JPS62191721A - 天然ガスの基準流量測定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はガスの流れ、流れ温度および流れ圧力を測定
するとともに、温度および圧力の基礎条件でガス容積の
値を計算することができる過圧縮因子を高精度で測定す
る装置ならびに方法に関するものである。

ガスは圧縮可能であり、その容積は周知の理想ガスの法
則により温度およびＪモカの関数として変化する。天然
ガスは燃料として広く使用されており、普通、供給源か
ら末端の使用者までパイプラインで送られる。温度およ
び圧力の条件はかかるガス分配系を通じて広く変化する
ことがある。温度おにび圧力の変化する条件にさらされ
るガスを分配・販売づ゛るために、変化する流れすなわ
ち流れのライン条件あるいはライン温度Ｔｆおよび圧力
Ｐ、で立方フィートによって示されるガスの測定された
流れずなわちライン容積Ｖｂを、前に規定された基礎温
度Ｔｂおよび基礎圧力Ｐ、での標準立方フィート容積ｖ
ｂに換惇する計轢が必要とされる。

基本のガス法則の関係は下２で表わされるＰ　Ｖ　＝　
Ｍ　ＲＴ　Ｚ　　　　　　　　　（１）ただし、 Ｐは絶対圧力、 ■は容積、 Ｎはガスのモル、 Ｒは一般的なガス定数、 王は絶対温度、 Ｚは圧縮因子である。

Ｎ２または０２のような単純ガスを取り扱うとぎは、理
想ガスの法則が良く適用され、Ｚは必要とされないこと
がある。しかしガスの混合物および複合炭化水素が存在
すると、ボイルおよびシャーシの法則は適用されないこ
とが判明している。燃料ガスは、これらの法則で示され
るより６約２゜ｏ　ｏ　ｐｓｔｇまで容易に圧縮される
傾向がある。この圧力を越えると、傾向が反転される。

正確な値は圧力、温度およびガス組成の関数ひある。理
想ガスの法則は、圧縮因子Ｚの使用により真の条件まで
拡大される。

第（１）式から、基礎条件と流れ条件との間で下の関係
式で成立する ただし、 ■、は基礎容積、 ｖ、は流れ容積、 Ｐ「は流れ圧力、ゲージ、 Ｐａは大気圧、 Ｐ、は絶対基礎圧力、 丁、は絶対基礎温度、 Ｔ、は絶対流れ温度、 Ｆｌ、は過圧縮因子である。

第（２）式により基礎容積を計算する困難な部分は、流
れ温度および圧力、ならびに測定中のガスの比重と組成
の関数である過圧縮因子Ｆ１．を測定することである。

過圧縮因子Ｆ、ｖを測定する１つの方法は、アメリカン
・ガス・アツソシエーション（ＡＧＡ）出版によるＰＡ
Ｒ研究プロジェクトＮＸ−１９、「天然ガスの過圧縮因
子を測定する手引書」に示されるような式および表を利
用することである。

過圧縮因子Ｆ１．が以下に見られる通り計算するのがＩ
ｍであるのは、それが圧力、温度、ガスの止子、Ｊ３よ
び窒素とか二酸化炭素のような構成ガスのモル％で表わ
すガスの組成のような５つの変数の関数だからである。

過圧縮係数Ｆ、Ｖを測定するＡＧＡのＮＸ−１９法は次
の通りである、Ｋ、＝Ｍｏ＋１．６８１Ｍ、　　　　　
（４）ただし、 Ｍ　はＣＯ２のモル％、 ＭｎはＮのモル％である。

ただしＧは比重である。

し＋４６０ ｔテ　ａｄ’　　　　　　　　　　　　　　（６）たタ
シｔ　ａｄＪ＝［（ｔ　＋　４６０　）　Ｆ　７　］　
　４６０おＪ：びｔはガス温度、下である。

Ｋ、＝Ｍｃ−０，３９２Ｍ、　　　　（７）ただし、Ｐ
ａｄｊ＝Ｐ−Ｆ　　およびＰＧまノＪス圧力、ｐｓｉｇ
であるＯ ｍ＝、０３？、０３７８　（τ）　−２−０，０２２１
３２３（τ）　’＋　０１０１６３５３　（ｒ　）−５
（１０）Ｄ　＝　［ｂ　＋　５７７３　”　］　”３（
１４）Ｅの値は多数の式の内の１つに基づいて計算され
、その特定の式は調節される圧力および調節される温度
の特定範囲について選択される。例えば、Ｅ　はＯ〜１
３００ｐｓｉａの調節されｌこ圧力範囲および−４０下
〜＋８５下の調節された温度範囲について下記の式によ
り計算される。

２．３　　　−２０（１，０９−τ）１−Ｅ２　＝　１
．　．０００７５　（７ｒ）　　　［２，ｅｌ、３１７
　（＋、０９τ）４（π）　（１，６９−τ２）（１５
）本発明の譲受人に譲渡されたジョンソンの米国特許第
４．１７３，８９１号はラインの圧力、温度およびガス
流の値を測定しかつ温度および圧力の基礎条件でのガス
の流れの修正表示を与えるガス流測定ｇ１算装置を開示
している。ジョンソンの装置は理想ガスの法則を利用す
るマイクロプロセサの形をした計算装置を使って、上記
第（３）弐〜第（１５）式により過圧縮因子Ｆ、Ｖを計
算する。これらの計算には多数の計算段階が含まれ、各
段階は過圧縮因子の最初の近似値または事前に計σされ
た値を使用している。ジョンソンの装置はこれらの過圧
縮因子を正確に計算するが、プログラムの実行に長時間
かかる。

コーンフォースらの米国特許第４．３９０，９５６号は
、過圧縮因子Ｆ、ｖに関する下記の簡潔化された式を用
いる装置を開示している。

Ｆ、ｖ　１　＝　（Ｐｆ／ＱＴ（）　　　　　（１６）
ただし、 流れ温度Ｔｆの制限された範囲に関する過圧縮因子Ｆｐ
ｖの値のみを考えることによって、Ｑの直線フィツトは
Ｔ、の関数として作られる。特に２つのフィツト、すな
わち直線方程式はＱを下記のように表わすことができる
Ｔ、のｒＩＪ数として要求される。

Ｑ　＝　Ｓ　＋　ＣＴ　、　　　　　　　　　　　　（
１８）ただし、ＣおよびＳは流れ圧ノＪＴ、の関数とし
て直線方程式で表わすことができる。コーンフォースら
は、上述のような簡猷化された第（１６）弐〜第（１８
）式の使用により±０．１％以内の精度で修正された容
積が計算されると言っている。かくて、先行技術はＡＧ
Ａ　　ＮＸ−１９の組の長い式をプログラムするか、粘
度を犠牲にして過圧縮の値を正しくまたは近似的に出す
複雑でない式を使用するかのジレンマに陥ち入っている
。天然ガスのコストが上界しているので、１絹の基礎条
件にりＩｔ。

てガスの流れを正確に測定計算する商業上の要求が一段
と重要になる。

コーンフォースらの米国特許第４．０５６，７１７号お
よびプラムらの米国特許第４，０９３゜８７１号によっ
て例証されたような先行技術はさらに、電力ラインが容
易に利用できず、つまり付勢源として電池の使用が常時
要求される遠隔場所でのガス流測定ならびに修正回路の
使用という問題が認められる。電池が用いられる場合、
付勢される回路は所要電力が最小になるように設計しな
ければならず、さもなければ頻繁な電池交換が必要にな
ることがあり、すなわち、測定および修正回路が遠隔場
所で使用されるとき少なくとら不便となるであろう。プ
ラムらの米国特許第４，０９３．８７１号は、第１の比
較的消費電力の大ぎな部分と第２の比較的消費電力の小
さな部分とを含む測定および修正回路を開示している。

電池の消耗を最小にするため、電池は制限された時間の
あいだ第１部分に選択接続される。プラムらの回路はガ
ス流量計に結合されて開閉するリードスイツチを使用し
、かくて未修正のガス流によるパルスの列が作られる。

