Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к приборам учета потребления природного газа диафрагменного типа, и может быть использована для изготовления диафрагменных приборов учета с электронным отсчетным устройством.The utility model relates to measuring equipment, namely, metering devices for diaphragm type natural gas consumption, and can be used for the manufacture of diaphragm metering devices with an electronic reading device.
В технике и литературе существует значительное число аналогов, использующих в качестве измерительного механизма парные измерительные камеры, каждая из которых разделена подвижной мембраной [RU 92015341 A; Цуркаленко Лев Васильевич (RU), Грущак А.О. (RU); RU 16681 U; Савельев Ю.А (RU), Клюев E.П. (RU), Шевченко A.M. (RU), Никонов B.П. (RU), Юрьев E.П. (RU)].B основном улучшения в данных моделях счетчиков газа касаются кинематической схемы и удешевления механизма за счет уменьшения количества деталей. Современные счетчики газа ориентированы на применение электронных управляющих устройств и электронных индикаторов [ГОСТ Р 8.915-2016 Счетчики газа объемные диафрагменные. Общие технические требования, методы испытаний и поверки]. Это дает возможность не только значительно улучшить базовый функционал счетчика, но также добавить функции самодиагностики счетчика на всем цикле эксплуатации от установки до поверки.In engineering and literature there are a significant number of analogues that use paired measuring chambers as a measuring mechanism, each of which is separated by a movable membrane [RU 92015341 A; Tsurkalenko Lev Vasilievich (RU), Grushchak A.O. (RU); RU 16681 U; Savelyev Yu.A. (RU), Klyuev E.P. (RU), Shevchenko A.M. (RU), Nikonov B.P. (RU), Yuriev E.P. (RU)]. Most of the improvements in these models of gas meters relate to the kinematic scheme and cheaper mechanism by reducing the number of parts. Modern gas meters are focused on the use of electronic control devices and electronic indicators [GOST R 8.915-2016 Volumetric diaphragm gas meters. General technical requirements, test and verification methods]. This makes it possible not only to significantly improve the basic functionality of the meter, but also to add the self-diagnosis functions of the meter throughout the entire operation cycle from installation to verification.
В качестве прототипа полезной модели служит прибор учета диафрагменного типа [RU 16681 U; Савельев Ю.А (RU), Клюев E.П. (RU), Шевченко A.M. (RU), Никонов B.П. (RU), Юрьев E.П. (RU)], содержащий герметичный металлический корпус, в котором размещены две измерительные камеры, каждая из которых разделена подвижными эластичными мембранами, золотниковый распределительный механизм с двумя подвижными шиберами, совершающими возвратно-поступательное движение в горизонтальной плоскости через систему двух кривошипов, шатунов и рычагов, и связанный с ними счетный механизм барабанного типа, отличающийся тем, что углы между двумя плечами кривошипов, жестко закрепленных на общей оси, составляют 125-132°, ось вращения кривошипов поднята над плоскостью прямолинейного движения рычагов-тяг.As a prototype of the utility model is a meter accounting type diaphragm type [RU 16681 U; Savelyev Yu.A. (RU), Klyuev E.P. (RU), Shevchenko A.M. (RU), Nikonov B.P. (RU), Yuriev E.P. (RU)], comprising a sealed metal housing in which two measuring chambers are located, each of which is separated by movable elastic membranes, a spool distribution mechanism with two movable gates, reciprocating in the horizontal plane through a system of two cranks, rods and levers, and a drum-type counter mechanism associated with them, characterized in that the angles between the two arms of the cranks rigidly fixed on a common axis are 125-132 °, the axis of rotation of the crank in raised above the plane of the rectilinear movement of the linkage rods.
