JP7232671B2 - Measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、可燃性ガスなどの流体の流速・流量を計測するときに用いる計測装置に係り、特に流体流量部から電源表示制御基板部へ、信号を送るときに密閉容器の気密性を維持したまま内部のセンサ信号を取り出す中継コネクタ、所謂ハーメッチックコネクタを備えた計測装置に関するものである。 The present invention relates to a measuring device used to measure the flow velocity and flow rate of a fluid such as a combustible gas, and in particular, maintains the airtightness of a sealed container when sending a signal from the fluid flow section to the power display control board section. The present invention relates to a measuring device provided with a relay connector for extracting a sensor signal inside a sensor, that is, a so-called hermetic connector.
従来、スマートガスメータを始めとする流体を計測する計測装置は各種の技術が提案されている。例えば、被測定流体が流れる計測流路の上下流側に配置した1対の超音波送受波器と、前記超音波送受波器間の超音波伝播時間を測定する計時手段と、前記超音波伝播時間に基づき被測定流体の流速及び/又は流量を演算する演算手段とを具備し、前記超音波送受波器の端子部、計時手段及び演算手段を密閉手段で密閉し大気と遮断した流体の流れ計測装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, various techniques have been proposed for measuring devices for measuring fluids, such as smart gas meters. For example, a pair of ultrasonic transducers arranged upstream and downstream of a measurement channel through which a fluid to be measured flows, a timing means for measuring the ultrasonic wave propagation time between the ultrasonic transducers, and the ultrasonic wave propagation and calculating means for calculating the flow velocity and/or flow rate of the fluid to be measured based on time. A measuring device is known (see Patent Document 1, for example).
また、計時手段と流量検出手段は本流路の外側に設け、本流路に設けた中継端子を介して、気密を確保しながら超音波振動子と電気的に接続した技術が知られている。中継端子はガラスハーメチックまたはゴムによってフランジと所定の距離を保って中心に固着されたピンまたはスルーホールプリント基板の裏表に設けられたランドによって構成され、ピンの両端またはプリント基板に接続することにより気密性を確保しながら電気的に接続することができる(例えば特許文献2参照)。 Further, there is known a technique in which the timing means and the flow rate detecting means are provided outside the main flow path and electrically connected to the ultrasonic transducer through a relay terminal provided in the main flow path while ensuring airtightness. The relay terminal consists of a pin fixed in the center with a specified distance from the flange with a glass hermetic or rubber, or a land provided on both sides of a through-hole printed circuit board. It is possible to electrically connect while ensuring the property (see Patent Document 2, for example).
上記特許文献1の技術において、可燃性ガス、或いは誤作動を起こすような腐食性のガスが周囲に存在しても、超音波送受波器の端子部や計時手段および演算手段はこれらガス領域から遮断されるため、被測定流体を安定して計測することが期待できる技術であった。
特許文献1のような技術においても、大気と遮断した流体側に配置されるセンサ等の検出手段と大気側に存在する装置(例えば表示装置)とはハーメッチックコネクタなどによって、密閉した内部における各種センサの信号を、大気側に存在する装置(例えば電源表示制御基板部や表示装置)に接続するためには、気体側と大気側を遮断したコネクタ(所謂ハーメッチックコネクタ)により接続することが必要である。
In the technique of Patent Document 1, even if a combustible gas or a corrosive gas that causes malfunction exists in the surroundings, the terminal portion of the ultrasonic transducer, the timing means, and the arithmetic means are protected from these gas areas. It was a technology that could be expected to measure the fluid to be measured stably because it was cut off.
Even in the technique disclosed in Patent Document 1, a detection means such as a sensor arranged on the fluid side isolated from the atmosphere and a device (for example, a display device) existing on the atmosphere side are connected by a hermetic connector or the like in a sealed interior. In order to connect the signals of various sensors to a device that exists on the atmospheric side (for example, a power display control board or a display device), a connector (a so-called hermetic connector) that cuts off the gas side and the atmospheric side is used for connection. is necessary.
これは、計測装置の設置環境において、流体として、爆発限界の範囲内にある可燃性ガス、或いは故障を誘発し得る腐食性の気体が存在する場合、気体の流路計時手段、演算手段、超音波送受波器の端子部などが暴露しているために、可燃性ガスと接触することで、爆発を起こすとか、腐食性ガスと接触することで腐食を生起して誤作動の要因となるためである。 In the installation environment of the measuring device, if there is a combustible gas within the explosive limit range or a corrosive gas that can cause failure as the fluid, the gas flow path timing means, calculation means, Because the terminals of the sonic transducer are exposed, contact with combustible gas may cause an explosion, or contact with corrosive gas may cause corrosion and malfunction. is.
特許文献2では、小流路の一部に設けた計測流路の流速を計測して、本流路の全流量を演算して算出するので計測流路は大型化せず、超音波振動子の感度低下が無く消費電流も増大することがない。前記計時手段と前記流量検出手段とは本流路の外側に設け、前記超音波振動子と前記本流路に設けた中継端子を介して、電気的に接続したので気密性が確実で、ガス供給配管のように0.1MPa程度の内圧が加わっても漏れることがない、という効果を期待するものである。 In Patent Document 2, the flow velocity of a measurement flow path provided in a part of a small flow path is measured, and the total flow rate of the main flow path is calculated by calculating, so the measurement flow path does not increase in size, and the ultrasonic transducer is used. There is no decrease in sensitivity and no increase in current consumption. The timing means and the flow rate detecting means are provided outside the main flow path, and are electrically connected via the ultrasonic transducer and the relay terminal provided in the main flow path. It is expected that there will be no leakage even if an internal pressure of about 0.1 MPa is applied.
