(57)【要約】【課題】  自然発生するメタンガス等の圧力が流量計の不感帯領域に属する超微小圧力であっても計測ができる発生ガス計測制御装置を提供する。【解決手段】  発生ガス計測制御装置は、ガス発生源１から供給されるガスの体積流量を計測するガスメータ２と、ガス発生源１から供給されるガスの圧力がガスメータ２の不感帯領域に属する圧力であることを検出する微圧センサ８と、この不感帯領域に属する圧力が検出されたとき、圧力がゼロになるまで強制的に排気する強制排気ブロワ６と、計測されたガスの体積流量値と、検出された圧力値とに基づいて、強制排気を制御するコントローラ１１とを備えたものである。【選択図】  図１
2005257321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス発生源から供給されるガスを計測するためにガスの流量を計測する発生ガス計測制御装置において、
上記ガス発生源から供給されるガスの流量を計測する計測手段と、
上記計測手段の入力側の上記ガス発生源から供給されるガスの圧力が上記計測手段の不感帯領域に属する圧力であることを検出する圧力検出手段と、
上記圧力検出手段により上記計測手段の不感帯領域に属する圧力が検出されたとき、上記計測手段の不感帯領域に属する圧力がゼロになるまで上記計測手段の出力側を強制的に排気する強制排気手段と、
上記計測手段により計測されたガスの流量値と、上記圧力検出手段により検出された圧力値とに基づいて、上記強制排気手段による上記計測手段の出力側の強制排気を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする発生ガス計測制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の発生ガス計測制御装置において、
上記制御手段により上記強制排気手段による上記計測手段の出力側の強制排気を制御する際に、上記圧力検出手段により第１の圧力が検出されたとき上記ガスの流れを停止し、第２の圧力が検出されたとき上記ガスの流れを間欠的にし、第３の圧力が検出されたとき上記ガスの流れを連続的にするように制御することを特徴とする発生ガス計測制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の発生ガス計測制御装置において、
上記制御手段により上記強制排気手段による上記計測手段の出力側の強制排気を制御する際に、上記圧力検出手段により設定値以上の圧力が検出されたとき上記ガスの流れを上記圧力に比例するように制御することを特徴とする発生ガス計測制御装置。
【請求項４】
請求項２記載の発生ガス計測制御装置において、
上記制御手段により上記強制排気手段による上記計測手段の出力側の強制排気を制御する際に、強制排気ブロワの回転数および流量調整用電動バルブの弁開角を制御することを特徴とする発生ガス計測制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自然発生するメタンガス等の計測を行う発生ガス計測制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、乾式ガスメータでは、一般的には各世帯に供給される都市ガスの流量を、一定体積のガスを複数の計測室に順次入れ替える際の差圧エネルギーで駆動量をカウントすることにより計測するように使用されてきた。
【０００３】
特許文献１には、緊急遮断弁の開閉駆動を電気信号によりコントロールするようにした次世代マイコンメータにおいて、遮断弁により緊急遮断口が閉塞された際に、電気系統の故障等により、遮断弁の開閉駆動をコントロールできない状態であっても、手動により、簡単に遮断弁を開放状態に設定できる乾式ガスメータにおける緊急遮断弁の手動復帰方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−０７８３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来の乾式ガスメータでは、ゴミ処理場から自然発生するメタンガスの圧力がたとえば２〜３０Ｐａと超微小圧力であり、一定体積のガスを複数の計測室に順次入れ替えて駆動をする際の不感帯領域に属する圧力であるため測定をすることができないという不都合があった。
