KR20090093328A - Measuring instrument - Google Patents

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KR20090093328A
KR20090093328A KR1020080018790A KR20080018790A KR20090093328A KR 20090093328 A KR20090093328 A KR 20090093328A KR 1020080018790 A KR1020080018790 A KR 1020080018790A KR 20080018790 A KR20080018790 A KR 20080018790A KR 20090093328 A KR20090093328 A KR 20090093328A
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정진팔
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(주)바르윈
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Abstract

A meter using a rotation sensor utilizing the property of an LC resonance circuit is provided to prevent the metric performance from lowering even if it uses the long time. A meter comprises a body(20), a rotational plate(37), a first and second rotation sensor(43), a power source, a controller, a display part. The rotational plate is pivotally installed inside the body. The rotational plate is connected to the rotator. The rotational plate comprises a conductor part and a nonconductor part. The rotating sensor includes an inductor(44) and a capacitor(45). The rotating sensor detects the rotation of a rotor by damping the voltage waveform generated in the conductor part when contacting the inductor with the conductor part. The inductor is installed inside the body in order to face with the one side of the rotational plate. The capacitor is connected to the inductor and an LC resonance circuit. The controller receives a sensing signal from the rotation sensor to output the rotation number of the rotor.

Description

계량기{MEASURING INSTRUMENT}Meter {MEASURING INSTRUMENT}

본 발명은 계량기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전판의 회전을 감지할 수 있는 회전감지센서를 이용하여 상수, 가스, 전기 등에 대한 계량을 정확하고 안정적으로 수행할 수 있도록 개선된 계량기에 관한 것이다.The present invention relates to a meter, and more particularly, to an improved meter to accurately and stably measure water, gas, electricity, and the like by using a rotation sensor that can detect rotation of a rotating plate.

가정용, 산업용으로 사용되는 상수, 가스, 전기 등을 공급하기 위한 공급라인 상에는 사용된 양을 검침하기 위한 계량기가 설치된다. 계량기는 주로 사용된 양이 누적되거나 합산되어 그 양이 가시적으로 표시되는 적산형 계량기 형태를 취한다. 이러한 계량기는 상수, 가스, 전기 등이 공급됨에 따라 회전하는 회전체의 회전수를 검출하고, 이 회전수에 따라 공급량을 산출하는 것이 일반적이다.On the supply line for supplying water, gas, electricity, etc. used for domestic and industrial purposes, a meter for measuring the amount used is installed. The meter usually takes the form of an integrated meter in which the amounts used are accumulated or summed and the amount is visually displayed. Such a meter generally detects the number of revolutions of the rotating body that is rotated as a constant, gas, electricity, etc. is supplied, and calculates the supply amount according to the revolutions.

회전체의 회전수로 사용량을 산출하는 계량기는 크게 기계식 계량기와 전자식 계량기로 구분될 수 있다. 기계식 계량기는 회전체와 연동하는 기어열과, 기어열과 연동하는 숫자다이얼 또는 지침을 포함하는 카운터세트를 구비한다. 반면, 전자식 계량기는 회전체의 회전을 감지할 수 있는 센서를 갖는다.The meter that calculates the amount of use by the number of revolutions of the rotating body can be largely divided into a mechanical meter and an electronic meter. The mechanical meter has a gear set that cooperates with the rotating body and a counter set that includes a numeric dial or instructions that cooperate with the gear train. On the other hand, the electronic meter has a sensor that can detect the rotation of the rotating body.

현재, 계량기의 검침을 검침원이 직접 확인하지 않고 원격지에서 사용량 정보를 수집할 수 있는 AMR(Automatic Meter Reading) 시스템이 보편화되면서, 기계식 계량기보다는 전자식 계량기가 선호되고 있다.Nowadays, AMR (Automatic Meter Reading) system that can collect usage information from a remote site without checking the meter reading by the meter reader directly, the electronic meter is preferred to the mechanical meter.

전자식 계량기에 이용되는 센서로는 자석을 이용하는 자기센서와, 광센서가 잘 알려져 있다. 자기센서는 회전체에 부착된 자석의 자기장 변화를 이용하여 회전체의 회전수를 검출하는 것이고, 광센서는 회전체에 조사된 빛의 광량 변화를 이용하여 회전체의 회전수를 검출하는 것이다.As a sensor used in an electronic meter, a magnetic sensor using a magnet and an optical sensor are well known. The magnetic sensor detects the rotational speed of the rotating body by using the change of the magnetic field of the magnet attached to the rotating body, and the optical sensor detects the rotational speed of the rotating body by using the change in the amount of light emitted to the rotating body.

