JP3558269B2 - 電子化ガスメータにおける異常検出方法及び電子化ガスメータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力センサと流速センサを有する電子化ガスメータに関し、特に流速センサの異常を検出する電子化ガスメータにおける異常検出方法と電子化ガスメータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子化されたガスメータの機能として、ガス流量の積算以外にも圧力変動による影響の除去などの機能が提案されている。このような機能を果たすことができる電子化ガスメータは、圧力センサと流速センサを備えている。
【０００３】
一方、小流量用センサと大流量用センサの２つのセンサを持ち、この２つのセンサの出力を監視してセンサの異常判定を行う電子化ガスメータが提案されている。このような電子化ガスメータは、たとえば、図６の時間対流量Ｑのグラフに示すように、小流量範囲で使用される小流量用センサの出力曲線Ｓ１がしきい値Ｑ１を越えると、大流量範囲で使用される大流量用センサに切り替えて流量計測を行う。このとき、センサの切り替えにかかわらず小流量用センサと大流量用センサの各出力を監視し、流量Ｑがしきい値Ｑ１を越えた場合に、大流量用センサの出力が、たとえば曲線Ｓ２で示すように、曲線Ｓ１で示される小流量用センサの出力より低ければ、センサ異常と判定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、圧力センサと流速センサを備えている電子化ガスメータの場合は、各センサが正常に動作しないと、ガス流量の積算異常状態や保安機能停止状態となり、問題がでてくる。たとえば、流速センサとしてフローセンサが使用された場合、このフローセンサは、図５に示す流量Ｑ対センサ出力Ｖのグラフにおいて曲線Ａで示すような特性を有しているが、ガス中のドレン等により出力がマイナス方向へシフトする傾向があり、このような場合には曲線Ｂで示すような特性となり、正しいガス流量計測ができない。また、フローセンサチップ上にドレンが付着して、流速を全く検出できなくなることもある。
【０００５】
一方、２つのセンサの出力を監視してセンサの異常判定を行う機能を有する電子化ガスメータでは、センサが多くなる分コストがかかり、また、小流量側のセンサが故障していてその出力が低下している場合には、その異常判定機能を保障できない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、圧力センサと流速センサを有する電子化ガスメータにおいて、圧力センサを利用して流速センサの異常を判定することができる異常検出方法及び電子化ガスメータを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的にかんがみて、請求項１記載の発明の電子化ガスメータにおける異常検出方法は、
流速センサ２０と圧力センサ２１とを備えた電子化ガスメータ１５において、ガス使用中に上記圧力センサ２１の出力Ｐｎが一定の圧力を示している任意の期間をサンプリング期間Ｔとし、このサンプリング期間Ｔ中における上記流速センサ２０の出力Ｖｎの変化幅により上記流速センサ２０の異常を検出する
ことを特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の発明においては、ガス使用中（すなわち、流速センサ２０がガス流量の算出、積算を行うための出力を供給している間に）、圧力センサ２１の出力Ｐｎが一定の圧力を示している任意の期間をサンプリング期間Ｔとし、このサンプリング期間Ｔ中の流速センサ２０の出力Ｖｎの変化幅により流速センサの異常を検出している。
【０００９】
また、請求項２記載の発明の電子化ガスメータにおける異常検出方法は、
流速センサ２０と圧力センサ２１とを備えた電子化ガスメータ１５において、ガス使用環境における上記圧力センサ２１の出力Ｐｎと上記流速センサ２０の出力Ｖｎの関係を学習して記憶し、
上記ガス使用中に上記圧力センサ２１の出力Ｐｎが一定の圧力を示している任意の期間をサンプリング期間Ｔとし、このサンプリング期間Ｔ中の上記流速センサ２０の出力Ｖｎが、上記学習して記憶した上記圧力センサ２１の出力Ｐｎと上記流速センサ２０の出力Ｖｎの関係から得られる、上記一定圧力を示している上記圧力センサ２１の出力に対応する上記流速センサ２０の出力Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎにあるか否かを判定し、
上記サンプリング期間Ｔ中の上記流速センサ２０の出力Ｖｎが上記流速センサ２０の出力Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎにない場合は、上記流速センサ２０が異常動作状態にあると判定する
ことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明においては、ガス使用中（すなわち、流速センサ２０がガス流量の算出、積算を行うための出力を供給している間に）、圧力センサ２１の出力Ｐｎが一定の圧力を示している任意の期間をサンプリング期間Ｔとし、このサンプリング期間Ｔ中の流速センサ２０の出力Ｖｎが、学習して記憶した圧力センサ２１の出力Ｐｎと流速センサ２０の出力Ｖｎの関係から得られる、一定圧力を示している圧力センサ２１の出力に対応する流速センサ２０の出力Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎにあるか否かを判定する。そして、サンプリング期間Ｔ中の流速センサ２０の出力Ｖｎが流速センサ２０の出力Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎにない場合は、流速センサ２０が異常動作状態にあると判定する。
【００１１】
また、請求項３記載の発明の電子化ガスメータにおける異常検出方法は、
流速センサ２０と圧力センサ２１とを備えた電子化ガスメータ１５において、使用環境における上記圧力センサ２１の出力Ｐｎと上記流速センサ２０の出力Ｖｎの関係を学習し、その関係をメモリのルックアップテーブルに記憶する第１のステップＳ１と、
上記圧力センサ２１の出力Ｐが閉塞圧ＰＱ＝０ でなくかつ上記流速センサ２０の出力Ｖｎがゼロでないことを判定する第２のステップＳ２と、
一定のサンプリング期間Ｔの間、上記圧力センサ２１から複数の圧力サンプル出力値Ｐ１，Ｐ２，．．．，Ｐｍを得る第３のステップＳ３と、
上記複数のサンプル出力値Ｐ１，Ｐ２，．．，Ｐｍから求めた圧力変動幅ΔＰ＝Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ（ただし、ＰｍａｘおよびＰｍｉｎは、それぞれサンプル出力値の最大値および最小値）がしきい値ＰＨ 以内にあることを判定する第４のステップＳ４と、
上記複数の圧力サンプル出力値Ｐ１，Ｐ２，．．．，Ｐｍの圧力平均値ＰＡＶを求める第５のステップＳ５と、
上記一定のサンプリング期間Ｔの間に上記流速センサ２０から得られる実測流速値Ｖｎを、上記メモリのルックアップテーブルから得られる上記第５のステップＳ５で得られた圧力平均値ＰＡＶに対応する学習流速値Ｖｎ′と比較し、上記実測流速値Ｖｎが上記学習流速値Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎ内にあるか否かを判定する第６のステップＳ６と、
上記第６のステップＳ６の答がノーならば、上記流速センサ２０が異常動作状態にあることを示す異常フラグＮ＝１を上記メモリに記憶する第７のステップＳ７と
からなることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明においては、第１のステップＳ１で、使用環境における圧力センサ２１の出力Ｐｎと流速センサ２０の出力Ｖｎの関係を学習し、その関係をメモリのルックアップテーブルに記憶する。次いで、第２のステップＳ２で、圧力センサ２１の出力Ｐが閉塞圧ＰＱ＝０ でなくかつ流速センサ２０の出力Ｖｎがゼロでないことを判定する。この第２のステップＳ２の判定は、ガス使用中であること、換言すれば、流速センサ２０がガス流量の算出、積算を行うための出力を供給していることを判定するものである。
【００１３】
次いで、第３のステップＳ３で、一定のサンプリング期間Ｔの間、圧力センサ２１から複数の圧力サンプル出力値Ｐ１，Ｐ２，．．．，Ｐｍを得る。次いで、第４のステップＳ４で、複数のサンプル出力値Ｐ１，Ｐ２，．．，Ｐｍから求めた圧力変動幅ΔＰ＝Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ（ただし、ＰｍａｘおよびＰｍｉｎは、それぞれサンプル出力値の最大値および最小値）がしきい値ＰＨ 以内にあることを判定する。上述の第３及び第４のステップは、ガス使用中に一定圧力の期間をサンプリング期間として設定するためのものである。
【００１４】
次いで、第５のステップＳ５で、複数の圧力サンプル出力値Ｐ１，Ｐ２，．．．，Ｐｍの圧力平均値ＰＡＶを求める。次いで、第６のステップＳ６で、一定のサンプリング期間Ｔの間に流速センサ２０から得られる実測流速値Ｖｎを、メモリのルックアップテーブルから得られる第５のステップＳ５で得られた圧力平均値ＰＡＶに対応する学習流速値Ｖｎ′と比較し、実測流速値Ｖｎが学習流速値Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎ内にあるか否かを判定する。次いで、第７のステップＳ７で、第６のステップＳ６の答がノーならば、流速センサ２０が異常動作状態にあることを示す異常フラグＮ＝１をメモリに記憶する。
【００１５】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の電子化ガスメータにおける異常検出方法において、
前記第７のステップＳ７に続いて、ガス流路を遮断する第８のステップＳ８を含む
ことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明においては、第７のステップＳ７で、流速センサが異常動作状態にあることを示す異常フラグＮ＝１をメモリに記憶した後、次いで、第８のステップで、ガス流路を遮断する。
【００１７】
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の電子化ガスメータにおける異常検出方法において、
前記第８のステップＳ８に続いて、上記流速センサ２０が異常動作状態にあることを発呼する第９のステップＳ９を含む
ことを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の発明においては、第８のステップＳ８で、ガス流路を遮断した後、次いで、ステップＳ９で、流速センサ２０が異常動作状態にあることを発呼する。
【００１９】
また、請求項６記載の発明は、請求項３、４または５記載の電子化ガスメータにおける異常検出方法において、
前記第２のステップＳ２から前記第６のステップＳ６を複数回繰り返す
ことを特徴とする。
【００２０】
請求項６記載の発明においては、第２のステップＳ２から第６のステップＳ６を複数回繰り返すことにより、流速センサ異常の誤判断の可能性を減らしている。
【００２１】
また、請求項７記載の発明の電子化ガスメータは、
流速センサ２０と、圧力センサ２１と、上記流速センサ２０の出力に基づいてガス流量を算出、積算すると共に上記圧力センサ２１の出力に基づいて圧力変動を監視するマイクロコンピュータ２５とを備えた電子化ガスメータ１５において、
上記マイクロコンピュータ２５は、ガス使用中に上記圧力センサ２１の出力Ｐｎが一定の圧力を示している任意の期間をサンプリング期間Ｔとし、このサンプリング期間Ｔ中における上記流速センサ２０の出力Ｖｎの変化幅により上記流速センサの異常を検出する
ことを特徴とする。
【００２２】
請求項７記載の発明においては、電子化ガスメータ１５は、流速センサ２０と、圧力センサ２１と、上記流速センサ２０の出力に基づいてガス流量を算出、積算すると共に上記圧力センサ２１の出力に基づいて圧力変動を監視するマイクロコンピュータ２５とを備えている。マイクロコンピュータ２５は、ガス使用中に圧力センサ２１の出力Ｐｎが一定の圧力を示している任意の期間をサンプリング期間Ｔとし、このサンプリング期間Ｔ中における流速センサ２０の出力Ｖｎの変化幅により流速センサの異常を検出する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本発明の異常検出方法を実施した電子化ガスメータを含むガス供給システムの概要構成ブロック図を示す。ガス供給システム１０は、大別すると、液化ガスが収納されたガス容器１１と、ガス容器１１から供給されるガス流量を制御するための容器バルブ１２と、ガス容器１１から流出するガスの圧力を後述の電子化ガスメータ１５の流出口側圧力が基準圧力に相当するように調整（減圧）する圧力調整器１３と、圧力調整器１３にガス配管１４を介して接続され、ガスの通過体積を積算する本発明の電子化ガスメータ１５と、供給されたガスを燃焼させ熱エネルギーに変換するための燃焼器１７と、燃焼器１７へのガスの供給／遮断を行うためのガスコック１８とから構成されている。
【００２５】
電子化ガスメータ１５は、流速センサ２０と、圧力センサ２１と、遮断弁２２と、マイクロコンピュータ２５と、遮断弁駆動ユニット２６とから構成されている。
【００２６】
流速センサ２０は、フローセンサ等からなり、ガス配管１４内を流れるガスの流速を検出し、流速検出出力信号Ｖｎをマイクロコンピュータ２５へ出力する。
【００２７】
圧力センサ２１は、ガス配管１４内を流れるガスの圧力を検出し、圧力検出出力信号Ｐｎをマイクロコンピュータ２５へ出力する。
【００２８】
マイクロコンピュータ２５は、流速センサ２０からの流速検出出力信号ＶＮと、圧力センサ２１からの圧力検出出力信号Ｐｎとが供給され、流速検出出力信号ＶＮ及び圧力検出出力信号Ｐｎに基づいて、ガス流量の算出および積算と、圧力変動の監視および遮断判定信号ＳＲＶの出力を行う。
【００２９】
遮断弁駆動ユニット２６は、マイクロコンピュータ２５からの遮断判定信号ＳＲＶに基づいて遮断制御信号ＳＶＣを出力し、遮断弁２２を駆動する。
【００３０】
遮断弁２２は、遮断弁駆動ユニット２６からの遮断制御信号ＳＶＣにより、ガス配管１４を流れるガスを遮断する。
【００３１】
次に、上述した構成のガス供給システムの概要動作を説明する。
【００３２】
ユーザーがガスコック１８をひねり、開状態とすると、ガス容器１１内の液化ガスは、容器バルブ１２により流量調整が行われた後、圧力調整器１３により減圧され、ガス配管１４を介して電子化ガスメータ１５に供給される。
【００３３】
電子化ガスメータ１５の流速センサ２０は、ガス配管１４を流れるガスの流速を計測し、流速検出出力信号Ｖｎをマイクロコンピュータ２５に供給する。マイクロコンピュータ２５は、所定の流量計測用サンプリング時間間隔ｔごとの流速センサ２０からの流速検出出力信号Ｖｎと配管１４の管径等のパラメータとに基づいてガスの通過体積（流量）を算出、積算し、積算通過体積（積算流量）をその表示部（図示しない）に表示する。
【００３４】
次に、マイクロコンピュータ２５は、所定の流量計測用サンプリング時間間隔ｔごとの流速センサ２０から供給される流速検出出力信号Ｖｎと同期して、圧力センサ２１からの圧力検出出力信号Ｐｎを監視し、圧力変動の有無を検出する。マイクロコンピュータ２５は、圧力変動があった場合には、ガス流量の算出時にその圧力変動を補償する演算を行い、圧力変動による影響を除去する。
【００３５】
次に、本発明の異常検出方法について説明する。
【００３６】
本発明の異常検出方法は、ガス使用中に、すなわち、流速センサ２０がガス流量の算出、積算を行うための流速検出出力信号Ｖｎを供給している間に、圧力センサ２１の出力Ｐｎが一定の圧力を示している任意の期間をサンプリング期間Ｔとし、マイクロコンピュータ２５が、このサンプリング期間Ｔ中の流速センサ２０の出力Ｖｎの変化幅により流速センサの異常を検出することを特徴とするものである。
【００３７】
この本発明の異常検出方法について詳述すると、圧力センサ２１の出力Ｐｎと流速センサ２０の出力Ｖｎの関係は、基本的に、たとえば、図３（ａ）の圧力センサ出力特性図および図３（ｂ）の流速センサ出力特性図に示すように、圧力Ｐが一定であれば流速Ｖも一定であり、圧力Ｐが変化、たとえば減少すると、流速Ｖが上昇するという関係にある。また、図示していないが、圧力Ｐが増加すると、流速Ｖが減少するという関係にある。
【００３８】
そこで、マイクロコンピュータ２５は、電子化ガスメータ１５の出荷モード解除時からその使用環境における圧力センサ２１の出力Ｐｎと流速センサ２０の出力Ｖｎの関係を学習する機能を有し、学習したこの関係を、予め内部メモリ（図示しない）のルックアップテーブルに記憶する。ただし、流速のバラツキがある大きさ以内とする。そして、学習終了時から流速センサの異常判定が始まる。
【００３９】
そして、ガス使用中、すなわち、流速センサ２０がガス流量の算出、積算を行うためのゼロでない出力Ｖｎを供給している間に、マイクロコンピュータ２５は、圧力センサ２１の出力Ｐｎを監視し、出力Ｐｎが閉塞圧ＰＱ＝０ でない一定の圧力値を示している任意の期間をサンプリング期間Ｔと設定する。
【００４０】
マイクロコンピュータ２５は、サンプリング期間Ｔの間に、上述の流量計測用サンプリング時間間隔ｔより短く設定した異常検出用サンプリング時間間隔ｔａごとに、流速センサ２０の流速検出出力信号Ｖｎの複数の実測値Ｖ１，Ｖ２，．．．，Ｖｍを得ると共に、圧力センサ２１の圧力検出出力信号Ｐｎの複数の実測値Ｐ１，Ｐ２，．．．，Ｐｍを得る。
【００４１】
そこで、マイクロコンピュータ２５は、図４（ａ）に示すように、サンプリング期間Ｔの間に得られた圧力センサ２１の圧力検出出力信号Ｐｎの複数の実測値Ｐ１，Ｐ２，．．．，Ｐｍの圧力変動幅ΔＰ（＝Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ；ただし、ＰｍａｘおよびＰｍｉｎは、それぞれサンプル出力値の最大値および最小値）が予め決められたしきい値ＰＨ 以内にあれば、サンプリング期間Ｔの間圧力が一定であると判定する。なお、しきい値ＰＨ は、流速により異なり、たとえば、流速が大きくなるのに比例して大きな値に設定され、流速対しきい値ＰＨ の関係も、マイクロコンピュータ２５の内蔵メモリのルックアップテーブルに予め記憶されている。そして、圧力変動がしきい値ＰＨ 以内で安定していれば、正常に機能している流速センサ２０の流速検出出力信号Ｖｎも、図４（ｂ）に示すように、正常なバラツキΔＶ内で安定して得られる。
【００４２】
次いで、マイクロコンピュータ２５は、サンプリング期間Ｔ中の流速センサ２０の出力Ｖｎが、学習して内部メモリのルックアップテーブルに記憶した圧力センサ２１の出力Ｐｎと流速センサ２０の出力Ｖｎの関係から得られる、上述の一定圧力値を示している圧力センサ２１の出力に対応する流速センサ２０の出力Ｖｎ′と比較する。
【００４３】
サンプリング期間Ｔ中の流速センサ２０の出力Ｖｎが、流速センサ２０の出力Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎにあれば、マイクロコンピュータ２５は、流速センサ２０が正常な動作状態にあると判定する。
【００４４】
一方、サンプリング期間Ｔ中の流速センサ２０の出力Ｖｎが、流速センサ２０の出力Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎ内にない場合、すなわち、バラツキΔＶｎ以上または以下の値になった場合には、マイクロコンピュータ２５は、流速センサ２０が異常動作状態にあると判定する。
【００４５】
そして、流速センサ２０が異常動作状態にあると判定した場合、マイクロコンピュータ２５は、流速センサ２０が異常動作状態にあることを示す異常フラグＮ値を０から１に変更して内蔵メモリに記憶する。
【００４６】
次いで、マイクロコンピュータ２５は、異常フラグＮ値を０から１に変更したことに基づいて、遮断判定信号ＳＲＶを遮断弁駆動ユニット２６へ出力する。
【００４７】
遮断弁駆動ユニット２６は、マイクロコンピュータ２５からの遮断判定信号ＳＲＶに基づいて遮断制御信号ＳＶＣを出力し、遮断弁２２を駆動する。
【００４８】
遮断弁２２は、遮断弁駆動ユニット２６からの遮断制御信号ＳＶＣにより、ガス配管１４を流れるガスを遮断する。
【００４９】
以上のようにして、流速センサ２０の異常検出が行われるが、この異常検出作業は、上述のサンプリング期間の間、１日１回行うが、期間間隔及び検出回数は任意設定も当然可能である。
【００５０】
次に、上述の本発明の異常検出方法を図２のフローチャートを参照して説明する。
【００５１】
まず、使用環境における圧力センサ２１の出力Ｐｎと流速センサ２０の出力Ｖｎの関係を学習し、その関係をマイクロコンピュータ２５の内蔵メモリのルックアップテーブルに記憶する（ステップＳ１）。
【００５２】
次いで、圧力センサ２１の出力Ｐが閉塞圧ＰＱ＝０ でなくかつ流速センサ２０の出力Ｖｎがゼロでないことを判定する（ステップＳ２）。
【００５３】
次いで、一定のサンプリング期間Ｔの間、上述の流量計測用サンプリング時間間隔ｔより短く設定した異常検出用サンプリング時間間隔ｔａごとに、圧力センサ２１から複数の圧力サンプル出力値Ｐ１，Ｐ２，．．．，Ｐｍを得る（ステップＳ３）。
【００５４】
次いで、複数のサンプル出力値Ｐ１，Ｐ２，．．，Ｐｍから求めた圧力変動幅ΔＰ＝Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ（ただし、ＰｍａｘおよびＰｍｉｎは、それぞれサンプル出力値の最大値および最小値）がしきい値ＰＨ 以内にあることを判定する（ステップＳ４）。
【００５５】
次いで、複数の圧力サンプル出力値Ｐ１，Ｐ２，．．．，Ｐｍの圧力平均値ＰＡＶを求める（ステップＳ５）。
【００５６】
次いで、一定のサンプリング期間Ｔの間に流速センサ２０から得られる実測流速値Ｖｎを、内蔵メモリのルックアップテーブルから得られる、上述の圧力平均値ＰＡＶに対応する学習流速値Ｖｎ′と比較し、実測流速値Ｖｎが学習流速値Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎ内にないかどうかを判定する（ステップＳ６）。実測流速値Ｖｎが学習流速値Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎ内にあれば（ステップＳ６の答えがノーならば）、流速センサ２０は正常な動作状態にあると判定する。
【００５７】
一方、実測流速値Ｖｎが学習流速値Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎ内になければ（ステップＳ６の答がイエスならば）、流速センサ２０が異常動作状態にあると判定し、そのことを示す異常フラグＮ＝１を内蔵メモリに記憶する（ステップＳ７）。
【００５８】
次いで、遮断判定信号ＳＲＶを遮断弁駆動ユニット２６へ出力し、遮断弁駆動ユニット２６からの遮断制御信号ＳＶＣにより遮断弁２２を動作させ、ガス流路を遮断する（ステップＳ８）。
【００５９】
次いで、流速センサ２０が異常動作状態にあることをガス供給業者の管理センター等へ発呼し（ステップＳ９）、次いで作業を終了する。
【００６０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。たとえば、誤判断の可能性を減らすために、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ２からステップＳ６を複数回繰り返すように構成しても良い。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１、２または３記載の発明の異常検出方法によれば、ガス流量の算出、メータの積算に使用される流速変化を検出する流速検出出力信号を発生する流速センサの正常／異常の動作状態の確認を、ガス配管内を流れるガスの圧力変動を監視するために圧力検出出力信号を発生する圧力センサを利用して行うことができる。これにより、流速センサの異常の早期発見、ガス消費者の安全を確保できる。また、１日に何回も異常判定を行うことが可能である。
【００６２】
請求項４記載の発明の異常検出方法によれば、流速センサが異常動作状態にあるとき、ガスの流路を遮断するので、ガス消費者の安全を確保できる。
【００６３】
請求項５記載の発明によれば、流速センサが異常動作状態にあるとき、異常発呼を行い、ガス供給業者の管理センター等へ通報することができるので、流速センサの異常を迅速に把握して正常に動作させる処理を行うことができる。
【００６４】
請求項６記載の発明の異常検出方法によれば、流速センサの異常検出の誤判断の可能性を減らすことができる。
【００６５】
請求項７記載の発明の電子化ガスメータによれば、ガス流量の算出、メータの積算に使用される流速変化を検出する流速検出出力信号を発生する流速センサの正常／異常の動作状態の確認を、ガス配管内を流れるガスの圧力変動を監視するために圧力検出出力信号を発生する圧力センサを利用して行うことができる。これにより、流速センサの異常の早期発見、ガス消費者の安全を確保できる。また、１日に何回も異常判定を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の異常検出方法を実施した電子化ガスメータを含むガス供給システムの概要構成ブロック図を示す。
【図２】本発明の動作を説明するフローチャートである。
【図３】圧力センサの圧力検出出力と流速センサの流速検出出力の基本的な関係を説明する図であり、（ａ）は圧力センサの出力特性図、（ｂ）は流速センサの出力特性図である。
【図４】（ａ）は圧力センサの圧力検出出力信号の圧力変動幅ΔＰを説明する出力特性図、（ｂ）は、流速センサの正常なバラツキΔＶを説明する出力特性図である。
【図５】従来の流速センサの出力特性を説明する図であり、流量Ｑ対センサ出力Ｖのグラフを示す。
【図６】従来の小流量用センサと大流量用センサの２つのセンサを持つ電子化ガスメータの時間対流量Ｑのグラフである。
【符号の説明】
１０ ガス供給システム
１１ ガス容器
１２ 容器バルブ
１３ 圧力調整器
１４ ガス配管
１５ 電子化ガスメータ
１７ 燃焼器
１８ ガスコック
２０ 流速センサ
２１ 圧力センサ
２２ 遮断弁
２５ マイクロコンピュータ
２６ 遮断弁駆動ユニット
Ｖｎ 流速検出出力信号
Ｐｎ 圧力検出出力信号
ＳＲＶ 遮断判定信号
ＳＶＣ 遮断制御信号
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力センサと流速センサを有する電子化ガスメータに関し、特に流速センサの異常を検出する電子化ガスメータにおける異常検出方法と電子化ガスメータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子化されたガスメータの機能として、ガス流量の積算以外にも圧力変動による影響の除去などの機能が提案されている。このような機能を果たすことができる電子化ガスメータは、圧力センサと流速センサを備えている。
【０００３】
一方、小流量用センサと大流量用センサの２つのセンサを持ち、この２つのセンサの出力を監視してセンサの異常判定を行う電子化ガスメータが提案されている。このような電子化ガスメータは、たとえば、図６の時間対流量Ｑのグラフに示すように、小流量範囲で使用される小流量用センサの出力曲線Ｓ１がしきい値Ｑ１を越えると、大流量範囲で使用される大流量用センサに切り替えて流量計測を行う。このとき、センサの切り替えにかかわらず小流量用センサと大流量用センサの各出力を監視し、流量Ｑがしきい値Ｑ１を越えた場合に、大流量用センサの出力が、たとえば曲線Ｓ２で示すように、曲線Ｓ１で示される小流量用センサの出力より低ければ、センサ異常と判定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、圧力センサと流速センサを備えている電子化ガスメータの場合は、各センサが正常に動作しないと、ガス流量の積算異常状態や保安機能停止状態となり、問題がでてくる。たとえば、流速センサとしてフローセンサが使用された場合、このフローセンサは、図５に示す流量Ｑ対センサ出力Ｖのグラフにおいて曲線Ａで示すような特性を有しているが、ガス中のドレン等により出力がマイナス方向へシフトする傾向があり、このような場合には曲線Ｂで示すような特性となり、正しいガス流量計測ができない。また、フローセンサチップ上にドレンが付着して、流速を全く検出できなくなることもある。
【０００５】
一方、２つのセンサの出力を監視してセンサの異常判定を行う機能を有する電子化ガスメータでは、センサが多くなる分コストがかかり、また、小流量側のセンサが故障していてその出力が低下している場合には、その異常判定機能を保障できない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、圧力センサと流速センサを有する電子化ガスメータにおいて、圧力センサを利用して流速センサの異常を判定することができる異常検出方法及び電子化ガスメータを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的にかんがみて、請求項１記載の発明の電子化ガスメータにおける異常検出方法は、
流速センサ２０と圧力センサ２１とを備えた電子化ガスメータ１５において、ガス使用中に上記圧力センサ２１の出力Ｐｎが一定の圧力を示している任意の期間をサンプリング期間Ｔとし、このサンプリング期間Ｔ中における上記流速センサ２０の出力Ｖｎの変化幅により上記流速センサ２０の異常を検出する
ことを特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の発明においては、ガス使用中（すなわち、流速センサ２０がガス流量の算出、積算を行うための出力を供給している間に）、圧力センサ２１の出力Ｐｎが一定の圧力を示している任意の期間をサンプリング期間Ｔとし、このサンプリング期間Ｔ中の流速センサ２０の出力Ｖｎの変化幅により流速センサの異常を検出している。
【０００９】
また、請求項２記載の発明の電子化ガスメータにおける異常検出方法は、
流速センサ２０と圧力センサ２１とを備えた電子化ガスメータ１５において、ガス使用環境における上記圧力センサ２１の出力Ｐｎと上記流速センサ２０の出力Ｖｎの関係を学習して記憶し、
上記ガス使用中に上記圧力センサ２１の出力Ｐｎが一定の圧力を示している任意の期間をサンプリング期間Ｔとし、このサンプリング期間Ｔ中の上記流速センサ２０の出力Ｖｎが、上記学習して記憶した上記圧力センサ２１の出力Ｐｎと上記流速センサ２０の出力Ｖｎの関係から得られる、上記一定圧力を示している上記圧力センサ２１の出力に対応する上記流速センサ２０の出力Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎにあるか否かを判定し、
上記サンプリング期間Ｔ中の上記流速センサ２０の出力Ｖｎが上記流速センサ２０の出力Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎにない場合は、上記流速センサ２０が異常動作状態にあると判定する
ことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明においては、ガス使用中（すなわち、流速センサ２０がガス流量の算出、積算を行うための出力を供給している間に）、圧力センサ２１の出力Ｐｎが一定の圧力を示している任意の期間をサンプリング期間Ｔとし、このサンプリング期間Ｔ中の流速センサ２０の出力Ｖｎが、学習して記憶した圧力センサ２１の出力Ｐｎと流速センサ２０の出力Ｖｎの関係から得られる、一定圧力を示している圧力センサ２１の出力に対応する流速センサ２０の出力Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎにあるか否かを判定する。そして、サンプリング期間Ｔ中の流速センサ２０の出力Ｖｎが流速センサ２０の出力Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎにない場合は、流速センサ２０が異常動作状態にあると判定する。
【００１１】
また、請求項３記載の発明の電子化ガスメータにおける異常検出方法は、
流速センサ２０と圧力センサ２１とを備えた電子化ガスメータ１５において、使用環境における上記圧力センサ２１の出力Ｐｎと上記流速センサ２０の出力Ｖｎの関係を学習し、その関係をメモリのルックアップテーブルに記憶する第１のステップＳ１と、
上記圧力センサ２１の出力Ｐが閉塞圧ＰＱ＝０ でなくかつ上記流速センサ２０の出力Ｖｎがゼロでないことを判定する第２のステップＳ２と、
一定のサンプリング期間Ｔの間、上記圧力センサ２１から複数の圧力サンプル出力値Ｐ１，Ｐ２，．．．，Ｐｍを得る第３のステップＳ３と、
上記複数のサンプル出力値Ｐ１，Ｐ２，．．，Ｐｍから求めた圧力変動幅ΔＰ＝Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ（ただし、ＰｍａｘおよびＰｍｉｎは、それぞれサンプル出力値の最大値および最小値）がしきい値ＰＨ 以内にあることを判定する第４のステップＳ４と、
上記複数の圧力サンプル出力値Ｐ１，Ｐ２，．．．，Ｐｍの圧力平均値ＰＡＶを求める第５のステップＳ５と、
上記一定のサンプリング期間Ｔの間に上記流速センサ２０から得られる実測流速値Ｖｎを、上記メモリのルックアップテーブルから得られる上記第５のステップＳ５で得られた圧力平均値ＰＡＶに対応する学習流速値Ｖｎ′と比較し、上記実測流速値Ｖｎが上記学習流速値Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎ内にあるか否かを判定する第６のステップＳ６と、
上記第６のステップＳ６の答がノーならば、上記流速センサ２０が異常動作状態にあることを示す異常フラグＮ＝１を上記メモリに記憶する第７のステップＳ７と
からなることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明においては、第１のステップＳ１で、使用環境における圧力センサ２１の出力Ｐｎと流速センサ２０の出力Ｖｎの関係を学習し、その関係をメモリのルックアップテーブルに記憶する。次いで、第２のステップＳ２で、圧力センサ２１の出力Ｐが閉塞圧ＰＱ＝０ でなくかつ流速センサ２０の出力Ｖｎがゼロでないことを判定する。この第２のステップＳ２の判定は、ガス使用中であること、換言すれば、流速センサ２０がガス流量の算出、積算を行うための出力を供給していることを判定するものである。
【００１３】
次いで、第３のステップＳ３で、一定のサンプリング期間Ｔの間、圧力センサ２１から複数の圧力サンプル出力値Ｐ１，Ｐ２，．．．，Ｐｍを得る。次いで、第４のステップＳ４で、複数のサンプル出力値Ｐ１，Ｐ２，．．，Ｐｍから求めた圧力変動幅ΔＰ＝Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ（ただし、ＰｍａｘおよびＰｍｉｎは、それぞれサンプル出力値の最大値および最小値）がしきい値ＰＨ 以内にあることを判定する。上述の第３及び第４のステップは、ガス使用中に一定圧力の期間をサンプリング期間として設定するためのものである。
【００１４】
次いで、第５のステップＳ５で、複数の圧力サンプル出力値Ｐ１，Ｐ２，．．．，Ｐｍの圧力平均値ＰＡＶを求める。次いで、第６のステップＳ６で、一定のサンプリング期間Ｔの間に流速センサ２０から得られる実測流速値Ｖｎを、メモリのルックアップテーブルから得られる第５のステップＳ５で得られた圧力平均値ＰＡＶに対応する学習流速値Ｖｎ′と比較し、実測流速値Ｖｎが学習流速値Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎ内にあるか否かを判定する。次いで、第７のステップＳ７で、第６のステップＳ６の答がノーならば、流速センサ２０が異常動作状態にあることを示す異常フラグＮ＝１をメモリに記憶する。
【００１５】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の電子化ガスメータにおける異常検出方法において、
前記第７のステップＳ７に続いて、ガス流路を遮断する第８のステップＳ８を含む
ことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明においては、第７のステップＳ７で、流速センサが異常動作状態にあることを示す異常フラグＮ＝１をメモリに記憶した後、次いで、第８のステップで、ガス流路を遮断する。
【００１７】
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の電子化ガスメータにおける異常検出方法において、
前記第８のステップＳ８に続いて、上記流速センサ２０が異常動作状態にあることを発呼する第９のステップＳ９を含む
ことを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の発明においては、第８のステップＳ８で、ガス流路を遮断した後、次いで、ステップＳ９で、流速センサ２０が異常動作状態にあることを発呼する。
【００１９】
また、請求項６記載の発明は、請求項３、４または５記載の電子化ガスメータにおける異常検出方法において、
前記第２のステップＳ２から前記第６のステップＳ６を複数回繰り返す
ことを特徴とする。
【００２０】
請求項６記載の発明においては、第２のステップＳ２から第６のステップＳ６を複数回繰り返すことにより、流速センサ異常の誤判断の可能性を減らしている。
【００２１】
また、請求項７記載の発明の電子化ガスメータは、
流速センサ２０と、圧力センサ２１と、上記流速センサ２０の出力に基づいてガス流量を算出、積算すると共に上記圧力センサ２１の出力に基づいて圧力変動を監視するマイクロコンピュータ２５とを備えた電子化ガスメータ１５において、
上記マイクロコンピュータ２５は、ガス使用中に上記圧力センサ２１の出力Ｐｎが一定の圧力を示している任意の期間をサンプリング期間Ｔとし、このサンプリング期間Ｔ中における上記流速センサ２０の出力Ｖｎの変化幅により上記流速センサの異常を検出する
ことを特徴とする。
【００２２】
請求項７記載の発明においては、電子化ガスメータ１５は、流速センサ２０と、圧力センサ２１と、上記流速センサ２０の出力に基づいてガス流量を算出、積算すると共に上記圧力センサ２１の出力に基づいて圧力変動を監視するマイクロコンピュータ２５とを備えている。マイクロコンピュータ２５は、ガス使用中に圧力センサ２１の出力Ｐｎが一定の圧力を示している任意の期間をサンプリング期間Ｔとし、このサンプリング期間Ｔ中における流速センサ２０の出力Ｖｎの変化幅により流速センサの異常を検出する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本発明の異常検出方法を実施した電子化ガスメータを含むガス供給システムの概要構成ブロック図を示す。ガス供給システム１０は、大別すると、液化ガスが収納されたガス容器１１と、ガス容器１１から供給されるガス流量を制御するための容器バルブ１２と、ガス容器１１から流出するガスの圧力を後述の電子化ガスメータ１５の流出口側圧力が基準圧力に相当するように調整（減圧）する圧力調整器１３と、圧力調整器１３にガス配管１４を介して接続され、ガスの通過体積を積算する本発明の電子化ガスメータ１５と、供給されたガスを燃焼させ熱エネルギーに変換するための燃焼器１７と、燃焼器１７へのガスの供給／遮断を行うためのガスコック１８とから構成されている。
【００２５】
電子化ガスメータ１５は、流速センサ２０と、圧力センサ２１と、遮断弁２２と、マイクロコンピュータ２５と、遮断弁駆動ユニット２６とから構成されている。
【００２６】
流速センサ２０は、フローセンサ等からなり、ガス配管１４内を流れるガスの流速を検出し、流速検出出力信号Ｖｎをマイクロコンピュータ２５へ出力する。
【００２７】
圧力センサ２１は、ガス配管１４内を流れるガスの圧力を検出し、圧力検出出力信号Ｐｎをマイクロコンピュータ２５へ出力する。
【００２８】
マイクロコンピュータ２５は、流速センサ２０からの流速検出出力信号ＶＮと、圧力センサ２１からの圧力検出出力信号Ｐｎとが供給され、流速検出出力信号ＶＮ及び圧力検出出力信号Ｐｎに基づいて、ガス流量の算出および積算と、圧力変動の監視および遮断判定信号ＳＲＶの出力を行う。
【００２９】
遮断弁駆動ユニット２６は、マイクロコンピュータ２５からの遮断判定信号ＳＲＶに基づいて遮断制御信号ＳＶＣを出力し、遮断弁２２を駆動する。
【００３０】
遮断弁２２は、遮断弁駆動ユニット２６からの遮断制御信号ＳＶＣにより、ガス配管１４を流れるガスを遮断する。
【００３１】
次に、上述した構成のガス供給システムの概要動作を説明する。
【００３２】
ユーザーがガスコック１８をひねり、開状態とすると、ガス容器１１内の液化ガスは、容器バルブ１２により流量調整が行われた後、圧力調整器１３により減圧され、ガス配管１４を介して電子化ガスメータ１５に供給される。
【００３３】
電子化ガスメータ１５の流速センサ２０は、ガス配管１４を流れるガスの流速を計測し、流速検出出力信号Ｖｎをマイクロコンピュータ２５に供給する。マイクロコンピュータ２５は、所定の流量計測用サンプリング時間間隔ｔごとの流速センサ２０からの流速検出出力信号Ｖｎと配管１４の管径等のパラメータとに基づいてガスの通過体積（流量）を算出、積算し、積算通過体積（積算流量）をその表示部（図示しない）に表示する。
【００３４】
次に、マイクロコンピュータ２５は、所定の流量計測用サンプリング時間間隔ｔごとの流速センサ２０から供給される流速検出出力信号Ｖｎと同期して、圧力センサ２１からの圧力検出出力信号Ｐｎを監視し、圧力変動の有無を検出する。マイクロコンピュータ２５は、圧力変動があった場合には、ガス流量の算出時にその圧力変動を補償する演算を行い、圧力変動による影響を除去する。
【００３５】
次に、本発明の異常検出方法について説明する。
【００３６】
本発明の異常検出方法は、ガス使用中に、すなわち、流速センサ２０がガス流量の算出、積算を行うための流速検出出力信号Ｖｎを供給している間に、圧力センサ２１の出力Ｐｎが一定の圧力を示している任意の期間をサンプリング期間Ｔとし、マイクロコンピュータ２５が、このサンプリング期間Ｔ中の流速センサ２０の出力Ｖｎの変化幅により流速センサの異常を検出することを特徴とするものである。
【００３７】
この本発明の異常検出方法について詳述すると、圧力センサ２１の出力Ｐｎと流速センサ２０の出力Ｖｎの関係は、基本的に、たとえば、図３（ａ）の圧力センサ出力特性図および図３（ｂ）の流速センサ出力特性図に示すように、圧力Ｐが一定であれば流速Ｖも一定であり、圧力Ｐが変化、たとえば減少すると、流速Ｖが上昇するという関係にある。また、図示していないが、圧力Ｐが増加すると、流速Ｖが減少するという関係にある。
【００３８】
そこで、マイクロコンピュータ２５は、電子化ガスメータ１５の出荷モード解除時からその使用環境における圧力センサ２１の出力Ｐｎと流速センサ２０の出力Ｖｎの関係を学習する機能を有し、学習したこの関係を、予め内部メモリ（図示しない）のルックアップテーブルに記憶する。ただし、流速のバラツキがある大きさ以内とする。そして、学習終了時から流速センサの異常判定が始まる。
【００３９】
そして、ガス使用中、すなわち、流速センサ２０がガス流量の算出、積算を行うためのゼロでない出力Ｖｎを供給している間に、マイクロコンピュータ２５は、圧力センサ２１の出力Ｐｎを監視し、出力Ｐｎが閉塞圧ＰＱ＝０ でない一定の圧力値を示している任意の期間をサンプリング期間Ｔと設定する。
【００４０】
マイクロコンピュータ２５は、サンプリング期間Ｔの間に、上述の流量計測用サンプリング時間間隔ｔより短く設定した異常検出用サンプリング時間間隔ｔａごとに、流速センサ２０の流速検出出力信号Ｖｎの複数の実測値Ｖ１，Ｖ２，．．．，Ｖｍを得ると共に、圧力センサ２１の圧力検出出力信号Ｐｎの複数の実測値Ｐ１，Ｐ２，．．．，Ｐｍを得る。
【００４１】
そこで、マイクロコンピュータ２５は、図４（ａ）に示すように、サンプリング期間Ｔの間に得られた圧力センサ２１の圧力検出出力信号Ｐｎの複数の実測値Ｐ１，Ｐ２，．．．，Ｐｍの圧力変動幅ΔＰ（＝Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ；ただし、ＰｍａｘおよびＰｍｉｎは、それぞれサンプル出力値の最大値および最小値）が予め決められたしきい値ＰＨ 以内にあれば、サンプリング期間Ｔの間圧力が一定であると判定する。なお、しきい値ＰＨ は、流速により異なり、たとえば、流速が大きくなるのに比例して大きな値に設定され、流速対しきい値ＰＨ の関係も、マイクロコンピュータ２５の内蔵メモリのルックアップテーブルに予め記憶されている。そして、圧力変動がしきい値ＰＨ 以内で安定していれば、正常に機能している流速センサ２０の流速検出出力信号Ｖｎも、図４（ｂ）に示すように、正常なバラツキΔＶ内で安定して得られる。
【００４２】
次いで、マイクロコンピュータ２５は、サンプリング期間Ｔ中の流速センサ２０の出力Ｖｎが、学習して内部メモリのルックアップテーブルに記憶した圧力センサ２１の出力Ｐｎと流速センサ２０の出力Ｖｎの関係から得られる、上述の一定圧力値を示している圧力センサ２１の出力に対応する流速センサ２０の出力Ｖｎ′と比較する。
【００４３】
サンプリング期間Ｔ中の流速センサ２０の出力Ｖｎが、流速センサ２０の出力Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎにあれば、マイクロコンピュータ２５は、流速センサ２０が正常な動作状態にあると判定する。
【００４４】
一方、サンプリング期間Ｔ中の流速センサ２０の出力Ｖｎが、流速センサ２０の出力Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎ内にない場合、すなわち、バラツキΔＶｎ以上または以下の値になった場合には、マイクロコンピュータ２５は、流速センサ２０が異常動作状態にあると判定する。
【００４５】
そして、流速センサ２０が異常動作状態にあると判定した場合、マイクロコンピュータ２５は、流速センサ２０が異常動作状態にあることを示す異常フラグＮ値を０から１に変更して内蔵メモリに記憶する。
【００４６】
次いで、マイクロコンピュータ２５は、異常フラグＮ値を０から１に変更したことに基づいて、遮断判定信号ＳＲＶを遮断弁駆動ユニット２６へ出力する。
【００４７】
遮断弁駆動ユニット２６は、マイクロコンピュータ２５からの遮断判定信号ＳＲＶに基づいて遮断制御信号ＳＶＣを出力し、遮断弁２２を駆動する。
【００４８】
遮断弁２２は、遮断弁駆動ユニット２６からの遮断制御信号ＳＶＣにより、ガス配管１４を流れるガスを遮断する。
【００４９】
以上のようにして、流速センサ２０の異常検出が行われるが、この異常検出作業は、上述のサンプリング期間の間、１日１回行うが、期間間隔及び検出回数は任意設定も当然可能である。
【００５０】
次に、上述の本発明の異常検出方法を図２のフローチャートを参照して説明する。
【００５１】
まず、使用環境における圧力センサ２１の出力Ｐｎと流速センサ２０の出力Ｖｎの関係を学習し、その関係をマイクロコンピュータ２５の内蔵メモリのルックアップテーブルに記憶する（ステップＳ１）。
【００５２】
次いで、圧力センサ２１の出力Ｐが閉塞圧ＰＱ＝０ でなくかつ流速センサ２０の出力Ｖｎがゼロでないことを判定する（ステップＳ２）。
【００５３】
次いで、一定のサンプリング期間Ｔの間、上述の流量計測用サンプリング時間間隔ｔより短く設定した異常検出用サンプリング時間間隔ｔａごとに、圧力センサ２１から複数の圧力サンプル出力値Ｐ１，Ｐ２，．．．，Ｐｍを得る（ステップＳ３）。
【００５４】
次いで、複数のサンプル出力値Ｐ１，Ｐ２，．．，Ｐｍから求めた圧力変動幅ΔＰ＝Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ（ただし、ＰｍａｘおよびＰｍｉｎは、それぞれサンプル出力値の最大値および最小値）がしきい値ＰＨ 以内にあることを判定する（ステップＳ４）。
【００５５】
次いで、複数の圧力サンプル出力値Ｐ１，Ｐ２，．．．，Ｐｍの圧力平均値ＰＡＶを求める（ステップＳ５）。
【００５６】
次いで、一定のサンプリング期間Ｔの間に流速センサ２０から得られる実測流速値Ｖｎを、内蔵メモリのルックアップテーブルから得られる、上述の圧力平均値ＰＡＶに対応する学習流速値Ｖｎ′と比較し、実測流速値Ｖｎが学習流速値Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎ内にないかどうかを判定する（ステップＳ６）。実測流速値Ｖｎが学習流速値Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎ内にあれば（ステップＳ６の答えがノーならば）、流速センサ２０は正常な動作状態にあると判定する。
【００５７】
一方、実測流速値Ｖｎが学習流速値Ｖｎ′の正常なバラツキΔＶｎ内になければ（ステップＳ６の答がイエスならば）、流速センサ２０が異常動作状態にあると判定し、そのことを示す異常フラグＮ＝１を内蔵メモリに記憶する（ステップＳ７）。
【００５８】
次いで、遮断判定信号ＳＲＶを遮断弁駆動ユニット２６へ出力し、遮断弁駆動ユニット２６からの遮断制御信号ＳＶＣにより遮断弁２２を動作させ、ガス流路を遮断する（ステップＳ８）。
【００５９】
次いで、流速センサ２０が異常動作状態にあることをガス供給業者の管理センター等へ発呼し（ステップＳ９）、次いで作業を終了する。
