JP5114693B2 - Electronic gas meter - Google Patents
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Description
本発明は、電子式ガスメータに関する。 The present invention relates to an electronic gas meter.
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。 Currently, an ultrasonic gas meter using an ultrasonic flow velocity sensor has been proposed (for example, Patent Document 1). In the ultrasonic gas meter described above, an ultrasonic flow sensor is constituted by two acoustic transducers composed of, for example, piezoelectric transducers that operate at an ultrasonic frequency that are arranged at a predetermined distance in the gas flow path.
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播される伝播時間を計測し、この計測した伝播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、電子式ガスメータを構成することができる。
基本的に、ガス種が１種類で温度も安定している状態であれば、ガスの流れの有無にかかわらず、上流からの伝搬時間と下流からの伝搬時間の和は、常に同一値となる。また、ガス種により音速に違いがあることから、これらの特性を利用したガス種判別手段は、既知の技術となっている。 Basically, if the gas type is one and the temperature is stable, the sum of the propagation time from the upstream and the propagation time from the downstream is always the same regardless of the presence or absence of the gas flow. . Further, since there is a difference in sound speed depending on the gas type, a gas type discriminating means using these characteristics is a known technique.
しかしながら、温度によっても音速は変化し、伝搬時間が変化することになるため、ガスメータのように屋外（温度範囲；−３０〜６０℃）で使用される機器の場合は、該当する伝搬時間の幅が広がり、結果として計測対象外のガスであっても当該ガスとして誤判定してしまう可能性があり、伝搬時間の和のみでは判定精度は良いとは言えない。 However, since the sound velocity changes depending on the temperature and the propagation time changes, in the case of equipment used outdoors (temperature range: -30 to 60 ° C.) such as a gas meter, the width of the corresponding propagation time. As a result, even a gas that is not a measurement object may be erroneously determined as the gas, and it cannot be said that the determination accuracy is good only by the sum of the propagation times.
また、ガスメータ交換時のガス置換の際には、空気と燃焼ガスの混合ガス状態が発生する。混合ガス状態では、ガス種間で比重に違いがあるため、超音波の伝搬が屈折により不安定となり、その結果、異常な計測をすることがある。基本計量が異常となることで、保安に対する誤判定で、ガス事業者のガスメータ設置時の作業性を著しく悪くしてしまう。 In addition, when the gas is replaced when the gas meter is replaced, a mixed gas state of air and combustion gas is generated. In the mixed gas state, there is a difference in specific gravity between the gas types, so that the propagation of ultrasonic waves becomes unstable due to refraction, and as a result, abnormal measurement may be performed. If the basic metering is abnormal, a misjudgment for security will significantly deteriorate the workability of the gas company when installing the gas meter.
ここでの伝搬時間の和は、混合状態とはいえ、当該ガスと空気の混合であるため、不安定ではあるものの当該ガスの判定範囲内に該当し、結果的に誤判定する可能性がある。 Although the sum of the propagation times here is a mixed state, it is a mixture of the gas and air, so it is unstable but falls within the determination range of the gas, and there is a possibility of erroneous determination as a result. .
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、混合ガス状態を判定することができるガスメータを提供することを課題とする。 Then, this invention pays attention to the above problems, and makes it a subject to provide the gas meter which can determine a mixed gas state.
