JP3642163B2 - 振動検出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスメータなどに設置されて地震の振動や他物がガスメータに衝突して振動した場合の振動を検知して、ガスなど流体の流れを遮断するのに利用する振動検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のガスメータには、特開平８−２４７８１８号公報に開示されたものが知られていた。すなわち図１３に示すように地震の振動に応じてアナログ信号を出力する感震センサ１１と、ガスの流れを遮断する遮断弁１２とがあり、感震センサ１１から出力される信号がある設定値以上であるときには遮断弁１２を閉じる制御を行う制御装置１３を備えたガスメータがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記する従来技術では、感震センサ１１が地震の振動に応じてアナログ信号を出力するものであって、感震センサ１１に常時通電しておかなければならず、従って感震センサ１１への常時通電により消費電力が多くなる。ガスメータの感震センサの電源は電池電源としていた為電池の消耗が速いという問題がある。
【０００４】
そこで本発明は、前記従来例の問題点を解消して、消費電力の少ない振動検出装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記した課題を解決するために、少なくとも１個の接点式振動検出手段と、振動のレベルを検出する電気式振動検出手段と、前記接点式振動検出手段の出力信号を監視する監視手段と、前記監視手段の出力信号により前記電気式振動検出手段を動作可能にする動作制御手段とを備えた振動検出装置において、前記接点式振動検出手段と前記電気式振動検出手段とを振動絶縁体を介して一体化したものである。
【０００６】
本発明の手段によれば、接点式振動検出手段は機械的に振動を検出する手段であって常時通電の必要がなく、その接点式振動検出手段から信号が出力された時のみ、すなわち地震により振動したときとか、自動車などの他物が衝突した場合にのみ、通電状態になる電気式振動検出手段を動作可能にするものである。従って常時通電をしなくてよいため、低消費電力の振動検出装置とすることができる。
【０００７】
そして、接点式振動検出手段と電気式振動検出手段とを一体化しので、接点式振動検出手段と電気式振動検出手段に同じ振動が加わることになり、誤動作を防止できるとともに一体化による小型化が図れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の振動検出装置の分野は、都市ガスやプロパンガスなどの燃料ガスのメータとか、化学工場などにおいて使用する各種ガス体の取扱設備に地震などの異常振動対策の構成装置の１要素として使用することができる。
【０００９】
そして実施の構成形態としては、各請求項に記載した形態とすることができるのであるが、本発明を具体的に実施し易くするために各請求項記載の構成に加えて作用効果を以下に並記することとする。
【００１０】
第１の発明は、少なくとも１個の接点式振動検出手段と、振動のレベルを検出する電気式振動検出手段と、前記接点式振動検出手段の出力信号を監視する監視手段と、前記監視手段の出力信号により前記電気式振動検出手段を動作可能にする動作制御手段とを備えたものである。
【００１１】
従って、機械式であって通電の必要がない接点式振動検出手段が地震等の異常振動を感知して出力する信号により、電気式振動検出手段が動作するものであるから、常時通電しなくてもよく、振動検出装置全体の消費電力が少い。例えばリチウム電池電源を使用して１０年間と云う長期間の振動検出が可能である。
【００１２】
また、第２の発明は、接点式振動検出手段の出力信号がオンからオフ、またはオフからオンに変化することを監視する監視手段を備えたものである。従ってオンからオフ、またはオフからオンになる両方の変化に対応することができるので振動検出装置が傾いた状態で設置されていたとしても振動検出ができる。
【００１３】
また、第３の発明は、監視手段は、接点式振動検出手段の出力信号がオンからオフ、またはオフからオンへの変化後、元の状態に復帰することを監視して動作制御手段に信号を出力するようにしたものである。
【００１４】
従って、接点式振動検出手段の出力信号がオンからオフ、またはオフからオンの変化後、元の状態に復帰することを確認することで、振動検出装置が単に傾いただけの状態ではなく、ゆれすなわち振動時のみ電気式振動検出手段を動作可能にする。これにより振動検出装置の傾きだけによる通電をなくし低消費電力化が図れる。
【００１５】
また、第４の発明は、接点式振動検出手段の出力信号の変化が続いて複数回行われることを監視手段が監視した上で電気式振動検出手段を動作させるようにするので、誤動作を減らすことができると共に、電気式振動検出手段を動作させる回数が低減でき、低消費電力化が図れる。
【００１６】
また、第５の発明は、監視手段は、接点式振動検出手段の出力信号の変化がある時間内に続いて複数回にわたり行われたことを監視して動作制御手段に信号を出力するために、誤動作を減少させるのみならず、電気式振動検出手段を動作させる回数が低減でき、低消費電力化が図れる。
【００１７】
また、第６の発明は、接点式振動検出手段と電気式振動検出手段とは一体化したために、接点式振動検出手段と電気式振動検出手段に同じ振動が加わることになり、誤動作を防止できるとともに一体化による小型化が図れる。
【００１８】
また、第７の発明は、接点式振動検出手段は３次元のいずれの方向にも接点検出ができるようにしたために、いかなる方向に振動検出装置を設置してもいずれかの接点が動作できる状態にすることができる。従って振動検出装置を自由な方向に設置することができる。
【００１９】
また、第８の発明は、電気式振動検出手段と動作制御手段との電源を電池としたために、商用のＡＣ電源が施されていない地域においても使用ができる。また、本発明の低消費電力化によって、長寿命の電池駆動が可能になり製品価値が高い。
【００２０】
以下に本発明の具体的な実施例を図面を参照して説明する。
【００２１】
【実施例】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２２】
（実施例１）
図１において、機械式振動検出手段の１つである接点式振動検出手段１には設定１ａと接点１ｂと接点１ｃとがある。
【００２３】
一方、スタンバイモードの低消費電力で動作しているマイコンで構成されている監視手段２がある。そして接点式振動検出手段１の接点１ａと接点１ｂが接触すれば夫々監視手段２の入力ポート２ａと入力ポート２ｂに入力信号が入り出力ポート２ｄより動作制御手段３に出力されて、動作制御手段３は電池４から電力供給により振動レベルを検出する電気式振動検出手段５（電気式センサ）を動作可能にする。以上と同様にして接点１ｂと接点１ｃが閉じた時には入力ポート２ｂと入力ポート２ｃに、また接点１ａと接点１ｃが閉じた時には入力ポート２ａと入力ポート２ｃに信号が入力されて夫々出力ポート２ｄより信号が、振動レベルを検出する電気式振動検出手段５を動作可能にする動作制御手段３に出力される。
【００２４】
従って電池４は、接点式振動検出手段１が振動を検出して、その接点１ａ，１ｂ，１ｃのうちの複数が閉じた時即ち振動が発生した時のみ監視手段２の信号により、動作制御手段３の動作により電気式振動検出手段５に通電するのである。
【００２５】
以上説明した様に実施例１によれば、接点式振動検出手段１には常時通電する必要がなく、振動を検出した時にのみ電力を消費する電気式振動検出手段５に通電して振動レベルを検出するのであるから、常時電気式振動検出手段の１つである感震センサ、振動加速度センサなどに比較して消費電力を極めて少なくすることができる。
【００２６】
図２に接点式振動検出手段１の例として接点式振動検出手段１Ａの構成を説明する断面図を示す。図２において接点式振動検出手段１Ａは全体として円筒状をしており中内部には通電性の例えば金属製の球体６が転動自在に装入されている。
【００２７】
そして接点１ａは導体１ａ’に、接点１ｂは導体１ｂ’に、接点１ｃは導体１ｃ’に接続されている。７は導体１ａ’と導体１ｂ’ならびに導体１ｃ’を夫々絶縁している絶縁体である。８は、球体６の振動が電気式振動検出手段５に伝わらないようにする振動絶縁体である。球体６は接点式振動検出装置１Ａ内において略逆円錐形をしている導体１ｃ’上に実線で示すように位置している。導体１ｃ’と導体１ａ’ならびに導体１ｂ’は夫々絶縁体７で絶縁されているため、接点１ａ’，１ｂ’，１ｃ’は夫々絶縁されている。従って接点１ａは１ｂや１ｃとも絶縁されまた接点１ｂと１ｃとも絶縁されている。
【００２８】
ところが上下振動が発生し、球体６が飛び上って図２において点線の位置になると導体１ａ’と導体１ｂ’とは通電性の球体６を介して導通することになる。従って接点１ａと１ｂは閉じることになる。
【００２９】
又横振動が発生し、図２においては球体６が一点鎖線で示す位置に転動すると導体１ｂ’と導体１ｃ’とが球体６を介して導通することになり、従って接点１ｂと接点１ｃが閉じることになる。同様にして図２において球体６が二点鎖線で示す位置に転動すると導体１ａ’と導体１ｃ’とが球動６を介して導通することになり接点１ａと接点１ｃとが閉じることになる。
【００３０】
以上の実施例に示す接点式振動検出装置１Ａによれば、縦方向振動にも横方向振動にも即ち三次元いずれの振動をも検出することが可能である。
【００３１】
また、接点式振動検出装置１Ａを、図３に示したように傾斜させて設置した場合には振動がないときに導体１ｂ’と導体１ｃ’とが球体６を介して導通していることになる。従って接点１ｂと接点１ｃとが閉じている。又接点式振動検出装置１Ａを図３に示す状態と逆に傾斜して設置すると球体は導体１ａ’と導体１ｃ’とを導通させることになる。接点式振動検出装置１Ａを傾けることなく設置した場合、即ち図２に示す状態であれば、接点はオフ状態で、振動があった時にオンとなり、出力信号Ｖとオンまたはオフの時間ｔとの関係は図４の（ａ）に示す状態となる。
【００３２】
ところが図３に示す様に接点式振動検出装置１Ａを傾けて設置した場合、即ち図３に示すような状態で設置すると、振動のない時がオン状態で、振動があった時にオフ状態になり、出力信号Ｖとオンまたはオフの時間ｔとの関係は図４の（ｂ）に示す状態となる。
【００３３】
従って、監視手段は、接点式振動検出手段の出力信号がオンからオフ、またはオフからオンに変化することを監視して動作制御手段に信号を出力するようにするとよい。
【００３４】
また、接点式振動検出装置１Ａが図２に示すように傾斜することなく設定されている場合に、振動があると図５の（ａ）に示すように出力信号Ｖはオフ，オン，オフと最初の状態に戻る。
【００３５】
ところが、接点式振動検出装置１Ａが図３に示すように傾斜して設置されていると図５の（ｂ）に示すように出力信号Ｖはオン，オフ，オンとなって最初の状態に戻る。
【００３６】
従ってに監視手段は、接点式振動検出手段の出力信号がオンからオフ、またはオフからオンへの変化後、元の状態に復帰することを監視して動作制御手段に信号を出力するようにするとよい。
【００３７】
さらに、振動は続けて複数回あった時は接点式振動検出装置の出力信号は図６の（ａ）に示すようにオフ，オン，オフ，オン，オフ，オン，オフとなる。
【００３８】
従って監視手段は、接点式振動検出手段の出力信号の変化が続けて複数回行われたことを監視して動作制御手段に信号を出力するようにすれば地震等の振動を的確に把握したことになる。また、地震の振動はある時間Ｔの間に複数回起るのが普通である。従ってその場合は図６の（ｂ）に示す様に接点式振動検出装置はオフ，オン，オフ，オン，オフ，オン，オフと複数回信号の出力を断続させることになる。
【００３９】
従って、上述のように、監視手段は、接点式振動検出手段の出力信号の変化がある時間内に続けて複数回にわたり行われることを監視して動作制御手段に信号を出力するようにすれば地震などの振動を的確に把握することができる。
【００４０】
次に図７に本発明の実施例における動作のフローを示す。図７においてステップ１において図１に示すように入力ポート２ａから２ｃに信号が入力されたことが判定されると、ステップ２において電気式振動検出手段５に電池４からの電力を供給する。そしてステップ３で振動データを監視手段２であるマイコンのＡ／Ｄから入力する。そしてステップ４で地震などの異常判別を行い、異常の場合はステップ５でガスメータのガス弁を閉じてガスを遮断するなどの異常処置をとる。異常処置を終った後に、安全であることが確認されればまたリターンで元の状態にガス弁を開放すればよい。
【００４１】
又、図２に示すように、電気式振動検出手段５は振動絶縁体８を介して接点式振動検出手段１Ａと一体化して構成した。振動絶縁体８を介することで接点式振動検出手段１Ａの振動が電気式振動検出手段５に伝わらないようにすることができるので、一体化しても正確に地震などの外部振動を検出することができる。そして、接点式振動検出手段１Ａと同様に、電気式振動検出手段５も、３次元方向の振動レベルを検出することができる構成とすることで、本装置がどの方向に設置されても、正確な振動レベルの検出を行うことができる。ここで、電気式振動検出手段５は、圧電式振動検出センサなど、ＤＣレベルからの検出が困難な電気式振動検出手段を想定している。
【００４２】
従って、上述のように構成することで、接点式振動検出手段１Ａと電気式振動検出手段５に同じ振動が加わることになり、誤動作を防止することができるとともに、一体化により小型化が図れるとともに、請求項７記載のような構成することで、本振動検出装置を自由な方向に設置することができる。
【００４３】
本発明の実施例によれば、次のような効果がある。
【００４４】
すなわち、機械式であって常時通電の必要がない接点式振動検出手段が地震等の異常振動又は他物が衝突して、ゆっくり戻るなどの異常振動を感知して出力する信号により、電気式振動検出手段が動作するものであるから、常時電気式振動検出手段に通電しなくてよい。従って振動検出装置全体の消費電力が少い。
