JP2010025841A - Flow meter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow meter capable of satisfying both of compliance to reed switch change and power consumption reduction. <P>SOLUTION: The flow meter, which measures a flow rate of flowing fluid based on an intermittent signal output of on/off signal obtained when a reed switch actuating by rotation of a magnet driven by the flowing fluid cuts off a predetermined conducting circuit, detects stop of the flowing fluid by detecting that output of on or off signal of the reed switch continues over a predetermined time, converts power supply of the conducting circuit to a sampling power supply when the on state continues, sets the power supply of the conducting circuit to continuous power supply when the off state continues, and converts energization of the conducting circuit to continuous power supply when an on/off intermittent signal of the reed switch is detected while the sampling power supply. <P>COPYRIGHT: (C)2010,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.

マイコンシステムが搭載されたガスメータでは、ガス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からなる流量センサを備えたものが知られている。この流量センサからは、一定流量、例えば、０.７リットル毎にパルスが出力され、このパルス数をカウントすることによって、ガス流量を積算することができる。   A gas meter equipped with a microcomputer system is known which includes a flow sensor including 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 a gas flow rate. The flow rate sensor outputs pulses at a constant flow rate, for example, every 0.7 liters, and the gas flow rate can be integrated by counting the number of pulses.

上述のような流量センサを備えたガスメータは、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、特許文献１の流量計測装置では、時間帯などの所定の条件に応じて、流量を監視するサンプリング間隔を変化させ、低速回転時にはサンプリング間隔を長くし、高速回転の時にはサンプリング間隔を短くして間欠駆動して、消費電力を抑制するようにしている。
また、このサンプリング間隔を流速によって変化させて、さらに消費電力を抑制するなどの技術も提案されている。
特開２００６−２７６０３５号公報 Since the gas meter provided with the flow sensor as described above is driven by a battery, there is a problem of low power consumption.
For this reason, in the flow rate measuring apparatus of Patent Document 1, the sampling interval for monitoring the flow rate is changed according to a predetermined condition such as a time zone, the sampling interval is increased during low-speed rotation, and the sampling interval is decreased during high-speed rotation. Thus, intermittent driving is performed to suppress power consumption.
In addition, a technique has been proposed in which the sampling interval is changed depending on the flow velocity to further reduce power consumption.
JP 2006-276035 A

しかしながら、サンプリングによる間欠駆動で給電した場合、監視時間外におきるリードスイッチの変化やチャタリングを見落とす可能性がある。
したがって、サンプリングによる間欠駆動で給電した場合には、リードスイッチの変化に対する追従性が問題となるため、常時給電によりリードスイッチの変化を監視することが望ましいが、一方、常時給電すると、消費電力を抑制することができないという問題が出てきてしまう。 However, when power is supplied by intermittent driving by sampling, there is a possibility of overlooking changes in the reed switch and chattering that occur outside the monitoring time.
Therefore, when power is supplied by intermittent driving based on sampling, it is desirable to monitor the change of the reed switch by always supplying power because the followability to the change of the reed switch is a problem. The problem that it cannot be suppressed comes out.

本発明は、上述の実情を考慮してなされたものであって、リードスイッチの変化への追従性と低消費電力化を両立することが可能な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 thereof is to provide a flow rate measuring device capable of achieving both a followability to a change in a reed switch and a reduction in 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、通過流体によって駆動される磁石の回転により動作するリードスイッチが所定の通電回路を断続して得られるオン信号・オフ信号の断続信号の出力に基づいて前記通過流体の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のオン信号またはオフ信号の出力が所定時間以上継続することを検出して前記通過流体の停止を検出し、前記オン状態が継続しているときには前記通電回路の給電をサンプリング給電に切り替え、前記オフ状態が継続しているときには前記通電回路の給電を常時給電し、前記サンプリング給電中に前記リードスイッチのオン・オフの断続信号が検出されたときには、前記通電回路の通電を常時給電に切り替える。   In order to solve the above problems, the flow measuring device of the present invention is an on / off signal intermittent signal obtained by intermittently connecting a predetermined energization circuit with a reed switch that operates by rotation of a magnet driven by a passing fluid. A flow measuring device for measuring the flow rate of the passing fluid based on the output of the reflow switch, wherein the stop of the passing fluid is detected by detecting that the output of the ON signal or the OFF signal of the reed switch continues for a predetermined time or more. When the ON state continues, the power supply of the energization circuit is switched to sampling power supply. When the OFF state continues, the power supply of the energization circuit is always supplied. During the sampling power supply, the reed switch is turned on. When the OFF intermittent signal is detected, the energization of the energization circuit is switched to the constant power supply.