그런데, 자기센서는 외부 자기장의 영향을 받고, 자석에 철분이 부착되기 쉬워 회전체의 회전이 외부 요인에 의해 영향을 받기 쉬운 문제점이 있다. 그리고, 광센서는 고전류가 소모되고, 회전체에 대한 설계가 복잡한 문제점이 있다.However, the magnetic sensor is affected by an external magnetic field, and iron is easily attached to the magnet, which causes a problem in that rotation of the rotating body is easily affected by external factors. In addition, the optical sensor consumes a high current and has a complicated design for the rotating body.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상수, 가스, 전기 등의 공급에 따라 회전하는 회전체의 회전을 정확하게 검출하고, 저전력으로 작동되는 계량기를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to accurately detect rotation of a rotating body according to supply of constant, gas, electricity, etc., and to provide a meter operated at low power.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 계량기는 내부에 회전체가 회전 가능하게 설치된 몸체와; 상기 회전체와 연동하도록 상기 몸체의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 도체부와 비도체부를 갖는 회전판과; 상기 회전판의 일면과 대면하도록 상기 몸체의 내부에 설치된 인덕터 및 상기 인덕터와 함께 LC공진회로를 구성하도록 상기 인덕터와 연결된 커패시터를 갖는 회전감지센서와; 상기 회전감지센서에 전압을 공급하는 전원과; 상기 회전감지센서로부터 감지신호를 전송받아 상기 회전체의 회전수를 산출하는 제어부와; 정보를 표시하도록 상기 제어부에 의해 제어되는 표시장치;를 포함하고, 상기 회전감지센서는 상기 인덕터가 상기 도체부와 대면할 때 상기 도체부에 발생되는 와전류에 의해 그 전압 파형이 감쇠됨으로써 상기 회전체의 회전을 감지하는 것을 특징으로 한다.Meter according to the present invention for achieving the above object is a body rotatably installed therein; A rotating plate rotatably installed in the body to interlock with the rotating body and having a conductor portion and a non-conductive portion; A rotation sensing sensor having an inductor installed in the body to face one surface of the rotating plate and a capacitor connected to the inductor to form an LC resonance circuit together with the inductor; A power supply for supplying a voltage to the rotation sensor; A control unit which receives the detection signal from the rotation detection sensor and calculates the rotation speed of the rotating body; And a display device controlled by the control unit to display information, wherein the rotation sensor is configured such that the voltage waveform is attenuated by an eddy current generated in the conductor portion when the inductor faces the conductor portion. It is characterized by detecting the rotation of the.

상기 몸체는 상기 회전체가 위치하는 유로를 갖는 제 1 하우징과, 상기 제 1 하우징과 결합되고 상기 회전감지센서, 상기 제어부가 구비된 회로기판, 상기 표시장치를 수용하는 설치공간을 갖는 제 2 하우징과, 상기 유로와 상기 설치공간을 분리하도록 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징의 사이에 설치된 비도체 재질의 분리부재를 포함하고, 상기 회전판은 상기 회전체에 결합될 수 있다.The body has a first housing having a flow path in which the rotating body is located, a second housing coupled to the first housing and having a rotation board, a circuit board having the control unit, and an installation space for accommodating the display device. And a separating member made of a non-conductive material disposed between the first housing and the second housing to separate the flow path and the installation space, and the rotating plate may be coupled to the rotating body.

그리고, 상기 회전감지센서는 상기 인덕터와 상기 커패시터가 병렬로 연결된 것일 수 있다.The rotation sensor may be one in which the inductor and the capacitor are connected in parallel.

또한, 상기 회전감지센서는 복수가 설치될 수 있다.In addition, a plurality of the rotation detection sensor may be installed.

또한, 상기 회전판은 비도체판의 일면에 도체판이 결합된 구조일 수 있다.In addition, the rotating plate may have a structure in which a conductive plate is coupled to one surface of the non-conductive plate.