請求項１記載の発明は、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、前記超音波信号を受信する受信手段と、前記受信手段が受信した前記超音波信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段で増幅後の前記超音波信号の振幅が一定になるように、前記増幅手段のゲインを調整するゲイン調整手段と、前記超音波信号の受信時における前記増幅手段の前記ゲインが予め設定された規定値以上か否かを判定する第１の判定手段と、前記第１の判定手段により、前記増幅手段の前記ゲインが予め設定された規定値以上であると判定された場合、計量中のガスは混合ガスであると判定する第２の判定手段と、予め設定された受信回数Ｎのうち、前記第２の判定手段により計量中のガスは混合ガスであると判定された回数ｎ（Ｎ＞ｎ）が予め設定された規定値以上か否かを判定する第３の判定手段と、前記第３の判定手段により、計量中のガスは混合ガスであると判定された回数ｎ（Ｎ＞ｎ）が予め設定された規定値以上であると判定された場合、計量中のガスは混合ガスであると最終判定する第４の判定手段と、前記第４の判定手段の判定結果に基づき、ガスの計量の停止を指示する指示手段と、前記第３の判定手段により、計量中のガスは混合ガスであると判定された回数ｎ（Ｎ＞ｎ）が予め設定された規定値以上であると判定されなかった場合、計量中のガスは安定していると判定する安定状態判定手段と、を備えたことを特徴とする。
The invention of
請求項１記載の発明によれば、ガス置換時の誤判定を防止することができ、誤遮断がなくなるため、ガスメータ設置時の作業性が向上する。また、混合ガス時に発生する異常積算を防止することができる。さらに、計量すべきガス種が安定していることを判定することができる。
According to the invention of
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る電子式ガスメータを示している。図示の電子式ガスメータは超音波方式ガスメータとして構成されており、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ＴＤ１及びＴＤ２を有する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an electronic gas meter according to an embodiment of the present invention. The illustrated electronic gas meter is configured as an ultrasonic gas meter, and is disposed in the gas flow path so as to be separated from each other by a distance L and at an angle θ with respect to the gas flow direction Y. It has two acoustic transducers TD1 and TD2.
２つの音響トランスジューサＴＤ１及び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１０が設けられている。
The two acoustic transducers TD1 and TD2 are composed of, for example, piezoelectric vibrators that operate at an ultrasonic frequency. The gas flow path is provided with a gas shut-off
各トランスジューサＴＤ１及びＴＤ２はトランスジューサインタフェース（Ｉ／Ｆ）回
路１１ａ及び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し、このための発振回路（図示せず）を内蔵している。
Each transducer TD1 and TD2 is connected to a transmission circuit 12 and a
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増幅する増幅器１３ａ（＝増幅手段）を内蔵している。この増幅器１３ａのゲインは、μＣＯＭ１４によって調整することができる。また、μＣＯＭ１４には、表示器１５が接続されている。
The
上述した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、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、これらがバスライン１４ｄによって互いに接続されている。ＣＰＵ１４ａは、請求項におけるゲイン調整手段、第１の判定手段、第２の判定手段、第３の判定手段、第４の判定手段、指示手段として働く。
As shown in FIG. 2, the
次に、上述した構成の電子式ガスメータの動作について説明する。上述したＣＰＵ１４ａは、２つのトランスジューサＴＤ１及びＴＤ２を用いて、サンプリング時間毎にガス流速を計測し、計測したガス流速にガス流路の断面積を乗じて瞬時流量を計測する瞬時流量計測処理を行う。以下、瞬時流量計測処理の詳細について説明する。 Next, the operation of the electronic gas meter having the above-described configuration will be described. The above-described CPU 14a uses the two transducers TD1 and TD2 to measure the gas flow rate at each sampling time, and performs the instantaneous flow rate measurement process of measuring the instantaneous flow rate by multiplying the measured gas flow rate by the cross-sectional area of the gas flow path. . Details of the instantaneous flow rate measurement process will be described below.
まず、ＣＰＵ１４ａは、送信回路１２にトリガ信号を出力してパルスバースト信号を発生させ、これを一方のトランスジューサＴＤ１、ＴＤ２に供給させ、この一方のトランスジューサに超音波信号を発生させる。また、一方のトランスジューサから送信された超音波信号を受信する他方のトランスジューサからの信号を受信回路１３に受信させ、これに応じて受信回路１３が発生する信号を取り込む。以上のことから明らかなように、送信回路１２が請求項中の送信手段に相当し、受信回路１３が請求項中の受信手段に相当する。
First, the CPU 14a outputs a trigger signal to the transmission circuit 12 to generate a pulse burst signal, supplies it to one of the transducers TD1 and TD2, and causes one of the transducers to generate an ultrasonic signal. In addition, the
その後、ＣＰＵ１４ａは、超音波信号を発生するトランスジューサと超音波信号を受信するトランスジューサを逆にして同じ動作をもう一度折り返す制御を行う。そして、ＣＰＵ１４ａは、ＲＡＭ１４ｃ内に形成した伝播時間タイマを用いて、送信回路１２にトリガ信号を出力して一方のトランスジューサの超音波信号を発生させてから、この超音波信号を受信する他方のトランスジューサが発生する信号を受信回路１３を介して取り込むまでの伝播時間Ｔ１、Ｔ２を計測する。
Thereafter, the CPU 14a performs control to turn back the same operation again by reversing the transducer for generating the ultrasonic signal and the transducer for receiving the ultrasonic signal. Then, the CPU 14a uses the propagation time timer formed in the RAM 14c to output a trigger signal to the transmission circuit 12 to generate an ultrasonic signal of one transducer, and then receives the ultrasonic signal of the other transducer. Propagation times T1 and T2 until a signal that occurs is received through the
今、音速をｃ、ガス流の流速をｖとすると、トランスジューサＴＤ１からトランスジューサＴＤ２への超音波信号の伝播速度は（ｃ＋ｖｃｏｓθ）、トランスジューサＴＤ２からトランスジューサＴＤ１への超音波信号の伝播速度は（ｃ−ｖｃｏｓθ）となる。従って、トランスジューサＴＤ１及びＴＤ２間の距離をＬとすると、トランスジューサＴＤ１からの超音波信号がガス流と同じ方向Ｙに進んでトランスジューサＴＤ２に到達する時間Ｔ１と、トランスジューサＴＤ２からの超音波信号がガス流と逆方向に進んでトランスジューサＴＤ２に到達する時間Ｔ２とは、
Ｔ１＝Ｌ／（ｃ＋ｖｃｏｓθ）…（１）
Ｔ２＝Ｌ／（ｃ−ｖｃｏｓθ）…（２）
となる。
Assuming that the speed of sound is c and the flow velocity of the gas flow is v, the propagation speed of the ultrasonic signal from the transducer TD1 to the transducer TD2 is (c + v cos θ), and the propagation speed of the ultrasonic signal from the transducer TD2 to the transducer TD1 is (c− vcos θ). Accordingly, if the distance between the transducers TD1 and TD2 is L, the ultrasonic signal from the transducer TD1 travels in the same direction Y as the gas flow and reaches the transducer TD2, and the ultrasonic signal from the transducer TD2 is the gas flow. The time T2 that travels in the opposite direction to reach the transducer TD2 is
T1 = L / (c + vcos θ) (1)
T2 = L / (c−v cos θ) (2)
It becomes.
式（１）、（２）より
ｖ＝（Ｌ／２ｃｏｓθ）・（１／Ｔ１−１／Ｔ２）
＝（Ｌ／２ｃｏｓθ）・｛（Ｔ２−Ｔ１）／（Ｔ２・Ｔ１）｝…（３）
となり、Ｌが既知であるときには、Ｔ１及びＴ２を計測することにより流速ｖを求めることができる。
From equations (1) and (2), v = (L / 2 cos θ) · (1 / T1-1 / T2)
= (L / 2cos θ) · {(T2−T1) / (T2 · T1)} (3)
Thus, when L is known, the flow velocity v can be obtained by measuring T1 and T2.
