RU2785879C2 - Membrane gas meter - Google Patents

Membrane gas meter Download PDF

Info

Publication number
RU2785879C2
RU2785879C2 RU2021101112A RU2021101112A RU2785879C2 RU 2785879 C2 RU2785879 C2 RU 2785879C2 RU 2021101112 A RU2021101112 A RU 2021101112A RU 2021101112 A RU2021101112 A RU 2021101112A RU 2785879 C2 RU2785879 C2 RU 2785879C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reading device
gas
meter
membrane
eou
Prior art date
Application number
RU2021101112A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021101112A (en
Inventor
Константин Эдуардович Когаленко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ СКАЙМЕТР"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ СКАЙМЕТР" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ СКАЙМЕТР"
Priority to RU2021101112A priority Critical patent/RU2785879C2/en
Publication of RU2021101112A publication Critical patent/RU2021101112A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2785879C2 publication Critical patent/RU2785879C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to the field of accounting of consumption of hydrocarbon gaseous fuel. A membrane gas meter with a rotational gas distribution valve includes interconnected measuring node, reading device, two membranes kinematically connected to the rotational gas distribution valve, while calculation of a volume of gas passing through the membrane meter is performed by calculation of pulses received from a pair of infrared LEDs installed on an electronic circuit board of the reading device, obtained during the rotation of a helix installed on a gear transmission of a counter of the reading device with functional possibility of determination of a position of the helix in space and determination of a direction of its movement: “clockwise” or “counterclockwise”.
EFFECT: expansion of the arsenal of membrane gas meters, as well as implementation by the invention of its purpose.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области учета потребления углеводородного газообразного топлива.The invention relates to the field of accounting for the consumption of hydrocarbon gaseous fuels.

Из уровня техники известны различные мембранные счетчики газа (см. патент RU 2696362 С1, опублик. 01.08.2019, патент RU 189110 U1, опублик. 13.05.2019, патент RU 2416757 С2, опублик. 20.04.2011). Однако для получения импульсов для расчета проходящего через счетчик газа объема в них используется магнит, вращающийся на передающей шестерне и герконовый датчик, определяющий поднесение магнита и передачу сигнала на ЭОУ.Various membrane gas meters are known from the prior art (see patent RU 2696362 C1, published 08/01/2019, patent RU 189110 U1, published 05/13/2019, patent RU 2416757 C2, published 04/20/2011). However, in order to receive pulses to calculate the volume passing through the gas meter, they use a magnet rotating on the transmitting gear and a reed switch that determines the presentation of the magnet and the transmission of a signal to the EOU.

Поставленная задача заключается в устранении недостатков известного уровня техники. Поставленный технический результат заключается в расширении арсенала мембранных счетчиков газа, а также в реализации назначения.The task is to eliminate the shortcomings of the prior art. The set technical result consists in expanding the arsenal of membrane gas meters, as well as in the implementation of the appointment.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет мембранного счетчика газа с вращательным клапаном газораспределения, включающего взаимосвязанные измерительный узел, отсчетное устройство, две мембраны, кинематически связанные с вращательным клапаном газораспределения, при этом расчет объема газа, проходящего через мембранный счетчик, происходит путем расчета импульсов полученных от пары инфракрасных светодиодов установленных на электронной плате отсчетного устройства (далее ЭОУ, см. фиг. 1), полученных при вращении улитки (см. фиг. 2, 4), установленной на зубчатую передачу счетчика отсчетного устройства (см. фиг. 3), с функциональной возможностью определения положения улитки в пространстве и определения направления ее движения: «по часовой стрелке» или «против часовой стрелки».The problem is solved, and the technical result is achieved by a membrane gas meter with a rotary gas distribution valve, including an interconnected measuring unit, a reading device, two membranes kinematically connected with a rotary gas distribution valve, while the calculation of the volume of gas passing through the membrane meter occurs by calculating pulses received from a pair of infrared LEDs installed on the electronic board of the reading device (hereinafter referred to as EOD, see Fig. 1), received during the rotation of the snail (see Fig. 2, 4) installed on the gear transmission of the reading device counter (see Fig. 3 ), with the functionality of determining the position of the cochlea in space and determining the direction of its movement: “clockwise” or “counterclockwise”.

