JP4488344B2 - 水道メータ - Google Patents
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請求項1の水道メータでは、磁気センサの検出信号から生成された矩形信号の波の数をカウントして水道水の流量が求められる。また、その矩形信号のデューティ比が基準値と一致した場合には、正常であると判断される。これに対し、水道メータの外面に磁石が近づけられると、磁気センサの検出信号の形状が正常時と異なった形状になる。これにより、その検出信号から生成された矩形信号のデューティ比が基準値と異なり、異常が検出される。このように、本発明では、水道水の流量計測に用いる矩形信号を、異常検出にも兼用したので、従来必要とされた異常検出用の磁気センサが不要になり、低コスト化が可能になる。また、水道水の流量計測に用いる矩形信号が影響を受ける全範囲において、磁石接近による異常を検出することができる。即ち、従来より広範囲に亘って磁石接近の異常を検出することが可能になる。これに加えて、請求項1の水道メータでは、正常時には、矩形信号の波の数から求めた流量を、水道水が流れる向きに応じて積算流量に加算又は減算し、異常時には、水道水の流れの向きに拘わらず、加算のみを行うので、本来、積算流量に加算すべき流量が、磁石接近の異常により減算されるような事態を防止することができる。
請求項2の水道メータでは、異常が検出された場合に報知を行うので、異常に対して迅速な対応が可能になる。
請求項3の水道メータでは、矩形信号がH又はLの何れレベルであるかを所定のサンプリング周期で判別し、レベルの反転回数に基づいて矩形信号の波の数をカウントする。ここで、水道メータの外面に磁石が近づけられると、磁気センサの検出信号の一部に波高の小さな部分が混在し、矩形信号のうちH又はLの同一レベルの最短連続時間がサンプリング周期より短くなる事態が生じ得る。しかしながら、本発明によれば、矩形信号における同一のレベルの最短連続時間が少なくともサンプリング周期より長くなるように、検出信号又は基準電圧の何れかをオフセットさせるので、レベルの反転を読み飛ばすことがなくなり、矩形信号の波の数に基づいて流量を正確に計測することが可能になる。
請求項6の水道メータでは、基準電圧を徐々に変更し、矩形信号の波の数の変化したときの基準電圧の値を、検出信号の最大値・最小値又は各ピーク値として求めるので、これら検出信号の最大値等を求めるために別途回路を設ける場合に比べて製造コストを下げることができる。
以下、本発明の一実施形態を図1〜図5に基づいて説明する。
図1に示した本実施形態の水道メータ10は、内部に翼車12を備えている。翼車12は、上下方向に延びた軸体13から複数の翼14を側方に張り出してなり、軸体13を中心にして回転する。
なお、制御部24により、矩形信号のレベルが反転した回数をカウントする処理が、本発明に係る「カウント手段」に相当する。
なお、本実施形態では、制御部24による矩形信号のデューティ比と基準値との一致の判別処理が、本発明に係る「異常検出手段」に相当する。
本実施形態の水道メータは、前記第1実施形態に比べて、制御部が異常検出時の基準電圧を決定する演算式のみが異なる。具体的には、本実施形態の水道メータに備えた制御部では、検出信号の最大値と最小値との平均値を、異常発生時の基準電圧として設定するように構成されている。
本実施形態の水道メータは、水道水が逆流し得る場所に使用される。以下、第1実施形態と異なる構成に関してのみ説明し、同一部位に関しては、前記第1実施形態と同一の符号を付して重複説明は省略する。
本実施形態の構成によれば、正常時には、矩形信号の波の数から求めた流量を、水道水が流れる向きに応じて積算流量に加算又は減算し、異常時には、水道水の流れの向きに拘わらず、加算のみを行うので、本来、積算流量に加算すべき流量が、磁石接近の異常により減算されるような事態を防止することができる。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
12 翼車
16 磁石
18 表示器
20,20A 磁気センサ
21,21A 矩形信号生成回路
23,27 基準電圧回路
24 制御部
Claims (6)
- 水道水の流れに応じて回転する翼車に磁石を固定すると共に前記磁石の上方に磁気センサを備え、前記磁気センサの検出信号が所定の基準電圧より大きいか否かに応じてL又はHの何れかのレベルに切り替わる矩形信号を生成し、その矩形信号の波の数をカウントして水道水の流量を求める水道メータにおいて、
前記磁気センサは、対にして設けられると共に、一方の前記磁気センサに係る矩形信号がLレベルからHレベルに反転するときに、他方の前記磁気センサに係る矩形信号が、水道水の流れる向きに応じて、L又はHの何れかのレベルに区別されるようにそれら磁気センサが配置され、
前記矩形信号のデューティ比が、所定の基準値と一致したか否かに基づいて異常を検出する異常検出手段と、
一方の前記磁気センサに係る矩形信号のレベルが反転するときに、他方の前記磁気センサに係る矩形信号がL又はHの何れのレベルであるかに基づいて、水道水が流れる向きを判別する正逆判別手段と、
正常時には、前記矩形信号の波の数から求めた流量を、水道水が流れる向きに応じて積算流量に加算又は減算し、前記異常検出手段が異常を検出した場合には、前記水道水の流れの向きに拘わらず、前記加算のみを行う積算演算手段とを備えたことを特徴とする水道メータ。 - 前記異常検出手段が異常を検出した場合に作動して異常を報知する異常報知手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の水道メータ。
- 所定のサンプリング周期で前記矩形信号がH又はLの何れのレベルであるかを判別し、前記HとLのレベルの反転回数に基づいて前記矩形信号の波の数をカウントするカウント手段を備え、
前記異常検出手段が異常を検出した場合に作動して、前記矩形信号のうちH又はLの同一レベルの最短連続時間が、少なくとも前記サンプリング周期より長くなるように、前記検出信号又は前記基準電圧の何れかをオフセットさせるオフセット手段を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の水道メータ。 - 前記オフセット手段は、前記検出信号の山側と谷側との何れか一方に2種類のピーク値V1,V2を有しかつ他方側に1種類のピーク値V3を有する場合に、前記ピーク値V1,V2のうち前記ピーク値V3に近い側のピーク値V2を選択し、
Vth1=(V2+V3)/2
によって定まる電圧Vth1を、異常発生時の前記基準電圧として設定することを特徴とする請求項3に記載の水道メータ。 - 前記オフセット手段は、前記検出信号の最大値及び最小値の平均値を、異常発生時の前記基準電圧として設定することを特徴とする請求項3に記載の水道メータ。
- 前記基準電圧を徐々に変更し、前記矩形信号の波の数の変化したときの基準電圧の値を、前記検出信号の最大値・最小値又は各ピーク値として求める波形電圧検出手段を備えたことを特徴とする請求項4又は5に記載の水道メータ。
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