JP2003035620A - 圧力センサの異常判定装置及び圧力センサの異常判定用プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確、かつ、安価に、圧力センサ単体の異常
判定を行うことができる圧力センサの異常判定装置及び
圧力センサの異常判定用プログラムを記録した記録媒体
を提供する。 【解決手段】 遮断弁５が、圧力センサ４より上流側に
設けられ、弁閉により下流側へのガス供給２を遮断す
る。遮断弁が弁閉状態となり、かつ、該遮断弁より下流
側のガス供給路が解放されると、遮断弁より下流側のガ
ス供給路に大気が導入され、ガス供給路２内の圧力が大
気圧と等しくなる。このとき、異常判定手段１が、圧力
センサ４が実際に出力している圧力信号Ｓ２と、ガス供
給路２内を大気圧にしたときに、圧力センサが出力すべ
き圧力信号Ｓ２の基準値との比較に基づき、圧力センサ
４の異常判定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、圧力センサの異
常判定装置及び圧力センサの異常判定用プログラムを記
録した記録媒体に係わり、特に、ガス供給路内の圧力に
応じた圧力信号を出力する圧力センサに、異常が生じて
いるか否かを判定する圧力センサの異常判定装置及びコ
ンピュータに、圧力センサの異常判定を行わせる圧力セ
ンサの異常判定用プログラムを記録した記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述した圧力センサの一例とし
て、以下に述べるようなものがある。圧力センサは、一
面がガス供給路内の圧力を、他面が大気圧を受け、ガス
供給路内の圧力に応じて歪むダイヤフラムと、該ダイヤ
フラムの歪みに応じて静電容量や抵抗値などが変化する
歪み検知素子と、該歪み検知素子の静電容量や抵抗値の
変化を電気信号に変換し、圧力に応じた圧力信号として
出力する検出回路とを備えて構成される。

【０００３】上述した圧力センサは、主に、ガス供給路
を通じて消費されるガスの使用量を計測するガスメータ
に搭載されている。このようなガスメータは、圧力を監
視することにより、ガスの漏洩検出や、圧力調整器の異
常検出などの安全管理を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した圧
力センサは、ダイヤフラムに不純物が付き、圧力に応じ
た歪み度合が変化したり、検出回路の経時変化などに起
因して、ガス供給路内の圧力に応じて、正しい圧力信号
を出力できなくなることがある。このような事態が発生
すると、ガス漏洩や、圧力調整に異常が生じていないに
も拘わらず、漏洩検出や異常検出が行われたり、逆に、
ガス漏洩や、圧力調整に異常が生じているにも拘わら
ず、漏洩検出や異常検出が行わないという問題があっ
た。

【０００５】そこで、このような事態を防止するため、
ガスの使用量増加に応じて、圧力も増加することに着目
し、計測したガス使用量と圧力センサが出力する圧力信
号とを比較することにより、自己の異常判定を行うガス
メータも提案されている。しかしながら、上記ガスメー
タでは、ガス使用量を計測する計測手段に異常が生じて
いるのか、それとも圧力センサに異常が生じているのか
が区別できず、圧力センサ単体の異常判定を行うことが
できない。

【０００６】また、加圧ポンプを用いて、上下流側が密
閉されたガス供給路内に大気を圧送して、ガス供給路内
の圧力を所定圧力まで加圧したとき、圧力センサが出力
する圧力信号に基づき、圧力センサの異常を判定するガ
スメータも提案されている。しかしながら、加圧ポンプ
により圧送された空気の温度は、断熱変化のため上昇し
たり、また外気温度の上昇や下降に応じて上下動する。
このため、温度変化に応じてガス供給路内の圧力が変化
して、正確に異常判定することができない。また、上記
ガスメータは、加圧ポンプが必要となりコスト的にも問
題ある。

