CN105793671A - 用于计量装置的耦联设备、计量设备和用于与计量装置通信的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于计量装置(2)的耦联设备(1)，所述计量装置具有光学接头(24)并且设置在具有入口(10)的井道(3)中，所述耦联设备具有：?构造为用于连接到光学接头(24)上的转接头(7)；?具有与光学接头(24)相应的进入接头(16)的终端件(9)；和具有至少一个光导体(11)的、连接转接头(7)和终端件(9)的连接装置(8)，该连接装置尤其具有这样的长度，使得终端件(9)能设置在井道(3)的入口(10)处或者在井道外部，其中，转接头(7)具有将计量装置(2)的光学信号馈入到光导体(11)中并且相反地馈入的光学单元(23)并且终端件(9)具有将来自光导体(11)的光学信号以与计量装置(2)的光学接头(24)相应的方式导入到进入接头(16)中并且相反地导入的光学单元(15)。

Description

用于计量装置的耦联设备、计量设备和用于与计量装置通信的方法

技术领域

本发明涉及一种用于计量装置的耦联设备，该计量装置具有光学接头并且设置在具有入口的井道中；涉及一种计量设备以及涉及一种用于通过计量装置的光学接头与设置在井道中的计量装置通信的方法。

背景技术

计量装置在现有技术中已经广泛已知。在此涉及如下测量仪器，所述测量仪器通常用于测量流体、尤其是气体和/或水的流量以及测量电消耗。因此，计量装置的常见的示例是流体计量器、亦即尤其是气体计量器和水计量器。

管路或者建筑物的确定的布置结构要求：将计量装置安装在地下的井道中亦或安装在处于建筑物外部的井道中。在此，在计量装置的运行期间，可能发生如下情况：必须够取到计量装置的通过光学接头来实现的光学接口、例如作为配置接口。对此的示例是测量的变化(例如为了短时地获取作为计量值的其他值)、必须进行诊断的错误情况和/或警报情况，以及匹配(例如可以由整个系统的配置的变化来形成的)运行参数的必要性。因此，在这些情况中需要的是，必须够取到计量装置的光学接头，因此人员必须进入到计量装置所在的井道中。然而，在此会出现许多问题。

首先，对于在井道中的工作来说，存在规定的大多用于安全性的规定。例如，在人员进入到井道中之前必须进行气体测试，该气体测试需要昂贵的测量仪器。如果进入到街道上的井道中，则必须使交通绕行并且必须采取相应的防护措施。在人员进入到井道中之前，必须佩带安全装备(例如安全带)，这需要长的时间。此外规定，第二人员必须留在井道之外以保安全，但是，服务人员多数情况下独自在地下，使得需要两人重新开始。此外，在井道中可能发生的是，井道例如被水完全填满，从而在这种情况下必须首先将水泵吸出来，以便够到光学接头。在井道中的这种光学接口的一个另外的问题在于，这些光学接口经常被弄脏，使得这些光学接口为了能够使用而必须被耗费地清洁。

经常将红外线接口用作为在计量装置的光学接头中使用的光学接口，其中，例如可使用由IRDA(红外数据协会)限定的标准。

已经建议，所述计量装置也通过双向无线电来够取，其中，正是在计量装置(尤其是在井道中的计量装置)难以接近的情况下发生连接问题。因此，无线电连接的使用具有一些不符合所有的需求的特性，从而不能用作为一般性解决方案。

发明内容

因此，本发明的任务在于，给出一种用于改进计量装置的光学接头的够取的可能性，该计量装置设置在难以接近的地方、尤其设置在井道中。

为了解决该任务，按照本发明，设置有一种用于计量装置的耦联设备，该计量装置具有光学接头并且设置在具有入口的井道中或者设置在其他难以接近的地方，该耦联设备具有：

-构造为用于连接到光学接头上的转接头；

-具有与光学接头相应的进入接头的终端件；以及

-具有至少一个光导体的、将转接头和终端件连接在一起的连接装置，该连接装置尤其是具有这样的长度，使得终端件能设置在井道的入口处或者设置在井道外部；

-其中，转接头具有将计量装置的光学信号馈入到光导体中和相反地馈入的光学单元，并且终端件具有将来自光导体的光学信号以与计量装置的光学接头相应的方式导入到进入接头中和相反地导入的光学单元。

