JP2005189090A - Ultrasonic water meter - Google Patents
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Abstract
【課題】 超音波の伝搬距離を確保しつつ水道管に取り付けるためのスペースを小さくすることが可能な超音波式水道メータを提供する。
【解決手段】 本発明の超音波式水道メータ60では、略U字状の蛇行水路68における両先端部に1対の超音波送受波器76,76を配置して、それら両超音波送受波器76,76の間で送受波される超音波を、蛇行水路68に流れる水道水に伝搬させたので、超音波の伝搬距離を確保しつつ水道管に取り付けるためのスペースを小さくすることができる。また、蛇行水路68は、縦向き直線部69,69の下端間を横向き直線部70で連絡した角U字状をなしているので、蛇行水路68が丸みを帯びて略U字状になったものに比べて、蛇行水路68の内面における超音波の反射回数を少なくすることができる。
【選択図】 図4PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic water meter capable of reducing a space for attaching to a water pipe while ensuring a propagation distance of ultrasonic waves.
In an ultrasonic water meter 60 of the present invention, a pair of ultrasonic transducers 76 and 76 are arranged at both ends of a substantially U-shaped meandering water channel 68, and both of these ultrasonic transducers are transmitted and received. Since the ultrasonic waves transmitted and received between the vessels 76 and 76 are propagated to the tap water flowing in the meandering water channel 68, the space for attaching to the water pipe can be reduced while ensuring the propagation distance of the ultrasonic waves. . Further, since the meandering water channel 68 has a corner U shape in which the lower ends of the vertical straight portions 69 and 69 are connected by the horizontal straight portion 70, the meandering water channel 68 is rounded and becomes substantially U-shaped. Compared to that, the number of reflections of ultrasonic waves on the inner surface of the meandering water channel 68 can be reduced.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、水道水の流量を計測するための水道メータに関し、特に、超音波送受波器を用いて流量を計測するする超音波流水道メータに関する。 The present invention relates to a water meter for measuring the flow rate of tap water, and more particularly to an ultrasonic water meter that measures the flow rate using an ultrasonic transducer.
超音波式の流量計は、一般に、直線状の管路の上流側と下流側とに分けて1対の超音波送受波器を配置した構造になっている。そして、両超音波送受波器の間で、流体の流れに沿った順方向と逆行した逆方向との両方向で超音波を送受信し、順方向及び逆方向の超音波の到達時間の差を求めて、流体の流量を計測する(例えば、特許文献1参照)。 In general, an ultrasonic flow meter has a structure in which a pair of ultrasonic transducers are arranged separately on an upstream side and a downstream side of a straight pipe line. Then, ultrasonic waves are transmitted and received between the ultrasonic transducers in both the forward direction and the reverse direction along the flow of the fluid, and the difference between the arrival times of the ultrasonic waves in the forward direction and the reverse direction is obtained. Then, the flow rate of the fluid is measured (for example, refer to Patent Document 1).
これに対し、現状の水道メータは、上記原理を用いた超音波式ではなく、翼車式のものが普及している。即ち、現状の水道メータは、水道管に連結されるメータケースの内部に翼車を備え、この翼車を水道水によって回転させ、その回転に基づいて水道水の流量を計測する構成になっていた(例えば、特許文献2参照)。
ところで、現状では、上記超音波式の流量計の構成を適用した水道メータは流通していない。その理由は、上記超音波式の流量計の構成を適用した水道メータでは、超音波の伝搬距離を所定長以上確保しなければならないので、直線状の管路の全長が翼車式水道メータの全長より長くなり、水道管に取り付けられた現状の翼車式水道メータを、超音波式水道メータに交換する作業が困難だからである。なお、現状では、翼車式水道メータが定期的に水道管から取り外され、メータケースの内部の部品をメンテナンスして継続的に用いられている。 By the way, under the present circumstances, the water meter which applied the structure of the said ultrasonic flowmeter is not distribute | circulating. The reason for this is that in the water meter to which the above-described ultrasonic flow meter configuration is applied, the ultrasonic propagation distance must be secured to a predetermined length or more, so the total length of the straight pipe line is the same as that of the impeller water meter. This is because it is difficult to replace the current impeller water meter attached to the water pipe with an ultrasonic water meter that is longer than the total length. Currently, the impeller-type water meter is periodically removed from the water pipe, and the components inside the meter case are maintained and used continuously.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、超音波の伝搬距離を確保しつつ水道管に取り付けるためのスペースを小さくすることが可能な超音波式水道メータの提供を目的とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at provision of the ultrasonic water meter which can make the space for attaching to a water pipe small, ensuring the propagation distance of an ultrasonic wave.
