RU138067U1 - STEAM / GAS PARAMETER DEVICE - Google Patents

STEAM / GAS PARAMETER DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU138067U1
RU138067U1 RU2013139842/28U RU2013139842U RU138067U1 RU 138067 U1 RU138067 U1 RU 138067U1 RU 2013139842/28 U RU2013139842/28 U RU 2013139842/28U RU 2013139842 U RU2013139842 U RU 2013139842U RU 138067 U1 RU138067 U1 RU 138067U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensors
temperature
circuit
power source
flow
Prior art date
Application number
RU2013139842/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Дмитриевич Богданов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество Промышленная группа "Метран"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество Промышленная группа "Метран" filed Critical Закрытое акционерное общество Промышленная группа "Метран"
Priority to RU2013139842/28U priority Critical patent/RU138067U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU138067U1 publication Critical patent/RU138067U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Abstract

1. Устройство учета параметров пара/газа, содержащее датчики температуры, давления и расхода, соединенные с измерительным модулем, включающим в себя схему обработки измеренных сигналов, соединенную с модулем передачи данных, и соединенный с преобразователем напряжения локальный источник питания, к выходу которому через преобразователь напряжения подключены все перечисленные элементы, отличающееся тем, что локальный источник питания представляет собой солнечную батарею, подключенную к входу преобразователя напряжения, к выходу которого дополнительно подключен резервный источник питания, содержащий устройство заряда, соединенное с буферной батареей.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что локальный источник питания содержит дополнительно термоэлектрический генератор, подключенный к входу преобразователя напряжения.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве датчиков в нем использованы цифровые датчики температуры, давления и расхода, соединенные через схему сопряжения со схемой обработки сигналов.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве датчиков в нем использованы аналоговые датчики температуры, давления и расхода, соединенные через схему измерения со схемой обработки сигналов.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство содержит в качестве датчиков расхода и температуры цифровой датчик расхода со встроенным датчиком температуры.1. A device for measuring steam / gas parameters, comprising temperature, pressure and flow sensors connected to a measuring module, including a circuit for processing the measured signals, connected to a data transmission module, and connected to a voltage converter, a local power source, to the output of which through a converter all of the above elements are connected, characterized in that the local power source is a solar battery connected to the input of the voltage converter, to the output of which additionally, a redundant power supply is connected containing a charge device connected to the backup battery. 2. The device according to claim 1, characterized in that the local power source further comprises a thermoelectric generator connected to the input of the voltage converter. The device according to claim 1, characterized in that as sensors in it, digital temperature, pressure and flow sensors are used, connected through an interface circuit to a signal processing circuit. The device according to claim 1, characterized in that the sensors used are analog temperature, pressure and flow sensors connected through a measurement circuit to a signal processing circuit. The device according to claim 1, characterized in that the device comprises as a flow and temperature sensors a digital flow sensor with a built-in temperature sensor.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности, к технологии измерения параметров пара или газа в трубопроводе и может использоваться в энергетике, нефтегазовой отрасли и в коммунальном хозяйстве.The utility model relates to measuring equipment, in particular, to the technology for measuring the parameters of steam or gas in a pipeline and can be used in the energy sector, oil and gas industry, and in public utilities.

Известно электронное контрольное устройство для мониторинга паросепаратора, описанное в п. РФ №2384873 по кл. G05B 23/02, з. 19.09.06, оп. 10.11.09 (стр.8 описания, фиг. 4).Known electronic control device for monitoring the steam separator described in p. RF No. 2384873 class. G05B 23/02, c. 09/19/06, op. 11/10/09 (p. 8 of the description, Fig. 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.The known electronic device comprises a sensor of a first technological parameter (temperature) located in the casing, a measurement circuit connected thereto, functionally connected to a signal processing circuit configured to store reference information and a comparison circuit of the received information with the reference, as well as a local power source of this device at the same time, there is also a pressure sensor, the casing can be connected with the possibility of heat transfer with a steam separator, and the sensor of the first technological parameter thermally insulated from the casing, the second temperature sensor, functionally connected to the measurement circuit and connected with the possibility of heat transfer with the casing.