На представленных чертежах отражено следующее:The drawings show the following:

Фиг. 1 - ЭОУFig. 1 - EOU

Фиг. 2 - УлиткаFig. 2 - Snail

Фиг. 3 - Улитка, которая насажена на передающую шестерню.Fig. 3 - The snail, which is mounted on the transmission gear.

Фиг. 4 - Улитка, которая вращается в отверстии ЭОУ.Fig. 4 - A snail that rotates in the hole of the EOU.

Фиг.5 - При вращении улитки определение положения измерительного колеса используются пары инфракрасных светодиод / инфракрасный фототранзистор.Fig.5 - During the rotation of the snail, the determination of the position of the measuring wheel uses a pair of infrared LED / infrared phototransistor.

Используются светодиоды с длинной волны 850 нм.LEDs with a wavelength of 850 nm are used.

Фиг. 6 - Внешний вид совмещения элементов.Fig. 6 - Appearance of combination of elements.

поз.1 - ЭОУpos.1 - EOU

поз.2 - Улиткаpos.2 - Snail

поз.3 - Верхняя часть корпуса металлическогоpos.3 - The upper part of the metal case

поз.4 - Нижняя часть корпуса металлическогоpos.4 - The lower part of the metal housing

поз.5 - Передающая шестерняpos.5 - Transmission gear

поз.6 - Корпус ЭОУpos.6 - EOU body

поз.7 - Лента стальнаяpos.7 - Steel tape

поз.8 - Диафрагмаpos.8 - Diaphragm

поз.9 - Входной патрубокpos.9 - Inlet pipe

поз.10 - Выходной патрубокpos.10 - Outlet pipe

поз.11 - Отверстие в ЭОУ для улиткиpos.11 - Hole in the EOU for the cochlea

поз.12 - Инфракрасные светодиодыpos.12 - Infrared LEDs

Заявленный счетчики газа с электронным отсчетным устройством с функцией коррекции объема газа по температуре предназначен для учета потребления углеводородного газообразного топлива путем отображения на ЖКИ электронного отсчетного устройства (ЭОУ) счетчика приведенного к стандартным условиям (стандартного) объема потребленного газа. ЭОУ счетчика проводит коррекцию по температуре измеренного счетчиком рабочего объема газа в диапазоне рабочих температур от минус -40°С до плюс 60°С с нормированной точностью.The claimed gas meters with an electronic reading device with the function of correcting the volume of gas by temperature are designed to account for the consumption of hydrocarbon gaseous fuel by displaying on the LCD of the electronic reading device (EDM) of the meter reduced to standard conditions (standard) volume of consumed gas. The EOU of the meter performs temperature correction of the working volume of gas measured by the meter in the operating temperature range from minus -40°C to plus 60°C with a normalized accuracy.

