KR101923954B1 - 소비전력이 절감된 배터리형 초음파식 수도미터 - Google Patents

소비전력이 절감된 배터리형 초음파식 수도미터 Download PDF

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Abstract

소비전력이 절감된 배터리형 초음파식 수도미터가 개시된다. 개시된 배터리형 초음파식 수도미터는 수도관을 연결하는 측정유로와, 초음파센서를 통해 상기 측정유로를 이동하는 유체에 초음파를 발생시킨 후 수신된 초음파의 시간차를 측정하여 초음파의 속도를 계산한 후 상기 초음파 속도를 이용해 유체의 유량을 산출하는 유량계측부를 포함하도록 구성되며, 배터리에 의해 구동되는 배터리형 초음파식 수도미터에 있어서, 상기 유량계측부는, 상기 측정유로를 흐르는 유체에 초음파를 발생시킨 후, 수신된 초음파의 시간차를 측정하여 초음파 시간차 데이터를 전송하는 초음파 센서; 상기 초음파 센서로부터 상기 초음파 시간차 데이터를 수신하여, 상기 초음파 시간차 데이터를 통해 유체의 유량을 산출하는 제어부; 상기 측정유로를 흐르는 유체의 유속유무에 따라 상기 제어부에 유속감지신호를 출력하는 유속감지센서;를 포함하며, 상기 제어부는 상기 유속감지센서로부터 유속감지신호가 수신되는 경우에만 상기 초음파 센서를 활성화시켜 유체의 유량을 산출하는 것을 특징으로 한다.

Description

소비전력이 절감된 배터리형 초음파식 수도미터{Battery-powered type and ultrasonic type water meter with reduced power consumption}
본 발명은 배터리형 초음파식 수도미터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소비전력을 절감하여 배터리수명을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 자가발전에 의해 배터리를 충전하여 배터리수명을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 소비전력이 절감된 배터리형 초음파식 수도미터에 관한 것이다.
일반적으로 수돗물을 사용량을 계량하기 위하여 수도배관상에 수도미터가 설치되어 사용되고 있다.
종래의 수도미터 중 초음파를 이용해 유량을 검출하는 초음파식 수도미터에 대해 등록특허 10-1622566호, 등록특허 10-1576771호, 공개특허 10-2013-0100564호에 개시되어 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 초음파식 수도미터는 수도관(미도시)에 연결 설치되도록 유입포트(5a)와 배출포트(5b)를 구비한 측정관로부(5)와, 이 측정관로부(5) 상에 설치되어 측정관로부(5)를 흐르는 유체의 유량을 계측하는 초음파식 유량계측부(10)를 포함하도록 구성되며, 이 유량계측부(10)의 상면에는 계측된 유량을 표시하기 위한 LCD 디스플레이(15)가 구성된다.
종래의 초음파식 유량계측부(10)는 초음파 송신부(12)가 초음파를 발생시킨 후 초음파 수신부(13)를 통해 초음파가 수신되며, 시간-디지털 컨버터(11)는 초음파 수신부(13)를 통해 수신되는 초음파에 대하여 초음파의 시간차 또는 초음파의 속도 데이터를 제어부(14)에 전송하게 되면, 제어부(14)는 이 초음파 시간차 또는 속도 데이터를 통해 유량을 산출하고, 산출된 유량데이터를 디스플레이(15)에 표시하도록 구성된다.
아울러, 이러한 종래의 초음파식 수도미터의 제어부(14)는 통상, ARM Cortex 계열 32 Bits Processor을 내장한 MCU(Micro Controller Unit)를 사용하게 되며, 프로그램 코드(Program Code)가 저장된 ROM(14b)과 데이터 저장을 위한 RAM(14c) 그리고 코드 수행을 위한 프로세서(14a)로 구성되어 있다.
종래의 초음파식 수도미터에서 제어부(14)는 0.5초~2초 간격으로 대기모드에서 깨어나 초음파 송신부(12)를 제어하여 초음파를 발생시킨 후, 수신되는 초음파의 시간차를 측정하여 초음파의 속도를 계산한 후, 이를 이용하여 유량을 계산해 내고 다시 대기모드로 전환하는 방식으로, 메인 프로세서(14a)가 코드(code)를 ROM(14b)에서 리드(read)한 후, 코드를 분석하여 수행하고, 수행된 데이터를 RAM(14c)에 저장해 가면서 유량을 계산해 낸다.