이러한 본 발명에 의한 계량기는 LC공진회로의 특성을 이용한 회전감지센서를 이용함으로써 저전력으로 회전체의 회전을 정확하게 감지할 수 있다. 따라서, 상수, 가스, 전기 등의 사용량을 정확하게 계량할 수 있고, 장시간 사용시에도 계량 성능이 떨어지지 않는다.The meter according to the present invention can accurately detect the rotation of the rotating body at low power by using a rotation sensor using the characteristics of the LC resonance circuit. Therefore, it is possible to accurately measure the amount of use of water, gas, electricity and the like, and the metering performance does not deteriorate even when used for a long time.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 의한 계량기를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.1 is a side cross-sectional view schematically showing a meter according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 의한 계량기의 일부 구성을 나타낸 구성도다.2 is a block diagram showing a part of the configuration of the meter according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 의한 계량기의 회전감지센서의 회로도이다.3 is a circuit diagram of a rotation sensor of a meter according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 예시적인 실시예에 의한 계량기의 회전판 및 회전감지센서의 작용을 설명하기 위한 사시도이다.4A and 4B are perspective views for explaining the operation of the rotating plate and the rotation sensor of the meter according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 예시적인 실시예에 의한 계량기의 회전감지센서의 전압 파형을 나타낸 것이다.5A and 5B show voltage waveforms of a rotation sensor of a meter according to an exemplary embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10...계량기 20...몸체10.Weighing machine 20 ... Body

21,22...제 1,2 하우징 23...유로21, 22 ... 1st and 2nd housing 23 ... Euro

27...설치공간 29...분리부재27.Installation space 29 ... Separation member

31,32...실링부재 33...임펠러31,32 Sealing element 33 Impeller

34...지지축 35...회전축34 ... support shaft 35 ... rotation shaft

37...회전판 38...도체부37.Turning plate 38 ... Conductor part

39...비도체부 43,46...제 1,2 회전감지센서39, non-conducting part 43, 46 ... 1,2 rotation detection sensor

44,47...인덕터 45...커패시터44,47 ... inductor 45 ... capacitor

51...회로기판 52...제어부51 ... circuit board 52 ... control unit

53...LCD 54...전원53 ... LCD 54 ... Power

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예에 의한 계량기에 대하여 설명한다.Hereinafter, a meter according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 의한 계량기로서 수도 계량기를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.1 is a side cross-sectional view schematically showing a water meter as a meter according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 예시적인 실시예에 의한 계량기(10)는 몸체(20)와, 몸체(20)의 내부에 회전 가능하게 설치된 임펠러(33) 및 회전판(37)과, 임펠러(33)의 회전을 감지하기 위한 제 1 및 제 2 회전감지센서(43)(46)와, 계량기(10)의 전반적인 동작을 제어하기 위해 각종 회로 및 전기소자가 장착된 회로기판(51)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the meter 10 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a body 20, an impeller 33 and a rotating plate 37 rotatably installed inside the body 20, and First and second rotational sensors 43 and 46 for detecting rotation of the impeller 33 and circuit boards 51 equipped with various circuits and electric elements for controlling the overall operation of the meter 10. It includes.

몸체(20)는 수도공급관(미도시)에 연결되는 것으로 유로(23)가 형성된 제 1 하우징(21)과, 제 1 하우징(21)의 상부에 결합된 제 2 하우징(22)과, 제 1 하우징(21)의 내부와 제 2 하우징(22)의 내부를 분리하는 분리부재(29)로 구성된다.The body 20 is connected to a water supply pipe (not shown), and includes a first housing 21 having a flow path 23, a second housing 22 coupled to an upper portion of the first housing 21, and a first It consists of a separating member 29 for separating the inside of the housing 21 and the inside of the second housing (22).

제 1 하우징(21)은 상수가 유동하는 유로(23)와, 수도공급관에 각각 연결되는 제 1 및 제 2 연결부(24)(25)를 갖는다. 제 1 연결부(24)에는 이물질을 걸러내기 위한 필터(26)가 장착되고, 상수는 제 1 연결부(24)에서 유로(23)를 통과하여 제 2 연결부(25)로 유동하게 된다. 제 1 하우징(21)의 중앙 상면에는 개방구(21a)가 형성되고, 이 개방구(21a)에 분리부재(29)가 설치된다. 분리부재(29)는 그 하부에 설치되는 회전판(37)과 그 상부에 설치되는 제 1 및 제 2 회전감지센서(43)(46) 사이에 전자기적인 상호 작용을 방해하지 않도록 플라스틱 등의 비도체 재질로 이루어진다. 분리부재(29)의 하면 중앙에는 후술할 회전축(35)을 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링(36)이 설치된다. 분리부재(29)의 테두리에는 실링부재(31)가 설치되고, 이 실링부재(31)는 제 1 하우징(21)과 분리부재(29) 사이의 틈새를 실링한다. 따라서, 제 1 하우징(21)의 개방구(21a)는 분리부재(29) 및 실링부재(31)에 의해 완전히 밀폐된다.The first housing 21 has a flow path 23 through which the constant flows, and first and second connections 24 and 25 connected to the water supply pipe, respectively. The first connection part 24 is equipped with a filter 26 for filtering foreign matter, and the constant flows through the flow path 23 from the first connection part 24 to the second connection part 25. The opening 21a is formed in the center upper surface of the 1st housing 21, and the separating member 29 is provided in this opening 21a. Separation member 29 is a non-conductor such as plastic so as not to interfere with the electromagnetic interaction between the rotating plate 37 is installed on the lower portion and the first and second rotation sensor 43, 46 installed on the top It is made of material. In the center of the lower surface of the separating member 29, a bearing 36 for rotatably supporting the rotating shaft 35 to be described later is installed. The sealing member 31 is installed at the edge of the separating member 29, and the sealing member 31 seals a gap between the first housing 21 and the separating member 29. Therefore, the opening 21a of the first housing 21 is completely sealed by the separating member 29 and the sealing member 31.

