专利名称：检测机械流体计量器堵塞的装置和能检测堵塞的计量器的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测机械的为液体的流体的计量器、特别是水表的堵塞的装置。本发明还涉及具有堵塞检测功能的机械的为液体的流体的计量器、特别是水表。
背景技术：
通常基于涡轮或旋转活塞的机械水表当前具有高的计量精度，并且成本合理。但是在计量器的寿命期间会发生运动零件随着被分配流体中的杂质或外来物(砂粒、密封垫圈碎片等)的通过而发生堵塞。对于分配管网的经营者来说，这会导致运营收入的明显损失，因为用户继续消费水而计量器没有记录任何用量。在现有技术中，很难区分计量器被堵塞和用户不存在一在这两种情况下计量器 都未计录有任何用水量，甚至在经常抄录计量器时，例如在远程抄录系统的情况下。为解决机械计量器堵塞的严重问题，经营者现在试图采用超声或电磁技术的没有任何运动零件的静态计量器来代替机械计量器。从原理上说，这些计量器不会堵塞。但是，静态计量器还相当昂贵，这使得将其局限于仅对产生高收费用量的大消耗量用户推广，因此限于大容量计量器(中等和大口径)。在纯静态计量器的同时，计量器制造商开始提出包括电子部分的机械计量器，电子部分用于显示功能(液晶屏)，尤其是包括无线电传输的远程抄录功能。

发明内容
本发明的目的尤其在于提出一种检测机械流体计量器堵塞的装置，该装置允许以低成本增加机械计量器的可靠性，和允许方便识别堵塞的计量器以便更换这些计量器。根据本发明，用于检测机械的流体计量器堵塞的装置的特征在于，所述装置包括-测量计量器附近的流体的温度和计量器所处环境的温度的测量部件；-和分析部件，用以确立流体温度与环境温度之间的温度差A0，和用以考虑由计量器提供的流体流量值，所述分析部件经过编程，以便在温度差大于确定限值以及计量器提供的流量值为零时显示和/或发送计量器堵塞信息。分析部件可以经过编程，以便在温度差A 0大于预先确定的阈值、特别是5°C时并且在由计量器提供的流量值为零时显示和/或发送计量器堵塞信息。流体温度传感器可以安装在计量器的下游或上游、在该计量器附近，或者流体温度传感器可直接集成到计量器中。堵塞检测装置可以构成附加在计量器上的单独装置，或者可被集成于计量器。本发明还涉及机械的为液体的流体的计量器，所述计量器具有带有用于消耗量的计量及通常显示的部件的电子设备，其特征在于，所述计量器包括-至少一个在计量器附近的流体用的温度传感器和至少一个安装有计量器的环境用的温度传感器；
-用于温度传感器与电子设备之间的连接的部件；-和分析部件，用以确立流体温度与环境温度之间的温度差A0，和用以考虑计量器所提供的流体流量值，所述分析部件经过编程，以便在温度差△ e大于确定限值以及计量器所提供的流量值为零时显示和/或发送计量器堵塞信息。分析部件可以被编程，以便在温度差A 0大于预先确定阈值例如5°C以及计量器所提供的流量值为零时显示和/或发送计量器堵塞信息。有利的是，流体温度传感器可以安装在计量器的下游或上游、在计量器附近，或者流体温度传感器可直接集成在计量器中。所述分析部件可以经过编程，以便定期地进行分析和以便在确定时期内仅在最少数量的分析后才发送计量器堵塞信息，其指示出温度差△ e大于确定限值，而由所述计量器提供的流量值为零。根据另一可能性，分析部件经过编程，以便对温度差A 0超过确定限值而计量器没有指示任何流量的时间进行累计，和以便只在累计时间超过预先确定值时才发送计量器
