JP4307679B2 - ガス保安装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス流量を計測し、異常流量が計測された場合にはガス通路を遮断し、ガス使用上の安全性を確保するガス保安装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ガスの使用量を計測し、異常時にはガスを遮断するガス保安装置において、ガスの瞬時流量を計測して安全性を向上させるために超音波センサを利用したものが検討されている。
【０００３】
従来のガス保安装置について図５に基づき説明する。通常、超音波センサ１と断面積の明確な流路２と伝搬時間測定回路６を備えており、伝搬時間測定回路６に所定の時間間隔で信号を送り、超音波センサ１で流路２内を流れるガスの速度を求め、ガスの速度と流路２の断面積より瞬時流量を演算部８で計測している。この瞬時流量を基に制御部９ではガスの積算流量を計算して、ガスの流れるパターンが異常かどうかを判定し、異常と判断した場合は遮断弁駆動回路４に遮断信号を出し、遮断弁３を遮断してガスを止める構成になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、超音波センサを利用した流量計測では音速やガスの流れ方が温度によって変化するため、ガス温度が大きく変化するような場所にガス保安装置を設置した場合、計測精度が劣化してしまうという課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のガス保安装置は、超音波信号を送受信可能な一対の超音波センサと、一方の前記超音波センサから送信され、ガスを伝搬した超音波信号を他方の超音波センサが受信するまでの超音波の伝搬時間を計測する伝搬時間測定回路と、前記伝搬時間から演算によって前記超音波センサ間を満たすガスの流量を求める演算部と、前記演算部で求めた流量を基に、ガスの使用状態が正常であるか否かを判断する制御部と、異常が発生した場合にガスを遮断する遮断弁と、ガスの温度を測定する温度センサとを備えると共に、前記制御部に前記温度センサで測定した温度に基づいて演算部で求めた流量を補正する流量係数補正手段を備え、さらに伝搬時間測定回路において測定タイミングのズレ等によって発生する零点からの微少なズレの影響を削除するために設けたカットオフ値を温度センサで求めた温度に基づいて補正するカットオフ値補正手段を備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、温度変化による流量測定値のズレを補正している。
【０００７】
また、前記カットオフ値補正手段を備えることによって、カットオフ値をできるだけ小さくし、微少流量値の検知能力を向上させ、計測精度を向上させている。
【０００８】
本発明よるガス保安装置に、ガス漏れであると判断するための漏洩検知流量を温度センサで求めた温度に基づいて補正する漏洩検知流量補正手段を備えることによって、漏洩検知流量判定値をより低く設定して、計測精度を向上させている。
【０００９】
上記発明によるガス保安装置において、前記温度センサの替わりにガスの使用量を計測するための超音波センサを利用してガスの温度を測定する音速温度変換手段を備えることによって、簡単な構成でありながら、流量係数、カットオフ値、漏洩検知流量を温度補正して計測精度を向上させている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の参考例、実施例について図面を用いて説明する。
【００１１】
（参考例）
図１は本参考例によるガス保安装置を示す構成図である。基本的な構成は、図に示すように、超音波センサ１と断面積の明確な流路２と伝搬時間測定回路６を備えており、伝搬時間測定回路６に所定の時間間隔で信号を送り、超音波センサ１で流路２内を流れるガスの速度を求め、ガスの速度と流路２の断面積より瞬時流量を演算部８で計測している。この瞬時流量を基に制御部９ではガスの積算流量を計算して、ガスの流れるパターンが異常
かどうかを判定し、異常と判断した場合は遮断弁駆動回路４に遮断信号を出し、遮断弁３を遮断してガスを止める構成になっている。またガス保安装置は、図に示すように、電源である電池５と、ガス保安装置の異常情報を含む情報を外部のセンターに送信し、またセンターからの指示を受信する通信インターフェース１０と、ガス計測状態を表示したり異常時にはその状態を警告表示する液晶表示部１１を備えている。
【００１２】
なお本参考例の特徴としては、上記構成の温度センサ７と制御部９に流量係数補正手段１２を備えたことである。流量係数補正手段１２は伝搬時間測定回路６及び演算部８で測定される流速を器差補正するために設定された流量係数を有するものであるが、さらに温度変化に基づいて流量係数を補正できるよう、温度補正式が設定されている。よって、制御部９では流量計測時に、演算部８で求めた流速と、温度センサ７で測定した温度に基づいて流量係数補正手段１２で求めた流量係数を用いて流量を計算することによって、温度変化に影響されること無く、正しい流量を求めることができる。
【００１３】
（実施例１）
図２は本実施例によるガス保安装置を示す構成図である。基本的な構成は参考例の説明と同じで、本実施例と参考例との差異は図に示すように、制御部９にカットオフ値補正手段１３を設けたことである。カットオフ値補正手段１３では流量無し時のゼロ点からの微少な流量のズレの温度変化に基づいて、微少流量を計測誤差として切り捨てるカットオフ値の温度補正式が設定されている。よって、制御部９では流量計測時に、温度センサ７で測定した温度に基づいてカットオフ値を設定することによって、カットオフ値を小さくすることができる。
（実施例２）
図３は本実施例によるガス保安装置を示す構成図である。基本的な構成は実施例１の説明と同じで、本実施例と実施例１との差異は図に示すように、制御部９に漏洩検知流量補正手段１４を設けたことである。漏洩検知流量補正手段１４では流量無し時のゼロ点からの微少な流量のズレの温度変化に基づいて、ガス漏れであると判定するための漏洩検知流量の温度補正式が設定されている。よって、制御部９では流量計測時に、温度センサ７で測定した温度に基づいて漏洩検知流量を設定することによって、より正確に漏洩検知流量を設定できる。
（実施例３）
図４は本実施例によるガス保安装置を示す構成図である。基本的な構成は実施例２の説明と同じで、本実施例と実施例２との差異は図に示すように、音速温度変換手段１５では伝搬時間測定回路６で測定される超音波の伝搬時間の温度変化による変化を補正するものであって、伝搬時間を温度変化に基づいて変換するための変換式が設定されている。これによって、流量測定のために伝搬時間測定回路６で求めた伝搬時間より流量測定時の温度を温度センサ無しで測定できる。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように本発明のガス保安装置によれば、周囲温度に合った流量係数を用いてガスの流量を計測するため、温度変化の影響を受けることなく正確な流量を計測できる。
【００１５】
また、前記カットオフ値を周囲温度に合わせて小さくすることができるため、より小さい流量まで検知可能になる。
【００１６】
【００１７】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考例におけるガス保安装置の構成図である。
【図２】 本発明の実施例１におけるガス保安装置の構成図である。
【図３】 本発明の実施例２におけるガス保安装置の構成図である。
【図４】 本発明の実施例３におけるガス保安装置の構成図である。
【図５】 従来のガス保安装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 超音波センサ
２ 流路
３ 遮断弁
４ 遮断弁駆動回路
５ 電池
６ 伝搬時間測定回路
７ 温度センサ
８ 演算部
９ 制御部
１０ 通信インターフェース
１１ 液晶表示部
１２ 流量係数補正手段
１３ カットオフ値補正手段
１４ 漏洩検知流量補正手段
１５ 音速温度変換手段

Claims (3)

1. 超音波信号を送受信可能な一対の超音波センサと、一方の前記超音波センサから送信され、ガスを伝搬した超音波信号を他方の超音波センサが受信するまでの超音波の伝搬時間を計測する伝搬時間測定回路と、前記伝搬時間から演算によって前記超音波センサ間を満たすガスの流量を求める演算部と、前記演算部で求めた流量を基に、ガスの使用状態が正常であるか否かを判断する制御部と、異常が発生した場合にガスを遮断する遮断弁と、ガスの温度を測定する温度センサとを備えると共に、前記制御部に前記温度センサで測定した温度に基づいて演算部で求めた流量を補正する流量係数補正手段を備え、さらに伝搬時間測定回路において測定タイミングのズレ等によって発生する零点からの微少なズレの影響を削除するために設けたカットオフ値を温度センサで求めた温度に基づいて補正するカットオフ値補正手段を備えたことを特徴とするガス保安装置。
2. ガス漏れであると判断するための漏洩検知流量を温度センサで求めた温度に基づいて補正する漏洩検知流量補正手段を備えた請求項１記載のガス保安装置。
3. 温度センサの替わりにガスの使用量を計測するための超音波センサを利用してガスの温度を測定する音速温度変換手段を備えた請求項１〜２のいずれかに記載のガス保安装置。

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