁を閉動作させてガス流路におけるガスの流れを止める遮断工程と、所定値以上の流量を初回検出してから規定時間経過後にガス消費の傾向を示すガス消費パターン、及び、流量区分毎の使用時間の少なくとも１つについて学習を開始する学習工程と、学習工程における学習開始前において伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断されて遮断弁が閉動作された場合に、規定の装置から復帰許可電文の入力を要せず、復帰ボタンを押すことにより当該遮断弁を開動作させる復帰工程と、学習工程における学習開始後において伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断されて遮断弁が閉動作された場合に、規定の装置から復帰許可電文が入力されずに復帰ボタンを押すことでは遮断弁が開動作されず、規定の装置から復帰許可電文が入力されて復帰ボタンが押されることにより遮断弁を開動作させる復帰禁止工程と、を有することを特徴とする。

【0018】

また、本発明の超音波式ガスメータの制御方法によれば、学習開始後において伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断されて遮断弁が閉動作された場合に、復帰ボタンを押すだけでは遮断弁が開動作されない状態にする。ここで、学習開始後はヘリウムガスがパージされないまま残留している可能性が極めて低い。よって、学習開始後には、超音波式流速センサや電子回路等が故障した場合、及び、流路内に水が浸入した場合などに、伝搬時間が異常となって遮断弁は閉じられることとなる。そして、弁開するためには規定の装置からの信号入力を必要とし、安全性や計測性能について保護を図ることができる。また、学習開始前において伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断されて遮断弁が閉動作された場合に、復帰ボタンを押すことにより遮断弁を開動作させる。このため、学習開始前というヘリウムガスがパージされないまま残留している可能性がある場合において遮断弁が閉じられた場合、弁開するためには規定の装置からの信号入力を必要とせず、復帰ボタンを押すことによって弁開できることとなる。よって、伝搬時間エラーの解除による工数増加につながらない。従って、安全性や計測性能について保護を図りつつ、伝搬時間エラーの解除による工数増加を抑制することができる。

【0019】

なお、上記規定の装置とは、ガス事業者が手に持って操作し、ガスメータに復帰許可電文を送受信できる設定器（ハンディターミナル）や、網制御装置を介して電話回線を通じて復帰許可電文を送受信できる集中監視システムのセンター設備等を意味する。ガスメータは、この復帰許可電文を受信すると復帰ボタンからの復帰信号入力待ち状態となり、その後、復帰ボタンが押されると遮断弁を復帰（弁開）する。

【発明の効果】

【0020】

本発明の超音波式ガスメータによれば、安全性や計測性能について保護を図りつつ、伝搬時間エラーの解除による工数増加を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施形態に係る超音波式ガスメータを示す構成図である。

【図2】図１に示したμＣＯＭの内部を示す構成図である。

【図3】本実施形態に係る超音波式ガスメータの制御方法を示すフローチャートであって、ガス遮断弁の弁閉に関する処理を示している。

【図4】本実施形態に係る超音波式ガスメータの制御方法を示すフローチャートであって、ガス遮断弁の弁開に関する処理を示している。

【図5】第２実施形態に係る超音波式ガスメータの制御方法を示すフローチャートであって、ガス遮断弁の弁閉に関する処理を示している。

【図6】第２実施形態に係る超音波式ガスメータの制御方法を示すフローチャートであって、ガス遮断弁の弁開に関する処理を示している。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る超音波式ガスメータを示す構成図である。同図に示す超音波式ガスメータ１は、ガス流路内に距離Ｌだけ離され、かつ、ガス流方向Ｙに対して角度θをなすように、互いに対向して配置された２つの音響トランスジューサ（送信手段，受信手段）ＴＤ１，ＴＤ２を有している。

【0023】

２つの音響トランスジューサＴＤ１，ＴＤ２は、超音波周波数で作動する例えば圧電式振動子から構成されている。ガス流路には、両音響トランスジューサＴＤ１，ＴＤ２の上流側に弁閉によってガス流路を遮断するガス遮断弁（遮断弁）１０が設けられている。

【0024】

各トランスジューサＴＤ１，ＴＤ２はトランスジューサインタフェース（Ｉ／Ｆ）回路１１ａ，１１ｂをそれぞれ介して送信回路１２及び受信回路１３に接続されている。送信回路１２は、マイクロコンピュータ（μＣＯＭ）１４の制御の下で、トランスジューサＴＤ１，ＴＤ２の一方を駆動して超音波信号を発生させる信号をパルスバーストの形で送信する。

