JPS6285821A

JPS6285821A - 水道メ−タの逆接続検出装置

Info

Publication number: JPS6285821A
Application number: JP60227328A
Authority: JP
Inventors: Koichi Hattori; 服部　幸一
Original assignee: Aichi Tokei Denki Co Ltd
Current assignee: Aichi Tokei Denki Co Ltd
Priority date: 1985-10-11
Filing date: 1985-10-11
Publication date: 1987-04-20
Also published as: JPH0556811B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】イ０発明の目的イー１．産業上の利用分野この発明は水道メータが、間違って配管に逆向きに接続
されていることを見出す装置に関する。

イー２．従来技術発電式水道メータの発信器は計量部とともに地中に埋設
され、離れた場所に設置されている受信器と２本の電線
で接続されている。　そして、発信器からの電気パルス
は１ｍ／パルスの単位流量パルスが用いられている。

第１３図で、（１＋は計量部で羽根車（２）が流体通路
中に回転可能に軸受けされていて、減速歯車列（３）を
介して指針（４）を駆動するとともに、磁気結合を構成
する駆動磁石（５）を回転させる。

水は入口（６）から入って羽根車（２）を回転させて出
口から下流に流れる。　（８）は文字板、（９）はガラ
ス、０ωはガラス（９）の中央に固定された発信器装着
用部材、（１１）は部材００）をガラス（９）に固定す
るためのナンド、（１２）はナツト（１１）と座金（１
３）とでガラス（９）の中央に固定された板ばねである
。

なおこの図の駆動磁石（５）は直径方向に２極に着磁さ
れていて、水の通過流量４ｉにつき１回転するよう前記
減速歯車列（３）で歯車比が定めである。

（Ｉ４）は発信器で、全体かは一円筒状のケースを有し
、そのケースの下端突出部（１５）が前記発信器装着用
部材００）の中央のくぼみにはまり、ケース外周の溝部
に前記板ばね（１２）が係合することで、発信器（１４
）が計量部（１）の上部に装着固定されている。（工６
）は発信器（Ｉ４）の受板（１７）に固定された軸（１
８）に回転可能に遊合するピニオン（１９）に固着され
た従動磁石で、前記駆動磁石（５）とともに磁気結合を
構成し、計量部（１）の回転を発信器（１４）に伝え、
４ＯＮ計量する毎に１回転の速さで回転する。　発信器
（１４）は、発電機（２０）と、後述するように、従動
磁石（１６）の回転を減速する歯輪列と、この歯輪列中
に設けた逆転止め機構と、歯輪列により巻き上げられて
エネルギーを貯えるスプリングと、このスプリングのエ
ネルギーを歯輪列の定量回転毎に放出して前記発電機（
２０）を間欠駆動する間欠送り機構を有しており、発電
機（２０）のコイルに各一端を接続された２本の電線を
有する伝送用コード（２３）により、電気パルス（単位
流量パルス）を第１４図の受信器（２４）に伝える。　
伝送用コード（２３）の２本の電線は、受信器（２４）
の端子箱（２５）内で、受信器（２４）の図示されてな
いパルスモータのコイルに接続すれる。　パルスモータ
は、前記単位流量パルスを受ける都度に歩進し、表示用
数字車を回転させ、表示数字（２６）が積算流量をｄ単
位で表示する。

上記従来の発信器（１４）と受信器（２４）は第１５図
に示すように、発電機コイル（２７）と、パルスモータ
のコイル（２７′）とが２本の電線（２１）　　（２２
）を有する伝送用コード（２３）で電気的に接続され受
信器（２４）の前記端子箱内の端子（２８）　　（２９
）で取外し可能に接続されている。

イー３．　本考案が解決しようとする問題点上記従来の
発電式水道メータでは計量部＋１１と発信器（１４）が
地中埋設されているため、メータの作動確認は発信器（
２４）の表示が単位流量パルス毎に歩進ずことを目視で
行なっていた。　ところが、メータ下流のじゃ口を全開
して１〜２ｄ／′ｈの水を流したとしても、３０分〜１
時間流しっばなしで、ようやく１パルス歩進するだけで
あるため、時間がかかり過ぎて、実用的ではない。

