JP5184915B2 - 流量計測装置 - Google Patents
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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。
ガスメータや水道メータの流量を計測している電子カウンタとしては、一般には、ガスや水の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を備えたものが知られている。
上述のような電子カウンタを備えたガスメータや水道メータは、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、サンプリング周期で間欠駆動を行うようにして、消費電力を抑制している。さらに、このサンプリング周期を流速によって変更するようにして消費電力を抑制している。
このため、サンプリング周期で間欠駆動を行うようにして、消費電力を抑制している。さらに、このサンプリング周期を流速によって変更するようにして消費電力を抑制している。
本発明は、上述の実情を考慮してなされたものであって、低消費電力化がはかられる流量計測装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の流量計測装置は、通過流体によって回転磁界を発生させ、当該回転磁界によってオンオフするリードスイッチの出力信号に基づいて流量を計測すると共に、前記リードスイッチの出力信号がオフからオンまたはオンからオフに変化したときに、流量検知タイマに流量検知タイマ時間を設定する流量計測装置であって、前記リードスイッチが流量を検知しているときには、該リードスイッチに対して常時給電し、前記リードスイッチが流量を検知しなくなった場合、該リードスイッチがオフの状態で停止しているときには常時給電し、該リードスイッチがオンの状態で停止しているときには、前記流量検知タイマに設定した時間の経過を待ってから、サンプリング周期で給電するものである。
本発明によれば、低消費電力化がはかられた流量計測装置を提供することができる。
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。
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。
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。
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とで構成されている。
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。
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。
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オンの出力信号を出力し、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の出力信号を出力する。
また、このリードスイッチ１３は、オンやオフの状態で停止した場合には、出力信号は出さない。
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オンの出力信号を出力し、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の出力信号を出力する。
また、このリードスイッチ１３は、オンやオフの状態で停止した場合には、出力信号は出さない。
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。
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、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と接続され、流量計測部１０からの給電開始の指示にしたがって給電する。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、リードスイッチ１３の出力信号を受け取ると流量計測部１０に対して割込みを起こす。
次に、流量計測部１０の給電動作を、図２および図３のフローチャート、図４のタイムチャートを用いて説明する。
図２は、リードスイッチ１３の出力信号がオフからオンあるいはオンからオフに変化したときの給電動作を説明するフローチャートである。図３は、流量検知タイマ時間が経過した後の給電動作を説明するフローチャートである。図４は、給電動作を示すタイミングチャートである。
図２は、リードスイッチ１３の出力信号がオフからオンあるいはオンからオフに変化したときの給電動作を説明するフローチャートである。図３は、流量検知タイマ時間が経過した後の給電動作を説明するフローチャートである。図４は、給電動作を示すタイミングチャートである。
流量計測部１０は、検出ポート１２から知らされたリードスイッチ１３の出力信号がオフからオンまたはオンからオフに変化したときに、流量検知タイマに流量検知タイマ時間を新たに設定し（ステップＳ１）、このときのリードスイッチ１３からの出力信号を記憶しておき（ステップＳ２）、リードスイッチ１３に常時給電して（ステップＳ３）、処理を終了する。
上記の流量検知タイマ時間は、サンプリング周期による給電とするかあるいは常時給電とするかを決める閾値であり、例えば、５秒間を予め設定しておく。