【0025】

受信回路１３は、ガス流路を通過した超音波信号を受信した他方のトランスジューサＴＤ１，ＴＤ２からの信号を入力して超音波信号を所定の強さまで増幅する増幅器１３ａを内蔵している。この増幅器１３ａの増幅度は、μＣＯＭ１４によって調整することができる。また、μＣＯＭ１４には、表示器１５及び復帰ボタン１６が接続されている。

【0026】

図２は、図１に示したμＣＯＭ１４の内部を示す構成図である。μＣＯＭ１４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）１４ａ、ＣＰＵ１４ａ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ＲＯＭ１４ｂ、及び、ＣＰＵ１４ａ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ＲＡＭ１４ｃなどを内蔵している。また、これらはバスライン１４ｄによって互いに接続されている。

【0027】

また、ＣＰＵ１４ａは、伝搬時間エラー判断機能（判断手段）、伝搬時間エラー遮断機能（遮断手段）、伝搬時間エラー解除機能、及び、学習機能（学習手段）を有している。

【0028】

伝搬時間エラー判断機能は、一方のトランスジューサＴＤ１，ＴＤ２により超音波信号が送信されてから、他方のトランスジューサＴＤ１，ＴＤ２により超音波信号が受信されるまでの伝搬時間が所定時間範囲内であるかを判断する機能である。ここで、所定時間範囲とは、本実施形態において１６０μｓ以上３３０μｓ以下である。一般にガス流路内に測定対象となるガスが満たされている場合、伝搬時間は１６０μｓ以上３３０μｓ以下の範囲に収まる。

【0029】

一方、測定対象となるガス以外のガスが流路内に侵入している場合、超音波式流速センサや電子回路等が故障した場合、及び、流路内に水が浸入した場合などには、伝搬時間が１６０μｓ未満又は３３０μｓを超えることとなる。このため、ＣＰＵ１４ａは伝搬時間が所定時間範囲内であるかを判断することで異常状態であるか否かを判断することができる。

【0030】

なお、所定時間範囲を上記の如くした理由は以下の通りである。すなわち、流量１０ｍ^３の流量を有するＬＰガスの流れに逆らって超音波を送受信した場合、伝搬時間は３３０μｓを超えることがないからである。一方、流量１０ｍ^３の流量を有する空気の流れに沿って超音波を送受信した場合、伝搬時間は１６０μｓを下回ることがないからである。

【0031】

伝搬時間エラー遮断機能は、伝搬時間エラー判断機能により伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断された場合に、ガス遮断弁１０を閉動作させてガス流路におけるガスの流れを止める機能である。上記の如く異常状態においてガスを使用させると、安全面及び計測面について保護を図ることができなくなってしまう。このため、伝搬時間エラー遮断機能は、安全面及び計測面について保護を図るべく、ガス遮断弁１０を閉動作させる。

【0032】

伝搬時間エラー解除機能は、伝搬時間エラー遮断機能によりガス遮断弁１０が閉動作された場合に、設定器２０が接続されて復帰許可電文が入力され、且つ復帰ボタン１６が押されることによりガス遮断弁１０を開動作させる機能である。上記の異常状態においてガスの使用を確実に禁止するためには、需要者による復帰ボタン１６の操作のみによってガス遮断弁１０が弁開しないことが望ましい。異常状態の回復前に需要者の操作によってガスが再使用されてしまう可能性があるからである。このため、伝搬時間エラー解除機能は、例えば作業員が所持する設定器２０からの復帰許可電文の入力を経てガス遮断弁１０を開動作させることとしている。

【0033】

学習機能は、ガスの使用状態を学習する機能である。この学習機能は、超音波式ガスメータ１が設置され、２１Ｌ／ｈ（所定値）以上の流量を初回検出してから１時間（規定時間）経過後に実行される。ここで学習される内容は、ガス消費の傾向を示すガス消費パターンや流量区分毎のガス使用時間である。

【0034】

この学習機能は、学習時において１４日間ガス流量を監視し、この１４日間を前期３日と後期１１日とに分け、ガス遮断弁１０を弁閉動作させるための流量遮断値をガス消費パターンに応じて設定する。なお、上記流量遮断値には、合計流量の遮断値と、増加流量の遮断値とがある。また、学習機能は、流量区分毎のガス使用時間を監視し、ガス遮断弁１０を弁閉動作させるための連続使用遮断時間を流量区分毎に設定する。

