DD279729A1

DD279729A1 - Anordnung zur digitalen erfassung, speicherung, wandlung, anzeige und ausgabe von durchfluessen pro zeiteinheit bei wasserzaehlern

Info

Publication number: DD279729A1
Application number: DD32520089A
Authority: DD
Inventors: Manfred Schadow
Original assignee: Wasserversorgung Abwasse
Priority date: 1989-01-24
Filing date: 1989-01-24
Publication date: 1990-06-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur digitalen Erfassung, Speicherung, Wandlung, Anzeige und Ausgabe von Durchfluessen pro Zeiteinheit bei Wasserzaehlern. Die wesentlichen Merkmale der Erfindung bestehen darin, dass mit Hilfe eines Einkartenrechners und nachgeschalteten elektronischen Speichern mit Auswerte- und Anzeigeeinheiten digitale Messwerte mit einem opto-elektronischen Reflextasters (z. B. Zeigerumdrehungen bei einem Wasserzaehler) erfasst werden. Der opto-elektronische Reflextaster gibt jedes Messsignal an den digitalen Messwertspeicher als Impuls weiter. Dieser Impuls wird eingezaehlt und je Zeiteinheit als Zaehlsumme abgespeichert. Im Bedarfsfall wird das Zaehlergebnis umbewertet, wobei mit den Bedienelementen der Messbereich, die Zeiteinheit und der Auswertemodus eingegeben wird. Der Auswertemodus gestattet die Auswertung per Hand ueber die Lichtemitteranzeige. Die Messergebnisse und Zeiteinheiten kommen in der Reihenfolge der Messaufnahme zur Auswertung. Die automatische Auswertung ermoeglicht die Anzeige der Messergebnisse selbstaetig im 2 s-Takt. Mittels eines angeschlossenen Druckers kann ein Messprotokoll erstellt werden. Die Anordnung ist mit Hilfe der Netzspannung oder mit einer mobilen 12 V-Spannungsquelle funktionstuechtig.

Description

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Durchflüsse in Versorgungsleitungen werden mit Hilfe von Wasserzählern ermittelt. In der Regel wird die zählende Meßwerterfassung von Ablesung zu Ablesung festgestellt. Zur Ermittlung von Verbrauchsganglinien erfolgt die Ablesung nach einer bestimmten Zeiteinheit (z. B. Stunde). Diese Meßwertauswertung erfordert einen hohen Personalaufwand. Verbrauchsganglinien können auch durch den Einbau von speziellen und aufwendigen Meßgeräten in die Rohrleitungen ermittelt werden. Die Auswertung der Verbrauchsgrößen pro Zeiteinheit ist dabei nur mit Hilfe von Diagrammen möglich und ist sehr zeitaufwendig und ungenau. Die Schreiber werden unter Betriebsbedingungen schnell funktionsuntüchtig und erfordern dadurch einen hohen Wartungsaufwand. Auch wurden Aufsatzgeräte für Wasserzähler eingesetzt, welche mit Hilfe der Antriebswelle des Wasserzählermittelzeigers angetrieben werden. Die Antriebsachse wurde mit einem abgedichteten Lager nach Stopfbuchsenart versehen. Derartige Lager setzten der Drehung der darin gelagerten Achse einen relativ großen Widerstand entgegen. Der Meßbereich der Wasserzähler im unteren Meßbereich verschlechtert sich. Diese Aufsatzgeräte sind ebenfalls sehr störanfällig, die Auswertung der Diagramme ist sehr zeitaufwendig und ungenau.

Bekannt sind auch Lösungen, bei denen die Zähler selbst für die Abgabe von elektrischen Impulsen ausgerüstet sind. Diese Impulse werden mit Hilfe von Schlitzinitiatoren oder einer Scheibe mit kleinen Spiegelchen und dazwischen liegenden matten Flächen, die einen gebündelten Lichtstrahl unterbrechen, der von einer punktförmigen Lichtquelle ausgeht und von einer Photozelle oder dergleichen aufgefangen wird, welche die Lichtimpulse in Stromimpulse umwandelt (USA-Patentschrift-Nr.3, 171,952 und britische Patentschrift-Nr. 1.057,934). Derartige Anordnungen haben den Nachteil, daß Verbrauchesganglinien nur dort aufgenommen werden können, wo diese Zähler eingesetzt sind. Die Praxis zeigt jedoch, daß der größte Teil der Wasserzähler nur für die Anzeige der Summenwerte ausgelegt sind. Diese Zähler müßten gegen Zähler mit Impulsabgabe ausgewechselt werden. Diese notwendige Wechselung der Zähler verursacht aber nicht nur großen Zeitverlust, sondern bringt auch die Notwendigkeit mit sich, die Leitung während des Zählerwechsels abzusperren, was häufig nur schwer möglich ist. Eingesetzt werden auch Vorrichtungen zur Abtastung des Zeigers eines Zählwerkes vcn einem Wasserzähler, insbesondere von Naßläufern, mit Hilfe eines Schrittmotors. Der Schrittmotor wird direkt oder über Übertragungselemente und über eine elektronische Steuerung eines Reflexionslichtschrankengerätes bewegt (DE 3211181A1).

Diese Vorrichtung ist nur bei Naßläufern einsetzbar, da Trockenläufer zur Abstreichung des möglichen Kondensatbeschlages mit einem zweiflügeligen Abstreifer ausgerüstet ist. Dieser Abstreifer ist über den gesamten Durchmesser der Schutzscheibe gestreckt. Ein störungsfreies Folgen des Zeigers durch das Reflexionslichtschrankengerät ist damit nicht möglich. Nachteil dieser Vorrichtung ist auch der relativ hohe Energiebedarf, so daß der Betrieb dieser Vorrichtung nur mit Hilfe eines 220V-Netzanschlusses möglich ist. Abgelegene Meßstellen können somit nicht erfaßt werden.

Es gibt auch Vorrichtungen, die eine Adaptierung von Naßläufern-fallweise sogar nach deren Montage-gestatten (französische Patentschrift-Nr. 1.117.203). Bei derartigen Wasserzählern befinden sich sämtliche Teile, auch das Zeigerwerk, innerhalb des flüssigkeitsgefüllten Gehäuses, wobei die Ablesung durch eine dicht in das Gehäuse eingefügte Glasscheibe erfolgt. Der aus einer Lichtquelle, einem Blendensystem zur Lichtbündelbegrenzung und einem Photowiderstand bestehende Adapter befindet sich außerhalb des Zählergehäuses. Der Lichtstrahl kann durch die Scheibe in den Zähler geleitet und mittels eines in dessen Skalenebene angeordneten Spiegels reflektiert werden. Der rotierende Zeiger unterbricht den Lichtstrahl, es entsteht somit ein der Zählung dienender elektrischer Impuls. Auch diesem System haften die bereits genannten Mängel an. Bekannt ist auch aus der AT-PS Nr.307765 ein Durchflußmengenzähler, bei dem als Zeiger ein durch eine Glasscheibe des Zählers sichtbarer, in an sich bekannter Weise der Funktionskontrolle dienender, rasch umlaufender Spion verwendet ist, der einen sich drehenden, vorzugsweise aus zwei oder vier unter 45° zur Zählerachse geneigten und einander paarweise gegenüberstehenden Spiegelchen bestehenden Reflektor oder eine an sich bekannte, mit einem Reflektor zusammenwirkende rotierende Blende mit Blendenflügeln enthält. Diesem System haftet der Mangel an, daß bereits vor oder unter schwierigen Umständen Veränderungen am Zähler durchgeführt werden müssen.

Es ist auch die Einrichtung zur lichtelektrischen Abtastung (DD 32 5/2) eines Impulsscheitelpunktes bekannt. Bei dieser Erfindung steht die Registrierung von Zeitintervallen und Scheitelwerten im Vordergrund.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, die an allen Wasserzählern ohne Nachrüstung wartungsarm, netzunabhängig einsetzbar ist und damit Wasserabgaben, -Verteilungen und -Verluste überwacht werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur c igitalen Erfassung, Speicherung, Wandlung, Anzeige und Ausgabe von Durchflüssen pro Zeiteinheit bei Wasserzählern zu schaffen, die au' diesen aufsetzbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Erfassung der Zeigenmdrehungen eines Wasserzählers und damit der Wassermenge ein optoelektronischer Reflextaster in einer Spezialhalterung, dia dem jeweiligen Wasserzählerkopf angepaßt ist, auf die Scheibe des Zifferblattes des zu überwachenden Zählers aufgesetzt wird. Gegen Streulichteinflüsse wird der Reflextaster mit einer abdunkelnden Kappe abgedeckt. Der Reflextaster ist mit einem Einkartenrechner verbunden, der die Steuerung des nachgeschalteten digitalen Meßwertspeichers, die Meßwerterfassung, -verarbeitungs- und -abspeicherung sowie die Organisation der Datenjusgabe realisiert.

Pro Zeigerumdrehung gibt der Reflextaster an den digitalen Meßwertspeicher einen Impuls ab, welcher eingezählt wird.

Stündlich wird das Zählergebnis abgespeichert und in Kubikmeter pro Stunde umbewertet.

Die Zeiteinheit kann mit Hilfe eines Einstellreglers vom Sekundenbereich bis in den Stundenbereich eingestellt werden. Die maximale Speicherkapazität des Gerätes beträgt 960 Stunden. Pro Stunde können 9999 Impulse abgespeichert werden. Die erzeugten Impulse werden der Auswerteelektronik zugeführt.

Der Stromverbrauch der Meßanordnung wird im wesentlichen vom Stromverbrauch des Reflextasters bestimmt. Der Stromverbrauch des digitalen Meßwertspeichers in der Betriebsart „Messen" ist sehr gering, da sich das Gerät nur beim Eintreffen eines Meßimpulses und zur stündlichen Übernahme der. Zählerstandes in den Meßwertspeicher für wenige Millisekunden zuschaltet. Lediglich der Stundenzeitgeber und die Auswerteelektronik für die Meß- und Stundenimpulse befinden sich im Dauerbetrieb. Diese Schaltung wurde gewählt, um beim Batteriebetrieb des digitalen Meßwertspeichers ohne Störung die gesamte Speicherkapazität auslasten zu können.

Der digitale Meßwertspeicher wird über die Tastatur an der Frontseite bedient. Sie enthält drei Taster zur Betriebsartenwahl (Löschen, Messen, Anzeigen), drei Meßbereichswahlschalter sowie drei Taster für die Auswahl des gewünschten Ausgabemodus (Handbetrieb, Automatikbetrieb, Drucken).

Im Auswertemodus mit seinen drei Funktionstasten können mit der Taste „1" alle Meßwerte in der gemessenen Reihenfolge einzeln von Hand über die Lichtemitteranzeigen ausgegeben werden.

Bei der Betätigung der Taste „Automatik" erfolgt die Ausgabe über die Anzeigen selbstätig im 2-s-Takt. Mittels eines angeschlossenen Druckers kann nach Betätigung der Taste „Drucken" ein Meßprotokoll ausgedruckt werden. Die gespeicherten Meßwerte werden auch nach Trennung des gesamten Rechners von der Stromversorgung erhalten. Als Arbeitsspeicher werden deshalb CMOS-RAM verwendet. Diese Bauelemente haben einen sehr geringen Stromverbrauch und lassen sich deshalb gut aus Stützakkumulatoren versorgen. Diese Stützakkumulatoren befinden sich im Gerät und werden bei eingeschalteter Netzspannung durch eine spezielle Ladeschaltung ständig auf Soll-Spannung geladen. Fehlt die Netzspannung, erfolgt automatisch die Umschaltung auf Akkubetrieb. Die bis zu diesem Zeitpunkt gespeicherten Meßwerte bleiben erhalten.

Mit dieser erfindungsgemäßen Einrichtung ist es möglich, alle spezifischen Verbrauchsgrößen pro Zeiteinheit (z. B. Stunde) kontinuierlich zu erfassen und nach Bedarf auszuwerten.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es wird der Volumendurchfluß pro Stunde ermittelt, als Meßwertgeber wird ein bereits in der Rohrleitung eingebauter Großwasserzähler benutzt. Großwasserzähler werden parallel zur Rohrachse eingebaut. Das Zifferblatt befindet sich in der Waagerechten. Der optoelektronische Reflextaster wird auf die Schutzscheibe des Zifferblattes mit Hilfe einer Halterung aufgesetzt. Die Meßwerterfassung erfolgt zählend.

Pro Zeigerumdrehung gibt der Reflextaster an den digitalen Meßwertspeicher einen Impuls ab, welcher eingezählt wird. Stündlich wird das Zählergebnis abgespeichert und in Kubikmeter pro Stunde umbewertet. Die Großwasserzähler sind mit einem Zentralzeiger ausgerüstet. Einer Zeigerumdrehung ist ein definiertes Volumen zugeordnet.

Nennweiten 50,80 und 100 mm = 0,1m³ Nennweite 150 mm = 1,0 m³

Nennweite 200 mm = 10,0m³

Im Auswertemodus wird auf der Anzeige das Volumen in der Stundo angezeigt.

Claims

Anordnung zur digitalen Erfassung, Speicherung, Wandlung, Anzeige und Ausgabe von Durchflüssen an Wasserzählern pro Zeiteinheit mit Hilfe eines Einkartenrechners und nachgeschalteten elektronischen Speichern mit Auswerte- und Anzeigeeinheiten, gekennzeichnet dadurch, daß ein opto-elektronischer Reflextaster mittels einer dem Wasserzählerkopf angepaßten Halterung auf dem Wasserzählerkopf aufgesetzt ist, über den Reflextaster auf die Halterung eine Abdeckhaube gesetzt wird und der Reflextaster mit dem Einkartenrechner verbunden ist.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erfassung, Speicherung, Wandlung, Anzeige und Ausgabe von Durchflüssen pro Zeiteinheit, vorzugsweise bei Wasserzählern.