하지만, 종래의 초음파식 수도미터는 일반 MCU가 적용된 제어부(14)가 온(ON)이 되어 있을 동안 유속 측정 및 유량계산을 위해, ROM(14b) 및 RAM(14c) 액세스 및 메인 프로세서(14a)의 구동으로 인해 전력소모가 커지고 이에 의해 배터리(17)의 전원이 빨리 소모되는 문제가 있었다.
통상의 수도미터는 용도상 제품의 사용 연한(수명)이 보통 8년 이상이어야 한다. 하지만, 종래의 초음파식 수도미터는 전력소모가 크기 때문에, 통상의 수도미터 크기로 설계할 경우, 8년 이상의 사용수명을 보장할 수가 없으며, 사용수명을 8년이상이 되도록 큰 용량의 배터리(17)를 적용할 수 있기는 하나, 이경우 배터리 용량의 증가에 따라 배터리 크기가 증가하여 전체적인 초음파식 수도미터의 크기가 비대해지는 문제를 가지고 있었다.
대한민국 등록특허 10-1622566호 대한민국 등록특허 10-1576771호 대한민국 공개특허 10-2013-0100564호
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 수도관을 이동하는 유체에 대한 유속의 유무를 감지할 수 있는 유속감지센서를 이용하여, 유속이 감지되는 경우에만 유량을 측정하도록 구성함으로써, 배터리의 전력소비를 최소화시킬 수 있도록 한 소비전력이 절감된 배터리형 초음파식 수도미터를 제공하는데 목적이 있다.
아울러, 본 발명은 유속감지센서와 겸용으로 사용할 수 있으면서도 자가발전에 의해 배터리를 충전하도록 하여 제품을 반영구적으로 사용할 수 있도록 개선된 구조를 갖는 소비전력이 절감된 배터리형 초음파식 수도미터를 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 소비전력이 절감된 배터리형 초음파식 수도미터는 수도관을 연결하는 측정유로와, 초음파센서를 통해 상기 측정유로를 이동하는 유체에 초음파를 발생시킨 후 수신된 초음파의 시간차를 측정하여 초음파의 속도를 계산한 후 상기 초음파 속도를 이용해 유체의 유량을 산출하는 유량계측부를 포함하도록 구성되며, 배터리에 의해 구동되는 배터리형 초음파식 수도미터에 있어서, 상기 유량계측부는, 상기 측정유로를 흐르는 유체에 초음파를 발생시킨 후, 수신된 초음파의 시간차를 측정하여 초음파 시간차 데이터를 전송하는 초음파 센서; 상기 초음파 센서로부터 상기 초음파 시간차 데이터를 수신하여, 상기 초음파 시간차 데이터를 통해 유체의 유량을 산출하는 제어부; 상기 측정유로를 흐르는 유체의 유속유무에 따라 상기 제어부에 유속감지신호를 출력하는 유속감지센서;를 포함하며, 상기 제어부는 상기 유속감지센서로부터 유속감지신호가 수신되는 경우에만 상기 초음파 센서를 활성화시켜 유체의 유량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 유속감지센서는, 상기 측정유로를 흐르는 유체에 의해 회전되도록 구성되는 임펠러; 및, 상기 임펠러의 회전에 따라 전기에너지를 생성하는 발전기;를 포함하며, 상기 유속감지신호는 상기 발전기에서 발생되는 전기로 구성될 수 있다.
상기 발전기를 통해 발전된 전기는 상기 배터리를 충전하도록 구성될 수 있다.
상기 유속감지센서는, 상기 측정유로를 흐르는 유체에 의해 회전되도록 구성되는 임펠러; 및, 상기 임펠러의 회전위치에 따라 온/오프되면서 상기 유속감지신호를 상기 제어부에 출력되게 하는 스위치모듈;을 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 유속감지센서는, 상기 측정유로를 흐르는 유체에 의해 회전되도록 구성되는 임펠러; 및, 상기 임펠러의 회전위치에 따라 정전용량이 변화되어 상기 유속감지신호를 상기 제어부에 출력하는 정전용량 검출모듈;을 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 제어부는 상기 유속감지센서로부터 유속감지신호가 수신되는 경우 0.5초 ~ 2초 간격으로 유량을 측정하도록 구성될 수 있다.
상기 제어부는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit)로 구현될 수 있다.
상기한 바에 따르면, 본 발명은 유속감지센서를 통해 측정유로를 흐르는 유체의 흐름(유속)을 감지하여 유속감지신호를 제어부에 출력하고, 제어부는 유속감지신호가 수신되는 경우에만 초음파센서부를 활성화하여 유량을 산출하도록 구성되어 있으므로, 기존 방식에 비해 전력소비량을 대폭절감하여, 배터리의 수명이 연장됨으로써, 전체적인 수도미터의 사용수명이 월등히 향상되는 효과가 있다.
아울러, 본 발명은 유속감지센서를 임펠러의 회전에 의해 발전기가 발전하여, 이 발전된 전기를 유속감지신호로서 제어부에 출력하도록 구성한 경우, 발전기의 발전 전기를 배터리에 충전하도록 구성함으로써, 자가발전 형태로 배터리 충전이 가능하게 하여 수도미터를 반영구적으로 사용할 수는 효과가 있다.
도 1은 종래의 배터리형 초음파식 수도미터의 일 예를 나타낸 도면이고,
도 2는 종래의 배터리형 초음파식 수도미터의 블록 다이아그램이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 소비전력이 절감된 배터리형 초음파식 수도미터의 블록 다이아그램이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만, 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 소비전력이 절감된 배터리형 초음파식 수도미터에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 배터리형 초음파식 수도미터는 제어부(21)의 제어에 따라 초음파 센서부(11,12,13)가 측정유로(5, 도 1 참조)를 흐르는 유체(수돗물)에 초음파를 송신하고 수신된 초음파의 시간차를 측정하여 초음파의 속도 데이터를 제어부(21)에 전송하고, 제어부(21)의 유량산출부(23)가 초음파 센서부(11,12,13)에서 전송된 초음파 속도 데이터를 바탕으로 유량을 산출하도록 구성되며, 이와 같이 초음파를 이용하여 유량을 산출하는 것은 종래의 배터리형 초음파식 수도미터와 동일하다.
즉, 본 발명에서, 초음파센서부(11,12,13)가 초음파를 발생시킨 후 수신된 초음파의 시간차를 측정하며, 제어부가 이 초음파센서부(11,12,13)의 신호를 측정하여 초음파의 속도를 계산한 후, 이를 이용하여 유량을 계산해 내고 다시 대기모드로 전환하는 방식은 기존과 동일하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는 본 발명의 배터리형 초음파식 수도미터가 기존에 비해 차이가 있는 구성에 대해서만 자세히 설명하도록 한다.
본 발명의 배터리형 초음파식 수도미터는 측정유로(5)를 흐르는 유체의 흐름(유속)을 감지하여, 유체의 흐름(유속)이 있는 경우 유속감지신호를 제어부(21)에 출력하는 유속감지센서(25)를 더 포함하며, 제어부(21)는 유속감지센서(25)로부터 유속감지신호를 수신하는 경우에만 초음파 센서부(11,12,13)를 활성화시켜 유량을 산출하도록 구성된다. 제어부(21)는 대기모드 상태에서는 초음파 센서부(11,12,13)를 비활성화상태로 유지하여, 초음파 센서부(11,12,13)에 대한 전력소모가 없도록 하며, 제어부(21)가 유속감지신호를 수신한 경우에만 초음파 센서부(11,12,13)에 배터리의 전원을 공급하여 활성화시켜 초음파 센서부(11,12,13)가 구동되게 하여, 유량 산출에 대한 프로세서가 이루어지도록 구성될 수 있다.
기존에는 제어부(21)가 일정시간마다 대기모드에서 깨어나, 초음파 센서부(11,12,13)를 활성화시켜 유량을 산출하는 구성이었지만, 본 발명은 유속감지센서(25)를 통해 측정유로(5)의 유체흐름을 감지하고, 유체흐름이 있는 경우에만 제어부(21)가 유량을 산출하도록 구성됨으로써, 기존에 비해 전력소모량을 대폭절감할 수 있게 된다.
본 발명의 유속감지센서(25)는 임펠러(26)와 발전기(27)로 구성되며, 임펠러(26)는 측정유로(5)를 흐르는 유체에 의해 회전되도록 설치되며, 발전기(27)는 임펠러(26)의 회전축이 회전에 따라 전기를 생성하도록 구성되며, 이 발전기(27)는 제어부(21)와 연결되도록 구성된다.