Для определения положения измерительного колеса используются пары инфракрасный светодиод /инфракрасный фототранзистор. Используются светодиоды с длинной волны 850 нм. Фототранзистор имеет встроенные светофильтр, исключающий влияние дневного света и улучшающий стабильной работы устройства. Светодиоды работают в импульсном режиме с периодом 126 мс с длительностью импульса порядка 18 мкС. Сигнал на светодиодах модулируется в зависимости от напряжения питания, чем обеспечивается постоянство излучаемой мощности. В качестве порогового напряжения на выходе фототранзисторов используется половина напряжения питания контроллера. Гарантируется сохранение метрологических характеристик ЭОУ на скорости вращения колеса не более одного оборота в секунду. До скорости 1.8 оборотов в секунду положение колеса определяется корректно, но точность измерения объема газа падает. Также обеспечена защита от обратного хода колеса и от вмешательства в работу ЭОУ - если измерительное колесо начинает двигаться рывкам или крутиться в обратную сторону, то ЭОУ переходит в режим ошибки.Infrared LED/IR phototransistor pairs are used to determine the position of the measuring wheel. LEDs with a wavelength of 850 nm are used. The phototransistor has a built-in light filter that eliminates the influence of daylight and improves the stable operation of the device. The LEDs operate in a pulsed mode with a period of 126 ms with a pulse duration of about 18 µs. The signal on the LEDs is modulated depending on the supply voltage, which ensures the constancy of the radiated power. Half of the controller supply voltage is used as the threshold voltage at the output of the phototransistors. It is guaranteed that the metrological characteristics of the EDU are maintained at a wheel rotation speed of not more than one revolution per second. Up to a speed of 1.8 revolutions per second, the position of the wheel is determined correctly, but the accuracy of measuring the gas volume decreases. Also, protection is provided against the reverse motion of the wheel and from interference with the operation of the EOU - if the measuring wheel starts to jerk or spin in the opposite direction, then the EOU goes into error mode.

Вычисление объема газа Vc, приведенного к стандартным условиям, производится по формуле: Vc=V⋅C, где: V - объем газа в рабочих условиях, м 3; С - коэффициент коррекции. С=Ра⋅Тс / (Pc⋅T⋅Z), где: Рс, Тс - стандартные значения абсолютного давления и температуры, МПа и К; Ра=Ри+Рб - абсолютное давление в рабочих условиях, МПа (Ри - избыточное давление, МПа; Рб - барометрическое давление, МПа); Т=t+273,15 - абсолютная температура, К (t - температура газа в рабочих условиях, °С); Z - коэффициент сжимаемости газа.The calculation of the volume of gas Vc, reduced to standard conditions, is carried out according to the formula: Vc=V⋅C, where: V is the volume of gas under operating conditions, m 3; C - correction factor. С=Ра⋅Тс / (Pc⋅T⋅Z), where: Рс, Тс - standard values of absolute pressure and temperature, MPa and K; Pa=Pu+Pb - absolute pressure under operating conditions, MPa (Pi - overpressure, MPa; Pb - barometric pressure, MPa); T=t+273.15 - absolute temperature, K (t - gas temperature under operating conditions, °C); Z is the gas compressibility factor.

Значения Ри=0,002 МПа, Рс=Рб=0,101325 МПа, Тс=293,15 К, Z=1 заносятся в электронный счетный механизм при выпуске из производства, если иные значения этих величин не оговорены заказчиком. В зависимости от реального давления газа в сети и расположения местности возможно изменение значений Ри и Рб при вводе счетчика в эксплуатацию.The values Pi=0.002 MPa, Ps=Pb=0.101325 MPa, Tc=293.15 K, Z=1 are entered into the electronic counting mechanism upon release from production, unless other values of these values are specified by the customer. Depending on the actual gas pressure in the network and the location of the area, the values of Pu and Pb may change when the meter is put into operation.

ЭОУ фиксирует входные импульсы от измерительного механизма счетчика газа. Величина объема газа в рабочих условиях определяется как произведение количества импульсов на циклический объем. Сигналы от термодатчиков подвергаются аналого-цифровому преобразованию. Полученные коды служат для вычислений текущих значений температуры. Температура измеряется не чаще одного раза в течение 4 секунд при нормальной работе и раз в секунду в сервисном режиме (в т.ч. при калибровке).EOU captures the input pulses from the measuring mechanism of the gas meter. The value of the gas volume under operating conditions is defined as the product of the number of pulses and the cyclic volume. Signals from temperature sensors are subjected to analog-to-digital conversion. The received codes are used to calculate the current temperature values. The temperature is measured no more than once every 4 seconds during normal operation and once per second in service mode (including during calibration).