【０００７】そこで、本発明は、上記のような問題点に
着目し、正確、かつ、安価に、圧力センサ単体の異常判
定を行うことができる圧力センサの異常判定装置及び圧
力センサの異常判定用プログラムを記録した記録媒体を
提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた請求項１記載の発明は、ガス供給路内の圧力
に応じた圧力信号を出力する圧力センサに、異常が生じ
ているか否かを判定する圧力センサの異常判定装置であ
って、前記圧力センサより上流側に設けられ、弁閉によ
り下流側へのガス供給を遮断する遮断弁と、前記ガス供
給路内を大気圧にしたときに、前記圧力センサが出力す
べき圧力信号の基準値を、格納する格納手段と、前記遮
断弁が弁閉状態であり、かつ、該遮断弁より下流側の前
記ガス供給路が解放された状態であるとき、前記圧力セ
ンサが出力している圧力信号と、前記基準値との比較に
基づき、前記圧力センサの異常判定を行う異常判定手段
とを備えることを特徴とする圧力センサの異常判定装置
に存する。

【０００９】請求項３記載の発明は、コンピュータに、
ガス供給路内の圧力に応じた圧力信号を出力する圧力セ
ンサに、異常が生じているか否かを判定させるプログラ
ムを記録した記録媒体であって、前記プログラムは、前
記コンピュータに、前記圧力センサの上流側に設けら
れ、弁閉により下流側へのガス供給を遮断する遮断弁が
弁閉状態であり、かつ、該遮断弁より下流側の前記ガス
供給路が解放された状態であるとき、前記圧力センサが
出力している圧力信号と、前記ガス供給路内を大気圧に
したときに、前記圧力センサが出力すべき圧力信号の基
準値との比較に基づき、前記圧力センサの異常判定を行
う異常判定手段として機能させることを特徴とする圧力
センサの異常判定用プログラムを記録した記録媒体に存
する。

【００１０】請求項１及び３記載の発明によれば、遮断
弁が、圧力センサより上流側に設けられ、弁閉により下
流側へのガス供給を遮断する。遮断弁が弁閉状態とな
り、かつ、該遮断弁より下流側のガス供給路が解放され
ると、遮断弁より下流側のガス供給路に大気が導入さ
れ、ガス供給路内の圧力が大気圧と等しくなる。このと
き、異常判定手段が、圧力センサが実際に出力している
圧力信号と、ガス供給路内を大気圧にしたときに、圧力
センサが出力すべき圧力信号の基準値との比較に基づ
き、圧力センサの異常判定を行う。

【００１１】従って、遮断弁より下流側のガス供給路を
解放し、大気圧にして異常判定を行うことにより、外気
温度が変動しても、ガス供給路内の圧力は変化すること
なく、大気圧を保つ。このため、ガス供給路内の温度変
化の影響を除去した異常判定を行うことができる。しか
も、加圧ポンプを用いることなく、圧力センサの異常判
定を行うことができる。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の圧
力センサの異常判定装置であって、前記異常判定手段
は、前記遮断弁が弁閉状態であり、かつ、該遮断弁より
下流側の前記ガス供給路が解放された状態であるとき、
前記圧力センサが出力する圧力信号を間欠的に、複数回
サンプリングし、該サンプリングした各圧力信号に基づ
き、前記圧力センサの異常判定を行うことを特徴とする
圧力センサの異常判定装置に存する。

【００１３】請求項４記載の発明は、請求項３記載の圧
力センサの異常判定用プログラムを記録した記録媒体で
あって、前記プログラムは、前記コンピュータに、前記
遮断弁が弁閉状態であり、かつ、該遮断弁より下流側の
前記ガス供給路が解放された状態であるとき、前記圧力
センサが出力する圧力信号を間欠的に、複数回サンプリ
ングし、該サンプリングした各圧力信号に基づき、前記
圧力センサの異常判定を行う前記異常判定手段として機
能させることを特徴とする圧力センサの異常判定用プロ
グラムを記録した記録媒体に存する。

【００１４】請求項２及び４記載の発明によれば、異常
判定手段が、遮断弁が弁閉状態であり、かつ、該遮断弁
より下流側のガス供給路が解放された状態であるとき、
圧力センサが出力する圧力信号を間欠的に、複数回サン
プリングし、該サンプリングした圧力信号に基づき、圧
力センサの異常判定を行う。

