DE9005404U1 - Remote reading unit for gas meters - Google Patents
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Description
Fr. Sauter AG
Im Surinam 55
CH 4016 Basel
SchweizFr. Sauter AG
In Suriname 55
CH-4016 Basel
Switzerland
Die Erfindung bezieht sich . .:f eine " ^rnableseeinheit für G&szähM^r, d. h. auf eine Einheit mix. der der Verbrauch ei: as brennbaren Gases ermittelt werdex; kann.The invention relates to a gas meter reading unit, ie to a unit with which the consumption of a combustible gas can be determined.
Bekannte Ableseci.nheiten weisen eine mechanische Zähleinrichtung auf, wobei ein Ablesen gegebenenfalls über den Einsatz von Hilfsmitteln an der Stelle erfolgen muß, an der die mechanische Zähleinrichtung jeweils angeordnet ist.Known reading units have a mechanical counting device, whereby reading may have to be carried out using aids at the location where the mechanical counting device is located.
Die übertragung ermittelter und anzuzeigender Zählwerte betreffend den Gasverbrauch ist aufgrund der für das Gas bestehenden Explosionsgefahr problematisch. Aus diesem Grund verbietet es sich, stromverbrauchende Schaltkreise in der unmittelbaren Umgebung eines Gaszählers anzuordnen, da die Gefahr besteht, daß innerhalb derartiger Schaltkreise Funken gebildet werden.The transmission of measured and displayed meter values relating to gas consumption is problematic due to the risk of explosion posed by the gas. For this reason, it is prohibited to arrange circuits that consume electricity in the immediate vicinity of a gas meter, as there is a risk that sparks could be generated within such circuits.
Bei einer bekannten Fernableseeinheit für Gaszähler (EP-Al 0 142 401) werden innerhalb des Gehäuses des Gaszählers über einen Klinkenmechanismus und einen Magneten, der über den Klinkenmechanismus bewegbar ist, elektrische Impulse in einer Induktionsspule erzeugt. Die dem Gasverbrauch entsprechenden elektrischen Impulse werden nach Umwandlung in Lichtimpulse über eine Leuchtdiode über einen optischen Leiter einer Anzeigeeinrichtung zugeführt. Der eingesetzte Klinkenmechanismus führt zu einem relativ hohen Herstellungsaufwand und während des Betriebs zu einem Verschleiß und einer Geräuschentwicklung. Die AnordnungIn a known remote reading unit for gas meters (EP-Al 0 142 401), electrical pulses are generated in an induction coil inside the housing of the gas meter via a latch mechanism and a magnet that can be moved via the latch mechanism. The electrical pulses corresponding to the gas consumption are converted into light pulses via a light-emitting diode and fed to a display device via an optical conductor. The latch mechanism used leads to a relatively high manufacturing cost and to wear and noise during operation. The arrangement
4*1··· «tilt4*1··· «tilt
des Klinkenmechanismus mit der Induktionsspule innerhalb des Gehäuses führt ferner dazu, daß, in einer die Sicherheit beeinträchtigenden Weise, eine Funkenausbildung nicht auszuschließen ist, und daß wesentliche Teile der Fernableseeinheit mit dem G£>-jiähler integriert und mit diesem in einem gemeinsamen Gehäuse dt sind. Es ist deshalb ?'>:. Nachrüsten der bekanntenThe fact that the latch mechanism with the induction coil is located inside the housing also means that sparks cannot be excluded, which could impair safety, and that essential parts of the remote reading unit are integrated with the G£>-meter and are housed in a common housing. It is therefore not possible to retrofit the known
Fernableseeinheit bei bestehenden Gaszählern nicht, oder nur mit -ahr großem Aufwand, möglich.Remote reading unit is not possible with existing gas meters, or only with great effort.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Ferr^bleseesinheit für Gaszähler zu schaffen, bei deren Einsatz die Sicherheit nicht beeinträchtigt wird, und die ferner einfach und kompakt aufgebaut ist.The invention is based on the object of creating a ferry detection unit for gas meters, the use of which does not compromise safety, and which is also simple and compact in design.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Fernableseeinheit für Gaszähler der genannten Gattung dadurch gelöst, daß if - einem unter einem Winkel zu der Drehachse des Drehkörpers :: , angeordneten und mit dem Drehkörper verbundenen Permanentmagne- 'i ten ein Magnetsensor zum Erfassen eines elektrischen Impulses &rgr; bei jeder Umdrehung des Permanentmagneten zugeordnet ist, daß f - der Magnetsensor, die Leuchtdiode zur Umwandlung jedes der % durch den Magnetsensor erfaßten elektrischen Impulse in einen ' Lichtimpuls, und der optische Leiter zum Aufnehmen und übertra-''. gen der Lichtimpulse, außerhalb des Gehäuses angeordnet sind, % <£aßThis object is achieved according to the invention in a remote reading unit for gas meters of the type mentioned in that - a permanent magnet arranged at an angle to the axis of rotation of the rotating body and connected to the rotating body is assigned a magnetic sensor for detecting an electrical pulse ρ with each revolution of the permanent magnet, that - the magnetic sensor, the light-emitting diode for converting each of the electrical pulses detected by the magnetic sensor into a light pulse, and the optical conductor for receiving and transmitting the light pulses are arranged outside the housing,
