CN108351237A - 流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置 - Google Patents

流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置。本发明因具有切断部及控制部，而具有能够准确判断使用量测定与旋转方向等效果，其中，所述切断部，为一个以上，在切断部的内外将具有相互不同的发光传感器与受光传感器的两个传感器部按90度角构成，并在第一受光传感器与第一发光传感器之间与第二受光传感器与第二发光传感器之间旋转；所述控制部，利用第一受光传感器的开关感应信号而计数叶轮单元的旋转数，并利用第二受光传感器的开关感应信号而判断旋转方向。

Description

流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置
技术领域
本发明涉及计量器的使用量测定装置，更具体地涉及一种更准确测定正向流动及逆向流动的流体及气体的量的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置。
背景技术
流量仪表是指同水表等一样，测定通过管的内部流动的流体的量，即测定流量的设备，气量计是指测定通过管的内部流动的气体的量。
在现有的自来水计量器中，作为用于测定水使用量的装置，使用了永久磁铁及读取开关。
具体地，读取开关被开/关并产生电脉冲(Pulse)，并通过计数脉冲的数量而测定叶轮的旋转数。
另外，该计量器因读取开关或磁电阻式(MR)传感器借助磁力运行，由此，对于在读取开关或MR传感器的周边存在其它具有磁力的物体的情况，无法顺畅地使读取开关或MR传感器的开/关发生作用。
最终，在通过读取开关或MR传感器发生的脉冲因外部磁场的影响而造成无法查表，由此，存在了可能发生不正当使用的问题。
为了解决该问题，在注册专利第10-1112224号(计量器的流量测定装置及方法)与注册专利第10-1382277号(电子式气量计及其使用量远程传送装置)使用光传感器而能够进行准确的流量测定。
但在通过现有技术制造的流量仪表或气量计，能够测定正向流动的流体或气体(气体)的使用量，但无法判断流体或气体逆向流动，即反向流动的情况。即，不容易区分正向流动或逆向流动的测定值。
换言之，未能区分叶轮因正向流动而旋转的情况或因逆向流动而旋转的情况，由此，实际上即使在未进行流体或气体的消耗的情况下，借助所述流量计或气量计而按正向流动计算，由此，发生了对未造成消费的流体或气体的费用进行收缴的问题。
并且，通过现有技术制造的流量仪表或气量计存在如下问题，由切断部经过开口部或由开口部经过切断部的瞬间，在传感器的受光部的开/关发生振动，从而，导致突然增加计数。
并且，通过现有技术制造的流量仪表或气量计存在如下问题，因发光传感器的开/关周期被固定，由此，即使流体或气体低速流动，也能产生大量的电池消耗。
发明内容
发明要解决的技术问题
因此，为了解决该问题，本发明的第一目的为提供一种流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置，使用两组的收发光传感器而判断流体或气体的使用量测定与流动方向。
并且，本发明的第二目的为提供一种流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置，即使在通过使用量测定装置的流量或气体变得浑浊的情况与从切断部经过开口部或从开口部经过切断部的瞬间，而在传感器的受光部的开/关发生振动的情况下，也能够准确测定其使用量。
另外，本发明的第三目的为提供一种流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置，使用因流体或气体的移动速度而产生的可变脉冲，从而，降低电消耗。
用于解决问题的技术方案
为了实现所述第一目的，本发明的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置包括：第一传感器部，具有第一发光传感器与第一受光传感器；第二传感器部，具有第二发光传感器与第二受光传感器；主体部，供流体或气体在主体内部流动并在一侧设置有所述第一传感器部与所述第二传感器部；叶轮单元，以通过在所述主体部流动的流体或气体而可旋转的方式设置；切断部，为一个以上，与所述叶轮的旋转联动而旋转，并且，在所述第一受光传感器与第一发光传感器之间和所述第二受光传感器与第二发光传感器之间旋转；及控制部，将脉冲形式的信号通过第一发光传感器传输，并利用随着所传输的信号因所述切断部的旋转而被切断与否而所输出的第一受光传感器的开光感应信号而对所述叶轮单元的旋转数计数，并将脉冲形式的信号通过第二发光传感器传输，并利用随着所传输的信号因所述切断部的旋转而被切断与否而所输出的第二受光传感器的开关感应信号而判断旋转方向。