제 2 하우징(22)은 제 1 및 제 2 회전감지센서(43)(46), 회로기판(51) 등의 구성부품을 수용하는 설치공간(27)을 갖는다. 제 2 하우징(22)의 상면에는 회로기판(51)에 장착되는 LCD(53)를 외부에서 확인할 수 있도록 하는 투명창(28)이 설치된다. 제 2 하우징(22)의 일측면에는 개방구(22a)가 형성되고, 이 개방구(22a)를 통해 회로기판(51)에 연결된 전원공급선(55)이 제 2 하우징(22)의 외부로 노출된다. 개방구(22a)에는 전원공급선(55)과 제 2 하우징(22) 사이의 틈새를 실링하기 위한 실링부재(32)가 삽입된다.The second housing 22 has an installation space 27 for accommodating components such as the first and second rotation detection sensors 43 and 46 and the circuit board 51. The upper surface of the second housing 22 is provided with a transparent window 28 to externally check the LCD 53 mounted on the circuit board 51. An opening 22a is formed at one side of the second housing 22, and a power supply line 55 connected to the circuit board 51 through the opening 22a is exposed to the outside of the second housing 22. do. A sealing member 32 for sealing a gap between the power supply line 55 and the second housing 22 is inserted into the opening 22a.

회로기판(51)은 설치공간(27)에 고정 설치된다. 회로기판(51)에는 제어부(52), 메모리(미도시), 펄스전압공급부(미도시) 등의 회로 및 전자소자가 구비된다. 도 2에 도시된 것과 같이, 제어부(52)는 전원(54)으로부터 전압을 공급받고, 제 1 및 제 2 회전감지센서(43)(46)의 감지신호를 전송받고, LCD(53)를 제어하여 누적 사용량 등의 정보를 표시한다. LCD(53)는 정보를 표시할 수 있는 다른 표시장치로 대체될 수 있다.The circuit board 51 is fixedly installed in the installation space 27. The circuit board 51 includes a controller 52, a memory (not shown), a circuit such as a pulse voltage supply unit (not shown), and an electronic device. As shown in FIG. 2, the control unit 52 receives a voltage from the power supply 54, receives detection signals of the first and second rotation detection sensors 43 and 46, and controls the LCD 53. To display information such as cumulative usage. The LCD 53 may be replaced by another display device capable of displaying information.

임펠러(33)는 제 1 하우징(21)의 유로(23)에 회전 가능하게 설치된다. 임펠러(33)는 제 1 하우징(21)의 내부 일측에 고정된 지지축(34)에 회전 가능하게 지지되는 보스부(33a)를 갖는다. 보스부(33a)의 중앙에는 베어링(36)에 회전 가능하게 결합된 회전축(35)이 지지축(34)과 동일한 회전 중심을 갖도록 결합된다. 임펠러(33)는 유로(23)를 통해 유동하는 상수에 의해 회전한다. 본 발명에 있어서, 임펠러(33)는 유로(23)를 통해 유동하는 상수에 의해 회전하는 다른 회전체로 대체될 수 있다. 보스부(33a)의 상면에는 회전판(37)이 고정되어 임펠러(33)와 함께 회전한다.The impeller 33 is rotatably installed in the flow path 23 of the first housing 21. The impeller 33 has a boss portion 33a rotatably supported by a support shaft 34 fixed to one inner side of the first housing 21. In the center of the boss portion 33a, a rotating shaft 35 rotatably coupled to the bearing 36 is coupled to have the same center of rotation as the support shaft 34. The impeller 33 rotates by a constant flowing through the flow path 23. In the present invention, the impeller 33 may be replaced by another rotating body rotated by a constant flowing through the flow path 23. The rotating plate 37 is fixed to the upper surface of the boss portion 33a and rotates together with the impeller 33.

