JPH02203220A - 感震器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、地震等の振動を感知して０Ｎ−ＯＦＦ信号を
出力して都市ガス・プロパンガス或いは石油等の流体燃
料の閉止弁を作動させる安全装置に使用される感震器に
関するものである。

〔従来の技術〕

この種感震器としては、例えば昭和６２年特許願第２８
８８９９号番昭和６８年特許願第１６８８３１号及び同
第８０２０１２号などの明細書及び図面に記載されたよ
うなものが提唱されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、慣性子として水銀の如き導電液体を用い
た場合には地震による水平方向の振動加速度として代用
する０、８秒乃至０７秒の周期の正弦波形の加速度に対
して、所定のＯＮ　−ＯＦＦ信号を発生する加速度値の
領域が決められており、一方周期が０．２秒以下の短い
振動加速度でそのガル値としては前記の領域を超える外
乱振動を印加した場合、この外乱振動は最初に大きなガ
ル値で前記の領域を超えているのでその周期に同期した
０Ｎ−ＯＦＦ出力信号を出力するが、これは前述の地震
を代用する０、８秒乃至０．７秒の周期の時の０Ｎ−Ｏ
ＦＦ出力信号とはＯＮ時間及びＯＦＦ時間の長さの絶対
値が違うためにマイクロコンピュータで明確に地震と外
乱振動とを識別出来るのであるが、減衰して行く過程で
導電液体が単振動以外の迂回運動を長時間に亘って継続
する場合があり、これがあたかも動作状態として前記マ
イコンに誤判定させるという問題があった。

〔問題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本発明は慣性子としての
導電液体の受は皿となる密閉容器の内部底面の形状を球
形としかつ電極を放射状に設ける事によって前記の外乱
振動によって惹起された往復運動をそのガル値が減衰し
て行く過程で応動領域より小さくなった時にも迂回運動
する事なく振子が減衰して止まるのに似た軌跡を受は皿
上で画くように加振方向とほぼ一致した方向の振動で減
衰して行くように構成し、地震の代用特性とする周期の
信号と、外乱振動の周期で発生する信号とをマイコンで
明確に区別出来るようにしたものである。

〔作　用〕 本発明は上述したように導電液体の受は皿である容器の
底面の形状を球の一部分とし、さらにその中央部分から
外方に向って放射状に容器と電気的に絶縁して設けられ
た放射状の電極が設けられ、通常の静止した姿勢では前
記導電液体である慣性子は球形に近いが若干上下方向が
左右の直径より小さい形状で容器の中央に位置しておシ
、前記放射状の電極とは開離している。水平方向の振動
が加えられるとその方向に振子の如く受皿上で転勤し加
速度の値に従って振巾が増加又は減少し応動閾値を超え
ると電極と接触し０Ｎ−ＯＦＦ信号を出力するようにな
るが電極等の形状が放射状であるため電極に接触しても
加振方向以外へ迂回する運動は阻止される。従って周期
にほぼ一致したＯＮ−〇ＦＦ信号を発生するから予めマ
イコンによってＯＮ時間とＯＦＦ時間を定めておく事に
より外乱振動と地震とを区別する事が明確に出来る。

〔実施例〕

第１図に示す如く鉄板を絞シ加工等の方法により作られ
た受は皿である容器１は、その底部に水銀などの導電液
体６が球面の中央に静止時には定置しており、この球面
状をなす底面ＩＡ及びほぼ垂直の壁面ＩＢと開口端部Ｉ
Ｃから構成されている。蓋板２は比較的厚肉の鉄板の中
央に孔２人を穿ったドーナツ状の形であや、その孔２人
にはガラス・セラミックス等電気絶縁性の充填材８によ
り例えば鉄・ニッケル合金製の導電ピン４がハーメチッ
クシールして固着されている。蓋板２と前記容器１とは
その接合面をリングブロジェクシ首ン溶接の如き方法で
固着され一個の密閉容器を構成しているが、これは非酸
化性雰囲気例えばヘリウムとかアルゴン等の不活性ガス
或いは水素ガス等の還元性ガス又はこれらのガスの２種
類以上から成る混合ガスの雰囲気中で行なわれる。導電
ピン４の密閉容器内に突出している下端部４Ａには鉄又
は鉄とニッケルとの合金などの材料からなる放射状の図
示の如き羽根状の接触片を有するｗＬ、極６が固着され
ている。電極６は第２図にその平面形状を示す如く中央
部分６Ｔの周囲に８個の接触片６Ａ乃至６Ｈが平面から
見た時面積が小さくなるよう例えば薄い金属板の中央部
分６Ｔに対して接触片を直角に曲げて作られている。導
電液体５の量と接触片の内側を結ぶ包路線を想定した時
、その直径との関係において、接触片の数は必ず膚も８
個に限られる事はなく最小８個でも可能である。即ちこ
の電極としての役目をなす接触片６Ａ乃至６Ｈは若しこ
の図の様な放射状でなく円環状であると仮定すれば、水
平方向の振動に対して導電液体５がその内側に沿って回
転運動して所望の０Ｎ−ＯＦＦ信号を発しない事を防止
する等のためであり、応動領域ガル値を超える各々周期
の振動に必ず同期した振子のような運動をなして０Ｎ−
ＯＦＦの電気信号を得られるよう迂回運動を防止する電
極の形状であればこの宥施例に限定するものではない。

またこの実施例では通常導電液体５が容器１の底面の中
央に静止される時にはＯＦＦの状態即ち常開形の接点形
式であるが、使用目的によっては常閉形の感震器、例え
ば昭和５９年公開特許公報第２２８１２８号に示される
如き中央に細長く垂下している電極が導電液体と静止状
頗で常に接触しているものにも適用出来る。

容器１の内部に収納される電極６の接触片間の広さと導
電液体５の大きさと容器の底面の球の半径の大きさとの
関連によって、慣性子としての導電液体５が転動して外
方へ移動するのに必要な水平方向の加速度に応動する閾
値は決定されるが、との応動閾値以上の加速度が加えら
れた時には導電液体５によって電１ｉ６の接触片６紡至
６■と容器１との間は電気的に短絡される。即ち導電ピ
ン４と密閉容器を構成する蓋板２及び容器との間は地震
の如き振動加速度が加えられると０Ｎ−ＯＦＦ出力信号
を得る。地震の波形は広範囲の周期を持った波形である
が、通常代用特性として０．８秒乃至０．７秒の周期の
正弦波形を印加する。この実施例の感震器の応動閾値の
領域を１００ガル乃至１５０ガルと仮定した場合、この
応動領域以上の正弦波形で周期を０．７秒、０．５秒、
０．８秒に設定して感震器の出力信号を示すと第８図の
曲線Ａ、Ｂ、Ｃ！の如くそれぞれ０Ｎ−ＯＦＦ償号信号
る。尚、周期０．７秒の応動閾値に比較して周期０．５
秒のものは小さく、更に周期０．８秒の応動閾値はそれ
より低くなるという特性があシ、０．８秒の周期の闇値
が１００ガル程度であると０．５秒のものは１８５ガル
、周期０．７秒の闇値は１４５ガル程度の相違がある。

マイクロコンピュータによりＯＮ時間が４０ミリ秒以上
でＯＦＦ時間が５０ミリ秒以上である如き０Ｎ−ＯＦＦ
信号が８秒間以内で５サイクル以上あれば地震が発生し
たと判定するというように条件設定をした場合、前記曲
線Ａ、Ｂ、０によって表わされるＯＮ　−ＯＦ　Ｆ信号
はその条件に合致するのでマイコンは地震発生の指令を
出力してガス等の遮断弁を閉止する等の安全装置を作動
せしめる。