■ - eine mit Abstand von dem Gehäuse angeordnete und an eine ' elektrische Stromversorgung angeschlossene Zwischenschaltung an &lgr; dem dem Gehäuse abgewandten Ende des optischen Leiters ange- % schlossen ist, um von dem optischen Leiter aufgenommene Lichtsignale in ein der Anzahl der Impulse entsprechendes elektri-. sches Signal umzuwandeln, und ■ - an intermediate circuit arranged at a distance from the housing and connected to an electrical power supply is connected to the end of the optical conductor facing away from the housing in order to convert light signals received by the optical conductor into an electrical signal corresponding to the number of pulses, and
- eine mit der Zwischenschaltung zur Aufnahme des elektrischen Signals verbundene Zählschaltung, um über das Signal in der Anzeigeeinrichtung den abzulesenden Gasverbrauch anzuzeigen.- a counting circuit connected to the intermediate circuit for receiving the electrical signal in order to display the gas consumption to be read via the signal in the display device.
Die Anordnung des Magnetsensors in einem bereich außerhalb des Gaszählers ermöglicht eine Fernablesung eines Gasverbrauchs,The arrangement of the magnetic sensor in an area outside the gas meter enables remote reading of gas consumption,
ohne daß die Gefahr einer Funkenbildung innerhalb des Gaszählers und damit eines Enzündens des Gases besteht. Dadurch, daß zur Ausbildung einer Fernableseeinheit der Magnetsensor, die Leuchtdiode und der optische Leiter außerhalb des Gehäuses des Gaszählers angeordnet sind ist es weiterhin in einfacher Weise möglich, daß bestehende Gaszähler mit einer erfindungsgemäßen Fernableseeinheit nachgerüstet werden.without the risk of sparks forming inside the gas meter and thus of the gas igniting. Because the magnetic sensor, the light-emitting diode and the optical conductor are arranged outside the housing of the gas meter to form a remote reading unit, it is also possible in a simple way for existing gas meters to be retrofitted with a remote reading unit according to the invention.
5si sirisr bsvcrZvigtsn Ausflihrunjjsforjs ist dsr fisgnstssrsscr vors dem den Permanentmagneten tragenden Drehkörper durch einen antimagnetischen, durch einen Teil des Gehäuses gebildeten, Wandabschnitt getrennt.In this embodiment, the housing is separated from the rotating body carrying the permanent magnet by an anti-magnetic wall section formed by part of the housing.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Zwischenschaltung eine Einrichtung zum Ermitteln eines elektrischen Signals auf, das der Gesamtzahl der von der Zählschaltung aufgenommenen Lichtimpulse ab bzw. zu einem vorgebbaren Zeitpunkt entspricht.In a further preferred embodiment, the intermediate circuit has a device for determining an electrical signal that corresponds to the total number of light pulses received by the counting circuit from or at a predeterminable point in time.
In vorteilhafter Weise sind weiterhin der Magnetsensor, die Leuchtdiode und ein der Leuchtdiode benachbarter Abschnitt des *"**** ti se hs rs Lsitsrs in sif^sr snit ^sf^ Gshisuss vsrbirtdbsrsn Abdeckung angeordnet. Es ergibt sich damit ein besonders einfacher und kompakter Aufbau; ein bereits eingesetzter Gaszähler kann dabei in einfacher Weise dadurch nachgerüstet werden, daß die Abdeckung mit den darin angeordneten Bauteilen an dem Gehäuse des Gaszählers in entsprechender Weise angeordnet wird. Innei— halb des Gehäuses des Gaszählers muß dabei lediglich sichergestellt sein, daß mit dem Drehkörper ein Permanentmagnet verbunden ist.Furthermore, the magnetic sensor, the LED and a section of the *"**** ti se hs rs Lsitsrs adjacent to the LED are advantageously arranged in the cover. This results in a particularly simple and compact structure; a gas meter that is already in use can be retrofitted in a simple manner by arranging the cover with the components arranged in it on the housing of the gas meter in a corresponding manner. Inside the housing of the gas meter, it only has to be ensured that a permanent magnet is connected to the rotating body.
Ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Fernableseeinheit ist anhand der Zeichnung erläutert.An embodiment of a remote reading unit according to the invention is explained using the drawing.
Figur 2 eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines Teils der Fernableseeinheit nach Figur 1.Figure 2 is a partially sectioned front view of a part of the remote reading unit according to Figure 1.
Eine erfindungsgemäßq Fernableseeinheit für Gaszähler weist einen Gaszähler mit einem dichten Gehäuse 1 auf, in dem ein Drehkörper 2 mit einer Drehachse X angeordnet ist, der beispielsweise ein nicht dargestelltes Zahnrad aufweisen kann; die Umdrehungen des Drehkörpers 2 stehen dabei in unmittelbaren Zussisssstthsng mit einem zu ermittelnden bzw. abzulesenden Gasverbrauch. A remote reading unit for gas meters according to the invention has a gas meter with a sealed housing 1 in which a rotating body 2 with a rotation axis X is arranged, which can, for example, have a gear wheel (not shown); the revolutions of the rotating body 2 are in direct relation to a gas consumption to be determined or read.
Mit einem Ende des Drehkörpers 2 ist ein Permanentmagnet 3 drehfest verbunden. Der Permanentmagnet 3 kann bspw. stabförmig ausgebildet und senkrecht zur Drehachse X angeordnet sein; er ist somit nicht rotationssymmentrisch zur Drehachse X ausgebildet. A permanent magnet 3 is connected in a rotationally fixed manner to one end of the rotating body 2. The permanent magnet 3 can, for example, be rod-shaped and arranged perpendicular to the axis of rotation X; it is therefore not rotationally symmetrical to the axis of rotation X.
Im Innern einer Abdeckung 4, die dem Gehäuse 1 zugeordnet und an diesem befestigt ist, ist ein Magnetsensor 5 angeordnet, um jede Umdrehung des Permanentmagneten 3 um die Drehachse X in einen elektrischen Impuls umzuwandeln. Dazu weist der Magnetsensor 5 vcrlisssrsd sins nicht d-sr^"*stsllts slsktrischs S^mjIs suf eis rs n Achse senkrecht zur Drehachse X verläuft und diese schneidet.Inside a cover 4, which is associated with the housing 1 and fastened to it, a magnetic sensor 5 is arranged to convert each rotation of the permanent magnet 3 about the axis of rotation X into an electrical impulse. For this purpose, the magnetic sensor 5 has a non-rotating S^mjIs suf eis rs n axis which runs perpendicular to the axis of rotation X and intersects it.
Damit der Magnetsensor 5 in geeigneter Meise, für ein richtiges Umsetzen der Drehungen des Drehkörpers 2 in elektrische Impulse, angeordnet ist, sind der Magnetsensor 5 und der Permanentmagnet 3 einander so zugeordnet, daß zwischen ihnen ein antimagnetischer bzw. nicht magnetisierbarer Wandabschnitt 6 der Wand des Gehäuses 1 angeordnet ist. Der Magnetsensor 5 und der Permanentmagnet 3 sind dabei jeweils benachbart des Wandabschnittes 6 angeordnet und einander zugeordnet.In order for the magnetic sensor 5 to be arranged in a suitable manner for correctly converting the rotations of the rotating body 2 into electrical impulses, the magnetic sensor 5 and the permanent magnet 3 are assigned to one another in such a way that an antimagnetic or non-magnetizable wall section 6 of the wall of the housing 1 is arranged between them. The magnetic sensor 5 and the permanent magnet 3 are each arranged adjacent to the wall section 6 and assigned to one another.
Neben dem Magnetsensor 5 ist im Innern der Abdeckung 4 eine Leuchtdiode 7 angeordnet, die an dem Magnetsensor 5 angeschlossen ist, um von diesem empfangene elektrische Impulse in optische Impulse bzw. Signale umzuwandeln.In addition to the magnetic sensor 5, a light-emitting diode 7 is arranged inside the cover 4, which is connected to the magnetic sensor 5 in order to convert electrical impulses received by it into optical impulses or signals.
Die Leuchtdiode 7 kann in geeigneter Weise bspw. als Diode des Typs GaAlAs mit einer charakteristischen Wellenlänge von 660 nm aufgebaut sein.The light-emitting diode 7 can be constructed in a suitable manner, for example, as a diode of the type GaAlAs with a characteristic wavelength of 660 nm.
Die Leuchtdiode 7 ist an ein Ende eines optischen Leiters 8 angeschlossen, der bereichsweise innerhalb der Abdeckung 4 angeordnet ist und der über eine geeignete Manschette 9 aus der Abdeckung herausgeführt ist. Das aus der Abdeckung 4 herausge- »&Igr;111&Ggr; uS wmmS mSS Cp w^Swf iSm bSl vSrS w a.Sw 1 &Ggr;&igr; 2 X &Ggr;? SiSnt rOniSCi fS3The light-emitting diode 7 is connected to one end of an optical conductor 8, which is arranged in some areas inside the cover 4 and which is led out of the cover via a suitable sleeve 9. The light-emitting diode 7 is connected to one end of an optical conductor 8, which is arranged in some areas inside the cover 4 »&Igr;111&Ggr; uS wmmS mSS Cp w^Swf iSm bSl vSrS w a.Sw 1 &Ggr;&igr; 2 X &Ggr;? SiSnt rOniSCi fS3
Die elektronische Zwischenschaltung 10 ist mit ausreichendem Abstand vom Gehäuse 1 des Gaszählers angeordnet, so daß sie an eine elektrische Versorgung angeschlossen werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß Gas entzündet wird. Die Zwischenschaltung 10 ist an eine externe Stromquelle wie bspw. ein Stromnetz angeschlossen; sie ist weiterhin in üblicher, nicht dargestellter Weise, so aufgebaut, daß durch sie Lichtsignale, die über den optischen Leiter 8 zugeführt werden, in ein der Anzahl der Impulse entsprechendes elektrisches Signal S umgewandelt werden.The electronic intermediate circuit 10 is arranged at a sufficient distance from the housing 1 of the gas meter so that it can be connected to an electrical supply without the risk of gas igniting. The intermediate circuit 10 is connected to an external power source such as a power network; it is also constructed in a conventional manner (not shown) so that it converts light signals supplied via the optical conductor 8 into an electrical signal S corresponding to the number of pulses.
Das Signal S ist anschließend in einfacher Weise mittels einer elektrischen Leitung 11 zu einer entfernt gelegenen geeigneten Anzeigeeinrichtung 12 übertragbar.The signal S can then be transmitted in a simple manner by means of an electrical line 11 to a suitable remote display device 12.
Das elektrische Signal S kann in einfacher Weise bspw. aus einer Folge elektrischer Impulse bestehen, von denen jeweils einer einem empfangenen Lichtimpuls entspricht. Das Übertragungsinterface bzw. die Zwischenschaltung 10 weist dann einen Fototransistor auf.The electrical signal S can, for example, consist in a simple manner of a sequence of electrical pulses, each of which corresponds to a received light pulse. The transmission interface or intermediate circuit 10 then has a phototransistor.
Eine derartige Impulsfolge kann direkt zu der Anzeigeeinrichtung 12 übertragen werden, die eine Zählschaltung aufweist, um die Folge der empfangenen elektrischen Impulse in einen anzuzeigenden Zählwert bzw. ein ZähJ.tirgebris umzuwandeln.Such a pulse sequence can be transmitted directly to the display device 12, which has a counting circuit to convert the sequence of received electrical pulses into a count value to be displayed.
< Das elektrische Signal S kann aber auch durch Weiterverarbeitung ' der genannten einfachen Impulsfolge gebildet werden. In einem derartigen Fall weist die Zwischenschaltung 10 eine hierfür geeignete Zählschaltung auf, um ein derartiges, auf einer Folge von Impulsen aufbauendes Signal S zu verarbeiten. Das Signal hat dann eine, einem Wert entsprechende Charakteristik, wobei der Wert der Gesamtzahl der Impulse zu bzw. ab einem gegebenen Zeitpunkt entspricht.< The electrical signal S can also be formed by further processing ' the above-mentioned simple pulse sequence. In such a case, the intermediate circuit 10 has a suitable counting circuit for processing such a signal S based on a sequence of pulses. The signal then has a characteristic corresponding to a value, the value corresponding to the total number of pulses at or from a given point in time.
Eine derartige Charakteristik ergibt sich bspw. durch die Amplitude eines elektrischen Spannungsverlaufs.Such a characteristic arises, for example, from the amplitude of an electrical voltage curve.
