JP2001241988A - ガス保安装置 - Google Patents

ガス保安装置

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JP2001241988A
JP2001241988A JP2000056331A JP2000056331A JP2001241988A JP 2001241988 A JP2001241988 A JP 2001241988A JP 2000056331 A JP2000056331 A JP 2000056331A JP 2000056331 A JP2000056331 A JP 2000056331A JP 2001241988 A JP2001241988 A JP 2001241988A
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裕史 藤井
Norio Niimura
紀夫 新村
Koichi Ueki
浩一 植木
Jiro Mizukoshi
二郎 水越
Noboru Isono
昇 磯野
Fujio Hori
富士雄 堀
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 音速やガスの流れ方が温度によって変化した
場合でも温度の影響を受けること無く、正常な流量測定
を可能にする。 【解決手段】 本発明ではガス保安装置に流量計測時の
ガス温を測定する手段を設けることによって、超音波セ
ンサで測定した流量値の温度補正を可能にし、ガス温の
変化による計測精度の劣化を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス流量を計測
し、異常流量が計測された場合にはガス通路を遮断し、
ガス使用上の安全性を確保するガス保安装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ガスの使用量を計測し、異常時に
はガスを遮断するガス保安装置において、ガスの瞬時流
量を計測して安全性を向上させるために超音波センサを
利用したものが検討されている。
【０００３】従来のガス保安装置について図５に基づき
説明する。通常、超音波センサ１と断面積の明確な流路
２と伝搬時間測定回路６を備えており、伝搬時間測定回
路６に所定の時間間隔で信号を送り、超音波センサ１で
流路２内を流れるガスの速度を求め、ガスの速度と流路
２の断面積より瞬時流量を演算部８で計測している。こ
の瞬時流量を基に制御部９ではガスの積算流量を計算し
て、ガスの流れるパターンが異常かどうかを判定し、異
常と判断した場合は遮断弁駆動回路４に遮断信号を出
し、遮断弁３を遮断してガスを止める構成になってい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、超音波
センサを利用した流量計測では音速やガスの流れ方が温
度によって変化するため、ガス温度が大きく変化するよ
うな場所にガス保安装置を設置した場合、計測精度が劣
化してしまうという課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明ではガス保安装置に流量計測時のガス温度を
測定する手段を設けることによって、超音波センサで測
定した流量値の温度による補正を可能にし、ガス温度の
変化による計測精度の劣化を防止している。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の第１の手段によるガス保
安装置は、超音波信号を送受信可能な一対の超音波セン
サと、一方の前記超音波センサから送信され、ガスを伝
搬した超音波信号を他方の超音波センサが受信するまで
の超音波の伝搬時間を計測する伝搬時間測定回路と、前
記伝搬時間から演算によって前記超音波センサ間を満た
すガスの流量を求める演算部と、前記演算部で求めた流
量を基に、ガスの使用状態が正常であるか否かを判断す
る制御部と、異常が発生した場合にガスを遮断する遮断
弁と、ガスの温度を測定する温度センサとを備えると共
に、前記制御部に前記温度センサで測定した温度に基づ
いて演算部で求めた流量を補正する流量係数補正手段を
備えることによって、温度変化による流量測定値のズレ
を補正している。
【０００７】本発明の第２の手段によるガス保安装置
は、本発明の第１の手段によるガス保安装置に、伝搬時
間測定回路において測定タイミングのズレ等によって発
生する零点からの微少なズレの影響を削除するために設
