PL226233B1

PL226233B1 - Device for registering revolutions of mechanical counter drum, preferably of a gas meter

Info

Publication number: PL226233B1
Application number: PL409673A
Authority: PL
Inventors: Paweł Tomkiel; Pawel Tomkiel; Marcin Bień; Marcin Bien; Andrzej Rusiecki; Marcin Baranik
Original assignee: Plum Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
Priority date: 2014-10-03
Filing date: 2014-10-03
Publication date: 2017-06-30
Also published as: PL409673A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do rejestrowania obrotów bębna licznika mechanicznego, zwłaszcza gazomierza, wyposażonego w magnes umieszczony na bębnie, przystosowane do zamocowania na liczniku, zawierające czujniki pola magnetycznego oraz środki do rejestracji impulsów elektrycznych generowanych przez czujniki.The present invention relates to a device for recording the rotation of a drum of a mechanical counter, in particular a gas meter, provided with a magnet placed on the drum, adapted to be attached to the counter, and comprising magnetic field sensors and means for recording the electric pulses generated by the sensors.

Obecnie na rynku obrotu gazami palnymi dąży się do wprowadzenia możliwości zdalnego odczytu wskazań gazomierzy. Taką możliwość dają liczniki nowej generacji, jednak u wielu odbiorców nadal zainstalowane są liczniki mechaniczne, które mogą poprawnie pracować jeszcze przez wiele lat. Ponieważ wymiana starych liczników na nowe jest kosztowna, opracowano urządzenia współpracujące z gazomierzem mechanicznym, np. urządzenie elektromechaniczne, w którym ruch obrotowy magnesu trwałego umieszonego na bębnie liczydła mechanicznego gazomierza zamieniany jest na impulsy zliczane przy pomocy kontaktronu umieszonego w pobliżu obracającego się magnesu trwałego. Zazwyczaj magnes umieszony jest na ostatnim kółku liczydła. Obrót tego kółka jest równoważny zliczeniu konkretnej dawki objętości gazu przepływającego przez gazomierz. Znane są także urządzenia elektroniczne, przykładowo przedstawione w patencie EP2029975B1, który dotyczy urządzenia, połączonego z licznikiem gazu, zawierającego elektroniczny licznik zużycia gazu oraz jednostkę centralną przystosowaną do odbioru elektrycznych sygnałów generowanych przez licznik oraz do transmitowania danych dotyczących zużycia gazu, np. w standardzie GSM. Znane są rozwiązania wykorzystujące czujniki pola magnetycznego, takie jak czujniki działające w oparciu o efekt Hall'a oraz magnetorezystancyjne, pozwalające przy użyciu pary czujników rejestrować kierunek obrotu koła bębna licznikowego wyposażonego w magnes trwały.Currently, the market for trading in flammable gases is trying to introduce the possibility of remote reading of gas meter readings. This possibility is provided by new generation meters, but many customers still have mechanical meters that can work properly for many years to come. As the replacement of old meters with new ones is costly, devices cooperating with a mechanical gas meter have been developed, e.g. an electromechanical device, in which the rotational movement of a permanent magnet placed on the index drum of a mechanical gas meter is converted into pulses counted by means of a reed switch placed near the rotating permanent magnet. Usually the magnet is placed on the last ring of the abacus. Turning this wheel is equivalent to counting a specific dose of the volume of gas flowing through the meter. Electronic devices are also known, for example shown in patent EP2029975B1, which relates to a device connected to a gas meter, comprising an electronic gas consumption meter and a central unit adapted to receive the electric signals generated by the meter and to transmit gas consumption data, e.g. in the GSM standard. . There are known solutions using magnetic field sensors, such as sensors operating on the basis of the Hall effect and magnetoresistive sensors, which allow, using a pair of sensors, to record the direction of rotation of the wheel of a counter drum equipped with a permanent magnet.

Zastosowanie wymienionych typów czujników powoduje utratę uniwersalności polegającą na współpracy wyłącznie z licznikiem o zgodnej z wykrywaną przez czujniki orientacji magnesu trwałego na bębnie liczydła.The use of the above-mentioned types of sensors causes a loss of versatility, consisting in cooperation only with a meter compatible with the orientation of the permanent magnet on the counter drum detected by the sensors.

Celem wynalazku jest dostarczenie urządzenia do rejestrowania obrotów bębna licznika mechanicznego rozwiązującego powyższy problem, niezależnie od orientacji magnesu w bębnie liczydła.The object of the invention is to provide a device for recording the revolutions of a mechanical counter drum that solves the above problem, regardless of the orientation of the magnet in the index drum.

Istotą wynalazku jest urządzenie do rejestrowania obrotów bębna licznika mechanicznego, zwłaszcza gazomierza, wyposażonego w magnes umieszczony na bębnie, przystosowane do zamocowania na liczniku, zawierające czujniki pola magnetycznego oraz środki do rejestracji impulsów elektrycznych generowanych przez czujniki, charakteryzujące się tym, że zawiera dwie pary równoległych czujników pola magnetycznego, przy czym pary czujników umieszczone są względem siebie pod kątem od 80° do 100°, korzystnie 90°, a co najmniej jedna para czujników przystosowana jest do wykrywania pola magnetycznego, którego linie są równoległe do osi obrotu bębna, po zamocowaniu urządzenia na liczniku.The essence of the invention is a device for recording the rotation of a drum of a mechanical counter, in particular a gas meter, equipped with a magnet placed on the drum, adapted to be attached to the meter, containing magnetic field sensors and means for recording electric pulses generated by sensors, characterized in that it comprises two pairs of parallel magnetic field sensors, the pairs of sensors being placed at an angle of from 80 ° to 100 °, preferably 90 ° to each other, and at least one pair of sensors is adapted to detect a magnetic field, the lines of which are parallel to the axis of rotation of the drum, after mounting the device on the meter.

Korzystnie czujnikami są czujniki magnetorezystancyjne lub czujniki z efektem Hall'a.Preferably the sensors are magnetoresistive sensors or Hall effect sensors.

Korzystnie urządzenie zawiera środki do transmisji danych.Preferably, the device comprises data transmission means.

Korzystnie czujniki rozmieszczone są na płytce elektroniki, w jej części przystosowanej do mocowania w pobliżu bębna licznika.Preferably, the sensors are placed on the electronics board, in its part adapted to be mounted near the counter drum.

Korzystnie czujniki rozmieszczone są na płytce elektroniki w taki sposób, że czujniki równoległe do siebie znajdują się po przeciwnych stronach płytki.Preferably, the sensors are arranged on the electronics board in such a way that the sensors parallel to each other are on opposite sides of the board.

Korzystnie obie pary czujników przystosowane są do detekcji potencjalnego zakłócenia zewnętrznym polem magnetycznym.Preferably, both pairs of sensors are adapted to detect a potential interference with an external magnetic field.

Korzystnie wybór pary czujników pełniących funkcję detektorów zakłóceń zewnętrznym polem magnetycznym dokonywany jest automatycznie po instalacji urządzenia.Preferably, the selection of a pair of sensors as external magnetic field disturbance detectors is made automatically after installation of the device.

Zastosowanie dwóch par czujników pozwala na współpracę urządzenia z licznikami, w których oś magnetyczna magnesu umieszonego na bębnie liczydła jest zarówno równoległa jak i prostopadła do osi obrotu bębna.The use of two pairs of sensors allows the device to work with meters, in which the magnetic axis of the magnet placed on the counter drum is both parallel and perpendicular to the axis of rotation of the drum.

Dzięki temu, że pary czujników umieszczone są prostopadle do siebie, para, która nie jest parą roboczą (wykrywającą obrót magnesu na bębnie) może wykrywać potencjalne ingerencje zewnętrznym polem magnetycznym.Due to the fact that the pairs of sensors are placed perpendicular to each other, the pair which is not a working pair (detecting the rotation of the magnet on the drum) can detect potential interference with an external magnetic field.

Odpowiednie geometryczne umieszczenie czujników pozwala na zliczanie obrotów kółka gazomierza oraz ustalenie kierunku jego obrotu.Appropriate geometric placement of the sensors allows for counting the gas meter wheel revolutions and determining the direction of its rotation.

Wynalazek zostanie teraz bliżej przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania, z odniesieniem do załączonych rysunków, na których:The invention will now be illustrated in a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings in which:

PL 226 233 B1PL 226 233 B1

Fig. 1 i fig. 2 przedstawiają dwie możliwe realizacje umieszczenia magnesu na kółku liczydła gazomierza, fig. 3 przedstawia płytkę elektroniki w widoku z boku, fig. 4a i b przedstawia mechanizm zliczania obrotów kółka liczydła dla dwóch różnych kierunków obrotu.Fig. 1 and Fig. 2 show two possible implementations of placing the magnet on the gas meter counter wheel, Fig. 3 shows the electronics board in a side view, Fig. 4a and b shows the mechanism for counting the rotation of the counter wheel for two different directions of rotation.

Fig. 1 i fig. 2 przedstawiają schemat gazomierza (1) z magnesem (3) umieszczonym na ostatnim kółku bębna (2) liczydła, przy czym na fig. 1 oś magnetyczna magnesu (3) jest umieszona równolegle, a na fig. 2 prostopadle do osi obrotu bębna (2). Do gazomierza (1) przyłączone jest urządzenie według wynalazku (4), zawierające dwie pary czujników (A, A' i B, B') magnetorezystancyjnych umieszczonych na płytce elektroniki (5). Osie magnetyczne par czujników A, A' i B, B' są ustawione pod kątem 90° (para A, A' względem pary B, B'). Zastosowanie dwóch par czujników pozwala na współpracę czujników z dwoma realizacjami fizycznymi umieszczenia magnesu (3) w kółku liczydła gazomierza (1), tzn. oś magnetyczna magnesu umieszona równolegle (fig. 1) oraz prostopadle (fig. 2) do osi obrotu bębna (2) liczydła. W przypadku pary czujników A i A' pole magnetyczne magnesu (3) umieszonego na bębnie (2) liczydła zostanie wykryte gdy jego linie będą równoległe do osi obrotu bębna (fig. 1). W sytuacji gdy roboczą parą jest para A, A' para B, B' pełni funkcję wykrywania prób ingerencji zewnętrznym polem magnetycznym i na odwrót - gdy B, B' jest parą roboczą, para A, A' wykrywa potencjalną ingerencję.Fig. 1 and Fig. 2 show a diagram of a gas meter (1) with a magnet (3) placed on the last circle of the counter drum (2), where in Fig. 1 the magnetic axis of the magnet (3) is placed parallel and in Fig. 2 perpendicularly to the axis of rotation of the drum (2). A device according to the invention (4) is connected to the gas meter (1), containing two pairs of magnetoresistive sensors (A, A 'and B, B') placed on the electronics board (5). The magnetic axes of the sensor pairs A, A 'and B, B' are set at an angle of 90 ° (pair A, A 'with respect to the pair B, B'). The use of two pairs of sensors allows the sensors to cooperate with two physical implementations of placing a magnet (3) in the circle of the gas meter index (1), i.e. the magnetic axis of the magnet placed parallel (Fig. 1) and perpendicular (Fig. 2) to the axis of rotation of the drum (2). ) abacus. In the case of a pair of sensors A and A ', the magnetic field of the magnet (3) placed on the counter drum (2) will be detected when its lines are parallel to the axis of rotation of the drum (Fig. 1). In a situation where the working pair is A, A 'pair B, B' performs the function of detecting interference attempts by an external magnetic field and vice versa - when B, B 'is a working pair, the A, A' pair detects the potential interference.

Pary czujników 1 i 1' lub 2 i 2', wykrywają obrót magnesu poprzez zmianę stanu logicznego sygnału wyjściowego czujnika magnetorezystancyjnego pod wpływem sił pola magnetycznego. Odpowiednie geometryczne umieszczenie czujników pozwala na zliczanie obrotów kółka gazomierza oraz ustalenie kierunku jego obrotu. Na fig. 4 i 5 przedstawiono mechanizm zliczania obrotów kółka liczydła dla dwóch różnych kierunków przy wykorzystaniu czujników B i B'. Fig. 4 przedstawia zmiany stanów logicznych czujników B i B' gdy kierunek obrotu kółka liczydła jest zgodny z ruchem wskazówek zegara, natomiast fig. 5 gdy kierunek jest przeciwny.Sensor pairs 1 and 1 'or 2 and 2' detect the rotation of the magnet by changing the state of the logic output signal of the magnetoresistive sensor under the influence of magnetic field forces. Appropriate geometric placement of the sensors allows for counting the gas meter wheel revolutions and determining the direction of its rotation. Figures 4 and 5 show the counting mechanism of the counter wheel for two different directions using sensors B and B '. Fig. 4 shows the changes of logic states of sensors B and B 'when the direction of rotation of the counter wheel is clockwise, while Fig. 5 when the direction is counterclockwise.

Urządzenie według wynalazku może być zastosowane nie tylko do gazomierzy, ale do wszelkich liczników mechanicznych wyposażonych w magnes umieszczony na bębnie.The device according to the invention can be used not only for gas meters, but also for all mechanical meters equipped with a magnet placed on the drum.

Claims

A device for recording the rotation of a drum of a mechanical counter, in particular a gas meter, provided with a magnet arranged on the drum and adapted to be attached to the counter, comprising magnetic field sensors and means for recording the electric pulses generated by the sensors, characterized in that it comprises two pairs of parallel field sensors magnetic (A, A ', B, B'), the pairs of sensors (A, A ', B, B') are placed at an angle of 80 ° to 100 °, preferably 90 °, and at least one pair sensors is adapted to detect the magnetic field, the lines of which are parallel to the axis of rotation of the drum (2), after mounting the device (4) on the counter (1).

2. The device according to claim The method of claim 1, wherein the sensors (A, A ', B, B') are magnetoresistive sensors or Hall effect sensors.

3. The device according to claim The method of claim 1 or 2, characterized in that it comprises data transmission means.

4. The device according to claim 1 3. A method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the sensors (A, A ', B, B') are arranged on the electronics board (5), in its part adapted to be mounted near the drum (2) of the counter (1).

Device according to any of the preceding claims, characterized in that the sensors are arranged on the electronics board (5) in such a way that the sensors parallel to each other are on opposite sides of the board (5).

Device according to any of the preceding claims, characterized in that both pairs of sensors (A, A ', B, B') are adapted to detect a potential disturbance by an external magnetic field.

Device according to any of the preceding claims, characterized in that the selection of the pair of sensors (A, A ', B, B') as external magnetic field disturbance detectors is made automatically after installation of the device (4).