JP5478477B2

JP5478477B2 - メータシステム

Info

Publication number: JP5478477B2
Application number: JP2010278274A
Authority: JP
Inventors: 敏文荒木; 健一本山; 崇裕布村; 朗平井
Original assignee: アズビル金門株式会社
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2030-12-14
Also published as: JP2012127750A

Description

この発明は、水道メータ、ガスメータなどの被測流体の流量を計測するメータシステムおよびその流量計に関するものである。

従来、電子式のガスメータあるいは水道メータなどの流量計では、回転子軸や回転子から歯車などによって回転を伝達された軸に永久磁石や共振コイルを取り付け、回転を磁気センサで検出して計量パルスを発生させて、当該計量パルスに基づき流体の使用量を算出している。流量計には表示機能を有するカウンタが有線あるいは無線による通信回線を介して接続され、当該カウンタはパルス信号を受け取ると、パルス数に応じて使用量の積算値を表示する。このようなシステムにおいて、流量計側で表示する流体の積算流量とカウンタ側における流量積算値との間に誤差が発生する。

この対策として、特許文献１に開示されたメータシステムでは、流体が順方向に流れている場合は正転パルス信号をカウンタに供給し、逆方向に流れている場合は逆転パルス信号を供給し、カウンタにおいて、正転パルス信号が供給されると流量積算値の加算処理を行い、逆転パルス信号が供給されると流量積算値の減算処理を行う。これにより、流量計側で表示する流体の積算流量とカウンタ側における流量積算値とを一致させている。

特開２００２−２２１４３９号公報

従来のメータシステムでは、流量計側から正転パルス信号と逆転パルス信号を出力しているため、カウンタ側においてパルス信号の正逆を判断し、流量積算値の加算処理あるいは減算処理を行う必要があった。さらに、流量計の不具合などによりカウンタ側へ逆転パルス信号を出力できない場合に、カウンタ側の故障と誤認されるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、被測流体の逆流が生じた場合にも、カウンタ側において流量積算値の減算処理を行うことなく、正確な流量積算値を提示すると共に、流量計側において積算流量の補正を行っている旨をユーザに通知するメータシステムを提供することを目的とする。

この発明に係るメータシステムは、被測流体の流量に応じた検出信号を出力する検出部と、被測流体の流量に応じて回転する回転子と、検出部から出力される検出信号および回転子の回転方向に基づき、被測流体の流れ方向を判別する方向判別部と、検出部から出力される検出信号および方向判別部の判別結果に基づき、加減算処理を行い被測流体の積算流量を算出する流量算出部と、方向判別部において、被測流体の流れ方向が、あらかじめ設定された方向に流れる順流から該順流方向と逆方向に流れる逆流に変化したと判別された時点で、流量算出部で算出された積算流量を記憶するメモリ部と、流量算出部で算出された現在の積算流量がメモリ部に記憶された積算流量以上である場合にパルス信号を出力し、流量算出部で算出された現在の積算流量がメモリ部に記憶された積算流量未満である場合に、パルス信号の出力を停止するパルス信号出力部と、流量算出部で算出された積算流量の表示制御およびパルス信号出力部がパルス信号の出力を停止している場合に、当該停止を示す表示と被測流体の逆流量の表示の表示制御を行う表示制御部と、表示制御部の表示制御に基づき、積算流量の表示およびパルス信号の停止を示す表示を行う表示部とを備えた流量計と、パルス信号出力部が出力するパルス信号に基づき被測流体の流量積算値を算出して表示するカウンタとを備えるものである。

この発明によれば、パルス信号出力部がパルス信号の出力を停止している場合に、表示部に当該停止を示す表示を行うように構成したので、流量計に表示される積算流量とカウンタに表示される流量積算値が相違している要因をユーザに通知することができる。これによりユーザは、機器の再設定あるいは故障判断を行う必要がなく、被測流体の使用量の計測を効率的に行うことができる。また、被測流体の逆流量を表示部に表示するように構成したので、パルス信号の出力停止状況を具体的に把握することができる。

