JP5145529B2

JP5145529B2 - Gas meter

Info

Publication number: JP5145529B2
Application number: JP2001116002A
Authority: JP
Inventors: 博松下; 恵岩川; 忠幸南; 滋田川; 幸雄木村; 徹廣山; 二郎水越; 富士雄堀; 信好森井; 暢宏中村
Original assignee: Toho Gas Co Ltd
Current assignee: Toho Gas Co Ltd
Priority date: 2001-04-13
Filing date: 2001-04-13
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2021-04-13
Also published as: JP2002310765A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、天然ガス、プロパンガス（ＬＰＧ）等のガス流量を検出するガスメータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
飲食店や工場等では、熱源としてガスが使用されている。このような飲食店や工場等では、ガス流量の最小値と最大値との差が非常に大きい。このため、ガス流量を検出するガスメータには、ガス流量を小流量から大流量まで広範囲にわたって検出可能であることが要求される。
ところで、飲食店や工場等のような広範囲にわたるガス流量を正確に検出することができる流量検出手段は大型で、非常に高価である。
そこで、従来のガスメータは、弁（流量調節手段）が設けられた大流量用（大口径）の主流路と、弁をバイパスするように設けられた小流量用（小口径）の副流路とを備えている。そして、主流路の、副流路でバイパスされない部分に大流量用の第１流量検出手段を設け、副流路に小流量用の第２流量検出手段を設けている。
また、ガスメータには、弁を開閉制御する制御手段が設けられている。この制御手段は、第１流量検出手段あるいは第２流量検出手段の出力に基づいて弁を開閉制御する。すなわち、大流量のガスを供給する場合（ガスの使用量が多い場合）には、弁を開制御してガスを主流路及び副流路に流す。小流量のガスを供給する場合（ガスの使用量が少ない場合）には、弁を閉制御してガスを副流路のみに流す。
また、第１流量検出手段及び第２流量検出手段の出力に基づいてガス流量を検出している。
【０００３】
従来のガスメータでは、第１流量検出手段及び第２流量検出手段として電気的な流量検出手段を用いているため、電源が必要である。ここで、ガスメータは、外部電源に接続し難い場所に設置されることが多い。そこで、第１流量検出手段及び第２流量検出手段の電源として内蔵電池が用いられている。
一方、第１流量検出手段及び第２流量検出手段を連続動作させると、内蔵電池の使用可能時間が短くなる。そこで、内蔵電池の使用可能時間を長くするために、第１流量検出手段及び第２流量検出手段の一方を選択的に動作させている。さらに、第１流量検出手段及び第２流量検出手段を動作させる時には、所定時間毎（例えば、２秒毎）に間欠動作させている。
ここで、ガス流量は脈動的に変動するため、流量検出手段を長い時間間隔（例えば、２秒毎）で間欠動作させて得た検出流量値に基づいて弁を制御すると、弁の制御が安定しない。そこで、第１流量検出手段あるいは第２流量検出手段を間欠動作させて得た検出流量値を補正処理し、補正処理した補正流量値により調節手段を制御している。
この場合、弁が閉制御されている時には、第２流量検出手段の検出流量値を補正処理した補正流量値が上限流量設定値に達すると、弁を開制御する。
また、弁が開制御されている時には、第１流量検出手段の検出流量値を補正処理した補正流量値が下限流量設定値に達すると、弁を閉制御する。
なお、上限流量設定値と下限流量設定値は、弁の制御特性にヒステリシスを持たせるための設定値である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のガスメータは、前記したように、弁が閉制御されている時には、第２流量検出手段の検出流量値を補正処理した補正流量値が上限流量設定値に達すると弁を開制御している。そして、弁の駆動には消費電力が比較的少ないステップモータ等を使用している。
しかし、ステップモータの位置ずれ、ステップモータの故障等の異常が発生した場合には、弁の閉鎖及び開通が正常に行われず、場合によっては、設備等が使用するガスの流量に対して、実際に供給されるガスの流量が追いつかない可能性がある。
そこで、本発明は、調節手段の異常を検出することができるガスメータを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本実施の形態に記載のガスメータでは、調節手段が開制御されている時、調節手段の前後の差圧が所定値以上である場合に、調節手段の開側異常を検出する。本実施の形態に記載のガスメータを用いれば、ステップモータの位置ずれ等による調節手段の開側異常（開通しているつもりでも開通しきれていない状態）を検出できる。
【０００６】
また、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりのガスメータである。
請求項１に記載のガスメータでは、調節手段が開制御されている時、第１流量検出手段の検出流量値と第２流量検出手段の検出流量値の比率が第１の所定比率範囲内でない場合に、調節手段の開側異常を検出する。請求項１に記載のガスメータを用いれば、ステップモータの位置ずれ等による調節手段の開側異常（開通しているつもりでも開通しきれていない状態）を検出できる。
【０００７】
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりのガスメータである。
請求項２に記載のガスメータでは、調節手段が閉制御されている時、第１流量検出手段の検出流量値と第２流量検出手段の検出流量値の比率が第２の所定比率範囲内でない場合に、調節手段の閉側異常を検出する。請求項２に記載のガスメータを用いれば、ステップモータの位置ずれ等による調節手段の閉側異常（閉鎖しているつもりでも閉鎖しきれていない状態）を検出できる。
【０００８】
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりのガスメータである。
請求項３に記載のガスメータでは、調節手段が閉制御されている時、第１流量検出手段の検出流量値と第２流量検出手段の検出流量値との差が、所定流量範囲内でない場合に、調節手段の閉側異常を検出する。請求項３に記載のガスメータを用いれば、ステップモータの位置ずれ等による調節手段の閉側異常（閉鎖しているつもりでも閉鎖しきれていない状態）を検出できる。
【０００９】
また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりのガスメータである。
請求項４に記載のガスメータでは、調節手段の開側異常あるいは閉側異常を検出した場合は、再度、調節手段を開制御あるいは閉制御する。請求項４に記載のガスメータを用いれば、調節手段の開側異常あるいは閉側異常の原因が、ステップモータの位置ずれであった場合は速やかに復帰させることができる。
【００１０】
また、本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりのガスメータである。
請求項５に記載のガスメータでは、異常を所定回数検出した時、ガスを遮断、あるいは異常を表示、あるいは警報を発する。請求項５に記載のガスメータを用いれば、速やかに異常処置あるいは異常の連絡ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明のガスメータの一実施の形態のブロック図を示している。
本実施の形態のガスメータは、大流量（所定流量以上）のガスを供給可能な主流路１０と、小流量（所定流量未満）のガスを供給可能な副流路２０を備えている。副流路で流すことができるガスの量が小流量であり、主流路で流さなければならないガスの量が大流量である。主流路１０には、調節手段３０が設けられている。調節手段３０としては、例えば、主流路１０の流路を開閉する弁が用いられる。副流路２０は、主流路１０に設けられた調節手段３０をバイパスするように設けられている。第１流量検出手段４０は、副流路２０でバイパスされていない主流路１０の部分に設けられており、大流量検出用のものである。第２流量検出手段５０は、副流路２０に設けられており、小流量検出用のものである。
差圧検出手段６０は、主流路１０内に設けられた調節手段３０の前後差圧を検出する。
制御手段１００は、第１流量検出手段４０あるいは第２流量検出手段５０により検出されたガス流量、あるいは差圧検出手段６０が検出した差圧に基づいて、調節手段３０の制御や、ガス積算量の演算等を行う。
また、制御手段１００は、異常を検出した場合に作動する遮断手段７０（ガスを遮断する）、表示手段８０（異常を表示する）、警報手段９０（警報を発する）と接続されている。
【００１２】
図２は、本発明のガスメータの一実施の形態の概略構成図を示している。本実施の形態では、第１流量検出手段４０及び第２流量検出手段５０として、超音波式流量検出手段を用いている。超音波式流量検出手段は、例えば、一対の超音波の発信受信器を有し、所定距離だけ離して設けられている。超音波の発信受信器は、発信器と受信器に切り替え可能であり、一方の発信受信器から発信された超音波が、他方の発信受信器で受信されるまでの時間に基づいて流量を検出する。
第１流量検出手段４０は、第１発信受信器（上流）４１と第２発信受信器（下流）４２で構成され、第２流量検出手段５０は、第３発信受信器（上流）５１と第４発信受信器（下流）５２で構成されている。
超音波の発信受信器でガス流量を検出する場合は、上流側から発信して下流側で受信する動作と、下流側から発信して上流側で受信する動作とを交互に実施する。そして、双方の検出時間を使用して演算することで音速の影響を無くし、演算精度を向上させている。そして、検出時間からガスの速度を算出し、ガス速度と流路面積等を用いて単位時間当りの流量（体積）を算出する。
また、本実施の形態では、調節手段３０は、固定部材３３と、可動部材３２と、ステップモータ３１を用いている。ステップモータ３１を駆動することで、可動部材３２と固定部材３３の間隔を制御して、主流路１０を開閉制御する。
また、差圧検出手段６０は、調節手段３０の上流側の圧力を導入するための配管６１と、調節手段３０の下流側の圧力を導入するための配管６２により、主流路１０に接続されている。差圧検出手段６０には、差圧スイッチ、差圧センサ等が用いられる。ここで、差圧検出手段の種類、構造等については、本実施の形態に限定されない。
【００１３】
次に、図３に、第１流量検出手段４０と第２流量検出手段５０を用いた検出流量の静特性図の例を示す。この図３は、検出した時間からガス速度を求め、さらにガス速度から流量（Ｌ／ｓｅｃ）を求めた特性図である。横軸に、実際に流れた流量（実流量）を設定し、縦軸に流量検出手段で検出した流量（検出流量）を設定している。この図３で、オーバーラップしている第１流量検出手段の検出流量と、第２流量検出手段の検出流量の部分は、実際には隙間なく重なっている。この図３では説明上、隙間をあけて記載している。
ここで、流路面積の大きい主流路１０に設けられている第１流量検出手段４０は、大流量検出用のものを用いているため、小流量を検出できない。図３の例に示すように、流量Ｑ１が第１流量検出手段４０を用いた場合の検出下限になる。なお、流量Ｑｍａｘが、第１流量検出手段４０の検出上限になる。
また、流路面積の小さい副流路２０に設けた第２流量検出手段５０は、小流量検出用のものを用いているため、大流量を検出できない。図３に示すように、流量Ｑ４が第２流量検出手段５０の検出上限になる。
また、流量Ｑ５は、流量Ｑ４（第２流量検出手段５０の検出上限）と流量Ｑｍａｘ（第１流量検出手段４０の検出上限）の間にあり、副流路２０のみで流すことができるガス流量の上限である。
【００１４】
また、図４に、調節手段３０の制御特性を示す。第１流量検出手段４０の検出下限Ｑ１と、第２流量検出手段５０の検出上限Ｑ４の間に、Ｑ１＜Ｑ２＜Ｑ３＜Ｑ４の関係になる流量Ｑ２（下限流量設定値）と流量Ｑ３（上限流量設定値）を設ける。流量が０から徐々に増加してＱ３（上限流量設定値）に達するまでの間は調節手段３０を閉制御しておき、流量がＱ３（上限流量設定値）を超えた時点で調節手段３０を開制御する。そして、流量がＱ３（上限流量設定値）より大きい状態から徐々に減少し、流量がＱ２（下限流量設定値）まで減少した時点で調節手段３０を閉制御する。このように調節手段３０の制御特性に、ヒステリシスを持たせることで、閉鎖と開通を繰り返すハンチングを避け、制御を安定化させることができる。
【００１５】
次に、図５に制御手段１００の構成図の例を示す。
制御手段１００は、ＣＰＵ１１０を中心に構成され、バス１１５にて、各回路及び素子と接続されている。
記憶手段は、ＲＯＭ１４０とＲＡＭ１３０で構成され、バス１１５にてＣＰＵ１１０と接続されている。制御プログラムは、ＲＯＭ１４０に記憶され、ＲＡＭ１３０には、ＣＰＵ１１０の処理結果等を一時的に記憶する。ここで、ＲＯＭ１４０には、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦｌａｓｈＲＯＭ等が用いられるが、これに限定されない。また、ＲＡＭ１３０には、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等が用いられるが、これに限定されない。また、ＲＯＭ１４０とＲＡＭ１３０は、ＣＰＵ１１０の内部にあってもよい。
電源１２０は、制御手段１００内の回路及び素子に電源を供給するとともに、発信受信器４１、４２、５１、５２、ステップモータ３１、ＬＣＤ表示器８１、ＬＥＤ８２、遮断用電磁弁７１、警報ブザー９１等にも電源を供給する。
【００１６】
切替回路３１０は、バス１１５にてＣＰＵ１１０に接続され、入出力切替器３１２を切り替える。入出力切替器３１２は、第１発信受信器（上流）４１から超音波を発信させ第２発信受信器（下流）４２で受信する動作と、第２発信受信器（下流）４２から超音波を発信させ第１発信受信器（上流）４１で受信する動作とを切り替える。
同様に、切替回路３３０は、バス１１５にてＣＰＵ１１０に接続され、入出力切替器３３２を切り替える。入出力切替器３３２は、第３発信受信器（上流）５１から超音波を発信させ第４発信受信器（下流）５２で受信する動作と、第４発信受信器（下流）５２から超音波を発信させ第３発信受信器（上流）５１で受信する動作とを切り替える。
出力回路３２０は、バス１１５にてＣＰＵ１１０に接続され、発信信号を入出力切替器３１２を経由させて一方の発信受信器に伝える。入力回路２１０は、バス１１５にてＣＰＵ１１０と接続され、他方の発信受信器が受信した信号をＣＰＵ１１０に伝える。
同様に、出力回路３４０は、バス１１５にてＣＰＵ１１０に接続され、発信信号を入出力切替器３３２を経由させて一方の発信受信器に伝える。入力回路２２０は、バス１１５にてＣＰＵ１１０と接続され、他方の発信受信器が受信した信号をＣＰＵ１１０に伝える。
【００１７】
入力回路２３０は、バス１１５にてＣＰＵ１１０と接続され、入力スイッチ２００の操作状態をＣＰＵ１１０に伝える。入力スイッチ２００は、ガスメータに備えられ、ガスの積算量表示の切り替え、自己診断の実施を要求する場合、異常処置からの復帰時等に使用される。自己診断は、入力スイッチ２００の状態を判定して起動してもよいし、入力スイッチ２００の状態に関わらず、定期的に起動してもよい。自己診断の起動方法について限定しない。
入力回路２４０は、バス１１５にてＣＰＵ１１０と接続され、差圧センサ６３の出力電圧をＣＰＵ１１０に伝える。
【００１８】
出力回路３５０は、バス１１５にてＣＰＵ１１０に接続され、ＣＰＵ１１０からの出力信号をステップモータ３１の駆動信号に変換する。ステップモータ３１は、制御手段１００からの駆動信号に基づいて、主流路を閉鎖あるいは開通させる。
出力回路３６０は、バス１１５にてＣＰＵ１１０に接続され、ＣＰＵ１１０からの出力信号をＬＣＤ表示器８１の表示信号に変換する。ＬＣＤ表示器８１は、制御手段１００からの表示信号に基づいて、表示部分にガスの積算量等を表示する。ＬＣＤ表示器８１は、異常検出時には異常の内容等を表示する。
出力回路３７０は、バス１１５にてＣＰＵ１１０に接続され、ＣＰＵ１１０からの出力信号をＬＥＤ８２の駆動信号に変換する。ＬＥＤ８２は、制御手段１００からの駆動信号に基づいて、制御手段１００の自己診断等の結果を表示する。例えば、正常である場合は点灯、異常である場合は点滅する。
出力回路３８０は、バス１１５にてＣＰＵ１１０に接続され、ＣＰＵ１１０からの出力信号をガス遮断用電磁弁７１の駆動信号に変換する。ガス遮断用電磁弁は、異常検出時に制御手段１００からの駆動信号に基づいて、ガスを遮断する。
出力回路３９０は、バス１１５にてＣＰＵ１１０に接続され、ＣＰＵ１１０からの出力信号を警報ブザー９１の駆動信号に変換する。警報ブザー９１は、異常検出時に制御手段１００からの駆動信号に基づいて、警報音を発する。
【００１９】
次に、図６のフローチャートを用いて、異常検出の処理手順について説明する。
図６は、異常検出の処理全体を示している。このフローチャートの処理は、所定時間毎（例えば、２ｓｅｃ毎）に実行される。
まず、ステップS１０で、復帰要求があるか否かを判定する。ここで、復帰要求とは、例えば、制御手段１００が異常判定した結果、ガスが遮断等された後、作業者が異常個所を修理して再度ガスの供給を要求することである。例えば、ガスメータには、復帰用スイッチ（入力スイッチ２００等）が設けられており、復帰要求がある場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２０に進む。復帰要求がない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ４０に進み、開異常検出、閉異常検出等の各異常検出処理を実行し、処理を終了する。各異常検出処理については、［第１の実施の形態］〜［第４の実施の形態］に説明する。
ステップＳ２０では、各異常検出処理の検出結果等をクリア（例えば、異常時間をクリア、異常回数をクリア等）し、異常検出結果を初期化する。そして、ステップＳ３０に進み、ガスの遮断あるいは異常の表示あるいは警報を解除することで、異常処置の状態から復帰し、処理を終了する。
【００２０】
［第１の実施の形態］
次に、図７、図８を用いて第１の実施の形態について説明する。第１の実施の形態は、調節手段３０の開制御中における調節手段前後の差圧を監視することにより調節手段３０の開異常を検出するものである。
調節手段３０によって流路が正常に開通されている場合は、調節手段３０の前後（上流と下流）間には差圧がほとんど発生しない。しかし、調節手段３０により流路が正常に開通されていない場合（完全に閉状態あるいは部分的に開状態）は、設備等が使用するガスの流量が増加し、調節手段３０の上流側（ガスの供給側）の流量に対して、下流側（ガスを使用する設備側）の流量が多くなると（例えば、副流路２０を介して供給可能な流量より使用流量が多くなると）、上流側の圧力に比べ下流側の圧力の方が低くなり、差圧が発生する。
【００２１】
図７に、差圧検出手段により検出した差圧（調節手段前圧力−調節手段後圧力）が所定値以上か否かを判定する例を示す。この判定結果を異常検出で参照する。第１差圧Ｐ１（例えば、１０Ｐａ）と、第２差圧Ｐ２（所定値であり、例えば、１５Ｐａ）を、Ｐ１＜Ｐ２の関係になるよう設ける。検出差圧が徐々に増加して第２差圧Ｐ２（所定値）に達するまでの間は差圧条件が不成立と判定し、検出差圧が第２差圧Ｐ２（所定値）を超えた時点で、差圧条件は成立と判定する。そして、検出差圧が第２差圧Ｐ２（所定値）より大きい状態から徐々に減少し、第１差圧Ｐ１まで減少した時点で差圧条件は不成立と判定する。このように、差圧条件にヒステリシスを持たせることで、異常検出のハンチングを避けることができる。
【００２２】
次に、図８のフローチャートを用いて、差圧によって調節手段３０の開側異常を検出する手順の一例について説明する。図８のフローチャートの処理は、図６に示したステップＳ４０から実行される。
まず、ステップＳ１３０で、調節手段３０を開側に制御中か否か（開制御信号が出力されているか否か）を判定する。開側に制御中でない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１４５ｂに進み、異常時間をクリアして処理を終了する。開側に制御中である場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１４０に進む。異常時間は、誤検出を防止するために使用される。
次に、ステップＳ１４０で、差圧条件が成立しているか否か（差圧が所定値以上か否か）を判定する。成立している場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１４５ａに進み、異常時間をカウントする。成立していない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１４５ｂに進み、異常時間をクリアして処理を終了する。
そして、ステップＳ１５０で、誤検出を防止するための異常時間が第１所定期間継続したか否かを判定する。継続していない場合（Ｎｏ）は、処理を終了する。継続した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１５５に進み、再度ステップモータ３１を開側に駆動制御する。そしてステップＳ１６０に進み、異常時間をクリアして、異常回数をカウントする。さらに、ステップＳ１６５に進み、異常回数が所定回数以上か否かを判定する。所定回数以上である場合（Ｙｅｓ）は、調節手段３０の開側異常が確定したと判定し、ステップＳ１７０に進み、ガス遮断用電磁弁７１を動作させてガスを遮断、あるいはＬＣＤ８１、ＬＥＤ８２を動作させて開側異常であることを表示、あるいは警報ブザー９１を動作させて警報を発生させる。所定回数以上でない場合（Ｎｏ）は、処理を終了する。
【００２３】
この第１の実施の形態では、設備等が多量のガスの供給を要求している場合に調節手段３０が正常に開制御されているか否かを検出する。なお、差圧検出手段６０で検出した差圧には脈動成分が含まれているため、差圧検出手段６０で検出した差圧を補正処理した補正差圧を用いるのが好ましい。この場合の補正処理には、例えば、過去ｎ回の検出差圧を平均化する移動平均処理等を使用する。ここで、補正処理には種々の方法が利用可能である。
【００２４】
［第２の実施の形態］
次に、図９、図１２を用いて第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、調節手段３０の開制御中における第１流量検出手段４０及び第２流量検出手段５０で検出した検出流量値の比率を監視することにより調節手段３０の開異常を検出するものである。第２の実施の形態では、差圧検出手段６０を省略してもよい。