しかし、この感震器の設置場所が例えば都市ガスのメー
タであると、このガスメータは通常屋外に設置されてい
るためこの附近を通る人が体や手に持っている物品を不
用意にガスメータに当てたり、又は子供がボール投げ遊
びをしていて、外れたボールがたまたまガスメータに衝
突する等の事を考慮しておかねばならない。この場合、
ガス配管の支持方法で固定金具の支持点の間隔寸法等の
相違により多少の差はあるものの通常０．１秒前後の周
期でほぼ正弦波形の１０００ガル程度の振動加速度が実
験により認められた。感震器の動作闇値が１００ガルに
設定されている場合、当然Ｗ＆震器は０１秒前後の周期
に同期した０Ｎ−ＯＦＦ信号が出力されるがＯＮ時間及
びＯＦＦ時間それぞれ２０ミリ秒乃至３０ミリ秒である
のでマイコンは地震の判定をしない。しかし振動加速度
が減衰して閾値以下の領域になった場合には、導電液体
が慣性によって機械的摩擦損失の少ない液体であるため
、従来の容器のように中央に凹部が存在していた９球以
外の円錐形であったりすると受は皿上で半径方向以外の
迂回運動をおこして不安定な０Ｎ−ＯＦＦ信号を発生す
る。これは第３図の曲線りにて示す如くランダムである
が一応マイコンの地震判定基準であるＯＮ時間が４０ｔ
！ｊ秒以上でＯＦＦ時間が５０Ｅり秒以上という信号に
当該し、しかも３秒間内に５サイクル発生すれば地震以
外の原因による外乱で誤動作して非常に迷惑が掛る。

而して、本発明の要旨による導電液体５の受は皿として
の容器１の底面の形状を球面にしかつ電極６の接触子６
Ａ乃至６■を放射状になした事により振子の運動と同じ
ような軌跡で導電液体５の運動を規制する事が可能とな
り、従来極めて不可解であった導電液体５の慣性子とし
ての迂回運動による被害を未然に防止出来る事となυ、
外乱振動が減衰する過程で導電液体は単に振巾が小さく
なって行くのみであるから、ＯＦＦ時間は別としてもＯ
Ｎ時間が振動の周期から求められる以上に長い信号は発
生しないように出来た。

〔発明の効果〕

以上種々述べた如く、本発明の感震器は、水銀の如き導
電液体の容器の受は皿部分を球面にするとともに、電極
を常時ＯＦＦ形の場合は放射状にかつ下方に鉤形の接触
部を具備したものとし、又常時ＯＮの場合は中心部に細
いＷｔ極を設けるとともに容器の内部外周近傍に受は皿
と同電位にある放射状の壁面との相互作用効果により外
乱振動の減衰時の慣性子の迂回運動を防止し周期に一致
した往復運動を確立化し、単純明解な構造でもって地震
とその他ノイズ振動との区別をＯＮ　−ＯＦＦ信号によ
って確実にマイコンに判定させ得る安価な感震器を得る
事が出来る秀れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る縦断面図、第２図は第１
図の一部分を示す平面図、第３図は感震器の出力信号を
説明する為の特性図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・容　器、　　　　ｌ
Ａ・・・・・・・・・底　面、１Ｂ・・・・・・・・・
・・・・・・壁　面、　　　　ＩＣ・・・・・・・・・
開　口　端、２・・・・・・・・・・・・・・・蓋　板
、　　　　８・・・・・・・・・絶縁充填材、４・・・
・・・・・・・・・・・・導電ピン、　　　５・・・・
・・・・・導電液体、６・・・・・・・・・・・・・・
・！！！　　極。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 球面状の底面及びほぼ垂直な壁面から成る導電体で作ら
   れた容器、その開口端部には導電ピンを電気的に絶縁固
   定した蓋板を接合して構成した密閉容器中に導電液体及
   びこれを汚損せしめないような不活性ガス等を封入し、
   かつ前記導電ピンの密閉容器内の下端部には前記容器と
   電気的に絶縁状態でその半径方向に沿って中心部より放
   射状にかつ下方に鉤形の接触部を具備した３個以上の接
   触片からなる電極又は常時ＯＮ形の場合は中心に細い電
   極を設けた事を特徴とする感震器。