水道メータの不動故障、出入口逆接続などの点検を行な
うにも同様である。　不動故障は長時間を要し、出入口
逆接続の場合は発信器の発電機が作動しないため不動故
障と見分けがつかない。

そこで、従来は、このような懸念のある場合は、メータ
（計量部と発信器）を堀り起こして点検する４・要があ
り、不便であった。

この発明は上記にかんがみ、前記従動磁石の回転を検出
して電気信号を発生するセンサを発信器に内蔵させ、別
にこの電気信号の波形を判断するチェッカを設けること
により、メータの出入口逆接続の発見をメータを掘り起
こすことなく短時間でできるようにしたものである。

口１発明の構成ローＬ、　問題点を解決するための手段この発明は、計
量部の駆動磁石の回転を磁気結合で伝達する従動磁石と
、この従動磁石の回転を減速する歯輪列と、この歯輪列
中に設けた逆転止め機構と、歯輪列により巻き上げられ
てエネルギーを貯えるスプリングと、このスプリングの
エネルギー・を歯輪列の定量回転毎に放出する間欠送り
機構と、この間欠送り機構により間欠駆動されて単位流
量パルスを発生する発電機とを有する発信器と、この発
信器の発電機のコイルに２本の電線で接続され、発信器
と離れた場所に設置される受信器とからなる遠隔指示式
水道メータにおいて、前記従動磁石の回転を検出するセ
ンサと、このセンサの電気信号を受け、この信号を従動
磁石の１回転に対し複数個のパルスに整形し、このパル
スが決められた時間の間に２パルス入ったことを判断し
て逆接続信号出すチェッカを設けた水道メータの逆接続
検出装置である。

ロー２１作　用メータ下流のじゃ口を全開して水を流すと、１〜２　ｔ
ｒｉ　／　ｈの水が流れ、水道メータが正しい向きで配
管に接続されているときは、従動磁石は正方向に比較的
速く連続回転する。　４０１毎に１回転する歯車比であ
ると、１〜２％／ｈの流量で従動磁石は２．４〜１．２
分で１回転する。　センサはこの回転を検出して高密度
パルスを連続的に発生する。

又、メータの出入口が逆接続のときは、従動磁石に噛合
う歯輪列中に設けた逆転防止機構が作用するため２、水
を流して羽根車を逆転させると、後述するように、従動
磁石は駆動磁石と同じ速さの逆転−停止−急速正転を繰
り返す。　そのため、センサに生じる電気信号の間隔は
短かい間隔と長い間隔とが隣接することになる。　これ
をチェッカで観測することで、出入口逆接続であること
が確認できる。

ロー３．実施例第１図において、（３０）は従動磁石（１６）の回転軸
（ピニオン）に取り付けた４極磁石で、その近くにセン
サ（３１）が取付部材（３２）で受板（１７）に固着さ
れている。　この実施例ではセンサ（３１）として磁気
抵抗素子を用いている。　　（３３）はセンサ（３１）
に接続した電線で、一本は前記一方の電線（２２）の一
端に接続され、もう一本は別に設けた電線（３４）の一
端に接続されている。

伝送用コード（３５）は３本の電線（２１）　　（２２
）（３４）を有し、第２図〜第５図の受信器（２４）の
端子箱（２５）内の端子（２８）　　（２９）と（３６
）にそれぞれ接続される。　端子（２９）と（３６）は
第３６、第４図に示すように雌端子（３７）と（３８）
にそれぞれ電気的に接続されている。　この雌端子（３
７）　　（３８）には第２図に示すようにチェッカ（３
９）の２本の電線（４０）の端に設けたプラグ（４１）
　　（４２）が挿入され電気的に接続される。

