KR20020001665A

KR20020001665A - Digital flow meter

Info

Publication number: KR20020001665A
Application number: KR1020010052542A
Authority: KR
Inventors: 신민철
Original assignee: 신민철
Priority date: 2001-08-29
Filing date: 2001-08-29
Publication date: 2002-01-09
Also published as: KR100457454B1

Abstract

PURPOSE: A digital flow measuring device is provided to prevent wrong manipulation of a user by integrating the use amount of fluid electronically, and to check flow rate with remote controlling by adding communication function. CONSTITUTION: A digital flow measuring system is composed of a turning unit(102) rotated according to stream of fluid; a sensor unit(104) generating a pulse signal by detecting rpm of the turning unit; a calculating unit(106) integrating and calculating the use amount of fluid and outputting by counting the pulse signal from the sensor unit; an indicating unit(108) displaying the calculated value; a communication unit(110) transmitting the calculated integrated value; and a power unit(112) supplying power. Wrong manipulation of a user is restricted with integrating the use amount of fluid electronically, and flow rate is checked with remote controlling by adding the communication unit.

Description

Digital flow meter {Digital flow meter}

본 발명은 디지털 유량 측정 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 가정, 빌딩, 식당, 및 공장 등과 같이 상수 또는 물 등의 유체를 소비하는 수요자의 유량을 측정하는 디지털 유량 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a digital flow measurement device, and more particularly to a digital flow measurement device for measuring the flow rate of the consumer consuming a fluid, such as constant or water, such as homes, buildings, restaurants, and factories.

일반적인 수도계량기 등에 사용되는 종래의 유량 측정 장치들은 기계적인 장치를 이용하여 사용자의 물 사용량을 적산하며, 적산량을 확인하기 위하여 별도의 인원이 현장을 방문하여야 한다. 하지만, 이러한 유량계는 적산계수기의 눈금판을 사용자 또는 검침자가 임의로 조작할 수 있는 가능성이 있으며, 어떤 경우에는 유량계를 역으로 설치하여 유량이 역으로 적산되도록 함으로써 물 사용료를 적게 지불하거나 아예 지불하지 않는, 즉, 도수하는 경우도 발생할 수 있다는 문제점이 있다.Conventional flow measurement devices used in general water meter, etc. to accumulate the water consumption of the user by using a mechanical device, a separate person must visit the site to check the total amount. However, these flowmeters may be operated by the user or the reader to arbitrate the scale plate of the totalizer, and in some cases, by installing the flowmeter in reverse so that the flow rate is inversely accumulated, the water fee is paid little or not at all. That is, there is a problem that can occur even if the frequency.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 유체의 사용량을 전자적으로 적산함으로써 사용자의 조작을 방지하고, 통신 기능을 추가함으로써 원격으로 유체의 사용량을 확인하는 것이 가능한 디지털 유량 측정 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a digital flow rate measuring device capable of preventing a user's manipulation by electronically accumulating the amount of fluid used and remotely checking the amount of fluid used by adding a communication function.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 유량 측정 장치의 구조를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing the structure of a digital flow measurement device according to an embodiment of the present invention.

도 2a, 도 2b, 및 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 유량 측정 장치에 적용될 수 있는 센서의 예를 도시한 도면이다.2A, 2B, and 2C are diagrams showing examples of sensors that can be applied to the digital flow measuring apparatus according to the embodiment of the present invention.

상기 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 디지털 유량 측정 장치는 유체의 사용에 따른 유체의 흐름에 응답하여 회전하는 회전부; 회전부의 회전을 감지하여 펄스 신호를 발생하는 센서부; 및 발생된 펄스 신호를 카운트하여 유체의 사용량을 적산 및 연산하여 적산치 데이터를 출력하는 적산/연산부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Digital flow rate measuring device according to the present invention for achieving the above object is a rotation unit for rotating in response to the flow of the fluid according to the use of the fluid; A sensor unit detecting a rotation of the rotating unit to generate a pulse signal; And an integration / operation unit for counting the generated pulse signal, integrating and calculating the amount of fluid used, and outputting the integrated value data.

