AT14333U1 - Wasserzähler-Adapter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beinhaltet einen Wasserzähler-Adapter mit ein Gehäuse-Oberteil und ein Gehäuse-Unterteil aufweisenden Gehäuse und mit einer Hauptplatine, vorzugsweise mit einer Auswerteelektronik und mit mindestens einer Kommunikationseinrichtung zur Übertragung erfasster Durchflussdaten, wobei die Hauptplatine mindestens eine Detektorspule zur Erfassung der Bewegung einer teilweise mit metallischer Belegung versehenen Geberscheibe eines mit dem Wasserzähler-Adapter verbundenen Wasserzählers aufweist.

Description

Beschreibung DIE ERFINDUNG BETRIFFT EINEN WASSERZÄHLER-ADAPTER.

[0001] Bisher sind Wasserzähler einheitliche mechanische Vorrichtung, die die mechanischenElemente zur Erfassung der Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit in einem Rohr, beispielsweisein Form von Flügelrädern oder miteinander kämmenden Ovalzahnrädern od. dgl. und mechani¬sche Anzeigen aufweisen. In Einzelfällen können auch elektronische Elemente zur Umwand¬lung der Messwerte in elektronische Werte, Verarbeitung und Anzeige derselben in einemeinheitlichen gemeinsamen Gehäuse enthalten sein.

[0002] Nachteilig ist, dass bei Beibehaltung des elektromechanischen Erfassungsprinzips beieiner Weiterentwicklung der elektronischen Verarbeitung und Weiterübermittlung der gesamteWasserzähler, ebenso wenn der elektronische Teil ausfällt, weil beispielsweise ein elektroni¬sches Bauelement, beschädigt ist oder aus sonstigem Grunde ausfällt. In diesen Fällen mussdie gesamte Wasserleitung stillgelegt und entleert werden. Der gesamte Wasserzähler mussaus der Leitung herausgenommen und durch einen vollständigen neuen Wasserzähler ersetztwerden. Dies ist mit einem erheblichen Aufwand verbunden und hemmt insbesondere auch dieModernisierung von Wasserzählern.

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe einer Weiterentwicklung dahingehend zugrunde,dass bei Ausfall des elektronischen Teils eines Wasserzählers und/oder technischen Weiter¬entwicklungen ein Ersatz des gesamten Wasserzählers vermieden werden kann.

[0004] Zur Lösung der genannten Aufgabe sieht die Erfindung einen Wasserzähler-Adapter vormit einem ein Gehäuse-Oberteil und ein Gehäuse-Unterteil aufweisenden Gehäuse und miteiner Hauptplatine, vorzugsweise mit einer Auswerteelektronik und mit mindestens einer Kom¬munikationseinrichtung zur Übertragung erfasster Durchflussdaten, wobei die Hauptplatinemindestens eine Detektorspule zur Erfassung der Bewegung einer teilweise mit metallischerBelegung versehenen Geberscheibe eines mit dem Wasserzähler-Adapter verbundenen Was¬serzählers aufweist.

[0005] Die Erfindung sieht also vor, dass der mechanische Teil des Wasserzählers einschlie߬lich metallbelegter Geberscheiben, die mit den Drehkörpern des Wasserzählers verbundensind, in einem eigentlichen Wasserzähler-Gehäuse angeordnet ist, der elektronische Teil desWasserzählers aber in dem erfindungsgemäßen Wasserzähler-Adapter einschließlich Sensoroder Detektorspulen zur Detektion der Drehung der teilweise metallbeschichteten Geberscheibedes Wasserzählers. Darüber hinaus sieht die Erfindung vor, dass die Hauptplatine mindestenseine Detektorspule zur Erfassung der Bewegung einer teilweise mit einer metallischen Bele¬gung versehener Geberscheibe eines mit dem Wasserzähler-Adapter verbundenen Wasserzäh¬lers aufweist.

[0006] Die Erfindung trennt den Wasserzähler in einen eigentlichen mechanischen Wasser¬zählerteil und einen elektronischen Wasserzähler-Adapter in einem separaten Gehäuse auf,wodurch es möglich ist, sowohl bei Beschädigung oder Ausfall des elektronischen Teils alsauch bei Weiterentwicklungen lediglich diesen Teil auszutauschen, den eigentlichen mechani¬schen Wasserzähler aber in der Rohrleitung zu belassen, so dass ein Austausch des elektroni¬schen Teils mit wesentlich weniger Aufwand verbunden ist und damit auch eine Anpassung antechnische Weiterentwicklungen ohne großen Aufwand und ohne große Kostenbelastung mög¬lich ist.

[0007] In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Boden des Gehäuse-Unterteils eine Vertiefung (Aussetzung) Öffnung ausgebildet ist, die durch zwei ineinanderübergehende oder sich überlappende kreisförmige Teilöffnungen gebildet ist, in die zwei Detek¬torspulen ragen.

