UA27975U

UA27975U - Domestic diaphragm-type gas meter

Info

Publication number: UA27975U
Application number: UAU200706039U
Authority: UA
Inventors: Mykola Nurushovych Zakhrabov; Oleh Vitaliiovych Koval; Leonid Volodymyrovych Kravchuk
Original assignee: Mykola Nurushovych Zakhrabov; Oleh Vitaliiovych Koval; Leonid Volodymyrovych Kravchuk
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2007-11-26

Abstract

It is proposed a domestic diaphragm-type gas meter.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Пропонована корисна модель відноситься до вимірювальної техніки, а більш точно, до конструкції побутового 2 лічильника газу мембранного типу.The proposed useful model refers to measuring equipment, and more precisely, to the construction of a membrane-type household 2 gas meter.

Відомо багато конструкцій газових лічильників, які містять одну або декілька камер для вимірювання, які послідовно заповнюються і звільнюються від газу, що вимірюють, а саме: - без рухомого розділюючого елемента; - з еластичними стінками камер; - з рухомими розділюючими елементами див., наприклад, Кремлевский П.П. Расходомерь и счетчики количества газа. Издание З3-е, Ленинград:Many designs of gas meters are known, which contain one or more chambers for measurement, which are successively filled and released from the gas being measured, namely: - without a movable separating element; - with elastic chamber walls; - with movable separating elements, see, for example, Kremlevsky P.P. Flow meter and gas quantity counters. 3rd edition, Leningrad:

Машиностроение. - 1975. - С.364-366). Але згадані прилади є складними, а тому дорогими, потребують досить високої кваліфікації працівників, як для їх виготовлення, так і під час експлуатації. Окрім того, згадані прилади виконують вимірювання газу без врахування похибок, які виникають через коливання температури газу, 79 Що суттєво зменшує точність лічильника.Mechanical engineering - 1975. - P.364-366). But the mentioned devices are complex and therefore expensive, they require highly skilled workers, both for their manufacture and during operation. In addition, the mentioned devices perform gas measurements without taking into account the errors that occur due to gas temperature fluctuations, 79 which significantly reduces the accuracy of the meter.

Найбільш близьким до пропонованого за технічною суттю є побутовий лічильник газу мембранного типу, що включає корпус, який має вхідний та вихідний патрубки для його підключення до газової магістралі, розміщені в корпусі - мембранні камери, встановлені з можливістю їх поперемінного заповнення і звільнення від газу, який вимірюють, рухомі мембрани камер кінематично з'єднані з пристроєм перетворення коливального руху мембран у обертальний рух, вихідний вал якого з'єднаний з відліковим пристроєм, а відліковий пристрій забезпечений табло |Гехнічні умови Т50) 143/97-271 на побутовий лічильник газу мембранного типу фірми "Премагаз" -The closest to the proposed one in terms of technical essence is a household gas meter of the membrane type, which includes a housing that has inlet and outlet nozzles for its connection to the gas main, membrane chambers located in the housing, installed with the possibility of their alternate filling and release of gas, which are measured, the moving membranes of the chambers are kinematically connected to the device for converting the oscillating movement of the membranes into a rotational movement, the output shaft of which is connected to the counting device, and the counting device is equipped with a panel of "Premagaz" company -

Словаччина. - 1997). У згаданому лічильнику в процесі вимірювання газу частково компенсується похибка від температури газу. Це відбувається завдяки зміненню коефіцієнту передачі на вихідну вісь, яке регулюється біметалевою пластиною. 29 Недолік описаного лічильника полягає у його недостатній точності, обумовленій, по-перше тим, що в застосований у пристрої метод компенсації похибки не забезпечує зменшення похибки рівномірно по всьому температурному діапазону роботи лічильника, по-друге - на роботу біметалевої пластини впливають механічні навантаження, які з часом ініціюють механічні напруження, що призводять до створення у матеріалі пластини тріщин втоми, по-третє - цей пристрій забезпечує компенсацію лише зменшення одного виду похибки о 30 вимірювання. -Slovakia - 1997). In the mentioned meter, in the process of gas measurement, the error due to the gas temperature is partially compensated. This happens due to the change in the transmission ratio to the output axis, which is regulated by a bimetallic plate. 29 The disadvantage of the described counter is its lack of accuracy, which is caused, firstly, by the fact that the error compensation method used in the device does not ensure a reduction of the error uniformly throughout the entire temperature range of the counter, and secondly, the operation of the bimetallic plate is affected by mechanical loads, which over time initiate mechanical stresses that lead to the creation of fatigue cracks in the material of the plate, thirdly, this device provides compensation for only reducing one type of error by 30 measurements. -

У основу пропонованої корисної моделі поставлено задачу створення більш точного побутового лічильника газу мембранного типу. Поставлена задача вирішується за рахунок зменшення у конструкції кількості механічних о пристроїв - використання мікропроцесорного блоку, призначеного для коригування показів лічильника в ї- залежності від температури газу та для лінеаризації характеристики залежності похибки лічильника від витрати 35 газу. сThe proposed useful model is based on the task of creating a more accurate household gas meter of the membrane type. The task is solved by reducing the number of mechanical devices in the design - the use of a microprocessor unit designed to adjust the readings of the meter depending on the gas temperature and to linearize the characteristic of the dependence of the meter error on the gas consumption. with

Пропонований, як і відомий побутовий лічильник газу мембранного типу, включає корпус, який має вхідний та вихідний патрубки для його підключення до газової магістралі, розміщені в корпусі - мембранні камери, встановлені з можливістю їх поперемінного заповнення і звільнення від газу, який вимірюють, рухомі мембрани « камер кінематично з'єднані з пристроєм перетворення коливального руху мембран у обертальний рух, вихідний З 40 вал якого з'єднаний з відліковим пристроєм, а відліковий пристрій забезпечений табло, а, відповідно до с пропозиції, відліковий пристрій виконаний у вигляді електронного вузла, до складу якого входять блок з» перетворення обертального руху вихідного валу пристрою перетворення коливального руху мембран у обертальний рух в електричний сигнал, мікропроцесорний блок, призначений для: - коригування похибки вимірювання лічильника, яка залежить від миттєвої витрати газу; 45 - коригування додаткової похибки вимірювання лічильника, яка залежить від температури газу, ді та блок живлення, табло виконане електронним, пристрій доповнений датчиком температури, при цьому -і вихідний вал пристрою для перетворення коливального руху мембран у обертальний рух з'єднаний з валом блоку перетворення обертального руху у електричний сигнал, вихід якого підключений до першого входу іш мікропроцесорного блоку, до другого входу мікропроцесорного блоку підключений датчик температури, вихід -І 20 мікропроцесорного блоку підключений до електронного табло, а згадані блоки підключені до блоку живлення.The proposed, as well as the well-known household gas meter of the membrane type, includes a housing that has inlet and outlet nozzles for its connection to the gas main, membrane chambers placed in the housing, installed with the possibility of their alternate filling and release from the gas being measured, movable membranes "chambers are kinematically connected to a device for converting the oscillating motion of the membranes into a rotary motion, the output shaft of which is connected to the counting device, and the counting device is equipped with a scoreboard, and, according to proposal c, the counting device is made in the form of an electronic unit, to which includes a unit for converting the rotational movement of the output shaft of the device, converting the oscillating movement of the membranes into a rotational movement into an electrical signal, a microprocessor unit designed for: - correcting the measurement error of the meter, which depends on the instantaneous gas consumption; 45 - correction of the additional measurement error of the meter, which depends on the temperature of the gas, and the power supply unit, the board is made of electronic, the device is supplemented with a temperature sensor, and the output shaft of the device for converting the oscillating movement of the membranes into a rotational movement is connected to the shaft of the conversion unit rotational movement into an electrical signal, the output of which is connected to the first input of the microprocessor unit, a temperature sensor is connected to the second input of the microprocessor unit, the output -I 20 of the microprocessor unit is connected to the electronic panel, and the mentioned units are connected to the power supply unit.

У пропонованому побутовому лічильнику газу мембранного типу замість біметалевої пластини та механічного сл відлікового пристрою застосовані електронні пристрої, які зважаючи на якісну сучасну елементну базу, є надійними і дозволяють суттєво підвищити точність вимірювань порівняно з механічними. Окрім сказаного, мікропроцесорний блок враховує особливості кінематичного з'єднання рухомих мембран з пристроєм для перетворення коливального руху мембран у обертальний рух, в якому шляхом введення поправочних с коефіцієнтів виконується лінеаризація характеристик приладу, тим самим підвищуючи його точність.In the proposed household gas meter of the membrane type, instead of a bimetallic plate and a mechanical sl counting device, electronic devices are used, which, taking into account the high-quality modern elemental base, are reliable and allow to significantly increase the accuracy of measurements compared to mechanical ones. In addition to what has been said, the microprocessor unit takes into account the peculiarities of the kinematic connection of the moving membranes with the device for converting the oscillating movement of the membranes into a rotational movement, in which, by introducing correction coefficients, linearization of the characteristics of the device is performed, thereby increasing its accuracy.

Мікропроцесорний блок дозволяє застосувати більш точну за біметалеву пластину систему термокорекції, тобто визначити кількість спожитого газу з врахуванням його температури без змін коефіцієнтів термокомпенсації протягом всього часу функціонування приладу. 60 Пропонований побутовий лічильник газу мембранного типу схематично показаний на кресленні.The microprocessor unit allows to use a thermal correction system that is more accurate than a bimetallic plate, i.e. to determine the amount of consumed gas taking into account its temperature without changing the thermal compensation coefficients during the entire time of the device's operation. 60 The proposed membrane-type household gas meter is schematically shown in the drawing.

Побутовий лічильник газу мембранного типу включає корпус 1, який має вхідний 2 та вихідний патрубки 3, призначені для його підключення до газової магістралі /не показана/. В корпусі 1 послідовно встановлені дві мембранні камери 4 /МК/, встановлені з можливістю їх періодичного заповнення і звільнення від газу, який вимірюють. Рухомі мебрани камер 4 кінематично - за допомогою кривошипно-шатунного механізму 5 /КШМ/ - бо з'єднані з пристроєм б для перетворення коливального руху мембран у обертальний рух /ПК/. Відліковий пристрій 7 /ВП/ виконаний у вигляді електронного вузла, до складу якого входять блок живлення 8 /БЖ/, блок перетворення обертального руху вихідного валу пристрою перетворення коливального руху мембран у обертальний рух в електричний сигнал 9 /БЕ/, та мікропроцесорний блок 10 /М/, призначений для: - отримання і зберігання інформації про поточні та попередні значення кількості газу, який пройшов через мембранні камери та про температуру газу, - коригування похибки вимірювання лічильника, яка залежить від миттєвої витрати газу; - коригування додаткової похибки вимірювання лічильника, яка залежить від температури газу.The household gas meter of the membrane type includes a housing 1, which has an inlet 2 and an outlet 3, intended for its connection to the gas main /not shown/. Two membrane chambers 4 /MK/ are sequentially installed in the housing 1, installed with the possibility of their periodic filling and release from the gas being measured. The moving membranes of the chambers 4 are kinematically - with the help of the crank mechanism 5 /КШМ/ - because they are connected to the device b for converting the oscillating movement of the membranes into a rotational movement /PC/. The counting device 7 /VP/ is made in the form of an electronic unit, which includes a power supply unit 8 /BZh/, a unit for converting the rotational movement of the output shaft of the device for converting the oscillating movement of the membranes into a rotational movement into an electrical signal 9 /BE/, and a microprocessor unit 10/ M/, intended for: - obtaining and storing information about the current and previous values of the amount of gas that passed through the membrane chambers and about the temperature of the gas, - correcting the measurement error of the meter, which depends on the instantaneous gas consumption; - correction of the additional measurement error of the meter, which depends on the gas temperature.

Табло 11 /ТУ виконане електронним. При цьому вихідний вал пристрою для перетворення коливального руху /о мембран у обертальний рух 6 з'єднаний з валом блоку перетворення обертального руху у електричний сигнал 9.Table 11 / TU is made electronically. At the same time, the output shaft of the device for converting the oscillating motion of the membranes into rotational motion 6 is connected to the shaft of the unit for converting rotational motion into an electrical signal 9.

Вихід блоку 9 підключений до першого входу мікропроцесорного блоку 10, а до другого входу мікропроцесорного блоку 10 підключений датчик температури 12 /ДТ/. Чутливий елемент датчика температури 12 розташований середовищі газу, що вимірюють. Вихід мікропроцесорного блоку 10 підключений до електронного табло 11.The output of the unit 9 is connected to the first input of the microprocessor unit 10, and the temperature sensor 12 /DT/ is connected to the second input of the microprocessor unit 10. The sensitive element of the temperature sensor 12 is located in the medium of the gas being measured. The output of the microprocessor unit 10 is connected to the electronic panel 11.

Блоки 9, 10, електронне табло 11 та датчик температури 12 підключені до блоку живлення 8.Blocks 9, 10, electronic board 11 and temperature sensor 12 are connected to the power supply unit 8.

Як приклад, у пропонованому пристрої у якості блоку живлення 8 використана літієва батарейка СК3040 виробництва ДП "Генератор" (м. Київ); у якості датчика температури 12 - цифрова мікросхема, яку застосовують для вимірювання температури виробництва фірми БОаїїаз Зетісопайсіог (США). У якості мікропроцесорного блоку 10 - використаний мікропроцесор з низьким споживанням марки М5Р 43З0Е фірми ТІ (США) з програмним продуктом, що забезпечують - отримання і зберігання інформації про поточні та попередні значення кількості го газу, який пройшов через мембранні камери 4 та про температуру газу; коригування похибки вимірювання лічильника, яка залежить від миттєвої витрати газу та коригування додаткової похибки вимірювання лічильника, яка залежить від температури газу.As an example, in the proposed device, a SC3040 lithium battery produced by SE "Generator" (Kyiv) is used as a power supply unit 8; as a temperature sensor 12 is a digital microcircuit that is used to measure the temperature of the production of the BOAIAZ Zetisopasiog company (USA). As a microprocessor unit 10 - a microprocessor with low consumption of the M5R 43Z0E brand of the TI company (USA) was used with a software product that provides - obtaining and storing information about the current and previous values of the amount of gas that passed through the membrane chambers 4 and about the temperature of the gas; correction of the meter measurement error, which depends on the instantaneous gas flow rate and correction of the additional meter measurement error, which depends on the gas temperature.

Пропонований побутовий лічильник газу мембранного типу працює так. Побутовий лічильник газу мембранного типу за допомогою вхідного 2 та вихідного З патрубків підключають до газової магістралі. Блоки ов електронного відлікового пристрою 7 підключають до блоку живлення 8. Газ із магістралі через вхідний 2 патрубок надходить з газової магістралі до мембранних камер 4, які поперемінно заповнюються і, відповідно, - поперемінно звільнюються від газу та через вихідний З патрубок надходить до споживача /не показаний/. При проходженні газу через мембранні камери 4, їх мембрани коливаються - пружно деформуються - і передають утворені при цьому зусилля через кривошипно-шатунний механізм 5 до пристрою б для перетворення ю зо Коливального руху мембран у обертальний рух. Обертальний рух валу пристрою 6 передається до блоку 9, де згаданий обертальний рух перетворюється в електричний сигнал. Утворений у блоці 9 електричний сигнал є - пропорційним кількості пройденого через мембранні камери 4 газу. Електричний сигнал з блоку перетворення 9 Ге! надходить до мікропроцесорного блоку 10 відлікового пристрою 7. Мікропроцесорний блок 10 періодично проводить вимірювання температури газу, що проходить через лічильник, за допомогою датчика температури - 12. Мікропроцесорний блок 10, маючи інформацію про миттєвий об'єм газу і його температуру, перетворює с електричний сигнал з виходу блоку перетворення 9, який пропорційний об'єму газу, що пройшов через лічильник, у сумарний об'єм газу з урахуванням коефіцієнтів корекції щодо коригування похибки вимірювання лічильника, яка залежить від миттєвої витрати газу та від додаткової похибки вимірювання лічильника, яка залежить від температури газу. Сумарний скоригований об'єм виводиться на електронне табло 11 для споживача. « - сThe proposed membrane-type household gas meter works as follows. The household gas meter of the membrane type is connected to the gas main using the inlet 2 and outlet Z pipes. The blocks of the electronic counter device 7 are connected to the power supply unit 8. Gas from the main line through the input pipe 2 flows from the gas line to the membrane chambers 4, which are alternately filled and, accordingly, - alternately freed from gas and through the output pipe from the gas pipe to the consumer / not shown/. When the gas passes through the membrane chambers 4, their membranes oscillate - elastically deform - and transmit the resulting forces through the crank mechanism 5 to the device b for converting the oscillating movement of the membranes into rotational movement. The rotational movement of the shaft of the device 6 is transmitted to the unit 9, where the said rotational movement is converted into an electrical signal. The electrical signal generated in block 9 is proportional to the amount of gas passed through membrane chambers 4. Electrical signal from the conversion unit 9 Ge! enters the microprocessor unit 10 of the metering device 7. The microprocessor unit 10 periodically measures the temperature of the gas passing through the meter with the help of a temperature sensor - 12. The microprocessor unit 10, having information about the instantaneous volume of gas and its temperature, converts it into an electrical signal from the output of the conversion unit 9, which is proportional to the volume of gas that has passed through the meter, into the total volume of gas, taking into account the correction factors for the correction of the meter measurement error, which depends on the instantaneous gas consumption and on the additional meter measurement error, which depends on gas temperature. The total adjusted volume is displayed on the electronic panel 11 for the consumer. " - with

Claims

The formula of the invention;" A household gas meter of the membrane type, which includes a housing that has inlet and outlet nozzles designed for its connection to the gas main, membrane chambers placed in the housing, installed with d) the possibility of their alternate filling and release from the gas being measured, movable membranes of the chambers kinematically connected to the device for converting the oscillating movement of the membranes into rotational movement, the output shaft of which is connected to the counter, and the counter is equipped with a panel, which differs in that the counter is made in the form of an electronic unit, which includes a block conversion of the rotational movement of the output shaft of the device, conversion of the oscillating movement of the membranes into a rotational movement in - an electrical signal, a microprocessor unit, and a power supply unit, the dashboard is made of electronic, the device is supplemented with a temperature sensor, while the output shaft of the device for converting the oscillating movement of the membranes into a rotational movement with connected to the shaft of the rotary conversion unit thermal motion into an electrical signal, the output of which is connected to the first input of the microprocessor unit, a temperature sensor is connected to the second input of the microprocessor unit, the output of the microprocessor unit is connected to the electronic panel, and the mentioned units are connected to the power supply unit. 60 b5