EP2861943A1 - Method and device for supplying a measurement electronics system with electrical energy - Google Patents

Method and device for supplying a measurement electronics system with electrical energy

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EP2861943A1
EP2861943A1 EP12737709.1A EP12737709A EP2861943A1 EP 2861943 A1 EP2861943 A1 EP 2861943A1 EP 12737709 A EP12737709 A EP 12737709A EP 2861943 A1 EP2861943 A1 EP 2861943A1
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EP
European Patent Office
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fluid
flow
influencing
turbine
fluid flow
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12737709.1A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Burghard SCHÄFER
Volker Keller
Anh Tuan Chu
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Sensus Spectrum LLC
Original Assignee
Sensus Spectrum LLC
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Filing date
Publication date
Application filed by Sensus Spectrum LLC filed Critical Sensus Spectrum LLC
Publication of EP2861943A1 publication Critical patent/EP2861943A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B15/00—Controlling
    • F03B15/02—Controlling by varying liquid flow
    • F03B15/04—Controlling by varying liquid flow of turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/06—Indicating or recording devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L7/00—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/20—Application within closed fluid conduits, e.g. pipes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for feeding a
  • Hot water pipes, natural gas pipelines, pipelines, etc. are used to monitor, measure and store the flow of fluid. This was originally done with mechanical measuring and storage devices that had to be read on site. Because the reading spot in many cases
  • One solution to the problem is to generate the required electrical energy from the fluid itself.
  • a turbine is used in the fluid flowed through the pipeline, which drives a power generator.
  • the measuring, storage, transmitting and receiving devices can be operated without misplacing electrical equipment or datings. For example, compare GB 1 354 411 A1. FR 2 686 376 A or US 4,740,711 A.
  • WO 85/01337 A a water dispenser whose water flow can be switched on and off by means of an electrically controllable valve.
  • Flow channel of the water dispenser is a turbine impinged by the water arranged, which drives an electric generator of low power.
  • the generator is connected to a valve actuating the control arrangement, the accumulator is charged with the energy supplied by the generator.
  • Flow channel of the water dispenser has a bend of 90 °, wherein the axis of rotation of the turbine wheel coincides with the longitudinal axis of the flow channel in this area limiting tubular housing.
  • the generator is aligned with the turbine out of the housing in the area of the 90 ° bend
  • EP 0 793 330 A1 discloses a power generator which can be installed in a fluid-carrying pipeline and which does not require a stuffing box gasket. This is the
  • Piping in the area of the generator is non-magnetic. Inside the pipeline sit a turbine wheel and a permanent magnet coupled to the turbine wheel. The
  • Wire winding in which electrical power is generated sits outside the pipeline.
  • Comparable power generators are also used in thermostatic valves
  • Heating systems installed Compare WO 2010/057957 A1, JP 2004-234431 A or DE 101 32 682 C1. These too require accumulators, since the
  • Heating water flow is temporarily interrupted.
  • the water and compressed air power plants are designed and controlled so that the turbine and with it the generator run at a constant grid speed, regardless of whether much or little electrical energy is removed. At the same time, the generator is controlled so that it outputs a constant mains voltage.
  • the known power plants therefore have a number of electronic and mechanical measuring and control devices.
  • Household, craft and industry use a variety of fluid meters, for example, for recording the consumption of
  • Receiving electronics can be fed. In practice, however, the maximum Flow Q max only rarely reached. Usually, the flow rates are much lower. This results in that the power generator can deliver only a fraction of the maximum power mentioned above. At a flow rate of 300 l / h and a pressure drop of 0.01 bar, the water flow generates a hydraulic power of only 83 mW. If the flow drops further, the generator will no longer generate enough power to operate the electronics. At times, the flow is zero.
  • water meters are subject to the statutory provision that the pressure drop in a water meter must not exceed a predetermined value (currently 1 bar).
  • the present invention is therefore based on the object of specifying a method and a device which make it possible to supply measuring electronics with electrical energy which is taken from the flow energy of the fluid to be measured itself, even if the volume flow of the fluid Fluids varies within wide limits, in particular to provide the measuring electronics reliably even with low flow rate of the fluid with electrical energy, the pressure drop of the fluid to be measured, especially at high flow rates, does not exceed a predetermined value.
  • the present invention is based on the finding that the hydraulic power is the product of pressure loss and volume flow. At constant
  • the method according to the invention therefore consists in increasing the hydraulic power at low flow rates by increasing the pressure loss in order to obtain the electrical energy required for the operation of the electronic components, while at high flow rates the resulting pressure loss is reduced in order to reduce the pressure loss within the legally permissible framework.
  • the pressure loss is measured and the fluid flow through the energy generating device is correspondingly controlled by means of the at least one element for influencing the fluid flow. There are several options for controlling the pressure loss.
  • the subject matter of the present invention is also a device for feeding measuring electronics in a fitting through which a fluid flows with a fluid
  • such a device comprises a fluid-flow fitting with measuring electronics for measuring the flow of the fluid and for storing the measured values, a power generating device comprising a generator with a turbine driven by the fluid, which supplies the electrical energy for the
  • Control device a measuring device for determining the pressure loss in the power generating device and at least one element for influencing the fluid flow through the power generating device, wherein the
  • Control device in response to the detected pressure drop and / or the flow detected by the measuring electronics which controls at least one element for influencing the fluid flow, so that the pressure loss, the fluid in the
  • Energy generating device experiences, does not exceed a predetermined value.
  • Influencing the fluid flow divert a subset of the fluid in a bypass channel.
  • the at least one element for influencing the fluid flow to a gate valve or a valve.
  • the at least one element for influencing the fluid flow comprises means which vary the cross section of the fluid flow driving the turbine.
  • a diaphragm or a flap is preferably used, wherein the diaphragm or flap is advantageously spring-loaded and is moved by the impact pressure of the fluid flow.
  • Fig. 1 shows a purely schematic device for performing the
  • the method according to the invention comprises a pipeline 1 through which a fluid flows, a fluid 2 through which the fluid is detected, measuring electronics 3 for measuring the volume flow of the fluid and for storing the measured values and optionally for transmitting and receiving measured data and control signals and a power generation unit 4.
  • the power generation unit 4 comprises a turbine 7, driven by the fluid, a generator 9, which generates the electrical energy for the measuring electronics 3, a control device 5, a measuring device for determining the pressure loss in the energy generating device 4 and at least one element for influencing the fluid flow.
  • the turbine 7 is associated with a pipe 1 'with a small cross-section. The due to the small cross-section of the pipe 1 'adjusting pressure and flow in the pipe 1' are chosen so that the turbine 7 and its downstream generator 9 from a predetermined minimum flow of the fluid generate the electrical energy required to operate the measuring electronics 3 is needed.
  • the minimum predetermined flow is preferably in the range of approximately zero in order to reliably detect even minimum flows through the fitting.
  • Control device 5 the measuring device 10 for determining the pressure loss in the power generating device and at least one element for influencing the fluid flow provided.
  • the at least one element for influencing the fluid flow is a controllable valve 8.
  • the controllable valve 8 is assigned to a bypass channel 6 around the turbine 7 and opens or closes the bypass channel 6 around the turbine 7.
  • the control device 5 receives the flow values detected by the measuring electronics 3.
  • control device 5 opens the valve 8 as a function of the measured flow rate.
  • a subset of the fluid can thus flow into the open bypass channel 6 around the turbine 7. In this way it is ensured that the turbine 7 is not overloaded.
  • the measuring device for determining the pressure loss in the power generating device 4 further includes correspondingly arranged pressure sensors 10 to monitor that the pressure loss of the fluid through the entire
  • Power generating device 4 does not rise above a predetermined maximum value.
  • the pressure sensors 10 are connected to a regulator block 1 1, which in turn is connected to the control device 5, in response to the detected Pressure difference to control the valve 8, in particular further open, if the detected pressure difference exceeds a predetermined value.
  • the degree of opening of the valve 8 thus depends both on the detected flow and on the detected pressure difference of the fluid. In the case of the embodiment described in FIG. 1, if the degree of opening of the valve depends both on the detected flow rate and on the detected pressure difference of the fluid, it is sufficient in the context of the invention for the valve to be open
  • Opening degree of the valve is controlled only depending on the detected flow or the detected pressure difference.
  • a turbine used in a pipeline with a co-rotating element for influencing the
  • the co-rotating element for influencing the fluid flow may for example comprise a predetermined number of 6 diaphragms.
  • the panels are triangular and pivotally mounted on each pivot axis. Due to the detected flow rate or the detected pressure difference, the orifices can be swiveled by means of a pivoting device such that the turbine always draws the hydraulic energy from the fluid, even at strongly changing flow rates, which the generator requires in order to at least operate the measuring and control system
  • Control electronics to produce required electrical power without being overloaded at high flow rates.
  • the at least one element for influencing the fluid flow is a rotating device on which the Turbine is rotatably mounted. Depending on the detected flow or pressure loss, the turbine is rotatable relative to the fluid flow to produce the required current or to keep the pressure drop in the power generating device below the maximum predetermined pressure loss.
  • Influencing the fluid flow although not shown, can be combined as desired.

Abstract

The invention relates to a method and a device for supplying a measurement electronics system (3) in a fitting (2), through which a fluid flows, with electrical energy, which is generated in a turbine (7) by the fluid flowing through the fitting (2), wherein the flow quantities and pressures vary within wide boundaries, typically 1:1000, wherein a pressure control device (5) associated with the turbine (7) controls the pressure of the fluid striking the turbine (7) in such a manner that the electrical energy required for operating the measurement electronics system (3) is generated with a small flow quantity, the pressure loss incurred by the fluid while flowing through the fitting (2) being limited to a maximum value.

Description

Beschreibung:  Description:
"Verfahren und Vorrichtung zum Speisen einer Messelektronik mit elektrischer "Method and device for feeding a measuring electronics with electrical
Energie". Energy".
Technisches Gebiet: Technical area:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Speisen einer The invention relates to a method and a device for feeding a
Messelektronik in einer von einem Fluid durchströmen Armatur mit elektrischer Energie, die das die Armatur durchfließende Fluid in einer Turbine erzeugt. Measuring electronics in a flowing through a fluid fitting with electrical energy, which generates the valve flowing through the fluid in a turbine.
Stand der Technik: State of the art:
Durchflussmessgeräte aller Art, beispielsweise in Trinkwasserleitungen, Flowmeters of all kinds, for example in drinking water pipes,
Brauchwasserleitungen, Erdgasleitungen, Pipelines usw. haben die Aufgabe, den Durchfluss des Fluids zu überwachen, zu messen und die Messwerte zu speichern. Dies geschah ursprünglich mit mechanischen Mess- und Speichervorrichtungen, die vor Ort abgelesen werden mussten. Da die Ablesung vor Ort in vielen Fällen Hot water pipes, natural gas pipelines, pipelines, etc. are used to monitor, measure and store the flow of fluid. This was originally done with mechanical measuring and storage devices that had to be read on site. Because the reading spot in many cases
umständlich, zeitaufwändig und manchmal sogar gefährlich ist, entstand schon bald der Wunsch, die gespeicherten Messwerte drahtlos per Funk zu übertragen. Die zum Betrieb der Sende- und Empfangsvorrichtungen benötigte elektrische Energie wurde zunächst über Stromleitungen oder Batterien bereitgestellt. Dies hat jedoch einen erheblichen Mehraufwand zur Folge. Es wurde daher nach Lösungen gesucht, diesen Aufwand zu reduzieren. cumbersome, time-consuming and sometimes even dangerous, the wish soon arose to transmit the stored measured values wirelessly by radio. The electrical energy needed to operate the transceivers was initially provided via power lines or batteries. However, this entails a considerable additional effort. It was therefore sought after solutions to reduce this effort.