堵塞信息。有利的是，计量器包括显示器，在检测出堵塞时在该显示器上显示“计量器堵塞”类型的注语。当计量器包括被设置用于保证通过无线电传输进行远程抄录功能的电子设备时，所述电子设备优选地被设置用于远程传输计量器堵塞信息。本发明更特别地涉及具有上述特征的水表。


除以上所述的布置外，本发明还包括下面将参照结合附图所述的、但完全非限制性的例子更清楚地涉及的一定数量的其它布置。在附图中图I是符合本发明的检测机械流体计量器堵塞的堵塞检测装置的示意图。图2是根据本发明集成有堵塞检测装置的机械流体计量器的示意性立视图。图3是随时间的流量变化以及流体与环境温度之间的温度差的变化的线图，其中所述时间以横坐标表示，所述流量变化在左纵坐标轴上以纵坐标表示，所述的流体与环境温度之间的温度差的变化在右纵坐标轴上表示，及图4表不用于堵塞检测的判决表格。
具体实施例方式参照图1，可以看到堵塞检测装置D，其检测安装在管道2上的机械流体计量器I、更特别的是水表的堵塞。计量器I包括上游接头Ia和下游接头lb，根据图1，流体从左朝右沿箭头F的方向流动。装置D包括测量部件M，测量部件M测量计量器I附近的流体的温度与计量器所处的环境的温度之间的温度差。测量部件M包括计量器I附近的流体温度的温度传感器3。优选地，该传感器3紧接计量器I的下游或上游就位，例如位于接头Ib上，或者该传感器3位于计量器本身的本体中。设有另一温度传感器4，用于获取计量器I附近的环境的温度，特别是计量器可处于其中的场所的温度。、
传感器3、4的输出端分别与电子组件E的输入端连接，电子组件E包括分析部件5，分析部件用于确定传感器3和4所提供的温度之差和用于对该温度差进行通常定期的分析并且考虑计量器I所提供的流体流量值。该值一般通过安装在计量器上的传送器6被提供给电子组件E。检测装置D可构成将安装在还未配有电子部分的机械计量器上的单独的单元。但是，当机械计量器集成有电子部分、尤其是用于通过无线电传输远程抄录或显示的电子部分时——如这越来越频繁地成为这种情况，电子组件E已被安装在计量器I上，并带有传送器6，如图2所示。另外，计量器一般配有带有天线8的无线电发射器7，以便远程传输所测得的流量的信息。电子组件E适于、尤其通过编程适于保证分析部件5的功能。流体温度传感器3可以安装在下游接头Ib上。传感器3的输出端通过导线3a与电子组件E连接。环境温度传感器4可以安装在发射器7的壳体上方，并可通过看不见的 导线与组件E连接。设备E的输出端与发射器7连接，以使计量器堵塞信息能通过天线8进行无线电传输。作为变型，流体温度传感器可以安装在上游接头Ia上，或者安装在计量器本身的本体中。可以设置多个流体温度传感器，例如一上游传感器和一下游传感器，同样可以设置多个环境温度传感器，以便得到代表性的平均值。在如图2上所示集成有电子部分的机械计量器的情况下，本发明利用已经装载在计量器上的电子设备的测量和计算能力，以便检测活动测量部分的堵塞。只需用两个温度传感器3、4来完备所述计量器，其中一个温度传感器用于测量流体温度，而另一个温度传感器用于测量环境温度，和只需使这些传感器与电子组件E相连接，电子组件E包括计算器，对该计算器进行编程以构成分析部件5和估算流体与环境温度之间的温度差A 0。通过使温度差A 0的测定与为实现计量功能由计算器进行的流量测定相结合，定期地或者对于预先确定的流量值得到一些(△ 9、流量)测量值对就成为可倉泛。检测原理基于这样的事实分配给最终消费者的水通过为防止冻结而被埋藏在通常地面下大约一米的分配管网进行输送。因此，水温接近15°C。根据水表I的位置，环境温度与被分配的水的温度不同在夏季，对于安装在检查井或单个房屋中的计量器，环境温度将大大地超过20°C。