并且，为了实现所述第二目的，本发明的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置，包括：第一对比部，对比所述第一受光传感器的输出信号与基准信号而输出开关信号；第二对比部，对比所述第二受光传感器的输出信号与基准信号而输出开关信号，其中，因构成将对比器的输出反馈至对比器基准端子(+)的施密特触发器(Schmitt Trigger)电路并具有延迟现象(Hysteresis)，由此，在切断部与开口部的中间步骤中，因接收部的开/关模糊，从而，消除在发生振动时引起的错误，并且，根据所述第一对比部的开关输出信号而对所述叶轮单元的旋转数进行计数，并根据所述第二对比部的开关输出信号而检测所述叶轮单元的旋转方向。
并且，为了实现所述第三目的，本发明的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置通过如下实现，开启第一发光传感器，而将掌握所述第一受光传感器的开、关状态的周期，根据所述切断部的旋转速度，以比所述切断部经过所述第一发光传感器及第一受光传感器之间的时间的1/2短的方式改变第一发光传感器的开关周期。
发明的效果
所述说明的本发明的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置具有如下效果，能够通过第一收发光传感器测定旋转数，并通过第二收发光传感器测定流体或气体的正向及逆向，由此，能够准确测定流体或气体的使用量与旋转方向。
并且，本发明的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置具有如下效果，即使在通过测定装置的流体或气体发生浑浊或在切断部与开口部的推移步骤中，受光传感器难以感应信号或发生振动的情况下，因受光传感器的细微的输出信号在对比器具有延迟现象，由此，也能够准确测定旋转数与旋转方向。
并且，本发明的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置具有如下效果，根据切断部的旋转速度，因使用可变脉冲，从而，能够降低电消耗。
附图说明
图1为本发明的一实施例的自来水计量器的分解剖视图；
图2为本发明的一实施例的气量计的截面图；
图3为本发明的一实施例的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置的主要构成图；
图4为显示切断部为一个、三个、五个的情况的例子的附图；
图5与图6为用于说明对于切断部为一个的情况，按正向逆向旋转情况的旋转计数与方向设定方法的附图；
图7与图8为用于说明对于切断部为三个的情况，按正向逆向旋转情况的旋转计数与方向设定方法的附图；
图9与图10为用于说明对于切断部为五个的情况，按正向逆向旋转情况的旋转计数与方向设定方法的附图；
图11至图13为用于说明本发明的一实施例的流体或气体的使用量测定与流动方向判断方法与用于减少电消耗而使用可变脉冲的方法的流程图；
图14为显示第一发光传感器211的开/关周期固定为16mSec情况的图表；
图15为流体的速度为2500升/时的情况，将第一发光传感器的开/关周期设为16mSec，且流体的速度接近0时，变为250mSec的情况的附图。
具体实施方式
在本说明书及权利要求范围中使用的用语或单词并非根据限定为一般或词典意义进行解释，发明人基于用于以最优的方法说明其自身的发明而适当定义用语的概念的原则，应当仅以符合本发明的技术思想的意义与概念解释。
在整个说明书中，称某一部分“包括”某一构成要素时，其在不存在排它性记载的情况下，并非排除其它构成要素，也包括其它构成要素。并且，在说明书中记载的“…部”、“…器”、“模块”、“装置”等用语是指处理至少一种功能或动作的单位，其通过硬件及/或软件的结合而实现。
在整个说明书中，“第一”、“第二”等用语为用于将一个构成要素同其它构成要素区分，其并非通过用语限定权利要求。例如，第一构成要素能够以第二构成要素命名，相似地，第二构成要素也能够以第一构成要素命名。
在整个说明书中，在各个步骤中，识别符号(例如，发光、受光、c、...)为用于方便说明而使用的符号，识别符号并非限定各个步骤的顺序，各个步骤在文章中，在未作明确记载特定顺序的情况下，能够以与记载顺序不同的方式进行。即，各个步骤能够以与所记载的顺序相同的方式进行，实际上也能够同时执行，并且，也能够按相反的顺序执行。
下面，参照附图对本发明的一实施例进行说明。
首先，本发明的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置特征在于，包括：主体部，供流体或气体在其内部流动；叶轮单元，以借助在主体部流动的流体及气体而可旋转的方式设置；切断部，与叶轮单元的旋转联动而旋转；及流量测定用收发传感器与旋转方向检测用收发传感器，设置在切断部的内部及外部。
为此，首先，参照图1的自来水计量器的分解剖视图而说明自来水计量器的流量测定及旋转检测方法，并参照图2的气量计的截面图而说明在气量计中进行的流量测定及旋转检测方法。
首先，参照图1，叶轮单元230可旋转地设置于下部外匣100的内部而通过在流路(110、120)流动的流体旋转。此时，切断部233位于叶轮单元230的上部，在附图上，以垂直方向的旋转轴为中心进行旋转。
