WO2013043080A1 - Monitoring of the passage of a fluid medium in a pipeline - Google Patents
Monitoring of the passage of a fluid medium in a pipeline Download PDFInfo
- Publication number
- WO2013043080A1 WO2013043080A1 PCT/RU2011/000972 RU2011000972W WO2013043080A1 WO 2013043080 A1 WO2013043080 A1 WO 2013043080A1 RU 2011000972 W RU2011000972 W RU 2011000972W WO 2013043080 A1 WO2013043080 A1 WO 2013043080A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- pipeline
- fluid
- sensor
- receiving
- radio transmitter
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
- G01F15/06—Indicating or recording devices
- G01F15/061—Indicating or recording devices for remote indication
- G01F15/063—Indicating or recording devices for remote indication using electrical means
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
- H04Q2209/40—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
Definitions
- the invention relates to measuring technique and is a system and method for accounting for fluid flow.
- the invention can be used in measuring the flow of liquids and gases.
- the flowmeter sensor comprises a housing with a tight contact, an impeller with a shaft located in the housing, and a permanent magnet, the permanent magnet being fixedly mounted opposite the tight contact coaxially with the shaft on which the hollow cylinder of magnetically soft material is coaxially mounted, while in the hollow cylinder in the location zone permanent magnet made longitudinal grooves.
- the impeller rotates opposite the sealed contact and the permanent magnet, the grooves and cylindrical walls of the hollow cylinder alternately appear. This leads to the closure and opening of the sealed contact included in the circuit of the recording device.
- the switching frequency of the sealed contact is proportional to the volume flow of the controlled medium.
- the disadvantage of the above device is its relatively low reliability and relatively low measurement accuracy, as well as the inability to read data at a distance from the sensor location.
- the closest analogue of the claimed invention and selected as a prototype is a system and method for monitoring the flow of fluids through a pipeline described in application for US patent N ° 2008250869, published 16.10.2008.
- the system includes at least one sensor located inside the pipeline containing an electric power generation system and at least one flow measuring device associated with an electric power generating system, wherein said flow measuring device provides information about a fluid flow in the pipeline.
- the sensor may include multiple sensors located at a certain distance from each other along the pipeline.
- the sensor contains a communication device for transmitting a signal to a receiving device.
- the system may further include a data processing unit and a control unit.
- the method is carried out by installing a fluid flow sensor in the pipeline, receiving information about the flow in the pipeline by means of an installed sensor, generating a signal reflecting the received information, and transmitting the signal via a radio transmitter to the receiving device.
- the objective of the invention is the creation of such a control system for the passage of fluid in the pipeline, which due to the optimal design will be reliable in operation, easy to install, will ensure high measurement accuracy and reduce operating costs. It is also an object of the present invention to provide a method for metering fluid flow using this system.
- a control system for the passage of fluid in the pipeline comprising at least one fluid flow sensor mounted on the pipeline, and a receiving and recording device associated with the sensor via a radio channel, while the fluid flow sensor the medium includes a device for measuring the flow of fluid, connected to it a power generation system and a radio transmitter, the radio transmitter being configured to transmitting to the receiving and recording device a code identifying the pipeline in which the sensor is installed when a predetermined volume of fluid passes through the pipeline.
- a method for recording fluid flow using the specified system includes installing a fluid flow sensor in the pipeline and installing a receiving and recording device at the place of data reception and / or recording, determining the fact of the passage of a given volume of fluid through the pipeline in which the sensor is installed, using a fluid flow meter, transmitting, receiving and recording the passage of a given volume of fluid through a pipeline In which the sensor is installed, wherein the transmitting, receiving and registering the fact of passing a predetermined volume of fluid through the conduit is carried out as follows: transmitting a code identifying the conduit through which passed a specified volume of fluid using the transmitter; receive a code identifying the pipeline transmitted by the radio transmitter; determine the time of receipt of the code identifying the pipeline transmitted by the radio transmitter; register a code identifying the pipeline transmitted by the radio transmitter, and the time of receipt of the code.
- the system may include several fluid flow sensors, each sensor installed in a separate pipeline and transmits a code identifying the pipeline in which it is installed when a given volume of fluid passes through the pipeline.
- the radio communication channel between the sensor and the receiving and recording device is one-way, while the sensor is the initiator of communication. Due to the use of a one-way radio channel and due to the fact that the radio transmitter always transmits the same value - the code identifying the pipeline simplifies its design and construction receiving and registering device receiving the transmitted code, and, accordingly, their reliability is increased.
- the receiving and recording device receiving the code transmitted by the radio transmitter is configured to record the time of receipt of this code.
- the receiving and recording device includes a storage device by which the code transmitted by the radio transmitter and the time it is received are stored in the receiving and recording device.
- the reception and recording device comprises an output device for transmitting a code identifying the pipeline and the time it was received to the computing device for subsequent processing of the received data.
- the fluid flow metering device includes a blade mounted on the shaft located in the fluid, a magnetic coupling, a gearbox, a control magnet connected to the magnetic coupling by means of a gearbox, rotatable, and a tight contact statically mounted in immediate proximity to the rotation area of the control magnet, made with the possibility of closure with a complete revolution of the control magnet.
- the gear ratio of the gearbox is selected in such a way that a complete revolution of the control magnet corresponds to the passage of a given volume of liquid or gas through the pipeline.
