JP3827395B2 - Gas shut-off control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス使用の安全を図るためガスメータに搭載されるガス遮断装置が衝撃によりガス通路を遮断したことを検出するガス遮断制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ガスメータにはガス使用上の異常状態が検出されたとき、ガス通路の遮断動作を行うガス遮断装置が搭載され、ガス使用上の安全を図っている。前記ガス遮断装置がガス通路を遮断するために動作させる遮断弁は、図7に示すような電磁弁として構成されている。
【0003】
図7において、遮断弁10は、励磁コイル31に印加する励磁電流の方向により可動ロッド32を正・逆方向に駆動し、可動ロッド32に取り付けられた弁33によりガス通路を開栓状態と閉栓状態とに切り換える。
【0004】
ガス遮断装置は異常がない状態においては、前記遮断弁10を開栓状態に保持しており、ガス漏れ、圧力異常、地震等の異常が検出されたとき、ガス遮断装置は遮断弁10の励磁コイル31に励磁電流を印加して弁33によりガス通路を閉栓する。このように遮断弁10は、電気的に動作制御されるが、ガス遮断装置が搭載されたガスメータに強い衝撃が加わった場合に、衝撃により開栓状態に弁33を保持している永久磁石35から可動ロッド32が離れ、励磁コイル31内から閉栓方向に移動して弁33を閉栓状態にする衝撃遮断が生じることがある。
【0005】
衝撃により可動ロッド32が開栓状態から移動したとき、励磁コイル31には電磁誘導による逆起電力が発生するので、これを検出することにより、遮断弁10が衝撃により閉栓状態になったことを検知することができ、この衝撃遮断の状態は、ガスメータに設けられた警報表示器に表示したり、集中監視センタに報知する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記衝撃遮断により生じる信号から衝撃遮断の検知を行うとき、外来ノイズ等の侵入により、これを衝撃遮断による信号として検出してしまうことによる衝撃遮断の誤検出が生じる問題点があった。
【0007】
本発明の目的とするところは、衝撃による遮断弁の閉栓作動を正確に検出することができるガス遮断制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガス通路を開栓状態と閉栓状態とに切り換える電磁弁を備えたガス遮断装置に衝撃が加わったとき、開栓状態に保持されている前記電磁弁の可動ロッドが閉栓状態に移動した衝撃遮断により電磁弁の励磁コイルに発生するパルス状信号を検出することによりガス遮断装置の衝撃遮断を検知するガス遮断制御装置において、
所定電圧以上のパルス状信号が入力されたとき衝撃遮断検知信号として出力する衝撃遮断検知部と、前記可動ロッドが移動したときに発生する特有の信号を判別するために電圧とパルス幅の値を予め設定した比較値と前記衝撃遮断検知信号とを比較して衝撃遮断による信号かノイズ等による信号かを判定する判定処理手段を有した開閉制御部を備え、
前記開閉制御部は、前記判定処理手段の2つの比較値により衝撃遮断による信号と判定され、かつ閉栓状態になっていることが確認されたとき、警報出力等の処理を行うことを特徴とする。
【0009】
上記構成によれば、開閉制御部は衝撃遮断検知部から入力された衝撃遮断検知信号を、その電圧とパルス幅とから判断して衝撃遮断を検知する。衝撃遮断検知部には衝撃遮断により電磁弁の励磁コイルに発生するパルス状信号だけでなく、外来ノイズや外来ノイズにより励磁コイルに励起されるノイズ信号などが入力される可能性があるので、これらのノイズを衝撃遮断の信号と誤って判断することがないように、前記開閉制御部では衝撃遮断検知部から入力されたパルス状信号を衝撃遮断信号特有の電圧とパルス幅とからノイズと識別して衝撃遮断の状態を正確に判定する。
【0010】
上記構成において、衝撃遮断検知部の信号入力部にノイズ成分を除去する低域通過フィルタを設けることにより、衝撃遮断検知部がノイズを衝撃遮断検知信号として開閉制御部に出力する状態が低減され、より正確な衝撃遮断の検知を行うことができる。
【0011】
また、電磁コイルの両端をそれぞれ抵抗器により接地接続して構成することにより、ノイズ等による高電圧により励磁コイルに発生する磁場によって生じる逆起電力などのノイズに影響された電圧成分が抵抗器によってアースされるので磁気エネルギーが蓄積されることがなく、前記逆起電力によって生じたノイズ信号が衝撃遮断信号として誤検出されることが抑えられる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0013】
図1は、本発明の実施形態に係るガス遮断制御装置の構成を示す構成図で、ガス遮断制御装置1は、遮断弁(電磁弁)10を開閉動作させる弁駆動部2と、衝撃により遮断弁10がガス通路を遮断した信号を検知する衝撃遮断検知部6と、異常検出に伴う前記弁駆動部2の動作を制御すると共に衝撃遮断動作に伴う一連の処理動作を制御する開閉制御部4と、遮断弁10の閉栓状態を検出する弁開閉判定部5と、遮断弁10が閉栓動作したことを警報表示する弁開閉表示部8とを備えて構成されている。
【0014】
前記遮断弁10は、図7に示したような電磁弁として構成されており、ブリッジ回路を構成する4つのトランジスタ7a〜7dを開閉制御部4によってスイッチング制御することにより、電池3から供給される励磁電流の遮断弁10の励磁コイル31への印加方向が制御され、ガス通路を閉栓状態と開栓状態とに切り換えることができる。開閉制御部4にはガス流量や圧力、地震振動等の異常を検出する異常検出器(図示せず)からの検出信号が入力されるように構成されており、異常検出信号が入力されたときには、遮断弁10を閉栓動作させるべくトランジスタ7a、7bのベースに動作信号を与える。トランジスタ7a、7bが動作することにより遮断弁10の励磁コイル31に励磁電流ic が印加され、遮断弁10は閉栓動作してガス通路を遮断し、この閉栓状態は自己保持される。異常解除により開栓状態に復旧させるときには、開閉制御部4はトランジスタ7c、7dに動作信号を与えるので、励磁コイル31には励磁電流io が印加され、遮断弁10は開栓状態となる。この開栓状態は自己保持され、平常時は開栓状態が維持される。
【0015】
上記構成になるガス遮断制御装置1を搭載するガスメータに何らかの原因で衝撃が加わったとき、遮断弁10に強い衝撃が加わると、図7に示す永久磁石35により開栓状態で保持されている可動ロッド32が励磁コイル31内から閉栓方向に離脱する。励磁コイル31に励磁電流が印加されていない状態で可動ロッド32が励磁コイル31内を移動すると、電磁コイル31には電磁誘導による逆起電力が発生する。この逆起電力の電池3の電圧より大きい成分は、各トランジスタ7a〜7dそれぞれに逆並列に接続された各ダイオード9a〜9dを還流してアースに逃がされるが、電池3の電圧より小さい成分は衝撃遮断検知部6に入力される。
【0016】
衝撃遮断検知部6は、図3に示すように構成されており、トランジスタ12のベースに抵抗器13、14で分圧された所定値以上の電圧が入力されたとき、コレクタ、エミッタ間が導通するので、遮断弁10の衝撃遮断により発生した信号が所定電圧以上であるとき、トランジスタ12が導通動作し、この状態は衝撃遮断検知信号として開閉制御部4に入力される。
【0017】
開閉制御部4は、衝撃遮断検知部6のトランジスタ12の導通により入力された衝撃遮断検知信号について、図2(a)に示すように、電圧値とパルス幅(時間)とによる判断処理により、図2(b)に示すようなノイズ信号との識別を行う。この判断処理は、衝撃遮断検知部6から入力された信号の電圧が所定値V0 より大きいか否か、パルス幅が所定値t0 より大きいか否かを判断するもので、図2(b)に示すノイズ信号のように電圧V2 が所定電圧V0 より大きくても、パルス幅t2 が所定パルス幅t0 より小さい場合は、衝撃遮断検知信号ではないと判断する。衝撃遮断検知信号は、図2(a)に示すように、その電圧V1 及びパルス幅t1 は励磁コイル31内を可動ロッド32が移動したときに発生する特有の信号であり、前記所定値V0 及びt0 に該当する信号として衝撃遮断検知信号として判断される。この処理動作により、ノイズと衝撃遮断検知信号との識別が可能となり、ノイズを衝撃遮断検知信号と判断する誤判定が防止できる。
【0018】
開閉制御部4は上記衝撃遮断検知信号を検出した後、弁開閉判定部5により遮断弁10が閉栓状態になっていることが確認されたとき、弁開閉表示部8に遮断弁10が閉栓したことを表示する。前記弁開閉判定部5は、可動ロッド32が励磁コイル31内を移動したことによる励磁コイル31のインダクタンスの変化、あるいは、センサによる弁33の位置検出等の手段により遮断弁10が閉栓状態になっていることを検出したときには、遮断判定信号を弁開閉制御部4に入力する。遮断弁10がガス通路を遮断した状態は、上記衝撃による機械的な動作と、ガス流量、圧力等の異常検出による電気的な制御動作とによるもので、ユーザは突然のガス遮断をガスメータに設けられたLED、LCD等の警報表示によって知ることができる。また、警報表示と同時に電話回線を通じて集中監視センタに報知することもできる。
【0019】
前記衝撃遮断検知部6の入力部に、図4に示すように低域通過フィルタ11を設けることにより、この低域通過フィルタ11のカットオフ周波数以上のノイズ等による信号の衝撃遮断検知部6への入力が阻止されるので、衝撃遮断検知の誤検出を減少させることができる。
【0020】
前記低域通過フィルタ11は、図5に示すような簡単な回路によっても構成することができる。図5に示すように、トランジスタ12のベースへの信号入力部に接続されたコンデンサ15の値と抵抗器13の値とによって決定されるカットオフ周波数により、これを越える周波数のノイズ成分がトランジスタ12に入力されることが阻止され、衝撃遮断により生じた信号は通過できるので、衝撃遮断検知部6から開閉制御部4にノイズ等による信号が入力されることが減少し、より正確な衝撃遮断の検出が可能となる。
【0021】
図6は遮断弁10の励磁コイル31に、その両端を接地接続する抵抗器16、17を設けた構成を示すもので、ノイズ等による衝撃遮断の誤検出を低減させる構成である。
【0022】
遮断弁10にノイズ等による高電圧が加わったとき、これにより励磁コイル31に磁場が発生し、この磁場により励磁コイル31に逆起電力が発生する。この逆起電力の電池3の電圧より大きな電圧成分はダイオード9a〜9dの還流によりアースされるが、電池3の電圧より小さい電圧成分は衝撃遮断検知部6に入力されるので、衝撃遮断の検知に誤検出を生じさせる原因となる。また、ノイズ等により発生する逆起電力は磁気エネルギーとなって励磁コイル31に蓄積され、これも誤検出を生じさせる原因となる。そこで、図6に示すように、励磁コイル31の両端を抵抗器16、17により接地接続することにより、励磁コイル31に発生した逆起電力はアースに逃がされるので、ノイズ等により発生する逆起電力による衝撃遮断検知の誤検出が低減され、衝撃遮断検知をより正確に行うことができる。
【0023】
【発明の効果】
以上の説明の通り本発明によれば、開閉制御部は衝撃遮断検知部から入力された衝撃遮断信号を、その電圧とパルス幅とから判断して衝撃遮断を検知するので、衝撃遮断検知部に入力された衝撃遮断による信号とノイズ等による信号とを識別することができ、ノイズ等を衝撃遮断検知信号と誤って判断する誤検出が低減され、衝撃による遮断弁の遮断状態を正確に判定することができる。
【0024】
また、衝撃遮断検知部の信号入力部にノイズ成分を除去するローパスフィルタを設けることにより、衝撃遮断検知部がノイズを衝撃遮断検知信号として開閉制御部に出力する状態が低減され、より正確な衝撃遮断の検知を行うことができる。
【0025】
更に、電磁弁の両端をそれぞれ抵抗器により接地接続して構成することにより、ノイズ等による高電圧により励磁コイルに発生する磁場によって生じるコイルの逆起電力が抵抗器によってアースされるので磁気エネルギーが蓄積されることがなく、前記逆起電力によって生じたノイズ信号が衝撃遮断検知信号として誤検出されることが抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るガス遮断制御装置の構成を示す構成図。
【図2】衝撃遮断信号(a)とノイズ信号(b)との識別を説明する波形図。
【図3】衝撃遮断検知部の構成を示す回路図。
【図4】衝撃遮断検知部に低域通過フィルタを設けた構成を示すブロック図。
【図5】低域通過フィルタを設けた衝撃遮断検知部の構成を示す回路図。
【図6】遮断弁にノイズ対策用の抵抗器を配設した構成を示す回路図。
【図7】遮断弁の構成を示す断面図。
【符号の説明】
1 ガス遮断制御装置
4 開閉制御部
6 衝撃遮断検知部
10 遮断弁(電磁弁)
11 低域通過フィルタ
16、17 抵抗器
31 励磁コイル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas shut-off control device that detects that a gas shut-off device mounted on a gas meter shuts off a gas passage due to an impact in order to ensure the safety of gas use.
[0002]
[Prior art]
The gas meter is equipped with a gas shut-off device that shuts off the gas passage when an abnormal state in use of the gas is detected, thereby ensuring safety in use of the gas. The shut-off valve operated by the gas shut-off device to shut off the gas passage is configured as an electromagnetic valve as shown in FIG.
[0003]
In FIG. 7, the
[0004]
When there is no abnormality in the gas shut-off device, the shut-off
[0005]
When the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the impact cutoff is detected from the signal generated by the impact cutoff, there is a problem that an erroneous detection of the impact cutoff occurs due to detection of this as a signal due to the impact cutoff due to the entry of external noise or the like.
[0007]
An object of the present invention is to provide a gas cutoff control device capable of accurately detecting the closing operation of a cutoff valve due to an impact.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, when an impact is applied to a gas shut-off device having an electromagnetic valve for switching a gas passage between an open state and a closed state, the movable rod of the electromagnetic valve held in the open state moves to the closed state. In the gas cutoff control device that detects the impact cutoff of the gas cutoff device by detecting the pulse signal generated in the excitation coil of the solenoid valve due to the impact cutoff,
In order to discriminate between the impact interception detection unit that outputs as an impact interception detection signal when a pulsed signal of a predetermined voltage or more is input, and the specific signal generated when the movable rod moves, the values of voltage and pulse width are set. An opening / closing control unit having a determination processing means for comparing a preset comparison value with the impact cutoff detection signal to determine whether the signal is due to impact cutoff or noise is provided,
The opening and closing control unit, the a signal is determined by the impact interrupted by two comparison value determination processing means, and when it is confirmed that is a plugging condition, and features a TURMERIC row processing such alarm output To do.
[0009]
According to the above configuration, the open / close control unit detects the impact cutoff by judging the impact cutoff detection signal input from the impact cutoff detection unit from the voltage and the pulse width. Since not only the pulse signal generated in the excitation coil of the solenoid valve due to the impact cutoff, but also the noise signal that is excited by the excitation coil due to the external noise may be input to the impact cutoff detector. The switching control unit distinguishes the pulse signal input from the impact shut-off detection unit from the noise based on the voltage and pulse width peculiar to the impact shut-off signal. To accurately determine the state of the impact cutoff.
[0010]
In the above configuration, by providing a low-pass filter for removing a noise component in the signal input unit of the impact cutoff detection unit, the state where the impact cutoff detection unit outputs noise to the open / close control unit as an impact cutoff detection signal is reduced. More accurate detection of impact interruption can be performed.
[0011]
In addition, by configuring both ends of the electromagnetic coil to ground with resistors, voltage components affected by noise such as counter electromotive force generated by the magnetic field generated in the excitation coil due to high voltage due to noise or the like are generated by the resistors. Since it is grounded, magnetic energy is not accumulated, and it is possible to suppress erroneous detection of a noise signal generated by the back electromotive force as an impact cutoff signal.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention. The following embodiment is an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention.
[0013]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a gas cutoff control device according to an embodiment of the present invention. The gas
[0014]
The shut-off
[0015]
When an impact is applied to the gas meter equipped with the gas shut-off
[0016]
The
[0017]
As shown in FIG. 2 (a), the opening / closing control unit 4 performs a determination process based on a voltage value and a pulse width (time) with respect to the impact cutoff detection signal input by the conduction of the
[0018]
After the opening / closing control unit 4 detects the impact cutoff detection signal, when the valve opening / closing determination unit 5 confirms that the
[0019]
By providing a low-
[0020]
The low-
[0021]
FIG. 6 shows a configuration in which the
[0022]
When a high voltage due to noise or the like is applied to the
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the opening / closing control unit detects the impact cutoff by judging the impact cutoff signal input from the impact cutoff detection unit based on the voltage and the pulse width. It is possible to discriminate between the input signal due to the impact cutoff and the signal due to noise, etc., reducing false detection of erroneously judging noise etc. as the impact cutoff detection signal, and accurately determining the cutoff state of the cutoff valve due to impact be able to.
[0024]
In addition, by providing a low-pass filter that removes noise components in the signal input part of the impact cutoff detection unit, the state where the impact cutoff detection unit outputs noise to the open / close control unit as an impact cutoff detection signal is reduced, and a more accurate impact Blockage can be detected.
[0025]
Furthermore, by configuring both ends of the solenoid valve to ground with resistors, the coil back electromotive force generated by the magnetic field generated in the exciting coil due to high voltage due to noise or the like is grounded by the resistor, so that the magnetic energy is reduced. The noise signal generated by the back electromotive force is prevented from being erroneously detected as an impact cutoff detection signal without being accumulated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a gas cutoff control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a waveform diagram for explaining discrimination between an impact cutoff signal (a) and a noise signal (b).
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of an impact cutoff detector.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration in which a low-pass filter is provided in the impact cutoff detection unit.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of an impact cutoff detector provided with a low-pass filter.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration in which a noise countermeasure resistor is provided on the shut-off valve.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a shut-off valve.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
11 Low-
Claims (3)
所定電圧以上のパルス状信号が入力されたとき衝撃遮断検知信号として出力する衝撃遮断検知部と、前記可動ロッドが移動したときに発生する特有の信号を判別するために電圧とパルス幅の値を予め設定した比較値と前記衝撃遮断検知信号とを比較して衝撃遮断による信号かノイズ等による信号かを判定する判定処理手段を有した開閉制御部を備え、
前記開閉制御部は、前記判定処理手段の2つの比較値により衝撃遮断による信号と判定され、かつ閉栓状態になっていることが確認されたとき、警報出力等の処理を行うことを特徴とするガス遮断制御装置。When an impact is applied to a gas shut-off device equipped with an electromagnetic valve that switches the gas passage between the open state and the closed state, the movable rod of the solenoid valve held in the open state is moved to the closed state due to the impact cutoff. In the gas cutoff control device that detects the impact cutoff of the gas cutoff device by detecting the pulse signal generated in the excitation coil of the solenoid valve,
In order to discriminate between the impact interception detection unit that outputs as an impact interception detection signal when a pulsed signal of a predetermined voltage or more is input, and the specific signal generated when the movable rod moves, the values of voltage and pulse width are set. An opening / closing control unit having a determination processing means for comparing a preset comparison value with the impact cutoff detection signal to determine whether the signal is due to impact cutoff or noise is provided,
The opening and closing control unit, the a signal is determined by the impact interrupted by two comparison value determination processing means, and when it is confirmed that is a plugging condition, and features a TURMERIC row processing such alarm output Gas shut-off control device.
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