회전판(37)은 중앙에 베어링(36)이 삽입되는 개구(37a)가 형성된 도넛 형상으로 이루어지고, 와전류가 발생하는 도체부(37)와, 와전류가 발생하지 못하는 비도체부(38)로 구성된다. 도 4a에 도시된 것과 같이, 회전판(37)은 도넛 형상의 비도체판(42) 상면에 중앙이 절개된 반원 형상의 도체판(41)이 결합된 구조로 이루어진다. 도체부(38)는 회전판(37) 상면의 반을 차지하고, 비도체부(39)는 회전판(37)의 나머지 반을 차지한다. 물론, 도체부(37)와 비도체부(38) 중 어느 하나의 면적이 더 크고, 나머지 것의 면적이 더 작은 구조도 가능하다.The rotating plate 37 has a donut shape with an opening 37a in which a bearing 36 is inserted in the center, and is composed of a conductor portion 37 in which an eddy current is generated, and a non-conductive portion 38 in which an eddy current is not generated. . As shown in FIG. 4A, the rotating plate 37 has a structure in which a semicircular conductor plate 41 having a center cut out is coupled to an upper surface of the donut-shaped non-conductor plate 42. The conductor portion 38 occupies half of the upper surface of the rotating plate 37, and the non-conductive portion 39 occupies the other half of the rotating plate 37. Of course, it is possible to have a structure in which the area of either the conductor portion 37 or the non-conductor portion 38 is larger and the area of the others is smaller.

도체판(41)의 재질로는 구리나 알루미늄과 같은 비자성 금속이 이용될 수 있고, 비도체판(42)의 재질로는 플라스틱이 이용될 수 있다. 물론, 도체판(41)은 구리나 알루미늄 이외의 다른 비자성 금속으로 이루어질 수 있고, 비도체판(42)는 플라스틱 이외의 다른 비도체 재질로 이루어질 수 있다. 본 발명에 있어서, 회전판(37)은 제 1 및 제 2 회전감지센서(43)(46)와 대면하는 상면에만 도체부(37)와 비도체부(38)가 존재하면 되므로, 회전판(37)은 반원형의 도체판과 반원형의 비도체판이 상호 접합된 구조로 이루어질 수도 있다. 물론, 회전판(37)의 형상은 원형으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.A nonmagnetic metal such as copper or aluminum may be used as the material of the conductive plate 41, and plastic may be used as the material of the non-conductive plate 42. Of course, the conductive plate 41 may be made of a nonmagnetic metal other than copper or aluminum, and the non-conductive plate 42 may be made of a non-conductive material other than plastic. In the present invention, since the conductive plate 37 and the non-conductive unit 38 need only exist on the upper surface of the rotating plate 37 that faces the first and second rotation detecting sensors 43 and 46, the rotating plate 37 is The semicircular conductor plate and the semicircular non-conductor plate may be formed in a structure in which they are bonded to each other. Of course, the shape of the rotating plate 37 is not limited to a circular shape can be variously changed.

제 1 및 제 2 회전감지센서(43)(46)는 LC공진회로의 특성을 이용하여 회전판(37)의 회전을 감지하는 것으로, 각각 회전판(37)의 상면과 대면하도록 설치되는 인덕터(44)(47)와, 각 인덕터(44)(47)와 연결되는 커패시터(45)(미도시)로 구성된다. 도 3에 도시된 것과 같이, 각 회전감지센서(43)(46)는 각 인덕터(44)(47)와 각 커패시터(45)가 병렬로 연결되어 LC병렬공진회로를 구성하고, 전원(54)으로부터 전압을 공급받는다. 각 인덕터(44)(47)는 설치공간(27)에 고정 설치되는 인덕터지지부재(48)에 결합되고, 각 커패시터(45)는 회로기판(51)에 고정된다. 물론, 각 인덕터(44)(47)와 각 커패시터(45)의 설치위치는 다양하게 변경될 수 있다. 각 회전감지센서(43)(46)의 작동 원리는 다음과 같다. 제 1 회전감지센서(43)와 제 2 회전감지센서(46)의 작동 원리는 동일하므로, 이하에서는 제 1 회전감지센서(43)를 대표로 설명한다.The first and second rotation detection sensors 43 and 46 detect the rotation of the rotary plate 37 by using characteristics of the LC resonance circuit, and are respectively provided with inductors 44 facing the upper surface of the rotary plate 37. And a capacitor 45 (not shown) connected to each inductor 44 and 47. As shown in FIG. 3, each rotation detecting sensor 43, 46 is connected to each inductor 44, 47 and each capacitor 45 in parallel to form an LC parallel resonance circuit, and a power supply 54. The voltage is supplied from Each inductor 44, 47 is coupled to an inductor support member 48 fixedly installed in the installation space 27, and each capacitor 45 is fixed to the circuit board 51. Of course, the installation positions of each inductor 44 and 47 and each capacitor 45 may be variously changed. The operating principle of each rotation sensor 43, 46 is as follows. Since the principle of operation of the first rotation sensor 43 and the second rotation sensor 46 is the same, the first rotation sensor 43 will be described below.