【0035】

さらに、本実施形態において伝搬時間エラー遮断機能は、学習機能による学習開始前においては伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断された場合であっても、ガス遮断弁１０を閉動作させないこととしている。学習開始前においては、ガス調整器からガス器具までの間のガス栓や配管（フレキ管）内にヘリウムガスが残留しており、パージされていない可能性がある。このため、ガス遮断弁１０を閉動作させてしまうと、例えば作業員が超音波ガスメータ１の設置場所まで出向き、設定器２０を用いてガス遮断弁１０を開動作させることとなってしまう。しかし、本実施形態では学習開始前というヘリウムガスがパージされないまま残留している可能性がある場合において遮断弁は閉じないこととしている。これにより、設定器２０等を用いた解除を行う必要がなく、工数増加につながらないようにしている。

【0036】

なお、伝搬時間エラー遮断機能は、学習機能による学習開始後において伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断された場合、ガス遮断弁１０を閉動作させる。ここで、学習開始後はヘリウムガスがパージされないまま残留している可能性が極めて低い。よって、学習開始後には、超音波式流速センサや電子回路等が故障した場合、及び、流路内に水が浸入した場合などに、伝搬時間が異常となって遮断弁は閉じられることとなる。これにより、安全性や計測性能について保護を図ることができる。

【0037】

次に、本実施形態に係る超音波式ガスメータ１の詳細な動作を、フローチャートを参照して説明する。図３は、本実施形態に係る超音波式ガスメータ１の制御方法を示すフローチャートであって、ガス遮断弁１０の弁閉に関する処理を示している。

【0038】

図３に示すように、ＣＰＵ１４ａは、送信回路１２を制御してトランスジューサＩ／Ｆ回路１１ａ，１１ｂを動作させることによって、音響トランスジューサＴＤ１，ＴＤ２のいずれか一方から超音波信号を送信させる（Ｓ１）。次に、他方の音響トランスジューサＴＤ１，ＴＤ２は超音波信号を受信し（Ｓ２）、ＣＰＵ１４ａは、他方の音響トランスジューサＴＤ１，ＴＤ２により受信された超音波信号を増幅器１３ａによって所定強度まで増幅し、伝搬時間を算出する（Ｓ３）。なお、伝搬時間の算出は、ガスの流れに対して上流側からの超音波信号の送信、及び、下流側からの超音波信号の送信のそれぞれについて個別に行われる。

【0039】

その後、ＣＰＵ１４ａは、ステップＳ３において算出された伝搬時間が所定時間範囲内であるか否かを判断する（Ｓ４）。所定時間範囲内でないと判断した場合（Ｓ４：ＮＯ）、ＣＰＵ１４ａはカウンタ値をインクリメントさせ（Ｓ５）、カウンタ値が規定値以上であるか否かを判断する（Ｓ６）。ここで、規定値は例えば初期的に「１５」であって、可変の数であることが望ましい。

【0040】

カウンタ値が規定値以上でないと判断した場合（Ｓ６：ＮＯ）、処理はステップＳ１に移行する。一方、カウンタ値が規定値以上であると判断した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１４ａは学習前であるか否かを判断する（Ｓ７）。学習前でないと判断した場合（Ｓ７：ＮＯ）、ガス栓や配管（フレキ管）内にヘリウムガスが残留している可能性が少なく真の異常状態と判断できる。このため、ＣＰＵ１４ａは、安全性や計測性能について保護を図るべく、ガス遮断弁１０を閉動作させる（Ｓ８）。その後、図３に示す処理は終了する。

【0041】

一方、学習前であると判断した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、ガス栓や配管（フレキ管）内にヘリウムガスが残留している可能性があるため、真の異常状態でない可能性がある。このため、ＣＰＵ１４ａは、設定器２０等を用いた解除を行う必要がないようにするために、ガス遮断弁１０を閉動作させることなく、カウンタ値をリセットする（Ｓ９）。その後、図３に示す処理は終了する。

【0042】

ところで、伝搬時間が所定時間範囲内であると判断した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、伝搬時間は正常であることから、ＣＰＵ１４ａは、カウンタ値をリセットし（Ｓ９）、その後、図３に示す処理は終了する。

【0043】

図４は、本実施形態に係る超音波式ガスメータ１の制御方法を示すフローチャートであって、ガス遮断弁１０の弁開に関する処理を示している。図４に示すように、まずＣＰＵ１４ａは、設定器２０より復帰許可電文が入力されたか否かを判断する（Ｓ１１）。

【0044】

設定器２０より復帰許可電文が入力されていないと判断した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、入力されたと判断されるまで、この処理が繰り返される。一方、設定器２０より復帰許可電文が入力されたと判断した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１４ａは復帰ボタン１６が押下されたか否かを判断する（Ｓ１２）。復帰ボタン１６が押下されていないと判断した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、復帰ボタン１６が押下されたと判断されるまで、この処理が繰り返される。一方、復帰ボタン１６が押下されたと判断した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１４ａは、ガス遮断弁１０を開動作させる（Ｓ１３）。その後、図４に示す処理は終了する。