在此，光学接头优选是配置接口，其中，同样优选为了光学通信而使用红外线。因此，本发明提出：使用匹配于计量装置的光学延伸部，使得能够从入口本身或者甚至在井道外部或者其他难以接近的位置够取到计量装置的光学接口。因此，在使用按照本发明的耦联设备的情况下，不再必须耗费地直接地在计量装置的不可变化的安装位置上进行到计量装置的光学接头上的够取，同时不需要双向的无线电系统。此外，按照本发明的耦联设备使得现有的计量装置以低成本的简单的方式得以加装，因为该耦联设备优选能应用于现有的、已经安装的计量装置中，从而不必须替换整个计量装置。以所描述的耦联设备对单向的无线电计量装置进行加装也可以是无问题的。

在此，耦联设备具有三个基本的组成部分，亦即一方面具有构造为用于连接到光学接头上的转接头，该转接头构成用于所安装的计量装置的连接件。在此，转接头的外部尺寸例如通过转接头的壳体实现与光电头的外部尺寸相应，该光电头通常可连接到光学接头上并且被替代。这种光电头在大多数情况下设置在相应的维护装置上。此外，转接头包含第一光学单元，该第一光学单元一方面将计量装置的光学信号(优选红外信号)馈入到光导体中，但是反之也通过光导体将进入的光学信号按照光学接头的规格又传输到该光学接头上，如维护装置的光电头会直接进行的那样。

连接装置的光导体将光学信号从终端件导出和导向该终端件，该终端件提供现在远离的、可容易地达到的容纳部，用于容纳维护装置的光电头，因此，该终端件具有构造为与计量装置的光学接头的结构相同的进入接头。在该终端件中也设置有光学单元，该光学单元将来自光导体的光学信号以与计量装置的光学接头相应的方式导向到进入接头中或者反之将光学信号从进入接头(例如从维护装置的光电头)馈入到光导体中，使得所述光学信号可传送到转接头并且从那里传送到计量装置的光学接口中。终端件也可在其整体上被称为“端口”。

就此而言，已经指出：终端件并非必须直接地设置在通向井道的入口上或者其他难以接近的区域，而是在连接装置更长的情况下同样可考虑将终端件安装在其他地方上，例如安装在井道附近或者安装在其他难以接近的区域中设置的维护盒或者类似物中。

转接头优选具有密封装置、尤其是密封环，用于对计量装置的光学接头和转接头之间的连接进行密封。以该方式可避免，可能阻止数据传输的污染物到达转接头和光学接头之间。在理想的方式下，密封装置、尤其是密封环也适用于使水远离连接区域，该水同样可能对光学信号的传输产生消极作用。就此指出：作为替代或者附加，也可考虑的是，在将转接头紧固在计量装置上之后，对在转接头和计量装置之间余留的缝隙进行密封，例如通过用密封材料进行包围注塑来进行密封。在此优选使用硅树脂密封件。该硅树脂密封件构成相对于水进入的突出的防护。以该方式例如可考虑的是，井道有针对性地被水涌入或者由于其他情况被水完全填满，而不妨碍光学信号传输。

在一种另外的优选构造方案中，转接头可具有用于将转接头紧固在计量装置上的紧固装置。这种紧固装置可以不同地构造，例如负责在计量装置上的夹紧保持或者与计量装置的其他部件共同作用(例如旋紧)。然而，因为按照本发明优选的是：当耦联设备能耦联到任意不变的计量装置上时，计量装置本身的变型应当因此避免，所以，将紧固装置仅设置在转接头方面的构造方案是优选的。