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 термоэлектрический генератор, соединенный с паропроводом (термогенератор Пельтье). Выход термогенератора соединен через схему преобразования энергии с регулятором напряжения, подключенным ко всем рабочим узлам устройства.The local power source is connected to the transformer and contains an energy storage device, which is a battery, and an electric generator connected to an energy storage device and representing a solar generator or a thermoelectric generator connected to a steam line (Peltier thermogenerator). The output of the thermogenerator is connected via an energy conversion circuit to a voltage regulator connected to all working nodes of the device.

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 пара.The known device is a convenient-to-use device with an autonomous power source, providing monitoring of steam parameters and wireless, transferring its technological parameters, however, its operational capabilities are limited, because with its help, in particular, it is impossible to measure the flow rate and calculate the amount of thermal energy of the steam.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является автономное устройство учета параметров пара/газа и расчета количества энергии, описанное в одноименном патенте РФ №115004 по кл. E21B 47/00, з. 27.12.2011, оп. 20.04.2012 г. и выбранное в качестве прототипа.The closest in technical essence to the claimed is a stand-alone device for accounting parameters of steam / gas and calculating the amount of energy described in the same patent of the Russian Federation No. 115004 in class. E21B 47/00, c. 12/27/2011, op. 04/20/2012, and selected as a prototype.

Известное устройство содержит датчики температуры и давления, соединенные со входами измерительного модуля, включающего в себя схему измерения, функционально связанную 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 термоэлектрического генератора, к выходу которого через схему преобразования энергии подключены все перечисленные элементы и отличается тем, что в него 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 термоэлектрического генератора.The known device contains temperature and pressure sensors connected to the inputs of the measuring module, which includes a measuring circuit functionally connected to the measuring signal processing circuitry connected to the wireless communication module, a local power source made in the form of a Peltier effect connected to a steam line thermoelectric generator, to the output of which, through the energy conversion circuit, all of the above elements are connected and differs in that it additionally introduces A flow sensor is used, the signal processing circuitry is a calculator of the amount of transmitted energy, and a DC / DC / DC voltage converter connected to the output of a thermoelectric generator is used as an energy conversion circuit.

Более конкретно известное устройство конструктивно выполнено следующим образом.More specifically, the known device is structurally made as follows.

Автономное устройство учета 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 термоэлектрического генератора, к выходу которого через схему 8 преобразования энергии подключены все перечисленные рабочие элементы.The stand-alone device for recording steam / gas parameters and calculating the amount of energy comprises a temperature sensor 1, a pressure sensor 2 and a flow sensor 3 connected to the measurement circuit 4. The measurement circuit 4 is operatively connected to a signal processing circuit 5, which is connected to the wireless communication unit 6. There is a local power source 7 in the form of a thermoelectric generator connected to the steam line and operating on the basis of the Peltier effect, to the output of which all the listed working elements are connected through the energy conversion circuit 8.

При этом схема 5 обработки сигналов представляет собой вычислитель количества тепловой энергии пара, а схема 8 преобразования энергии - преобразователь напряжения DC/DC постоянного тока, подключенный к выходу термоэлектрического генератора 7.In this case, the signal processing circuit 5 is a calculator of the amount of thermal energy of the steam, and the energy conversion circuit 8 is a DC / DC voltage converter connected to the output of the thermoelectric generator 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.As the flow sensor 3, in particular, the EMIS-WHIRLM 200 flowmeter can be used. The measurement circuit 4 and the signal processing circuit 5 can be performed on the controller of the TECON series (calculator). As a wireless communication module for data transfer, a K-105 model GPRS / CSD controller can be used. As the top level, the ISKRA software package can be used to collect data from the TECON series controllers.

Недостатком известного устройства является то, что оно имеет ограниченные эксплуатационные возможности по следующим причинам.A disadvantage of the known device is that it has limited operational capabilities for the following reasons.

