RU2658107C1 - Autonomous electronic dual-mode flow meter - Google Patents

Autonomous electronic dual-mode flow meter Download PDF

Info

Publication number
RU2658107C1
RU2658107C1 RU2017117728A RU2017117728A RU2658107C1 RU 2658107 C1 RU2658107 C1 RU 2658107C1 RU 2017117728 A RU2017117728 A RU 2017117728A RU 2017117728 A RU2017117728 A RU 2017117728A RU 2658107 C1 RU2658107 C1 RU 2658107C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mode
water
gas
stator
supplier
Prior art date
Application number
RU2017117728A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Станиславович Романов
Original Assignee
Юрий Станиславович Романов
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 Юрий Станиславович Романов filed Critical Юрий Станиславович Романов
Priority to RU2017117728A priority Critical patent/RU2658107C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2658107C1 publication Critical patent/RU2658107C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/06Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with tangential admission
    • G01F1/075Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with tangential admission with magnetic or electromagnetic coupling to the indicating device

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to physics, namely to instruments for measuring and testing, in particular, to devices for measuring volume or mass of liquids, gases or solids by passing them through measuring devices in continuous flow. Autonomous electronic, dual-mode flowmeter includes following elements: rotor consisting of impeller, pinion, annular magnet and restrictive disk, stator consisting of winding and magnetic circuit, lever operating mode switching, consisting of permanent magnet, lever and plate, reduction gear, shutoff element, electronic logic unit consisting of microcontroller, data transmission module, two or more Hall sensors, electromagnet, stator winding control module, display and storage battery.
EFFECT: technical result is provision of possibility of independent from external supply of electrical energy operation of leakage monitoring system, regular transmission of information on volume of water or gas consumed to supplier, as well as overlap or partial restriction of supply of water or gas to consumer in case of non-payment of supplier's services without connection to constant power source due to dual-mode operation of device: in sensor mode (water or gas meter) and in actuator (actuating device) mode.
1 cl, 10 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области физики, а именно к приборам для измерения и испытания, в частности к приборам для измерения объема или массы жидкостей, газов или сыпучих тел путем пропускания их через измерительные устройства непрерывным потоком.The invention relates to the field of physics, and in particular to devices for measuring and testing, in particular to devices for measuring the volume or mass of liquids, gases or bulk solids by passing them through a measuring device in a continuous stream.

Описание предшествующего уровня техникиDescription of the Related Art

Из существующего уровня техники известен «СЧЕТЧИК ПОТРЕБЛЕНИЯ ХОЛОДНОЙ (ГОРЯЧЕЙ) ВОДЫ С АДАПТИВНОЙ СИСТЕМОЙ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ» (Патент РФ №2554317 заявл. 17.03.2014 опубл. 27.06.2015). Указанное устройство содержит корпус с крыльчаткой и магнитами, счетный механизм, датчик для дистанционной передачи показаний и пломбировочный элемент. Счетчик имеет блок контроля за водопотреблением и датчик утечки воды на основе замыкания электрических контактов, расположенных в самом низком или другом месте помещения, где наибольшая вероятность стекания вытекающей в результате аварии воды, блок автоматического отключения подачи воды и электроэнергии, блок информационного обеспечения потребителя, поставщика воды, поставщика электроэнергии, службы МЧС, аварийный блок питания. Технический результат указанного изобретения - повышение безопасности потребления воды в быту и на производстве, информационный обмен с поставщиком воды по вопросам оказания услуги и ее оплаты, отключение подачи воды в аварийном случае и в случае несвоевременной оплаты оказанной услуги потребителем.From the existing level of technology is known "COUNTER OF CONSUMPTION OF COLD (HOT) WATER WITH ADAPTIVE AUTOMATIC CONTROL SYSTEM" (RF Patent No. 2554317, published March 17, 2014, published on June 27, 2015). The specified device contains a housing with an impeller and magnets, a counting mechanism, a sensor for remote transmission of readings and a sealing element. The meter has a control unit for water consumption and a water leakage sensor based on the closure of electrical contacts located in the lowest or other place in the room, where there is the greatest likelihood of water flowing out as a result of an accident, a unit for automatically shutting off water and electricity supply, a unit for providing information to the consumer, water supplier , electricity supplier, emergency services, emergency power supply. The technical result of this invention is to increase the safety of water consumption in the home and at work, information exchange with the water supplier regarding the provision of the service and its payment, shutting off the water supply in an emergency and in case of late payment of the provided service by the consumer.

