DE3211181A1 - Device for scanning the pointer of a counting mechanism of a water meter - Google Patents
Device for scanning the pointer of a counting mechanism of a water meterInfo
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Abstract
Description
"Vorrichtung zur Abtastung des Zeigers"Device for scanning the pointer
eines Zählwerkes von einem Wasserzähler" Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Abtastung des Zeigers eines Zählwerkes von einem Wasserzähler, insbesondere von Xaßläufern, die auf diesen aufsetzbar ist.of a counter from a water meter " The invention relates to a device for scanning the pointer of a counter of a water meter, especially from Xass runners, which can be placed on top of them.
Da Trinkwasser eine der wichtigsten Grundlagen des menschlichen Lebens ist und dessen Verbrauch in den entwickelten Ländern ständig ansteigt, aber die Reserven nicht unerschöpflich sind, ist es unumgänglich den Wasserverbrauch genau zu erfassen. Es ist aber nicht nur erforderlich den Trinkwasserverbrauch, sondern auch den Verbrauch von Brauch- und Nutzwasser für kommende, gewerbliche und industrielle Zwecke, aber auch Verluste in Armaturen und Rohrleitungen genauer festzustellen.Because drinking water is one of the most important foundations of human life and its consumption in developed countries is constantly increasing, but the Reserves are not inexhaustible, it is imperative to accurately measure the water consumption capture. However, it is not only necessary to consume drinking water, but also the consumption of process and industrial water for coming, commercial and industrial Purposes, but also to determine losses in fittings and pipelines more precisely.
Bisher konnten Verbrauchsmengen nur über die in den Versorgungsleitungen eingebauten Wasserzähler ermittelt werden. Dabei handelte es sich um Summenwerte. Hingegen war es ohne den Einbau von speziellen und aufwendigen Meßgeräten in die Rohrnetze nicht möglich, andere charakteristische und aufschlußreiche Verbrauchsgrößen, wie Momentan- und Spitzenwerte, kontinuierlich zu erfassen, geschweige denn. aufzuzeichnen.Until now, consumption quantities could only be obtained from those in the supply lines built-in water meter. These were sum values. On the other hand, it was possible without the installation of special and complex measuring devices in the Pipe networks not possible, other characteristic and informative consumption variables, such as instantaneous and peak values, to be recorded continuously, let alone. to record.
Bisher war es also üblich, zur elektrischen Registrierung der Meßwerte neben dem eingebauten Durchfluß-Mengenzähler ein eigenes Zusatzgerät in die Leitung nachträglich einzuf"igen. Die hiezu notwendige Auftrennung der Leitung verursacht aber nicht nur großen Zeitverlust, sondern bringt auch die Notwendigkeit mit sich, die Leitung während des Ein- und Ausbaues des Zusatzgerätes abzusperren, was häufig nur schwer möglich ist.So far it has been customary for the electrical registration of the measured values In addition to the built-in flow meter, there is a separate additional device in the line to be added later. The necessary separation of the line caused but not only a great loss of time, but also entails the need to to shut off the line during the installation and removal of the additional device, which is common is difficult to do.
Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, den Zähler selbst für die Abgabe von elektrischen Impulsen, welche eine Fernablesung ermöglichen, zu adaptieren. Bekannt sind Zähler, bei welchen die Messung lichtelektrisch durchgeführt wird, indem eine mit dem Meßwerk mitlaufende, jedoch außerhalb desselben angeordnete, geschlitzte Scheibe oder eine Scheibe mit kleinen Spiegelohen urd dazwischenliegenden matten Flächen einen gebündelten Lichtstrahl unterbricht, der von einer punktförmigen Lichtquelle ausgeht und von einer Photozelle oder dergleichen aufgefangen wird, wslche die Lichtimpulse in Stromimpulse für die Fernregistrierung umwandelt (USA-Patentschrift Nr. 3,171,952 und brit.There has therefore been no lack of attempts to set up the counter for the Delivery of electrical impulses that enable remote reading to be adapted. Counters are known in which the measurement is carried out photoelectrically, by a moving with the measuring mechanism, but arranged outside of it, slotted disc or a disc with small mirror holes and intervening matt surfaces interrupts a bundled beam of light emitted by a point-shaped Light source emanates and is picked up by a photocell or the like, What converts the light pulses into current pulses for remote registration (USA patent No. 3,171,952 and brit.
Patentschrift Nr. 1,057,934).Patent No. 1,057,934).
Derartige Anordnungen haben jedoch den entscheidenden Nachteil, daß die Achse, auf welcher jeweils die umlaufende, den Lichtstrahl impulsweise unterbrechende Scheibe oder dgl. angeordnet ist, aus dem Zählergehäuse in die trockene Umgebung herausgeführt werden muß, d. h., daß diese Achse mit einem abdichtenden Lager nach Stopfbuchsenart versehen sein muß. Derartige Lager setzten bekanntlich der Drehung der darin gelagerten Achse einen relativ großen Widerstand entgegen, der mittels der an sich geringen Stellkraft des Meßwertes nicht immer verläßlich überwunden werden kann. überdies muß die Anordnung in die Zählerkonstruktion von vornherein eingeplant sein. Es hat sich diese Methode der sogenannten lichtelektrischen Trockenzählung nicht durchsetzen können.However, such arrangements have the decisive disadvantage that the axis on which the revolving pulse interrupting the light beam Disc or the like. Is arranged, from the meter housing into the dry environment must be led out, d. that is, that this axis with a sealing bearing after Type of packing gland must be provided. It is well known that such bearings continue to rotate the axis stored therein against a relatively large resistance, which by means of the inherently low actuating force of the measured value is not always reliably overcome can be. In addition, the arrangement must be incorporated into the meter construction from the outset be planned. It has become this method of so-called photoelectric dry counting can not enforce.
Es wurden daher Einrichtungen ersonnen, welche eine Adaptierung von sogenannten naß laufenden Zahlwerken - fallweise sogar nach deren Montage - gestatten (franz. Patentschrift Nr. 1.117.203). Bei derartigen Zählwerken befinden sich sämtliche Teile, inclusive des Zeigerwerkest innerhalb des flüssigkeitserfüllten Gehäuses, wobei die Ablesung durch eine dicht in das Gehäuse eingefügte Glasscheibe od. dgl. 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 Zahler geleitet und mittels eines in dessen Skalenebene angeordneten Spiegels reflektiert werden. Soferne der oberhalb der Spiegelfläche rotierende nadelförmige Zeiger den Lichtstrahl unterbricht, entsteht ein der Zählung dienender elektrischer Impuls.Devices have therefore been devised which allow an adaptation of so-called wet-running payment mechanisms - in some cases even after they have been installed - allow (French patent specification No. 1.117.203). In such counters there are all Parts, including the pointer test within the liquid-filled housing, whereby the reading od through a tightly inserted glass pane in the housing. he follows. The one from a light source, a screen system to limit the light beam and an adapter consisting of a photoresistor is located outside the meter housing. The light beam can be guided through the disc into the counter and by means of a are reflected in the scale plane arranged mirror. Unless the one above Needle-shaped pointer rotating on the mirror surface interrupts the light beam an electrical impulse used for counting.
Der Nachteil dieser bekannten Einrichtung besteht darin, daß bei langsamer Umdrehung des relativ langen nadelförmigen Zeigers durch das Zahnspiel des Zählwerkes Fehlimpulse entstehen können, wenn nämlich bei unregelmäßigem Flussigkeitsverbranen eine stoßweise, ein leichtes Rückschwingen nicht ausschließende Zeigerbewegung auftritt. Wird die Umdrehung eines derartigen Zeigers jedoch noch übersetzt, kann sich der Strömungswiderstand des rasch rotierenden Zeigers bereits als Meßfehler auswirken.The disadvantage of this known device is that at slower Rotation of the relatively long needle-shaped pointer through the backlash of the counter Wrong impulses can arise, namely when there is an irregular burn of liquid an intermittent pointer movement that does not exclude a slight swing back occurs. However, if the rotation of such a pointer is still translated, the Flow resistance of the rapidly rotating pointer already act as a measurement error.
Ferner ist auch aus der AT-PS Nr. 307 765 ein Durchfluß-Mengenzähler bekannt, bei dem als Zeiger ein durch eine Glasscheibe od.Furthermore, from AT-PS No. 307 765 a flow meter is also used known, in which a pointer od through a pane of glass.
dgl. des Mengenzählere sichtbarer, in an sich bekannter Weise der Funktionskontrolle dienender, rasch umlaufender Spion verwendet ist, der einen rotierenden, vorzugsweise aus zwei oder vier unter 450 zur Zählerachse geneigten und einander paarweise gegenüberstehenden Spiegelchen bestehenden Reflektor oder eine an sich bekannte, mit einem Reflektor zusammenwirkende rotierende Blende mit Blendenflügeln enthält. Der Strömungswiderstand dieses erfindungsgemäßen Spions ist vernachlässigbar. Der Nachteil dieser Einrichtung liegt aber vor allem darin, daß bereits vor oder unter schwierigen Umständen auch nach der Montage umbaute am Zähler durchgeführt werden müssen.Like. The quantity counter more visible, in a known manner Function control serving, rapidly rotating spy is used, which has a rotating, preferably from two or four inclined at 450 to the meter axis and each other pairs of opposing mirrors existing reflector or a per se known, cooperating with a reflector rotating diaphragm with diaphragm blades contains. The flow resistance of this spy according to the invention is negligible. The disadvantage of this device is mainly that it is already before or under difficult circumstances, modifications were carried out on the meter even after installation Need to become.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Durchflußerfassung, die vollkommen ohne Eingriffe und Einbauten in die Rohrsysteme spezifische Verbrauchsmessungen, insbesondere bei Naßläufern durchzuführen und Verbrauchsganglinien über beliebig lange Zeiträume aufzuzeichnen, gestattet.The object of the present invention is therefore a device of The type mentioned at the outset to create a flow detection that is perfect Specific consumption measurements without interventions and installations in the pipe systems, to be carried out especially with wet runners and consumption curves over arbitrary recording long periods of time is permitted.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Schrittmotor vorgesehen ist, der direkt oder über Ubertragungselemente und über eine elektronische Steuerung ein Refletions-Lichtschranken-Geråt bewegt, wodurch der Lichtstrahl des Reflexions-Lichtschranken-Gerätes, der am Zifferblatt des Zählwerkes einen Kreis ausführt, jeder Bewegung des Zeigers folgt und daß die Umdrehungen des Schrittmotors proportional den von der Durchflußmenge durch den Wasserzähler abhängigen Zeigerumdrehungen, in elektrische Impulse. umsetzbar sind und diese Impulse einem Registriergerät zuführbar sind. Mit dieser erfindungsgemäßen Einrichtung ist es erstmals möglich alle charakteristischen und auSschlu5-reichen Verbrauchsgrößen, wie Momentan- und Spitzenwerte, kontinuierlich zu erfassen und aufzuzeichnen. Hiebei ist es von besonderen Vorteil, daß die mengenabhangigen Umdrehungen des Zeigers, ohne irgendwelche Umbauten am Wasserzähler selbst oder in dem Rohrsystem, in elektrische Impulse umgesetzt werden können.The invention is characterized in that a stepper motor is provided is that directly or via transmission elements and an electronic control a reflection light barrier device moves, whereby the light beam of the reflection light barrier device, which makes a circle on the dial of the counter, every movement of the pointer follows and that the revolutions of the stepping motor are proportional to that of the flow rate by the water meter dependent pointer revolutions, into electrical impulses. actionable and these pulses can be fed to a recording device. With this invention For the first time it is possible to set up all characteristic and exclusive features Consumption variables, such as instantaneous and peak values, to be recorded continuously and to record. Here it is of particular advantage that the number-dependent revolutions of the pointer, without any modifications to the water meter itself or in the pipe system, can be converted into electrical impulses.
Diese mit der erfindungsgemäßen Einrichtung erzeugten Impulse werden drei Funktionsgruppen einer Auswerteelektronik zugeführt. Die erste Funktionsgruppe entspricht der Mittelwertmessung, wo in vorgewählten Zeitabschnitten aus den aufsummierten Impulsen berechnet und analog als Momentanwerte des Durchflusses einem Schreiber zugeführt werden.These pulses are generated with the device according to the invention three functional groups fed to an electronic evaluation system. The first functional group corresponds to the mean value measurement, where the summed up in preselected time segments Pulses are calculated and analogously as instantaneous values of the flow to a recorder are fed.
Weiters werden diese elektrischen Impulse einem elektro-mechanischen Impulszähler zugeleitet, der die Durchflußmenge in Kubikmeter aufsummiert, und letztlich einer Dosiersteuerung, die entsprechend der Impulsweitigkeit und einer Vorwahl ein Ausgangssignal für die Ansteuerung einer Dosierpumpe geben kann.Furthermore, these electrical impulses become an electro-mechanical Pulse counter supplied, which adds up the flow rate in cubic meters, and ultimately a dosing control, which according to the pulse width and a preselection Can give output signal for controlling a metering pump.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist das Reflexions-Lichtschranken-Gerät kardanisch gelagert. Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht die Versorgung des Reflexions-Lichtstrahlen-Geräi;es mit einem fix montierten Kabel, also ohne Schleifringtfbertragung od. dgl.According to a particular embodiment of the invention, the photoelectric retro-reflective device is gimbal bearing. This configuration according to the invention enables the supply of the reflection light beam device; it with a fixed cable, i.e. without Slip ring transmission or the like.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist darin zu sehen, daß das Aufstellen und Justieren, als auch das Einstellen der Vorwahl- und Mittelwertzeit, wie überhaupt die gesamte Inbetriebnahme der Meßapparaturen äußerst rasch und einfach durchführbar ist. Wenige Handgriffe reichen aus, um sie meßbereit aufstellen und abschließen zu können.Another advantage of the device according to the invention is therein too see that setting up and adjusting, as well as setting the preselection and Average value time, like the entire commissioning of the measuring apparatus in general can be carried out quickly and easily. A few simple steps are enough to get you ready to measure to be able to set up and lock.
An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfünrungsbeispieles wird dieErfindung:näher erläutert. Die Fig. zeigt die Einrichtung zur Abtastung des Zeigers eines Zählwerkes eines Woltmann-Wasserzählers.On the basis of an exemplary embodiment shown in the drawing the invention: is explained in more detail. The figure shows the device for scanning of the pointer of a counter of a Woltmann water meter.
Der Woltmann-Was3erzähler 1 weist eine Flanschplatte 2 auf, auf der eine Xonsole 3 aufsetzbar ist. Diese Konsole 3 ist mittels eines Gurtes 4 am Wasserzähler 1 befestigt und weist eine Öffnung auf, damit das Zifferblatt des Zan'lwerkes 5 ablesbar ist. Die Konsole 3 weist einen Träger 6 auf, an der die Halterung 7 für den Schrittmotor 8 und für das Reflexions-Lichtstrahlen-Gerät 9 montiert ist.The Woltmann Was3erzähler 1 has a flange plate 2 on which a Xonsole 3 can be attached. This console 3 is by means of a belt 4 on the water meter 1 attached and has an opening so that the dial of the meter mechanism 5 can be read. The console 3 has a carrier 6 on which the holder 7 for the stepper motor 8 and for the reflection light beam device 9 is mounted.
Das Reflexions-Lichtstrahlen-Gerät 9 ist dabei in der Halterung 7 kardanisch aufgehängt. Hierzu ist ein rechteckigerKoppelteil 11 mit zwei um 180 ° versetzte Drehzapfen 10 in der Halterung 7 gelagert.The reflection light beam device 9 is in the holder 7 gimbaled. A rectangular coupling part 11 is provided for this purpose two Pivot 10 offset by 180 ° is mounted in holder 7.
In diesen Koppelteil 11 ist ein weiterer Teil 12 mit zwei Drehzapfen 13 gelagert, wobei diese Drehzapfen 13 um 90° versetzt zu den Drehzapfen 10 sind. Durch diese Lagerung ist eine kreisförmige Bewegung des Lichtstrahl es, der sus dem Reflexions-Licht8trahlen-Gerät austritt, auf dem Zifferblatt des Zählwerkes möglich.In this coupling part 11 is another part 12 with two pivot pins 13, these pivot pins 13 being offset by 90 ° with respect to the pivot pins 10. Because of this storage, it is a circular movement of the ray of light that is susceptible the reflection-light-beam device emerges on the dial of the counter possible.
Verursacht wird diese kreisförmige Bewegung durch eine Kardanwelle 14 die einerseits am Reflexion9-Licht8trahlen-Gerät 9 und andererseits in einer Exzentsrscheibe 15 die auf der Schrittmotcrwelle 16 sitzt, gelagert ist.This circular movement is caused by a cardan shaft 14 on the one hand at the Reflexion9-Licht8ray-device 9 and on the other hand in a Eccentric disk 15, which sits on the stepping motor shaft 16, is mounted.
Die Auswerteelektronik befindet sich in Gehäuse des Schrittmotors.The evaluation electronics are located in the housing of the stepper motor.
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