【0045】

このようにして、本実施形態に係る超音波式ガスメータ１及びその制御方法によれば、学習開始前においては伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断された場合であってもガス遮断弁１０を閉動作させない。このため、学習開始前というヘリウムガスがパージされないまま残留している可能性がある場合においてガス遮断弁１０は閉じないこととなる。よって、伝搬時間エラーの解除を行う必要が無く、工数増加につながらない。また、学習開始後において伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断された場合にガス遮断弁１０を閉動作させる。ここで、学習開始後はヘリウムガスがパージされないまま残留している可能性が極めて低い。よって、学習開始後には、超音波式流速センサや電子回路等が故障した場合、及び、流路内に水が浸入した場合などに、伝搬時間が異常となってガス遮断弁１０は閉じられることとなる。そして、弁開するためには規定の装置からの信号入力を必要とし、安全性や計測性能について保護を図ることができる。従って、安全性や計測性能について保護を図りつつ、伝搬時間エラーの解除による工数増加を抑制することができる。

【0046】

また、所定時間範囲は、１６０μｓ以上３３０μｓ以下である。ここで、流量１０ｍ^３の流量を有するＬＰガスの流れに逆らって超音波信号を送受信した場合、伝搬時間は３３０μｓを超えることはない。一方、流量１０ｍ^３の流量を有する空気の流れに沿って超音波信号を送受信した場合、伝搬時間は１６０μｓを下回ることがない。このため、流路がＬＰガスや空気で満たされている場合、伝搬時間は１６０μｓ以上３３０μｓ以下の範囲に収まる。よって、ＬＰガス向けの超音波式ガスメータにおいて、ヘリウムガスが侵入した場合、超音波式流速センサや電子回路等が故障した場合、及び、流路内に水が浸入した場合などに、伝搬時間が異常となることに基づいて、エラー判断して適切に伝搬時間エラーを判断することができる。

【0047】

次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る超音波式ガスメータ１及びその制御方法は、第１実施形態のものと同様であるが、処理内容が第１実施形態のものと異なっている。以下、相違点について説明する。

【0048】

第２実施形態に係る超音波式ガスメータ１は、学習前において伝搬時間が所定時間範囲内でない場合、ガス遮断弁１０の閉動作を禁止するのではなく、設定器２０を用いることなく復帰ボタン１６を押すだけで、ガス遮断弁１０を開動作させることとしている。

【0049】

次に、第２実施形態に係る超音波式ガスメータ１の詳細な動作を、フローチャートを参照して説明する。図５は、第２実施形態に係る超音波式ガスメータ１の制御方法を示すフローチャートであって、ガス遮断弁１０の弁閉に関する処理を示している。なお、図５に示すステップＳ３１〜Ｓ３６、及びステップＳ４０は、図３に示したステップＳ１〜Ｓ６、及びステップＳ１０と同様の処理であるため、説明を省略する。

【0050】

図５に示すように、カウンタ値が規定値以上であると判断した場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１４ａは学習前であるか否かを判断する（Ｓ２７）。学習前でないと判断した場合（Ｓ２７：ＮＯ）、ガス栓や配管内にヘリウムガスが残留している可能性が少なく真の異常状態と判断できる。このため、ＣＰＵ１４ａは、安全性や計測性能について保護を図るべく、ガス遮断弁１０を閉動作させる（Ｓ２８）。このとき、ＣＰＵ１４ａは、設定器２０からの復帰許可電文により弁開可能な第１弁閉状態として、ガス遮断弁１０を閉動作させる。その後、図５に示す処理は終了する。

【0051】

一方、学習前であると判断した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、ガス栓や配管内にヘリウムガスが残留している可能性があるため、真の異常状態でない可能性がある。このため、ＣＰＵ１４ａは、設定器２０を用いることなく復帰ボタン１６の操作のみによって弁開可能な第２弁閉状態として、ガス遮断弁１０を閉動作させる（Ｓ２９）。その後、図５に示す処理は終了する。

【0052】

図６は、第２実施形態に係る超音波式ガスメータ１の制御方法を示すフローチャートであって、ガス遮断弁１０の弁開に関する処理を示している。図６に示すように、まずＣＰＵ１４ａは、第１弁閉状態であるか否かを判断する（Ｓ３１）。第１弁閉状態であると判断した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１４ａは設定器２０より復帰許可電文が入力されたか否かを判断する（Ｓ３２）。