또한, 상기 디지털 유량 측정 장치는 전화선을 통한 전원 전압을 동작 전압으로 사용하여 상기 적산/연산부로부터 출력된 적산치 데이터를 수용가의 전화선을 이용하여 각각의 고유번호를 지닌 유량측정장치의 적산치 데이터를 원격지로 발송하는 통신부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the digital flow rate measuring device uses the power supply voltage through the telephone line as the operating voltage, and the integrated value data of the flow rate measuring device having each unique number using the telephone line of the customer. It is preferable to further include a communication unit for sending to a remote location.

또한, 상기 센서부는, 진동감지센서, 광센서, 또는 수중 접점 스위치 중에서 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.The sensor unit may include at least one of a vibration sensor, an optical sensor, and an underwater contact switch.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 디지털 유량 측정 장치의 실시예를 상세히 설명한다Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of a digital flow measurement device according to the present invention;

도 1에는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 유량 측정 장치의 구조를 블록도로써 나타내었다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 유량 측정 장치는 회전부(102), 센서부(104), 적산/연산부(106), 지시부(108), 통신부(110), 및 전원부(112)를 구비한다.1 is a block diagram showing the structure of a digital flow measurement apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a digital flow rate measuring device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a rotating unit 102, a sensor unit 104, an integration / operation unit 106, an indicator unit 108, a communication unit 110, and a power supply unit 112. ).

상기 디지털 유량 측정 장치의 동작을 설명하면, 회전부(102)는 유체의 흐름에 따라 회전한다. 센서부(104)는 회전부(102)의 회전수를 감지하여 펄스신호를 발생한다. 적산/연산부(106)는 센서부(104)에서 발생된 펄스 신호를 카운트함으로써 유체 사용량의 적산 및 연산을 수행하여 적산치 데이터를 출력한다. 또한, 적산/연산부(106)는 적산치 데이터를 저장한다. 지시부(108)는 연산된 값을 표시하고, 통신부(110)는 연산된 적산값을 원격지로 발송한다. 전원부(112)는 필요한 전원을 공급한다. 이하에서는 유량 측정 장치가 물의 사용량을 측정하는 수도 미터인 것을 예로써 설명한다.Referring to the operation of the digital flow rate measuring device, the rotating unit 102 rotates in accordance with the flow of the fluid. The sensor unit 104 generates a pulse signal by detecting the rotation speed of the rotating unit 102. The integration / operation unit 106 counts the pulse signal generated by the sensor unit 104 to perform integration and calculation of the amount of fluid used to output the integrated value data. In addition, the integration / operation unit 106 stores the integration value data. The indicating unit 108 displays the calculated value, and the communication unit 110 sends the calculated integrated value to the remote location. The power supply unit 112 supplies the necessary power. Hereinafter, it will be described by way of example that the flow rate measuring device is a water meter for measuring the amount of water used.

도 2a, 도 2b, 및 도 2c에는 본 발명의 실시예에 따른 유량 측정 장치에 적용될 수 있는 센서의 예를 나타내었다. 물을 소비하는 사용자가 수도 꼭지를 열면, 유량계의 회전부가 흐르는 유량의 변화에 따라 빠르거나 또는 느리게 회전을 하게 되며, 이 회전부는 유량에 따라 회전하는데 여기서는 센서를 이용해 감지하여 적산하도록 한다.2A, 2B, and 2C show examples of sensors that can be applied to the flow rate measuring device according to the embodiment of the present invention. When the user consuming the water opens the faucet, the rotating part of the flow meter rotates quickly or slowly according to the change of the flowing flow rate, and the rotating part rotates according to the flow rate.

도 2a는 회전자가 진동판을 진동시켜 이 진동파를 이용하여 회전수를 감지하는 방법을 적용한 예이다. 또한, 도 2b는 회전자가 수중접점을 온시켜 회전수를 감지하는 방법을 적용한 예이다. 또한, 도 2c는 회전자가 회전할 때 구멍이 뚫린 판을 회전시켜 이 구멍의 통과를 빛을 이용하여 감지하는 방법을 적용한 예이다.2A illustrates an example in which a rotor vibrates a diaphragm to sense a rotation speed using the vibration wave. In addition, Figure 2b is an example in which the rotor is applied to a method for sensing the rotation speed by turning on the underwater contact. In addition, Figure 2c is an example of applying a method for detecting the passage of the hole using light by rotating the plate punched when the rotor rotates.