Недостатком указанного устройства является необходимость наличия постоянного питания, для чего требуется прокладка дополнительных проводов, а также монтаж исполнительного устройства в систему подачи воды. Также недостатком является исполнение датчика утечки воды на основе замыкания электрических контактов, что требует расположения в самом низком или другом месте помещения, где вероятность стекания вытекающей в результате аварии воды наиболее высока.The disadvantage of this device is the need for constant power, which requires the installation of additional wires, as well as the installation of the actuator in the water supply system. Another disadvantage is the design of the water leakage sensor based on the closure of electrical contacts, which requires an arrangement in the lowest or other place in the room, where the probability of runoff resulting from an accident is highest.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является «СЧЕТЧИК ДЛЯ УЧЕТА ВОДЫ» (Патент РФ №2337320 заявл. 28.02.2007, опубл. 27.10.2008). Указанное устройство содержит установленную в полости корпуса крыльчатку с двумя диаметрально расположенными на ней магнитами, датчик Холла, установленный на наружной части корпуса над траекторией прохождения магнитов при вращении крыльчатки, блок формирования импульсного питания для датчика Холла, блок управления и вычисления на базе микроконтроллера, блок оптимизации коэффициента пересчета, таймер, жидкокристаллический индикатор, источник электропитания, блок связи с компьютером. Изобретение обеспечивает повышение точности измерения, снижение энергопотребления и учет времени работы счетчика.Closest to the proposed invention is a "COUNTER FOR ACCOUNTING WATER" (RF Patent No. 2337320, application. 28.02.2007, publ. 27.10.2008). The specified device contains an impeller installed in the cavity of the housing with two magnets diametrically located on it, a Hall sensor mounted on the outer part of the housing above the path of the magnets during rotation of the impeller, a pulse power generation unit for the Hall sensor, a microcontroller-based control and calculation unit, an optimization unit conversion factor, timer, LCD indicator, power supply, communication unit with a computer. The invention provides improved measurement accuracy, reduced energy consumption and accounting for the operating time of the counter.

Существенным недостатком данного устройства является необходимость наличия источника электропитания, для чего требуется прокладка дополнительных проводов, а также возможность его работы только в режиме счетчика воды.A significant drawback of this device is the need for a power source, which requires the installation of additional wires, as well as the possibility of its operation only in water meter mode.

Преимуществом заявляемого изобретения является то, что заявляемое изобретение может работать без подключения к источнику электропитания, а также то, что заявляемое изобретение может работать как в режиме счетчика, так и в режиме исполнительного устройства для контроля подачи воды или газа, что позволяет, например, удаленно перекрыть или частично ограничить подачу воды или газа потребителю в случае неоплаты услуг поставщика. Также устройство позволяет обеспечивать регулярную передачу информации о потреблении воды или газа в Центр обработки данных поставщика, а также сервисных данных, позволяющих отслеживать работу устройства: уровень заряда внутренней батареи, скорость перекрытия потока (по скорости перекрытия потока, например, можно удаленно выявлять необходимость технического обслуживания или полной замены устройства), уровень сигнала связи и внешнего магнитного поля (анализ этой информации позволяет выявить попытки воздействия на устройство жильцами и вызывать контролирующую организацию).An advantage of the claimed invention is that the claimed invention can work without being connected to a power source, and also that the claimed invention can work both in meter mode and in the mode of an actuator for controlling the supply of water or gas, which allows, for example, remotely block or partially restrict the supply of water or gas to the consumer in case of non-payment of the supplier's services. The device also allows for regular transmission of information about water or gas consumption to the supplier’s data processing center, as well as service data that allows you to monitor the operation of the device: internal battery charge level, flow shutoff speed (for example, you can remotely detect the need for maintenance by the flow shutoff speed or complete replacement of the device), the level of the communication signal and the external magnetic field (analysis of this information allows you to identify attempts to affect the device to residents and cause the inspection agency).

Задачи, решаемые изобретениемThe tasks solved by the invention

Проблема известных в настоящее время устройств контроля расхода воды и газа заключается в том, что они не позволяют без наличия постоянного источника питания обеспечить бесперебойную работу системы контроля протечки, регулярную передачу информации об объеме потребленной воды или газа поставщику, а также перекрытие или частичное ограничение подачи воды или газа потребителю в случае неоплаты услуг поставщика или обнаружении аварийной протечки.The problem of the currently known water and gas flow control devices is that they do not allow, without having a permanent power supply, to ensure uninterrupted operation of the leakage control system, regular transmission of information about the volume of consumed water or gas to the supplier, as well as blocking or partial limitation of water supply or gas to the consumer in case of non-payment of the supplier's services or if an emergency leak is detected.

Настоящее изобретение осуществлено, чтобы решить вышеуказанную проблему, и, следовательно, техническая задача настоящего изобретения заключается в создании устройства, которое позволило бы обеспечить независимую от внешней подачи электрической энергии работу системы контроля протечки, регулярную передачу информации об объеме потребленной воды или газа поставщику, а также перекрытие или частичное ограничение подачи воды или газа потребителю в случае неоплаты услуг поставщика без подключения к постоянному источнику питания.The present invention has been implemented to solve the above problem, and therefore, the technical problem of the present invention is to provide a device that would allow the leakage control system to function independently of the external supply of electrical energy, regularly transmit information about the amount of water or gas consumed to the supplier, and blocking or partial restriction of the supply of water or gas to the consumer in case of non-payment of the supplier's services without connecting to a constant power source.

Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение возможности независимой от внешней подачи электрической энергии работы системы контроля протечки, регулярной передачи информации об объеме потребленной воды или газа поставщику, а также перекрытие или частичное ограничение подачи воды или газа потребителю в случае неоплаты услуг поставщика без подключения к постоянному источнику питания за счет двухрежимного функционирования устройства: в режиме сенсора (счетчика расхода воды или газа) и в режиме актуатора (исполнительного устройства).The technical result of the claimed invention is the provision of the possibility of a leakage control system independent of the external supply of electrical energy, the regular transfer of information about the amount of water or gas consumed to the supplier, as well as the blocking or partial restriction of the supply of water or gas to the consumer in case of non-payment of the supplier's services without connecting to a constant source power supply due to the dual-mode operation of the device: in the sensor mode (water or gas flow meter) and in the actuator mode (use wearable device).

Технический результат достигается тем, что энергия для функционирования заявляемого изобретения извлекается из энергии проходящего через него потока воды или газа.The technical result is achieved in that the energy for the functioning of the claimed invention is extracted from the energy of a flow of water or gas passing through it.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг. 1 - структурно-функциональная схема автономного электронного двухрежимного расходомера.FIG. 1 is a structural and functional diagram of an autonomous electronic dual-mode flow meter.

Фиг. 2 - структурно-функциональная схема ротора.FIG. 2 - structural and functional diagram of the rotor.

Фиг. 3 - структурно-функциональная схема статора.FIG. 3 - structural and functional diagram of the stator.

Фиг. 4 - структурно-функциональная схема рычага переключения режимов работы.FIG. 4 - structural and functional diagram of the lever for switching modes of operation.

Фиг. 5 - структурно-функциональная схема пластины.FIG. 5 is a structural-functional diagram of the plate.

Фиг. 6 - структурно-функциональная запорного элемента.FIG. 6 - structural and functional locking element.

Фиг. 7 - структурно-функциональная электромагнита.FIG. 7 - structural and functional electromagnet.

Фиг. 8 - вид корпуса сверху.FIG. 8 is a top view of the housing.

Фиг. 9 - вид корпуса снизу.FIG. 9 is a bottom view of the housing.

Фиг. 10 - структурно-функциональная схема электронного логического блока с элементами коммуникации через радиоканал и накопительным аккумулятором.FIG. 10 is a structural and functional diagram of an electronic logic unit with communication elements through a radio channel and a storage battery.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Для того чтобы подробнее пояснить изобретение, осуществление настоящего изобретения описывается со ссылкой на прилагаемые чертежи.In order to explain the invention in more detail, an embodiment of the present invention is described with reference to the accompanying drawings.

Автономный электронный двухрежимный расходомер состоит из ротора (1 на фиг. 1), статора (2 на фиг. 1), рычага переключения режимов работы (3 на фиг. 1), редуктора (4 на фиг. 1), запорного элемента (5 на фиг. 1), переключающего электромагнита (6 на фиг. 1), электронного логического блока с элементами коммуникации через радиоканал и накопительным аккумулятором (фиг 10).A stand-alone electronic dual-mode flow meter consists of a rotor (1 in Fig. 1), a stator (2 in Fig. 1), a lever for switching operating modes (3 in Fig. 1), a gearbox (4 in Fig. 1), a locking element (5 on Fig. 1), a switching electromagnet (6 in Fig. 1), an electronic logic unit with communication elements through a radio channel and a storage battery (Fig. 10).

Автономный электронный двухрежимный расходомер может работать как в режиме сенсора (счетчика расхода воды или газа), так и в режиме актуатора (исполнительного устройства). Автономный электронный двухрежимный расходомер работает следующим образом.The self-contained electronic dual-mode flowmeter can operate both in the sensor mode (water or gas flow meter) and in the actuator mode (actuator). Autonomous electronic dual-mode flowmeter operates as follows.

Ротор является элементом генератора энергии и измерительным элементом и состоит из крыльчатки (7 на фиг. 2), осуществляющей преобразование потока во вращательное движение ротора, оси (8 на фиг. 2), позиционирующей ротор в пространстве, шестерни (9 на фиг. 2), обеспечивающей передачу вращательного момента в режиме актуатора на редуктор, кольцевого магнита (10 на фиг. 2), в режиме сенсора формирующего вращающееся магнитное поле, которое считывается датчиком Холла на электронном блоке и формирует магнитные силовые линии в статоре, в результате чего происходит генерация электродвижущей силы, а в режиме актуатора взаимодействующего с вращающимся магнитным полем статора, формируемым коммутацией обмоток электронным блоком, в результате чего передающего вращательный момент ротору и шестерне в его составе, ограничительного диска (11 на фиг. 2), предназначенного для предотвращения завихрений потока и защиты редуктора.The rotor is an element of the energy generator and a measuring element and consists of an impeller (7 in Fig. 2), which converts the flow into rotational motion of the rotor, an axis (8 in Fig. 2), positioning the rotor in space, gears (9 in Fig. 2) providing torque transmission in the actuator mode to the gearbox, a ring magnet (10 in Fig. 2), in the sensor mode forming a rotating magnetic field, which is read by the Hall sensor on the electronic unit and forms magnetic field lines in the stator, as a result of which generation of electromotive force occurs, and in the actuator mode interacting with the rotating stator magnetic field formed by switching the windings by the electronic unit, as a result of which the rotational disk transmitting the rotor and gear in its composition, a restrictive disk (11 in Fig. 2), designed to prevent flow swirls and gear protection.

Статор является элементом генератора энергии, снимая с обмоток электродвижущую силу, обмотки (12 на фиг. 3), намотанные последовательно, формируют на магнитопроводе чередующиеся магнитные полюса N-S-N-S. Обмотки коммутируются на диодный мост для получения постоянного напряжения из переменной электродвижущей силы, напряжение, в свою очередь, используется для заряда буферного аккумулятора питающего электронную часть устройства. Также составным элементом статора является магнитопровод (13 на фиг. 3).The stator is an element of the energy generator, removing electromotive force from the windings, the windings (12 in Fig. 3), wound sequentially, form alternating magnetic poles N-S-N-S on the magnetic circuit. The windings are switched to a diode bridge to obtain a constant voltage from a variable electromotive force, the voltage, in turn, is used to charge a buffer battery that feeds the electronic part of the device. Also a constituent element of the stator is a magnetic circuit (13 in Fig. 3).

Одним из вариантов исполнения статора может быть его исполнение с количеством обмоток больше 2, например, 2 обмотки используются для коммутации в режиме электродвигателя, и 1 или 2 обмотки для режима генератора тока. Данное исполнение позволит упростить электронную часть схемы.One embodiment of the stator may be its performance with the number of windings greater than 2, for example, 2 windings are used for switching in electric motor mode, and 1 or 2 windings for current generator mode. This design will simplify the electronic part of the circuit.

