RU162313U1

RU162313U1 - HOT WATER METER

Info

Publication number: RU162313U1
Application number: RU2015127673/28U
Authority: RU
Inventors: Николай Владимирович Шенгур; Аркадий Юрьевич Плахов; Сергей Юрьевич Тальянов
Original assignee: Николай Владимирович Шенгур; Аркадий Юрьевич Плахов; Сергей Юрьевич Тальянов
Priority date: 2015-07-10
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2016-06-10

Abstract

Счетчик учета горячей воды, содержащий корпус датчика, имеющий входное и выходное отверстия, крыльчатку, установленную на оси в полости корпуса, по меньшей мере, один магнит, установленный в верхней части крыльчатки, счетное устройство, заключенное в корпус, при этом счетное устройство содержит электромагнитый датчик, взаимодействующий с магнитом крыльчатки и подключенный к вычислительныму устройству, связанному с цифровым индикатором, источник электропитания, содержит устройство энергонезависимой памяти, электронный таймер реального времени, модуль беспроводной передачи информации, а электромагнитый датчик, расположенный на минимальном расстоянии от магнита крыльчатки через диамагнитную перегородку, содержит как минимум два датчика Холла, выходы которых подключены к входам вычислительного устройства, при этом входы питания датчиков Холла, вычислительного устройства, устройства энергонезависимой памяти, электронного таймера подключены к выходу источника электропитания, а входы питания модуля беспроводной передачи информации и цифрового индикатора подключены к соответствующим выходам вычислительного устройства, отличающийся тем, что в корпусе датчика установлен датчик температуры, подключённый к вычислительному устройству.A hot water meter comprising a sensor housing having an inlet and an outlet, an impeller mounted on an axis in the housing cavity, at least one magnet mounted in the upper part of the impeller, a metering device enclosed in the housing, the metering device comprising an electromagnetic a sensor interacting with the impeller magnet and connected to a computing device associated with a digital indicator, a power source, contains a non-volatile memory device, an electronic timer time, a wireless information transmission module, and an electromagnetic sensor located at a minimum distance from the impeller magnet through a diamagnetic partition, contains at least two Hall sensors, the outputs of which are connected to the inputs of the computing device, while the power inputs of the Hall sensors, computing device, non-volatile memory device , the electronic timer is connected to the output of the power source, and the power inputs of the wireless data transmission module and digital indicator are connected to the corresponding outputs of the computing device, characterized in that a temperature sensor is installed in the sensor housing connected to the computing device.

Description

Полезная модель относится к области приборостроения и может быть использована в бытовой и промышленной сфере для учета потребления горячей воды с температурой не ниже установленной санитарными нормами и правилами (СНиП).The utility model relates to the field of instrumentation and can be used in the household and industrial sectors to account for the consumption of hot water with a temperature not lower than established by sanitary norms and rules (SNiP).

Существующая практика эксплуатации закрытой системы централизованного горячего водоснабжения устанавливает в качестве товарной единицы при коммерческих расчетах между потребителем и энергоснабжающей организацией физический объем потребляемой горячей воды (без учета ее температуры). Вместе с тем по ряду причин многие системы горячего водоснабжения теряют значительное количество теплоты в периоды простоя или минимального горячего водопотребления, что приводит к остыванию воды в подводящих трубопроводах (теплосистемах). Это, в свою очередь, приводит к тому, что добиться необходимой температуры воды потребитель может лишь после ее интенсивного слива.The existing practice of operating a closed centralized hot water supply system establishes the physical volume of hot water consumed (excluding its temperature) as a commodity unit in commercial settlements between a consumer and an energy supplying organization. However, for several reasons, many hot water systems lose a significant amount of heat during periods of inactivity or minimal hot water consumption, which leads to cooling water in the supply pipelines (heating systems). This, in turn, leads to the fact that the consumer can achieve the required water temperature only after intensive discharge.