更具体地，如附图显示所示，自来水计量器构成为形成有容纳空间的下部外匣100，并通过在下部外匣100的一侧设置的流入部110而流入的流体(例如，水)贯通下部外匣100而通过流出部120排出至外部，并使叶轮单元230发生旋转而测定流量与旋转方向。
为此，包括由相互不同的收发传感器构成的第一传感器部210、第二传感器部220、遮蔽下部外匣100的开口的上面的隔板240。
在本发明的实施例的隔板240上形成有供切断部233插入的引导凹槽241。引导凹槽241以与切断部233的曲率相同的曲率环形形成，以供切断部233完全插入。
并且，引导凹槽241大致构成为圆柱状，以使切断部233能够自由旋转。切断部233从隔板240的下侧通过引导凹槽241插入。
另外，引导凹槽241大致形成地大于切断部233，以使叶轮单元230或切断部233与隔板240不发生干扰。
隔板240由透明材质构成，以能够传输发光传感器211、221与受光传感器212、222之间的信号(例如，光信号)。
第一传感器部、第二传感器部210、220分别由发光传感器211、221与受光传感器212、222构成，发光传感器以传输光信号的发光二极管(LED)进行说明，受光传感器以接收光信号的光敏三极管(Photo transistor)进行说明。
在上部外匣130具有分别容纳第一传感器部、第二传感器部210、220的传感器容纳部(未图示)。
在下部外匣100形成有供插入叶轮单元230的叶轮插入部，在隔板240的外侧设置有用于防止下部外匣100内部的流体泄漏到外部的密封部件。
叶轮单元230包括：多个叶片234，插入至下部外匣100，并位于下部外匣100下侧，并因与在下部外匣100的内部流动的流体发生干扰而产生旋转力；轴，形成叶片234的旋转中心；及切断部233，延伸至叶轮主体的上侧。
切断部233以与叶轮主体235的上面边缘部结合，并与叶轮主体235的曲率相同的方式环形形成。即，理解为切断部233为延伸至叶轮主体235的外周面一部上方形成。
切断部233从叶轮主体235的上面边缘部中相当于约1/2的边缘部延伸至上方。即，在称叶轮主体235的上面为圆形，而以轴236为中心形成360度时，切断部233形成于相当于约180度的上面部分。
通过该结构，在流体由流入部110流入而向流出部120流动时，叶片234与流体发生干扰，叶轮主体235、叶片234及切断部233以轴为中心发生旋转。
在叶轮单元230发生旋转的过程中，从各个发光传感器211、221传输的信号被有选择地传输至各个受光传感器212、222。
下面对该传感器的运行进行具体说明。
图2的本发明的另一实施例的气量计的截面图，气量计包括：形成具有气体流入部及气体流出部341、342的主体部的上部壳体300与下部壳体400。
在上部壳体300设置有用于累计的气体的流入与排出的流入口及排出口341、342、位于上部壳体300的一侧而对流入及排出的气体进行计数的计数部200。
在下部壳体400设置有隔膜总成，设置于左右侧，作为用于对所流入的气体进行抽吸的装置，在上部壳体300设置有旋转滑块，其借助隔膜总成的抽吸而旋转，并具有阀门总成，以控制通过隔膜总成流入或排出的气体的流动。
上述上部壳体与下部壳体的构成要素为一般结构，因而，省略其具体说明。
计数部200位于上部壳体300的一侧而对流入及排出的气体进行计数。
内部盖子240覆盖在上部壳体300的一侧以与旋转滑块可旋转的方式结合的叶轮单元230，引导凹槽241以叶轮的旋转轴为中心而相互分隔形成，以使叶轮进行旋转，并以与上部壳体300保持密封的方式结合。
外部盖子242在内部设置有显示屏部243，该显示屏部243对叶轮单元230的旋转数计数而累积流入或流出的气体的量而进行显示。
对于该气量计的情况，叶轮单元230借助按隔膜方式流动的气体而发生旋转，切断部233安装于旋转轴而随着气体的流动与旋转轴一起旋转。
为此，在由相互不同的收发传感器构成的第一传感器部210与第二传感器部220分别由发光传感器与受光传感器构成，发光传感器以传输光信号的发光二极管(LED)进行说明，受光传感器以接收光信号的光敏三极管(Photo trnsistor)进行说明。
第一传感器部210具有第一发光传感器211与第一受光传感器212，在第二传感器部220也具有第一发光传感器221与第一受光传感器222，并且，第一传感器部210与第二传感器部220垂直交叉形成。
切断部233结合于圆盘状的叶轮主体的上面边缘部，以与叶轮主体的曲率相同的方式环形形成。即，切断部233以叶轮主体的外周面一部向上方延伸而形成进行理解。
下面，参照附图对自来水计量器与气量计(下面，是指计量器)的传感器的运行进行说明。
图3为本发明的一实施例的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置的主要构成图，图4与图5为用于说明对于切断部为一个的情况，而按正向逆向旋转情况的旋转计数与方向设定方法的附图。
