Sibprompost.ru

Стройка и ремонт
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Конструкция и принцип работы импульсного водяного счетчика

Конструкция и принцип работы импульсного водяного счетчика

Импульсный счётчик – это устройство для контроля и измерения объёма расходной воды в любом помещении, где оно вмонтировано. Отличительной чертой от стандартных водомеров есть наличие выхода сигнала для его электронной обработки. Данные устройства можно применять как датчики автономных систем учета водоснабжения. Прекрасно функционируют и с холодным, и с горячим потоком воды. В нашей статье мы обсудим и другие особенности импульсных водомеров.

Конструктивные отличия

В конструкции импульсного счетчика, как и во всех других видах, имеется стрелка, которая указывает количество потребления воды. Она идентично отображает роликовый указатель, который с нарастанием отображает водный расход. В этом механизме фиксируется каждое полное вращение маятника. Это устройство, которое еще называют герконовым.

В основе механизма заложена электронная система, которая отвечает за подсчет длительности импульса. Стоит заметить, что интервал подачи зависит от скорости потока горячей или холодной схемы водоснабжения. Для данного водомера не нужно наличие источника энергопитания, ведь герконовый механизм способен вызвать замыкание слаботочной электроники.

Импульсный счетчик состоит из двух основных деталей:

  1. Язычковый переключатель;
  2. Контейнер, который полностью герметизированный.

Также, стоит перечислить дополнительные составляющие данного устройства:

  • Датчик небольшого размера, который срабатывает при магнитном воздействии;
  • Стрелка;
  • Магнит.

Внимание! Это очень легкая схема, которая характеризуется надежностью и долговечностью.

Преимущества счетчиков

К основным достоинствам импульсного счетчика следует отнести такие пункты:

  • Низкая цена;
  • Высокий спрос;
  • Соответствие нормам СНиП и ГОСТ;
  • Сертифицированный продукт;
  • Разнообразие моделей с набором диаметров разной величины;
  • Бесперебойность работы в период всего жизненного цикла;
  • Прочность и герметичность корпуса;
  • Размеры для установки в ограниченном пространстве;
  • В комплектацию входит комплект переходников;

Важно! Обязательно необходимо установить антимагнитную защиту, так как магнитное поле может влиять на точность показаний.

Импульсные счетчики бывают двух видов:

  1. Горизонтального монтирования;
  2. Вертикального монтирования.

Решения эксплуатационных проблем для водомера

Есть несколько решений, которые могут воплощать принцип работы счетчика с импульсным выходом:

  1. Наличие для работы электрического источника. Решить данную ситуацию нужно при снятии показаний пользоваться магнитным контактом, который управляем.
  2. Способ и процесс передачи данных. Передаваться и обрабатываться информация может только при дополнительном запуске радио или цифрового сигнала.
  3. Способность водомера интегрировать в более сложную систему обрабатывания информации. Об этом стоит рассказать более детально. Автономная система счета помогает владельцам сэкономить некоторое количество финансов и сил.

Внимание! Даже для маленькой площади установка счетчика с импульсным выходом будет выгодной.

Понятие датчик импульса

Это устройство состоит из герметичного контейнера, в котором размещен переключатель. Датчик независимый механизм от системы, который может монтироваться в одноструйные и многоструйные водомеры.

Принцип схемы прибора это соединения с сумматором и дистанционной аппаратурой. Для полной подготовки к работе необходимо вычислить магнитный коэффициент, что способствует отображению потребленного литража.

Стоит учесть важность работы геркона, который с помощью магнита способен вызвать замыкание слабого тока. По производительности это намного лучше, чем монтирование различных механических элементов.

Важно! Такой принцип действия образует выход импульсного сигнала, количество которых и есть показаниями расхода горячей или холодной воды, которые выводятся на дисплей устройства.

Принцип действия водомера

Схема работы обычного устройства для холодной и горячей воды основывается на счетном механизме, который определяет количество расхода воды. Счетчик с импульсным выходом подсчитывает объём потока и передает данные в соответственные пункты системы.

Читайте так же:
Коммунальные платежи по общему счетчику

Итак, опишем все подробнее. Выход потока воды влияет на крыльчатку, которая расположена в трубопроводе. Далее происходит подключение к работе магнитной муфты, которая перерабатывает и передает информацию к индикатору. Здесь, при полном его обороте магнит входит в контакт с датчиком и результат отображается на циферблате.