Согласно постановлению Главного санитарного врача РФ от 07.04.2009 г. №20 «Об утверждении Сан ПиН 2..1.4.2496-09» в п. 3.1.10 Требований к системам центрального горячего водоснабжения температура воды в местах водозабора не должна быть ниже 60°C, также в Приложении №1 Требований к качеству коммунальных услуг Постановления правительства РФ от 06.05.2009 г. №364 определяется дифференцируемая система оплаты в зависимости от допустимых отклонений температуры горячей воды за расчетный период, а при температуре горячей воды в точке разбора ниже 40°C рекомендуется применять тариф за холодную воду. В этом случае, согласно постановлению Главного санитарного врача РФ от 07.04.2009 г. №20, нормальный тариф будет сопровождать учет горячей воды, например, от температуры 60°C и выше, при температуре горячей воды, например, от 58 до 40°C, будет применяться сниженный тариф, а при температуре горячей воды ниже 40°C будет применяться тариф за холодную водуAccording to the decree of the Chief Sanitary Doctor of the Russian Federation dated 07.04.2009 No. 20 “On approval of San PiN 2..1.4.2496-09” in paragraph 3.1.10 of the Requirements for central hot water supply systems, the water temperature in the places of water intake should not be lower than 60 ° C, also in Appendix No. 1 of the Requirements for the Quality of Public Services of the Decree of the Government of the Russian Federation dated 05.06.2009 No. 364, a differentiable payment system is determined depending on the permissible deviations of the hot water temperature for the billing period, and at a hot water temperature at the point of analysis below 40 ° C recommended apply cold water tariff. In this case, according to the Decree of the Chief Sanitary Officer of the Russian Federation dated 04.04.2009 No. 20, the normal tariff will accompany the accounting of hot water, for example, from a temperature of 60 ° C and above, at a hot water temperature, for example, from 58 to 40 ° C , a reduced tariff will be applied, and for hot water below 40 ° C a cold water tariff will be applied

Также, на сегодняшний день актуальным становиться возможность дистанционного съема информации об объеме воды, прошедшей через измеритель расхода жидкости и возможность службой контроля и учета дистанционно дифференцированно оценивать прошедшей через измеритель объем горячей воды в зависимости от ее реальной температуры.Also, today the possibility of remote sensing of information about the volume of water passing through the liquid flow meter and the ability of the control and metering service to remotely differentially evaluate the volume of hot water passing through the meter depending on its actual temperature become relevant.

Реализация поставленной задачи может быть осуществлена путем наличия у потребителя простого в эксплуатации счетчика горячей воды (СГВ) с многотарифной системой учета с возможностью дистанционного съема информации об объеме прошедшей через СГВ расхода жидкости.The implementation of the task can be carried out by having the consumer has an easy-to-use hot water meter (DHW) with a multi-tariff metering system with the ability to remotely retrieve information about the volume of fluid flowing through the SGW.

Известен счетчик учета горячей воды (РФ, патент на полезную модель №136154, опубликован 17.05.2013), содержащей корпус, крыльчатку, установленную на оси в полости корпуса, магнитно-связанную со счетным механизмом, стрелочные индикаторы, цифровые индикаторы расхода воды. При этом счетчик снабжен пластиной никелида титана, установленной между входом корпуса и крыльчаткой, и обводным каналом, расположенным между входом и выходом корпуса минуя крыльчатку, которая блокирует попадание горячей воды, с температурой менее установленной СНиП, в полость корпуса, в котором на оси размещена крыльчатка с магнитной муфтой, таким образом вода уходит в обводной канал для воды с температурой менее установленной СНиП. При подаче горячей воды, которая соответствует СНиП пластина никелида титана, обладающей памятью формы, деформируется под влиянием температуры и блокирует обводной канал. Таким образом поток горячей воды попадает в полость корпуса и раскручивает крыльчатку с магнитной муфтой, установленных на оси полости корпуса, которые в свою очередь запускают счетный механизм и таким образом стрелочные индикаторы расхода воды и цифровые индикаторы расхода воды отображают точные показания расхода горячей воды с температурой соответствующей СН и П.A known meter for accounting for hot water (RF patent for utility model No. 136154, published May 17, 2013), comprising a housing, an impeller mounted on an axis in the housing cavity, magnetically coupled to a counting mechanism, dial indicators, digital indicators of water flow. In this case, the counter is equipped with a titanium nickelide plate installed between the inlet of the housing and the impeller, and a bypass channel located between the inlet and outlet of the housing bypassing the impeller, which blocks the ingress of hot water, with a temperature less than the established SNiP, into the cavity of the housing in which the impeller is placed on the axis with a magnetic coupling, thus the water goes into the bypass channel for water with a temperature less than the established SNiP. When hot water is supplied, which corresponds to the SNiP, a titanium nickelide plate with a shape memory is deformed under the influence of temperature and blocks the bypass channel. Thus, the flow of hot water enters the cavity of the housing and spins the impeller with a magnetic coupling mounted on the axis of the cavity of the housing, which in turn starts the counter mechanism and thus the arrow indicators of the water flow and digital indicators of the water flow display accurate readings of the flow of hot water with the temperature corresponding CH and P.

Недостатком данного технического решения является невозможность функционирования в режиме многотарифности, а также отсутствие возможности дистанционного съема в режиме многотарифности информации об объеме жидкости, прошедшей через счетчик учета горячей воды.The disadvantage of this technical solution is the impossibility of functioning in the multi-tariff mode, as well as the lack of the ability to remotely remove in the multi-tariff mode information about the volume of liquid passed through the hot water meter.

Известен также счетчик холодной и горячей воды (РФ, патент на полезную модель №271214, опубликован 10.01.2013), содержащий корпус, крыльчатку, установленную на оси в полости корпуса, магнитно-связанную со счетным механизмом, термореле с датчиком и исполнительным органом, исполнительный орган связан со счетным механизмом, счетный механизм снабжен несколькими узлами учета, а термореле выполнено многоступенчатым, при этом количество узлов счетного механизма равно количеству ступеней срабатываемого термореле, что позволяет осуществить дифференцированный учет расхода горячей воды в зависимости от температуры и, тем самым, обеспечивает техническую возможность ее тарификации при расчетах между потребителями и поставщиками.A counter of cold and hot water is also known (Russian Federation, utility model patent No. 271214, published January 10, 2013), comprising a housing, an impeller mounted on an axis in the housing cavity, magnetically coupled to a counting mechanism, a thermal relay with a sensor and an executive body, an executive the body is connected with the counting mechanism, the counting mechanism is equipped with several metering units, and the thermal relay is multi-stage, while the number of nodes of the counting mechanism is equal to the number of steps of the activated thermal relay, which allows differentiating This account of the consumption of hot water depending on temperature and, thus, provides the technical possibility of its tariffication in settlements between consumers and suppliers.

Недостатком данного счетчика является сложность его конструкции, а также отсутствие возможности дистанционного съема информации об объеме прошедшей через счетчик расхода жидкости.The disadvantage of this meter is the complexity of its design, as well as the lack of the ability to remotely retrieve information about the volume of fluid flowing through the meter.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является счетчик холодной и горячей воды (Заявление на выдачу патента на изобретение №2015104743 от 12.02.2015 г.)Closest to the claimed technical solution is a counter of cold and hot water (Application for the grant of a patent for an invention No. 2015104743 of 02/12/2015)

Известный счетчик содержит корпус датчика, имеющий входное и выходное отверстия, крыльчатку, установленную на оси в полости корпуса, по меньшей мере, один магнит, установленный в верхней части крыльчатки, счетное устройство, заключенное в корпус, при этом счетное устройство содержит электромагнитный датчик, взаимодействующий с магнитом крыльчатки и подключенный к вычислительному устройству, связанному с цифровым индикатором, источник электропитания, содержит устройство энергонезависимой памяти, электронный таймер реального времени, модуль беспроводной передачи информации, а электромагнитный датчик, расположенный на минимальном расстоянии от магнита крыльчатки через диамагнитную перегородку, содержит как минимум два датчика Холла, выходы которых подключены к входам вычислительного устройства, при этом входы питания датчиков Холла, вычислительного устройства, устройства энергонезависимой памяти, электронного таймера подключены к выходу источника электропитания, а входы питания модуля беспроводной передачи информации и цифрового индикатора подключены к соответствующим выходам вычислительного устройства.The known counter comprises a sensor housing having an inlet and an outlet, an impeller mounted on an axis in the cavity of the housing, at least one magnet mounted in the upper part of the impeller, a counting device enclosed in the housing, the counting device comprising an electromagnetic sensor interacting with an impeller magnet and connected to a computing device associated with a digital indicator, the power source contains a non-volatile memory device, an electronic real-time timer, a wireless data transmission module, and an electromagnetic sensor located at a minimum distance from the impeller magnet through a diamagnetic partition contains at least two Hall sensors, the outputs of which are connected to the inputs of the computing device, while the power inputs of the Hall sensors, computing device, non-volatile memory device, electronic the timer are connected to the output of the power source, and the power inputs of the wireless information transmission module and digital indicator are connected to the corresponding outputs of the computing device.

