Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Импульсный выход счетчик зачем

Импульсный счетчик для воды: отличия от обычного

Если говорить о способах учета воды в жилых секторах, то следует отметить, что импульсный счетчик является достаточно распространенным явлением. Его используют для максимально точной фиксации показаний использования воды в реальном времени. Большой ассортимент этих товаров представлен на товарном агрегаторе “Прайс навигатор“.

Благодаря своей конструкции, точнее ее крыльчатым особенностям, импульсные счетчики были специально разработаны для установки во многоквартирных домах. Кроме этого их также устанавливают и используют на дачных и садоводческих участках. Но говоря о производственных мощностях, а не жилых комплексах, то следует отметить, что там, чаще всего используют турбинные модели, имеющие выход импульсного типа.

Специалисты утверждают, что именно импульсные модели счетчиков на производстве, при условии наличия автоматической системы передачи данных в уполномоченные органы, являются самым эффективным и точным способом снятия показаний относительно расхода воды. Теперь давайте более подробно поговорим о принципе работе этих изделий.

Если сравнивать схему построение импульсного счетчика, с привычными для нас квартирными вариантами, то как таковых конструктивных отличий можно и не заметить.Что касается механизма работы — он остался прежним. В ее основе сохранился стрелочный индикатор контроля воды, подразумевающий, что полный оборот стрелки равен конкретно заданному показателю.

Для активации расходомера, используется крыльчаткой, которая начинает вращаться под напором воды. После этого в работы включается специальная магнитная муфта. Ее задачей является обработка данных и их передача на панель. Когда стрелка сделает круг, она входит в соединение с датчиком, а результат такого контакта отражается на табло. Такая схема работы весьма простая и надежная, а в сочетании с низкой стоимостью, товара, еще и весьма выгодная. Самой ненадежной и уязвимой частью конструкции является герметичный контакт, который может сломаться под малейшим давлением.

Главной отличительной чертой импульсного водомера, от классической мокрой ходовой модели является способ снятия показаний. В конструкции присутствует маломощный магнит, соединенный с герметическим контактов, замыкающимся под воздействием магнитного поля. После того как герметический контакт, считал, что был совершен полный оборот, на панель устройства подается специальный сигнал.

Еще один важный показатель в работе водомера — длительность импульса. За этот подсчет в конструкции отвечает специальная электронная система. А интервал подачи импульсного сигнала будет зависеть от мощности напора, то есть скорости воды. Отличной новостью для покупателей станет тот факт, что импульсным счетчикам не требуются никакие запасные источники питания. Для генерации импульса используется герм. контакт, способствующий замыканию.

Что касается сферы применения импульсных моделей, то после ознакомления с особенностями конструкции и работы устройства не сложно догадаться, что такие водомеры устанавливаются на только зданиях и сооружения для которых крайне важна точность показаний, влияет на экономический эффект их работы. Импульсные счетчики нужна там, где правильность отражения показаний затрагивает имущественные интересы граждан.

Выходные сигналы расходомеров

А теперь поговорим о выходных сигналах расходомеров. Когда мы рассуждали об измерениях температуры, то рассматривали исключительно термопреобразователи сопротивления. Они применяются в подавляющем большинстве типов теплосчетчиков. В то же время существуют и используются, хотя и крайне редко, датчики температуры с частотным выходом: они выдают непрерывную последовательность импульсов, частота следования которых пропорциональна измеряемой температуре.

Читайте так же:
Счетчик rvg g25 elster

Среди применяемых в составе теплосчетчиков датчиков давления существует чуть большее разнообразие: здесь мы можем встретить и токовый выход (информативный параметр — сила тока), и выход, информативным параметром которого является напряжение.

Расходомеры же могут быть оборудованы токовым выходом (сила тока пропорциональна расходу), частотным выходом (расходу пропорциональна частота следования импульсов) и импульсным (иногда говорят — числоимпульсным) выходом. Последний в настоящее время применяется значительно чаще двух первых, а в теплосчетчиках с автономным электропитанием и вовсе видим исключительно такие — «имульсные» — расходомеры и преобразователи расхода. Почему, и в чем принципиальное отличие импульсного выхода от частотного и токового? — это мы должны понимать обязательно.