けたカットオフ値を温度センサで求めた温度に基づいて
補正するカットオフ値補正手段を備えることによって、
カットオフ値をできるだけ小さくし、微少流量値の検知
能力を向上させ、計測精度を向上させている。
【０００８】本発明の第３の手段によるガス保安装置
は、本発明の第１、第２の手段によるガス保安装置に、
ガス漏れであると判断するための漏洩検知流量を温度セ
ンサで求めた温度に基づいて補正する漏洩検知流量補正
手段を備えることによって、漏洩検知流量判定値をより
低く設定して、計測精度を向上させている。
【０００９】本発明の第４の手段によるガス保安装置
は、本発明の第１〜第３の手段によるガス保安装置にお
いて、温度センサの替わりにガスの使用量を計測するた
めの超音波センサを利用してガスの温度を測定する音速
温度変換手段を備えることによって、簡単な構成であり
ながら、流量係数、カットオフ値、漏洩検知流量を温度
補正して計測精度を向上させている。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。
【００１１】（実施例１）図１は本発明の第１の手段に
よるガス保安装置を示す構成図である。基本的な構成
は、図に示すように、超音波センサ１と断面積の明確な
流路２と伝搬時間測定回路６を備えており、伝搬時間測
定回路６に所定の時間間隔で信号を送り、超音波センサ
１で流路２内を流れるガスの速度を求め、ガスの速度と
流路２の断面積より瞬時流量を演算部８で計測してい
る。この瞬時流量を基に制御部９ではガスの積算流量を
計算して、ガスの流れるパターンが異常かどうかを判定
し、異常と判断した場合は遮断弁駆動回路４に遮断信号
を出し、遮断弁３を遮断してガスを止める構成になって
いる。またガス保安装置は、図に示すように、電源であ
る電池５と、ガス保安装置の異常情報を含む情報を外部
のセンターに送信し、またセンターからの指示を受信す
る通信インターフェース１０と、ガス計測状態を表示し
たり異常時にはその状態を警告表示する液晶表示部１１
を備えている。
【００１２】なお本実施例の特徴としては、上記構成の
温度センサ７と制御部９に流量係数補正手段１２を備え
たことである。流量係数補正手段１２は伝搬時間測定回
路６及び演算部８で測定される流速を器差補正するため
に設定された流量係数を有するものであるが、さらに温
度変化に基づいて流量係数を補正できるよう、温度補正
式が設定されている。よって、制御部９では流量計測時
に、演算部８で求めた流速と、温度センサ７で測定した
温度に基づいて流量係数補正手段１２で求めた流量係数
を用いて流量を計算することによって、温度変化に影響
されること無く、正しい流量を求めることができる。
【００１３】（実施例２）図２は本発明の第２の手段に
よるガス保安装置を示す構成図である。基本的な構成は
実施例１の説明と同じで、本実施例と実施例１との差異
は図に示すように、制御部９にカットオフ値補正手段１
３を設けたことである。カットオフ値補正手段１３では
流量無し時のゼロ点からの微少な流量のズレの温度変化
に基づいて、微少流量を計測誤差として切り捨てるカッ
トオフ値の温度補正式が設定されている。よって、制御
部９では流量計測時に、温度センサ７で測定した温度に
基づいてカットオフ値を設定することによって、カット
オフ値を小さくすることができる。 （実施例３）図３は本発明の第３の手段によるガス保安
装置を示す構成図である。基本的な構成は実施例２の説
明と同じで、本実施例と実施例２との差異は図に示すよ
うに、制御部９に漏洩検知流量補正手段１４を設けたこ
とである。漏洩検知流量補正手段１４では流量無し時の
ゼロ点からの微少な流量のズレの温度変化に基づいて、
ガス漏れであると判定するための漏洩検知流量の温度補
正式が設定されている。よって、制御部９では流量計測
時に、温度センサ７で測定した温度に基づいて漏洩検知
流量を設定することによって、より正確に漏洩検知流量
を設定できる。 （実施例４）図４は本発明の第４の手段によるガス保安
装置を示す構成図である。基本的な構成は実施例３の説
明と同じで、本実施例と実施例３との差異は図に示すよ
うに、音速温度変換手段１５では伝搬時間測定回路６で
測定される超音波の伝搬時間の温度変化による変化を補
正するものであって、伝搬時間を温度変化に基づいて変
換するための変換式が設定されている。これによって、
流量測定のために伝搬時間測定回路６で求めた伝搬時間
より流量測定時の温度を温度センサ無しで測定できる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明の第１の手段による