これらの各パルスは未修正の流体の流れの単位容積を示
すほか、制限された時間のあいだ第１部分に電池を加え
る働きをもするが、電池は第２部分に連続接続されてい
る。

かかる測定および修正回路を付勢させる電池の使用は、
電池消耗の問題を引き起こすほか、周囲条件、すなわち
温度の変動および長時間の使用に起因して電池により作
られる変化する電圧レベルの結果として温度ならびに圧
力の正確な測定を達成づ゛るのにも問題がある。ある程
度までは、複雑で高価な電圧調整回路を用いて、かかる
測定および修正回路に事実上一定の電圧レベルの供給を
保証することばできるが、かかる正確な゛層圧調整器は
高価でしかも温度および圧力測定素子に加えられる電圧
変動を自ら補償しない。かかる圧力および温度素子は実
際に低抗性であるかもしれず、したがってその両端に電
圧の変動を、生じ、かくてこのような抵抗性デバイスは
圧力および温度の関数として変化づるだけではなく、電
圧供給レベルの関数としても変化する信号を出力する。

したがって本発明の１つの目的は、流れガスの圧力およ
び温度の関数として流れ容積を測定するとともにその測
定値を修正する新しい改良された装置を提供することで
ある。

本発明のもう１つの目的は、適用し得る温度および圧力
の範囲にわたって、ＡＧ△のＮＸ−１９法によって得ら
れる結果の０．０６％以内の精度まで、ガスの過圧縮因
子の計ｑを達成することである。

本発明のもう１つの目的は、簡潔化され、短縮されたプ
ログラムを実行するプロセッサを用いて修正されたガス
の流れを測定する新しい改良された装置を提供すること
である。

本発明のもう１つの目的は、分数累乗法を用いる計算を
回避してｎ凍化され、短縮されたプログラムを実行づ゛
るプロセッサを用いる新しい改良された測定修正装置を
提供することである。

本発明のもう１つの目的は、他の方法では圧力および温
度の測定精度に影響を及ぼす、変動電圧レベルに伴う先
行技術の問題を回避する、ガスの流れを測定修正する新
しい改良された装置を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、変動電圧レベルの影響を回
避したり無視する温度および圧力のような変数を測定し
得る新しい改良された方法を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、電圧の変化するレベルを補
償して測定された変数の正確な表示を提供づる回路にお
いて、電圧レベルに依存する出力信号を持つ変数測定素
子を用いる新しい改良された装置を提供することである
。

上記および他の目的により、本発明は流れガスおよび少
なくとも１つの変数を測定して、その変数の基礎値に対
して修正されたガスの流れを計障する方法および装置に
関連される。例として示すならば、測定されるｇ数は温
度Ｊ３よび圧力であり、導管を流れるガスの温度Ｔ、お
Ｊ：び圧力Ｐ、を測定する装置が使用され、また例えば
、導管を流れるガスの容積Ｖ「を測定する流Ｉａ計の形
をした装置も使用される。例えば、マイクロプロセサの
形の計算装置を使用して、過圧縮因子を含む式により基
礎条件に対して修正されたガス容積が計算される。過圧
縮因子は、整数累乗法のみを伴う式と、選択された１組
の係数とにより計算される。計算装置は圧力または温度
もしくはその両方の表示にしたがってこれらの係数の特
定な１組を選択する。

本発明の第２の面では、測定された変数の関数および例
えば、電池のような変動する供給源から得られる電圧の
関数として変化するインピーダンスを持つ、素子によっ
て変数の測定を行う方法が開示される。校正方法が使用
され、それによって変数測定素子は第１校正温度にさら
され、第１および第２信号は変数測定素子および基準素
子から（Ｏられる。変数測定素子は第２の、より高い校
正変数にもさらされ、対応する第３および第４信号は変
数測定素子および基準素子から得られる。第１および第
２校正比は第１信号と第２信号との比、ならびに第３信
号と第４信号との比として取られる。その後、変数測定
素子は現在の未知変数にさ。

らされ、対応する第５および第６信号が同様に得られて
第５信号と第６信号との現在の比が提供される。現在の
比は第１および第２校正比に関して挿入され、測定され
た変数を表わす表示、すなわち信号を提供するが、これ
はそれに加えられる電圧のレベルのどんな変動にも事実
上無関係である。

本発明のもう１つの面では、１組の計算変数を記憶する
第１の、比較的消費電力の低い電池によって付勢される
第１の非持久記憶装置と、校正変数の補助の１組を記憶
する比較的消費電力の高い電池によって付勢される第２
の持久記憶装置とを含む電池付勢方式の電流ドレインを
最小にする装置が開示される。プログラム式マイクロプ
ロセサの形をした制御機構は第１の非持久記憶装置に記
憶された計算変数の組を精査し、その組のどんな部分で
も正しく保持されていない場合は、持久記憶装置が付勢
されて、校正変数の補助の組が第１の非持久記憶装置に
転送される。

本発明の好適な実施態様が特に図面に関して、以下に詳
しく説明される。

いま図面の、特に第１図から、修正されたガスの流れを
測定する装置が全体として数字１０で示されている。本
発明の好適な実施態様では、この装置１０はガスの導管
またはラインに結合されたガス流量計１３によって発生
される１組のパルスを受信して処理するプログラム式マ
イクロプロセサ１１によって実行され、各計器パルスは
ラインを通るガス流の中位容積を表わす。プログラム式
マイクロプロセサ１１による各計器パルスの受信は、圧
力測定デバイス２８によって取られるライン内の流れ圧
力Ｐ、および温度測定デバイス３゜によって測定される
ライン内のガスの流れ温度Ｔ、の現在の測定のためにラ
インを通るガス流のガス単位容積の未修正表示を提供す
る。これから説明するが、マイクロプロセサ１１に各計
器パルスが加えられると、圧力Ｐｂおよび温度Ｔ、の基
礎条件に対して測定されたガス流を修正する計算が簡潔
化されたアルゴリズムまたは等式にしたがって開始され
る。計算の結果は一般的な端末インターフェース１４に
よって携帯式レコーダ２７に出力される。ガス流量計１
３は一般的な入／出力装置１６に結合され、それによっ
て計器パルス連は入／出力装置１６およびターンオン論
理回路１２を介してマイクロプロセサ１１に加えられる
。

このラインの容積増分に関する暎正された容積の計算結
果は、一般的な入／出力装置１１６を経てトータライザ
５４に出されるが、このトータライザは修正された容積
を累算する。

修正されたガス流の測定装置１０は、正規の交流電力が
利用できない遠隔場所で使用されるように電池を電源と
している。電池の消耗を減少させるために、ガス流ｆｆ
１ｉｔ１３の各パルスはターンオン論理回路１２に加え
られて、マイクロプロセサ１１の作動、圧力測定デバイ
ス２８および温度測定デバイス３０の出力のサンプリン
グ、ならびに基礎条件での修正ガス容積の計算が開始さ
れる。

流れ温度Ｔ、および流れ圧力Ｐ、のサンプルはアナログ
入力回路２１によって取られ、アナログ／ディジタル（
Ａ／Ｄ＞変換器１９によりアナログ値からディジタル値
に変換される。

さらに、過圧縮因子Ｆ１．の計算には、比重Ｇと、二酸
化炭素および窒素、すなわち本装置１０が測定する天然
ガスの成分例のモル％を表わすＭ　およびＭ。と、過圧
縮因子Ｆｌ）Ｖの計器に用いられる簡潔化された等式ま
たはアルゴリズムに入れるべき複数個の組の係数とを含
む１組の計算変数の記憶ならびに利用性が要求される。

本発明により、複数個の組の係数があり、各組は測定さ
れる圧力および温度の特定な範囲に対応する。これらの
係数および４算変数は第２Ａ図に示されかつ第１図のマ
イクロプロセサ１１のブロック内に一般に含まれるよう
な、消費電力の小さい記憶装置３４の中に記憶される。