図１２に示すように、調節手段３０により流路が正常に開通されている場合は、主流路１０と副流路２０にガスが流れる。この場合には、第１流量検出手段４０の第１検出流量値２０１と、第２流量検出手段５０の第２検出流量値２０２との比率（第２検出流量値２０２／第１検出流量値２０１）は、ガス使用量に関係なく、ほぼ所定の比率（ガスメータの構造等によって決まり、ガスメータの機種毎に固有の固定の比率）になる。しかし、調節手段３０により流路が正常に開通されていない場合（完全に閉状態あるいは部分的に開状態）は、ガス使用量によって検出流量値の比率が変化する。この時、調節手段３０により流路が正常に開通されていない場合は、第１検出流量値２０１の値が小さくなるので、正常に開通されている場合と比較して検出流量値の比率が大きくなる。この異常検出処理では、第１及び第２流量検出手段の両方を動作させる。
【００２５】
次に、図９のフローチャートを用いて、検出流量値の比率によって調節手段３０の開側異常を検出する手順の一例について説明する。図９のフローチャートの処理は、図６に示したステップＳ４０から実行される。
まず、ステップＳ２３０で、調節手段３０を開側に制御中か否か（開制御信号を出力しているか否か）を判定する。開側に制御中でない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２４５ｂに進み、異常時間をクリアして処理を終了する。開側に制御中である場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２３５に進む。異常時間は、誤検出を防止するために使用される。
次に、ステップＳ２３５で、検出したガス流量（例えば、第１流量検出手段４０の第１検出流量値２０１）が、第１所定流量範囲（実験等により、より確実に異常を検出できることが確認された流量範囲であり、例えば、図３の流量Ｑ１以上かつＱｍａｘ以下の範囲）か否かを判定し、誤検出を防止する。この第１所定流量範囲は、ガスメータの形状、ガスを流すことができる最大流量、第１流量検出手段４０と第２流量検出手段５０の検出可能な流量、調節手段３０の開口部と副流路２０の面積比等に基づいた実験データから最適な流量範囲が設定される。第１所定流量範囲でない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２４５ｂに進み、異常時間をクリアして処理を終了する。第１所定流量範囲である場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２４０に進む。
次に、ステップＳ２４０で、第１流量検出手段４０及び第２流量検出手段５０の各々が検出した検出流量値の比率（第２検出流量値２０２／第１検出流量値２０１）を求め、第１所定比率範囲（実験等により、より確実に異常を検出できることが確認された比率範囲であり、例えば、調節手段３０を正常に開制御中で４０Ｌ／ｓｅｃのガス流量の時、第１検出流量値２０１が４０Ｌ／ｓｅｃで、第２検出流量値２０２が１０Ｌ／ｓｅｃの場合は、比率０．２５を中心として、０．２以上かつ０．３以下を第１所定比率範囲に設定する）か否かを判定する。この第１所定比率範囲は、ガスメータの形状、ガスを流すことができる最大流量、第１流量検出手段４０と第２流量検出手段５０の検出可能な流量、調節手段３０の開口部と副流路２０の面積比等に基づいた実験データから最適な比率範囲が設定される。第１所定比率範囲でない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２４５ａに進み、異常時間をカウントする。第１所定比率範囲である場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２４５ｂに進み、異常時間をクリアして処理を終了する。
そして、ステップＳ２５０で、誤検出を防止するための異常時間が第２所定期間継続したか否かを判定する。継続していない場合（Ｎｏ）は、処理を終了する。継続した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２５５に進み、再度ステップモータ３１を開側に駆動制御する。そしてステップＳ２６０に進み、異常時間をクリアして、異常回数をカウントする。さらに、ステップＳ２６５に進み、異常回数が所定回数以上か否かを判定する。所定回数以上である場合（Ｙｅｓ）は、調節手段３０の開側異常が確定したと判定し、ステップＳ２７０に進み、ガス遮断用電磁弁７１を動作させてガスを遮断、あるいはＬＣＤ８１、ＬＥＤ８２を動作させて開側異常であることを表示、あるいは警報ブザー９１を動作させて警報を発生させる。所定回数以上でない場合（Ｎｏ）は、処理を終了する。
【００２６】
この第２の実施の形態では、設備等が多量のガスの供給を要求している場合に調節手段３０が正常に開制御されているか否かを検出する。なお、第１及び第２流量検出手段の検出流量値には脈動成分が含まれているため、第１流量検出手段４０で検出した検出流量値を補正処理した第１補正流量値及び、第２流量検出手段５０で検出した検出流量値を補正処理した第２補正流量値を使用することが好ましい。この場合の補正処理には、例えば、過去ｎ回の検出流量値を平均化する移動平均処理等を使用する。ここで、補正処理には種々の方法が利用可能である。
【００２７】
［第３の実施の形態］
次に、図１０、図１３を用いて第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、調節手段３０の閉制御中における第１流量検出手段４０及び第２流量検出手段５０で検出した検出流量値の比率を監視することにより調節手段３０の閉異常を検出するものである。第３の実施の形態では、差圧検出手段を省略してもよい。
図１３に示すように、調節手段３０により流路が正常に閉鎖されている場合は、調節手段３０にはガスが流れず、副流路２０のみにガスが流れるため、第１流量検出手段４０の第３検出流量値２０３と、第２流量検出手段５０の第４検出流量値２０４との比率（第４検出流量値２０４／第３検出流量値２０３）は、ガスの使用量に関係なく、ほぼ所定の比率（ほぼ１．０）になる。しかし、調節手段３０により流路が正常に閉鎖されていない場合（完全に開状態あるいは部分的に開状態）は、調節手段３０を介してガスが流れるため、ガスの使用量によって検出流量値の比率が変化する。この時、調節手段３０により流路が正常に閉鎖されていない場合は、第４検出流量値２０４の値が小さくなるので、正常に閉鎖されている場合と比較して検出流量値の比率が小さくなる。この異常検出処理では、第１及び第２流量検出手段の両方を動作させる。
【００２８】
次に、図１０のフローチャートを用いて、検出流量値の比率によって調節手段３０の閉側異常を検出する手順の一例について説明する。図１０のフローチャートの処理は、図６に示したステップＳ４０から実行される。
まず、ステップＳ３３０で、調節手段３０を閉側に制御中か否か（閉制御信号を出力しているか否か）を判定する。閉側に制御中でない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３４５ｂに進み、異常時間をクリアして処理を終了する。閉側に制御中である場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３３５に進む。異常時間は、誤検出を防止するために使用される。
次に、ステップＳ３３５で、検出したガス流量（例えば、第２流量検出手段５０の第４検出流量値２０４）が、第２所定流量範囲（第１流量検出手段４０と第２流量検出手段５０の双方で検出可能な流量範囲であり、例えば、図３の流量Ｑ１以上かつ流量Ｑ４以下の範囲）か否かを判定し、誤検出を防止する。この第２所定流量範囲は、ガスメータの形状、ガスを流すことができる最大流量、第１流量検出手段４０と第２流量検出手段５０の検出可能な流量等に基づいた実験データから最適な流量範囲が設定される。第２所定流量範囲でない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３４５ｂに進み、異常時間をクリアして処理を終了する。第２所定流量範囲である場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３４０に進む。
次に、ステップＳ３４０で、第１流量検出手段４０及び第２流量検出手段５０の各々が検出した検出流量値の比率（第４検出流量値２０４／第３検出流量値２０３）を求め、第２所定比率範囲（実験等により、より確実に異常を検出できることが確認された比率範囲であり、例えば、調節手段３０を正常に閉制御中で１０Ｌ／ｓｅｃのガス流量の時、第３検出流量値２０３が１０Ｌ／ｓｅｃで、第４検出流量値２０４が１０Ｌ／ｓｅｃの場合は、比率１．０を中心として、０．９以上かつ１．１以下を第２所定比率範囲に設定する）か否かを判定する。第２所定比率範囲でない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３４５ａに進み、異常時間をカウントする。第２所定比率範囲である場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３４５ｂに進み、異常時間をクリアして処理を終了する。
そして、ステップＳ３５０で、誤検出を防止するための異常時間が第３所定期間継続したか否かを判定する。継続していない場合（Ｎｏ）は、処理を終了する。継続した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３５５に進み、再度ステップモータ３１を閉側に駆動制御する。そしてステップＳ３６０に進み、異常時間をクリアして、異常回数をカウントする。さらに、ステップＳ３６５に進み、異常回数が所定回数以上か否かを判定する。所定回数以上である場合（Ｙｅｓ）は、調節手段３０の閉側異常が確定したと判定し、ステップＳ３７０に進み、ガス遮断用電磁弁７１を動作させてガスを遮断、あるいはＬＣＤ８１、ＬＥＤ８２を動作させて開側異常であることを表示、あるいは警報ブザー９１を動作させて警報を発生させる。所定回数以上でない場合（Ｎｏ）は、処理を終了する。
【００２９】
この第３の実施の形態では、設備等が少量のガスの供給を要求している場合に調節手段３０が正常に閉制御されているか否かを検出する。なお、第１及び第２流量検出手段の検出流量値には脈動成分が含まれているため、第１流量検出手段４０で検出した検出流量値を補正処理した第１補正流量値及び、第２流量検出手段５０で検出した検出流量値を補正処理した第２補正流量値を使用することが好ましい。この場合の補正処理には、例えば、過去ｎ回の検出流量値を平均化する移動平均処理等を使用する。ここで、補正処理には種々の方法が利用可能である。
【００３０】
［第４の実施の形態］
次に、図１１、図１３を用いて第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態は、調節手段３０の閉制御中における第１流量検出手段４０及び第２流量検出手段５０で検出した検出流量値の差を監視することにより調節手段３０の閉異常を検出するものである。第４の実施の形態では、差圧検出手段を省略してもよい。
図１３に示すように、調節手段３０により流路が正常に閉鎖されている場合は、調節手段３０にはガスが流れず、副流路２０のみにガスが流れるため、第１流量検出手段４０の第３検出流量値２０３と、第２流量検出手段５０の第４検出流量値２０４との差（第３検出流量値２０３−第４検出流量値２０４）は、ガスの使用量に関係なく、ほぼ所定の流量（ほぼ「０」）になる。しかし、調節手段３０により流路が正常に閉鎖されていない場合（完全に開状態あるいは部分的に開状態）は、調節手段３０を介してガスが流れるため、ガスの使用量によって検出流量値の差が変化する。この時、調節手段３０により流路が正常に閉鎖されていない場合は、第４検出流量値２０４の値が小さくなるので、正常に閉鎖されている場合と比較して検出流量値の差が大きくなる。この異常検出処理では、第１及び第２流量検出手段の両方を動作させる。
