KR20070080661A

KR20070080661A - 전자식 수도미터 역회전 감지장치

Info

Publication number: KR20070080661A
Application number: KR1020060011984A
Authority: KR
Inventors: 정병원
Original assignee: 주식회사 이에스텍
Priority date: 2006-02-08
Filing date: 2006-02-08
Publication date: 2007-08-13

Abstract

본 발명은 소정의 관로상에 흐르는 유량을 감지하기 위한 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 흐름에 역방향으로 흐르는 유체(물)의 양을 감지하기 위한 유량 감지장치에 관한 것이다.

소정의 관로상에서 유체가 공급되는 출구측의 다양한 조건변화에 따라 관로내의 유체가 역으로 흐르게 되는 경우가 발생하는 데, 이러한 경우 관로를 거쳐 해당 출구측으로 공급되는 유량의 정확한 검출이 이루어질 수 없었다.

본 발명은 자성체의 회전에 따른 자기장의 양방향에 각각에 대하여 검출 가능한 자기센서를 구성하여, 자성체의 회전에 대하여 정회전과 역회전 검출이 가능하도록 함으로써, 2개의 자기센서의 자기장 감지파형에 따라 정회전, 역회전을 판단하여 정확한 유량의 검출이 가능하도록 한다.

유량감지, 자기센서

Description

전자식 수도미터 역회전 감지장치{SENSOR FOR INVERSE ROTATION OF THE ELECTRONIC WATER MATER}

도 1은 종래 리드 스위치(read s/w)를 이용한 유량감지센서의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는 본 발명 유량 감지장치의 구성을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 있어서, 자기센서의 설치위치를 상세히 설명하기 위한 도면.

도 4 및 도 5는 본 발명에 있어서, 자성체의 회전에 따라 두 개의 자기센서를 통해 검출된 파형의 일 예를 나타낸 파형도로서, 도 4는 정회전일 경우, 도 5는 역회전일 경우를 나타낸다.

수도계량, 보일러 등과 같이 유체의 흐름이 존재하는 소정의 관내에 유량을 감지하기 위하여 유량 감지센서가 설치된다.

정확한 사용량을 측정하기 위한 수도 계량기 또는 유량에 따라 해당 장치의 동작을 제어하기 위하여 정확한 유량의 검출은 매우 중요한 센서이라 할 수 있다.

예를 들어, 보일러의 경우 유량(물)에 따라 가열온도를 제어하기 위한 가스의 공급 등의 다양한 동작제어가 이루어지게 되므로, 유량의 정확한 검출은 장치의 신뢰성과 직결된다.

또한 수도계량에 있어서도 정확한 물의 흐름에 따라 유량을 검출하는 것이 곧 계량값이 되므로 유량의 검출은 매우 중요한 바, 종래의 센서에서는 물의 흐름에 대해 역으로 흐르는 물의 양은 고려하지 않아 정확한 유량을 검출할 수 없었다.

도 1은 종래 리드 스위치(read s/w)를 이용한 유량감지센서의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1에서와 같이, 물의 흐름에 따라 회전하는 자성체(1)를 구성하고, 자성체(1)의 회전에 작용하여 온/오프되는 리드 스위치(2)를 구성한다.

리드 스위치(2)는 자력에 의해 온/오프 되는 구성을 갖으며, 자성체(1)는 물의 흐름에 따라 회전하는 구조를 갖는다.

따라서 자성체(1)가 물의 흐름에 따라 회전하면서 리드 스위치(2)에 작용하는 자력이 변화되고, 이에 따라 리드 스위치(2)가 온/오프 반복 동작되면서 유량을 검출할 수 있도록 한다.

그러나 이와 같은 구성에 따르면 현재 흐름에 대한 반대방향으로 물이 역방향으로 흐르게 될 경우 자성체(1) 또한 역회전하게 되는 바,

이를 단순히 리드 스위치(2)에서 1회전으로 카운트 될 뿐 이어서, 실제로 물은 해당 방향으로 흘러가지 않았음에도 공급된 것으로 판단할 수 밖에 없다.

본 발명은 이와 같은 점을 고려하여 자성체의 회전에 따른 자기장의 양방향에 각각에 대하여 검출 가능한 자기센서를 구성하여, 자성체의 회전에 대하여 정회전과 역회전 검출이 가능하도록 하므로써, 2개의 자기센서의 자기장 감지파형에 따라 정회전, 역회전을 판단하여 정확한 유량의 검출이 가능하도록 한 것이다.

