JP2009198429A - Flow measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リードスイッチを使って流量を計測する流量計測装置に関し、例えば、ガスメータや水道メータに使用される流量計測装置に関する。 The present invention relates to a flow rate measuring device that measures a flow rate by using a reed switch, for example, a flow rate measuring device used for a gas meter or a water meter.
ガスメータや水道メータの流量を計測している電子カウンタとしては、一般には、ガスや水の流量によって回転する回転体に取り付けた磁石が発生する回転磁界によりオン/オフするリードスイッチを備えたものが知られている。 An electronic counter that measures the flow rate of a gas meter or a water meter generally has a reed switch that is turned on / off by a rotating magnetic field generated by a magnet attached to a rotating body that rotates according to the flow rate of gas or water. Are known.
上述のような電子カウンタを備えたガスメータや水道メータは、電池で駆動しているため、低消費電力とすることが課題となっている。
このため、サンプリング周期で間欠駆動を行うようにして、消費電力を抑制している。さらに、このサンプリング周期を流速によって変更するようにして消費電力を抑制している。
Since gas meters and water meters equipped with the electronic counter as described above are driven by batteries, there is a problem of reducing power consumption.
For this reason, power consumption is suppressed by performing intermittent driving in a sampling cycle. Further, the power consumption is suppressed by changing the sampling period according to the flow velocity.
本発明は、上述の実情を考慮してなされたものであって、低消費電力化がはかられる流量計測装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a flow rate measuring device capable of reducing power consumption.
上記の課題を解決するために、本発明の流量計測装置は、通過流体によって回転磁界を発生させ、当該回転磁界によってオンオフするリードスイッチの出力信号に基づいて流量を計測する流量計測装置であって、前記リードスイッチが流量を検知しているときには、該リードスイッチに対して常時給電し、前記リードスイッチが流量を検知しなくなった場合、該リードスイッチがオフの状態で停止しているときには常時給電し、該リードスイッチがオンの状態で停止しているときにはサンプリング周期で給電するものである。 In order to solve the above problems, a flow rate measuring device of the present invention is a flow rate measuring device that generates a rotating magnetic field by a passing fluid and measures a flow rate based on an output signal of a reed switch that is turned on / off by the rotating magnetic field. When the reed switch detects the flow rate, power is always supplied to the reed switch. When the reed switch stops detecting the flow rate, always supplies power when the reed switch stops in the off state. However, when the reed switch is on and stopped, power is supplied at the sampling period.
本発明によれば、低消費電力化がはかられた流量計測装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a flow rate measuring device with reduced power consumption.
以下、図面を参照して本発明の流量計測装置に係る好適な実施形態について説明する。
本実施形態では、ガスメータに本発明の流量計測装置を適用した場合について説明するが、例えば、水道メータのような他のメータにも適用できる。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a flow rate measuring device according to the invention will be described with reference to the drawings.
Although this embodiment demonstrates the case where the flow measuring device of this invention is applied to a gas meter, it is applicable also to other meters like a water meter, for example.
図1には、ガスメータにおける本発明に関連のある回路部分のみを示してあるが、図示以外の回路部分および機械的な構成は一般的に使用されているガスメータと同一であるので、それらの説明は省略する。 FIG. 1 shows only circuit portions related to the present invention in a gas meter, but circuit portions and mechanical configurations other than those shown in the figure are the same as those of a gas meter that is generally used. Is omitted.
図1において、流量計測装置は、流量計測部10、リードスイッチ13、回転体14、磁石15、プルアップ抵抗16とで構成されている。
回転体14は、ガスメータ本体に形成したガス(流体)の流路中に回転自在に取り付けられ、ガスの流れに伴って回転する円盤状に形成され、円盤の対向する円周上にN極とS極とが交互に半径方向へ向くようにして、複数個の磁石15(図1においては4つの磁石15a〜15d)を取り付ける。尚、回転体14は、非磁性体であって、磁石15からの磁力により磁化されないように配慮されている。
In FIG. 1, the flow rate measuring device includes a flow
The
リードスイッチ13は、仕切り壁等を挟み、回転体14に取り付けた磁石15の回転磁界内の近傍に設置され、磁石15の回転移動によりリードスイッチ13の受ける磁界の強さが変化するようになされている。また、リードスイッチ13の一端は、流量計測部10に接続されて給電を受けるようになっている。
このリードスイッチ13は、磁界が強くなって所定の閾値より大きくなったときにオンの出力信号を出力し、また、磁界が弱くなって所定の閾値より小さくなったときにオフの出力信号を出力する。
また、このリードスイッチ13は、オンやオフの状態で停止した場合には、出力信号は出さない。
The
The
The
流量計測部10は、例えば、MPU(Microprocessing Unit)などを含んで構成されており、制御プログラム等を格納したROM(Read Only Memory)、作業領域として利用されるRAM(Random Access Memory)等の記憶部を備え、流量計測の全体を制御するものである。以下では、本発明の特徴である給電処理についてのみ説明する。
The flow
流量計測部10には、給電ポート11と検出ポート12が備えられ、給電ポート11は、電位を安定させるためのプルアップ抵抗16を介してリードスイッチ13と接続され、流量計測部10からの給電開始の指示にしたがって給電する。また、検出ポート12は、リードスイッチ13と接続されており、リードスイッチ13の出力信号を受け取ると流量計測部10に対して割込みを起こす。
The flow
次に、流量計測部10の給電動作を、図2および図3のフローチャート、図4のタイムチャートを用いて説明する。
図2は、リードスイッチ13の出力信号がオフからオンあるいはオンからオフに変化したときの給電動作を説明するフローチャートである。図3は、流量検知タイマ時間が経過した後の給電動作を説明するフローチャートである。図4は、給電動作を示すタイミングチャートである。
Next, the power feeding operation of the flow
FIG. 2 is a flowchart for explaining the power feeding operation when the output signal of the
流量計測部10は、検出ポート12から知らされたリードスイッチ13の出力信号がオフからオンまたはオンからオフに変化したときに、流量検知タイマに流量検知タイマ時間を新たに設定し(ステップS1)、このときのリードスイッチ13からの出力信号を記憶しておき(ステップS2)、リードスイッチ13に常時給電して(ステップS3)、処理を終了する。
また、リードスイッチ13の出力信号がサンプリング周期による給電中にオフからオンまたはオンからオフに変化した場合、サンプリング周期による給電を終了して、常時給電に切り替える。
The flow
Further, when the output signal of the
上記の流量検知タイマ時間は、サンプリング周期による給電とするかあるいは常時給電とするかを決める閾値であり、例えば、5秒間を予め設定しておく。
また、サンプリング周期は、予め決められた時間間隔であってもよいし、ガス(流体)の流速に応じて変更するものであってもよい。
The flow rate detection timer time is a threshold value for determining whether to supply power according to the sampling period or to always supply power. For example, 5 seconds is set in advance.
The sampling period may be a predetermined time interval or may be changed according to the flow rate of the gas (fluid).
そして、流量計測部10は、流量検知タイマに設定した時間が経過したことを検知して、先に記憶しておいたリードスイッチ13からの出力信号がオンであった場合(ステップS4/YES)、給電ポート11からリードスイッチ13に対してサンプリング周期で給電して(ステップS5)、処理を終了する。
And the
一方、先に記憶しておいたリードスイッチ13からの出力信号がオフであった場合(ステップS4/NO)、給電ポート11からリードスイッチ13に対して常時給電して(ステップS9)、処理を終了する。
On the other hand, when the previously stored output signal from the
図4(A)は、リードスイッチ13からの出力信号がオフの状態で停止し、流量検知タイマ時間以上続く場合を説明している。
リードスイッチ13からの出力信号が時点T1でオフからオンとなり、時点T2までオン/オフを繰り返す(即ち、ガスの流量が検知されている)場合には、常時給電して、リードスイッチ13からの出力信号の変化を待つ。
さらに、時点T2から流量検知タイマ時間が経過した時点T3となってもリードスイッチ13からの出力信号がない場合には、常時給電したままリードスイッチ13からの出力信号の変化を待つ。
FIG. 4A illustrates a case where the output signal from the
From OFF to ON at the output signal is the time T 1 of the the
Further, when there is no output signal from the
図4(B)は、リードスイッチ13からの出力信号がオンの状態で停止し、流量検知タイマ時間以上続く場合を説明している。
リードスイッチ13からの出力信号がオフで停止している時点T5までは常時給電し、その後、時点T6までガスの流量があるため常時給電し、さらに時点T7まではオフで停止しているため、そのまま常時給電して、リードスイッチ13からの出力信号の変化を待つ。
そして、時点T7から流量検知タイマ時間が経過した時点T8となってもリードスイッチ13からの出力信号がない場合には、出力信号がオンで停止したままであるので、時点T8以降はサンプリング周期で給電を行って、リードスイッチ13からの出力信号の変化を待つ。
FIG. 4B illustrates a case where the output signal from the
Output signal powers constantly up to the time T 5 is stopped off from the
Then, when the flow rate detection timer time from time T 7 is no output signal from the
即ち、時点T8までは、常時給電したまま、時点T8以降はサンプリング周期で給電を行って、リードスイッチ13からの出力信号の変化を待つ。
このように、オンの状態で回転磁界が停止していて、サンプリング周期中に、ガスが流れて回転磁界が回転を始めたときには、リードスイッチ13からの出力信号の検出が遅れるが、始動時は回転が遅いので問題にはならない。
That is, until the time T 8, while the feed at all times, since the time T 8 performs power supply at the sampling period, waits for the change of the output signal from the
As described above, when the rotating magnetic field is stopped in the ON state and the gas flows and the rotating magnetic field starts to rotate during the sampling period, the detection of the output signal from the
以上のような構成により、流量が検知されず、リードスイッチがオンで停止しているときには、サンプリング周期による間欠的な給電を行うので、低消費電力とすることができる。 With the above configuration, when the flow rate is not detected and the reed switch is on and stopped, intermittent power feeding is performed according to the sampling period, so that low power consumption can be achieved.
尚、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で各種の変形、修正が可能であるのは勿論である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and corrections can be made without departing from the scope of the present invention.
10…流量計測部、11…給電ポート、12…検出ポート、13…リードスイッチ、14…回転体、15,15a,15b,15c,15d…磁石、16…プルアップ抵抗。
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US9310240B2 (en) | 2011-03-22 | 2016-04-12 | Seiko Epson Corporation | Circuit device, integrated circuit and detection device |
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