DE102019008243B4

DE102019008243B4 - Messeinrichtung

Info

Publication number: DE102019008243B4
Application number: DE102019008243.5A
Authority: DE
Inventors: Christian Bär
Original assignee: Diehl Metering GmbH
Current assignee: Diehl Metering GmbH
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2024-03-14
Anticipated expiration: 2039-11-28
Also published as: DE102019008243A1

Abstract

Messeinrichtung (1), insbesondere Wasser- oder Wärmezähler, zur Erfassung von Messdaten eines Fluids oder Fluidstroms, umfassend eine Steuereinrichtung (3), durch die die Messdaten über wenigstens einen Sensor (4,5,6) der Messeinrichtung (1) erfassbar sind, eine Anzeigeeinrichtung (7) zur Anzeige der Messdaten und/oder zur Konfiguration der Messeinrichtung (1) und ein Eingabemittel (8), wobei das Eingabemittel (8) durch die Steuereinrichtung (3) abgetastet wird und ein Abtastintervall in einem ersten Betriebsmodus der Messeinrichtung (1), in dem die Anzeigeeinrichtung (7) aktiv ist, ein Standardintervall ist, wobei in einem zweiten Betriebsmodus der Messeinrichtung (1), in dem die Anzeigeeinrichtung (7) deaktiviert ist, das Abtastintervall des Eingabemittels (8) gegenüber dem Standardintervall verlängert ist, wobei die Steuereinrichtung (3) dazu eingerichtet ist, bei Erfassung einer Bedieneingabe an dem Eingabemittel (8) während eines Betriebs der Messeinrichtung (1) im zweiten Betriebsmodus die Messeinrichtung (1) vom zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus zu schalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung, insbesondere einen Wasser- oder Wärmezähler, zur Erfassung von Messdaten eines Fluids oder Fluidstroms, umfassend eine Steuereinrichtung, durch die die Messdaten über wenigstens einen Sensor der Messeinrichtung erfassbar sind, eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige der Messdaten und/oder zur Konfiguration der Messeinrichtung und ein Eingabemittel, wobei das Eingabemittel durch die Steuereinrichtung abgetastet wird und ein Abtastintervall in einem ersten Betriebsmodus der Messeinrichtung, in dem die Anzeigeeinrichtung aktiv ist, ein Standardintervall ist.
Wärmezähler, die anhand eines Temperaturunterschiedes und einer Durchflussmenge eine bereitgestellte Wärme- bzw. Kältemenge zählen, und andere Messeinrichtungen können ein Anzeigemittel aufweisen, um eine Anzeige der Messdaten zu ermöglichen und/oder um die Messeinrichtung zu konfigurieren. Zur Steuerung der Messeinrichtung bzw. des Anzeigemittels kann ein Eingabemittel vorgesehen sein, wie beispielsweise eine mechanische Taste. Zur Erfassung einer Eingabe durch einen Nutzer an dem Eingabemittel, wird dieses in einem vorgegebenen Standardintervall, beispielsweise alle 250 Millisekunden, von der Steuereinrichtung abgetastet.
Viele Messeinrichtungen, insbesondere Wärmzähler, werden ohne separate Stromversorgung betrieben, sodass sie beispielsweise auf eine Stromversorgung durch Batterien oder interne Generatoren angewiesen sind. Es ist daher wesentlich, einen möglichst geringen Energieverbrauch durch die Messeinrichtung zu erreichen, um eine möglichst lange Batterielaufzeit zu ermöglichen bzw. bereits durch Generieren von geringen Energiemengen einen Betrieb der Messeinrichtung zu ermöglichen.
Die Druckschrift DE 10 2010 011 272 A1 offenbart einen Energiezähler zur Erfassung einer gelieferten Kälte- oder Wärmemenge. Der Energiezähler umfasst eine Anzeigeeinrichtung, an der Informationen betreffend den ermittelten momentanen positiven oder negativen Durchfluss sowie die ermittelte momentane positive oder negative Temperaturdifferenz ausgebbar sind.
In dem Durchflusszähler gemäß der Druckschrift DE 10 2015 001 379 A1 wird anhand der Durchflussmengendaten die einbauabhängige Durchflussrichtung als Einbaudurchflussrichtung selbsttätig ermittelt. Eine entsprechende Erkennung kann an einer Anzeigeeinheit angezeigt werden.
Die Druckschrift US 5,954,820 A betrifft ein Verfahren zum Energiemanagement von tragbaren Computern. Wenn eine Zugriffsfrequenz für bestimmte Komponenten unter einen Grenzwert fällt, wird ein Energiesparmodus genutzt. Eine Nutzungshäufigkeit für ein LCD-Display wird indirekt auf Basis der Nutzung von Keyboard und Maus bestimmt.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, den Energieverbrauch einer Messeinrichtung zur reduzieren.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass bei einer Messeinrichtung der eingangs genannten Art in einem zweiten Betriebsmodus der Messeinrichtung, in dem die Anzeigeeinrichtung deaktiviert ist, das Abtastintervall des Eingabemittels gegenüber dem Standardintervall verlängert ist, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, bei Erfassung einer Bedieneingabe an dem Eingabemittel während eines Betriebes der Messeinrichtung im zweiten Betriebsmodus die Messeinrichtung vom zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus zu schalten.