제 1 회전감지센서(43)에 펄스전압이 공급되면 인덕터(44)와 커패시터(45)에 에너지가 충전된다. 이상적인 인덕터(44)와 커패시터(45)일 경우 이 에너지는 그 크기가 항상 일정한 형태로 공진하게 되고, 이 때의 공진주파수는 다음과 같은 식으로 표현된다.When a pulse voltage is supplied to the first rotation detection sensor 43, energy is charged in the inductor 44 and the capacitor 45. In the case of the ideal inductor 44 and the capacitor 45, this energy is always resonated in a constant form, and the resonant frequency at this time is expressed by the following equation.

일반적으로, 인덕터(44)는 저항이 있으므로 LC공진회로의 파형은 시간에 따라 서서히 감소하는 형태가 된다. 이때 인덕터(44)의 하부에 도체부(37)가 놓이게 되면 인덕터(44)에 의해 생긴 자기장이 도체부(37)에 와전류를 생성시킨다. 이 와전류는 새로운 자기장을 만들어 인덕터(44)의 상호 인덕턴스를 변화시킨다. 따라서, 공진주파수가 변하게 되고 LC공진회로의 전압 파형이 급격하게 감쇠하게 된다. 즉, 공진하고 있는 LC공진회로에 도체부(37)가 인접하게 되면 전기 부하의 형태가 되어 전압 파형이 급격하게 감쇠되는 것이다.In general, since the inductor 44 has a resistance, the waveform of the LC resonant circuit gradually decreases with time. At this time, when the conductor portion 37 is placed below the inductor 44, the magnetic field generated by the inductor 44 generates an eddy current in the conductor portion 37. This eddy current creates a new magnetic field that changes the mutual inductance of the inductor 44. Therefore, the resonance frequency is changed and the voltage waveform of the LC resonant circuit is rapidly attenuated. That is, when the conductor portion 37 is adjacent to the resonant LC resonant circuit, it becomes a form of an electrical load, and the voltage waveform is rapidly attenuated.

도 4a에 도시된 것과 같이 회전판(37)이 회전하여 제 1 회전감지센서(43)의 인덕터(44)가 도체부(37)와 대면할 때, 도체부(37)에는 와전류가 생성되어 제 1 회전감지센서(43)의 전압 파형은 도 5a에 나타낸 것과 같이 급속하게 감쇠된다. 반면, 도 4b에 도시된 것과 같이 회전판(37)이 회전하여 제 1 회전감지센서(43)의 인덕터(44)가 비도체부)와 대면할 때, 비도체부(38)에는 와전류가 생성되지 않기 때문에 제 1 회전감지센서(43)의 전압 파형은 도 5b에 나타낸 것과 같이 천천히 감쇠된다.As shown in FIG. 4A, when the rotating plate 37 rotates so that the inductor 44 of the first rotational sensor 43 faces the conductor portion 37, an eddy current is generated in the conductor portion 37 so that the first The voltage waveform of the rotation detection sensor 43 is rapidly attenuated as shown in Fig. 5A. On the contrary, when the rotating plate 37 rotates as shown in FIG. 4B and the inductor 44 of the first rotation detecting sensor 43 faces the non-conducting portion, no eddy current is generated in the non-conducting portion 38. The voltage waveform of the first rotation sensor 43 is attenuated slowly as shown in FIG. 5B.