上記目的を達成するためになされた請求項1の発明に係る超音波式水道メータは、水道管の途中に連結されるメータケースの内部に、水道水が略U字状又は略V字状に蛇行して流れる蛇行水路を形成すると共に、蛇行水路のうちU字又はV字の両先端部に1対の超音波送受波器を設け、それら両超音波送受波器の間で送受波される超音波を、蛇行水路に流れる水道水に伝搬させ、その伝搬時間に基づいて水道水の流量を計測するところに特徴を有する。 The ultrasonic water meter according to the invention of claim 1, which has been made to achieve the above object, has tap water in a substantially U-shape or a substantially V-shape inside a meter case connected in the middle of a water pipe. In addition to forming a meandering water channel that flows in a meandering manner, a pair of ultrasonic transducers are provided at both U-shaped and V-shaped tip portions of the meandering water channel, and waves are transmitted and received between these ultrasonic transducers. The ultrasonic wave is propagated to tap water flowing through a meandering water channel, and the flow rate of tap water is measured based on the propagation time.
請求項2の発明は、請求項1に記載の超音波式水道メータにおいて、蛇行水路のうちU字又はV字の両先端寄り位置に、側方からそれぞれ側部水路が連絡され、超音波送受波器は、蛇行水路のうち側部水路との連絡部分よりさらに先端側に配置されたところに特徴を有する。 The ultrasonic water meter according to claim 1 is characterized in that in the ultrasonic water meter according to claim 1, the side water channels are respectively communicated from the side to the positions close to both ends of the U-shaped or V-shaped meandering water channels, and ultrasonic transmission / reception is performed. The waver is characterized in that it is disposed further to the tip side than the connecting portion with the side water channel in the meandering water channel.
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の超音波式水道メータにおいて、蛇行水路は、1対の縦向き直線部の下端間を横向き直線部で連絡した角U字状をなし、縦向き直線部と横向き直線部との交差部分には、縦向き直線部の軸方向に対して45度傾斜し、縦向き直線部に沿って伝搬された超音波を、横向き直線部に沿った方向に反射する反射用斜面が備えられたところに特徴を有する。 The invention according to claim 3 is the ultrasonic water meter according to claim 1 or 2, wherein the meandering water channel has a square U shape in which the lower end of a pair of vertical linear portions is connected by a horizontal linear portion, At the intersection of the vertical straight portion and the horizontal straight portion, an ultrasonic wave that is inclined by 45 degrees with respect to the axial direction of the vertical straight portion and propagated along the vertical straight portion passes along the horizontal straight portion. It is characterized in that it has a reflective slope that reflects in the direction.
請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の超音波式水道メータにおいて、メータケースの上面には、開放口が備えられ、メータケースの内側に蛇行水路を備えたインナーボディが挿入されて、インナーボディによって開放口が閉塞され、インナーボディの上部壁には、蛇行水路に連通しかつ超音波送受波器によって閉塞される貫通孔が形成されると共に、上部壁の上面には、超音波送受波器に電気接続される信号処理回路が配置されたところに特徴を有する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the ultrasonic water meter according to any one of the first to third aspects, an inner body is provided with an open port on the upper surface of the meter case and a meandering water channel inside the meter case. Is inserted, the opening is closed by the inner body, and the upper wall of the inner body is formed with a through hole that communicates with the meandering water channel and is blocked by the ultrasonic transducer, and is formed on the upper surface of the upper wall. Is characterized in that a signal processing circuit electrically connected to the ultrasonic transducer is disposed.
