JP2010139111A - Determination device and determination method - Google Patents

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Kazutoshi Oshiro
和俊 大城
Tatsuo Fujimoto
龍雄 藤本
Masato Kondo
正登 近藤
Kazuhiro Morimura
和弘 森村
Kiyoshi Oda
清志 小田
Hiroshi Ono
洋 小野
Satoshi Suganobu
敏 菅信
Tomiisa Yamashita
富功 山下
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a determination device and a determination method capable of preventing the deterioration of accuracy in determination, in determining the use of a gas appliance and gas leakage. <P>SOLUTION: A gas meter 40 generates a correction waveform by differentiating a pressure waveform based on a pressure value of each time by a correction waveform generating section 47c, or generates the correction waveform by eliminating a component smaller than a prescribed frequency of the pressure waveform. A determining section 47b determines the use of a gas appliance or gas leakage from the correction waveform generated by the correction waveform generating section 47c. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、判断装置及び判断方法に関する。   The present invention relates to a determination device and a determination method.

従来、ガスメータを介してガス器具に燃料ガスを供給するガス供給システムが知られている。このガス供給システムでは、ガス供給容器の出口などに調圧弁が設置されている。調圧弁は、下流側の圧力を例えば2.9kPa程度の一定値に保つように機能している(例えば特許文献1参照)。
特開2001−188020号公報
Conventionally, a gas supply system for supplying fuel gas to a gas appliance via a gas meter is known. In this gas supply system, a pressure regulating valve is installed at the outlet of the gas supply container. The pressure regulating valve functions to keep the downstream pressure at a constant value of about 2.9 kPa, for example (see, for example, Patent Document 1).
JP 2001-188020 A

ここで、本件出願人は、特願2008−86022の技術を発明している。この発明では、ガス圧力に基づいてガバナ付きガス器具が使用されたか、ガバナ無しガス器具が使用されたか、及び、ガス漏れが発生しているか否かを判断するようになっている。   Here, the present applicant has invented the technique of Japanese Patent Application No. 2008-86022. In the present invention, based on the gas pressure, it is determined whether a gas appliance with a governor is used, a gas appliance without a governor is used, and whether a gas leak has occurred.

ところが、特許文献1に記載のガス供給システムでは、日中や夜間の温度変化によってガス管内のガス圧力が上昇してしまう。すなわち、日中にガスを未使用状態で放置しているとガス管内の温度が上昇し、調圧弁からガス器具までのガス管内の圧力が上昇してしまう。圧力は、日中に約3℃温度が上昇することで1kPa程度上昇し、場合によってガス管内の圧力は4kPaに達する可能性もある。そして、ガス管内のガス圧力が上昇してしまうと、特願2008−86022の技術のようにガス圧力に基づいてガバナ付きガス器具が使用されたか否かなどを判断する場合に判断精度の低下を招いてしまう。なお、本明細書では特願2008−86022の一部技術を説明しているが、この説明は特願2008−86022の技術の公知性を認めるものではない。   However, in the gas supply system described in Patent Document 1, the gas pressure in the gas pipe rises due to temperature changes during the day and at night. That is, if the gas is left unused in the daytime, the temperature in the gas pipe rises and the pressure in the gas pipe from the pressure regulating valve to the gas appliance rises. The pressure rises by about 1 kPa when the temperature rises by about 3 ° C. during the day, and in some cases, the pressure in the gas pipe may reach 4 kPa. And if the gas pressure in a gas pipe rises, when judging whether or not a gas appliance with a governor is used based on the gas pressure as in the technique of Japanese Patent Application No. 2008-86022, the judgment accuracy decreases. I will invite you. In this specification, a part of the technology of Japanese Patent Application No. 2008-86022 is described. However, this description does not recognize the publicity of the technology of Japanese Patent Application No. 2008-86022.

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ガス器具の使用判断やガス漏れ判断にあたり、判断精度の低下を防止することが可能な判断装置及び判断方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve such a conventional problem, and the object of the present invention is to make a judgment that can prevent a reduction in judgment accuracy when judging the use of gas appliances or judging gas leaks. It is to provide an apparatus and a determination method.

本発明の判断装置は、検出された各時刻の圧力値に基づく圧力波形から、ガス器具の使用及びガス漏れを判断する判断装置であって、圧力波形を微分して補正波形を生成する、又は圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去して補正波形を生成する補正波形生成手段と、補正波形生成手段により生成された補正波形からガス器具の使用及びガス漏れを判断する判断手段と、を備えることを特徴とする。   The determination device of the present invention is a determination device that determines use of a gas appliance and gas leakage from a pressure waveform based on a detected pressure value at each time, and generates a correction waveform by differentiating the pressure waveform, or Correction waveform generation means for generating a correction waveform by removing components below a predetermined frequency from the pressure waveform, and determination means for determining use of gas appliances and gas leakage from the correction waveform generated by the correction waveform generation means, It is characterized by providing.

この判断装置によれば、圧力波形を微分して補正波形を生成し、又は圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去して補正波形を生成し、生成された補正波形からガス器具の使用及びガス漏れを判断する。ここで、ガス器具の使用やガス漏れが発生した場合、元圧から或る安定した圧力まで圧力値は低下する。配管内の圧力が上昇している場合とそうでない場合とでは、この低下成分に相異が生じる。特に、この低下成分は、緩やかな低下を示す。このため、圧力波形を微分することにより、緩やかな低下を示す低下成分を除去することができ、配管内の圧力が上昇している場合とそうでない場合とで相異する低下成分をキャンセルすることとなる。これにより、補正波形は、ガス管内の圧力が上昇している場合とそうでない場合とで似たものとすることができる。同様に、低下成分は緩やかな低下を示すことから、周波数が低くなるため、圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去することによっても、同じように補正波形は、ガス管内の圧力が上昇している場合とそうでない場合とで似たものとすることができる。従って、ガス器具の使用判断やガス漏れ判断にあたり、低下成分の影響を受け難くなり、判断精度の低下を防止することができる。   According to this determination device, a pressure waveform is differentiated to generate a correction waveform, or a component having a predetermined frequency or less is removed from the pressure waveform to generate a correction waveform. Determine for gas leaks. Here, when a gas appliance is used or a gas leak occurs, the pressure value decreases from the original pressure to a certain stable pressure. There is a difference in the decreasing component between when the pressure in the pipe is rising and when it is not. In particular, this decreasing component shows a gradual decrease. For this reason, by differentiating the pressure waveform, it is possible to remove the decreasing component that shows a gradual decrease, and cancel the decreasing component that differs between when the pressure in the pipe is rising and when it is not It becomes. As a result, the correction waveform can be similar between when the pressure in the gas pipe is rising and when it is not. Similarly, since the decreasing component shows a gradual decrease, the frequency becomes low. Therefore, by removing the component below the predetermined frequency from the pressure waveform, the correction waveform similarly increases the pressure in the gas pipe. It can be similar between when it is and when it is not. Therefore, it is difficult to be influenced by the lowering component in determining whether to use the gas appliance or determining a gas leak, and it is possible to prevent a decrease in determination accuracy.

また、本発明の判断装置において、補正波形生成手段は、圧力波形を微分すると共に、微分して得られた波形の各時刻における値の移動平均を求め、求められた移動平均値から補正波形を生成することが好ましい。   In the determination apparatus of the present invention, the correction waveform generation means differentiates the pressure waveform, obtains a moving average of values at each time of the waveform obtained by differentiation, and calculates a correction waveform from the obtained moving average value. It is preferable to produce.

この判断装置によれば、微分して得られた波形の各時刻における値の移動平均を求め、求められた移動平均値から補正波形を生成するため、ノイズを抑えることができ、補正波形の適正化を図ることができる。   According to this determination apparatus, since the moving average of values at each time of the waveform obtained by differentiation is obtained, and the correction waveform is generated from the obtained moving average value, noise can be suppressed, and the appropriate correction waveform can be obtained. Can be achieved.

また、本発明の判断装置において、補正波形生成手段は、マイコンの周辺回路として構成されていることが好ましい。   In the determination device of the present invention, it is preferable that the correction waveform generation means is configured as a peripheral circuit of the microcomputer.

この判断装置によれば、補正波形生成手段は、マイコンの周辺回路として構成されているため、補正波形を生成するにあたり、マイコンを動作させることなく、消費電力を低減することができる。   According to this determination apparatus, since the correction waveform generating means is configured as a peripheral circuit of the microcomputer, the power consumption can be reduced without operating the microcomputer when generating the correction waveform.