Частотный и токовый выходы являются «непрерывными». Даже если расход нулевой, сигнал не исчезает, просто частота следования импульсов или сила тока имеют значение, соответствующее нулевому расходу. Если сигнал исчез — это свидетельствует об обрыве линии, и это очень полезная особенность. Сигнал непрерывен и пропорционален расходу — значит мы знаем значение расхода в любой момент времени, и мы мгновенно отслеживаем любые изменения расхода. Вторичный прибор (вычислитель) отображает на своем дисплее «настоящий» расход, а, интегрируя значения расхода, точно и однозначно вычисляет объем воды, прошедшей по трубопроводу за любой отрезок времени.

Понятно, что расходомеры с частотным или токовым выходом незаменимы там, где нужно точно отслеживать расход в режиме on-line. Но такие задачи характерны скоре для АСУ ТП, нежели для тепло- или водоучета. Учетная задача — измерять объем (или массу, но о массе — позже) теплоносителя за достаточно большие (сутки, месяц, год) интервалы времени. Поэтому трансляция и обработка непрерывных сигналов для теплосчетчика — только напрасная трата энергии и вычислительных ресурсов. Потребитель ценит теплосчетчики «на батарейках», а батарейка «не потянет» обработку частотного или токового сигнала.

Потому и распространены преобразователи с импульсным выходом. Такой преобразователь «молчит» до тех пор, пока через него не пройдет определенный объем теплоносителя. А как только такой объем (это может быть литр, десять литров, сто литров — в зависимости от конструкции и-или настроек) пройдет — преобразователь выдаст на выход электрический импульс (замкнет-разомкнет ключ, контакт) и снова «замолкнет».

Вычислитель в перерывах между импульсами может «спать», т.е. находиться в режиме пониженного энергопотребления. Поступивший на вход вычислителя импульс «будит» его; вычислитель, «зная» вес импульса (т.е. то, скольким литрам этот импульс соответствует), учитывает этот объем и снова «засыпает». С точки зрения энергопотребления все идеально, с т.з. учета — приемлемо. Но есть особенности.

Очевидно, что в перерывах между импульсами мы не имеем никакой информации о «состоянии дел» в трубопроводе. Может очередные десять или сто литров через преобразователь еще не прошли, может произошла авария и теплоноситель через преобразователь не идет или остановился. А может это преобразователь отказал или линия связи с ним оборвана? Может быть все, но мы не можем знать об этом ничего. Также очевидно, что при помощи преобразователей с импульсным выходом нельзя измерять расход, т.к., строго говоря, они являются преобразователями не расхода, а объема, не расходомерами, а «чистыми» счетчиками. По крайней мере, с точки зрения вычислителя. Тот «расход», что может показывать на своем дисплее вычислитель, в данном случае будет не «настоящим», а «искусственно выведенным». Получив очередной импульс, и имея информацию о времени, которое прошло со времени получения импульса предыдущего, вычислитель рассчитает некое среднее значение расхода за этот период. На самом деле на интервале между двумя импульсами расход в трубопроводе может несколько раз остановиться, замедлиться, ускориться — вычислитель этого не покажет. Если в узле учета с «импульсными» преобразователями перекрыть трубопроводы, на дисплее вычислителя «нулевой расход» появится далеко не сразу. В ожидании очередного импульса прибор будет пересчитывать расход с учетом значений на предыдущих интервалах, и цифры на дисплее будут постепенно уменьшаться, в то время как реально в трубопроводе уже «ничего не течет».