Das Standardintervall kann dabei fest vorgegeben sein oder durch den Nutzer konfigurierbar sein und bedarfsgerecht ausgewählt werden.
Die Messeinrichtung kann insbesondere im normalen Messbetrieb, also bei der Erfassung der Messdaten, in dem zweiten Betriebsmodus betrieben werden, da das Anzeigemittel während des normalen Messbetriebes in der Regel deaktiviert ist. Dadurch kann der Gesamtstromverbrauch der Messeinrichtung gesenkt werden, da die Steuereinrichtung z. B. bei Nutzung eines Tasters als Eingabemittel im Vergleich zum ersten Betriebsmodus seltener Strompulse an das Eingabemittel zur Erkennung einer Eingabe senden muss. Bei Versuchen mit einem Wärmezähler, in denen das Eingabemittel in dem ersten Betriebsmodus mit einem Standardintervall von 250 Millisekunden abgetastet wurde, führte eine Verlängerung des Abtastintervalls im zweiten Betriebsmodus auf 750 Millisekunden zu einer durchschnittlichen Reduktion der Stromaufnahme der Steuereinrichtung der verwendeten Messeinrichtung um ca. 1 Mikroampere, was einer Reduzierung der Stromaufnahme der Steuereinrichtung von ca. 10 % im Vergleich zum Betrieb im ersten Betriebsmodus entspricht. Das gegenüber dem Standartintervall verlängerte Abtastintervall im zweiten Betriebsmodus reduziert die Stromaufnahme der Steuereinrichtung und ermöglich dennoch die Erkennung eines Tastendrucks, woraufhin das Anzeigemittel aktiviert wird, indem die Steuereinrichtung die Messeinrichtung vom zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus schaltet.
Nach der Installation der Messeinrichtung und der Aktivierung des Feldbetriebs übernimmt die Steuereinrichtung die Steuerung der beiden Betriebsmodi der Messeinrichtung.
Die Steuereinrichtung ist dabei vorzugsweise dazu eingerichtet, die Messeinrichtung nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls vom ersten Betriebsmodus automatisch in den zweiten Betriebsmodus zu schalten. Das Zeitintervall kann dabei mit der Erfassung einer Bedieneingabe oder mit dem Wechsel in den ersten Betriebsmodus beginnen. Beispielsweise kann bei jeder Erfassung einer Bedieneingabe für 20 Sekunden, 1 Minute oder mehrere Minuten in den ersten Betriebsmodus geschaltet werden und nach Ablauf dieses Zeitintervalls automatisch in den zweiten Betriebsmodus geschaltet werden. Da typischerweise während des Betriebes der Messeinrichtung die Zeitintervalle zwischen zwei Ablese bzw. Konfigurationsvorgängen erheblich länger dauern als die Ablese bzw. Konfigurationsvorgänge selbst, resultiert eine erhebliche Energieeinsparung, da die Messeinrichtung fast ausschließlich im zweiten Betriebsmodus betrieben wird.
Die Erfassung der Messdaten durch die Messeinrichtung erfolgt dabei vorzugsweise im ersten Betriebsmodus der Messeinrichtung und im zweiten Betriebsmodus der Messeinrichtung.
Das Abtastintervall kann im zweiten Betriebsmodus der Messeinrichtung eine 2- bis 8-fache, insbesondere 3- bis 5-fache, Dauer des Standardintervalls aufweisen. Je länger das Abtastintervall im zweiten Betriebsmodus ist, desto mehr Strom kann eingespart werden. Die Dauer des Abtastintervalls sollte jedoch nur solange sein, dass ein Tastendruck mit üblicher Länge von der Steuereinrichtung noch erkannt werden kann.
Hierzu kann vorgesehen sein, dass das Abtastintervall im zweiten Betriebsmodus maximal 2 Sekunden beträgt. Die minimale Dauer des Abtastintervalls im zweiten Betriebsmodus soll vorzugsweise 750 Millisekunden nicht unterschreiten, was bei einem Abtastintervall von 250 Millisekunden des Standardintervalls zu einer Reduktion der Stromaufnahme der Steuereinrichtung von ca. 1 Mikroampere führen kann.
Neben der erfindungsgemäßen Messeinrichtung betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Messeinrichtung, insbesondere eines Wasser- oder Wärmezählers, die zur Erfassung von Messdaten eines Fluids oder Fluidstroms dient, umfassend einer Steuereinrichtung, eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige der Messdaten und/oder zur Konfiguration der Messeinrichtung und ein Eingabemittel, wobei das Eingabemittel durch die Steuereinrichtung abgetastet wird und ein Abtastintervall in einem ersten Betriebsmodus der Messeinrichtung, in dem die Anzeigeeinrichtung aktiv ist, ein Standardintervall ist, wobei in einem zweiten Betriebsmodus der Messeinrichtung, in dem die Anzeigeeinrichtung deaktiviert ist, das Abtastintervall gegenüber dem Standardintervall verlängert ist, wobei nach Erfassung einer Bedieneingabe an dem Eingabemittel automatisch vom zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus geschaltet wird.
Die Messeinrichtung wird vorzugsweise nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls vom ersten Betriebsmodus automatisch in den zweiten Betriebsmodus geschaltet.
Durch die Messeinrichtung werden dabei vorzugsweise während des ersten Betriebsmodus und des zweiten Betriebsmodus der Messeinrichtung die Messdaten erfasst.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus dem folgenden Ausführungsbeispiel und der zugehörigen Zeichnung. Die Figur zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messeinrichtung, durch die ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens implementiert wird.
Die Figur zeigt eine Messeinrichtung 1 zur Erfassung einer Messgröße. Bei der Messeinrichtung 1 handelt es sich um einen Durchfluss- bzw. Wärmezähler, der an einem Messrohr 2 angeordnet ist, um einen Durchfluss eines Fluids bzw. eine von dem Fluid transportierte Wärmemenge zu erfassen. Durch eine Steuereinrichtung 3 der Messeinrichtung können über mehrere Sensoren 4, 5, 6 Messwerte erfasst werden.
Im Beispiel sind die Sensoren 4, 5 Ultraschallwandler, die zur Anlegung von Druckschwingungen im Fluid angesteuert werden bzw. von denen diese Druckschwingung betreffende Messwerte erfasst werden. Hierdurch kann eine Laufzeitdifferenz zwischen der Laufzeit einer durch einen der Ultraschallwandler angeregten und durch das Fluid zu dem anderen Ultraschallwandler geführten Welle und der Laufzeit einer in die umgekehrte Richtung geführten Welle erfasst werden. Aus der Laufzeitdifferenz kann durch die Steuereinrichtung 3 eine Durchflussgeschwindigkeit bzw. Menge ermittelt werden. Der Sensor 6 ist ein Temperatursensor, der die Temperatur des Fluids erfassen kann. Durch einen weiteren, nicht gezeigten Temperatursensor kann beispielsweise eine Temperatur des Fluids nach einer Wärmeabgabe oder Wärmeaufnahme erfasst werden. Aus dem erfassten Temperaturunterschied und dem Durchfluss kann eine Wärmemenge bestimmt werden. Entsprechende Durchfluss bzw. Wärmezähler sind prinzipiell im Stand der Technik bekannt und sollen nicht detailliert erläutert werden.
Die Messeinrichtung 1 verfügt über eine Anzeigeeinrichtung 7, die zum Anzeigen der Messdaten und/oder zur Konfiguration der Messeinrichtung 1 dient. Des Weiteren weist die Messeinrichtung 1 ein Eingabemittel 8 auf, das beispielsweise eine mechanische Taste sein kann, welches zur Bedienung der Anzeigeeinrichtung 7 oder zur Konfiguration der Messeinrichtung 1 dient. Zur Erfassung eines Tastendrucks wird das Eingabemittel 8 von der Steuereinrichtung 3 in einem bestimmten Intervall abgetastet. Ist dieses Abtastintervall über den gesamten Betrieb der Messeinrichtung konstant, resultiert hieraus eine unnötig hohe Stromaufnahme der Steuereinrichtung 3, da das Eingabemittel 8 währende des Messbetriebs nur selten benötigt wird.
Um die Stromaufnahme der Steuereinrichtung 3 zu verringern, erfolgt die Abtastung des Eingabemittels 8 in einem ersten Betriebsmodus der Messeinrichtung 1, in dem die Anzeigeeinrichtung 7 aktiv ist, in einem Standardintervall von beispielsweise 250 Millisekunden. In einem zweiten Betriebsmodus der Messeinrichtung, in dem das Anzeigemittel 7 deaktiviert ist, ist das Abtastintervall des Eingabemittels 8 gegenüber dem Standardintervall verlängert und beträgt beispielsweise 750 Millisekunden. Dadurch ergibt sich eine Energieeinsparung gegenüber üblichen Messeinrichtungen.
Die Erhöhung des Abtastintervalls im zweiten Betriebsmodus verzögert zwar die Erkennung einer Bedieneingabe, jedoch kann weiterhin ein Tastendruck von der Steuereinrichtung 3 erkannt werden. Erfasst die Steuereinrichtung 3 einen Tastendruck am Eingabemittel 8, so schaltet die Steuereinrichtung 3 automatisch vom zweiten Betriebsmodus der Messeinrichtung 1 in den ersten Betriebsmodus, das heißt, die Anzeigeeinrichtung 7 wird aktiviert und das Abtastintervall ist wieder das Standardintervall. Das kürzere Abtastintervall im ersten Betriebsmodus ermöglich eine schnellere Erfassung und Verarbeitung von Nutzereingaben an dem Eingabemittel 8 durch die Steuereinrichtung 3 und verbessert somit die Handhabung der Messeinrichtung 1.
Erfolgt nach Betätigung des Eingabemittels 8 für ein vorgegebenes Zeitintervall keine erneute Betätigung des Eingabemittels 8, so schaltet die Steuereinrichtung 3 automatisch vom ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus, das heißt die Anzeigeeinrichtung 7 wird deaktiviert und das Abtastintervall des Eingabemittels 8 wird, gegenüber dem Standardintervall, verlängert.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das hier gezeigte Ausführungsbeispiel, sondern kann auch in anderen Messeinrichtungen verwendet werden.

Claims

Messeinrichtung (1), insbesondere Wasser- oder Wärmezähler, zur Erfassung von Messdaten eines Fluids oder Fluidstroms, umfassend eine Steuereinrichtung (3), durch die die Messdaten über wenigstens einen Sensor (4,5,6) der Messeinrichtung (1) erfassbar sind, eine Anzeigeeinrichtung (7) zur Anzeige der Messdaten und/oder zur Konfiguration der Messeinrichtung (1) und ein Eingabemittel (8), wobei das Eingabemittel (8) durch die Steuereinrichtung (3) abgetastet wird und ein Abtastintervall in einem ersten Betriebsmodus der Messeinrichtung (1), in dem die Anzeigeeinrichtung (7) aktiv ist, ein Standardintervall ist, wobei in einem zweiten Betriebsmodus der Messeinrichtung (1), in dem die Anzeigeeinrichtung (7) deaktiviert ist, das Abtastintervall des Eingabemittels (8) gegenüber dem Standardintervall verlängert ist, wobei die Steuereinrichtung (3) dazu eingerichtet ist, bei Erfassung einer Bedieneingabe an dem Eingabemittel (8) während eines Betriebs der Messeinrichtung (1) im zweiten Betriebsmodus die Messeinrichtung (1) vom zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus zu schalten.
Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) dazu eingerichtet ist, die Messeinrichtung (1) nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls vom ersten Betriebsmodus automatisch in den zweiten Betriebsmodus zu schalten.
Messeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Messdaten im ersten Betriebsmodus der Messeinrichtung (1) und im zweiten Betriebsmodus der Messeinrichtung (1) erfolgt.
Messeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtastintervall im zweiten Betriebsmodus eine 2- bis 8-fache, insbesondere 3- bis 5-fache, Dauer des Standardintervalls aufweist.
Messeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtastintervall im zweiten Betriebsmodus maximal 2 Sekunden beträgt.
Verfahren zum Betrieb einer Messeinrichtung (1), insbesondere eines Wasser- oder Wärmezählers, die zur Erfassung von Messdaten eines Fluids oder Fluidstroms dient, umfassend eine Steuereinrichtung (3), eine Anzeigeeinrichtung (7) zur Anzeige der Messdaten und/oder zur Konfiguration der Messeinrichtung und ein Eingabemittel (8), wobei das Eingabemittel (8) durch die Steuereinrichtung (3) abgetastet wird und ein Abtastintervall in einem ersten Betriebsmodus der Messeinrichtung (1), in dem die Anzeigeeinrichtung (7) aktiv ist, ein Standardintervall ist, wobei in einem zweiten Betriebsmodus der Messeinrichtung (1), in dem die Anzeigeeinrichtung (7) deaktiviert ist, das Abtastintervall gegenüber dem Standardintervall verlängert ist, wobei nach Erfassung einer Bedieneingabe an dem Eingabemittel (8) automatisch vom zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus geschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (1) nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls vom ersten Betriebsmodus automatisch in den zweiten Betriebsmodus geschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Messeinrichtung (1) während des ersten Betriebsmodus und des zweiten Betriebsmodus Messdaten erfasst werden.