JPS6225217A

JPS6225217A - 流量計

Info

Publication number: JPS6225217A
Application number: JP60164903A
Authority: JP
Inventors: Teruhisa Kojima; 輝久小島; Akio Takabe; 高部　昭夫; Tsutomu Otani; 勉大谷; Yutaka Inoue; 豊井上; Kiyoshi Fukami; 深見　清; Masaaki Kawano; 川野　正皓
Original assignee: KINMON SEISAKUSHO KK; Tokyo Gas Co Ltd; Aichi Tokei Denki Co Ltd
Current assignee: KINMON SEISAKUSHO KK; Tokyo Gas Co Ltd; Aichi Tokei Denki Co Ltd
Priority date: 1985-07-25
Filing date: 1985-07-25
Publication date: 1987-02-03
Also published as: JPH0570088B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ｍ計に係り
、特に流体の通過の有無を判定する閤能を有した流量計
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
があった。

〔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ｌ！４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ｍ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
た回転軸の回転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、数字車の
内側に永久磁石を配置して＠数字車の回転に伴って回転
磁界を発生する回転磁界発生手段を構成する一方、その
近傍に、この手段により発生される回転磁界を検出して
、該回転磁界に応じて交番状にレベルが変化する出力信
号を発生する磁気センサを設置し、この磁気センサの出
力信号のレベル変化の有無を検出して前記流体の通過の
有無を判定し、その判定結果を表示するようにしたこと
を特徴とする。

〔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交番状にレベル
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待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、例えば磁気センサの出力信号をＡ／
Ｄ変換器によりディジタル値にし、その連続したサンプ
ル点の出力ディジタル値を比較して一致しているか不一
致かを判定すれば、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、本発明は橿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ヘ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って、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っている。回転
軸５には歯ｖＪ６が固定され、この歯車６００回転軸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問および８ｃｍ８ｄ
間には、軸９上に支持された桁上げ用ピニオンギヤ１０
ａ、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の回転を検知するだめに
、該数字車８ａの内側にリング上の永久磁石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１
１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２
０により永久磁石１１によっ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１２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・クロックＣＫによ
りサンプリングされ、ディジタル値に変換される。第５
図（Ｃ）はＡ／Ｄ変換器２２の出力ディジタル値系列で
あり、縦軸はディジタル値を表わす。このＡ／Ｄ変換器
２２の出力ディジタル値は、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２５．２６
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Ｂ２２へのサンプリング・クロック
ＣＫの例えば奇数番目のクロッ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・りＯツクＣＫの偶数番目のクロックに同期
して発生される。従って、メモリ２５．２６はそれぞれ
Ａ／Ｄ変換器２２の奇数番跡および偶数番目の出力ディ
ジタル値をラッチすることになる。

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ィジタル値を比
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３２．３３に接続される。

従って、Ａ／Ｄ変換器２２からの連続した２つのサンプ
ル点の出力ディ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ィジタル値が一致し
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の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に近接して磁気センサ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のチップ４３を配置している。

チップ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を中心にしてチップ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、しかもチップ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４２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、例えば実施例では磁気センサの出力信号のレ
ベル変化の有無をＡ／Ｄ変換器を介してディジタル的に
検出したが、磁気センサの出力信号をアナログ的に微分
し、その微分結果が零のとき、ガスの通過゛無パの判定
を行ない、微分結果が零でないとき、ガスの通過有”の
判定を行なうようにしても同様の結果が得られる。

また、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、１０
ａ〜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。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）流体の通過量に応じた回転軸の回転を数字車を有
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い回転磁界を
発生する回転磁界発生手段と、この手段により発生され
る回転磁界を検出し該回転磁界に応じて交番状にレベル
が変化する出力信号を発生する磁気センサと、この磁気
センサの出力信号のレベル変化の有無を検出して前記流
体の通過の有無を判定する判定手段と、この判定結果を
表示する手段を備えた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。
（３）前記判定手段は前記磁気センサの出力信号をディ
ジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器
の連続したサンプル点の出力ディジタル値を比較し、一
致したら流体の通過“無”、不一致の場合は流体の通過
“有”と判定する比較回路とから構成されたものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の流量計。