따라서, 일정한 시간(tdelay)이 지난 후에 전압 파형의 크기를 기준값(Vref)과 비교하여, 기준값(Vref)보다 더 큰 신호가 없으면 인덕터(44)가 도체부(37)와 대면하는 것이고, 기준값(Vref)보다 더 큰 신호가 있으면 인덕터(44)가 비도체부(38)와 대면하는 것임을 알 수 있다. 이러한 전압 파형의 변화 특성을 통해 제 1 회전감지센서(43)는 회전판(37) 및 임펠러(33)의 회전을 감지할 수 있다.Therefore, after a predetermined time t delay , the magnitude of the voltage waveform is compared with the reference value V ref , and if there is no signal larger than the reference value V ref , the inductor 44 faces the conductor portion 37. If there is a signal larger than the reference value V ref , it can be seen that the inductor 44 faces the non-conducting portion 38. Through the change characteristic of the voltage waveform, the first rotation sensor 43 may detect rotation of the rotating plate 37 and the impeller 33.

LC공진회로에서 전압 파형의 감쇠는 인덕터와 도체의 상대적 위치, 인덕터와 도체 사이의 거리, 도체의 크기 및 두께, 도체의 투자율(Magnetic permeability) 등의 요소에 의해 좌우된다. 따라서, 제 1 및 제 2 회전감지센서(43)(46)의 설계시, 각 인덕터(44)(47)와 도체부(37)의 상대적 위치, 각 인덕터(44)(47)와 도체부(37) 사이의 거리, 도체부(37)의 크기 및 두께, 도체부(37)의 투자율을 적절히 선택함으로써, 회전판(37)의 회전을 정확하게 감지할 수 있는 각 회전감지센서(43)(46)를 구현할 수 있다. 회전감지센서의 개수는 다양하게 변경될 수 있다. 하나의 회전감지센서로도 회전판(37)의 회전을 감지할 수 있지만, 고장 발생을 고려하여 회전감지센서의 개수는 복수인 것이 좋다. In the LC resonant circuit, the attenuation of the voltage waveform depends on factors such as the relative position of the inductor and the conductor, the distance between the inductor and the conductor, the size and thickness of the conductor, and the magnetic permeability of the conductor. Therefore, in the design of the first and second rotation detection sensors 43, 46, the relative positions of each inductor 44, 47 and the conductor portion 37, each inductor 44, 47 and the conductor portion ( Each rotation detecting sensor 43, 46 capable of accurately detecting the rotation of the rotating plate 37 by appropriately selecting the distance between the 37, the size and thickness of the conductor portion 37, and the permeability of the conductor portion 37. Can be implemented. The number of rotation detection sensors may vary. The rotation of the rotary plate 37 may be detected by one rotation sensor, but the number of the rotation sensors may be plural in consideration of a failure.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예에 의한 계량기(10)의 작용에 대하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the operation of the meter 10 according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 것과 같이, 몸체(20)의 유로(23)를 통해 상수가 유동하면 임펠러(33)가 회전한다. 이때, 임펠러(33)에 결합된 회전판(37)이 임펠러(33)와 같이 회전한다. 회전판(37)이 회전하여 도체부(37)와 비도체부(38)의 위치가 바뀌면 제 1 및 제 2 회전감지센서(43)(46)의 전압 파형이 도 5a의 패턴에서 도 5b의 패턴으로, 도 5b의 패턴에서 도 5a의 패턴으로 바뀐다. 그리고, 이러한 전압 파형의 패턴 변화는 제어부(52)에 감지신호로 전송된다. 이때, 제어부(52)는 제 1 및 제 2 회전감지센서(43)(46)의 감지신호를 통해 임펠러(33)의 회전수 및 상수의 누적 사용량을 산출하고, 산출된 누적 사용량을 LCD(53)에 표시한다.As shown in FIG. 1, when a constant flows through the flow path 23 of the body 20, the impeller 33 rotates. At this time, the rotary plate 37 coupled to the impeller 33 rotates like the impeller 33. When the rotating plate 37 rotates so that the positions of the conductor portion 37 and the non-conductor portion 38 are changed, the voltage waveforms of the first and second rotation detection sensors 43 and 46 are changed from the pattern of FIG. 5A to the pattern of FIG. 5B. , The pattern of FIG. 5B is changed from the pattern of FIG. 5A. The pattern change of the voltage waveform is transmitted to the controller 52 as a detection signal. At this time, the control unit 52 calculates the cumulative usage amount of the rotation speed and the constant of the impeller 33 through the detection signals of the first and second rotation detection sensors 43 and 46, and calculates the accumulated cumulative usage amount of the LCD 53. ).

