JPH0570088B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はガス等の流体の通過量を測定する流量
計に係り、特に流体の通過の有無を判定する機能
を有した流量計に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

ガスメータは一般にガスの通過量を計測し、機
械式カウンタにより表示するものであるが、僅か
なガス漏れが発生したような場合の微少なガスの
通過を判定するには適さない。そこで、このよう
な微少なガスの通過の有無を判定する手段とし
て、機械式カウンタにおける数字車の回転を検出
するものがあるが、従来の装置ではその回転検出
信号が数字車の１回転または半回転に１回しか得
られないため、ガスの通過の有無の判定に長時間
を必要とし、ガス漏れ検知等の手段として十分で
ないという問題があつた。

〔発明の目的〕

本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、流体の通過量が微少な場合でも、そ
の流体の通過の有無を短時間で判定できる流量計
を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明はこの目的を達成するため、流体の通過
量に応じて回転する回転軸の回転力の数字車を有
した機械式カウンタへ伝達して流体の通過量を測
定する流量計において、前記数字車のうちの最下
位桁の数字車の内側に配置された永久磁石を少な
くとも含み、該数字車の回転に伴つて回転磁界を
発生する回転磁界発生手段と、この手段によつて
発生した回転磁界を検出してほぼ正弦波状にレベ
ルが変化する出力信号を発生する磁気センサと、
前記最下位桁の数字車が１目盛分回転する間に複
数のサンプリング・クロツクを発生するサンプリ
ング・クロツク発生手段と、この手段で発生した
サンプリング・クロツクで前記磁気センサの出力
信号をサンプリングして上記出力信号をデイジタ
ル値に変換するＡ／Ｄ変換器と、メモリ装置と、
前記サンプリング・クロツクに同期して前記Ａ／
Ｄ変換器の時間的に隣接した２サンプル点の出力
デイジタル値データを前記メモリ装置に順次格納
する手段と、この手段によつて前記メモリ装置に
格納された２つのデータを比較し、一致したとき
には流体の通過“無”、不一致のときには流体の
通過“有”と判定する判定手段と、この判定手段
の判定結果を表示する表示手段とを具備してなる
ことを特徴としている。

〔発明の効果〕 本発明によれば、数字車の回転を永久磁石から
なる回転磁界発生手段および磁気センサを用いて
ほぼ正弦波状にレベルが変化する信号として検出
し、この信号の瞬時レベルが変化したら流体の通
過が“有”、そうでないときは通過“無”と判定
するため、従来のように数字車が１回転または半
回転するのを持たずに流体の通過の有無を短時間
で判定し、表示できる。

さらに具体的には、磁気センサの出力信号を
Ａ／Ｄ変換器によりデイジタル値にし、その連続
したサンプル点の出力デイジタル値を比較して一
致しているか不一致かを判定しているので、Ａ／
Ｄ変換器のサンプル間隔に相当した非常に短い時
間でその判定ができることになる。

このように、本発明は極めて微少な流体の通過
も迅速に検知することが可能であり、ガス漏れ検
知等に好適である。

〔発明の実施例〕

第１図に本発明の一実施例に係るガスメータの
概要を示し、また第２図にメータ部の内部構成を
示す。

図において、ガス計量部１は導管２からガスを
導入し、導管３へガスを導出する際の計量膜の往
復運動を回転運動に変換するものであつて、その
回転はメータ部４内に突出した回転軸５に伝達さ
れるようになつている。回転軸５には歯車６が固
定され、この歯車６の回転が軸７上に支持された
４桁の数字車８ａ〜８ｄに順次伝達される。歯車
８ａ−８ｂ間、８ｂ−８ｃ間および８ｃ−８ｄ間
には、軸９上に支持された桁上げ用ピニオンギヤ
１０ａ，１０ｂ，１０ｃが介在されている。以上
の構成は従来一般のガスメータと同様である。