計算変数の補助組は、消費電力の小さい記憶装ｒａ３４
から失われる場合には、消費電力の大きい持久記憶装置
１８にも記憶される。

修正されたガス流測定装置１ｏの付近に雷または不測の
静電気放電が起こると、消ｔ’ＢＪｆ力の小さい記憶装
置３４からデータが失われる恐れがある。

計算を実行する途中で、マイクロプロセサ１１は消費電
力の小さい記憶装置３４の中でこれらの定数および係数
の誤りをチェックし、もし誤りがあれば、電力スイッチ
２４が閉じて消費電力の大きい持久記憶装置１８が働き
、かつ消費電力の小さい記憶装置３４にこれらの定数お
よび係数をダンプさせる。記憶装置のダンプ後、電力ス
イッチ２４が開ぎ、かくて電池の消耗が軽減される。同
様な形で、サンプルのライン温度およびライン圧力測定
値のＡ／Ｄ変換を可能にするだけの比較的短い時間のあ
いだ電力スイッチ２６がＩＪじてＡ／Ｄ変換器１６を作
動させる。Ａ／Ｄ変換器１９は比較的消′ｆｉ電力が大
きく、その短時間の作動は電池寿命に影響する。

第１図に示された通り、圧力測定および温度測定デバイ
ス２８ならびに３０は圧力温度入力回路２１に結合され
、この回路２１はＡ／Ｄ変換器１９に順次結合されてい
る。さらに、装置１０は第２Ａ図に示されるリアルタイ
ムクロック３８を使用し、それによって圧力、温度およ
びガス容積の毎日または毎時の測定値のアレイまたはヒ
ストグラムが消費電力の小さい記憶装置ｄ３４に記憶さ
れ、また質問と同時に端末インターフェース１４を経て
携帯用端末に読み出される。

いま第２Ａ図から第２Ｅ図から、修正されたガスの流れ
を測定する装置１ｏを構成する素子の細部が示されてい
る。簡単のため、装置１０の各素子間の多くの相互接続
は示されず、むしろ相互接続がこれらの素子を一緒に結
合するものと考えて、同じ記号で１個以上の素子と組み
合わされる端子を識別することによって示されている。

例えば、第２Ａ図に示される通り、マイクロプロセサ１
１はその出力ＤｏないしＤ７からのデータバス３２によ
って、他の素子の内の、ターンオン論理回路１２ｂおよ
び消費電力の小さい記憶装置３４に相互接続されている
。さらに詳しく述べれば、データバス３２はターンオン
論理回路１２ｂのデコーダ６４に結合されるとともに、
消費電力の小さい記憶装置３４に結合されている。消費
電力の小さい記憶装置３４は、第３図について後で説明
するプログラム、および過圧縮因子ＦＩ）ｖの計算に用
いられる複数組の係数を記憶する一対の読出し専用記憶
装置（ＲＯＭ）３４ａおよび３４ｂと、測定された変数
および計算変数を短時間記憶するランダムアクセス記憶
装置（ＲＡＭ＞３４ｃとを含んでいる。持久記憶装置１
８は、ＲＡＭ３４Ｇに記憶された容積計算用のパラメー
タの補助組を記憶する。さらに、マイクロプロセサ１１
は１６ｆ！Ａのアドレス端子ＡＯ−Ａ１５を有し、これ
らはアドレスバス３６によって消費電力の小さい記憶装
置３４のＲＯＭ３４ａと３４ｂ１およびＲＡＭ３４Ｃの
おのおのに結合され、また他の素子の内のアドレスデコ
ーダ４０に結合されている。さらに詳しく述べれば、ア
ドレスバス３６の選択されたラインはアドレスデコーダ
４０を含む複数個のデコーダ６６ａ、６６ｂおよび６６
ｃの選択されたものにいろいろに接続される。デコーダ
６６ａ、６６ｂおよび６６ｃの出力は、データ処理、出
力信号、および装置１０の各素子間のデータ転送を制御
１−Ｊるために装置１０に加えられる多数のυ制御信号
を発生させる。同様な形で、アドレスバス３６の選択さ
れたラインはリアルタイムクロック４４の入力に結合さ
れるが、このクロックは第２Ａ図に示される通り発振器
２８の出力を受信するように結合されている。

第２Ａ図に示される通り、マイクロプロセサ勺１１はデ
ータバス３２Ｊ５よびラッチ１７を介して、消費電力の
大きい持久記憶装置１８を選択付勢させる電力スイッチ
２４に接続されている。記憶装置１８は、アドレスバス
３６およびデータバス３２によってもマイクロプロセサ
１１に結合されている。ターンオン論理回路１２は、ブ
ロック１２ａおよび１２ｂの中に一般にまとめられた多
数の素子を含むものとして第２Ａ図に示されている。

ガス流量計１３は第１図に全体として示され、第２Ｂ図
に詳しく示されており、測定すべきガスの単位容積の通
過に応じて閉じられる容積スイッチ４６を備えている。

容積スイッチ４６は、シュミットトリガ７６を含むガス
計入力１６によって、ターンオン論理回路１２ｂに、特
に第２Ａ図に示される通りフリップフロップ６８ａのク
ロック人力Ｃに、パルス状信号ＶＴＯＮを供給するよう
に結合されている。順次、フリップフロップ６８ａのＱ
出力はハイ（ＨＩ　Ｇ　Ｈ）になり、また対応する出力
ＯＮはノア（ＮＯＲ＞グー１〜７０により作られてター
ンオン論理回路１２ａのワンショットマルチバイブレー
タ７２に加えられる。マルチバイブレータ７２は適当な
遅延後にアンド（ＡＮＤ）ゲート７４を作動させてマイ
クロプロセサ１１の割込み端子ＲＥＳに対する信号を発
生させてそれに加え、過圧縮因子ＦＤ、および煤正され
たガスの流れの次の組の計算を開始させる。実際には、
容積スイッチ４６の各閉止は第３図に関して説明される
通りプログラムの実行を開始づ°る。

主発振器１５は３，５ＨＨｚ信号を作る水晶２２を含み
、この信号は分割されてマイクロプロセサ１１に加えら
れ、そこでのいろいろな事象の時間を整定し、またＡＤ
ＣＬＯＣＫをＡ／Ｄ変換器１９に加えてその作動の時間
を整定する。ＯＮ信号は主発振器１５に加えられて、そ
の作動を開始させる。

占込み使用可能スイッチ１９は第２Ａ図に示され、閑じ
ると同時に消費電力の大きい持久記憶装置１８ヘデータ
の書込みを可能にする。書込み使用可能スイッチ１９は
オペレータによって操作され、記憶装置１８に無用の書
込みを防１する保護機構である。スイッチ１９を圓じる
と、信号がターン・オン論理回路１２ｂのラッチ６４を
経てマイクロプロセサ１１に送られ、スイッチ１９が開
じられていることを示す。順次、マイクロプロセサ１１
はφ２Ｗ信号を発生されるが、この信号はスイッチ１９
を経て消￥！を電力の大きい持久記憶装置１８の書込み
使用可能端子ＷＥに加えられ、つまりそこにデータを書
き込むことが可能になる。

いま第２Ｅ図から、装置１０のいろいろな素子に例えば
＋５ボルトのような電圧を供給する電池バックに結合さ
れた電源３７が示されている。負電源３９が具備され、
第２Ａ図に示された通り、アナログ入力回路２１および
Ａ／Ｄ変換器１９に負電圧が供給され、つまりこれらの
回路を作動させ、付勢させる働きをする。電池バックは
電圧調整スイッチ２６にも接続されており、このスイッ
チはＸＯＮ信号により作動されると、調整され、スイッ
チされた電圧５Ｓを温度および圧力測定デバイス３０な
らびに２８、アナログ入力回路２１、一対の演算増幅器
８０ａおよび８０ｂ、ならびにＡ／Ｄ変換器１つに加え
る。後で説明するが、スイッチ２６はあまり精密なもの
である必要はなく、したがって高価な部品である必要は
なく、比較的安価で保証される在来製品であることがで
きる。