ところで、
Ｔ２・Ｔ１＝Ｌ2 ／｛（ｃ＋ｖｃｏｓθ）・（ｃ−ｖｃｏｓθ）｝
＝Ｌ2 ／（ｃ2 −ｖ2 ｃｏｓ2 θ）
であり、流速ｖは、音速ｃに比べて極めて小さな数値であるので、上記式中ｖ2 は、ｃ2 ｃｏｓ2 θに比べて極めて小さく無視でき、Ｔ２・Ｔ１＝Ｌ2 ／ｃ2 とすることができる。そして、上記式（３）は最終的には、
ｖ＝｛（Ｔ２−Ｔ１）・ｃ2 ｝／２Ｌｃｏｓθ
＝（Ｔ２−Ｔ１）・（ｃ2 ）・（１／２Ｌｃｏｓθ）
と書き直すことができる。ここで、Ｔｄ＝（Ｔ２−Ｔ１）とし、ｋ＝ｃ2 ／２Ｌｃｏｓθとすると、
ｖ＝Ｔｄ・ｋ…（４）
となる。
by the way,
T2 · T1 = L 2 / {(c + vcosθ) · (c−vcosθ)}
= L 2 / (c 2 −v 2 cos 2 θ)
Since the flow velocity v is an extremely small numerical value compared to the sound velocity c, v 2 in the above formula can be neglected to be extremely small compared to c 2 cos 2 θ, and T2 · T1 = L 2 / c 2 . be able to. And the above equation (3) finally becomes
v = {(T2-T1) · c 2 } / 2L cos θ
= (T2-T1). (C 2 ). (1 / 2L cos θ)
Can be rewritten. Here, when Td = (T2−T1) and k = c 2 / 2L cos θ,
v = Td · k (4)
It becomes.
すなわち、超音波信号の伝播時間の差Ｔｄに定数ｋを乗じてガス流速ｖが求められる。そして、このガス流速ｖにガス流路の断面積を乗じることにより瞬時流量を求めることができる。ＣＰＵ１４ａは、さらに、求めた瞬時流量にサンプリング時間を乗じて、ガスの通過流量を求める流量計測処理と、求めた通過流量を積算して積算値を求める積算処理と、積算値をＲＡＭ１４ｃに記憶させる記憶処理と、積算値を表示器１５に表示させる表示処理とを行う。
That is, the gas flow velocity v is obtained by multiplying the difference Td in the propagation time of the ultrasonic signal by the constant k. The instantaneous flow rate can be obtained by multiplying the gas flow velocity v by the cross-sectional area of the gas flow path. Further, the CPU 14a multiplies the obtained instantaneous flow rate by the sampling time to obtain a flow rate measurement process for obtaining the gas passage flow rate, an accumulation process for obtaining the accumulated value by integrating the obtained passage flow rate, and the accumulated value is stored in the RAM 14c. A storage process and a display process for displaying the integrated value on the
また、ＣＰＵ１４ａは、上述した流量計測処理が行われる毎に、ゲイン調整手段として働き、超音波信号の受信時に増幅器１３ａのゲイン調整を行い、調整後のゲインの値を記憶手段としてのＲＡＭ１４ｃに記憶させている。ゲイン調整とは、上述した超音波信号の伝播時間を正確に計測するため、受信した超音波信号を増幅する増幅器１３ａのゲインを、増幅後の受信超音波信号のレベルが一定になるように調整することである。 The CPU 14a functions as a gain adjustment unit each time the above-described flow rate measurement process is performed, adjusts the gain of the amplifier 13a when receiving an ultrasonic signal, and stores the adjusted gain value in the RAM 14c as a storage unit. I am letting. In gain adjustment, in order to accurately measure the propagation time of the ultrasonic signal, the gain of the amplifier 13a that amplifies the received ultrasonic signal is adjusted so that the level of the received ultrasonic signal after amplification is constant. It is to be.