ここで、最下位桁の数字車８ａの回転を検知す
るために、該数字車８ａの内側にリグ上の永久磁
石１１が配置され、さらに数字車８ａにメータ部
４内の隔壁を介して対向して磁気センサ１２が設
置されている。永久磁石１１は周方向にＮ、Ｓ両
磁極を複数、この例では２つ配列したものであ
り、数字車８ａの回転に伴い回転磁界を発生す
る。磁気センサ１２は例えば第３図に示すように
ホール効果素子２０を用いて構成されたもので、
ホール効果素子２０により永久磁石１１によつて
発生される回転磁界を検出し、その回転磁界に応
じてレベルが交番状に変化するところの第５図ａ
に示すような出力信号を発生する。磁気センサ１
２の出力信号はケーブル１３を介してガス通過判
定表示部１４に供給される。

第４図はガス通過判定表示部１４の詳細な構成
を示したものである。第４図において、磁気セン
サ１２の出力信号は増幅器２１を介してＡ／Ｄ変
換器２２に入力され、発振回路２３の出力で動作
するタイミング回路２４からの第５図ｂに示すサ
ンプリング・クロツクCKによりサンプリングさ
れ、デイジタル値に変換される。なお、発振回路
２３は最下位桁の数字車８ａが１目盛分回転する
間に複数出力される周期のクロツクパルスを発生
し、タイミング回路２４は上記周期のサンプリン
グ・クロツクCKを出力する。第５図ｃはＡ／Ｄ
変換器２２の出力デイジタル値系列であり、縦軸
はデイジタル値を表わす。このＡ／Ｄ変換器２２
の出力デイジタル値は、タイミング回路２４から
の書込みタイミングパルスＰ、Ｑによりメモリ２
５，２６に書込まれる。タイミングパルスＰは第
５図ｄに示すようにＡ／Ｄ変換器２２へのサンプ
リング・クロツクCKの例えば奇数番目のクロツ
クに同期して発生され、またタイミングパルスＱ
は第５図ｅに示すようにサンプリング・クロツク
CKの偶数番目のクロツクに同期して発生される。
従つて、メモリ２５，２６はそれぞれＡ／Ｄ変換
器２２の奇数番目および偶数番目の出力デイジタ
ル値をラツチすることになる。

比較回路２７はメモリ２５，２６の内容、すな
わちＡ／Ｄ変換器２２の連続したサンプル点のデ
イジタル値を比較し、その一致・不一致を判定す
る。比較回路２７の不一致判定出力および一致判
定出力は、それぞれトランジスタ２８，２９に供
給される。トランジスタ２８，２９は電流制限抵
抗３０，３１をそれぞれ介して発光ダイオード３
２，３３に接続される。

従つて、Ａ／Ｄ変換器２２からの連続した２つ
のサンプル点の出力デイジタル値が不一致の場合
は、発光ダイオード３２が点灯し、これにより磁
気センサ１２の出力信号の瞬時レベルが変化して
いること、すなわちガスが通過中である旨が表示
される。一方、Ａ／Ｄ変換器２２の連続した２つ
のサンプル点の出力デイジタル値が一致した場合
は、発光ダイオード３３が点灯し、これにより磁
気センサ１２の出力信号の瞬時レベルが一定であ
ること、すなわちガスメータが停止していて、ガ
スが通過していない旨が表示されることになる。

このようにして、本発明によればガス等の流体
の通過の有無を非常に短時間で判定し表示するこ
とが可能となる。

第６図は本発明の他の実施例の要部の構成を示
したもので、数字車８ａに内側に配置した永久磁
石１１を原動磁石とし、これに近接して軸７に平
行な軸４１上に支持された永久磁石からなる従動
磁石４２を設け、この従動磁石４２に近傍して磁
気センサ１２を設置している。この場合、数字車
８ａの回転により磁石１１が矢印の方向に回転す
ると、この回転による回転磁界により従動磁石４
２が矢印の方向に回転し、その従動磁石４２の回
転により発生する回転磁界が磁気センサ１２で検
出される。

この実施例によると、数字車８ａ内の永久磁石
１１に磁気センサ１２を物理的に近接させられな
い場合でも、新たに追加した従動磁石４２に磁気
センサ１２を近接させることにより、磁気センサ
１２の出力信号レベルを大きくとることができ、
ガスの通過の有無を確実に判定することが可能と
なる。

第７図ａ，ｂは磁気センサとして磁気抵抗効果
素子を使用した実施例であり、従動磁石４２の軸
４１の中心線上に磁気センサ１２のチツプ４３を
配置している。チツプ４３は絶縁基板の表面に強
磁性抵抗効果を有する磁性薄膜（磁気抵抗効果素
子）を蒸着等により形成したもので、この磁性薄
膜の面が軸４１の中心線と直交するように配置さ
れている。こうすることにより、従動磁石４２の
回転につれて軸４１を中心にしてチツプ４３の平
面内で回転する回転磁界が生じ、磁気抵抗効果素
子の電気抵抗が正弦波状に変化する。この抵抗値
の変化が電圧変化として取出され、ガス通過判定
表示部１４内の増幅器に入力される。

この第７図の実施例によれば、従動磁石４２の
直径を駆動磁石１１と同一に定め、しかもチツプ
４３を軸４１の中心線上に直交して配置している
ため、駆動磁石１１の回転角が正確に従動磁石４
２に伝えられ、磁気センサから得られる電気信号
がより正弦波状に近いものとなる利点がある。そ
の結果、ガスメータの微細な動作をより一層正確
に検知することができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変
形して実施が可能であり、実施例ではガスメータ
に本発明を適用した場合について説明したが、水
その他の液体の通過量を測定するメータにも適用
することができ、要するに流体の通過量に応じた
回転を数字車を有した機械式カウンタへ伝達して
その通過量を測定する流量計において、流体の通
過の有無判定を行なう場合に本発明は全て有効で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るガスメータの
概要を示す図、第２図ａ，ｂは同実施例の要部の
正面から見た断面図および側面から見た断面図、
第３図は本発明で使用する磁気センサの一例を示
す図、第４図は同実施例におけるガス通過有無判
定表示部の回路構成図、第５図はその動作を説明
するための波形図、第６図は本発明の他の実施例
の要部の構成を示す側断面図、第７図ａ，ｂは本
発明のさらに別の実施例の要部の正面から見た断
面図および側面から見た断面図である。 １……ガス計量部、２，３……導管、４……メ
ータ部、５……回転軸、８ａ〜８ｄ……数字車、
１０ａ〜１０ｃ……桁上げ用ピニオンギヤ、１１
……永久磁石、１２……磁気センサ、１３……ケ
ーブル、１４……ガス通過有無判定表示部、２２
……Ａ／Ｄ変換器、２５，２６……メモリ、２７
……比較回路、３２，３３……発光ダイオード、
４２……従動磁石。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体の通過量に応じて回転する回転軸の回転
   力を数字車を有した機械式カウンタへ伝達して流
   体の通過量を測定する流量計において、前記数字
   車のうちの最下位桁の数字車の内側に配置された
   永久磁石を少なくとも含み、該数字車の回転に伴
   つて回転磁界を発生する回転磁界発生手段と、こ
   の手段によつて発生した回転磁界を検出してほぼ
   正弦波状にレベルが変化する出力信号を発生する
   磁気センサと、前記最下位桁の数字車が１目盛分
   回転する間に複数のサンプリング・クロツクを発
   生するサンプリング・クロツク発生手段と、この
   手段で発生したサンプリング・クロツクで前記磁
   気センサの出力信号をサンプリングして上記出力
   信号をデイジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器と、
   メモリ装置と、前記サンプリング・クロツクに同
   期して前記Ａ／Ｄ変換器の時間的に隣接した２サ
   ンプル点の出力デイジタル値データを前記メモリ
   装置に順次格納する手段と、この手段によつて前
   記メモリ装置に格納された２つのデータを比較
   し、一致したときには流体の通過“無”、不一致
   のときには流体の通過“有”と判定する判定手段
   と、この判定手段の判定結果を表示する表示手段
   とを具備してなることを特徴とする流量計。 ２ 前記回転磁界発生手段は前記数字車の内側に
   配置された永久磁石からなる原動磁石と、この原
   動磁石に近接して配置され、該原動磁石の回転に
   よる回転磁界により回転する従動磁石とからなる
   ものであり、前記磁気センサは該従動磁石の回転
   により発生される回転磁界を検出するものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の流
   量計。