因此，常常发现，根据季节，当水在足够长的时间内在计量器中流动时，水与环境之间的温差很大(几度)。在零流量的情况下，容纳在计量器中的水将在环境温度的影响下开始变热，直至在比较长的时间后达到和环境温度相同的值。在水流动的正常运行下，温度差随流量变化在有效流量的情况下具有较大的A 0值，而在持久零流量的情况下，在为零时具有较小的△ e值。如果计量器I被阻塞，即如果甚至在液体经过计量器流动时该计量器也不提供任何测得的流量值，则计量器所提供的流量测量值将系统地具有零值，甚至在实际流量很大的情况下。因此在这种情况下，对于测得的持久零流量将得到很大的△ e值，这是非正常的情况因而可以由此在此刻毫无疑问地得出计量器I被堵塞的结论。图3示出用虚线曲线A表示的温度差A 0变化，以单位。C表示的A 0值在位于图右边的纵坐标轴上示出。时间以横坐标表示，单位为秒。实线曲线B表示实际流量，并且流量值在位于左边的纵坐标轴上示出，并用单位升/小时即L/h表示。在所示的例子中，流量为零，直至时刻2 0秒。因此，A 0值(环境温度与流体温度之差)为零。接近时刻20秒时，流量突然增加，以达到为500L/h的值。温度差A 0以一定滞后增加，以达到4°C的值。当流量在接近时刻100秒被切断并保持被切断时，A 0值下降直到接近时刻170秒达到零值。当检测出温度差A 0的降低及计量器没有指示任何流量时，则温度差A 0的降低构成指示计量器堵塞或失效的报警。在进行干预前，可以保证重复报警和可在干预前的确定时期内确定例如最少数量的报警次数。还可进行△ 0超过确定限值而计量器没有指示任何流量的时间的累计。对于热水表，运行相类似，但数值相反在有效流量的情况下，流体温度高于环境温度。A 0对应于流体温度与环境温度之间的温度差。但计量器堵塞检测的原理保持相同如果△ 0大，并且如果计量器所提供的测得流量为零，则由此推断出计量器被堵塞。 图4概括用于堵塞检测的判决表格，并说明引入电子组件E的分析部件5中的堵塞检测算法。图4中画出具有两行和两列的表。行LI对应于小的温度差A 0 ,例如小于TC,而行L2对应于大的温度差A 0，例如大于5°C。列Cl对应计量器所测得的为零的流量，而列C2对应不为零的、例如大于10L/h的流量。格LlCl和格L2C2对应于不会引起报警启动的正常运行。格L2C1对应于非正常运行，并产生计量器堵塞报警。格L1C2对应于不启动报警的不确定情况。温差小而流量不为零源自于环境温度与流体温度之差小。堵塞检测算法考虑到这样的事实温度变化现象慢，必须等待稳定时期，以使测量值实际上是可利用的。一年中的某些时期会更有利于堵塞计量器的有效检测，特别是极端温度季节(夏季、冬季)，它们允许在流体与环境温度之间产生大温差。“计量器堵塞”报警可以在计量器I的显示器上呈现。另外，如果计量器配有远程抄录系统，则可以通过天线8传输报警，以便在出现故障后立即通知经营者，这允许迅速启动计量器的更换，因此减少没有相关收费结帐而被配送的水量。
权利要求
1.检测机械的液体计量器、特别是水表的堵塞的装置，其特征在于，所述装置包括 -测量部件(M)，其测量所述计量器附近的流体的温度和所述计量器所处环境的温度； -和分析部件(5)，用以确立流体温度与环境温度之间的温度差(△ 0)，和用以考虑由所述计量器提供的流体流量值，所述分析部件经过编程，以便当所述温度差(△ 9)大于确定限值时且当由所述计量器提供的流量值为零时显示和/或发送计量器堵塞信息。