これらのハーメッチックコネクタは、絶縁された端子板(ハーメチックプレート)にリード線を介して接続されたもので、リード線は端子ピンに取着されるが、このとき端子ピンと端子板との間はシール材等で密閉された状態となっている。 These hermetic connectors are connected to an insulated terminal plate (hermetic plate) via lead wires, and the lead wires are attached to terminal pins. is sealed with a sealing material or the like.
しかしながら、従来のハーメッチックコネクタでは、図11及び図12に示すように構成されている。ここで、図11及び図12は従来例を示すもので、図11は計測装置のセンサ(計測手段110)とディスプレイ(表示手段120)の連結を示す説明図、図12はリード線101と端子ピン103との接合状態を示す平面図である。
図11に示すように、被測定流体が流れる計測流路の流速を測定し信号化するセンサを備えた計測手段110と、この計測手段110によって計測された信号によって、流速、流量を演算する演算手段を介し、表示手段120に接続するときに、密閉手段としての中継コネクタ130を介して、大気側に設けられた表示手段120等に連結されている。なお流速、流量を演算する演算手段は表示手段120側に配置してもよい。
図12に示すように、リード線101と端子ピン103は圧着端子102によって接続されている。つまり圧着端子102は、リード線101を一方側で保持し、このリード線101の一端部で端子ピン103と接続するように構成され、この端子ピン103は、端子板105に設けられた図示しない貫通穴に挿着され保持されるようになっている。
However, conventional hermetic connectors are configured as shown in FIGS. 11 and 12. FIG. Here, FIGS. 11 and 12 show a conventional example, FIG. 11 is an explanatory diagram showing the connection between the sensor (measurement means 110) and the display (display means 120) of the measurement device, and FIG. FIG. 10 is a plan view showing a joint state with a
As shown in FIG. 11, a measuring means 110 equipped with a sensor for measuring the flow velocity of the measurement channel through which the fluid to be measured flows and converting it into a signal, and an operation for calculating the flow velocity and the flow rate from the signal measured by this measuring means 110. When connecting to the display means 120 via means, it is connected to the display means 120 or the like provided on the atmosphere side via a
As shown in FIG. 12,
このとき端子板105の貫通穴には端子ピン103を挿着したときに密着するようにシール材が介されており、端子板105を用いることにより密閉してリード線101及び端子ピン103で、端子板105の大気側と密閉側と連結することができるように構成されている。なおリード線101の他端部には差し込み用のコネクタ端子106が配設されている。また、圧着端子102によって端子ピン103が溶接などで取り付けられ、圧着端子102を用いてリード線101を接続するように構成している。
At this time, a sealing material is interposed in the through hole of the
しかしながら、コネクタ部分を出来るだけコンパクトにする関係上、リード線101を保持する圧着端子102及び端子ピン103と端子板105の部分の高さが大きくならないように、コネクタにおける端子板105と圧着端子102とを近づけ、端子ピン103を折り曲げ、端子板105に近づけるように構成することが好ましい。
またリード線101を取り付けた圧着端子102と、あるいはリード線の芯線を、直接、端子ピン103と接続するために、従来は半田等を用いて接続が行われていた。しかしながら、半田を用いて接続する場合、フラックスや半田を付ける作業が必要になるため、品質のバラつきが大きく、安定した接続の管理は難しい、という不都合があった。
However, in order to make the connector portion as compact as possible, the
Also, in order to directly connect the
このようにコンパクトにするために端子ピンを端子板に近づけるために折り曲げることが好ましい。しかしながら、例えば端子ピンを90度に曲げると、4ピン又は6ピンといった複数の端子ピンを並べて配置した場合、それぞれの端子ピンが互いに近づいてしまい、端子ピンと端子板との溶接が極めて困難となり、事実上溶接ができないことになってしまう。 For this compactness, it is preferable to bend the terminal pins to bring them closer to the terminal plate. However, if a terminal pin is bent at 90 degrees, for example, when a plurality of terminal pins such as 4 pins or 6 pins are arranged side by side, the respective terminal pins will come close to each other, making it extremely difficult to weld the terminal pins and the terminal plate. Welding is practically impossible.
そして、端子ピンの間の干渉を避けるために、端子ピン間のピッチを大きくすると、端子自体が大きくなってしまい、コンパクトに形成するということができなくなってしまう。このような状態を避けるために、90度に折り曲げ、さらに端子ピンが向く方向をバラバラにするということも考えられるが、このようにすると、コンパクトにするという目的は達成できるが、端子板と端子ピンとの溶接位置が一定ではなくなり、自動的に溶接を行うことが困難となるという課題がある。 If the pitch between the terminal pins is increased in order to avoid interference between the terminal pins, the terminals themselves become large, making it impossible to form them compactly. In order to avoid such a state, it is conceivable to bend the terminal pin at 90 degrees and to change the directions in which the terminal pins face. There is a problem that the welding position with the pin is not constant and it becomes difficult to perform welding automatically.
