RU2131115C1 - Counter for devices metering consumption of energy resources - Google Patents

Counter for devices metering consumption of energy resources Download PDF

Info

Publication number
RU2131115C1
RU2131115C1 RU97102275A RU97102275A RU2131115C1 RU 2131115 C1 RU2131115 C1 RU 2131115C1 RU 97102275 A RU97102275 A RU 97102275A RU 97102275 A RU97102275 A RU 97102275A RU 2131115 C1 RU2131115 C1 RU 2131115C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
counter
sensor
sensors
magnet
hall
Prior art date
Application number
RU97102275A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97102275A (en
Inventor
В.Н. Белобрагин
Г.М. Лошневский
Н.А. Макаровец
В.И. Ростовцев
Н.М. Проскурин
М.И. Ройзен
С.В. Сивцов
П.Н. Чуков
Original Assignee
Государственное научно-производственное предприятие "Сплав"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" filed Critical Государственное научно-производственное предприятие "Сплав"
Priority to RU97102275A priority Critical patent/RU2131115C1/en
Publication of RU97102275A publication Critical patent/RU97102275A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2131115C1 publication Critical patent/RU2131115C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Details Of Flowmeters (AREA)

Abstract

FIELD: metering of consumption of gas or water consumed by various facilities in gas and water supply systems and by individual houses. SUBSTANCE: given counter includes information reading unit, unit converting number of revolutions of sensitive element ( impeller ) to amount of substance passed through counter, power supply system, unit optimizing gain factor depending on current flow rate and indicator. Information reading unit is manufactured in the form of two Hall transducers mounted diametrically with respect to rotation axis of magnet of impeller and separated by magnetic partition. Power supply system forms supply pulses in turn for one of Hall transducers by command of previous one. Indicator is supplemented with switch-on circuit employed for fixed time needed to take readings. Counter displays increased sensitivity to low flow rates and low energy consumption. Operational life of counter is not less than 20 years. EFFECT: increased sensitivity of counter. 4 dwg

Description

Изобретение относится к счетным устройствам для приборов учета расхода энергоресурсов, преимущественно электронным, предназначено для использования в различных устройствах, например в счетчиках расхода воды или газа, выполнено в виде блока электронного счетного и может найти применение во многих отраслях народного хозяйства при измерении и учете объема расходуемого газа (воды), потребляемого различными объектами в системе газоснабжения (водоснабжение) коммунального хозяйства, а также в быту для индивидуального потребления. The invention relates to counting devices for energy metering devices, mainly electronic, intended for use in various devices, for example, water or gas flow meters, made in the form of an electronic counting unit and can be used in many sectors of the economy when measuring and accounting for the volume of consumed gas (water) consumed by various objects in the gas supply system (water supply) of public utilities, as well as in everyday life for individual consumption.

Проблема бережного расходования энергоресурсов становится все острее из-за истощения природных источников, удорожания добычи, переработки и транспортирования, изменения норм потребления, а это накладывает более жесткие требования к эксплуатационным характеристикам средств учета. The problem of careful consumption of energy resources is becoming increasingly acute due to the depletion of natural sources, the cost of extraction, processing and transportation, changes in consumption standards, and this imposes more stringent requirements on the operational characteristics of metering devices.

В известных и широко используемых в настоящее время счетчиках и расходомерах (далее счетчиках) заложены самые разнообразные конструктивные и физические принципы, однако наибольшее распространение получили так называемые тахометрические счетчики, где чувствительный элемент имеет непосредственный контакт с измеряемой средой и выдает информацию о количестве прошедшего вещества непосредственно на счетное устройство без промежуточных преобразующих элементов с постоянным коэффициентом передачи. The well-known and widely used counters and flow meters (hereinafter referred to as counters) contain a wide variety of structural and physical principles, however, the most widely used are the so-called tachometric counters, where the sensitive element has direct contact with the medium being measured and provides information on the amount of passed substance directly to a counting device without intermediate converting elements with a constant transmission coefficient.

Такие счетчики автономны и их работа происходит за счет энергии движущейся через них среды. Such counters are autonomous and their operation is due to the energy of the medium moving through them.

