JP4493010B2 - Flow rate / residual chlorine concentration measuring instrument and tap water flow rate / residual chlorine concentration measurement method - Google Patents
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Description
本発明は、水道水の流量を検出するための電磁流量センサと水道水の残留塩素濃度を検出するための残留塩素センサとを備えた流量・残留塩素濃度計測器及びそれら電磁流量センサと残留塩素センサとを利用した水道水の流量・残留塩素濃度計測方法に関する。 The present invention relates to a flow rate / residual chlorine concentration measuring instrument comprising an electromagnetic flow sensor for detecting the flow rate of tap water and a residual chlorine sensor for detecting residual chlorine concentration of tap water, and the electromagnetic flow sensor and residual chlorine. The present invention relates to a method for measuring the flow rate and residual chlorine concentration of tap water using a sensor.
水道水を管理するために、水道管網の所定箇所には、電磁流量センサが取り付けられると共に、水道管網の別の箇所には、残留塩素濃度の試薬検査を行うための残留塩素濃度検出部が設けられている。そして、近年、試薬検査に代わって酸化還元反応を利用した残留塩素センサが用いられるようになり、上記した残留塩素濃度検出部を廃止して、従来より用いられていた電磁流量センサの近傍に残留塩素センサを取り付け、これにより水道管の軸方向に電磁流量センサと残留塩素センサとを並べた配置して、水道水の流量及び残留塩素濃度を計測していた。 In order to manage tap water, an electromagnetic flow sensor is attached to a predetermined location of the water pipe network, and a residual chlorine concentration detector for performing a residual chlorine concentration reagent test at another location of the water pipe network. Is provided. In recent years, a residual chlorine sensor using an oxidation-reduction reaction has been used in place of a reagent test, and the above-mentioned residual chlorine concentration detection unit has been abolished and remains in the vicinity of a conventionally used electromagnetic flow sensor. A chlorine sensor was attached, whereby an electromagnetic flow sensor and a residual chlorine sensor were arranged side by side in the axial direction of the water pipe to measure the flow rate and residual chlorine concentration of tap water.
ところで、水道管網に流れる水道水の向きは、その水道管網に繋がった複数世帯の水道水の使用状況に応じて変化する。このため、上記した従来の水道水の流量・残留塩素濃度計測方法では、電磁流量センサの電極が残留塩素センサの電極の下流に位置する場合が生じ、残留塩素センサの使用時に発生したイオンの影響により、電磁流量センサによる流量測定の精度が不安定になる場合が起こり得た。 By the way, the direction of the tap water flowing through the water pipe network changes according to the usage status of the tap water of a plurality of households connected to the water pipe network. Therefore, in the conventional method for measuring the flow rate and residual chlorine concentration of tap water described above, the electrode of the electromagnetic flow sensor may be located downstream of the electrode of the residual chlorine sensor, and the influence of ions generated when the residual chlorine sensor is used As a result, the accuracy of flow measurement by the electromagnetic flow sensor may become unstable.
なお、本発明に係る従来の技術を開示した特許文献は見つけることができなかった。 In addition, the patent document which disclosed the prior art which concerns on this invention was not able to be found.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、水道管網における一箇所で水道水の流量及び残留塩素濃度を計測することが可能であると共に、水道水の流れる向きが変化しても安定して流量測定を行うことが可能な流量・残留塩素濃度計測器及び水道水の流量・残留塩素濃度計測方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of measuring the flow rate and residual chlorine concentration of tap water at one place in the water pipe network, and is stable even if the direction in which the tap water flows changes. The purpose is to provide a flow rate / residual chlorine concentration measuring device capable of measuring the flow rate and a method for measuring the flow rate / residual chlorine concentration of tap water.
上記目的を達成するためになされた請求項1の発明に係る流量・残留塩素濃度計測器は、水道水が流される流路を備えたボディと、流路内に対向配置された1対の流量測定用電極を有し、それら1対の流量測定用電極の対向方向と略直交する方向で対向した1対の電磁コイルから流路に磁束が付与された状態でそれら1対の流量測定用電極の間に生じる電位差に基づいて水道水の流量を検出するための電磁流量センサと、流路内に配置された1対の残留塩素濃度測定用電極を有し、使用時には1対の残留塩素濃度測定用電極の間に直流電源から所定の電圧が印加され、水道水を介して1対の残留塩素濃度測定用電極の間に流れる電流に基づいて水道水の残留塩素濃度を検出するための残留塩素センサとを備えた流量・残留塩素濃度計測器において、残留塩素センサは、電磁流量センサを流路の軸方向で挟んだ2箇所に対にして設けられ、電磁流量センサの検出結果に基づき、水道水が流れる向きを判別する判別手段と、判別手段の判別結果に基づき、下流側の残留塩素センサを使用する一方、上流側の残留塩素センサを停止するように切り替える残留塩素センサ切替手段とを設けたところに特徴を有する。
The flow rate / residual chlorine concentration measuring device according to the invention of
請求項2の発明は、請求項1に記載の流量・残留塩素濃度計測器において、各残留塩素センサは、流量測定用電極に対して流路に軸心周りに略90度位相をずらして配置されたところに特徴を有する。 According to a second aspect of the present invention, in the flow rate / residual chlorine concentration measuring device according to the first aspect, each residual chlorine sensor is arranged with a phase difference of about 90 degrees around the axis in the flow path with respect to the flow rate measuring electrode. It has the characteristics where it was done.
