KR20080014446A - 전자식 수도미터 및 그 제어 방법 - Google Patents

전자식 수도미터 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이송되는 유체에 의하여 회전하는 임펠러와 임펠러의 회전에 대응하여 회전하는 자석을 이용하여 유량을 측정하는 전자식 수도 미터에 관한 것으로서 보다 상세하게는 두 개의 리드스위치를 센서로 형성하여 두 센서 출력 간에 위상차를 4단계로 형성하여 어떤 위치에서도 정회전과 역회전을 정확하게 검출할 수 있고, 임펠러와 함께 회전하는 중심 자석 주변에 보조자석을 대향 이격시켜 형성하여 센서의 자성화에 따른 부하를 줄여 미세한 유량의 흐름도 측정 가능하도록 이루어진 전자식 수도미터 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명은 유체의 흐름에 의하여 회전하는 임펠러와 임펠러 축에 결합하여 연동하는 센서구동용 자석과, 상기 센서 구동용 자석에 의하여 임펠러의 회전을 감지하는 상호 이격된 리드스위치를 센서로 구비하여 센서의 펄스로 유체 이동량을 검출 적산하고 표시하는 전자식 수도 미터에 있어, 상기 센서 구동용 자석으로부터 이격하여 반대 자극끼리 대향시켜 보조자석을 구성하고, 상기 센서 구동용 자석으로부터 이격하고, 각 리드스위치 출력 조합이 4단계의 인터럽트 신호로 생성하는 위상차를 갖도록 리드스위치를 상호 이격 형성하여 이루고, 상기 4단계의 인터럽트 신호를 분석하여 임펠러가 어떤 위치에서 회전방향이 바뀌더라도 정확하게 회전방향을 인식할 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
수도, 미터, 계량, 자석, 리드스위치, 센서.

Description

전자식 수도미터 및 그 제어 방법{Electronic water service meter and the control method}
도 1은 본 발명의 개요를 설명하는 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명이 적용된 수도 미터를 도시한 평면도.
도 3은 본 발명이 적용된 수도 미터를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명이 적용된 수도 미터를 도시한 분해 사시도.
도 5의 5a, 5b는 본 발명의 제어 방법을 도시한 플로우챠트.
도 6은 본 발명의 제어 방법을 설명하기 위한 타임챠트.
도 7은 본 발명의 보조 자석과 임펠러 자석과의 작용을 설명하기 위한 자계 상태를 도시한 개략도.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
S1, S2 : 리드스위치 N1, N2 : 보조자석
10: 센세 구동용 자석 100 : 제어장치
본 발명은 이송되는 유체에 의하여 회전하는 임펠러와 임펠러의 회전에 대응하여 회전하는 자석과, 자석의 자계에 의해 온, 오프를 반복하는 리드스위치를 센서로 구비하여 유량을 측정하여 누적 표시하는 전자식 수도 미터에 관한 것으로서 보다 상세하게는 두 개의 리드스위치를 센서로 형성하여 두 센서 출력 간에 위상차를 4단계로 형성하여 어떤 위치에서도 정회전과 역회전을 정확하게 검출할 수 있고, 임펠러와 함께 회전하는 중심 자석 주변에 보조자석을 대향 이격시켜 형성하여 센서의 자성화에 따른 부하를 줄여 미세한 유량의 흐름도 측정 가능하도록 이루어진 전자식 수도미터 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 유량계는 유체의 흐름을 측정하는 것으로 다양한 형태로 알려져 있다.
그중에서도 수도 미터로 사용되는 유량계의 경우에는 단순한 유체 흐름의 양을 측정하는 것에서 더 나아가 유량을 검출하여 누적 표시하고 검출된 유량에 대한 사용요금을 연산하여 표시하기도 한다.
수도 미터는 기계식 미터와 전자식 미터로 대별된다.
기계식 수도 미터는 임펠러의 회전에 따라 기어군을 통해 눈금 또는 숫자로써 누적치를 표시하도록 이루어지는데 일정 기간의 계량치를 알 수 없는 문제와 함께 계량의 정확도 및 원격 검침의 불가능하고, 장기간 사용하게 되면 기어가 마모되거나 이물질 등이 끼여 정확한 계량을 이룰 수 없는 등 많은 문제를 갖고 있어 점차 전자식 수도미터로 대체되고 있다.