このゲイン調整について、図３を参照して以下に説明する。同図に示すように、送信側からパルス状の超音波信号を出力すると、受信側ではピークが徐々に大きくなって受信される。このとき、例えば３パルス目の超音波信号の送信から、超音波センサの受信レベルが閾値Ａを越えた直後に０となるまでを、超音波信号の伝播時間Ｔ１、Ｔ２として計測する。 This gain adjustment will be described below with reference to FIG. As shown in the figure, when a pulsed ultrasonic signal is output from the transmitting side, the peak is gradually increased on the receiving side and received. At this time, for example, the time from the transmission of the ultrasonic signal of the third pulse until the reception level of the ultrasonic sensor becomes 0 immediately after exceeding the threshold A is measured as the ultrasonic signal propagation times T1 and T2.
従って、正確に流速を計測するためには、３パルス目に送信した超音波信号を受信したとき始めて、受信レベル（すなわち、増幅後の超音波信号のレベル）が閾値Ａを越えるように、受信超音波信号の振幅調整を行う必要がある。具体的には、受信レベルが閾値Ａを越えた直後に受信レベルが０となった後のピークＰが所定範囲Ｂ内に収まるように増幅器１３ａのゲイン調整を行っている。 Therefore, in order to accurately measure the flow velocity, reception is performed so that the reception level (that is, the level of the amplified ultrasonic signal) exceeds the threshold A only when the ultrasonic signal transmitted at the third pulse is received. It is necessary to adjust the amplitude of the ultrasonic signal. Specifically, the gain of the amplifier 13a is adjusted so that the peak P after the reception level becomes 0 immediately after the reception level exceeds the threshold A falls within the predetermined range B.
このように調整される増幅器１３ａのゲインは、流路構成、ガス種、温度、流速等によって変化するものであるが、使用される条件は明確であることから、実験的にどの範囲になるか把握することができる。 The gain of the amplifier 13a adjusted in this way varies depending on the flow path configuration, gas type, temperature, flow velocity, etc., but the range used experimentally because the conditions used are clear. I can grasp it.
通常状態と違って、ガス置換時の発生する混合ガス状態では、超音波の伝搬が分散し、受信レベルが低下するため、結果として増幅器１３ａのゲインを高くしなければならない状況が発生する。混合ガスが不安定であるほど、増幅器１３ａのゲインは上昇する傾向があり、予め設定したレベル（規定値）を超えた場合に、正常な計測ができなくなる。計測に対する許容レベルは、実験データから決めることができ、この規定値を超えた状態が継続している間については、計測が不安定であることに間違いなく、計量・保安の際に誤判定や誤動作を招くことになるおそれがある。 Unlike the normal state, in the mixed gas state generated at the time of gas replacement, the propagation of ultrasonic waves is dispersed and the reception level is lowered. As a result, a situation where the gain of the amplifier 13a must be increased occurs. As the mixed gas becomes more unstable, the gain of the amplifier 13a tends to increase, and normal measurement cannot be performed when a preset level (specified value) is exceeded. The permissible level for measurement can be determined from experimental data, and while the condition exceeding this specified value continues, there is no doubt that the measurement is unstable. There is a risk of malfunction.
この増幅器１３ａのゲイン判定では、ガス種判定までは困難であるが、ガス種を問わず、安定状態であるか否かの判断をすることが可能である。また、ガス置換は、ガスメータ設置時のように初期的に実施するものであり、ガスメータは学習機能を搭載していることから、その段階による保安機能の停止を実施することも可能である。しかしながら、その手段では強制的な機能の停止となるため、本来必要な機会に判定できなくなる可能性がある。 In the gain determination of the amplifier 13a, it is difficult to determine the gas type, but it is possible to determine whether the gas is in a stable state regardless of the gas type. In addition, gas replacement is initially performed as when the gas meter is installed. Since the gas meter has a learning function, it is possible to stop the safety function at that stage. However, this means that the function is forcibly stopped, and there is a possibility that the determination cannot be made at an originally necessary opportunity.