즉, 측정유로(5)를 유체가 이동하여, 임펠러(26)의 회전에 발생하면, 발전기(27)가 구동됨으로써, 전기가 생성되며, 이 발전기(27)에서 생성된 전기가 유속감지신호로서 제어부(21)에 전달됨으로써, 제어부(21)가 이 유속감지신호를 수신하여 초음파 센서부(11,12,13)를 활성화하여 유량을 산출할 수 있게 된다. 본 발명에서 제어부(21)는 유속감지신호가 수신되면, 0.5초~2초 간격으로 유량을 측정하도록 구성될 수 있다.
본 발명에서 발전기(27)는 영구자석과 코일로 구성된 통상의 발전기 구조로 이루어질 수 있으며, 임펠러(26)의 회전에 따라 영구자석에 연동하여 회전됨으로써, 발전기(27)가 전기를 발생시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
본 발명은 측정유로(5)를 흐르는 유체(수돗물)이 없는 경우, 임펠러(26)가 회전하지 않으며, 이 경우, 제어부(21)는 대기모드로서 모든 구성을 비활성상태로 유지시켜 0 또는 최소한의 전력소비만이 이루어지도록 하며, 측정유로(5)를 통해 유체가 흘러 임펠러(26)가 회전해 발전기(27)로부터 생성된 전기가 제어부(21)에 출력된 경우에만, 제어부(21)가 초음파 센서부(11,12,13)를 활성화하여, 유체의 유량을 산출하기 때문에, 기존의 방식에 비해 전력소비가 대폭 절감될 수 있게 된다.
상기에서, 본 발명의 유속감지센서(25)는 임펠러(26)와 발전기(27)로 구성되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 유속감지센서는 임펠러와 스위치모듈로 구성될 수 있다. 임펠러는 측정유로(5)를 흐르는 유체에 의해 회전되도록 설치되며, 스위치모듈은 임펠러의 회전위치에 따라 온/오프 스위칭신호를 제어부(21)에 출력하도록 구성될 수 있다. 즉, 측저유로(5)에 유체가 흘러 임펠러가 회전하는 경우만, 스위칭모듈에서 온(on) 신호(유속감지신호)가 제어부(21)에 전달되고, 제어부(21)는 스위칭모듈로부터 온(on) 신호가 전달되는 경우에만, 초음파 센서부(11,12,13)를 활성화시켜 유량 산출을 하도록 구성할 수 있다.
또한, 본 발명의 유속감지센서는 임펠러와 정전용량형 검출모듈로 구성될 수 있다. 여기서 정전용량형 검출모듈은 정전용량형 근접센서, 정전용량형 변위센서로 이루어질 수 있다. 임펠러는 측정유로(5)를 흐르는 유체에 의해 회전되도록 설치되며, 정전용량형 검출모듈은 임펠러의 회전 위치에 따라 정전용량이 변하여, 정전용량 변화신호(유속감지신호)를 제어부(21)에 전달하도록 구성됨으로써, 임펠러가 회전하는 경우에만, 정전용량형 검출모듈을 통해 정전용량 변화신호가 제어부(21)에 전달되고, 제어부(21)는 정전용량 변화신호가 수신되는 경우에만, 초음파 센서부(11,12,13)를 활성화시켜 유량 산출을 하도록 구성할 수 있다.
이처럼, 본 발명은 유속감지센서(25)를 통해 측정유로(5)를 흐르는 유체의 흐름(유속)을 감지하여 유속감지신호를 제어부(21)가 출력하는 형태로서, 제어부(21)는 측정유로(5)에 실질적으로 유체가 흐르는 경우에만 초음파센서부(11,12,13)를 활성화하여 유량을 산출하도록 구성되는 것으로, 기존 방식에 비해 전력소비량을 대폭절감하여, 배터리(17)의 사용수명을 연장시켜, 전체적인 수도미터 제품의 사용수명을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 본 발명에서, 유속감지센서(25)의 발전기(27)는 제어부(21)와 연결되어, 임펠러(26)의 회전에 따라 발전된 전기를 유속감지신호로서 제어부(21)에 전달하도록 구성될 뿐 아니라, 도 3과 같이, 발전기(27)는 충전회로(29)를 통해 배터리(17)와 연결되도록 구성됨으로써, 임펠러(26)의 회전에 따라 발전기(27)가 생성된 전기가 충전회로(29)를 통해 배터리(17)를 충전할 수 있도록 구성된다.
