JP3375889B2 - 地震検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ガス供給システ
ムにおけるガバナ室などに設置され、装置の設置時およ
び保守整備時に、演算パラメータ等の調整作業や水平出
し作業をその設置現場において容易かつ迅速に行える地
震検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガス供給システムにおいて地震発生時に
は、ガスの供給を緊急に遮断し、ガス漏れによる被害の
拡大や２次災害の発生を防止する必要があり、その手段
として、従来より各種地震センサを使用した地震検出装
置が提供されている。

【０００３】かかる従来の地震検出装置は、例えば、振
動を検出するためのいわゆるサーボ型加速度センサと、
当該センサの検出信号と予めメモリ手段に記憶された演
算パラメータ・アルゴリズム、設定値等とに基づいて後
述するＳＩ値等を演算処理する演算処理回路を防爆ケー
スに収納して構成されていた。また、装置設置時などの
水平出し作業（傾き調整）を行うための小形の気泡形水
準器を当該防爆ケースの蓋部表面に有して構成されてい
た。上記演算パラメータやアルゴリズム、設定値等の調
整作業は、装置の設置現場で行うことが困難であるた
め、装置の製造工場において行われていた。

【０００４】また、防爆ケースは、防爆域たるガバナ室
の床などに固定金具や固定ボルトなどによって傾き調整
自在に固定されており、設置現場においては、かかる傾
き調整のみが行われていた。なお、装置には、地震検出
の確実性を担保すべく、いわゆる機械式地震センサなど
も併用されている。

【０００５】ところで、このような地震検出装置におい
ては建物の被害の程度と相関の高い地震検知を行うため
に、ＳＩ（Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）値
を地震動の強度の尺度として利用する手段が提案され、
実施されている。このＳＩ値は一般に次の式で表され
る。他に加速度応答ＳＩ値や変位応答のＳＩ値も採用す
ることができる。

【化１】 ここで、ｋは係数、Ｓｖは速度応答スペクトル、Ｔは周
期、ｈは建物の減衰係数である。

【０００６】かかる手段は、例えば、特開昭６２−１２
８８４号公報、特開昭６２−１２８８５号公報、特開昭
６２−１２８８６号公報、特開平６−２１４０４０号公
報、特開平８−３６０６２号公報などに開示されてい
る。

【０００７】このような手段において、ＳＩ値は、地震
センサにより計測される地震動の加速度波形を１自由度
振動系の運動方程式を満たす演算部に入力して速度応答
を時々刻々と求め、速度応答の最大値のスペクトル、す
なわち、速度応答スペクトルから所定の演算を行って求
めている。

【０００８】次に動作について説明する。装置の設置時
あるいは保守整備時に、作業者は防爆ケースの蓋部表面
に設けられた気泡形水準器の表示に基づいて、固定ボル
トなどの締め付け具合を加減し、装置の水平出しを行
う。かかる作業は、手順書に定められた複雑な作業工程
にしたがって、作業者が手作業で逐次行う。すなわち、
作業者が装置の設置現場において行う作業は、このよう
な手作業による傾き調整のみであり、調整に困難を伴う
上記演算パラメータ等の調整は設置現場では行えないた
め、工場で行われる。

【０００９】このように設置された装置のサーボ型加速
度センサが地震を検出すると、その検出信号と予め記憶
させておいた演算パラメータ等に基づいて上述したＳＩ
値が算出され、これが所定のしきい値を越えると、併用
される機械式地震センサなどの出力も加味されて緊急遮
断指示が出力される。これによりガスの供給が緊急遮断
され、ガス漏れによる被害の拡大や２次災害の発生を防
止する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の地震検出装置は
以上のように構成されているので、設置現場で調整可能
なパラメータは装置の傾きのみであり、しかも常に水準
器や固定金具・ボルトなどを用いて調整しなければなら
ず、調整作業に多大な手間がかかるなどの課題があっ
た。

【００１１】また、地震検出装置は空調設備のない建屋
内に設置されることが多く、昼夜あるいは夏冬間の温度
変化などによって、地震検出装置に機械的・電気的な経
時変化が発生する可能性がある。さらに、かかる建屋自
体も地盤沈下や道路からの交通振動などによって影響を
受け、地震検出装置の設置面に傾きが生じる可能性もあ
る。

【００１２】ところが、かかる地震検出装置自体の経時
変化や設置場所の経時変化が生じても、装置の傾き以外
の各種設定値は、設置現場で調整できないなどの課題が
あった。

【００１３】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、演算パラメータ等の調整作業や水
平出し作業をその設置現場において容易かつ迅速に行え
る地震検出装置を得ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る地震検出装置は、入力部、表示部、メモリ部、通信部
及びこれらを制御する制御部とを有しメモリ手段に記憶
された設定値を当該通信部を介して変更する携帯型設定
器を接続する接続端子と、前記メモリ手段に記憶された
設定値を重力加速度に基づいて調整する調整手段を備え
たものである。

【００１５】

【００１６】請求項２記載の発明に係る地震検出装置
は、半導体加速度センサの２つの検出軸を含む平面と平
行な第１の平面部をケースの一部に設けたものである。

【００１７】請求項３記載の発明に係る地震検出装置
は、半導体加速度センサの２つの検出軸を含む平面と垂
直な第２の平面部をケースの一部に設けたものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による地
震検出装置を使用したガス供給システムを示すブロック
図、図２は地震検出装置を示す平面図、図３は地震検出
装置を示す側面図、図４は図２のＡ−Ａ断面図、図５は
図２のＢ−Ｂ断面図、図６は地震検出装置のカバーを取
り外した状態を示す平面図、図７は地震検出装置の回路
構成図、図８は傾き調整機構を示す側面図、図９は携帯
型設定器の回路構成図である。

【００１９】先ず本願発明を使用するガス供給システム
の概略構成を説明する。図１において、１は防爆域を備
えたガス製造工場、２はガスタンク、３は高圧導管、４
及び７はガバナ、５は防爆域を備えたガバナステーショ
ン、６は中圧導管、７ａは緊急遮断弁、８は監視室、９
および１０は緊急遮断指示、１１は防爆域たるガバナ
室、１２は緊急遮断機能を有したガバナである。

【００２０】２０は後述する防爆ケース（ケース）、３
０は３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）計測が可能な後述する半導体
加速度センサ、４０は後述する演算処理回路、５７は演
算処理回路４０から出力されるデジタル信号（２値信
号）、６０はガバナ室外壁面（非防爆域）に設けられた
制御盤である。

【００２１】６１は制御盤６０の中に設置され、振り子
などを利用してなる機械式地震センサ、６２はデジタル
信号５７と機械式地震センサ６１の出力信号との両方が
出力されたときにガバナ１２を遮断する遮断信号６３を
発生させる判定回路、６４は低圧導管、６５はガスを供
給される家庭、６６はガスを供給される工場、９０は後
述する携帯型設定器である。

【００２２】次に地震検出装置についてさらに詳しく説
明する。図２ないし図６において、２０はＯリング２１
を介して開閉可能なカバー２０ａと電線導出部２０ｃに
形成された電線導出孔２０ｂとを有し、所定の耐圧力を
満足するようにアルミニウムなどの金属で形成された防
爆ケースである。この防爆ケース２０は、電気機械器具
防爆構造規格（労働省）を満足するように製作されたも
のである。すなわち、防爆ケース２０とカバー２０ａと
のネジ部の長さやネジ山数、電線導出孔２０ｂ部分の耐
圧パッキン（後述）などが上記規格を満たす構造となっ
ている。

【００２３】また、２２ａ，２２ｂ，２２ｃはフラン
ジ、２３はネジ孔、２４は後述する各種配線をまとめた
シールド線、２５は例えばブチルゴムからなる耐圧パッ
キン、２６は耐圧パッキン２５を圧縮する圧縮ボルト、
２７は圧縮ボルト２６を固定するロックナットである。

【００２４】すなわち、電線導出孔２０ｂにシールド線
２４を挿通し、耐圧パッキン２５と圧縮ボルト２６およ
びロックナット２７とを備えることにより、当該部分の
密閉性、耐圧性を確保できるように構成したものであ
る。耐圧パッキン２５の圧縮後の長さは上記の規格を満
足する。

【００２５】３０は半導体加速度センサである。例え
ば、特開平９−４３０６８号公報に記載された静電容量
の変化を利用したセンサおよびその信号処理回路を用い
ることができる。同公報の従来の技術の欄にある通り、
固定基板と可撓基板との各対向面に電極を着設して対向
配置される静電容量素子を複数対設け、当該基板面に平
行なＸＹ平面を設定し、これと直交するＺ軸のＸ、Ｙ、
Ｚ軸３次元方向の加速度の変化を、複数対の静電容量素
子間の静電容量変化に基づき各Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向成分の
検出を行うものである。そして、Ｘ軸方向の加速度に対
する出力として、静電容量素子Ｃ２１とＣ２３との静電
容量差（Ｃ２１−Ｃ２３）、Ｙ軸方向の加速度に対する
出力として、静電容量素子Ｃ２２とＣ２４との静電容量
差（Ｃ２２−Ｃ２４）、Ｚ軸方向の加速度に対する出力
として、静電容量素子Ｃ２５の静電容量Ｃ２５あるいは
Ｃ２１＋Ｃ２２＋Ｃ２３＋Ｃ２４として検出することが
できる。

【００２６】Ｘ軸，Ｙ軸の傾きは、重力の変化による静
電容量の増減を検出することにより求まり、傾きの方向
は通常状態の出力と比較してプラスとなるかマイナスと
なるかを決めることにより定まる。Ｚ軸については、上
下の加速度により静電容量が増減するので加速度の方向
は分かるが、傾きには関係がない。

【００２７】各軸の出力と傾き量との関係は予め工場で
初期的に検定され、これを上述したメモリ４４などに記
録しておくことで、装置の傾き量を容易に求めることが
できる。

【００２８】なお、半導体加速度センサ３０としては、
静電容量型加速度センサに限定されず、例えば、ピエゾ
抵抗型あるいは圧電型の加速度センサを使用することも
できる。

【００２９】また、３１はサポート部材、３２はＣＰＵ
ボード、３３は電源ボード、３４は端子台、３５はガー
ド、３６は後述するローダーインタフェース５５に、後
述する携帯型設定器９０を接続するためのローダー接続
端子（接続端子）である。

【００３０】次に地震検出装置の回路構成について図７
に基づいて説明する。図７において、４０は上述したＣ
ＰＵボード３２などに形成された演算処理回路、４１は
制御部、４２はＳＩ値演算部４２ａによって算出された
ＳＩ値と、震度演算部４２ｂによって算出された震度
と、加速度演算部４２ｃによって算出された加速度と、
変位量演算部４２ｄによって算出された変位量と、速度
演算部４２ｅによって算出された速度の各算出値の中か
ら任意の複数の算出値を選択する算出値選択手段であ
る。すなわち、この算出値選択手段４２は、各種演算機
能を必要に応じて適宜組み合わせることにより、設置現
場において最適な設定を提供するものである。

【００３１】４３は上記算出値に基づいて緊急遮断指示
を出力するか否かを判定する判定手段である。

【００３２】４４はＲＯＭ，ＰＲＯＭ，ＲＡＭ，ＥＥＰ
ＲＯＭなどから構成されるメモリ（メモリ手段）であ
り、例えば、ＣＰＵが処理すべき各種の演算プログラ
ム、演算パラメータ、判定手段４３において必要な判断
用のしきい値、工場での調整時や振動がない時の各軸の
出力データなどが予め記録されている。

【００３３】このメモリ４４に記録された演算プログラ
ムや演算パラメータ、各種設定値などは、後述する携帯
型設定器９０によって書き換えることができるようにな
っている。

【００３４】遮断指示は、後述するリレーインタフェー
ス５３を介して外部へ出力されるように構成されてい
る。例えば、判定手段４３が遮断を決定すると、図示し
ないリレー駆動回路によりリレー内部の電磁石が励磁さ
れて、常開接点が閉じることにより外部への出力がなさ
れるように構成されている。

【００３５】４５はリアルタイムクロック、４６はセン
サインタフェース、４７は補正用温度センサ、４８は基
準電圧、４９は電源回路、５０はバックアップ回路、５
１はデジタル出力インタフェース、５２はデジタル入力
インタフェースである。

【００３６】５３は演算処理結果をデジタル信号ではな
くリレー接点出力信号として出力するリレーインタフェ
ースである。このリレーインタフェース５３は、例え
ば、直流２４ボルトや交流１００ボルトなどの回路を直
接接続できるように構成されており、したがって、アク
チュエータやバルブ又は大型の継電器などの各種の負荷
を直接動作させることができるようになっている。この
リレーインタフェース５３と図示しない接点側回路と
は、電気的に分離して設けられている。なお、リレーイ
ンタフェース５３は、リレーだけでなく、フォトカプラ
やフォトモスリレーなどの分離絶縁型電気部品にも接続
できる。

【００３７】５４はアナログ出力インタフェース、５５
は算出値選択手段４２に算出値を選択させるための設定
信号を与える、後述する携帯型設定器９０を接続するた
めのローダーインタフェースであり、前述したローダー
接続端子３６を備えている。

【００３８】電源回路４９への外部電源からの配線や各
インタフェース５１，５２，５３，５４の配線は、前述
したシールド線２４によって防爆ケース２０の外部に引
き出されている。

【００３９】また、図２ないし図５において、７０は半
導体加速度センサ３０の２つの検出軸（Ｘ軸，Ｙ軸）を
含むＸＹ平面と平行となるように、電線導出部２０ｃの
上面に形成した第１の平面部であり、防爆ケース２０が
水平に設置された場合に水平面を形成するものである。
すなわち、この第１の平面部７０に後述する水準器８６
を載置することにより、装置の水平出し作業を容易に行
えるようになっている。

【００４０】一方、７２は上記ＸＹ平面と垂直となるよ
うに、防爆ケース２０の４カ所の側面に各々対向させて
形成した第２の平面部であり、防爆ケース２０が水平に
設置された場合に垂直面を形成するものである。

【００４１】なお、防爆ケース２０の底面は水平面状に
形成され、地震検出装置を水平基準面に載置したとき
に、かかる第１の平面部７０の水平性と第２の平面部７
２の垂直性が容易に担保できるようになっている。

【００４２】次に設置現場において地震検出装置の傾き
を機械的に調整する際に使用する傾き調整機構につい
て、図８に基づいて説明する。図８において、７９は装
置の設置現場の床、８０は床７９にアンカーボルト８１
によって固定された基板、８２は基板８０に溶接により
４本立設された調整ボルト、８３は防爆ケース２０を載
置固定する調整板であり、挿通した調整ボルト８２の軸
方向に対して調整ナット８４によって移動自在に取り付
けられている。８５は防爆ケース２０の各フランジ２２
を調整板８３に固定する固定ボルト、８６は第１の平面
部７０に載置された水準器である。

【００４３】次に携帯型設定器９０について図９に基づ
いて説明する。携帯型設定器９０は、地震検出装置の設
置現場においてローダー接続端子３６に接続し、メモリ
４４に記憶された演算プログラムや演算パラメータ、各
種の設定値を変更するためのものである。

【００４４】すなわち、具体的には、携帯型設定器９０
は次のような機能を持つものである。 （１）算出値選択手段４２に所定の算出値を選択させる
設定信号を送信する。 （２）また、設置環境の変化（建屋の経時変化や交通に
よる振動など）によって地震検出装置の傾きが変化して
地震検出装置の出力値がドリフトしたときや、演算処理
回路４０や半導体加速度センサ３０が経時変化して地震
検出装置の出力値がドリフトしたときに、出力を「ＰＶ
値」としてモニターし、そのバイアスを調整する。 （３）さらに、半導体加速度センサ３０に地球の重力に
基づいた基準加速度を発生させ、これに基づいてセンサ
の出力を調整（以下、「スパン調整」という。）する。 （４）また、必要に応じて、メモリ４４に記録された演
算プログラムを書き換える。 （５）演算パラメータ。演算式のｋ，Ｔ，ｈ等を変更で
きる。勿論、他の震度や他の演算のパラメータを変更可
能である。 （６）デジタル出力やリレー出力等の設定値や傾き異常
や温度異常等の各種異常のエラー出力をするための設定
値等の各種設定値を変更することが可能である。

【００４５】かかる機能を果たすべく、携帯型設定器９
０は、以下のように構成されている。すなわち、図９に
おいて、９１は作業者が入力を行うために、例えば、キ
ーボードやいわゆるタッチスクリーンによって形成した
入力部、９２は作業者に各種演算内容や作業指示内容な
どを表示するために、例えば、液晶表示器によって形成
した表示部、９３は携帯型設定器９０の動作に必要な種
々のデータなどを記録するメモリ部、９４は地震検出装
置本体のローダーインタフェース５５を介して所定の通
信が行えるように各種信号の変換処理などを行う通信部
であり、ローダー接続端子３６に接続するための図示し
ない通信ケーブルと接続端子とを備えている。９５はこ
れら入力部９１、表示部９２、メモリ部９３および通信
部９４を制御する制御部である。

【００４６】かかる携帯型設定器９０は、本願出願人が
特許第２５２３０５３号公報に開示した「工業計器にお
けるＥＥＰＲＯＭの書き換え方式」を適用して構成する
ことができる。

【００４７】次に地震検出の動作について説明する。図
７及び図１において、半導体加速度センサ３０が地震を
検出すると、その検出信号がセンサインタフェース４６
を介して制御部４１に入力される。この場合、半導体加
速度センサ３０は３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）計測ができるた
め、より正確な地震動の振動計測ができる。特に直下型
地震では、Ｚ軸（鉛直）方向が最初に振動することか
ら、より重要な計測情報を得ることができる。

【００４８】制御部４１では、算出値選択手段４２によ
って予め選択してあるＳＩ値や震度などが、各演算部４
２ａ〜４２ｅによって算出される。この算出値選択手段
４２に算出値を選択させる設定信号は、作業者が設置現
場において携帯型設定器９０をローダー接続端子３６に
接続し、ローダー通信することによって、設置現場に最
適なしきい値を容易かつ迅速に設定することができる。

【００４９】判定手段４３では、この算出値に基づいて
緊急遮断指示を出力するか否かが判定され、緊急遮断指
示を出力する場合には、例えば、デジタル出力インタフ
ェース５１から制御盤６０の判定回路６２に、デジタル
信号５７として出力される。

【００５０】したがって、シールド線２４をガバナ室１
１から制御盤６０に引き回しても、ノイズに強くなり、
誤動作しなくなる。この場合、例えば、ＳＩ値と震度と
の両方が所定値を越えたときに遮断指示信号を出力する
ように構成することによって、より確実な検出を期待で
きる。

【００５１】そして、このデジタル信号５７は、図１に
示すように、制御盤６０の判定回路６２に入力される。
一方、機械式地震センサ６１の出力も判定回路６２に入
力される。

【００５２】判定回路６２では、これらデジタル信号５
７と機械式地震センサ６１の出力信号との両方が出力さ
れたときに論理積として判定して遮断信号６３を発生さ
せ、これによりガバナ１２が遮断される。すなわち、低
圧導管６４へのガスの供給が緊急遮断され、ガス漏れに
よる被害の拡大や２次災害の発生を有効に防止できる。

【００５３】なお、この判定回路６２において、地震時
における安全確保のために遮断信号６３を早期に出力さ
せたい場合には、デジタル信号５７と機械式地震センサ
６１の出力信号との論理和として判定させることもでき
る。

【００５４】また、リレーインタフェース５３は、演算
処理結果をデジタル信号ではなくリレー接点出力信号と
して出力するため、これを例えば、直流２４ボルトや交
流１００ボルトなどの回路に接続すれば、アクチュエー
タやバルブ、大型の継電器などの各種の負荷を直接動作
させることができる。この場合、リレーインタフェース
５３と図示しない接点側回路とは、電気的に分離して設
けられているので、デジタル出力インタフェース５１の
出力たるデジタル信号５７よりも、さらにノイズ特性が
向上する。

【００５５】次に携帯型設定器９０を使用した地震検出
装置の調整作業手順（ＰＶバイアス調整、重力スパン調
整）について図９ないし図１４に基づいて説明する。こ
こで、図１０は携帯型設定器の初期画面の一例を示す模
式図、図１１は地震検出装置の調整作業手順を示すフロ
ーチャート図、図１２は携帯型設定器のＰＶバイアス画
面の一例を示す模式図、図１３はＶブロックを用いた重
力スパン調整を示す側面図、図１４は携帯型設定器のス
パン画面の一例を示す模式図である。

【００５６】先ず、作業者は設置現場において、携帯型
設定器９０を地震検出装置のローダー接続端子３６に接
続し、図示しない「重力調整手順モード」を選択する
と、携帯型設定器９０の表示部９２には、図１０に示す
初期画面が表示される。

【００５７】そして、現在のＰＶ値を出力するために、
この初期画面の中から現在値計測１００を選択してＥＮ
Ｔキー１０３を押すと、図１１に示すフローチャート図
において現在値計測ステップ（調整手段）ＳＴ１０４の
現在値計測およびステップＳＴ１０５の現在ＰＶ値表示
が実行され、図１２に示すＰＶバイアス画面が表示され
る。

【００５８】次に、作業者はこのＰＶ値からドリフト量
の大小を判断し、ゼロ調整ステップ（調整手段）ＳＴ１
０７において、地震検出装置のいわゆるゼロ調整を行
う。すなわち、ドリフト量が小さいときは、前述した機
械的な傾き調整機構８０〜８５を使用しないで、携帯型
設定器９０の入力部９１からＰＶ値がゼロあるいは許容
量になるまで補正データを入力することにより、電気的
なゼロ点調整を行う。一方、ドリフト量が大きいとき
は、前述した機械的な傾き調整機構８０〜８５を併用し
て地震検出装置の傾きを調整する。

【００５９】かかる各調整手順についてさらに詳しく説
明する。ドリフト量が小さいときは、機械的なゼロ点調
整は不要であるので、図１１のステップＳＴ１０６を経
て、作業者は電気的なゼロ点調整を行うべく、図１０の
ゼロ調整１０１を選択し、ＥＮＴキー１０３を押すと、
図１１のステップＳＴ１０７が実行される。

【００６０】そして、携帯型設定器９０の入力部９１か
ら各軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）のＰＶ値が例えばゼロになるよ
うに、ステップＳＴ１０８においてＰＶバイアス値を入
力すると、ステップＳＴ１０９において現在のＰＶ値表
示が実行され、図１２に示すように新ＰＶ値が表示され
る。これにより、所望するゼロ点調整の終了が確認でき
る。

【００６１】このように携帯型設定器９０を用いたロー
ダー通信による電気的な演算処理のみによって、従来設
置現場においては不可能だったゼロ点調整を容易かつ迅
速に行うことができる。

【００６２】一方、ドリフト量が大きいときは、機械的
なゼロ点調整をも必要とするので、図１１のステップＳ
Ｔ１０６を経て、作業者は図１０のスパン調整１０２を
選択し、ＥＮＴキー１０３を押すと、図１１のスパン調
整ステップ（調整手段）ＳＴ１１０が実行される。

【００６３】そして、作業者は、ステップＳＴ１１１に
おいて地震検出装置を設置場所から取り外し、ステップ
ＳＴ１１２において、先ず、Ｚ軸方向のＰＶ値を調整す
ることとなる。

【００６４】すなわち、防爆ケース２０の底面は前述し
たように水平面状に形成されているので、地震検出装置
を水平面に載置すると、半導体加速度センサ３０のＺ軸
が地球の重力方向と一致し、正確な加速度（−１[Ｇ]＝
−９８０[Ｇａｌ]）を印加できる。この値を携帯型設定
器９０により、入力部９１から入力してメモリ部９３で
記録する。図１１のステップＳＴ１１３は、Ｚ軸に−１
[Ｇ]が印加された時にＰＶ値がゼロ[Ｇａｌ]となるよう
にするものである。

【００６５】次に、地震検出装置を１８０度反転し、上
記と逆方向に重力（＋１[Ｇ]＝＋９８０[Ｇａｌ]）を印
加して、同様にその値を記録する。ステップＳＴ１１４
は、Ｚ軸のこの状態のＰＶ値が＋１９６０[Ｇａｌ]とな
るようにするものである。

【００６６】これにより、Ｚ軸につき、２[Ｇ]の重力ス
パンが調整できたことになる。なお、地球の重力はその
場所により異なるため、補正が必要なときは当該補正値
を加味して上記調整作業を行うこととなる。

【００６７】なお、Ｚ軸を最初に調整したのは、３軸用
の半導体加速度センサ３０は、Ｚ軸に関して他軸感度依
存があり、Ｚ軸を最初に調整することが望ましいからで
ある。

【００６８】また、Ｘ軸とＹ軸についても、上記と同様
の原理で重力スパン調整を行うこととなる。その際、図
１３に示すように、地震検出装置の形状に合致するよう
に９０度のＶ溝を形成したＶブロック１１９に地震検出
装置を載置することで、Ｘ軸およびＹ軸方向には、重力
の分力（４５度の成分）を同時かつ正確に印加すること
ができる。

【００６９】これにより、ステップＳＴ１１５〜１１８
において、Ｘ軸およびＹ軸方向には、−９８０[Ｇａｌ]
から＋９８０[Ｇａｌ]のＰＶ値とすることができる。な
お、以上のスパン調整の際に、携帯型設定器９０の表示
部９２に表示されるスパン画面例を図１４に示した。

【００７０】以上のようにして各軸のスパン調整を終え
たら、図１１のステップＳＴ１２０において、Ｚ軸が垂
直下方となるように地震検出装置を設置し、ステップＳ
Ｔ１２１において各軸のＰＶ値を表示する。

【００７１】この地震検出装置の設置に際しての水平出
しは、図８に示した傾き調整機構８０〜８５を使用して
行う。すなわち、作業者は水準器８６を第１の平面部７
０に載置し、水準器８６の表示を見ながら、調整ボルト
８２の調整ナット８４を適宜上下動させることによって
調整板８３の傾きを調整し、水平出しを行う。

【００７２】なお、この地震検出装置の設置後に、ステ
ップＳＴ１０７〜１０９に示した前述のＰＶバイアス調
整を行えば、さらに正確な調整ができる。また、以上の
ＰＶバイアス調整手順と重力スパン調整手順は、どれを
先に行ってもよく、地震検出装置の使用環境において要
求される検出精度を担保できれば、必ずしも全部を実施
しなくてもよい。

【００７３】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、携帯型設定器９０をローダー接続端子３６に接続し
て通信することで、設置現場において各種設定値などを
容易かつ迅速に変更できる効果が得られる。

【００７４】特に装置の初期調整をする場合にあって
は、そのドリフト量が小さいときには、調整に手間のか
かる傾き調整機構８０〜８５を使用することなく、携帯
型設定器９０を用いたローダー通信による電気的な演算
処理のみによって、調整を迅速に行うことができる効果
が得られる。

【００７５】また、防爆ケース２０の電線導出部２０ｃ
に第１の平面部７０を設けたことにより、水準器８６を
載置し易い水平面を容易に確保でき、水平出し作業を容
易かつ迅速に行うことができる効果が得られる。

【００７６】さらに、防爆ケース２０に第２の平面部７
２を設けたので、Ｖブロック１１９などの治具を併用す
ることで半導体加速度センサ３０に所定の重力を容易に
印加でき、その値を用いて地震検出装置の校正作業を設
置現場において容易かつ迅速に行うことができ、したが
って信頼性の高い地震検出装置を提供できる効果が得ら
れる。

【００７７】また、携帯型設定器９０により算出値選択
手段４２に所定の設定信号を送信することで、ガス業界
が必要とするＳＩ値のほか、気象庁が必要とする震度
や、建設業界が必要とする変位量・速度を任意に算出で
きるので、製品機種の増大あるいは製品の納入先、各し
きい値、計測量などに変更を要する場合であっても、容
易かつ柔軟に対応できる効果が得られる。

【００７８】さらに、小型の半導体加速度センサ３０を
使用したことにより、演算処理回路４０をも防爆ケース
２０に内蔵でき、装置全体を小型・軽量化できると共
に、取扱いを容易にできる効果が得られる。

【００７９】また、演算処理回路４０からの緊急遮断指
示は、デジタル信号５７として出力されるので、ノイズ
に対する信頼性が格段に向上し、装置の誤動作を有効に
防止できる効果が得られる。

【００８０】さらに、半導体加速度センサ３０は３軸
（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）計測ができるため、より正確な地震動
の振動計測ができ、特にＺ軸（鉛直）方向が最初に振動
する直下型地震では、より重要な計測情報を得ることが
できる効果が得られる。

【００８１】また、例えば、ＳＩ値と震度との両方が所
定値を越えたときに警報信号を出力するように構成する
ことによって、より確実な検出を期待できる効果も得ら
れる。

【００８２】なお、実施の形態１においては、携帯型設
定器９０による調整作業において、作業者が表示部９２
を見て各工程を確認しながら入力部９１から入力操作を
するという、いわゆる対話形式の手動による調整方法を
採用したが、これに限らず、メモリ部９３などに予め記
録しておいたプログラムにより自動で行うこともでき
る。

【００８３】実施の形態２．本実施の形態２は、第１の
平面部および第２の平面部を防爆ケースのフランジに設
けたものである。

【００８４】図１５はこの発明の実施の形態２による地
震検出装置を示す平面図、図１６は地震検出装置を示す
側面図である。なお、実施の形態１において示した部分
と同一もしくは相当する部分には同一符号を付し、説明
を省略または簡略化する。

【００８５】図１５および図１６において、７０ａは防
爆ケース２０のフランジ２２ａ〜２２ｃの上面に水平面
として形成した第１の平面部であり、前述したＸＹ平面
と平行に形成されている。７２ａは同じくフランジ２２
ａ〜２２ｃの側面に垂直面として形成した第２の平面部
であり、前述したＸＹ平面と垂直に形成されている。な
お、フランジ２２ａ〜２２ｃは、Ｚ軸に対してそれぞれ
１２０度の中心角をなすように配設されている。

【００８６】したがって、本構成によれば、水平出し作
業において水準器８６を、第１の平面部７０および第１
の平面部７０ａの両者に載置できる。その他の構成およ
び動作例は、上記実施の形態１の場合と同様であるの
で、説明は省略する。

【００８７】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、上記実施の形態１の場合と同様の効果が得られるほ
か、防爆ケース２０のフランジ２２ａ〜２２ｃに切削加
工などを施すことにより、第１の平面部７０ａおよび第
２の平面部７２ａを容易に形成することができる効果が
得られる。

【００８８】なお、上記実施の形態２においては、フラ
ンジ２２ａ〜２２ｃをＺ軸に対してそれぞれ１２０度の
中心角をなすように配設するものとして説明したが、こ
れに限られず、重力のスパン調整の際に作業がしやすい
角度であればよい。

【００８９】実施の形態３．本実施の形態３は防爆仕様
を必要としないケースに収納して構成した地震検出装置
に関するものである。

【００９０】図１７はこの発明の実施の形態３による地
震検出装置を示す斜視図であり、図において、１２３は
防爆仕様としていない直方体のケースであり、ケース本
体１２３ａとこれにネジ止め固定された蓋部１２３ｂと
からなる。そして、蓋部１２３ｂと底面を水平面たる第
１の平面部７０ｂとして形成し、ケース本体１２３ａの
４つの側面を垂直面たる第２の平面部７２ｂとして形成
したものである。

【００９１】次に動作について説明する。ケース１２３
が直方体であるから、いずれかの第１の平面部７０ｂ，
第２の平面部７２ｂを水平面に置くことで、常に鉛直方
向の重力加速度を容易かつ正確に印加でき、前述した重
力スパン調整が容易となる。

【００９２】また、装置の出荷時に工場において調整さ
れた初期設定値とも比較でき、そのドリフト量を比較す
ることで、装置の校正を必要とする異常状態を容易に判
別できる。

【００９３】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、ケース１２３を容易に作成でき、また、いずれかの
第１の平面部７０ｂ，第２の平面部７２ｂを水平面に置
くことで、常に鉛直方向の重力加速度を容易かつ正確に
印加でき、重力スパン調整を容易にできると共に、校正
が必要か否かも容易に判別できる効果が得られる。ま
た、水準器８６を載置し易く、水平出し作業も行い易く
なる効果も得られる。

【００９４】なお、上記実施の形態３においては、ケー
ス１２３を直方体に形成するものとして説明したが、こ
れに限られず、立方体やその他の形状であってもよい。

【００９５】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、入力部、表示部、メモリ部、通信部およびこれらを
制御する制御部とを有しメモリ手段に記憶された設定値
を当該通信部を介して変更する携帯型設定器を接続する
接続端子と、前記メモリ手段に記憶された設定値を重力
加速度に基づいて調整する調整手段を備えて構成したの
で、携帯型設定器を接続端子に接続して通信すること
で、設置現場において各種設定値などを容易かつ迅速に
変更できる効果がある。

【００９６】特に装置の初期調整をする場合にあって
は、そのドリフト量が小さいときには、調整に手間のか
かる傾き調整機構を使用する必要がなくなり、携帯型設
定器を用いた通信による電気的な演算処理のみによっ
て、調整を迅速に行うことができる効果がある。また、
半導体加速度センサに所定の重力加速度を電気的に容易
かつ正確に印加でき、その値を用いて地震検出装置の校
正作業を設置現場において容易かつ迅速に行うことがで
きる効果がある。

【００９７】

【００９８】請求項２の発明によれば、半導体加速度セ
ンサの２つの検出軸を含む平面と平行な第１の平面部を
ケースの一部に設けて構成したので、水準器を載置し易
い水平面を容易に確保でき、水平出し作業を容易かつ迅
速に行うことができる効果がある。

【００９９】請求項３の発明によれば、半導体加速度セ
ンサの２つの検出軸を含む平面と垂直な第２の平面部を
ケースの一部に設けて構成したので、Ｖブロックなどの
治具を併用することで半導体加速度センサに所定の重力
加速度を容易かつ正確に印加でき、その値を用いて地震
検出装置の校正作業を設置現場において容易かつ迅速に
行うことができ、したがって信頼性の高い地震検出装置
を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による地震検出装置を
使用したガス供給システムを示すブロック図である。

【図２】地震検出装置を示す平面図である。

【図３】地震検出装置を示す側面図である。

【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図５】図２のＢ−Ｂ断面図である。

【図６】地震検出装置のカバーを取り外した状態を示す
平面図である。

【図７】地震検出装置の回路構成図である。

【図８】傾き調整機構を示す側面図である。

【図９】携帯型設定器の回路構成図である。

【図１０】携帯型設定器の初期画面の一例を示す模式図
である。

【図１１】地震検出装置の調整作業手順を示すフローチ
ャート図である。

【図１２】携帯型設定器のＰＶバイアス画面の一例を示
す模式図である。

【図１３】Ｖブロックを用いた重力スパン調整を示す側
面図である。

【図１４】携帯型設定器のスパン画面の一例を示す模式
図である。

【図１５】この発明の実施の形態２による地震検出装置
を示す平面図である。

【図１６】地震検出装置を示す側面図である。

【図１７】この発明の実施の形態３による地震検出装置
を示す斜視図である。

【符号の説明】

２０ 防爆ケース（ケース） ３０ 半導体加速度センサ ３６ ローダー接続端子（接続端子） ４０ 演算処理回路 ４４ メモリ（メモリ手段） ５７ デジタル信号（２値信号） ７０，７０ａ，７０ｂ 第１の平面部 ７２，７２ａ，７２ｂ 第２の平面部 ９０ 携帯型設定器 ９１ 入力部 ９２ 表示部 ９３ メモリ部 ９４ 通信部 ９５ 制御部 ＳＴ１０４ 現在値計測ステップ（調整手段） ＳＴ１０７ ゼロ調整ステップ（調整手段） ＳＴ１１０ スパン調整ステップ（調整手段） １２３ ケース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金森 武洋 東京都渋谷区渋谷２丁目12番19号 山武 ハネウエル株式会社内 (72)発明者 市田 俊司 東京都渋谷区渋谷２丁目12番19号 山武 ハネウエル株式会社内 (72)発明者 秋元 孝之 東京都渋谷区渋谷２丁目12番19号 山武 ハネウエル株式会社内 (72)発明者 清水 善久 埼玉県幸手市香日向２−26−３ (72)発明者 小金丸 健一 東京都練馬区桜台５−16−５ (56)参考文献 特開 平８−77475（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−304555（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01V 1/16

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３軸方向の加速度を検出する半導体加速
   度センサと、前記半導体加速度センサの検出信号とメモ
   リ手段に記憶された設定値とに基づいて演算処理を行い
   当該演算処理結果を２値信号として出力可能な演算処理
   回路と、前記半導体加速度センサと前記演算処理回路と
   を収納するケースとを備えた地震検出装置において、入
   力部、表示部、メモリ部、通信部及びこれらを制御する
   制御部とを有し前記メモリ手段に記憶された設定値を当
   該通信部を介して変更する携帯型設定器を接続する接続
   端子と、前記メモリ手段に記憶された設定値を重力加速
   度に基づいて調整する調整手段を備えたことを特徴とす
   る地震検出装置。
2. 【請求項２】 半導体加速度センサの２つの検出軸を含
   む平面と平行な第１の平面部をケースの一部に設けたこ
   とを特徴とする請求項１記載の地震検出装置。
3. 【請求項３】 半導体加速度センサの２つの検出軸を含
   む平面と垂直な第２の平面部をケースの一部に設けたこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２記載の地震検出
   装置。