第２図のチェッカ（３９）は、２本のプラグ（４１）（
４２）を受信器（２４）の端子箱の雌端子に挿入するこ
とで、発信器（１４）のセンサ（３１）と電気的に接続
され、センサ（３１）からの電気信号を観測することが
できるものであり、電源スィッチ（４３）、従動磁石（
１６）が回転してセンサ（３１）からの信号が変動する
のを表示したり内蔵電池の電圧を表示するバッテリチェ
ッカ（４４）　、センサ（３１）の信号レベルを調整す
る調整ボリューム（４５）と、メータが出入口逆接続で
逆転しているときに点灯する逆転表示ランプ（４６）と
、計測開始押ボタンスイッチ（４７）と、バッテリチェ
ック押ボタンスイッチ（４８）と、計測開始からの時間
と、計測開始からの積算流量とを表示する表示器（４９
）とを備えている。　発信°器（１４）は第６図と第７
図に示すように、ピニオン（Ｉ９）に固着した２極の従
動磁石（１６）と別の４極の磁石（３０）とが設けてあ
り、このピニオンが第６図の軸（１８）に回転可能に遊
合されている。　　（５０）は２番軸（５１）とともに
回転可能の２番歯車、（５２）は２番ピニオン、（５３
）は３番軸（５４）及び３番ビニオン（５５）と共に回
転可能の３番歯車、（５６）は２番軸（５１）に取付け
た切り欠き歯車で３番軸（５４）に遊合したクラッチ歯
車（５７）とともに前記逆転止め機構（７０）を構成す
る。　　（５８）は４番車１．　　（５９＞は５番車、
（６０）は全舞軸、（６１）は発電機（２０）の軸に取
付けられた歯車で、全舞（６２）の香箱に設けたピニオ
ンと噛合う。　従動磁石の正方向回転は２番車〜５番車
からなる減速歯輪列（６３）で減速されて全舞軸（６０
）の全ｎ（スプリング）（６２）を巻き込む。　５番車
（５９）と全舞軸（６０）の香箱には周知の間欠送り機
構（７１）が設けられている。　これらの従動磁石（１
６）　、減速歯輪列（６３）　、逆転止め機構（７０）
　、スプリング（全舞）（６２）、間欠送り機構（７１
）　、発電機（２０）は第１３図の従来技術と全く同じ
である。

今、水道メータが正常に作動しているとき、水道メータ
下流のじゃ口を全開し、１〜２ｒｒｒ／ｈの流量を流す
と、従動磁石（１６）は駆動磁石（５）に追従して回転
する。　駆動磁石（５）の回転が第１３図の従来技術と
同じ４０β毎に１回転するものとすれば、駆動磁石（５
）は２．４分〜１．２分で１回転する。磁石（３０）が
４極であるので、駆動磁石（５）の１回転の間にセンサ
（３１）の抵抗値は第８図に示すように、４回変動する
。　そして１回の変動が１０１の流量に対応するため、
センサを構成する磁気抵抗素子の抵抗値変化による高密
度の電気パルスをｉｉＪ記チェッカ（３９）で積算すれ
ば積算流量を１０βの分解能で表示できる。

水道メータの計量部（１）が出入口逆接続であると、羽
根車（２）が逆転し、駆動磁石（５）が連続的に逆転す
る。　従動磁石（１６）は駆動磁石（５）に追従して逆
転しようとするが、逆転止め機構（７０）により阻止さ
れるため継続して逆転することができない。

逆転止め機構（７０）は２番軸に取付けられた切り欠き
歯車（５６）と、３番軸に遊合するクラッチ歯車（５７
）とで構成され、第９図（Ａ）に示すように切り欠き歯
車（５６）は１０枚の歯を有し、各歯の一側が切り欠い
である。　又クラッチ歯車（５７）は６枚の低い歯と、
４枚の高い歯からなっている。

計量部（１）の羽根車（２）が逆転するとき（つまり出
入口が逆接続のとき）は第９図（Ａ）に示すように駆動
磁石（５）が時計方向に逆回転し、従動磁石もこれに追
従しようとする。　又、切り欠き歯車（５６）はスプリ
ング（全ｎ＞　　（６２）の力で図示の破線矢印のよう
に反時計方向に逆回転しようとするが、同図（Ａ＞のよ
うに、切り欠き歯車（５６）の歯（５６ａ　）がクラッ
チ歯車（５７）の歯（５７ａ　）に係止されて逆転が止
められるため、従動磁石（１６は同図（Ａ）の状態で止
められる。

なお第９図では、説明の便宜上、駆動磁石（５）を外の
円で従動磁石（１６）を内の円で示している。

この状態から、駆動磁石（５）がさらに４５度逆転した
ときの様子を同図（Ｂ）に示すが、従動磁石は逆転止め
機構の作用で同図（Ａ）のま＼の状態である。　さらに
駆動磁石が回転して、同図（Ａ）の状態から１８０度（
２回転）すると、同図（Ｃ）の状態となり、この状態を
わずか過ぎると駆動磁石（５）と従動磁石（１６）とが
反撥吸引し合って、従動磁石（１６）が同図（Ｄ）に示
す位置まで１８０度（２回転）正転する。　そのため、
切り欠き歯車（５６）も時計方向（正方向）に２歯だけ
回転し、図示の位置に歯（５６ａ　）が移動する。　こ
の第９図（Ｄ）から、駆動磁石（５）がさらに１８０度
（５回転）時計方向に逆回転して同図（Ａ）の状態に戻
るまでの間は、従動磁石（１６）は駆動磁石（５）に追
従してｉｆｆ回転し、同図（Ａ）の状態になると逆転止
め機構（７０）が作動して、従動磁石（１６）が停止す
る。　このように第９図（Ｄ）から（Ａ）までの駆動磁
石２回転の間は従動磁石が駆動磁石に追従して逆回転し
、同図（Ａ）から（Ｃ）までの約半回転の間は、従動磁
石が停止し、同図（Ｄ）の状態で瞬間的に従動磁石が半
回だけ正転することを繰り返す。

従って、メータが出入口逆接続でメータが逆転するとき
は、従動磁石（１６）は駆動磁石に追従して半回転−駆
動磁石半回転の開停止−瞬間的に半回転の正転という運
動を繰り返す。　このとき、センサ（３１）の抵抗は第
１Ｏ図のように変化し、メータが正常作動の場合の第８
図と異なり、断続的に抵抗値が変るため、チェッカ（３
９）でその違いを判断し、メータが出入口逆接続である
ことを知ることができる。　特にｔ５とｔ６で生じるパ
ルスの間隔はは＼゛一定で非常に短かい。　そして、水
道メータが正しい向きに接続されているときはこのよう
な短かい間隔のパルスは生じない。

なおチェッカ（３９）は計測開始押ボタンスイッチ（４
７）を押すと、時間と、積算流量の表示が零にリセット
されるようになっている。

次にチェッカの逆転検出回路について説明する。

第１１図はチェッカの逆転検出回路のブロック図で、第
１２図はその作動を説明する図である。　センサ（３１
）からの電気信号は磁気抵抗素子の抵抗値変化信号とし
てチェッカ（３９）に伝送され、パルス整形回路（７２
）で従動磁石の１回転に対し複数個のパルスに整形され
る。　第１２図に示すように、センサの抵抗変化の信号
が、パルス整形回路の出力では従動磁石の１回転当り４
個の矩形パルスに整形される。　第１図の構造の発電式
メータが配管に逆向きに接続されていると、メータ下流
のじゃ口を開いて一定流量で水を流すと、センサ（３１
）を構成する磁気抵抗素子の抵抗値は第１２図（Ａ）の
ように変化する。　　（メータの接続が逆向きでなく正
しい方向のときは破線のように変化する。）　この抵抗
変化の信号をパルス整形回路（７２）で整形したパルス
を同図（Ｂ）に示す。