이처럼, 발전기(27)가 발전된 전기를 유속감지신호로서 제어부(21)에 제공하는 기능 뿐 아니라, 발전된 전기를 배터리(17)에 충전하도록 구성됨으로써, 배터리(17)를 자가 발전에 의해 지속적으로 충전하여 사용할 수 있으므로, 기존에 비해 수도미터의 제품을 반영구적으로 사용할 수 있게 되는 효과가 있다.
아울러, 본 발명에서 제어부(21)는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit)을 사용하도록 구성될 수 있다. 기존의 배터리형 초음파식 수도미터는 제어부로서 일반 MCU를 사용하고, 이에 따라, MCU가 온이 되어 있는 상태에서, 유속 측정 및 유량 계산을 위한 ROM 및 RAM 액세스 그리고, 메인프로세서의 구동 등으로 인해 전력소모가 커지는 구조였으나, 본 발명의 수도미터는 제어부(21)를 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit)로 구성함으로써, 유량 계산을 위한 ROM 및 RAM 액세서(Access)가 필요 없으므로 전력소모가 최소화 될 뿐 아니라, 유량 계산 시간도 빨라지므로 기존 보다 신속하게 유속 측정 및 유량 계산을 완료하고 대기모드로 전환할 수 있어 전력소모를 더욱 절감할 수 있게 되는 특징이 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직할 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 발명의 범주에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10...유량계측부
11...초음파 송신부
13...초음파 수신부
15...LCD 디스플레이
17...배터리
21...제어부
23...유량산출부
25...유속감지센서
26...임펠러
27...발전기
29..충전회로

Claims (7)

  1. 수도관을 연결하는 측정유로와, 초음파센서를 통해 상기 측정유로를 이동하는 유체에 초음파를 발생시킨 후 수신된 초음파의 시간차를 측정하여 초음파의 속도를 계산한 후 상기 초음파 속도를 이용해 유체의 유량을 산출하는 유량계측부를 포함하도록 구성되며, 배터리에 의해 구동되는 배터리형 초음파식 수도미터에 있어서,
    상기 유량계측부는,
    상기 측정유로를 흐르는 유체에 초음파를 발생시킨 후, 수신된 초음파의 시간차를 측정하여 초음파 시간차 데이터를 전송하는 초음파 센서부;
    상기 초음파 센서부로부터 상기 초음파 시간차 데이터를 수신하여, 상기 초음파 시간차 데이터를 통해 유체의 유량을 산출하는 제어부;
    상기 측정유로를 흐르는 유체의 유속유무에 따라 상기 제어부에 유속감지신호를 출력하는 유속감지센서;를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 유속감지센서로부터 유속감지신호가 수신되는 경우에만 상기 초음파센서부를 활성화시켜 유체의 유량을 산출하도록 구성되며,
    상기 유속감지센서는,
    상기 측정유로를 흐르는 유체에 의해 회전되도록 구성되는 임펠러; 및,
    상기 임펠러의 회전에 따라 전기에너지를 생성하는 발전기;를 포함하며,
    상기 유속감지신호는 상기 발전기에서 발생되는 전기로 구성되어,
    상기 측정유로를 흐르는 유체에 의해 상기 임펠러가 회전함에 따라 상기 발전기에서 생성된 전기가 상기 제어부에 전달됨으로써, 상기 제어부가 상기 초음파 센서부를 활성화시키도록 구성되며,
    상기 발전기를 통해 발전된 전기는 충전회로를 통하여 상기 배터리를 충전하도록 구성되며,
    상기 제어부는 상기 유속감지센서로부터 유속감지신호가 수신되는 경우 0.5초 ~ 2초 간격으로 유량을 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리형 초음파식 수도미터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 수도관을 연결하는 측정유로와, 초음파센서를 통해 상기 측정유로를 이동하는 유체에 초음파를 발생시킨 후 수신된 초음파의 시간차를 측정하여 초음파의 속도를 계산한 후 상기 초음파 속도를 이용해 유체의 유량을 산출하는 유량계측부를 포함하도록 구성되며, 배터리에 의해 구동되는 배터리형 초음파식 수도미터에 있어서,
    상기 유량계측부는,
    상기 측정유로를 흐르는 유체에 초음파를 발생시킨 후, 수신된 초음파의 시간차를 측정하여 초음파 시간차 데이터를 전송하는 초음파 센서부;
    상기 초음파 센서부로부터 상기 초음파 시간차 데이터를 수신하여, 상기 초음파 시간차 데이터를 통해 유체의 유량을 산출하는 제어부;
    상기 측정유로를 흐르는 유체의 유속유무에 따라 상기 제어부에 유속감지신호를 출력하는 유속감지센서;를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 유속감지센서로부터 유속감지신호가 수신되는 경우에만 상기 초음파센서부를 활성화시켜 유체의 유량을 산출하도록 구성되며,
    상기 유속감지센서는,
    상기 측정유로를 흐르는 유체에 의해 회전되도록 구성되는 임펠러; 및,
    상기 임펠러의 회전위치에 따라 정전용량이 변화되어 상기 유속감지신호를 상기 제어부에 출력하는 정전용량 검출모듈;을 포함하며,
    상기 제어부는 상기 유속감지센서로부터 유속감지신호가 수신되는 경우 0.5초 ~ 2초 간격으로 유량을 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리형 초음파식 수도미터.