【００１５】従って、外部雑音などにより圧力信号が一
瞬、異常値を示しても、複数回サンプリングした圧力信
号に基づき、圧力センサの異常判定を行うことにより、
外部雑音の影響を除去した異常判定を行うことができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】第１実施形態 以下、本発明による圧力センサの異常判定装置及び圧力
センサの異常判定用プログラムを記録した記録媒体の実
施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の
圧力センサの異常判定装置及び圧力センサの異常判定用
プログラムを記録した記録媒体を採用したガスメータの
要部を示す図である。同図に示すように、ガスメータ
は、ＲＡＭ１１１及びＲＯＭ１１２を内蔵するワンチッ
プマイコン（以下、μＣＯＭと略記する。）１と、ガス
供給路２内を通過するガス流量に応じた流量信号Ｓ１を
出力する流量センサ３とを備えている。

【００１７】上記ガス供給路２には、そのガス流方向Ｙ
上流側に、図示しないガスボンベが接続され、下流側
に、ガス供給路２を通じてガスが供給される図示しない
ガス燃焼器が接続されている。

【００１８】ガスメータはまた、ガス供給路２内の圧力
に応じた圧力信号Ｓ２を出力する圧力センサ４と、流量
センサ３及び圧力センサ４の上流側に設けられた遮断弁
５と、流量信号Ｓ１に基づき演算したガス使用量などを
表示する表示器６を備えている。

【００１９】尚、μＣＯＭ１のＲＡＭ１１１は、各種デ
ータ記録用のデータエリア及び各種処理作業に用いるワ
ークエリアを有している。また、ＲＡＭ１１１には、ガ
ス供給路２内を大気圧にしたときに、圧力センサ４が出
力すべき圧力信号Ｓ２の基準値が格納されている。この
ことから、ＲＡＭ１１１が、請求項中の格納手段に相当
することがわかる。

【００２０】一方、μＣＯＭ１のＲＯＭ１１２には、請
求項中の圧力センサの異常判定用プログラムを含む、μ
ＣＯＭ１に各種処理動作を行わせるための制御プログラ
ムが格納されている。このことから、ＲＯＭ１１２が、
請求項中の圧力センサの異常判定用プログラムを記録し
た記録媒体に相当することがわかる。

【００２１】さらに、上述した流量センサ３は、流量信
号Ｓ１を、圧力センサ４は、圧力信号Ｓ２を各々μＣＯ
Ｍ１に供給している。さらに、遮断弁５は、その図示し
ない制御端子がμＣＯＭ１に接続されており、μＣＯＭ
１の制御の下、開閉制御が行われる。

【００２２】上述したμＣＯＭ１は、流量センサ３から
供給される流量信号Ｓ１に基づき、ガス使用量を演算す
る使用量演算処理、演算したガス使用量を表示器６に表
示させる表示処理及び圧力センサ４から供給される圧力
信号Ｓ２を監視することにより、ガスの漏洩や圧力調整
器の異常などを検出し、検出したとき遮断弁５を強制的
に弁閉して、安全を確保する強制遮断処理を行ってい
る。

【００２３】また、μＣＯＭ１は、上記使用量演算処
理、表示処理及び強制遮断処理と並列に、圧力センサ４
単体に異常が生じているか否かを判定する異常判定処理
を行っている。

【００２４】以下、前記ＲＯＭ１１２に格納された制御
プログラムに従いμＣＯＭ１が行う処理のうち、上述し
た異常判定処理について、図３のフローチャートを参照
して説明する。

【００２５】まず、異常判定処理を行う前準備として、
ガス管理会社から現場に派遣された作業員が、図示しな
いガスメータ内に設けられた遮断スイッチを操作して、
μＣＯＭ１に、遮断弁５を弁閉させる。この弁閉によっ
て遮断弁５より下流側へのガス供給が遮断される。この
状態で、ガス燃焼器を燃焼させて、遮断弁５より下流側
のガス供給路２を解放すると、ガス供給路２内のガスが
消費された後、大気が導入される。このため、遮断弁５
より下流側のガス供給路２を大気圧にすることができ
る。