実施の形態１によるメータシステムの構成を示す図である。実施の形態１によるメータシステムの動作を示すフローチャートである。実施の形態１によるメータシステムの動作を示す一例である。図３のメータシステムにおける流量計の表示例を示す図である。実施の形態１によるメータシステムの他の表示例を示す図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１によるメータシステムの構成を示すブロック図である。図１に示すメータシステムは、例えば電子式の水道メータなどで構成されるパルス信号を出力可能な流量計１と、当該流量計１とメータからのパルス信号線や通信回線などを介して接続されたカウンタ２で構成されている。
流量計１は、回転子３、永久磁石４、検出部５、制御部６および表示部７で構成されている。被測流体の使用量に応じて回転する回転子３に連動して永久磁石４が回転し、当該永久磁石４の回転により磁界の変化が生じる。検出部５の磁気センサ５１は、当該磁界の変化を検出し、検出回路５２において増幅および波長形成を行い検出信号を生成する。

制御部６は、回転方向判別部６１、流量算出部６２、メモリ部６３、表示制御部６４およびパルス信号出力部６５で構成されている。
回転方向判別部６１は、検出部５から得られる検出信号に基づき、回転子３の回転方向があらかじめ設定された回転方向に対して正転であるか逆転であるかを判別する。流量算出部６２は、検出部５から得られる検出信号の信号処理を行い、回転方向判別部６１において判別された正転逆転判定に基づき被測流体の加減算処理を行い、被測流体の流量を算出する。メモリ部６３は、回転方向判別部６１の判別結果が正転から逆転に移行した際に、流量算出部６２において算出された被測流体の積算流量を記憶する。

表示制御部６４は、流量算出部６２において算出された被測流体の流量を表示部７に表示する。パルス信号出力部６５は、流量算出部６２において算出された被測流体の流量に基づき、カウンタ２にパルス信号を出力する。さらにパルス信号出力部６５は、流量算出部６２において算出された積算流量とメモリ部６３に記憶された積算流量とを参照し、流量算出部６２において算出された積算流量がメモリ部６３に記憶された積算流量以上である場合に、パルス信号をカウンタ２に出力する。これに伴い表示制御部６４は、パルス信号出力部６５のパルス信号出力状態を参照し、パルス信号の出力が停止している場合には、表示部７に、パルス信号の出力を停止して流量計１側で積算流量の補正を行っている旨を表示する。さらに、表示制御部６４は回転方向判別部６１の判別結果を参照し、回転子３が逆転している場合には、当該逆転を示す表示を行うように構成してもよい。

カウンタ２は、パルス入力部２１、積算部２２および表示部２３で構成されている。
パルス入力部２１は、制御部６のパルス信号出力部６５から供給されるパルス信号の入力を受け付ける。積算部２２は、パルス入力部２１を介して入力されたパルス信号に基づいて被測流体の流量積算値を加算する処理を行う。表示部２３は、積算部２２により加算処理された被測流体の流量積算値を表示する。

このように、表示部７に表示された積算流量がメモリ部６３に記憶された積算流量未満であり、カウンタ２へのパルス信号の出力が停止している場合には、カウンタ２の表示部２３は、回転子３の逆転が発生した時点でのカウンタ値で停止する。このカウンタ２の表示部２３のカウンタ値と、流量計１の表示部７の積算流量とが異なっている要因が、回転子３の回転方向の逆転、すなわち被測流体の流路（図示せず）の逆流であることをユーザに通知するために、表示部７に積算流量を補正中であることを表示する。

次に、実施の形態１によるメータシステムの動作について説明を行う。図２は、実施の形態１によるメータシステムの動作を示すフローチャートであり、検出部５から検出信号が入力された際の制御部６の動作を示している。
制御部６は、検出部５から検出信号が入力されると（ステップＳＴ１）、回転方向判別部６１で、検出部５から得られる検出信号に基づき回転子３の回転方向が正転であるか、あるいは逆転であるか判別を行う（ステップＳＴ２）。さらに流量算出部６２は検出信号の信号処理を行い、ステップＳＴ２において回転子３の回転方向が正転の場合には加算処理、回転子３の回転方向が逆転の場合には減算処理を行って被測流体の積算流量を算出し、表示制御部６４を介して表示部７に出力する（ステップＳＴ３）。