Eine Lösung des Problems besteht darin, die benötigte elektrische Energie vom Fluid selbst erzeugen zu lassen. Dazu wird in die vom Fluid durchströmte Rohrleitung eine Turbine eingesetzt, die einen Stromgenerator antreibt. Auf diese Weise können die Mess-, Speicher-, Sende- und Empfangsvorrichtungen betrieben werden, ohne dass elektrische VersoryuiiysieiiuMyen verlegt oder Datierien ausge ausc t '.vorder: müssen. Man vergleiche beispielsweise GB 1 354 411 A1. FR 2 686 376 A oder US 4,740,711 A. One solution to the problem is to generate the required electrical energy from the fluid itself. For this purpose, a turbine is used in the fluid flowed through the pipeline, which drives a power generator. In this way, the measuring, storage, transmitting and receiving devices can be operated without misplacing electrical equipment or datings. For example, compare GB 1 354 411 A1. FR 2 686 376 A or US 4,740,711 A.
Es ist auch schon bekannt, elektrische oder elektronische Komponenten in häuslichen Wasserarmaturen auf die gleiche Weise mit Strom zu versorgen. So zeigt It is also known to provide electrical or electronic components in domestic water fittings in the same way with electricity. So shows
beispielsweise die WO 85/01337 A einen Wasserspender, dessen Wasserdurchfluss mittels eines elektrisch ansteuerbaren Ventils ein- und ausschaltbar ist. Im For example, WO 85/01337 A a water dispenser whose water flow can be switched on and off by means of an electrically controllable valve. in the
Strömungskanal des Wasserspenders ist ein vom Wasser beaufschlagtes Turbinenrad angeordnet, welches einen elektrischen Generator kleiner Leistung antreibt. Der Generator ist mit einer das Ventil ansteuernden Steueranordnung verbunden, deren Akkumulator mit der vom Generator gelieferten Energie aufladbar ist. Der Flow channel of the water dispenser is a turbine impinged by the water arranged, which drives an electric generator of low power. The generator is connected to a valve actuating the control arrangement, the accumulator is charged with the energy supplied by the generator. Of the
Strömungskanal des Wasserspenders weist eine Biegung von 90° auf, wobei die Drehachse des Turbinenrades mit der Längsachse des den Strömungskanal in diesem Bereich begrenzenden rohrförmigen Gehäuses zusammenfällt. Der Generator ist mit der Turbine fluchtend außerhalb des Gehäuses im Bereich der 90°-Biegung  Flow channel of the water dispenser has a bend of 90 °, wherein the axis of rotation of the turbine wheel coincides with the longitudinal axis of the flow channel in this area limiting tubular housing. The generator is aligned with the turbine out of the housing in the area of the 90 ° bend
vorgesehen, wobei im Gehäuse eine Ausnehmung für das Durchführen der mit der Abtriebswelle des Turbinenrades gekoppelten Generatorwelle vorgesehen ist. Die Wellendurchführung ist mittels Stopfbuchse abgedichtet. provided, wherein in the housing a recess for the passage of the output shaft of the turbine wheel coupled to the generator shaft is provided. The shaft passage is sealed by gland.
Nachteilig an dieser Lösung ist zum einen die Notwendigkeit einer Stopfbuchsdichtung, deren Lebensdauer bekanntlich begrenzt ist. Nachteilig ist ferner der nötige A disadvantage of this solution, on the one hand, the need for a stuffing box seal whose life is known to be limited. Another disadvantage is the necessary
Akkumulator, da auch dessen Lebensdauer begrenzt ist. Accumulator, since its life is limited.
Eine ähnliche Konstruktion zeigt die EP 0 361 333 A1. Auch diese verwendet eine Stopfbuchsdichtung zwischen Turbinenrad und Stromgenerator. A similar construction is shown in EP 0 361 333 A1. This also uses a stuffing box gasket between the turbine wheel and the power generator.
Aus der EP 0 793 330 A1 ist ein in eine Fluid-durchflossene Rohrleitung einbaubarer Stromgenerator bekannt, der ohne Stopfbuchsdichtung auskommt. Dazu ist die EP 0 793 330 A1 discloses a power generator which can be installed in a fluid-carrying pipeline and which does not require a stuffing box gasket. This is the
Rohrleitung im Bereich des Generators amagnetisch. Im Inneren der Rohrleitung sitzen ein Turbinenrad und ein mit dem Turbinenrad gekoppelter Dauermagnet. Die Piping in the area of the generator is non-magnetic. Inside the pipeline sit a turbine wheel and a permanent magnet coupled to the turbine wheel. The
Drahtwicklung, in der elektrische Energie erzeugt wird, sitzt außerhalb der Rohrleitung. Wire winding in which electrical power is generated sits outside the pipeline.
Vergleichbare Stromgeneratoren werden auch in Thermostatventile von Comparable power generators are also used in thermostatic valves
Heizungsanlagen eingebaut. Man vergleiche WO 2010/057957 A1 , JP 2004-234431 A oder DE 101 32 682 C1. Auch diese benötigen Akkumulatoren, da der Heating systems installed. Compare WO 2010/057957 A1, JP 2004-234431 A or DE 101 32 682 C1. These too require accumulators, since the
Heizungswasserstrom zeitweise unterbrochen wird. Heating water flow is temporarily interrupted.