因此，一种尤其有利的构造方案规定，紧固装置包括永磁体、尤其包括磁环。多个计量装置的壳体(但是至少是计量器本身)通常具有金属的组成部分，这些金属的组成部分能与永磁体交互作用，从而能以尤其简单的方式将转接头紧固在计量装置上。就此而言，进一步指出：这种紧固也可以通过附加的、例如注塑的密封件、尤其是硅树脂密封件来加强。

终端件优选具有用于进入接头的可打开的关闭装置。这种关闭装置作为进入接头的遮盖件起作用，为此，该关闭装置例如可构造为可翻转的、必要时构造为弹性支承的。关闭装置优选由结实的塑料材料制成。此外，在适宜的构造方案中，在关闭装置关闭的情况下，密封装置、尤其是密封环和/或密封唇设置用于进入接头。这种具有密封件的遮盖件保护进入接头以防污染，因此，该进入接头同样不必须耗费地清洁。最后，以该方式也实现防污染物的端口。因此，由终端件实现的新的够取点构造为，使得光学的进入接头在其不使用期间得到保护，以防灰尘或者其他污染。

一种有利的改进方案规定，终端件包括容纳要连接到进入接头上的维护设备的光电头的凹部。这种用于容纳光电头的容纳部在大多数情况下本身也已经设置在计量装置上并且例如准确地对准光电头，以便能理想地接收或者发射光学信号。因此，终端件也可包括这种容纳部，该容纳部构造为具有光电头的凹部。在此，不言而喻的是，转接头的壳体适宜地与这种光电头的壳体相应，以便能改进地插入到在计量器的光学接头上的在计量装置上的凹部/容纳部中。

连接装置可包括光导体的尤其柔性的外罩。以该方式，光导体被尽可能良好地保护，以防止外部影响，其中，连接装置在此构成一种光学缆线。光导体本身一般可由至少一个在外罩内部延伸的光学纤维实现。如果外罩是柔性的(因此是可弯曲的)，那么连接装置(如缆线)能够铺设在井道(或者其他难以接近的区域)内部，连接装置在那里例如也能容易地通过通常的紧固机构、例如缆线夹进行紧固。

在本发明的尤其有利的构造方案中可规定，外罩和转接头的壳体和/或终端件的壳体防水地和/或防尘地连接，尤其是通过浇注连接。以该方式，尤其是与所描述的密封装置相结合地，可以实现一种能完全在水下使用的耦联设备。因此，例如可在完全填满的井道或者类似物中使用。在这种情况下，仅仅必须将终端件的上边缘安装在水边缘的上方或者必须直至终端件的上边缘将水泵吸，以便够取该进入接头并且因此够取到计量装置。尤其是，一般可以将光导体防水地浇注在壳体中，至少就转接头和终端件而言是这样的。

除了耦联装置之外，本发明也涉及一种计量设备，该计量设备包括按照本发明的耦联设备和计量装置。针对按照本发明的耦联设备的所有的实施方式能够类似地应用到按照本发明的计量设备上，因此，借助该计量设备可得到已经提及的优点。尤其这种计量设备也可包括要在转接头和计量装置之间附加安装的密封件。

在此，计量装置可以优选是流体计量器、因此例如是气体计量器或者水计量器。这种流体计量器经常设置在管道上，这些管道引导穿过井道，此外在一种实施例中，该井道也可视作为计量设备的部件。

最后，本发明也涉及一种用于通过计量装置的光学接头与设置在井道中的计量装置通信的方法，其中使用按照本发明的耦联设备。在此，转接头能紧固在计量装置上的光学接头上，并且耦联装置穿过井道被引导到井道的入口处或者引导到井道外部的地方，使得维护设备的光电头能由井道外部连接到进入接头上。因此，可在进入接头上实现与计量装置的通信，并且人员不必须进入井道或者其他难以接近的区域。