また、本発明の判断装置において、補正波形生成手段は、バンドパスフィルタ回路によって構成されていることが好ましい。   In the determination device of the present invention, it is preferable that the correction waveform generation means is constituted by a band pass filter circuit.

この判断装置によれば、補正波形生成手段は、バンドパスフィルタ回路によって構成されているため、高周波ノイズをカットでき、補正波形の適正化を図ることができる。   According to this determination apparatus, since the correction waveform generation means is configured by a band-pass filter circuit, high-frequency noise can be cut and the correction waveform can be optimized.

また、本発明の判断方法において、検出された各時刻の圧力値に基づく圧力波形から、ガス器具の使用及びガス漏れを判断する判断方法であって、圧力波形を微分して補正波形を生成する、又は圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去して補正波形を生成する補正波形生成工程と、補正波形生成工程により生成された補正波形からガス器具の使用及びガス漏れを判断する判断工程と、を備えることを特徴とすることが好ましい。   The determination method of the present invention is a determination method for determining use of a gas appliance and gas leakage from a pressure waveform based on a detected pressure value at each time, and generating a correction waveform by differentiating the pressure waveform. Or a correction waveform generation step for generating a correction waveform by removing components below a predetermined frequency from the pressure waveform, and a determination step for determining use of gas appliances and gas leakage from the correction waveform generated by the correction waveform generation step; Are preferably provided.

この判断方法によれば、圧力波形を微分して補正波形を生成し、又は圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去して補正波形を生成し、生成された補正波形からガス器具の使用及びガス漏れを判断する。ここで、ガス器具の使用やガス漏れが発生した場合、元圧から或る安定した圧力まで圧力値は低下する。配管内の圧力が上昇している場合とそうでない場合とでは、この低下成分に相異が生じる。特に、この低下成分は、緩やかな低下を示す。このため、圧力波形を微分することにより、緩やかな低下を示す低下成分を除去することができ、配管内の圧力が上昇している場合とそうでない場合とで相異する低下成分をキャンセルすることとなる。これにより、補正波形は、ガス管内の圧力が上昇している場合とそうでない場合とで似たものとすることができる。同様に、低下成分は緩やかな低下を示すことから、周波数が低くなるため、圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去することによっても、同じように補正波形は、ガス管内の圧力が上昇している場合とそうでない場合とで似たものとすることができる。従って、ガス器具の使用判断やガス漏れ判断にあたり、低下成分の影響を受け難くなり、判断精度の低下を防止することができる。   According to this determination method, a pressure waveform is differentiated to generate a correction waveform, or a component having a predetermined frequency or less is removed from the pressure waveform to generate a correction waveform. Determine for gas leaks. Here, when a gas appliance is used or a gas leak occurs, the pressure value decreases from the original pressure to a certain stable pressure. There is a difference in the decreasing component between when the pressure in the pipe is rising and when it is not. In particular, this decreasing component shows a gradual decrease. For this reason, by differentiating the pressure waveform, it is possible to remove the decreasing component that shows a gradual decrease, and cancel the decreasing component that differs between when the pressure in the pipe is rising and when it is not It becomes. As a result, the correction waveform can be similar between when the pressure in the gas pipe is rising and when it is not. Similarly, since the decreasing component shows a gradual decrease, the frequency becomes low. Therefore, by removing the component below the predetermined frequency from the pressure waveform, the correction waveform similarly increases the pressure in the gas pipe. It can be similar between when it is and when it is not. Therefore, it is difficult to be influenced by the lowering component in determining whether to use the gas appliance or determining a gas leak, and it is possible to prevent a decrease in determination accuracy.

本発明によれば、ガス器具の使用判断やガス漏れ判断にあたり、判断精度の低下を防止することが可能な判断装置及び判断方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a determination device and a determination method capable of preventing a decrease in determination accuracy in determining whether to use a gas appliance or determining a gas leak.

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態に係る判断装置を含むガス供給システムの構成図である。ガス供給システム1は、ストーブ、ファンヒータ、給湯器及びガスコンロなどの各ガス器具10に燃料ガスを供給するものであって、複数のガス器具10と、ガス供給元の調整器20と、配管31,32と、ガスメータ(判断装置)40とを備えている。なお、図1に示す例では、ガスメータ40を判断装置の一例として挙げるが、判断装置はガスメータ40に限るものではない。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a gas supply system including a determination device according to an embodiment of the present invention. The gas supply system 1 supplies fuel gas to each gas appliance 10 such as a stove, a fan heater, a water heater, and a gas stove. The gas supply system 1 includes a plurality of gas appliances 10, a gas supply source regulator 20, and a pipe 31. , 32 and a gas meter (determination device) 40. In the example illustrated in FIG. 1, the gas meter 40 is described as an example of the determination device, but the determination device is not limited to the gas meter 40.

調整器20は上流からの燃料ガスを所定圧力に調整して第1配管31に流すものである。この調整器20は、例えば燃料ガスを2.9kPa程度の圧力に調整して第1配管31に流す構成となっている。第1配管31は、調整器20とガスメータ40とを接続するものである。第2配管32はガスメータ40とガス器具10とを接続する配管である。ガスメータ40は、燃料ガスの流量を測定して積算流量を表示するものである。このようなガス供給システム1では、ガスメータ40内に第1配管31及び第2配管32とつながる流路が形成されており、調整器20を通じて流れてきた燃料ガスは第1配管31からガスメータ40、及び第2配管32を通じてガス器具10に到達し、ガス器具10において燃焼されることとなる。   The adjuster 20 adjusts the fuel gas from the upstream to a predetermined pressure and flows it through the first pipe 31. The adjuster 20 has a configuration in which, for example, the fuel gas is adjusted to a pressure of about 2.9 kPa and flows through the first pipe 31. The first pipe 31 connects the regulator 20 and the gas meter 40. The second pipe 32 is a pipe that connects the gas meter 40 and the gas appliance 10. The gas meter 40 measures the flow rate of the fuel gas and displays the integrated flow rate. In such a gas supply system 1, a flow path connected to the first pipe 31 and the second pipe 32 is formed in the gas meter 40, and the fuel gas flowing through the regulator 20 flows from the first pipe 31 to the gas meter 40, And the gas appliance 10 is reached through the second pipe 32 and burned in the gas appliance 10.

また、ガス器具10は、概略的に、遮断弁12、ガバナ13、及びバーナー14を備えている。遮断弁12は、ガス器具10に設けられた弁である。ガバナ13は、ガバナ内弁13aを有し、ガス器具10のバーナー14に供給するガスの圧力をガバナ内弁13aの開度によって調整するものである。圧力調整された燃料ガスはガバナ13の先端のノズル13bを通じてバーナー14に至り、燃焼することとなる。なお、ガス器具10は、全てがガバナ13を有しているわけでなく、ガスコンロなどのようにガバナ13を有さないものもある。   The gas appliance 10 generally includes a shut-off valve 12, a governor 13, and a burner 14. The shut-off valve 12 is a valve provided in the gas appliance 10. The governor 13 has a governor inner valve 13a, and adjusts the pressure of the gas supplied to the burner 14 of the gas appliance 10 by the opening degree of the governor inner valve 13a. The pressure-adjusted fuel gas reaches the burner 14 through the nozzle 13b at the tip of the governor 13 and burns. Note that not all the gas appliances 10 have the governor 13, and some gas appliances 10 do not have the governor 13 such as a gas stove.

図2は、図1に示したガバナ13の一例を示す側方断面図である。なお、図2では、ガバナ13の一例を示すに過ぎず、ガバナ13の構成は図2に示すものに限られない。また、図2に示すガバナ13については図1に示したノズル13bを省略して図示する。   FIG. 2 is a side sectional view showing an example of the governor 13 shown in FIG. In addition, in FIG. 2, only an example of the governor 13 is shown, and the configuration of the governor 13 is not limited to that shown in FIG. Further, the governor 13 shown in FIG. 2 is illustrated with the nozzle 13b shown in FIG. 1 omitted.

図2に示すようにガバナ13は、外壁13cとガバナキャップ13dとによって形成される内部空間の一部をガス流路として用いるものである。このようなガバナ13は、ガバナ内弁13aに加えて、内部空間に、ダイヤフラム13e、調整スプリング13f、及び調整ネジ13gを備えている。   As shown in FIG. 2, the governor 13 uses a part of the internal space formed by the outer wall 13c and the governor cap 13d as a gas flow path. Such a governor 13 includes a diaphragm 13e, an adjustment spring 13f, and an adjustment screw 13g in the internal space in addition to the governor inner valve 13a.