이와 같이, 본 발명에 의한 계량기(10)는 LC공진회로의 특성을 이용한 회전감지센서(43)(46)를 이용함으로써 저전력으로 회전판(37)의 회전을 정확하게 감지할 수 있다. 따라서, 상수 사용량을 정확하게 계량할 수 있고, 장시간 사용시에도 계량 성능이 떨어지지 않는다.As such, the meter 10 according to the present invention can accurately detect the rotation of the rotary plate 37 at low power by using the rotation detection sensors 43 and 46 using the characteristics of the LC resonance circuit. Therefore, the constant amount of water used can be accurately measured, and the weighing performance is not degraded even when used for a long time.

이상에서는 본 발명에 의한 계량기를 수도 계량기를 예시하여 설명하였으나, 본 발명에 의한 계량기는 수도 계량기뿐만 아니라, 가스 계량기, 적산열량계, 전력량계 등 다양한 계량기에 적용될 수 있다.In the above, the meter according to the present invention has been described with an example of a water meter, but the meter according to the present invention may be applied to various meters such as a gas meter, an integrated calorimeter, an electricity meter, as well as a water meter.

이상에서 설명한 본 발명은 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명은 기재된 특허청구범위의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다.The present invention described above is not limited to the configuration and operation as shown and described. That is, the present invention is capable of various changes and modifications within the spirit and scope of the appended claims.

Claims (5)

내부에 회전체가 회전 가능하게 설치된 몸체와;A body rotatably installed therein; 상기 회전체와 연동하도록 상기 몸체의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 도체부와 비도체부를 갖는 회전판과;A rotating plate rotatably installed in the body to interlock with the rotating body and having a conductor portion and a non-conductive portion; 상기 회전판의 일면과 대면하도록 상기 몸체의 내부에 설치된 인덕터 및 상기 인덕터와 함께 LC공진회로를 구성하도록 상기 인덕터와 연결된 커패시터를 갖는 회전감지센서와; A rotation sensing sensor having an inductor installed in the body to face one surface of the rotating plate and a capacitor connected to the inductor to form an LC resonance circuit together with the inductor; 상기 회전감지센서에 전압을 공급하는 전원과;A power supply for supplying a voltage to the rotation sensor; 상기 회전감지센서로부터 감지신호를 전송받아 상기 회전체의 회전수를 산출하는 제어부와;A control unit which receives the detection signal from the rotation detection sensor and calculates the rotation speed of the rotating body; 정보를 표시하도록 상기 제어부에 의해 제어되는 표시장치;를 포함하고,A display device controlled by the control unit to display information; 상기 회전감지센서는 상기 인덕터가 상기 도체부와 대면할 때 상기 도체부에 발생되는 와전류에 의해 그 전압 파형이 감쇠됨으로써 상기 회전체의 회전을 감지하는 것을 특징으로 하는 계량기.And the rotation sensor detects the rotation of the rotating body by attenuating the voltage waveform by the eddy current generated in the conductor part when the inductor faces the conductor part. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 몸체는 상기 회전체가 위치하는 유로를 갖는 제 1 하우징과, 상기 제 1 하우징과 결합되고 상기 회전감지센서, 상기 제어부가 구비된 회로기판, 상기 표시장치를 수용하는 설치공간을 갖는 제 2 하우징과, 상기 유로와 상기 설치공간을 분리하도록 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징의 사이에 설치된 비도체 재질의 분리부재를 포함하고, 상기 회전판은 상기 회전체에 결합된 것을 특징으로 하는 계량기.The body has a first housing having a flow path in which the rotating body is located, a second housing coupled to the first housing and having a rotation board, a circuit board having the control unit, and an installation space for accommodating the display device. And a separating member of a non-conductive material disposed between the first housing and the second housing to separate the flow path and the installation space, wherein the rotating plate is coupled to the rotating body. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전감지센서는 상기 인덕터와 상기 커패시터가 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 계량기.The rotation sensor is a meter, characterized in that the inductor and the capacitor are connected in parallel. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전감지센서는 복수가 설치된 것을 특징으로 하는 계량기.The rotation sensor is a meter, characterized in that a plurality is installed. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전판은 비도체판의 일면에 도체판이 결합된 구조인 것을 특징으로 하는 계량기.The rotating plate is characterized in that the conductor plate is coupled to one surface of the non-conductive plate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101662478B1 (en) * 2016-03-30 2016-10-06 김병석 Water meter to prevent manipulation

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