[0008] Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, dass die Kommunikationseinrichtungeinen Stecker, vorzugsweise einen M-Bus Stecker aufweist und/oder dass die Kommunikati¬ onseinrichtung mindestens eine Antenne aufweist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dassdie Kommunikationseinrichtung im Inneren einer Transponder-Platine eine spulenförmigeTransponder-Antenne zur Nahfeld-Kommunikation aufweist. Die Transponder-Platine kann inbevorzugter Ausgestaltung derart ausgeführt sein, dass diese mittels Stiften parallel und mitAbstand zur Hauptplatine angebracht ist.

[0009] In weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltungen ist vorgesehen, dass die Transponder-Platine auf ihrer der Hauptplatine abgewandten Oberfläche mit Strukturen unterschiedlichenReflexionsvermögens ausgestattet ist, wobei insbesondere das Adapter-Deckteil in seinerOberfläche oberhalb der Transponder- Platine ein transparentes Fenster aufweist, durch welchedie Struktur auf der Oberfläche der Transponder-Platine erkennbar ist und/oder darüber hinauseine Seriennummer sowohl in einem Speicher eine der Platinen gespeichert als auch die glei¬che Seriennummer auf der Oberfläche der Transponder-Platine aufgebracht ist.

[0010] Eine äußerst bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse-Unterteil einen nach innen ragenden Vorsprung aufweist, der vorzugsweise nicht kreissymmet¬risch ausgebildet ist, über den die Hauptplatine mittels eines Durchbruchs in der Hauptplatineaufsetzbar ist und über den der Adapter mittels einer vom Deckteil durchragenden Schraubeam Wasserzähler befestigt ist. Gemäß weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Adap¬ter-Deckteil einen Durchbruch aufweist, dem im Gehäuse-Unterteil ein vorspringendes Ferti¬gungsteil zugeordnet ist, durch die eine Schraube hindurchsteckbar ist, die in eine Bohrung desmechanischen Wasserzählers eingeschoben ist, wodurch alle drei Teile miteinander verbindbarsind.

[0011] Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Seriennummer aus einem Speicherdes Adapters auslesbar und mit der auf der Oberfläche der Transponder- Platine angebrachtenSeriennummer vergleichbar ist.

[0012] Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Wasserzähler-Adapters sieht vor, dass einresonanter Schwingkreis neben einer nahe der Geberscheibe angebrachten stromdurchschlos-senen Spule weiterhin jeweils einen Kondensator aufweist und dass die Auswerteelektronik zurAuswertung der unterschiedlichen Dämpfung eines jeweils an die Schwingkreise angelegtenSpannungsimpulses aufgrund des Drehverhaltens oder der Drehstellung der Geberscheibeausgebildet ist und, wobei insbesondere zwei Schwingkreise (8.1, 8.2) mit jeweils einer Detek¬torspule (7.8, 7.9; L1, L2) vorgesehen sind. Auch zeichnet sich eine Weiterbildung dadurch aus,dass ein Mikrocontroller ausgelegt ist, den oder die Schwingkreise mit jeweils einem Span¬nungsimpuls zu beaufschlagen und die Zeit zu detektieren, nach der die Spannung einer durchden Spannungsimpuls ausgelösten Schwingung des jeweiligen Schwingkreises unter einenvorgegebenen Schwellwert fällt, wobei insbesondere weiterhin die Detektionsfrequenz unddamit die Frequenz mit der der oder die Schwingkreise mit einem Spannungsimpuls beauf¬schlagt werden in Abhängigkeit von der Umdrehungsgeschwindigkeit der Geberscheibe verän¬derbar ist.

[0013] Die Erfindung beinhaltet darüber hinaus eine Vorrichtung zum Erfassen des Durchflus¬ses einer durch eine Leitung fließenden Flüssigkeit, die gekennzeichnet ist durch einen erfin¬dungsgemäßen Wasserzähler-Adapter. Dabei kann vorgesehen sein, dass zwei Detektorspulenrelativ zur Drehachse der Geberscheibe unter einem Winkel von 90° zueinander angeordnetsind.

[0014] Dabei ist nur der mechanische Teil des Wasserzählers einschließlich metallbelegterGeberscheiben, die mit den Drehkörpern des Wasserzählers verbunden sind, in einem eigentli¬chen Wasserzähler-Gehäuse angeordnet, während der elektronische Teil des Wasserzählersaber in dem erfindungsgemäßen Wasserzähler-Adapter einschließlich Sensor oder Detektor¬spulen zur Detektion der Drehung der teilweise metallbeschichteten Geberscheibe des Wasser¬zählers. Die Erfindung sieht bevorzugt vor, dass die Hauptplatine mindestens eine Detektorspu¬le zur Erfassung der Bewegung einer teilweise mit einer metallischen Belegung versehenerGeberscheibe eines mit dem Wasserzähler-Adapter verbundenen Wasserzählers aufweist.

[0015] Derart wird der Wasserzähler in einen eigentlichen mechanischen Wasserzählerteil undeinen elektronischen Wasserzähler-Adapter in einem separaten Gehäuse aufgetrennt, wodurches möglich ist, sowohl bei Beschädigung oder Ausfall des elektronischen Teils als auch beiWeiterentwicklungen lediglich diesen Teil auszutauschen, den eigentlichen mechanischenWasserzähler aber in der Rohrleitung zu belassen, so dass ein Austausch des elektronischenTeils mit wesentlich weniger Aufwand verbunden ist und damit auch eine Anpassung an techni¬sche Weiterentwicklungen ohne großen Aufwand und ohne große Kostenbelastung möglich ist.

[0016] Wenn die Geberscheibe sich nicht oder sehr langsam dreht, muss die Erfassung ihrerUmdrehung nicht mit hoher Abfragefrequenz erfolgen, sondern kann mit einer geringen Abfra¬gefrequenz durchgeführt werden, wodurch der Energieverbrauch reduziert wird, da in der Regeldie Energie für eine solchen elektronische Zählervorrichtung durch eine Batterie zur Verfügunggestellt werden muss. Hierdurch kann die Lebensdauer der Batterie erhöht werden. Wenn dieGeberscheibe sich allerdings schnell dreht, so sind höhere Erfassungsraten notwendig. DieEinstellung der Erfassungsraten je nach Drehgeschwindigkeit kann durch die Auswerteelektro¬nik selbst vorgenommen werden.

[0017] Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Wasserzähler-Adapters sieht vor, dass eineSeriennummer in einem elektronischen Speicher des Wasserzähler-Adapters gespeichert, ausdem Speicher ausgelesen und auf mindestens einer Platine (Hauptplatine) und/oder Transpon¬der-Platine angebracht wird.

[0018] In Weiterbildung kann hierzu vorgesehen sein, dass die Seriennummer mittels Laserbe¬schriftung auf der Platine angebracht wird.

[0019] Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Kommunikation, wie Programmierung,Übertragung von Parametern sowie Auslesen von Messdaten, über Nachkommunikation (Transponder) erfolgt.

[0020] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen aus dernachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wasser¬zähler-Adapters dargestellt ist. Dabei zeigt: [0021] Fig. 1a eine perspektivische Darstellung des geschlossenen Wasserzähler-Adapters von außen; [0022] Fig. 1 b eine Explosionsdarstellung zur Zuordnung des erfindungsgemäßen Adapters zu einem mechanischen Wasserzähler; [0023] Fig. 1c ein Schnitt durch den Adapter; [0024] Fig. 2 eine Explosionsdarstellung wesentlicher Teile des erfindungsgemäßen Was¬ serzähler-Adapters; [0025] Fig. 3a eine Sicht in das Gehäuseunterteil des erfindungsgemäßen Wasserzähler-

Adapters; [0026] Fig. 3b eine Sicht von außen auf die Unterseite des Gehäuseunterteils des erfin¬ dungsgemäßen Wasserzähler-Adapters; [0027] Fig. 4a eine Sicht in das Innere des Gehäuseoberteils des erfindungsgemäßen

Wasserzähler-Adapters; [0028] Fig. 4b eine Sicht von außen auf das Gehäuseoberteil des erfindungsgemäßen

Wasserzähler-Adapters; [0029] Fig. 5a eine perspektivische Darstellung der Platinen des erfindungsgemäßen Was¬ serzähler-Adapters; mit einer unteren Hauptplatine und einer oberhalb mitAbstand zu dieser angeordneten Mafell- oder Transponderantenne; [0030] Fig. 5b eine Sicht von unten auf die Hauptplatine; und [0031] Fig. 5c eine Seitenansicht von Haupt- und Transponderplatine.

[0032] Fig. 6 eine schematische Darstellung der Zuordnung der Detektorspulen zu einer

Geberscheibe mit dem elektronischen Schaltkreis als Black Box; [0033] Fig. 7 ein Blockschaltbild der Elektronik der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und [0034] Fig. 8a- 8d das Dämpfungsverhalten der Schwingkreise mit den beiden der Geberschei¬ be zugeordneten Detektorspulen in Abhängigkeit von der Stellung der Ge¬berspule bzw. dessen metallisch belegter Hälfte relativ zu den Detektorspu¬len.

[0035] Der erfindungsgemäße Wasserzähler-Adapter 1, im folgenden lediglich als Adapterbezeichnet, weist ein Gehäuse 2 bestehend aus einem Gehäuse-Unterteil 3 und einem Gehäu-se-Deckteil 4 auf (Fig. 1).

[0036] Ein mechanischer Wasserzähler 1a, mit dem der erfindungsgemäße Adapter 1 zu ver¬binden ist, weist in einer oberen Abdeckplatte 1a.1 einen mechanischen Zähler auf (nicht dar¬gestellt). Daneben befindet sich eine Vertiefung 1a.2, die gegebenenfalls bei einem Zählerebenfalls abgedeckt ist, zur Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Adapter 1 aber freigege¬ben ist. Am Grund der Vertiefung 1a.2 ist eine Geberscheibe 1a.3 des Wasserzählers 1a dar¬gestellt, die auf der Oberseite in einem Teilbereich mit einer Metallfolie oder einer sonstigenmetallischen Belegung versehen ist. Das Unterteil 3 des Adapters 1 ist mit einem Vorsprung 3aan die Vertiefung 1a.2 des Wasserzählers 1a angepasst, so dass er in die Vertiefung 1a.2eingesteckt werden kann. So weist der Vorsprung 3a eine seitliche Ausnehmung 3a.1 auf, diean eine innere Rippe 1a.4 seitlich der Vertiefung 1a.2 des Wasserzählers 1a angepasst ist.Detektorspulen 7.8, 7.9 (Fig. 3, Fig. 5b, 5c) einer Hauptplatine 7 können in eingebautem Zu¬stand des Adapters 1 eines Wasserzählers 1a unmittelbar oberhalb der Geberscheibe 1a.3 zuliegen.

[0037] Zur Abdichtung des Inneren des Gehäuses 2 ist zwischen den beiden Gehäuseteilen 3,4 ein Dichtungsring 5 vorgesehen.

[0038] Das Gehäuseoberteil 4 weist ein transparentes Fenster 4.2 auf, durch die eine Nahfeld¬oder Transponder-Platine 6 sichtbar ist.

[0039] Weitere Teile des erfindungsgemäßen Adapters sind eine Hauptplatine (Printed CircuitBoard - PCB), Stifte 7.1, über die die Transponder-Platine 6 an der Hauptplatine 7 in Durchbrü¬chen 7.2 festlegbar ist, eine Antenne 7.3, die der kreisförmigen Kontur des Gehäuses ange¬passt ist, und ein hierzu im rechten Winkel stehendes Befestigungsteil 7.5 aufweist. Auf derHauptplatine (PCB) sind Detektorspulen 7.8, 7.9 vorgesehen, die mit einer entsprechendenGeberscheibe des Wasserzählers Zusammenwirken, an dem der Wasserzähler-Adapter festge¬legt wird, wobei die Geberscheibe teilweise metallisch belegt ist.

[0040] Die Befestigung des Adapters erfolgt mittels einer Schraube (nicht dargestellt) durcheine Bohrung 4.3 im Deckteil 4, wobei der Schraubenkopf durch eine Dichtung 4.4 (Fig. 2)abdeckbar ist. Die Schraube (nicht dargestellt) ist durch ein mit einer zylindrischen Bohrungversehenes Führungsteil 3.3 in Form eines im Wesentlichen zylindrischen Vorsprungs (Fig. 2,3), das im Unterteil 3 ausgebildet ist, hindurchsteckbar und an einem Befestigungsgewinde desmechanischen Wasserzählers 1a festschraubbar ist. Im zusammengesetzten Zustand ist dasFührungsteil 3.3 durch einen konzentrisch zu diesem und der Bohrung 4.3 ausgebildeten Zylin¬der 4.5 des Deckteils 4 umfasst.

[0041] Weiterhin ist eine Batterie 2.1 zur Stromversorgung der elektrischen Elemente vonHaupt-Platine 7 und Transponder-Platine 6 vorgesehen. Das zylindrische Führungsteil 3.3. desUnterteils 3 ist an der Außenseite mit achsparallelen Rippen 3.4 versehen, die die Stabilitäterhöhen und im Übrigen eine Ausrichtung der über dieses Führungsteil 3.3 steckbaren Haupt¬platine 7 im Durchbruch 7.7. mit entsprechender Innenkontur aufweist. Das Unterteil 3 weist inseinem Boden eine Ausnehmung 3.5 auf, die aus zwei ineinandergreifenden oder überlappen¬den kreisförmigen Ausschnitten gebildet ist und in die Detektorspulen 7.8, 7.9 zur berührungs¬losen Beaufschlagung durch die Geberscheiben des Wasserzählers ragen.

[0042] Im Inneren des Unterteils 3 ist weiterhin ein Vorsprung 3.6 ausgebildet, der einen Trägerfür die Antenne 7.3 bildet. Kern des erfindungsgemäßen Wasserzähler- Adapters 1 bildet dieHauptplatine 7 mit der zugehörigen Transponder-Platine 6. Die Hauptplatine 7 trägt - zusätzlichzu den Detektorspulen 7.8, 7.9 elektronische Elemente, die einzeln nicht dargestellt sind. DieHauptplatine hat eine teilkreisförmige Ausnehmung 7.10 zur Aufnahme der Batterie 2.1. Weiter¬hin weist die Hauptplatine 7 einen Mikroprozessor oder ein Mikrocontroller sowie einen Spei¬cher auf, um die von den Detektorspulen durch Drehen der Geberscheiben des Wasserzählerserfassten Durchflusswerte des Wasserzählers zu verarbeiten und zu speichern. Die Transpon¬der-Platine 6 weist insbesondere eine Transponder-Antenne, die in Form einer Transponder-Platine angeordnet ist.

[0043] Die Transponder-Platine 6 bildet einen integrierten Schaltkreis mit einem Gehäuse auseinem Material mit geringerer Reflektivität, das also dunkel erscheint. Die Oberfläche derTransponder-Platine ist mit einer hohen Reflektitivtät, also einer hellen Schicht 6.1 versehen.Diese kann entweder strukturiert abgetragen oder aber mit einer kontrastierenden, also reflexi¬onsarmen Struktur versehen werden. Diese Struktur enthaltet die Gerätenummer des Adapters,die gleichzeitig in einem elektronischen Teil des Adapters insbesondere auf der Hauptplatine 6,wie im dortigen Speicher elektronisch gespeichert ist. Verfahrensmäßig geschieht dies derart,das im Zuge der Herstellung die Seriennummer des Adapters über die Transponder-Antenneder Transponder-Platine ausgelesen und in einem Zug direkt als Struktur in dem beschriebenenSinne auf der Oberfläche derselben aufgebracht wird. Die Seriennummer ist dann, wie weiteroben gesagt, durch das transparente Fenster 4.2 im Deckteil des Gehäuses sichtbar. Damit istdie Adapter-Platine von Beginn des Fertigungsprozesses stets mit einer Gerätenummer sowohlintern in einem Speicher als auch äußerlich markiert und beide Gerätenummern stimmen über¬ein. Fehler bei der späteren Wartung und Service werden damit zumindest minimiert.

[0044] Die Fig. 6 zeigt beispielhaft eine durch eine strömende Flüssigkeit in Drehung um eineAchse A versetzte Geberscheibe 1a.3 eines Wasserzählers, wobei die Übertragung der Strö¬mungsgeschwindigkeit auf die Geberscheibe in unterschiedlicher Weise erfolgen kann, bei¬spielsweise durch eine Turbine, ein Flügelrad oder dergleichen. Die Geberscheibe ist zur Hälftemit einer Metallbeschichtung 1a.5 aus Kupfer oder Aluminium belegt (in der Fig. 6 schwarzdargestellt), wobei sich also die Metallbelegung 1a.5 über 180° um die Drehachse A erstreckt.Oberhalb der Geberscheibe 1a.3 sind Detektorspulen 7.8 (gleich L1) und 7.9 (gleich L2) ange¬ordnet, die Teile von Schwingkreisen 8.1, 8.2 sind, die neben den Spulen L1, L2 parallel Kon¬densatoren C1, C2 aufweisen. Weiterhin ist schematisch als Block oder Black Box die Auswer¬teelektronik 9 in der Fig. 6 dargestellt.

[0045] Die gesamte elektronische Schaltung 9, die sich auf der Hauptplatine 7 und der Trans¬ponder-Platine 6 befindet, ist in der Fig. 7 dargestellt. Sie weist neben einem Mikrocontroller 10eine Detektorschaltung 11 mit den beiden resonanten Schwingkreisen 8.1, 8.2, die Transpon¬der-Schaltung 12 (in der Transponder-Platine 6) und einen Funksender 13 mit einer Antenne 13.1 auf. Teil der Detektorschaltung 11 ist neben den resonanten Schwingkreisen 8.1, 8.2 einKondensator C3, über dem die Schwingkreise 8.1, 8.2 geerdet sind, der dazu dient eine Vor¬spannung zu bewirken, so dass die gedämpften Schwingungen der Schwingkreise 8.1, 8.2 nichtum die Spannung 0 schwingen, sondern um einen vorgegebenen positiven Spannungswert.

[0046] Der Mikrocontroller 10 weist in üblicherweise einen Prozessor 10.1 (Central ProcessingUnit), einen Flash-Speicher 10.2 zur Speicherung der Verarbeitungsprogramme und zum Ab¬speichern aufgenommener Mess- und Detektionsdaten, einen RAM 10.3 mit den Schwingkrei¬sen 8.1, 8.2 verbundenen Messkreis 10.4, einen Zeitschaltkreis 10.5, eine Echtzeituhr 10.6mittels derer sämtliche Elemente des Mikrocontrollers getaktet werden sowie ein Interface 10.7(Schnittstelle) auf. Der Zeitschaltkreis wird durch einen Kristallschwingkreis 10.8 beaufschlagt.

[0047] Der Mikrocontroller 10 ist - programm- bzw. softwaremäßig - derart ausgelegt, dass ermit gewisser Frequenz von beispielsweise 200 Hz (entsprechend 50 ms Zeitabstand) dieSchwingkreise mit Spannungsimpulsen beaufschlagt.

[0048] Die Schnittstelle 10.7 dient zur Übertragung der Messdaten, aber auch zur Programmie- rung bzw. zum Einstellen von Parametern.

[0049] Zum einen ist über sie die Transponder-Platine 12 mit dem Mikrocontroller 10 verbun¬den. Die Transponder-Platine 12 weist den eigentlichen Transponder 12.1 sowie eine Trans¬ponder- oder Nahfeld-Antenne 12.2 auf. Weiterhin ist über die Schnittstelle 10.7 der Funksen¬der 13 mit dem Mikrocontroller 10 verbunden.

[0050] Werden die Schwingkreise 8.1, 8.2 mit einem Spannungsstoß beaufschlagt, so ergibteine gedämpfte Schwingung, wobei die Dämpfung dadurch bestimmt wird, ob sich die Spule L1bzw. L2 des jeweiligen Schwingkreises 8.1, 8.2 sich in der Nähe der metallisch belegten Hälfteder Geberscheibe 1a.3 befindet oder in der Nähe der nicht metallisch belegten Hälfte im erste-ren Fall ist die Dämpfung stärker. Dies ist aus der Fig. 8, insbesondere Fig. 8a ersichtlich, woder Schwingkreis 8.1 der in der Nähe der metallisch belegten Hälfte der Geberscheibe 1a.3befindlichen Spule L1 eine stärkere Dämpfung aufweist als der andere Schwingkreis 8.2 mit derSpule L2, die sich in der Fig. 8a über der nicht metallisch belegten Hälfte der Geberscheibe1a.3 befindet.

[0051] Bei der Position der Geberscheibe der Fig. 8b befinden sich beide Spulen L1, L2 überder metallisch belegten Hälfte der Geberscheibe 1a.3. Die Dämpfung ist gleich. Bei der Fig. 8csind die Verhältnisse gegenüber der Fig. 8a umgekehrt. Bei der Fig. 8d befinden sich beideSpulen über der nicht metallisch belegten Hälfte der Geberscheibe 1a.3, so dass beide diegleiche geringere Dämpfung gegenüber der Darstellung der Fig. 8b aufweisen. Durch die An¬ordnung zweier Spulen über der Geberscheibe 1a.3 unter einem Winkel von 90° relativ zurDrehachse A lässt sich derart die Drehrichtung der Geberscheibe 1a.3 bestimmen, wobei dieAbfolge der Signale der Fig. 8a bis Fig. 8d der durch den Pfeil P angezeigten Drehrichtungentspricht. Bei entgegengesetzter Drehrichtung würde nach dem Sensormuster beiderSchwingkreise 8.1, 8.2 der Fig. 8a als nächstes nicht das Muster der Fig. 8b, sondern dasMuster der Fig. 8d auftreten.

[0052] Der Einsatz des erfindungsgemäßen Wasserzähler-Adapters geschieht in der folgendenWeise. Wie schon beschrieben, wird der Adapter mittels einer Schraube insgesamt im eigentli¬chen Wasserzähler befestigt, so dass dessen Geberscheiben in die Ausnehmung 3.5 des Ge¬häuseunterteils 3 ragen und deren Bewegung dort von den Detektorspulen 7.8, 7.9 im Betrieberfasst werden kann. Die erfassten Umdrehungen werden elektronisch mit dem auf der Haupt¬platine 7 befindlichen Mikrokontroller 10 verarbeitet und in einem ebenfalls auf der Hauptplatinebefindlichen Speicher gespeichert. Das Auslesen der gespeicherten Werte erfolgt vorzugsweiseper Funk, sei es über die Hauptantenne 7.3 durch Fernübertragung oder aber über die Trans¬ponder-Spule der Transponder-Platine 6 mittels Nahfeldübertragung. Letztere kann auch ge¬nutzt werden, um durch Nahfeldkommunikation eine Programmierung und/oder Parametrierungder Elektronik, d.h. der Speicher der Hauptplatine vorgesehenen Software vorzunehmen. Alter¬nativ kann - nicht dargestellt - das Gehäuse einen kabelbasierten M-Bus- Anschluss aufweisen,über den mittels Steckkontakt Auslesung und Programmierung erfolgen kann.

[0053] Bei der Überwachung wird die Amplitude der gedämpften Schwingung direkt beobach¬tet. Nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit nach der Anregung der Schwingung wird durcheinen Vergleicher innerhalb der Schaltung 11 festgestellt, ob die verbleibende Amplitude ober¬halb oder unterhalb eines vorgegebenen Vergleichswert liegt, wodurch festgestellt werdenkann, ob im Schwingkreis die stärkere Dämpfung vorliegt, wenn die Spule sich oberhalb dermetallisch belegten Hälfte der Geberscheibe 1a.3 befindet oder die weniger stark gedämpfteSchwingung, wenn sich die Spule oberhalb des nicht metallisch belegten Teils der Geberschei¬be 1a.3 befindet.

[0054] Nach dem Starten des Steuerprogramms des Mikrocontrollers 10 (das im Flash Memory 10.2 gespeichert ist), wird der Detektorkreis 10.4 durch Programmierung seiner speziellenKonfigurationsregister initialisiert. Von diesem Zeitpunkt an erzeugt der Detektorkreis 10.4periodisch die erwähnten Energie- oder Spannungsimpulse für die Schwingkreise 8.1, 8.2 unddetektiert in der beschriebenen Weise mittels Vergleichs die gedämpften oder ungedämpftenBedingungen für jeden der Schwingkreise 8.1, 8.2, ohne dass ein größerer Softwareaufwand erforderlich ist. Änderungen der Dämpfungsbedingungen entsprechen dem Drehwinkel desGeberrads 1a.3 der beiden Schwingkreise 8.1, 8.2 werden detektiert und im Hauptprogrammein Interrupt erzeugt.

[0055] Um Batterieleistung zu sparen, kann die Wiederholrate an die Drehgeschwindigkeit desRades angepasst werden. Wenn kein Durchfluss stattfindet, also die Änderungsrate desSchwingverhaltens der Schwingkreise 8.1, 8.2 über mehrere Messungen hin gering ist, kann dieWiederholrate reduziert werden, bis auf beispielsweise 8 Hz oder weniger. Bei höherem Durch¬fluss und damit bedingter schnellerer Rotation der Geberscheibe 1a.3 kann die Messfrequenzauf 200 Hz oder mehr erhöht werden. Die Messinformation wird im Mikrocontroller aufgenom¬men und im Flash Memory 7.2 zwischengespeichert. Sie kann innerhalb eines Netzes vonmehreren Messeinrichtungen über den Funksender 13 und dessen Antenne 13.1 zu einer zent¬ralen Verarbeitungseinheit übertragen werden oder aber zu einem bestimmten Ablesezeitpunktlokal durch Nahfeldkommunikation von der Transponder-Antenne 12.2 ausgelesen werden. BEZUGSZEICHENLISTE: 1 Wasserzähleradapter 1a Wasserzähler 1a.1 obere Abdeckplatte 1.a.2 Vertiefung 1.a.3 Geberscheibe 1.a.4 innere Rippe 1a.5 Metallbeschichtung 2 Gehäuse 2 2.1 Batterie 3 Gehäuseunterteil 3a Vorsprung 3a.1 Ausnehmung 3.1 Durchbruch 3.3 Führungsteil 3.4 Rippen 3.5 Ausnehmung 3.6 Vorsprung 4 Deckteil 4.1 Aufnahmezylinder 4.2 transparentes Fenster 4.3 Bohrung 4.4 Dichtung 4.5 Zylinder 5 Dichtungsring 6 Transponder-Platine 6.1 helle Schicht 7 Haupt-Platine 7.1 Stifte 7.2,7.7 Durchbrüche 7.3 Antenne 7.5 Befestigungsteil 7.8,7.9 Detekorspule 7.10 Aussparung (in 7) 8.1,8.2 Schwingkreise 9 Auswerteelektronik 10 Mikrocontroller 10.1 Prozessor 10.2 Flash-Speicher

10.3 RAM 10.4 Messkreis 10.5 Zeitschaltkreis 10.6 Echtzeituhr 10.7 Interface (Schnittstelle) 10.8 Kristallschwingkreis 11 Detektorschaltung 12 Transponder-Schaltung 12.1 Transponder 12.2 Transponder- oder Nahfeld-Antenne 13 Funksender 13.1 Antenne A Drehachse C1-C3 Kondensatoren P Pfeil

Claims (18)

1. Ansprüche 1. Wasserzähler-Adapter (1) mit ein Gehäuse-Oberteil (4) und ein Gehäuse- Unterteil (3)aufweisenden Gehäuse (2) und mit einer Hauptplatine (7), vorzugsweise mit einer Auswer¬teelektronik und mit mindestens einer Kommunikationseinrichtung zur Übertragung erfass¬ter Durchflussdaten, wobei die Hauptplatine (7) mindestens eine Detektorspule (7.9) zurErfassung der Bewegung einer teilweise mit metallischer Belegung versehenen Geber¬scheibe eines mit dem Wasserzähler-Adapter verbundenen Wasserzählers aufweist.
2. 2. Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Boden des Gehäuse-Unterteils (3) eine Ausnehmung (3.5) ausgebildet ist, die durch zwei ineinander überge¬hende oder sich überlappende kreisförmige Teilöffnungen gebildet ist, in die zwei Detektor¬spulen (7.9) ragen.
3. 3. Adapter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsein¬richtung einen Stecker, vorzugsweise einen M-Bus- Stecker aufweist.
4. 4. Adapter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieKommunikationseinrichtung mindestens eine Antenne aufweist.
5. 5. Adapter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtunginnerhalb einer Transponder-Platine (6) eine spulenförmige Transponder-Antenne aufweist.
6. 6. Adapter nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine über Stifte(7.1) an der Hauptplatine (7) mit senkrechtem Abstand zu deren Fläche angeordneterTransponder-Platine (6).
7. 7. Adapter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Transponder-Platine (6) aufihrer der Hauptplatine (7) abgewandten Oberfläche mit Strukturen unterschiedlichen Refle¬xionsvermögens ausgestattet ist.
8. 8. Adapter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapter- Deckteil (4) inseiner Oberfläche oberhalb der Transponder-Platine (6) ein transparentes Fenster (4.2)aufweist, durch welches die Struktur auf der Oberfläche der Transponder-Platine (7) er¬kennbar ist.
9. 9. Adapter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dasGehäuse-Unterteil (3) einen nach innen ragenden Vorsprung (3.4) aufweist, der vorzugs¬weise nicht kreissymmetrisch ausgebildet ist, über den die Hauptplatine (7) mittels einesDurchbruchs (7.7) in der Hauptplatine (7) aufsetzbar ist und über den der Adapter mittelseiner vom Deckteil (4) durchragenden Schraube am Wasserzähler festlegbar ist.
10. 10. Adapter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dasAdapter-Deckteil (4) einen Durchbruch (4.3) aufweist, dem im Gehäuse-Unterteil (3) einvorspringendes Fertigungsteil (3.3) zugeordnet ist, durch die eine Schraube hindurch-steckbar ist, die in eine Bohrung des mechanischen Wasserzählers (1a) eingeschoben ist,wodurch alle drei Teile miteinander verbindbar sind.
11. 11. Adapter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eineSeriennummer sowohl in einem Speicher einer der Platinen (6,7) gespeichert als auch diegleiche Seriennummer auf der Oberfläche der Transponder-Platine (6) aufgebracht ist.
12. 12. Adapter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieSeriennummer aus einem Speicher des Adapters auslesbar und mit der auf der Oberflächeder Transponder-Platine angebrachten Seriennummer vergleichbar ist.
13. 13. Adapter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einresonanter Schwingkreis (8.1, 8.2) neben einer nahe der Geberscheibe (1a.3) angebrach¬ten stromdurchschlossenen Spule (7.8, 7.9; L1, L2) weiterhin jeweils einen Kondensator(C1, C2) aufweist und dass die Auswerteelektronik (10) zur Auswertung der unterschiedli¬chen Dämpfung eines jeweils an die Schwingkreise (8.1, 8.2) angelegten Spannungsim¬pulses aufgrund des Drehverhaltens oder der Drehstellung der Geberscheibe (1a.3) aus¬gebildet ist.
14. 14. Adapter nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch zwei Schwingkreise (8.1,8.2) mit jeweilseiner Detektorspule (7.8, 7.9; L1, L2).
15. 15. Adapter nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mikrocontroller (10) ausgelegt ist, den oder die Schwingkreise (8.1, 8.2) mit jeweils einem Spannungsim¬puls zu beaufschlagen und die Zeit zu detektieren, nach der die Spannung einer durch denSpannungsimpuls ausgelösten Schwingung des jeweiligen Schwingkreises (8.1, 8.2) untereinen vorgegebenen Schwellwert fällt.
16. 16. Adapter nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Detek¬tionsfrequenz und damit die Frequenz mit der der oder die Schwingkreise mit einem Span¬nungsimpuls beaufschlagt werden in Abhängigkeit von der Umdrehungsgeschwindigkeitder Geberscheibe (1a.3) veränderbar ist.
17. 17. Vorrichtung zum Erfassen des Durchflusses einer durch eine Leitung fließenden Flüssig¬keit, mit einem Wasserzähler mit einer durch die fließende Flüssigkeit in Drehung versetz¬ten Geberscheibe, die teilweise metallisch belegt ist.
18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Detektorspulen (7.8,7.9; L1, L2) relativ zur Drehachse (A) der Geberscheibe (1a.3) unter einem Winkel von 90°zueinander angeordnet sind. Hierzu 8 Blatt Zeichnungen