2.如权利要求I所述的装置，其特征在于，所述分析部件经过编程，以便当所述温度差(A 0)大于预先确定阈值、特别是5°C时且当由所述计量器提供的流量值为零时显示和/ 或发送计量器堵塞信息。
3.如权利要求I所述的装置，其特征在于，所述分析部件经过编程，以便当所述温度差(A 0)大于预先确定阈值、特别是5°C时且当由所述计量器提供的流量值为零时显示和/或发送计量器堵塞信息。
4.如权利要求I至3中任一项所述的装置，其特征在于，流体温度传感器(3)在所述计量器附近安装在所述计量器(I)的下游。
5.机械的为液体或气体的流体的计量器，所述计量器具有带有用于计量及通常显示消耗量的部件的电子设备(E)，其特征在于，所述计量器包括 -至少一个在所述计量器附近的流体用的温度传感器(3)和至少一个安装有所述计量器的环境用的温度传感器(4)； -用于所述温度传感器(3、4)与所述电子设备(E)之间的连接的部件； -和分析部件(5)，用以确立流体温度与环境温度之间的温度差(△ 0)，和用以考虑由所述计量器提供的流体流量值，所述分析部件经过编程，以便当所述温度差(△ 9)大于确定限值时且当由所述计量器提供的流量值为零时显示和/或发送计量器堵塞信息。
6.如权利要求5所述的计量器，其特征在于，所述分析部件(5)经过编程，以便当所述温度差(A 0)大于预先确定阈值、特别是5°C时且当由所述计量器提供的流量值为零时显示和/或发送计量器堵塞信息。
7.如权利要求5或6所述的计量器，其特征在于，所述分析部件(5)经过编程，以便当所述温度差(△ 9)大于预先确定阈值、特别是5°C时且当由所述计量器提供的流量值为零时显示和/或发送计量器堵塞信息。
8.如权利要求5至7中任一项所述的计量器，其特征在于，所述流体用的温度传感器(3)在所述计量器(I)附近安装在上游或下游，或直接安装在所述计量器的本体中。
9.如权利要求5至8中任一项所述的计量器，其特征在于，所述分析部件(5)经过编程，以便定期地进行分析和以便在确定时期内仅在最少数量的分析后才发送计量器堵塞信息，其指示出温度差(A 0)大于确定限值，而由所述计量器提供的流量值几乎为零。
10.如权利要求5至8中任一项所述的计量器，其特征在于，所述分析部件(5)经过编程，以便进行所述温度差(△ 9)超过所述确定限值而所述计量器没有指示任何流量的时间的累计，和以便只有在累计时间超过预先确定值时才发送计量器堵塞信息。
11.如权利要求6至10中任一项所述的计量器，所述计量器的电子设备被设置用于保证通过无线电传输远程抄录的功能，其特征在于，所述电子设备被设置用于远程传输所述计量器堵塞信息。
12.如权利要求5至11中任一项所述的计量器，其特征在于，所述流体为水。
全文摘要
机械的为液体或气体的流体的计量器，所述计量器具有电子设备(E)，其带有用于消耗量的计量及通常显示的部件，所述计量器包括至少一个在所述计量器附近的流体用的温度传感器(3)和至少一个用于安装有所述计量器的环境的温度传感器(4)；用于所述温度传感器(3、4)与所述电子设备(E)之间的连接的部件；和分析部件(5)，用以确立流体温度与环境温度之间的温度差(Δθ)，和用以考虑由所述计量器提供的流体流量值，所述分析部件经过编程，以便当所述温度差(Δθ)大于确定限值时且当由所述计量器提供的流量值为零时显示和/或发送计量器堵塞信息。
文档编号G01F25/00GK102753944SQ201080046107
公开日2012年10月24日 申请日期2010年10月11日 优先权日2009年10月14日
发明者J-P·博莱 申请人:苏伊士环境集团