【００２６】上記前準備を行った後、作業者が、異常判
定命令信号を、図示しない設定器を介してガスメータ内
のμＣＯＭ１に送信すると、μＣＯＭ１は、上記異常判
定処理を開始する。異常判定処理においてμＣＯＭ１
は、まず、ＲＡＭ１１１のワークエリア内に設けられた
各種フラグエリアのフラグやタイマエリアのタイマ値の
リセット、及び、バッファエリアのクリア等を行う初期
設定を実行する（ステップＳ１）。

【００２７】そして、ステップＳ１の初期設定が済んだ
ならば、μＣＯＭ１は、次に、サンプリング周期Ｔ１毎
に、予め定めたサンプリング回数Ｎ１回、圧力信号Ｓ２
のサンプリングを行うため、ＲＡＭ１１１の周期タイマ
エリアにおけるタイムカウンタを開始し（ステップＳ
２）、続いて、周期タイマエリアにおけるタイムカウン
タ値のタイマ値Ｔａがサンプリング周期Ｔ１に達したか
否かを判断する（ステップＳ２）。

【００２８】タイマ値Ｔａがサンプリング周期Ｔ１に達
していない場合は（ステップＳ３でＮ）、達するまでス
テップＳ３をリピートし、達している場合は（ステップ
Ｓ３でＹ）、タイマ値Ｔａをリセットした後（ステップ
Ｓ４）、圧力信号Ｓ１をサンプリングする（ステップＳ
５）。

【００２９】その後、圧力信号Ｓ１のサンプリング回数
をカウントするため、ＲＡＭ１１１のサンプリング回数
カウントエリアにおけるサンプリング回数カウント値ｎ
をインクリメントする（ステップＳ６）。続いて、μＣ
ＯＭ１は、サンプリング回数カウント値ｎがサンプリン
グ回数Ｎ１回に達したか否かを判断する（ステップＳ
７）。

【００３０】サンプリング回数カウント値ｎがサンプリ
ング回数Ｎ１に達していない場合は（ステップＳ７で
Ｎ）、ステップＳ２に戻り、達している場合は（ステッ
プＳ７でＹ）、次のステップＳ８に進む。

【００３１】ステップＳ８において、μＣＯＭ１は、サ
ンプリング回数Ｎ１回、サンプリングした圧力信号Ｓ２
の平均値Ｓ２aveを算出する。その後、μＣＯＭ１は、
異常判定手段として機能し、算出した平均値Ｓ２aveと
ＲＡＭ１１１内に格納された上記基準値との差の絶対値
が、予め定めた規定値を越えているか否かを判断する
（ステップＳ９）。

【００３２】このとき、規定値を越えていれば（ステッ
プＳ９でＹ）、μＣＯＭ１は、圧力センサ４から出力さ
れる圧力信号Ｓ２が、常時、基準値からかけ離れた値を
示しており、圧力センサ４に、異常が生じていると判定
して、その旨を示す異常表示を表示器６に表示して（ス
テップＳ１０）、処理を終了する。

【００３３】これに対して、規定値以下であれば（ステ
ップＳ９でＮ）、μＣＯＭ１は、圧力センサ４から出力
される圧力信号Ｓ２が、ほぼ基準値と同じ値を示してい
おり、圧力センサ４は正常であると判定して、その旨を
示す正常表示を表示器６に表示させ（ステップＳ１
１）、処理を終了する。

【００３４】以上のガスメータは、遮断弁５より下流側
のガス供給路２を解放し、大気圧にして異常判定を行っ
ている。このことにより、外気温度が変動しても、ガス
供給路２内の圧力は変化することなく、大気圧を保たれ
る。従って、ガス供給路２内の温度変化の影響を除去し
た異常判定を行うことができる。しかも、加圧ポンプを
用いることなく、圧力センサ４の異常判定を行うことが
できるので、正確、かつ、安価に、圧力センサ４単体の
異常判定を行うことができる。

【００３５】また、上述したガスメータは、外部雑音な
どにより圧力信号Ｓ２が一瞬、基準値とかけ離れた値で
ある異常値を示しても、サンプリング回数Ｎ１回、サン
プリングした圧力信号Ｓ２に基づき、圧力センサ４の異
常判定を行われているため、外部雑音などの影響を除去
した異常判定を行うことができ、より一層正確に、圧力
センサ４の異常判定を行うことができる。

【００３６】第２実施形態 なお、上述した実施形態において、μＣＯＭ１は、サン
プリング回数Ｎ１回、サンプリングした圧力信号Ｓ２の
平均値に基づき、圧力センサ４の異常判定を行ってい
た。しかしながら、例えば、サンプリング回数Ｎ１回、
サンプリングした圧力信号Ｓ２のうち、基準値との差の
絶対値が規定値以上の圧力信号Ｓ２が異常判定回数Ｍ１
回、サンプリングされたとき、圧力センサ４に異常が生
じていると判定しても、上記第１実施形態と同様の効果
を得ることができる。

【００３７】以下、上述した異常判定処理について、図
４のフローチャートを参照して説明する。まず、異常判
定処理を行う前に、上述した第１実施形態と同様の前準
備を行う。その後、異常判定命令信号をガスメータ内の
μＣＯＭ１に対して送信すると、μＣＯＭ１は、上記異
常判定処理を開始し、ステップＳ１〜Ｓ６までは、上述
した第１実施形態と同様に動作を行う。

【００３８】次に、μＣＯＭ１は、サンプリングした圧
力信号Ｓ２と基準値との差の絶対値が規定値を超えてい
るか否かを判断する（ステップＳ２０）。このとき、規
定値を超えていれば（ステップＳ２０でＹ）、μＣＯＭ
１は、基準値からかけ離れた値の圧力信号Ｓ２がサンプ
リングされたと判断し、その回数をカウントするため、
異常回数カウント値ｍをインクリメントして、ステップ
Ｓ７に進む。

【００３９】これに対して、規定値以下であれば（ステ
ップＳ２０でＮ）、μＣＯＭ１は、直ちにステップＳ７
に進む。ステップＳ７において、μＣＯＭ１は、上述し
た第１実施形態と同様に動作を行い、サンプリング回数
カウント値ｎがサンプリング回数Ｎ１回に達したか否か
を判断する。サンプリング回数カウント値ｎがサンプリ
ング回数Ｎ１に達していない場合は（ステップＳ７で
Ｎ）、ステップＳ２に戻りし、達している場合は（ステ
ップＳ７でＹ）、次のステップＳ８に進む。

【００４０】ステップＳ８において、μＣＯＭ１は、異
常判定手段として機能し、異常回数カウント値ｍが、上
述した異常判定回数Ｍ１を越えているか否かを判断する
（ステップＳ２２）。異常判定回数Ｍ１を越えていれば
（ステップＳ２２でＹ）、圧力センサ４から出力される
圧力信号Ｓ２が、ほぼ常時、基準値からかけ離れた値を
示しており、圧力センサ４に、異常が生じていると判定
して、その旨を示す異常表示を表示器６に表示して（ス
テップＳ１０）、処理を終了する。

【００４１】これに対して、異常回数カウント値ｍが、
異常判定回数Ｍ以下であれば（ステップＳ２２でＮ）、
圧力センサ４から出力される圧力信号Ｓ２が、ほぼ常
時、基準値と同じ値を示しており、圧力センサ４は正常
であると判定して、その旨を示す正常表示を表示器６に
表示させ（ステップＳ１１）、処理を終了する。

【００４２】なお、第１及び第２実施形態において、圧
力センサが正常又は異常であると判定したとき、その旨
を表示器６に表示して、報知していたが、例えば、その
旨を示す報知信号を、通信端末及び電話線を介してガス
管理会社に送信するようにしてもよい。