さらに流量算出部６２は、回転方向判別部６１の判別結果を算出して回転子３の回転方向が正転であるか逆転であるか判定を行う（ステップＳＴ４）。ステップＳＴ４において回転子３の回転方向が正転であった場合には、ステップＳＴ６の処理に進む。一方、ステップＳＴ４において回転子３の回転方向が逆転であった場合には、流量算出部６２は被測流体の積算流量をメモリ部６３に記憶させる（ステップＳＴ５）。

次に、パルス信号出力部６５において、流量算出部６２において算出された現在の積算流量が、メモリ部６３に記憶された積算流量以上であるか否か判定を行う（ステップＳＴ６）。ステップＳＴ６において、流量算出部６２において算出された現在の流量がメモリ部６３に記憶された積算流量未満であると判定された場合には、表示制御部６４が流量計１側で積算流量の補正を行っている旨を表示部７に表示する（ステップＳＴ７）。その後、フローはステップＳＴ１の処理に戻る。

一方、ステップＳＴ６において、表示部７に表示された現在の流量がメモリ部６３に記憶された積算流量以上であると判定された場合には、パルス信号出力部６５がパルス信号をカウンタ２に出力する（ステップＳＴ８）。さらに、表示制御部６４が流量計１側で積算流量の補正を行っている旨を表示部７に表示する制御を行っている場合には、当該表示を解除するように表示部７に指示する（ステップＳＴ９）。その後、フローはステップＳＴ１の処理に戻り、上述した処理を繰り返す。

次に、図３および図４の具体例を参照しながら、流量計１側での積算流量の補正について説明を行う。図３は、実施の形態１によるメータシステムにおいて、逆流が発生した際の流量の補正を示す説明図であり、図４はその際の流量計の表示部における表示例を示している。なお、図３の具体例では流体流量１０Ｌあたり１パルスを出力するものとする。つまり、回転子３が正転している場合、１パルス出力するとカウンタ２の積算部２２において流量１０Ｌが加算される。

図３（ａ）では、回転子３が正転し、被測流体が流路（図示せず）を順方向に流れている状態を示している。現在の積算流量が３４０Ｌであり、パルス信号出力部６５がカウンタ２にパルス信号を出力している。図３（ａ）における流量計１の表示部７の表示例を図４（ａ）に示している。被測流体は流路を順方向に流れ、流量計１側での積算流量の補正が行われておらずカウンタ２側にパルス信号が出力されているため、表示部７には積算流量７ａ（この場合、「３４０」が表示される）とパイロットランプ７ｂのみが表示される。

図３（ｂ）では、積算流量が３４０Ｌとなった時点で、被測流体の逆流が発生し、積算流量が１５０Ｌまで減算された場合を示している。回転方向判別部６１において回転子３の逆転が判別されると、流量算出部６２において算出された積算流量（ここでは３４０Ｌ）をメモリ部６３に記憶させる。また、パルス信号出力部６５において、流量算出部６２の現在の積算流量がメモリ部６３に記憶された積算流量未満であると判定される範囲ではパルス信号の出力は行われず、表示制御部６４が積算流量補正を示すマークを表示部７に表示させる。

あるいはパルス信号出力部６５において、逆転した量（ここでは３４０Ｌから逆転が終わった１５０Ｌの差分の１９０L）をメモリ部６３に記録する。メモリ部６３に記録した量と同じ量だけ正転するまでパルス信号の出力は行わず、表示制御部６４が積算流量補正を示すマークを表示部７に表示させる方法でも良い。

あるいはパルス信号出力部６５において、逆転した検出信号数をメモリ部６３に記録する。メモリ部６３に記録した検出信号数と同じだけ正転するまでパルス信号の出力は行わず、表示制御部６４が積算流量補正を示すマークを表示部７に表示させる方法でも良い。

また、表示制御部６４は、回転子３が逆転している場合に、被測流体の逆流を示すマークを表示させるように構成してもよい。なお、流量算出部６２は検出部５から入力される検出信号に基づき積算流量の減算を行い、表示部７の積算流量７ａの値（例えば、１５０Ｌなど）を表示する。

図３（ｂ）における流量計１の表示部７の表示例を図４（ｂ）に示している。被測流体は流路を逆方向に流れ、さらに流量計１側で積算流量の補正（積算流量の減算）が行われているため、表示部７には積算流量７ａ、パイロットランプ７ｂ、積算流量補正マーク７ｃおよび逆流アラーム７ｄが表示される。