Die vorbeschriebenen Lösungen beruhen auf dem Prinzip, welches seit über 100 Jahren in Wasserkraftwerken weltweit realisiert ist. Dabei wird durch eine Stauanlage Wasser auf möglichst hohem potentiellem Niveau zurückgehalten. Die Energie der Bewegung des abfließenden Wassers wird auf eine Wasserturbine oder ein Wasserrad übertragen, wodurch dieses in Drehbewegung mit hohem Drehmoment versetzt wird. Dieses wiederum wird direkt oder über ein Getriebe an die Welle eines Generators weitergeleitet, der die mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Die Leistung der Wasserkraftwerke ist abhängig vom Wasserdurchfluss, der Fallhöhe sowie dem Wirkungsgrad des Zulaufs, der Wasserturbine, des Getriebes, des The above-described solutions are based on the principle that has been implemented in hydropower plants worldwide for over 100 years. Water is retained at the highest possible level by a dam. The energy of the movement of the outflowing water is transferred to a water turbine or a waterwheel transferred, whereby this is set in rotary motion with high torque. This in turn is transmitted directly or via a gearbox to the shaft of a generator, which converts the mechanical energy into electrical energy. The power of the hydropower plants depends on the water flow, the head and the efficiency of the inlet, the water turbine, the transmission, the
Generators und des Transformators. Moderne Wasserkraftwerke erzielen einen Generator and the transformer. Modern hydroelectric power plants achieve one
Wirkungsgrad von bis zu 90 %. Efficiency of up to 90%.
Kraftwerke, die mit Pressluft betrieben werden, funktionieren nach dem gleichen Prinzip. Power plants operated with compressed air operate on the same principle.
Die Wasser- und Pressluftkraftwerke sind so konstruiert und werden so geregelt, dass die Turbine und mit ihr der Generator mit konstanter Netzdrehzahl laufen, unabhängig davon, ob viel oder wenig elektrische Energie abgenommen wird. Gleichzeitig wird der Generator so geregelt, dass er eine konstante Netzspannung abgibt. Die bekannten Kraftwerke besitzen daher eine Reihe von elektronischen und mechanischen Mess- und Regeleinrichtungen. The water and compressed air power plants are designed and controlled so that the turbine and with it the generator run at a constant grid speed, regardless of whether much or little electrical energy is removed. At the same time, the generator is controlled so that it outputs a constant mains voltage. The known power plants therefore have a number of electronic and mechanical measuring and control devices.
In Haushalt, Handwerk und Industrie wird eine Vielzahl von Verbrauchsmessgeräten für Fluide eingesetzt, beispielsweise für die Erfassung des Verbrauchs von Household, craft and industry use a variety of fluid meters, for example, for recording the consumption of
Frischwasser, Brauchwasser, Wärme, Erdgas, Öl, Sauerstoff usw. Diese Messgeräte müssen über eine bestimmte Zeit funktionieren, beispielsweise über 5 oder 6 Jahre. Sind diese Geräte mit elektronischen Komponenten für die Messung, Speicherung und Fernübertragung der Verbrauchswerte ausgerüstet, so ist eine elektrische Stromquelle erforderlich. Derzeit ist dies eine Batterie. Die eingangs erwähnten Fluid-getriebenen Generatoren konnten sich aus folgenden Gründen nicht durchsetzen.  Fresh water, process water, heat, natural gas, oil, oxygen, etc. These gauges have to work for a certain amount of time, for example over 5 or 6 years. If these devices are equipped with electronic components for the measurement, storage and remote transmission of consumption values, an electrical power source is required. Currently this is a battery. The above-mentioned fluid-driven generators could not prevail for the following reasons.
Die Hauptschwierigkeit bei der Verwendung von Fluid-aktivierten Generatoren zur Speisung von Verbrauchsmessgeräten ist die stark streuende Strömung pro Zeiteinheit. Bei einem Wasserverbrauchszähler der Größe QN = 1 ,5 kann bei dem maximalenThe major difficulty with using fluid-activated generators to power meters is the high scattering flow per unit of time. For a water meter of size Q N = 1, 5 may be at the maximum
Durchfluss Qmax = 3000 l/h bei dem für Wasserverbrauchszähler maximal zugelassenen Druckverlust von 1 bar eine maximale hydraulische Leistung von 83 W abgenommen werden. Mit diesen 83 W kann eine Turbine angetrieben werden, welche ihrerseits den Stromgenerator antreibt, mit dessen Strom die Mess-, Speicher-, Sende- und Flow Q max = 3000 l / h at the maximum permissible pressure loss of 1 bar for water consumption meters, a maximum hydraulic output of 83 W is accepted. With this 83 W, a turbine can be driven, which in turn drives the power generator, with its power the measuring, storage, transmission and
Empfangselektronik gespeist werden kann. In der Praxis wird jedoch der maximale Durchfluss Qmax nur ganz selten erreicht. Üblicherweise liegen die Durchflussmengen wesentlich niedriger. Dies führt dazu, dass der Stromgenerator nur einen Bruchteil der oben erwähnten Maximalleistung abgeben kann. So erzeugt die Wasserströmung bei einem Durchfluss von 300 l/h und einem Druckverlust von 0,01 bar eine hydraulische Leistung von nur noch 83 mW. Sinkt der Durchfluss noch weiter, so erzeugt der Generator nicht mehr genügend Strom, um die Elektronik zu betreiben. Zeitweise ist der Durchfluss gleich Null. Receiving electronics can be fed. In practice, however, the maximum Flow Q max only rarely reached. Usually, the flow rates are much lower. This results in that the power generator can deliver only a fraction of the maximum power mentioned above. At a flow rate of 300 l / h and a pressure drop of 0.01 bar, the water flow generates a hydraulic power of only 83 mW. If the flow drops further, the generator will no longer generate enough power to operate the electronics. At times, the flow is zero.
Darüber hinaus unterliegen Wasserverbrauchszähler der gesetzlichen Bestimmung, das der Druckverlust in einem Wasserzähler einen vorgegebenen Wert (zurzeit 1 bar) nicht überschreiten darf. In addition, water meters are subject to the statutory provision that the pressure drop in a water meter must not exceed a predetermined value (currently 1 bar).
Darstellung der Erfindung: Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die es möglich machen, eine Messelektronik mit elektrischer Energie zu speisen, die aus der Strömungsenergie des zu messenden Fluids selbst entnommen wird, auch wenn der Volumenstrom des Fluids in weiten Grenzen variiert, insbesondere die Messelektronik auch bei geringem Volumenstrom des Fluids zuverlässig mit elektrischer Energie zu versorgen, wobei der Druckverlust des zu messenden Fluids insbesondere bei großen Durchflüssen, einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is therefore based on the object of specifying a method and a device which make it possible to supply measuring electronics with electrical energy which is taken from the flow energy of the fluid to be measured itself, even if the volume flow of the fluid Fluids varies within wide limits, in particular to provide the measuring electronics reliably even with low flow rate of the fluid with electrical energy, the pressure drop of the fluid to be measured, especially at high flow rates, does not exceed a predetermined value.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. This object is achieved by a method having the features of claim 1.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die hydraulische Leistung das Produkt von Druckverlust und Volumenstrom ist. Bei konstantem The present invention is based on the finding that the hydraulic power is the product of pressure loss and volume flow. At constant
Querschnitt steigt und fällt die hydraulische Leistung mit der dritten Potenz des Volumenstroms. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht somit darin, bei kleinem Durchfluss die hydraulische Leistung dadurch zu erhöhen, dass der Druckverlust erhöht wird, um die für den Betrieb der Elektronikkomponenten benötigte elektrische Energie zu erhalten, während bei großen Durchflüssen der entstehende Druckveriust erniedrigt wird, um den Druckverlust innerhalb des gesetzlich zulässigen Rahmens zu halten. Um diese Bedingung einhalten zu können, wird der Druckverlust gemessen und der Fluidstrom durch die Energieerzeugungsvorrichtung mittels des wenigstens einen Elements zur Beeinflussung des Fluidstroms entsprechend gesteuert. Zur Steuerung des Druckverlustes gibt es mehrere Möglichkeiten. Eine erste Cross section increases and falls the hydraulic power with the third power of the volume flow. The method according to the invention therefore consists in increasing the hydraulic power at low flow rates by increasing the pressure loss in order to obtain the electrical energy required for the operation of the electronic components, while at high flow rates the resulting pressure loss is reduced in order to reduce the pressure loss within the legally permissible framework. In order to be able to comply with this condition, the pressure loss is measured and the fluid flow through the energy generating device is correspondingly controlled by means of the at least one element for influencing the fluid flow. There are several options for controlling the pressure loss. A first
Möglichkeit besteht darin, den Querschnitt der die Turbine antreibenden Fluidströmung beispielsweise mittels Blenden oder Klappen zu verändern. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, einzelne Teilmengen des Fluids in einen Bypasskanal ableiten zu lassen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Speisen einer Messelektronik in einer von einem Fluid durchströmten Armatur mit elektrischer  It is possible to change the cross section of the fluid flow driving the turbine, for example by means of shutters or flaps. A second possibility is to divert individual subsets of the fluid into a bypass channel. The subject matter of the present invention is also a device for feeding measuring electronics in a fitting through which a fluid flows with a fluid
Energie, insbesondere eine Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4. Gemäß Anspruch 5 umfasst eine solche Vorrichtung eine von einem Fluid durchströmte Armatur mit einer Messelektronik zum Messen des Durchflusses des Fluids und zum Speichern der Messwerte, eine Energieerzeugungsvorrichtung umfassend einen Generator mit einer von dem Fluid angetriebenen Turbine, der die elektrische Energie für die Energy, in particular an apparatus for carrying out a method according to one of claims 1 to 4. According to claim 5, such a device comprises a fluid-flow fitting with measuring electronics for measuring the flow of the fluid and for storing the measured values, a power generating device comprising a generator with a turbine driven by the fluid, which supplies the electrical energy for the
Messelektronik erzeugt, wobei die Energieerzeugungsvomchtung femer eine Measuring electronics produced, the Energieerzeugungsvomchtung further a
Steuervorrichtung, eine Messvorrichtung zur Bestimmung des Druckverlusts in der Energieerzeugungsvorrichtung und wenigstens ein Element zur Beeinflussung des Fluidstroms durch die Energieerzeugungsvorrichtung umfasst, wobei die Control device, a measuring device for determining the pressure loss in the power generating device and at least one element for influencing the fluid flow through the power generating device, wherein the
Steuervorrichtung in Abhängigkeit des erfassten Druckverlust und/oder des von der Messelektronik erfassten Durchflusses das wenigstens eine Element zur Beeinflussung des Fluidstroms steuert, so dass der Druckverlust, den das Fluid in der Control device in response to the detected pressure drop and / or the flow detected by the measuring electronics which controls at least one element for influencing the fluid flow, so that the pressure loss, the fluid in the
Energieerzeugungsvorrichtung erfährt, einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet.  Energy generating device experiences, does not exceed a predetermined value.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das wenigstens eine Element zur In a preferred embodiment, the at least one element for
Beeinflussung des Fluidstroms eine Teilmenge des Fluids in einen Bypasskanal ableiten. Influencing the fluid flow divert a subset of the fluid in a bypass channel.
Hierbei weist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung das wenigstens eine Element zur Beeinflussung des Fluidstroms einen Absperrschieber oder ein Ventil auf. Alternativ oder auch zusätzlich umfasst das wenigstens eine Element zur Beeinflussung des Fluidstroms Mittel, die den Querschnitt der die Turbine antreibenden Fluidströmung variieren. Beispielsweise wird bevorzugt eine Blende oder eine Klappe verwendet, wobei die Blende oder Klappe vorteilhafterweise federbelastet ist und vom Pralldruck der Fluidströmung bewegt wird. In this case, according to a preferred embodiment, the at least one element for influencing the fluid flow to a gate valve or a valve. Alternatively or additionally, the at least one element for influencing the fluid flow comprises means which vary the cross section of the fluid flow driving the turbine. For example, a diaphragm or a flap is preferably used, wherein the diaphragm or flap is advantageously spring-loaded and is moved by the impact pressure of the fluid flow.