参照图3，流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置包括：第一发光传感器211与第一受光传感器212，位于第一传感器部210；第二发光传感器221与第二受光传感器222，位于第二传感器部220；第一开关250，有选择地开/关，以用于命令将信号传输至第一发光传感器211；第二开关260，有选择地开/关，以用于命令将信号传输至第二发光传感器221；控制部252，输出用于开关250、260的开/关运行的信号；及存储单元251，存储传感器的开/关状态信息；第一对比部213，将第一受光传感器212的输出信号与基准信号对比而输出相应信号；第二对比部223，将第二受光传感器222的输出信号与基准信号对比而输出相应信号。
在第一发光传感器211的发出信号因切断部233而被切断时，第一受光传感器212为关闭状态。并且，在叶轮单元230进行旋转，而切断部233未处于第一发光传感器211与第一受光传感器212之间的空间时，第一发光传感器211的发出信号被传送至第一受光传感器212，由此，第一受光传感器212为开启状态。
控制部252控制开关250、260的开关运行，在开关250、260被开启时，第一发光传感器211与第二发光传感器221发生传输信号。
另外，在切断部233处于第一发光传感器211与第一受光传感器212或第二发光传感器221与第二受光传感器222之间时，第一受光传感器212与第二受光传感器222为关闭而既定信号(例如，High信号)分别被输入作为对比部213、223的对比信号。
相反地，在切断部233未处于第一发光传感器211与第一受光传感器212或第二发光传感器221与第二受光传感器222之间时，第一受光传感器212与第二受光传感器222为开启，而既定信号(例如，Low信号)分别被输入作为对比部213、223的对比信号。
该对比部213、223将第一、第二受光传感器212、222的输出信号分别输入至各个对比器的输入端子(-端子)，且在被输入至对比器的输入端子(-端子)的信号比对比器的基准端子(+)的基准电压高时，以输出“Low”信号的方式运行，在输入至输入端子的信号比基准电压低时，以输出“High”信号的方式运行。
对比部213、223形成通过电阻(215)及电阻(225)而将对比器的输出反馈至对比器基准端子(+)的施密特触发器(Schmitt Trigger)电路，而具有延迟现象(Hysteresis)，由此，能够去除在切断部与开口部的中间步骤发生的错误。
该基准电压通过对所施加的电压进行分流的电压分流部而分流的电压确定，电压分流部有与所施加的电压串联连接的两个以上电阻(R1、R2)构成，根据流体的浑浊度而能够选定电阻值，以适当设定基准电压。并且，所述电阻中至少一个由可变电阻构成，根据流量测定装置的流量的浑浊度而改变可变电阻，从而，改变基准电压。
切断部233如图4所示，一个、三个、五个...等按需构成。
图5与图6为切断部为一个的情况的例子，在附图上将叶轮单元按顺时针方向旋转的情况设定为流体以正向流动的正向流动，在附图上，将叶轮逆时针方向旋转的情况设定为流体以逆向流动的逆向流动并进行说明。
首先，图5为切断部为一个的情况，在叶轮按顺时针方向(正向流动)旋转时，第一受光传感器212被感应由开到关的瞬间，第二受光传感器222为关闭状态。
图6为切断部为一个的情况，叶轮按逆时针方向(逆向流动)旋转时，第一受光传感器212被感应由开到关的瞬间，第二受光传感器222为开启状态。
在附图上，深褐色为切断部233，影线部分为开口部。
在本发明中，为了方便说明，以区分切断部与开口部而进行了说明，但将开口部由供传感器透过的透明的材料形成，当然，也能够与切断部区分使用。
通常地，在将切断部仅形成于一侧的情况下，因在旋转时重心不同，由此，将与切断部对应的开口部由透明材料形成，也能够平衡顺畅地旋转。
在切断部233的内部及外部，两组传感器的第一发光传感器211及第一受光传感器212作为第一传感器，第二发光传感器221及第二受光传感器222作为第二传感器而相互保持90°。
在开启第一发光传感器211或第二发光传感器221而该发出信号通过切断部233而被切断时，第一受光传感器212或第二受光传感器222为关闭状态。
并且，在旋转的切断部233未处于第一发光传感器211与第一受光传感器212或第二发光传感器221与第二受光传感器222之间的空间时，因各自的发出信号未被传送，由此，第一受光传感器212或第二受光传感器212为关闭状态。
开启第一发光传感器211，而掌握所述第一受光传感器212的开、关状态的周期根据切断部233的旋转速度，切断部233以比经过第一发光传感器211及第一受光传感器212之间的时间的1/2短进行。
例如，在切断部旋转一次的时间为64mSec时，切断部经过第一发光传感器及第一受光传感器的速度为32mSec。此情况，第一发光传感器的开、关周期应当比切断部经过传感器的速度的1/2即16mSec短，才容易进行逆向流动感应。
在本发明中，将切断部旋转一次的时间设定为64mSec，并说明本发明的运行原理。按该根据，最合理地为在切断部与开口部的长度为1:1的情况下，将第一发光传感器的开、关周期设置地最长，由此，能够最少地消耗电池消耗量。
首先，参照图5，作为流体或气体以正向流动的正向流动的情况，在附图上，叶轮单元的切断部233按顺时针方向旋转。
将感应叶轮的一次旋转的状态设定为从开口部向切断部开始的支点时，第一受光传感器212以由开启状态转为关闭状态瞬间作为一次旋转进行计算。