本発明の目的は上述のような課題を解決するためになされたものであって、計測装置の設置環境が悪い場合でも、接続するコネクタ部分がコンパクトで、被測定流体の計測を安定的に行うことを目的とする。また、他の目的は、接続するコネクタ部分がコンパクトで、圧着端子をロボット等により容易に把持でき、コネクタ部分のピンと端子板との溶接の自動化が容易に行える、中継コネクタを備えた計測装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems. for the purpose. Another object of the present invention is to provide a measuring device equipped with a relay connector, which has a compact connector part to be connected, can easily grasp the crimp terminal by a robot or the like, and can easily automate the welding between the pins of the connector part and the terminal plate. to provide.
前記課題は、本発明の計測装置によれば、流体の流れる流路の流量を検出する流量検出手段と、該流量検出手段で検出した情報を表示する表示手段と、前記流量検出手段と前記表示手段とを接続する信号線と、前記流体側に配設される信号線と前記流体外に配設される信号線とを接続する中継端子と、を備えた計測装置において、前記中継端子は、プレートと、該プレートに複数の貫通穴が形成され、該貫通穴に端子ピンがシール材を介して挿通固定され気密に閉塞され、前記流体外に配設される信号線は、前記端子ピンに装着される圧着端子を介して前記プレートの表面に対して、20度から75度までの範囲で角度を持たせて、傾斜させて挿着されるように構成したことによって解決される。 According to the measuring device of the present invention, the flow rate detection means for detecting the flow rate of the flow path through which the fluid flows, the display means for displaying the information detected by the flow rate detection means, the flow rate detection means and the display and a relay terminal connecting a signal line disposed on the fluid side and a signal line disposed outside the fluid, wherein the relay terminal is: A plurality of through holes are formed in the plate, and terminal pins are inserted and fixed in the through holes via a sealing material to be airtightly closed, and signal lines arranged outside the fluid are connected to the terminal pins. The problem is solved by inserting the plate obliquely at an angle of 20 to 75 degrees with respect to the surface of the plate through the attached crimp terminal.
以上のように、端子ピンのプレート(端子板)への挿着固定を、プレートの表面に対して、20度から75度までの範囲の角度を持たせて、傾斜させて挿着されるように構成したので、プレートからの端子ピンの高さを抑えることができ、コンパクトとなる。そして、端子ピンとプレートとの距離だけでなく、プレートに20度から75度までの範囲で端子ピンを曲げることにより、リード線が斜めになるため、高さを抑えることができる。 As described above, the terminal pin is inserted and fixed to the plate (terminal plate) so that it is inclined with respect to the surface of the plate at an angle ranging from 20 degrees to 75 degrees. , the height of the terminal pin from the plate can be suppressed, resulting in a compact design. In addition to the distance between the terminal pin and the plate, bending the terminal pin in the range of 20 to 75 degrees with respect to the plate makes the lead wire oblique, so that the height can be suppressed.
そして、前記表示手段を駆動する電池のケースの裏側、前記計測装置に付随する通信装置のケース裏側の面の少なくとも一方に、無線通信アンテナを形成した構成を付加すると好適である。
このように構成すると、無線通信アンテナを形成するスペース別途設けず、また無線通信アンテナを目立たないように形成することが可能である。
It is preferable to add a configuration in which a wireless communication antenna is formed on at least one of the back side of the case of the battery that drives the display means and the back side of the case of the communication device that accompanies the measurement device.
With this configuration, it is possible to form the wireless communication antenna inconspicuously without providing a separate space for forming the wireless communication antenna.
このとき、前記端子ピンは複数配設され、前記端子ピンの配設における隣接する端子ピンと端子ピンの間隔が少なくとも5mmの間隔をもって構成され、前記プレートの少なくとも貫通穴は鉄合金の穴となるように形成され、前記シール材としてガラスを用いていると好適である。
このように、隣接する端子ピンと端子ピンとの間隔が少なくとも5mmの間隔で立っているので、プレート(端子板)に形成された貫通穴の周りが、ガラスでシールされている場合、何らかの熱によって、ガラスが溶融し、端子ピンが倒れたとしても、隣接する端子ピン同士が接触する可能性を低減することができる。
つまり、溶接の自動化を行う場合、複数の端子ピンを保持する圧着端子をロボットでつかんで、端子ピンをプレートの貫通穴に一括の挿入が可能となり、さらに図示しない曲がった溶接端子を使用することで、貫通穴と端子ピンとの溶接ができ、効率化が図れる。
At this time, a plurality of the terminal pins are arranged, the interval between adjacent terminal pins in the arrangement of the terminal pins is at least 5 mm, and at least the through holes of the plate are holes of iron alloy. and glass is preferably used as the sealing material.
In this way, since there is an interval of at least 5 mm between adjacent terminal pins, if the perimeter of the through hole formed in the plate (terminal plate) is sealed with glass, some heat will cause Even if the glass melts and the terminal pins fall down, the possibility of contact between adjacent terminal pins can be reduced.