Schließlich besteht die Möglichkeit, mittels des wenigstens einen Elements zur Finally, it is possible by means of the at least one element for
Beeinflussung des Fluidstroms die Turbine relativ zur Fluidströmung zu bewegen, so dass die Turbine je nach Bedarf mehr oder weniger mit Fluid beaufschlagt wird. Influencing the fluid flow to move the turbine relative to the fluid flow, so that the turbine is more or less acted upon by fluid as needed.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen: Brief description of the drawings:
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigt rein schematisch Reference to the drawings, the invention will be explained in more detail in the form of embodiments. It shows purely schematically
Fig. 1 eine Darstellung einer kompletten Kombination aus Rohrleitung, Armatur, 1 is a representation of a complete combination of pipe, valve,
Messelektronik und Energieerzeugungsvorrichtung mit Turbine und Generator, wobei die Druckregelung mittels gesteuerter Bypassströmung erfolgt. Wege zur Ausführung der Erfindung und gewerbliche Verwertbarkeit:  Measuring electronics and power generating device with turbine and generator, wherein the pressure control is effected by means of controlled bypass flow. Ways to carry out the invention and commercial usability:
Fig. 1 zeigt rein schematisch eine Vorrichtung zum Durchführen des Fig. 1 shows a purely schematic device for performing the
erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer von einem Fluid durchströmten Rohrleitung 1 , einer vom Fluid durchströmten Armatur 2, in der die Menge des hindurchströmenden Fluids erfasst wird, einer Messelektronik 3 zum Messen des Volumenstroms des Fluids und zum Speichern der Messwerte sowie gegebenenfalls zum Senden und Empfangen von Messdaten und Steuersignalen und einer Energieerzeugungseinheit 4. The method according to the invention comprises a pipeline 1 through which a fluid flows, a fluid 2 through which the fluid is detected, measuring electronics 3 for measuring the volume flow of the fluid and for storing the measured values and optionally for transmitting and receiving measured data and control signals and a power generation unit 4.
Die Energieerzeugungseinheit 4 umfasst eine Turbine 7, angetrieben von dem Fluid, einen Generator 9, der die elektrische Energie für die Messelektronik 3 erzeugt, eine Steuervorrichtung 5, eine Messvorrichtung zur Bestimmung des Druckverlusts in der Energieerzeugungsvorrichtung 4 und wenigstens ein Element zur Beeinflussung des Fluidstroms. Der Turbine 7 ist eine Rohrleitung 1 ' mit einem kleinen Querschnitt zugeordnet. Der sich aufgrund des kleinen Querschnitts der Rohrleitung 1 ' einstellende Druck und Durchfluss in der Rohrleitung 1' sind so gewählt, dass die Turbine 7 und der ihr nachgeordnete Generator 9 ab einem vorgegebenen minimalem Durchfluss des Fluids die elektrische Energie erzeugen, die zum Betrieb der Messelektronik 3 benötigt wird. The power generation unit 4 comprises a turbine 7, driven by the fluid, a generator 9, which generates the electrical energy for the measuring electronics 3, a control device 5, a measuring device for determining the pressure loss in the energy generating device 4 and at least one element for influencing the fluid flow. The turbine 7 is associated with a pipe 1 'with a small cross-section. The due to the small cross-section of the pipe 1 'adjusting pressure and flow in the pipe 1' are chosen so that the turbine 7 and its downstream generator 9 from a predetermined minimum flow of the fluid generate the electrical energy required to operate the measuring electronics 3 is needed.
Bei einer Armatur mit Messelektronik, die zum Messen des Durchflusses eines Fluids wie etwa Wasser verwendet wird, liegt der minimal vorgegebene Durchfluss bevorzugt im Bereich von annähernd Null, um auch minimale Durchflüsse durch die Armatur sicher zu erfassen. In the case of a fitting with measuring electronics, which is used to measure the flow of a fluid, such as water, the minimum predetermined flow is preferably in the range of approximately zero in order to reliably detect even minimum flows through the fitting.
Zur Regelung des Durchflusses des Fluids in der Rohrleitung 1 ' sind die To regulate the flow of the fluid in the pipe 1 'are the
Steuervorrichtung 5, die Messvorrichtung 10 zur Bestimmung des Druckverlusts in der Energieerzeugungsvorrichtung und wenigstens ein Element zur Beeinflussung des Fluidstroms vorgesehen. Control device 5, the measuring device 10 for determining the pressure loss in the power generating device and at least one element for influencing the fluid flow provided.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist das wenigstens eine Element zur Beeinflussung des Fluidstroms ein steuerbares Ventils 8. Das steuerbare Ventil 8 ist einem Bypasskanal 6 um die Turbine 7 zugeordnet und öffnet oder schließt den Bypasskanal 6 um die Turbine7. In the embodiment illustrated in FIG. 1, the at least one element for influencing the fluid flow is a controllable valve 8. The controllable valve 8 is assigned to a bypass channel 6 around the turbine 7 and opens or closes the bypass channel 6 around the turbine 7.
Die Steuervorrichtung 5 erhält die von der Messelektronik 3 erfassten Durchflusswerte. The control device 5 receives the flow values detected by the measuring electronics 3.
Steigt der gemessene Durchfluss des Fluids in der Rohrleitung 1 an, so öffnet die Steuervorrichtung 5 das Ventil 8 in Abhängigkeit von dem gemessenen Durchfluss.If the measured flow rate of the fluid in the pipeline 1 increases, the control device 5 opens the valve 8 as a function of the measured flow rate.
Eine Teilmenge des Fluids kann somit in den geöffneten Bypasskanal 6 um die Turbine 7 strömen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Turbine 7 nicht überlastet wird. A subset of the fluid can thus flow into the open bypass channel 6 around the turbine 7. In this way it is ensured that the turbine 7 is not overloaded.