Как правило, они состоят из чувствительного элемента - крыльчатки или турбинки, передающей магнитной муфты и механического счетного устройства, выполненного в виде многоступенчатого редуктора и барабанного декадного индикаторного механизма. As a rule, they consist of a sensitive element - an impeller or a turbine, a transmitting magnetic coupling and a mechanical calculating device, made in the form of a multi-stage gearbox and a drum decade indicator mechanism.

Передающая магнитная муфта, закрепленная на оси крыльчатки (турбинки), при вращении последней создает магнитные импульсы, частота которых пропорциональна частоте вращения крыльчатки (турбинки). A transmitting magnetic coupling mounted on the axis of the impeller (impeller), when the latter rotates, creates magnetic pulses whose frequency is proportional to the rotational speed of the impeller (impeller).

Так известно (см. Кремлевский П.П. "Расходомеры и счетчики количества" Л. Машиностроение, 1989 г. с. 293) механическое счетное устройство, которое включает устройство снятия информации, устройство преобразования числа оборотов чувствительного элемента в количество прошедшего через счетчик вещества, выполненное в виде многоступенчатого редуктора, и устройство индикации, представляющее собой барабанный декадный индикаторный механизм (принято за аналог). It is well known (see Kremlevsky P.P. "Flowmeters and counters of quantity" L. Mashinostroenie, 1989, p. 293) a mechanical calculating device that includes a device for collecting information, a device for converting the speed of a sensitive element into the amount of matter passed through a meter, made in the form of a multi-stage gearbox, and an indication device, which is a drum decade display indicator mechanism (taken as an analog).

Устройство снятия информации представляет собой чувствительный элемент, который выполнен в виде передающей магнитной муфты, закрепленной на оси крыльчатки (турбинки). Информация об оборотах с чувствительного элемента счетчика (магнита) бесконтактным способом передается механическому счетному устройству, которое переводит обороты ротора счетчика в объем прошедшего через счетчик вещества либо, измеряя скорость движения его, - в расход вещества. The information pickup device is a sensitive element, which is made in the form of a transmitting magnetic coupling mounted on the axis of the impeller (impeller). Information about the revolutions from the sensing element of the counter (magnet) is transmitted by a non-contact method to a mechanical calculating device, which translates the revolutions of the counter rotor into the volume of the substance passed through the counter or, by measuring its speed, into the consumption of the substance.

Такая конструкция счетного устройства нашла широкое применение в счетных приборах при измерении количества газа (воды), расходуемых в быту, а также в системе газоснабжения (водоснабжения) коммунального хозяйства. This design of the metering device is widely used in metering devices when measuring the amount of gas (water) consumed in everyday life, as well as in the gas supply (water) system of a public utility.

Однако при своей простоте такое механическое счетное устройство обладает значительным статическим и динамическим моментом сопротивления, на преодоление которого необходимо затратить часть полезного момента, развиваемого чувствительным элементом, и таким образом, ухудшить порог чувствительности и работу на минимальных расходах. However, in its simplicity, such a mechanical calculating device has a significant static and dynamic moment of resistance, to overcome which it is necessary to spend part of the useful moment developed by the sensing element, and thus worsen the sensitivity threshold and work at minimal cost.

Попытки ослабить это отрицательное явление путем применения часовых камней, особых полимерных и сверхтвердых материалов ощутимых результатов не дали. Attempts to weaken this negative phenomenon by using watch stones, special polymer and superhard materials did not produce tangible results.

Кроме того, такое счетное устройство не позволяет найти оптимальный коэффициент передачи счетчика в зависимости от расхода, т.к. его чувствительный элемент имеет нелинейную характеристику, а счетное устройство - линейную. Это вынудило разработчиков устанавливать разные величины допустимых погрешностей - большую для так называемого переходного расхода, достигающего до 1/3 рабочей шкалы прибора (± 5%), меньшую для остальной части шкалы (± 3%), а для расходов меньше минимального вообще не нормировать. In addition, such a metering device does not allow to find the optimal transmission coefficient of the meter depending on the flow, because its sensitive element has a non-linear characteristic, and the counting device is linear. This forced the developers to set different values of permissible errors - large for the so-called transitional flow rate, reaching up to 1/3 of the instrument’s working scale (± 5%), smaller for the rest of the scale (± 3%), and for costs less than the minimum should not be normalized at all.

Это разграничение довольно условное, приводит к значительным погрешностям счетного устройства и, как следствие, к необъективности измерения. This distinction is rather arbitrary, leading to significant errors in the counting device and, as a result, to bias in the measurement.