도 2a를 참조하면, 회전부(202)에는 진동유도부위(204)가 부착되고, 회전부(202)가 회전함에 따라 진동유도부위(204)도 회전한다. 진동유도부위(204)가 진동판(206)에 닿으면 진동판(206)은 음파 형태의 진동 신호를 발생하고, 발생된 진동 신호를 사용하여 전기적인 펄스 신호가 발생된다. 진동판(204)은 진동판의 고유주파수, 회전자의 재질, 회전속도등에 따라 발생되는 음파가 틀려지게 되는데, 일정한 주파수가 발생하도록 회전자와 진동판을 구성하고, 외부의 소음이나 진동에 영향이 없도록 하며, 노이즈 제거를 위한 별도의 회로를 사용함으로써 외부 소음이나 진동등은 제거하여 고의적인 외부의 조작에 의해 유량계가 적산을 하지 않도록 구성하는 것이 보다 바람직하다.Referring to FIG. 2A, the vibration induction part 204 is attached to the rotation part 202, and the vibration induction part 204 also rotates as the rotation part 202 rotates. When the vibration induction part 204 touches the diaphragm 206, the diaphragm 206 generates a vibration signal in the form of a sound wave, and an electric pulse signal is generated using the generated vibration signal. The diaphragm 204 is a sound wave generated according to the natural frequency of the diaphragm, the material of the rotor, the rotational speed, etc. is wrong, and constitutes the rotor and the diaphragm to generate a constant frequency, so as not to affect external noise or vibration By using a separate circuit for noise removal, it is more preferable to remove external noise or vibration and configure the flowmeter so as not to accumulate by deliberate external operation.

도 2b를 참조하면, 회전부(212)에는 접점유도부위(214)가 부착되고, 회전부(212)가 회전함에 따라 접점유도부위(214)도 회전한다. 접점유도부위(214)가 수중 접점 스위치(216)에 밀접하게 접근하였다가 멀어지면 수중 접점 스위치(216)은 전기적인 펄스 신호를 발생한다. 진동판(204)은 진동판의 고유주파수, 회전자의 재질, 회전속도등에 따라 발생되는 음파가 틀려지게 되는데, 일정한 주파수가 발생하도록 회전자와 진동판을 구성하고, 외부의 소음이나 진동에 영향이 없도록 하며, 노이즈 제거를 위한 별도의 회로를 사용함으로써 외부 소음이나 진동등은 제거하여 고의적인 외부의 조작에 의해 유량계가 적산을 하지 않도록 구성하는 것이 보다 바람직하다. 수도 미터는 습식인 경우가 많아 물이 스위치로 침투하게 되는데, 일반적인 회로에서는 물에 접점이 노출되면 이를 온으로 인정하여 수중접점의 온/오프를 감지할 수 없으나 본 실시예에서는 물의 저항값, 예를들어, 물의 온도가 20도일때 약 10 kΩ인 것을 이용하여 접점의 온/오프를 감지한다. 즉, 물의 저항값이 존재하는 경우는 오프로 인식하고 접점이 붙어 저항값이 0 Ω이 될 때, 이 경우를 온으로 인식한다.2B, the contact portion 214 is attached to the rotating portion 212, and the contact inducing portion 214 also rotates as the rotating portion 212 rotates. When the contact induction part 214 approaches the underwater contact switch 216 closely and moves away, the underwater contact switch 216 generates an electrical pulse signal. The diaphragm 204 is a sound wave generated according to the natural frequency of the diaphragm, the material of the rotor, the rotational speed, etc. is wrong, and constitutes the rotor and the diaphragm to generate a constant frequency, so as not to affect external noise or vibration By using a separate circuit for noise removal, it is more preferable to remove external noise or vibration and configure the flowmeter so as not to accumulate by deliberate external operation. Water meters are often wet, so water penetrates into the switch. In a general circuit, when a contact is exposed to water, the water meter recognizes it as on and cannot detect the on / off of the underwater contact. For example, when the temperature of the water is 20 degrees, it is about 10 k 오프 to sense the on / off of the contact. That is, when there is a resistance value of water, it is recognized as off, and when the resistance value is 0 kPa with a contact point, this case is recognized as on.