【００４３】また、第１及び第２実施形態において、μ
ＣＯＭ１は、異常判定命令信号を受信したときに、異常
判定処理を開始していたが、例えば、ガスメータに備え
れた図示しない開始スイッチの操作に応じて異常判定処
理を開始してもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１及び３記
載の発明によれば、遮断弁より下流側のガス供給路を解
放し、大気圧にして異常判定を行うことにより、外気温
度が変動しても、ガス供給路内の圧力は変化することな
く、大気圧を保つ。このため、ガス供給路内の温度変化
の影響を除去した異常判定を行うことができる。しか
も、加圧ポンプを用いることなく、圧力センサの異常判
定を行うことができるので、正確、かつ、安価に、圧力
センサ単体の異常判定を行うことができる圧力センサの
異常判定装置及び圧力センサの異常判定用プログラムを
記録した記録媒体を得ることができる。

【００４５】請求項２及び４記載の発明によれば、外部
雑音などにより圧力信号が一瞬、異常値を示しても、複
数回サンプリングした圧力信号に基づき、圧力センサの
異常判定を行うことにより、外部雑音の影響を除去した
異常判定を行うことができるので、より一層正確に、圧
力センサの異常判定を行うことができる圧力センサの異
常判定装置及び圧力センサの異常判定用プログラムを記
録した記録媒体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧力センサの異常判定装置及び圧力セ
ンサの異常判定用プログラムを記録した記録媒体を採用
したガスメータの要部を示す図である。

【図２】図１のガスメータを構成するμＣＯＭ１の処理
手順を示すフローチャートである。

【図３】図１のガスメータを構成するμＣＯＭ１の処理
手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

２ ガス供給路 Ｓ１ 圧力信号 ５ 遮断弁 １１１ ＲＡＭ（格納手段） １ μＣＯＭ（異常判定手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス供給路内の圧力に応じた圧力信号を
   出力する圧力センサに、異常が生じているか否かを判定
   する圧力センサの異常判定装置であって、 前記圧力センサより上流側に設けられ、弁閉により下流
   側へのガス供給を遮断する遮断弁と、 前記ガス供給路内を大気圧にしたときに、前記圧力セン
   サが出力すべき圧力信号の基準値を、格納する格納手段
   と、 前記遮断弁が弁閉状態であり、かつ、該遮断弁より下流
   側の前記ガス供給路が解放された状態であるとき、前記
   圧力センサが出力している圧力信号と、前記基準値との
   比較に基づき、前記圧力センサの異常判定を行う異常判
   定手段とを備えることを特徴とする圧力センサの異常判
   定装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の圧力センサの異常判定装
   置であって、 前記異常判定手段は、前記遮断弁が弁閉状態であり、か
   つ、該遮断弁より下流側の前記ガス供給路が解放された
   状態であるとき、前記圧力センサが出力する圧力信号を
   間欠的に、複数回サンプリングし、該サンプリングした
   各圧力信号に基づき、前記圧力センサの異常判定を行う
   ことを特徴とする圧力センサの異常判定装置。
3. 【請求項３】 コンピュータに、ガス供給路内の圧力に
   応じた圧力信号を出力する圧力センサに、異常が生じて
   いるか否かを判定させるプログラムを記録した記録媒体
   であって、 前記プログラムは、前記コンピュータに、前記圧力セン
   サの上流側に設けられ、弁閉により下流側へのガス供給
   を遮断する遮断弁が弁閉状態であり、かつ、該遮断弁よ
   り下流側の前記ガス供給路が解放された状態であると
   き、前記圧力センサが出力している圧力信号と、前記ガ
   ス供給路内を大気圧にしたときに、前記圧力センサが出
   力すべき圧力信号の基準値との比較に基づき、前記圧力
   センサの異常判定を行う異常判定手段として機能させる
   ことを特徴とする圧力センサの異常判定用プログラムを
   記録した記録媒体。
4. 【請求項４】 請求項３記載の圧力センサの異常判定用
   プログラムを記録した記録媒体であって、 前記プログラムは、前記コンピュータに、前記遮断弁が
   弁閉状態であり、かつ、該遮断弁より下流側の前記ガス
   供給路が解放された状態であるとき、前記圧力センサが
   出力する圧力信号を間欠的に、複数回サンプリングし、
   該サンプリングした各圧力信号に基づき、前記圧力セン
   サの異常判定を行う前記異常判定手段として機能させる
   ことを特徴とする圧力センサの異常判定用プログラムを
   記録した記録媒体。