Учитывая, что тахометрические счетчики с такими счетными устройствами занимают самую значительную долю среди всех средств учета, экономический урон из-за перечисленных недостатков значителен как для поставщиков, так и для потребителей энергоресурсов. Considering that tachometric meters with such counting devices occupy the largest share among all means of accounting, the economic damage due to the above disadvantages is significant both for suppliers and consumers of energy resources.

Кроме того, наличие большого количества механических элементов счетного устройства, подверженных гальваническому трению, сокращает долговечность и надежность такого счетного устройства, что вынуждает уменьшать межповерочные сроки и повышать эксплуатационные расходы. In addition, the presence of a large number of mechanical elements of the calculating device, subject to galvanic friction, reduces the durability and reliability of such a calculating device, which forces to reduce the calibration time and increase operating costs.

Таким образом, задачей данного технического решения являлась разработка счетного устройства без предъявления к нему повышенных требований по относительной погрешности и оптимизации коэффициента передачи. Thus, the objective of this technical solution was to develop a calculating device without presenting it with increased requirements for relative error and optimization of the transmission coefficient.

Общими признаками с предлагаемым авторами счетным устройством являются наличие устройства снятия информации, устройства преобразования числа оборотов чувствительного элемента в количество прошедшего через счетчик вещества и устройства индикации. Common features with the counting device proposed by the authors are the presence of an information-taking device, a device for converting the speed of the sensitive element to the amount of the substance passed through the meter, and an indication device.

Поэтому задача уменьшения или полного исключения "паразитных" моментов счетного устройства, оптимизации коэффициента передачи в зависимости от текущего расхода и, как следствие, снижение величины погрешности, порога чувствительности и минимальных расходов актуальна и представляет практический и экономический интерес. Therefore, the task of reducing or completely eliminating the "spurious" moments of the counting device, optimizing the transmission coefficient depending on the current flow rate and, as a result, reducing the error, sensitivity threshold and minimum costs is relevant and is of practical and economic interest.

Одно из направлений решения этой задачи - это создание электронных счетных устройств с цифровым жидкокристаллическим индикатором. One of the directions for solving this problem is the creation of electronic calculating devices with a digital liquid crystal display.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому эффекту является счетное устройство для тахометрических счетчиков расхода воды или газа, раскрытое в DE, N 3300657 A1, G 01 F 1/075, 1984, с. 3-4, 7-8 описания, фиг. 2, 6, 11, принятое авторами за прототип. The closest in technical essence and the achieved technical effect is a counting device for tachometric flow meters of water or gas, disclosed in DE, N 3300657 A1, G 01 F 1/075, 1984, p. 3-4, 7-8 of the description, FIG. 2, 6, 11, adopted by the authors for the prototype.

Оно включает в себя устройство снятия информации, электронное устройство преобразования числа оборотов чувствительного элемента в количество прошедшего через счетчик вещества с системой питания, снабженное блоком оптимизации коэффициента передачи, и устройство индикации. It includes an information pickup device, an electronic device for converting the speed of the sensor to the amount of substance passed through the meter with a power system, equipped with a transmission coefficient optimization unit, and an indication device.

К недостаткам счетного устройства следует отнести следующее:
- устройство снятия информации выполнено в виде постоянного магнита и электромагнитной катушки (также выполнено и устройство подзарядки питающей батареи), силовое взаимодействие между которыми вызывает тормозящее воздействие на ротор и таким образом снижает чувствительность счетчика,
- кроме того, все элементы счетного устройства подключены к источнику электропитания постоянно, что снижает ресурс батареи.
The disadvantages of the counting device include the following:
- the information pickup device is made in the form of a permanent magnet and an electromagnetic coil (a charging device for the supply battery is also made), the force interaction between which causes a braking effect on the rotor and thus reduces the sensitivity of the counter,
- in addition, all the elements of the calculating device are constantly connected to the power source, which reduces the battery life.

Таким образом, задачей данного технического решения прототипа являлась разработка счетного устройства, где не решались вопросы повышения чувствительности к малым расходам и снижения электропотребления. Thus, the objective of this technical solution of the prototype was to develop a calculating device, where the issues of increasing sensitivity to low costs and reducing power consumption were not addressed.