도 2c를 참조하면, 회전자(222)에 구멍(224)을 뚫어 회전자가 회전하다가 구멍부위가 광센서(226)를 통과할 때 광센서(226)로부터 출사된 빛이 구멍(224)을 투과한다. 광센서(226)는 투과된 광을 감지하고, 감지된 광은 전기적인 펄스 신호로 변환되어 출력된다. 펄스 신호를 카운트함으로써 유량을 적산한다. 이 구멍(224)의 수는 한 개 또는 복 수개일 수 있다. 구멍의 수가 많으면 감지할 수 있는 펄스의 신호가 많아져 분해능을 높일 수 있다. 광센서(226)는 광원과 센서로 이루어져 광원에서는 빛을 발사하고 센서는 발사된 빛을 감지한다. 즉, 회전부의 구멍이 없는 부분에서는 빛이 통과하지 못하고, 회전부가 회전함으로써 광센서(226)가 구멍(224)에 에 도달하면 빛이 통과됨으로써 펄스 신호가 발생되며, 발생된 펄스신호를 카운트함으로써 적산이 이루어진다. 상기와 같은 유량 측정 장치는 거꾸로 설치하더라도 발생되는 전기적인 펄스의 수는 변동이 없다. 따라서, 상기와 같은 유량 측정 장치는 설치의 방향에 무관하게 정확한 유량 측정이 가능하다.Referring to FIG. 2C, when the rotor rotates by rotating the hole 224 in the rotor 222, light emitted from the optical sensor 226 passes through the hole 224 when the hole passes through the optical sensor 226. do. The optical sensor 226 senses the transmitted light, and the detected light is converted into an electrical pulse signal and output. The flow rate is integrated by counting the pulse signals. The number of holes 224 can be one or plural. If the number of holes is large, the number of pulse signals that can be detected increases, thereby improving resolution. The light sensor 226 is composed of a light source and a sensor emits light from the light source and the sensor detects the emitted light. That is, when the light sensor 226 reaches the hole 224 due to the rotation of the rotating part, the light does not pass through the part without the hole of the rotating part, and the light is passed to generate the pulse signal, thereby counting the generated pulse signal. Integration is done. Even if the flow rate measuring device is installed upside down, the number of generated electric pulses does not change. Therefore, the above-described flow rate measuring device can accurately measure the flow rate regardless of the installation direction.

이와 같이 측정된 유량값(적산값)은 연산부(3)에서 연산하여 이를 지시부(4)를 통하여 보여주게 된다. 도 1에서의 전원부(112)는 예를들어 전지일 수 있다. 이 때, 전지의 소비를 막기위해 지시부(108)는 평소에는 오프되어 있다가 검침원이 예를들어 "확인" 버튼을 누를때만 지시하도록 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 연산부(3)는 평소에는 "슬립(sleep)" 상태로 있으면서 전지소비를 최소화하고, 펄스신호가 발생할 때만 연산한 후 다시 "슬립" 상태가 유지된다. 도 1에 도시한 유량 측정 장치는 모뎀 기능을 수행하는 통신부(110)를 구비하고 상기 통신부(110)가 수용가의 전화선에 병렬로 연결하면 전화선의 전원을 이용하여 작동하는 것도 가능하다. 즉, 통신부(110)를 구비하고 상기 통신부(110)를 수용가의 전화선에 병렬로 연결하면 별도의 전원이 필요하지 않다. 또한, 통신은 수도사업소에서 정해진 명령을 보낸 경우에만 수도미터는 이에 반응해 현재 가지고 있는 유량값, 즉, 적산값을 모뎀 기능을 이용해 원격지로 발송한다. 이 경우, 각각의 수도미터에는 고유 번호가 부여되고 그 고유 번호를 통신 명령에 포함시켜 보냄으로써 다수의 수도미터에서 전송된 유량값을 구분할 수 있도록 하는 것이 가능하다.The flow rate value (integrated value) measured as described above is calculated by the calculating unit 3 and is shown through the indicating unit 4. The power supply 112 in FIG. 1 may be, for example, a battery. At this time, in order to prevent the battery from being used, it is more preferable that the indicator 108 is normally turned off and then only indicates when the meter reader presses, for example, the "OK" button. In addition, the calculation unit 3 normally minimizes battery consumption while remaining in a "sleep" state, and operates only when a pulse signal is generated, and then maintains the "sleep" state again. The flow rate measuring apparatus shown in FIG. 1 includes a communication unit 110 that performs a modem function, and when the communication unit 110 is connected in parallel to a telephone line of a customer, the flow rate measuring apparatus may operate using a power source of a telephone line. That is, if the communication unit 110 is provided and the communication unit 110 is connected in parallel to the telephone line of the consumer, no separate power source is required. In addition, the communication only sends a current flow rate value, that is, an integrated value, to the remote site by using a modem function only when a communication command is issued from the water service station. In this case, each water meter is assigned a unique number, and it is possible to distinguish the flow rate values transmitted from a plurality of water meters by including the unique number in the communication command.

상기와 같은 유량 측정 장치는 가정, 회사, 식당, 빌딩, 목욕탕, 공장등과 같이 수도물(물) 또는 특정 유체를 소비하는 수요자의 물 소비량을 측정하는데 사용될 수 있고, 기계식으로 작동하게 되는 종래의 유량계 또는 수도계량기의 경우에는 검침자나 수용가의 고의성에 의한 숫자판 조작에 의한 적산량의 소비자 조작이 가능하고, 유량 측정 장치를 역으로 설치하여 적산이 거꾸로 진행되도록 함으로써 사용량을 속이는 행위등이 가능하다는 문제점을 해결하여 적산 방식을 전자화 및 디지털화함으로서 외부적인 조작이 불가능하다. 또한, 상기와 같은 유량 측정 장치는 통신부를 두어 원격으로 적산값을 확인할 수 있어 검침자가 수용가를 정기적으로 방문할 필요가 없으며, 통신 기능을 부여하는 경우에는 전화선의 신호에 포함되는 전원을 이용하여 작동함으로써 별도의 전원이 필요하지 않다. 또한, 수용가의 전화선을 사용하여 원격으로 유량검침을 함으로써 검침원이 직접 수용가를 방문하지 않아도 되는 장점이 있다.Such a flow measuring device may be used to measure the water consumption of a consumer who consumes tap water (water) or a specific fluid, such as a home, a company, a restaurant, a building, a bathroom, a factory, and the like, and a conventional flow meter which operates mechanically Alternatively, in the case of a water meter, it is possible to perform consumer operation of the integrated amount by manipulating the number plate by the intentional reading of the reader or the customer, and to deceive the amount of use by inverting the flow rate by installing the flow measuring device in reverse. Solving the solution electronically and digitalize the external operation is impossible. In addition, the flow rate measuring device as described above can be remotely confirmed the integrated value by the communication unit, so that the meter does not need to visit the customer regularly, and when using the communication function to operate by using the power included in the signal of the telephone line This eliminates the need for a separate power supply. In addition, there is an advantage that the meter reader does not have to visit the customer directly by remotely reading the flow rate using the customer's telephone line.

상술한 바와 같은 디지털 유량 측정 장치는 유체의 사용량을 전자적으로 적산함으로써 사용자의 조작이 불가능하고, 통신 기능을 사용하여 원격으로 사용량을 확인할 수 있다.As described above, the digital flow rate measuring device electronically accumulates the amount of fluid used, and thus cannot be operated by a user, and can remotely check the amount of use using a communication function.

Claims

In the device for measuring the amount of fluid used,

A rotating part rotating in response to the flow of the fluid according to the use of the fluid;

A sensor unit detecting a rotation of the rotating unit to generate a pulse signal; And

And an integration / operation unit for counting the generated pulse signal, integrating and calculating the amount of the fluid used, and outputting the integrated value data.

The method of claim 1,

Communication unit for transmitting the integrated value data of the flow measurement device having each unique number to the remote site using the telephone line of the customer using the telephone line of the customer using the power supply voltage through the telephone line as the operating voltage; Digital flow rate measuring apparatus comprising a.

The method of claim 1, wherein the sensor unit,

Digital flow measurement device comprising at least one of a vibration sensor, an optical sensor, or an underwater contact switch.