請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れかに記載の超音波式水道メータにおいて、メータケースは、翼車式水道メータとの間で転用可能に形成されたところに特徴を有する。 The invention of claim 5 is characterized in that in the ultrasonic water meter according to any one of claims 1 to 4, the meter case is formed so as to be divertable between the impeller water meter.
請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れかに記載の超音波式水道メータにおいて、メータケースは、翼車式水道メータに使用されたものを流用したところに特徴を有する。 The invention of claim 6 is characterized in that in the ultrasonic water meter according to any one of claims 1 to 5, the meter case used is the one used for the impeller water meter.
[請求項1の発明]
請求項1の超音波式水道メータは、略U字状又は略V字状の蛇行水路における両先端部に1対の超音波送受波器を配置して、それら両超音波送受波器の間で送受波される超音波を、蛇行水路に流れる水道水に伝搬させたので、超音波の伝搬距離を確保しつつ水道管に取り付けるためのスペースを小さくすることができる。
[Invention of Claim 1]
The ultrasonic water meter according to claim 1 has a pair of ultrasonic transducers disposed at both ends of a substantially U-shaped or substantially V-shaped meandering water channel, and the space between these ultrasonic transducers. Since the ultrasonic wave transmitted / received in is propagated to the tap water flowing in the meandering water channel, the space for attaching to the water pipe can be reduced while ensuring the propagation distance of the ultrasonic wave.
[請求項2の発明]
請求項2の超音波式水道メータを水道管の途中に取り付けると、水道管からメータケースに流れ込んだ水道水が、一方の側部水路、蛇行水路、他方の側部水路の順に流れる。そして、本発明の超音波式水道メータでは、超音波送受波器が、蛇行水路のうち側部水路との連絡部分より先端側に配置されたので、水道水が超音波送受波器に邪魔されずにスムーズに流れる。
[Invention of claim 2]
If the ultrasonic water meter of Claim 2 is attached in the middle of a water pipe, the tap water which flowed into the meter case from the water pipe will flow in order of one side water channel, a meandering water channel, and the other side water channel. In the ultrasonic water meter of the present invention, since the ultrasonic transducer is arranged on the tip side from the contact portion with the side water channel in the meandering water channel, the tap water is obstructed by the ultrasonic transducer. It flows smoothly without.
[請求項3の発明]
請求項3の超音波式水道メータの蛇行水路は、1対の縦向き直線部の下端間を横向き直線部で連絡した角U字状をなしているので、蛇行水路が丸みを帯びて略U字状になったものに比べて、蛇行水路の内面における超音波の反射回数を少なくすることができる。
[Invention of claim 3]
Since the meandering water channel of the ultrasonic water meter according to claim 3 has a square U shape in which the lower end of the pair of vertical straight portions is connected by the horizontal straight portion, the meandering water channel is rounded and substantially U-shaped. The number of ultrasonic reflections on the inner surface of the meandering waterway can be reduced compared to the letter-shaped one.
[請求項4の発明]
請求項4の超音波式水道メータでは、インナーボディにおける上部壁の貫通孔を超音波送受波器にて塞ぎ、信号処理回路を上部壁の上面に配置したことで、信号処理回路の防水を図りつつ、超音波送受波器と信号処理回路との接続を容易に行うことができる。
[Invention of claim 4]
In the ultrasonic water meter according to claim 4, the signal processing circuit is waterproofed by closing the through hole of the upper wall of the inner body with an ultrasonic transducer and arranging the signal processing circuit on the upper surface of the upper wall. However, the connection between the ultrasonic transducer and the signal processing circuit can be easily performed.