【0053】

設定器２０より復帰許可電文が入力されていないと判断した場合（Ｓ３２：ＮＯ）、入力されたと判断されるまで、この処理が繰り返される。一方、設定器２０より復帰許可電文が入力されたと判断した場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１４ａは復帰ボタン１６が押下されたか否かを判断する（Ｓ３３）。復帰ボタン１６が押下されていないと判断した場合（Ｓ３３：ＮＯ）、復帰ボタン１６が押下されたと判断されるまで、この処理が繰り返される。一方、復帰ボタン１６が押下されたと判断した場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１４ａは、ガス遮断弁１０を開動作させる（Ｓ３４）。その後、図６に示す処理は終了する。

【0054】

このように、第１弁閉状態においては、復帰ボタン１６を押しただけではガス遮断弁１０を開動作させず、ステップＳ３２の処理が復帰禁止手段として機能することとなる。

【0055】

一方、第１弁閉状態でないと判断した場合（Ｓ３１：ＮＯ）、第２弁閉状態であると判断できることから、ＣＰＵ１４ａは復帰ボタン１６が押下されたか否かを判断する（Ｓ３３）。復帰ボタン１６が押下されていないと判断した場合（Ｓ３３：ＮＯ）、復帰ボタン１６が押下されたと判断されるまで、この処理が繰り返される。一方、復帰ボタン１６が押下されたと判断した場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１４ａは、ガス遮断弁１０を開動作させる（Ｓ３４）。その後、図６に示す処理は終了する。

【0056】

このように、第２弁閉状態においては、復帰ボタン１６を押すことによりガス遮断弁１０を開動作させ、ステップＳ３３，Ｓ３４の処理が復帰手段として機能することとなる。

【0057】

このようにして、本実施形態に係る超音波式ガスメータ１及びその制御方法によれば、
学習開始後において伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断されてガス遮断弁１０が閉動作された場合に、復帰ボタンを押すだけではガス遮断弁１０が開動作されない状態にする。ここで、学習開始後はヘリウムガスがパージされないまま残留している可能性が極めて低い。よって、学習開始後には、超音波式流速センサや電子回路等が故障した場合、及び、流路内に水が浸入した場合などに、伝搬時間が異常となってガス遮断弁１０は閉じられることとなる。そして、弁開するためには設定器２０からの信号入力を必要とし、安全性や計測性能について保護を図ることができる。また、学習開始前において伝搬時間が所定時間範囲内でないと判断されてガス遮断弁１０が閉動作された場合に、復帰ボタン１６を押すことにより遮断弁を開動作させる。このため、学習開始前というヘリウムガスがパージされないまま残留している可能性がある場合においてガス遮断弁１０が閉じられた場合、弁開するためには設定器２０からの信号入力を必要とせず、復帰ボタン１６を押すことによって弁開できることとなる。よって、伝搬時間エラーの解除による工数増加につながらない。従って、安全性や計測性能について保護を図りつつ、伝搬時間エラーの解除による工数増加を抑制することができる。

【0058】

また、第１実施形態と同様に、ヘリウムガスが侵入した場合、超音波式流速センサや電子回路等が故障した場合、及び、流路内に水が浸入した場合などに、伝搬時間が異常となることに基づいて、エラー判断して適切に伝搬時間エラーを判断することができる。

【0059】

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、上記実施形態において各値は上記した値に限らず、適宜変更可能である。

【0060】

さらに、本実施形態では、ヘリウムガスの残留による工数増加を抑制することを目的としているが、ヘリウムガスに限らず、他のガスによる工数増加を抑制するものであってもよい。

【0061】

なお、上記第１実施形態は、学習前において伝搬時間が所定時間範囲内でない場合、ガス遮断弁１０の閉動作を禁止するものである。また、第２実施形態は、学習前において伝搬時間が所定時間範囲内でない場合、ガス遮断弁１０の閉動作を禁止するのではなく、設定器２０等を用いることなく復帰ボタン１６などの操作を行うことで、ガス遮断弁１０を開動作させることとしている。このような第１及び第２実施形態は、学習の前後において処理内容を異ならせるという点で、技術的特徴を共通とするものである。

【符号の説明】

【0062】

１…超音波式ガスメータ
１０…ガス遮断弁
１１ａ，１１ｂ…トランスジューサＩ／Ｆ回路
１２…送信回路
１３…受信回路
１３ａ…増幅器
１４…μＣＯＭ
１４ａ…ＣＰＵ（判断手段、遮断手段、学習手段、復帰手段、復帰禁止手段）
１４ｂ…ＲＯＭ
１４ｃ…ＲＡＭ
１４ｄ…バスライン
１５…表示器
１６…復帰ボタン
２０…設定器
ＴＤ１，ＴＤ２…音響トランスジューサ（送信手段、受信手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】