また、サンプリング周期は、予め決められた時間間隔であってもよいし、ガス（流体）の流速に応じて変更するものであってもよい。
また、サンプリング周期は、予め決められた時間間隔であってもよいし、ガス（流体）の流速に応じて変更するものであってもよい。
そして、流量計測部１０は、流量検知タイマに設定した時間が経過したことを検知して、先に記憶しておいたリードスイッチ１３からの出力信号がオンであった場合（ステップＳ４／ＹＥＳ）、給電ポート１１からリードスイッチ１３に対してサンプリング周期で給電して（ステップＳ５）、処理を終了する。
一方、先に記憶しておいたリードスイッチ１３からの出力信号がオフであった場合（ステップＳ４／ＮＯ）、給電ポート１１からリードスイッチ１３に対して常時給電して（ステップＳ６）、処理を終了する。
図４（Ａ）は、リードスイッチ１３からの出力信号がオフの状態で停止し、流量検知タイマ時間以上続く場合を説明している。
リードスイッチ１３からの出力信号が時点Ｔ１でオフからオンとなり、時点Ｔ２までオン／オフを繰り返す（即ち、ガスの流量が検知されている）場合には、常時給電して、リードスイッチ１３からの出力信号の変化を待つ。
さらに、時点Ｔ２から流量検知タイマ時間が経過した時点Ｔ３となってもリードスイッチ１３からの出力信号のオフからオンへの変化がない場合には、常時給電したままリードスイッチ１３からの出力信号の変化を待つ。
リードスイッチ１３からの出力信号が時点Ｔ１でオフからオンとなり、時点Ｔ２までオン／オフを繰り返す（即ち、ガスの流量が検知されている）場合には、常時給電して、リードスイッチ１３からの出力信号の変化を待つ。
さらに、時点Ｔ２から流量検知タイマ時間が経過した時点Ｔ３となってもリードスイッチ１３からの出力信号のオフからオンへの変化がない場合には、常時給電したままリードスイッチ１３からの出力信号の変化を待つ。
図４（Ｂ）は、リードスイッチ１３からの出力信号がオンの状態で停止し、流量検知タイマ時間以上続く場合を説明している。
リードスイッチ１３からの出力信号がオフで停止している時点Ｔ １ までは常時給電し、その後、時点Ｔ ２ までガスの流量があるため常時給電し、リードスイッチ１３からの出力信号の変化を待つ。
そして、時点Ｔ ２ から流量検知タイマ時間が経過した時点Ｔ ３ となってもリードスイッチ１３からの出力信号のオンからオフへの変化がない場合には、出力信号がオンで停止したままであるので、時点Ｔ ３ 以降はサンプリング周期で給電を行って、リードスイッチ１３からの出力信号の変化を待つ。
リードスイッチ１３からの出力信号がオフで停止している時点Ｔ １ までは常時給電し、その後、時点Ｔ ２ までガスの流量があるため常時給電し、リードスイッチ１３からの出力信号の変化を待つ。
そして、時点Ｔ ２ から流量検知タイマ時間が経過した時点Ｔ ３ となってもリードスイッチ１３からの出力信号のオンからオフへの変化がない場合には、出力信号がオンで停止したままであるので、時点Ｔ ３ 以降はサンプリング周期で給電を行って、リードスイッチ１３からの出力信号の変化を待つ。
即ち、時点Ｔ ３ までは、常時給電したまま、時点Ｔ ３ 以降はサンプリング周期で給電を行って、リードスイッチ１３からの出力信号の変化を待つ。
以上のような構成により、流量が検知されず、リードスイッチがオンで停止しているときには、サンプリング周期による間欠的な給電を行うので、低消費電力とすることができる。
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。
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。
Claims (1)
- 通過流体によって回転磁界を発生させ、当該回転磁界によってオンオフするリードスイッチの出力信号に基づいて流量を計測すると共に、前記リードスイッチの出力信号がオフからオンまたはオンからオフに変化したときに、流量検知タイマに流量検知タイマ時間を設定する流量計測装置であって、前記リードスイッチが流量を検知しているときには、該リードスイッチに対して常時給電し、前記リードスイッチが流量を検知しなくなった場合、該リードスイッチがオフの状態で停止しているときには常時給電し、該リードスイッチがオンの状態で停止しているときには、前記流量検知タイマに設定した時間の経過を待ってから、サンプリング周期で給電することを特徴とする流量計測装置。
Priority Applications (1)
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| JP2008042642A JP5184915B2 (ja) | 2008-02-25 | 2008-02-25 | 流量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2008042642A JP5184915B2 (ja) | 2008-02-25 | 2008-02-25 | 流量計測装置 |
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Family Applications (1)
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Family Cites Families (2)
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