본 발명은 소정의 관로상에 흐르는 유체의 흐름을 감지하기 위한 감지장치에 있어서,

유체의 흐름에 따라 회전하는 자성체와, 자성체의 회전에 따른 자기장의 변화를 검출하여 그 카운트수를 통해 유량을 판별할 수 있도록, 소정의 위상차를 갖는 두 개의 자기센서를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 위상차는 양자의 위상 변화의 측정을 용이하게 하도록 45 도 또는 135 도이며, 바람직하게는 자기센서의 설치를 용이하게 하기 위해서 135 도이다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명을 첨부된 도면 도 2 및 도 3에 도시된 실시 예를 참조하여 그 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

유체가 흐르는 관로상에 설치되며 유체의 흐름에 따라 회전하는 자성체(10)와, 자성체(10)의 회전수를 카운트하여 유량을 검출하기 위하여 자성체(10)의 회전을 감지하기 위한 자기센서부(20)를 포함하여 구성되며,

상기 자기센서부(20)는 작용하는 자기장의 방향에 따라 자성체(10)의 검출파형을 비교하여 정,역회전을 정확히 판단할 수 있도록 하기 위하여 소정의 위상차(135°)를 갖는 두 개의 자기센서(20A,20B)로 구성된다.

본 발명은,

극성(N,S)을 갖는 자성체(10)의 회전을 감지하기 위하여 자기센서부(20)를 구성한다.

자기센서부(20)는 두 개의 자기센서(20A,20B)로 구성되며, 두 개의 자기센서(20A,20B)는 135°위상차를 갖도록 구성된다.

상기 위상차는 도 3에 도시된 바와 같은 위치에서 135°도 설정한 것이며, 기준위치를 달리할 경우 달라질 수 있다.

따라서 자성체(10)의 회전을 자성체(10)의 회전에 따른 자기장의 변화를 자기센서(20A,20B)를 통해 검출하도록 하며, 자성체(10)의 회전방향(정회전, 역회전)을 검출하여 유체의 흐름방향에 따른 자성체(10)의 회전수를 정확히 카운트할 수 있도록 한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작과정을 살펴보면 다음과 같다.

관로상에 설치된 자성체(10)는 유체의 흐름에 따라 회전한다.

따라서 자성체(10)의 회전에 따른 자기장의 변화를 자기센서부(20)에서 검출하여 자성체(10)의 회전수를 카운트하게 된다.

이와 같은 자성체(10)의 회전수에 따라 유량을 검출하게 되는 바,

두 개의 자기센서(20A,20B)를 통해 검출된 값으로 자성체(10)의 회전방향을 판별하도록 하여 유체의 흐름 방향으로 회전하는 자성체(10)의 회전수를 카운트하게 된다.

즉, 정회전일 경우에는 그대로 누적시키게 되며, 역회전일 경우에는 마이너스 카운트하여 유량에서 감소시키게 된다.

도 4 및 도 5는 자성체(10)의 회전에 따라 두 개의 자기센서(20A,20B)를 통해 검출된 파형의 일 예를 나타내는 것으로, 도 4는 정회전, 도 5는 역회전일 경우이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 정회전일 경우 N극이 (20A)에 근접하는 P1의 위치와 S극이 (20A)에 근접하는 P2의 위치에서 파형특성이 달라지는바 이를 다음의 도표에서와 같이 나타난다.

[표1]

	정회전		역회전
	P1	P2	P1	P2
자기센서(20A)	high	low	high	low
자기센서(20B)	하강	상승	상승	하강

표1에서 보는 바와 같이, 두 정점(P1,P2)상태에서 자기센서(20A,20B)의 파형특성이 달리 나타나므로, 정회전상태에서의 특성에서 그 반대로 나타나게 될 경우 역회전으로 판단하게 되는 것이다.

예를 들어, P1 위치에서 자기센서(20A)가 하이일때, 자기센서(20B)의 값이 하강상태였는데, 자기센서(20B)의 값이 상승으로 나타나게 될 경우 역회전으로 판단하여 상기에서 설명한 바와 같은 카운트 동작을 수행하게 되는 것이다.

따라서 두 개의 자기센서(20A,20B)에 의해 자성체(10)의 회전에 따른 검출값을 이용하여 정회전, 역회전을 판별할 수 있도록 하고, 그 판별결과에 따라 그 회전수를 가감 카운트하여 유체의 흐름에 따른 정확한 유량을 감지할 수 있도록 한다.

이와 같은 본 발명에 따르면 관로상의 유체가 흐르는 방향에 대한 역회전으로 흐르는 유체의 양도 고려하여 유량을 검출할 수 있게 됨으로써, 신뢰성 있는 유량검출이 필요한 수도계량기 등에 적용할 수 있다.

Claims

유체가 흐르는 관로상에 설치되며 유체의 흐름에 따라 회전하는 자성체와, 자성체의 회전수를 카운트하여 유량을 검출하기 위하여 자성체의 회전을 감지하기 위한 자기센서부를 포함하는 유량감지장치에 있어서,

상기 자기센서부는 작용하는 자기장 파형변화를 비교하여 자성체의 정,역회전을 판별하고, 판별된 회전방향에 따라 자성체의 회전수를 카운트하기 위한 소정의 위상차를 갖는 두 개의 자기센서를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 유량 감지장치.
제 1항에 있어서, 상기 두 개의 자기센서의 위상차는 135°또는 45°인 것을 특징으로 하는 유량 감지장치.