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スマート水道メータにおける超音波センサの活用方法 (Digi-Key社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)
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スマート水道メータにおける超音波センサの活用方法 (Digi-Key社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介) |
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「アプリケーションラボ」は、Digi-Key社のご協力をいただいて、Digi-Key社が公開している新製品や技術情報を日本語でご紹介するWebページです。基礎技術から最新技術まで有益な情報を公開していますので、是非ご活用ください。 今回は、超音波センサを使用して水道メータをスマート化する方法とそのために使用できるデバイスについて解説した記事をご紹介します。 ■スマート水道メータにおける超音波センサの活用方法 日本では水の供給に不安を感じることは少ないですが、多くの国で水の供給が死活問題になっています。そのため、給水設備ではメンテナンスが容易で信頼性の高い水道メータが求められ、さらに検針などの管理が容易で漏水の発見などにも役立つスマート化の実現が現在の課題となっています。 日本では、2005年10月に水道メータのJIS規格が改正されましたが、これは国際法定計量機関(OIML)が定める世界基準に合わせるために行われた変更です。変更された内容は、小流量域での精度の向上と試験方法の厳格化などで、2024年4月以降は旧基準のメータは販売できなくなります。 また、従来の最小流量、転移流量、標準流量、最大流量という用語に変えてQ1、Q2、Q3、Q4と表すように変更されました。これにより、用語が意味する内容が厳密化されて口径別の性能基準をなくし、定格最大流量Q3と流量範囲(Q3/Q1の比)だけでメータの性能を表すことができるようになります。例えば、Q3/Q1＝100の場合、小流量から大流量までの比が100倍であることを意味します。  流水通過型の超音波流量メータの動作原理 流水通過型の超音波流量メータは、2個の圧電トランスデューサを使用し、2系列の超音波パルスを発生させて流水中を反対方向に送信します。下流方向と上流方向のパルスのToF(time of flight)の差を計測して、水の流量を測定することができます。 【アプリケーションラボ】の解説記事では、水道メータの国際規格の概要とスマート水道メータに使用できる超音波流量メータの動作原理について解説した後、Audiowell社製の超音波流量センサやTexas Instruments社製のアナログフロントエンドデバイスなどを紹介しています。 Audiowell社のHS0014-000はプラスチックパイプ付きの超音波流量センサで、超音波パルスを送受信することにより、パイプを流れる水の流量を測定できます。 Texas Instruments社のEVM430-FR6047評価キットは、スマート水道メータなどの超音波センシングアプリケーション向けにMSP430FR6047マイコンの性能を評価ができる開発プラットフォームです。なお、MSP430FR6047は、高精度な超音波測定用のアナログフロントエンド(AFE)を搭載した超低消費電力マイコンです。また、TDC1000は、MSP430と組み合わせてToFによる超音波センシングを実現するAFEデバイスです。TDC7200は、TDC1000と連動して動作する時間-デジタルコンバータで、ストップウォッチ機能によりToF時間を測定できます。 ここで解説されているデバイスは、マルツオンラインのウェブサイトで購入できますので、是非参考にしてください。
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【マルツの技術情報】 マルツエレックは回路設計のご要望にお応えします |
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| ▼ 自然電位測定の為の非分極電極の製作 【LP33：製作事例】 自然電位分布の調査により、地下調査の探査が出来ます。その際に必要な非分極電極を製作しました。 この電極により、2 地点間の電位差を正確に測定出来ます。 銅- 硫酸銅非分極電極を採用しました。 資料のダウンロードはこちらから。 回路設計に関するご相談・お見積りは無料です。こちらからお気軽にお問合せください。 |
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