[請求項5の発明]
請求項5の超音波式水道メータでは、メータケースは、翼車式水道メータとの間で転用可能に形成したことにより、水道管に取り付けられている現状の翼車式水道メータを、超音波式水道メータに容易に取り替えることができる。また、超音波式と翼車式の両水道メータに対して同一構造のメータケースを製造すればよいから、別々の構造のメーターケースを製造した場合に比べて製造ロット数が上がり、製造コストを抑えることができる。
[Invention of claim 5]
In the ultrasonic water meter according to claim 5, since the meter case is formed to be divertable with the impeller water meter, the current impeller water meter attached to the water pipe is ultrasonicated. It can be easily replaced with a water meter. Also, since it is only necessary to manufacture meter cases with the same structure for both ultrasonic and impeller water meters, the number of manufacturing lots is increased and manufacturing costs are reduced compared to the case of manufacturing meter cases with different structures. Can be suppressed.
[請求項6の発明]
請求項6の超音波式水道メータでは、メータケースは、翼車式水道メータに使用されたものを流用したので、資源の再利用が図られる。また、翼車式水道メータのメンテナンス作業を利用して、翼車式水道メータから超音波式水道メータに容易に切り替えることができる。
[Invention of claim 6]
In the ultrasonic water meter according to claim 6, since the meter case used for the impeller water meter is diverted, resources can be reused. In addition, it is possible to easily switch from the impeller water meter to the ultrasonic water meter using the maintenance work of the impeller water meter.
[第1実施形態]
以下、本発明の一実施形態を図1〜図9に基づいて説明する。図1には、メータケース11の全体構造が示されている。このメータケース11は、円筒体13の外周面から相反する方向に1対の連結管14,14を延設した構造をなし、これら連結管14,14に、水道管19(図2及び図4参照)に連結される。そして、図2における左側の連結管14の先端開口が流入口14Aをなす一方、反対側の連結管14の先端開口が流出口14Bをなしている。また、メータケース11の内部は、流入口14Aから下方に延びた下側部屋13Aと、下側部屋13Aの上方に位置した上側部屋13Bとに分けられており、これら上側部屋13Bと下側部屋13Aとが円筒体13内で上下に重なりかつ連絡口17を介して連通している。
[First Embodiment]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows the overall structure of the
メータケース11のうち円筒体13の上端には、開放口20が形成され、この開放口20からメータケース11の内部に、翼車用インナーボディ12(図2参照)又は、超音波用インナーボディ62(図4参照)の何れかが選択的に組み付けされる。そして、メータケース11に翼車用インナーボディ12を組み付けると、翼車式水道メータ10(図2及び図3参照)が構成され、メータケース11に超音波用インナーボディ62を組み付けると、本発明に係る超音波式水道メータ60(図4参照)が構成される。
An
まずは、翼車式水道メータ10について説明する。翼車式水道メータ10を構成するための翼車用インナーボディ12は、図2に示すように、内部に翼車32を備え、翼車用インナーボディ12内を流れる流量に応じてこの翼車32が回転する。翼車用インナーボディ12の軸方向の途中部分には段差部33が設けられ、この段差部33がメータケース11における連絡口17の縁部に上方から押し当てられている。また、翼車用インナーボディ12のうち翼車32の上方には、区画壁31が設けられ、この区画壁31より上方側の防水部屋30が設けられている。そして、翼車32の上端部に備えたマグネット39と防水部屋30に備えた磁気センサー40との間で、翼車32の回転が伝達される。
First, the
翼車用インナーボディ12の外周面には、断面半円形の半円溝41が軸方向に延びており、これに対応させて開放口20の内周面にも、断面半円形の半円溝42が軸方向に延びている。そして、これら両半円溝41,42を対向させてなる孔にピン50が組み付けられ、メータケース11内に翼車用インナーボディ12が回り止めされている。
A semicircular groove 41 having a semicircular cross section extends in the axial direction on the outer peripheral surface of the
翼車用インナーボディ12の上端部からは、側方に向かってフランジ35が張り出し、このフランジ35と開放口20の上端縁との間にはパッキン36が挟まれている。そして、翼車用インナーボディ12の上方から上面カバー15が組み付けられている。この上面カバー15は、扁平状の筒体の上面をガラス板15Aで覆ってなる。そして、上面カバー15は、翼車用インナーボディ12の上方を覆った状態で円筒体13の上端部に螺合され、翼車用インナーボディ12に押し付けられている。これにより、パッキン36が潰されて、円筒体13の開放口20が密閉されている。なお、上面カバー15には、図3に示すように、ガラス板15Aを覆うための揺動蓋15Bを取り付けることもできる。
A flange 35 projects from the upper end of the
このように構成された翼車式水道メータ10は、図3に示した矢印11Aの方向に水道水が流れる向きにして、水道管の途中に取り付けられる。すると、図2における太線矢印で示したように、メータケース11の下側部屋13Aから翼車用インナーボディ12内に流れ込んだ水道水が、翼車32を通過して上側部屋13Bに進み、流入口14Aから排出される。これにより、翼車32が回転し、その回転が磁気センサー40により防水部屋30側に伝達される。そして、翼車32の回転に連動して防水部屋30内に備えたカウンタ31C(図3参照)が作動し、このカウンタ31Cにて水道水の流量(より具体的には、積算流量)が、ガラス板15A越しに表示される。
The impeller-
次に、本発明に係る超音波式水道メータ60について説明する。超音波式水道メータ60を構成するための超音波用インナーボディ62は、図5に示すように、大径円柱部63の下端面から小径円柱部64を突出した構造になっている。そして、この超音波用インナーボディ62は、小径円柱部64側からメータケース11の開放口20内に挿入され、大径円柱部63が開放口20の内周面に嵌合されると共に、大径円柱部63の下端外縁部が、メータケース11における連絡口17の縁部に上方から押し当てられる。
Next, the
また、図4に示すように、超音波用インナーボディ62の外周面62Aには、翼車用インナーボディ12と同様に、断面半円形の半円溝41Cが形成されており、この半円溝41Cと開放口20の内周面に形成された半円溝42とを対向させてなる孔にピン50が組み付けられている。これにより、超音波用インナーボディ62がメータケース11内に回り止めされている。さらに、大径円柱部63の上端部からはフランジ65が側方に張り出している。そして、翼車用インナーボディ12の場合と同様に、このフランジ65と開放口20の上端縁との間にはパッキン36を挟んだ状態にして、その上方から上面カバー15が組み付けられ、メータケース11の開放口20が密閉されている。
Further, as shown in FIG. 4, a semicircular groove 41C having a semicircular cross section is formed on the outer
超音波用インナーボディ62のうち大径円柱部63の上面には、凹所66が形成され、凹所66の底部が、超音波用インナーボディ62における上部壁67になっている。そして、超音波用インナーボディ62のうち上部壁67と小径円柱部64の下面との間に、本発明に係る蛇行水路68が形成されている。
A
この蛇行水路68は、1対の縦向き直線部69,69の下端間を横向き直線部70で連絡した角U字状になっている。また、縦向き直線部69,69と横向き直線部70との交差部分には、縦向き直線部69,69の軸方向に対して45度傾斜した反射用斜面71,71が形成されている。さらに、図6に示すように、縦向き直線部69,69の対向方向と直交する方向では、蛇行水路68は、互いに平行な内側面68A,68Aに挟まれ、幅寸法が一定になっている。
The meandering
図4に示すように、1対の縦向き直線部69,69の間に備えた区画壁72は、上端寄り部分がくびれかつ、下端側に向かって徐々に側方に膨出しかつ、下端面が丸みを帯びた形状になっている。これにより、蛇行水路68内を区画壁72に沿って水道水がスムーズに流れる。
As shown in FIG. 4, the
また、各縦向き直線部69,69の各上端部には、それぞれ側方から側部水路73,74が連絡されている。そして、一方の側部水路73は、超音波用インナーボディ62における大径円柱部63の下端面に開放し、メータケース11の下側部屋13Aに連通している。また、他方の側部水路74は、超音波用インナーボディ62の外周面に開放して、メータケース11の上側部屋13Bに連通している。これにより、メータケース11内に流れ込んだ水道水は、下側部屋13Aから一方の側部水路73、蛇行水路68、他方の側部水路74、上側部屋13Bの順番に流れる。なお、側部水路73,74は、共に、蛇行水路68と共通の内側面68A,68A(図6参照)に挟まれ、蛇行水路68と同じ幅になっている。