このパルスは立上り検出回路（７３）に入力されパルス
整形回路（７２）の出力パルスの立上り時に非常に短い
一定時間巾の矩形パルスを出力し、この短いパルスはカ
ウンタＡ　（７４）のクロック入力端子Ｃに入力される
。　カウンタＡ　（７４）のリセット端子Ｒにはクロッ
ク発信器（７５）からのクロック信号が入力される。　
尚、このクロック信号の周期は第１２図におけるｔ５．
ｔ６の間隔より長＜設定しである。　このクロック信号
の間隔内に立上り検出回路（７３）からの信号が２パル
ス入るとカウンタＡ　（７−４）の出力端子Ｑ２からの
信号が保持回路（７６）に入力され逆転検出信号となる
。

又、上記実施例では、磁気抵抗素子（３１）に作用する
磁石（３０）を従動磁石（１６）とは別の４極磁石にし
たが、第１６図のように、磁気結合の従動磁石（１６）
を大形にし、４掻にしてこの磁界で磁気抵抗素子（３１
）の抵抗値が変化するようにすることもできる。

ハ０発明の効果この発明では、比較的速く回転する従動磁石の回転を磁
気抵抗素子等のセンサ（３１）で検出するようにし、メ
ータ逆接続時にセンサ（３Ｉ）で生じる電気信号の間隔
が特異な点に注目し、これをチェッカで検出して逆接続
を判断するようにしたため、短時間に自動的にメータの
逆接続を点検することが可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図はこの発明の実施例で、第１図は計量部
と発信器の縦断面、第２図は受信器とチェッカの正面図
、第３図と第４図は受信器の端子箱の紺断面、第５図は
電気回路図、第６図は発信器の輪列を展開した縦断面、
第７図は従動磁石まわりの図で同（Ａ）は正面図、（Ｂ
）は縦断面図、（Ｃ）は下面図、第８図と第１０図はセ
ンサ（磁気抵抗素子）の抵抗値の変化を示す線図、第９
図は逆転止め機構の作動を説明する図、第１１図はこの
発明の実施例でチェッカのブロック線図、第１２図は作
動を説明する線図、第１３図〜第１５図は従来技術で、
第１３図は計量部と発信器の縦断面、第１４図は受信器
の正面図、第１５図は電気回路図、第１６図は他の実施
例の従動磁石まわりを示し、同図（Ａ）は縦断面図、（
Ｂ）は下面図である。（１）・・・・計量部（５）・・・・駆動磁石（１４）・・・発信器（１６）・・・従動磁石（２０）・・・発電機（２４）・・・受信器（３０）・・・別の磁石（３１）・・・センサ（３９）・・・チェッカ（６３）・・・歯輪列（６４）・・・スプリング（７０）・・・逆転止め機構（７１）・・・間欠送り機構第１図第２図第３図　　　　　　第４図第１２図第１８図りＯ

Claims

【特許請求の範囲】

計量部の駆動磁石の回転を磁気結合で伝達する従動磁石
と、この従動磁石の回転を減速する歯輪列と、この歯輪
列中に設けた逆転止め機構と、歯輪列により巻き上げら
れてエネルギーを貯えるスプリングと、このスプリング
のエネルギーを歯輪列の定量回転毎に放出する間欠送り
機構と、この間欠送り機構により間欠駆動されて単位流
量パルスを発生する発電機とを有する発信器と、この発
信器の発電機のコイルに２本の電線で接続され、発信器
と離れた場所に設置される受信器とからなる遠隔指示式
水道メータにおいて、前記従動磁石の回転を検出するセ
ンサと、このセンサの電気信号を受け、この信号を従動
磁石の１回転に対し複数個のパルスに整形し、このパル
スが決められた時間の間に２パルス入ったことを判断し
て、逆接続信号を出すチェッカを設けた水道メータの逆
接続検出装置。