Читайте так же:
Счетчик сухого типа марки

Кстати, забавная ситуация может случиться, если использовать в составе теплосчетчика расходомер-счетчик с собственным дисплеем, на который выводятся измеренные значения расхода, и с импульсным выходом. Сам по себе такой прибор измеряет и расход, и объем, но через импульсный выход выдает только сигнал, пропорциональный объему. Т.е. с точки зрения вычислителя — это преобразователь объема. Так вот, в любой момент времени значения расхода на дисплее расходомера (т.е. то, что измерено им непосредственно) не будут совпадать со значениями того же по смыслу расхода на дисплее вычислителя (это то, что рассчитано вычислителем через период следования «объемных» импульсов). А вот объемы за длительные промежутки времени по показаниям расходомера-счетчика и вычислителя должны совпадать — иное будет указывать на неисправность одного из приборов.

Ультразвуковой расходомер КАРАТ-РС, оборудованный собственным дисплеем

А почему именно «за длительные промежутки»? Здесь еще один парадокс: применяя преобразователи с импульсным выходом, являющиеся по сути, как мы уже сказали, преобразователями объема, мы не можем точно определить объем теплоносителя, прошедший через преобразователь за некий достаточно короткий промежуток времени! Например, у нас есть преобразователь, выдающий импульс на каждые сто литров прошедшей через него воды. Мы хотим измерять объем за каждый час. Но что если час закончился, а очередной импульс пришел в первую минуту следующего часа? Мы понимаем, что это не значит, что именно за эту минуту через преобразователь прошло разом сто литров. Нет, какая-то часть этих ста прошла в предыдущем часе, и лишь «последние капли» — в новом. Но правильно разделить эти сто литров между двумя соседними часами невозможно, и вычислитель пишет в архив то, что «видит»: в итоге в первом часе мы не досчитываемся почти ста литров, во втором получаем почти сто литров лишних. Избежать этой проблемы можно только, либо используя преобразователь с малым «весом» импульса (один импульс не на сто, а на десять литров или на литр), либо ведя учет на больших интервалах времени. Другими словами, вес импульса должен быть много меньше предполагаемого расхода за интересующие нас временные отрезки. Однако, уменьшая вес импульса, мы добиваемся того, что преобразователь выдает импульсы чаще. В итоге возрастает энергопотребление счетчика.

Читайте так же:
Обнуление счетчика тонера 2275

Таким образом, к использованию теплосчетчиков с «импульсными» преобразователями расхода (точнее — объема), а также к выбору веса импульса преобразователя нужно подходить осознанно. Импульсный выход не подойдет вам, если вы хотите вести непрерывный мониторинг расхода, импульсный выход с большим весом импульса не подойдет вам, если вы хотите точно определять объем теплоносителя (воды) за некие относительно короткие периоды. Но если ваш приоритет — теплосчетчик с автономным электропитанием, то без преобразователей с импульсным выходом вам не обойтись.

На этом данную лекцию мы закончим, а точнее — прервем. И продолжим разговор о расходомерах, счетчиках, преобразователях расхода на следующем занятии.

D105: Подключение расходомеров с ипульсным выходом

Счетчики (расходомеры) с импульсным выходом

К счетчику импульсов smart-MAC D105 можно подключить два расходомера, которые оборудованы импульсным выходом. Это могут быть счетчики для воды, газа, тепла, топлива, молока, пива и много других.

Надо выделить два типа импульсных выходов:

  1. Расходомер с импульсным выходом типа «сухой контакт» (механические счетчики).
  2. Расходомер с импульсным выходом типа «n-p» переход (электронные счетчики).
Двух-проводная схема типа «сухой контакт»

Обычные бытовые счетчики воды зачастую оборудованы импульсным выходом типа «сухой контакт» и имеют два провода (два контакта) для подключения.

На схеме подключения счетчика воды с импульсным выходом типа «сухой контакт» цвета не имеют значения и показаны условно.

Двух-проводная схема подключения импульсного расходомера к smart-MAC D105.

Посчитанные за определенный интервал импульсы (минута/час/день/месяц) сохраняются в параметрах Ch1 и Ch2.

Параметры TCh1 и TCh2 являются накопительными счетчиками и постоянно увеличиваются. Для синхронизации данных D105 с расходомером установите начальные значения для накопительных счетчиков в настройках устройства, в меню Данные.

Начальные значения накопительных счетчиков указываются в импульсах.

При этом надо знать цену импульса, т.к. значения в параметрах сохраняются в импульсах, а не в литрах или м³. Цена импульса обычно указана на расходомере или в его паспорте.

Настройки виджета на Дашборде

Добавьте виджет индикатор, график или таблицу на доску.

Выберите ваше устройство smart-MAC D105 и соответствующий импульсный вход, на который подключен расходомер, Ch1 или Ch2. В разделе «Арифметическая операция» выберите «умножить» на цену импульса.

Пример для бытового счетчика воды, где цена импульса составляет: 1 импульс = 0.01м³.

Трех-проводная схема типа «n-p»

Счетчики высокой точности оборудованы импульсным выходом типа «n-p» и подключаются по трех-проводной схеме с отдельным питанием. Если напряжение питания расходомера составляет +5В, то его можно получить с клеммы 6 (+5В) устройства D105. Любое другое напряжение питания расходомера потребует отдельного источника питания.

Схема подключения расходомера с импульсным выходом типа «n-p»:

  • черный провод GND расходомера подключить к клемме 1: GND (Земля или -5В)
  • красный провод +5В расходомера подключить к клемме 6: +5В
  • желтый провод Импульс расхдомера подключить к клемме 2 или 3: Ch1 или Ch2
Читайте так же:
Установят ли счетчики при задолженности

Трех-проводная схема подключения импульсного расходомера к smart-MAC D105.

Если расходомер требует отдельного источника питания более +5В, то его общий выход GND надо объединить с общим выходом устройства D105, клемма 1 (GND). При этом клемма 6 (+5В) остается не задействованной.

Общая схема подключения датчиков/расходомеров с импульсным выходом «n-p» типа.

Трех-проводная схема типа «p-n»

Отдельно стоит отметить датчики и расходомеры с импульсным выходом типа «p-n».

Такие расходомеры нельзя напрямую подключить к счетчику импульсов smart-MAC D105.

Для их подключения требуется дополнительные согласующие устройства.

Общая схема подключения датчиков/расходомеров с импульсным выходом «p-n» типа.

Импульсный выход счетчик зачем

Первый работает по принципу подсчета количества импульсов со счетного входа МР120 за определенный период и далее пересчитывает в кубы в час. С высокой точностью считает при большом расходе воды и большом периоде счета импульсов (при 30 сек и более.) Но минус у него в быстродействии.

Второй макрос основан на подсчете времени м/у импульсами (в тиках) и дальнейшим переводом в кубы в час. У этого макроса проблема обратная. При низкой частоте импульсов расходомера он считает с допустимой погрешностью и при увеличении, соответственно, уменьшается количество тиков в периоде м/у импульсами и растет погрешность.

__________________
Добро всегда побеждает зло. Кто победил — тот и добрый.

Arsie
Посмотреть профиль
Посетить домашнюю страницу Arsie!
Найти еще сообщения от Arsie

Странный способ расчета погрешности применительно к среднему за час расходу.
А в Вашем случае уж точно лучше измерять период, может и МР не понадобится.
Если не изменяет память у этого расходомера есть и токовый выход.

На частотниках эту задачу можно и без контроллера решить.

Не просто токовый. Вот что у него вообще имеется:

импульсный; токовый 4-20 мА с HART–протоколом; цифровой протокол ModBus RTU/RS485; ЖК-индикатор

Так что хоть сразу по интерфейсу к пикселю.

Либо действительно, токовый сразу на веспер. Там есть свой пид-регулятор.

__________________
В сегнетиксе не работаю с самого начала 2019 года.

Gromov
Посмотреть профиль
Найти еще сообщения от Gromov
manaraga
Посмотреть профиль
Найти еще сообщения от manaraga

Среднеквадратическое? Это смотря насколько врать начинают.

__________________
Добро всегда побеждает зло. Кто победил — тот и добрый.

Arsie
Посмотреть профиль
Посетить домашнюю страницу Arsie!
Найти еще сообщения от Arsie

Н Вот что у него вообще имеется:

импульсный; токовый 4-20 мА с HART–протоколом; цифровой протокол ModBus RTU/RS485; ЖК-индикатор

Так что хоть сразу по интерфейсу к пикселю.

ЖК-индикатора точно нет. Согласно записи обозначения в руководстве, выходов 4-20мА, HART и модбаса тоже нет. С чего , собственно и началась эпопея. Купили не то, что просили))) Так и планировали по току 4-20 завести напрямую в частотник. Вот маркировка расходомера:
Метран-300ПР-200-В-0,1-01-ШР-К1. Поправьте, если ошибаюсь.

manaraga
Посмотреть профиль
Найти еще сообщения от manaraga

__________________
В сегнетиксе не работаю с самого начала 2019 года.

Читайте так же:
Бразер 2132 сброс счетчика барабана
Gromov
Посмотреть профиль
Найти еще сообщения от Gromov

Ну и где тут погрешность?
Импульс не попавший в один интервал попадает в следующий при неизменном расходе. При этом получаете только пульсации выходной величины расхода. Усредните результаты за приемлемые для вас 10 секунд любым удобным способом.

P.S. И не забудьте эту вихревку подальше от насоса поставить.

Max2114
Посмотреть профиль
Найти еще сообщения от Max2114

Думал об этом. Опять же, будет нормально работать только при высокой частоте — от трех импульсов за период в 10 сек. При низком расходе получится что в 10 сек может попасть только 1 импульс.И если сделать у макроса вход с заданием количества периодов, то опять же, при низком расходе к примеру значение получаем через 30-40 сек (при счете 3 периодов соответственно).

Усредните результаты за приемлемые для вас 10 секунд любым удобным способом.

P.S. И не забудьте эту вихревку подальше от насоса поставить.

manaraga
Посмотреть профиль
Найти еще сообщения от manaraga

Только плавающее усреднение.
Ссылку на фильтры Арсений давал выше.

Это среднее арифметическое.

Посмотрите фильтры выше.

Max2114
Посмотреть профиль
Найти еще сообщения от Max2114

__________________
Добро всегда побеждает зло. Кто победил — тот и добрый.

Arsie
Посмотреть профиль
Посетить домашнюю страницу Arsie!
Найти еще сообщения от Arsie
djlan1964
Посмотреть профиль
Найти еще сообщения от djlan1964

Не напутал?
0,92307692307692307692307692307692 — давай измеряй.

А всю тему слабо прочитать?

Нет ни каких указаний на точность поддержания расхода. Давайте зададимся точностью в 1% при номинальном расходе. Как минимум с такой же точностью должен быть померен расход. Исходя из данных топикстартера, время измерения для такой точности будет 100 с. Это же будет и периодом дискретизации. Для того, что бы ПИД или ПИ адекватно работали (не уходили в болтанку), за характерное время объекта регулирования необходимо сделать как минимум 100 измерений (лучше 1000). В итоге мы имеем характерное время объекта регулирования как минимум 100*100=10 000 с. Теория говорит, что время регулирования составит как минимум 30 000 с для ПИД и 50 000 с для ПИ. Так что о 10-15 с говорить не приходится. Имеющийся у вас преобразователь прекрасно справляется с подсчетом объема перекаченной жидкости и не годится для определения мгновенного расхода жидкости. Так что надо или менять преобразователь на более подходящий, или применять другие решения типа сужающего устройства (шайба, сопло вентури и прочее) и дифманометра.

Как вариант можно попробовать решить проблему для текущего набора оборудования следующим образом:
1. Экспериментально определить рабочую точку насоса для выбранного расхода.
2. ПИД будет определять смещение от выбранной рабочей точки в каких то пределах (+/- 10/20/30%). На скорость выхода на уставку это не особо повлияет, но расход будет в допустимом диапазоне.

__________________
Нет абсолютно бездарных людей. Каждый бездарен в своей области.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector