KR101329178B1 - A Flow Measuring Apparatus and Method using a Photo Sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유량 측정을 위한 광센서를 교번적으로 점멸하여 소모전력을 감소시킬 수 있는 광센서를 이용한 유량측정장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 광센서를 이용한 유량측정장치는 유체가 이동하는 파이프 내부에 설치되며 유체의 흐름에 의해 회전하는 회전부와 상기 회전부의 회전날개에 설치되는 반사체를 포함하는 유량부와, 소정 샘플링 주기로 광신호를 출력하고 상기 반사체에서 반사된 광신호의 감지여부에 따라 반사신호 또는 비반사신호를 출력하는 광센서부와, 상기 샘플링 주기에 따라 상기 광센서부로 전원을 공급하는 전원부와, 상기 광센서부로부터 출력되는 상기 반사신호 또는 비반사신호에 근거하여 유속을 측정하고, 그 측정된 유속에 따라 상기 샘플링 주기를 변경하며 상기 측정된 유속을 이용하여 유량을 연산하는 제어부를 포함한다.The present invention relates to a flow rate measuring device and method using an optical sensor that can alternately blink the optical sensor for measuring the flow rate to reduce the power consumption, the flow measuring device using the optical sensor according to the present invention is a fluid movement Is installed inside the pipe to be rotated by the flow of the fluid and the flow portion including a reflector installed on the rotary blades of the rotating part, and outputs an optical signal at a predetermined sampling period and whether the detection of the optical signal reflected from the reflector According to the optical sensor unit for outputting a reflected signal or non-reflective signal, a power supply unit supplying power to the optical sensor unit according to the sampling period, and a flow rate based on the reflected signal or non-reflective signal output from the optical sensor unit. Change the sampling period according to the measured flow rate and calculate the flow rate using the measured flow rate. And a controller.

Description

광센서를 이용한 유량측정장치 및 방법{A Flow Measuring Apparatus and Method using a Photo Sensor}A Flow Measuring Apparatus and Method Using a Photo Sensor

본 발명은 유량측정기에 관한 것으로, 더 상세하게는 유량 측정을 위한 광센서를 교번적으로 점멸하여 소모전력을 감소시킬 수 있는 광센서를 이용한 유량측정장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a flow meter, and more particularly, to a flow rate measuring device and method using an optical sensor that can alternately blink the optical sensor for measuring the flow rate to reduce power consumption.

일반적으로, 유량계는 기체나 액체의 유량을 측정하는 계기로, 날개차 유량계, 차압식 유량계, 면적식 유량계 등이 있다. 여기서, 날개차 유량계는 유체의 흐름 에너지를 이용하여 가벼운 날개차를 회전시켜 그 회전수에 의하여 유량을 측정한다. 차압식 유량계는 관로에 설치된 스로틀 전후의 압력차의 평방근을 이용하여 유량을 측정하고, 면적식 유량계는 위쪽으로 올라갈수록 넓어진 테이퍼관 속에 ()를 넣고, 유체를 아래에서 위로 흘려보내고, 유체류에 밀어올려진 플로트의 전후에 생기는 차압에 의한 부력과 플로트의 무게를 평형시켜 유량을 측정한다. 상기한 유량계 중 날개차 유량계는 수도 미터로 가장 널리 사용되고 있다.Generally, a flowmeter is an instrument which measures the flow volume of a gas or a liquid, and there exist a vane flowmeter, a differential pressure flowmeter, an area type flowmeter, etc. Here, the vane flow meter rotates the light vane by using the flow energy of the fluid and measures the flow rate by the rotational speed. The differential pressure flow meter measures the flow rate using the square root of the pressure difference before and after the throttle installed in the pipeline, and the area flow meter puts () in the tapered pipe which is widened upwards, and flows the fluid from the bottom to the top. The flow rate is measured by balancing the float weight with the buoyancy caused by the differential pressure before and after the float is raised. Among these flowmeters, vane flowmeters are most widely used as water meters.

종래에 광센서를 이용한 유량측정장치와 관련한 종래기술로는 대한민국 실용신안등록번호 제119602호(발명의 명칭: 광센서를 이용한 유량계) 및 대한민국 특허공개번호 제2004-0103308호(발명의 명칭)계량기 원격검침시스템용 숫자휠 회전수 계수장치) 등이 있다.Conventionally, related arts related to the flow measurement device using an optical sensor include Korean Utility Model Registration No. 119602 (Invention: Flow meter using optical sensor) and Korean Patent Publication No. 2004-0103308 (Name of invention) Number wheel speed counter for remote meter reading system).

이러한 종래의 광센서를 이용한 유량 측정 장치는 발광소자와 광센싱 소자의 전원을 상시 공급하므로, 전력소모가 많다는 단점이 있다.The conventional flow rate measuring device using the optical sensor has a disadvantage in that the power consumption of the light emitting device and the light sensing device at all times, so much power consumption.

또한, 배터리 전원만으로 동작하도록 설계된 전자식 유량계의 경우 다른 기계적인 부분에 문제가 없음에도 불구하고 배터리 수명에 의해 제품의 수명이 결정되는 문제점이 있다.In addition, in the case of an electronic flowmeter designed to operate only with battery power, there is a problem in that the life of the product is determined by the battery life, although there is no problem in other mechanical parts.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 광센서로 공급되는 전원을 소정 주기로 점멸하여 광센서에 의한 전력소모를 줄일 수 있는 광센서를 이용한 유량측정장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and relates to a flow rate measuring device and method using an optical sensor that can reduce the power consumption by the optical sensor by blinking the power supplied to the optical sensor at a predetermined cycle.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광센서를 이용한 유량측정장치는 유체가 이동하는 파이프 내부에 설치되며 유체의 흐름에 의해 회전하는 회전부와 상기 회전부의 회전날개에 설치되는 반사체를 포함하는 유량부와, 소정 샘플링 주기로 광신호를 출력하고 상기 반사체에서 반사된 광신호의 감지여부에 따라 반사신호 또는 비반사신호를 출력하는 광센서부와, 상기 샘플링 주기에 따라 상기 광센서부로 전원을 공급하는 전원부와, 상기 광센서부로부터 출력되는 상기 반사신호 또는 비반사신호에 근거하여 유속을 측정하고, 그 측정된 유속에 따라 상기 샘플링 주기를 변경하며 상기 측정된 유속을 이용하여 유량을 연산하는 제어부를 포함한다.Flow rate measurement apparatus using the optical sensor according to the present invention for achieving the above object is a flow rate that is installed inside the pipe to which the fluid is moved and includes a rotating portion that rotates by the flow of the fluid and a reflector installed on the rotary blades of the rotating portion And an optical sensor unit for outputting an optical signal at a predetermined sampling period and outputting a reflected signal or a non-reflective signal according to whether the optical signal reflected from the reflector is detected, and supplying power to the optical sensor unit according to the sampling period. A control unit for measuring a flow rate based on the reflected signal or the non-reflective signal output from the optical sensor unit, changing the sampling period according to the measured flow rate, and calculating a flow rate using the measured flow rate; Include.

또한, 본 발명에 따른 광센서를 이용한 유량측정방법은 소정 샘플링 주기로 파이프 내부에 설치되는 유체의 흐름에 의해 회전하는 회전부에 광신호를 출력하고 상기 회전부의 반사체에 의해 상기 광신호의 반사여부를 감지하는 단계와, 상기 광신호의 반사여부에 근거하여 유속을 연산하고, 그 연산된 유속이 최대 유속 미만인지를 확인하는 단계와, 상기 연산된 유속이 최대 유속 미만이면 연산된 유속이 정지상태인지를 확인하는 단계와, 상기 연산된 유속이 정지상태이면 상기 소정 샘플링 주기로 변경하고, 상기 연산된 유속이 정지상태가 아니면 상기 연산된 유속에 따라 상기 샘플링 주기를 변경하는 단계와, 상기 샘플링 주기 변경 후 일정시간 동안 그 변경된 샘플링 주기를 유지하는 단계를 포함한다.In addition, the flow measurement method using the optical sensor according to the present invention outputs an optical signal to the rotating part by the flow of the fluid installed inside the pipe at a predetermined sampling period and detects whether the optical signal is reflected by the reflector of the rotating part Calculating a flow rate based on whether the optical signal is reflected, checking whether the calculated flow rate is less than the maximum flow rate, and if the calculated flow rate is less than the maximum flow rate, whether the calculated flow rate is at a stop state. Checking, if the calculated flow rate is at a stop state, changing the predetermined sampling period, and if the calculated flow rate is not at a stop state, changing the sampling period according to the calculated flow rate; Maintaining the modified sampling period for time.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광센서를 이용한 유량측정장치 및 방법은 광센서로 공급되는 전원을 소정 주기로 점멸하여 광센서에 의한 전력소모를 줄이므로, 유량측정장치의 수명을 연장할 수 있다.As described above, the flow rate measuring apparatus and method using the optical sensor according to the present invention can reduce the power consumption by the optical sensor by blinking the power supplied to the optical sensor at a predetermined cycle, it is possible to extend the life of the flow measuring apparatus. .

도 1은 본 발명에 따른 광센서를 이용한 유량측정장치를 도시한 블록구성도.
도 2는 본 발명에 따른 유량측정장치의 샘플링 주기 제어방법을 도시한 흐름도.
1 is a block diagram showing a flow rate measuring apparatus using an optical sensor according to the present invention.
Figure 2 is a flow chart illustrating a sampling cycle control method of the flow rate measuring apparatus according to the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 광센서를 이용한 유량측정장치를 도시한 블록구성도이다.1 is a block diagram showing a flow rate measuring apparatus using an optical sensor according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유량측정장치(100)는 전원부(110), 통신부(120), 표시부(130), 메모리부(140), 유량부(150), 광센서부(160), 제어부(170)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the flow rate measuring apparatus 100 according to the present invention includes a power supply unit 110, a communication unit 120, a display unit 130, a memory unit 140, a flow rate unit 150, and an optical sensor unit 160. And a controller 170.

전원부(110)는 유량측정장치(100)의 동작에 필요한 전원을 공급하는 역할을 한다. 상기 전원부(110)는 배터리(미도시)로부터 제공되는 전원을 상기 유량측정장치(100)의 각 구성요소로 공급한다.The power supply unit 110 serves to supply power required for the operation of the flow rate measuring device 100. The power supply unit 110 supplies power provided from a battery (not shown) to each component of the flow rate measuring device 100.

통신부(120)는 외부 단말기와 유선 및/또는 무선 통신을 수행한다. 여기서, 외부 단말기는 원격검침장치로, 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 서버(server), PDA(Personal Digital Assistant), 스마트폰(smartphone), 데이터 수집기, 통신중계기 등일 수 있다.The communication unit 120 performs wired and / or wireless communication with an external terminal. Here, the external terminal may be a remote meter reading device, and may be a desktop computer, a notebook computer, a server, a personal digital assistant, a smartphone, a data collector, a communication repeater, or the like. .

표시부(130)는 유량측정장치(1000에 의해 측정된 유량 및 유속, 각종 데이터를 표시한다. 상기 표시부(130)는 숫자휠 및 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode) 세그먼트(segment) 표시기 등으로 구현될 수 있다.The display unit 130 displays the flow rate, flow rate, and various data measured by the flow measuring device 1000. The display unit 130 includes a numeric wheel, an LCD (Liquid Crystal Display), and an LED (Light Emitting Diode) segment. It may be implemented as an indicator.

메모리부(140)에는 상기 측정된 유량 및 유량측정장치(100)의 동작 제어를 위한 제반 프로그램 등이 저장된다. 상기 메모리부(140)에는 유속별 샘플링 주기를 포함하는 [표 1]과 같은 룩업테이블(lookup table)이 저장된다. [표 1]은 설명의 이해를 돕기 위한 일 예로 이에 한정되지 않으며, 유량계의 사용목적 및 유체 등에 따라 상이하게 작성될 수 있다.The memory 140 stores the measured flow rate and various programs for controlling the operation of the flow rate measuring device 100. The memory unit 140 stores a lookup table as shown in [Table 1] including sampling periods for each flow rate. Table 1 is not limited thereto as an example to help understand the description, and may be differently prepared according to the purpose of use of the flow meter and the fluid.

유량
(초당 회전수)
flux
(Rpm)
샘플링 주기
(초당 샘플링 횟수)
Sampling cycle
(Samples per second)
3030 6060 2525 5050 2020 4040 1515 3030 1010 2020 55 1010 00 1One

유량부(150)는 유체가 이동하는 파이프 내부에 설치되며 유체의 흐름에 의해 회전하는 회전부(151)와 상기 회전부(151)의 회전날개 일측면에 형성되는 반사체(152)를 포함한다. 여기서, 상기 회전부(151)와 반사체(152)는 분리 제작되거나 회전부(151)의 회전날개의 일부 영역을 반사체(152)로 도색하는 방법으로 일체화될 수도 있다. 다시 말해서, 상기 회전날개의 소정 영역은 반사체(152)로 설정되고, 나머지 영역은 비반사체로 설정된다. 예를 들어, 상기 반사체(152)는 상기 회전날개의 일측면의 50% 이상 영역으로 설정되고, 그 나머지 영역은 비반사체로 설정된다. 그리고, 상기 회전부(151)의 최대 회전수는 상용 유량계의 통상적인 최대 회전수인 초당 30회로 설정한다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 매질에 따른 유속과 유량계의 유량측정 한계에 따라 변경될 수 있다.The flow rate unit 150 is installed inside the pipe through which the fluid moves, and includes a rotating part 151 rotating by the flow of the fluid and a reflector 152 formed on one side of the rotary wing of the rotating part 151. Here, the rotating part 151 and the reflector 152 may be separately manufactured or integrated by a method of painting a portion of the rotating blade of the rotating part 151 with the reflector 152. In other words, the predetermined area of the rotary blade is set to the reflector 152, and the remaining area is set to the non-reflective body. For example, the reflector 152 is set to 50% or more of the region of one side of the rotary blade, the remaining region is set to non-reflective body. The maximum rotational speed of the rotating unit 151 is set to 30 times per second, which is a typical maximum rotational speed of a commercial flow meter. However, the present invention is not limited thereto, and may be changed depending on the flow rate of the medium and the flow rate measurement limit of the flow meter.

광센서부(160)는 상기 샘플링 주기로 공급되는 전원에 의해 동작하는 발광부(161)과 수광부(162)를 포함한다.The optical sensor unit 160 includes a light emitting unit 161 and a light receiving unit 162 that are operated by power supplied in the sampling period.

상기 발광부(161)는 광신호를 출력하는 발광다이오드로 구성되고, 상기 샘플링 주기로 점멸한다. 그리고, 상기 발광부(161)는 상기 광신호를 상기 회전부(151)를 향해 출력한다.The light emitting unit 161 includes a light emitting diode that outputs an optical signal, and blinks at the sampling period. The light emitting unit 161 outputs the optical signal toward the rotating unit 151.

상기 수광부(162)는 상기 회전부(151)의 반사체(152)에 의해 반사되는 광신호를 감지한다. 상기 수광부(162)는 광신호를 전기신호로 변환하는 포토다이오드(photodiode)로 구성된다.The light receiver 162 detects an optical signal reflected by the reflector 152 of the rotating unit 151. The light receiving unit 162 includes a photodiode for converting an optical signal into an electrical signal.

상기 수광부(162)는 상기 발광부(161)로부터 출력된 광신호가 상기 반사체(152)에 반사되어 돌아오는 광신호의 수신여부에 따라 반사신호 또는 비반사 신호를 출력한다. 예를 들어, 상기 수광부(162)는 상기 반사체(152)에 의해 반사되는 반사신호가 감지되면 반사 신호 ‘1’을 출력하고, 상기 반사체(152)에 의해 반사되는 반사신호가 감지되지 않으면 비반사 신호 ‘0’을 출력한다.The light receiving unit 162 outputs a reflection signal or a non-reflective signal according to whether the optical signal output from the light emitting unit 161 is received by the reflector 152 and is received. For example, the light receiving unit 162 outputs a reflection signal '1' when the reflection signal reflected by the reflector 152 is detected, and when the reflection signal reflected by the reflector 152 is not detected, non-reflection Output signal '0'.

제어부(170)는 상기 전원부(110)를 제어하여 상기 샘플링 주기로 상기 광센서부(160)에 전원을 공급하여 유속을 측정한다. 다시 말해서, 광센서부(160)는 상기 제어부(170)의 제어에 따라 샘플링 주기로 광신호를 발생시켜 유량부(150)로 출력하고 상기 유량부(150)에서 반사되는 광신호가 있는지를 감지하여 그 감지결과를 상기 제어부(170)로 출력한다. 상기 제어부(170)는 상기 광센서부(160)로부터 출력되는 감지결과에 근거하여 유속을 측정한다. 여기서, 유속은 상기 회전부(151)의 초당 회전수로 나타낸다. 그리고, 상기 제어부(170)는 상기 측정된 유속과 파이프의 단면적을 이용하여 유량을 연산한다.The controller 170 controls the power supply unit 110 to supply power to the optical sensor unit 160 in the sampling period to measure the flow rate. In other words, the optical sensor unit 160 generates an optical signal at a sampling period under the control of the controller 170, outputs the optical signal to the flow rate unit 150, and detects whether there is an optical signal reflected from the flow rate unit 150. The detection result is output to the controller 170. The controller 170 measures the flow rate based on the detection result output from the optical sensor unit 160. Here, the flow rate is represented by the number of revolutions per second of the rotating unit 151. The controller 170 calculates the flow rate using the measured flow rate and the cross-sectional area of the pipe.

예를 들어, 유량부(150)의 회전부(151)가 초당 2회전하는 경우 제어부(170)는 광센서부(160)를 제어하여 1초당 4회 샘플링을 수행한다. 샘플링 수행결과, 상기 제어부(170)는 반사 ‘1’와 비반사 ‘0’가 교번적으로 감지되어 ‘1010 …’ 형태로 센싱 데이터가 수신된다. 반면, 회전부(151)가 초당 1회전으로 회전속도가 변경되면 제어부(170)는 ‘1100 …’ 형태로 센싱 데이터가 수신된다. 따라서, 제어부(170)는 수신되는 센싱 데이터를 통해 회전부(151)의 회전수를 파악할 수 있다.For example, when the rotating unit 151 of the flow unit 150 rotates twice per second, the controller 170 controls the photosensor unit 160 to perform sampling four times per second. As a result of the sampling, the control unit 170 alternately detects the reflection '1' and the non-reflection '0', so that '1010... Data is received. On the other hand, if the rotational speed is changed by the rotation unit 151 by one rotation per second, the controller 170 is' 1100... Data is received. Therefore, the controller 170 may determine the rotation speed of the rotating unit 151 through the received sensing data.

제어부(170)는 상기 유속에 따라 상기 샘플링 주기를 변경한다. 상기 샘플링 주기는 유량부(150)로 광신호를 출력하여 그 광신호의 반사 여부를 측정하는 주기이다. 상기 샘플링 주기는 상기 회전부(151)의 초당 최대 회전수의 소정 배율로 초기 설정된다. 예를 들어, 제어부(170)는 회전부(151)의 초당 최대 회전수의 2배로 초기의 샘플링 주기를 설정한다.The controller 170 changes the sampling period according to the flow rate. The sampling period is a period for outputting an optical signal to the flow rate unit 150 and measuring whether the optical signal is reflected. The sampling period is initially set to a predetermined magnification of the maximum rotational speed per second of the rotating unit 151. For example, the controller 170 sets the initial sampling period to twice the maximum rotational speed per second of the rotating unit 151.

상기 제어부(170)는 상기 샘플링 주기를 조절한 후 그 조절된 샘플링 주기를 일정 시간 동안 유지한다. 상기 일정 시간은 유량측정장치(100)의 반응속도에 따라 결정된다. 그리고, 상기 제어부(170)는 유량부(150)의 회전부(151)가 회전하지 않는 경우 샘플링 주기를 최소 주기로 변경한다. 예컨대, 제어부(170)는 유량부(150)의 회전부(151)가 정지상태이면 샘플링 주기를 초당 1회로 변경한다.The controller 170 adjusts the sampling period and maintains the adjusted sampling period for a predetermined time. The predetermined time is determined according to the reaction rate of the flow rate measuring device 100. In addition, the control unit 170 changes the sampling period to the minimum period when the rotating unit 151 of the flow unit 150 does not rotate. For example, the controller 170 changes the sampling cycle once per second when the rotating unit 151 of the flow unit 150 is stopped.

또한, 상기 제어부(170)는 회전부(151)의 반사체(152)의 경계에 광신호가 도달하는 경우를 방지하기 위해 상기 광센서부(150)로부터 출력되는 센싱 데이터를 판독하여 샘플링 시작지점의 오프셋(offset)을 변경할 수 있다.In addition, the control unit 170 reads the sensing data output from the optical sensor unit 150 to prevent the case where the optical signal reaches the boundary of the reflector 152 of the rotating unit 151 to offset the sampling start point ( offset) can be changed.

도 2는 본 발명에 따른 유량측정장치의 유량측정방법을 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a flow measurement method of the flow measurement device according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(170)는 샘플링 주기를 최대 주기로 설정하고, 유량부(150)를 통해 흐르는 유체에 의한 회전부(151)의 회전 정도를 측정하는 샘플링을 수행한다(S101). 여기서, 최대 주기는 회전부(151)의 초당 최대 회전수(최고 유속)의 2배이다. 예를 들어, 회전부(151)의 초당 최대 회전수가 30회인 경우, 최대 샘플링 주기는 초당 60회이다.As shown in FIG. 2, the control unit 170 sets a sampling period to a maximum period, and performs sampling to measure the degree of rotation of the rotating unit 151 by the fluid flowing through the flow unit 150 (S101). Here, the maximum period is twice the maximum rotational speed per second (maximum flow rate) of the rotating unit 151. For example, when the maximum rotational speed of the rotating unit 151 is 30 times, the maximum sampling period is 60 times per second.

다시 말해서, 상기 제어부(170)는 상기 샘플링 주기로 광센서부(150)의 발광부(151)를 점멸하고, 수광부(152)를 통해 상기 발광부(151)로부터 출력된 광신호가 회전부(151)의 반사체(152)에 의해 반사되는지 여부를 감지한다.In other words, the control unit 170 blinks the light emitting unit 151 of the optical sensor unit 150 at the sampling period, and the optical signal output from the light emitting unit 151 through the light receiving unit 152 is rotated. It detects whether it is reflected by the reflector 152.

상기 제어부(170)는 상기 수광부(152)로부터 출력되는 센싱 데이터에 근거하여 유속을 연산(측정)한다(S102). 즉, 제어부(170)는 샘플링을 통해 회전부(151)의 초당 회전수를 확인한다.The control unit 170 calculates (measures) the flow rate based on the sensing data output from the light receiving unit 152 (S102). That is, the controller 170 checks the number of revolutions per second of the rotating unit 151 through sampling.

상기 제어부(170)는 측정된 유속이 최고 유속 미만인지를 확인한다(S103). 예를 들어, 상기 제어부(170)는 상기 회전부(151)의 회전속도(초당 회전수)가 최고 회전속도(예: 초당 30회 회전)보다 작은지를 확인한다.The controller 170 checks whether the measured flow rate is less than the maximum flow rate (S103). For example, the controller 170 checks whether the rotation speed (rotation per second) of the rotation unit 151 is smaller than the maximum rotation speed (eg, rotation 30 times per second).

상기 제어부(170)는 상기 측정된 유속이 최고 유속 미만이면, 상기 회전부(151)가 정지상태인지를 확인한다(S104). 다시 말해서, 제어부(170)는 상기 회전부(151)의 회전속도가 회전부(151)의 최고 회전속도보다 작으면 파이프를 통해 흐르는 유체의 흐름이 정지되었는지를 확인한다.If the measured flow rate is less than the maximum flow rate, the control unit 170 checks whether the rotating unit 151 is in a stopped state (S104). In other words, the controller 170 checks whether the flow of the fluid flowing through the pipe is stopped when the rotational speed of the rotation unit 151 is less than the maximum rotational speed of the rotation unit 151.

상기 회전부(151)가 정지상태(유속=0)이면 상기 제어부(170)는 상기 샘플링 주기를 최대 주기로 변경설정한다(S105). 상기 측정된 유속이 0이면 제어부(170)는 샘플링 주기를 초기화한다.If the rotating unit 151 is in the stopped state (flow rate = 0), the control unit 170 changes and sets the sampling period to the maximum period (S105). If the measured flow rate is 0, the controller 170 initializes a sampling period.

한편, 상기 회전부(151)가 정지상태가 아니면, 제어부(170)는 메모리부(140)에 저장된 룩업테이블을 참조하여 상기 측정된 유속에 따른 샘플링 주기로 변경한다(S106).On the other hand, if the rotating unit 151 is not in a stopped state, the controller 170 changes the sampling period according to the measured flow rate with reference to the lookup table stored in the memory unit 140 (S106).

그리고, 상기 제어부(170)는 일정시간동안 변경된 샘플링 주기를 유지한다(S107). 상기 일정시간이 경과하면 제어부(180)는 샘플링 주기를 최대 주기로 초기화하고, 유속을 다시 측정한다.The controller 170 maintains the changed sampling period for a predetermined time (S107). After the predetermined time has elapsed, the controller 180 initializes the sampling period to the maximum period and measures the flow rate again.

상기 단계(S103)에서 상기 측정된 유속이 최고 유속 이상이면 상기 제어부(170)는 샘플링 주기를 최대 주기로 설정하고, 유속을 재측정한다.If the measured flow rate in step S103 is greater than or equal to the maximum flow rate, the controller 170 sets the sampling period to the maximum period and measures the flow rate again.

상기한 실시예에서는 광센서부(160)를 제어하여 소정 샘플링 주기로 광신호를 출력하여 유량부(150)에 포함된 회전부(151)의 반사체(152)에서 반사되는 광신호의 감지여부에 따라 출력되는 반사신호 및 비반사신호에 근거하여 회전부(151)의 회전속도를 연산하는 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 각속도를 이용하여 회전부(151)의 회전속도를 측정하도록 구현할 수 있다.In the above-described embodiment, the optical sensor unit 160 is controlled to output an optical signal at a predetermined sampling period, and then output according to whether the optical signal reflected by the reflector 152 of the rotating unit 151 included in the flow unit 150 is detected. For example, the calculation of the rotational speed of the rotating unit 151 based on the reflected signal and the non-reflective signal is described. However, the present invention is not limited thereto, and the rotational speed of the rotating unit 151 may be measured using an angular velocity.

예를 들어, 제어부(170)는 광센서부(150)의 수광부(152)로부터 출력되는 센싱 데이터가 ‘10101010 …’ 형태로 수신되도록 샘플링 주기를 변경하고, 반사신호와 비반사신호가 교번적으로 수신되면 그때의 샘플링 시간 및 회전각을 이용하여 각속도를 검출하므로, 그 검출된 각속도를 이용하여 회전부(151)의 회전속도를 연산한다.For example, the controller 170 outputs sensing data output from the light receiver 152 of the optical sensor unit 150 to “10101010... Change the sampling period so as to be received in the form of ', and when the reflected signal and the non-reflective signal are alternately received, the angular velocity is detected using the sampling time and the rotation angle at that time. Calculate the rotation speed.

100: 유량측정장치
110: 전원부
120: 통신부
130: 표시부
140: 메모리부
150: 유량부
160: 광센서부
170: 제어부
100: flow measuring device
110:
120:
130:
140:
150: flow rate
160: optical sensor unit
170:

Claims (10)