Общими признаками с предлагаемым авторами счетным устройством является наличие устройства снятия информации, электронного устройства преобразования числа оборотов чувствительного элемента в количество прошедшего через счетчик вещества, блока оптимизации коэффициента передачи, устройства индикации. Common features with the proposed by the authors of the counting device is the presence of a device for acquiring information, an electronic device for converting the speed of the sensitive element into the quantity of the substance passed through the meter, the transmission coefficient optimization unit, and the indicating device.

В отличие от прототипа в предлагаемом авторами счетном устройстве устройство снятия информации выполнено в виде двух диаметрально, на одном уровне установленных через диамагнитную перегородку относительно оси вращения магнита чувствительного элемента датчиков Холла, поверхности взаимодействия обоих датчиков с магнитом чувствительного элемента идентичны, а выходы датчиков объединены, являются входом счетного устройства и электрически связаны с системой питания датчиков, выполненной в импульсном режиме с поочередным питанием каждого датчика по команде предыдущего, а устройство индикации дополнительно снабжено схемой включения только на фиксированное время съема показаний. Unlike the prototype, in the calculating device proposed by the authors, the information pickup device is made in the form of two diametrically installed at the same level through the diamagnetic partition relative to the axis of rotation of the magnet of the Hall sensor sensor, the interaction surfaces of both sensors with the sensor magnet are identical, and the sensor outputs are combined, are the input of the calculating device and is electrically connected to the sensor power system, made in a pulsed mode with alternating power each sensor at the command of the previous one, and the display device is additionally equipped with a switching circuit only for a fixed reading time.

Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом. It is this that allows us to conclude that there is a causal relationship between the totality of the essential features of the claimed technical solution and the achieved technical result.

Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны. The indicated features, distinctive from the prototype and to which the requested scope of legal protection applies, are sufficient in all cases.

Задачей предлагаемого изобретения является создание счетного устройства, надежного в обращении и эксплуатации, обладающего повышенной чувствительностью к малым расходам и малым энергопотреблением. The objective of the invention is the creation of a calculating device that is reliable in use and operation, with increased sensitivity to low costs and low power consumption.

Новое конструктивное выполнение отдельных схемных узлов счетного устройства и их взаимное размещение, в частности обеспечение передачи информации от чувствительного элемента посредством датчиков Холла (не оказывает тормозящего момента), малое энергопотребление позволяет ему работать в автономном режиме со сменной батареей электропитания через 7-8 лет. The new constructive implementation of the individual circuit nodes of the calculating device and their relative positioning, in particular, ensuring the transmission of information from the sensing element by means of Hall sensors (does not exert a braking torque), low power consumption allows it to work autonomously with a removable battery in 7-8 years.

Сущность изобретения заключается в том, что в счетном устройстве для приборов учета энергоресурсов, включающем устройство снятия информации, электронное устройство преобразования числа оборотов чувствительного элемента в количество прошедшего через счетчик вещества с системой питания, снабженное блоком оптимизации коэффициента передачи, и устройство индикации, в отличие от прототипа согласно изобретению, устройство снятия информации выполнено в виде двух диаметрально, на одном уровне установленных через диамагнитную перегородку относительно оси вращения магнита чувствительного элемента датчика Холла, поверхности взаимодействия обеих датчиков с магнитом чувствительного элемента идентичны, а выходы датчиков объединены, являются входом счетного устройства; система питания датчиков выполнена в импульсном режиме с поочередным питанием каждого датчика по команде предыдущего, а устройство индикации дополнительно снабжено схемой включения только на фиксированное время съема показаний. The essence of the invention lies in the fact that in the counting device for energy metering devices, including a data acquisition device, an electronic device for converting the speed of the sensing element into the amount of the substance passed through the meter with a power system, equipped with a transmission coefficient optimization unit, and an indication device, unlike of the prototype according to the invention, the device for removing information is made in the form of two diametrically, at the same level installed through a diamagnetic partition about relative to the axis of rotation of the magnet of the sensor element of the Hall sensor, the interaction surfaces of both sensors with the magnet of the sensor are identical, and the outputs of the sensors are combined, are the input of the counting device; the sensor power supply system is made in a pulsed mode with alternate power supply of each sensor according to the previous command, and the display device is additionally equipped with a switching circuit only for a fixed reading time.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено взаимное расположение датчиков Холла и магнита чувствительного элемента, фиг.2 - схема приема и передачи информации и управления питания датчиками Холла, фиг. 3 - зона фиксирования датчиками Холла наличия магнитного поля, чувствительного элемента и зона нечувствительности, фиг.4 - эпюры формирования счетных импульсов. The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows the relative position of the Hall sensors and the magnet of the sensing element, Fig.2 is a diagram of the reception and transmission of information and power management of Hall sensors, Fig. 3 - a zone of fixation by Hall sensors of the presence of a magnetic field, a sensitive element and a dead zone, figure 4 - plot of the formation of counting pulses.

Счетное устройство для приборов учета расхода энергоресурсов содержит устройство снятия информации 1, электронное устройство преобразования числа оборотов чувствительного элемента в количество прошедшего через счетчик вещества с системой питания датчиков 2 и устройство индикации 3. A counting device for energy consumption metering devices includes an information pickup device 1, an electronic device for converting the speed of the sensitive element to the amount of the substance passed through the meter with the sensor supply system 2 and an indication device 3.

Для повышения помехозащищенности из-за возможных колебаний и биений оси 4 и чувствительного элемента 5 устройство снятия информации 1 выполнено в виде 2-х датчиков Холла 6, которые диаметрально установлены через диамагнитную перегородку 7 на одном уровне относительно оси 4 вращения магнита 8 чувствительного элемента 5. Поверхности взаимодействия обоих датчиков Холла 6 с магнитом 8 чувствительного элемента 5 идентичны, а выходы 9 их объединены и являются входом 10 счетного устройства. To increase the noise immunity due to possible fluctuations and beats of the axis 4 and the sensing element 5, the information pickup device 1 is made in the form of 2 Hall sensors 6, which are diametrically installed through the diamagnetic partition 7 at the same level with respect to the axis of rotation 4 of the magnet 8 of the sensing element 5. The interaction surfaces of both Hall sensors 6 with magnet 8 of the sensing element 5 are identical, and their outputs 9 are combined and are the input 10 of the counting device.

Для снижения энергопотребления применено импульсное питание датчиков Холла 6, для чего они электрически связаны с системой питания датчиков 2, выполненной в импульсном режиме, которая формирует импульсы по цепи питания поочередно на каждый датчик Холла 6 по команде предыдущего датчика Холла, устройство индикации 3 снабжено схемой включения только на фиксированное время считывания показаний. To reduce energy consumption, pulse power is used for Hall 6 sensors, for which they are electrically connected to the power supply system of sensors 2, made in a pulsed mode, which generates pulses along the power supply circuit alternately for each Hall sensor 6 at the command of the previous Hall sensor, indicating device 3 is equipped with a switching circuit only for a fixed reading time.

Два датчика Холла 6 через диамагнитную перегородку 7 расположены диаметрально, на одном уровне относительно постоянного магнита 8 чувствительного элемента 5 счетного устройства, и это является устройством снятия и приема информации 1. Схема взаимного расположения этих элементов приведена на фиг. 1, где: 6 - датчики Холла, 8 - постоянный магнит чувствительного элемента 5, 7 - диамагнитная перегородка, 4 - ось чувствительного элемента 5. Two Hall sensors 6 through the diamagnetic partition 7 are located diametrically, at the same level with respect to the permanent magnet 8 of the sensing element 5 of the counting device, and this is a device for removing and receiving information 1. The mutual arrangement of these elements is shown in FIG. 1, where: 6 - Hall sensors, 8 - permanent magnet of the sensing element 5, 7 - diamagnetic partition, 4 - axis of the sensing element 5.

Функциональная схема приема, передачи информации и управления питания датчиками (фиг. 2) включает датчики Холла 6, постоянный магнит 8 чувствительного элемента 5 и электронное устройство преобразования числа оборотов чувствительного элемента с системой питания датчиков 2. Functional diagram of receiving, transmitting information and controlling the power of sensors (Fig. 2) includes Hall sensors 6, a permanent magnet 8 of the sensor 5 and an electronic device for converting the speed of the sensor with the sensor power system 2.

Система питания датчиков формирует с высокой скважностью поочередно на один из датчиков Холла 6 импульс питания, вырабатывает команды на переключение питания с одного датчика на другой, выходы 9 датчиков объединены и являются входом 10 счетного устройства. The power supply system of the sensors generates, with high duty cycle, a power pulse alternately to one of the Hall 6 sensors, generates commands to switch the power from one sensor to another, the outputs of 9 sensors are combined and are the input 10 of the counting device.

Намагниченность (коэрцитивная сила) магнита 8 чувствительного элемента 5 и расстояния от магнита 8 до датчиков Холла 6 рассчитываются исходя из необходимости обеспечения при вращении магнита 8 гарантированного сегмента магнитного поля, при попадании в который срабатывает при включении первый или второй датчики Холла 6. Это изображено на фиг.3, где сегменты "а" и "б" являются зонами, где магнитное поле постоянного магнита 8 уверенно фиксируется датчиками Холла 6, а сегменты "в" и "г" - зоны нечувствительности. The magnetization (coercive force) of the magnet 8 of the sensing element 5 and the distance from the magnet 8 to the Hall sensors 6 are calculated on the basis of the need to ensure a guaranteed segment of the magnetic field when the magnet 8 is rotated, when it hits the first or second Hall sensors 6. This is shown on figure 3, where the segments "a" and "b" are the zones where the magnetic field of the permanent magnet 8 is confidently detected by Hall sensors 6, and the segments "c" and "g" are dead zones.

На фиг. 4 изображены эпюры формирования счетных импульсов, где штриховкой показаны временные зоны наличия магнитного поля (зоны "а" и "б" по фиг. 3). In FIG. 4 shows plots of the formation of the counting pulses, where the shading shows the time zones of the presence of a magnetic field (zones "a" and "b" in Fig. 3).

Тпит - период импульсов питания датчиков Холла 6.T pit - the period of the power pulses of the Hall sensors 6.

4.1. Эпюра импульсов питания и зоны наличия магнитного поля по одному датчику Холла 6. 4.1. Diagram of power pulses and zones of the presence of a magnetic field for one Hall sensor 6.

4.2. То же по другому датчику Холла 6. 4.2. The same is true for the other Hall sensor 6.

4.3. Счетные импульсы с датчиков Холла 6. 4.3. Counting pulses from Hall sensors 6.

Работа схемы происходит следующим образом. The operation of the circuit is as follows.

Системой питания датчиками электронного устройства преобразования числа оборотов чувствительного элемента 2 формируются короткие импульсы по цепи питания на вход 10 одного из датчиков Холла 6. The power supply system of the sensors of the electronic device for converting the speed of the sensing element 2 forms short pulses along the power circuit to the input 10 of one of the Hall sensors 6.

Одновременно анализируется время появления выходного импульса, поступающего с суммарного выхода 9 двух датчиков Холла 6. В случае фиксирования наличия выходного импульса до окончания Tпит (фиг. 4) системой управления (фиг. 2) осуществляется переключение питающих импульсов на другой датчик Холла 6 (фиг. 4) и одновременно считывается информация на суммирование 1/2 оборота чувствительного элемента 5 (4.3. фиг.4) и т.д.At the same time, the appearance time of the output pulse coming from the total output 9 of two Hall sensors 6 is analyzed. If the presence of the output pulse is detected before the end of T pit (Fig. 4), the control system (Fig. 2) switches the supply pulses to another Hall sensor 6 (Fig. 4) and at the same time information is read on the summation of 1/2 revolution of the sensing element 5 (4.3. FIG. 4), etc.

Таким образом, питание получает только тот датчик Холла 6, на котором должна появиться зона наличия магнитного поля ("а" и "б" фиг. 3). Thus, only the Hall sensor 6 receives power on which a zone of the presence of a magnetic field should appear ("a" and "b" of Fig. 3).

За счет этого, а также малой длительности питающего импульса происходит экономия энергии электропитания. Due to this, as well as a short duration of the supply pulse, energy is saved in the power supply.

Кроме того, такая схема обеспечивает эксплуатационную помехозащищенность, т.к. наличие зон нечувствительности ("в" и "г" фиг.3) гарантированно разносит по времени возможность поступления выходных импульсов, а переключение питания на другой датчик Холла 6 после появления выходного сигнала с первого исключает поступление ложных сигналов с первого датчика Холла 6 в случае колебаний, вибраций, биений чувствительного элемента 5 как в состоянии покоя, так и вращения. In addition, such a circuit provides operational noise immunity, as the presence of dead zones ("c" and "g" of Fig. 3) guarantees the timing of the possibility of output pulses, and switching the power to another Hall sensor 6 after the appearance of the output signal from the first eliminates the receipt of false signals from the first Hall sensor 6 in case of fluctuations , vibrations, beats of the sensitive element 5 both at rest and in rotation.

Период формирования импульсов питания (Tпит фиг.4) выбирается исходя из максимально возможной скорости вращения чувствительного элемента 5 и минимально возможным сектором чувствительности датчика (фиг.3), а длительность импульса определяется частотными характеристиками датчиков Холла 6.The period of formation of the power pulses (T pit figure 4) is selected based on the maximum possible rotation speed of the sensing element 5 and the minimum possible sensitivity sector of the sensor (figure 3), and the pulse duration is determined by the frequency characteristics of the Hall sensors 6.

Например, при скорости вращения чувствительного элемента 5 до 2000 об/мин при использовании в качестве датчиков Холла 6 микросхем К-1116 КП-10 надежная работа обеспечивается при Tпит = 6 мкс и длительности импульса 3 мкс, ток потребления датчика 6 в этом случае ≤ 3 мкА, что дает возможность работать от одной батареи в течение достаточно длительного времени, чтоб обеспечивать автономность счетчика.For example, when the rotation speed of the sensor element is 5 to 2000 rpm when using 6 K-1116 KP-10 microcircuits as Hall sensors, reliable operation is ensured at Tpit = 6 μs and a pulse duration of 3 μs, the current consumption of sensor 6 in this case ≤ 3 μA, which makes it possible to work on one battery for a sufficiently long time to ensure the autonomy of the meter.

Применение предлагаемого авторами изобретения позволит за счет обеспечения передачи информации от чувствительного элемента 5 посредством датчиков Холла 6 исключить появление тормозного момента и таким образом поднять чувствительность к малым расходам, а малое потребление за счет указанных схемных и конструктивных решений позволяет счетчику работать в автономном режиме со сменой батареи электропитания через 7-8 лет. The application of the inventive invention will allow, by ensuring the transmission of information from the sensing element 5 by means of Hall sensors 6, to eliminate the occurrence of braking torque and thereby increase the sensitivity to low costs, and low consumption due to the indicated circuit and design solutions allows the meter to work offline with battery change power supply after 7-8 years.

Предлагаемое счетное устройство может найти применение в счетчиках и расходомерах самых разнообразных газов, жидкостей, сыпучих материалов и т.д. The proposed counting device can be used in meters and flowmeters of a wide variety of gases, liquids, bulk materials, etc.

По предлагаемому изобретению разработана конструкторская документация (черт. ЛИС 1.00.000). According to the invention, design documentation has been developed (damn. LIS 1.00.000).

Предложенное техническое решение апробировано при отработке квартирного газового счетчика. Испытания предлагаемого счетного устройства показали хорошие результаты как по надежности, так и по выходным параметрам. Погрешность измерения его составляет не более 1% во всем диапазоне шкалы; а ресурс работы не менее 20 лет. The proposed technical solution was tested during the development of an apartment gas meter. Tests of the proposed calculating device showed good results both in terms of reliability and output parameters. Its measurement error is not more than 1% in the entire range of the scale; and the resource of work is not less than 20 years.

По результатам испытаний предлагаемое счетное устройство для приборов учета расхода энергоресурсов признано перспективным и рекомендовано в производство. Based on the test results, the proposed metering device for energy metering devices was recognized as promising and recommended for production.

В настоящее время газовый счетчик с указанным счетным устройством прошел государственную сертификацию. At present, the gas meter with the specified meter has passed state certification.

Claims (1)

Счетное устройство для счетчиков расхода воды и газа, содержащее устройство снятия информации, электронное устройство преобразования числа оборотов чувствительного элемента в количество прошедшего черед счетчик вещества с системой питания датчиков, дополнительно снабженное блоком оптимизации коэффициента передачи в зависимости от текущего расхода, и устройство индикации, отличающееся тем, что устройство снятия информации выполнено в виде двух установленных через диамагнитную перегородку на одном уровне диаметрально относительно оси вращения магнита чувствительного элемента датчиков Холла, поверхности взаимодействия которых с магнитом чувствительного элемента идентичны, а выходы датчиков объединены, датчики электрически связаны с системой питания, формирующей импульсы питания поочередно на один из датчиков Холла по команде предыдущего, при этом устройство индикации дополнительно снабжено схемой включения только на фиксированное время съема показаний. A counting device for water and gas flow meters, comprising an information pickup device, an electronic device for converting the speed of the sensor to the number of passed through meter substances with a sensor power system, additionally equipped with a transmission coefficient optimization unit depending on the current flow rate, and an indication device, characterized in that the information pickup device is made in the form of two diametrically installed through a diamagnetic partition at the same level the axis of rotation of the magnet of the sensing element of the Hall sensors, the interaction surfaces of which are identical with the magnet of the sensing element and the outputs of the sensors are combined, the sensors are electrically connected to a power system that generates power pulses alternately to one of the Hall sensors according to the command of the previous one, while the indicating device is additionally equipped with a switching circuit only for a fixed reading time.
RU97102275A 1997-02-17 1997-02-17 Counter for devices metering consumption of energy resources RU2131115C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97102275A RU2131115C1 (en) 1997-02-17 1997-02-17 Counter for devices metering consumption of energy resources

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97102275A RU2131115C1 (en) 1997-02-17 1997-02-17 Counter for devices metering consumption of energy resources

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97102275A RU97102275A (en) 1999-03-20
RU2131115C1 true RU2131115C1 (en) 1999-05-27

Family

ID=20189915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97102275A RU2131115C1 (en) 1997-02-17 1997-02-17 Counter for devices metering consumption of energy resources

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2131115C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2383547A1 (en) * 2010-04-30 2011-11-02 Elster GmbH Fluid counter
RU2658107C1 (en) * 2017-05-22 2018-06-19 Юрий Станиславович Романов Autonomous electronic dual-mode flow meter
WO2020071945A1 (en) 2018-10-03 2020-04-09 Вавиют Интегрейтед Системс Ллк Electronic tachymetric sensor for measuring the flow rate of liquid and gas

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2383547A1 (en) * 2010-04-30 2011-11-02 Elster GmbH Fluid counter
RU2658107C1 (en) * 2017-05-22 2018-06-19 Юрий Станиславович Романов Autonomous electronic dual-mode flow meter
WO2020071945A1 (en) 2018-10-03 2020-04-09 Вавиют Интегрейтед Системс Ллк Electronic tachymetric sensor for measuring the flow rate of liquid and gas

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108444578B (en) Online monitoring method for metering performance of membrane type gas meter
US9671254B2 (en) Magnetic sensing to detect tampering with a utility meter
US4275291A (en) Rotation sensor
CN203163780U (en) Bi-directional detection sensor assembly for intelligent water meter
JP2005527788A (en) Integrated tachometer
RU2337320C1 (en) Water meter
RU156181U1 (en) METHOD FOR MEASURING LIQUID FLOWS PROTECTED FROM UNAUTHORIZED ACCESS
JP2008003012A (en) Electronic water meter
CN109115293A (en) A kind of electronic counting-type water meter
RU2131115C1 (en) Counter for devices metering consumption of energy resources
EP1692469B1 (en) High resolution pulse count interface
CN106441479A (en) Counting device for automatically controlling sampling detection of two magnetic sensors with low power consumption
CN205373784U (en) Balanced calculating system of fluid meter utensil and fluid
CN210108453U (en) Electronic counting type water meter
CN208818255U (en) A kind of multifunctional sensing device for tank container
CN211697851U (en) Motor rotating speed measuring device
CN114383682A (en) Internet of things water meter based on magnetoresistive sensor
CN101281048A (en) Electronic type rotary-piston flowmeter
JPH0645210Y2 (en) Flowmeter
RU195321U1 (en) The conversion unit into an electrical signal of the rotation parameters made in the form of an impeller of a measuring device element
CN110345998B (en) Coil induction type water meter capable of detecting countercurrent and method for detecting countercurrent
RU174189U1 (en) NATURAL GAS CONSUMPTION METER OF A DIAGRAM TYPE WITH A CALCULATOR BASED ON MAGNETIC SENSORS
KR100528022B1 (en) Meter using magnetoresistive element
CN114623885A (en) Non-magnetic metering system and metering method thereof
CN114646356A (en) Metering threshold setting method, device, equipment and medium of nonmagnetic metering system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080218