Данный счетчик может быть использован для дистанционного объемного учета жидкости, в том числе и потребления горячей воды, однако оно не приемлемо для дифференциального учета потребления горячей воды в зависимости от ее температуры.This meter can be used for remote volumetric metering of liquids, including hot water consumption, however, it is not acceptable for differential metering of hot water consumption depending on its temperature.

Задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является создание счетчика учета горячей воды (СГВ) с возможностью дистанционного съема информации об объеме прошедшей через измеритель расхода жидкости и возможностью дистанционно дифференцированно оценивать прошедшей через измеритель объем горячей воды в зависимости от ее реальной температуры.The task this utility model is aimed at is to create a hot water meter (SGW) with the ability to remotely read information about the volume of liquid passed through the meter and the ability to remotely differentially evaluate the volume of hot water that has passed through the meter depending on its actual temperature.

Поставленная задача решается предлагаемой конструкцией счетчика учета горячей воды, содержащей корпус датчика, имеющий входное и выходное отверстия, крыльчатку, установленную на оси в полости корпуса, по меньшей мере, один магнит, установленный в верхней части крыльчатки, счетное устройство, заключенное в корпус, при этом счетное устройство содержит электромагнитный датчик, взаимодействующий с магнитом крыльчатки и подключенный к вычислительному устройству, связанному с цифровым индикатором, источник электропитания, содержит устройство энергонезависимой памяти, электронный таймер реального времени, модуль беспроводной передачи информации, а электромагнитный датчик, расположенный на минимальном расстоянии от магнита крыльчатки через диамагнитную перегородку, содержит как минимум два датчика Холла, выходы которых подключены к входам вычислительного устройства, при этом входы питания датчиков Холла, вычислительного устройства, устройства энергонезависимой памяти, электронного таймера подключены к выходу источника электропитания, а входы питания модуля беспроводной передачи информации и цифрового индикатора подключены к соответствующим выходам вычислительного устройства. Заявляемый счетчик учета горячей воды дополнительно содержит датчик температуры, установленный в корпусе датчика, датчик температуры подключен ко входу вычислительного устройства.The problem is solved by the proposed design of a hot water meter, comprising a sensor housing having an inlet and an outlet, an impeller mounted on an axis in the housing cavity, at least one magnet installed in the upper part of the impeller, a counting device enclosed in the housing, this calculating device contains an electromagnetic sensor interacting with the impeller magnet and connected to a computing device associated with a digital indicator, the power source contains a device your non-volatile memory, an electronic real-time timer, a wireless information transmission module, and an electromagnetic sensor located at a minimum distance from the impeller magnet through a diamagnetic partition contains at least two Hall sensors, the outputs of which are connected to the inputs of the computing device, while the power inputs of the Hall sensors , computing device, non-volatile memory device, electronic timer are connected to the output of the power source, and the module power inputs are wireless the bottom of the information transfer and the digital indicator are connected to the corresponding outputs of the computing device. The inventive hot water meter further comprises a temperature sensor installed in the sensor body, a temperature sensor is connected to the input of the computing device.

Использование в устройстве модуля беспроводной передачи информации, повышает оперативность и возможность дистанционно дифференцированно оценивать прошедшей через измеритель объем горячей воды в зависимости от ее реальной температуры.The use of a wireless information transmission module in the device increases the efficiency and the ability to remotely differentially evaluate the volume of hot water passing through the meter, depending on its actual temperature.

Полезная модель поясняется рисунком (фиг. 1) и (фиг. 2).The utility model is illustrated by the figure (Fig. 1) and (Fig. 2).

На фиг. 1 представлен схематический продольный разрез СГВ.In FIG. 1 shows a schematic longitudinal section of the SGW.

На фиг. 2 представлена структурная схема СГВ.In FIG. 2 presents a structural diagram of the SGW.