【００６０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。たとえば、誤判断の可能性を減らすために、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ２からステップＳ６を複数回繰り返すように構成しても良い。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１、２または３記載の発明の異常検出方法によれば、ガス流量の算出、メータの積算に使用される流速変化を検出する流速検出出力信号を発生する流速センサの正常／異常の動作状態の確認を、ガス配管内を流れるガスの圧力変動を監視するために圧力検出出力信号を発生する圧力センサを利用して行うことができる。これにより、流速センサの異常の早期発見、ガス消費者の安全を確保できる。また、１日に何回も異常判定を行うことが可能である。
【００６２】
請求項４記載の発明の異常検出方法によれば、流速センサが異常動作状態にあるとき、ガスの流路を遮断するので、ガス消費者の安全を確保できる。
【００６３】
請求項５記載の発明によれば、流速センサが異常動作状態にあるとき、異常発呼を行い、ガス供給業者の管理センター等へ通報することができるので、流速センサの異常を迅速に把握して正常に動作させる処理を行うことができる。
【００６４】
請求項６記載の発明の異常検出方法によれば、流速センサの異常検出の誤判断の可能性を減らすことができる。
【００６５】
請求項７記載の発明の電子化ガスメータによれば、ガス流量の算出、メータの積算に使用される流速変化を検出する流速検出出力信号を発生する流速センサの正常／異常の動作状態の確認を、ガス配管内を流れるガスの圧力変動を監視するために圧力検出出力信号を発生する圧力センサを利用して行うことができる。これにより、流速センサの異常の早期発見、ガス消費者の安全を確保できる。また、１日に何回も異常判定を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の異常検出方法を実施した電子化ガスメータを含むガス供給システムの概要構成ブロック図を示す。
【図２】本発明の動作を説明するフローチャートである。
【図３】圧力センサの圧力検出出力と流速センサの流速検出出力の基本的な関係を説明する図であり、（ａ）は圧力センサの出力特性図、（ｂ）は流速センサの出力特性図である。
【図４】（ａ）は圧力センサの圧力検出出力信号の圧力変動幅ΔＰを説明する出力特性図、（ｂ）は、流速センサの正常なバラツキΔＶを説明する出力特性図である。
【図５】従来の流速センサの出力特性を説明する図であり、流量Ｑ対センサ出力Ｖのグラフを示す。
【図６】従来の小流量用センサと大流量用センサの２つのセンサを持つ電子化ガスメータの時間対流量Ｑのグラフである。
【符号の説明】
１０ ガス供給システム
１１ ガス容器
１２ 容器バルブ
１３ 圧力調整器
１４ ガス配管
１５ 電子化ガスメータ
１７ 燃焼器
１８ ガスコック
２０ 流速センサ
２１ 圧力センサ
２２ 遮断弁
２５ マイクロコンピュータ
２６ 遮断弁駆動ユニット
Ｖｎ 流速検出出力信号
Ｐｎ 圧力検出出力信号
ＳＲＶ 遮断判定信号
ＳＶＣ 遮断制御信号
Claims (7)
- 流速センサと圧力センサとを備えた電子化ガスメータにおいて、
ガス使用中に上記圧力センサの出力が一定の圧力を示している任意の期間をサンプリング期間とし、このサンプリング期間中における上記流速センサの出力の変化幅により上記流速センサの異常を検出する
ことを特徴とする電子化ガスメータにおける異常検出方法。 - 流速センサと圧力センサとを備えた電子化ガスメータにおいて、
ガス使用環境における上記圧力センサの出力と上記流速センサの出力の関係を学習して記憶し、
上記ガス使用中に上記圧力センサの出力が一定の圧力を示している任意の期間をサンプリング期間とし、このサンプリング期間中の上記流速センサの出力Ｖが、上記学習して記憶した上記圧力センサの出力と上記流速センサの出力の関係から得られる、上記一定圧力を示している上記圧力センサの出力に対応する上記流速センサの出力の正常なバラツキにあるか否かを判定し、
上記サンプリング期間中の上記流速センサの出力が上記流速センサの出力の正常なバラツキにない場合は、上記流速センサが異常動作状態にあると判定する
ことを特徴とする電子化ガスメータにおける異常検出方法。 - 流速センサと圧力センサとを備えた電子化ガスメータにおいて、
使用環境における上記圧力センサの出力と上記流速センサの出力の関係を学習し、その関係をメモリのルックアップテーブルに記憶する第１のステップと、
上記圧力センサの出力Ｐが閉塞圧でなくかつ上記流速センサの出力がゼロでないことを判定する第２のステップと、
一定のサンプリング期間の間、上記圧力センサから複数の圧力サンプル出力値を得る第３のステップと、
上記複数のサンプル出力値から求めた圧力変動幅がしきい値以内にあることを判定する第４のステップと、
上記複数の圧力サンプル出力値の圧力平均値を求める第５のステップと、
上記一定のサンプリング期間の間に上記流速センサから得られる実測流速値を、上記メモリのルックアップテーブルから得られる上記第５のステップで得られた圧力平均値に対応する学習流速値と比較し、上記実測流速値が上記学習流速値の正常なバラツキ内にあるか否かを判定する第６のステップと、
上記第６のステップの答がノーならば、上記流速センサが異常動作状態にあることを示す異常フラグを上記メモリに記憶する第７のステップと
からなることを特徴とする電子化ガスメータにおける異常検出方法。 - 前記第７のステップに続いて、ガス流路を遮断する第８のステップを含む
ことを特徴とする請求項３記載の電子化ガスメータにおける異常検出方法。 - 前記第８のステップに続いて、上記流速センサが異常動作状態にあることを発呼する第９のステップを含む
ことを特徴とする請求項４記載の電子化ガスメータにおける異常検出方法。 - 前記第２のステップから前記第６のステップを複数回繰り返す
ことを特徴とする請求項３、４または５記載の電子化ガスメータにおける異常検出方法。 - 流速センサと、圧力センサと、上記流速センサの出力に基づいてガス流量を算出、積算すると共に上記圧力センサの出力に基づいて圧力変動を監視するマイクロコンピュータとを備えた電子化ガスメータにおいて、
上記マイクロコンピュータは、ガス使用中に上記圧力センサの出力が一定の圧力を示している任意の期間をサンプリング期間とし、このサンプリング期間中における上記流速センサの出力の変化幅により上記流速センサの異常を検出する
ことを特徴とする電子化ガスメータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17254499A JP3558269B2 (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | 電子化ガスメータにおける異常検出方法及び電子化ガスメータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17254499A JP3558269B2 (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | 電子化ガスメータにおける異常検出方法及び電子化ガスメータ |
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