In other words, when automating welding, the crimp terminal holding multiple terminal pins can be grasped by a robot, and the terminal pins can be inserted all at once into the through-holes of the plate. , the through hole and the terminal pin can be welded together, improving efficiency.
さらに圧着端子は、端子ピンを押える端子ピン押えと、リード線を配置するリード線配置部と、該リード線配置部に配置されたリード線の被覆部を押える被覆部押えと、を備え、前記リード線と前記端子ピンの端部が前記圧着端子によって接続されるように構成するとよい。
また、圧着端子は、前記端子ピンを保持する保持部と、該保持部と連結された連結部と、該連結部を介してリード線を保持するリード線保持部とを有し、前記圧着端子により前記端子ピンと前記リード線を接続してなるように構成するとよい。
Further, the crimp terminal includes a terminal pin presser for pressing the terminal pin, a lead wire placement section for placing the lead wire, and a covering section presser for pressing the covering section of the lead wire placed in the lead wire placement section, It is preferable that the lead wire and the end of the terminal pin are connected by the crimp terminal.
Further, the crimp terminal has a holding portion that holds the terminal pin, a connection portion that is connected to the holding portion, and a lead wire holding portion that holds the lead wire via the connection portion. It is preferable that the terminal pin and the lead wire are connected with each other.
このように構成されていると、リード線と接続した端末ピンと貫通穴を溶接する場合に、自動溶接装置を用いて端末ピンをプレートの貫通穴への挿着と溶接の自動化を容易に行うことが可能となる。
また前記連結部は少なくとも一部は平面から形成されているように構成することにより、この平面となっている連結部の部分をロボットにより保持することが容易となり、自動化に最適なものとなる。
With this configuration, when the terminal pin connected to the lead wire and the through hole are welded, the terminal pin can be easily inserted into the through hole of the plate and the welding can be automatically performed using an automatic welding device. becomes possible.
Further, since at least a portion of the connecting portion is formed from a flat surface, the flat connecting portion can be easily held by a robot, which is optimal for automation.
このとき、前記プレートの貫通穴と前記端子ピンとは溶接により接合されていると好適である。これによって、半田接合する場合による不都合、例えばフラックスや半田を付ける作業により品質のバラつきが大きくなり、安定した接続の管理は難しいというような不都合が解消することができる。 At this time, it is preferable that the through hole of the plate and the terminal pin are joined by welding. As a result, it is possible to eliminate the inconvenience caused by soldering, for example, the difficulty in managing stable connection due to the large variation in quality due to flux or soldering work.
本発明の計測装置は、如何なる計測環境においても被測定流体を安定して計測することができるものである。すなわち、
・プレートからの端子ピンの高さを抑えることができ、コンパクトとなる。そして、端子ピンとプレートとの距離だけでなく、プレートに対して20度から75度の範囲で端子ピンが傾斜して配置固定されることにより、ハーネスが斜めになるため、高さを抑えることができる。
・プレートに形成された穴の周りが、ガラスでシールされて、何らかの熱によって、ガラスが溶融し、端子ピンが倒れたとしても、隣接端子と接触する可能性を低減することができる。半田による場合、作業による品質のバラつきを防止し、安定した接続の管理を行える。
・リード線を接続した端子ピンとプレートの貫通穴を溶接する場合に、圧着端子が少なくとも平面部分を有するので、自動溶接装置を用いてピンの貫通穴への挿着と溶接の自動化を容易に行うことが可能となる。
・無線通信アンテナを形成するスペースを別途設けず、また無線通信アンテナを目立たないように形成することが可能である。
The measuring device of the present invention can stably measure the fluid to be measured in any measuring environment. i.e.
・The height of the terminal pin from the plate can be suppressed, making it compact. In addition to adjusting the distance between the terminal pin and the plate, the terminal pin is arranged and fixed at an angle of 20 to 75 degrees with respect to the plate. can.
The area around the hole formed in the plate is sealed with glass, and even if the glass melts due to some heat and the terminal pin falls down, the possibility of contact with the adjacent terminal can be reduced. In the case of soldering, it is possible to prevent quality variations due to work and to manage stable connections.
・When welding the terminal pin to which the lead wire is connected and the through-hole of the plate, since the crimp terminal has at least a flat portion, it is easy to automate the insertion and welding of the pin into the through-hole using an automatic welding device. becomes possible.
- It is possible to form the wireless communication antenna inconspicuously without separately providing a space for forming the wireless communication antenna.