図３（ｃ）では、積算流量が１５０Ｌまで減算された時点で、被測流体が流路を順方向に流れ、回転子３の逆転が発生した時点での流量「３４０Ｌ」を超えて被測流体が順方向に流れる場合を示している。回転方向判別部６１において流体が順方向に流れていると判定され、表示制御部６４は被測流体の逆流を示すマークの表示を解除する。さらにパルス信号出力部６５において、表示部７の現在の積算流量がメモリ部６３に記憶された積算流量未満であると判定される範囲（ここでは１５０Ｌから３４０Ｌ未満の範囲）ではパルス信号の出力は行われず、表示部７の現在の積算流量がメモリ部６３に記憶された積算流量未満であると判定される範囲（３４０Ｌ以上）ではパルス信号の出力が行われる。なお、図３の例では流体流量１０Ｌあたり１パルスを出力するため、積算流量が３５０Ｌとなった時点で１パルスのパルス信号がカウンタ２へ出力される。

図３（ｃ）における流量計１の表示部７の表示例（積算流量１５０Ｌから３４０Ｌ未満の範囲）を図４（ｃ）に示している。積算流量１５０Ｌから３４０Ｌ未満の範囲では、被測流体は流路を順方向に流れているものの、積算流量が３４０以上となるまでは積算流量の補正（メモリ部６３に記憶された積算流量（３４０Ｌ）までの加算）が必要となるため、表示部７には積算流量７ａ、パイロットランプ７ｂおよび積算流量補正マーク７ｃが表示される。
一方、積算流量が３５０Ｌ以上では、積算流量補正マーク７ｃの表示が解除され、上述した図４（ａ）の表示に復帰する。

このように、被測流体が流路の順方向に流れている場合には、パルス信号をカウンタ２に供給して表示部２３のカウント値の加算を行う。一方、被測流体の逆流が発生した場合には、その時点での流量算出部６２の積算流量をメモリ部６３に記憶させ、流量算出部６２の積算流量がメモリ部６３に記憶させた積算流量に復帰するまではパルス信号の出力を停止させてカウンタ２の表示部２３のカウント値の加算を停止する。これにより、流量計１の表示部７の積算流量とカウンタ２の表示部２３のカウント値が相違するが、表示部７に積算流量補正マーク７ｃや逆流アラーム７ｄを表示させることにより、値が相違することの要因をユーザに通知する。

次に、図５に表示部７の他の表示例を示している。図５（ａ）は積算流量補正時の表示例を示し、図５（ｂ）は積算流量非補正時の表示例を示している。この表示例では、上述したパイロットランプの形状を積算流量補正時（７ｃ´）と非補正時（７ｂ）とで変化させることにより、補正の有無を通知する。また、図５（ｃ）は積算流量補正時の表示例を示し、逆流アラームの表示を省略し、積算流量補正マーク７ｃのみを表示する構成を示している。図５（ｄ）では積算流量補正時の積算流量補正マークの異なる形状（７ｃ´´）を示している。また、図５（ｅ）は一般的に使用されているパイロットランプ（７ｂ´）を積算流量補正時は流量に応じた点滅を行わず、常時点灯あるいは常時消灯することで積算流量補正マークとして代用することもできる。このように、積算流量補正マークは、積算流量の補正をユーザが認知できる表示方法であれば適宜変更可能である。

以上のように、この実施の形態１によれば、回転子３の回転方向を判別する回転方向判別部６１と、回転子の回転方向に基づき被測流体の加減算処理を行い、被測流体の流量を算出する流量算出部６２と、回転子３の回転方向が正転から逆転に移行した際の積算流量の値を記憶するメモリ部６３と、流量算出部６２において算出された積算流量がメモリ部６３に記憶された積算流量以上である場合にカウンタ２側にパルス信号を出力するパルス信号出力部６５と、パルス信号出力部６５がパルス信号の出力を停止している場合に所定のマークを表示する表示制御部６４を備えるように構成したので、流量計１の表示部７とカウンタ２の表示部２３の表示値が相違している要因をユーザに認知させることができる。これにより、表示値が相違している場合であっても、流量計１側における積算流量の補正によりカウンタ２側にパルス信号が出力されていないことが明確となり、流量計１あるいはカウンタ２の故障と区別することができる。さらには、流量計１やカウンタ２の再設定あるいは故障判断を行う必要がなく、効率よく被測流体の使用量を確認することができる。