本発明の流量計測装置によれば、リードスイッチがオフ状態で停止している場合、あるいは、リードスイッチがオン・オフのパルス信号を出力しているときには、常時給電を行うので、リードスイッチの変化への追従性を確保できる。
さらに、リードスイッチがオフ状態で停止している場合には電力が消費されないので常時給電を行い、リードスイッチがオン状態で停止しているときには電力が消費されるためサンプリング給電して間欠駆動するので、低消費電力とすることができる。 According to the flow rate measuring device of the present invention, when the reed switch is stopped in the off state, or when the reed switch outputs an on / off pulse signal, power is always supplied. The following ability can be secured.
Furthermore, when the reed switch is stopped in the off state, power is not consumed, so power is always supplied, and when the reed switch is stopped in the on state, power is consumed, so sampling power is fed and intermittent driving is performed. , Low power consumption can be achieved.

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を含んで構成されている。
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はオン、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で発生するパルス信号を出力する。 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 the 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. Further, one end of the reed switch 13 is connected to the flow rate measuring unit 10 to receive power.
The reed switch 13 outputs a pulse signal that is turned on when the magnetic field becomes stronger and becomes larger than a predetermined threshold, and turned off when the magnetic field becomes weaker and becomes smaller than the predetermined threshold.

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が備えられている。
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の一方の端子と接続され、リードスイッチ１３の他方の端子は接地している。
この給電ポート１１は、流量計測部１０からの給電方式の指示にしたがって、常時給電したり、また、所定の時間間隔でサンプリング給電する。 The flow rate measurement unit 10 includes a power supply port 11 and a detection port 12.
The power feeding port 11 is connected to one terminal of the reed switch 13 via a pull-up resistor 16 for stabilizing the potential, and the other terminal of the reed switch 13 is grounded.
The power supply port 11 always supplies power according to an instruction of a power supply method from the flow rate measuring unit 10 or supplies sampling power at a predetermined time interval.

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、給電ポート１１から給電されると、リードスイッチ１３がオンのときには、「オン信号」が出力され、リードスイッチ１３がオンのときには、「オフ信号」が出力される。
検出ポート１２は、リードスイッチ１３がオフからオンに変化したときには、「オン変化有り」の信号が出力され、また、オンからオフに変化したときに、「オフ変化有り」の信号が出力される。 In addition, the detection port 12 is connected to the reed switch 13, and when power is supplied from the power supply port 11, an “ON signal” is output when the reed switch 13 is on, and when the reed switch 13 is on, “ An “off signal” is output.
When the reed switch 13 changes from OFF to ON, the detection port 12 outputs an “ON change” signal, and when the reed switch 13 changes from ON to OFF, outputs an “OFF change” signal. .

次に、流量計測部１０のリードスイッチ１３の変化の監視動作について説明する。
図２は、リードスイッチ１３の出力信号に変化があったときの動作を説明するフローチャートである。
流量計測部１０は、リードスイッチ１３がオフ状態で停止している場合、常時給電を行い、また、リードスイッチ１３がオン状態で停止している場合、所定の時間間隔でサンプリング給電を行って、検出ポート１２からリードスイッチ１３の「オン変化有り」または「オフ変化有り」の出力信号を受信するまで待つ。 Next, the monitoring operation of the change of the reed switch 13 of the flow rate measuring unit 10 will be described.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation when the output signal of the reed switch 13 is changed.
The flow rate measuring unit 10 always supplies power when the reed switch 13 is stopped in the off state, and performs sampling power supply at a predetermined time interval when the reed switch 13 is stopped in the on state. It waits until the output signal of “ON change” or “OFF change” of the reed switch 13 is received from the detection port 12.

