JPS601377Y2 - 流体流量計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は流体のエネルギーによって羽根車を回転させ
、この羽根車の回転数により流体の流量を積算計量する
羽根車式流体流量計に関するもので、その目的とすると
ころは精度が高く長寿命で実用価値の高い流量計を提供
することにある。

従来、この種流体流量計は計量しよとする流体のエネル
ギーによって回転される羽根車を流体の流量に比例して
回転させ、該羽根車の回転を歯車群からなる伝達装置を
介して指針又は数字ドラムを回転せしめてその流量を積
算表示するものである。

しかし、この従来の流体流量計に於ては、羽積車の回転
による流体の流量表示を歯車群からなる伝達装置で伝達
させているから、次のような不都合が生じる。

即ち、流体の流量が微少の場合、羽根車に作用する流体
のエネルギーが小さくて伝達装置の歯車ＥＹの噛合抵抗
の為に羽根車が回転し２得ないから、不感流量が多くて
流量感度が良くない。

而も、構造が複雑であり、型体が大型となって価格が比
較的高価である。

更に、この種の流体流量計の故障の８０％近くが伝達装
置の歯車の故障によって占められており耐久性に問題が
ある。

また、従来の流量計においてリモートメーターを付ける
場合は、機械式積算機構にリードアウト用のロータリー
ス、イツチを付けていた。

しかし、多数の接点を有する為、感度と信頼性が悪く、
又構造が複雑で形状が大きく高価になる欠点があった。

また、このリモートメーターの発信、受信装置は取引単
位（／ホ）又はその１０分の１ （１００で）が最小単
位になっているため、メーターが回転しているかどうか
の確認が短時間では出来ないという問題があり、漏水の
発見が出来なかった。

更に、この機械構成の流量計を改良するために、流体通
路に設けた羽根車の上端にマグネットを設け、これに対
向させて磁気検出回路を設けて、羽根車の回転に応じて
磁気検出回路に発生ずるパルスを電子回路のカウンター
で計数するコトにより、流量を計数する装置を本出願人
は先に出願している。

しかし、この装置は流体が逆流したり、羽根車が振動１
−た時に発生するパルス列によっても全て正回転の向き
に計数してしまい誤差を発生する欠点を持っていた。

この考案は上記従来の機械構成及び電子回路構成の羽根
車式流体流量計の欠点に鑑み、これを改良・除去して、
機械的構造が簡単で高精度・長寿命な流量計を実用性に
秀れた性能で提供することを目的とする。

以下、この考案の構成を図面に示す一実施例について説
明すると次の通りである。

第１図に示した実施例の流体流量計は計数用の電子回路
等を内蔵した上部ケーシング１と流体を流出入させる下
部ケーシング２との２重構造に構成され、上部ケーシン
グ１の上面部には蓋３が取り付けられている。

下部ケーシング２には下部ケーシング２に流出入する流
体の流量に比例して回転する羽根車４が回転自在に軸架
され、羽根車４の上端にはマグネット５が装着されてる
。

上部ケーシング１内には、計数用の電子回路６、マグネ
ット５と対向させ位置をずらして配置された２個の磁気
抵抗素子７ａ、７ｂと、リチューム電池８、Ｍ３に連動
しＭ３を開くと閉じるスイッチ９、液晶表示盤１０が内
蔵されている。

液晶表示盤１０には、積算値表示数字１１と羽根車４の
回転により点滅するパイロット１２が形成されている。

また電子回路６の内部構成で、１３はリチューム電池８
から電力の供給を受けて内部回路に動作電圧を与える電
源回路、１４は電源回路１３の電圧降下を検出し、電池
寿命で完全に機能停止する数夕月前に４報を発する電圧
降下検出回路、１５ａ、１５ｂは夫々磁気抵抗素子７ａ
、７ｂをマグネット５が横切ることにより発生する磁気
抵抗素子７ａ、７ｂの出力を受け、これを増幅して単一
パルスに波形整形する差動増幅及び波形整形回路、１６
は差動増幅及び波形整形回路１５ａ、１５ｂの出力パル
スの位相差より羽根車４の回転方向を判別して計数パル
スを正と負と区別して発坐臥羽根車４の振動等によって
起る同一磁気抵抗素子１５ａ又は１５ｂからの連続パル
スは異常パルスとして計数させない正逆判別回路、１７
は正逆判別回路の出力により計数する可逆式のプリセッ
トカウンター、１８はプリセットカウンターに所定のデ
ジタル値をプリセットするデジタル設定回路、１９は微
少流量域でのマイナス器差を電気的に補正するため、予
め設定した周波数以下の入力の場合は周波数に応じてデ
ジタル設定値に変更を加える器差補正回路、２０は可逆
式のトータルカウンター、２１は液晶駆動回路、２２は
差動増幅及び波形整形回路１５ａ、１５ｂへは磁気抵抗
素子？ａｔ７ｂの消費電流を少なくする為に変調用の基
準周波数のクロック信号を与え、器差補正回路１９及び
液晶駆動回路２１等には基準周波数のクロック信号を与
える水晶発振回路、２３は計数値を直列データに変換し
て外部に出力するシリアル変換及びバッファー回路、２
４は蓋３が開くと閉じるスイッチ９のハイレベル出力を
受けて、液晶駆動回路２１の出力を液晶表示盤１０に送
出するゲート回路、２５はモート検針用伝送線、２６は
リモート検針受信盤である。

この装置の動作は次のようになる。

下部ケーシング内の流体通路に流体が流出入すると、羽
根車４が回転する。

すると、マグネット５が回転してその形成する磁界が回
転する。

磁気抵抗素子？ａ、７ｂはマグネット５に対向して、位
置をずらして配置されているので、これを位相のずれた
変化量として夫々検出する。

この変化量は、夫々差動増幅及び波形整形回路１５ａｔ
１５ｂによって位相のずれたパルス列に変換される。

この発信されたパルス列の位相のずれを利用して正逆判
別回路１６が正逆転の判別をする。

この時、羽根車の振動によって起る同一磁気抵抗素子か
らの連続パルスは異常パルスと判定し計数させない。

正逆判別回路１６からは正回転の計数パルスと逆回転の
計数パルスがプリセットカウンター１７に入力される。

プリセットカウンター１７には器差補正回路１９にて補
正量を与えられるデジタル設定回路１８より補正値が一
定時間ごとに与えられて、微少流量域で生じるマイナス
器差を自動補正する。

プリセットカウンター１７より、正逆の回転量及び補正
量がトータルカウンター２０に与えられて、流量の積算
値がトータルカウンター２０に計数される。

この値は流体の逆流量及び微少流量域でのマイナス器差
を自動減算した精度の極めて高い流量計数値である。

この流量計数値は液晶駆動回路２１に与えられる。

液晶駆動回路２１はゲート回路２４を介して、液晶表示
盤１０を表示動作させるが、ゲート回路２４は蓋３と連
動するスイッチ９が閉じた時のみ導通状態になる。

このため、蓋３を開いた時にのみ、液晶表示盤１０はト
ータルカウンター２０にて計数されている流量計数値を
表示する。

なお、液晶表示盤１０において、流量計数値は積算値表
示数字１１にて表示されると同時に、流体が流れて羽根
車４が回転していれば、ＬＥＤのパイロット１２が点滅
してこれを知ることができる。

このように、蓋３を閉じている時には、液晶表示盤１０
は駆動されず、電源回路１３より、液晶駆動回路２１に
供給される電力が殆んどなくなり、電池寿命を延ばすこ
とができる。

また、液晶駆動回路２１からはシリアル変換及びバッフ
ァー回路２３に、流量計数値が出力され、直列データに
変換されて外部に出力される。

このため、外部にてリモート操作により流量を検針する
場合は、リモート検針用伝送線２５を介して接続された
リモート検針受信盤２６にて、流量計数値及び流体が流
れて羽根車４が回転していることを示すＬＥＤのパイロ
ットを、蓋３を開けて見るのと同様に読み取ることがで
きる。

なお、これらの電子回路６中において水晶発振回路２２
で精度の極めて高い基準周波数のクロック信号を得て、
各回路に供給しているので、装置の精度を極めて高くす
ることができる。

以上説明したように、この考案は、流体の流量に比例し
て回転し、上端にマグネットを有する羽根車を回転自在
に設けた下部ケーシングと、電池を電源とし、上記マグ
ネットに対向して配置された２個の磁気抵抗素子を介し
て羽根車の回転数から流体の流量を液晶表示盤に積算表
示させる計数用の電子回路を収納し、前記下部ケーシン
グから隔離された上部ケーシングとからなる流体流量計
に於いて、計数用の電子回路を、電池消耗等による電圧
降下を検出し、電池寿命で完全に機能停止する一定期間
前に警報を発する電圧降下検出回路と、 ２個の磁気抵抗素子の出力を夫々増幅し単一のパルスに
夫々波形整形する差動増幅及び波形整形回路からの出力
パルスにより羽根車の回転方向の正逆を判別して可逆式
プリセットカウンターを加減算駆動腰かつ、一方の磁気
抵抗素子からの連続パルスは計数させないようにした正
逆判別回路と、 可逆式プリセットカウンターの計数値から微少流量域で
マイナス器差を補正せしめる器差補正回路と、 器差補正された可逆式プリセットカウンターからの計数
値を積算するトータルカウンターと、トータルカウンタ
ーの積算値により液晶表示盤への駆動出力を出す液晶駆
動回路と、 差動増幅及び波形整形回路には磁気抵抗素子の消費電流
を少なくする為に変調用の基準周波数のクロック信号を
与え、かつ、器差補正回路及び液晶駆動回路には基準周
波数のクロック信号を与える水晶発振回路と、 上部ケーシングの上面に設けられた蓋の開放時のみ液晶
駆動回路からの駆動出力で液晶表示盤を作動させ、蓋の
閉止時、該表示盤を不作動とさせるスイッチと、 液晶表示盤の一部に設けられ、蓋の開放時のみ、羽根車
の回転に同期して点滅するパイロット表示機構と、 液晶駆動回路の出力を直列データに変換して、リモート
検針用伝送線を介してリモート検針受信盤に送信するシ
リアル変換及びバッファ回路とで構成腰該リモート検針
受信盤にも羽根車の回転に同期して点滅するパイロット
表示機構を具備させたから、次の通りの作用効果がある
。

即ち、電池寿命が尽きる前に電池交換の必要を報知する
ため、計数機能が停止したことを知らないままで使用し
続ける不具合がない。

また、羽根車の正逆の回転方向を判別して可逆プリセッ
トカウンターで加減算させると共に、羽根車の振動等の
回転以外の要素で計数用電子回路が誤計数することを、
一方の磁気抵抗素子からの連続パルスは計数させないよ
うにすることによって防止したから、正確な使用量を計
数させ得る。

しかも、微少流量でのマイナス器差を補正させたから、
流量と計数値との比例関係を微少流量域まで正確に保持
させ、計数精度と信頼性を向上させ得る。

また、トータルカウンターにより、電池交換時等でも、
積算値の記憶保持を行わせることができる。

そして、水晶発振回路により高精度とでき、また、検針
時のみ液晶表示盤を作動させて電池寿命を長くし、さら
に、羽根車の回転をもパイロット表示させているので、
流量計の作動確認を短時間で行うことができ、リモート
検針も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案−実施例の構成を示すブロック図である
。 １・・・上部ケーシング、２・・・下部ケーシング、３
・・・蓋、４・・・羽根車、５・・・マグネット、６・
・・電子回路、？ａ、７ｂ・・・磁気抵抗素子、８・・
・リモ−ト検針、９・・・スイッチ、１０・・・液晶表
示盤、１４・・・電圧降下検出回路、１５ａ、１５ｂ・
・・差動増幅及び波形整形回路、１６・・・正逆判別回
路、１７・・・プリセットカウンター、１８・・・デジ
タル設定回路、１９・・・器差補正回路、２０・・・ト
ータルカウンター、２１・・・液晶駆動回路、２２・・
・水晶発振回路、２３・・・シリアル変換及びバッファ
ー回路、２４・・・ゲート回路、２５・・・リモート検
針用伝送線、２６・・・リモート検針受信盤。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 流体の流量に比例して回転し、上端にマグネットを有す
   る羽根車を回転自在に設けた下部ケーシングと、電池を
   電源とし、上記マグネットにに対向して配置された２個
   の磁気抵抗素子を介して羽根車の回転数から流体の流量
   を液晶表示盤に積算表示させる計数用の電子回路を収納
   し、前記下部ケーシングから隔離された上部ケーシング
   とからなる流体流量計に於いて、計数用の電子回路を、
   電池消耗等による電圧降下を検出し、電池寿命で完全に
   機能停止する一定期間前に警報を発する電圧降下検出回
   路と、 ２個の磁気抵抗素子の出力を夫々増幅し単一のパルスに
   夫々波形整形する差動増幅及び波形整形回路からの出力
   パルスにより羽根車の回転方向の正逆を判別して可逆式
   プリセットカウンターを加減算駆動し、かつ、一方の磁
   気抵抗素子からの連続パルスは計数させないようにした
   正逆判別回路と、 可逆式プリセットカウンターの計数値から微少流量域で
   マイナス器差を補正せしめる器差補正回路と、 器差補正された可逆式プリセットカウンターからの計数
   値を積算するトータルカウンターと、トータルカウンタ
   ーの積算値により液晶表示盤への駆動出力を出す液晶駆
   動回路と、 差動増幅及び波形整形回路には磁気抵抗素子の消費電流
   を少なくする為に変調用の基準周波数のクロック信号を
   与え、かつ、器差補正回路及び液晶駆動回路には基準周
   波数のクロック信号を与える水晶発振回路と、 上部ケーシングの上面に設けられた蓋の開放時のみ液晶
   駆動回路からの駆動出力で液晶表示盤を作動させ、蓋の
   閉止時、該表示盤を不作動させるスイッチと、 液晶表示盤の一部に設けられ、蓋の開放時のみ、羽根車
   の回転に同期して点滅するパイロット表示機構と、 液晶駆動回路の出力を直列データに変換して、リモート
   検針用電送線を介してリモート検針受信盤に送信するシ
   リアル変換及びバッファ回路とで構威し、該リモート検
   針受信盤にも羽根車の回転に同期して点滅するパイロッ
   ト表示機構を具備させたことを特徴とする流体流量計。