請求項3の発明は、請求項2に記載の流量・残留塩素濃度計測器において、各残留塩素センサには、1対の残留塩素濃度測定用電極を一体固定したセンサハウジングが備えられ、ボディのうち流路に軸心周りに互いに略180度位相がずれた位置に両残留塩素センサのセンサハウジングが固定されたところに特徴を有する。 According to a third aspect of the present invention, in the flow rate / residual chlorine concentration measuring device according to the second aspect, each residual chlorine sensor is provided with a sensor housing in which a pair of residual chlorine concentration measuring electrodes are integrally fixed . A characteristic is that the sensor housings of both residual chlorine sensors are fixed to the flow path at positions where the phases are shifted by about 180 degrees around the axis.
請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の流量・残留塩素濃度計測器において、判別手段は、水道水が流れる向きと共に、水道水の流量の絶対値が、所定の基準値より小さいか否かを判別するように構成され、残留塩素センサ切替手段は、判別手段の判別結果を受け、水道水の流量の絶対値が所定の基準値より小さい場合には、両残留塩素センサを停止し、水道水の流量の絶対値が基準値より大きい場合には、下流側の残留塩素センサのみを使用するように切り替えるところに特徴を有する。
なお、ここで、「水道水の流量の絶対値」は、水道水の流量の代用値の絶対値であってもよい。従って、「水道水の流量の絶対値」には、1対の流量測定用電極の間の電位差の絶対値も含まれる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the flow rate / residual chlorine concentration measuring device according to any one of the first to third aspects, the discriminating means has a direction in which the tap water flows and an absolute value of the flow rate of the tap water is a predetermined standard. The residual chlorine sensor switching means receives the determination result of the determination means, and if the absolute value of the flow rate of tap water is smaller than a predetermined reference value, the residual chlorine sensor switching means When the sensor is stopped and the absolute value of the flow rate of tap water is larger than the reference value, the sensor is switched to use only the residual chlorine sensor on the downstream side.
Here, the “absolute value of the flow rate of tap water” may be an absolute value of a substitute value of the flow rate of tap water. Therefore, the “absolute value of the flow rate of tap water” includes the absolute value of the potential difference between the pair of flow measurement electrodes.
請求項5の発明に係る水道水の流量・残留塩素濃度計測方法は、水道管に磁束を付与し、その磁束と交差する方向で対向する1対の流量測定用電極を有した電磁流量センサを用いて水道管を流れる水道水の流量を計測すると共に、1対の残留塩素濃度測定用電極を有した残留塩素センサを2つ備えて電磁流量センサより上流側と下流側とに配置し、それら2つの残留塩素センサを用い、1対の残留塩素濃度測定用電極と水道水との間で酸化還元反応を行って水道水の残留塩素濃度を計測する水道水の流量・残留塩素濃度計測方法において、電磁流量センサによる検出結果に基づき、水道水の流れの向きを判別し、その際の水道水の流れの向きに応じて、電磁流量センサより下流側の残留塩素センサを使用する一方、上流側の残留塩素センサを停止するように切り替えるところに特徴を有する。 The method for measuring the flow rate and residual chlorine concentration of tap water according to the invention of claim 5 provides an electromagnetic flow sensor having a pair of flow measurement electrodes facing each other in a direction crossing the magnetic flux. It measures the flow rate of tap water flowing through the water pipe and uses two residual chlorine sensors with a pair of residual chlorine concentration measurement electrodes, which are arranged upstream and downstream from the electromagnetic flow sensor. In a method for measuring the flow rate and residual chlorine concentration of tap water, which uses two residual chlorine sensors to measure the residual chlorine concentration of tap water by performing an oxidation-reduction reaction between a pair of residual chlorine concentration measurement electrodes and tap water Based on the detection result of the electromagnetic flow sensor, the direction of the tap water flow is determined, and the residual chlorine sensor downstream from the electromagnetic flow sensor is used according to the direction of the tap water flow at that time, while the upstream side Residual chlorine sensor It has a feature where the switch to stop.