以下本発明の一実施形態について図を参照して説明する。図1乃至図10は本発明に係るものであり、図1は端子ピンとリード線を取り付けた圧着端子をプレートに接続した状態を説明する斜視図、図2は圧着端子と端子ピン及びリード線との接合を説明する斜視図、図3は端子ピンの平面図、図4は端子ピンと圧着端子との接合状態を示す部分斜視図、図5は端子ピンと圧着端子との接合状態を示す部分斜視図、図6は端子ピンと圧着端子との接合部の部分断面図、図7はハーネスと圧着端子及び端子ピンとをプレート(端子板)に接続した状態を説明する部分斜視図、図8は他の例を示す図7と同様な斜視図、図9はハーネスと圧着端子及び端子ピンとをプレート(端子板)に接続した状態を説明する平面図、図10は計測装置のセンサとディスプレイとの連結を示す説明図である。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 10 relate to the present invention, FIG. 1 is a perspective view illustrating a state in which a crimp terminal having a terminal pin and a lead wire attached thereto is connected to a plate, and FIG. 2 is a crimp terminal, a terminal pin and a lead wire. FIG. 3 is a plan view of the terminal pin, FIG. 4 is a partial perspective view showing the joint state between the terminal pin and the crimp terminal, and FIG. 5 is a partial perspective view showing the joint state between the terminal pin and the crimp terminal. 6 is a partial cross-sectional view of a joint portion between a terminal pin and a crimp terminal; FIG. 7 is a partial perspective view illustrating a state in which a harness, a crimp terminal, and a terminal pin are connected to a plate (terminal plate); FIG. 8 is another example. 7 is a perspective view similar to FIG. 7, FIG. 9 is a plan view for explaining the state in which the harness, crimp terminals and terminal pins are connected to a plate (terminal plate), and FIG. 10 shows the connection between the sensor and the display of the measuring device It is an explanatory diagram.
なお、流量計としては、例えば、体積流量計、質量流量計、差圧式流量計等がある。体積流量計は一定の体積の流体が送り出される回数をはかるものであり、ロータリー・ピストン式、ルーツ式、歯車式の体積流量計がある。質量流量計は通過した流体の質量に比例する物理量をはかるものであり、例えば熱量型、差圧型、運動量型の質量流量計がある。差圧式流量計は、流路中に細く絞った箇所を設けて、その両側での圧力差をはかって流量を知るものであり、例えばベンチュリー管やオリフィスを用いたものがある。さらには、フロート・メータ、電磁流量計、超音波流量計、熱式流量計、翼車流量計、堰を用いる方法、塩水濃度法、流速をはかってこれに断面積を掛けて間接的にはかる方法等が知られている。また、センサとしては、計測対象に合わせて各種用いることができ、液体用流量センサ、気体用流量センサなど公知の技術が用いられる。 The flowmeter includes, for example, a volumetric flowmeter, a mass flowmeter, a differential pressure flowmeter, and the like. Volumetric flowmeters measure the number of times a given volume of fluid is delivered, and include rotary piston, roots, and gear type volumetric flowmeters. A mass flowmeter measures a physical quantity proportional to the mass of the fluid that has passed through it, and there are, for example, calorific type, differential pressure type, and momentum type mass flowmeters. A differential pressure type flowmeter is a device in which a narrowed portion is provided in a flow channel and the flow rate is measured by measuring the pressure difference between both sides thereof. In addition, float meters, electromagnetic flow meters, ultrasonic flow meters, thermal flow meters, impeller flow meters, methods using weirs, salt water concentration methods, measuring the flow velocity and multiplying it by the cross-sectional area to measure indirectly methods are known. Moreover, various types of sensors can be used according to the object to be measured, and well-known technologies such as a liquid flow sensor and a gas flow sensor are used.
本発明は、図10に示すように、密閉手段の中で、被測定流体が流れる計測流路の流速を測定し信号化する計測手段10と、この計測手段10によって計測された信号によって、流速、流量を演算する演算手段(本例では演算手段は計測手段10側にあるとしているが、表示手段20側に配置してもよい。)と、これら計測手段10と演算手段を密閉手段としての中継コネクタ30を介して、大気側に設けられた表示手段20や不図示のパワーユニット(電源やバッテリー等)と連結した計測装置である。中継コネクタ30は密閉側に配設される計測手段や演算手段を密閉し、大気と遮断しているが、前述したように、演算手段は大気側に配置してもよい。
The present invention, as shown in FIG. , calculating means for calculating the flow rate (in this example, the calculating means is on the measuring means 10 side, but it may be arranged on the display means 20 side); It is a measuring device connected via a
これによって、可燃性ガス、或いは誤作動を起こすような腐食性のガスが周囲に存在しても、大気側に存在する機器と、中継コネクタで、端子部や計測手段および演算手段が被測定流体から遮断されるため、安定して計測し、信号を大気側の装置へ送ることができる。 As a result, even if combustible gas or corrosive gas that causes malfunction is present in the surroundings, the terminals, measuring means, and computing means can be Since it is cut off from the air side, it is possible to stably measure and send the signal to the device on the atmospheric side.
そして、本実施形態における計測装置について、ガスメータを例にして説明すると、図10で概略説明するように、計測装置であるガスメータGMは、センサを備えた流量検出手段10と、表示手段20とを備えている。すなわち、流体であるガスが、流路であるガス管(不図示)などの所定位置で、流体に影響を与えない箇所に流量検出手段としてセンサを配置している。 A gas meter will be used as an example of the measuring device according to the present embodiment. As outlined in FIG. I have it. That is, a sensor is arranged as a flow rate detecting means at a predetermined position such as a gas pipe (not shown), which is a flow path, where the gas, which is a fluid, does not affect the fluid.
ガス管を流れるガスの流量をセンサで検出し、このセンサで検出した情報(信号)を、外気側に配置された不図示の演算手段で演算し、この演算手段で演算した結果を表示手段20で表示するように構成されている。つまり、外気から遮断された流路に配置されたセンサからの情報(信号)を、外気側において視認することのできる表示手段20と信号線(リード線)で接続するように構成されている。 A sensor detects the flow rate of the gas flowing through the gas pipe, the information (signal) detected by this sensor is calculated by a calculation means (not shown) arranged on the outside air side, and the result calculated by this calculation means is displayed on the display means 20. is configured to display in In other words, information (signal) from a sensor arranged in a flow path cut off from the outside air is connected to the display means 20 that can be visually recognized on the outside air side by a signal line (lead wire).
ここで、演算手段及び表示手段も公知の技術が用いられる。例えば、表示手段としての表示パネル、センサで得られた情報(信号)を、インターフェイスを介してCPU(マイコン)等で演算し、表示装置へ出力、出力インターフェイスを介して外部へ出力するなど公知の技術が用いられる。 Here, well-known techniques are used for the calculation means and the display means. For example, information (signal) obtained by a display panel as display means and a sensor is calculated by a CPU (microcomputer) or the like via an interface, output to a display device, output to the outside via an output interface, etc. technology is used.
要するに、本実施形態に係る計測装置であるガスメータGMは、外気と遮断された流路側(気密にされている)に配置されるセンサ等を備えた流量検出手段10と、この流量検出手段10によって検出された信号を信号線(リード線)で外部(大気側)に送出することによって、不図示の演算手段を備えた表示手段20に接続され、流量、使用量など現在、過去履歴などを表示する表示手段と、を備える。流量検出手段10によって検出された信号は、信号線(リード線)で外部(大気側)に送出される。信号線は不図示の演算手段を備えた表示手段20に接続されている。表示手段20(表示装置を駆動する駆動手段を含む)にはバッテリー等を含めの計測装置の電源が接続されている。この電源は表示手段20と一体にしたり、別体にしたりすることが可能である。
In short, the gas meter GM, which is a measuring device according to the present embodiment, includes a flow rate detection means 10 having a sensor or the like arranged on the flow path side (airtight) isolated from the outside air, and the flow rate detection means 10 By transmitting the detected signal to the outside (atmosphere side) through a signal wire (lead wire), it is connected to a display means 20 having a calculation means (not shown), and displays the current and past history such as flow rate and usage amount. and a display means for displaying. A signal detected by the flow
つまり、流路に流れるガスは外部の空気等と接触すると、反応してしまうために、流路内に配置される流量検出手段(センサ)は、外気と遮断した状態で密閉され配置される。このため流体側に配設されるセンサに接続された信号線と、流体外に配設された表示装置とを接続する信号線とは、密閉された部分と外気との間を遮断する中継コネクタにより、接続するように構成されている。 That is, since the gas flowing through the flow path reacts with the outside air or the like when it comes into contact with the outside air, the flow rate detecting means (sensor) arranged in the flow path is arranged in a sealed manner in a state of being cut off from the outside air. For this reason, the signal line connected to the sensor arranged on the fluid side and the signal line connecting the display device arranged outside the fluid are relay connectors that block the sealed portion from the outside air. is configured to connect by
本実施例の中継コネクタ30は、図7に示すように、長方形をした平面状のプレート31と、端子ピン32と、リード線33とで構成されている。長方形をした平面状のプレート31には所定位置に、複数の貫通穴31a(図7では4箇所)が形成されており、貫通穴31aの間隔P(ピッチ)は、貫通穴31aに挿着される端子ピン32の間隔P(ピッチ)が少なくとも5mm程度の間隔をもって形成されている。
本実施例では鉄製のプレート31に穴(貫通穴)31aを開けており、貫通穴31aの部分にガラス玉を溶融し、この部分に接点ピンである端子ピン32を入れて、シール材31bとしてのガラス玉を挿入して、100Kパスカルのシール性を担保している。
As shown in FIG. 7, the
In this embodiment, a hole (through hole) 31a is opened in an
端子ピン32は、図3に示すように、ストレートなピンであり、一端側の自由端部に本体部32aと同じ径の頭部32bが形成され、頭部32bから本体部32aの間にくびれ部(頸部)32cが形成されている。そして端子ピン32は圧着端子35を介してリード線33の端部と接続される。
As shown in FIG. 3, the
圧着端子35は、図1及び図2に示すように、リード線33を配置するリード線配置部35aと、このリード線配置部35aの自由端(図2で左端の端部)から所定距離の位置に、リード線33を固定するため、リード線配置部35aの幅方向の位置で両側上方へ延びた第1爪部35b(リード線の被覆部を固定する)が形成され、この第1爪部35bから少しの間隙を経て、同じくリード線33の端部を保持固定するためにリード線配置部35aの両側から上方に形成された第2爪部35cが形成されている(図1ではリード線をかしめた状態を示す)。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、圧着端子35は、端子ピン32を保持する保持部37であって、端子ピン32の頭部32b側を抜け落ちないように抑える抑え部37bを有する保持部37と、この保持部37と上記リード線33の配置部35aとの間の連結部36と、を有している。
この連結部36と保持部37とは一枚の板金で打ち抜いて形成するもので、打ち抜いた後、図6に示すように、保持部37を円筒状に巻いて、端部の舌片37aの部分を、連結部36に形成された凹部36aと保持部37の間に形成された部分に差し入れて形成するものである。
この連結部36は少なくとも一部が平面部を有するように形成されている。図1の例では保持部37とリード線配置部35aとを平面の板体からなる連結部36が一体となって形成された例を示しているが、溶接・作業ロボットが圧着端子35を把持して作業が行いやすいように一部に平面箇所を形成してもよい。
The
The connecting
At least a portion of the connecting
そして、圧着端子35は、端子ピン32のくびれ部32cを、突き当て部37cと抑え部37bとで挟持して固定させるように形成されている。これにより、リード線33と端子ピン32とが圧着端子35で接続されてなるように構成されている。
そして、端子ピン32と保持部37とを溶接する場合に、圧着端子35の連結部36を把持できるような自動溶接装置を用いて、保持部37の端子ピン32への装着と溶接の自動化を容易に行うことが可能となる。
このように圧着端子35の一方側にリード線33の端部側が第1爪部35b及び第2爪部35cにより固定、保持される。また、連結部36を介して、圧着端子35の他方側に端子ピン32が接続され、端子ピン32と保持部37とが溶接される。
The
When the
Thus, the end portion of the
端子ピン32は、既に説明したように、端子ピン32の自由端側が圧着端子35によりリード線33と接続されるが、図1に示すように端子ピン32は圧着端子35により、リード線33に対して角度θで折れ曲がっているので、図7に示すようにプレート31に形成された貫通穴31aの位置で、角度θで折れ曲がって取り付けられる。この角度θはプレート31に対し端子ピン32が、20度から75度の範囲の角度になるように設定されるとよい。また、この角度θは、30度から60度の範囲の角度で設定されるとなおよく、角度θが略45度になるように設定するのが最も望ましい。
このように構成したのは、真っすぐな直線状の端子を用いても、溶接または、他の方法で結合されたリード線が中継端子(ハーメチックコネクタ)のプレート表面に対して、所定角度を有しているので、接合部に負荷をかけないことになり、リード線などの引き回しに高さを必要としないで行えるようになっている。なお、図7に示すリード線33はそれぞれ同じ方向に平行になるよう延びているが、リード線33が延びる方向は別々の方向であってもよい。
As already explained, the
The reason for this configuration is that even if a straight terminal is used, the lead wire that is welded or joined by other methods has a predetermined angle with respect to the plate surface of the relay terminal (hermetic connector). Therefore, no load is applied to the joints, and lead wires and the like can be routed without requiring height. Although the
つまり、高さを抑えるために、直角(90度)の端子ピンを挿入すると、高さは最大に抑えることは可能であるが、隣接する端子ピンとの距離が近くなってしまう。本発明に係る圧着端子を用いることによって、端子ピンとリード線との角度が斜めになることによって、隣接する端子ピンとの最短距離を一定以上に保つことができ、火災などでガスメータが高温度の環境下に置かれた際にも、倒れによる端子間の接触・ショートによるスパークの発生を抑制することができる。 In other words, if a right-angled (90 degrees) terminal pin is inserted to suppress the height, the height can be suppressed to the maximum, but the distance between the adjacent terminal pins becomes short. By using the crimp terminal according to the present invention, the angle between the terminal pin and the lead wire becomes oblique, so that the shortest distance between adjacent terminal pins can be maintained at a certain level or more, and the gas meter can be used in a high-temperature environment due to a fire or the like. Even when placed on the bottom, it is possible to suppress the occurrence of sparks due to contact between terminals and short circuits due to tilting.
このプレート31の貫通穴31aには、穴の周囲にシール材31bが配置され、ここに端子ピン32が挿通固定される。貫通穴31aはシール材31bによって気密に閉塞される。シール材31bとしては、ガラスを用いることができる。つまり、屈曲した端子ピン32のプレート31への挿通固定するときに、プレート31の表面に対して、20度から75度の範囲の角度を持たせた状態で、リード線33を傾斜させて挿着可能となるように構成されている。
A
このように、リード線33がプレート31に対して傾斜して挿着されるように構成したので、リード線33とプレート31との距離だけでなく、プレート31からリード線33が、20度から75度までの範囲の角度で曲げて配置されることになり、自動化を図ることができる。なお、この角度は30度から60度までの範囲の角度で設定するとなおよく、また略45度になるよう設定するのが望ましい。
In this way, since the
このときプレート31には、端子ピン32が複数配設され、端子ピン32の配設における端子ピン32と端子ピン32との間隔P(ピッチ)が少なくとも5mm程度の間隔をもって配設されている。そしてプレート31の貫通穴31aは鉄成分の穴となるように形成され、この貫通穴31aにはシール材31bとしてのガラス材が介在している。つまりプレート31自体を前述したように鉄製によって構成することもでき、或いは貫通穴31aの周囲だけ鉄製にしたりすることができる。
At this time, a plurality of
本実施例のように、貫通穴31aの周りにシール材(ガラス材)31bを用いて端子ピン32とプレート31との間がシールされている。しかしながら、何らかの熱によって、シール材(ガラス材)31bが溶融し、端子ピン32が倒れたとしても、端子ピン32と端子ピン32との間隔P(ピッチ)が少なくとも5mm程度の間隔をもって配設されているので、互いに隣接する端子ピン32,32同士が接触する可能性が低減される。このとき、本実施例では、プレート31の貫通穴31aと端子ピン32とは溶接により接合されている。溶接としては、一般的な溶接の他に、レーザー溶接や抵抗溶接なども用いることができる。
As in this embodiment, the
このように、端子ピン32と端子ピン32の間隔(ピッチ)が少なくとも5mm程度の間隔をもって配設されているので、プレート31の貫通穴31aに端子ピン32を挿着して、溶接の自動化を行う場合、複数の圧着端子35の連結部36をロボットでつかんで、端子ピン32をプレート31の貫通穴31aに一括して挿入が可能となり、さらに曲がった溶接端子を使用することで、貫通穴31aと端子ピン32との溶接ができ、効率化が図れる。
これによって、半田接合した場合の不都合、例えばフラックスや半田を付ける作業による品質のバラつきが大きく、安定した接続の管理は難しいというような不都合を解消することが可能になる。
Since the terminal pins 32 and the terminal pins 32 are arranged with an interval (pitch) of at least about 5 mm as described above, the terminal pins 32 are inserted into the through
As a result, it is possible to solve the problems of solder joints, such as the difficulty of managing stable connections due to large variations in quality due to flux or soldering work.
また、表示手段20には、不図示の液晶表示と、この液晶表示を駆動する電源としての電池と、電池を入れるケースが用いられ、このケースの裏側の面や、計測装置に付随する通信装置のケース裏側の面などに、無線通信アンテナを形成することもできる。
無線通信アンテナを、メータの電池ケース又はガスメータの通信ユニットのケースの裏側にLDS(Laser Direct Structuring)やプリントなどのMID(Molded Interconnect Device)技術によって、プラスチック面にアンテナを形成することが可能である。そのため、無線通信アンテナを形成するスペースを別途設けることなく、また無線通信アンテナを目立たないように形成することが可能である。
The display means 20 includes a liquid crystal display (not shown), a battery as a power source for driving the liquid crystal display, and a case containing the battery. A wireless communication antenna can also be formed on the back surface of the case.
A wireless communication antenna can be formed on a plastic surface by MID (Molded Interconnect Device) technology such as LDS (Laser Direct Structuring) or printing on the back side of the battery case of the meter or the case of the communication unit of the gas meter. . Therefore, it is possible to form the wireless communication antenna inconspicuously without separately providing a space for forming the wireless communication antenna.
図8は他の例を示す図であり、ハーネスと圧着端子及び端子ピンとをプレート(端子板)に接続した状態を説明する部分斜視図である。本例では、前記実施例と同様な部材・配置等には同一符号を付し、異なる点のみ説明する。 FIG. 8 is a diagram showing another example, and is a partial perspective view illustrating a state in which the harness, the crimp terminal, and the terminal pin are connected to a plate (terminal plate). In this example, the same reference numerals are given to the same members, arrangement, etc. as in the previous example, and only different points will be explained.
図8に示す例ではプレートの形状が異なり、そのプレートに4本の端子ピン32が固定されている。固定される端子ピン32を6本以上に構成してもよい。要はプレート31の面積との兼ね合いで、隣り合う端子ピン32の間隔P(ピッチ)が5mm程度以上になるよう配置できればよい。
In the example shown in FIG. 8, the shape of the plate is different, and four
以上のように、本発明にかかる流体の流れ計測装置によれば、安定した計測が可能となり、家庭用流量計、産業用流量計のみならず、空気中に超音波を発生して距離を計測する自動車のバックソナーなどの用途にも適用できる。 As described above, according to the fluid flow measuring device according to the present invention, stable measurement is possible, and not only household flowmeters and industrial flowmeters, but also distances can be measured by generating ultrasonic waves in the air. It can also be applied to applications such as back sonar for automobiles.
10 計測手段(流量検出手段)
20 表示手段
30 中継コネクタ(中継端子)
31 プレート
31a 貫通穴
31b シール材
32 端子ピン
32a 本体部
32b 頭部
32c くびれ部(頸部)
33 リード線
35 圧着端子
35a リード線配置部
35b 第1爪部
35c 第2爪部
36 連結部
36a 凹部
37 保持部
37a 舌片
37b 抑え部
37c 突き当て部
10 measurement means (flow rate detection means)
20 display means 30 relay connector (relay terminal)
31
33
Claims (7)
前記中継端子は、プレートと、該プレートに複数の貫通穴が形成され、該貫通穴に端子ピンがシール材を介して挿通固定され気密に閉塞され、
前記流体外に配設される信号線は、前記端子ピンに装着される圧着端子を介して前記プレートの表面に対して、20度から75度までの範囲の角度を持たせて、傾斜させて挿着されるように構成したことを特徴とする計測装置。 a flow rate detecting means for detecting a flow rate in a flow path through which a fluid flows; a display means for displaying information detected by the flow rate detecting means; a signal line connecting the flow rate detecting means and the display means; A measuring device comprising a relay terminal that connects an arranged signal line and a signal line arranged outside the fluid,
The relay terminal includes a plate, a plurality of through holes formed in the plate, and a terminal pin inserted through and fixed to the through holes via a sealing material to be airtightly closed,
The signal line arranged outside the fluid is inclined at an angle ranging from 20 degrees to 75 degrees with respect to the surface of the plate via a crimp terminal attached to the terminal pin. A measuring device characterized by being configured to be inserted.
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