JP4534262B2 - Gas shut-off device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波を用いて配管内を流れる各種媒体、例えば各種都市ガスあるいはLPGガス等流量を検出し、その媒体使用量を正確に計測し媒体使用量及びその使用状態が安全か否かを監視するガス遮断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種のガス遮断装置は、例えば特開平9−21667号公報に示されるように図3の構成になっていた。図3は従来のガス遮断装置のブロック図を示す。
【0003】
図3において、1は流体管路、2は第1振動子で、超音波を送受信し流体管路1の上流側に設置される。3は第2振動子で、超音波を送受信し流体管路1の下流側に対向して取り付けられている。4は送信回路で、第1振動子2へ超音波信号を送信し、5は増幅回路で、第2振動子3で受信した信号を増幅する。
【0004】
6は比較回路で、増幅された信号と基準信号とを比較する。8は計時手段で、超音波の発信から受信迄の時間をタイマカウンタで計測する。7は計測回路で、送信回路4から計時手段8迄を含む。
【0005】
9は流量演算手段で、計時手段8による超音波伝搬時間に応じて管路の大きさ、流れの状態を考慮して流量値を求める。10は周期可変手段で、流量演算手段9の値によって測定周期の変更を行う。11は計測開始手段で、周期可変手段10の値に応じて送信回路への信号送出タイミングを調節する。
【0006】
12は計測終了手段で、流量演算手段9の演算終了を検出する。13は電圧制御手段で、計測終了手段12に同期して計測回路11の電圧を低下させ、又計測開始手段11による計測開始と同期して計測回路7の電圧を復帰させる。
【0007】
次に従来例の構成の動作を説明する。都市ガス、LPガス等の媒体ガスの流れる流体管路1内において、計測開始手段11により送信回路4からバースト信号が送出され、第1振動子2で発信された超音波信号は流体管路1の流れの中を伝搬し、第2振動子3で受信され、更に増幅回路5と比較回路6で信号処理され発信から受信までの時間を計時手段8で測定する。
【0008】
流量が大きい時は計時サンプリングを速くして誤差を小さくする必要があり、又流量が小さい時、或いは流量零の時は計測サンプリングを遅くしてもほとんど誤差にならない。よって流量演算手段9の値に応じて計測間隔を変更する。流量演算手段9の値が小さい時周期可変手段10で計測時間の間隔を大きくし、流量演算手段9の値が大きくなるのに伴って計測時間の間隔を小さくする。又計測と計測との間には計測回路7の電圧を低減する。
【0009】
流量演算手段9によって流量計測を終了すると計測終了手段12に信号送出し電圧制御手段13で電圧を下げるか、零にする。計測開始手段11によって計測開始前に電圧制御手段12により計測回路8の電圧を元に復帰させる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、ガス遮断装置を設置した以降、計測回路7や第1振動子2、或いは第2振動子3の計時変化によりガス器具が未使用時の流量値即ち流量零もしくは所定流量範囲内(この範囲内を流量零と定義する)からずれた場合の対処方法が明確ではなかった。
【0011】
本発明は上記課題を解決するもので、ガス遮断装置設置以降、都市ガスやLPGガス等の使用がない場合、即ちガス器具を未使用時の流量を正確に計測し、ガス媒体使用量及びその使用状態が安全か否かを監視するガス遮断装置を提供することを目的としたものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で検出した流速より流量値に換算する流量演算手段と、流量演算手段で換算された流量値を補正する為の流量補正値を記憶する流量補正手段と、前記流量演算手段で求めた流量値が異常使用量か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定した時媒体流路を遮断する遮断手段と、時間をカウントするタイマ手段と、前記タイマ手段の時間カウントにより所定時間経過すると、前記遮断手段で前記媒体流路を閉じ、前記流速検出手段で流速を検出し換算した流量値を仮の流量補正値として一時記憶する流量補正一時記憶手段とからなり、前記遮断手段で前記媒体流路を開いて前記流速検出手段で流速を検出して前記流量演算手段で換算した流量値を前記流量補正一時記憶手段で記憶された前記仮の流量補正値で補正して所定流量範囲内に入れば前記仮の流量補正値を新流量補正値として前記流量補正手段に記憶するようにしたものである。
【0013】
このことにより、ガス遮断装置設置以降定期的にガス器具未使用時のガス流量、即ち流量零状態を正確に計測でき、間違ってガス器具を使用したと判断し積算し続けるのを防止でき、かつガスの使用状態を監視するのに正確な使用量を計測し監視できる。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明は上記目的を達成するため、媒体内の信号伝搬時間を計測し流速を検出する流速検出手段と、前記流速検出手段で検出した流速より流量値に換算する流量演算手段と、流量演算手段で換算された流量値を補正する為の流量補正値を記憶する流量補正手段と、前記流量演算手段で求めた流量値が異常使用量か否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段で異常と判定した時媒体流路を遮断する遮断手段と、時間をカウントするタイマ手段と、前記タイマ手段の時間カウントにより所定時間経過すると、前記遮断手段で前記媒体流路を閉じ、前記流速検出手段で流速を検出し換算した流量値を仮の流量補正値として一時記憶する流量補正一時記憶手段とからなり、前記遮断手段で前記媒体流路を開いて前記流速検出手段で流速を検出して前記流量演算手段で換算した流量値を前記流量補正一時記憶手段で記憶された前記仮の流量補正値で補正して所定流量範囲内に入れば前記仮の流量補正値を新流量補正値として前記流量補正手段に記憶するようにしたものである。
【0015】
したがって、ガス遮断装置設置以降時間カウントするタイマ手段が所定時間経過したら、遮断手段により流路を閉じた状態として、流速検出手段で流速検知し流量換算しこの値を仮の流量補正値として一時記憶し、次に遮断手段を駆動し流路を開け又流速検出手段により流速検知し流量値を求めその流量値を一時記憶した仮の流量補正値で補正しその結果流量値が流量零もしくは所定流量範囲内に入っていれば新流量補正値として流量補正手段に記憶するので、以降流量演算手段で求められた流量値は流量補正値で補正されるので器具停止時常に流量零もしくは所定流量範囲内(流量零とする)となり正確に流量計測を行え、間違って器具停止であるのに使用流量ありとして積算するのを防げ、更に利用者のガス使用状態を正確な流量計測で監視できる。
【0016】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図1及び図2を参照して説明する。なお図1、図2において、図3と同一機能を有する構成要素に関しては同一番号を付して説明する。
【0017】
(実施例1)
図1は本発明の実施例1のガス遮断装置で、14は流速検出手段で、都市ガス或いはLPG等のガス媒体の流路1に対向設置された上流側振動子2、下流側振動子3間で超音波信号を一方から他方に発信しその伝搬時間より使用ガスの流速を検出する。流速検出手段14の一例として次の様な方法がある。
【0018】
即ち、流速検出手段14は、切替手段15と、送信手段16と、受信手段17と、繰返手段18と、伝搬時間計測手段19とからなる。
【0019】
送信手段16と受信手段17とは切替手段15に接続され、切替手段15はまず送信手段16を上流側振動子2に、受信手段17を下流側振動子3に接続し、次は送信手段16を下流側振動子3に、受信手段17を上流側振動子2に接続するというように交互に送信手段16と受信手段17の接続先を切り替える。
【0020】
繰返手段18は切替手段15により上流側振動子2に送信手段16を、一方下流側振動子3に受信手段17を接続した時、送信手段16から発信された超音波信号は上流側振動子2より流路1を経て下流側振動子3から受信手段17で受信されるが、超音波信号の送信から受信迄を繰り返し行い、更に伝搬時間計測手段19でその間の信号伝搬時間を計測する動作を繰り返し行う。
【0021】
伝搬時間計測手段19は超音波信号の送信から受信までの時間を計測し累積する。
【0022】
次に、切替手段15により上流側振動子2に受信手段17を、下流側振動子3に送信手段16が接続され、前述の動作を繰り返し行う。
【0023】
伝搬時間計測手段19は最初受信し求めた伝搬時間と、次に切替手段15により切り替えた後計測した信号伝搬時間とから伝搬時間差を求める。
【0024】
20は流速演算手段で、求めた伝搬時間より流速を求める。
【0025】
21は流量演算手段で、流速演算手段21で求めた流速値より使用している媒体量、即ちガス流量を換算し求める。
【0026】
22は異常判定手段で、流量演算手段21で求めたガス使用量から異常な使用状態かどうかを判定する。
【0027】
例えば、ストーブ等の使用器具へガスを供給するホースが何らかの原因で外れた時、発生する異常な大流量を監視するための合計流量遮断値や、器具の通常使用する最大使用時間よりはるかに長く使用された場合に対応した使用時間の制限時間を規定した使用時間遮断テーブルが異常判定手段22に格納され、それに該当する異常がないか監視する。
【0028】
23が遮断手段で、異常判定手段22から異常と判定された時遮断信号が出力されガス流路1を遮断する。24はタイマ手段で、時間カウントを行い所定時間経過したら定期的に流路1を閉じ新流量補正値を計測を行う信号を出力する。
【0029】
25は流量補正手段で、タイマ手段24から所定時間経過した信号を入力すると遮断手段23で流路1を閉じ流速検出手段14で流速を検出し流量演算手段21で求めた流量値を流量零時の流量補正値として記憶する。
【0030】
26は報知手段で、異常判定手段22でガスの使用状態が異常と判定し、遮断手段23を駆動した場合遮断状態や遮断内容を液晶表示素子等に表示すると共にガスの安全監視を行っているセンタに電話回線などで通報する。
【0031】
次に上記構成の動作を説明する。ガス遮断装置設置時、ガス器具の使用がない時流速検出手段14で検出した流速値より流量演算手段21で換算した流量値は零或いは所定流量範囲内(例えば±1.5L/h未満)である。
【0032】
流量零となるように予め流量補正値を計測し流量零或いは所定流量範囲内となるように流量補正手段25に記憶させ、流量演算手段21で換算した流量値を流量補正値で補正している。
【0033】
ここでガスの未使用時とは例えば流量演算手段21でガス器具使用時その使用流量を登録するが、全く未登録の時器具の使用が無いと判定する。
【0034】
しかし長期的に使用するに従って種々の環境条件、温度や湿度等の影響により器具未使用時の流量値が流量零あるいは所定流量範囲内とならずあたかも何らかのガス器具を使用しているかの流量値を示し、流量零状態或いは所定流量範囲(例えば±1.5L/h未満)より逸脱する。
【0035】
従って予め求めていた流量補正値よりずれる場合がある。そこでタイマ手段24で時間カウントし下記のような方法で新流量補正値を求め所定流量範囲内と入る様に定期的に新流量補正値の更新を行う。
【0036】
即ちタイマ手段24で時間カウントし所定時間経過したら、流量補正手段25に新流量補正値を計測する信号出力を行う。
【0037】
タイマ手段24は温度等の環境条件による経時変化を考慮し適切な時間を設定する。所定時間経過後、器具停止状態で流路1に設置した流量検出手段14で流速検知し流量演算手段21で流量値に換算し所定流量範囲内の流量値として検出されていたのに所定流量範囲より逸脱する流量値が検出され始めたり、或いは経時変化等により初期の流量零時の流量補正値からズレ幅より次第に大きくなっている場合がある。
【0038】
そこで、遮断手段23を駆動し流路1を遮断する。流量補正手段25は遮断手段26より流路1が遮断され、かつ新流量補正値計測状態に入る。遮断手段23で流路1を閉じるので新流量補正値は器具が使用されない、完全に流量がない状態で計測される。
【0039】
次に、流速検出手段14により流速が検出され、流量演算手段21で流量値に換算される。ここで流速検出手段14の一例の動作を説明する。
【0040】
流路(ガス配管)1内で、斜向設置された上流側振動子2、および下流側振動子3との間で超音波信号を送受信する。切替手段15により上流側振動子2に送信手段16が接続され、一方受信手段17に下流側振動子3が接続され、送信手段16から発信された信号を上流側振動子2から下流側振動子3を介し受信する。
【0041】
この動作を繰返手段18で設定された回数だけ行う、いわゆるシングアラウンド系を構成する。送信手段16より発射された超音波信号を受信手段17が受信する迄の伝搬時間を累積し、その時間を伝搬時間計測手段19で求める。
【0042】
次に、切替手段15は下流側振動子3に送信手段16を接続し上流側振動子2に受信手段17を接続する。
【0043】
送信手段16より超音波信号を出力し下流側振動子3を介し流路1を経て上流側振動子2に接続された受信手段17で信号受信する。
【0044】
前述同様に繰返手段18で設定された回数だけ行う。送信手段16より発射された超音波信号を受信手段17が受信する迄の伝搬時間を伝搬時間計測手段19で累積し求め、更に上流から下流へ超音波信号を発射した時の伝搬時間と、下流から上流へ発射した時の伝搬時間とから伝搬時間差を求める。
【0045】
流速演算手段21は伝搬時間計測手段19で求めた伝搬時間を流速値Vに換算し、次に流量演算手段21で流速値Vを流量値Qに換算する。図1でAはガス媒体の流れる方向を示す。
【0046】
通常、器具を使用している時は伝播時間差を生じ、流量は次のように求められる。流速V、流路断面積S、信号伝播距離L、信号伝播方向とガス流れ方向との角度θ、上流振動子2から下流振動子3への超音波信号伝播時間t1、下流振動子3から上流振動子2への信号伝播時間t2とすると流量値Q(L/h)は、下式となる。
【0047】
Q=V×S=(L/(2COSθ))×(1/t1−1/t2)×S
上式で求められた流量値は、本来器具停止時伝搬時間差が零となり結果流量零となるはずが、或いは所定流量範囲内の流量(例えば±1.5L/h未満)となるはずが、温度等の環境要因によりずれてくる。そして本来の流量零或いは所定流量範囲より逸脱する。
【0048】
そこで、遮断手段23を駆動し流路1を閉じた状態で流速検出手段14により流速を求め上式で流量値に換算する。
【0049】
この流量値を新流量補正値として流量補正手段25に記憶する。以降この記憶した流量補正値を用いて流量演算手段21で流量換算時に補正する。即ち、遮断手段23を駆動し流路1を開けガス器具が通常通り使用される状態で、流速検出手段14で流速を検出し流量演算手段21で換算した流量値を流量補正手段25に記憶した新流量補正値で補正(補正値の符号は±があり、加算補正又減算補正がある)する。
【0050】
結果、器具停止時の流量値は流量零或いは所定流量範囲内(流量零範囲と定義する)に入り、器具使用時も正確に流量計測ができる。流量補正値は流量零時の零点補正値(零点オフセット値)として更新され、常に流量零となるように調整される。
【0051】
ガス器具未使用時、ずれて検出された微少流量をあたかも器具が使用されていると間違ってガス使用量積算されたり、又ガスが漏れているとして間違って警告表示されることがなく極めて流量計測精度が向上し安全性、使い勝手が向上する。
【0052】
このようにしてガス遮断装置設置以降タイマ手段27で定期的に流量零状態に調節するように流量補正値を求め更新し設定できるので、ガス器具使用状態の監視において間違って異常な大流量と後判定し合計流量遮断としたり、又使用時間遮断の制限時間を決定する際のガス流量の計測を間違って行い異なる制限時間を設定されることなく正確に異常判定手段24でガスの使用状態を監視できる。
【0053】
(実施例2)
図2は本発明の実施例2のガス遮断装置である。図2において、図1、及び図3と同一機能を有する構成要素には同一番号を付し説明は省略する。
【0054】
図2で、27は流量補正一時記憶手段で、タイマ手段24より所定時間経過すると器具停止時の流量値を求めるための信号が出力され、遮断手段23を駆動し流路1を閉じ、流速検出手段14により流速を検出し流量演算手段21で換算した流量値を仮の流量補正値として一時記憶し、その後遮断手段23を駆動し流路1を開け流速検出手段14で流速を検出し流量演算手段21で流量換算し更に換算した流量値を一時記憶した流量補正値で補正し流量零或いは所定流量範囲内に入ったのを確認したら流量補正手段25に出力し新流量補正値として格納する。
【0055】
次に上記構成の動作を説明する。ガス遮断装置設置時、ガス器具の使用がない時流速検出手段14で検出した流速値より流量演算手段21で換算した流量値は零或いは所定流量範囲内(例えば±1.5L/h未満)である。
【0056】
流量零となるように予め流量補正値を計測し流量零或いは所定流量範囲内となるように流量補正手段25に記憶させ、流量演算手段21で換算した流量値を流量補正値で補正している。
【0057】
ここで、ガスの未使用時とは例えば流量演算手段21でガス器具使用時その使用流量を登録するが、全く未登録の時器具の使用が無いと判定する。
【0058】
しかし長期的に使用するに従って種々の環境条件、温度や湿度等の影響により器具未使用時の流量値が流量零あるいは所定流量範囲内とならずあたかも何らかのガス器具を使用しているかの流量値を示し、流量零状態或いは所定流量範囲(例えば±1.5L/h未満)より逸脱する。従って予め求めていた流量補正値よりずれる場合がある。
【0059】
そこでタイマ手段24で時間カウントし下記のような方法で新流量補正値を求め所定流量範囲内と入る様に定期的に新流量補正値の更新を行う。
【0060】
即ちタイマ手段24で時間カウントし所定時間経過したら、流量補正手段25、及び流量補正一時記憶手段27に新流量補正値を計測する信号出力を行う。タイマ手段24は温度等の環境条件による経時変化を考慮し適切な時間を設定する。
【0061】
所定時間経過後、器具停止状態で流路1に設置した流量検出手段14で流速検知し流量演算手段21で流量値に換算し所定流量範囲内の流量値として検出されていたのに所定流量範囲より逸脱する流量値が検出され始めたり、或いは経時変化等により初期の流量零時の流量補正値からズレ幅より次第に大きくなっている場合がある。
【0062】
そこで、遮断手段23を駆動し流路1を遮断し閉じる。流量補正手段25及び流量補正一時記憶手段27はタイマ手段24が時間カウントし所定時間経過すると新流量補正値計測状態に入る。
【0063】
新流量補正値計測時、遮断手段23で流路1を閉じ器具が使用されない、かつ完全に流量がない状態で流速検出手段14により流速が検出され、流量演算手段21で流量値に換算され新流量補正値が計測される。
【0064】
ここで流速検出手段14の一例の動作を説明する。
【0065】
流路(ガス配管)1内で、斜向設置された上流側振動子2、および下流側振動子3との間で超音波信号を送受信する。
【0066】
切替手段15により上流側振動子2に送信手段16が接続され、一方受信手段17に下流側振動子3が接続され、送信手段16から発信された信号を上流側振動子2から下流側振動子3を介し受信する。
【0067】
この動作を繰返手段18で設定された回数だけ行う。いわゆるシングアラウンド系を構成する。送信手段16より発射された超音波信号を受信手段17が受信する迄の伝搬時間を累積し、その時間を伝搬時間計測手段19で求める。
【0068】
次に、切替手段15は下流側振動子3に送信手段16を接続し上流側振動子2に受信手段17を接続する。送信手段16より超音波信号を出力し下流側振動子3を介し流路1を経て上流側振動子2に接続された受信手段17で信号受信する。前述同様に繰返手段18で設定された回数だけ行う。
【0069】
送信手段16より発射された超音波信号を受信手段17が受信する迄の伝搬時間を伝搬時間計測手段19で累積し求め、更に上流から下流へ超音波信号を発射した時の伝搬時間と、下流から上流へ発射した時の伝搬時間とから伝搬時間差を求める。
【0070】
流速演算手段21は伝搬時間計測手段19で求めた伝搬時間を流速値Vに換算し、次に流量演算手段21で流速値Vを流量値Qに換算する。図2でAはガス媒体の流れる方向を示す。
【0071】
通常、器具を使用している時は伝播時間差を生じ、流量は次のように求められる。流速V、流路断面積S、信号伝播距離L、信号伝播方向とガス流れ方向との角度θ、上流振動子2から下流振動子3への超音波信号伝播時間t1、下流振動子3から上流振動子2への信号伝播時間t2とすると流量値Q(L/h)は、下式となる。
【0072】
Q=V×S=(L/(2COSθ))×(1/t1−1/t2)×S
上式で求められた流量値は、本来器具停止時伝搬時間差が零となり結果流量零となるはずが、或いは所定流量範囲内の流量(例えば±1.5L/h未満)となるはずが、温度等の環境要因によりずれてくる。そして本来の流量零或いは所定流量範囲より逸脱する。
【0073】
そこで、遮断手段23を駆動し流路1を閉じた状態で流速検出手段14により流速を求め上式で流量値に換算する。この流量値を仮の流量補正値として流量補正一時記憶手段27に記憶する。
【0074】
次に、遮断手段23を駆動し流路1を開ける。そして流速検出手段14により流速を検出し流量演算手段21で流量値に換算し更に流量補正一時記憶手段27に記憶した仮の流量補正値で補正し流量零或いは所定流量範囲内に入るか確認する。
【0075】
即ち、新流量補正値を求めるために遮断手段23を駆動し流路1を閉じた状態で流速及び流量を求めたが、誤ってこの最中にガス器具を使用された場合間違った流量値を計測し流量補正値として記憶されるのを防ぐためこのように一度仮の流量補正値として記憶し、再度流路1を開け流速検出手段14で流速検出し流量値を求め仮の流量補正値で補正し正確に流量零状態になるのを確認する。
【0076】
そして、結果流量零状態或いは所定流量範囲内(例えば±1.5L/h未満)に入るのを確認した以降この記憶した流量補正値を用いて流量演算手段21で流量換算時に補正する。即ち、通常通りガス器具を使用できる状態において、流速検出手段14で流速を検出し流量演算手段21で換算した流量値が所定流量範囲内に入るのを確認し流量補正一時記憶手段27に記憶した流量補正値を新流量補正値として流量補正手段25に記憶する(補正値の符号は±があり、加算補正又減算補正がある)し、以降この補正値を使用する。
【0077】
結果、器具停止時の流量値は流量零或いは所定流量範囲内(流量零範囲と定義する)に入り、器具使用時も正確に流量計測ができる。流量補正値は流量零時の零点補正値(零点オフセット値)として更新され、常に流量零となるように調整される。
【0078】
ガス器具未使用時、ずれて検出された微少流量をあたかも器具が使用されていると間違ってガス使用量積算されたり、又ガスが漏れているとして間違って警告表示されることがなく極めて流量計測精度が向上し安全性、使い勝手が向上する。
【0079】
このようにしてガス遮断装置設置以降タイマ手段27で定期的に流量零状態に調節するように流量補正値を求め更新し設定できるので、ガス器具使用状態の監視において間違って異常な大流量と誤判定し合計流量遮断としたり、又使用時間遮断の制限時間を決定する際のガス流量の計測を間違って行い異なる制限時間を設定されることなく正確に異常判定手段24でガスの使用状態を監視できる。
【0080】
【発明の効果】
以上の説明から明らかのように本発明によれば、正確にガスの使用状態を監視でき、安全性の向上、使い勝手が向上面などで優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1のガス遮断装置の制御ブロック図
【図2】 本発明の実施例2のガス遮断装置の制御ブロック図
【図3】 従来のガス遮断装置の制御ブロック図
【符号の説明】
14 流速検出手段
21 流量演算手段
22 異常判定手段
23 遮断手段
24 タイマ手段
25 流量補正手段
27 流量補正一時記憶手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention detects the flow rate of various media flowing in the pipe using ultrasonic waves, such as various city gas or LPG gas, and accurately measures the amount of the medium used to check whether the amount of the medium used and the state of use are safe. The present invention relates to a gas shut-off device for monitoring.
[0002]
[Prior art]
A conventional gas shut-off device of this type has the configuration shown in FIG. 3 as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-21667. FIG. 3 shows a block diagram of a conventional gas shut-off device.
[0003]
In FIG. 3,
[0004]
A
[0005]
Reference numeral 9 denotes a flow rate calculation means, which obtains a flow rate value in consideration of the size of the pipeline and the flow state according to the ultrasonic propagation time by the time measuring means 8.
[0006]
[0007]
Next, the operation of the configuration of the conventional example will be described. In the
[0008]
When the flow rate is large, it is necessary to reduce the error by increasing the time sampling, and when the flow rate is low or when the flow rate is zero, there is almost no error even if the measurement sampling is delayed. Therefore, the measurement interval is changed according to the value of the flow rate calculation means 9. The time interval variable means 10 with a small value of the flow rate calculation means 9 increases the measurement time interval, and as the value of the flow rate calculation means 9 increases, the measurement time interval is reduced. Further, the voltage of the measuring circuit 7 is reduced between the measurements.
[0009]
When the flow rate measurement means 9 finishes the flow rate measurement, a signal is sent to the measurement end means 12 and the voltage control means 13 lowers the voltage or makes it zero. The
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional configuration, after the gas shut-off device is installed, the flow rate value when the gas appliance is not in use, that is, the flow rate is zero or the predetermined flow rate due to the time change of the measurement circuit 7, the
[0011]
The present invention solves the above-mentioned problems, and after installation of the gas shut-off device, when no city gas or LPG gas is used, that is, the flow rate when the gas appliance is not used is accurately measured. An object of the present invention is to provide a gas shut-off device that monitors whether or not the use state is safe.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the present invention provides a flow rate detection unit that measures a signal propagation time in a medium and detects a flow rate, a flow rate calculation unit that converts a flow rate detected by the flow rate detection unit to a flow rate value , and a flow rate calculation A flow rate correction means for storing a flow rate correction value for correcting the flow rate value converted by the means, an abnormality determination means for determining whether or not the flow value obtained by the flow rate calculation means is an abnormal usage amount, and the abnormality determination A means for shutting off the medium flow path when it is determined to be abnormal by the means, a timer means for counting the time, and when a predetermined time has elapsed by the time count of the timer means, the shutting means closes the medium flow path, and the flow velocity becomes the flow rate value detected flow rate converted by the detection means and a flow rate correction temporary storage means for storing temporarily the flow rate correction values of the provisional, the flow rate in the flow rate detecting means by said blocking means to open said medium channel Inspection Then, if the flow rate value converted by the flow rate calculation means is corrected by the temporary flow rate correction value stored in the flow rate correction temporary storage means and falls within a predetermined flow rate range, the temporary flow rate correction value is converted into a new flow rate correction value. Is stored in the flow rate correction means .
[0013]
This makes it possible to accurately measure the gas flow rate when the gas appliance is not used periodically after installation of the gas shut-off device, that is, zero flow rate, to prevent the erroneous determination that the gas appliance was used, and to continue to accumulate, and Accurate usage can be measured and monitored to monitor gas usage.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In order to achieve the above object, the present invention achieves the above-mentioned object by measuring a signal propagation time in a medium and detecting a flow rate, a flow rate calculating unit for converting the flow rate detected by the flow rate detecting unit into a flow rate value , and a flow rate calculating unit. The flow rate correction means for storing the flow rate correction value for correcting the flow rate value converted in
[0015]
Therefore, if the timer means for counting time after the gas shutoff device installed predetermined time elapses, as the closed state of the flow path by blocking means, and the flow rate detected by the flow rate detecting means flow rate conversion temporarily this value as the temporary flow rate correction value Then, the blocking means is driven to open the flow path, the flow velocity is detected by the flow velocity detecting means, the flow rate value is obtained, and the flow rate value is corrected with the temporarily stored temporary flow rate correction value. As a result, the flow rate value is zero or predetermined. If it is within the flow rate range, it is stored in the flow rate correction means as a new flow rate correction value. Therefore, the flow rate value obtained by the flow rate calculation means is corrected with the flow rate correction value. The flow rate can be accurately measured within the range (zero flow rate), and it is possible to prevent the accumulation of the used flow rate even if the instrument is stopped by mistake, and the user's gas usage status can be accurately measured. It can be seen.
[0016]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. In FIG. 1 and FIG. 2, components having the same functions as those in FIG.
[0017]
Example 1
FIG. 1 shows a gas shut-off device according to a first embodiment of the present invention.
[0018]
That is, the flow
[0019]
The transmission means 16 and the reception means 17 are connected to the switching means 15. The switching means 15 first connects the transmission means 16 to the
[0020]
When the repeating
[0021]
The propagation time measuring means 19 measures and accumulates the time from transmission to reception of the ultrasonic signal.
[0022]
Next, the receiving means 17 is connected to the
[0023]
The propagation time measuring means 19 obtains a propagation time difference from the propagation time first received and obtained and the signal propagation time measured after being switched by the switching means 15 next.
[0024]
[0025]
[0026]
[0027]
For example, when the hose that supplies gas to a device such as a stove is disconnected for some reason, it is much longer than the total flow cut-off value for monitoring the abnormally large flow rate that occurs or the maximum normal use time of the device. A usage time cut-off table that defines a usage time limit corresponding to the usage time is stored in the abnormality determination means 22 and monitored for abnormalities corresponding thereto.
[0028]
[0029]
[0030]
26 is a notification means, and when the abnormality determining means 22 determines that the gas use state is abnormal and the shut-off means 23 is driven, the shut-off state and the content of the shut-off are displayed on the liquid crystal display element and the safety monitoring of the gas is performed. Report to the center via telephone line.
[0031]
Next, the operation of the above configuration will be described. When the gas shut-off device is installed, when the gas appliance is not used, the flow rate value converted by the flow rate calculation means 21 from the flow rate value detected by the flow rate detection means 14 is zero or within a predetermined flow rate range (for example, less than ± 1.5 L / h). is there.
[0032]
The flow rate correction value is measured in advance so that the flow rate becomes zero and stored in the flow
[0033]
Here, when the gas is not used, for example, the flow rate calculating means 21 registers the flow rate when the gas appliance is used, but when the gas appliance is not registered, it is determined that the appliance is not used.
[0034]
However, as the product is used over a long period of time, the flow rate value when the instrument is not in use is zero or within the specified flow range due to the influence of various environmental conditions, temperature, humidity, etc. The flow rate is zero or deviates from a predetermined flow rate range (for example, less than ± 1.5 L / h).
[0035]
Therefore, it may deviate from the flow rate correction value obtained in advance. Therefore, the timer means 24 counts the time, obtains a new flow rate correction value by the following method, and periodically updates the new flow rate correction value so as to enter the predetermined flow rate range.
[0036]
That is, when the
[0037]
The timer means 24 sets an appropriate time in consideration of changes over time due to environmental conditions such as temperature. After a predetermined time has elapsed, the flow rate is detected by the flow rate detection means 14 installed in the
[0038]
Therefore, the blocking means 23 is driven to block the
[0039]
Next, the flow velocity is detected by the
[0040]
In the flow path (gas pipe) 1, an ultrasonic signal is transmitted and received between the
[0041]
A so-called sing-around system is configured in which this operation is performed the number of times set by the repeating
[0042]
Next, the switching means 15 connects the transmitting means 16 to the
[0043]
An ultrasonic signal is output from the transmitting means 16 and received by the receiving means 17 connected to the
[0044]
As described above, the number of times set by the repeating
[0045]
The flow velocity calculating means 21 converts the propagation time obtained by the propagation time measuring means 19 into a flow velocity value V, and then the flow velocity calculating means 21 converts the flow velocity value V into a flow value Q. In FIG. 1, A indicates the direction in which the gas medium flows.
[0046]
Usually, when using an instrument, a propagation time difference is generated, and the flow rate is obtained as follows. Flow velocity V, channel cross-sectional area S, signal propagation distance L, angle θ between signal propagation direction and gas flow direction, ultrasonic signal propagation time t1 from
[0047]
Q = V × S = (L / (2COSθ)) × (1 / t1-1 / t2) × S
The flow rate value calculated by the above formula should be zero, because the difference in propagation time when the instrument is stopped should be zero, and the result should be zero, or the flow rate within the specified flow range (for example, less than ± 1.5 L / h). It shifts by environmental factors such as. And it deviates from the original flow rate zero or a predetermined flow rate range.
[0048]
Therefore, the flow rate is calculated by the flow
[0049]
This flow rate value is stored in the flow rate correction means 25 as a new flow rate correction value. Thereafter, the flow rate calculation means 21 uses the stored flow rate correction value to correct the flow rate. That is, the flow rate value detected by the flow
[0050]
As a result, the flow rate value when the appliance is stopped enters a flow rate of zero or within a predetermined flow range (defined as a flow rate zero range), and the flow rate can be accurately measured even when the appliance is used. The flow rate correction value is updated as a zero point correction value (zero point offset value) when the flow rate is zero, and is adjusted so that the flow rate is always zero.
[0051]
When the gas appliance is not in use, the minute flow rate detected when it is shifted is measured as if the appliance is being used. Accuracy is improved and safety and usability are improved.
[0052]
In this way, the flow rate correction value can be obtained and updated and set so that the timer means 27 periodically adjusts the flow rate to zero after the gas shut-off device is installed. Judgment is made to shut off the total flow rate, or the gas flow rate is measured incorrectly when determining the time limit for shutting down the use time, and the gas use state is accurately monitored by the abnormality determination means 24 without setting a different time limit. it can.