【００４５】
また、振動検出装置が傾いた状態で設置されていても地震等の異常振動を確実に把握することができる。
【００４６】
また、接点式振動検出手段の出力信号がオンからオフ、またはオフからオンへの変化後、元の状態に復帰することを確認することで振動検出装置が単に傾いただけの状態でなく、ゆれた時のみ電気式振動検出手段を動作可能にする。従って振動検出装置の傾きだけによる通電をなくし、低消費電力化が図れる。
【００４７】
また、誤動作を減らすことができると共に、電気式振動検出手段を動作させる回数が低減でき、低消費電力化が図れる。
【００４８】
また、接点式振動検出手段と電気式振動検出手段とを一体化したために、接点式振動検出手段と電気式振動検出手段に同じ振動が加わることになり、誤動作を防止できるのみならず一体化による小型化が図れる。
【００４９】
また、いかなる方向に振動検出装置を設置してもいずれかの接点を動作させることができるので振動検出装置を自由な方向に設置することができる。
【００５０】
また、商用電源が施されていない山間僻地とか、発展途上国と云われる国においても活用できる。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、常時通電をしなくてよいため、低消費電力の振動検出装置とすることができ、誤動作を防止できるとともに一体化による小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１における振動検出装置の要部ブロック図
【図２】 同振動検出装置に使用する接点式振動検出装置の要部断面図
【図３】 同接点式振動検出装置を傾けて設置した場合における接点式振動検出装置の要部断面図
【図４】 （ａ）同接点式振動検出装置を傾けないで設置した場合における接点式振動検出装置の出力信号と、その信号が出力されている時間との関係を示す図
（ｂ）同接点式振動検出装置を傾けて設置した場合における接点式振動検出装置の出力信号と、その信号が出力されている時間との関係を示す図
【図５】 （ａ）同接点式振動検出装置が傾けないで設置されていて振動した後、元の状態に復帰した時の接点式振動検出装置の出力信号の状態を示す図
（ｂ）同接点式振動検出装置が傾けて設置されていて、振動した後、元の状態に復帰した時の接点式振動検出装置の出力信号の状態を示す図
【図６】 （ａ）同接点式振動検出装置が続けて振動した場合の接点式振動検出装置の出力信号の状態を示す図
（ｂ）同接点式振動検出装置がある所定の時間Ｔ内において振動が複数回あった場合の接点式振動検出装置の出力信号の状態を示す図
【図７】 本発明の実施例１における振動検出装置のフローチャート
【図８】 従来例の振動検出装置のブロック図
【符号の説明】
１ 接点式振動検出手段
１Ａ 接点式振動検出装置
１ａ，１ｂ，１ｃ 接点
１ａ’，１ｂ’，１ｃ’ 導体
２ 監視手段（マイコン）
２ａ，２ｂ，２ｃ 入力ポート
２ｄ 出力ポート
３ 動作制御手段
４ 電池
５ 電気式振動検出手段（電気式センサ）
６ 球体
７ 絶縁体

Claims (7)

1. 少なくとも１個の接点式振動検出手段と、振動のレベルを検出する電気式振動検出手段と、前記接点式振動検出手段の出力信号を監視する監視手段と、前記監視手段の出力信号により前記電気式振動検出手段を動作可能にする動作制御手段とを備え、前記接点式振動検出手段と前記電気式振動検出手段とを振動絶縁体を介して一体化した振動検出装置。
2. 監視手段は、接点式振動検出手段の出力信号がオンからオフ、またはオフからオンに変化することを監視して動作制御手段に信号を出力するようにした請求項１記載の振動検出装置。
3. 監視手段は、接点式振動検出手段の出力信号がオンからオフ、またはオフからオンへの変化後、元の状態に復帰することを監視して動作制御手段に信号を出力するようにした請求項１記載の振動検出装置。
4. 監視手段は、接点式振動検出手段の出力信号の変化が続いて複数回行われたことを監視して動作制御手段に信号を出力するようにした請求項１ないし３のいずれか１項に記載した振動検出装置。
5. 監視手段は、接点式振動検出手段の出力信号の変化かある時間内に続いて複数回にわたり行われることを監視して動作制御手段に信号を出力するようにした請求項１ないし３のいずれか１項に記載した振動検出装置。
6. 接点式振動検出手段は、３次元のいずれの方向にも接点検出ができるようにした請求項１ないし５のいずれか１項に記載した振動検出装置。
7. 電気式振動検出手段と動作制御手段との電源を電池とした請求項１ないし６のいずれか１項に記載した振動検出装置。

Images