В известных и используемых моделях счетчиков расхода природного газа не ведется учет попыток вмешательств, контроль энергопотребления электронного блока, факты ошибочных обращений к внутренней памяти микроконтроллера и т.п. При таком функционале достаточно сложно использовать все преимущества электронного блока в счетчике, кроме того, при подключении счетчика в систему телеметрии и автоматизированного сбора данных возникает необходимость передачи не только показаний, но также журнала событий. Таким образом, при возникновении спорных ситуаций между потребителем и поставщиком газа, журнал событий может быть основанием для разрешения спора в ту или иную пользу.Known and used models of natural gas flow meters do not record attempts to intervene, control the energy consumption of the electronic unit, the facts of erroneous accesses to the internal memory of the microcontroller, etc. With this functionality, it is quite difficult to use all the advantages of the electronic unit in the meter, in addition, when connecting the meter to the telemetry system and automated data collection, it becomes necessary to transmit not only the readings, but also the event log. Thus, in the event of a dispute between the consumer and the gas supplier, the event log may be the basis for resolving the dispute in one way or another.
Полезная модель предназначена для реализации функции самодиагностики в счетчике газа диафрагменного типа. Внедрение данной модели при производстве позволит существенно расширить функционал счетчика, сделать его более защищенным от вмешательств и привлекательным для применения в автоматизированных системах учета расхода природного газа.The utility model is intended to implement the self-diagnosis function in a diaphragm type gas meter. The introduction of this model in production will significantly expand the meter’s functionality, make it more secure from interventions and attractive for use in automated metering systems for natural gas consumption.
Принцип действия полезной модели заключается в дополнении структурной схемы счетчика электронным блоком, содержащим следующие модули (фигура 1): датчик магнитного поля (геркон) 1, датчик вскрытия корпуса (тактовая кнопка) 4, измеритель энергопотребления счетчика (шунт) 7, микроконтроллер 2, жидкокристаллический индикатор 3, мишень 6, оптические датчики 5. Вращение на мишень передает применяемый в прототипе измерительный механизм. Мишень, вращаясь, попеременно перекрывает один из оптических датчиков, генерируя импульсы. Микроконтроллер производит подсчет импульсов и вывод на жидкокристаллический индикатор, одновременно с этим показания сохраняются в энергонезависимой памяти микроконтроллера. Микроконтроллер измеряет падение напряжения на датчике энергопотребления и вычисляет потребляемый ток, а также оставшееся время работы от батареи. Вычисленные данные заносятся в журнал самодиагностики в энергонезависимой памяти микроконтроллера. Датчики вскрытия корпуса и воздействия внешнего магнитного поля являются пассивными, при срабатывании одного или обоих событий датчики выдают импульсы, микроконтроллер заносит факт прихода импульсов в журнал самодиагностики в энергонезависимой памяти, сохраняя также временную метку. Способ считывания или передачи журнала самодиагностики зависит от конкретной реализации принципиальной схемы электронного блока счетчика газа.The principle of operation of the utility model is to supplement the structural diagram of the meter with an electronic unit containing the following modules (Figure 1): magnetic field sensor (reed switch) 1, tamper switch (clock button) 4, meter energy consumption meter (shunt) 7, microcontroller 2, liquid crystal indicator 3, target 6, optical sensors 5. Rotation to the target is transmitted by the measuring mechanism used in the prototype. The target, rotating, alternately overlaps one of the optical sensors, generating pulses. The microcontroller performs pulse counting and output to a liquid crystal indicator, at the same time the readings are stored in non-volatile memory of the microcontroller. The microcontroller measures the voltage drop at the power sensor and calculates the current consumption, as well as the remaining battery life. The calculated data is recorded in the self-diagnosis log in the non-volatile memory of the microcontroller. The tamper-evident and external magnetic field sensors are passive, when one or both events are triggered, the sensors give out pulses, the microcontroller enters the fact that the pulses arrived in the self-diagnosis log in a non-volatile memory, also preserving the time stamp. The method for reading or transmitting a self-diagnosis log depends on the specific implementation of the circuit diagram of the electronic block of the gas meter.