- the vane device can be an impeller, a turbine, or any other similar device suitable for converting the translational motion of a fluid into the rotational motion of a magnetic coupling.
- Using a magnetic coupling allows you to isolate the structural elements of the sensor from the fluid flow, which completely eliminates interference from pollution and increases the durability and reliability of the sensor.
- This embodiment of the device provides high measurement accuracy, is structurally simple and reliable.
- the power generation system is configured to power the radio transmitter with electricity.
- it includes at least one inductor connected to the electric energy storage device installed in the immediate vicinity of the magnetic coupling of the fluid flow measuring device.
- the response magnet of the magnetic coupling of the fluid flow measuring device rotates, exciting an electromotive force in the inductor.
- the resulting electric current charges the electric storage device.
- the fluid flow sensor consumes electricity only at the time of transmission of the code identifying the pipeline to the receiving and recording device and does not require power for the rest of the time.
- the device for measuring the flow of fluid includes mounted on the shaft of the blade device located in fluid, magnetic clutch, gearbox, control magnet connected to the magnetic clutch by means of a gearbox, rotatable, and sealed contact, statically mounted in the immediate vicinity of the rotation area of the control magnet, made with the possibility of closing at full revolution of the control magnet, the fact the passage of a given volume of fluid through the pipeline on which the sensor is mounted is determined by closing a sealed contact.
- the vane device can be an impeller, a turbine, or any other similar device suitable for converting the translational motion of a fluid into the rotational motion of a magnetic coupling.
- the radio transmitter when transmitting a code, is powered by an electric power generation system.
- the fluid flow sensor is further calibrated. Calibration is carried out by any method acceptable for calibrating a given sensor at any time suitable for implementing this method.
- FIG. 1 shows a system for monitoring the passage of a fluid in a pipeline, including two fluid flow sensors and a receiving and recording device.
- the inventive system is illustrated using FIG. 1.
- the system includes fluid flow sensors 1 installed in pipelines, each of which is connected via radio communication channels 2 to a receiving and recording device 3.
- Each fluid flow sensor 1 includes a fluid flow measuring device 4, and an electric power generation system 5 connected thereto and a radio transmitter 6.
- the fluid flow measuring device 4 includes a vane device 7 mounted on a shaft located inside a pipeline through which flows fluid, a magnetic coupling 8 connected to the gearbox 9, which in turn is connected to the control magnet 10, and a sealed contact 11, statically mounted in the immediate vicinity of the rotation area of the control magnet 10 and connected to the radio transmitter 6.
- the power generation system 5 is located in close proximity to the magnetic coupling 8 and includes an inductance coil 12 and a power storage device 13 connected thereto, which is connected to a sealed contact 11.
- the inventive method of accounting for fluid flow is as follows.
- the fact of the passage of a given volume of fluid through the pipeline in which the sensor 1 is installed is determined by closing the tight contact 11 when the control magnet 10 completes a full revolution.
- a code is identified that identifies the pipeline through which a given volume of fluid passed through the radio transmitter 6.
- a code is identified that identifies the pipeline transmitted by the radio transmitter 6 using the reception and recording device 3.
- the time of reception of the code identifying the pipeline transmitted by the radio transmitter is determined 6.
- the determination of the time of reception of the code and the registration of this code and the time of its reception is carried out by means of a timer and a storage device installed in the reception and recording device 3.
- the claimed invention is a control system for the passage of fluid in the pipeline, which due to optimally selected structural elements is reliable in operation, easy to install, allows for high measurement accuracy and reduce operating costs, and also represents a method of accounting for the flow of fluid, implemented using this system.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
The invention relates to measurement technology and concerns a system and a method for calculating the flow of a fluid medium, which can be used in measuring the flow of liquids and gases. The system comprises at least one fluid medium flow sensor mounted on a pipeline, and a receiving and recording device which is connected to the sensor via a radio communication channel. The fluid medium flow sensor comprises a device for measuring the flow of a fluid medium, and a system for generating electrical energy and a radio transmitter, which are connected to said measuring device. The radio transmitter is able to transmit to the receiving and recording device a code identifying the pipeline on which the sensor is mounted. The invention increases flow measurement accuracy and simplifies installation of the system.
Description
КОНТРОЛЬ ЗА ПРОХОЖДЕНИЕМ ТЕКУЧЕЙ FLOW CONTROL
СРЕДЫ В ТРУБОПРОВОДЕ PIPELINE ENVIRONMENTS
Область техники Technical field
Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой систему и способ учета расхода текучей среды. Изобретение может быть использовано при измерении расхода жидкостей и газов. The invention relates to measuring technique and is a system and method for accounting for fluid flow. The invention can be used in measuring the flow of liquids and gases.
Предшествующий уровень техники State of the art
Известен датчик расходомера, описанный в патенте Украины N° 24284, опубликованном 07.07.1998. Согласно изобретению датчик расходомера содержит корпус с герметичным контактом, расположенную в корпусе крыльчатку с валом и постоянный магнит, причем постоянный магнит неподвижно закреплен напротив герметичного контакта соосно с валом, на котором соосно установлен полый цилиндр из магнитомягкого материала, при этом в полом цилиндре в зоне расположения постоянного магнита выполнены продольные пазы. При вращении крыльчатки напротив герметичного контакта и постоянного магнита поочередно оказываются пазы и цилиндрические стенки полого цилиндра. Это приводит к замыканию и размыканию герметичного контакта, включенного в цепь регистрирующего прибора. Частота коммутаций герметичного контакта пропорциональна объемному расходу контролируемой среды. A known flowmeter sensor described in the patent of Ukraine N ° 24284, published 07.07.1998. According to the invention, the flowmeter sensor comprises a housing with a tight contact, an impeller with a shaft located in the housing, and a permanent magnet, the permanent magnet being fixedly mounted opposite the tight contact coaxially with the shaft on which the hollow cylinder of magnetically soft material is coaxially mounted, while in the hollow cylinder in the location zone permanent magnet made longitudinal grooves. When the impeller rotates opposite the sealed contact and the permanent magnet, the grooves and cylindrical walls of the hollow cylinder alternately appear. This leads to the closure and opening of the sealed contact included in the circuit of the recording device. The switching frequency of the sealed contact is proportional to the volume flow of the controlled medium.
Недостатком описанного выше устройства является его сравнительно низкая надежность и сравнительно низкая точность измерений, а также невозможность считывания данных на удаленном от места расположения датчика расстоянии. The disadvantage of the above device is its relatively low reliability and relatively low measurement accuracy, as well as the inability to read data at a distance from the sensor location.
Ближайшим аналогом заявляемого изобретения и выбранным в качестве прототипа является система и способ мониторинга протекания текучих сред через трубопровод, описанные в заявке на патент США N° 2008250869, опубликованной 16.10.2008. Согласно изобретению система включает, по
меньшей мере, один датчик, расположенный внутри трубопровода, содержащий систему генерирования электроэнергии и, по меньшей мере, одно устройство измерения расхода, связанное с системой генерирования электроэнергии, при этом указанное устройство измерения расхода обеспечивает информацию о потоке текучей среды в трубопроводе. Датчик может включать множество датчиков, расположенных на определенном расстоянии друг от друга вдоль трубопровода. Датчик содержит устройство связи, обеспечивающее передачу сигнала на приемное устройство. Система дополнительно может включать блок обработки данных и блок управления. Способ осуществляют посредством установки датчика расхода текучей среды в трубопровод, получения информации о потоке в трубопроводе посредством установленного датчика, генерирования сигнала, отражающего полученную информацию, и передачи сигнала посредством радиопередатчика на приемное устройство. The closest analogue of the claimed invention and selected as a prototype is a system and method for monitoring the flow of fluids through a pipeline described in application for US patent N ° 2008250869, published 16.10.2008. According to the invention, the system includes at least one sensor located inside the pipeline containing an electric power generation system and at least one flow measuring device associated with an electric power generating system, wherein said flow measuring device provides information about a fluid flow in the pipeline. The sensor may include multiple sensors located at a certain distance from each other along the pipeline. The sensor contains a communication device for transmitting a signal to a receiving device. The system may further include a data processing unit and a control unit. The method is carried out by installing a fluid flow sensor in the pipeline, receiving information about the flow in the pipeline by means of an installed sensor, generating a signal reflecting the received information, and transmitting the signal via a radio transmitter to the receiving device.
Недостатком системы по указанной выше заявке является сложность ее конструкции и, следовательно, высокие конструкционные затраты и сложность монтажа. The disadvantage of the system according to the above application is the complexity of its design and, therefore, the high construction costs and the complexity of installation.
Раскрытие изобретения Disclosure of invention
Задачей заявляемого изобретения является создание такой системы контроля за прохождением текучей среды в трубопроводе, которая за счет оптимальной конструкции будет надежной в работе, простой в монтаже, позволит обеспечить высокую точность измерений и снизить эксплуатационные затраты. Также задачей данного изобретения является создание способа учета расхода текучей среды, реализуемого при помощи указанной системы. The objective of the invention is the creation of such a control system for the passage of fluid in the pipeline, which due to the optimal design will be reliable in operation, easy to install, will ensure high measurement accuracy and reduce operating costs. It is also an object of the present invention to provide a method for metering fluid flow using this system.
Поставленная задача решается тем, что разработана система контроля за прохождением текучей среды в трубопроводе, содержащая, по меньшей мере, один датчик расхода текучей среды, установленный на трубопроводе, и приемно- регистрирующее устройство, связанное с датчиком по каналу радиосвязи, при этом датчик расхода текучей среды включает устройство измерения расхода текучей среды, соединенные с ним систему генерирования электроэнергии и радиопередатчик, причем радиопередатчик выполнен с возможностью
передачи на приемно-регистрирующее устройство кода, идентифицирующего трубопровод, в котором установлен датчик, при прохождении через трубопровод заданного объема текучей среды. Также поставленная задача решается тем, что разработан способ учета расхода текучей среды при помощи указанной системы, включающий установку датчика расхода текучей среды в трубопровод и установку приемно- регистрирующего устройства в месте приема и/или регистрации данных, определение факта прохождения заданного объема текучей среды через трубопровод, в котором установлен датчик, при помощи устройства измерения расхода текучей среды, передачу, прием и регистрирование факта прохождения заданного объема текучей среды через трубопровод, в котором установлен датчик, при этом передачу, прием и регистрирование факта прохождения заданного объема текучей среды через трубопровод осуществляют следующим образом: передают код, идентифицирующий трубопровод, через который прошел заданный объем текучей среды, при помощи радиопередатчика; принимают код, идентифицирующий трубопровод, переданный радиопередатчиком; определяют время приема кода, идентифицирующего трубопровод, переданного радиопередатчиком; регистрируют код, идентифицирующий трубопровод, переданный радиопередатчиком, и время приема кода. The problem is solved in that a control system for the passage of fluid in the pipeline is developed, comprising at least one fluid flow sensor mounted on the pipeline, and a receiving and recording device associated with the sensor via a radio channel, while the fluid flow sensor the medium includes a device for measuring the flow of fluid, connected to it a power generation system and a radio transmitter, the radio transmitter being configured to transmitting to the receiving and recording device a code identifying the pipeline in which the sensor is installed when a predetermined volume of fluid passes through the pipeline. The task is also solved by the fact that a method for recording fluid flow using the specified system has been developed, which includes installing a fluid flow sensor in the pipeline and installing a receiving and recording device at the place of data reception and / or recording, determining the fact of the passage of a given volume of fluid through the pipeline in which the sensor is installed, using a fluid flow meter, transmitting, receiving and recording the passage of a given volume of fluid through a pipeline In which the sensor is installed, wherein the transmitting, receiving and registering the fact of passing a predetermined volume of fluid through the conduit is carried out as follows: transmitting a code identifying the conduit through which passed a specified volume of fluid using the transmitter; receive a code identifying the pipeline transmitted by the radio transmitter; determine the time of receipt of the code identifying the pipeline transmitted by the radio transmitter; register a code identifying the pipeline transmitted by the radio transmitter, and the time of receipt of the code.
Система может включать несколько датчиков расхода текучей среды, причем каждый датчик установлен в отдельном трубопроводе и передает код, идентифицирующий данный трубопровод, в котором он установлен, при прохождении через трубопровод заданного объема текучей среды. The system may include several fluid flow sensors, each sensor installed in a separate pipeline and transmits a code identifying the pipeline in which it is installed when a given volume of fluid passes through the pipeline.
Канал радиосвязи между датчиком и приемно-регистрирующим устройством является односторонним, при этом инициатором связи является датчик. За счет применения одностороннего канала радиосвязи и за счет того, что радиопередатчик всегда передает одно и то же значение - код, идентифицирующий трубопровод, упрощается его конструкция и конструкция
приемно-регистрирующего устройства, принимающего переданный код, и, соответственно, повышается их надежность. The radio communication channel between the sensor and the receiving and recording device is one-way, while the sensor is the initiator of communication. Due to the use of a one-way radio channel and due to the fact that the radio transmitter always transmits the same value - the code identifying the pipeline simplifies its design and construction receiving and registering device receiving the transmitted code, and, accordingly, their reliability is increased.
Приемно-регистрирующее устройство, принимающее переданный радиопередатчиком код, выполнено с возможностью регистрирования времени получения этого кода. The receiving and recording device receiving the code transmitted by the radio transmitter is configured to record the time of receipt of this code.
В предпочтительном варианте осуществления данная возможность реализуется за счет наличия в конструкции приемно-регистрирующего устройства таймера. Также приемно-регистрирующее устройство включает запоминающее устройство, посредством которого код, переданный радиопередатчиком, и время его получения сохраняются в приемно-регистрирующем устройстве. In a preferred embodiment, this possibility is realized due to the presence of a timer in the design of the reception and recording device. Also, the receiving and recording device includes a storage device by which the code transmitted by the radio transmitter and the time it is received are stored in the receiving and recording device.
В одном из вариантов осуществления приемно-регистрирующее устройство содержит устройство вывода для передачи кода, идентифицирующего трубопровод, и времени его получения на расчетно-вычислительное устройство для последующей обработки полученных данных. In one embodiment, the reception and recording device comprises an output device for transmitting a code identifying the pipeline and the time it was received to the computing device for subsequent processing of the received data.
В предпочтительном варианте осуществления заявляемого изобретения устройство измерения расхода текучей среды включает установленное на валу лопастное устройство, расположенное в текучей среде, магнитную муфту, редуктор, управляющий магнит, соединенный с магнитной муфтой посредством редуктора, выполненный с возможностью вращения, и герметичный контакт, статически установленный в непосредственной близости от области вращения управляющего магнита, выполненный с возможностью замыкания при полном обороте управляющего магнита. При прохождении текучей среды через трубопровод последняя вращает лопастное устройство, вращение которого посредством магнитной муфты и редуктора вызывает вращение управляющего магнита. Передаточное отношение редуктора подобрано таким образом, что полный оборот управляющего магнита соответствует прохождению через трубопровод заданного объема жидкости или газа. Установка заданного объема текучей среды, после прохождения которой замыкается герметичный контакт,
может происходить как при изготовлении датчика, до его установки, так и в процессе эксплуатации. Лопастное устройство может представлять собой крыльчатку, турбину либо любое другое подобное устройство, пригодное для преобразования поступательного движения текучей среды во вращательное движение магнитной муфты. Использование магнитной муфты позволяет изолировать конструктивные элементы датчика от потока текучей среды, что полностью исключает помехи от загрязнений и повышает долговечность и надежность датчика. Такое выполнение устройства обеспечивает высокую точность измерений, является конструктивно простым и надежным. In a preferred embodiment of the claimed invention, the fluid flow metering device includes a blade mounted on the shaft located in the fluid, a magnetic coupling, a gearbox, a control magnet connected to the magnetic coupling by means of a gearbox, rotatable, and a tight contact statically mounted in immediate proximity to the rotation area of the control magnet, made with the possibility of closure with a complete revolution of the control magnet. When the fluid passes through the pipeline, the latter rotates the blade device, the rotation of which by means of a magnetic coupling and a gearbox causes the rotation of the control magnet. The gear ratio of the gearbox is selected in such a way that a complete revolution of the control magnet corresponds to the passage of a given volume of liquid or gas through the pipeline. Setting a predetermined volume of fluid, after passing through which a sealed contact is closed, can occur both in the manufacture of the sensor, before its installation, and during operation. The vane device can be an impeller, a turbine, or any other similar device suitable for converting the translational motion of a fluid into the rotational motion of a magnetic coupling. Using a magnetic coupling allows you to isolate the structural elements of the sensor from the fluid flow, which completely eliminates interference from pollution and increases the durability and reliability of the sensor. This embodiment of the device provides high measurement accuracy, is structurally simple and reliable.
В предпочтительном варианте осуществления система генерирования электроэнергии выполнена с возможностью питания радиопередатчика электроэнергией. При этом она включает установленную в непосредственной близости от магнитной муфты устройства измерения расхода текучей среды, по меньшей мере, одну катушку индуктивности, соединенную с устройством накопления электроэнергии. При протекании через трубопровод жидкости или газа вращается ответный магнит магнитной муфты устройства измерения расхода текучей среды, возбуждающий в катушке индуктивности электродвижущую силу. Возникший электрический ток заряжает устройство накопления электроэнергии. Датчик расхода текучей среды потребляет электроэнергию только в момент передачи на приемно-регистрирующее устройство кода, идентифицирующего трубопровод, и не требует питания в остальное время. Отсутствие необходимости в постоянном обеспечении канала радиосвязи электроэнергией и генерирование электроэнергии датчиком расхода текучей среды делает возможным автономную работу датчика и снижает требования к устройству накопления и хранения электроэнергии, что упрощает конструкцию датчика, облегчает его монтаж, повышает надежность и снижает стоимость. In a preferred embodiment, the power generation system is configured to power the radio transmitter with electricity. At the same time, it includes at least one inductor connected to the electric energy storage device installed in the immediate vicinity of the magnetic coupling of the fluid flow measuring device. When a fluid or gas flows through the pipeline, the response magnet of the magnetic coupling of the fluid flow measuring device rotates, exciting an electromotive force in the inductor. The resulting electric current charges the electric storage device. The fluid flow sensor consumes electricity only at the time of transmission of the code identifying the pipeline to the receiving and recording device and does not require power for the rest of the time. The absence of the need for constant provision of the radio communication channel with electricity and the generation of electricity by the fluid flow sensor makes it possible for the sensor to operate autonomously and reduces the requirements for the electric energy storage and storage device, which simplifies the design of the sensor, facilitates its installation, increases reliability and reduces cost.
При осуществлении способа учета расхода текучей среды при помощи заявленной системы, в которой устройство измерения расхода текучей среды включает установленное на валу лопастное устройство, расположенное в
текучей среде, магнитную муфту, редуктор, управляющий магнит, соединенный с магнитной муфтой посредством редуктора, выполненный с возможностью вращения, и герметичный контакт, статически установленный в непосредственной близости от области вращения управляющего магнита, выполненный с возможностью замыкания при полном обороте управляющего магнита, определение факта прохождения заданного объема текучей среды через трубопровод, на котором установлен датчик, определяют посредством замыкания герметичного контакта. Лопастное устройство может представлять собой крыльчатку, турбину либо любое другое подобное устройство, пригодное для преобразования поступательного движения текучей среды во вращательное движение магнитной муфты. In the implementation of the method of accounting for the flow of fluid using the inventive system, in which the device for measuring the flow of fluid includes mounted on the shaft of the blade device located in fluid, magnetic clutch, gearbox, control magnet connected to the magnetic clutch by means of a gearbox, rotatable, and sealed contact, statically mounted in the immediate vicinity of the rotation area of the control magnet, made with the possibility of closing at full revolution of the control magnet, the fact the passage of a given volume of fluid through the pipeline on which the sensor is mounted is determined by closing a sealed contact. The vane device can be an impeller, a turbine, or any other similar device suitable for converting the translational motion of a fluid into the rotational motion of a magnetic coupling.
В предпочтительном варианте осуществления при передаче кода питание радиопередатчика осуществляют при помощи системы генерирования электроэнергии . In a preferred embodiment, when transmitting a code, the radio transmitter is powered by an electric power generation system.
Датчик расхода текучей среды дополнительно калибруют. Калибровку осуществляют любым способом, приемлемым для калибровки данного датчика, в любой момент времени, приемлемый для осуществления данного способа. The fluid flow sensor is further calibrated. Calibration is carried out by any method acceptable for calibrating a given sensor at any time suitable for implementing this method.
Краткое описание чертежей Brief Description of the Drawings
Заявляемое изобретение поясняется при помощи Фиг. 1, на которой представлена система контроля за прохождением текучей среды в трубопроводе, включающая два датчика расхода текучей среды и приемно-регистрирующее устройство. The invention is illustrated using FIG. 1, which shows a system for monitoring the passage of a fluid in a pipeline, including two fluid flow sensors and a receiving and recording device.
Осуществление изобретения The implementation of the invention
В общем виде заявляемая система поясняется при помощи Фиг. 1. Система включает датчики 1 расхода текучей среды, установленные в трубопроводах, каждый из которых соединен посредством каналов радиосвязи 2 с приемно- регистрирующим устройством 3. Каждый датчик 1 расхода текучей среды включает устройство 4 измерения расхода текучей среды, соединенные с ним систему 5 генерирования электроэнергии и радиопередатчик 6. Устройство 4 измерения расхода текучей среды включает установленное на валу лопастное устройство 7, расположенное внутри трубопровода, по которому протекает
текучая среда, магнитную муфту 8, соединенную с редуктором 9, который в свою очередь соединен с управляющим магнитом 10, и герметичный контакт 11, статически установленный в непосредственной близости от области вращения управляющего магнита 10 и соединенный с радиопередатчиком 6. Система 5 генерирования электроэнергии расположена в непосредственной близостй от магнитной муфты 8 и включает катушку индуктивности 12 и соединенное с ней устройство 13 накопления электроэнергии, которое соединено с герметичным контактом 11. In general, the inventive system is illustrated using FIG. 1. The system includes fluid flow sensors 1 installed in pipelines, each of which is connected via radio communication channels 2 to a receiving and recording device 3. Each fluid flow sensor 1 includes a fluid flow measuring device 4, and an electric power generation system 5 connected thereto and a radio transmitter 6. The fluid flow measuring device 4 includes a vane device 7 mounted on a shaft located inside a pipeline through which flows fluid, a magnetic coupling 8 connected to the gearbox 9, which in turn is connected to the control magnet 10, and a sealed contact 11, statically mounted in the immediate vicinity of the rotation area of the control magnet 10 and connected to the radio transmitter 6. The power generation system 5 is located in close proximity to the magnetic coupling 8 and includes an inductance coil 12 and a power storage device 13 connected thereto, which is connected to a sealed contact 11.
Заявляемый способ учета расхода текучей среды осуществляют следующим образом. The inventive method of accounting for fluid flow is as follows.
Устанавливают датчик 1 расхода текучей среды в трубопровод. Устанавливают приемно-регистрирующее устройство 3 в месте приема и/или регистрации данных. Определяют факт прохождения заданного объема текучей среды через трубопровод, в котором установлен датчик 1 , посредством замыкания герметичного контакта 11 при совершении управляющим магнитом 10 полного оборота. Передают код, идентифицирующий трубопровод, через который прошел заданный объем текучей среды, при помощи радиопередатчика 6. Принимают код, идентифицирующий трубопровод, переданный радиопередатчиком 6, посредством приемно-регистрирующего устройства 3. Определяют время приема кода, идентифицирующего трубопровод, переданного радиопередатчиком 6. Регистрируют код, идентифицирующий трубопровод, переданный радиопередатчиком 6, и время приема кода. Определение времени приема кода и регистрацию этого кода и времени его приема осуществляют посредством таймера и запоминающего устройства, установленных в приемно- регистрирующем устройстве 3. Install a sensor 1 for the flow of fluid into the pipeline. Install the reception and recording device 3 in the place of reception and / or registration of data. The fact of the passage of a given volume of fluid through the pipeline in which the sensor 1 is installed is determined by closing the tight contact 11 when the control magnet 10 completes a full revolution. A code is identified that identifies the pipeline through which a given volume of fluid passed through the radio transmitter 6. A code is identified that identifies the pipeline transmitted by the radio transmitter 6 using the reception and recording device 3. The time of reception of the code identifying the pipeline transmitted by the radio transmitter is determined 6. Register the code identifying the pipeline transmitted by the radio transmitter 6, and the code reception time. The determination of the time of reception of the code and the registration of this code and the time of its reception is carried out by means of a timer and a storage device installed in the reception and recording device 3.
Таким образом, заявляемое изобретение представляет собой систему контроля за прохождением текучей среды в трубопроводе, которая за счет оптимально подобранных элементов конструкции является надежной в работе, простой в монтаже, позволяет обеспечить высокую точность измерений и
снизить эксплуатационные затраты, а также представляет собой способ учета расхода текучей среды, реализуемый при помощи данной системы.
Thus, the claimed invention is a control system for the passage of fluid in the pipeline, which due to optimally selected structural elements is reliable in operation, easy to install, allows for high measurement accuracy and reduce operating costs, and also represents a method of accounting for the flow of fluid, implemented using this system.