ダイヤフラム13eは、ガバナ13の内部空間を仕切る膜状の部材である。このダイヤフラム13eには、一方側(流路側)にガバナ内弁13aが取り付けられている。また、ダイヤフラム13eの他方側(流路として機能しない側)に調整スプリング13fが取り付けられている。調整スプリング13fは、一端にダイヤフラム13eが取り付けられ、他端に調整ネジ13gが取り付けられている。調整ネジ13gは、ねじ切り溝が形成されたガバナ13の内壁に固定される構造となっており、ねじ切り溝との固定位置を変化させることで調整スプリング13fの圧縮率を変更可能となっている。また、調整ネジ13gは外部にむき出しとなっておらず、ガバナキャップ13dによって覆われた構造となっている。   The diaphragm 13 e is a film-like member that partitions the internal space of the governor 13. A governor inner valve 13a is attached to the diaphragm 13e on one side (flow channel side). Further, an adjustment spring 13f is attached to the other side (side not functioning as a flow path) of the diaphragm 13e. The adjustment spring 13f has a diaphragm 13e attached to one end and an adjustment screw 13g attached to the other end. The adjustment screw 13g is structured to be fixed to the inner wall of the governor 13 in which the thread groove is formed, and the compression rate of the adjustment spring 13f can be changed by changing the fixing position with the thread groove. Further, the adjusting screw 13g is not exposed to the outside, and has a structure covered with a governor cap 13d.

また、ガバナ13の外壁13cには、ダイヤフラム13eの他方側に通じる空気孔13hが形成されている。このため、ダイヤフラム13eの他方側は空気圧となっている。さらに、図2に示す例においてガバナ内弁13aは半球形状となっており、上下動によって通過口13iの開口割合を制御可能となっている。   The outer wall 13c of the governor 13 is formed with an air hole 13h that communicates with the other side of the diaphragm 13e. For this reason, the other side of the diaphragm 13e is air pressure. Further, in the example shown in FIG. 2, the governor inner valve 13a has a hemispherical shape, and the opening ratio of the passage port 13i can be controlled by vertical movement.

このようなガバナ13では、ガス入側のガス圧が高くなると、ダイヤフラム13eが上へ押し上げられ、同時にダイヤフラム13eに取り付けられているガバナ内弁13aも上に引き上げられる。これにより、通過口13iの開口割合が小さくなって、ガス流量が減少する。一方、ガス入側のガス圧が低くなると、ダイヤフラム13eが下がり、同時にダイヤフラム13eに取り付けられているガバナ内弁13aも下がる。これにより、通過口13iの開口割合が大きくなって、ガス流量が増大する。このように、ガバナ13は上流側の圧力の変動に対して下流側の流量を一定に保つことで、下流側の圧力を調整することとなる。   In such a governor 13, when the gas pressure on the gas inlet side increases, the diaphragm 13e is pushed up, and at the same time, the governor inner valve 13a attached to the diaphragm 13e is also raised. Thereby, the opening ratio of the passage port 13i becomes small, and the gas flow rate decreases. On the other hand, when the gas pressure on the gas inlet side is lowered, the diaphragm 13e is lowered, and at the same time, the governor inner valve 13a attached to the diaphragm 13e is also lowered. Thereby, the opening ratio of the passage port 13i increases, and the gas flow rate increases. In this manner, the governor 13 adjusts the downstream pressure by keeping the downstream flow rate constant with respect to the upstream pressure fluctuation.

図3は、本発明の実施形態に係るガスメータ40の構成図である。同図に示すように、本実施形態に係るガスメータ40は、流量センサ41と、圧力センサ42と、マイコン47とを備えている。   FIG. 3 is a configuration diagram of the gas meter 40 according to the embodiment of the present invention. As shown in the figure, the gas meter 40 according to this embodiment includes a flow sensor 41, a pressure sensor 42, and a microcomputer 47.

流量センサ41は、ガスメータ40内の流路に設置され、流路内のガス流量を検出するためのものである。本実施形態に係るガスメータ40が超音波式のガスメータである場合、流量センサ41は、流路内に一定距離だけ離れて配置された例えば圧電式振動子からなる2つの音響トランスジューサによって構成される。また、本実施形態に係るガスメータ40がフローセンサなどの熱式センサを搭載したガスメータである場合、温度分布をつくり出すヒータと、その温度分布に応じた信号を発生させるサーモパイル等によって構成される。   The flow sensor 41 is installed in the flow path in the gas meter 40 and detects the gas flow rate in the flow path. When the gas meter 40 according to the present embodiment is an ultrasonic type gas meter, the flow sensor 41 is configured by two acoustic transducers composed of, for example, piezoelectric vibrators arranged at a predetermined distance in the flow path. When the gas meter 40 according to the present embodiment is a gas meter equipped with a thermal sensor such as a flow sensor, the gas meter 40 includes a heater that generates a temperature distribution and a thermopile that generates a signal corresponding to the temperature distribution.

圧力センサ42は、ガスメータ40内の流路内に存在するガスのガス圧を検出するためのものである。なお、圧力センサ42は、ガスメータ40内の流路に限らず、可能であればガスメータ40の外部に存在する第1配管31内や第2配管32内に設置されていてもよい。同様に、流量センサ41についても設置箇所については変更可能である。   The pressure sensor 42 is for detecting the gas pressure of the gas present in the flow path in the gas meter 40. The pressure sensor 42 is not limited to the flow path in the gas meter 40, and may be installed in the first pipe 31 or the second pipe 32 existing outside the gas meter 40 if possible. Similarly, the installation location of the flow sensor 41 can be changed.

なお、本実施形態では、図3において流量センサ41及び圧力センサ42からの信号が直接マイコン47に入力されているが、場合によっては増幅器等の他の要素が両者間に追加されていてもよい。   In this embodiment, the signals from the flow sensor 41 and the pressure sensor 42 are directly input to the microcomputer 47 in FIG. 3, but other elements such as an amplifier may be added between the two depending on circumstances. .

マイコン47は、ガスメータ40の全体を制御するものであり、流量の積算制御、表示制御、遮断弁の遮断制御等を行うものである。また、本実施形態においてマイコン47は、記憶部47aと、判断部(判断手段)47bとを備えている。記憶部47aは、圧力センサ42を通じて検出された各時刻の圧力値を記憶するものである。記憶部47aに記憶される圧力値は、例えば最大で1秒程度のデータであり、約1ミリ秒に1回の計測間隔で測定されたデータである。このような各時刻における圧力値の蓄積によって圧力波形が得られる。判断部47bは、各時刻の圧力値に基づく圧力波形から、ガス器具10の使用及びガス漏れを判断するものである。   The microcomputer 47 controls the entire gas meter 40 and performs flow rate integration control, display control, cutoff valve cutoff control, and the like. In the present embodiment, the microcomputer 47 includes a storage unit 47a and a determination unit (determination unit) 47b. The memory | storage part 47a memorize | stores the pressure value of each time detected through the pressure sensor 42. FIG. The pressure value stored in the storage unit 47a is, for example, data of about 1 second at the maximum, and is data measured at a measurement interval of about once every 1 millisecond. A pressure waveform is obtained by accumulating pressure values at each time. The determination unit 47b determines use of the gas appliance 10 and gas leakage from the pressure waveform based on the pressure value at each time.

ここで、判断部47bによるガス器具10の使用及びガス漏れの判断原理について説明する。図4は、ガバナ付きガス器具10の使用を開始したときの圧力変化の様子を示すグラフである。なお、図4において縦軸は、圧力変化量(kPa)を示し、横軸はガバナ付きガス器具10の使用を開始してからの経過時間(秒)を示している。   Here, the determination principle of the use of the gas appliance 10 and the gas leakage by the determination unit 47b will be described. FIG. 4 is a graph showing the pressure change when the use of the gas appliance 10 with the governor is started. In FIG. 4, the vertical axis represents the pressure change amount (kPa), and the horizontal axis represents the elapsed time (seconds) after the use of the governor-equipped gas appliance 10 is started.

