RU115004U1 - Автономное устройство учета параметров пара/газа и расчета количества энергии - Google Patents

Abstract

Автономное устройство учета параметров пара/газа и расчета количества энергии, содержащее датчики температуры и давления, соединенные со схемой измерения, функционально связанной со схемой обработки измеренных сигналов, соединенной с модулем беспроводной связи, локальный источник питания, выполненный в виде соединенного с паропроводом и работающего на основе эффекта Пельтье термогенератора, к выходу которого через схему преобразования энергии подключены все перечисленные элементы, отличающееся тем, что дополнительно введен датчик расхода, схема обработки сигналов представляет собой вычислитель количества передаваемой энергии, а в качестве схемы преобразования энергии используется преобразователь напряжения DC/DC постоянного тока, подключенный к выходу термогенератора.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности, к технологии измерения параметров пара или газа в трубопроводе.

Известно электронное контрольное устройство для мониторинга паросепаратора, описанное в п. РФ №2384873 по кл. G05B 23/02, з. 19.09.06, oп. 10.11.09 и выбранное в качестве прототипа (стр.8 описания, фиг.4).

Известное электронное устройство содержит размещенные в кожухе датчик первого технологического параметра (температуры), соединенную с ним схему измерения, функционально связанную со схемой обработки сигналов, выполненной с возможностью сохранения эталонной информации и со схемой сравнения полученной информации с эталонной, а также локальный источник питания этого устройства, при этом, имеется также датчик давления, кожух может быть соединен с возможностью передачи тепла с паросепаратором, а датчик первого технологического параметра теплоизолирован от кожуха, второй датчик температуры, функционально соединенный со схемой измерений и соединенный с возможностью передачи тепла с кожухом. Локальный источник питания соединен с трансформатором и содержит накопитель энергии, представляющий собой батарею, и электрический генератор, соединенный с накопителем энергии и представляющий собой солнечный генератор или теплогенератор, соединенный с паропроводом (термогенератор Пельтье). Выход термогенератора соединен через схему преобразования энергии с регулятором напряжения, подключенным ко всем рабочим узлам устройства.

Электронное устройство может содержать дополнительно жидкокристаллический дисплей, модуль беспроводной связи, а также вторую схему измерения, соединенную с датчиком давления, выполненным емкостным, а также преобразователь сигнала в емкостную форму.

Известное устройство является удобным в эксплуатации устройством с автономным источником питания, обеспечивающим мониторинг параметров пара и беспроводную. передачу его технологических параметров, однако его эксплуатационные возможности ограничены, т.к. с его помощью, в частности, нельзя измерить расход и вычислить количество тепловой энергии паропровода с последующей беспроводной передачей информации.

Задачей является расширение эксплуатационных возможностей устройства.

Поставленная задача решается тем, что в автономном устройстве учета параметров пара/газа и расчета количества энергии, содержащем датчики температуры и давления, соединенные со схемой измерения, функционально связанной со схемой обработки сигналов измерения, соединенной с модулем беспроводной связи, локальный источник питания, выполненный в виде соединенного с паропроводом и работающий на основе эффекта Пельтье термогенератор, к выходу которого через схему преобразования энергии подключены все перечисленные рабочие узлы, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, дополнительно введен датчик расхода, схема обработки сигналов представляет собой вычислитель количества энергии, а в качестве схемы преобразования энергии используется преобразователь напряжения DC/DC постоянного тока, подключенный к выходу термогенератора.

Введение в устройство датчика расхода в совокупности с выполнением схемы обработки в виде вычислителя энергии, а схемы питания - в виде преобразователя напряжения DC/DC постоянного тока обеспечивает возможность определения расхода количества энергии пара, проходящего через паропровод, расширяя тем самым эксплуатационные возможности устройства.

Технический результат - обеспечение возможности измерения количества энергии, передаваемой паром по трубопроводу.

Заявляемое устройство обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как наличие датчика расхода, выполнение схемы обработки сигналов в виде вычислителя энергии, а схемы энергопитания - в виде преобразователя напряжения DC/DC, подключенного к выходу термогенератора, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.

Заявляемое устройство может найти широкое применение в измерительной технике, в частности, в технологии измерения параметров пара или газа в трубопроводе, а потому соответствует критерию «промышленная применимость».

Полезная модель иллюстрируется чертежом, где представлена функциональная схема устройства.

Заявляемое автономное устройство учета технологических параметров пара/газа и расчета количества энергии содержит датчик 1 температуры, датчик 2 давления и датчик 3 расхода, соединенные со схемой 4 измерения. Схема 4 измерения функционально связана со схемой 5 обработки сигналов, которая соединена с модулем 6 беспроводной связи. Имеется локальный источник 7 питания в виде соединенного с паропроводом и работающего на основе эффекта Пельтье термогенератора, к выходу которого через схему 8 преобразования энергии подключены все перечисленные рабочие элементы.

При этом схема 5 обработки сигналов представляет собой вычислитель количества тепловой энергии, а схема 8 преобразования энергии - преобразователь напряжения DC/DC постоянного тока, подключенный к выходу термогенератора 7.

В качестве датчика 3 расхода может использоваться, в частности, расходомер ЭМИС-ВИХРЬ 200. Схема 4 измерения и схема 5 обработки сигналов могут быть выполнены на контроллере серии ТЭКОН (вычислитель). В качестве модуля беспроводной связи для передачи данных может использоваться контроллер GPRS/CSD модели К-105. В качестве верхнего уровня может использоваться программный комплекс «ИСКРА» обеспечивающий сбор данных с контроллеров серии ТЭКОН.

Устройство работает следующим образом.

С помощью датчиков 1-3 осуществляется съем электрических сигналов, характеризующих параметры пара в паропроводе (расход, температура, давление). Сигналы поступают на схему 4 измерения, где преобразуются в физические величины, и обрабатываются в схеме 5 - вычислителе, где осуществляется расчет количества передаваемой энергии. Данные передаются посредством беспроводного модуля 6 передачи данных или радиоканала на верхний уровень. При этом электропитание всех рабочих элементов осуществляется с помощью автономного источника 7, выполненного в виде термогенератора, работающего на основе эффекта Пельтье. На выходе термогенератора 7 установлен преобразователь 8 напряжения DC/DC постоянного тока, который обеспечивает требуемое постоянное напряжение питания датчика 3 расхода, датчиков 1 и 2 температуры и давления, схемы 4 измерения, схемы 5 обработки сигнала и модуля 6 беспроводной связи. Программное обеспечение верхнего уровня «ИСКРА» обеспечивает сбор данных с контроллеров серии ТЭКОН и их архивирование. Пакет данных содержит архивную информацию об усредненных значениях температуры, давления и накопленные значения объемного, массового расхода теплоносителя в необходимом отрезке времени. Программное обеспечение работает под управлением операционной системы Windows ХР.

В сравнении с прототипом заявляемое устройство имеет более широкие функциональные возможности.

Claims (1)

1. Автономное устройство учета параметров пара/газа и расчета количества энергии, содержащее датчики температуры и давления, соединенные со схемой измерения, функционально связанной со схемой обработки измеренных сигналов, соединенной с модулем беспроводной связи, локальный источник питания, выполненный в виде соединенного с паропроводом и работающего на основе эффекта Пельтье термогенератора, к выходу которого через схему преобразования энергии подключены все перечисленные элементы, отличающееся тем, что дополнительно введен датчик расхода, схема обработки сигналов представляет собой вычислитель количества передаваемой энергии, а в качестве схемы преобразования энергии используется преобразователь напряжения DC/DC постоянного тока, подключенный к выходу термогенератора.