Рычаг переключения режимов работы подводит и отводит шестерню редуктора для передачи вращательного момента от ротора к запорному элементу. Рычаг переключения режимов работы состоит из постоянного дискового магнита (14 на фиг. 4), который закрепляется внутри пластикового рычага (15 на фиг. 4), посадочного места для оси вращения рычага (16 на фиг. 4), посадочного места для манипулируемой шестерни (17 на фиг. 4), пластиковой пластины, которая одним концом составляет с рычагом единое целое, а второй конец является свободным. Второй конец устанавливается в ограничитель (19 на фиг. 5) таким образом, что находится в напряженном состоянии. Длина и толщина пластины выбирается исходя из коэффициента упругости пластика, таким образом, чтобы обеспечивать прижим к боковым стенкам корпуса (20 на фиг. 5). Жесткость пластины не должна препятствовать перемещению рычага под воздействием внешнего магнитного поля на дисковый магнит, закрепленный в рычаге.The operating mode switching lever brings and removes the gear of the gearbox to transmit torque from the rotor to the locking element. The operating mode switching lever consists of a permanent disk magnet (14 in Fig. 4), which is fixed inside the plastic lever (15 in Fig. 4), a seat for the axis of rotation of the lever (16 in Fig. 4), a seat for the manipulated gear ( 17 in Fig. 4), a plastic plate, which at one end is integral with the lever, and the second end is free. The second end is installed in the limiter (19 in Fig. 5) so that it is in a stressed state. The length and thickness of the plate is selected based on the coefficient of elasticity of the plastic, so as to provide a clamp to the side walls of the housing (20 in Fig. 5). The rigidity of the plate should not impede the movement of the lever under the influence of an external magnetic field on the disk magnet fixed in the lever.

Редуктор (4 на фиг. 1) передает вращательный момент от ротора (1 на фиг. 1, фиг. 2) к запорному элементу (5 на фиг. 1, фиг. 6) и приводит в соответствие усилие развиваемое ротором к усилию необходимому для поворачивания запорного элемента.The reducer (4 in Fig. 1) transfers the rotational moment from the rotor (1 in Fig. 1, Fig. 2) to the locking element (5 in Fig. 1, Fig. 6) and brings the force developed by the rotor into the force necessary for turning locking element.

В случае исполнения заявляемого изобретения в более компактных размерах редуктор может являться червячным, комбинированным или планетарным. В данном случае коэффициент редукции должен обеспечивать усилие, необходимое для проворачивания запорного элемента.In the case of the execution of the claimed invention in a more compact size, the gearbox may be a worm, combined or planetary. In this case, the reduction coefficient should provide the force necessary to rotate the locking element.

Запорный элемент может быть выполнен в виде цилиндра (5 на фиг 1, фиг. 6). Запорный элемент оперирует потоком жидкости или газа. Запорный элемент имеет в нижней части дисковые магниты, c помощью которых определяется его положение при помощи датчиков Холла, расположенных на электронной плате. Поворот элемента на 90 градусов, позволяет манипулировать потоком - открывать или перекрывать его. В целях снижения трения между элементом и корпусом запорный элемент может быть снабжен вставкой из фторопласта или капролона. Одним из вариантов исполнения элемента может являться его изготовление из фторопласта или капролона.The locking element may be made in the form of a cylinder (5 in Fig. 1, Fig. 6). The locking element operates with a flow of liquid or gas. The locking element has disc magnets in the lower part, with the help of which its position is determined using Hall sensors located on the electronic board. Rotating the element 90 degrees allows you to manipulate the flow - open or close it. In order to reduce friction between the element and the housing, the locking element can be equipped with an insert of fluoroplastic or caprolon. One of the options for the implementation of the element may be its manufacture of fluoroplastic or caprolon.

Электромагнит (6 на фиг. 1, фиг. 7) изменяет положение в пространстве рычага переключения режимов и состоит из магнитопровода (23 на фиг. 7), полюсов (24 на фиг. 7) и обмотки (25 на фиг. 7).The electromagnet (6 in Fig. 1, Fig. 7) changes the position in the space of the mode lever and consists of a magnetic circuit (23 in Fig. 7), poles (24 in Fig. 7) and a winding (25 in Fig. 7).