ガバナ付きガス器具10の使用が開始された場合、圧力は、図4に示す所定の振幅を示した後に、安定状態となる。具体的には、ガバナ付きガス器具10の使用開始直後に、一度「−0.1」kPa弱への圧力低下を示した後(符号a1参照)、約「0.05」kPaへの圧力上昇を示す(符号a2参照)。その後、圧力は約「−0.05」kPa強への圧力低下を示した後に(符号a3参照)、約「0.05」kPa弱への圧力上昇を示す(符号a4参照)。以後、徐々に振幅が小さくなりつつも圧力は振動を繰り返し、最終的には圧力変化がない安定状態となる。   When the use of the gas appliance 10 with the governor is started, the pressure becomes a stable state after showing the predetermined amplitude shown in FIG. Specifically, immediately after the start of use of the gas appliance 10 with the governor, after showing a pressure drop to just “−0.1” kPa (see symbol a1), the pressure rises to about “0.05” kPa. (See symbol a2). After that, the pressure shows a pressure drop to about “−0.05” kPa (see symbol a3), and then shows a pressure rise to about “0.05” kPa (see symbol a4). Thereafter, the pressure repeatedly oscillates while the amplitude gradually decreases, and finally becomes a stable state in which there is no pressure change.

このような圧力の振動が発生する理由は、ガバナ13内に調整スプリング13fが設けられているからである。すなわち、ガバナ付きガス器具10の使用が開始されると、調整スプリング13fが振動すると共に、ガバナ内弁13aについても振動し、通過口13iの開口割合についても小刻みに大きくなったり小さくなったりと変化するからである。   The reason why such pressure vibration occurs is that an adjustment spring 13 f is provided in the governor 13. That is, when the use of the gas appliance 10 with the governor is started, the adjustment spring 13f vibrates, the governor inner valve 13a also vibrates, and the opening ratio of the passage port 13i changes gradually and gradually. Because it does.

特に、ガバナ付きガス器具10の使用開始時においては、圧力振動の周波数や振幅に特徴が見られる。具体的には調整スプリング13fが小刻みに振動することから、圧力について細かな振動を示すこととなる。この結果、圧力波形は比較的高い周波数成分を多く含むこととなる。また、ガバナ付きガス器具10の使用開始時に調整スプリング13fの振動によって通過口13iが大きくなったり小さくなったりすることから、圧力波形は、大きな振幅を示す。   In particular, at the start of use of the gas appliance 10 with a governor, characteristics are seen in the frequency and amplitude of pressure vibration. Specifically, since the adjustment spring 13f vibrates in small increments, the pressure shows fine vibration. As a result, the pressure waveform contains many relatively high frequency components. Moreover, since the passage opening 13i becomes larger or smaller due to the vibration of the adjustment spring 13f at the start of use of the gas appliance 10 with a governor, the pressure waveform shows a large amplitude.

なお、圧力Pは、

Figure 2010139111

なる演算式で表すことができる。ここで、Cは振幅を示し、kは摩擦力(減衰定数)を示し、ωは復元力を示し、αは初期位置を示している。この式は多くの周波数f=ω/2πの振動の重ね合わせであることを示している。 The pressure P is
Figure 2010139111

It can be expressed by the following equation. Here, C represents the amplitude, k represents the frictional force (attenuation constant), ω represents the restoring force, and α represents the initial position. This equation indicates that this is a superposition of vibrations of many frequencies f i = ω i / 2π.

図5は、ガバナ無しガス器具10の使用を開始したときの圧力変化の様子を示すグラフである。なお、図5において縦軸は、圧力変化量(kPa)を示し、横軸はガバナ無しガス器具10の使用を開始してからの経過時間(秒)を示している。   FIG. 5 is a graph showing the pressure change when the use of the governorless gas appliance 10 is started. In FIG. 5, the vertical axis represents the pressure change amount (kPa), and the horizontal axis represents the elapsed time (seconds) since the use of the governorless gas appliance 10 was started.

ガバナ無しガス器具10の使用が開始された場合、圧力は、図5に示す所定の振幅を示した後に、安定状態となる。具体的には、ガバナ付きガス器具10の使用開始直後に、一度「−0.1」kPa弱への圧力低下を示した後(符号b1参照)、約「0.01」kPaへの圧力上昇を示す(符号b2参照)。その後、圧力は約「−0.05」kPa強への圧力低下を示す(符号b3参照)。以後、圧力上昇が無い状態のまま、圧力は振動を繰り返す。そして、振幅が徐々に振幅が小さくなり、最終的には圧力変化がない安定状態となる。このような圧力の振動が発生する理由は、以下による。   When the use of the governorless gas appliance 10 is started, the pressure is in a stable state after showing the predetermined amplitude shown in FIG. Specifically, immediately after the start of use of the gas appliance 10 with the governor, after showing a pressure drop to “−0.1” kPa (see b1), the pressure rises to about “0.01” kPa. (See symbol b2). Thereafter, the pressure shows a pressure drop to about “−0.05” kPa (see symbol b3). Thereafter, the pressure repeatedly vibrates with no pressure increase. Then, the amplitude gradually decreases, and finally a stable state in which there is no pressure change is obtained. The reason why such pressure vibration occurs is as follows.

図6は、ガバナ無しガス器具10での燃料ガスの供給の様子を示す概略図である。図6に示すように、ガバナ無しガス器具10が使用された場合、燃料ガスは第2配管32からノズルホルダ100を通じてバーナー14等に至る。ここで、ノズルホルダ100にある流速を持った気体が流入したときはその慣性力で急には流速が小さくならずに一端ガスが圧縮され圧力が上昇する。その後上昇した圧力により流入流速が小さく(場合によっては逆流)なって圧力が下がる。これを繰り返すことで圧縮膨張の振動が発生する。   FIG. 6 is a schematic diagram showing a state of supply of fuel gas in the governorless gas appliance 10. As shown in FIG. 6, when the governorless gas appliance 10 is used, the fuel gas reaches the burner 14 and the like from the second pipe 32 through the nozzle holder 100. Here, when a gas having a flow velocity flows into the nozzle holder 100, the flow rate does not decrease suddenly due to the inertial force, but the gas is compressed and the pressure rises. Thereafter, the inflow flow velocity becomes small (in some cases, a reverse flow) due to the increased pressure, and the pressure decreases. By repeating this, vibration of compression and expansion occurs.

以上のように、ガバナ付きガス器具10の使用時と、ガバナ無しガス器具10の使用時とでは、圧力は振動することとなる。しかしながら、図5に示す圧力波形を図4に示す圧力波形と比較すると、以下のような差異がある。   As described above, the pressure oscillates when the gas appliance with governor 10 is used and when the gas appliance 10 without governor is used. However, when the pressure waveform shown in FIG. 5 is compared with the pressure waveform shown in FIG. 4, there are the following differences.

まず、ガバナ付きガス器具10の場合、調整スプリング13fのように細かく振動する物質を有しているのに対し、ガバナ無しガス器具10の場合、そのような物質を有していない。このため、図5に示す圧力波形は、図4に示す圧力波形と同様に振動を示しているものの、全体として振動周波数が図4に示す圧力波形よりも低くなる。   First, the governor-equipped gas appliance 10 has a substance that vibrates finely like the adjustment spring 13f, whereas the governor-less gas appliance 10 does not have such a substance. Therefore, although the pressure waveform shown in FIG. 5 shows vibration in the same manner as the pressure waveform shown in FIG. 4, the vibration frequency as a whole is lower than the pressure waveform shown in FIG.

さらに、ガバナ付きガス器具10の場合、調整スプリング13fの振動によって振幅が大きくなっているが、ガバナ付きガス器具10の場合、調整スプリング13fが無く、ノズルホルダ100の圧縮性による振動が発生しているのみである。このため、図5に示す圧力波形は、図4に示す圧力波形よりも振幅が小さくなる。   Further, in the case of the gas appliance 10 with the governor, the amplitude is increased by the vibration of the adjustment spring 13f. However, in the case of the gas appliance 10 with the governor, there is no adjustment spring 13f, and vibration due to the compressibility of the nozzle holder 100 occurs. There is only. For this reason, the pressure waveform shown in FIG. 5 has a smaller amplitude than the pressure waveform shown in FIG.

このような特徴から、マイコン47の判断部47bは、ガバナ付きガス器具10の使用であるか、ガバナ無しガス器具10の使用であるか否かを判断できることとなる。   From such characteristics, the determination unit 47b of the microcomputer 47 can determine whether the gas appliance with governor 10 is used or whether the gas appliance 10 without governor is used.

図7は、ガス漏れ時の圧力変化の様子を示すグラフである。なお、図7において縦軸は、圧力変化量(kPa)を示し、横軸はガス漏れが発生してからの経過時間(秒)を示している。   FIG. 7 is a graph showing a state of pressure change at the time of gas leakage. In FIG. 7, the vertical axis represents the pressure change amount (kPa), and the horizontal axis represents the elapsed time (seconds) after the gas leak occurred.