Um Signale mit der genannten Charakteristik mittels der elektrischen Leitung 1&Lgr;. über eine Entfernung zu übertragen, ist es vorteilhaft der Ternableseeinheit eine Codiereinrichtung seitens der Zwischenschaltung 10 und eine Decodiereinrichtung seitens der einen Empfänger bildenden Anzeigeeinrichtung 12 zuzuordnen.In order to transmit signals with the above-mentioned characteristics over a distance by means of the electrical line 1Λ, it is advantageous to assign the terrestrial reading unit a coding device on the part of the intermediate circuit 10 and a decoding device on the part of the display device 12 forming a receiver.
Wie in Figur 2 dargestellt, ist im Innerer der Abdeckung 4 * Ine magnetische Abschirmung, 13 angeordnet, die den Magnetsensor 5 mit Ausnahme der dem Drehkörper 2 zugewandter. Seite umgibt. D3sit wir^ vsr!nisc!sn h«a süf w«r% &Mgr;&Agr;^&igr;&eegr;&bgr;^^&bgr;&eegr;&bgr;«-»»- ^ Einflüsse externer parasitärer Magnetfelder einwirken können.As shown in Figure 2, a magnetic shield 13 is arranged inside the cover 4, which surrounds the magnetic sensor 5 with the exception of the side facing the rotating body 2. This protects us from influences from external parasitic magnetic fields.
Im folgenden ist die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Fernableseeinheit für Gaszähler beschrieben.The operation of the remote reading unit for gas meters according to the invention is described below.
Jede Umdrehung des Drehkörpers 2 des Gaszählers mit Gehäuse 1 führt hintereinander zu den folgenden Schritten:Each rotation of the rotating body 2 of the gas meter with housing 1 leads to the following steps in succession:
; - über die durch den Permanentmagneten 3 und den Magnetsensor 5; - via the permanent magnet 3 and the magnetic sensor 5
v; gebildete Erfassungseinrichtung wird ein elektrischer Impuls ei—v; formed detection device, an electrical pulse ei—
v? zeugt,v? testifies,
%'■ - der elektrische Inmpuls wird über die Leuchtdiode 7 in einen %'■ - the electrical impulse is converted via the LED 7 into a
'§'. Lichtimfvjls umgewandelt, der der Zwischenschaltung 10 über den '§'. Lichtimfvjls, which is fed to the intermediate circuit 10 via the
g optischen Leiter 8 zugeführt wird,g optical conductor 8,
|| - in der Zwischenschaltung 10 wird der empfangene Lichtimpuls in % ein geeignete elektrisches Signal umgewandelt, und es wird,|| - in the intermediate circuit 10, the received light pulse is converted into a suitable electrical signal, and it is
gebenenfalls nach einer Weiterverarbeitung, das Signal über die Leitung 11 der Anzeigeeinheit 12 zugeführt.if necessary after further processing, the signal is fed via the line 11 to the display unit 12.
- Schließlich wird der durch derartige Signale dargestellte Gasverbrauch über die Anzeigeeinrichtung 12 zum Ablesen angezeigt. Die Anzeigeeinrichtung 12 kann einer Registriereinrichtung zugeordnet sein oder eine derartige Registriereinrichtung ersetzen und/oder es kann die aufgenommene Information derart umgesetzt werden, daß die einem ermittelten Gasverbrauch entsprechenden Kosten berechnet und angezeigt werden.- Finally, the gas consumption represented by such signals is displayed for reading via the display device 12. The display device 12 can be associated with a recording device or replace such a recording device and/or the recorded information can be converted in such a way that the costs corresponding to a determined gas consumption are calculated and displayed.
Erfindungsgemäß wird somit eine Fernabieseeinheit für Gaszähler geschaffen, die gegenüber bekannten Fernableseeinheiten folgende Vorteile aufweist:According to the invention, a remote reading unit for gas meters is created which has the following advantages over known remote reading units:
- es ist eine Fernablese möglich, ohne daß die Sicherheit in der Umgebung des Gaszählers beeinträchtigt wird,- remote reading is possible without compromising the safety of the area around the gas meter,
- die erfindungsgemäße Fernabieseeinheit kann mit geringem Aufwand bei bereits vorhandenen Gaszählern nachgerüstet werden.- the remote reading unit according to the invention can be retrofitted to existing gas meters with little effort.
Die erfindungsgemäße Lösung ist schließlich nicht auf die beispielhaft beschriebene Fernabieseeinheit für Gaszähler beschränkt; es sind vielmehr im Rahmen der Neuerung Modifikationen möglich.Finally, the solution according to the invention is not limited to the remote reading unit for gas meters described as an example; rather, modifications are possible within the scope of the innovation.
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