  6. 삭제
  7. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit)로 구현되는 것을 특징으로 하는 배터리형 초음파식 수도미터.


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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110260939A (zh) * 2019-07-26 2019-09-20 山东汘沄智能科技有限公司 一种基于超声波和nb-iot的智能远传水表控制电路
CN112304378A (zh) * 2020-11-09 2021-02-02 湖南常德牌水表制造有限公司 一种智能水表的供电管理装置
CN113532571A (zh) * 2021-07-21 2021-10-22 山东潍微科技股份有限公司 一种水表用超声计数装置
KR20210135044A (ko) * 2020-05-04 2021-11-12 이근휘 스마트 계량기 및 이를 포함하는 냉난방 시스템
CN117405188A (zh) * 2023-12-14 2024-01-16 益都智能技术（北京）股份有限公司 一种基于物联网远传超声波水表

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101265150B1 (ko) * 2012-09-26 2013-06-04 주식회사 금성테크 전자식 수도미터
JP5237073B2 (ja) * 2008-12-12 2013-07-17 矢崎エナジーシステム株式会社 計測装置
JP2014534892A (ja) * 2011-11-15 2014-12-25 アルバート・メディカル・ディヴァイシズ・リミテッド 流体収集および排出装置
KR101622566B1 (ko) * 2015-02-02 2016-05-20 인천대학교 산학협력단 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5237073B2 (ja) * 2008-12-12 2013-07-17 矢崎エナジーシステム株式会社 計測装置
JP2014534892A (ja) * 2011-11-15 2014-12-25 アルバート・メディカル・ディヴァイシズ・リミテッド 流体収集および排出装置
KR101265150B1 (ko) * 2012-09-26 2013-06-04 주식회사 금성테크 전자식 수도미터
KR101622566B1 (ko) * 2015-02-02 2016-05-20 인천대학교 산학협력단 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110260939A (zh) * 2019-07-26 2019-09-20 山东汘沄智能科技有限公司 一种基于超声波和nb-iot的智能远传水表控制电路
KR20210135044A (ko) * 2020-05-04 2021-11-12 이근휘 스마트 계량기 및 이를 포함하는 냉난방 시스템
KR102343618B1 (ko) * 2020-05-04 2021-12-24 이근휘 스마트 계량기 및 이를 포함하는 냉난방 시스템
CN112304378A (zh) * 2020-11-09 2021-02-02 湖南常德牌水表制造有限公司 一种智能水表的供电管理装置
CN112304378B (zh) * 2020-11-09 2024-06-11 湖南常德牌水表制造有限公司 一种智能水表的供电管理装置
CN113532571A (zh) * 2021-07-21 2021-10-22 山东潍微科技股份有限公司 一种水表用超声计数装置
CN117405188A (zh) * 2023-12-14 2024-01-16 益都智能技术（北京）股份有限公司 一种基于物联网远传超声波水表
CN117405188B (zh) * 2023-12-14 2024-03-12 益都智能技术（北京）股份有限公司 一种基于物联网远传超声波水表

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