Электронный логический блок с элементами коммуникации через радиоканал и накопительным аккумулятором, расположенный внизу корпуса, состоит из модуля беспроводной связи (например LoRa) для коммуникации с центром обработки данных (ЦОД) (26 на фиг. 10), модуля Bluetooth Low Energy (27 на фиг. 10) для коммуникации с датчиками протечки для аварийного перекрытия подачи воды или газа, датчика Холла (28 на фиг. 10), в режиме сенсора считающего обороты ротора и, следовательно, объем прошедшей воды или газа, в режиме актуатора определяющего положение кольцевого магнита для правильной коммутации обмоток статора (режим двигателя), датчика Холла (29 на фиг. 10), отслеживающего положение запорного элемента открыто/закрыто, электромагнита (30 на фиг. 10) для воздействия на рычаг переключения режима (сенсор или актуатор), модуля управления обмотками статора (31 на фиг. 10), управляющего коммутацией обмоток статора в разных режимах, а именно: в режиме сенсора по мере необходимости модуль управления обмотками статора подключает обмотки к диодному мосту для формирования напряжения заряда аккумулятора, в режиме актуатора подключает к линиям питания обмотки статора в необходимой последовательности, для получения режима двигателя, дисплея для отображения информации о расходе газа или воды и служебной информации (32 на фиг. 10), аккумулятора (33 на фиг. 10), являющимся элементом энергоснабжения устройства (рекомендуемым вариантом исполнения аккумулятора является Li-Pol), микроконтроллера (34 на фиг. 10) обеспечивающего логику работы устройства.An electronic logic unit with communication elements via a radio channel and a storage battery located at the bottom of the case consists of a wireless module (for example, LoRa) for communication with a data center (DPC) (26 in FIG. 10), a Bluetooth Low Energy module (27 in FIG. .10) for communication with leakage sensors for emergency shutdown of the water or gas supply, the Hall sensor (28 in Fig. 10), in the sensor mode counting the rotor speed and, therefore, the volume of water or gas passed through, in the actuator mode determining the position of the ring magnet For correct switching of the stator windings (motor mode), the Hall sensor (29 in Fig. 10), which tracks the position of the shut-off element open / closed, the electromagnet (30 in Fig. 10) to act on the mode switching lever (sensor or actuator), the control module stator windings (31 in Fig. 10), which controls the switching of stator windings in different modes, namely: in the sensor mode, as necessary, the stator winding control module connects the windings to the diode bridge to form the battery charge voltage, in the actuator mode odklyuchaet to the power supply lines the stator windings in the desired sequence, for the engine speed, a display for displaying information about the flow of gas or water service information (32 in FIG. 10), a battery (33 in FIG. 10), which is an element of the device’s power supply (the recommended embodiment of the battery is Li-Pol), a microcontroller (34 in FIG. 10) that provides the logic of the device.

Устройство заключено в корпус, выполняемый методом литья под давлением. Канал для прохождения потока высверливается в готовой отливке. На патрубках нарезается внешняя и внутренняя соединительная резьба.The device is enclosed in a housing made by injection molding. The flow channel is drilled in the finished cast. External and internal connecting threads are cut into the nozzles.

В режиме сенсора устройство отслеживает и подсчитывает прошедший через него объем воды или газа и отслеживает уровень напряжения на аккумуляторе и, по мере необходимости, подключает обмотки статора к аккумулятору для его подзарядки.In sensor mode, the device monitors and calculates the volume of water or gas that has passed through it and monitors the voltage level on the battery and, as necessary, connects the stator windings to the battery to recharge it.