【００３１】
次に、図１１のフローチャートを用いて、検出流量値の差によって調節手段３０の閉側異常を検出する手順の一例について説明する。図１１のフローチャートの処理は、図６に示したステップＳ４０から実行される。
まず、ステップＳ４３０で、調節手段３０を閉側に制御中か否か（閉制御信号を出力しているか否か）を判定する。閉側に制御中でない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ４４５ｂに進み、異常時間をクリアして処理を終了する。閉側に制御中である場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ４３５に進む。異常時間は、誤検出を防止するために使用される。
次に、ステップＳ４３５で、検出したガス流量（例えば、第２流量検出手段５０の第４検出流量値２０４）が、第３所定流量範囲（第１流量検出手段４０と第２流量検出手段５０の双方で検出可能な流量範囲であり、例えば、図３の流量Ｑ１以上かつ流量Ｑ４以下の範囲）か否かを判定し、誤検出を防止する。この第３所定流量範囲は、ガスメータの形状、ガスを流すことができる最大流量、第１流量検出手段４０と第２流量検出手段５０の検出可能な流量等に基づいた実験データから最適な流量範囲が設定される。第３所定流量範囲でない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ４４５ｂに進み、異常時間をクリアして処理を終了する。第３所定流量範囲である場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ４４０に進む。
次に、ステップＳ４４０で、第１流量検出手段４０及び第２流量検出手段５０の各々が検出した検出流量値の差（第３検出流量値２０３−第４検出流量値２０４）を求め、第４所定流量範囲（実験等により、より確実に異常を検出できることが確認された流量範囲であり、例えば、調節手段３０を正常に閉制御中で１０Ｌ／ｓｅｃのガス流量の時、第３検出流量値２０３が１０Ｌ／ｓｅｃで、第４検出流量値２０４が１０Ｌ／ｓｅｃの場合は、流量０Ｌ／ｓｅｃを中心として、−０．５Ｌ／ｓｅｃ以上かつ０．５Ｌ／ｓｅｃ以下を第４所定流量範囲に設定する）か否かを判定する。第４所定流量範囲でない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ４４５ａに進み、異常時間をカウントする。第４所定流量範囲である場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ４４５ｂに進み、異常時間をクリアして処理を終了する。
そして、ステップＳ４５０で、誤検出を防止するための異常時間が第４所定期間継続したか否かを判定する。継続していない場合（Ｎｏ）は、処理を終了する。継続した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ４５５に進み、再度ステップモータ３１を閉側に駆動制御する。そしてステップＳ４６０に進み、異常時間をクリアして、異常回数をカウントする。さらに、ステップＳ４６５に進み、異常回数が所定回数以上か否かを判定する。所定回数以上である場合（Ｙｅｓ）は、調節手段３０の閉側異常が確定したと判定し、ステップＳ４７０に進み、ガス遮断用電磁弁７１を動作させてガスを遮断、あるいはＬＣＤ８１、ＬＥＤ８２を動作させて開側異常であることを表示、あるいは警報ブザー９１を動作させて警報を発生させる。所定回数以上でない場合（Ｎｏ）は、処理を終了する。
【００３２】
この第４の実施の形態では、設備等が少量のガスの供給を要求している場合に調節手段３０が正常に閉制御されているか否かを検出する。なお、第１及び第２流量検出手段の検出流量値には脈動成分が含まれているため、第１流量検出手段４０で検出した検出流量値を補正処理した第１補正流量値及び、第２流量検出手段５０で検出した検出流量値を補正処理した第２補正流量値を使用することが好ましい。この場合の補正処理には、例えば、過去ｎ回の検出流量値を平均化する移動平均処理等を使用する。ここで、補正処理には種々の方法が利用可能である。
【００３３】
次に、異常検出時に調節手段３０を再度、駆動制御する方法について説明する。
異常を検出し、再度ステップモータ３１を開側あるいは閉側に駆動させる場合の駆動ステップ数は、調節手段３０を全閉位置から全開位置、または全開位置から全閉位置に移動させる全ステップ数だけ駆動してもよいし、数ステップ（例えば、１または２ステップ）だけ駆動してもよい。あるいは、異常回数に対応させたステップ数を設定して、異常回数毎に異なるステップ数だけ駆動してもよい。異常を判定して、再度ステップモータ３１を駆動させる方法は、種々の方法が可能である。
また、［第１の実施の形態］〜［第４の実施の形態］で説明した「異常時間」及び「異常回数」は、各異常検出処理毎に設定するのが好ましい。
【００３４】
本発明のガスメータの構成は、本実施の形態に示す図２に限定されるものではない。
流量検出手段４０、５０及び調節手段３０は、本実施の形態に示した超音波の発信受信器及びステップモータに限定されるものではない。また、調節手段３０の構造については、本実施の形態に示した図２に限定されるものではない。
流量検出手段４０、５０を用いた検出流量特性、調節手段３０の制御特性は、本実施の形態に示した図３、図４に限定されるものではない。
制御手段１００の構成は、本実施の形態に示した図５に限定されるものではない。
異常を検出する手順は、本実施の形態に示した図６〜図１１のフローチャート等に限定されるものではない。
遮断手段７０、表示手段８０、警報手段９０は、本実施の形態に示した遮断用電磁弁７１、ＬＣＤ表示器８１、ＬＥＤ８２、警報ブザー９１に限定されるものではない。
また、以上（≧）、以下（≦）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜６のいずれかに記載のガスメータを用いれば、調節手段の異常を検出することができるガスメータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガスメータの一実施の形態のブロック図である。
【図２】ガスメータの一実施の形態の概略構成図である。
【図３】流量検出手段による検出流量の静特性図の例である。
【図４】調節手段３０の制御特性の例である。
【図５】制御手段１００の構成図の例である。
【図６】異常検出の処理手順の例を示すフローチャートである。
【図７】差圧条件状態の判定の例を示す図である。
【図８】差圧によって開側異常検出をする手順の例を示すフローチャートである。
【図９】流量の比率によって開側異常検出をする手順の例を示すフローチャートである。
【図１０】流量の比率によって閉側異常検出をする手順の例を示すフローチャートである。
【図１１】流量の差によって閉側異常検出をする手順の例を示すフローチャートである。
【図１２】調節手段３０を開制御中のガスの流れを示す図である。
【図１３】調節手段３０を閉制御中のガスの流れを示す図である。
【符号の説明】
１０主流路
２０副流路
３０調節手段
４０第１流量検出手段
５０第２流量検出手段
６０差圧検出手段
７０遮断手段
８０表示手段
９０警報手段
１００制御手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas meter for detecting a gas flow rate of natural gas, propane gas (LPG) or the like.
[0002]
[Prior art]
In restaurants and factories, gas is used as a heat source. In such restaurants and factories, the difference between the minimum and maximum gas flow rates is very large. For this reason, a gas meter that detects a gas flow rate is required to be able to detect a gas flow rate over a wide range from a small flow rate to a large flow rate.
By the way, the flow rate detecting means capable of accurately detecting a wide range of gas flow rates such as restaurants and factories is large and very expensive.
Therefore, the conventional gas meter has a large flow rate (large diameter) main flow path provided with a valve (flow rate adjusting means), and a small flow rate (small diameter) sub flow path provided so as to bypass the valve. It has. A first flow rate detecting means for large flow rate is provided in a portion of the main flow channel that is not bypassed by the sub flow channel, and a second flow rate detecting means for small flow rate is provided in the sub flow channel.
The gas meter is provided with control means for controlling opening and closing of the valve. This control means controls opening and closing of the valve based on the output of the first flow rate detection means or the second flow rate detection means. That is, when supplying a gas with a large flow rate (when the amount of gas used is large), the valve is controlled to flow so that the gas flows through the main flow path and the sub flow path. When supplying a gas with a small flow rate (when the amount of gas used is small), the valve is closed and the gas is allowed to flow only through the auxiliary flow path.
Further, the gas flow rate is detected based on the outputs of the first flow rate detection means and the second flow rate detection means.
[0003]
Since the conventional gas meter uses electrical flow rate detection means as the first flow rate detection means and the second flow rate detection means, a power source is required. Here, the gas meter is often installed in a place where it is difficult to connect to an external power source. Therefore, a built-in battery is used as a power source for the first flow rate detection means and the second flow rate detection means.
On the other hand, when the first flow rate detection unit and the second flow rate detection unit are continuously operated, the usable time of the built-in battery is shortened. Therefore, one of the first flow rate detection means and the second flow rate detection means is selectively operated in order to increase the usable time of the internal battery. Furthermore, when operating the first flow rate detecting means and the second flow rate detecting means, the first flow rate detecting means and the second flow rate detecting means are intermittently operated every predetermined time (for example, every 2 seconds).
Here, since the gas flow rate fluctuates pulsatically, if the valve is controlled based on the detected flow rate value obtained by intermittently operating the flow rate detection means at a long time interval (for example, every 2 seconds), the valve control is stable. do not do. Therefore, the detected flow rate value obtained by intermittently operating the first flow rate detecting means or the second flow rate detecting means is corrected, and the adjusting means is controlled by the corrected flow rate value corrected.
In this case, when the valve is controlled to be closed, the valve is controlled to open when the corrected flow rate value obtained by correcting the detected flow rate value of the second flow rate detection means reaches the upper limit flow rate set value.
Further, when the valve is controlled to open, the valve is closed when the corrected flow rate value obtained by correcting the detected flow rate value of the first flow rate detecting means reaches the lower limit flow rate set value.
The upper limit flow rate setting value and the lower limit flow rate setting value are setting values for giving hysteresis to the control characteristics of the valve.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional gas meter, when the valve is closed, the valve is opened when the corrected flow rate value obtained by correcting the detected flow rate value of the second flow rate detection means reaches the upper limit flow rate set value. . A step motor or the like that consumes relatively little power is used to drive the valve.
However, when an abnormality such as a step motor misalignment or a step motor failure occurs, the valve is not normally closed and opened. There is a possibility that the flow rate of the gas supplied to cannot be caught up.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas meter that can detect an abnormality of the adjusting means.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above problems Described in this embodiment In the gas meter, when the adjusting means is controlled to open, if the differential pressure before and after the adjusting means is greater than or equal to a predetermined value, an open side abnormality of the adjusting means is detected. Described in this embodiment If a gas meter is used, it is possible to detect an open-side abnormality of the adjusting means (a state in which it is not fully opened even if it is intended to be opened) due to a positional deviation of the step motor.
[0006]
In addition, the present invention The first invention is claimed in claim 1 It is a gas meter as described.
Claim 1 In the gas meter, the ratio of the detected flow rate value of the first flow rate detecting means and the detected flow rate value of the second flow rate detecting means is the first predetermined ratio range when the adjusting means is controlled to open. Inside If not, an open side abnormality of the adjusting means is detected. Claim 1 If the described gas meter is used, it is possible to detect an open side abnormality of the adjusting means (a state in which the stepper is not fully opened even if it is intended to be opened) due to a position deviation of the step motor or the like.
[0007]
In addition, the present invention The second invention is claimed in claim 2. It is a gas meter as described.
Claim 2 In the gas meter, the ratio of the detected flow rate value of the first flow rate detecting means and the detected flow rate value of the second flow rate detecting means is in the second predetermined ratio range when the adjusting means is closed. Inside If not, a closing-side abnormality of the adjusting means is detected. Claim 2 If the described gas meter is used, it is possible to detect a closing-side abnormality (a state in which the adjustment means is not closed even if it is intended to be closed) due to a positional deviation of the step motor.
[0008]
In addition, the present invention The third invention is claimed in claim 3. It is a gas meter as described.
Claim 3 In the gas meter described, when the adjusting means is controlled to be closed, the difference between the detected flow value of the first flow rate detecting means and the detected flow value of the second flow rate detecting means is a predetermined flow rate range. Inside If not, a closing-side abnormality of the adjusting means is detected. Claim 3 If the described gas meter is used, it is possible to detect a closing-side abnormality (a state in which the adjustment means is not closed even if it is intended to be closed) due to a positional deviation of the step motor.
[0009]
In addition, the present invention 4th invention is based on Claim 4. It is a gas meter as described.
Claim 4 In the gas meter described, when the opening side abnormality or the closing side abnormality of the adjusting means is detected, the adjusting means is again controlled to open or close. Claim 4 If the gas meter described is used, when the cause of the opening side abnormality or the closing side abnormality of the adjusting means is the position deviation of the step motor, it can be quickly restored.
[0010]
In addition, the present invention 5th invention is based on Claim 5. It is a gas meter as described.
Claim 5 In the described gas meter, when an abnormality is detected a predetermined number of times, the gas is shut off, the abnormality is displayed, or an alarm is issued. Claim 5 If the gas meter described is used, it is possible to promptly handle the abnormality or report the abnormality.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of a gas meter of the present invention.
The gas meter according to the present embodiment includes a main flow path 10 that can supply a large flow rate (a predetermined flow rate or higher) gas and a sub flow path 20 that can supply a small flow rate (less than a predetermined flow rate). The amount of gas that can be flowed through the sub-channel is a small flow rate, and the amount of gas that must be flowed through the main channel is a large flow rate. The main channel 10 is provided with adjusting means 30. As the adjusting means 30, for example, a valve for opening and closing the flow path of the main flow path 10 is used. The sub flow path 20 is provided so as to bypass the adjusting means 30 provided in the main flow path 10. The first flow rate detection means 40 is provided in a portion of the main flow channel 10 that is not bypassed by the sub flow channel 20 and is for detecting a large flow rate. The second flow rate detecting means 50 is provided in the sub flow channel 20 and is for detecting a small flow rate.
The differential pressure detection means 60 detects the differential pressure across the adjustment means 30 provided in the main flow path 10.
Based on the gas flow rate detected by the first flow rate detection unit 40 or the second flow rate detection unit 50 or the differential pressure detected by the differential pressure detection unit 60, the control unit 100 controls the adjustment unit 30 and the accumulated gas amount. Perform operations such as
The control means 100 is connected to a shut-off means 70 (shuts off gas), a display means 80 (displays an abnormality), and an alarm means 90 (issues an alarm) that are activated when an abnormality is detected.
[0012]
FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of an embodiment of the gas meter of the present invention. In the present embodiment, ultrasonic flow rate detection means is used as the first flow rate detection means 40 and the second flow rate detection means 50. The ultrasonic flow rate detection means has, for example, a pair of ultrasonic transmission / reception units, and is provided a predetermined distance apart. The ultrasonic transmitter / receiver can be switched between the transmitter and the receiver, and the flow rate is detected based on the time until the ultrasonic wave transmitted from one transmitter / receiver is received by the other transmitter / receiver. To do.
The first flow rate detection means 40 includes a first transmission receiver (upstream) 41 and a second transmission receiver (downstream) 42, and the second flow rate detection means 50 includes a third transmission receiver (upstream) 51 and a first transmission receiver. 4 transmission receivers (downstream) 52.
When the gas flow rate is detected by an ultrasonic transmitter / receiver, an operation of transmitting from the upstream side and receiving it on the downstream side and an operation of transmitting from the downstream side and receiving on the upstream side are alternately performed. And by calculating using both detection time, the influence of sound speed is eliminated and the calculation accuracy is improved. Then, the gas velocity is calculated from the detection time, and the flow rate (volume) per unit time is calculated using the gas velocity and the channel area.
In the present embodiment, the adjusting means 30 uses a fixed member 33, a movable member 32, and a step motor 31. By driving the step motor 31, the distance between the movable member 32 and the fixed member 33 is controlled to control the opening and closing of the main flow path 10.
The differential pressure detecting means 60 is connected to the main flow path 10 by a pipe 61 for introducing pressure upstream of the adjusting means 30 and a pipe 62 for introducing pressure downstream of the adjusting means 30. Yes. As the differential pressure detecting means 60, a differential pressure switch, a differential pressure sensor, or the like is used. Here, the type and structure of the differential pressure detection means are not limited to the present embodiment.
[0013]
Next, FIG. 3 shows an example of a static characteristic diagram of the detected flow rate using the first flow rate detection means 40 and the second flow rate detection means 50. FIG. 3 is a characteristic diagram in which the gas velocity is obtained from the detected time and the flow rate (L / sec) is obtained from the gas velocity. The flow rate (actual flow rate) that actually flows is set on the horizontal axis, and the flow rate (detected flow rate) detected by the flow rate detection means is set on the vertical axis. In FIG. 3, the detected flow rate of the first flow rate detecting means and the detected flow rate of the second flow rate detecting means that overlap each other actually overlap each other without any gap. In FIG. 3, for the sake of explanation, a gap is provided.
Here, since the first flow rate detecting means 40 provided in the main flow channel 10 having a large flow channel area is for detecting a large flow rate, a small flow rate cannot be detected. As shown in the example of FIG. 3, the flow rate Q1 becomes a detection lower limit when the first flow rate detection means 40 is used. Note that the flow rate Qmax is the detection upper limit of the first flow rate detection means 40.
Further, since the second flow rate detection means 50 provided in the sub flow channel 20 having a small flow channel area is for detecting a small flow rate, a large flow rate cannot be detected. As shown in FIG. 3, the flow rate Q <b> 4 becomes the detection upper limit of the second flow rate detection means 50.
Further, the flow rate Q5 is between the flow rate Q4 (the detection upper limit of the second flow rate detection means 50) and the flow rate Qmax (the detection upper limit of the first flow rate detection means 40), and is a gas flow rate that can be flowed only through the sub-channel 20. Is the upper limit.
[0014]
FIG. 4 shows the control characteristics of the adjusting means 30. Between the detection lower limit Q1 of the first flow rate detection means 40 and the detection upper limit Q4 of the second flow rate detection means 50, the flow rate Q2 (lower limit flow rate setting value) and the flow rate Q3 (upper limit value) satisfying the relationship of Q1 <Q2 <Q3 <Q4. Set the flow rate setting value. The adjusting means 30 is closed until the flow rate gradually increases from 0 and reaches Q3 (upper limit flow set value), and when the flow rate exceeds Q3 (upper limit flow set value), the adjustment means 30 is turned off. Open control. Then, when the flow rate gradually decreases from a state larger than Q3 (upper limit flow set value) and the flow rate decreases to Q2 (lower limit flow set value), the adjusting means 30 is closed. Thus, by providing the control characteristic of the adjusting means 30 with hysteresis, hunting that repeatedly closes and opens can be avoided, and the control can be stabilized.
[0015]
Next, FIG. 5 shows an example of a configuration diagram of the control means 100.
The control unit 100 is configured around the CPU 110 and is connected to each circuit and element through a bus 115.
The storage means includes a ROM 140 and a RAM 130, and is connected to the CPU 110 via a bus 115. The control program is stored in the ROM 140, and the RAM 130 temporarily stores the processing result of the CPU 110 and the like. Here, although EPROM, EEPROM, FlashROM, etc. are used for ROM140, it is not limited to this. Moreover, although DRAM, SRAM, etc. are used for RAM130, it is not limited to this. Further, the ROM 140 and the RAM 130 may be inside the CPU 110.
The power supply 120 supplies power to the circuits and elements in the control means 100, and also transmits and receives receivers 41, 42, 51, 52, step motor 31, LCD display 81, LED 82, shut-off electromagnetic valve 71, alarm buzzer 91. Also supply power to.
[0016]
The switching circuit 310 is connected to the CPU 110 via the bus 115 and switches the input / output switch 312. The input / output switch 312 transmits an ultrasonic wave from the first transmitter / receiver (upstream) 41 and receives the ultrasonic wave from the second transmitter / receiver (downstream) 42, and receives an ultrasonic wave from the second transmitter / receiver (downstream) 42. The operation is switched between the transmission and the reception by the first transmission receiver (upstream) 41.
Similarly, the switching circuit 330 is connected to the CPU 110 via the bus 115 and switches the input / output switch 332. The input / output switch 332 transmits an ultrasonic wave from the third transmission receiver (upstream) 51 and receives the ultrasonic wave from the fourth transmission receiver (downstream) 52, and receives an ultrasonic wave from the fourth transmission receiver (downstream) 52. The operation of transmitting and receiving at the third transmission receiver (upstream) 51 is switched.
The output circuit 320 is connected to the CPU 110 via the bus 115 and transmits a transmission signal to one transmission receiver via the input / output switch 312. The input circuit 210 is connected to the CPU 110 via the bus 115 and transmits a signal received by the other transmitter / receiver to the CPU 110.
Similarly, the output circuit 340 is connected to the CPU 110 via the bus 115 and transmits a transmission signal to one transmission receiver via the input / output switch 332. The input circuit 220 is connected to the CPU 110 via the bus 115 and transmits a signal received by the other transmitter / receiver to the CPU 110.
[0017]
The input circuit 230 is connected to the CPU 110 via the bus 115 and transmits the operation state of the input switch 200 to the CPU 110. The input switch 200 is provided in the gas meter, and is used at the time of returning from the abnormality treatment or the like when switching the display of the accumulated amount of gas or requesting the execution of self-diagnosis. The self-diagnosis may be activated by determining the state of the input switch 200, or may be activated periodically regardless of the state of the input switch 200. It does not limit about the starting method of self-diagnosis.
The input circuit 240 is connected to the CPU 110 via the bus 115 and transmits the output voltage of the differential pressure sensor 63 to the CPU 110.
[0018]
The output circuit 350 is connected to the CPU 110 via the bus 115 and converts an output signal from the CPU 110 into a drive signal for the step motor 31. The step motor 31 closes or opens the main flow path based on the drive signal from the control means 100.
The output circuit 360 is connected to the CPU 110 via the bus 115 and converts an output signal from the CPU 110 into a display signal of the LCD display 81. Based on the display signal from the control means 100, the LCD display 81 displays the integrated amount of gas on the display portion. The LCD display 81 displays the content of the abnormality when an abnormality is detected.
The output circuit 370 is connected to the CPU 110 via the bus 115 and converts an output signal from the CPU 110 into a drive signal for the LED 82. The LED 82 displays the result of self-diagnosis of the control unit 100 based on the drive signal from the control unit 100. For example, it lights up when it is normal, and blinks when it is abnormal.
The output circuit 380 is connected to the CPU 110 via the bus 115 and converts an output signal from the CPU 110 into a drive signal for the gas cutoff electromagnetic valve 71. The gas shut-off solenoid valve shuts off the gas based on a drive signal from the control means 100 when an abnormality is detected.
The output circuit 390 is connected to the CPU 110 via the bus 115 and converts an output signal from the CPU 110 into a drive signal for the alarm buzzer 91. The alarm buzzer 91 emits an alarm sound based on the drive signal from the control means 100 when an abnormality is detected.
[0019]
Next, an abnormality detection processing procedure will be described with reference to the flowchart of FIG.
FIG. 6 shows the entire abnormality detection process. The process of this flowchart is executed every predetermined time (for example, every 2 sec).
First, in step S10, it is determined whether there is a return request. Here, the return request is, for example, that after the gas is shut off or the like as a result of the abnormality determination by the control means 100, the operator repairs the abnormal part and requests the gas supply again. For example, if the gas meter is provided with a return switch (such as the input switch 200) and there is a return request (Yes), the process proceeds to step S20. When there is no return request (No), the process proceeds to step S40, and each abnormality detection process such as detection of opening abnormality and detection of closing abnormality is executed, and the process ends. Each abnormality detection process will be described in [First Embodiment] to [Fourth Embodiment].
In step S20, the detection results and the like of each abnormality detection process are cleared (for example, the abnormality time is cleared, the number of abnormalities is cleared, etc.), and the abnormality detection result is initialized. Then, the process proceeds to step S30, where the gas is shut off or the abnormality display or alarm is canceled to return from the abnormality treatment state, and the process is terminated.
[0020]
[First Embodiment]
Next, the first embodiment will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, an abnormal opening of the adjusting means 30 is detected by monitoring the differential pressure before and after the adjusting means during the opening control of the adjusting means 30.
When the flow path is normally opened by the adjusting means 30, almost no differential pressure is generated between before and after (upstream and downstream) of the adjusting means 30. However, when the flow path is not normally opened by the adjusting means 30 (completely closed state or partially open state), the flow rate of gas used by the equipment or the like increases, and the upstream side of the adjusting means 30 (gas When the flow rate on the downstream side (facility side using the gas) is larger than the flow rate on the supply side (for example, when the use flow rate is higher than the flow rate that can be supplied via the sub-flow path 20), The pressure on the downstream side is lower than the pressure, and a differential pressure is generated.
[0021]
FIG. 7 shows an example in which it is determined whether or not the differential pressure detected by the differential pressure detecting means (pressure before adjusting means−pressure after adjusting means) is equal to or greater than a predetermined value. This determination result is referred to in abnormality detection. The first differential pressure P1 (for example, 10 Pa) and the second differential pressure P2 (predetermined value, for example, 15 Pa) are provided so as to satisfy the relationship of P1 <P2. Until the detected differential pressure gradually increases and reaches the second differential pressure P2 (predetermined value), it is determined that the differential pressure condition is not satisfied, and the detected differential pressure exceeds the second differential pressure P2 (predetermined value) Therefore, it is determined that the differential pressure condition is satisfied. Then, when the detected differential pressure gradually decreases from a state where it exceeds the second differential pressure P2 (predetermined value) and decreases to the first differential pressure P1, it is determined that the differential pressure condition is not satisfied. In this way, by giving hysteresis to the differential pressure condition, it is possible to avoid hunting for abnormality detection.
[0022]
Next, an example of a procedure for detecting an open-side abnormality of the adjusting means 30 by differential pressure will be described using the flowchart of FIG. 8 is executed from step S40 shown in FIG.
First, in step S130, it is determined whether or not the adjustment means 30 is being controlled to be opened (whether an open control signal is being output). When control is not being performed to the open side (No), the process proceeds to step S145b, the abnormal time is cleared, and the process ends. When the control is being performed to the open side (Yes), the process proceeds to step S140. The abnormal time is used to prevent false detection.
Next, in step S140, it is determined whether or not a differential pressure condition is satisfied (whether or not the differential pressure is a predetermined value or more). When it is established (Yes), the process proceeds to step S145a and the abnormal time is counted. If not established (No), the process proceeds to step S145b, the abnormal time is cleared, and the process is terminated.
In step S150, it is determined whether or not an abnormal time for preventing erroneous detection has continued for a first predetermined period. If it is not continued (No), the process is terminated. When it continues (Yes), it progresses to step S155 and drive-controls the step motor 31 to the open side again. In step S160, the abnormal time is cleared and the number of abnormal times is counted. Furthermore, it progresses to step S165 and it is determined whether the abnormality frequency is more than predetermined number. If it is equal to or greater than the predetermined number of times (Yes), it is determined that the open side abnormality of the adjusting means 30 has been confirmed, and the process proceeds to step S170 to operate the gas shut-off solenoid valve 71 to shut off the gas or to operate the LCD 81 and LED 82. Then, it is displayed that the opening side is abnormal, or the alarm buzzer 91 is operated to generate an alarm. If it is not greater than or equal to the predetermined number (No), the process is terminated.
[0023]
In the first embodiment, it is detected whether or not the adjustment means 30 is normally controlled to open when the equipment or the like requests supply of a large amount of gas. Since the differential pressure detected by the differential pressure detection means 60 includes a pulsation component, it is preferable to use a corrected differential pressure obtained by correcting the differential pressure detected by the differential pressure detection means 60. For the correction process in this case, for example, a moving average process for averaging the past n detected differential pressures is used. Here, various methods can be used for the correction process.
[0024]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the opening abnormality of the adjusting means 30 is detected by monitoring the ratio of the detected flow rate values detected by the first flow rate detecting means 40 and the second flow rate detecting means 50 during the opening control of the adjusting means 30. To do. In the second embodiment, the differential pressure detection means 60 may be omitted.
