JP2005265760A

JP2005265760A - ガス遮断装置

Info

Publication number: JP2005265760A
Application number: JP2004082249A
Authority: JP
Inventors: Hirosumi Nakamura; 廣純中村; Kazunori Kamiyama; 和則上山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2005-09-29

Abstract

【課題】ガス供給圧力の変動や振動や衝撃によって流量計測の誤検知を防止すること。
【解決手段】流量センサ６から永久磁石４の極性がＮ極からＳ極に変化する際に出力される正電圧信号ａを受取り正流量信号ｂを出力する正流量検出回路７と、前記流量センサ６から永久磁石４の極性がＳ極からＮ極に変化する際に出力される負電圧信号ｃを検出し負流量信号ｄを出力する負流量検出回路８と、正流量信号ｂと負流量信号ｄを記憶し流量ラッチ信号ｅを出力するラッチ回路９と、前記流量ラッチ信号ｅを計測しガス流量と判断するマイクロコンピュータ１０を備えている。これによって流量計測の誤検知を防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガスメータ下流でのガス使用時に、ガス使用上の安全を図るガス遮断装置に関するものである。

従来この種のガス遮断装置について、図４で説明する（例えば特許文献１参照）。図４に示すように通過流量を計測する膜式の計量部に連動して回転する回転体５に取り付けられた永久磁石４の通過位置に臨んで設けたリードスイッチ１４のオン・オフ動作を流量検出回路１５で電気的信号に変換する。流量検出回路１５は電池１の電圧を抵抗１６ａと抵抗１６ｂで分圧した流量信号電圧を出力する。流量検出回路１５からのオン・オフ流量信号を受取るマイクロコンピューター１０で構成される。マイクロコンピューター１０はガス流量の流量値や漏洩等を監視し、異常時には遮断弁駆動回路３を介して遮断弁２を遮断し、表示部１１で警報するように構成されており、これらの電源は電池１から供給するよう構成されている。
特開２００３−１２１２１４号公報

しかしながら、従来のガス遮断装置では、リードスイッチが永久磁石の磁界でオン・オフする構成なので、リードスイッチが機械式接点のためガス供給圧力の変動や振動や衝撃によって接点がオン・オフし流量計測を誤検知するという問題があり、またリードスイッチの接点間隔が変化してオン・オフ感動値がシフトして流量検出ができなくなる等の課題を有していた。

さらに、単位計量に連動して回転する回転体に取り付けられた永久磁石がリードスイッチのオン磁界内で停止した場合、流量検出回路は分圧抵抗を介して電流が流れ続けて不要な消費電力が増大し電池寿命を短くするという課題を有していた。

本発明は上記課題を解決するために、制御電源である電池と、ガス流路内に設けられた遮断弁と、前記遮断弁を駆動する遮断弁駆動回路と、単位流量計測毎に定位置を通過するＮ極性とＳ極性を有した磁石と、前記磁石に臨んで設け、大バルクハウゼン効果を有する鉄心内の磁界が反転する毎に正電圧信号及び負電圧信号を出力する流量センサと、前記正電圧信号を検出し正流量信号を出力する正流量検出回路と、前記負電圧信号を検出し負流量信号を出力する負流量検出回路と、前記正流量信号と前記負流量信号を記憶するラッチ回路と、前記ラッチ回路から送られる流量ラッチ信号を受取ると単位流量のガス流量と判断しガス流量を積算するマイクロコンピューターを設けたものである。

上記によれば、単位流量計測毎に定位置を通過する磁石の磁界が反転することによって交互に発生する数ミリ秒の正電圧信号と負電圧信号をラッチ回路で記憶するため、振動や衝撃やガス供給圧力変動によるガス流量の誤検知を防止し、且つマイクロコンピューターがガス流量を読み飛ばしすることを防止することで流量検出精度と信頼性の向上が図れる。又、流量センサは無電源とすることができる。

そして、所定時間内に前記流量ラッチ信号が複数回入力された場合に、ガス流量と判断しない前記マイクロコンピューターを設けたものである。

上記によれば、通常で想定されるガス流量以上の前記流量ラッチ信号がが複数回入力された場合に、ノイズや振動や衝撃やガス供給圧力変動による誤信号と判断することでガス流量の誤検知を防止できる。

本発明のガス遮断装置は、単位流量計測毎に定位置を通過する磁石の磁界が反転することによって交互に発生する数ミリ秒の正電圧信号と負電圧信号をラッチ回路で記憶するため、振動や衝撃やガス供給圧力変動によるガス流量の誤検知を防止し、且つマイクロコンピューターがガス流量を読み飛ばしすることを防止することで流量検出精度と信頼性の向上が図れる。

第１の発明は、制御電源である電池と、ガス流路内に設けられた遮断弁と、前記遮断弁を駆動する遮断弁駆動回路と、単位流量計測毎に定位置を通過するＮ極性とＳ極性を有した磁石と、前記磁石に臨んで設け、大バルクハウゼン効果を有する鉄心内の磁界が反転する毎に正電圧信号及び負電圧信号を出力する流量センサと、前記正電圧信号を検出し正流量信号を出力する正流量検出回路と、前記負電圧信号を検出し負流量信号を出力する負流量検出回路と、前記正流量信号と前記負流量信号を記憶するラッチ回路と、前記ラッチ回路から送られる流量ラッチ信号を受取ると単位流量のガス流量と判断しガス流量を積算するマイクロコンピューターを設けたものである。

上記発明によれば、単位流量計測毎に定位置を通過する磁石の磁界が反転することによって交互に発生する数ミリ秒の正電圧信号と負電圧信号をラッチ回路で記憶するため、振動や衝撃やガス供給圧力変動によるガス流量の誤検知を防止し、且つマイクロコンピューターがガス流量を読み飛ばしすることを防止することで流量検出精度と信頼性の向上が図れる。又、流量センサは無電源とすることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明のガス流量の検知を所定時間内に流量ラッチ信号が複数回入力された場合に、ガス流量と判断しないマイクロコンピューターを設けたものである。

上記発明によれば、通常で想定されるガス流量以上の流量ラッチ信号ｃが複数回入力された場合に、ノイズや振動や衝撃やガス供給圧力変動による誤信号と判断することでガス流量の誤検知を防止できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１のガス遮断装置の構成図である。また、図２は流量センサの構造図であり、図３は流量センサの動作原理図である。

図１において、制御電源である電池１と、ガス流路内に設けられた遮断弁２と、遮断弁２を駆動する遮断弁駆動回路３と、永久磁石４は通過流量を計測する膜式の計量部に連動して回転する回転体５に取り付けられＮ極性とＳ極性の磁石をそれぞれ１８０゜の位置に配置する。流量センサ６は永久磁石１の通過位置に臨んで設け、永久磁石４の極性がＮ極からＳ極に、またＳ極からＮ極に反転する毎にパルス電圧を出力する。流量センサ６から永久磁石４の極性がＮ極からＳ極に変化する際に出力される正電圧信号ａを受取り正流量信号ｂを出力するトランジスタと抵抗を用いた正流量検出回路７と、流量センサ６から永久磁石４の極性がＳ極からＮ極に変化する際に出力される負電圧信号ｃを検出し負流量信号ｄを出力するトランジスタと抵抗を用いた負流量検出回路８と、正流量検出回路７から出力される正流量信号ｂと負流量検出回路８から出力される負流量信号ｄを入力としたＲＳフリップフロップを用いたラッチ回路９と、ラッチ回路９から出力される流量ラッチ信号ｅを計測しガス流量と判断するマイクロコンピュータ１０を有し、マイクロコンピューター１０はガス流量の流量値や漏洩等を監視し、異常時には遮断弁駆動回路３を介して遮断弁２を遮断し、表示部１１で警報するように構成されており、これらの電源は電池１から供給する構成である。

次に動作、作用について説明する。流量センサ６は図２に示すような構造になっており１２は大バルクハウゼン効果を有する鉄芯で周囲に検出コイル１３を巻いてある。大バルクハウゼン効果を有する鉄芯としてはアモルファス素子を繊維状に構成されたものが開示されている。図に示す方向の印加磁界の極性が反転すると急激な磁束変化に応じて検出コイル１３に正負のパルス電圧が誘起される。

このパルス電圧は図３に示すように流量センサ６を通過する永久磁石４の極性に同期しており、流量センサ６は永久磁石４の極性がＮ極からＳ極に、またＳ極からＮ極に反転する毎にパルス電圧を出力する。流量センサ６から永久磁石４の極性がＮ極からＳ極に変化する際に出力される正電圧信号ａを受取り正流量信号ｂを出力する正流量検出回路７と、流量センサ６から永久磁石４の極性がＳ極からＮ極に変化する際に出力される負電圧信号ｃを検出し負流量信号ｄを出力する負流量検出回路８と、正流量検出回路７から出力される正流量信号ｂと負流量検出回路８から出力される負流量信号ｄを計測し、両方が入力された時に単位計量のガス流量が通過したと判断する。

したがって、単位流量計測毎に定位置を通過する磁石の磁界が反転することによって交互に発生する数ミリ秒の正電圧信号と負電圧信号をラッチ回路９で記憶するため、振動や衝撃やガス供給圧力変動によるガス流量の誤検知を防止し、且つマイクロコンピューター１０がガス流量を読み飛ばしすることを防止することで流量検出精度と信頼性の向上が図れる。又、流量センサは無電源とすることができる。

（実施の形態２）
実施の形態１と異なる点は、所定時間を計測し所定時間内に流量ラッチ信号ｅが複数回入力された場合にガス流量と判断しないマイクロコンピューター９を設けたものである。

次に動作、作用について説明する。通常時はガス遮断装置を通過するガス流量は１秒間に単位計量の１０倍以内である。しかし、ガス供給圧力の変動等により永久磁石４が振動した場合に、実際にはガス流量が少ないにもかかわらず１秒間に単位計量の１０倍以上の流量信号が誤って入力されてしまうことがある。

したがって、マイクロコンピューター１０は流量ラッチ信号ｅを受取ると所定時間を計測し、所定時間内に流量ラッチ信号ｅが入力された場合はガス流量と判断しない。又、流量ラッチ信号ｅを受取ると所定時間を計測し、所定時間内に流量ラッチ信号ｅが入力されない場合はガス流量と判断する。

よって、通常で想定されるガス流量以上の流量ラッチ信号ｅが複数回入力された場合に、ノイズや振動や衝撃やガス供給圧力変動による誤信号と判断することでガス流量の誤検知を防止できる。

以上のように、本発明にかかるガス遮断装置は、単位流量計測毎に定位置を通過する磁石の磁界が反転することによって交互に発生する数ミリ秒の正電圧信号と負電圧信号をラッチ回路で記憶するため、振動や衝撃やガス供給圧力変動によるガス流量の誤検知を防止し、且つマイクロコンピューターがガス流量を読み飛ばしすることを防止することで流量検出精度と信頼性の向上が図れる。又、流量センサは無電源とすることができるので、磁界の変化により流量を測定する水道メータや電気メータ等の計量器の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における流量検出装置の構成図同装置の流量センサの構成図同装置の流量信号を説明する図従来のガスメータ流量検出装置の構成図

符号の説明

１電池
２遮断弁
３遮断弁駆動回路
４永久磁石
５回転体
６流量センサ
７正流量検出回路
８負流量検出回路
９ラッチ回路
１０マイクロコンピューター
１１表示部
１２鉄心

Claims

制御電源である電池と、ガス流路内に設けられた遮断弁と、前記遮断弁を駆動する遮断弁駆動回路と、単位流量計測毎に定位置を通過するＮ極性とＳ極性を有した磁石と、前記磁石に臨んで設け、大バルクハウゼン効果を有する鉄心内の磁界が反転する毎に正電圧信号及び負電圧信号を出力する流量センサと、前記正電圧信号を検出し正流量信号を出力する正流量検出回路と、前記負電圧信号を検出し負流量信号を出力する負流量検出回路と、前記正流量信号と前記負流量信号を記憶するラッチ回路と、前記ラッチ回路から送られる流量ラッチ信号を受取ると単位流量のガス流量と判断しガス流量を積算するマイクロコンピューターで構成されたガス遮断装置。
所定時間内に流量ラッチ信号が複数回入力された場合に、ガス流量と判断しないマイクロコンピューターで構成された請求項１記載のガス遮断装置。