Канал Bluetooth работает в режиме отслеживания на предмет получения сигнала от внешних датчиков протечки. В случае обнаружения такого сигнала он подает управляющий сигнал на электромагнит и устройство переключается в режим актуатора. Затем микроконтроллер отслеживает обороты ротора (механизм закрывается за счет проходящего потока), как только импульсы с датчика Холла (28 на фиг. 10), прекращают поступать за определенное время, микроконтроллер подает сигналы на модуль управления обмотками статора (31 на фиг. 10) и, переходя в режим двигателя, ротор доворачивает запорный элемент до состояния "закрыто", что определяется датчиком Холла (29 на фиг. 10). В случае устранения протечки микроконтроллер, вращая ротор, переводит запорный элемент в состояние «открыто», и, подав управляющий сигнал на электромагнит, переводит устройство в режим сенсора (расходомера).The Bluetooth channel is in tracking mode for receiving a signal from external leakage sensors. If such a signal is detected, it provides a control signal to the electromagnet and the device switches to actuator mode. Then, the microcontroller monitors the rotor speed (the mechanism closes due to the passing flow), as soon as the pulses from the Hall sensor (28 in Fig. 10) cease to arrive in a certain time, the microcontroller sends signals to the stator winding control module (31 in Fig. 10) and turning into engine mode, the rotor turns the locking element to the “closed” state, which is determined by the Hall sensor (29 in Fig. 10). In the event of leakage elimination, the microcontroller, turning the rotor, puts the shut-off element in the “open” state, and, having supplied a control signal to the electromagnet, puts the device into sensor (flow meter) mode.

Канал беспроводной связи (например LoRa) используется для регулярной (ежемесячной) передачи данных о расходе воды или газа в Центр Обработки Данных (ЦОД) поставщика, также по каналу беспроводной связи могут передаваться сервисные данные, а именно: уровень сигнала, уровень заряда аккумулятора, скорость поворота запорного элемента и иная техническая информация. Информация о скорости поворота элемента может служить сигналом для проведения технического обслуживания устройства.A wireless communication channel (for example, LoRa) is used for regular (monthly) transmission of data on water or gas consumption to the Data Processing Center (DPC) of the supplier, and service data can also be transmitted via the wireless communication channel, namely: signal level, battery level, speed rotation of the locking element and other technical information. Information about the speed of rotation of the element can serve as a signal for the maintenance of the device.

В случае неоплаты счетов за предоставленные услуги, устройство может по команде из Центра обработки данных перекрыть или частично ограничить подачу воды. В указанном случае устройство будет функционировать так же, как и в режиме устранения протечки.In case of non-payment of bills for the provided services, the device may, at the command of the Data Processing Center, block or partially restrict the water supply. In this case, the device will function in the same way as in the leak repair mode.

Также возможно организовать сервисную функцию регулярного проворачивания запорного элемента для предотвращения закисания и зарастания отложениями стенок запорного элемента. Указанная функция может быть осуществлена, например, ночью при отсутствии входящего потока жидкости или газа и, следовательно, отсутствия вращений ротора.It is also possible to organize the service function of regularly turning the locking element to prevent souring and overgrowth of deposits on the walls of the locking element. The specified function can be carried out, for example, at night in the absence of an incoming flow of liquid or gas and, therefore, the absence of rotation of the rotor.

Claims (1)

1. Автономный электронный двухрежимный расходомер, отличающийся тем, что включает в себя следующие элементы: ротор, состоящий из крыльчатки, шестерни, кольцевого магнита и ограничительного диска, статор, состоящий из обмотки и магнитопровода, рычаг переключения режимов работы, состоящий из постоянного магнита, рычага и пластины, редуктор, запорный элемент, электронный логический блок, состоящий из микроконтроллера, модуля передачи данных, двух или более датчиков Холла, электромагнита, модуля управления обмотками статора, дисплея и накопительного аккумулятора.1. An autonomous electronic dual-mode flow meter, characterized in that it includes the following elements: a rotor consisting of an impeller, gear, an annular magnet and a restrictive disk, a stator consisting of a winding and a magnetic circuit, an operating mode switching lever, consisting of a permanent magnet, a lever and plates, gearbox, locking element, electronic logic unit, consisting of a microcontroller, a data transmission module, two or more Hall sensors, an electromagnet, a stator winding control module, a display and a storage battery.
RU2017117728A 2017-05-22 2017-05-22 Autonomous electronic dual-mode flow meter RU2658107C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017117728A RU2658107C1 (en) 2017-05-22 2017-05-22 Autonomous electronic dual-mode flow meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017117728A RU2658107C1 (en) 2017-05-22 2017-05-22 Autonomous electronic dual-mode flow meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2658107C1 true RU2658107C1 (en) 2018-06-19

