スマートメーターにおける高精度・高信頼性の流量測定を実現するセンサソリューション

スマートメーターソリューションは、電気・水道・ガスの消費量を高精度かつ信頼性高く測定するために設計された先進的な電子機器です。スマートメーター技術は継続的に進化しており、スマートメーターは自動化され、インターネット接続が可能なデバイスとなり、安全なネットワークを利用して使用情報を供給業者に送信します。

これらのソリューションは、消費データを消費者と供給者の双方に効率的に提供し、消費パターンの可視化やシステム監視、正確な利用料金の請求を可能にします。現代のエネルギー管理において求められる規制遵守や高い信頼性を実現し、長期にわたって高い精度と安定した動作を維持できることが特長です。

スマートメーターの主な特長

• 消費量のリアルタイム監視

• メーターの遠隔検針

• デマンドレスポンス管理
• 停電検出および診断
• 請求精度の向上

アプリケーションごとの電力需要や安全要件に応じて、さまざまなシステムアーキテクチャが採用されています。TDKは、スマートメーター向けに多様な電子部品を提供し、幅広いニーズに対応しています。

TDKは、スマートメーター技術ポートフォリオの一環として、先進的な超音波センサや温度センサを提供しています。これらのソリューションは、水道メーターや熱量メーターなどで、より高精度かつ信頼性の高い測定を実現し、規制基準に求められる精度を満たすことで認証取得をサポートします。

スマートメーターでは、高精度かつ信頼性の高い流量測定を実現するために、超音波トランスデューサが不可欠な基幹部品となっています。圧電効果を利用したセラミックディスクを備えた2つの超音波トランスデューサが、可聴域外の音波を発信・検出し、システム内で交互に送信機と受信機として機能します。超音波センサの信号は流れの方向では加速され、逆方向では減速されます。信号速度の差を測定し、配管の断面積と組み合わせることで、流体やガスの流量を正確に算出できます。これにより、規制基準への適合と先進的なスマートメーター技術の実現が可能となります。

スマートメーターにおける超音波センサの利用

超音波センサは、スマート水道メーターやガスメーターで広く使用されています：

• 流量測定： 
  超音波センサは、媒体に超音波パルスを送信し、その伝播時間を測定することで水やガスの流量を測定します。この方法は高精度で、可動部がないため摩耗やメンテナンスが少なくなります。
• 漏れ検知： 
  流量を継続的に監視することで、超音波センサは漏れや異常な使用パターンの検出に役立ちます。
• 長期信頼性： 
  機械的な部品がないため、長寿命かつ安定した性能を実現します。

温度センサは、スマートメーターの測定精度向上において重要な役割を果たします。NTC温度センサ（負の温度係数型）は、温度が上昇すると抵抗値が大きく減少する熱感受性半導体抵抗器です。スマートメーターでは、これらの高性能温度センサは主に、流量測定時に水温変化によって生じる測定誤差の検出に使用されます。
この高精度な測定機能によって、スマートメーターソリューションは認証要件を満たし、規制基準で定められた許容範囲内で故障率を維持し、信頼性と高精度なスマートメーター性能を実現します。

本記事では、TDKの電子部品ポートフォリオを通じて、スマートメーターソリューションとその技術進化への貢献についてご紹介しました。高精度な超音波センサや温度センサなどの革新的なソリューションは、消費監視や資源最適化に不可欠なスマートメーターの需要増加を支えています。TDKは品質とイノベーションを追求し、業界の多様なニーズや規制基準に対応したスマートメーターソリューションを提供しています。詳細はぜひ当社エキスパートまでお問い合わせください。