전자식 수도 미터는 종전의 기계식 수도 미터에 비해 여러 장점을 갖는다.
먼저 검침의 신뢰도가 객관적으로 높다는 장점이 있고, 일정 기간별 사용량 산출 등 어려 형태의 사용 집계가 가능하다는 이점이 있어 기계식 수도 미터를 대체해 나가고 있다.
선 출원된 공지 기술로써 실용신안 등록 제364971호는 입 출구부를 갖는 본체 내에 유체 흐름에 따라 회전하는 임펠러의 날개 상에 영구자석을 설치하고 덮개판에는 한 쌍의 리드스위치를 배치하여 유량을 측정하도록 이루어 유체의 노폐물에 의한 회전 장애를 방지하고, 임펠러의 역류 현상에 의한 에러를 검출할 수 있도록 이루어진 것이다.
그러나 이러한 종래 기술에 따르면 일정 각도 이격 설치한 리드스위치의 2개의 펄스 신호 입력을 1회전으로 간주하여 임펠러의 회전수를 계측하고, 역회전시에는 2개의 시간차를 계산하여 소프트웨어(구성을 구체적으로 알 수 없음)상에서 연산하여 산출한다는 것인데 이러한 리드스위치 2개의 연속되는 펄스 신호로써 계측을 하는 경우 정상류와 역류를 정확하게 식별하기 어렵다는 문제가 있다.
즉, 2개의 펄스가 특정 패턴 내로 입력된다면 정상류인지 역류인지 구분할 수 없고 임펠러 날개에 탑재될 수 있도록 작은 크기의 자석을 형성하는 경우 임펠러가 빠르게 회전할 때 두 개의 리드스위치가 정확한 구동을 하기 어렵다는 문제가 있다.
따라서 정상류인지 역류인지의 구분이 특정 위치에서는 어렵고, 빠른 임펠러 회전에 대응하지 못하는 오동작의 문제가 있다.
또한 종래 실용신안 등록 제362743호에 따르면 전자식으로 계측된 측정값을 원격에 송신하는 전자식 수도 미터에 외부 자력에 의한 측정 방해를 차단하기 위한 고투자율의 금속 통체로 이루어진 자계 차폐차폐와 외부 자계 접근을 검출하여 관리자에게 전송하는 기술이 알려져 있다.
상기한 종래 기술들은 정상류와 역류를 정확하면서도 지속적으로 파악하기에 곤란한 문제를 공통적으로 갖고 있다.
결국, 상기 회전하는 임펠러와 반응하는 리드스위치를 이용하여 정상류와 역류를 검출하는 경우 3개 이상의 리드스위치를 형성하게 되면 검출이 한결 용이하다는 이점은 있으나 이는 좁은 공간에 많은 센서를 형성하여야 하는 문제가 있고 센서간의 간섭 발생과, 센서 간의 검출신호 시 간격이 너무 좁아 정확한 펄스 검출이 어렵다는 한계가 있다.
동시에 회전하는 자석과 센서를 결합한 전자식 수도 미터에 관한 종래 기술들에 의하면 복수의 센서를 형성하고 센서와 임펠러에 연동하는 자석의 작용으로 센서 출력을 얻어 정상류와 역류를 구분하여 통과 유량을 검출하도록 하고 있으나, 센서가 리드스위치이면서 임펠러 중심 회전축에 센서 구동용 자석을 형성하는 경우 두개의 리드스위치를 자석의 자계 범위내에 상호 이격하여 설치하려는 경우 공간적으로 협소하고, 두 리드스위치의 동시 동작 등에 의한 오동작 우려가 있고, 동시 동작을 배제하기 위해 자석으로부터 일정거리 이격하게되면 자계 범위를 넘어서서 동작 불량의 우려가 발생되며, 이때 자석의 자계를 강하게 하면 통상적으로 자석의 중량이 무거워져 임펠러 회전에 부작용을 제공하여 정확한 계량을 방해하는 모순이 발생된다.
따라서 종래 기술 중 일부는 상호 이격 설치하여야 만 하는 리드스위치 센서와 임펠러에 연동하는 자석을 상호 동일축선상에서 교차하도록 임펠러 날개에 자석을 부착하는 제안을 하고 있기도 하나 이는 고속으로 임펠러가 회전하는 경우 동작 불량의 문제와 함께 정상류와 역류를 두개의 센서와 일순간 적으로 교차하는 자석으로는 센서 출력 위상차에 따른 최소 4단계의 상태를 실현할 수 없어 정상류와 역류 구분이 어렵다는 문제가 있다.
결국 4 단계의 위상차 신호를 획득하고자 한다면 두 센서가 모두 온 된 상태, 어는 한쪽이 온 된 상태 2가지 경우 및 두 센서 모두 오프 된 상태의 4단계가 필요하지만 센서와 일순간 적으로 교차하므로 두 센서가 모두 온 된 상태는 획득이 불가능 하다는 것을 알 수 있다.
이하, 서술될 본 발명은 임펠러 중심축에 센서 구동용 자석을 형성하면서도 센서인 리드스위치가 임펠러 중심축으로부터 일정 거리 각도 이격된 상태에서도 4 단계의 상태를 정확하게 구현하여 위상차를 갖는 센서 출력이 발생하도록 이루고, 이에 정상류와 역류를 구분하여 소프트웨어적인 처리가 정확하고 용이하며, 자계 전달 범위 내에 존재케 하여 오동작 및 동작 불능을 해소하도록 이루어지는 기술 사상을 개시한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 여러 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 안출된 것으로서 다음과 같은 목적을 갖는다.
본 발명은 정상류와 역류를 구분하여 검출하도록 이루어진 전자식 수도미터 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 두 개의 리드스위치를 상호 간 이격시키고 임펠러 중심축 자석으로부터 일정 거리와 각도로 이격하여 4 단계 위치의 인터럽트 신호로 식별하도록 위상차이를 갖게 형성하여 정상류와 역류를 어떤 위치에서도 정확하게 검출하여 감지하고 역류량 또한 정확하게 측정할 수 있도록 이루어진 전자식 수도미터 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 두 개로 이루어지는 최소수의 센서를 사용하여 빠른 유속에서도 유량을 정확하게 검출하면서 센서 간의 간섭을 배제한 전자식 수도미터 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 임펠러 축에 마련된 리드스위치 센서 구동용 자석과 이격하여 대향 설치하는 보조자석을 형성하여 임펠러 자석의 영향력을 크게 하는 동시에 자력과 센서의 자성으로 인해 발생되는 부하를 줄이고 미세한 유량에도 임펠러를 동작 시키는 보조 자석을 형성한 전자식 수도미터 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 구현하기 위하여 이루어지는 본 발명은 유체의 흐름에 의하여 회전하는 임펠러와 임펠러 축에 결합하여 연동하는 센서구동용 자석과, 상기 센서 구동용 자석에 의하여 임펠러의 회전을 감지하는 상호 이격된 리드스위치를 센서로 구비하여 센서의 펄스로 유체 이동량을 검출 적산하고 표시하는 전자식 수도 미터에 있어, 상기 센서 구동용 자석으로부터 이격하여 반대 자극끼리 대향시켜 보조자석을 구성하고, 상기 센서 구동용 자석으로부터 이격하고, 각 리드스위치 출력 조합이 4단계의 인터럽트 신호로 생성하는 위상차를 갖도록 리드스위치를 상호 이격 형성하여 이루고, 상기 4단계의 인터럽트 신호를 분석하여 임펠러가 어떤 위치에서 회전방향이 바뀌더라도 정확하게 회전방향을 인식할 수 있도록 이루어지는 것에 의한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술 구성을 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 개요를 설명하는 개략적인 구성도로써 유체의 흐름에 의하여 회전하는 임펠러와 임펠러 축에 결합하여 연동하는 센서구동용 자석과, 상기 센서 구동용 자석에 의하여 임펠러의 회전을 감지하는 상호 이격된 리드스위치를 센서로 구비하여 센서의 펄스로 유체 이동량을 검출 적산하고 표시하는 제어장치를 갖는 전자식 수도 미터에 있어서, 상기 임펠러 축에 결합한 센서 구동용 자석(10)으로부터 이격하여 일 축선상에 대향시켜 보조자석(N1, N2)을 형성하고, 상기 보조자석(N1, N2)의 연장축을 동일 평면상으로 직교하는 수평축선상에 자석(10)의 중심축으로부터 상하 45도 방향으로 리드스위치(S1, S2)를 이격 설치하여 이루고, 상기 임펠러 회전으로 자석(10)이 구동하여 순차적으로 온, 오프되는 리드스위치(S1, S2)의 출력을 제어장치(100)의 마이컴(MCU)에 입력 연결하여 이루어진다.
상기 자석(10)과 보조자석(N1, N2) 및 리드스위치(S1, S2)의 구체적인 구성은 도 2 내지 도 4 도시와 같이 이루어진다.
입수와 출수구를 갖는 통상의 수도 미터 외갑(11), 외갑 내에 삽입되고 임펠러를 지지하는 임펠러 하우징(12), 유량 흐름으로 회전하는 임펠러(13), 임펠러 축 상단에 센서 구동용 자석(10)을 결합하고, 임펠러를 커버(14)로 닿아 주물재의 커버(15)로써 밀폐 결합한다.
상기 커버(15) 상부에는 탑재 가능하고 PCB를 수용하는 하부 PCB 하우징(16)과, 하우징 상부에 상기 자석(10)과 관련하여 인력과 척력을 발생하는 보조자석(N1, N2)을 결합하고, 상술한 바와 같이 이격하여 리드스위치(S1, S2)를 센서로써 결합하여 이루며, 제어장치(100)를 형성한 PCB(18)를 탑재 고정하여 상부캡(19)로써 상기 수도미터 외갑(11)에 결합하여 이루어진다.
여기서 17은 외부 자계 차폐를 이루는 금속부재를 도시한다.
제어장치(100)는 원칩 마이크로 프로세서인 MCU로써 리드스위치(S1, S2)의 입력은 받아들여 내장된 제어프로그램의 제어 방법에 따라 연산하고 LCD모듈로써 수도 미터 외부에 측정치를 표시하도록 이루고, 검출 연산된 계량 데이터를 전송하는 RF전송기 또는 RS-485를 구비하여 이루어진다.
상기 보조자석(N1, N2)는 상호 대향상태에서 볼 때 서로 다른 극성끼리 마주보는 상태로 결합하여 이루어진다.
상기와 같이 이루어진 본 발명의 제어 방법을 살펴본다.
상기 MCU에 내장된 제어 방법의 순서에 따라 초기화되고 센서 입력 포트를 읽는 단계(S101)와, 센서 입력 포트 상태의 현 상태를 저장하는 단계(S102), 입력 포트 상태가 변경되면 이를 저장된 포트 상태로부터 인터럽트를 걸어 연산을 변경하기 위하여 인터럽트 발생을 검출하는 단계(S103), 상기 S102단계에서 저장된 포트 상태가 "0", "1", "2", "3" 상태를 읽어들이는 저장포트 상태 독취단계(S104), 리드스위치인 센서의 입력이 변경된 상태로 인식되면 이를 검출하여 정, 역류 판단을 이루는 변경된 입력상태 검출단계(S105a ~ S105d), 정상류 상태로 판단되면 정상류 또는 역류로 판단되면 해당 카운터를 증가시키는 단계(S106, S107), 상기 카운터 값으로 정상류 또는 역류를 계산하고 저장하는 카운터값 저장단계(S108, S109), 프리셋팅 가능한 시간으로서 일정시간 연속적 흐름을 감지하는 단계(S110, S111), 흐름이 감지되면 정상류 연산단계에서는 옥내 누수로 판단 경보하고 외부 전송 통보하는 단계(S112)와, 역류 연산단계에서는 옥외 누수로 판단 경보하고 외부 전송 통보하는 단계(S113), 일정시간 흐름이 감지되지 않으면 계산된 유량 및 각종 정보를 LCD에 출력 표시하는 단계(S114)와, 데이터 전송 이벤트의 실행 여부를 판단하는 단계(S115)에서 RS-485 또는 RF 전송기를 통해 외부로 계량 테이터를 전송하는 데이터 전송단계(S116)로써 순환 제어하도록 이루어진다.
상기 정상류와 역류 검출에 따라 누수로서 판단하는 과정에서 일정시간이라 함은 사용자 또는 점검자에 의하여 프리세팅 가능한 시간으로써 정상류에서는 자신의 최대 연속 사용시간을 입력하면 그 입력된 최대사용시간을 초과하여 지속적으로 유량 통과가 검출될 때 이를 옥내 누수 신호로써 경보하도록 하며, 옥외 누수는 수분 단위로 설정하여 이루어질 수 있다.
한편, 상기 설명에서 저장된 포트 상태가 "0"상태 일 때 포트 입력상태가 "1" 상태이면 역류로 판단하고, 포트 입력상태가 "2" 상태이면 정상류로 판단하며, 저장된 포트 상태가 "1"상태 일 때 포트 입력상태가 "3" 상태이면 역류로 판단하고, 포트 입력상태가 "0" 상태이면 정상류로 판단하며, 저장된 포트 상태가 "2"상태 일 때 포트 입력상태가 "0" 상태이면 역류로 판단하고, 포트 입력상태가 "3" 상태이면 정상류로 판단하며, 저장된 포트 상태가 "3"상태 일 때 포트 입력상태가 "2" 상태이면 역류로 판단하고, 포트 입력상태가 "1" 상태이면 정상류로 판단하도록 이루어진다.
이를 정리하면 하기 표1과 같다.
Figure 112006057593830-PAT00001
상기 포트의 상태는 4단계로 형성되는바 이는 도 6에 도시한 바와 같이 이루어진다.
즉, 두 개의 센서인 리드스위치(S1, S2)가 자력에 의하여 온 타임과 오프 타임을 반복하게 되는데 이때 두 센서 출력을 읽어들이는 MCU 포트는 S1, S2가 모두 온 타임에서는 "3"의 상태로 인식하고, S1은 온, S2는 오프 타임에서는 "2"의 상태로 인식하며, S1, S2 모두 오프 타임에서는 "0"의 상태로, S1은 오프 S2는 온 타임에서는 "1"의 상태로 인식하게 된다.
상기 두 센서 출력이 일정한 위상각을 갖으면서 두개의 출력 구형파가 모두 온 또는 오프 상태로 중첩되거나 서로 상반되게 출력되며 경우의 수는 결과적으로 리드스위치가 상호 이격되어 있으면서도 4단계의 위상차를 갖도록 이루어져 있기 때문에 가능함을 알 수 있다.
여기서 정상류 또는 역류 방향을 MCU 입력 포트를 통해 검출하고 연속적으로 입력되는 센서 신호가 "3, 1, 0, 2" 상태로 반복 입력되면 정상류로 카운터하고, 센서 신호가 "3, 2, 0, 1" 상태로 반복 입력되면 역류로 카운트하게 된다.
또한, 센서인 리드스위치(S1, S2)와 자석(10)이 일정 거리 이격되어 있음에 의하여 센서 상호간 및 자석과 두 센서간의 오동작은 방지되는 동시에 리드스위치가 온 타임으로 전환될 때에는 본 발명의 보조자석(N1, N2)의 자계와 자석(10)의 자계가 자력선의 합과 차에 의해 증폭되거나 감쇄됨에 의하여 작동이 이루어진다(도7 참조).
즉, 자석(10)의 자극과 보조자석(N1)의 자극이 동일 자극 상태가 될 때에는 자석의 척력이 자력선을 외부로 밀어내는 작용을 이룸으로 해당 위치의 리드스위치에 온 구동을 유발하고, 반대로 서로 다른 자극 상태가 될 때에는 자력선이 대향하고 있는 자극간에 집중되어 외부로의 자력이 감쇄됨으로 해당 위치의 리드스위치가 오프 상태를 유지하게 된다.
따라서 임펠러 축 중심에 자석(10)을 마련하고, 리드스위치는 그 중심축으로부터 일정거리 이격 설치하더라도 자력의 전달이 확실하게 이루어지므로 리드스위치간의 간격을 안정적으로 넓게 형성할 수 있게 된다.
이상에서 상세하게 살펴본 바와 같은 본 발명은 임펠러가 어느 위치에서 정지하고 재회전하는 것과 전혀 무관하게 정상류와 역류를 구분하여 검출이 가능하고, 두 개의 리드스위치를 상호 간 이격시키고 임펠러 중심축 자석으로부터 일정 거리와 각도로 이격하여 4 단계 위치의 인터럽트 신호로 식별하도록 위상차이를 갖게 형성하여 정상류와 역류를 어떤 위치에서도 정확하게 검출하여 감지하고 역류량 또한 정확하게 측정할 수 있으며, 두 개로 이루어지는 최소수의 센서를 사용하여 빠른 유속에서도 유량을 정확하게 검출하면서 센서 간의 간섭을 배제하는 효과가 있고, 임펠러 축에 마련된 리드스위치 센서 구동용 자석과 이격하여 대향 설치하는 보조자석을 형성하여 임펠러 자석의 영향력을 크게 하는 동시에 자력과 센서의 자성으로 인해 발생되는 부하를 줄이고 미세한 유량에도 임펠러를 동작시키는 효과를 갖는 매우 우수한 발명인 것이다.

Claims (6)

  1. 유체의 흐름에 의하여 회전하는 임펠러와 임펠러 축에 결합하여 연동하는 센서구동용 자석과, 상기 센서 구동용 자석에 의하여 임펠러의 회전을 감지하는 상호 이격된 리드스위치를 센서로 구비하여 센서의 펄스로 유체 이동량을 검출 적산하고 표시하는 제어장치를 갖는 전자식 수도 미터에 있어서,
    상기 임펠러 축에 결합한 센서 구동용 자석(10)으로부터 이격하여 일 축선상에 대향시켜 보조자석(N1, N2)을 형성하고,
    상기 보조자석(N1, N2)의 연장축을 동일 평면상으로 직교하는 수평축선상에 자석(10)의 중심축으로부터 상하 45도 방향으로 리드스위치(S1, S2)를 이격 설치하여 이루고, 상기 임펠러 회전으로 자석(10)이 구동하여 순차적으로 온, 오프되는 리드스위치(S1, S2)의 출력을 제어장치(100)의 마이컴(MCU)에 입력 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자식 수도미터.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 수도 미터는 입수와 출수구를 갖는 통상의 수도 미터 외갑(11), 외갑 내에 삽입되고 임펠러를 지지하는 임펠러 하우징(12), 유량 흐름으로 회전하는 임펠러(13), 임펠러 축 상단에 센서 구동용 자석(10)을 결합하고, 임펠러를 커버(14)로 닿아 주물재의 커버(15)로써 밀폐 결합하고,
    상기 커버(15) 상부에는 탑재 가능하고 PCB를 수용하는 하부 PCB 하우징(16) 과, 하우징 상부에 상기 자석(10)과 관련하여 인력과 척력을 발생하는 보조자석(N1, N2)을 결합하고, 자석(10)에서 이격시켜 리드스위치(S1, S2)를 센서로써 결합하여 이루며, 제어장치(100)를 형성한 PCB(18)를 탑재 고정하여 상부캡(19)로써 상기 수도미터 외갑(11)에 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자식 수도미터,
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 보조자석(N1, N2)은 상호 대향상태에서 볼 때 서로 다른 극성끼리 마주보는 상태로 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자식 수도 미터.
  4. 수도 미터의 유량을 검출하여 그 검출량을 정상류와 역류로 구분하고 적산 카운터를 이루며 외부에 표시 및 전송하는 전자식 수도 미터의 제어 방법에 있어서,
    초기화되고 센서 입력 포트를 읽는 단계(S101)와,
    센서 입력 포트 상태의 현 상태를 저장하는 단계(S102),
    입력 포트 상태가 변경되면 이를 저장된 포트 상태로부터 인터럽트를 걸어 연산을 변경하기 위하여 인터럽트 발생을 검출하는 단계(S103),
    상기 S102단계에서 저장된 포트 상태가 "0", "1", "2", "3" 상태를 읽어들이 는 저장포트 상태 독취단계(S104),
    리드스위치인 센서의 입력이 변경된 상태로 인식되면 이를 검출하여 정, 역류 판단을 이루는 변경된 입력상태 검출단계(S105a ~ S105d),
    정상류 상태로 판단되면 정상류 또는 역류로 판단되면 해당 카운터를 증가시키는 단계(S106, S107),
    상기 카운터 값으로 정상류 또는 역류를 계산하고 저장하는 카운터값 저장단계(S108, S109)로써 검출 유량을 적산 카운터하는 전자식 수도 미터의 제어 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 정상류 또는 역류량을 계산하고 저장하는 저장단계 후에 프리셋팅 가능한 시간으로서 일정시간 연속적 흐름을 감지하는 단계(S110, S111),
    흐름이 감지되면 정상류 연산단계에서는 옥내 누수로 판단 경보하고 외부 전송 통보하는 단계(S112)와,
    역류 연산단계에서는 옥외 누수로 판단 경보하고 외부 전송 통보하는 단계(S113),
    일정시간 흐름이 감지되지 않으면 계산된 유량 및 각종 정보를 LCD에 출력 표시하는 단계(S114)와,
    데이터 전송 이벤트의 실행 여부를 판단하는 단계(S115)에서 RS-485 또는 RF 전송기를 통해 외부로 계량 테이터를 전송하는 데이터 전송단계(S116)를 더 포함하 여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자식 수도 미터의 제어 방법.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 센서 입력 포트 상태의 현 상태를 저장하는 단계(S102)는 두 개의 리드스위치로 이루어진 센서의 출력 상태의 조합에 의한 4단계 상태로써 센서 출력이 위상차를 갖도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자식 수도 미터의 제어 방법.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101006265B1 (ko) * 2008-08-20 2011-01-06 창원대학교 산학협력단 스크류 스핀들 유량계
RU2533751C1 (ru) * 2013-12-10 2014-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Метеоприбор" Способ и устройство измерения скорости водного потока
EP3109602A1 (en) * 2015-06-25 2016-12-28 Honeywell Technologies Sarl Fluid flow measuring device and armature comprising a fluid flow measuring device
CN107478291A (zh) * 2016-06-07 2017-12-15 意法半导体(鲁塞)公司 用于确定旋转元件的移动、特别用于读取水表和/或气表的器件
WO2021029600A1 (ko) * 2019-08-09 2021-02-18 엘지이노텍 주식회사 검침기 및 검침기의 제어 방법
CN112414494A (zh) * 2019-08-22 2021-02-26 新天科技股份有限公司 一种智能水表正、反转计量方法
CN112577555A (zh) * 2019-09-29 2021-03-30 新天科技股份有限公司 无磁采样、正反向计量的智能水表
KR20240054621A (ko) 2022-10-19 2024-04-26 씨엔테크전자 주식회사 통신 내역을 저장하는 수도미터기

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6488120A (en) * 1987-09-30 1989-04-03 Toshiba Corp Flow rate measuring instrument
JP2579834B2 (ja) * 1990-10-22 1997-02-12 日東精工株式会社 流量計の異常判別方法
KR20020037952A (ko) * 2000-11-16 2002-05-23 성강산업 주식회사 전자식 유량계
US6611769B2 (en) 2001-04-13 2003-08-26 Badger Meter, Inc. Meter register with programming and data port and meter input resolution factor
KR100520818B1 (ko) 2003-11-20 2005-10-11 이엠티 주식회사 전자식 가스미터

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101006265B1 (ko) * 2008-08-20 2011-01-06 창원대학교 산학협력단 스크류 스핀들 유량계
RU2533751C1 (ru) * 2013-12-10 2014-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Метеоприбор" Способ и устройство измерения скорости водного потока
EP3109602A1 (en) * 2015-06-25 2016-12-28 Honeywell Technologies Sarl Fluid flow measuring device and armature comprising a fluid flow measuring device
CN107478291A (zh) * 2016-06-07 2017-12-15 意法半导体(鲁塞)公司 用于确定旋转元件的移动、特别用于读取水表和/或气表的器件
CN107478291B (zh) * 2016-06-07 2020-01-21 意法半导体(鲁塞)公司 用于确定旋转元件的移动、特别用于读取水表和/或气表的器件
WO2021029600A1 (ko) * 2019-08-09 2021-02-18 엘지이노텍 주식회사 검침기 및 검침기의 제어 방법
CN112414494A (zh) * 2019-08-22 2021-02-26 新天科技股份有限公司 一种智能水表正、反转计量方法
CN112577555A (zh) * 2019-09-29 2021-03-30 新天科技股份有限公司 无磁采样、正反向计量的智能水表
CN112577555B (zh) * 2019-09-29 2024-02-20 新天科技股份有限公司 无磁采样、正反向计量的智能水表
KR20240054621A (ko) 2022-10-19 2024-04-26 씨엔테크전자 주식회사 통신 내역을 저장하는 수도미터기

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