关于按照本发明的耦联装置和按照本发明的计量设备的所有实施方式都能类似地应用到按照本发明的方法上，从而利用该方法也可得到本发明的优点。

如已经表明的那样，按照本发明的方法的一种尤其有利的构造方案规定，在将耦联装置紧固在计量装置上之后，转接头和计量装置之间的缝隙通过要附加安装的密封件、尤其是硅树脂密封件进行密封。这种密封件此外也能有利于将转接头紧固在计量装置上。该密封件能实现针对进入的水和/或进入的污泥的尤其良好的防护。

附图说明

本发明的其他优点和细节由以下描述的实施例以及借助附图得出。附图如下：

图1示出按照本发明的计量设备的原理图；

图2示出在进入接头封闭的情况下按照本发明的计量设备的终端件；

图3示出维护设备的光电头在进入接头上的安装；以及

图4示出按照本发明的耦联设备的转接头。

具体实施方式

图1示出按照本发明的计量设备的实施例，其中使用按照本发明的耦联装置1。在此，计量装置2设置在井道3中、在引导穿过井道3的管道4上。在此，计量装置2是气体计量器并且测量气体穿过管道4的流量。井道3可通过盖5打开，其中，梯子6原则上能实现进入。尽管如此，为了到达计量装置2的光学接口、因此达到光学接头上，该进入是极其耗费的过程；此外，在现有技术中，计量装置2的光学接头遭受显著的污染。一个另外的问题可能在于，井道3本身完全流通有水。在此，耦联设备1的使用使得该程序得到明显简化，因为该耦联设备具有可紧固在计量装置2上在光学接头上的转接头7、带有光导体的连接装置8和终端件9。计量装置2的光学信号通过光学单元传输到连接装置8的光导体上并且在终端件9中通过另外的光学单元转送到那里的光学的进入接头上，并且反向转送。终端件9这样紧固在井道3中，使得光学的进入接头准确地处于通向井道3的入口10处，因此该光学的进入接头能容易地从外部接近。

在此使用常见的计量装置2，在该计量装置上首先紧固转接头7。借助在此仅表明的缆线夹将连接装置8引导至入口10，终端件9能相应地紧固在那里，在该连接装置中光导体由柔性的外罩包围。不言而喻地也可考虑的是，使用更长的连接装置8并且将终端件例如设置在井道3周围的维护箱中等等中。

耦联设备1的更准确的构造方案能够由图2至图4得出。

图2首先更准确地示出终端件9，带有在柔性的外罩12中的光导体11的连接装置8通到该终端件中。在此，连接装置8此外构造为防水的并且也防水地与终端件9和转接头7的壳体13、14(图4)连接。

在例如可由塑料制成的壳体13中，光学单元15连接到光导体11上，该光学单元将从在进入接头16上连接的光电头接收的信号导入到光导体11中或者将来自于光导体的光学信号这样处理，从而给出与在计量装置2上的接口相同的光学接口，即光电头能通过进入接头16进行通信。

此外，壳体13成型为，使得该壳体构成容纳部或者凹部17，该容纳部或者凹部在其尺寸方面准确地与维护设备的光电头相协调。为了避免污染，在此将遮盖件19作为关闭装置18安置到终端件9上，该遮盖件具有围绕的密封环20，该密封环也通过摩擦力使遮盖件19保持在终端件9上。遮盖件19也可由塑料制成。

关闭装置18也能以其他方式方法实现，例如作为尤其是能克服弹性力枢转的盖或者类似物。在任何情况下，关闭装置防止污染物进入以及必要时也防止水进入到凹部17中。

图3同样以剖面图示出终端件9的部分视图，其中，省去遮盖件19并且替代地将在此未详细地示出的维护设备的光电头21插入到凹部17中。在此，通信接口22自动与光学单元15对置，从而能实现光学信号的交换。

最后，图4又以剖视图更准确地示出转接头7。该转接头在几何方面具有光电头21的形状，这通过壳体14的成型来实现。在此，光导体11也通入在与光学单元15相应的光学单元23中，该光学单元能与计量装置2的以标记24表明的光学接头相对置地设置、因此与计量装置的光学接口相对置地设置。在转接头7安装到计量装置2的表面上的安装区域中，该转接头具有密封环25；作为附加的密封件，在将转接头7紧固在光学接头24上之后，注塑有硅树脂密封件26。

为了能将转接头7紧固在计量装置2的壳体上，转接头7具有构造为磁环27的永磁体，该永磁体装入到壳体14中并且与计量装置2的在此仅部分表明的金属28交互作用，从而将转接头7牢固地贴靠在计量装置2的壳体上。通过密封环25和硅树脂密封件26，在光学单元23和光学接头24之间的光学信号交换区域得到显著的保护，以防污染物和水；此外，在此光导体11也防水地浇注在壳体14中，如其在终端件9中的情况那样。

Claims (14)

1.用于计量装置(2)的耦联设备(1)，所述计量装置具有光学接头(24)并且设置在具有入口(10)的井道(3)中，所述耦联设备具有：

-构造为用于连接到光学接头(24)上的转接头(7)；

-具有与光学接头(24)相应的进入接头(16)的终端件(9)；以及

-具有至少一个光导体(11)的、将转接头(7)和终端件(9)连接在一起的连接装置(8)，该连接装置尤其是具有这样的长度，使得终端件(9)能设置在井道(3)的入口(10)处或者设置在井道外部；

-其中，转接头(7)具有将计量装置(2)的光学信号馈入到光导体(11)中并且相反地馈入的光学单元(23)，并且终端件(9)具有将来自光导体(11)的光学信号以与计量装置(2)的光学接头(24)相应的方式导入到进入接头(16)中并且相反地导入的光学单元(15)。

2.根据权利要求1所述的耦联设备，其特征在于，所述转接头(7)具有密封装置、尤其是密封环(25)，以用于密封在计量装置(2)的光学接头(24)和转接头(7)之间的连接。

3.根据权利要求1或2所述的耦联设备，其特征在于，所述转接头(7)具有用于将转接头(7)紧固在计量装置(2)上的紧固装置。

4.根据权利要求3所述的耦联设备，其特征在于，所述紧固装置包括永磁体、尤其是磁环(27)。

5.根据上述权利要求之一所述的耦联设备，其特征在于，所述终端件(9)具有用于进入接头(16)的可打开的关闭装置(18)。

6.根据权利要求5所述的耦联设备，其特征在于，设置有密封装置、尤其是密封环(20)和/或密封唇，在关闭装置(18)关闭的情况下，用于进入接头(16)。

7.根据上述权利要求之一所述的耦联设备，其特征在于，所述终端件(9)包括凹部(17)，所述凹部容纳维护设备的要连接到进入接头(16)上的光电头(21)。

8.根据上述权利要求之一所述的耦联设备，其特征在于，所述连接装置(8)包括光导体(11)的外罩(12)、尤其柔性的外罩。

9.根据权利要求8所述的耦联设备，其特征在于，所述外罩(12)和转接头(17)的壳体(14)和/或终端件(9)的壳体(13)防水地和/或防尘地连接，尤其是通过浇注连接。

10.计量设备，包括根据上述权利要求之一所述的耦联设备(1)并包括计量装置(2)。

11.根据权利要求10所述的计量设备，其特征在于，所述计量装置(2)是流体计量器。

12.根据权利要求10或11所述的计量设备，其特征在于，所述计量设备此外包括井道(3)。

13.用于通过计量装置的光学接头与设置在井道中的计量装置通信的方法，其中，使用根据权利要求1至9之一所述的耦联设备，其中，转接头紧固在计量装置上的光学接头上并且耦联设备穿过井道被引导到井道的入口处或者引导到井道外部的地方，使得维护设备的光电头能从井道外部连接到进入接头上。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在将耦联设备紧固在计量装置上之后，通过要附加安装的密封件、尤其是硅树脂密封件对转接头和计量装置之间的缝隙进行密封。