Claims
1. Система контроля за прохождением текучей среды в трубопроводе, содержащая, по меньшей мере, один датчик расхода текучей среды, установленный на трубопроводе, и приемно-регистрирующее устройство, связанное с датчиком по каналу радиосвязи, при этом датчик расхода текучей среды включает устройство измерения расхода текучей среды, соединенные с устройством измерения систему генерирования электроэнергии и радиопередатчик, отличающееся тем, что радиопередатчик выполнен с возможностью передачи на приемно-регистрирующее устройство кода, идентифицирующего трубопровод, в котором установлен датчик. 1. A system for monitoring the passage of fluid in the pipeline, containing at least one fluid flow sensor mounted on the pipeline, and a receiving and recording device associated with the sensor via a radio channel, wherein the fluid flow sensor includes a flow measuring device a fluid connected to the measuring device, a power generation system and a radio transmitter, characterized in that the radio transmitter is configured to transmit to the receiving and recording device code, and the identification pipe in which the sensor is installed.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что канал радиосвязи между датчиком и приемно-регистрирующим устройством является односторонним, при этом инициатором связи является датчик. 2. The system according to claim 1, characterized in that the radio communication channel between the sensor and the receiving and recording device is one-way, while the sensor is the initiator of communication.
3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что приемно-регистрирующее устройство выполнено с возможностью регистрирования времени получения кода, идентифицирующего трубопровод. 3. The system according to claim 1, characterized in that the receiving and recording device is configured to record the time of receipt of the code identifying the pipeline.
4. Система по п. 3, отличающаяся тем, что приемно-регистрирующее устройство включает таймер и запоминающее устройство. 4. The system according to p. 3, characterized in that the receiving and recording device includes a timer and a storage device.
5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что приемно-регистрирующее устройство включает устройство вывода для передачи кода, идентифицирующего трубопровод, и времени его получения на расчетно-вычислительное устройство. 5. The system according to claim 1, characterized in that the receiving and recording device includes an output device for transmitting a code identifying the pipeline and the time it was received to the computing device.
6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что устройство измерения расхода текучей среды включает установленное на валу лопастное устройство, расположенное в текучей среде, магнитную муфту, редуктор, управляющий магнит, соединенный с магнитной муфтой посредством редуктора, выполненный с возможностью вращения, и герметичный контакт, статически установленный в непосредственной близости от области вращения управляющего магнита, выполненный с возможностью замыкания при полном обороте управляющего магнита. 6. The system according to claim 1, characterized in that the device for measuring the flow of fluid includes a blade mounted on the shaft located in the fluid, a magnetic coupling, a gearbox, a control magnet connected to the magnetic coupling by means of a gearbox, made for rotation, and sealed contact, statically installed in the immediate vicinity of the rotation area of the control magnet, made with the possibility of closure with a full revolution of the control magnet.
7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что система генерирования электроэнергии выполнена с возможностью питания радиопередатчика электроэнергией. 7. The system according to p. 1, characterized in that the power generation system is configured to power the radio transmitter with electricity.
8. Система по п. 1 , отличающаяся тем, что система генерирования электроэнергии включает, по меньшей мере, одну установленную в непосредственной близости от магнитной муфты катушку индуктивности, соединенную с устройством накопления электроэнергии. 8. The system according to claim 1, characterized in that the power generation system includes at least one inductance coil installed in the immediate vicinity of the magnetic coupling connected to the electric power storage device.
9. Способ контроля за прохождением текучей среды в трубопроводе при помощи системы по п. 1, включающий установку, по меньшей мере, одного датчика расхода текучей среды в трубопровод и установку приемно- регистрирующего устройства в месте приема и/или регистрации данных, определение факта прохождения заданного объема текучей среды через трубопровод, в котором установлен датчик, при помощи устройства измерения расхода текучей среды, передачу, прием и регистрирование факта прохождения заданного объема текучей среды через трубопровод, в котором установлен датчик, отличающийся тем, что передачу, прием и регистрирование факта прохождения заданного объема текучей среды через трубопровод осуществляют следующим образом: передают код, идентифицирующий трубопровод, через который прошел заданный объем текучей среды, при помощи радиопередатчика; принимают код, идентифицирующий трубопровод, переданный радиопередатчиком; определяют время приема кода, идентифицирующего трубопровод, переданного радиопередатчиком; регистрируют код, идентифицирующий трубопровод, переданный радиопередатчиком, и время приема кода. 9. A method for monitoring the passage of fluid in a pipeline using the system of claim 1, comprising installing at least one fluid flow sensor in a pipeline and installing a receiving and recording device at a location for receiving and / or recording data, determining the passage a given volume of fluid through the pipeline in which the sensor is installed, using a device for measuring the flow of fluid, transmitting, receiving and recording the fact that a given volume of fluid passed through the pipeline, in which A sensor is installed in the rum, characterized in that the transmission, reception and recording of the fact that a given volume of fluid passed through a pipeline is carried out as follows: transmit a code identifying the pipeline through which a given volume of fluid passed through a radio transmitter; receive a code identifying the pipeline transmitted by the radio transmitter; determine the time of receipt of the code identifying the pipeline transmitted by the radio transmitter; register a code identifying the pipeline transmitted by the radio transmitter, and the time of receipt of the code.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что устройство измерения расхода текучей среды включает установленное на валу лопастное устройство, расположенное в текучей среде, магнитную муфту, редуктор, управляющий магнит, соединенный с магнитной муфтой посредством редуктора, выполненный с возможностью вращения, и герметичный контакт, статически установленный в непосредственной близости от области вращения управляющего магнита, выполненный с возможностью замыкания при полном обороте управляющего магнита, а определение факта прохождения заданного объема текучей среды через трубопровод, на котором установлен датчик, определяют посредством замыкания герметичного контакта. 10. The method according to p. 9, characterized in that the device for measuring the flow of fluid includes mounted on the shaft of the blade device located in the fluid, a magnetic coupling, gearbox, control a magnet connected to the magnetic coupling by means of a reducer, made with the possibility of rotation, and a sealed contact, statically installed in the immediate vicinity of the rotation area of the control magnet, made with the possibility of closure with a complete revolution of the control magnet, and the determination of the passage of a given volume of fluid through the pipeline, on which the sensor is mounted, is determined by closing the tight contact.