Die Messvorrichtung zur Bestimmung des Druckverlusts in der Energieerzeugungs- Vorrichtung 4 umfasst darüber hinaus entsprechend angeordnete Drucksensoren 10, um zu überwachen, dass der Druckverlust des Fluids durch die gesamte The measuring device for determining the pressure loss in the power generating device 4 further includes correspondingly arranged pressure sensors 10 to monitor that the pressure loss of the fluid through the entire
Energieerzeugungsvorrichtung 4 nicht über einen vorgegebenen Maximalwert ansteigt. Power generating device 4 does not rise above a predetermined maximum value.
Die Drucksensoren 10 sind mit einem Reglerblock 1 1 verbunden, welcher wiederum mit der Steuervorrichtung 5 verbunden ist, um in Abhängigkeit von der erfassten Druckdifferenz das Ventil 8 zu steuern, insbesondere weiter zu öffnen, falls die erfasste Druckdifferenz einen vorbestimmten Wert überschreitet. The pressure sensors 10 are connected to a regulator block 1 1, which in turn is connected to the control device 5, in response to the detected Pressure difference to control the valve 8, in particular further open, if the detected pressure difference exceeds a predetermined value.
Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform kann der Reglerblock 11 in der In one embodiment, not shown, the controller block 11 in the
Steuervorrichtung 5 integriert sein. Be integrated control device 5.
Der Öffnungsgrad des Ventils 8 hängt somit sowohl vom dem erfassten Durchfluss als auch von der erfassten Druckdifferenz des Fluids ab. Wenn bei der in Figur 1 beschriebenen Ausführungsform der Öffnungsgrad des Ventils sowohl vom dem erfassten Durchfluss als auch von der erfassten Druckdifferenz des Fluids abhängt, so ist es im Rahmen der Erfindung ausreichend, wenn der The degree of opening of the valve 8 thus depends both on the detected flow and on the detected pressure difference of the fluid. In the case of the embodiment described in FIG. 1, if the degree of opening of the valve depends both on the detected flow rate and on the detected pressure difference of the fluid, it is sufficient in the context of the invention for the valve to be open
Öffnungsgrad des Ventils nur in Abhängigkeit des erfassten Durchflusses oder der erfassten Druckdifferenz gesteuert wird. Opening degree of the valve is controlled only depending on the detected flow or the detected pressure difference.
Bei einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform ist eine in eine Rohrleitung eingesetzte Turbine mit einem mitrotierenden Element zur Beeinflussung des In an alternative embodiment, not shown, a turbine used in a pipeline with a co-rotating element for influencing the
Fluidstroms vorgesehen. Das mitrotierende Element zur Beeinflussung des Fluidstrom kann beispielsweise ein vorgegebenen Anzahl von 6 Blenden umfassen. Die Blenden sind dreieckig und an je einer Schwenkachse schwenkbar gelagert. Die Blenden können aufgrund der erfassten Durchflussmenge bzw. des erfassten Druckdifferenz mittels einer Schwenkvorrichtung so geschwenkt werden, dass die Turbine auch bei stark wechselnden Durchflüssen dem Fluid stets die hydraulische Energie entnimmt, die der Generator benötigt, um wenigstens die zum Betrieb der Mess- und Fluid flow provided. The co-rotating element for influencing the fluid flow may for example comprise a predetermined number of 6 diaphragms. The panels are triangular and pivotally mounted on each pivot axis. Due to the detected flow rate or the detected pressure difference, the orifices can be swiveled by means of a pivoting device such that the turbine always draws the hydraulic energy from the fluid, even at strongly changing flow rates, which the generator requires in order to at least operate the measuring and control system
Steuerelektronik erforderliche elektrische Leistung zu erzeugen, ohne bei hohen Durchflüssen überlastet zu werden. Control electronics to produce required electrical power without being overloaded at high flow rates.
So setzen in einer Ausgangsstellung der Blenden diese der Fluidstromung einen hohen Widerstand entgegen, so dass dem Fluid eine entsprechend hohe hydraulische Leistung entnommen werden kann. In einer Endstellung der Blenden sind diese so weit geschwenkt, dass sie dem Fluidstrom nur noch einen minimalen Widerstand Thus, in a starting position of the orifices, these fluid flow counteract a high resistance, so that a correspondingly high hydraulic power can be taken from the fluid. In an end position of the orifices, these are pivoted so far that they only give the fluid flow a minimal resistance
entgegensetzen. oppose.
Bei einer weiteren alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform ist das wenigstens eine Element zur Beeinflussung des Fluidstroms eine Drehvorrichtung, auf der die Turbine drehbar gelagert ist. Je nach erfasstem Durchfluss bzw. Druckverlust, ist die Turbine relativ zur Fluidströmung drehbar, um den erforderlichen Strom zu produzieren bzw. um den Druckverlust in der Energieerzeugungsvorrichtung unterhalb des maximal vorgegebenen Druckverlusts zu halten. In a further alternative, not shown embodiment, the at least one element for influencing the fluid flow is a rotating device on which the Turbine is rotatably mounted. Depending on the detected flow or pressure loss, the turbine is rotatable relative to the fluid flow to produce the required current or to keep the pressure drop in the power generating device below the maximum predetermined pressure loss.
Die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen Elemente zur The elements described in the various embodiments for
Beeinflussung des Fluidstroms können, wenn auch nicht dargestellt, beliebig miteinander kombiniert werden. Influencing the fluid flow, although not shown, can be combined as desired.