ЭОУ счетчика состоит из корпуса, в пазы которого устанавливается плата электронного модуля ЭОУ с жидкокристаллическим девятиразрядным (99999,9999) дисплеем, крышки электронного модуля и кожуха. Корпус ЭОУ крепится к корпусу счетчика двумя винтами М4. Между корпусом счетчика и корпусом ЭОУ, а также между корпусом ЭОУ и кожухом установлены пылевлагозащитные прокладки. При нормальной работе счетчика на индикаторе отображаются текущие показания счетчика стандартного объема газа размерности «метры кубические» (м3).EOU of the meter consists of a housing, in the grooves of which the board of the electronic module of the EOU with a liquid crystal nine-digit (99999.9999) display, the cover of the electronic module and the casing is installed. The EOU body is attached to the meter body with two M4 screws. Dust and moisture protective gaskets are installed between the meter case and the EOU case, as well as between the EOU case and the casing. During normal operation of the meter, the indicator displays the current readings of the meter of the standard volume of gas with the dimension "cubic meters" (m3).

Коммуникационная плата устанавливается в разъем платы электронного модуля ЭОУ и находится под кожухом. В нижней поверхности кожуха может располагаться отверстие для подключения коммуникационного интерфейса.The communication board is installed in the board slot of the electronic module of the EOU and is located under the casing. A hole for connecting a communication interface can be located in the bottom surface of the casing.

ЭОУ имеет два уровня доступа к настройкам, которые реализуются установкой соответствующих перемычек:EOU has two levels of access to the settings, which are implemented by setting the appropriate jumpers:

перемычка, расположенная непосредственно на плате ЭОУ под крышкой электронного модуля (под пломбой поверителя), переводит счетчик в специальный сервисный режим, позволяющий изменять заводские настройки устройства.a jumper located directly on the EOU board under the cover of the electronic module (under the seal of the verifier) switches the meter to a special service mode that allows you to change the factory settings of the device.

перемычка («перемычка разблокировки»), расположенная на коммуникационной плате под кожухом (под пломбами организации, осуществившей монтаж и ввод в эксплуатацию счетчика), позволяющая изменять доступные для изменения пользователем настройки.jumper (“unlock jumper”) located on the communication board under the casing (under the seals of the organization that installed and commissioned the meter), which allows changing the settings available for change by the user.

На плате ЭОУ вне пределов защитной крышки кроме того располагается батарея питания, разъем подключения батареи питания к ЭОУ и перемычка замены батареи.On the EOU board, outside the protective cover, there is also a power battery, a connector for connecting the battery to the EOU, and a battery replacement jumper.

ЭОУ может находиться в следующих основных режимах:EOU can be in the following main modes:

Нормальный режим работы;Normal mode of operation;

Сервисный режим работы;Service mode of operation;

Режим ошибки;Error mode;

Режим теста индикатора;Indicator test mode;

Режим низкого напряжения питания.Low voltage supply mode.

Claims (1)

Мембранный счетчик газа с вращательным клапаном газораспределения, включающий взаимосвязанные измерительный узел, отсчетное устройство, две мембраны, кинематически связанные с вращательным клапаном газораспределения, отличающийся тем, что расчет объема газа, проходящего через мембранный счетчик, происходит путем расчета импульсов, полученных от пары инфракрасных светодиодов, установленных на электронной плате отсчетного устройства, полученных при вращении улитки, установленной на зубчатую передачу счетчика отсчетного устройства с функциональной возможностью определения положения улитки в пространстве и определения направления ее движения: «по часовой стрелке» или «против часовой стрелки».Membrane gas meter with a rotary gas distribution valve, including an interconnected measuring unit, a reading device, two membranes kinematically connected to a rotary gas distribution valve, characterized in that the calculation of the volume of gas passing through the membrane meter occurs by calculating the pulses received from a pair of infrared LEDs, installed on the electronic board of the reading device, obtained by rotating the snail installed on the gear transmission of the reading device counter with the functionality of determining the position of the snail in space and determining the direction of its movement: “clockwise” or “counterclockwise”.
RU2021101112A 2020-02-11 Membrane gas meter RU2785879C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021101112A RU2785879C2 (en) 2020-02-11 Membrane gas meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021101112A RU2785879C2 (en) 2020-02-11 Membrane gas meter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021101112A RU2021101112A (en) 2022-04-25
RU2785879C2 true RU2785879C2 (en) 2022-12-14