そこで、本発明では、ガス置換時のように計量すべきガス種と空気の混合ガスの存在を判定することができる処理を行う。以下、ＣＰＵ１４ａが実行する混合ガス判定処理について、図４のフローチャートを参照して説明する。 Therefore, in the present invention, processing that can determine the presence of the mixed gas of the gas species to be measured and air, such as during gas replacement, is performed. Hereinafter, the mixed gas determination process executed by the CPU 14a will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず、超音波信号の受信毎に、増幅器１３ａのアンプレベル、すなわちゲインＧｎを計測し（ステップＳ１）、次に計測したゲインＧｎが規定値以上か否かを判定する（ステップＳ２；第１の判定手段）。規定値以上になっていなければ（ステップＳ２のＮｏ）、計測中のガスは安定していると判定し（ステップＳ３）、次いで処理を終了する。この場合には、ガスの計量および保安動作が、通常通り実行される。 First, every time an ultrasonic signal is received, the amplifier level of the amplifier 13a, that is, the gain Gn is measured (step S1), and then it is determined whether or not the measured gain Gn is greater than or equal to a specified value (step S2; first Determination means). If it is not greater than or equal to the specified value (No in step S2), it is determined that the gas being measured is stable (step S3), and then the process is terminated. In this case, gas metering and security operations are performed as usual.
一方、規定値以上になっていれば（ステップＳ２のＹｅｓ）、次いで、計測中のガスは混合ガスであると判定し（ステップＳ４；第２の判定手段）、この判定結果を示すフラグをＲＡＭ１４ｃに記憶させる。次いで、ガスの計量および保安動作の停止を指示し（ステップＳ５；指示手段）、次いで処理を終了する。したがって、この場合には、上記フラグが立っている間、ガスの計量および保安動作が停止し、ガスメータは停止状態となる。 On the other hand, if it is equal to or greater than the specified value (Yes in step S2), it is then determined that the gas being measured is a mixed gas (step S4; second determination means), and a flag indicating the determination result is stored in the RAM 14c. Remember me. Next, the stop of the gas measurement and the safety operation is instructed (step S5; instruction means), and then the process is terminated. Therefore, in this case, while the flag is on, the gas metering and security operation is stopped, and the gas meter is stopped.
このように、本発明によれば、ガス置換時の誤判定を防止することができ、誤遮断がなくなるため、ガスメータ設置時の作業性が向上する。また、混合ガス時に発生する異常積算を防止することができる。また、学習などのモードによる保安機能禁止期間の設定ではないので、混合ガス判定時のみの最短期間で保安機能無効を実行することができる。さらに、計量すべきガス種が安定していることを判定することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent erroneous determination at the time of gas replacement, and since there is no erroneous interruption, workability at the time of gas meter installation is improved. In addition, abnormal integration occurring during mixed gas can be prevented. In addition, since the security function prohibition period is not set by a mode such as learning, the security function can be disabled in the shortest period only when the mixed gas is determined. Furthermore, it can be determined that the gas species to be metered is stable.
以上の通り、本発明の最良の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。 As described above, the best mode of the present invention has been described, but the present invention is not limited to this, and various modifications and applications are possible.
たとえば、上述の最良の形態では、増幅器１３ａのアンプレベル、すなわちゲインＧｎが一度でも規定値を上回れば、混合ガスであると判定していたが、これに代えて、以下に説明するように、複数回規定値を上回れば、混合ガスであると判定するようにしても良い。 For example, in the above-described best mode, if the amplifier level of the amplifier 13a, that is, the gain Gn exceeds the specified value even once, it is determined that the gas is a mixed gas, but instead, as described below, If the specified value is exceeded a plurality of times, it may be determined that the gas is a mixed gas.
図５のフローチャートは、ＣＰＵ１４ａが時実行する混合ガス判定処理の他の例を示し、以下に説明する。まず、超音波信号の受信毎に、増幅器１３ａのアンプレベル、すなわちゲインＧｎを計測し（ステップＳ１１）、次に計測したゲインＧｎが規定値以上か否かを判定する（ステップＳ１２；第１の判定手段）。規定値以上になっていなければ（ステップＳ１２のＮｏ）、計測中のガスは安定している、すなわち、ＯＫであると１回目の判定をし（ステップＳ１３）、次いでステップＳ１５に進む。一方、規定値以上になっていれば（ステップＳ１２のＹｅｓ）、次いで、計測中のガスは混合ガスである、すなわちＮＧであると１回目の判定をし（ステップＳ１４；第２の判定手段）、次いで、ステップＳ１５に進む。 The flowchart of FIG. 5 shows another example of the mixed gas determination process that is sometimes executed by the CPU 14a, and will be described below. First, every time an ultrasonic signal is received, the amplifier level of the amplifier 13a, that is, the gain Gn is measured (step S11), and then it is determined whether or not the measured gain Gn is equal to or greater than a specified value (step S12; first). Determination means). If it is not equal to or higher than the specified value (No in step S12), the gas being measured is stable, that is, it is determined that the gas is OK for the first time (step S13), and then the process proceeds to step S15. On the other hand, if it is equal to or greater than the specified value (Yes in step S12), then the first determination is made that the gas being measured is a mixed gas, that is, NG (step S14; second determination means). Then, the process proceeds to step S15.
ステップＳ１５では、予め設定された連続する受信回数（Ｎ回）（たとえば、Ｎ＝５）中のＮＧの回数をＣＰＵ１４ａ内蔵のＮＧ回数カウンタ（カウント手段）でカウントする。ここでは、１回目のＮＧなので、１をカウントする。 In step S15, the number of NGs in a preset number of consecutive receptions (N times) (for example, N = 5) is counted by an NG number counter (counting means) built in the CPU 14a. Here, since it is the first NG, 1 is counted.
次に、Ｎ回（たとえば、Ｎ＝５）中のＮＧ回数が予め設定された規定値（回数）（たとえば、３回）以上になったか否かを判定する（ステップＳ１６；第３の判定手段）。 Next, it is determined whether or not the number of NG in N times (for example, N = 5) is equal to or greater than a predetermined value (number of times) (for example, 3 times) set in advance (step S16; third determining means). ).
規定値以上になっていなければ（ステップＳ１６のＮｏ）、次いで、計測中のガスは安定していると判定し（ステップＳ１７）、次いでステップＳ２０に進む。一方、規定値以上になっていれば（ステップＳ１６のＹｅｓ）、次いで、ステップＳ１８に進む。現在、１回目のＮＧなので、ステップＳ１６およびステップＳ１７からステップＳ２０に進む。ステップ２０では、混合ガス判定結果移行を行い、次いで処理を終了する。
If it is not equal to or greater than the specified value (No in step S16), it is then determined that the gas being measured is stable (step S17), and then the process proceeds to step S20. On the other hand, if it is equal to or greater than the specified value (Yes in step S16), the process proceeds to step S18. Since it is currently NG for the first time, the process proceeds from step S16 and step S17 to step S20. In
次に、２回目以降の増幅器１３ａのアンプレベル、すなわちゲインＧｎの計測により、ステップＳ１１〜Ｓ２０の作業が繰り返し実行され、Ｎ回中のＮＧ回数が４回目になると、ステップＳ１６の答がＹｅｓになり、次いで、計測中のガスは混合ガスであると判定し（ステップＳ１８；第４の判定手段）、この判定結果を示すフラグをＲＡＭ１４ｃに記憶させる。次いで、ガスの計量および保安動作の停止を指示し（ステップＳ１９；指示手段）、次いで処理を終了する。したがって、この場合には、上記フラグが立っている間、ガスの計量および保安動作が停止し、ガスメータは停止状態となる。 Next, the operations of steps S11 to S20 are repeatedly performed by measuring the amplifier level of the amplifier 13a for the second time and thereafter, that is, the gain Gn. When the number of NG times in N times becomes the fourth time, the answer to step S16 becomes Yes. Then, it is determined that the gas being measured is a mixed gas (step S18; fourth determination means), and a flag indicating the determination result is stored in the RAM 14c. Next, the stop of the gas measurement and the safety operation is instructed (step S19; instruction means), and then the process is terminated. Therefore, in this case, while the flag is on, the gas metering and security operation is stopped, and the gas meter is stopped.
このように、図５の混合ガス判定処理によれば、混合ガスの判定を複数回判定で確定するようにしているため、さらに判定精度が向上する。 As described above, according to the mixed gas determination process of FIG. 5, the determination of the mixed gas is confirmed by multiple determinations, so that the determination accuracy is further improved.
１２ 送信回路（送信手段）
１３ 受信回路（受信手段）
１３ａ 増幅器（増幅手段）
１４ａ ＣＰＵ（ゲイン調整手段、第１の判定手段、第２の判定手段、第３の判定手段、第４の判定手段、指示手段）
12 Transmission circuit (transmission means)
13 Receiving circuit (receiving means)
13a Amplifier (amplifying means)
14a CPU (gain adjustment means, first determination means, second determination means, third determination means, fourth determination means, instruction means)
Claims (1)
前記超音波信号を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した前記超音波信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段で増幅後の前記超音波信号の振幅が一定になるように、前記増幅手段のゲインを調整するゲイン調整手段と、
前記超音波信号の受信時における前記増幅手段の前記ゲインが予め設定された規定値以上か否かを判定する第１の判定手段と、
前記第１の判定手段により、前記増幅手段の前記ゲインが予め設定された規定値以上であると判定された場合、計量中のガスは混合ガスであると判定する第２の判定手段と、
予め設定された受信回数Ｎのうち、前記第２の判定手段により計量中のガスは混合ガスであると判定された回数ｎ（Ｎ＞ｎ）が予め設定された規定値以上か否かを判定する第３の判定手段と、
前記第３の判定手段により、計量中のガスは混合ガスであると判定された回数ｎ（Ｎ＞ｎ）が予め設定された規定値以上であると判定された場合、計量中のガスは混合ガスであると最終判定する第４の判定手段と、
前記第４の判定手段の判定結果に基づき、ガスの計量の停止を指示する指示手段と、
前記第３の判定手段により、計量中のガスは混合ガスであると判定された回数ｎ（Ｎ＞ｎ）が予め設定された規定値以上であると判定されなかった場合、計量中のガスは安定していると判定する安定状態判定手段と、
を備えたことを特徴とする電子式ガスメータ。 Transmission means for intermittently transmitting ultrasonic signals in the gas flow path;
Receiving means for receiving the ultrasonic signal;
Amplifying means for amplifying the ultrasonic signal received by the receiving unit,
Gain adjusting means for adjusting the gain of the amplifying means so that the amplitude of the ultrasonic signal amplified by the amplifying means is constant ;
Before Symbol a first determination means for determining the gain whether preset specified value or more of said amplifying means when the reception of the ultrasound signals,
Second determining means for determining that the gas being metered is a mixed gas when the first determining means determines that the gain of the amplifying means is equal to or greater than a preset specified value;
It is determined whether or not the number of times N (N> n) at which the gas being metered is determined to be a mixed gas by the second determination means is greater than or equal to a preset specified value out of the predetermined number N of receptions. Third determining means for
When the third determination means determines that the number of times n (N> n) at which the gas being metered is determined to be a mixed gas is greater than or equal to a preset specified value, the gas being metered is mixed. Fourth determination means for finally determining that the gas is gas;
Instruction means for instructing to stop the metering of gas based on the determination result of the fourth determination means;
When the third determination means does not determine that the number of times n (N> n) at which the gas being metered is determined to be a mixed gas is greater than or equal to a preset specified value, the gas being metered is A stable state determination means for determining that it is stable;
Electronic gas meter, characterized in that it comprises a.
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