ガス保安装置によれば、周囲温度に合った流量係数を用
いてガスの流量を計測するため、温度変化の影響を受け
ることなく正確な流量を計測できる。
【００１５】本発明の第２の手段によるガス保安装置に
よれば、本発明の第１の手段による効果に加えて、前記
カットオフ値を周囲温度に合わせて小さくすることがで
きるため、より小さい流量まで検知可能になる。
【００１６】本発明の第３の手段によるガス保安装置に
よれば、本発明の第２の手段による効果に加えて、前記
漏洩検知流量を周囲温度に合わせて調整できるため、よ
り正確にガス漏れを検知できる。
【００１７】本発明の第４の手段によるガス保安装置に
よれば、本発明の第３の手段による効果に加えて、超音
波計測部で温度を測定できるため、温度センサが削除で
き、ガス保安装置の小型化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の手段の一実施例におけるガス保
安装置の構成図である。
【図２】本発明の第２の手段の一実施例におけるガス保
安装置の構成図である。
【図３】本発明の第３の手段の一実施例におけるガス保
安装置の構成図である。
【図４】本発明の第４の手段の一実施例におけるガス保
安装置の構成図である。
【図５】従来のガス保安装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 超音波センサ ２ 流路 ３ 遮断弁 ４ 遮断弁駆動回路 ５ 電池 ６ 伝搬時間測定回路 ７ 温度センサ ８ 演算部 ９ 制御部 １０ 通信インターフェース １１ 液晶表示部 １２ 流量係数補正手段 １３ カットオフ値補正手段 １４ 漏洩検知流量補正手段 １５ 音速温度変換手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新村 紀夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 植木 浩一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 水越 二郎 富山県新湊市本江2795番地 東洋ガスメー ター株式会社内 (72)発明者 磯野 昇 富山県新湊市本江2795番地 東洋ガスメー ター株式会社内 (72)発明者 堀 富士雄 富山県新湊市本江2795番地 東洋ガスメー ター株式会社内 Ｆターム(参考） 2F030 CA03 CB01 CC13 CD11 CD15 CD20 CE02 CE04 CE09 CE22 CE27 CF05 CF10 CF11 2F035 DA14

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 超音波信号を送受信可能な一対の超音波
    センサと、一方の前記超音波センサから送信され、ガス
    を伝搬した超音波信号を他方の超音波センサが受信する
    までの超音波の伝搬時間を計測する伝搬時間測定回路
    と、前記伝搬時間から演算によって前記超音波センサ間
    を満たすガスの流量を求める演算部と、前記演算部で求
    めた流量を基に、ガスの使用状態が正常であるか否かを
    判断する制御部と、異常が発生した場合にガスを遮断す
    る遮断弁と、ガスの温度を測定する温度センサとを備え
    ると共に、前記制御部に前記温度センサで測定した温度
    に基づいて演算部で求めた流量を補正する流量係数補正
    手段を備えたことを特徴とするガス保安装置。
  2. 【請求項２】 伝搬時間測定回路において測定タイミン
    グのズレ等によって発生する零点からの微少なズレの影
    響を削除するために設けたカットオフ値を温度センサで
    求めた温度に基づいて補正するカットオフ値補正手段を
    備えた請求項１記載のガス保安装置。
  3. 【請求項３】 ガス漏れであると判断するための漏洩検
    知流量を温度センサで求めた温度に基づいて補正する漏
    洩検知流量補正手段を備えた請求項１または２記載のガ
    ス保安装置。
  4. 【請求項４】 温度センサの替わりにガスの使用量を計
    測するための超音波センサを利用してガスの温度を測定
    する音速温度変換手段を備えた請求項１〜３のいずれか
    に記載のガス保安装置。
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