Устройство измерения расхода жидкости для реализации заявляемого способа (см. фиг. 1) содержит корпус датчика 1, имеющий входное 2 и выходное 3 отверстия, крыльчатку 4, установленную на оси 5 в полости корпуса 1, сообщающейся с входным 2 и выходным 3 отверстиями. В верхней части крыльчатки 4 установлен магнит 6. Корпус датчика 1 снабжен герметичным отсеком 7, отделенным от полости диамагнитной перегородкой 8. В отсеке 7 установлено счетное устройство, содержащее электромагнитный датчик 9, выполненный на печатной плате 10 с размещенными на ней как минимум двумя датчиками Холла 11. Датчики Холла 11 размещены на печатной плате 10 диаметрально по окружности, описываемой магнитом 6 при вращении крыльчатки 4 под действием потока жидкости в полости корпуса 1 от входного 2 к выходному 3 отверстию. В отсеке 7 установлена также печатная плата 12 с размещенными на ней (см. фиг. 2) вычислительным устройством 13, энергонезависимой памятью 14, цифровым индикатором 15, электронным таймером реального времени 16, источником электропитания - батарейкой 17, и модулем беспроводной передачи информации 18 и индикатором заряда батареи 19. В корпусе датчика 1 установлен датчик температуры 20. Выходы датчиков Холла 11 электромагнитного датчика 9 (см. фиг. 2) подключены к входам с 1 по n вычислительного устройства 13. Первые входы питания датчиков Холла 11, вычислительного устройства 13, устройства энергонезависимой памяти 14, электронного таймера 16 подключены к первому выходу источника электропитания 17. Выходы-входы с 1 по N вычислительного устройства 13 присоединены к входам-выходам устройства энергонезависимой памяти 14. Выходы с 1 по К электронного таймера 16 соединены со входами с 1 по K вычислительного устройства 13. Выходы с 1 по М вычислительного устройства 13 подключены ко входам с 1 по M цифрового индикатора 15, первый вход питания которого присоединен к выходу L вычислительного устройства 13. Выходы с 1 по P вычислительного устройства 13 подключены ко входам с 1 по P модуля беспроводной передачи информации 18, первый вход питания которого присоединен к выходу Q вычислительного устройства 13. Выход индикатора заряда батареи 19 подключен ко входу S вычислительного устройства 13. Выход датчика температуры 20 подключен ко входу Т вычислительного устройства 13.A device for measuring fluid flow for implementing the inventive method (see Fig. 1) comprises a sensor housing 1 having an input 2 and an output 3 holes, an impeller 4 mounted on an axis 5 in the cavity of the housing 1 communicating with the input 2 and output 3 holes. A magnet 6 is installed in the upper part of the impeller 4. The housing of the sensor 1 is equipped with a sealed compartment 7 separated from the cavity by a diamagnetic partition 8. In the compartment 7 there is a counting device containing an electromagnetic sensor 9 made on a printed circuit board 10 with at least two Hall sensors placed on it 11. Hall sensors 11 are placed on the circuit board 10 diametrically around the circumference described by the magnet 6 when the impeller 4 rotates under the action of a fluid flow in the cavity of the housing 1 from the inlet 2 to the outlet 3 hole. In compartment 7, there is also a printed circuit board 12 with a computing device 13, non-volatile memory 14, digital indicator 15, electronic real-time timer 16, a power source - battery 17, and a wireless data transmission module 18 and placed on it (see Fig. 2) battery charge indicator 19. A temperature sensor 20 is installed in the sensor housing 1. The outputs of the Hall sensors 11 of the electromagnetic sensor 9 (see Fig. 2) are connected to the inputs 1 to n of the computing device 13. The first power inputs of the Hall sensors 11, a calculator device 13, non-volatile memory device 14, electronic timer 16 are connected to the first output of the power supply 17. The outputs-inputs 1 to N of the computing device 13 are connected to the inputs and outputs of the non-volatile memory 14. The outputs 1 to K of the electronic timer 16 are connected to inputs 1 to K of computing device 13. Outputs 1 to M of computing device 13 are connected to inputs 1 to M of digital indicator 15, the first power input of which is connected to output L of computing device 13. Outputs 1 to P of the computing device 13 is connected to inputs 1 to P of the wireless data transmission module 18, the first power input of which is connected to the output Q of the computing device 13. The output of the battery charge indicator 19 is connected to the input S of the computing device 13. The output of the temperature sensor 20 is connected to the input T computing device 13.

Устройство измерения расхода жидкости работает следующим образом. Жидкость поступает из магистрали во входное 2 отверстие и далее в полость корпуса 1, вращает крыльчатку 4, установленную на оси 5, в направлении, например, по часовой стрелке и выходит через выходное 3 отверстие в магистраль. Магнит 6, установленный в верхней части крыльчатки 4, вращается вместе с ней вокруг оси 5 и воздействует на минимальном расстоянии через диамагнитную перегородку 8 на датчики Холла 11 электромагнитного датчика 9 и вызывает их поочередное срабатывание, при этом на выходе каждого датчика Холла 11 возникает логический сигнал, не зависящий от направления потока жидкости, вызывающего вращение крыльчатки 4 в ту или иную сторону.A device for measuring fluid flow is as follows. The liquid enters from the line into the inlet 2 and then into the cavity of the housing 1, rotates the impeller 4 mounted on the axis 5 in the direction, for example, clockwise and exits through the outlet 3 into the main. The magnet 6, installed in the upper part of the impeller 4, rotates with it around the axis 5 and acts at a minimum distance through the diamagnetic partition 8 on the Hall sensors 11 of the electromagnetic sensor 9 and causes them to be triggered alternately, while a logical signal is generated at the output of each Hall sensor 11 , independent of the direction of fluid flow, causing the impeller 4 to rotate in one direction or another.

Сигналы поступающие с датчиков Холла 11 на входы с 1 по n вычислительного устройства 13, а также с датчика температуры 20 на вход T вычислительного устройства 13 анализируются по частотным, температурным и временным параметрам. Вычислительное устройство 13 сравнивает частоту импульсов с датчиков Холла 11 и температуру с датчика температуры 20 с уставками, хранящимися в энергонезависимой памяти 14, корректирует значение частоты, соответствующей расходу жидкости, интегрирует по времени, выводит показания объема прокачанной воды на цифровой индикатор 15 и заносит в энергонезависимую память 14, а также передает показания объема прокачанной воды и температуры на модуль беспроводной передачи информации 18 для дальнейшей передачи информации в службу контроля и учета, где в соответствии с показаниями температуры воды и соответствующем объеме потребленной воды, корректируют и дифференцируют ее стоимость.The signals from the Hall sensors 11 to the inputs 1 to n of the computing device 13, as well as from the temperature sensor 20 to the input T of the computing device 13 are analyzed by frequency, temperature and time parameters. The computing device 13 compares the frequency of the pulses from the Hall sensors 11 and the temperature from the temperature sensor 20 with the settings stored in non-volatile memory 14, corrects the frequency value corresponding to the liquid flow rate, integrates over time, displays the readings of the volume of pumped water on a digital indicator 15 and puts it in non-volatile memory 14, and also transmits readings of the volume of pumped water and temperature to the wireless information transfer module 18 for further information transfer to the control and accounting service, where in accordance with the readings of the water temperature and the corresponding amount of water consumed, adjust and differentiate its cost.

Применение предлагаемой полезной модели позволит за счет дистанционного съема информации об объеме и температуре прошедшей через СГВ жидкости применить многотарифную систему учета потребления горячей воды.The application of the proposed utility model will allow using a multi-tariff hot water consumption metering system due to remote sensing of information about the volume and temperature of the liquid passed through the SHW.

Claims

A hot water meter comprising a sensor housing having an inlet and an outlet, an impeller mounted on an axis in the housing cavity, at least one magnet mounted in the upper part of the impeller, a metering device enclosed in the housing, the metering device comprising an electromagnetic a sensor interacting with the impeller magnet and connected to a computing device associated with a digital indicator, a power source, contains a non-volatile memory device, an electronic timer time, a wireless information transmission module, and an electromagnetic sensor located at a minimum distance from the impeller magnet through a diamagnetic partition, contains at least two Hall sensors, the outputs of which are connected to the inputs of the computing device, while the power inputs of the Hall sensors, computing device, non-volatile memory device , the electronic timer is connected to the output of the power source, and the power inputs of the wireless data transmission module and digital indicator are connected to the corresponding outputs of the computing device, characterized in that a temperature sensor is installed in the sensor housing connected to the computing device.