[請求項1の発明]
請求項1の流量・残留塩素濃度計測器は、電磁流量センサと残留塩素センサとを備えているので、この流量・残留塩素濃度計測器を用いることにより、水道管網における一箇所で水道水の流量及び残留塩素濃度を計測することが可能になる。そして、水道水の流れる向きが変わると、電磁流量センサを挟んだ2箇所に配置された1対の残留塩素センサのうち使用される残留塩素センサが切り替わり、常に、電磁流量センサの下流側の残留塩素センサのみが使用され、上流側の残留塩素センサが停止される。これにより、残留塩素センサの使用時に発生するイオンが、電磁流量センサの測定精度に影響を及ぼさなくなり、水道水の流れる向きが変化しても安定して流量測定を行うことが可能になる。
[Invention of Claim 1]
Since the flow rate / residual chlorine concentration measuring device of
[請求項2の発明]
請求項2の流量・残留塩素濃度計測器では、1対の流量測定用電極に対して流路に軸心周りに略90度位相をずらした位置に各残留塩素センサが配置されている。これにより、使用する残留塩素センサを一方から他方に切り替えた直後に、その一方の残留塩素センサで発生していたイオンが電磁流量センサ側に流れても、そのイオンは、電磁流量センサに対して流路の軸心周りに略90度位相がずれた位置を通過し、電磁流量センサの測定精度への影響を抑えることができる。
[Invention of claim 2]
In the flow rate / residual chlorine concentration measuring device according to claim 2, each residual chlorine sensor is arranged at a position where the phase is shifted by about 90 degrees around the axial center in the flow path with respect to the pair of flow measurement electrodes. As a result, immediately after switching the residual chlorine sensor to be used from one to the other, even if ions generated in one residual chlorine sensor flow to the electromagnetic flow sensor side, the ions are Passing through a position that is approximately 90 degrees out of phase around the axis of the flow path, the influence on the measurement accuracy of the electromagnetic flow sensor can be suppressed.
[請求項3の発明]
請求項3の流量・残留塩素濃度計測器では、各残留塩素センサが、センサハウジングに1対の残留塩素濃度測定用電極を一体固定した構造になっている。これにより、残留塩素センサの取り扱いが容易になりかつ、各残留塩素センサの1対の残留塩素濃度測定用電極を、流路の一箇所に纏めて取り付けることができる。そして、1対の残留塩素センサの両センサハウジングが、流路に軸心周りに互いに略180度位相がずれた位置に配置されているので、使用する残留塩素センサを一方から他方に切り替えた直後に、その一方の残留塩素センサで発生していたイオンが他方の残留塩素センサ側に流れても、そのイオンは、残留塩素センサに対して流路の軸心周りに略180度位相がずれた位置を通過し、他方の残留塩素センサの測定精度への影響を抑えることができる。
[Invention of claim 3]
In the flow rate / residual chlorine concentration measuring device of claim 3, each residual chlorine sensor has a structure in which a pair of residual chlorine concentration measuring electrodes are integrally fixed to the sensor housing. Thereby, handling of the residual chlorine sensor is facilitated, and a pair of residual chlorine concentration measurement electrodes of each residual chlorine sensor can be collectively attached to one place of the flow path. Since both the sensor housings of the pair of residual chlorine sensors are arranged in the flow path at positions that are substantially 180 degrees out of phase with each other around the axis, immediately after switching the residual chlorine sensor to be used from one to the other In addition, even if ions generated in one residual chlorine sensor flow to the other residual chlorine sensor, the ions are approximately 180 degrees out of phase with respect to the residual chlorine sensor around the axis of the flow path. Passing through the position, the influence on the measurement accuracy of the other residual chlorine sensor can be suppressed.
[請求項4の発明]
請求項4の流量・残留塩素濃度計測器によれば、水道水が一方に向かって基準値より大きな流量で流れているときには、このとき電磁流量センサの下流側に位置した一方の残留塩素センサのみが使用され、水道水が他方に向かって基準値より大きな流量で流れているときには、このとき電磁流量センサの下流側に位置した他方の残留塩素センサのみが使用される。そして、流量の絶対値が基準値より小さくなり、水道水の流れが何れの方向を向くか不安定な場合には、両方の残留塩素センサが停止される。これにより、確実に電磁流量センサの下流の残留塩素センサのみを使用することが可能になる。
[Invention of claim 4]
According to the flow rate / residual chlorine concentration measuring device of claim 4, when the tap water is flowing toward the one side at a flow rate larger than the reference value, only one residual chlorine sensor located downstream of the electromagnetic flow rate sensor at this time is used. When the tap water is flowing at a flow rate larger than the reference value toward the other side, only the other residual chlorine sensor located at the downstream side of the electromagnetic flow rate sensor at this time is used. When the absolute value of the flow rate becomes smaller than the reference value and the direction of the tap water flow is unstable, both residual chlorine sensors are stopped. This makes it possible to reliably use only the residual chlorine sensor downstream of the electromagnetic flow sensor.