Источником питания в устройстве служит термоэлектрический генератор.The power source in the device is a thermoelectric generator.

Термоэлектрический генератор выполняется на полупроводниковые термогенераторных модулях, работающих по известному принципу термопары (вырабатываемая электрическая мощность зависит от разности температур на контактах/спаях - эффект Зеебека). Они, также, могут работать в качестве охладителя или нагревателя, если через устройство направить постоянный ток (элемент Пельтье). Для термоэлементов, применяемых, как в режиме генерации электроэнергии, так и для охлаждения, характерен относительно низкий КПД (коэффициент полезного действия), который не превышает 10%.The thermoelectric generator is performed on semiconductor thermogenerator modules operating according to the well-known thermocouple principle (the generated electric power depends on the temperature difference at the contacts / junctions - the Seebeck effect). They can also work as a cooler or heater if direct current is passed through the device (Peltier element). For thermoelements used both in the mode of generating electricity and for cooling, a relatively low efficiency (efficiency), which does not exceed 10%, is characteristic.

В состав термоэлектрических генераторов входят термобатареи, набранные из полупроводниковых термоэлементов, соединенных последовательно или параллельно и теплообменники горячих и холодных спаев термобатарей. Принципиальная схема электрической цепи термоэлектрического генератора включает в себя полупроводниковый термоэлемент, состоящий из элементов разного типа проводимости, то есть обладающими разными знаками коэффициента термоэлектродвижущей силы, коммутационные пластины горячего и холодного спаев и активную нагрузку. В момент замыкания термоэлемента на внешнюю нагрузку в цепи течет постоянный ток, обусловленный эффектом Зеебека.The composition of thermoelectric generators includes thermopiles drawn from semiconductor thermocouples connected in series or in parallel and heat exchangers for hot and cold junctions of thermopiles. The schematic diagram of the electrical circuit of a thermoelectric generator includes a semiconductor thermoelement consisting of elements of different types of conductivity, that is, having different signs of the coefficient of thermoelectromotive force, patch plates of hot and cold junctions and active load. At the moment the thermocouple closes to an external load, a direct current flows in the circuit due to the Seebeck effect.

Полупроводниковые материалы, применяемые в таких генераторах, имеют больший коэффициент термоЭДС (способность вырабатывать электрический ток при нагреве - охлаждении), хорошую электропроводность и малую теплопроводность, что обеспечивает требуемый перепад температур между холодными и горячими спаями кристаллов. Для нагрева горячего спая используется побочное тепло (солнечный свет, стенки разогревающейся при работе установки или поверхность паропровода). Для охлаждения холодного спая обычно используется окружающая среда - воздух. Недостатком термоэлектрических генераторов является низкий кпд (<10%) и необходимость обеспечить достаточный перепад температур между холодным и горячим спаями (>80°C) для получения номинальной выходной мощности. Несмотря на это термоэлектрические генераторы нашли широкое применение для питания автономных устройств электроники.The semiconductor materials used in such generators have a higher coefficient of thermoEMF (the ability to generate electric current during heating - cooling), good electrical conductivity and low thermal conductivity, which ensures the required temperature difference between cold and hot junctions of crystals. Secondary heat is used to heat the hot junction (sunlight, the walls of the unit heating up during operation, or the surface of the steam pipe). To cool a cold junction, the environment is usually used - air. The disadvantage of thermoelectric generators is low efficiency (<10%) and the need to ensure a sufficient temperature difference between cold and hot junctions (> 80 ° C) to obtain a rated output power. Despite this, thermoelectric generators are widely used to power stand-alone electronics devices.