Claims

Patentansprüche: Patent claims:
1. Verfahren zum Speisen einer Messelektronik (3) in einer von einem Fluid 1. Method for feeding measuring electronics (3) in a fluid
durchströmten Armatur (2) mit elektrischer Energie, wobei der Durchfluss des durch die Armatur (2) hindurchströmenden Fluids schwankt, mittels einer electrical energy flows through the fitting (2), the flow of the fluid flowing through the fitting (2) fluctuating by means of a
Energieerzeugungsvorrichtung (4) umfassend Energy generating device (4) comprising
einen Generator (9) mit einer in einem vom dem Fluid durchflossenen a generator (9) with a flow through which the fluid flows
Rohrleitungsabschnitt (1 ') angeordneten Turbine (7), wobei der Generator (9) elektrische Energie zur Speisung der Messelektronik erzeugt, Pipe section (1 ') arranged turbine (7), the generator (9) generating electrical energy to supply the measuring electronics,
- eine Steuervorrichtung (5) und - a control device (5) and
wenigstens ein Element (8) zur Beeinflussung des Fluidstroms durch die at least one element (8) for influencing the fluid flow through the
Energieerzeugungsvorrichtung Energy generating device
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Turbine (7) des Generators (9) ausgelegt ist, ab einem vorgegebenen Minimaldurchflusses des Fluids durch die Armatur (2) elektrische Energie zu erzeugen, the turbine (7) of the generator (9) is designed to generate electrical energy from a predetermined minimum flow of fluid through the fitting (2),
ein Druckverlust des Fluids, den das Fluid in der Energieerzeugungsvorrichtung (4) erfährt, erfasst wird, a pressure loss of the fluid that the fluid experiences in the energy generating device (4) is detected,
und die Steuervorrichtung (5) in Abhängigkeit des erfassten Druckverlust und/oder des von der Messelektronik (3) erfassten Durchflusses das and the control device (5) depending on the detected pressure loss and/or the flow detected by the measuring electronics (3).
wenigstens eine Element (8) zur Beeinflussung des Fluidstroms steuert, so dass der Druckverlust, den das Fluid in der Energieerzeugungsvorrichtung (4) erfährt, einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet. controls at least one element (8) for influencing the fluid flow so that the pressure loss that the fluid experiences in the energy generating device (4) does not exceed a predetermined value.
2 Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wert des 2 Method according to claim 1, characterized in that the value of the
vorgegebenen Minimaldurchflusses annähernd Null ist. specified minimum flow is approximately zero.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that
wenigstens eine Element zur Beeinflussung des Fluidstroms den at least one element for influencing the fluid flow
Querschnitt der die Turbine (7) antreibenden Fluidströmung verändert. Cross section of the fluid flow driving the turbine (7) changes.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Element (8) zur Beeinflussung des Fluidstroms eine 4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one element (8) for influencing the fluid flow
Teilmenge des Fluids in einen Bypasskanal (6) ableitet. Subset of the fluid is diverted into a bypass channel (6).
5. Vorrichtung zum Speisen einer Messelektronik (3) in einer von einem Fluid durchströmten Armatur (2) mit elektrischer Energie, insbesondere 5. Device for supplying electrical energy to measuring electronics (3) in a fitting (2) through which a fluid flows, in particular
Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 umfassend: Device for carrying out a method according to one of claims 1 to 4 comprising:
eine von einem Fluid durchströmte Armatur (2) mit einer Messelektronik (3) zum Messen des Durchflusses des Fluids und zum Speichern der Messwerte, eine Energieerzeugungsvorrichtung (4) umfassend einen Generator (9) mit einer von dem Fluid angetriebenen Turbine (7), der die elektrische Energie für die Messelektronik (3) erzeugt, a fitting (2) through which a fluid flows, with measuring electronics (3) for measuring the flow of the fluid and for storing the measured values, an energy generating device (4) comprising a generator (9) with a turbine (7) driven by the fluid, the which generates electrical energy for the measuring electronics (3),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Energieerzeugungsvom'chtung (4) ferner umfasst: the energy generation device (4) also includes:
eine Steuervorrichtung (5) , a control device (5),
eine Messvorrichtung zur Bestimmung des Druckverlusts in der a measuring device for determining the pressure loss in the
Energieerzeugungsvorrichtung und Energy generating device and
wenigstens ein Element (8) zur Beeinflussung des Fluidstroms durch die Energieerzeugungsvorrichtung, at least one element (8) for influencing the fluid flow through the energy generating device,
wobei die Steuervorrichtung (5) in Abhängigkeit des erfassten Druckverlust und/oder des von der Messelektronik (3) erfassten Durchflusses das wenigstens eine Element (8) zur Beeinflussung des Fluidstroms steuert, so dass der wherein the control device (5) controls the at least one element (8) for influencing the fluid flow depending on the detected pressure loss and/or the flow detected by the measuring electronics (3), so that the
Druckverlust, den das Fluid in der Energieerzeugungsvorrichtung (4) erfährt, einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet. Pressure loss that the fluid experiences in the energy generating device (4) does not exceed a predetermined value.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Element (8) zur Beeinflussung des Fluidstroms einem Bypasskanal (6) zugeordnet ist, um eine Teilmenge des Fluids in den Bypasskanal Device according to claim 5, characterized in that the at least one element (8) for influencing the fluid flow is assigned to a bypass channel (6) in order to move a subset of the fluid into the bypass channel
(6) (6)
abzuleiten. derive.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Element (8) zur Beeinflussung des Fluidstroms einen Absperrschieber oder ein Ventil umfasst. 7. Device according to claim 6, characterized in that the at least one element (8) for influencing the fluid flow comprises a gate valve or a valve.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Element zur Beeinflussung des Fluidstroms Mittel umfasst, die den Querschnitt der die Turbine antreibenden Fluidströmung variieren. 8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the at least one element for influencing the fluid flow comprises means which vary the cross section of the fluid flow driving the turbine.
9. Vomchtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Element zur Beeinflussung des Fluidstroms eine Blende oder Klappe umfasst. 9. Device according to claim 8, characterized in that the at least one element for influencing the fluid flow comprises a diaphragm or flap.
10. Vomchtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe 10. Device according to claim 9, characterized in that the flap
federbelastet ist. is spring loaded.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis10, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine mittels des wenigstens einen Elements zur Beeinflussung des Fluidstroms relativ zur Fluidstömung bewegbar ist. 11. Device according to one of claims 5 to 10, characterized in that the turbine can be moved relative to the fluid flow by means of the at least one element for influencing the fluid flow.
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