Информация поступает не только на дисплей, но и посылается в счетчик, который рассчитывает потребление горячей и холодной воды за определенный период. После определения данной цифры информация отправляется в сеть для отчета перед коммунальными службами.

Внимание! 1 импульс приравнивается, например, 10; 100; 1000 литрам горячей воды – это зависит от диаметра трубы.

Управление импульсным счетчиком горячей и холодной воды довольно легкое и не требует от владельца особых профессиональных умений. Устройство, как и датчик, работает автоматически, не требует подключение к электричеству, что делает его бюджетным вариантом.
Внимание! В будущем хотят ввести только импульсные счетчики в оборот пользования.

Применение импульсных водомеров

Такие системы способны транспортировать данные автоматически в централизованный пункт. Все подсчеты расхода и стоимости потребления воды производит сам аппарат. Его главным достоинством есть то, что он избавит вас от хлопот и не сможет вас обмануть, потому что он имеет очень высокий процент точности.

К сведению! Такие счетчики монтируют в «умных домах», которые являются техническим совершенством нашего времени.

Данный водомер отлично функционирует как с холодной, так и с горячей водой. При холодном потоке выдерживает температуру до 40 градусов, и давление – 1,5 мПа. Такой же механизм и с горячей водой. Прекрасно работает при градусах до 90 и давлении до 1,6 мПа.

Импульсный счетчик может монтироваться и вертикально, и горизонтально. В основном установка происходит в таких заведениях: школы, офисы, квартиры и прочие административные помещения.

Вопрос — Ответ

Как снимать показания счетчика воды ITELMA?

Снимать показания счётчика воды ITELMA следует в метрах кубических (первые пять цифр до запятой на белых числовых роликах). Литры (три цифры справа после запятой на красных числовых роликах) в показаниях не учитываются.

Межповерочный интервал счетчиков воды ITELMA – 4 или 6 лет?

С 1 октября 2013 года межповерочный интервал счетчиков воды ITELMA – и горячей, и холодной воды – составляет 6 лет. До этого времени срок поверки счетчиков горячей вода составлял 4 года, срок поверки счетчиков холодной воды – 6 лет.

Если ваш счетчик горячей воды произведен до 1 октября года – поверять его следует через 4 года с даты изготовления, указанной в паспорте — см. пункт 15. Если после этой даты – через 6 лет с даты изготовления. Обратите внимание – с даты изготовления, а не с момента установки.

Счетчик холодной воды следует поверять через 6 лет с даты изготовления.

Межповерочный интервал счетчика воды ITELMA также указан в паспорте прибора — см. пункт 6.

Также интервал между поверками в 6 лет подтвержден Свидетельством утверждения типа средств измерения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии:

Свидетельство утверждения типа (.pdf, 169kb)

C какого момента/даты исчисляется межповерочный интервал (МПИ)?

Выдержка из паспорта счетчика воды ITELMA: «Межповерочный интервал исчисляется с даты первичной или периодической поверки». Дата первичной поверки указана в пункте 16 паспорта.

Читайте так же:
Какие частицы может регистрировать счетчик гейгера

Поверка счетчиков воды – отменена или нет?

В последнее время в печатных сми и в интернете появляются статьи о якобы отмене поверки счетчиков воды. Наша компания обратилась за разъяснением в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) и получила официальный ответ.

Выдержка из письма: «. к использованию допускаются приборы учета, прошедшие поверку в соответствии с законодательством Российской Федерации об обеспечении единства измерений. Таким образом, в настоящее время, индивидуальные приборы учета горячей и холодной воды подлежат поверке и ответственность за их установку и обслуживание несут собственники жилых и нежилых помещений».

Предлагаем ознакомиться с полным текстом (открыть документ).

Обязательность проведения поверки счетчиков воды устанавливается Федеральным законом Российской Федерации от 26 июня 2008 г. N 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» (статья 13, п.1):

«Средства измерений, предназначенные для применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, до ввода в эксплуатацию, а также после ремонта подлежат первичной поверке, а в процессе эксплуатации — периодической поверке».