【０００６】
また、特許文献１は、故障等により、遮断弁の開閉駆動をコントロールできない状態に手動で遮断弁を開放状態に設定するものであり、乾式ガスメータの不感帯領域に属する微小圧力を自動計測するものではない。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、自然発生するメタンガス等の圧力が流量計の不感帯領域に属する超微小圧力であっても計測を行うことができる発生ガス計測制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の発生ガス計測制御装置は、ガス発生源から供給されるガスを計測するためにガスの流量を計測する発生ガス計測制御装置において、ガス発生源から供給されるガスの体積流量を計測する計測手段と、計測手段の入力側の上記ガス発生源から供給されるガスの圧力が計測手段の不感帯領域に属する圧力であることを検出する圧力検出手段と、圧力検出手段により計測手段の不感帯領域に属する圧力が検出されたとき、計測手段の不感帯領域に属する圧力がゼロになるまで計測手段の出力側を強制的に排気する強制排気手段と、計測手段により計測されたガスの体積流量値と、圧力検出手段により検出された圧力値とに基づいて、強制排気手段による計測手段の出力側の強制排気を制御する制御手段とを備えたものである。
【０００９】
また、本発明の発生ガス計測制御装置は、制御手段により強制排気手段による計測手段の出力側の強制排気を制御する際に、圧力検出手段により第１の圧力が検出されたとき上記ガスの流れを停止し、第２の圧力が検出されたときガスの流れを間欠的にし、第３の圧力が検出されたときガスの流れを連続的にするように制御するものである。
【００１０】
また、本発明の発生ガス計測制御装置は、制御手段により強制排気手段による計測手段の出力側の強制排気を制御する際に、圧力検出手段により設定値以上の圧力が検出されたときガスの流れを圧力に比例するように制御するものである。
【００１１】
従って本発明によれば、以下の作用をする。
超微小なガス圧力を圧力検出手段により検出し、圧力がゼロになるまで強制排気手段により計測手段の出力側を強制的に排気することにより、ガス発生源と強制排気手段との間に設けられた計測手段によりガス発生源から供給される超微小なガス圧力のガスの体積流量を自動計測する。
【００１２】
また、ガス発生源の圧力を超微小流量に相当する圧力と微小流量に相当する圧力の２段階に分けて制御手段により制御することにより、計測手段の不感帯領域に属する微小流量に相当する圧力以下でもガスを確実に計量できる。
【００１３】
微小流量に相当する圧力を計測手段により計測するため、検出強制排気手段により計測手段の出力側を強制的に排気する。超微小流量に相当する圧力のガスは計測手段の不感帯領域に属するため計測できないが、制御手段によりガスの流れを停止し、計測手段にガスを貯めておき、微小流量域に相当する圧力へと増大を待った後に、制御手段によりガスの流れを間欠的にし、計測手段の不感帯領域以上の圧力となったとき制御手段によりガスの流れを連続的にするように制御する。
【００１４】
また、設定圧力値以上の微小流量に相当する圧力となったとき制御手段によりガスの流れを圧力に比例するように制御する。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、超微小なガス圧力を圧力検出手段により検出し、圧力がゼロになるまで強制排気手段により計測手段の出力側を強制的に排気することにより、ガス発生源と強制排気手段との間に設けられた計測手段によりガス発生源から供給される従来は計測できなかった超微小なガス圧力のガスの体積流量を自動計測することができるという効果を奏する。
【００１６】
また、ガス発生源の圧力を超微小流量に相当する圧力と微小流量に相当する圧力の２段階に分けて制御手段により制御することにより、計測手段の不感帯領域に属する微小流量に相当する圧力以下でもガスを確実に計量することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態について、適宜図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態に適用される発生メタンガス等計測制御システムの基本レイアウトを示す図である。
この発生メタンガス等計測制御システムは、ガス発生源１から供給されるガスの体積流量を計測してパルスを出力する計測手段としてのガスメータ２を有して構成される。
【００１８】
このガスメータ２は、メタンガスの体積流量を計測するもので、例えば、最大１６ｍ３／ｈのアナログ指針付乾式（膜式）テストガスメータであり、１Ｌ／Ｐ積算パルス出力をデータロガー１４に出力するものである。
【００１９】
また、この発生メタンガス等計測制御システムは、ガスメータ２の入力側のガス発生源１から供給されるガスの圧力がガスメータ２の不感帯領域に属する圧力であることを検出する圧力検出手段としての微圧センサ８を有して構成される。
【００２０】
この微圧センサ８は、微小なメタンガスの圧力を計測して流量を制御するために用いるもので、微小圧力の変換が可能な大気圧との差圧圧力計で、例えば、計測範囲０〜±２５０Ｐａ、４〜２０ｍＡのアナログ出力をデータロガー１４に出力するものである。
【００２１】
また、この発生メタンガス等計測制御システムは、微圧センサ８によりガスメータ２の不感帯領域に属する圧力が検出されたとき、ガスメータ２の不感帯領域に属する圧力がゼロになるまでガスメータ２の出力側を強制的に排気する強制排気手段としての強制排気ブロワ６を有して構成される。
【００２２】
この強制排気ブロワ６は、強制排気を行うためのフリクションブロワである。
【００２３】
また、この発生メタンガス等計測制御システムは、ガスメータ２により計測されたガスの体積流量値と、微圧センサ８により検出された圧力値とに基づいて、強制排気ブロワ６によるガスメータ２の出力側の強制排気を制御する制御手段としてのコントローラ１１を有して構成される。
【００２４】
このコントローラ１１は、微圧センサ８により検出される圧力値を監視して、ガスメータ２の微小流量に相当する不感帯領域に属する圧力でも計測ができるように後述する遮断バルブ３(ＳＶ)の制御をする。また、このコントローラ１１は、強制排気ブロワ６のブロワ運転信号による回転制御を行い、さらに後述する流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)を制御するバルブ開度制御信号を出力すると共に、これらの動作状態の表示と動作パラメータの設定変更を可能とする。
【００２５】
ここで、この発生メタンガス等計測制御システムは、コントローラ１１からのバルブ開度制御信号によりサーボ回路１３を介してガスメータ２と強制排気ブロワ６の間のガスの流量を制御する流量調整用電動バルブ４(ＭＶ) を有して構成される。
【００２６】
この流量調整用電動バルブ４(ＭＶ：ｍｏｔｅｒ  ｖａｌｖｅ)は、コントローラ１１からのバルブ開度制御信号により弁開角を電気的に制御して、強制排気ブロワ６によるガスメータ２内のガスの吸い込み量を制御するために用いられる。
【００２７】
また、この発生メタンガス等計測制御システムは、コントローラ１１からの遮断制御信号によりオン／オフ回路１２を介してガスメータ２と強制排気ブロワ６の間のガスの流出／遮断を制御する遮断バルブ３(ＳＶ)を有して構成される。
【００２８】
この遮断バルブ３(ＳＶ：Ｓｏｌｅｎｏｉｄ  Ｖａｌｖｅ)は、コントローラ１１からの遮断制御信号により微圧センサ８により検出された圧力値が設定値になったらガスメータ２と強制排気ブロワ６の間のガスの流路を遮断するように制御するために用いられる。
【００２９】
なお、この発生メタンガス等計測制御システムは、大気圧を吸引して強制排気ブロワ６の過熱を防止するためのバイパス流量調整バルブ５(Ｖ１)と、気密確認用の閉止バルブ７(Ｖ２) を有して構成される。
【００３０】
また、この発生メタンガス等計測制御システムは、遮断バルブ３(ＳＶ)のガスの流出／遮断制御時の微圧センサ８に供給される圧力を緩和し、制御をスムーズにするために用いられる圧力バッファタンク９と、ガスの温度を検出して温度情報をデータロガー１４に出力する温度変換器１０を有して構成される。
【００３１】
なお、ガス発生源１、微圧センサ８、ガスメータ２、遮断バルブ３(ＳＶ)、流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)、遮断バルブ３(ＳＶ)、バイパス流量調整バルブ５、強制排気ブロワ６、閉止バルブ７(Ｖ２)の間は塩化ビニルパイプで配管されている。ここで、塩化ビニルパイプで配管するのは、外気温と内部メタンガスの温度差による水分の結露を避けるためである。
【００３２】
図２は、システム系統図である。図２は、図１に示した発生メタンガス等計測制御システムを構成するための全体のシステムを示したものである。
【００３３】
図２において、ガスメータ２からのパルス信号は積算部２１により積算された後にデータロガー１４に供給されるように構成されている。また、データロガー１４には、温度変換器１０からの配管の温度情報のほかに、風速風向計２２−１からの風速情報、大気圧計２２−２からの気圧情報、温度計２２−３からの計測環境の温度情報、湿度計２２−４からの計測環境の湿度情報が供給されるように構成されている。
【００３４】
また、コントローラ１１は、微圧センサ８からのアナログの圧力値をデジタル値に変換するアナログ／デジタル変換器２３と、制御を司るＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｓｓｅｃｉｎｇ  ｕｎｉｔ）２４と、各部に電源電圧を供給する電源部２５と、強制排気ブロワ６にブロワ運転信号を供給するブロワ運転部２６と、流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)にバルブ開度制御信号を供給する流量制御部２７と、遮断バルブ３(ＳＶ) に遮断制御信号を供給する遮断出力部２８とを有して構成される。
【００３５】
なお、バイパス流量調整バルブ５はフィルター２９を介して大気より空気を吸引している。
【００３６】
上述したように構成されるこの発生メタンガス等計測制御システムは、以下に示すゴミ処理場で適用することができる。
図３は、ゴミ処理場のメタンガス発生源を示す図であり、図３Ａはメタンガスを収集する構成、図３Ｂはゴミ処理場の全体、図３Ｃは排水溝である。
【００３７】
図３Ａに示すように、堆積されたゴミ３１−１の層から自然発生するメタンガス（ＣＨ４）３４を、砂利３１−２の層で透過させた後に、土の層のガスバリヤー３１−３で遮蔽すると共に、防水シート３１−４で防水カバーして、山３２の中央に設けられた管３３から収集して、上述したメタンガス発生計測制御システム３５に供給して、このメタンガスの体積流量を計測する。
【００３８】
図３Ｂに示すように、ゴミ処理場の全体はおよそ５００メートル四方で、その中に山３２−１〜山３２−６が形成されていて、各山３２−１〜山３２−６はその下方で管３６−１〜３６−７により連通するように構成されている。一群の山３２−１〜山３２−３と山３２−４〜山３２−６との間には、図３Ｃに示すように、左右に高低差を有する排水溝３７が設けられている。
【００３９】
これにより、各山３２−１〜山３２−６の管３３−１〜３３−６〜メタンガスを収集して、上述したメタンガス発生計測制御システム３５に供給して、このメタンガスの体積流量を計測することができる。
【００４０】
このように構成された本発明の実施の形態に適用される発生メタンガス等計測制御システムの動作を以下に説明する。
まず、微小流量域のガスの計測制御をするための前提となる乾式テストガスメータの圧力損失特性を説明する。この圧力損失特性とは、乾式テストガスメータの一定体積のガスを複数の計測室に順次入れ替えて駆動をする際に必要とする圧力である。
【００４１】