Термоэлектрический генератор в устройстве соединен с паропроводом и при уменьшении разности температур между наружной средой и паропровода меньше 80°C его работоспособность не гарантирована. Для газа, температура которого в трубопроводе обычно ниже температуры окружающей среды и гораздо ниже температуры пара, работоспособность термоэлектрического генератора вообще не обеспечивается.The thermoelectric generator in the device is connected to the steam line and, when the temperature difference between the external environment and the steam line is less than 80 ° C, its operability is not guaranteed. For gas, the temperature of which in the pipeline is usually lower than the ambient temperature and much lower than the vapor temperature, the operability of the thermoelectric generator is not provided at all.

По этой причине эксплуатационные возможности известного устройства ограничены.For this reason, the operational capabilities of the known device are limited.

Кроме того, использование аналоговых датчиков для измерения параметров среды и схемы измерения для преобразования сигналов, снижает точность.In addition, the use of analog sensors to measure environmental parameters and a measurement circuit for converting signals reduces accuracy.

Задачей является расширение эксплуатационных возможностей и повышения надежности устройства.The objective is to expand operational capabilities and improve the reliability of the device.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве учета параметров пара/газа, содержащем датчики температуры, давления и расхода, соединенные с измерительным модулем, включающим в себя схему обработки измеренных сигналов, соединенную с модулем передачи данных, и локальный источник питания, соединенный с преобразователем напряжения, к выходу которого подключены все перечисленные элементы, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, локальный источник питания представляет собой солнечную батарею, подключенную ко входу преобразователя напряжения, к выходу которого дополнительно подключен резервный источник питания, содержащий устройство заряда, соединенное с буферной батареей и входами остальных элементов устройства.The problem is solved in that in the metering device for steam / gas containing temperature, pressure and flow sensors connected to the measuring module, including the processing circuit of the measured signals connected to the data transmission module, and a local power source connected to the voltage converter , to the output of which all of the listed elements are connected, ACCORDING TO THE USEFUL MODEL, the local power supply is a solar battery connected to the input of the voltage converter, to the outputs dy is further connected a redundant power supply comprising a charging device coupled to the inputs of the buffer battery and the other elements of the device.

При этом локальный источник питания может дополнительно содержать термоэлектрогенератор.Moreover, the local power source may further comprise a thermoelectric generator.

При этом в качестве датчиков могут использоваться цифровые датчики температуры, давления и расхода, объединенные цифровым интерфейсом и соединенные через схему сопряжения со входами схемы обработки сигнала измерительного модуля или аналоговые датчики температуры, давления и расхода, соединенные через схему измерения со входами схемы обработки.At the same time, digital temperature, pressure and flow sensors combined with a digital interface and connected via the interface circuit to the inputs of the signal processing circuit of the measuring module or analog temperature, pressure and flow sensors connected through the measurement circuit to the inputs of the processing circuit can be used as sensors.

Кроме того, в устройстве в качестве датчиков расхода и температуры может использоваться датчик расхода со встроенным датчиком температуры.In addition, a flow sensor with an integrated temperature sensor can be used as flow and temperature sensors in the device.

Использование в устройстве солнечной батареи и введение дополнительного резервного источника питания, включающего в себя устройство заряда и соединенную с ним буферную батарею, обеспечивают работоспособность устройства при любых условиях эксплуатации, расширяя тем самым эксплуатационные возможности устройства по измерению параметров низкотемпературных сред, повышая надежность измерения и сохранения измеренных параметров.The use of a solar battery in the device and the introduction of an additional backup power source, which includes a charge device and a buffer battery connected to it, ensure the device’s operability under any operating conditions, thereby expanding the device’s operational capabilities for measuring low-temperature medium parameters, increasing the measurement reliability and saving the measured parameters.

Возможное использования цифровых датчиков и схемы сопряжения упрощает конструкцию устройства, повышает его надежность и точность измерений.The possible use of digital sensors and interface circuit simplifies the design of the device, increases its reliability and accuracy of measurements.

Использование датчика расхода со встроенным датчиком температуры удешевляет устройство и повышает его надежность.Using a flow sensor with an integrated temperature sensor makes the device cheaper and more reliable.