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2258579A (en) * 1991-08-09 1993-02-10 Mutuo Tanaka Surveillance system
RU2182316C2 (en) * 1999-04-21 2002-05-10 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Gas meter
RU2416757C2 (en) * 2009-07-28 2011-04-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Малое Научно-Производственное Предприятие "Сатурн" System for control and record of gas consumption in gas line
US8639464B2 (en) * 2008-01-18 2014-01-28 Dresser, Inc. Flow meter diagnostic processing
RU2507483C1 (en) * 2012-08-13 2014-02-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Autonomous gas counter
RU156181U1 (en) * 2015-02-12 2015-11-10 Николай Владимирович Шенгур METHOD FOR MEASURING LIQUID FLOWS PROTECTED FROM UNAUTHORIZED ACCESS

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2258579A (en) * 1991-08-09 1993-02-10 Mutuo Tanaka Surveillance system
RU2182316C2 (en) * 1999-04-21 2002-05-10 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Gas meter
US8639464B2 (en) * 2008-01-18 2014-01-28 Dresser, Inc. Flow meter diagnostic processing
RU2416757C2 (en) * 2009-07-28 2011-04-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Малое Научно-Производственное Предприятие "Сатурн" System for control and record of gas consumption in gas line
RU2507483C1 (en) * 2012-08-13 2014-02-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Autonomous gas counter
RU156181U1 (en) * 2015-02-12 2015-11-10 Николай Владимирович Шенгур METHOD FOR MEASURING LIQUID FLOWS PROTECTED FROM UNAUTHORIZED ACCESS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9285243B2 (en) Automated meter reading system and energy conservation method using same
US20070241930A1 (en) Automatic Meter-Reading Interface for Fluid Sensing Meters
WO2016043863A1 (en) Real-time flow compensation in usage accumulation
US20150137989A1 (en) Electrical gas meter and apparatus and method for remotely transmitting gas usage
RU2337320C1 (en) Water meter
RU2785879C2 (en) Membrane gas meter
EP1692469B1 (en) High resolution pulse count interface
US20210262839A1 (en) Rotary gas meter working condition monitoring system and a rotary gas meter having a rotary gas meter working condition monitoring system
WO2016060987A1 (en) Pressure gauge with digital display
EP2063234A2 (en) Electronic security measuring module for mechanical gas meters with diaphragm
KR100553579B1 (en) Remote metering apparatus having a function of compensating temperature and pressure errors for a gas meter
JP2002328054A (en) Method for measuring gas flow and gas meter
JP6824543B1 (en) Water meter
Gavra et al. Residential smart gas meters
KR200414753Y1 (en) Gas meter having temperature and pressure compensating means
CN219368837U (en) NB-IoT water meter with installation mode detection and anti-dismantling alarm
KR20130090131A (en) A flow measuring apparatus and method using a photo sensor
US10094706B2 (en) Mode activation using light detection
JP4526370B2 (en) Meter and meter adapter
KR100390624B1 (en) Diaphragm gas flow meter with digital indicator
Tewolde High-Resolution Gas Metering and Nonintrusive Appliance Load Monitoring System
Ehrich A guide to metering technologies
WO2024079712A1 (en) Improved meter for a fluid
JPH06266991A (en) Remote meter-reading device
KR200300992Y1 (en) An oil gauge for minute flow measurement