図４は、乾式テストガスメータの圧力損失特性を示す図であり、図４Ａは圧力損失特性、図４Ｂは微小流量域の詳細圧力損失特性である。
【００４２】
図４Ａに示すように、圧力損失特性は、横軸の流量ｍ３／ｈが比較的小さいとき、縦軸の圧力損失(Ｐａ)は４１に示すように比較的低いが一定の圧力値を要し、流量が大きくなると２次曲線で増加し、その誤差は４２に示すように流量が大きくなると徐々に小さくなる。
【００４３】
図４Ｂに示すように、微小流量域の詳細圧力損失特性は、横軸の４３に示すように始動流量は０．５〜１Ｌ／ｈのとき、縦軸の圧力損失は４０〜６０(Ｐａ)を要し、４４に示すように停止流量は０．１〜０．４Ｌ／ｈのとき、縦軸の圧力損失は１５〜３０(Ｐａ)を要する。
【００４４】
図５は、制御動作を示す図であり、図５Ａは圧力と制御動作、図５Ｂは電動バルブの流量・ＣＶ値と弁開角(ＭＶ)である。
図５Ａに示すように、圧力と制御動作は、以下のようになる。ここで、Ｐ１は入力圧力、Ｐｓは連続動作移行点を示す設定圧力である。
【００４５】
まず、微圧センサ８で検出されるガスの圧力５１(Ｐ１)が、Ｐ１＜０のとき、コントローラ１１から供給されるブロワ運転信号により５２に示すように強制排気ブロワ６は停止、コントローラ１１から供給される遮断制御信号により５３に示すように遮断バルブ３(ＳＶ)は遮断、コントローラ１１から供給されるバルブ開度制御信号により５４に示すように流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)は全開、５５に示すようにガスメータ２におけるガスの流量の計測モードは停止となる。
【００４６】
また、微圧センサ８で検出されるガスの圧力５１(Ｐ１)が、０≦Ｐ１＜１／３Ｐｓのとき、コントローラ１１から供給されるブロワ運転信号により５２に示すように強制排気ブロワ６は低速、コントローラ１１から供給される遮断制御信号により５３に示すように遮断バルブ３(ＳＶ)は遮断、コントローラ１１から供給されるバルブ開度制御信号により５４に示すように流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)はＰｓに比例、５５に示すようにガスメータ２におけるガスの流量の計測モードは停止となる。
【００４７】
また、微圧センサ８で検出されるガスの圧力５１(Ｐ１)が、１／３Ｐｓ≦Ｐ１＜１／２Ｐｓのとき、コントローラ１１から供給されるブロワ運転信号により５２に示すように強制排気ブロワ６は中速、コントローラ１１から供給される遮断制御信号により５３に示すように遮断バルブ３(ＳＶ)は遮断、コントローラ１１から供給されるバルブ開度制御信号により５４に示すように流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)はＰｓに比例、５５に示すようにガスメータ２におけるガスの流量の計測モードは停止となる。
【００４８】
また、微圧センサ８で検出されるガスの圧力５１(Ｐ１)が、１／２Ｐｓ≦Ｐ１＜Ｐｓのとき、コントローラ１１から供給されるブロワ運転信号により５２に示すように強制排気ブロワ６は高速、コントローラ１１から供給される遮断制御信号により５３に示すように遮断バルブ３(ＳＶ)は断続、コントローラ１１から供給されるバルブ開度制御信号により５４に示すように流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)はＰｓに比例、５５に示すようにガスメータ２におけるガスの流量の計測モードは間欠となる。
【００４９】
また、微圧センサ８で検出されるガスの圧力５１(Ｐ１)が、Ｐｓ≦Ｐ1のとき、コントローラ１１から供給されるブロワ運転信号により５２に示すように強制排気ブロワ６は高速、コントローラ１１から供給される遮断制御信号により５３に示すように遮断バルブ３(ＳＶ)は導通、コントローラ１１から供給されるバルブ開度制御信号により５４に示すように流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)はＰ１に比例、５５に示すようにガスメータ２におけるガスの流量の計測モードは連続となる。
【００５０】
図５Ｂに示すように、電動バルブの流量・ＣＶ値と弁開角(ＭＶ)は、横軸の弁開度％に対して縦軸の流量・ＣＶ値％はほぼ比例する。
【００５１】
図６は、計測制御タイムチャートを示す図であり、図６Ａは微圧センサ８における予測ガス発生量、図６Ｂはガスメータ２におけるガスの流量Ｑ、図６Ｃは微圧センサ８における圧力Ｐ１、図６Ｄは遮断バルブ３(ＳＶ)、図６Ｅは流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)、図６Ｆは強制排気ブロワ６(Ｂ)、図６Ｇはガスメータ２におけるガスの積算値である。
【００５２】
図６Ａに示すように、微圧センサ８における予測ガス発生量は、１回目の昼間６１と、夜間６２をはさんで、２回目の昼間６３の期間を計測する。図６Ｂに示すように、ガスメータ２におけるガスの流量Ｑは、１回目の昼間６１がＶ１、２回目の昼間６３がＶ２である。
【００５３】
図６Ｃに示す微圧センサ８における圧力Ｐ１が連続動作移行点６４の値に応じて、図６Ｄに示すように、遮断バルブ３(ＳＶ)は、間欠動作６５−１、連続動作６６、間欠動作６５−２、および間欠動作６７−１、連続動作６８、間欠動作６７−２をする。
【００５４】
このとき、図６Ｅに示すように、流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)は、図６Ｃに示す微圧センサ８における圧力Ｐ１に比例する動作をする。
【００５５】
図６Ｃに示す微圧センサ８における圧力Ｐ１に応じて、図６Ｆに示すように、強制排気ブロワ６(Ｂ)は、低速、中速、高速、中速、低速、および低速、中速、高速、中速、低速の動作をする。図６Ｇに示すように、データロガー１４におけるガスの積算値は、Ｖ１’、Ｖ２’となる。
【００５６】
図７は、間欠制御モードのタイムチャートを示す図であり、図７Ａは微圧センサ８における圧力Ｐ１、図７Ｂはデータロガー１４におけるガスの積算値、図７Ｃは強制排気ブロワ６(Ｂ)、図７Ｄは流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)、図７Ｅは遮断バルブ３(ＳＶ)である。ここで、図７Ａは図６Ｃに対応し、図７Ｂは図６Ｇに対応し、図７Ｃは図６Ｆに対応し、図７Ｄは図６Ｅに対応し、図７Ｅは図６Ｄに対応する。
【００５７】
図７Ａに示すように、微圧センサ８における圧力Ｐ１が、０から７３で示す１／３ｃｐｓまでは、図７Ｂに示すデータロガー１４におけるガスの積算値は０、図７Ｃに示す強制排気ブロワ６(Ｂ)は、７６で示すように低速運転であり、図７Ｄに示す流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)はＰｓに比例、図７Ｅに示す遮断バルブ３(ＳＶ)は遮断である。
【００５８】
図７Ａに示すように、微圧センサ８における圧力Ｐ１が、７３で示す１／３ｃｐｓから７２で示す１／２ｃｐｓまでは、図７Ｂに示すデータロガー１４におけるガスの積算値は０、図７Ｃに示す強制排気ブロワ６(Ｂ)は、７５で示すように中速運転であり、図７Ｄに示す流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)はＰｓに比例、図７Ｅに示す遮断バルブ３(ＳＶ)は遮断である。
【００５９】
図７Ａに示すように、微圧センサ８における圧力Ｐ１が、７２で示す１／２ｃｐｓから７１で示す連続動作移行点（ｃｐｓ）までは、図７Ｂに示すデータロガー１４におけるガスの積算値は微小増加、図７Ｃに示す強制排気ブロワ６(Ｂ)は、７４で示すように高速運転であり、図７Ｄに示す流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)はＰｓに比例、図７Ｅに示す遮断バルブ３(ＳＶ)は間欠制御範囲７７に示すように間欠動作である。
【００６０】
図７Ａに示すように、微圧センサ８における圧力Ｐ１が、７１で示す連続動作移行点（ｃｐｓ）以上では、図７Ｂに示すデータロガー１４におけるガスの積算値は大量増加、図７Ｃに示す強制排気ブロワ６(Ｂ)は、７４で示すように高速運転であり、図７Ｄに示す流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)はＰｓに比例、図７Ｅに示す遮断バルブ３(ＳＶ)は連続制御範囲７８に示すように連続動作である。
【００６１】
図７Ａに示すように、微圧センサ８における圧力Ｐ１が、７１で示す連続動作移行点（ｃｐｓ）から７２で示す１／２ｃｐｓまでは、図７Ｂに示すデータロガー１４におけるガスの積算値は微小増加、図７Ｃに示す強制排気ブロワ６(Ｂ)は、７４で示すように高速運転であり、図７Ｄに示す流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)はＰｓに比例、図７Ｅに示す遮断バルブ３(ＳＶ)は間欠制御範囲７９に示すように間欠動作である。
【００６２】
図７Ａに示すように、微圧センサ８における圧力Ｐ１が、７２で示す１／２ｃｐｓから７３で示す１／３ｃｐｓまでは、図７Ｂに示すデータロガー１４におけるガスの積算値は増加なし、図７Ｃに示す強制排気ブロワ６(Ｂ)は、７５で示すように中速運転であり、図７Ｄに示す流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)はＰｓに比例、図７Ｅに示す遮断バルブ３(ＳＶ)は遮断である。
【００６３】
図７Ａに示すように、微圧センサ８における圧力Ｐ１が、７３で示す１／３ｃｐｓから０までは、図７Ｂに示すデータロガー１４におけるガスの積算値は増加なし、図７Ｃに示す強制排気ブロワ６(Ｂ)は、７６で示すように低速運転であり、図７Ｄに示す流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)はＰｓに比例、図７Ｅに示す遮断バルブ３(ＳＶ)は遮断である。
【００６４】
上述した間欠動作の制御方法を説明する。
コントローラ１１は、微圧センサ８の圧力信号がゼロよりも大きくなると、ブロワ運転信号により強制排気ブロワ６(Ｂ)を回転させて、ガスの吸引の準備をして間欠制御モードに移行する。
【００６５】
第１に、コントローラ１１は、微圧センサ８の圧力信号が微小流量の不感帯域に入ると、まず、バルブ開度制御信号により流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)を開く。
【００６６】
第２に、微圧センサ８の圧力が連続運転移行点の1／２に到達すると、コントローラ１１は、遮断制御信号により予め設定された一定時間だけ遮断バルブ３(ＳＶ)を断続的に開通する。
【００６７】
第３に、遮断バルブ３(ＳＶ)の開通期間中に、コントローラ１１は、ブロワ運転信号により強制排気ブロワ６(Ｂ)を高速回転させて、ガスの吸引を行い、これにより、ガスメータ２の始動流量に相当する圧力損失を導くことができ、ガスメータ２を作動させることができる。制御周期毎に第2、第3の動作を繰り返す。
【００６８】
次に、連続動作の制御方法を説明する。
コントローラ１１は、微圧センサ８の圧力信号が計測可能な流量域であるとき連続制御モードに移行する。
【００６９】
第１に、コントローラ１１は、微圧センサ８の圧力信号が連続運転移行点以上の計測可能な流量域に入ると、まず、バルブ開度制御信号により流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)を開く。
【００７０】
第２に、コントローラ１１は、制御周期毎に再び微圧センサ８の圧力を測定して、測定結果を比較して、その係数により制御量を演算して再び出力する。
【００７１】
第３に、コントローラ１１は、連続制御モードでは流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)の弁開角度を自動制御する。
【００７２】
なお、バイパス流量調整バルブ5の動作を以下に説明する。
微小流量域のガスの計測は、ガスメータ２の不感帯域において間欠で動作させる必要がある。このとき、遮断バルブ３(ＳＶ)を断続的に遮断させるが、強制排気ブロワ６(Ｂ)は吸気側を締め切り状態で運転することができない。そこで、バイパス流量調整バルブ5を設け、大気から空気を吸引するようにしている。
【００７３】
なお、図８は、メタン発生量と圧力温度を示す図であり、図８Ａはメタン発生量であり横軸の時間に対して縦軸に積算流量を示してあり、図８Ｂはメタンガス圧力温度であり横軸の時間に対して縦軸に圧力と温度を示してある。これより、メタン発生量は時間の経過と共に増加することがわかる。また、温度の低いとき圧力は高く、温度の高いとき圧力は低いことがわかる。
【００７４】
また、図９は、ゴミ処理場発生メタンガス計測結果を示す図であり、図９Ａはメタンガスの体積および圧力であり横軸の時間に対して縦軸に体積と気圧を示してあり、図９Ｂはメタンガスの温度、風速および風向きであり横軸の時間に対して縦軸にメタンガスの温度、風速および風向きを示してある。これより、メタンガスの体積は時間の経過と共に増加することがわかる。また、気圧は時間の経過と共に増減することがわかる。
【００７５】
上述した本発明の実施の形態において、計測対象のガスはメタンガスに限らず、発酵ガス全般に適用することができ、また、ガスメータ２は体積流量計に限らず、単位時間あたりのガスの面積を計測する面積計測形、堰を設けて差圧計測や超音波計測によりガスの通過スピードを計測する瞬時流量計を用いても良く、これらの場合、面積流量が小さいときや通過スピードが遅いときに不感帯となるので本発明を適用することができる。
【００７６】
そのほか、本発明の特許請求の範囲を逸脱しない限り、適宜他の構成をとりうることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】発生メタンガス計測制御システムの基本レイアウトを示す図である。
【図２】システム系統図である。
【図３】ゴミ処理場のメタンガス発生源を示す図であり、図３Aはメタンガスを収集する構成、図３Ｂはゴミ処理場の全体、図３Ｃは排水溝である。
【図４】乾式テストメータの圧力損失特性を示す図であり、図４Ａは圧力損失特性、図４Ｂは微小流量域の詳細圧力損失特性である。
【図５】制御動作を示す図であり、図５Ａは圧力と制御動作、図５Ｂは電動バルブの流量・ＣＶ値と弁開角(ＭＶ)である。
【図６】計測制御タイムチャートを示す図であり、図６Ａは微圧センサ８における予測ガス発生量、図６Ｂはガスメータ２におけるガスの流量Ｑ、図６Ｃは微圧センサ８における圧力Ｐ１、図６Ｄは遮断バルブ３(ＳＶ)、図６Ｅは流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)、図６Ｆは強制排気ブロワ６(Ｂ)、図６Ｇはデータロガー１４におけるガスの積算値である。
【図７】間欠制御モードのタイムチャートを示す図であり、図７Ａは微圧センサ８における圧力Ｐ１、図７Ｂはデータロガー１４におけるガスの積算値、図７Ｃは強制排気ブロワ６(Ｂ)、図６Ｄは流量調整用電動バルブ４(ＭＶ)、図７Ｅは遮断バルブ３(ＳＶ)である。
【図８】メタン発生量と圧力温度を示す図であり、図８Ａはメタン発生量、図８Ｂはメタンガス圧力温度である。
【図９】ゴミ処理場発生メタンガス計測結果を示す図であり、図９Ａはメタンガスの体積および圧力、図９Ｂはメタンガスの温度、風速および風向きである。
【符号の説明】
【００７８】
１……ガス発生源、２……ガスメータ、３……遮断バルブ、４……流量調整用電動バルブ、５……バイパス流量調整バルブ、６……強制排気ブロワ、７……閉止バルブ、８……微圧センサ、９……圧力バッファタンク、１０……温度変換器、１１……コントローラ、１２……オン／オフ回路、１３……サーボ回路、１４……データロガー、３１……ゴミ、３２……山、３３……管、３４……メタンガス、３５……メタンガス発生計測制御システム、６４、７１……連続動作移行点、６５−１、６５−２、６７−１，６７−２……間欠動作、６６、６８……連続動作、７７、７９……間欠制御範囲、７８……連続制御範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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