参照附图，在流体或气体按正向流动的正向流动方向旋转时，第一受光传感器212由开启状态转为关闭状态的瞬间，第二受光传感器222为关闭。
因此，对于切断部为一个的情况，因第一受光传感器212由开启状态转为关闭状态的瞬间，第二受光传感器222为关闭状态，由此，控制部252判断旋转方向为正向流动。
并且，对于切断部为一个的情况，因第二受光传感器222由开启的状态转为关闭状态的瞬间，第一受光传感器212为关闭状态，由此，控制部252此时也判断旋转方向为正向流动。
即，在任一个受光传感器由开启转变为关闭的瞬间，也能判断其它受光传感器的状态，从而，能够了解旋转方向。
参照图6，对于流体或气体以逆向流动的逆向流动的情况，切断部233在附图上按逆时针方向旋转。
感应切断部233的一次旋转的状态同图5一样，由开口部向切断部开始的支点，即，第一受光传感器212由开启状态转变为关闭状态的瞬间作为一次旋转计算。
在第一受光传感器212由开启状态转为关闭状态的瞬间，第二受光传感器222为开启。
即，掌握第一受光传感器212由开启状态转为关闭状态的瞬间第二受光传感器222的开/关状态，在第二受光传感器222为关闭状态时，判断为正向旋转，在第二受光传感器222为开启状态时，判断为逆向旋转。
即，对于切断部为一个的情况，利用多个传感器组，能够了解计量器的使用量测定与旋转方向。
对于切断部为三个的情况，在图7与图8中进行示例，及切断部为五个的情况在图9与图10中进行示例。
首先，参照图7与图8的用于说明切断部为三个的情况并按正向逆向旋转情况的旋转计数与方向设定方法的附图，对于切断部为三个的情况，在叶轮单元230按顺时针方向(正向流动)旋转时，感应第一受光传感器212由开启转为关闭的瞬间，受光传感器222为开启(ON)状态。
对于逆向流动的情况，参照图8，在叶轮按逆时针方向(逆向流动)旋转时，感应第一受光传感器212由开启转为关闭的瞬间，第二受光传感器222为关闭(OFF)状态。
并且，参照切断部为五个的情况的图9，在叶轮单元230按顺时针方向(正向流动)旋转时，感应第一受光传感器212由开启转变为关闭的瞬间，第二受光传感器222为关闭状态。
在图10中，在叶轮单元230按逆时针方向(逆向流动)旋转时，感应第一受光传感器212由开启转变为关闭的瞬间，第二受光传感器222为开启状态。
综上，切断部为一个、三个五个的情况的结果表如下面图1所示。
表1
参照表1，随着第一受光传感器212由开启状态转为关闭状态的瞬间的第二受光传感器222的ON与OFF的状态，在组合第一受光传感器与第二受光传感器的状态时，能够了解叶轮单元230的旋转方向。
在本发明中，为了方便说明，以第一受光传感器作为旋转数测定用传感器，第二受光传感器作为旋转方向检测用传感器进行说明。
但，该结果如上所示，在切断部与开口部的长度为1:1的情况下，因电池消耗最低，而具有合理性，由此，为了便于说明，如上所示，以将位于叶轮单元上的切断部的长度与开口部的长度保持相同而进行说明。
即，在切断部为一个的情况下，切断部与开口部的长度为半圆周左右的长度(即360°/2＝180°)，在切断部为三个的情况下，因开口部也为三个，切断部的长度为60°(即360°/6＝60°)，在切断部为五个的情况下，开口部也为五个，由此，切断部的长度以具有相当于36°(即360°/10＝36°)的长度为例进行说明。
但，本发明的特征为利用两组传感器而判断旋转速度与旋转方向，由此，未将开口部与切断部的长度限定为1:1。
其是因为根据切断部的长度与数量，参照表1，而确定第二收发光传感器的位置而使用。
并且，最优选地为，在该切断部使用于自来水计量器的情况下，将切断部形成为一个，在使用于气量计的情况下，将切断部构成为五个。
控制部252具有将以与叶轮单元的一次旋转最大速度的"1/(所述切断部的数量x2)"以下的速度对应的时间作为周期的脉冲形式的信号通过第一发光传感器211传输的功能，且利用分别每经过一次第一发光传感器的输出信号因切断部而被切断，从而导致受光传感器212未接收输出信号的区域与不存在切断部而在第一受光传感器212接收输出信号的区域时而被开启关闭的第一对比部213的输出信号而将叶轮单元的旋转数按“1/(所述切断部的数量)”旋转进行计数，因根据切断部的数量而测定1/1、1/3、1/5旋转等，由此，能够进行更准确的流量测定。
下面，参照附图对本发明的实施例的流量测定装置的旋转数计数方法进行说明。
图11至图13为用于说明本发明的一实施例的流体或气体的使用量测定与流动方向判断方法的流程图，如图显示所示，计量器的Power为ON时(S210)，控制部252将开启信号输出至第一开关250，以用于第一发光传感器211的运行，由此，第一开关250被开启，而发出第一发光传感器211的信号(S211)。
根据第一发光传感器211的发出信号，确认第一受光传感器212的初始状态。即，第一受光传感器212的输出信号被输入至第一对比部213，利用第一对比部213的输出信号，控制部252确认由第一受光传感器212输入的信号是ON还是OFF。
换言之，在计量器运行之前，判断切断部233是否位于第一发光传感器211、第一受光传感器212之间。