유체가 이동하는 파이프 내부에 설치되며 유체의 흐름에 의해 회전하는 회전부와 상기 회전부의 회전날개에 설치되는 반사체를 포함하는 유량부와,
소정 샘플링 주기로 광신호를 출력하고 상기 반사체에서 반사된 광신호의 감지여부에 따라 반사신호 또는 비반사신호를 출력하는 광센서부와,
상기 샘플링 주기에 따라 상기 광센서부로 전원을 공급하는 전원부와,
상기 광센서부로부터 출력되는 상기 반사신호 또는 비반사신호에 근거하여 유속을 측정하고, 그 측정된 유속에 따라 상기 샘플링 주기를 변경하며 상기 측정된 유속을 이용하여 유량을 연산하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 샘플링 주기를 상기 회전부의 초당 최대 회전수의 소정 배율로 초기 설정하고,
상기 제어부는, 반사와 비반사가 동일하게 교번적으로 감지되도록, 측정된 유속에 따라 상기 샘플링 주기를 변경하는 것을 특징으로 하는 광센서를 이용한 유량측정장치.
A flow rate unit installed inside the pipe through which the fluid moves and including a rotating unit rotating by the flow of the fluid and a reflector installed on the rotary wing of the rotating unit;
An optical sensor unit for outputting an optical signal at a predetermined sampling period and outputting a reflected signal or an anti-reflective signal according to whether the optical signal reflected from the reflector is detected;
A power supply unit supplying power to the optical sensor unit according to the sampling period;
And a controller for measuring a flow rate based on the reflected signal or the non-reflective signal output from the optical sensor unit, changing the sampling period according to the measured flow rate, and calculating a flow rate using the measured flow rate.
The control unit initially sets the sampling period to a predetermined magnification of the maximum rotational speed per second of the rotating unit,
The control unit, the flow rate measuring device using an optical sensor, characterized in that for changing the sampling period in accordance with the measured flow rate so that the reflection and non-reflective the same.
제1항에 있어서, 상기 반사체는,
상기 회전날개의 소정 영역으로 설정되는 것을 특징으로 하는 광센서를 이용한 유량측정장치.
The method of claim 1, wherein the reflector,
Flow rate measurement apparatus using an optical sensor, characterized in that set to a predetermined region of the rotary blade.
제1항에 있어서, 상기 광센서부는,
광신호를 출력하는 발광다이오드로 구성되는 발광부와,
상기 광신호를 전기신호로 변환하는 포토다이오드로 구성하는 수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광센서를 이용한 유량측정장치.
The method of claim 1, wherein the optical sensor unit,
A light emitting unit configured of a light emitting diode for outputting an optical signal,
And a light receiving unit configured of a photodiode for converting the optical signal into an electrical signal.
제3항에 있어서, 상기 수광부는,
상기 광신호를 감지하면 반사신호를 출력하고, 상기 광신호를 감지하지 않으면 비반사신호를 출력하는 수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광센서를 이용한 유량측정장치.
The method of claim 3, wherein the light receiving unit,
And a light receiving unit that outputs a reflected signal when the optical signal is detected and outputs a non-reflective signal when the optical signal is not detected.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 샘플링 주기 변경 후 그 변경된 샘플링 주기를 일정시간 동안 유지하는 것을 특징으로 하는 광센서를 이용한 유량측정장치.
The apparatus of claim 1,
The flow rate measuring apparatus using the optical sensor, characterized in that for maintaining a changed sampling period for a predetermined time after changing the sampling period.
제6항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 일정시간이 경과하면 상기 샘플링 주기를 초기화하는 것을 특징으로 하는 광센서를 이용한 유량측정장치.
7. The apparatus of claim 6,
And a flow rate measuring device using an optical sensor, wherein the sampling period is initialized when the predetermined time elapses.
소정 샘플링 주기로 파이프 내부에 설치되는 유체의 흐름에 의해 회전하는 회전부에 광신호를 출력하고 상기 회전부의 반사체에 의해 상기 광신호의 반사여부를 감지하는 단계와,
상기 광신호의 반사여부에 근거하여 유속을 연산하고, 그 연산된 유속이 최대 유속 미만인지를 확인하는 단계와,
상기 연산된 유속이 최대 유속 미만이면 연산된 유속이 정지상태인지를 확인하는 단계와,
상기 연산된 유속이 정지상태이면 상기 소정 샘플링 주기로 변경하고, 상기 연산된 유속이 정지상태가 아니면 상기 연산된 유속에 따라 상기 샘플링 주기를 변경하는 단계와,
상기 샘플링 주기 변경 후 일정시간 동안 그 변경된 샘플링 주기를 유지하는 단계를 포함하고,
상기 샘플링 주기를 변경하는 단계는, 상기 샘플링 주기를 상기 회전부의 초당 최대 회전수의 소정 배율로 초기 설정하고,
상기 샘플링 주기를 변경하는 단계는, 유속이 정지상태가 아니면, 반사와 비반사가 동일하게 교번적으로 감지되도록, 상기 연산된 유속에 따라 상기 샘플링 주기를 변경하는 것을 특징으로 하는 광센서를 이용한 유량측정방법.
Outputting an optical signal to a rotating part rotating by a flow of a fluid installed inside the pipe at a predetermined sampling period and detecting whether the optical signal is reflected by a reflector of the rotating part;
Calculating a flow rate based on whether the optical signal is reflected and checking whether the calculated flow rate is less than a maximum flow rate;
Checking whether the calculated flow rate is at a stop state if the calculated flow rate is less than a maximum flow rate;
Changing the sampling period when the calculated flow rate is at a stop state and changing the sampling period according to the calculated flow rate when the calculated flow rate is not at a stop state;
Maintaining the changed sampling period for a predetermined time after the sampling period is changed,
In the changing of the sampling period, the sampling period is initially set to a predetermined magnification of the maximum rotational speed per second of the rotating unit,
The changing of the sampling period may include changing the sampling period according to the calculated flow rate such that reflection and non-reflection are alternately detected if the flow rate is not at a stop state. How to measure.
제8항에 있어서, 상기 샘플링 주기를 변경하는 단계는,
상기 연산된 유속이 정지상태이면 최대주기로 샘플링 주기를 변경하는 것을 특징으로 하는 광센서를 이용한 유량측정방법.
The method of claim 8, wherein changing the sampling period comprises:
If the calculated flow rate is stopped, the flow rate measuring method using an optical sensor, characterized in that for changing the sampling period to the maximum period.
제8항에 있어서, 상기 샘플링 주기를 변경하는 단계는,
상기 연산된 유속이 정지상태가 아니면 룩업테이블을 참조하여 유속에 따른 샘플링 주기로 변경하는 것을 특징으로 하는 광센서를 이용한 유량측정방법.
The method of claim 8, wherein changing the sampling period comprises:
If the calculated flow rate is not at a stop state, the flow rate measuring method using the optical sensor, characterized in that for changing the sampling period according to the flow rate with reference to the lookup table.
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