In addition,
さて、超音波用インナーボディ62の上部壁67には、図4に示すように、蛇行水路68の両先端部に、それぞれ超音波送受波器76,76が設けられている。詳細には、蛇行水路68における縦向き直線部69,69の延長線上に貫通孔75,75が形成されている。そして、これら各貫通孔75,75にそれぞれ超音波送受波器76,76が嵌合装着されている。詳細には、図7に示すように、超音波送受波器76は、例えば、扁平円柱状のセンサ本体76Aの一端部からフランジ76Fを側方に張り出した構造をなし、センサ本体76Aの他端部側の端面が送受信面76Bとなっている。
Now, on the
また、図8に示すように、貫通孔75は、上部壁67の上面側に向かう従って内径が段階的に広くなっている。そして、超音波送受波器76は、送受信面76Bを下向きにして、上部壁67の上面側から貫通孔75内に挿入され、貫通孔75の段差部分とフランジ76Fとの間にOリング77が挟まれている。また、フランジ76Fは、上部壁67の上面にねじ止めされたリング板78によって下方に押されており、これにより、貫通孔75が水密状態に密閉されている。
Further, as shown in FIG. 8, the through
超音波送受波器76,76から上方に延びた電線は、上部壁67の上面に設けられた回路基板79に接続されている。図9には、回路基板79に実装された信号処理回路80Aに超音波送受波器76,76を接続してなる電気回路が示されている。同図に示すように、両超音波送受波器76,76(以下、上流側と下流側の超音波送受波器76,76を区別するために、以下、適宜、「上流側送受波器76U」と「下流側送受波器76D」という)は、共に超音波振動子であって送波回路81に接続されると超音波の送信素子として機能する一方、受波回路82に接続されると超音波の受信素子として機能する。そして、上流側と下流側の両送受波器76U,76Dは、選択的に何れか一方が送波回路81に接続されかつ他方が受波回路82に接続される。従って、図9に示すように、上流側送受波器76Uを送波回路81に接続しかつ下流側送受波器76Dを受波回路82に接続して、流体の流れに沿った順方向に超音波を送受信することができる一方、上流側送受波器76Uを受波回路82に接続しかつ下流側送受波器76Dを送波回路81に接続して、流体の流れに逆行した逆方向に超音波を送受信することもできる。
The electric wires extending upward from the
上記した送波回路81及び受波回路82にはコントロール部83、クロックカウンタ84、反復数カウンタ85が接続されている。コントロール部83は、スイッチSW1,SW2を制御して、まずは図9に示すように、上流側送受波器76Uを送波回路81に接続しかつ下流側送受波器76Dを受波回路82に接続した状態にしてから送波回路81に送信指令信号を出力する。すると、送波回路81が上流側送受波器76Uを駆動し、超音波が上流側送受波器76Uから超音波が送信されると同時に、クロックカウンタ84がクロックパルスに基づいて時間計測を開始する。上流側送受波器76Uから送信された超音波は、蛇行水路68内の水道水を伝搬して、所定時間後に下流側送受波器76Dに受信される。
A
詳細には、上流側送受波器76Uから送信された超音波は、図4に示すように、蛇行水路68の上流側の縦向き直線部69に沿って垂直下方に向かい、その縦向き直線部69の下端部における反射用斜面71に反射して横向き直線部70に沿った水平方向を向き、その横向き直線部70における下流側の反射用斜面71で反射して垂直上方に向き、下流側の縦向き直線部69を垂直上方に進んで下流側送受波器76Dに受信される。
Specifically, as shown in FIG. 4, the ultrasonic wave transmitted from the upstream-side transducer 76U is directed vertically downward along the longitudinal
すると、下流側送受波器76Dに接続した受波回路82から、反復数カウンタ85と送波回路81とに受信検知信号が出力される。送波回路81は受信検知信号を受信すると同時に、再び上流側送受波器76Uを駆動する。反復数カウンタ85は、受信検知信号を受信する毎に1インクリメントされ、そのカウント数がn回になるまで、どの回路に対しても信号を出力しない。そして、カウント数がn回になると、反復数カウンタ85からコントロール部83、クロックカウンタ84、送波回路81に第n受信波検出信号が出力される。これを受けたクロックカウンタ84は、時間計測をストップして、その計測結果をコントロール部83に出力し、0リセットされる。
Then, a reception detection signal is output to the