As shown in FIG. 12, when the flow path is normally opened by the adjusting means 30, the gas flows through the main flow path 10 and the sub flow path 20. In this case, the ratio of the first detected flow value 201 of the first flow rate detection means 40 and the second detected flow value 202 of the second flow rate detection means 50 (second detected flow value 202 / first detected flow value 201 ) Is almost a predetermined ratio (determined by the structure of the gas meter and the like, a fixed ratio specific to each model of gas meter) regardless of the amount of gas used. However, when the flow path is not normally opened by the adjusting means 30 (completely closed state or partially opened state), the ratio of the detected flow rate value changes depending on the amount of gas used. At this time, when the flow path is not normally opened by the adjusting means 30, the value of the first detected flow rate value 201 is small, so that the ratio of the detected flow rate value is larger than that when the flow is normally opened. Become. In this abnormality detection process, both the first and second flow rate detection means are operated.
[0025]
Next, an example of a procedure for detecting an open-side abnormality of the adjusting means 30 based on the ratio of the detected flow rate value will be described using the flowchart of FIG. The process of the flowchart of FIG. 9 is executed from step S40 shown in FIG.
First, in step S230, it is determined whether or not the adjusting means 30 is being controlled to open (whether or not an open control signal is being output). When control is not being performed to the open side (No), the process proceeds to step S245b, the abnormal time is cleared, and the process ends. When the control is being performed to the open side (Yes), the process proceeds to step S235. The abnormal time is used to prevent false detection.
Next, in step S235, it is confirmed that the detected gas flow rate (for example, the first detected flow rate value 201 of the first flow rate detection means 40) can detect an abnormality more reliably by a first predetermined flow rate range (experiment or the like). The flow rate range, for example, the flow rate range from Q1 to Qmax in FIG. The first predetermined flow rate range includes the shape of the gas meter, the maximum flow rate at which the gas can flow, the detectable flow rate of the first flow rate detection means 40 and the second flow rate detection means 50, the opening of the adjustment means 30 and the sub flow channel. An optimal flow rate range is set from experimental data based on an area ratio of 20 or the like. When it is not the first predetermined flow rate range (No), the process proceeds to step S245b, the abnormal time is cleared, and the process is terminated. When it is in the first predetermined flow rate range (Yes), the process proceeds to step S240.
Next, in step S240, the ratio of the detected flow rate values detected by each of the first flow rate detecting means 40 and the second flow rate detecting means 50 (second detected flow rate value 202 / first detected flow rate value 201) is obtained. Predetermined ratio range (a ratio range in which it has been confirmed by experiments or the like that an abnormality can be detected more reliably. For example, when the adjusting means 30 is normally opened and the gas flow rate is 40 L / sec, the first detected flow rate value If 201 is 40 L / sec and the second detected flow rate value 202 is 10 L / sec, whether the ratio is 0.25 or more and 0.2 or less and 0.3 or less is set as the first predetermined ratio range) Determine whether. The first predetermined ratio range includes the shape of the gas meter, the maximum flow rate at which the gas can flow, the detectable flow rate of the first flow rate detection means 40 and the second flow rate detection means 50, the opening of the adjustment means 30 and the sub flow channel. An optimal ratio range is set from experimental data based on an area ratio of 20, and the like. When it is not the first predetermined ratio range (No), the process proceeds to step S245a and the abnormal time is counted. When it is in the first predetermined ratio range (Yes), the process proceeds to step S245b, the abnormal time is cleared, and the process is terminated.
In step S250, it is determined whether or not an abnormal time for preventing erroneous detection has continued for a second predetermined period. If it is not continued (No), the process is terminated. When it continues (Yes), it progresses to step S255 and drive-controls the step motor 31 to the open side again. In step S260, the abnormal time is cleared and the number of abnormal times is counted. Furthermore, it progresses to step S265 and it is determined whether the abnormality frequency is more than predetermined number. If it is equal to or greater than the predetermined number of times (Yes), it is determined that the open side abnormality of the adjusting means 30 has been confirmed, and the process proceeds to step S270 to operate the gas shut-off solenoid valve 71 to shut off the gas or to operate the LCD 81 and LED 82. Then, it is displayed that the opening side is abnormal, or the alarm buzzer 91 is operated to generate an alarm. If it is not greater than or equal to the predetermined number (No), the process is terminated.
[0026]
In the second embodiment, it is detected whether or not the adjusting means 30 is normally controlled to be opened when the equipment or the like requests supply of a large amount of gas. Since the detected flow rate values of the first and second flow rate detecting means include pulsation components, the first corrected flow rate value obtained by correcting the detected flow rate value detected by the first flow rate detecting means 40, and the second It is preferable to use the second corrected flow rate value obtained by correcting the detected flow rate value detected by the flow rate detecting means 50. For the correction process in this case, for example, a moving average process that averages the detected flow rate values in the past n times is used. Here, various methods can be used for the correction process.
[0027]
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, the closing abnormality of the adjusting means 30 is detected by monitoring the ratio of the detected flow rate values detected by the first flow rate detecting means 40 and the second flow rate detecting means 50 during the closing control of the adjusting means 30. To do. In the third embodiment, the differential pressure detection means may be omitted.
As shown in FIG. 13, when the flow path is normally closed by the adjusting means 30, no gas flows through the adjusting means 30, and gas flows only through the sub-flow path 20. The ratio between the third detected flow rate value 203 and the fourth detected flow rate value 204 of the second flow rate detecting means 50 (fourth detected flow rate value 204 / third detected flow rate value 203) is independent of the amount of gas used. The ratio becomes almost a predetermined ratio (approximately 1.0). However, when the flow path is not normally closed by the adjusting means 30 (completely open state or partially open state), the gas flows through the adjusting means 30, so that the detected flow rate value depends on the amount of gas used. The ratio changes. At this time, if the flow path is not normally closed by the adjusting means 30, the value of the fourth detected flow rate value 204 is small, so that the ratio of the detected flow rate value is small compared to the case where the flow rate is normally closed. Become. In this abnormality detection process, both the first and second flow rate detection means are operated.
[0028]
Next, an example of a procedure for detecting the closed side abnormality of the adjusting means 30 based on the ratio of the detected flow rate value will be described using the flowchart of FIG. The process of the flowchart of FIG. 10 is executed from step S40 shown in FIG.
First, in step S330, it is determined whether or not the adjustment means 30 is being controlled to be closed (whether or not a closing control signal is being output). When the control is not being performed to the closed side (No), the process proceeds to step S345b, the abnormal time is cleared, and the process is terminated. When the control is being performed to the close side (Yes), the process proceeds to step S335. The abnormal time is used to prevent false detection.
Next, in step S335, the detected gas flow rate (for example, the fourth detection flow rate value 204 of the second flow rate detection unit 50) is changed to the second predetermined flow rate range (the first flow rate detection unit 40 and the second flow rate detection unit 50). It is determined whether it is a flow rate range that can be detected by both, for example, a range of the flow rate Q1 or more and the flow rate Q4 or less in FIG. This second predetermined flow rate range is the optimum flow rate range based on experimental data based on the shape of the gas meter, the maximum flow rate at which gas can flow, the flow rate detectable by the first flow rate detection means 40 and the second flow rate detection means 50, and the like. Is set. When it is not the second predetermined flow rate range (No), the process proceeds to step S345b, the abnormal time is cleared, and the process is terminated. When it is in the second predetermined flow rate range (Yes), the process proceeds to step S340.
Next, in step S340, the ratio of the detected flow rate values detected by each of the first flow rate detecting means 40 and the second flow rate detecting means 50 (fourth detected flow rate value 204 / third detected flow rate value 203) is obtained. Predetermined ratio range (a ratio range in which it has been confirmed by experiments or the like that an abnormality can be detected more reliably. For example, when the adjusting means 30 is normally closed and controlled and the gas flow rate is 10 L / sec, the third detected flow rate value If 203 is 10 L / sec and the fourth detected flow rate value 204 is 10 L / sec, 0.9 or more and 1.1 or less are set as the second predetermined ratio range centering on the ratio 1.0) Determine whether. When it is not in the second predetermined ratio range (No), the process proceeds to step S345a and the abnormal time is counted. When it is in the second predetermined ratio range (Yes), the process proceeds to step S345b, the abnormal time is cleared, and the process is terminated.
In step S350, it is determined whether or not the abnormal time for preventing erroneous detection has continued for a third predetermined period. If it is not continued (No), the process is terminated. When continuing (Yes), it progresses to step S355 and drive-controls the step motor 31 to a close side again. In step S360, the abnormal time is cleared and the number of abnormal times is counted. Furthermore, it progresses to step S365 and it is determined whether the frequency | count of abnormality is more than predetermined number. If it is equal to or greater than the predetermined number of times (Yes), it is determined that the closing side abnormality of the adjusting means 30 has been confirmed, and the process proceeds to step S370 where the gas cutoff electromagnetic valve 71 is operated to shut off the gas, or the LCD 81 and the LED 82 are operated. Then, it is displayed that the opening side is abnormal, or the alarm buzzer 91 is operated to generate an alarm. If it is not greater than or equal to the predetermined number (No), the process is terminated.
[0029]
In the third embodiment, it is detected whether or not the adjusting means 30 is normally controlled to be closed when the facility or the like requests supply of a small amount of gas. Since the detected flow rate values of the first and second flow rate detecting means include pulsation components, the first corrected flow rate value obtained by correcting the detected flow rate value detected by the first flow rate detecting means 40, and the second It is preferable to use the second corrected flow rate value obtained by correcting the detected flow rate value detected by the flow rate detecting means 50. For the correction process in this case, for example, a moving average process that averages the detected flow rate values in the past n times is used. Here, various methods can be used for the correction process.
[0030]
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. In the fourth embodiment, the closing abnormality of the adjusting unit 30 is detected by monitoring the difference between the detected flow rate values detected by the first flow rate detecting unit 40 and the second flow rate detecting unit 50 during the closing control of the adjusting unit 30. To do. In the fourth embodiment, the differential pressure detection means may be omitted.
As shown in FIG. 13, when the flow path is normally closed by the adjusting means 30, no gas flows through the adjusting means 30, and gas flows only through the sub-flow path 20. The difference between the third detected flow rate value 203 and the fourth detected flow rate value 204 of the second flow rate detecting means 50 (third detected flow rate value 203−fourth detected flow rate value 204) is independent of the amount of gas used. The flow rate is almost predetermined (almost “0”). However, when the flow path is not normally closed by the adjusting means 30 (completely open state or partially open state), the gas flows through the adjusting means 30, so that the detected flow rate value depends on the amount of gas used. The difference changes. At this time, if the flow path is not normally closed by the adjusting means 30, the value of the fourth detected flow rate value 204 is small, so that the difference in the detected flow rate value is larger than when the flow rate is normally closed. Become. In this abnormality detection process, both the first and second flow rate detection means are operated.
[0031]
Next, an example of a procedure for detecting the closed side abnormality of the adjusting means 30 based on the difference in the detected flow rate value will be described using the flowchart of FIG. The process of the flowchart of FIG. 11 is executed from step S40 shown in FIG.
First, in step S430, it is determined whether or not the adjusting means 30 is being controlled to be closed (whether or not a closing control signal is being output). When the control is not being performed to the closed side (No), the process proceeds to step S445b, the abnormal time is cleared, and the process ends. When the control is being performed to the close side (Yes), the process proceeds to step S435. The abnormal time is used to prevent false detection.
Next, in step S435, the detected gas flow rate (for example, the fourth detected flow rate value 204 of the second flow rate detection unit 50) is set to a third predetermined flow rate range (the first flow rate detection unit 40 and the second flow rate detection unit 50). It is determined whether it is a flow rate range that can be detected by both, for example, a range of the flow rate Q1 or more and the flow rate Q4 or less in FIG. This third predetermined flow rate range is the optimum flow rate range based on experimental data based on the shape of the gas meter, the maximum flow rate at which gas can flow, the flow rate detectable by the first flow rate detection means 40 and the second flow rate detection means 50, and the like. Is set. When it is not the third predetermined flow rate range (No), the process proceeds to step S445b, the abnormal time is cleared, and the process is terminated. When it is in the third predetermined flow rate range (Yes), the process proceeds to step S440.
Next, in step S440, the difference between the detected flow values detected by the first flow rate detecting means 40 and the second flow rate detecting means 50 (third detected flow value 203−fourth detected flow value 204) is obtained. Predetermined flow rate range (a flow rate range in which it has been confirmed that an abnormality can be detected more reliably by experiments or the like. For example, when the control unit 30 is normally closed and the gas flow rate is 10 L / sec, the third detected flow rate value When 203 is 10 L / sec and the fourth detected flow rate value 204 is 10 L / sec, the range from −0.5 L / sec to 0.5 L / sec is the fourth predetermined flow rate range with the flow rate of 0 L / sec as the center. Set). When it is not the fourth predetermined flow rate range (No), the process proceeds to step S445a and the abnormal time is counted. When it is in the fourth predetermined flow rate range (Yes), the process proceeds to step S445b, the abnormal time is cleared, and the process is terminated.
In step S450, it is determined whether or not an abnormal time for preventing erroneous detection has continued for a fourth predetermined period. If it is not continued (No), the process is terminated. When it continues (Yes), it progresses to step S455 and drive-controls the step motor 31 to a close side again. In step S460, the abnormal time is cleared and the number of abnormal times is counted. Furthermore, it progresses to step S465 and it is determined whether the frequency | count of abnormality is more than predetermined number. If it is equal to or greater than the predetermined number of times (Yes), it is determined that the closing side abnormality of the adjusting means 30 has been confirmed, and the process proceeds to step S470 to operate the gas shut-off solenoid valve 71 to shut off the gas or to operate the LCD 81 and LED 82. Then, it is displayed that the opening side is abnormal, or the alarm buzzer 91 is operated to generate an alarm. If it is not greater than or equal to the predetermined number (No), the process is terminated.
[0032]
In the fourth embodiment, it is detected whether or not the adjusting means 30 is normally controlled to be closed when the facility or the like requests supply of a small amount of gas. Since the detected flow rate values of the first and second flow rate detecting means include pulsation components, the first corrected flow rate value obtained by correcting the detected flow rate value detected by the first flow rate detecting means 40, and the second It is preferable to use the second corrected flow rate value obtained by correcting the detected flow rate value detected by the flow rate detecting means 50. For the correction process in this case, for example, a moving average process that averages the detected flow rate values in the past n times is used. Here, various methods can be used for the correction process.
[0033]
Next, a method for driving and controlling the adjusting means 30 again when an abnormality is detected will be described.
The number of driving steps when detecting the abnormality and driving the step motor 31 to the open side or the close side again is the total number of steps for moving the adjusting means 30 from the fully closed position to the fully open position, or from the fully open position to the fully closed position. It may be driven, or it may be driven by several steps (for example, 1 or 2 steps). Alternatively, the number of steps corresponding to the number of abnormal times may be set, and the number of steps that differ for each number of abnormal times may be driven. Various methods can be used as a method of determining the abnormality and driving the step motor 31 again.
The “abnormal time” and “abnormal number of times” described in the first embodiment to the fourth embodiment are preferably set for each abnormality detection process.
[0034]
The configuration of the gas meter of the present invention is not limited to FIG. 2 shown in the present embodiment.
The flow rate detection means 40 and 50 and the adjustment means 30 are not limited to the ultrasonic transmission / reception unit and step motor shown in the present embodiment. Further, the structure of the adjusting means 30 is not limited to FIG. 2 shown in the present embodiment.
The detected flow rate characteristics using the flow rate detecting means 40 and 50 and the control characteristics of the adjusting means 30 are not limited to those shown in FIGS. 3 and 4 described in the present embodiment.
The structure of the control means 100 is not limited to FIG. 5 shown in the present embodiment.
The procedure for detecting an abnormality is not limited to the flowcharts of FIGS. 6 to 11 shown in the present embodiment.
The shut-off means 70, the display means 80, and the alarm means 90 are not limited to the shut-off electromagnetic valve 71, the LCD display 81, the LED 82, and the alarm buzzer 91 shown in the present embodiment.
The above (≧), the following (≦), less than (<), etc. may or may not contain an equal sign.
[0035]
【Effect of the invention】
As explained above, if the gas meter according to any one of claims 1 to 6 is used, a gas meter capable of detecting an abnormality of the adjusting means can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a gas meter.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a gas meter.
FIG. 3 is an example of a static characteristic diagram of a flow rate detected by a flow rate detection unit.
FIG. 4 is an example of control characteristics of the adjusting means 30;
5 is an example of a configuration diagram of a control unit 100. FIG.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of an abnormality detection processing procedure;
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of determination of a differential pressure condition state.
FIG. 8 is a flowchart showing an example of a procedure for detecting an open-side abnormality based on a differential pressure.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a procedure for detecting an open-side abnormality based on a flow rate ratio.
FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a procedure for detecting a closed-side abnormality based on a flow rate ratio.
FIG. 11 is a flowchart showing an example of a procedure for detecting a closed side abnormality based on a difference in flow rate.
FIG. 12 is a diagram showing the flow of gas during the opening control of the adjusting means 30.
FIG. 13 is a diagram showing a gas flow during the closing control of the adjusting means 30. FIG.
[Explanation of symbols]
10 Main flow path
20 Subchannel
30 Adjustment means
40 First flow rate detecting means
50 Second flow rate detection means
60 Differential pressure detection means
70 Blocking means
80 Display means
90 Alarm means
100 Control means

Claims

A main flow path provided with adjusting means for adjusting the opening amount of the flow path and first flow rate detection means;
A bypass passage provided with second flow rate detection means, bypassing the adjustment means of the main flow path;
In gas meter and a control means for controlling the adjusting means,
The first flow rate detection means is provided in a junction portion that is a portion that is not bypassed in the sub flow channel in the main flow channel,
Wherein, when in said adjusting means opening control, and the flow rate detected value of the first flow rate detecting means, wherein the detected flow value of the second flow rate detecting means, the ratio of the first predetermined ratio range If not, it detects the open side abnormality of said adjusting means,
A gas meter characterized by that.

A main flow path provided with adjusting means for adjusting the opening amount of the flow path and first flow rate detection means;
A bypass passage provided with second flow rate detection means, bypassing the adjustment means of the main flow path;
In gas meter and a control means for controlling the adjusting means,
The first flow rate detection means is provided in a junction portion that is a portion that is not bypassed in the sub flow channel in the main flow channel,
Wherein, when the adjustment means and closing control, the flow rate detected value of the first flow rate detecting means, wherein the detected flow value of the second flow rate detecting means, the ratio of the second predetermined ratio range If not, it detects the closing side abnormality of the adjusting means,
A gas meter characterized by that.

A main flow path provided with adjusting means for adjusting the opening amount of the flow path and first flow rate detection means;
A bypass passage provided with second flow rate detection means, bypassing the adjustment means of the main flow path;
In gas meter and a control means for controlling the adjusting means,
The first flow rate detection means is provided in a junction portion that is a portion that is not bypassed in the sub flow channel in the main flow channel,
Said control means, said adjusting means when it is closing control, the detected flow rate value of the first flow rate detecting means, when the difference between the detected flow rate value, the second flow rate detecting means is not within the predetermined flow range , detects the closing side abnormality of the adjusting means,
A gas meter characterized by that.

The gas meter according to any one of claims 1 to 3 ,
Wherein, when detecting an open side abnormal or closed-side abnormality of the adjustment means, again opening control or closed control said adjustment means,
A gas meter characterized by that.

It is a gas meter as described in any one of Claims 1-4 ,
Wherein the control means, breaking means of the gas or abnormality display means, or has a warning means, if the abnormally predetermined count detection, to block the gas using the blocking means, or abnormal by using the display means displays or executes an abnormality treatment for issuing an alarm by using the warning means,
A gas meter characterized by that.