Технический результат - расширение эксплуатационных возможностей устройства при одновременном повышении его надежности.The technical result is the expansion of the operational capabilities of the device while improving its reliability.

Заявляемое устройство обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как выполнение источника питания в виде солнечной батареи и наличие подключенного к выходу преобразователя напряжения резервного источника питания, содержащего устройство заряда, соединенное с буферной батареей, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.The inventive device has a novelty in comparison with the prototype, differing from it by such significant features as the implementation of a power source in the form of a solar battery and the presence of a backup power source connected to the output of the voltage converter containing a charge device connected to a buffer battery, which together ensure the achievement of a given result.

Заявляемая полезная модель может найти широкое применение в энергетике, нефтегазовой промышленности и в коммунальном хозяйстве, а потому соответствует критерию «промышленная применимость».The claimed utility model can be widely used in the energy sector, the oil and gas industry, and in utilities, and therefore meets the criterion of "industrial applicability".

Полезная модель иллюстрируется чертежами, представленными на:The utility model is illustrated by the drawings presented on:

фиг. 1 - функциональная схема устройства с аналоговыми датчиками;FIG. 1 is a functional diagram of a device with analog sensors;

фиг. 2 - функциональная схема устройства с цифровыми датчиками;FIG. 2 is a functional diagram of a device with digital sensors;

фиг. 3 - функциональная схема устройства с цифровым датчиком давления и датчиком расхода со встроенным датчиком температуры.FIG. 3 is a functional diagram of a device with a digital pressure sensor and a flow sensor with a built-in temperature sensor.

Заявляемое устройство учета параметров пара/газа содержит датчик 1 расхода, датчик 2 температуры и датчик 3 давления, соединенные со схемой 4 измерения (преобразования) или сопряжения для цифровых датчиков. Схема 4 измерения применяется при использовании в устройстве аналоговых датчиков, а схема 4 сопряжения - при использовании цифровых датчиков. Схема 4 функционально связана со схемой 5 обработки сигналов, которая соединена с модулем 6 передачи данных. При этом схема 4 и схема 5 образуют измерительный модуль, представляющий собой вычислитель 7 количества энергии или приведенного расхода газа. Имеется локальный источник 8 питания в виде солнечной батареи 9, к выходу которой через преобразователь 10 напряжения подключен резервный источник питания 11, состоящий из устройства 12 заряда и буферной батареи 13. Одновременно с солнечной батареей 9, в локальном источнике 8 питания может быть использована термоэлектрическая батарея 14.The inventive device for accounting parameters of steam / gas contains a flow sensor 1, a temperature sensor 2 and a pressure sensor 3 connected to a measurement (conversion) or interface circuit 4 for digital sensors. The measurement circuit 4 is used when using analog sensors in the device, and the coupling circuit 4 is used when using digital sensors. The circuit 4 is functionally connected to a signal processing circuit 5, which is connected to the data transmission unit 6. In this case, circuit 4 and circuit 5 form a measuring module, which is a computer 7 of the amount of energy or reduced gas flow. There is a local power source 8 in the form of a solar battery 9, to the output of which a backup power source 11 is connected through a voltage converter 10, consisting of a charge device 12 and a buffer battery 13. At the same time as the solar battery 9, a thermoelectric battery can be used in the local power source 8 fourteen.

Преобразователь 10 напряжения выполнен двухвходовым и представляет собой преобразователь напряжения DC/DC постоянного тока, подключенный к выходу источника 8 питания. Схема 4 измерения (преобразования) или сопряжения производит преобразование сигналов аналоговых датчиков 1, 2, 3 или сопряжение цифровых датчиков 1, 2, 3 со схемой 5 обработки сигналов. Модуль 6 передачи данных осуществляет передачу измеренной информации по беспроводному интерфейсу, по цифровому высокоскоростному интерфейсу или сети сотовой связи на персональный компьютер или в систему верхнего уровня, где программное обеспечение 15 верхнего уровня осуществляет дополнительную обработку данных.The voltage converter 10 is made two-input and is a DC / DC voltage converter DC connected to the output of the power source 8. The measurement (conversion) or interface circuit 4 converts the signals of the analog sensors 1, 2, 3, or the digital sensors 1, 2, 3 are coupled to the signal processing circuit 5. Data transmission module 6 transmits the measured information via a wireless interface, via a digital high-speed interface or a cellular communication network to a personal computer or to a top-level system, where the top-level software 15 carries out additional data processing.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Датчики 1, 2, 3, установленные на паро- или газопроводе, осуществляют измерение и преобразование в электрические сигналы параметров измеряемой среды - расхода, давления, температуры. С выхода датчиков 1-3 сигналы поступают на схему 4 измерения или сопряжения, где преобразуются в цифровой сигнал и поступают на схему 5 обработки сигналов, где осуществляется расчет количества энергии пара или приведенного расхода газа. Рассчитанные данные поступают на модуль 6 передачи данных, который осуществляет передачу данных на верхний уровень посредством беспроводных или проводных протоколов связи.Sensors 1, 2, 3, mounted on a steam or gas pipeline, measure and convert into electrical signals the parameters of the medium being measured - flow, pressure, temperature. From the output of the sensors 1-3, the signals are fed to the measurement or interface circuit 4, where they are converted to a digital signal and fed to the signal processing circuit 5, where the amount of steam energy or reduced gas flow is calculated. The calculated data is transmitted to the data transmission module 6, which transfers data to the upper level by means of wireless or wired communication protocols.

Схема 4 измерения или сопряжения и схема 5 обработки сигналов представляют собой вычислитель 7 количества тепловой энергии и/или приведенного расхода газа. При этом электропитание всех элементов устройства осуществляется с помощью источника 8 питания, выполненного в виде солнечной батареи 9. На выходе источника 8 питания установлен преобразователь 10 напряжения DC/DC постоянного тока, к выходу которого подключен резервный источник 11 питания в виде устройства 12 заряда, к входу которого подключена буферная батарея 13. Устройство 12 заряда и преобразователь 10 напряжения обеспечивают требуемое постоянное напряжение питания датчика 1 расхода, датчика 2 температуры и датчика 3 давления, схемы 4 измерения или сопряжения, схемы 5 обработки сигналов и модуля 6 передачи данных независимо от параметров температуры измеряемой среды и окружающего воздуха. Это гарантирует измерение, расчет и архивирование параметров рабочей среды при всех рабочих условиях. В случае несрабатывания солнечной батареи 9 или термоэлектрической батареи 14 питание элементов устройства производится от резервного источника 11. Модуль 6 передачи данных осуществляет передачу данных посредством беспроводных или проводных протоколов связи для обработки программным обеспечением 15 верхнего уровня.The measurement or coupling circuit 4 and the signal processing circuit 5 are a calculator 7 of the amount of thermal energy and / or reduced gas flow. In this case, the power of all elements of the device is carried out using a power source 8, made in the form of a solar battery 9. At the output of the power source 8, a DC / DC voltage converter 10 is installed, the output of which is connected to a backup power source 11 in the form of a charge device 12, to the input of which is connected to the buffer battery 13. The charge device 12 and the voltage converter 10 provide the required constant voltage for supplying the flow sensor 1, temperature sensor 2 and pressure sensor 3, circuit 4 is measured I or conjugation, the signal processing circuit 5 and the data transfer unit 6 independently of the temperature parameters of the medium and ambient air. This ensures measurement, calculation and archiving of the working environment parameters under all operating conditions. In case of failure of the solar battery 9 or thermoelectric battery 14, the power of the device elements is provided from a backup source 11. The data transmission module 6 transmits data via wireless or wired communication protocols for processing by the upper level software 15.

В качестве датчика 1 расхода могут использоваться вихревые расходомеры Rosemount 8600D или 8800D, в качестве датчика 3 давления могут использоваться датчики Метран-150 или Метран-75, в качестве датчика 2 температуры - датчики Метран-2000 или Мет-ран-2700. В качестве вычислителя 7 могут использоваться контроллеры Тэкон или FloBoss, в качестве модуля 6 передачи данных могут использоваться контроллер Ethernet К-104 или контроллер GSM/GPRS К-105, Network Radio Module Wi-Fi модуль, IEC 62591 модуль. В качестве термоэлектрической батареи 14 может использоваться термогенератор ТЭГ-5, в качестве солнечной батареи 9 может быть использована батарея NP125GK.Rosemount 8600D or 8800D vortex flowmeters can be used as a flow sensor 1, Metran-150 or Metran-75 sensors can be used as a pressure sensor 3, Metran-2000 or Met-ran-2700 sensors can be used as a temperature sensor 2. As a calculator 7, Tacon or FloBoss controllers can be used, as a data transmission module 6, an Ethernet K-104 controller or a GSM / GPRS K-105 controller, Network Radio Module Wi-Fi module, IEC 62591 module can be used. As a thermoelectric battery 14, a TEG-5 thermogenerator can be used; as a solar battery 9, an NP125GK battery can be used.

Программное обеспечение 15 верхнего уровня может быть выполнено в виде ОРС-сервера (OLE for Process Control) или специализированного программного обеспечения, установленного на персональном компьютере. ОРС-сервер или специализированное ПО обеспечивают сбор данных с контроллера и их документирование и архивирование. Программное обеспечение работает под управлением операционной системы Windows.The top-level software 15 can be implemented as an OLE server (OLE for Process Control) or specialized software installed on a personal computer. OPC server or specialized software provides data collection from the controller and their documentation and archiving. The software runs on the Windows operating system.

В сравнении с прототипом заявляемое устройство учета параметров пара/газа и расчета количества энергии имеет более широкие эксплуатационные возможности и является более надежным.Compared with the prototype, the inventive device for accounting parameters of steam / gas and calculating the amount of energy has wider operational capabilities and is more reliable.

Claims (5)

1. Устройство учета параметров пара/газа, содержащее датчики температуры, давления и расхода, соединенные с измерительным модулем, включающим в себя схему обработки измеренных сигналов, соединенную с модулем передачи данных, и соединенный с преобразователем напряжения локальный источник питания, к выходу которому через преобразователь напряжения подключены все перечисленные элементы, отличающееся тем, что локальный источник питания представляет собой солнечную батарею, подключенную к входу преобразователя напряжения, к выходу которого дополнительно подключен резервный источник питания, содержащий устройство заряда, соединенное с буферной батареей.1. A device for measuring steam / gas parameters, comprising temperature, pressure and flow sensors connected to a measuring module, including a circuit for processing the measured signals, connected to a data transmission module, and connected to a voltage converter, a local power source, to the output of which through a converter all of the above elements are connected, characterized in that the local power source is a solar battery connected to the input of the voltage converter, to the output of which additionally, a redundant power supply is connected, comprising a charge device connected to the backup battery. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что локальный источник питания содержит дополнительно термоэлектрический генератор, подключенный к входу преобразователя напряжения.2. The device according to claim 1, characterized in that the local power source further comprises a thermoelectric generator connected to the input of the voltage converter. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве датчиков в нем использованы цифровые датчики температуры, давления и расхода, соединенные через схему сопряжения со схемой обработки сигналов.3. The device according to claim 1, characterized in that the sensors used in it are digital temperature, pressure and flow sensors connected via an interface circuit to a signal processing circuit. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве датчиков в нем использованы аналоговые датчики температуры, давления и расхода, соединенные через схему измерения со схемой обработки сигналов.4. The device according to claim 1, characterized in that the sensors used are analog temperature, pressure and flow sensors connected through a measurement circuit to a signal processing circuit. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство содержит в качестве датчиков расхода и температуры цифровой датчик расхода со встроенным датчиком температуры.
Figure 00000001
5. The device according to claim 1, characterized in that the device comprises as a flow and temperature sensors a digital flow sensor with a built-in temperature sensor.
Figure 00000001
RU2013139842/28U 2013-08-27 2013-08-27 STEAM / GAS PARAMETER DEVICE RU138067U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013139842/28U RU138067U1 (en) 2013-08-27 2013-08-27 STEAM / GAS PARAMETER DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013139842/28U RU138067U1 (en) 2013-08-27 2013-08-27 STEAM / GAS PARAMETER DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU138067U1 true RU138067U1 (en) 2014-02-27

Family

ID=50152693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013139842/28U RU138067U1 (en) 2013-08-27 2013-08-27 STEAM / GAS PARAMETER DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU138067U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU212576U1 (en) * 2021-02-04 2022-07-29 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие космического приборостроения "Квант" DIAPHRAGM TYPE NATURAL GAS METER WITH ENERGY CONVERTER OF CASING TEMPERATURE DIFFERENCE INTO ELECTRIC ENERGY FOR EXTENDING POWER BATTERY LIFE

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU212576U1 (en) * 2021-02-04 2022-07-29 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие космического приборостроения "Квант" DIAPHRAGM TYPE NATURAL GAS METER WITH ENERGY CONVERTER OF CASING TEMPERATURE DIFFERENCE INTO ELECTRIC ENERGY FOR EXTENDING POWER BATTERY LIFE
RU213071U1 (en) * 2021-12-29 2022-08-23 Закрытое акционерное общество "Электронные и механические измерительные системы" (ЗАО "ЭМИС") AUTONOMOUS DEVICE FOR ACCOUNTING OF STEAM/GAS PARAMETERS AND CALCULATION OF THE QUANTITY OF ENERGY

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tsai et al. Model building and simulation of thermoelectric module using Matlab/Simulink
Dalola et al. Characterization of thermoelectric modules for powering autonomous sensors
Ahiska et al. A test system and supervisory control and data acquisition application with programmable logic controller for thermoelectric generators
Kwan et al. Exergetic and temperature analysis of a fuel cell-thermoelectric device hybrid system for the combined heat and power application
Hou et al. A preliminary study of thermal energy harvesting for industrial wireless sensor networks
CN103323780A (en) Thermoelectric material thermoelectric conversion performance testing system and method
Wiriyasart et al. Thermal to electrical closed-loop thermoelectric generator with compact heat sink modules
CN103196947A (en) Thermoelectric performance measuring device and measuring method of thermoelectric refrigeration chip
Ahiska et al. Development and application of a new power analysis system for testing of geothermal thermoelectric generators
Xu et al. Performance analysis of a combination system of concentrating photovoltaic/thermal collector and thermoelectric generators
CN101701993B (en) Device for testing properties of temperature difference generating module property
CN201145943Y (en) Temperature difference wireless infrared temperature sensor
CN111337535A (en) Heat pipe heat transfer performance testing device and testing method thereof
Maadi et al. Effects of nanofluids thermo-physical properties on the heat transfer and 1st law of thermodynamic in a serpentine PVT system
Muthu et al. Theoretical and experimental study on a thermoelectric generator using concentrated solar thermal energy
Djafar et al. The utilization of heat pipe on cold surface of thermoelectric with low-temperature waste heat
Bobean et al. The study and modeling of a thermoelectric generator module
CN103822729A (en) Design of thermoelectric generation thermal system wireless temperature measuring apparatus
Al Musleh et al. Thermoelectric generator experimental performance testing for wireless sensor network application in smart buildings
RU138067U1 (en) STEAM / GAS PARAMETER DEVICE
CN102840932B (en) Passive heat metering device and heat metering system working by passive heat metering devices
CN103336024A (en) Thermoelectric performance testing system for thermoelectric material
KR101860628B1 (en) Pipe heat-quantity measuring apparatus using thermoelectric element
CN206774057U (en) A kind of pyroelectric effect instrument
Terzi et al. Improving the efficiency of a nuclear power plant using a thermoelectric cogeneration system