送波回路81は、第n受信波検出信号を受けると上流側送受波器76Uの駆動をストップし、次にコントロール部83から出力される送信指令信号の待ち状態になる。また、コントロール部83は、第n受信波検出信号を受けると共に、クロックカウンタ84から受けた計数結果を記憶し、スイッチSW1,SW2を駆動して、送波回路81を下流側送受波器76Dに接続し、受波回路82を上流側送受波器76Uに接続する。そして、コントロール部83は、ノイズ等が収束する時間を空けた後に、送波回路81に送信指令信号を出力する。これにより、今度は、超音波の送信方向を逆向きにして上記した場合と同様の処理が行われる。
なお、この場合は、前述した場合と逆に、下流側送受波器76Dから送信された超音波は、水道水の流れと逆行し、蛇行水路68の下流側の縦向き直線部69を垂直下方に向かい、反射用斜面71で反射して、横向き直線部70を水平方向に進み、他方の反射用斜面71で反射して上流側の縦向き直線部69を垂直上方に進んで上流側送受波器76Uに受信される。
When receiving the nth received wave detection signal, the
In this case, contrary to the case described above, the ultrasonic wave transmitted from the downstream-
そして、流体に対する順方向と逆方向の両方向で計測されたクロックカウンタ84のカウント値の差が求められ、このカウント値の差に基づいて流体の流速・流量が算出される。そして、この算出された流速・流量が、回路基板79に実装された例えば7セグメントLED等によって表示され、これをガラス板15A越しに見ることができる。即ち、超音波式水道メータ60は、翼車式水道メータ10と共通のメータケース11に超音波用インナーボディ62を組み付けて構成され、翼車式水道メータ10と同様に水道水の流量を計測することができる。
Then, the difference between the count values of the
このように本実施形態の超音波式水道メータ60によれば、略U字状の蛇行水路68における両先端部に1対の超音波送受波器76,76を配置して、それら両超音波送受波器76,76の間で送受波される超音波を、蛇行水路68に流れる水道水に伝搬させたので、超音波の伝搬距離を確保しつつ水道管に取り付けるためのスペースを小さくすることができる。また、蛇行水路68は、縦向き直線部69,69の下端間を横向き直線部70で連絡した角U字状をなしているので、蛇行水路68が丸みを帯びて略U字状になったものに比べて、蛇行水路68の内面における超音波の反射回数を少なくすることができる。超音波送受波器76,76は、蛇行水路68の縦向き直線部69,69のうち側部水路73,74との連絡部分(図4の73A,74A)より先端側に配置されているので、水道水が超音波送受波器76,76に邪魔されずにスムーズに流れる。
As described above, according to the
さらに、超音波用インナーボディ62における上部壁67の貫通孔75を超音波送受波器76,76にて塞ぎ、信号処理回路80Aを上部壁67の上面に配置したことで、信号処理回路80Aの防水を図りつつ、超音波送受波器76,76と信号処理回路80Aとの接続を容易に行うことができる。そして、超音波式水道メータ60のメータケース11は、翼車式水道メータ10との間で転用可能であるから、水道管19に取り付けられている現状の翼車式水道メータ10を、超音波式水道メータ60に容易に取り替えることができる。また、翼車式水道メータ60のメンテナンス作業を利用して、翼車式水道メータ10から超音波式水道メータ60に容易に切り替えることもできる。さらに、超音波式と翼車式の両水道メータに対して同一構造のメータケース11を製造すればよいから、別々の構造のメーターケースを製造した場合に比べて、製造ロット数が上がり、製造コストを抑えることができる。
Further, the through
[第2実施形態]
本実施形態の超音波式水道メータ90は、図10に示されている。この超音波式水道メータ90は、前記第1実施形態で説明した超音波式水道メータ60より小型のものであると共に、メータケース91の構造が前記第1実施形態のメータケース11と異なり、これに対応させて超音波用インナーボディ92の一部の形状が前記第1実施形態の超音波用インナーボディ62と異なる。以下、第1実施形態と異なる構成に関してのみ説明し、同じ構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。
[Second Embodiment]
The
本実施形態のメータケース91における内周面上端寄り位置には、段差部91Dが形成されている。この段差部91Dには、超音波用インナーボディ92のうち大径円柱部63の下端面外縁部が当接されている。また、小径円柱部64の外周面からは、図10の紙面と直交する両方向に1対のリブ(図示せず)が形成され、これにより大径円柱部63の下方の円筒空間が流入口14A側と流出口14B側とに区画されている。
A
そして、超音波用インナーボディ92のうち蛇行水路68に連通した側部水路73E,74Eは共に、大径円柱部63の下面に開口している。これにより、流入口14Aからメータケース91内に流れ込んだ水道水が、図10の太線矢印に示すように、一方の側部水路73E、蛇行水路68、他方の側部水路74E、流出口14Bの順番に流れる。また、メータケース91の底面は、メータケース91を翼車式水道メータに用いる場合に、翼車の回転支軸が取り付けられる螺子孔93が形成されている。そして、この螺子孔93は、超音波用インナーボディ92の底面が宛われて塞がれている。