リードスイッチ１３がオン状態で停止し、サンプリング給電を行っている場合に、流量計測部１０が、検出ポート１２からリードスイッチ１３の「オフ変化有り」の信号を受信すると（ステップＳ１でＹＥＳ）、常時給電に切り替えてリードスイッチ１３の出力信号の変化の監視を開始する（ステップＳ２）。
一方、リードスイッチ１３がオフ状態で停止し、常時給電を行っている場合に、流量計測部１０が、検出ポート１２からリードスイッチ１３の「オン変化有り」の信号を受信すると（ステップＳ１でＮＯ）、常時給電を維持したままリードスイッチ１３の出力信号の変化を監視する。 When the reed switch 13 is stopped in the ON state and sampling power feeding is being performed, the flow rate measuring unit 10 receives a signal indicating “OFF change” of the reed switch 13 from the detection port 12 (YES in step S1). Switching to the constant power supply starts monitoring the change in the output signal of the reed switch 13 (step S2).
On the other hand, when the reed switch 13 is stopped in the off state and the power supply is always performed, the flow rate measuring unit 10 receives a signal indicating “on change” of the reed switch 13 from the detection port 12 (NO in step S1). ), Monitoring the change in the output signal of the reed switch 13 while maintaining the constant power supply.

そして、タイマにリードスイッチ１３の停止確定判定時間をタイマに設定して、このタイマを開始する（ステップＳ３）。この停止確定判定時間は、リードスイッチ１３の出力信号がこの時間を経過しても変化しなかったときに、ガスの流通が停止したと判断するための時間であり、予め設定しておくものである。   Then, the timer determines the stop confirmation determination time of the reed switch 13 in the timer, and starts this timer (step S3). This stop confirmation determination time is a time for determining that the gas flow has stopped when the output signal of the reed switch 13 does not change even after this time has elapsed, and is set in advance. is there.

図３は、給電方式を設定するときの動作を説明するフローチャートである。
流量計測部１０は、停止確定判定時間が経過するまで待つ間、リードスイッチ１３の出力信号を監視し（ステップＳ４）、「オン変化有り」または「オフ変化有り」の信号を受信したとき（ステップＳ５でＹＥＳ）、リードスイッチ１３がパルス信号を出力しているものとして、常時給電を維持したままパルス信号をカウントする（ステップＳ６）。 FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation when setting the power feeding method.
The flow rate measuring unit 10 monitors the output signal of the reed switch 13 while waiting until the stop confirmation determination time elapses (step S4), and receives a signal of “ON change” or “OFF change” (step S4). (YES in S5), assuming that the reed switch 13 is outputting a pulse signal, the pulse signal is counted while constantly supplying power (step S6).

一方、リードスイッチ１３の出力信号に変化がなく、停止確定判定時間が経過した場合（ステップＳ５でＮＯ、ステップＳ７でＹＥＳ）、オン状態で確定した（オン状態で停止した）場合には（ステップＳ８でＹＥＳ）、所定のサンプリングの時間間隔で給電ポート１１に給電して、リードスイッチ１３の出力信号の監視を開始する（ステップＳ９）。
一方、オフ状態で確定した（オフ状態で停止した）場合には（ステップＳ８でＮＯ）、給電ポート１１に常時給電して、リードスイッチ１３の出力信号の監視を開始する（ステップＳ１０）。 On the other hand, if there is no change in the output signal of the reed switch 13 and the stop determination determination time has elapsed (NO in step S5, YES in step S7), if it is determined in the on state (stopped in the on state) (step) (YES in S8), power is supplied to the power supply port 11 at a predetermined sampling time interval, and monitoring of the output signal of the reed switch 13 is started (step S9).
On the other hand, when it is determined in the off state (stopped in the off state) (NO in step S8), power is constantly supplied to the power supply port 11, and monitoring of the output signal of the reed switch 13 is started (step S10).

図４は、リードスイッチ１３がオフ状態からオン状態に移行して停止した場合の給電方式を説明するタイミングチャートである。
時点Ｔ１まで、リードスイッチ１３からの出力信号がオフ状態で停止していたときには、常時給電して、リードスイッチ１３からの出力信号を監視する。
時点Ｔ１でリードスイッチ１３からの出力信号に変化があったとき（オフからオンに変化）、停止確定判定時間を経過する時点Ｔ２まで出力信号に変化がないと、オン状態で停止したものとして、サンプリング給電の駆動に切り替えて、リードスイッチ１３からの出力信号を監視する。 FIG. 4 is a timing chart for explaining a power feeding method when the reed switch 13 stops from the off state to the on state.
To the time T 1, when the output signal from the reed switch 13 has been stopped in the off state, and feeding constantly monitors the output signal from the reed switch 13.
When there is a change in the output signal from the reed switch 13 at time T 1 (changes from OFF to ON), if there is no change in the output signal to the time T 2 which passes the stop confirmation determination time, which was stopped in the on state Then, the output signal from the reed switch 13 is monitored by switching to the sampling power supply driving.

図５は、リードスイッチがオン状態からオフ状態に移行して停止した場合の給電方式を説明するタイミングチャートである。
時点Ｔ３までサンプリング給電を行って、この時点でリードスイッチ１３の出力信号に変化があったとき（オンからオフに変化）、常時給電して、停止確定判定時間を経過する時点Ｔ４まで出力信号に変化がないと、オフ状態で停止したものとして、常時給電を維持して、リードスイッチ１３からの出力信号を監視する。 FIG. 5 is a timing chart for explaining a power feeding method when the reed switch shifts from the on state to the off state and stops.
Performing sampling feed to the time T 3, (change from on to off) when there is a change in the output signal of the reed switch 13 at this point, the power supply always output until time T 4 the expiration of stop confirmation determination time If there is no change in the signal, the power supply is always maintained and the output signal from the reed switch 13 is monitored as if the signal was stopped in the off state.

以上のような構成により、リードスイッチがオフ状態で停止している場合、あるいは、リードスイッチがオン・オフのパルス信号を出力しているときには、常時給電を行うので、リードスイッチの変化への追従性を確保できる。
さらに、リードスイッチがオフ状態で停止している場合には電力が消費されないので常時給電を行い、リードスイッチがオン状態で停止しているときには電力が消費されるためサンプリング給電して間欠駆動するので、低消費電力とすることができる。 With the above configuration, when the reed switch is stopped in the off state, or when the reed switch is outputting an on / off pulse signal, power is always supplied, so the reed switch can follow changes. Can be secured.
Furthermore, when the reed switch is stopped in the off state, power is not consumed, so power is always supplied, and when the reed switch is stopped in the on state, power is consumed, so sampling power is fed and intermittent driving is performed. , 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. リードスイッチの出力信号に変化があったときの動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement when there is a change in the output signal of a reed switch. 給電方式を設定するときの動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation | movement when setting an electric power feeding system. リードスイッチがオフ状態からオン状態に移行して停止した場合の給電方式を説明するタイミングチャートである。It is a timing chart explaining the electric power feeding method when a reed switch shifts from an OFF state to an ON state and stops. リードスイッチがオン状態からオフ状態に移行して停止した場合の給電方式を説明するタイミングチャートである。It is a timing chart explaining the electric power feeding system when a reed switch shifts from an ON state to an OFF state and stops.

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)

通過流体によって駆動される磁石の回転により動作するリードスイッチが所定の通電回路を断続して得られるオン信号・オフ信号の断続信号の出力に基づいて前記通過流体の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のオン信号またはオフ信号の出力が所定時間以上継続することを検出して前記通過流体の停止を検出し、前記オン状態が継続しているときには前記通電回路の給電をサンプリング給電に切り替え、前記オフ状態が継続しているときには前記通電回路の給電を常時給電し、前記サンプリング給電中に前記リードスイッチのオン・オフの断続信号が検出されたときには、前記通電回路の通電を常時給電に切り替えることを特徴とする流量計測装置。   A flow measurement device that measures the flow rate of the passing fluid based on the output of an ON / OFF signal intermittent signal obtained by intermittently passing a predetermined energization circuit by a reed switch that operates by rotation of a magnet driven by the passing fluid. And detecting the stop of the passing fluid by detecting that the output of the ON signal or OFF signal of the reed switch continues for a predetermined time or more, and sampling the feeding of the energization circuit when the ON state continues When the OFF state continues, the power supply of the energization circuit is always supplied, and when the on / off on / off signal of the reed switch is detected during the sampling power supply, the energization circuit is energized. A flow rate measuring device characterized by switching to constant power supply.
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