* Росстандарт — Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии, входит в систему федеральных органов исполнительной власти Российской Федерации и находится в ведении Министерства промышленности и торговли Российской Федерации. Именно эта государственная организация выдает свидетельства утверждения типа приборов учета.

Как рассчитать импульсный преобразователь электрической энергии? Часть 1

Александр Русу, Одесса, Украина

Проектирование преобразователей электрической энергии требует от специалиста четкого понимания всех процессов, происходящих в их силовой части. В отличие от преобразователей сигналов (усилителей, модуляторов, АЦП и пр.), для создания которых в большинстве случаев достаточно быть профессионалом лишь в области электроники, для разработки преобразователей ЭНЕРГИИ кроме этого необходимо неплохо разбираться в физике и иметь широкий кругозор в области электротехнических и магнитных материалов. Именно поэтому разработчики источников питания всегда пользовались, и будут пользоваться заслуженным уважением среди электронщиков.

Но, как показывает практика, чтобы в этой области выйти на высокий уровень профессионализма, необходимо не только много работать, но и, к сожалению, сжечь не одну коробку транзисторов, диодов и других недешевых электронных компонентов. Конечно, ошибки всегда можно списать на недостаток опыта или специфику разработки устройств силовой электроники, однако, анализируя свои собственные неудачи, мне приходится признать, что на сегодняшний день процесс импульсного преобразования электрической энергии до сих пор системно нигде не описан, что и является причиной многих, порой очень досадных инцидентов.

В свое время я прочитал (и продолжаю этим заниматься до сих пор) немало книг, статей и других материалов, посвященных этому вопросу. Должен признать, что их авторы всегда честно пытались описать импульсный процесс преобразования с помощью самых различных моделей, точность которых иногда была порой избыточна, а методы анализа – в прямом смысле слова удивительными. Однако самостоятельная практика показала, что в понимании самого процесса импульсного преобразования все еще много «белых пятен» – вопросов, которые по разным причинам еще не нашли отражения в литературе. И тогда оставалось только действовать самому, ища нужные ответы. Правильные решения в виде работающих схем отправлялись заказчику, а неправильные – в коробку со сгоревшими деталями. Вот и получается, что опыт разработчика импульсных источников питания до сих пор состоит из двух приблизительно равных частей: известной, но, к сожалению, ограниченной теоретической базы и собственных «шишек», полученных за время работы.

Читайте так же:
Счетчик яндекса не отображает цифры

Я искренне надеюсь, что эта статья сможет изменить это соотношение, уменьшив число «белых пятен», а значит – и количество времени, необходимое для формирования квалифицированного специалиста в области импульсного преобразования электрической энергии. Для этого я написал ее в формате примера расчета одной нестандартной схемы преобразователя (Рисунок 1). В этом примере последовательно по шагам описаны все основные этапы проектирования силовой части «с нуля», с акцентированием внимания на тех вопросах, ответы на которые в свое время мне пришлось искать самому. К сожалению, формат журнальной статьи имеет свою специфику, поэтому полный расчет от технического задания до прототипа здесь приводится. Да он на данном этапе и не нужен, поскольку большинство нерассмотренных вопросов либо интуитивно понятны, либо настолько хорошо освещены в известной литературе, что их грубое копирование здесь только бы навредило данному материалу.

Рисунок 1.Схема силовой части преобразователя.

И еще, целью статьи не является расчет схемы Рисунка 1. Целью статьи является описание ПРОЦЕССА расчета. Это означает, что данную методику можно применить не только для DC/DC преобразователей, как в приведенном примере, но и для широкого круга устройств: инверторов, выпрямителей, корректоров коэффициента мощности, преобразователей переменного напряжения и даже сглаживающих фильтров. Дело в том, что физические принципы импульсного преобразования электрической энергии с помощью индуктивных компонентов не зависят от того, в каких узлах они используются, поэтому порядок расчета в любом случае остается тем же, только нужно правильно подставить исходные данные.

Техническое задание

Прежде чем брать в руки калькулятор, нужно вначале определиться с тем, что должно получиться в итоге. Пусть нам необходим преобразователь, который из постоянного напряжения, изменяющегося в диапазоне от UВХ_MIN = 4 В до UВХ_MAX = 6 В (номинальное напряжение при этом равно UВХ = 5 В), должен сделать двуполярное напряжение UВЫХ1 = +12 В и UВЫХ2 = –12 В с максимальным током каждого канала IВЫХ1 = IВЫХ2 = 1 А. Гальваническая развязка входа и выходов не требуется.

Рисунок 2.Варианты построения силовой части преобразователя, удовлетворяющие
техническому заданию: на основе двух независимых преобразователей (а),
на основе обратноходовой схемы (б), с двойным преобразованием энергии (в).

Конечно, поставленную задачу можно было бы решить множеством других способов, некоторые из которых показаны на рисунке (Рисунок 2). Но схема Рисунка 1, во-первых, привлекает своим изяществом, а во-вторых, на этом примере можно показать всю последовательность действий в нестандартных ситуациях.

Определение величины преобразуемой мощности

С чего нужно начинать расчет? Самым главным параметром любого источника питания является мощность. Именно от нее напрямую зависят все остальные параметры преобразователя, в том числе масса, габариты и стоимость. В данном случае выходную мощность РВЫХ можно легко определить как сумму мощностей обоих каналов:

(1)

где РВЫХ1, РВЫХ2 – соответственно, выходная мощность первого и второго канала.

Однако на самом деле на массу, габариты и стоимость ключевое влияние оказывает не выходная, а преобразуемая мощность РПМ – скорость передачи энергии через магнитные или электрические поля элементов, изменяющих параметры электрической энергии. В нашем примере это процесс происходит в дросселе L1, поэтому именно от его режима работы зависят все остальные параметры схемы.

Читайте так же:
Счетчик minomess с импульсным выходом

В общем случае, величина преобразуемой мощности может быть меньше мощности преобразователя. Это связано с тем, что за счет особенностей схемотехники силовой части часть энергии поступает в нагрузку непосредственно из источника первичного питания (с входа преобразователя), минуя магнитное поле дросселя. Этот вопрос подробно рассмотрен в [1], где и получены формулы, позволяющие рассчитать величину РПМ для четырех наиболее распространенных («базовых») схем:

(2)

где UВХ, UВЫХ – соответственно, напряжение на входе и выходе преобразователя.

Наша схема, на первый взгляд, не является ни одной из «базовых», однако посмотрим на нее внимательно. Если мысленно убрать из нее все элементы, относящиеся ко второму каналу преобразования (обмотку W2, VD1, C3), то останется классический повышающий преобразователь, а если убрать элементы первого канала (VD2, C2) – то обратноходовой (Рисунок 3).

Рисунок 3.Разделение схемы (Рисунок 1) на элементарные «базовые» преобразователи.

Для первого канала (повышающая схема) преобразуемая мощность РПМ1 зависит от соотношения напряжений на входе и выходе, причем, чем больше разница напряжений, тем больше РПМ1. Определим эту величину для худшего случая – при минимальном входном напряжении UВХ_MIN:

(3)

Во втором канале (обратноходовая схема) вся энергия проходит через магнитное поле дросселя, поэтому преобразуемая мощность РПМ2 не зависит от соотношения напряжений на входе и выходе:

(4)

Магнитопровод дросселя L1 является общим для двух каналов, поэтому, используя принцип суперпозиции, суммарную преобразуемую мощность РПМ можно представить в виде суммы преобразуемых мощностей первого и второго каналов:

(5)

Сравнивая результаты расчетов по формулам (1) и (5), видим, что РПМ

Расчет тока короткого замыкания в сети 0,4 кВ

Введение

В соответствии с пунктом 3.1.8. ПУЭ электрические сети должны иметь защиту от токов короткого замыкания, обеспечивающую по возможности наименьшее время отключения при этом указано что защита должна проверяться по отношению наименьшего расчетного тока короткого замыкания (далее — тока КЗ) к номинальному току плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя. (Подробнее о выборе защиты от токов короткого замыкания читайте статью: Расчет электрической сети и выбор аппаратов защиты)

В сетях 0,4 кВ с глухозаземленной нейтралью наименьшим током КЗ является ток однофазного короткого замыкания методика расчета которого и приведена в данной статье.

Основные понятия и принцип расчета

Сама формула расчета тока короткого замыкания проста, она выходит из закона ома для полной цепи и имеет следующий вид:

  • Uф — фазное напряжение сети (230 Вольт);
  • Zф-о — полное сопротивление петли (цепи) фаза-нуль в Омах.

Что такое петля фаза-нуль (фаза-ноль)? Это электрическая цепь состоящая из фазного и нулевого проводников, а так же обмотки трансформатора к которым они подключены.

В свою очередь сопротивление данной электрической цепи и называется сопротивлением петли фаза нуль.

Как известно есть три типа сопротивлений: активное (R), реактивное (X) и полное (Z). Для расчета тока короткого замыкания необходимо использовать полное сопротивление определить которое можно из треугольника сопротивлений:

Примечание: Сумма полных сопротивлений нулевого и фазного проводников называется полным сопротивлением питающей линии.

Читайте так же:
Сервис центр счетчик монет

Рассчитать точное сопротивление петли фаза-нуль довольно сложно, т.к. на ее сопротивление влияет множество различных факторов, начиная с переходных сопротивлений контактных соединений и сопротивлений внутренних элементов аппаратов защиты, заканчивая температурой окружающей среды. Поэтому для практических расчетов используются упрощенные методики расчета токов КЗ одна из которых и приведена ниже.

Справочно: Расчетным путем ток короткого замыкания определяется, как правило, только для новых и реконструируемых электроустановок на этапе проектирования электрической сети и выбора аппаратов ее защиты. В действующих электроустановках наиболее целесообразно определять ток короткого замыкания путем проведения соответствующих измерений (путем непосредственного измерения тока КЗ, либо путем косвенного измерения, т.е. измерения сопротивления петли-фаза-нуль и последующего расчета тока КЗ).

Методика расчета тока кз

1) Определяем полное сопротивление питающей линии до точки короткого замыкания:

  • Rл — Активное сопротивление линии, Ом;
  • Xл — Реактивное сопротивление линии, Ом;

Примечание: Расчет производится для каждого участка линии с различным сечением и/или материалом проводника, с последующим суммированием сопротивлений всех участков (Zпл=Zл1+Zл2+…+Zлn).

Активное сопротивление линии определяется по формуле:

  • Lфо — Сумма длин фазного и нулевого проводника линии, Ом;
  • p — Удельное сопротивление проводника (для алюминия — 0,028, для меди – 0,0175), Ом* мм 2 /м;
  • S — Сечение проводника, мм 2 .

Примечание: формула приведена с учетом, что сечения и материал фазного и нулевого проводников линии одинаковы, в противном случае расчет необходимо выполнять по данной формуле для каждого из проводников индивидуально с последующим суммированием их сопротивлений.

Реактивное сопротивление линии определяется по формуле:

2) Определяем сопротивление питающего трансформатора

Сопротивление трансформатора зависит от множества факторов, таких как мощность, конструкция трансформатора и главным образом схема соединения его обмоток. Для упрощенного расчета сопротивление трансформатора при однофазном кз (Zтр(1)) можно принять из следующей таблицы:

3) Рассчитываем ток короткого замыкания

Ток однофазного короткого замыкания определяем по следующей формуле:

  • Uф — Фазное напряжение сети в Вольтах (для сетей 0,4кВ принимается равным 230 Вольт);
  • Zтр(1) — Сопротивление питающего трансформатора при однофазном кз в Омах (из таблицы выше);
  • Z пл — Полное сопротивление питающей линии (цепи фаза-ноль) от питающего трансформатора до точки короткого замыкания в Омах.

    Пример расчета тока кз

    Для примера возьмем следующую упрощенную однолинейную схему:

    1. Определяем полное сопротивление питающей линии до точки короткого замыкания

    Как видно из схемы всего имеется три участка сети, расчет сопротивления необходимо производить для каждого в отдельности, после чего сложить рассчитанные сопротивления всех участков.

    Таким образом полное сопротивление питающей линии (цепи фаза-ноль) от питающего трансформатора до точки кз составит:

    1. Определяем сопротивление трансформатора

    Как видно из схемы источником питания является трансформатор на 160 кВА, со схемой соединения обмоток «звезда — звезда с выведенной нейтралью». Определяем сопротивление трансформатора по таблице выше:

    1. Рассчитываем ток короткого замыкания

    Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

    Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

    голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector