(57)【要約】【課題】既設の膜式ガスメータ（マイコンガスメータ）に装着することで、所定のガス流量に応じた流量パルスを得ることのできるガス流量検出装置（ガス流量検出アダプタ）を提供する。【解決手段】ガス流量検出装置５０は、非磁性体のケース内に磁気センサ５１と信号処理部５２とを内蔵している。ガス流量検出装置５０は、膜式ガスメータ３０の正面や上面に接着等によって取り付けられる。膜式ガスメータ３０内のひじ金に固着された永久磁石８が、計量室内の膜の移動に連動してループ状の軌跡Ｋを描いて移動するのに伴う磁界の変化を、磁気センサ５１で検出する。信号処理部５２は、磁気センサ５１の検出出力に基づいて流量パルスを生成し出力する。既設の膜式ガスメータを流量パルス出力機能付きのガスメータの交換することなく、遠隔検針、遠隔監視、遠隔管理等のシステムに対応させることができる。【選択図】　　図３
2004125634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
翼軸に連動するひじ金に取り付けられた永久磁石が移動する膜式ガスメータに装着されるガス流量検出装置であって、
前記永久磁石の移動に伴う磁気変化を検出する磁気センサと、
前記磁気センサの検出出力に基づいてガス流量に対応したパルス出力を発生する信号処理部と
を備えることを特徴とするガス流量検出装置。
【請求項２】
請求項１記載のガス流量検出装置において、
前記磁気センサは、ホール素子を備えていることを特徴とするガス流量検出装置。
【請求項３】
請求項１記載のガス流量検出装置において、
前記磁気センサは、ループ状に移動する前記永久磁石からの磁気変化を検出すること
を特徴とするガス流量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設の安全機能付き膜式ガスメータ（いわゆるマイコンガスメータ）に装着して流量パルスを発生させるガス流量検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
安全機能付きの膜式ガスメータは広く普及している。当該膜式ガスメータは、ガス流量をマイコンで監視し、ガスの異常流量時にはガス遮断弁を閉じてガスの供給を停止する。また、膜式ガスメータは、微少流量が長期間継続している場合はガス漏洩が発生しているものと判断し、ガスの供給を停止する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は膜式ガスメータの流量検知機構の分解斜視図である。なお、図６は特許文献１の図８に記載されているものである。膜式ガスメータの流量検知機構は、下ケース１内に第１及び第２の計量室が設けられ、各計量室内に配置された第１及び第２の膜（ダイヤフラム）が膨張収縮運動を繰り返す構造となっており、第１及び第２の膜にそれぞれ連動して軸芯廻りに往復運動する第１及び第２の翼軸２，３と、各翼軸２，３にそれぞれ一端を固着した各大ひじ金４，５と、各大ひじ金４，５のそれぞれ他端にひじ金ピンで連結された各小ひじ金６，７と、一方の小ひじ金６に取り付けられた永久磁石８と、永久磁石８の移動軌跡に近接配置されたリードスイッチ９とから構成されている。リードスイッチ９はプリント基板１０に取り付けられている。リードスイッチ９はその近くを永久磁石８が通過するたびに開閉するので、計量室の容積に対応したガス流量毎に流量パルスを発生させることができる（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
なお、図６において、１４は電子部品を搭載したプリント基板の収容室、１５は小ひじ金６，７に連動するクランク機構、１６，１７はクランクロッド、１８，１９は扇形のバルブである。上ケース１１は下ケース１の上部にガスケット２０を介して装着固定される。２１はガス流入口、２２はガス流出口である。
【０００５】
また、ガス使用量の遠隔検針や集中管理に対応するために、流量パルスを出力できるようにしたガスメータも知られている。例えば、特許文献３には、ガスメータに設けられた機械式カウンタの最下位の表示リールに、一対または複数対の永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に周方向に配置される磁石リールが連結され、このようなカウンタに隣接して設けられる発信器にリードスイッチなどの磁気検出器が設けられ、この磁気検出器は磁石リールの回転に応じてスイッチング対応が切り換わり、計測信号を出力するようにしたガスメータが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２６７５１８号公報（従来の技術の欄、図１−図４、図８）
【特許文献２】
特開平１１−１６６８４８号公報（従来の技術の欄、図３）
【特許文献３】
特開平１１−１４２２０８号公報（段落番号００１８）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
安全機能付き膜式ガスメータは流量パルスを発生させる機構を内蔵しているが、流量パルスをガスメータの外部に出力する構成とはなっていない。このため、ガス流量の遠隔監視やガス使用量の管理を行う場合には、流量パルス出力機能を備えたガスメータ（パルス出力付きメータ）に交換する必要がある。しかしながら、ガスメータの交換に際しては、ユーザへのガスの供給を一時停止する必要があるとともに、工事費用が発生するという問題を有している。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、既設の膜式ガスメータから流量パルスを得ることのできるガス流量検出装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため本発明に係るガス流量検出装置は、翼軸に連動するひじ金に取り付けられた永久磁石が例えばループ状に移動する膜式ガスメータに装着されて、所定流量に対応したパルス出力を発生させるガス流量検出装置であって、永久磁石の移動に伴う磁気変化を検出する磁気センサと、この磁気センサの検出出力に基づいて所定流量に対応したパルス出力を発生する信号処理部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るガス流量検出装置を既設の膜式ガスメータに装着することで、膜式ガスメータ内部の永久磁石の動きを検出して所定流量に対応したパルス出力を得ることができる。よって、既設の膜式ガスメータを流量パルス出力機能付きのガスメータ（パルス出力付きメータ）に交換することなく、ガス使用量の遠隔監視や管理に対応することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態によるガス流量検出装置について図１乃至図５を用いて説明する。図１及び図２は本実施の形態に係るガス流量検出装置のガスメータへの取り付け位置を示す図である。ガス流量検出装置５０は、例えばプラスチック製等の非磁性体からなるケース内に磁気センサ及び信号処理部を内蔵しており、図１に示すように、膜式ガスメータ３０の正面であって機械式流量積算カウンタ３１の上部に取り付けられる。なお、ガス流量検出装置５０は、図２に示すように、膜式ガスメータ３０の上面に取り付けてもよい。ガス流量検出装置５０は、接着によって取り付けてもよいし、粘着材や粘着テープ等を介して取り付けてもよい。
【００１２】
なお、図１及び図２において、符号８はひじ金に取り付けられた永久磁石を示しており、仮想線で示したループＫは永久磁石８が水平面内をループ状に移動する軌跡を模式的に示したものである。３２はガス供給停止を表示する発光ダイオード、３３はガス供給停止状態を手動で解除するためのロック解除用ボタン、２１はガス流入口、２２はガス流出口、３４は吊り金具である。
【００１３】
図示していないが、ガス流量検出装置５０は、正面または側面等に防水・防塵型のコネクタを備え、このコネクタを介して外部から電源の供給を受けるとともに、流量パルスを出力するようにしている。なお、ガス流量検出装置５０から電源供給線や流量パルス出力線が取り出されている構造としてもよい。また、ガス流量検出装置５０内に電池を内蔵する構成としてもよい。
【００１４】
図３は本実施の形態に係るガス流量検出装置のブロック構成図である。本実施の形態に係るガス流量検出装置５０は、ホール素子や磁気抵抗素子等からなる磁気センサ５１と、磁気センサ５１の検出出力に基づいて流量パルスを出力する信号処理部５２とを有している。信号処理部５２は、磁気センサ５１の出力を増幅する増幅器と、増幅された磁気センサ検出出力を波形整形する波形整形回路と、所定のパルス幅のパルス出力を生成して出力するパルス生成回路とを備えている。
【００１５】
図４は本実施の形態に係るガス流量検出装置の動作を示す波形図である。図４（ａ）は磁気センサ５１の出力波形を、図４（ｂ）はパルス出力波形を示している。ガスが使用されると計量室内の膜の移動に連動して小ひじ金に固着された永久磁石８がループ状の軌跡に沿って移動する。永久磁石８の移動に伴ってガス流量検出装置５０を装着した位置の磁界（磁束密度）が変化する。この磁束密度の変化は磁気センサ５１によって検出され、図４（ａ）に示すような検出出力が得られる。信号処理部５２は、図４（ａ）に示した検出出力に信号処理を施して図４（ｂ）に示すように、流量パルスを生成して出力する。
【００１６】
図５は本実施の形態に係るガス流量検出装置の一具体例を示すブロック構成図である。図５に示すガス流量検出装置５０Ａは、磁気センサ５１と信号処理部５２Ａとからなる。信号処理部５２Ａは、可変利得増幅器５３と、Ａ／Ｄ変換器５４と、ＣＰＵ（１チップマイクロコンピュータ）５５とを備える。可変利得増幅器５３は、ＣＰＵ５５から供給される利得設定データに基づいて増幅利得を設定する。Ａ／Ｄ変換器５４は、可変利得増幅器５３の出力を予め設定した時間間隔でＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換して得た磁気センサ検出データをＣＰＵ５５へ供給する。
【００１７】
ＣＰＵ５５は、磁気センサ検出データに基づいて最大値および最小値を求め、最大値と最小値との差が予め設定した値となるように、可変利得増幅器５３の増幅利得を設定する。これにより、ガス流量検出装置５０の取り付け位置を変更した場合でも、永久磁石８の動きを適格に検出できる。また、永久磁石８の強さや磁気センサ５１の感度等にばらつきがあっても、永久磁石８の動きを適格に検出できる。
【００１８】
ＣＰＵ５５は、磁気センサ検出データが最小値（または最大値）を経て最大値（または最小値）に達したことを検出すると、予め設定したパルス幅の流量パルスを生成して出力する。これにより、機械的な振動や圧力変動等に伴って永久磁石８が一時的に往復動する等の不規則な動きを生じても、誤パルスの発生を防止することができる。
【００１９】
なお、ＣＰＵ５５は、永久磁石８がループ状軌跡Ｋを１回転する毎に流量パルスを出力するのではなく、永久磁石８の回転数をカウントとして、所定カウント数毎に流量パルスを出力するようにしてもよい。また、ＣＰＵ５５は、永久磁石８がループ状軌跡Ｋを１回転する毎に流量パルスを出力するとともに、例えば１リットル等の所定の流量に達して時点でパルス幅の異なる流量パルスを出力するようにしてもよい。
【００２０】
なお、本実施の形態に係るガス流量検出装置５０，５０Ａが図示しない上位装置から電源の供給を受けて動作する場合には、電源供給線に流量パルス信号を重畳して出力するようにしてもよい。また、パルス幅に相当する所定時間に亘って電源供給ループを強制的に断状態にしたり、パルス幅に相当する所定時間に亘って電源供給ループの電流量を強制的に増加させたりすることで、流量パルス信号を出力するようにしてもよい。このような構成にすることで、１対のケーブルで電源の供給と流量パルスの伝送を行うことができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るガス流量検出装置は、膜式ガスメータの内部に設けられている流量検知機構の永久磁石のループ状の動きを膜式ガスメータの外側から検出して流量パルスを出力するようにしたので、既設の膜式ガスメータを流量パルス出力付きのガスメータに交換することなく、ガス流量の遠隔監視等を行うシステムを構築することが可能となる。活管工事可能なため工事費の削減とユーザのガス利用を妨げない効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るガス流量検出装置のガスメータへの取り付け位置を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るガス流量検出装置のガスメータへの他の取り付け位置を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るガス流量検出装置のブロック構成図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るガス流量検出装置の動作を示す波形図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係るガス流量検出装置の一具体例を示すブロック構成図である。
【図６】膜式ガスメータの流量検知機構の分解斜視図である。
【符号の説明】
１　下ケース
２，３　翼軸
４，５　大ひじ金
６，７　小ひじ金
８　永久磁石
９　リードスイッチ
１１　上ケース
３０　膜式ガスメータ
５０，５０Ａ　ガス流量検出装置
５１　磁気センサ
５２，５２Ａ　信号処理部
５３　可変利得増幅器
５４　Ａ／Ｄ変換器
５５　ＣＰＵ
Ｋ　永久磁石のループ状の移動軌跡
【図１】
2004125634.tif 000003
【図２】
2004125634.tif 000004
【図３】
2004125634.tif 000005
【図４】
2004125634.tif 000006
【図５】
2004125634.tif 000007
【図６】
2004125634.tif 000008