このように構成された本実施形態の超音波式水道メータ90によっても、前記第1実施形態と同様の作用効果を奏する。
The
The
[他の実施形態]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the embodiments described below are also included in the technical scope of the present invention, and various other than the following can be made without departing from the scope of the invention. It can be changed and implemented.
(1)前記第1及び第2の本実施形態における蛇行水路68は、略U字状であったが、図11に示した超音波式水道メータのように、略V字状の蛇行水路95を備えた構成にしてもよい。
(1) The meandering
(2)前記第1及び第2の実施形態の超音波式水道メータ60,90では、翼車式水道メータとの間で、メータケース11,91を転用する構成であったが転用不可能な構成にしてもよい。
(2) In the
10 翼車式水道メータ
11,91 メータケース
19 水道管
20 開放口
60 超音波式水道メータ
60 翼車式水道メータ
60,90 超音波式水道メータ
62,92 超音波用インナーボディ
62A 外周面
67 上部壁
68,95 蛇行水路
69 直線部
70 横向き直線部
71 反射用斜面
73,74,73E,74E 側部水路
75 貫通孔
76 超音波送受波器
80A 信号処理回路
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記超音波送受波器は、前記蛇行水路のうち前記側部水路との連絡部分よりさらに先端側に配置されたことを特徴とする請求項1に記載の超音波式水道メータ。 In the meandering water channel, the side water channel is communicated from the side to the positions near both ends of the U-shaped or V-shaped,
2. The ultrasonic water meter according to claim 1, wherein the ultrasonic wave transmitter / receiver is disposed further on a distal end side than a connecting portion with the side water channel in the meandering water channel.
前記メータケースの内側に前記蛇行水路を備えたインナーボディが挿入されて、前記インナーボディによって前記開放口が閉塞され、前記インナーボディの上部壁には、前記蛇行水路に連通しかつ前記超音波送受波器によって閉塞される貫通孔が形成されると共に、前記上部壁の上面には、前記超音波送受波器に電気接続される信号処理回路が配置されたことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の超音波式水道メータ。 On the upper surface of the meter case, an opening is provided,
An inner body having the meandering water channel is inserted inside the meter case, the opening is closed by the inner body, and the upper wall of the inner body communicates with the serpentine water channel and transmits and receives the ultrasonic wave. 4. A through-hole closed by a waver is formed, and a signal processing circuit electrically connected to the ultrasonic wave transmitter / receiver is disposed on an upper surface of the upper wall. The ultrasonic water meter according to any one of the above.
6. The ultrasonic water meter according to claim 1, wherein the meter case used is an impeller water meter.
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