[請求項5の発明」
請求項5の水道水の流量・残留塩素濃度計測方法によれば、水道水の流れの向きに応じて、電磁流量センサより下流側の残留塩素センサを使用する一方、上流側の残留塩素センサを停止するので、残留塩素センサの使用時に発生するイオンが、電磁流量センサの測定精度に影響を及ぼさなくなり、水道水の流れる向きが変化しても安定して流量測定を行うことが可能になる。これにより、電磁流量センサと残留塩素センサとを隣接させて配置することが可能になり、水道管網における一箇所で水道水の流量及び残留塩素濃度を計測することができる。また、水道水の流れの向きを判別するために、電磁流量センサの検出結果を利用するので、別途、水道水の流れの向きを判別するための手段を設けた場合に比べて、コスト削減を図ることができる。
[Invention of claim 5]
According to the method for measuring the flow rate and residual chlorine concentration of tap water according to claim 5, the residual chlorine sensor on the upstream side is used while the residual chlorine sensor on the downstream side of the electromagnetic flow sensor is used according to the direction of the flow of tap water. Since the operation is stopped, ions generated when the residual chlorine sensor is used do not affect the measurement accuracy of the electromagnetic flow sensor, and the flow rate can be stably measured even if the direction in which tap water flows is changed. Thereby, the electromagnetic flow sensor and the residual chlorine sensor can be disposed adjacent to each other, and the flow rate of the tap water and the residual chlorine concentration can be measured at one place in the water pipe network. In addition, since the detection result of the electromagnetic flow sensor is used to determine the direction of the tap water flow, the cost can be reduced compared to the case where a separate means for determining the direction of the tap water flow is provided. Can be planned.
以下、本発明の一実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。
図1に示した本実施形態に係る流量・残留塩素濃度計測器10(以下、単に「計測器10」という)は、本発明に係るボディとしてのパイプ部材11を備え、そのパイプ部材11に電磁流量センサ20(以下、単に「流量センサ20」という)と1対の残留塩素センサ30,30とが取り付けられている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
A flow rate / residual chlorine concentration measuring instrument 10 (hereinafter simply referred to as “
パイプ部材11の両端部にはフランジ11F,11Fが備えられ、これらフランジ11F,11Fに水道管12のフランジ12Fが接合されてボルト固定されている。これにより、水道管12とパイプ部材11とが連通状態となり、パイプ部材11内の流路13に水道水が流される。ここで、計測器10が取り付けられる水道管12は、図示しない水道管網の一部を構成しており、その水道管網に連なる住居群の使用状況に応じて、水道管12内を流れる水道水が向きが変化する。
Both ends of the
流量センサ20は、パイプ部材11における軸方向に中間部に取り付けられている。また、流量センサ20は、1対の電磁コイル21,21と1対の流量測定用電極22,22(図2参照。図1には、一方の流量測定用電極22のみが示されている。)とを備えている。1対の電磁コイル21,21は、パイプ部材11の長手方向の中間部分を径方向で挟んで対峙している。これら電磁コイル21,21は、図示しない励磁回路にて励磁され、同一方向に磁束を発生させる。即ち、電磁コイル21,21が励磁されると、一方の電磁コイル21、パイプ部材11、他方の電磁コイル21の順に磁束が貫通し、その磁束と交差するように流路13を水道水が流れる。
The
パイプ部材11のうち電磁コイル21,21の対向方向と略直交する方向で対向した部分は、絶縁部材23で構成されている。そして、1対の流量測定用電極22,22は、電磁コイル21,21の対向方向(即ち、磁束の方向)と略直交する方向で対向するように配置されて、絶縁部材23に取り付けられている。詳細には、電磁コイル21,21の中心線は、流路13の中心線に直交しており、それら電磁コイル21,21の中心線と流路13の中心線とに共に直交する線が絶縁部材23を貫通する部分に、センサ取付孔23Aが形成されている。そして、各センサ取付孔23A内に流量測定用電極22が保持され、流量測定用電極22の先端が流路13内を流れる水道水に浸されている。
A portion of the
上記した構成により、流路13内を水道水が流れて磁束を横切ると、流量測定用電極22,22の間に流量に応じた電位差が生じる。流量測定用電極22,22の間の電位差は、図2に示すように、OPアンプ53で増幅されて、制御回路50の流量センサ用CPU52に取り込まれる。流量センサ用CPU52は、取り込んだ電位差から水道水の流量を演算して出力する。ここで、本実施形態では、例えば図1において水道水が右向きに流れるときの流量測定用電極22,22の間の電位差及び流量が「正」になるものとし、水道水が同図において左向きに流れるときの流量測定用電極22,22の間の電位差及び流量が「負」になるものとする。
With the configuration described above, when tap water flows through the
図1に示すように、残留塩素センサ30,30は、パイプ部材11の軸方向で流量センサ20を挟んだ位置に配置されている。また、各残留塩素センサ30は、図3に示すように、本発明に係る1対の残留塩素濃度測定用電極に相当するセンシング電極33とベース電極32とをセンサハウジング31に固定して備えた構造になっている。センサハウジング31は、例えば、絶縁部材で構成されており、螺子部34の後端部から鍔部35を側方に張り出した構造になっている。センシング電極33は、例えば白金製の−極であって筒形状をなし、螺子部34の先端から突出している。ベース電極32は、例えば、銀製の+極であり、センシング電極33の内側に配置されかつ、センシング電極33の先端から僅かに突出している。そして、ベース電極32とセンシング電極33との間は絶縁部材31Aによって絶縁されている。また、センサハウジング31の後端面からは、各電極32,33に接続されたリード線36A,36Bが延びている。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、パイプ部材11には、その両端部寄り位置に残留塩素センサ30,30を螺合組み付けするための螺子孔37,37が貫通形成されている。一方の螺子孔37は、一方の電磁コイル21とパイプ部材11の一端側のフランジ11Fとの間に配置され、他方の螺子孔37は、他方の電磁コイル21とパイプ部材11の他端側のフランジ11Fとの間に配置されている。そして、これら螺子孔37,37に各残留塩素センサ30,30の螺子部34が螺合されている。これにより、両残留塩素センサ30,30は、互いに流路13に軸心周りに略180度位相をずらして配置されると共に、流量センサ20の両流量測定用電極22,22に対して略90度位相をずらして配置されている。
As shown in FIG. 1, the
各残留塩素センサ30は、螺子孔37に螺合組み付けされると、センシング電極33及びベース電極32が流路13内の水道水に浸される。この状態で残留塩素センサ30のセンシング電極33とベース電極32との間に電圧を印加すると、それらセンシング電極33及びベース電極32と水道水のとの間で酸化還元反応が行われ、これにより、水道水を介して両電極32,33の間に電流が流れる。そして、水道水の残留塩素濃度が高いほど電流値が大きくなることを利用して残留塩素濃度が検出される。
When each
図2に示すように、制御回路50には、両残留塩素センサ30,30を選択的に使用するためのスイッチ56が設けられている。スイッチ56の入力端子には、直流電源57の正極が常時接続されている。また、スイッチ56の出力側には、第1出力端子56Aと第2出力端子56Bとが備えられ、その第1出力端子56Aには図1における右側の残留塩素センサ30(以下、適宜、「第1残留塩素センサ30」という)におけるセンシング電極33のリード線36Aが接続されると共に、第2出力端子56Bには図1における左側の残留塩素センサ30(以下、適宜、「第2残留塩素センサ30」という)におけるセンシング電極33のリード線36Aが接続されている。そして、外部からの駆動信号に応じて、直流電源57と第1残留塩素センサ30を接続した状態と、直流電源57と第2残留塩素センサ30を接続した状態と、直流電源57を何れの残留塩素センサ30,30からも切り離した状態とに切り替え可能となっている。
As shown in FIG. 2, the
第1残留塩素センサ30におけるベース電極32のリード線36Bと第2残留塩素センサ30におけるベース電極32のリード線36Bは、電流・電圧変換回路58に備えたOPアンプ55の一方の入力端子に並列接続されている。また、上記した直流電源57の負極とOPアンプ55の他方の入力端子は、GND接続されている。これにより、スイッチ56によって直流電源57に接続された残留塩素センサ30のセンシング電極33及びベース電極32間に流れた電流値が、電圧信号として制御回路50に取り込まれる。そして、制御回路50に備えた残留塩素センサ用CPU54が、それらセンシング電極33及びベース電極32の間に流れた電流値に基づいて残留塩素濃度を演算して出力する。
The
さて、残留塩素センサ用CPU54は、流路13内における水道水の向きに応じて、流量センサ20より下流側の残留塩素センサ30を使用する一方、流量センサ20より上流側の残留塩素センサ30を停止するようにスイッチ56を制御する。そのために、残留塩素センサ用CPU54は所定周期(例えば、10[ms])で図4に示したスイッチ制御プログラムP1を実行する。
The residual
スイッチ制御プログラムP1が実行されると、流量センサ20の検出信号として流量測定用電極22,22の間の電位差ΔV(本発明に係る「電磁流量計の検出結果」に相当する)が取り込まれる(S1)。そして、その電位差ΔVが「正」であるか否かを判別し(S2)、電位差ΔVが「正」である場合には(S2でYES)、図1において右向きに水道水が流れているものと判断し、スイッチ56にて直流電源57を第1出力端子56A側に接続する(S3)。これにより、図1において右向きに水道水が流れた場合に下流側に位置する第1残留塩素センサ30(図1の右側の残留塩素センサ30)のみが直流電源57に接続され、上流側に位置した第2残留塩素センサ30(図1の左側の残留塩素センサ30)が直流電源57から切り離される。
When the switch control program P1 is executed, a potential difference ΔV (corresponding to the “detection result of the electromagnetic flowmeter” according to the present invention) between the
一方、電位差ΔVが「正」でなかった場合には(S2でNO)、図1において左向きに水道水が流れているものと判断し、スイッチ56にて直流電源57を第2出力端子56B側に接続する(S4)。これにより、図1において左向きに水道水が流れた場合に下流側に位置する第2残留塩素センサ30(図1の左側の残留塩素センサ30)のみが直流電源57に接続され、上流側に位置した第1残留塩素センサ30(図1の右側の残留塩素センサ30)が直流電源57から切り離される。
On the other hand, if the potential difference ΔV is not “positive” (NO in S2), it is determined that tap water is flowing leftward in FIG. 1, and the
このようにして、スイッチ制御プログラムP1が所定周期で実行される毎に、流量測定用電極22,22の間の電位差に基づいて水道水の流れる向きが判別されると共に、常に、流量センサ20の下流側の残留塩素センサ30のみが使用され、上流側の残留塩素センサ30が停止されるようになる。
なお、本実施形態では、上記したステップS2が、本発明に係る「判別手段」が構成されている。また、スイッチ56と上記したステップS3,S4とによって、本発明に係る「残留塩素センサ切替手段」が構成されている。
In this way, every time the switch control program P1 is executed at a predetermined cycle, the direction in which tap water flows is determined based on the potential difference between the flow
In the present embodiment, the above-described step S2 constitutes the “discriminating means” according to the present invention. The
次に、上記構成からなる本実施形態の動作を説明する。
本実施形態の計測器10は、水道管網における複数箇所に取り付けられ、それら計測器10の検出結果が、例えば図示しない通信手段によって管理事務所に集められ、水道水の流量及び残留塩素濃度が管理される。具体的には、管理事務所からの遠隔操作によって計測器10を起動すると、計測器10に備えた流量センサ20によって水道水の流量が計測されると共に、計測器10に備えた残留塩素センサ30によって水道水の残留塩素濃度が検出される。このとき、計測器10の起動と共に、所定周期(例えば、10[ms])でスイッチ制御プログラムP1が繰り返して実行される。すると、スイッチ制御プログラムP1が実行される毎に、流量測定用電極22,22の間の電位差ΔVに基づいて水道水の流れる向きが判別される。そして、その判別結果に基づいて、常に、流量センサ20の下流側の残留塩素センサ30のみが使用され、上流側の残留塩素センサ30が停止されるようになる。これにより、残留塩素センサ30によって残留塩素濃度を計測する際に発生したイオンが、流量センサ20の流量測定用電極22側に流れることが防がれる。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
The measuring
計測が終了したら、管理事務所からの遠隔操作によって計測器10を停止する。すると、スイッチ56によって何れの残留塩素センサ30,30も直流電源57から切り離される。また、流量センサ20の電磁コイル21による励磁も行われなくなる。これにより不必要な電力消費及びイオンの発生が防がれる。
When the measurement is completed, the measuring
このように本実施形態の計測器10によれば、流量センサ20と残留塩素センサ30とを備えているので、水道管網における一箇所で水道水の流量及び残留塩素濃度を計測することが可能になる。そして、水道管網における水道水の流れる向きが変わっても、常に、流量センサ20の下流側の残留塩素センサ30のみが使用され、上流側の残留塩素センサ30が停止されるので、残留塩素センサ30の使用時に発生するイオンが、流量センサ20の測定精度に影響を及ぼさなくなり、水道水の流れる向きが変化しても安定して流量測定を行うことが可能になる。
Thus, according to the measuring
しかも、この計測器10では、各残留塩素センサ30,30は、1対の流量測定用電極22,22に対してパイプ部材11に軸心周りに略90度位相をずらした位置に配置されると共に、残留塩素センサ30,30同士が略180度位相がずれた位置の配置されているので、例えば、使用する残留塩素センサ30を一方から他方に切り替えた直後に、その一方の残留塩素センサ30で発生していたイオンが流量センサ20及び他方の残留塩素センサ30側に流れても、そのイオンが流量センサ20に対して略90度位相がずれた位置を通過すると共に、他方の残留塩素センサ30に対して略180度位相がずれた位置を通過する。これにより、流量及び残留塩素濃度の測定精度への影響を抑えることができる。
なお、各残留塩素センサ30は、センサハウジング31にセンシング電極33及びベース電極32を一体固定した構造になっているので、残留塩素センサ30の取り扱いが容易になりかつ、これらセンシング電極33及びベース電極32を、流路の一箇所に纏めて取り付けることができる。
Moreover, in the measuring
Since each
[第2実施形態]
本実施形態は、図5に示されており、前記第1実施形態とはスイッチ制御プログラムの構成のみが異なる。以下、第1実施形態と異なる構成に関してのみ説明し、第1実施形態と同じ構成に関しては、第1実施形態と同一符号を付して重複した説明は省略する。
[Second Embodiment]
This embodiment is shown in FIG. 5 and differs from the first embodiment only in the configuration of the switch control program. Hereinafter, only the configuration different from the first embodiment will be described, and the same configuration as the first embodiment will be denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and redundant description will be omitted.
本実施形態のスイッチ制御プログラムP2が実行されると、流量測定用電極22,22の間の電位差ΔVが取り込まれ(S10)、その電位差ΔVが基準値C1より大きいか否かを判別する(S11)。そして、電位差ΔVが基準値C1より大きい場合には(S11でYES)、図1において右向きに水道水が流れているものと判断し、スイッチ56にて直流電源57を第1出力端子56A側に接続する(S13)。これにより、図1において右向きに水道水が流れた場合に下流側に位置する第1残留塩素センサ30のみが直流電源57に接続され、上流側に位置した第2残留塩素センサ30が直流電源57から切り離される。
When the switch control program P2 of the present embodiment is executed, the potential difference ΔV between the flow
一方、電位差ΔVが基準値C1より大きくなかった場合には(S11でNO)、その電位差ΔVが基準値−C1より小さいか否かを判別する(S12)。そして、電位差ΔVが基準値−C1より小さい場合には(S12でYES)、図1において左向きに水道水が流れているものと判断し、スイッチ56にて直流電源57を第2出力端子56B側に接続する(S15)。これにより、図1において左向きに水道水が流れた場合に下流側に位置する第2残留塩素センサ30のみが直流電源57に接続され、上流側に位置した第1残留塩素センサ30が直流電源57から切り離される。
On the other hand, if the potential difference ΔV is not larger than the reference value C1 (NO in S11), it is determined whether or not the potential difference ΔV is smaller than the reference value −C1 (S12). If the potential difference ΔV is smaller than the reference value −C1 (YES in S12), it is determined that tap water is flowing leftward in FIG. 1, and the
さらに、電位差ΔVが基準値−C1より小さくなかった場合には(S12でNO)、水道水の流量(流速)の絶対値が小さいために水道水が何れの方向に流れるかが不明確であると判断し、スイッチ56にて直流電源57を両出力端子56A,56Bから切り離す(S14)。これにより、第1及び第2の両方の残留塩素センサ30,30が停止される。これにより、確実に流量センサ20の下流の残留塩素センサ30のみを使用することが可能になる。なお、本実施形態では、上記したステップS11,12が、本発明に係る「判別手段」が構成されている。また、スイッチ56と上記したステップS13,S14,S15とによって、本発明に係る「残留塩素センサ切替手段」が構成されている。
Further, when the potential difference ΔV is not smaller than the reference value −C1 (NO in S12), it is unclear which direction the tap water flows because the absolute value of the flow rate (flow velocity) of the tap water is small. And the
[他の実施形態]
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。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the embodiments described below are also included in the technical scope of the present invention, and various other than the following can be made without departing from the scope of the invention. It can be changed and implemented.
(1)前記第1実施形態では、残留塩素センサ30,30が流路13に軸心周りに略180度位相をずらして配置されていたが、図6に示すように、残留塩素センサ30,30が流路13に軸心周りの同じ位相で配置された構成にしてもよい。
(1) In the first embodiment, the
(2)前記第1実施形態では、パイプ部材11に流量センサ20と残留塩素センサ30とを取り付けた構造であったが、本発明に係る流量・残留塩素濃度計測器において、流量センサ及び残留塩素センサが取り付けられる部材は必ずしもパイプ構造でなくてもよく、例えば、水道水が流される流路を備えたブロック状のボディに流量センサ及び残留塩素センサを取り付けた構成にしてもよい。
(2) In the first embodiment, the
(3)上記第1実施形態では、銀製のベース電極32と白金製のセンシング電極33とを備えていたが、ベース電極は、塩化銀やステンレスでもよく、センシング電極は、金やカーボンでもよい。
(3) In the first embodiment, the
10 流量・残留塩素濃度計測器
11 パイプ部材(ボディ)
12 水道管
13 流路
20 電磁流量センサ
21 電磁コイル
22 流量測定用電極
30 残留塩素センサ
31 センサハウジング
32 ベース電極(残留塩素濃度測定用電極)
33 センシング電極(残留塩素濃度測定用電極)
56 スイッチ(残留塩素センサ切替手段)
10 Flow rate / residual chlorine
12
33 Sensing electrode (residual chlorine concentration measurement electrode)
56 switch (residual chlorine sensor switching means)
Claims (5)
前記流路内に対向配置された1対の流量測定用電極を有し、それら1対の流量測定用電極の対向方向と略直交する方向で対向した1対の電磁コイルから前記流路に磁束が付与された状態でそれら1対の流量測定用電極の間に生じる電位差に基づいて前記水道水の流量を検出するための電磁流量センサと、
前記流路内に配置された1対の残留塩素濃度測定用電極を有し、使用時には前記1対の残留塩素濃度測定用電極の間に直流電源から所定の電圧が印加され、前記水道水を介して前記1対の残留塩素濃度測定用電極の間に流れる電流に基づいて前記水道水の残留塩素濃度を検出するための残留塩素センサとを備えた流量・残留塩素濃度計測器において、
前記残留塩素センサは、前記電磁流量センサを前記流路の軸方向で挟んだ2箇所に対にして設けられ、
前記電磁流量センサの検出結果に基づき、前記水道水が流れる向きを判別する判別手段と、前記判別手段の判別結果に基づき、下流側の前記残留塩素センサを使用する一方、上流側の前記残留塩素センサを停止するように切り替える残留塩素センサ切替手段とを設けたことを特徴とする流量・残留塩素濃度計測器。 A body with a channel through which tap water flows;
A pair of flow rate measurement electrodes disposed opposite to each other in the flow path, and a magnetic flux is applied to the flow path from a pair of electromagnetic coils opposed in a direction substantially perpendicular to the facing direction of the pair of flow rate measurement electrodes. An electromagnetic flow sensor for detecting the flow rate of the tap water based on a potential difference generated between the pair of flow measurement electrodes in a state where
A pair of residual chlorine concentration measuring electrodes arranged in the flow path, and a predetermined voltage is applied from a DC power source between the pair of residual chlorine concentration measuring electrodes during use, A flow rate / residual chlorine concentration measuring instrument comprising a residual chlorine sensor for detecting the residual chlorine concentration of the tap water based on a current flowing between the pair of residual chlorine concentration measuring electrodes via
The residual chlorine sensor is provided in pairs at two locations sandwiching the electromagnetic flow sensor in the axial direction of the flow path,
Based on the detection result of the electromagnetic flow sensor, the determination means for determining the direction in which the tap water flows and the residual chlorine sensor on the downstream side based on the determination result of the determination means, while the residual chlorine on the upstream side A flow rate / residual chlorine concentration measuring device provided with a residual chlorine sensor switching means for switching so as to stop the sensor.
前記残留塩素センサ切替手段は、前記判別手段の判別結果を受け、前記水道水の流量の絶対値が所定の基準値より小さい場合には、前記両残留塩素センサを停止し、前記水道水の流量の絶対値が前記基準値より大きい場合には、下流側の前記残留塩素センサのみを使用するように切り替えることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の流量・残留塩素濃度計測器。 The determining means is configured to determine whether the absolute value of the flow rate of the tap water is smaller than a predetermined reference value along with the direction in which the tap water flows.
The residual chlorine sensor switching means receives the determination result of the determination means, and when the absolute value of the flow rate of the tap water is smaller than a predetermined reference value, stops both the residual chlorine sensors, and the flow rate of the tap water 4. The flow rate / residual chlorine concentration measuring device according to claim 1, wherein, when the absolute value of the flow rate is greater than the reference value, switching is performed so that only the residual chlorine sensor on the downstream side is used. .
1対の残留塩素濃度測定用電極を有した残留塩素センサを2つ備えて前記電磁流量センサより上流側と下流側とに配置し、それら2つの残留塩素センサを用い、前記1対の残留塩素濃度測定用電極と水道水との間で酸化還元反応を行って水道水の残留塩素濃度を計測する水道水の流量・残留塩素濃度計測方法において、
前記電磁流量センサによる検出結果に基づき、前記水道水の流れの向きを判別し、その際の前記水道水の流れの向きに応じて、前記電磁流量センサより下流側の前記残留塩素センサを使用する一方、上流側の前記残留塩素センサを停止するように切り替えることを特徴とする水道水の流量・残留塩素濃度計測方法。 The magnetic flux is applied to the water pipe, and the flow rate of the tap water flowing through the water pipe is measured using an electromagnetic flow sensor having a pair of flow measurement electrodes facing each other in the direction intersecting the magnetic flux,
Two residual chlorine sensors having a pair of residual chlorine concentration measuring electrodes are provided and arranged upstream and downstream of the electromagnetic flow sensor, and the two residual chlorine sensors are used to form the pair of residual chlorine sensors. In the tap water flow rate / residual chlorine concentration measurement method, which measures the residual chlorine concentration of tap water by performing an oxidation-reduction reaction between the electrode for concentration measurement and tap water,
Based on the detection result by the electromagnetic flow sensor, the direction of the tap water flow is determined, and the residual chlorine sensor downstream from the electromagnetic flow sensor is used according to the direction of the tap water flow at that time. On the other hand, a method for measuring the flow rate and residual chlorine concentration of tap water, wherein the residual chlorine sensor on the upstream side is switched to stop.
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