JP2009198429A - Flow measuring device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow measuring device with reduced consumption power. <P>SOLUTION: The flow measuring device generates a rotating magnetic field by a passing fluid and measures a flow rate, based on the output signal of a lead switch which turns on/off by the rotating magnetic field. While the lead switch detects the flow rate, power is supplied steadily to the lead switch. If the lead switch does not detect the flow rate, the power is supplied steadily while the switch goes into an off state, and power is supplied with a sampling frequency, while the switch goes into an on state. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

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 rate measuring unit 10, a reed switch 13, a rotating body 14, a magnet 15, and a pull-up resistor 16.
The rotator 14 is rotatably mounted in a gas (fluid) flow path formed in the gas meter body, is formed in a disk shape that rotates with the flow of gas, and has an N pole on the opposite circumference of the disk. A plurality of magnets 15 (four magnets 15a to 15d in FIG. 1) are attached so that the south poles are alternately directed in the radial direction. Note that the rotating body 14 is a non-magnetic body and is considered not to be magnetized by the magnetic force from the magnet 15.

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 reed switch 13 is installed in the vicinity of the rotating magnetic field of the magnet 15 attached to the rotating body 14 with a partition wall or the like interposed therebetween, and the strength of the magnetic field received by the reed switch 13 is changed by the rotational movement of the magnet 15. ing. In addition, one end of the reed switch 13 is connected to the flow rate measuring unit 10 to receive power.
The reed switch 13 outputs an ON output signal when the magnetic field becomes stronger and exceeds a predetermined threshold value, and outputs an OFF output signal when the magnetic field becomes weak and becomes lower than the predetermined threshold value. To do.
The reed switch 13 does not output an output signal when it is stopped in an on or off state.

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 rate measurement unit 10 includes, for example, an MPU (Microprocessing Unit) and the like, and stores a ROM (Read Only Memory) storing a control program and the like, a RAM (Random Access Memory) used as a work area, and the like. It has a part and controls the whole flow measurement. Below, only the electric power feeding process which is the characteristics of this invention is demonstrated.

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 rate measurement unit 10 includes a power supply port 11 and a detection port 12, and the power supply port 11 is connected to the reed switch 13 via a pull-up resistor 16 for stabilizing the potential. Supply power according to the start instruction. Further, the detection port 12 is connected to the reed switch 13, and when the output signal of the reed switch 13 is received, the flow measuring unit 10 is interrupted.

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 rate measuring unit 10 will be described using the flowcharts of FIGS. 2 and 3 and the time chart of FIG.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the power feeding operation when the output signal of the reed switch 13 changes from off to on or from on to off. FIG. 3 is a flowchart for explaining the power feeding operation after the flow detection timer time has elapsed. FIG. 4 is a timing chart showing the power feeding operation.

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 rate measuring unit 10 newly sets the flow rate detection timer time in the flow rate detection timer when the output signal of the reed switch 13 notified from the detection port 12 changes from off to on or from on to off (step S1). The output signal from the reed switch 13 at this time is stored (step S2), the power is always supplied to the reed switch 13 (step S3), and the process is terminated.
Further, when the output signal of the reed switch 13 changes from off to on or from on to off during power feeding according to the sampling period, power feeding according to the sampling period is terminated and switching to constant power feeding is performed.

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 flow measurement part 10 detects that the time set to the flow detection timer passed, and when the output signal from the reed switch 13 memorize | stored previously is ON (step S4 / YES) Then, power is supplied from the power supply port 11 to the reed switch 13 at a sampling period (step S5), and the process is terminated.

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 reed switch 13 is off (step S4 / NO), the reed switch 13 is always powered (step S9), and the process is performed. finish.

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 reed switch 13 is stopped in an off state and continues for a flow rate detection timer time or longer.
From OFF to ON at the output signal is the time T 1 of the the reed switch 13, to the point T 2 repeats on / off when (i.e., the flow rate of the gas is detected), the power supply always the reed switch 13 Wait for the output signal to change.
Further, when there is no output signal from the reed switch 13 is also made from time T 2 and the flow rate detection time T 3 the timer time has elapsed, wait for the change of the output signal from the reed switch 13 while the feed at all times.

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 reed switch 13 is stopped in the ON state and continues for the flow rate detection timer time or longer.
Output signal powers constantly up to the time T 5 is stopped off from the reed switch 13, then the feed at all times because of the flow rate of the gas up to the point T 6, further up to the point T 7 stops off Therefore, power is always supplied as it is, and a change in the output signal from the reed switch 13 is awaited.
Then, when the flow rate detection timer time from time T 7 is no output signal from the reed switch 13 also becomes the time T 8 has elapsed, the output signal remains stopped on, the time T 8 or later Power is supplied at the sampling period, and a change in the output signal from the reed switch 13 is awaited.

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 reed switch 13.
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 reed switch 13 is delayed, Since the rotation is slow, there is no problem.

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.

本発明の流量計測装置を適用したガスメータにおける流量計測部分の概略構成である。It is a schematic structure of the flow measurement part in the gas meter to which the flow measuring device of the present invention is applied. 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。6 is a flowchart for explaining a power feeding operation when the output signal of the reed switch 13 changes from off to on or from on to off. 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。It is a flowchart explaining the electric power feeding operation | movement after flow volume detection timer time passes. 給電動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows electric power feeding operation.

符号の説明Explanation of symbols

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。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Flow measurement part, 11 ... Power feeding port, 12 ... Detection port, 13 ... Reed switch, 14 ... Rotating body, 15, 15a, 15b, 15c, 15d ... Magnet, 16 ... Pull-up resistance.

Claims (1)

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ことを特徴とする流量計測装置。   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, and when the reed switch detects a flow rate, When the reed switch stops detecting the flow rate, the power is always supplied when the reed switch is stopped and the reed switch is stopped. A flow rate measuring device characterized by being fed with power.
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