Family

ID=62620418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017117728A RU2658107C1 (en) 2017-05-22 2017-05-22 Autonomous electronic dual-mode flow meter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2658107C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU188921U1 (en) * 2018-10-03 2019-04-29 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕЛЕМАТИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ" ELECTRONIC TACHOMETRIC COUNTER FOR ACCOUNTING LIQUID AND GAS FLOW RATE WITH DISTANCE TRANSMISSION OF MEASUREMENT RESULTS BY RADIO CHANNEL
RU2699260C1 (en) * 2018-10-03 2019-09-04 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕЛЕМАТИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ" Electronic tachometric meter for accounting of liquid and gas flow with remote transmission of measurement results via radio channel

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986000403A1 (en) * 1984-06-21 1986-01-16 Vesinieminen Ky Measuring apparatus for measuring flow and/or its characteristics
RU2131115C1 (en) * 1997-02-17 1999-05-27 Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" Counter for devices metering consumption of energy resources
RU2152128C1 (en) * 1998-01-13 2000-06-27 Завод "Прибой" Method and device for metering flowrate of liquid
RU2337320C1 (en) * 2007-02-28 2008-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Росита ДМД" Water meter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986000403A1 (en) * 1984-06-21 1986-01-16 Vesinieminen Ky Measuring apparatus for measuring flow and/or its characteristics
RU2131115C1 (en) * 1997-02-17 1999-05-27 Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" Counter for devices metering consumption of energy resources
RU2152128C1 (en) * 1998-01-13 2000-06-27 Завод "Прибой" Method and device for metering flowrate of liquid
RU2337320C1 (en) * 2007-02-28 2008-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Росита ДМД" Water meter

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU188921U1 (en) * 2018-10-03 2019-04-29 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕЛЕМАТИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ" ELECTRONIC TACHOMETRIC COUNTER FOR ACCOUNTING LIQUID AND GAS FLOW RATE WITH DISTANCE TRANSMISSION OF MEASUREMENT RESULTS BY RADIO CHANNEL
RU2699260C1 (en) * 2018-10-03 2019-09-04 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕЛЕМАТИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ" Electronic tachometric meter for accounting of liquid and gas flow with remote transmission of measurement results via radio channel
WO2020071945A1 (en) * 2018-10-03 2020-04-09 Вавиют Интегрейтед Системс Ллк Electronic tachymetric sensor for measuring the flow rate of liquid and gas

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20070284293A1 (en) Systems and methods for remote utility metering and meter monitoring
US20090035121A1 (en) Fluid Flow Modulation and Measurement
RU2658107C1 (en) Autonomous electronic dual-mode flow meter
US20050285069A1 (en) Remotely operated self-powerd gas safety valve
EP2032231B1 (en) System for remote utility metering and meter monitoring
US20140183386A1 (en) Sensing device with reduced energy consumption
US20130306893A1 (en) Shutoff valve device
US9057632B2 (en) Apparatus and method for measuring flow rate of meter
CA2716046A1 (en) Gas shut-off valve with feedback
CN111780663A (en) Valve rotation angle detection device and related equipment
CN202302211U (en) Position sensing system of electric actuating mechanism
US20080307897A1 (en) Liquid Supply Measuring Apparatus
EP1610100A1 (en) Dosing faucet
KR20030073164A (en) Self power generating electronic flowmeter
JP3644209B2 (en) Flow measurement control device
JP2001141096A (en) Electric motor and fluid control valve using the same
KR101184407B1 (en) Flowmeter for valve remote control system
CN212645631U (en) Valve rotation angle detection device and related equipment
JPS5841559B2 (en) Operation confirmation method for power generation telemeter
LU101299B1 (en) Volume flowmeter and method for determining a volumetric flow rate
CN208588421U (en) High-precision bidirectional measuring electronic water meter
WO2015045214A1 (en) Hydraulic power generator
RU2512101C1 (en) Method of development of hot water counter and device for its implementation
WO2014025285A1 (en) Water-meter counting unit
CZ308290B6 (en) System for wireless data transmission from meters

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190523