また、この実施の形態１によれば、流量算出部６２の積算流量がメモリ部６３に記憶された積算流量以上である場合にのみ、カウンタ２側にパルス信号を出力するように構成したので、パルス信号出力は１つのみであり、正転あるいは逆転の判別を行う必要がない。また、被測流体の逆流時に何らかの原因でカウンタ２側にパルス信号の出力ができなかった場合にも、カウンタ値を補正する必要がない。これらにより、流量計１あるいはメータシステムの使用がより効率的となる。

なお、上述した実施の形態１では、表示部７に積算流量７ａ、パイロットランプ７ｂ、積算流量補正マーク７ｃおよび逆流アラーム７ｄを表示する構成を示したが、表示部７の表示項目は追加あるいは変更してもよい。例えば、積算流量を補正していた時間、即ちパルス信号出力を停止していた時間、被測流体の逆流量、メモリ部６３に記憶された積算流量と表示部７に表示された積算流量との差分のいずれか、あるいは複数を合せて表示するように構成する。また、積算流量の補正状況を補充する内容であれば、上述した以外にも表示可能である。
これにより、ユーザは被測流体の逆流が発生した状況を具体的に把握することができ、流量計１の表示部７の値とカウンタ２の表示部２３の値が一致しない要因を具体的に確認することができる。これにより、流路への逆流防止弁設置の必要性の判断や、流量計１あるいはカウンタ２の故障であるか否かの判断を効率よく行うことができる。

なお、上述した実施の形態１では、回転方向判別部６１が回転子３の回転方向を判別して、被測流体が流路内をあらかじめ設定された方向に対して順方向に流れているか、あるいは逆方向に流れているかを判別する構成を示したが、被測流体の流れ方向を判別可能な構成であれば、回転子３の回転方向に基づいて判別する構成に限定されず、適宜変更可能である。
また、その他の構成要素についても本願発明の範囲内において変形もしくは省略が可能である。

１流量計
２カウンタ
３回転子
４永久磁石
５検出部
６制御部
７表示部
７ａ積算流量
７ｂ，７ｂ´ パイロットランプ
７ｃ，７ｃ´，７ｃ´´ 積算流量補正マーク
７ｄ逆流アラーム
２１パルス入力部
２２積算部
２３表示部
５１磁気センサ
５２検出回路
６１回転方向判別部
６２流量算出部
６３メモリ部
６４表示制御部
６５パルス信号出力部

Claims

被測流体の流量に応じた検出信号を出力する検出部と、
前記被測流体の流量に応じて回転する回転子と、
前記検出部から出力される検出信号および前記回転子の回転方向に基づき、前記被測流体の流れ方向を判別する方向判別部と、
前記検出部から出力される検出信号および前記方向判別部の判別結果に基づき、加減算処理を行い前記被測流体の積算流量を算出する流量算出部と、
前記方向判別部において、被測流体の流れ方向が、あらかじめ設定された方向に流れる順流から該順流方向と逆方向に流れる逆流に変化したと判別された時点で、前記流量算出部で算出された積算流量を記憶するメモリ部と、
前記流量算出部で算出された現在の積算流量が前記メモリ部に記憶された積算流量以上である場合にパルス信号を出力し、前記流量算出部で算出された現在の積算流量が前記メモリ部に記憶された積算流量未満である場合に、前記パルス信号の出力を停止するパルス信号出力部と、
前記流量算出部で算出された積算流量の表示制御および前記パルス信号出力部が前記パルス信号の出力を停止している場合に、当該停止を示す表示と前記被測流体の逆流量の表示の表示制御を行う表示制御部と、
前記表示制御部の表示制御に基づき、前記積算流量の表示および前記パルス信号の停止を示す表示を行う表示部とを備えた流量計と、
前記パルス信号出力部が出力するパルス信号に基づき被測流体の流量積算値を算出して表示するカウンタとを備えたメータシステム。