図7に示すように、ガス漏れが発生した場合、圧力は明確な振動を示すことなく緩やかに低下していくこととなる。このように、ガス漏れの場合、調整スプリング13fの振動、及び、ノズルホルダ100の圧縮性による振動の双方が発生しないため、圧力波形には明確な振動が見られない。   As shown in FIG. 7, when a gas leak occurs, the pressure gradually decreases without showing a clear vibration. Thus, in the case of gas leakage, neither the vibration of the adjustment spring 13f nor the vibration due to the compressibility of the nozzle holder 100 occurs, so no clear vibration is seen in the pressure waveform.

以上のように、ガバナ付きガス器具10の使用開始時と、ガバナ無しガス器具10の使用開始時と、ガス漏れ発生時とでは、圧力波形に特徴的な差異がある。この特徴は、圧力変動開始から数秒(例えば1秒)以内に表れる。マイコン47の判断部47bは、上記の特徴から、ガバナ付きガス器具10の使用であるか、ガバナ無しガス器具10の使用であるか、ガス漏れであるかを判断することができる。   As described above, there is a characteristic difference in the pressure waveform between the start of use of the gas appliance 10 with governor, the start of use of the gas appliance 10 without governor, and the occurrence of gas leakage. This feature appears within a few seconds (for example, 1 second) from the start of pressure fluctuation. The determination unit 47b of the microcomputer 47 can determine whether the gas appliance 10 with the governor is used, the gas appliance 10 without the governor, or the gas leak from the above characteristics.

しかしながら、日中にガスを未使用状態で放置していると配管31,32内の温度が上昇し、調整器20からガス器具10までの配管31,32内の圧力が上昇してしまう。圧力は、日中に約3℃温度が上昇することで1kPa程度上昇し、場合によって配管31,32内の圧力は4kPaに達する可能性もある。そして、配管31,32内のガス圧力が上昇してしまうと、図4〜図7を参照して説明したようにガス圧力に基づいてガバナ付きガス器具が使用されたか否かなどを判断する場合に、判断精度の低下を招いてしまう。   However, if the gas is left unused in the daytime, the temperature in the pipes 31 and 32 will rise, and the pressure in the pipes 31 and 32 from the regulator 20 to the gas appliance 10 will rise. The pressure rises by about 1 kPa when the temperature rises by about 3 ° C. during the day, and in some cases, the pressure in the pipes 31 and 32 may reach 4 kPa. When the gas pressure in the pipes 31 and 32 rises, as described with reference to FIGS. 4 to 7, it is determined whether or not a gas appliance with a governor is used based on the gas pressure. In addition, the accuracy of judgment is reduced.

ここで、以下の説明においてガス器具使用前やガス漏れ発生前など圧力変動前の配管31,32内の圧力を元圧と称する。   Here, in the following description, the pressure in the pipes 31 and 32 before the pressure fluctuation, such as before using the gas appliance or before the occurrence of gas leakage, is referred to as a source pressure.

図8は、元圧が上昇している場合と上昇していない場合とにおけるガス器具10の使用開始時の圧力波形を示すグラフである。元圧が上昇していない場合、ガス器具10の使用開始前の圧力値は、約2.95kPaとなっている。そして、ガス器具10が使用されると、圧力値は使用開始から所定の振動を示しながら1秒後には約2.8kPaとなる。一方、元圧が上昇していた場合、ガス器具10の使用開始前の圧力値は、約3.17kPaとなっている。そして、ガス器具10が使用されると、圧力値は使用開始から所定の振動を示しながら1秒後には約2.8kPaとなる。   FIG. 8 is a graph showing pressure waveforms at the start of use of the gas appliance 10 when the source pressure is rising and when it is not rising. When the original pressure is not increased, the pressure value before the start of use of the gas appliance 10 is about 2.95 kPa. When the gas appliance 10 is used, the pressure value becomes about 2.8 kPa after 1 second while showing a predetermined vibration from the start of use. On the other hand, when the original pressure has increased, the pressure value before the start of using the gas appliance 10 is about 3.17 kPa. When the gas appliance 10 is used, the pressure value becomes about 2.8 kPa after 1 second while showing a predetermined vibration from the start of use.

このように、元圧が上昇している場合と上昇していない場合とでは、得られる圧力波形が相違してしまう。このような相違から、判断部47bは、ガバナ付きガス器具が使用されたか否かなどを判断する場合に、判断を誤ってしまう可能性がある。   Thus, the pressure waveform obtained differs between when the source pressure is rising and when it is not rising. From such a difference, when the determination unit 47b determines whether or not the gas appliance with the governor is used, there is a possibility that the determination is erroneous.

そこで、本実施形態に係るガスメータ40では、圧力波形を補正して補正波形を生成することとしている。再度、図3を参照する。図3に示すように、マイコン47は、圧力波形を補正するための構成として、補正波形生成部(補正波形生成手段)47cを備えている。   Therefore, in the gas meter 40 according to the present embodiment, the correction waveform is generated by correcting the pressure waveform. FIG. 3 will be referred to again. As shown in FIG. 3, the microcomputer 47 includes a correction waveform generation unit (correction waveform generation means) 47 c as a configuration for correcting the pressure waveform.

ここで、本件出願人は、ガス器具10が使用された場合、圧力値が安定するまでの区間(例えば図8の時間「0」〜「0.2」程度までの区間)において、圧力波形がある一定速度で低下する低下成分と、ある特定成分とからなっている点を見出した。ある特定成分とは、ガス器具10の使用時には細かな振動成分となり、ガス漏れ発生時には明確に振動とは言えない成分となる。さらに、本件出願人は、元圧が上昇している場合と上昇していない場合とでは、低下成分が異なるが、特定成分には大きな差が見られない点を見出した。よって、本実施形態に係るガスメータ40では、補正波形生成部47cにより、低下成分を除去して、特定成分を残すことにより、元圧が上昇した場合とそうでない場合とで同じような補正波形を得て、判断精度が低下しないようにしている。   Here, when the gas appliance 10 is used, the applicant of the present application has a pressure waveform in a section until the pressure value is stabilized (for example, a section from time “0” to “0.2” in FIG. 8). The present inventors have found that a lowering component that decreases at a certain rate and a specific component are included. The specific component is a fine vibration component when the gas appliance 10 is used, and a component that cannot be clearly described as vibration when a gas leak occurs. Furthermore, the present applicant has found that there is no significant difference in the specific component, although the decrease component differs depending on whether the source pressure is rising or not. Therefore, in the gas meter 40 according to the present embodiment, the correction waveform generation unit 47c removes the lower component and leaves the specific component, so that the same correction waveform is obtained when the original pressure increases and when the original pressure does not increase. As a result, the judgment accuracy is not lowered.

再度、図3を参照する。補正波形生成部47cは、圧力波形を微分する微分処理を実行するものである。上記した低下成分は、振動等がなく、緩やかな低下を示す成分である。このため、圧力波形を微分することにより、緩やかな低下を示す低下成分を除去することができ、元圧が上昇している場合とそうでない場合とで相異する低下成分をキャンセルすることができるからである。   FIG. 3 will be referred to again. The correction waveform generation unit 47c executes differentiation processing for differentiating the pressure waveform. The above-described lowering component is a component that does not vibrate and exhibits a gradual decrease. For this reason, by differentiating the pressure waveform, it is possible to remove a decreasing component that shows a gradual decrease, and it is possible to cancel a decreasing component that is different between when the original pressure is rising and when it is not. Because.

図9は、元圧が上昇している場合と上昇していない場合とにおける補正波形を示すグラフである。図9に示すように、補正波形は、低下成分が除去されることにより、おおよそ似た波形となっている。すなわち、元圧が上昇していたとしても、上昇分はキャンセルされることとなり、補正波形はおおよそ似たものとなる。本実施形態において判断部47bは、図9に示すような補正波形に基づいて、図4〜図7を参照して説明したような判断を行い、ガバナ付きガス器具10が使用されているか否か、ガナバ無しガス器具10が使用されているか否か、及び、ガス漏れが発生しているか否かを判断することとなる。   FIG. 9 is a graph showing correction waveforms when the source pressure is rising and when it is not rising. As shown in FIG. 9, the correction waveform has a substantially similar waveform by removing the decrease component. That is, even if the original pressure is increased, the increased amount is canceled and the correction waveform is approximately similar. In the present embodiment, the determination unit 47b performs the determination as described with reference to FIGS. 4 to 7 based on the correction waveform as illustrated in FIG. 9, and whether or not the gas appliance 10 with the governor is used. Then, it is determined whether or not the gas appliance 10 without a ganaba is used and whether or not a gas leak has occurred.

ここで、補正波形生成部47cは、圧力波形を微分するだけでなく、微分されて得られた波形の各時刻における値の移動平均を求め、求められた移動平均値から補正波形を生成することが望ましい。移動平均を求めることにより、ノイズを抑えることができ、補正波形の適正化を図ることができるからである。なお、図9の縦軸に示した微分値は、15回分の移動平均値を示した結果である。   Here, the correction waveform generation unit 47c not only differentiates the pressure waveform, but also obtains a moving average of values at each time of the waveform obtained by differentiation, and generates a correction waveform from the obtained moving average value. Is desirable. This is because by obtaining the moving average, noise can be suppressed and the correction waveform can be optimized. In addition, the differential value shown on the vertical axis | shaft of FIG. 9 is the result which showed the moving average value for 15 times.

また、補正波形生成部47cは、マイコン47の周辺回路として構成されても良い。特に補正波形生成部47cは、アナログ電圧信号を連続的に微分できる微分回路とされることが好ましい。アナログ微分回路とすることにより、マイコン47内に補正波形生成部47cが不要となり、マイコン47の演算処理を減らすこととなり、マイコン47による消費電力を減らすことができるからである。また、演算処理の時間を短縮できるからである。さらに、判別処理(例えば後述のステップS13)及び判別処理に伴う保安処理(例えば後述のステップS15)を即座に実施することができるからである。また、アナログ微分回路を用いれば、微分演算処理では増幅されてしまうA/D変換によるノイズが増幅されることがなく補正波形を得ることができるため、移動平均などの平滑化演算処理を行わなくてもよく、その分消費電力を抑えることができる。   Further, the correction waveform generation unit 47 c may be configured as a peripheral circuit of the microcomputer 47. In particular, the correction waveform generation unit 47c is preferably a differentiation circuit capable of continuously differentiating an analog voltage signal. By using an analog differentiating circuit, the correction waveform generation unit 47c is not required in the microcomputer 47, the calculation processing of the microcomputer 47 is reduced, and the power consumption by the microcomputer 47 can be reduced. Moreover, it is because the time of arithmetic processing can be shortened. Furthermore, it is possible to immediately execute a discrimination process (for example, step S13 described later) and a security process (for example, step S15 described later) accompanying the determination process. In addition, if an analog differentiating circuit is used, a correction waveform can be obtained without amplifying noise due to A / D conversion that would be amplified in the differential operation processing, so that smoothing operation processing such as moving average is not performed. The power consumption can be reduced accordingly.

アナログ微分回路では、高い周波数まで微分特性を持たせることは難しく、所定の周波数以上の成分は除去されてしまうが、高い周波数成分はガス漏れ・ガス器具判別にとってはノイズであると判断されるため、好都合である。   In analog differentiation circuits, it is difficult to have differential characteristics up to a high frequency, and components above a predetermined frequency are removed, but high frequency components are judged to be noise for gas leak / gas appliance discrimination. Convenient.

また、補正波形生成部47cは、圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去するハイパスフィルタ回路若しくはバンドパスフィルタ回路によって構成されていてもよい。上記した低下成分は緩やかな低下を示すことから、周波数が低くなるため、圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去することによっても、微分の場合と同じような効果が得られるからである。   Further, the correction waveform generation unit 47c may be configured by a high-pass filter circuit or a band-pass filter circuit that removes a component having a predetermined frequency or less from the pressure waveform. This is because the above-described lower component shows a gradual decrease, and therefore the frequency becomes lower. Therefore, the same effect as in the case of differentiation can be obtained by removing a component having a predetermined frequency or less from the pressure waveform.

なお、ハイパスフィルタ回路を用いた場合、カットオフ周波数は数〜数十Hzが望ましく、バンドパスフィルタ回路を用いた場合、低周波側のカットオフ周波数は数〜数十Hzが望ましく、高周波側のカットオフ周波数は500Hz程度が望ましい。   When a high-pass filter circuit is used, the cutoff frequency is preferably several to several tens Hz. When a band-pass filter circuit is used, the low-frequency side cutoff frequency is preferably several to several tens Hz, and the high-frequency side is The cut-off frequency is desirably about 500 Hz.

次に、本実施形態に係るガスメータ40におけるガス器具10の使用及びガス漏れの判断方法を、フローチャートを参照して説明する。図10は、本実施形態に係るガスメータ40の判断方法を示すフローチャートである。   Next, the use of the gas appliance 10 in the gas meter 40 according to the present embodiment and a method for determining gas leakage will be described with reference to flowcharts. FIG. 10 is a flowchart showing a determination method of the gas meter 40 according to the present embodiment.

図10に示すように、まずマイコン47の記憶部47aは、圧力センサ42を通じて検出された圧力値を記憶する(S10)。次いで、マイコン47は、計測終了か否かを判断する(S11)。計測時間は数秒(例えば1秒から2秒)であり、マイコン47は、この数秒が経過したか否かを判断する。計測終了でないと判断した場合(S11:NO)、処理はステップS10に移行し、記憶部47aは圧力センサ42を通じて検出された圧力値を記憶する(S10)。   As shown in FIG. 10, first, the storage unit 47a of the microcomputer 47 stores the pressure value detected through the pressure sensor 42 (S10). Next, the microcomputer 47 determines whether or not the measurement is finished (S11). The measurement time is several seconds (for example, 1 to 2 seconds), and the microcomputer 47 determines whether or not the several seconds have passed. When it is determined that the measurement is not finished (S11: NO), the process proceeds to step S10, and the storage unit 47a stores the pressure value detected through the pressure sensor 42 (S10).

一方、計測終了と判断した場合(S11:YES)、補正波形生成部47cは、補正波形を生成する(S12)。補正波形は、上記したように微分処理等によって生成され、図9に示したように低下成分の影響を軽減又は除去したものとなる。その後、判断部47bは、補正波形に基づいて、ガス器具10の使用やガス漏れを判断する(S13)。その後、マイコン47は、ステップS16の処理においてガス漏れ無しと判断されたか否かを判断する(S14)。   On the other hand, when it is determined that the measurement is finished (S11: YES), the correction waveform generation unit 47c generates a correction waveform (S12). As described above, the correction waveform is generated by differentiation processing or the like, and is obtained by reducing or eliminating the influence of the lower component as shown in FIG. Thereafter, the determination unit 47b determines use of the gas appliance 10 or gas leakage based on the correction waveform (S13). Thereafter, the microcomputer 47 determines whether or not there is no gas leakage in the process of step S16 (S14).

ガス漏れ無しと判断されていた場合(S14:YES)、図10に示す処理は終了する。一方、ガス漏れ無しと判断されていなかった場合(S14:NO)、すなわち、ガス漏れがあったと判断されていた場合、マイコン47は、遮断弁を遮断すると共に、警報等を行う(S15)。その後、図10に示す処理は終了する。   If it is determined that there is no gas leak (S14: YES), the process shown in FIG. 10 ends. On the other hand, if it is not determined that there is no gas leak (S14: NO), that is, if it is determined that there is a gas leak, the microcomputer 47 shuts off the shutoff valve and issues an alarm (S15). Thereafter, the process shown in FIG. 10 ends.

補正波形生成部47cがマイコン47の周辺回路で構成されている場合は、ステップS10によって記憶された圧力値による波形がそのまま補正波形となるため、ステップS12は行われず、即座にステップS13のガス器具の使用やガス漏れを判断する判断処理が行われる。   When the correction waveform generation unit 47c is configured by a peripheral circuit of the microcomputer 47, the waveform based on the pressure value stored in step S10 becomes the correction waveform as it is, so step S12 is not performed and the gas appliance in step S13 is immediately performed. Judgment processing is performed to judge the use and gas leakage.

図11は、図10に示したステップS13の詳細を示すフローチャートであり、ガス器具10の使用及びガス漏れ判断に関する処理を示している。図11に示すように、まず、マイコン47は、図10のステップS12において生成された補正波形の周波数を分析すると共に(S30)、振幅を分析する(S31)。   FIG. 11 is a flowchart showing details of step S13 shown in FIG. 10, and shows processing related to use of the gas appliance 10 and determination of gas leakage. As shown in FIG. 11, first, the microcomputer 47 analyzes the frequency of the correction waveform generated in step S12 of FIG. 10 (S30) and the amplitude (S31).

その後、マイコン47は、ステップS30の分析結果に基づいて、波形内に判別値以上の周波数成分が規定値以上含まれるか否かを判断する(S32)。判別値以上の周波数成分が規定値以上含まれると判断した場合(S32:YES)、すなわち図4に示した圧力波形のようにある程度周波数が高い場合、マイコン47は、ガバナ付きガス器具10の使用であると判断する(S33)。そして、図11に示す処理は終了し、処理は図10のステップS14に移行する。   Thereafter, the microcomputer 47 determines whether or not a frequency component equal to or higher than the discriminant value is included in the waveform based on the analysis result of step S30 (S32). If it is determined that a frequency component equal to or higher than the discriminant value is included (S32: YES), that is, if the frequency is high to some extent as in the pressure waveform shown in FIG. 4, the microcomputer 47 uses the gas appliance 10 with the governor. (S33). Then, the process illustrated in FIG. 11 ends, and the process proceeds to step S14 in FIG.

また、判別値以上の周波数成分が規定値以上含まれないと判断した場合(S32:NO)、マイコン47は、第1の山の振幅値(すなわち圧力が変化してから最初に振幅が正方向に大きくなったときの最大値、又は、全体を通して最も振幅が正方向に大きくなったときの値)が元圧(図4等の縦軸で「0」の圧力)に所定量を加えた値以上であるか否かを判断する(S34)。第1の山の振幅値が元圧に所定量を加えた値以上であると判断した場合(S34:YES)、マイコン47は、ガバナ付きガス器具10の使用であると判断する(S33)。そして、図11に示す処理は終了し、処理は図10のステップS14に移行する。   If it is determined that the frequency component equal to or greater than the discriminant value is not included in the specified value or more (S32: NO), the microcomputer 47 determines that the amplitude value of the first peak (that is, the amplitude is positive first after the pressure changes) Is the value obtained by adding a predetermined amount to the original pressure (pressure of “0” on the vertical axis in FIG. 4). It is determined whether or not this is the case (S34). If it is determined that the amplitude value of the first peak is equal to or greater than a value obtained by adding a predetermined amount to the original pressure (S34: YES), the microcomputer 47 determines that the gas appliance 10 with the governor is used (S33). Then, the process illustrated in FIG. 11 ends, and the process proceeds to step S14 in FIG.

一方、第1の山の振幅値が元圧に所定量を加えた値以上でないと判断した場合(S34:NO)、マイコン47は、第1の山の振幅値が元圧とほぼ同等の値(具体的には元圧±規定の値)であるか否かを判断する(S35)。第1の山の振幅値が元圧とほぼ同等の値であると判断した場合(S35:YES)、マイコン47は、ガバナ無しガス器具10の使用であると判断する(S36)。そして、図11に示す処理は終了し、処理は図10のステップS14に移行する。   On the other hand, when it is determined that the amplitude value of the first mountain is not equal to or greater than the value obtained by adding a predetermined amount to the original pressure (S34: NO), the microcomputer 47 determines that the amplitude value of the first mountain is substantially equal to the original pressure. It is determined whether or not (specifically, the original pressure ± the specified value) (S35). When it is determined that the amplitude value of the first peak is substantially equal to the original pressure (S35: YES), the microcomputer 47 determines that the governorless gas appliance 10 is used (S36). Then, the process illustrated in FIG. 11 ends, and the process proceeds to step S14 in FIG.

また、第1の山の振幅値が元圧とほぼ同等の値でないと判断した場合(S35:NO)、マイコン47は、第1の山の振幅値が元圧に所定量を減算した値以下であるか否かを判断する(S37)。第1の山の振幅値が元圧に所定量を減算した値以下であると判断した場合(S37:YES)、マイコン47は、流量センサ41からの信号に基づいて規定量以上の流量が検出されるか否かを判断する(S38)。   If it is determined that the amplitude value of the first peak is not substantially equal to the original pressure (S35: NO), the microcomputer 47 determines that the amplitude value of the first peak is equal to or less than the value obtained by subtracting a predetermined amount from the original pressure. It is determined whether or not (S37). When it is determined that the amplitude value of the first peak is equal to or less than a value obtained by subtracting a predetermined amount from the original pressure (S37: YES), the microcomputer 47 detects a flow rate that is equal to or greater than a specified amount based on a signal from the flow sensor 41. It is determined whether or not (S38).

規定量以上の流量が検出されると判断した場合(S38:YES)、すなわち、ガス器具10の使用による周波数及び振幅の特徴が得られず、流路内のガス圧が低下し、しかも規定量以上の流量が検出された場合、マイコン47は、ガス漏れであると判断する(S39)。そして、図11に示す処理は終了し、処理は図10のステップS14に移行する。   When it is determined that a flow rate exceeding the specified amount is detected (S38: YES), that is, the characteristics of frequency and amplitude due to the use of the gas appliance 10 cannot be obtained, the gas pressure in the flow path is reduced, and the specified amount is obtained. If the above flow rate is detected, the microcomputer 47 determines that there is a gas leak (S39). Then, the process illustrated in FIG. 11 ends, and the process proceeds to step S14 in FIG.

ところで、第1の山の振幅値が元圧に所定量を減算した値以下でないと判断した場合(S37:NO)、及び、規定量以上の流量が検出されないと判断した場合(S38:NO)、マイコン47は、ガス器具10の使用及びガス漏れのいずれにも該当しないと判断する(S40)。そして、図11に示す処理は終了し、処理は図10のステップS14に移行する。   By the way, when it is determined that the amplitude value of the first peak is not less than or equal to the value obtained by subtracting the predetermined amount from the original pressure (S37: NO), and when it is determined that the flow rate exceeding the specified amount is not detected (S38: NO). The microcomputer 47 determines that neither the use of the gas appliance 10 nor the gas leakage is applicable (S40). Then, the process illustrated in FIG. 11 ends, and the process proceeds to step S14 in FIG.

なお、ガス器具10の使用及びガス漏れについては、図11に示すものに限らず、例えば、他の方法によって判断されてもよい。例えば、マイコン47は、ステップS32又はステップS34において「YES」と判断した場合、ガバナ付きガス器具10の使用であると判断するが、これに限らず、ステップS32及びステップS34の双方において「YES」と判断した場合、ガバナ付きガス器具10の使用であると判断してもよい。   Note that the use of the gas appliance 10 and gas leakage are not limited to those shown in FIG. 11, and may be determined by other methods, for example. For example, if the microcomputer 47 determines “YES” in step S32 or step S34, the microcomputer 47 determines that the gas appliance with governor 10 is used, but not limited to this, “YES” in both step S32 and step S34. If it is determined, it may be determined that the gas appliance with governor 10 is used.

また、マイコン47は、圧力波形の減衰係数が予め定められた値以下である場合に、ガバナ付きガス器具10の使用であると判断してもよい。さらに、マイコン47は、第1の山の振幅値が、第1の谷の振幅値(すなわち圧力が変化してから最初に振幅が負方向に大きくなったときの最小値、又は、全体を通して最も振幅が負方向に大きくなったときの値)よりも小さい場合に、ガバナ付きガス器具10の使用であると判断してもよい。さらには、上記した内容を各種組み合わせて、ガバナ付きガス器具10の使用を判断してもよい。   Further, the microcomputer 47 may determine that the governor-equipped gas appliance 10 is used when the attenuation coefficient of the pressure waveform is equal to or less than a predetermined value. Further, the microcomputer 47 determines that the amplitude value of the first peak is the amplitude value of the first valley (that is, the minimum value when the amplitude first increases in the negative direction after the pressure changes, When the amplitude is smaller than the value when the amplitude is increased in the negative direction, it may be determined that the gas appliance 10 with the governor is used. Furthermore, you may judge use of the gas appliance 10 with a governor combining various above-mentioned content.

このようにして、本実施形態に係るガスメータ40及び判断方法によれば、圧力波形を微分して補正波形を生成し、又は圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去して補正波形を生成し、生成された補正波形からガス器具10の使用及びガス漏れを判断する。ここで、ガス器具10の使用やガス漏れが発生した場合、元圧から或る安定した圧力まで圧力値は低下する。元圧が上昇している場合とそうでない場合とでは、この低下成分に相異が生じる。特に、この低下成分は、緩やかな低下を示す。このため、圧力波形を微分することにより、緩やかな低下を示す低下成分を除去することができ、元圧が上昇している場合とそうでない場合とで相異する低下成分をキャンセルすることとなる。これにより、補正波形は、ガス管内の圧力が上昇している場合とそうでない場合とで似たものとすることができる。同様に、低下成分は緩やかな低下を示すことから、周波数が低くなるため、圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去することによっても、同じように補正波形は、元圧が上昇している場合とそうでない場合とで似たものとすることができる。従って、ガス器具10の使用判断やガス漏れ判断にあたり、低下成分の影響を受け難くなり、判断精度の低下を防止することができる。   As described above, according to the gas meter 40 and the determination method according to the present embodiment, the pressure waveform is differentiated to generate a correction waveform, or the correction waveform is generated by removing a component having a predetermined frequency or less from the pressure waveform. The use of the gas appliance 10 and the gas leakage are determined from the generated correction waveform. Here, when the gas appliance 10 is used or a gas leak occurs, the pressure value decreases from the original pressure to a certain stable pressure. There is a difference in the decreasing component between when the source pressure is rising and when it is not. In particular, this decreasing component shows a gradual decrease. For this reason, by differentiating the pressure waveform, it is possible to remove the decreasing component that shows a gradual decrease, and cancel the decreasing component that differs between when the source pressure is rising and when it is not. . As a result, the correction waveform can be similar between when the pressure in the gas pipe is rising and when it is not. Similarly, since the decrease component shows a gradual decrease, the frequency becomes low. Therefore, by removing the component below the predetermined frequency from the pressure waveform, the correction waveform similarly increases the original pressure. The case can be similar to the case not. Therefore, when using the gas appliance 10 or determining the gas leakage, it is difficult to be influenced by the lowering component, and it is possible to prevent the determination accuracy from being lowered.

また、微分された各時刻における値の移動平均を求め、求められた移動平均値から補正波形を生成するため、ノイズを抑えることができ、補正波形の適正化を図ることができる。   In addition, since the moving average of the differentiated values at each time is obtained and a correction waveform is generated from the obtained moving average value, noise can be suppressed and the correction waveform can be optimized.

また、補正波形生成部47cは、マイコン47の周辺回路として構成されているため、補正波形を生成するにあたり、マイコン47を動作させることなく、消費電力を低減することができる。   Moreover, since the correction waveform generation unit 47c is configured as a peripheral circuit of the microcomputer 47, it is possible to reduce power consumption without operating the microcomputer 47 when generating the correction waveform.

また、補正波形生成部47cは、バンドパスフィルタ回路によって構成されているため、高周波ノイズをカットでき、補正波形の適正化を図ることができる。   In addition, since the correction waveform generation unit 47c is configured by a bandpass filter circuit, high-frequency noise can be cut and the correction waveform can be optimized.

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、本実施形態において圧力値は1ミリ秒に1回の計測間隔となっていたが、これに限らず、計測間隔は適宜変更可能である。   As described above, the present invention has been described based on the embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment, and may be modified without departing from the gist of the present invention. For example, in the present embodiment, the pressure value is a measurement interval once per millisecond, but this is not a limitation, and the measurement interval can be changed as appropriate.

また、本実施形態において判断装置はガスメータ40の内部構成として存在しているが、これに限らず、判断装置をガスメータ40から取り出して構成してもよい。   In the present embodiment, the determination device exists as an internal configuration of the gas meter 40. However, the determination device is not limited thereto, and the determination device may be configured by being taken out from the gas meter 40.

本発明の実施形態に係る判断装置を含むガス供給システムの構成図である。It is a lineblock diagram of a gas supply system containing a judgment device concerning an embodiment of the present invention. 図1に示したガバナの一例を示す側方断面図である。FIG. 2 is a side sectional view showing an example of the governor shown in FIG. 1. 本発明の実施形態に係るガスメータの構成図である。It is a lineblock diagram of the gas meter concerning the embodiment of the present invention. ガバナ付きガス器具の使用を開始したときの圧力変化の様子を示すグラフである。It is a graph which shows the mode of a pressure change when the use of the gas appliance with a governor is started. ガバナ無しガス器具の使用を開始したときの圧力変化の様子を示すグラフである。It is a graph which shows the mode of a pressure change when the use of a gas appliance without a governor is started. ガバナ無しガス器具での燃料ガスの供給の様子を示す概略図である。It is the schematic which shows the mode of supply of the fuel gas in a gas appliance without a governor. ガス漏れ時の圧力変化の様子を示すグラフである。It is a graph which shows the mode of the pressure change at the time of gas leak. 元圧が上昇している場合と上昇していない場合とにおけるガス器具の使用開始時の圧力波形を示すグラフである。It is a graph which shows the pressure waveform at the time of the start of use of the gas appliance in the case where the original pressure is rising and the case where it is not rising. 元圧が上昇している場合と上昇していない場合とにおける補正波形を示すグラフである。It is a graph which shows the correction | amendment waveform in the case where the source pressure is rising and the case where it is not rising. 本実施形態に係るガスメータ40の判断方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the judgment method of the gas meter 40 which concerns on this embodiment. 図10に示したステップS13の詳細を示すフローチャートであり、ガス器具の使用及びガス漏れ判断に関する処理を示している。It is a flowchart which shows the detail of step S13 shown in FIG. 10, and has shown the process regarding use of a gas appliance and a gas leak determination.

符号の説明Explanation of symbols

1…ガス供給システム
10…ガス器具
12…遮断弁
13…ガバナ
13a…ガバナ内弁
13b…ノズル
13c…外壁
13d…ガバナキャップ
13e…ダイヤフラム
13f…調整スプリング
13g…調整ネジ
13h…空気孔
14…バーナー
20…調整器
31…第1配管
32…第2配管
40…ガスメータ(判断装置)
41…流量センサ
42…圧力センサ
47…マイコン
47a…記憶部
47b…判断部(判断手段)
47c…補正波形生成部(補正波形生成手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gas supply system 10 ... Gas appliance 12 ... Shut-off valve 13 ... Governor 13a ... Governor inner valve 13b ... Nozzle 13c ... Outer wall 13d ... Governor cap 13e ... Diaphragm 13f ... Adjustment spring 13g ... Adjustment screw 13h ... Air hole 14 ... Burner 20 ... Adjuster 31 ... First pipe 32 ... Second pipe 40 ... Gas meter (judgment device)
41 ... Flow rate sensor 42 ... Pressure sensor 47 ... Microcomputer 47a ... Storage unit 47b ... Determination unit (determination means)
47c ... Correction waveform generation unit (correction waveform generation means)

Claims (5)

検出された各時刻の圧力値に基づく圧力波形から、ガス器具の使用及びガス漏れを判断する判断装置であって、
前記圧力波形を微分して補正波形を生成する、又は前記圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去して補正波形を生成する補正波形生成手段と、
前記補正波形生成手段により生成された補正波形からガス器具の使用及びガス漏れを判断する判断手段と、
を備えることを特徴とする判断装置。
From the pressure waveform based on the detected pressure value at each time, a judgment device for judging the use of gas appliances and gas leakage,
A correction waveform generating means for differentiating the pressure waveform to generate a correction waveform, or generating a correction waveform by removing a component having a predetermined frequency or less from the pressure waveform;
A judging means for judging use of a gas appliance and gas leakage from the correction waveform generated by the correction waveform generating means;
A judgment device comprising:
前記補正波形生成手段は、前記圧力波形を微分すると共に、微分して得られた波形の各時刻における値の移動平均を求め、求められた移動平均値から補正波形を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の判断装置。
The correction waveform generation means differentiates the pressure waveform, calculates a moving average of values at different times of the waveform obtained by differentiation, and generates a correction waveform from the calculated moving average value. The determination apparatus according to claim 1.
前記補正波形生成手段は、マイコンの周辺回路として構成されている
ことを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の判断装置。
The determination apparatus according to claim 1, wherein the correction waveform generation unit is configured as a peripheral circuit of a microcomputer.
前記補正波形生成手段は、バンドパスフィルタ回路によって構成されている
ことを特徴とする請求項3に記載の判断装置。
The determination apparatus according to claim 3, wherein the correction waveform generation unit includes a band-pass filter circuit.
検出された各時刻の圧力値に基づく圧力波形から、ガス器具の使用及びガス漏れを判断する判断方法であって、
前記圧力波形を微分して補正波形を生成する、又は前記圧力波形のうち所定周波数以下の成分を除去して補正波形を生成する補正波形生成工程と、
前記補正波形生成工程により生成された補正波形からガス器具の使用及びガス漏れを判断する判断工程と、
を備えることを特徴とする判断方法。
A judgment method for judging use of a gas appliance and gas leakage from a pressure waveform based on a detected pressure value at each time,
A correction waveform generation step of generating a correction waveform by differentiating the pressure waveform, or generating a correction waveform by removing a component having a predetermined frequency or less from the pressure waveform;
A determination step of determining use of gas appliances and gas leakage from the correction waveform generated by the correction waveform generation step;
The judgment method characterized by comprising.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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