假如，在切断部233处于第一发光传感器211、第一受光传感器212之间的情况下，第一受光传感器212处于OFF状态，由此，第一对比部250的输出信号为LOW，在切断部233未处于第一发光传感器211、第一受光传感器212之间的情况下，第一受光传感器212处于ON状态，由此，第一对比部250的输出信号为HIGH。
由此，根据切断部233的位置，确认第一受光传感器212的初始ON/OFF状态(S212)。
第一受光传感器212在初期状态下为ON的情况(S220)，在控制部252的存储单元251存储第一受光传感器212的状态为ON状态(S222)。相反地，对于第一受光传感器212在初期状态下为OFF的情况，在存储单元251存储第一受光传感器212的状态为OFF状态(S221)。
之后，控制部252将OFF信号输出至第一开关250，以用于停止第一发光传感器211的运行(S223)，由此，第一开关250为OFF，且中断第一发光传感器211的信号传送。
并且，判断计量器的Power是否为OFF(S230)。
在步骤S230中，计量器的Power非为OFF时，控制部252将叶轮旋转计数初始化(S231)，设定计时器中断周期(S232)，并转换为待机状态(idle state)。
待机状态理解为通过计时器(timer)或外部信号的中断(interrupt)，之后在既定的时间点(周期)激活的状态(S233)。
参照图12，控制部252能够通过经过预先设定的时间(计时器中断)或根据外部的周期的信号(外部中断)而被激活(S300)。
在步骤S300中，在控制部252被激活的情况下，控制部252将开启信号输出至第一开关250，以用于第一发光传感器211的运行(S310)，由此，第一开关250被开启，而发出第一发光传感器211的信号。
随着第一发光传感器211的发出信号，确认第一受光传感器212的ON/OFF状态(S311)。即，当前根据切断部233是否处于第一发光传感器211、第一受光传感器212之间，而确认由第一对比部250输入至控制部252的当前的信号为ON还是OFF，并将第一受光传感器的状态为ON的情况存储至存储单元251(S320、S321)。
在步骤S320中，对于第一受光传感器212的输出信号为OFF的情况，图13的“B”步骤被进行。
图13用于检测叶轮单元的旋转方向，首先，判断之前的第一受光传感器212的ON/OFF状态(S322)。
在此，“之前的第一受光传感器212状态”是指在执行最初的中断时，在图11的步骤S221或S222中，存储于存储单元251的第一受光传感器212的状态。
在步骤S330中，判断第一受光传感器212是否为了ON状态，判断为ON状态的情况，控制部252将ON信号输出至第二开关260(S331)。
在步骤S331中，在将ON信号输出至第二开关260之后，确认第二受光传感器222的ON/OFF状态(S332)。
在步骤S340中，判断第二受光传感器222的信号是否为OFF，为OFF的情况，将流量计的流动感应为正向(正向流动)，增加用于测定叶轮单元的旋转数的计数(n＝n+1)(S345)。
即，对于步骤S345，因是正向而增加一次计数。
在步骤S340中，在判断第二受光传感器的状态为ON时，将流量计的流动感应为逆向(逆向流动)，并减少用于测定叶轮单元的旋转数的计数(n＝n-1)或未对旋转数计数(S341)。
在步骤S355之后及步骤S341之后，控制部252将OFF信号输出至第二发光传感器221(S343)，计算叶轮单元的1次旋转所需的时间(S343)，并将第一受光传感器为OFF状态存储于存储单元251(S344)。
在步骤S321与B步骤之后，控制部252将OFF信号输出至第一开关250(S350)，并判断计量器的通电是否为OFF状态(S360)。
在步骤S360中，计量器的通电为OFF状态时结束，在非OFF状态的情况下，控制部252设定计时器中断周期(S361)。
即，在步骤S361中，叶轮一次旋转所需的时间增加了时，增加控制部252的计时器中断周期，并在所需的时间减少了时，减少计时器中断周期。
之后，控制部252转换为待机(standby mode)模式状态，等待下一个周期的计时器中断激活(S362)。
通过如上所述的计量器测定方法，确认第一受光传感器212的状态，仅在第一受光传感器212的状态由OFF状态转为ON状态或由ON状态转为OFF状态时，对叶轮单元的旋转数计数，由此，对于叶轮单元进行一次旋转的情况，旋转数被准确地按一个计数增加。
并且，由于具有延迟现象的对比部213，在流体浑浊而第一受光传感器212的输出信号微弱或切断部与开口部的中间步骤中也能够在第一对比部250对准确的旋转数进行计数。
并且，仅在按既定周期缩短的时间内，开启第一发光传感器211的信号，而读取第一受光传感器212的状态，第二发光传感器221仅在需要时，在短时间内开启，而读取第二受光传感器212的状态，由此，缩短通过两个收发光传感器而消耗的电流时间，从而，具有符合使用电池的计量器的效果。
在本发明中，为了解决即使流体或气体慢慢流动时，因消耗不必要的电流，而缩短电池的寿命的问题，在本发明中，在流体或气体快速流动时，传感器感应开/关周期变快，在慢慢流动时，改变减慢传感器感应开/关周期的传感器感应周期而适用，由此，极大降低电池消耗，其也为本发明的一个特征。
即，可变脉冲在利用光传感器而测定流体或气体的使用量的方法中，改变传感周期，由此，在流体或气体中也能够进行准确的使用量测定，并降低电能消耗，在计量器流动的流体或气体的速度变快时，传感器感应周期时间缩短，并且，在速度变慢时，传感器感应周期边长，由此，降低在传感器感应所消耗的电流消耗。
图14为显示第一发光传感器211的开/关周期固定为16mSec的情况的图表，图15为显示流体的速度为2500公升/时的情况，在将第一发光传感器的开/关周期设定为16mSec，且流体的速度接近为0时，改变为250mSec情况的附图。
在附图中，L是指第一发光传感器211的开/关周期，K是指第一发光传感器211开启时间长度。
此情况下，查看在使用可变脉冲与固定脉冲时的消耗电流对比。
将发光传感器消耗电流设定为2volts/200Ω＝10mA，将受光部消耗电流设定为3volts/1000Ω＝3mA，对于一天(24小时)中流量以最高速度(1600liter/hour)使用6小时，以中速度(320liter/hour)使用4小时，以低速度(16liter/hour)使用14小时，或设定为未使用的情况的固定脉冲的情况，传感器部消耗电容量如下所示。
参照图14，在周期(L)为16mSec，传感器开启时间(K)为50μSec时，传感器部1天的消耗电容量为13mAx50μs/16000μSecx24hour＝0.975mAh，由此，一年消耗电容量为0.975x365days＝355.9mAh。
按相同的条件，对于可变脉冲的情况，显示传感器部消耗电容量时(参照图15)，周期(L)为高速(2500liter/hour)时为16mSec，中速(500～1000liter/hour)时为64mSec，且低速或者非使用时为250mSec，传感器开启时间(K)为50μSec。
此情况，传感器部的一天消耗电容量如下所示。
在观察高速(6小时)的情况的消耗电流量时，为“13mAx50μSec/16000μSecx6hour＝0.2438mAh”，为中速(4小时)的情况为“13mAx50μSec/64000μSecx4hour＝0.0407mAh”，为低速(或未使用)(14小时)的情况下，为“13mAx50μSec/250000μSecx14hour＝0.0364mAh”，最后，在观察一年消耗电容量时，为“0.2438+0.0407+0.0364)x365days＝117.13mAh”。
此情况，在观察使用1200mAh容量的电池的情况时，在使用固定脉冲的情况下，能够使用“1200mAh/355.9mAh＝3.37年”，或使用可变脉冲的情况，能够使用“1200mAh/117.13mAh＝10.25年”，由此，增加三倍以上使用时间。
如上所示，在叶轮单元的旋转速度变快的情况下，各个传感器的发光传感器的脉冲信号的周期缩短，在旋转速度变慢的情况下，脉冲信号的周期变长，由此，减少在传感器感应消耗的电流消耗，从而，能够长期使用内置的电池。
在上述说明中，以第一传感器的状态由开到关的瞬间，根据第二传感器的输出信号而检测旋转数与旋转方向进行了说明，但将第一传感器的状态由关到开的瞬间作为基准，也能够检测旋转数与旋转方向。
最后，本发明将两组传感器按90°间距配置，感应逆向流动而测定准确的使用量，并根据旋转速度而使用可变脉冲，由此，能够改善电池的消耗量。
综上，本发明以记载的具体例进行了具体说明，但本领域技术人员应当理解，在本发明的技术思想的范围内，能够进行各种变形及修正，且该变形及修正属于权利要求范围内。
工业实用性
本发明使用于测定流体或气体的使用量，能够应用于家庭或大楼办公室等煤气或自来水量测定的工业领域。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置，其特征在于，
包括：
第一传感器部，具有第一发光传感器与第一受光传感器；
第二传感器部，具有第二发光传感器与第二受光传感器；
主体部，流体或气体在主体部内部流动，并且一侧具有所述第一传感器部与所述第二传感器部；
叶轮单元，借助在所述主体部流动的流体或气体而可旋转地设置；
一个以上单数切断部，与所述叶轮的旋转联动而旋转，且在所述第一受光传感器与第一发光传感器之间和所述第二受光传感器与第二发光传感器之间旋转；及
控制部，将脉冲形式的信号传输至第一发光传感器，并利用根据所传输的信号因所述切断部的旋转而切断与否而所输出的第一受光传感器的开关感应信号对所述叶轮单元的旋转数进行计数，将脉冲形式的信号通过第二发光传感器传输，并利用根据所传输的信号因所述切断部的旋转而切断与否而所输出的第二受光传感器的开关感应信号，而在所述第一受光传感器的信号发生状态转变的瞬间，根据第二受光传感器的信号而判断所述叶轮单元的旋转方向为正向或逆向，
并且，所述叶轮单元的上面边缘中的一部延伸至上方的切断部与不存在切断部的边缘的长度相同，
所述控制部根据所述叶轮单元的旋转速度而改变通过所述第一发光传感器或第二发光传感器中任一个以上传感器的脉冲信号的周期而传输。
2.根据权利要求1所述的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置，其特征在于，
所述第一传感器部与第二传感器部以所述切断部的旋转中心为基准而相互按90°的角设置。
3.根据权利要求1所述的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置，其特征在于，
所述控制部具有将所述叶轮单元的一次旋转最大速度的“1/(所述切断部的数量x2)”以下速度对应的时间作为周期进行的脉冲形式的信号通过所述第一发光传感器传输的功能，并利用每经过一次因所述切断部而未在所述第一受光传感器接收的区域与在所述第一受光传感器接收的区域时被开关的信号，而将所述叶轮单元的旋转数按“1/(所述切断部的数量)”旋转计数。
4.根据权利要求3所述的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置，其特征在于，
所述控制部开启所述第一发光传感器，而掌握所述第一受光传感器的开、关状态的周期，根据所述切断部的旋转速度，以比所述切断部经过所述第一发光传感器及第一受光传感器之间的时间的1/2短的方式设定。
5.根据权利要求1所述的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置，其特征在于，
包括：对比部，将所述第一受光传感器或第二受光传感器的任一个以上的传感器输出信号与基准信号对比，形成将输出开关信号的对比器的输出反馈至对比器基准端子的施密特触发器电路，因而，具有延迟现象。

Claims (8)

1.一种流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置，其特征在于，
包括：
第一传感器部，具有第一发光传感器与第一受光传感器；
第二传感器部，具有第二发光传感器与第二受光传感器；
主体部，流体或气体在主体部内部流动，且一侧设置有所述第一传感器部与所述第二传感器部；
叶轮单元，通过在所述主体部流动的流体或气体而可旋转地设置；
切断部，为一个以上，与所述叶轮的旋转联动而旋转，并在所述第一受光传感器与第一发光传感器之间和所述第二受光传感器与第二发光传感器之间旋转；及
控制部，将脉冲形式的信号通过第一发光传感器传输，并利用随着所传输的信号因所述切断部的旋转而被切断与否而所输出的第一受光传感器的开关感应信号而对所述叶轮单元的旋转数计数，并将脉冲形式的信号通过第二发光传感器传输，并利用随着所传输的信号因所述切断部的旋转而被切断与否而所输出的第二受光传感器的开关感应信号而判断旋转方向。
2.根据权利要求1所述的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置，其特征在于，
所述控制部在所述第一受光传感器的信号发生状态变化的瞬间，根据第二受光传感器的信号而判断所述叶轮单元的旋转方向为正向或逆向。
3.根据权利要求1所述的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置，其特征在于，
所述第一传感器部与第二传感器部以所述切断部的旋转中心为基准而相互按90°的角设置。
4.根据权利要求1所述的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置，其特征在于，
在所述叶轮单元的上面边缘中的一部分向上方延伸的切断部与不存在切断部的边缘长度相同。
5.根据权利要求1所述的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置，其特征在于，
所述控制部具有将与所述叶轮单元的1旋转最大速度的“1/(所述切断部的数量x2)”以下的速度对应的时间作为周期的脉冲形式的信号通过所述第一发光传感器传输的功能，利用每一次经过因所述切断部而未在所述第一受光传感器接收所传输的信号的区域与在所述第一受光传感器接收所传输的信号的区域时被开关的信号而将所述叶轮单元的旋转数按“1/(所述切断部的数量)”旋转计数。
6.根据权利要求5所述的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置，其特征在于，
所述控制部开启所述第一发光传感器，而掌握所述第一受光传感器的开、关状态的周期，根据所述切断部的旋转速度，以比所述切断部经过所述第一发光传感器及第一受光传感器之间的时间的1/2短的方式设定。
7.根据权利要求1所述的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置，其特征在于，
包括：对比部，将所述第一受光传感器或第二受光传感器的任一个以上的传感器输出信号与基准信号对比，形成将输出开关信号的对比器的输出反馈至对比器基准端子的施密特触发器电路，因而，具有延迟现象。
8.根据权利要求1所述的流体或气体的使用量测定与流动方向判断装置，其特征在于，
所述控制部根据所述叶轮单元的旋转速度而改变通过所述第一发光传感器或第二发光传感器中任一个以上的传感器传输的脉冲信号的周期而传输。
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