マイクロプロセサ１１が１３図に示されるようなプログ
ラムの実行を完了すると、それはデータバス３２を介し
てアドレスデコーダ６６に指令を与え、デコーダ６６ｂ
に信号ＶＴＯＦＦを作らけ、これはターンオン論理回路
１２ｂのフリップフロップ６８ａをリセットし、つまり
ＯＮ信号をハイ（ＨＩＧＨ）にする。その結果、主発振
器１５はターンオフされ、マイクロプローＬ？ＦＪ−１
１およびＡ／Ｄ変換器１９にそれぞれ加えられるＣＬ○
ＣＫならびに△ＤＣＬＯＣＫ信号は、ターンオフされる
。さらに、　５　０３　Ｃ信号は同様に焼成されてｎ電
源３９から除かれ、それによって−５ボルトはアナログ
入力回路２１から除かれる。かくて、流れ温度Ｔ、およ
び流れ圧力Ｐ「の測定を行い、過圧縮因子Ｆ、ｖを計算
し、そして基礎のガス容積ｖｂを４ｎする、プログラム
が実行された後で、電力およびクロック信号はアナログ
入力回路２１、Ａ／Ｄ変換器１９、ならびにマイクロプ
ロセサ１１から除去され、それによってこれらの比較的
消費電力の大きい素子は、ガスの次の単位容積がガス流
量計１３に流れかつその容積スイッチ４６が閉じるまで
「休止」モードに処理される。上述のような容積スイッ
チ４６の閉止は、アナログ入力回路２１、Ａ／Ｄ変換器
１９、およびマイクロプロセサ１１に電力ならびにクロ
ック信号を加え始め、それらを再度「実行」モードで作
動させる。

この形で、電池の消耗が軽減され、その寿命が延びる。

電池チェック回路４１は電池からの出力ＶＢΔ丁をモニ
タして、例えば６．４ボルトのような現制限に満たない
ならば、ターン・オフ信号ＰＯＲＬが作られる。ＰＯＲ
Ｌ信号はターン・オン論理回路１２ｂのフリップ・フロ
ップ６８ｂのセット端子に加えられ、これはＯＮ信号を
ハイにするようにされ、したがってクロック信号が除去
されかつマイクロプロｔ？す１１はその「休止」モード
に処即される。

第２Ｂ図に示される通り、アナログ入力回路２１は４人
力を持つマルチプレクサの形をとり、端子×３およびＹ
３の第１人力は温度に敏感な抵抗器の形をとる温度測定
デバイス３０から導かれる。

回路２１の端子×２およびＹ２の第２人力はひずみ計の
形をとる圧力測定デバイス２８から導かれる。端子×１
およびＹ２の第３人力は大地に接続され、それによって
オフセット電圧はその残留または誤差電圧を表わし、ア
ナログ入力回路２１の池の３個の入力に加えられる入力
信号に加算される。端子ＸＯおよびＹＯの第４人力は、
電圧５Ｓを大地に結合する直列接続の抵抗ｎ　Ｒ５３お
よびＲ５４を含む基準電圧分割器５８に結合される。

抵抗器Ｒ５３およびＲ５４は温度安定抵抗器であり、そ
の抵抗は変化するが少なくとも例えば−４０°から＋１
６０下までのような問題の延長された周囲温度範囲にわ
たってわずかである。抵抗器Ｒ５３およびＲ５４の抵抗
は温度と共に少し変化するが、温度と共に大幅に変化す
るインピーダンスを持つデバイス２８および３０に比べ
て温度安定と思われる。アナログ入力回路２１は、４人
力のどれを入力回路の出力ＸおよびＹに加えるかを制御
する一対の信号ＭＯおよびＭｌによって制御される。

アナログ入力回路２１の出力は順次、演算増幅器８０ａ
および８０ｂの対を介して、Ａ／Ｄｇ換器１９の入力Ｉ
ＮＨＩならびにＩＮＬＯに接続されている。アナログ入
力回路２１の形と同様な形で、直列接続の基準抵抗器Ｒ
５８およびＲ５９から成る基準電圧分割器６２は、Ａ／
Ｄ変換器１９の入力ＲＩＮ＋およびＲＩＮ−に接続され
、それによって電圧分割器６２の基準抵抗器Ｒ５９の両
端に作られる基準電圧はアナログ入力回路２１の出力と
比較されて、アナログ入力回路の出力を表わすゲイシタ
イル信号を供給する。Ａ／Ｄ変換器１９はデータ・バス
３２によってマイクロプロセサ１１に結合されるととも
に、マイクロプロセサ１１からの△ＤＲＬＪＮ信号によ
り指令されて、Ａ／Ｄ変換を行う。その後、Ａ／Ｄ変換
器１９は指令されたＡ／Ｄ変換の完了を示すＡＤＳＴＡ
Ｔ信号をマイクロプロセサ１１に加える。さらに詳しく
述べれば、マイクロプロセサ１１は第３図に示される通
りプログラムを実行し、データバス３２を介してラッチ
１７に指令信号を送り、スイッチ２６を順次作動させる
使用可能信号ＸＯＮをまず発生させ、それによって圧力
および温度測定デバイス２８と３０、アナログ入力回路
２１、ならびにＡ／Ｄ変′！Ｊ！器１９を付勢させる。

さらに詳しく述べれば、使用可能信号ＸＯＮは１２８図
に示される通り、インバータを介して電力スイッチ２６
に加えられる。電力スイッチ２６はスイッチとして働く
ほか、使用可能信号ＸＯＮによって作動されると同時に
、デバイス２８と３０、アナログ入力回路２１、および
Δ／Ｄ変Ｊ！ＸＩ器１９に調整済の基準電圧５Ｓを加え
る７ｔＸｌ上調整器としてち鋤く。

次に、マイクロブ０セサ１１はデータバス３２を介して
ラッチ１７に指令信号を送り、Ａ／Ｄ変換器に加えられ
るＡＤＲＬＪＮ信号を発生され、かくて入力アナログ信
号を対応するディジタル信号に変えるＡ／Ｄ変換器１９
を作動させる。Ａ／Ｄ変換が完了すると、Ａ／Ｄ変換器
１９はＡＤＳＴＡＴ信号を発生し、これはラッチ６４お
よびデータバス３２を介して、Ａ／Ｄ変換の完了を告げ
るためにマイクロプロセサ１１に加えられる。反転され
たＸＯＮ信号はアナログ入力回路２１のＩ入力にも加え
られ、この回路を使用可能にする。

端末インターフェース１４の詳細は第２Ｆ図に示されて
いる。マイクロプロセサ１１はデータバス３２を介して
ＵＡＲＴ４８に接続され、これはさらに第１図に示され
る携帯式レコーダ２７に一組の出力を供給する。携帯式
端末２７はキーボードおよび適当な表示装置を含み、そ
れによってオペレータはプログラムが実行する計体に使
用すべきいろいろな定数を入力することができる。端末
２７はＲＳ−２３２両立式端末として例示されている。

一般入／出力装置１６は、入力信号を受信するデータバ
ス３２に、故障表示器５２に、また機械カウンタまたは
トータライザ５４に結合され、それによって修正された
流れの合計または累積表示が得られる。マイクロプロセ
サ１１はデータバス３２を介して、指令信号ＭＯおよび
Ｍｌを出力するラッチ５０に指令を送り、それによって
アナログ入力回路２１はＡ／Ｄ変換器１９に加えるべき
その４人力の内の１つを選択するように指令される。故
障表示器５２は、圧力および温度測定デバイス２８と３
０が範囲外で作動していること、消費電力の大きい持久
記憶装置１８に記憶された定数が失われていること、電
池が弱っていること、および装置１ｏにその他の不具合
があることをオペレータに視覚表示する。

第３図は第２Ｂ図に示された消ｆＩ電力の小さい記憶装
置３４のＲＯＭ３４ａおよび３４ｂに記憶され、かつガ
ス流量計１３のパルスを累積し、流れ温度Ｔｒおよび流
れ圧力Ｐｒの１ナンブルを取り、そして基礎温ｉ’ｒ　
　および基礎圧力Ｐ、に対して修正されたガスの流れを
表わす表示を計Ｑする、マイクロブロセＦｊ１１によっ
て実行されたプログラムのハイ・レベル流れ図である。

最初、ステップ１００はガス流の単位容積のガス流量計
による測定に応答し、特に第２Ｂ図に示されたようイ≧
容積スイッチ４３の閉止に応答して、ターンオン論理回
路１２ａに加えられるＶＴＯＮ信号を作り、これはさら
にワン・ショットマルチバイブレータ７２によって供給
される適当な遅延後にＲＥＳをマイクロプロセサ１１に
加え、それにより後続のステップ１０２〜１３２が第３
図について説明される通り実行される。容積スイッチ４
３の閉止は、マイクロプロセサ１１によるプログラムの
実行を開始させる。プログラムの実行の完了とその次の
実行との間の周期において、修正されたガス流測定装置
１０はその「休止」モードに処理され、ここで比較的小
さな電流が電池から流される。容積スイッチ４６の閉止
により、装置１０はその「実行」モードで作動され、こ
こで流れ温度Ｔ［および圧力Ｐ、のナンブルが取られ、
これらのアナログ・サンプルはディジタルの形に変換さ
れ、過圧縮因子Ｆｉよび基礎ガス容積Ｖｂの計算が行ね
ｖ れる。「実行」モードでは、装置はプログラムの実行に
対応する制限された周期のあいだ電池から増加電力を引
き出す。プログラムの実行が完了すると、装置はその「
休止」モードに復帰する。

次に、ステップ１０２はステップ１０４が消費電力の小
さい記憶装置３４、特に過圧縮因子Ｆ、。

と基礎ガス流Ｖｂとの計算に以後使用すべき定数および
係数を記憶するＲＡＭ３４ｃ、をテストする前のウオー
ムアツプ周期を提供する。測定ずべき各ガスまたはガス
の混合物は、ＲＡＭ３４ｃの中に記憶される特定な１組
の定数を持つ。ガスの特定混合物をいったん測定するこ
とが決定され、また対応する組の計算変数がＲＡＭ３４
ｃの中に記憶されると、記憶された計算変数の値は初ｌ
ｌｌ］設定または校正手順で加算され、その和はＲＡＭ
３４Ｃおよび消費電力の大きい記憶装置１８の中の既知
の場所に記憶される。ＲＡＭ３４Ｇの中に記憶された計
算変数の完全性を保証するために、ステップ１０４はチ
ェックサム（ＣＨＥＣＫ　　ＳＵＭ）サブルーチンを実
行し、それによってＲＡＭ３４Ｃ内に記憶された係数お
よび定数は再び加算されて、その和は既知の場所に記憶
された前の和と比較される。チェックサムサブルーチン
は定数および係数が記憶されている場所の順序の最初を
捜索し、これらの場所の各順序を繰り返しアドレスし、
その値は最終の既知アドレスが呼び出されるまで前に加
算された値に加えられる。

その点で、現在の和は前に得た和と比較され、一致すれ
ばＲＡＭ３ｃの完全性が証明され、プログラムはステッ
プ１１２に進み、ここで流れ温度Ｔ　および流れ圧力Ｐ
、がサンプルされる。さもなければ、第３図に示される
通り、プログラムはステップ１０６に進み、これは消費
電力が比較的大きい持久記憶装置１８を付勢させ、その
後補助組の計算変数を記憶装置１８からＲＡＭ３４ｃに
戻す。最初、電力スイッチ２４が開じられ、それによっ
て付勢電圧が持久記憶装置１８に加えられ、その後チェ
ックサムサブルーチンは持久記憶装置１８の内容により
再び実行され、すなわち計算変数が記憶されている各１
易所は記憶装置１８内の最終記憶場所が呼び出されるま
で順次加算される。

最後の和はそのとき所定の和と比較され、もし一致すれ
ば消費電力の大きい持久記憶装置１８内に記憶された計
算変数の組が完全であることが示され、計算変数の補助
組はＲＡＭ３４ｃに戻される。

消費電力の大きい持久記憶装置１８内の４樟変数の和が
所定の和と一致しない場合は、プログラムはその標準の
ターンオフ手順に進み、それによって装置１０はその「
休止」モードに処理される。

記憶装置１８の内容が損われていないことをチェックサ
ムサブルーチンが示さない場合は、マイクロプロセサ１
１はデータ・バス３２およびラッチ５０を介して、故障
表示器５２にがかる故障の視覚表示を指令する。

計算変数の補助組がステップ１０８において消費電力の
大きい持久記憶装置１８からＲＡＭ３４Ｃに戻されてか
ら、もう１つのチェックサムサブルーチンがＲＡＭ３４
ｃの新しく入力された内容について実行される。らし得
られ！ご和が所定の和と一致すれば、ステップ１１０は
電力スイッチ２４を開き、それによって消費電力の大き
い持久記憶装置１８は消勢され、プログラムはステップ
１１２に進む。しかし消費電力の大きい持久記憶装置１
８の第２チエツクサムサブルーチンのチェックまたはＲ
ＡＭ３４ｃのチェックサムサブルーチンのチェックのい
ずれかが、定数および係数の補助組のＲＡＭ３４Ｇへの
復帰後に不良であるならば、装置１０はその「休止」モ
ードに進み、そこで持久記憶装置１８、Ａ／Ｄ変換器１
９、アナログ入力回路２１および圧力測定デバイス２８
ならびに温度測定デバイス３０は消勢され、装置の休止
を示す警報表示を提供する故障表示器５２が付勢される
。

次に、ステップ１１２は圧力および温度測定デバイス２
８ならびに３０のサンプル出力を使用すべきか否かを決
定し、もし使用すべきならば、プログラムはステップ１
１４に進む。デバイス２８または３０もしくはその両方
を使用すべきでないならば、プログラムはステップ１２
２に進み、そこで過圧縮因子Ｆ　は流れ圧力Ｐ、または
流れ濡Ｖ 度Ｔ、もしくはその両方の前に入力された値を使って３
１算される。デバイス２８および３０の一方または両方
が故障してもステップ１１２のプログラミングは装置１
ｏをなおも使用可能にする。さらに装置１０は、圧力ま
たは温度あるいはその両方が相関定数であることが知ら
れしたがって測定する必要がない場合にも使用される。

圧力および温度測定デバイス２８ならびに３ｏが使用さ
れるならば、ステップ１１４は電力スイッチ２６を作動
させて、Ａ／Ｄ変換器１９およびアナログ入力回路２１
にスイッチされた電圧５Ｓを加える。マイクロプロセサ
１１はそのＭＯおよびＭ１信号をアナログ入力回路に加
えて指令し、順次そのＸ３−Ｙ３人力をサンプルして流
れ温度Ｔ［の表示を得、そのＸ２−Ｙ２人力をサンプル
してライン圧力Ｐｆの値を１９、そのＸｌ−Ｙｌ入力を
サンプルして大地に現われるオフセット電圧を得、そし
て最後にそのＸｏ−ＹＯ端子をサンプルして基準電圧分
割器５８の抵抗器Ｒ５４の両端に現われる基準電圧を得
る。各サンプリングの後で、アナログ入力回路２１から
得られるアナログｔｕｆｆはＡ／Ｄ変換器１９に加えら
れて、流れ温度Ｔ、流れ圧力Ｐ７、オフセット電圧、お
よび温度に無関係な基準電圧を表わす対応するデイジタ
ルナンブル寸なわちカウントを導く。

これらのサンプルの完全性は多くの方法で二重チェック
される。まずスイッチされた電圧５Ｓののレベルがチェ
ックされて、それがオーバーレンジでかつ正しい極性を
右するかどうかを決定する。

ざらに、Ａ／Ｄ変換器１９の作動が変換の時間を測定す
ることによってチェックされ、もしΔ／Ｄ変換が長くか
かり過ぎるならば、Ａ／Ｄ変換器１９の作動が不良であ
ることが分かる。スイッチされた電圧５Ｓの電圧レベル
が所定の制限内でなかったり、Ａ／Ｄ変換が長くかかり
過ぎるならば、圧力および温度の所定値、例えば０ｐｓ
ｉならびに６０下が圧縮因子Ｆ１．の以後の計σに使用
される。

その後、ステップ１１８は電力スイッチ２６を開き、そ
れによってスイッチ２６が供給する電圧はＡ／Ｄ変換器
１９から除去される。制限された時間のあいだＡ／Ｄ￥
換器１９およびアナログ入力回路２１を付勢させること
によって、電池の消耗は最小にされ、電池寿命が延びる
。ステップ１１８で得られる圧力、温度および基準電圧
の測定値はステップ１２０で処理されて、温度および圧
力のこれらの測定値を所定の校正条件でとられた温度お
よび圧力の最初に得られ、校正された値と比較したり補
間したりする。補間手順は、スイッチ２６の出力電圧の
レベルの変化に起因するどんな誤りをも事実上なくす圧
力および温度の正確な測定を提供する。かかる変化や変
動は、一度が変わるにつれてしばしば生じる。特に、ス
テップ１２ｏの出力は、１ｂｓ／１ｎ２（ｐｓｉ　）　
マタハー＄：ロハスカル（圧力のメートル制測定値）で
表わした流れ圧力Ｐ「あるいは℃または下で表わした流
れ温度Ｔ、を示づディジタル信号またはカウントである
。

装置１０が第３図に示されるプログラムを実行する前に
、２つの所定の校正温度で温度カウントと基準電圧カウ
ントとの比を得るために、最初の校正手順が行われる。

普通、装置を３２°〜７０下の温度範囲で使用すべぎ場
合には、校正温度は３２°および７０下となるように選
択され、対応するカウント比はこれから説明する通り得
られる。

まず、温度変換器３ｏが比較的低い校正温度、例えば３
２°「で配置されるが、この温度は周知の精密温度測定
デバイスのどれによっても精密に測定される。オペレー
タは測定された温度を携帯式端末２７および端末インタ
ーフェース１４を経てマイクロプロセサ１１に入力し、
マイクロプロセサ１１はそのとき温度測定デバイス３ｏ
および電圧基準分割器５８からアナログ信号を得て、対
応するディジタル信号またはカウントを供給するように
Ａ／Ｄ変換器１９に指令を与える。これら２つのカウン
トの比は、対応する測定された低い校正温度のオペレー
タ入力値と共に、既知の消費電力の大きい持久記憶装置
１８およびＲＡＭ３４ｃに記憶される。温度測定デバイ
スおよび電圧基準分割器５８の出力と対応する温度のオ
ペレータ入力値との同様な比は、より高い校正温度、例
えば７０下で得られる。温度校正手順が終ると、二対の
比が消費電力の大きい持久記憶装置１８およびＲＡＭ３
４ｃに記憶される。同様な校正手順が圧力測定デバイス
２８について行われ、それによって低・高圧力カウント
と基準電圧カウントとの比は、オペレータが精密に測定
した校正圧力のオペレータ入力値と共に、記憶装置１８
ならびにＲＡＭ３４Ｃに記憶される。例として述べれば
、低・高校正圧力はＯおよび１００ｐｓｉである。かく
て、校正温度および正比は校正手順中に得られ、後でス
テップ１２０で使用するために消費電力の大きな持久記
憶装置１８およびＲＡＭ３４ｃに記憶される。

いま第３図に示されるプログラムを考えると、ステップ
１１８はスイッチ２６を消勢させ、かくてアナログ入力
回路２１およびＡ／Ｄ変換器１９からスイッチされた電
圧５Ｓを取り除く。次にステップ１２０は、測定された
流れ温度Ｔ、および圧力Ｐｆ、ならびにＡ／Ｄ変換器１
９からの基準電圧レベルを表わす現在のカウントをとり
、まず、圧力と基電圧との比および温度と基準電圧との
比を作り、その後これらのカウント比を前述の方法で得
られる圧力と温度の校正比に関して補間する。

圧力の精密な値を得るステップすなわちサブルーチン１
２０の詳細をこれから説明する。まず、圧力測定デバイ
ス２８のサンプル出力が得られ、Ａ／Ｄ変換器１９によ
って対応するディジタル値またはカラン１−に変換され
る。Ａ／Ｄ変換器１９の作動が不適切であったか、づ”
なわち△／Ｄ？換が長くかかり過ぎたかどうかチェック
され、もしそうでなければＡ／Ｄ変換器１９のｆイジタ
ル出力はマイクロブロセ１Ｊ１１によって実行されるプ
ログラムによって操作される適当な数字の形に変換され
る。次に圧力カウントの極性および大きさがチェックさ
れる。正しければ、オフセット電圧に対応するカウント
が各圧力カウント、温度カウント、および３３１−１ｕ
カウントから引かれる。次に圧力測定に対応するカラン
１〜から電圧オフセラｌ−を引いたものとＩＩＰ−電圧
レベルとの比が得られる。次に、現在測定された圧力と
低い校正圧力との差が得られ、その後、高・低校正圧力
間の差、ずなわち圧力範囲が得られる。次に、現在の圧
力と圧力範囲との比の分数は、現在の圧力と低校正圧力
との差の圧力範囲に対する比として得られる。次に、そ
の分数は圧力範囲を掛けられ、次に低校正圧力に加えら
れて、スイッチ２６のスイッチされる電圧５Ｓのレベル
に無関係でかつ１つの装置１０から次の装置までの差に
事実上無関係な圧力の値の補間された橿めて正確な測定
値を提供する。サブルーチン１２０も温度測定デバイス
３０のサンプル出力で作動して、温度Ｔ、対基準電圧の
同様な比が（９られ、次に低・高校正温度で得られた２
つの校正比の間の現在の温度比を引き続き補間して、ス
イッチ２６からスイッチされた電圧５Ｓの出力レベルに
事実上無関係な温度の精密な値を提供する。

次に、ステップ１２２は過圧縮因子Ｆ、ｖを計算する。

加圧縮囚子「、ｖを計算するＡＧＡ　　ＮＸ−１９手順
は、分数累乗法を使用しかつＯ〜５０００ｐＳｉＵおよ
び一４０〜＋２４０°Ｆの圧力ならびに温度範囲をそれ
ぞれカバーする長い一組の式（前述の第３式〜第１５式
）である。これらの式はＰ−Ｔ範囲をより小さな８つの
領域に区切ることによって表を作るのに使用される。上
記第（１５）式を見ると、分数累乗法すなわら２，３の
Ｊ１算がマイクロプロセサの実行を長びかせる長いプロ
グラムを要することが分かる。本発明により、下記の９
係数の式を提供するＡＧＡ　　ＮＸ−１９によって作ら
れた過圧縮因子Ｆ、ｖに適合する最小自乗曲線用のルー
チンが開発された、 Ｆ　　　　　＝Ａ＋ＢＸ＋ＣＶ　　　　　＋Ｄ　　ｙ　
＋ＥＶ　　３　　＋ｖ Ｆｘｙ＋ａｘｙ　　＋ＨＸｊ３＋（Ｘ２ただし に、＝Ｍｏ＋１．６８１Ｍｏ　　　　　（１７）Ｔ、ｄ
ｊ−（（Ｔｆ＋４６０）Ｆｌ）−４６０Ｋ　　＝Ｍｏ−
，３９２Ｍｏ　　　　　　（２０）Ｐ　　　＝Ｐ　　−
Ｆ　　　　　　　　　　　　　（２２）ａｄｊ　　　　
ｆ　　　　ｐ ｙ”　Ｐａｄｊ　　　　　　　　　　　　　　（２３）
丁＋７０　　　　　　　　　　　（２４）ａｄｊ ただしΔ〜Ｉは上述の式の係数であり、Ｋ、は希釈剤の
圧力定数であり、Ｆ、は圧力調節因子であり、Ｐａｄｊ
はｐｓｉｇで表わした調節済の圧力であり、１＜、は希
釈剤の温度定数であり、Ｆ、は圧力調節因子であり、”
−ａｄｊは下で表わした調節済の温度であり、ＳＧは流
れガスの比重である。流れ圧力Ｐ　（Ｊ’ｊ　Ｊ：び流
れ温度Ｔｆの測定値が第（１９）式および第（２２）式
に代入され、サブルーチン１２２は第（１７）式から始
まって順に第（２４）まで一連の計算を行い、最後にＸ
およびｙが求められて第（１６）式に代入される。二酸
化炭素のモル％の値ＭＣおよび窒素のモル％の値、なら
びに比ｆｆ１ｓＧは持久記憶装置１８およびＲＡＭ３４
ｃに記憶されて、上述の第（１１）式、第（１８）式、
第（２０）式、および第（２１）式に代入される。

１つの式は過圧縮因子Ｆ、−計克用の圧力および温度の
全範囲に適合しないことがある。その結果、圧力および
温度の範囲は第４図に示される通り１１領域に分けられ
、各１１領域は第５図に示される通り１組のＡ〜■係数
を形成する。第４図から、領域１は１１６°〜２４０’
Ｆの調節済潟度丁　　およびＯ〜１５００ｐｓｉａの調
節流圧力の値ｄｊ を含む。第（１９）式および第（２２）式でそれぞれ計
算されたＴ　　ならびにＰａｄｊの値はこれらの範囲ｄ
ｊ 内に入り、領域１の係数Ａ〜■はＲＯＭ３４ａおよび３
４ｂに記憶されたものとして呼び出され、その組は第（
１Ｇ）式に代入されて、過圧縮囚子Ｆ、ｖが計算される
。さらに詳しく述べれば、サブルーチン１２２はＴａｄ
ｊおよびＰａｄｊの計惇値を制限の組の順序と比較し、
それによって消去法を使用すると、対応する１つの領域
が求められる。例えば、調節済の温度Ｔａｄｊの値が１
１６より大きければ、第１領域が求められ、その組の係
数は上記に再生された表から取られ、上記第（１６）式
に代入される。しかし調節済温度が１１ａ下未満であり
、かつ調節済圧力Ｐａｄｊが７５ρＳｉｇ未満であれば
、領域１１が求められる。同様に、残りの各領域はこの
論理的な消去法によって求められる。

第（１６）代用の係数Ａ〜■の組および第（１７）式〜
第（２４）式の定数項はＲＯＭ３４ａならびに３４ｂに
記憶される。基礎温度Ｔ６、基礎圧力Ｐｂ、校正温度お
よび校正圧力、ならびに特定な状況のガス成分のモル％
は、携帯式端末２７によって入力され、ＲＡＭ３４ｃに
記憶するようにされる。対応する校正はマイクロプロセ
サ１１によって計算され、次にＲＡＭ３４ｃに記憶され
る。上述の通り、これらの計算変数の補助組も持久記憶
装置１８に記憶される。

上記に再生された最小自乗向きの第（１６）式から得ら
れた過圧縮因子Ｆ、ｖの値の精度を、ΔＧＡＮＸ−１９
手順から得られた値によってチェックするために、調節
済温度−３０〜２４０　°Ｆの範囲および調節済圧力Ｏ
〜１５００ＤＳｉｇの範囲にわたり、０．５ｐｓｉｑな
らびに０．５°Ｆごとに、両手順によって値の計算を行
うコンピュータ・プログラムが書かれた。

次に、ステップ１２４はステップ１２２で計算された過
圧縮因子Ｆ、−値を下記の式に代入して、基礎圧力Ｐｂ
および基ｒ＃湿温度ｂの条件で修正されたライン容積Ｖ
ｂから基礎容積ｖｂを算出する、ガス流量計１３からの
パルス数は、測定された未修正のガス容積Ｖ１を表示す
るために累積される。

天然ガスを配給し、販売するために、基礎圧力Ｐｂおよ
び基Ｊｉ！！Ｇ度丁、を含む基礎条件と一致することが
必要である。ざらに、ラインおよび基礎ガス流量は、リ
アルタイムクロック４４からの時間と共に測定容積およ
び基礎容積の計算を用いて算出される。

次に、ステップ１２８は圧力、温度および容積の測定値
を時間の関数としてＲＡＭ３４ｃに記憶されるような容
積監視記憶装置に記憶する。マイクロプロセサ１１はリ
アルタイムクロック４４によって供給されるリアルタイ
ムの表示に応答して、規則的な各周期で、例えば毎日ま
たは毎時間、圧　４゜力、温度および容積の測定値を周
期的に記憶する。

その後、マイクロプロセサ１１はデータバス３２により
指令を送り、第２Ｂ図に示される通り、−設入／出力１
６に結合される機械カウンタずなわら１−一タライザ５
４および外部１・−タライザを増分さぜ゛る。その後、
ステップ１３２は装置１０をターンオフさせ、主発振器
を消勢させて、ＣＬＯＣＫおよびΔＤ　ＣＬ　ＯＣＫ信
号を除去してマイクロプロセサ１１を低電力状態に置き
、ガス流量計１３から受信される次のパルスを侍も、す
なわち装置１０はその［゛体重計」モードに戻される。

このようにして、装置１ｏは簡単にその「実行」モード
に置かれ、すなわち圧力および調度のサンプルが取られ
、過圧縮因子Ｆ　および修正ガス流の計ｖ 口が行われ、電池の消耗が最小でかつ電池の寿命が延び
る。

本発明を考える場合、本開示が説明のためのものに過ぎ
ず、発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ決定され
ることに注意すべきである。

図面の簡単な説明 第１図は本発明により測定された温度および圧力の関数
としてガスの流れを測定・修正する装置の機能ブロック
図、第２Ａ図から第２Ｆ図までは第１図に示された装置
の回路素子の詳ｆｉ８な接続図、第３図は第１図、第２
Ａ図から第２Ｆ図までに示された装置に組み込まれたマ
イクロプロセサによって実行されるプログラムの高レベ
ル流れ図、第４図は第１図、第２Δ図から第２Ｆ図まで
に示された装置に組み込まれたマイクロプロセサによる
過圧縮因子Ｆ　、−ｉｔ　ｇｌｉｉに使用すべき係数の
対応する１１組の内の１組を選択する、温度および圧力
の測定値にしたがって求められる１１領域を示す図、第
５図は第４図にしたがって１組が選択される１１組の係
数を示ず図である。

符号の１悦明 １０−修正ガス流測定装置　１１−マイクロプロセサ　
１２−ターン・オン論理回路１３−ガス流量計　１４一
端末インターフェース　１６−一般入／出力装置　１８
−消費電力の大きい記憶装置　１９−Ａ／Ｄ′５換器２
１−　アナログ入力回路　２４．２６−電力スイッチ　
２７−携帯式端末　２８−圧力測定デバイス　３０−Ｗ
度測定デバイス ５４−　トータライザ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. （１）インピーダンスが測定された変数を表わす表示を
   提供する測定された変数の関数として変化する、電圧依
   存素子を使用して変数を測定する方法であつて、 ａ）インピーダンスが少なくとも第１校正変数と第２校
   正変数との間の変数範囲にわたり比較的安定している基
   準素子ならびに前記変数測定素子に電圧を加える段階と
   、 ｂ）前記変数測定素子を前記第１校正変数にさらして、
   前記変数測定素子および前記基準素子から対応する第１
   ならびに第２信号を得る段階と、ｃ）前記変数測定素子
   を前記第２校正変数にさらして、前記変数測定素子およ
   び前記基準素子から対応する第３ならびに第４信号を得
   る段階と、ｄ）前記第１信号と前記第２信号との第１校
   正比ならびに前記第３信号と前記第４信号との第２校正
   比を得る段階と、 ｅ）前記変数測定素子を未知の変数にさらにして、前記
   変数測定素子および前記基準素子から対応する第５なら
   びに第６信号を得る段階であり、前記変数素子および前
   記基準素子には変動する電圧が共通に加えられる前記第
   ５ならびに第６信号を得る段階と、 ｆ）前記第５信号と前記第６信号との現在の比を得る段
   階と、 ｇ）前記第１および第２校正比に関して前記現在の比を
   挿入して、前記電圧レベルのどんな変動にも事実上無関
   係な測定された変数の前記表示を提供する段階とを含む
   ことを特徴とする変数測定方法。
2. （２）前記挿入段階は、前記現在の比と前記第１および
   第２校正比の内の１つとの間の第１の差を得る段階と、
   前記第１の差を前記第１および第２校正比の間の第２の
   差で割つた商として分数を得る段階と、前記分数と前記
   第１および第２校正変数間の第３の差との積として前記
   測定された変数の前記表示を得る段階とを含むことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の変数測定方法。
3. （３）前記１つの校正比は前記第１および第２校正変数
   の内の対応する１つについて得られ、また前記挿入段階
   は前記積を前記１つの変数に加算して前記測定された変
   数の前記表示を得る段階をさらに含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の変数測定方法。
4. （４）前記変数は温度であり、また前記素子の前記イン
   ピーダンスは濃度の関数として変化することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の変数測定方法。
5. （５）前記変数は圧力であり、また前記素子の前記イン
   ピーダンスは圧力の関数として変化することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の変数測定方法。
6. （６）変数を測定する装置であつて、 ａ）前記変数の関数として変化するインピーダンスを持
   つ変数測定素子と、 ｂ）インピーダンスが第１および第２校正変数間の前記
   変数の範囲にわたり前記変数測定素子のインピーダンス
   に関して比較的安定している基準素子と、 ｃ）前記変数測定素子および前記基準素子のおのおのに
   電圧を加える装置と、 ｄ）前記変数測定素子および前記基準素子から、前記変
   数測定素子が前記第１校正変数にさらされるときそれぞ
   れ第１および第２信号を得、前記変数測定素子が前記第
   ２校正変数にさらされるときそれぞれ第３および第４信
   号を得るとともに、前記第１信号と前記第２信号との第
   １校正比および前記第３信号と前記第４信号との第２校
   正比を得る校正装置と、 ｅ）前記変数測定素子が測定すべき現在の変数にさらさ
   れるとき前記変数測定素子および前記基準素子からそれ
   ぞれ第５ならびに第６信号を得るとともに、前記第５信
   号と前記第６信号との現在の比を得る測定装置と、前記
   第１および第２校正比に関して前記現在の比を挿入して
   前記電圧レベルの変動に無関係な前記変数の表示を提供
   する挿入装置とを含む制御装置とを有することを特徴と
   する変数測定装置。
7. （７）導管を流れるガスの圧力Ｐ＿ｂおよび温度Ｔ＿ｂ
   の与えられた基礎条件に対して修正されたガス容積Ｖ＿
   ｂの高精度の表示を提供する測定計算装置であつて、 ａ）導管を流れるガスの温度Ｔ＿ｆを測定しかつそれを
   表わす第１信号を供給する第１装置と、ｂ）導管を流れ
   るガスの圧力Ｐ＿ｆを測定しかつそれを表わす第２信号
   を供給する第２装置と、ｃ）導管を流れるガスの容積Ｖ
   ＿ｆを測定しかつそれを表わす第３信号を供給する第３
   装置と、ｄ）前記与えられた基礎条件に対して修正され
   たガス容積Ｖ＿ｂを下記の式により計算する装置であつ
   て、 Ｖ＿ｂ＝（Ｖ＿ｆ）（Ｐ＿ｆ／Ｐ＿ｂ）（Ｔ＿ｂ／Ｔ＿
   ｆ）（Ｆ＿ｐ＿ｖ）＾２ただしＦ＿ｐ＿ｖは過圧縮因子
   である前記計算装置と、ｅ）整数指数のみを伴う式およ
   び複数個の係数組からの選択された１組の係数にしたが
   つて前記過圧縮因子を計算する装置と、前記第１および
   第２信号にしたがつて前記組を選択する装置を持つ過圧
   縮計算装置を含むことを特徴とする測定計算装置。
8. （８）前記式は下記の形をとり、 Ｆ＿ｐ＿ｖ＝Ａ＋Ｂｘ＋Ｃｙ＾２＋Ｄｙ＋Ｅｙ＾３＋Ｆ
   ｘｙ＋Ｇｘｙ＾２＋Ｈｘｙ＾３＋Ｉｘ＾２（ただしＡ〜
   Ｉは前記選択された組の係数）であることを特徴とする
   特許請求の範囲第７項記載の測定計算装置。
9. （９）前記過圧縮計算装置は下記の通りｘおよびｙを計
   算する装置をさらに含み、 ｘ＝１／（Ｔ＿ａ＿ｄ＿ｊ＋７０） ｙ＝Ｐ＿ａ＿ｄ＿ｊ （ただしＰ＿ａ＿ｄ＿ｊは調節された圧力、Ｔ＿ａ＿ｄ
   ＿ｊは調節された温度）であり、また前記係数組は前記
   調節された温度ならびに調節された圧力の値にしたがつ
   て選択されることを特徴とする特許請求の範囲第８項記
   載の測定計算装置。
10. （１０）前記過圧縮因子計算装置は、下記の通り調節さ
    れた圧力を計算する装置であつて、 Ｐ＿ａ＿ｄ＿ｊ＝Ｐ＿ｆ・Ｆ＿ｐ （ただはＦ＿ｐは圧力調節因子）である前記調節された
    圧力を計算する装置と、下記の通り温度調節因子を計算
    する装置であつて、 Ｔ＿ａ＿ｄ＿ｊ＝（（Ｔ＿ｆ＋４６０）Ｆ＿Ｔ）−４６
    ０（ただはＦ＿Ｔは温度調節因子）である前記温度調節
    因子を計算する装置と、下記の通り圧力調節因子を計算
    する装置であつて、 Ｆ＿Ｔ＝２２６．２９／（９９．１５＋２１１．９ＳＧ
    −Ｋ＿Ｔ）（ただしＳＧは前記導管を流れるガスの比重
    、Ｋ＿Ｔは希釈剤の温度定数）である前記圧力調節因子
    を計算する装置と、下記の通り希釈剤の温度定数を計算
    する装置であつて、 Ｋ＿Ｔ＝Ｍ＿ｃ＋１．６８１Ｍ＿ｎ （ただしＭ＿ｃは流れているガスの中の二酸化炭素のモ
    ル％であり、Ｍ＿ｎは流れているガスの中の窒素のモル
    ％）である前記希釈剤の温度定数を計算する装置と、下
    記の通り圧力調節因子を計算する装置であつて、 Ｆ＿ｐ＝１５６．４７／（１６０．８−７．２２ＳＧ＋
    Ｋ＿ｐ）（ただし、Ｋ＿ｐは希釈剤の圧力定数）である
    前記圧力調節因子を計算する装置と、下記の式によりＫ
    ＿ｐ＝Ｍ＿ｃ−．３９２Ｍ＿ｎ 希釈剤の圧力定数を計算する装置とをさらに含むことを
    特徴とする特許請求の範囲第９項記載の測定計算装置。
11. （１１）変数を測定するとともに、測定された変数およ
    び１組の計時変数を包含する計算を実行する電池付勢式
    の装置であつて、 ａ）変数を測定するとともにそれを表わす信号を供給す
    る装置と、 ｂ）前記計算変数の組を記憶する第１の、比較的消費電
    力の小さい電池によつて付勢される第１非持久装置と、 ｃ）前記計算変数の補助の組を記憶する第２の、比較的
    消費電力の大きい電池によつて付勢される第２持久装置
    と、 ｄ）前記測定装置および前記第１記憶装置に結合されて
    前記変数信号およびに前記計算変数の組を包含する前記
    計算を行う装置と、前記第１記憶装置に記憶された前記
    計算変数の組を精査して前記計算変数の組が完全である
    ことを示す第１表示を提供するとともに前記計算変数の
    組の少なくとも１つが失われていることを示す第２表示
    を提供する装置と、前記第２表示に応じて付勢しかつ前
    記第２記憶装置から前記計算変数の補助組を前記第１記
    憶装置に転送する装置とを有する制御装置とを含むこと
    を特徴とする電池付勢式の装置。
12. （１２）前記測定装置はアナログの形をした前記変数信
    号を供給し、また前記アナログ変数信号を対応するデイ
    ジタル変数信号に変換する装置がさらに含まれ、また前
    記付勢装置は比較的短い時間のあいだ前記変換装置を付
    勢させて前記アナログ変数信号の前記デイジタル変数信
    号への変換を可能にする、ことを特徴とする特許請求の
    範囲第１１項記載の電池付勢式の装置。
13. （１３）前記付勢装置は前記第１表示に応じて前記変数
    信号および前記完全な組の計算変数を包含する前記計算
    を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の
    電池付勢式の装置。
14. （１４）前記付勢装置はまず前記測定装置を付勢させて
    、前記変換を行う前記変換装置を付勢させる前に、前記
    変数信号を供給することを特徴とする特許請求の範囲第
    １０項記載の電池付勢式の装置。