11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что при передаче кода питание радиопередатчика осуществляют при помощи системы генерирования электроэнергии. 11. The method according to p. 9, characterized in that when transmitting the code, the power of the radio transmitter is carried out using a power generation system.
12. Способ по п. 9, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют калибровку датчика расхода текучей среды. 12. The method according to p. 9, characterized in that it further carry out the calibration of the fluid flow sensor.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011125529 | 2011-06-22 | ||
| RU2011125529 | 2011-06-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2013043080A1 true WO2013043080A1 (en) | 2013-03-28 |
Family
ID=47914655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2011/000972 WO2013043080A1 (en) | 2011-06-22 | 2011-12-09 | Monitoring of the passage of a fluid medium in a pipeline |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2013043080A1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1672102A1 (en) * | 1983-09-11 | 1991-08-23 | Предприятие П/Я А-3783 | Device for monitoring fluid flow in pipelines |
| RU2049231C1 (en) * | 1992-05-15 | 1995-11-27 | Лядский Владимир Львович | Radio marker of system for diagnosing conditions of mining objects |
| US20050056090A1 (en) * | 1996-01-23 | 2005-03-17 | Mija Industries, Inc. | Remote monitoring of fluid containers |
| US20080250869A1 (en) * | 2002-06-11 | 2008-10-16 | Intelligent Technologies International, Inc. | Remote Monitoring of Fluid Pipelines |
| RU81817U1 (en) * | 2008-10-08 | 2009-03-27 | Закрытое акционерное общество "Промэнерго" | WATER SUPPLY CONTROL SYSTEM |
-
2011
- 2011-12-09 WO PCT/RU2011/000972 patent/WO2013043080A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1672102A1 (en) * | 1983-09-11 | 1991-08-23 | Предприятие П/Я А-3783 | Device for monitoring fluid flow in pipelines |
| RU2049231C1 (en) * | 1992-05-15 | 1995-11-27 | Лядский Владимир Львович | Radio marker of system for diagnosing conditions of mining objects |
| US20050056090A1 (en) * | 1996-01-23 | 2005-03-17 | Mija Industries, Inc. | Remote monitoring of fluid containers |
| US20080250869A1 (en) * | 2002-06-11 | 2008-10-16 | Intelligent Technologies International, Inc. | Remote Monitoring of Fluid Pipelines |
| RU81817U1 (en) * | 2008-10-08 | 2009-03-27 | Закрытое акционерное общество "Промэнерго" | WATER SUPPLY CONTROL SYSTEM |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2917131C (en) | Internal pipe pig with wireless data transmission system | |
| US8878690B2 (en) | AMR transmitter and method using multiple radio messages | |
| US6612188B2 (en) | Self-powered fluid meter | |
| US6604434B1 (en) | Method and apparatus for determining the direction and rate of a rotating element | |
| RU2600211C2 (en) | Gas purge valve with actuation sensor | |
| US8531047B2 (en) | Energy converter, counter with energy converter, system with counter, method for converting mechanical energy into electrical energy, and counting method | |
| US8757011B2 (en) | Flow meter apparatus including two polarized magnets in opposite direction and magnetic field sensors to sense direction and intensity of magnetic field | |
| EP2032231B1 (en) | System for remote utility metering and meter monitoring | |
| EP1639320B1 (en) | Flow meter having an optical encoder and an algorithm to selectively block signal transmission | |
| CN105737915A (en) | Magnetic induction pulse measuring water meter for measuring temperature and pressure | |
| EP1692469B1 (en) | High resolution pulse count interface | |
| RU123945U1 (en) | FLUID CONTROL SYSTEM IN A PIPELINE | |
| Sushma et al. | Smart water flow meter for improved measurement of water usage in a smart city | |
| WO2013043080A1 (en) | Monitoring of the passage of a fluid medium in a pipeline | |
| CN208588421U (en) | High-precision bidirectional measuring electronic water meter | |
| CN108759944A (en) | A kind of self-powered composite ultrasonic flowmeter | |
| RU2769897C1 (en) | Fitting for liquid and viscous materials with control module | |
| CN114096809A (en) | Volumetric flow meter and method for determining a volumetric flow rate | |
| RU2131115C1 (en) | Counter for devices metering consumption of energy resources | |
| CN219736462U (en) | Novel ultrasonic Doppler flowmeter probe | |
| EP0497195A1 (en) | Volumetric flowmeter | |
| RU174189U1 (en) | NATURAL GAS CONSUMPTION METER OF A DIAGRAM TYPE WITH A CALCULATOR BASED ON MAGNETIC SENSORS | |
| KR200349291Y1 (en) | Device for measuring instantaneous flux in Water Gauge | |
| RU145397U1 (en) | WATER METER | |
| RU2086923C1 (en) | Device checking flow rate parameters of flow |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 11872875 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 11872875 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |