特許 6185746 流量計測装置

(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】6185746

(24)【登録日】2017年8月4日

(45)【発行日】2017年8月23日

(54)【発明の名称】流量計測装置

(51)【国際特許分類】

   G01F 1/00 20060101AFI20170814BHJP

   G01F 3/22 20060101ALI20170814BHJP

【ＦＩ】

   G01F1/00 F

   G01F3/22 Z

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-93797(P2013-93797)

(22)【出願日】2013年4月26日

(65)【公開番号】特開2014-215211(P2014-215211A)

(43)【公開日】2014年11月17日

【審査請求日】2016年1月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニック株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000000284

【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】北野 裕介

(72)【発明者】

【氏名】後藤 尋一

(72)【発明者】

【氏名】岩本 龍志

(72)【発明者】

【氏名】横畑 光男

(72)【発明者】

【氏名】浅田 昭治

(72)【発明者】

【氏名】増田 雄大

(72)【発明者】

【氏名】藤井 泰宏

(72)【発明者】

【氏名】岡村 繁憲

【審査官】 山下 雅人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−０２０３９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２４１２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公平０３−０５２８１２（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｆ １／００ − ２５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体が流れ込む流入口と該流体が流出する流出口との間において並列に設けられた複数の計測流路と、
前記複数の計測流路のそれぞれに対応して設けられ通過する流体の個別流量を計測する個別流量計測部と、
前記個別流量計測部における計測異常を検出する個別計測異常検出部と、
前記個別流量計測部からの流量の出力を受け前記流入口から前記流出口を通過する流体の流量の総和を求める流量情報部とを備え、
前記流量情報部は、前記複数の計測流路を通過する流体の流量比率を前記個別流量計測部が正常であるときに計測された流量に基づいて演算して予め記憶しておく流量比率記憶部を有し、前記個別計測異常検出部にて異常が検出された際、異常が検出された計測流路の流量を正常な前記計測流路の流量情報と前記流量比率記憶部に記憶している前記流量比率から算出した流量として前記流入口から前記流出口を通過する流体の流量の総和を求めることを特徴とした流量計測装置。

【請求項2】

前記流量情報部は、前記個別計測異常検出部にて異常が検出された際、他の正常な複数の計測流路に対する流量情報と、それぞれの前記流量比率から異常が発生した計測流路を通過する流体の流量を推測して前記流入口から前記流出口を通過する流量の総和を求めることを特徴とした請求項１に記載の流量計測装置。

【請求項3】

前記流量情報部は、前記個別計測異常検出部にて異常が検出された際、他の正常な複数の計測流路のうちの１つの正常な計測流路に対する流量情報と、前記流量比率から異常が発生した計測流路を通過する流体の流量を推測して前記流入口から前記流出口を通過する流量の総和を求めることを特徴とした請求項１に記載の流量計測装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガスなどの流体の流量を計測する流量計に関し、特に、複数の計測流路を含む流量計測装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ガスの使用量を計測するガスメータに用いる流量計として、超音波が流体中を伝搬する時間（伝搬時間）に基づいて流体の流速を検出し、検出した流速に流路の断面積を乗じて流量を測定する超音波式の流量計が周知である。

【0003】

従来、この種の流量計測装置は、病院や工場など多量のガスを消費する施設では図６に示すように、送受波器駆動部１０１と、制御回路部１０２と、複数の計測流路１０３（１０３ａ〜１０３ｃ）と、送受波器１０４（１０４ａ、１０４ｂ）と、保安センサ部１０５と、メモリ部１０６と、遮断弁駆動部１０７と、遮断弁１０８と、表示部１０９とから構成されていた（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

そして、複数の計測流路１０３ごとに計測手段に設けられた送受波器１０４を用いて各計測流路１０３それぞれの流量が計測され、制御回路部１０２は、各計測流路１０３により測定された流量を合算することにより、流入路から流出路までの総流量を求めている。

【0005】

また、複数の計測流路１０３における異常発生を検出した際は、異常を検出した計測流路における流量の代わりに異常が検出されていない正常な計測流路における流量を等倍した流量を用いて、異常が発生した計測流路を流れる流量を算出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００４−２０３９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、前記従来の構成は、複数の計測流路に均一に流量が流れることを前提としているものの、実際は前記複数の計測流路には均一に流量が流れない為、異常を検出した計測流路における流量の代わりに異常が検出されていない正常な計測流路における流量を等倍した流量を用いても正確な流量を算出することはできない。即ち、何れかの計測流路で送受波器の故障、測定流路の変形又は送受波器を接続する配線の断線などの異常が発生すると、正確な流量を計測することができないという課題がある。

【0008】

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、複数の計測流路に対し、均一に流量が流れない場合において、前記複数の計測流路の何れかにおいて異常が発生した際でも正確な流量を計測することができる流量計測装置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】

【0009】

本発明に係る流量計測装置は、流体が流れ込む流入口と該流体が流出する流出口との間において並列に設けられた複数の計測流路と、前記複数の計測流路のそれぞれに対応して設けられ通過する流体の個別流量を計測する個別流量計測部と、前記個別流量計測部における計測異常を検出する個別計測異常検出部と、前記個別流量計測部からの流量の出力を受け前記流入口から前記流出口を通過する流体の流量の総和を求める流量情報部とを備え、前記流量情報部は、予め前記個別流量計測部が正常であるときの前記複数の計測流路を通過する流体の流量比率を記憶する流量比率記憶部を有し、前記個別計測異常検出部にて異常が検出された際、異常が検出された計測流路の流量を正常な前記計測流路の流量情報と前記流量比率から算出した流量として前記流入口から前記流出口を通過する流体の流量の総和を求めるように構成されている。

【発明の効果】

【0010】

本発明は、以上に説明した構成を有し、流体の流量を正しく計測できない計測流路がある場合であっても計測流路を通過する流体の総流量を求めることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施の形態１におけるガス計測装置の構成を概略的に示す平面図

【図2】本発明の実施の形態１におけるガス計測装置の要部構成を模式的に示す図

【図3】本発明の実施の形態１におけるガス計測装置の流量情報部および個別流量計測部を示すブロック図

【図4】本発明の実施の形態１におけるガス計測装置の主制御部が備える流量比率記憶部に記憶された流量比率データと計測流路を通過したガス流量の関係の一例を示すグラフ

【図5】本発明の実施の形態１におけるガス計測装置に係る処理フローの一例を示すフローチャート

【図6】従来例のガス計測装置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、流体が流れ込む流入口と該流体が流出する流出口との間において並列に設けられた複数の計測流路と、前記複数の計測流路のそれぞれに対応して設けられ通過する流体の個別流量を計測する個別流量計測部と、前記個別流量計測部における計測異常を検出する個別計測異常検出部と、前記個別流量計測部からの流量の出力を受け前記流入口から前記流出口を通過する流体の流量の総和を求める流量情報部とを備え、前記流量情報部は、予め前記個別流量計測部が正常であるときの前記複数の計測流路を通過する流体の流量比率を記憶する流量比率記憶部を有し、前記個別計測異常検出部にて異常が検出された際、異常が検出された計測流路の流量を正常な前記計測流路の流量情報と前記流量比率から算出した流量として前記流入口から前記流出口を通過する流体の流量の総和を求めるように構成したことにより、複数の計測流路の内、１つの計測流路に異常が生じて、この計測流路を通過する流体の流量を求めることができないような場合であっても、他方の計測流路に設けられた個別流量検出部によって求められた流体の流量と流量比率とから異常が生じた計測流路に通過する流体の流量を推測し、前記流入口から前記流出口を通過する流体の流量の総和を求めることができる。

【0013】

第２の発明は、第１の発明の流量計測装置において、前記流量情報部は、前記個別計測異常検出部にて異常が検出された際、他の正常な複数の計測流路に対する流量情報と、それぞれの前記流量比率から異常が発生した計測流路を通過する流体の流量を推測して前記流入口から前記流出口を通過する流量の総和を求めるように構成したもので、ある計測流路において異常が発生した際でも、他の正常な複数の計測流路の流量から異常が発生した計測流路の流量を推測し、異常な計測流路における流量の真の値により近似した流量の値を得ることができる。

【0014】

第３の発明は、第１の発明の流量計測装置において、前記流量情報部は、前記個別計測異常検出部にて異常が検出された際、他の正常な複数の計測流路のうちの１つの正常な計測流路に対する流量情報と、前記流量比率から異常が発生した計測流路を通過する流体の流量を推測して前記流入口から前記流出口を通過する流量の総和を求めるように構成したもので、ある計測流路において異常が発生した際でも、１つでも正常な計測流路があればその正常な計測流路における流量から異常な計測流路の流量を推測し流体の総流量を求めることができる。

【0015】

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は対応する構成部材には同一の参照符号を付して、その説明については省略する。
（実施の形態１）
（ガス計測装置の構成）
まず、図１および図２を参照して実施の形態１に係るガス計測装置（流量計測装置）１の構成について説明する。図１は、本実施の形態のガス計測装置１における流量計測処理に係る構成を示す平面図である。図２は、本実施の形態に係るガス計測装置１における主制御部９および補助制御部６を示すブロック図である。

【0016】

本実施の形態に係るガス計測装置１は、ガス配管の途中に設置されて、消費されるガス流量（ガス使用量）を求める超音波式ガスメータである。なお、ガス計測装置１は、このような超音波式ガスメータに限定されるものではない。例えば、電子的な検出原理を利用したフローセンサ、あるいはフルイディクセンサ等の瞬時流量計によってガス流量を求めるように構成されていてもよい。

【0017】

ガス計測装置１は、図１に示すように、流路ユニット（流路）２、上流側超音波センサ４ａ〜４ｄ、下流側超音波センサ５ａ〜５ｄ、補助制御部６ａ〜６ｄ、流入口７、流出口８、主制御部９、電池１０、表示部１１、保安用センサ１２および電子回路基板３０を備えてなる構成である。なお、ここでガスは、流入口７から流出口８に向かって流路ユニット２内を一方向に流れるものとする。

【0018】

流入口７は、ガス供給側のガス配管からガスがガス計測装置１に流れ込む入り口である。本実施の形態に係るガス計測装置１では、その上面に流入口７が設けられ、ガス供給側のガス配管と流路ユニット２とをつなぐように構成されている。

【0019】

流出口８は、ガス計測装置１からガス消費側のガス配管にガスが流れ出る出口である。本実施の形態に係るガス計測装置１では、その上面に流出口８が設けられ、ガス消費側のガス配管と流路ユニット２とをつなぐように構成されている。

【0020】

流路ユニット２は、需要者に供給するガスが流れる断面が矩形を成す筒状の管である。流路ユニット２は、図１に示すように、複数の計測流路２２ａ〜２２ｄと、この計測流路２２ａ〜２２ｄのそれぞれに上流側超音波センサ４ａ〜４ｄ、下流側超音波センサ５ａ〜５ｄを備えて構成されている。

【0021】

ここで、計測流路２２ａ〜２２ｄは、消費されるガスの流量（ガス計測装置１を通過するガスの流量）を計測するための流路である。計測流路２２ａ〜２２ｄそれぞれの流路断面積は同じであってもよいし、それぞれ異なるものであってもよい。なお、計測流路２２ａ〜２２ｄをそれぞれ区別して説明する必要が無い場合は、単に計測流路２２と称するものとする。

【0022】

また、流路ユニット２よりも上流側には入口バッファ２１、下流側には出口バッファ２３を備えている。入口バッファ２１、流路ユニット２、および出口バッファ２３は連通しており、入口バッファ２１と出口バッファ２３との間を通過するガスの流量を流路ユニット２で計測するように構成されている。

【0023】

また、ガス計測装置１は、流路ユニット２の上流（入口バッファ２１よりも上流側）に遮断弁３を備えている。遮断弁３は、例えば、ガス計測装置１からガス機器までの間でガス漏れなどの異常が検出された場合、あるいは、外部からの流路ユニット２の遮断要求等に応じて、流路ユニット２の流路を塞ぎ、ガスの流れを遮断するものである。遮断弁３は、主制御部９からの制御指示に基づき、流入口７と入口バッファ２１との間の流路を塞いだり、開放したりすることができる。この遮断弁３は、流路ユニット２の流路を塞ぐための弁体（不図示）と、該弁体の動力源であるステッピングモータ（不図示）とを備えた構成であり、より具体的には、以下のようにして流路ユニット２の流路を塞いだり、開放したりする。

【0024】

すなわち、遮断弁３では、主制御部９からの制御指示に応じて、ステッピングモータが有するステータのコイル（不図示）に位相差を持ったパルス状電流が印加される。そして、この電流の印加によりステッピングモータのロータ（不図示）が正回転する。このロータの正回転により弁体が弁座（不図示）側に前進し、流路を塞ぐ。これにより、ガス計測装置１においてガスの流れを遮断することができる。逆に、流路を開放させる場合は、遮断弁３においてステッピングモータを逆回転させ、これにより弁座から弁体が離れるように構成されている。

【0025】

上流側超音波センサ４ａ〜４ｄおよび下流側超音波センサ５ａ〜５ｄは、相互に超音波を送受信するものである。上流側超音波センサ４ａ〜４ｄならびに下流側超音波センサ５ａ〜５ｄは計測流路２２ａ〜２２ｄそれぞれに設けられている。なお、上流側超音波センサ４ａ〜４ｄそれぞれを特に区別して説明する必要がない場合は、単に上流側超音波センサ４と称する。同様に、下流側超音波センサ５ａ〜５ｄを特に区別して説明する必要がない場合は、単に下流側超音波センサ５と称するものとする。

【0026】

また、これら上流側超音波センサ４と下流側超音波センサ５との組は、それぞれ各計測流路２２に対応づけて設けられている補助制御部６ａ〜６ｄからの制御指示に応じて駆動するように構成されている。補助制御部６ａ〜６ｄについても、特に区別して説明する必要がない場合は、単に補助制御部６と称するものとする。

【0027】

すなわち、上流側超音波センサ４は、計測流路２２における上流側の側壁に、下流側超音波センサ５は計測流路２２における下流側の側壁に、両者が対向するように設けられている。そして、主制御部９から補助制御部６を介して、上流側超音波センサ４に駆動信号（制御信号）が入力されると、上流側超音波センサ４は超音波を下流側超音波センサ５に向かって出力する。

【0028】

上流側超音波センサ４から出力した超音波は、計測流路２２内を下流側に向かって斜め下方向に進み、下流側超音波センサ５に向かって伝搬する。逆に、主制御部９から補助制御部６を介して、下流側超音波センサ５に駆動信号が入力されると、この下流側超音波センサ５は超音波を上流側超音波センサ４に向かって出力する。下流側超音波センサ５から出力した超音波は、計測流路２２内を上流側に向かって斜め上方向に進み、上流側超音波センサ４に向かって伝搬する。

【0029】

そして、それぞれの超音波の到達時間を、補助制御部６における個別流量計測部３１が計測し、到達時間の差から流路ユニット２を流れるガスの流速を求める。そして、個別流量計測部３１は求めた流速に流路ユニット２の断面積等をかけあわせて流量を求める。個別流量計測部３１は、ガス流量を求めると、この求めた結果を主制御部９における流量情報部３３に出力し、流量情報部３３にてガス計測装置１全体を流れるガス総流量を求める。

【0030】

主制御部９は、ガス計測装置１の各部における各種動作の制御を行うものであり、流量情報部３３で算出されたガス総流量に基づいて最大流量オーバーの異常判断や、異常を検知する保安用センサ１２のセンシング結果から異常の発生の有無を判定したり、外部からガス計測装置１内に形成されている流路の遮断指示を受信したか否か判定したりする。そして、異常が発生していると判定した場合、あるいは遮断指示を受信したと判定した場合、主制御部９は遮断弁３に電流を印加して上述したように流路ユニット２の流路を塞ぐように制御する。

【0031】

また、主制御部９は、流量情報部３３で算出されたガス総流量に基づく流量の積算値をＬＣＤ等で構成された表示部１１で表示するなど様々な情報を表示するように制御する。また、主制御部９は、「異常発生時流量計測処理」として、流量情報部３３と流量比率記憶部３４も備えており、計測流路に異常が発生した場合その流路における流量を推測することができる。本実施の形態に係るガス計測装置１における「異常発生時流量計測処理」についての詳細は後述する。

【0032】

また、補助制御部６ａ〜６ｄは、それぞれ個別計測異常検出部３２ａ〜３２ｄを備えており、計測流路における異常を検知することもできる。

【0033】

なお、上記した補助制御部６は、例えば、超音波計測用のＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）によって実現できる。この超音波計測用ＬＳＩは、超音波測定を可能とするアナログ回路と、超音波の伝搬時間を計測する動作をシーケンシャルで行うデジタル回路とから構成される。一方、主制御部９は、例えば、ＣＰＵによって実現できる。

【0034】

（異常発生時流量計測処理に係る構成）
ここで、本実施の形態に係るガス計測装置１における「ガス流量計測処理」に係る構成について図１、図２に加え、図３を参照してより具体的に説明する。図３は、流量計測装置における流量情報部および個別流量計測部を示す図である。

【0035】

図２に示すように主制御部９は、「異常発生時流量計測処理」に係る構成として、流量比率記憶部３４を備える。そして、流量比率記憶部３４には、各計測流路における流量から他の計測流路との流量比率が流量比率データとして記憶されている。

【0036】

なお、補助制御部６ａ〜６ｄは、個別流量計測部３１ａ〜３１ｄ、個別計測異常検出部３２ａ〜３２ｄを備えており、それぞれを特に区別して説明する必要が無い場合は、単に個別流量計測部３１、個別計測異常検出部３２と称するものとする。

【0037】

個別流量計測部３１は、上流側超音波センサ４および下流側超音波センサ５により得られた上述の超音波の到達時間の差から計測流路２２を流れる単位時間あたりのガスの流速を求め、この求めた流速と計測流路２２の断面積等に基づき計測流路２２を流れたガスの流量を求める。そして、主制御部９における流量情報部３３へ出力する。上流側超音波センサ４と下流側超音波センサ５とこの個別流量計測部３１とによって、本発明の流量測定手段を実現する。

【0038】

本実施形態では２秒ごとに上流側超音波センサ４および下流側超音波センサ５において相互に超音波を複数回送受信するように構成されている。このため、本実施の形態に係るガス計測装置１では、２秒ごとにガスの流量変化を確認する構成となる。

【0039】

個別計測異常検出部３２は、ガスの流量変化を確認するごとに計測流路の異常を監視するように構成されている。このため、本実施の形態に係るガス計測装置１では、２秒ごとに計測流路の異常を監視する構成となる。

【0040】

流量情報部３３は、個別流量計測部３１から計測流路の流量情報や異常検出情報を受け取り、流量の総和を求める。また、異常検出情報を受け取った際は、流量比率記憶部３４に記憶されている流量比率データを参照して、他の正常な計測流路において測定された流量から当該計測流路における流量を推測し流量の総和を求める。

【0041】

流量比率記憶部３４は、流量情報部３３が実施する流量の総和を求める際に利用する流量比率データ等の情報を記憶している読み書き可能な記憶装置である。例えば、流量比率記憶部３４は読み書き可能なＲＡＭまたはＲＯＭなどの半導体記憶装置によって実現できる。

【0042】

流量比率記憶部３４は、単位時間あたりに各計測流路２２を流れたガスの流量から、他の計測流路２２に対する計測流路２２の流量比率を記憶している。

【0043】

具体的には、流量比率記憶部３４は、図４に示すように、計測流路２２ａ〜２２ｄを流れるガス流量に応じて定められる流量比率を記憶している。すなわち、予め各計測流路２２ａ〜２２ｄを流れるガス流量が分かっている状態で、１つの計測流路の流量と他の１つまたは複数の計測流路の流量との比率が流量比率データとして流量比率記憶部３４に記憶されている。これら流量比率記憶部３４として記録されている流量比率データは、各計測流路２２ａ〜２２ｄを流れるガス流量（Ｑａ〜Ｑｄ）の変動に応じて変化する値となっている。

【0044】

しかしながら、流量比率データはこれに限定されるものではない。例えば、流量比率データは、計測流路２２ａ〜２２ｄを流れるガス流量の大小に関わらず一定となる固定値になる場合もあり得る。

【0045】

そして、流量情報部３３は、正常な計測流路において測定された流量と、流量比率データとして記録されている流量比率記憶部３４を参照して、異常な計測流路の流量を推測し、計測流路２２を流れたガスの総流量を演算する。

【0046】

次に、上述した構成を有するガス計測装置１における、ガス計測装置１を流れるガスの総流量を求める「ガス流量計測処理」の処理フローについて図５を参照して説明する。図５は、本実施の形態に係るガス計測装置１に係る処理フローの一例を示すフローチャートである。

【0047】

（異常発生時流量計測処理方法）
まず、事前処理として流量比率データを流量比率記憶部３４にそれぞれ記憶させる（ステップＳ１１）。

【0048】

より具体的には、事前に計測流路２２が正常であるときに予めガス流量が分かっているガスを流入口７から流し、この時の計測流路２２ａ〜２２ｄそれぞれで計測された流量（Ｑａ〜Ｑｄ）を記録する。そして、計測された各流量を比較し、各流路に流れる流量の比率を算出する。この操作を通過させる流量を変更させて複数回行い、各流路に流れる流量の比率を流量比率記憶部３４にそれぞれ記憶させておく。

【0049】

なお、上記実施の形態では、計測流路２２ａ〜２２ｄの流量比率データが図４に示すような流量域で、個々に異なる特性を持つものとして説明したが、計測流路２２ａ〜２２ｄの流量比率データが同じ傾きを有する直線で表させる場合は、流量を変更させて複数回行う必要はなく、１回で行うことが可能であることは言うまでもない。

【0050】

上述した事前処理を実施した後、実際に使用するためにガス計測装置１が設置される。そして、ガス計測装置１と繋がっているガス機器等によってガスの利用が開始される。なお、このとき遮断弁３は流路ユニット２の流路を開状態としているものとする。

【0051】

ガスの利用が開始されると、流入口７から入ってきたガスは、入口バッファ２１を通じて計測流路２２ａ〜２２ｄそれぞれに分かれて出口バッファ２３に向かって流れる。各個別流量計測部３１ａ〜３１ｄでは、上流側超音波センサ４ａ〜４ｄと下流側超音波センサ５ａ〜５ｄとによって測定した超音波の到達時間の差から、計測流路２２ａ〜２２ｄを流れるガスの流速を求める。そして求めた各流速から、各計測流路２２ａ〜２２ｄにおける各ガスの流量を算出する（ステップＳ１２）。

【0052】

さらに、各個別流量計測部３１では、各個別計測異常検出部３２より各計測流路において異常はないか否かの異常検出情報を取得する（ステップＳ１３）。

【0053】

その後、各個別流量計測部３１は計測流路における流量情報と異常検出情報を流量情報部３３へ出力する（ステップＳ１４）。

【0054】

次に、流量情報部３３において、異常検出された計測流路があるか判定する（ステップＳ１５）。異常有と判定された場合は、流量比率記憶部３４から流量比率データを読み出し、流量比率データと他の計測流路における流量を用いて異常計測流路の流量を推測する（ステップＳ１６）。例えば、計測流路２２ａが異常であった場合、流量比率記憶部３４から計測流路２２ａの流量（Ｑａ）と他の１つの計測流路２２ｂ〜２２ｄの流量（Ｑｂ〜Ｑｄ）との比率を表す流量比率データを読み出し、他の計測流路における流量（Ｑｂ〜Ｑｄ）を用いて異常計測流路の流量（Ｑａ）を推測する。他の計測流路を用いて３種類の流量が推測でき、これらの平均値を算出し、異常計測流路の流量（Ｑａ）であると推測する。ステップＳ１５にて異常無と判定された場合は、ステップＳ１６の処理は省く。

【0055】

なお、ステップＳ１６にて流量を推測する際には、上記のように他の計測流路を用いて平均値から推測する方法の他に、１つの正常な計測流量の流量情報を用いて異常計測流路の流量を推測する方法も考えられる。

【0056】

そして、上記によって求められた各計測流路の流量の総和を演算し、その結果を、ガス計測装置１を流れたガスの実際の総流量であると決定する（ステップＳ１７）。

【0057】

（効果）
以上のようにして、各計測流路２２ａ〜２２ｄについて求められたガス流量からガス計測装置１を流れる全体のガス総流量を求めることができる。

【0058】

ところで、ガス計測装置１の使用において、計測流路２２ａ〜２２ｄに備えられた上流側超音波センサ４ａ〜４ｄ、下流側超音波センサ５ａ〜５ｄ、および補助制御部６ａ〜６ｄのいずれかにおいて異常が生じ、計測流路２２ａ〜２２ｄを流れるガスの流量を正しく計測できない場合がある。

【0059】

異常が生じた際の対処方法として、従来例で説明したように、個別流量計測部３１ａ〜３１ｄが正常な計測流路において計測された流量と等倍流量を異常な計測流路における流量とし推測する構成が考えられるが、これは各計測流路に流れる流量が同じであることを前提としたものである。しかしながら、実際には、計測流路２２ａ〜２２ｄの断面積を同じにしても、流入口７から各計測流路に至る流れの状態を同等にすることは困難であり、各計測流路を流れる流量を同じにすることはできず、ガス計測装置１を流れる全体のガス総流量を得ることができない。

【0060】

これに対して、本実施の形態に係るガス計測装置１では、上記したように各計測流路２２ａ〜２２ｄにおいてそれぞれの流量を補助制御部６ａ〜６ｄがそれぞれ求め、異常が検出された際も主制御部９において異常な計測流路２２の流量を推測できるため、ガス流量を正しく計測できなかった計測流路２２を除く他の計測流路２２において求められた流量を用いて、正しく計測できなかった計測流路２２の流量を推測することができ、ガス計測装置１を流れる全体のガス総流量を得ることができる。

【0061】

即ち、各計測流路２２ａ〜２２ｄに流れる流量が同一でなくても、予め正常時に求めいておいた計測流路間の流量比率データを用いて、正常な計測流路の流量を元に、異常が発生した計測流路の流量を求めることができる。

【0062】

また、本実施の形態に係るガス計測装置１では、事前に予め総流量が分かっているガスをガス計測装置１の流入口７から流し、この時の計測流路２２ａ〜２２ｄそれぞれで計測された流量（Ｑａ〜Ｑｄ）から、各計測流路２２との流量比率を示す流量比率データを算出する構成である。つまり、一度、総流量が分かっているガスを流入させれば、主制御部９に備えられている流量情報部３３で利用する流量比率データをまとめて求めることができる。

【0063】

（変形例）
なお、本実施の形態に係るガス計測装置１では、計測流路２２を４つ備える構成であったがこれに限定されるものではなく、例えば２つや３つ備える構成であってもよいし、５つ以上備える構成であってもよく、使用されるガス流量の大きさ等を考慮し、適宜、計測流路２２の数が決定されることが好ましい。

【0064】

また、本実施の形態に係るガス計測装置１では、異常が発生した計測流路２２において、流量比率記憶部３４からの流量比率データを用いて、他の正常な計測流路２２の流量から平均値を取り、異常が発生した計測流路の流量を推測する構成であったが、この構成に限定されるものではない。

【0065】

例えば、異常が発生した計測流路２２は、複数の正常な計測流路２２のうち１つの正常な計測流路２２の流量比率データから、異常が発生した計測流路のガス流量を推測する構成であってもよい。

【0066】

更に、複数の正常な計測流路２２のそれぞれで計測された流量と流量比率データから異常が発生した計測流路のガス流量をそれぞれで推測し、この複数の推測流量の最大値と最小値とを除いた値の平均値を異常が発生した計測流路におけるガスの流量と決定する構成としてもよい。もしくは、他の推定流量と比較して所定値以上値が大きくなる、もしくは小さくなる推定流量を除いて平均値を求め、実際の流量と決定する構成としてもよい。あるいは、異常が発生した計測流路２２は、正常な計測流路２２との流量比率データから、それぞれで求められた異常計測流路のガスの推定流量の中央値または最頻値を実際の流量と決定する構成であってもよい。実際に得られる推定流量の分布から最も真の値に近似する近似値を得られる方法を採用して、流量情報部３３は実際のガスの流量を決定することが好ましい。

【0067】

なお、上記した実施形態ではガス使用量を計測するガス計測装置１を例に挙げて説明したが、計測対象はガスに限定されるものではなく、流体であればよい。

【0068】

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

【産業上の利用可能性】

【0069】

本発明の流量計測装置は、大容量のガスの流量を測定するために複数の流路を備え、この複数の流路それぞれを通過する流体の流量から流体の総流量を測定する流量計測装置に特に有用である。

【符号の説明】

【0070】

１ ガス計測装置（流量計測装置）
７ 流入口
８ 流出口
２２、２２ａ〜２２ｄ 計測流路
３１、３１ａ〜３１ｄ 個別流量計測部
３２、３２ａ〜３２ｄ 個別計測異常検出部
３３ 流量情報部
３４ 流量比率記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】