[0053]
(Example 2)
FIG. 2 shows a gas cutoff device according to
[0054]
In FIG. 2,
[0055]
Next, the operation of the above configuration will be described. When the gas shut-off device is installed, when the gas appliance is not used, the flow rate value converted by the flow rate calculation means 21 from the flow rate value detected by the flow rate detection means 14 is zero or within a predetermined flow rate range (for example, less than ± 1.5 L / h). is there.
[0056]
The flow rate correction value is measured in advance so that the flow rate becomes zero and stored in the flow
[0057]
Here, when the gas is not used, for example, the flow rate calculating means 21 registers the use flow rate when the gas appliance is used, but when the gas appliance is not registered, it is determined that the appliance is not used.
[0058]
However, as the product is used over a long period of time, the flow rate value when the instrument is not in use is zero or within the specified flow range due to the influence of various environmental conditions, temperature, humidity, etc. The flow rate is zero or deviates from a predetermined flow rate range (for example, less than ± 1.5 L / h). Therefore, it may deviate from the flow rate correction value obtained in advance.
[0059]
Therefore, the timer means 24 counts the time, obtains a new flow rate correction value by the following method, and periodically updates the new flow rate correction value so as to enter the predetermined flow rate range.
[0060]
That is, when the
[0061]
After a predetermined time has elapsed, the flow rate is detected by the flow rate detection means 14 installed in the
[0062]
Therefore, the blocking means 23 is driven to block and close the
[0063]
At the time of measuring the new flow rate correction value, the flow rate is detected by the flow
[0064]
Here, an example of the operation of the flow velocity detection means 14 will be described.
[0065]
In the flow path (gas pipe) 1, an ultrasonic signal is transmitted and received between the
[0066]
The transmission means 16 is connected to the
[0067]
This operation is performed the number of times set by the repeating
[0068]
Next, the switching means 15 connects the transmitting means 16 to the
[0069]
The propagation time until the reception means 17 receives the ultrasonic signal emitted from the transmission means 16 is accumulated by the propagation time measurement means 19, and further the propagation time when the ultrasonic signal is emitted from the upstream to the downstream, and the downstream The difference in propagation time is obtained from the propagation time when fired upstream from.
[0070]
The flow velocity calculating means 21 converts the propagation time obtained by the propagation time measuring means 19 into a flow velocity value V, and then the flow velocity calculating means 21 converts the flow velocity value V into a flow value Q. In FIG. 2, A indicates the direction in which the gas medium flows.
[0071]
Usually, when using an instrument, a propagation time difference is generated, and the flow rate is obtained as follows. Flow velocity V, channel cross-sectional area S, signal propagation distance L, angle θ between signal propagation direction and gas flow direction, ultrasonic signal propagation time t1 from
[0072]
Q = V × S = (L / (2COSθ)) × (1 / t1-1 / t2) × S
The flow rate value calculated by the above formula should be zero, because the difference in propagation time when the instrument is stopped should be zero, and the result should be zero, or the flow rate within the specified flow range (for example, less than ± 1.5 L / h). It shifts by environmental factors such as. And it deviates from the original flow rate zero or a predetermined flow rate range.
[0073]
Therefore, the flow rate is calculated by the flow
[0074]
Next, the blocking means 23 is driven to open the
[0075]
That is, in order to obtain a new flow rate correction value, the blocking means 23 is driven and the flow velocity and flow rate are obtained with the
[0076]
Then, after confirming that the resultant flow rate is zero or within a predetermined flow rate range (for example, less than ± 1.5 L / h), the flow rate calculation means 21 uses the stored flow rate correction value to correct the flow rate. That is, in a state where the gas appliance can be used as usual, it is confirmed that the flow rate value detected by the flow
[0077]
As a result, the flow rate value when the appliance is stopped enters a flow rate of zero or within a predetermined flow range (defined as a flow rate zero range), and the flow rate can be accurately measured even when the appliance is used. The flow rate correction value is updated as a zero point correction value (zero point offset value) when the flow rate is zero, and is adjusted so that the flow rate is always zero.
[0078]
When the gas appliance is not in use, the minute flow rate detected when it is shifted is measured as if the appliance is being used. Accuracy is improved and safety and usability are improved.
[0079]
In this way, the flow rate correction value can be obtained and updated and set so that the timer means 27 periodically adjusts the flow rate to zero after the gas shut-off device is installed. Judgment is made to shut off the total flow rate, or the gas flow rate is measured incorrectly when determining the time limit for shutting down the use time, and the gas use state is accurately monitored by the abnormality determination means 24 without setting a different time limit. it can.
[0080]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to accurately monitor the usage state of the gas, and there are excellent effects in terms of improving safety and improving usability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control block diagram of a gas shut-off device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a control block diagram of a gas shut-off device according to a second embodiment of the present invention. Explanation of symbols]
14 Flow velocity detection means 21 Flow rate calculation means 22 Abnormality determination means 23 Shut-off means 24 Timer means 25 Flow rate correction means 27 Flow rate correction temporary storage means
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