JPS631218Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、水道使用量をその使用量に応じて回
転する永久磁石より発生する磁気信号を介して自
動検針する水道メーターに関するものであつて、
特に、磁気信号を変換して電気信号として取り出
す部分が一体となつた磁電変換センサーを用いた
自動検針用発信器を有する水道メータに関するも
のである。

従来、水道の自動検針用メーターは、水道使用
量に比例して回転するメータ指示機構の回転軸の
一部に設けられた永久磁石と、この永久磁石の回
転と共に変る磁界の変化を磁気信号として、これ
をオン・オフの形で電気信号に変換するリードス
イツチとで構成されていた。そして、自動検針は
前記電気信号をケーブルを介して受信器に伝送し
て、受信器内蔵の電子カウンターで計数すること
によつて行なわれていた。

しかし、リードスイツチは接点の機械的断続が
動作原理であるため、接点が摩耗したり、雑音や
チヤツタリングの発生のために、誤動作が起り易
いという欠点があつた。又、前記電気信号の処理
は受信器側で行なわれていたためにケーブル伝送
中に、雑音の影響を受け易く計数の信頼性はあま
り高くはなかつた。

リードスイツチの代りに、半導体磁気抵抗素子
やHall素子を用いることもなされて来たがいず
れも信頼度の高い出力を得るには最小100ガウス
望ましくは1000ガウス程度の信号磁場を要し、永
久磁石が大型になりメーター自体の負荷特性が劣
化すること、さらに消費電流が大きいという欠点
があつた。また、リードスイツチ、半導体磁気抵
抗素子およびHall素子は信号磁場の一定方向の
強弱もしくは正負の反転を検出するものであり、
永久磁石の回転により無信号磁場状態が発生し、
この時外来雑音磁場により簡単に誤動作するとい
う共通する欠点があつた。

自動検針を行なう場合最も肝要なことは信頼性
の高い計数を行うことであり、次いで、メーター
の故障の場合にその保守が容易であることであ
る。この様な観点から、前述のリードスイツチの
かわりに印加磁界の強弱に応じて電気抵抗値が変
化する強磁性体磁気抵抗効果素子（以下MR素子
と称す）を用いた発信器を有する水道メーターが
提案されている。さらに、計数の信頼性を向上さ
せるためには、MR素子を介して得られた電気信
号を増巾したり、あるいは必要に応じて所望のレ
ベルのデジタル信号に変換したり、又、チヤツタ
防止のためシユミツトトリガ回路を用いてヒステ
リシスを持たせたりする波形整形回路を通したり
して、良好な信号とした後でケーブルを介して受
信器側に伝送することが望ましい。

本考案の目的は、信頼性が高く、取り扱い、保
守が容易な水道使用量自動検針用発信器を有する
水道メーターを提供することであり、特徴とする
ところは特別の位置に配置されたMR素子と増巾
回路及び必要に応じて設けられた波形整形回路と
が一体となつた形で発信器が形成されており、か
つ又、この発振器のメータ指示部への装着及び取
外しが容易であることである。

本考案によれば、水道メーター本体中に設置さ
れている水道の使用量に応じて回転する羽根車の
回転軸を同心とする同心円上に永久磁石を設け、
かつ、前記羽根車の回転によつて回転磁界を形成
するように目盛板上に突出する前記羽根車の回転
軸に固定し、これを中蓋によつてシールドすると
共に、該中蓋と上蓋との間に電気信号取り出し手
段を備えた収納ケースの中に、少なくとも強磁性
体磁気抵抗効果素子と増幅回路とが一体に納めら
れた信号検出手段が設けられ、かつ前記信号検出
手段における前記強磁性体磁気抵抗効果素子が前
記永久磁石の回転軸近傍上になるように配置され
ていることを特徴とする水道メーターが得られ
る。

本考案について、図面を用いて説明する。第１
図は本考案の基本構成を概念的に示したものであ
る。すなわち、MR素子１と増巾回路及びこの増
巾回路の出力波形にさらに高い信頼度が求められ
る場合には必要に応じて設置される波形整形回路
２とが互いに近くに配置されていて同一ケース４
に一体となつて収納されている。水道使用量に従
つて水道メーター本体７中に設けられた羽根車６
が回転し、この回転は指示機構を兼ねる伝達機構
（この伝達機構は必ずしも指示機構を兼ねる必要
はなく回転を伝えるものであればよい）を介して
永久磁石５の回転に変換され、この結果永久磁石
５より漏洩する磁場が変化し、この変化（磁場の
方向の回転）は、永久磁石５の回転軸の実質的な
延長線上に配置された信号検出手段、即ち強磁性
金属薄膜から成るMR素子１により電気信号に変
換され、直ちに増幅回路及び波形整形回路２によ
り所望の出力信号に変換される。しかる後にこの
信号をケーブル８を介して受信器１３内の電子カ
ウンタ１２に送り計数する。

第２図は本考案の一実施例を模式的に示したも
ので、計量法に規定された水道メーター本体に永
久磁石と発振器とを付加したものである。すなわ
ち、同図ａは本考案による水道メータを上蓋をと
つて上から見た図、同図ｂはこのメーターの断面
を示したものである。１４に示す水の流れによつ
て羽根車６が回転し、種々の歯車で構成される指
示機構を兼ねる伝達機構１５を介して目盛板１７
上に使用量が示される。一方羽根車６と伝達機構
１５とにより水流１４に応じて回転する永久磁石
５が中蓋を構成するガラス板１６の内側に設けら
れており、このガラス板の外側に前記永久磁石５
の回転と共に変る磁界を所望の電気信号として取
り出す発信器３が配置されている。発振器３で
は、MR素子１と増巾器及び波形整形回路２が同
一プリント基板１９上にワイヤボンデイング等に
より互いに結合されて形成され、ケース４の中に
一体となつて納められていて、収納ケースに備え
られた電気信号取り出し手段として電源、アース
及び信号線がケーブル８に取り出されている。

本考案の特徴とするところの一つは、第２図よ
り明らかなように、MR素子１が永久磁石５の回
転軸の実質的な延長線上に配置されていることで
ある。実質的とは永久磁石５の回転軸の延長線か
ら離れたとしても、永久磁石５の漏洩磁場範囲内
にあつてMR素子１の誤動作が発生しない程度と
いうことを意味する。このような特別の配置をと
ることによつて、MR素子１には常時磁場が永久
磁石５により加えられているため、従来のように
無信号磁場状態が発生せず極めて信頼度の高い水
道メーターを構成することが可能となつた。

第３図は、本考案の他の実施例を示したもの
で、特に発振器３の内部がわかる様に模式的に示
したものである。すなわち、メータの動作原理は
第２図に示した実施例と同じであるが、第３図に
示す発振器３では、MR素子と増巾器及び必要に
応じて設けられた波形整形回路とが同一基板上に
モノリシツクに作製された集積回路１８が、ケー
ス４の中に納められていて、電気、アース、信号
線がケーブル８に取り出されている。

MR素子１としては、パーマロイ等の鉄、ニツ
ケル、コバルトを主体とした強磁性合金を、厚さ
数百オングストローム、巾数＋ミクロン、長さ数
mm程度の形状に薄膜作製技術を用いて形成したも
のが適する。MR素子１の長手方向と前記永久磁
石５の両磁極を結ぶ方向とが平行になつた時を基
準にして、永久磁石５の回転に伴うMR素子１の
端子間電圧をとると、第４図ａに示す様に１回転
に２回ピークを示す出力波形が得られる。これを
増巾器によつて所望の大きさに増巾してケーブル
８を介して受信器に伝送したり、あるいはこの伝
送信号の信頼性をさらに高めるために前記増巾器
出力を必要に応じて設けられた波形整形回路２に
より所望の波形、例えば第４図ｂに示す様な、
TTLレベルのデジタルパルス波形に変換して、
ケーブル８を介して受信器に伝送する。又、ケー
ス４はコンパクトでメータ７に取りはずしが容易
な様にさらにケーブル８と内部との機密が維持さ
れる様に形成されており、ケースの材質は金属や
プラスチツクの様に耐腐蝕性、防水性のものが適
する。

以上、本考案によれば、水道使用量に応じて
MR素子で検出された信号は、MR素子と永久磁
石との特別の配置のために極めて信頼度が高く、
しかも直ちに増巾さらには必要に応じて波形整形
されるため、受信器の電子カウンタに良好な信号
が伝達される。その結果計数の信頼性は向上す
る。又、発信器はMR素子および前記駆動回路が
一体となつているため装着及び取外しを伴う保守
が容易である。従つて、信頼性が高く、保守容易
な水道使用量自動検針メータを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の基本概念を示すブロツク図、
第２図は本考案の一実施例を示す概略図で同図ａ
は上蓋を外した状態の平面図、同図ｂは断面図で
ある。第３図は他の実施例を示す概略斜視図、第
４図は出力の形を示したもので、同図ａはMR素
子の端子間の波形、同図ｂは整形された波形を示
す。 １……強磁性体MR素子、２……増巾器及び波
形整形回路、３……発信器、４……ケース、５…
…水道メータ内蔵の永久磁石、６……羽根車、７
……水道メータ本体、８……ケーブル、９……電
源ライン、１０……信号ライン、１１……アース
ライン、１２……電子カウンター、１３……受信
器、１４……水流、１５……指示機構、１６……
ガラス板、１７……目盛板、１８……集積回路、
１９……プリント基板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水道メーター本体中に設置されている水道の使
   用量に応じて回転する羽根車の回転軸を同心とす
   る同心円上に永久磁石を設け、かつ、前記羽根車
   の回転によつて回転磁界を形成するように目盛板
   上に突出する前記羽根車の回転軸に固定し、これ
   を中蓋によつてシールドすると共に、該中蓋と上
   蓋との間に電気信号取り出し手段を備えた収納ケ
   ースの中に、少なくとも強磁性体磁気抵抗効果素
   子と増幅回路とが一体に納められた信号検出手段
   が設けられ、かつ前記信号検出手段における前記
   強磁性体磁気抵抗効果素子が前記永久磁石の回転
   軸近傍上になるように配置されていることを特徴
   とする水道メーター。