Прибор учета
Полезная модель относится к измерительной технике, а также к устройствам, которые контролируют внешнее магнитное воздействие на приборы учета, например, на счетчики электроэнергии, счетчики воды, счетчики газа, счетчики тепловой энергии. Полезная может модель найти применение в энергетике, может использоваться газовыми компаниями, на предприятиях водного и жилищно-коммунального хозяйства для борьбы с разворовыванием электроэнергии, воды, газа, тепловой энергии. Прибор учета содержит корпус, имеющий ввод и/или вывод, по меньшей мере один измерительный элемент, счетное устройство и по меньшей мере один индикатор внешнего магнитного воздействия, при этом индикатор внешнего магнитного воздействия представляет собой элемент, по меньшей мере часть которого выполнена из магнитотвердого материала, размещенный внутри прибора, и/или на корпусе прибора, и/или в непосредственной близости от прибора. Таким образом заявляемая полезная модель представляет собой прибор учета, который благодаря своей надежности и простоте конструкции используемого в нем индикатора внешнего магнитного воздействия позволяет обеспечить эффективное выявление воздействия на прибор учета магнитным полем, при этом обеспечена возможность фиксирования воздействия магнитным полем различного направления, конструкция индикатора обеспечивает его безотказную работу в различных условиях окружающей среды, в широком диапазоне температур, в условиях высокой влажности, загрязненности, химической агрессивности, при воздействии вибраций, а также его эргономичность и экономическую эффективность применения прибора в целом.
Полезная модель относится к измерительной технике, а также к устройствам, контролирующим внешнее магнитное воздействие на приборы учета, например, на счетчики электроэнергии, счетчики воды, счетчики газа, счетчики тепловой энергии. Полезная модель может найти применение в энергетике, может использоваться газовыми компаниями, на предприятиях водного и жилищно-коммунального хозяйства для борьбы с хищением электроэнергии, воды, газа, тепловой энергии.
В настоящее время известны механические устройства, контролирующие внешнее магнитное воздействие на приборы учета, состоящие из подвижного ферромагнитного элемента, который при внешнем воздействии магнитного поля, оказывающего влияние на точность прибора учета, перемещается и приводит в движение механизм, фиксирующий данное воздействие. Механические устройства не обладают достаточной надежностью, поскольку механизм может заклинивать при загрязнении, замерзании, коррозии. Производство устройств, которые лишены данных недостатков, например, устройства, размещенного в герметичном корпусе, приводит к повышению его себестоимости, что снижает экономическую эффективность внедрения подобных устройств. Также механические устройства подвержены ложному срабатыванию под воздействием внешних механических воздействий, например, ударов, вибраций и т.д., что в свою очередь не дает возможности обеспечить их точную и надежную работу, а также обеспечить эффективную реализацию способа выявления магнитного воздействия на предварительно установленный прибор учета.
Известны электронные устройства, содержащие индикатор внешнего магнитного воздействия, а также элемент, запоминающий факт воздействия магнитным полем, и источник питания. Надежность электронных устройств снижается при низких и высоких температурах, высокой влажности, в условиях агрессивных сред, при сильной вибрации. Необходимость использования источников питания, чаще всего химических источников тока, в автономных электронных устройствах делает их недолговечными и достаточно дорогими.
К подобным устройствам предъявляется требование фиксации магнитных полей различных направлений. Как правило, электронные устройства чувствительны к магнитным полям определенного направления, поэтому необходимостью является установка нескольких индикаторов, каждый из которых будет фиксировать магнитное поле в определенном направлении, что снижает надежность и повышает себестоимость устройств, контролирующих внешнее магнитное воздействие на приборы учета. Механические устройства обладают тем же недостатком - подвижный элемент реагирует на поле определенного направления. Еще одним недостатком известных устройств является то, что они не могут обладать достаточно малыми размерами и иметь произвольную форму.
Проблема контроля внешнего магнитного воздействия на приборы учета возникла более 20 лет назад и особенно обострилась после начала производства сверхмощных неодимовых магнитов. Несмотря на актуальность задачи по борьбе с коммерческими потерями энергии и воды, известные в настоящее время устройства контроля воздействия магнитным полем с учетом вышеописанных их недостатков не нашли широкого применения, и чаще всего их конструкция не предусматривает установку на уже смонтированные и находящиеся в эксплуатации приборы учета, например, счетчики воды, электроэнергии. Таким образом, актуальной является тенденция создания прибора учета, конструкция которого позволила бы эффективно осуществлять выявление магнитного воздействия на него, и при этом были бы решены все описанные выше проблемы и недостатки.
Наиболее близким прототипом заявляемой полезной модели является прибор учета, описанный в международной заявке WO 2008078108, содержащий корпус, имеющий ввод и/или вывод, по меньшей мере один измерительный элемент, счетное устройство и по меньшей мере один индикатор внешнего магнитного воздействия. Индикатор внешнего магнитного воздействия представляет собой устройство, содержащее подвижный элемент, который под воздействием магнитного поля перемещается из первого положения во второе, а также средство, позволяющее удерживать подвижный элемент во второй позиции после прекращения магнитного воздействия.
К недостаткам описанного технического решения можно отнести относительную сложность конструкции индикатора внешнего магнитного воздействия. Кроме того, описанная конструкция индикатора позволяет идентифицировать факт магнитного воздействия только визуально, что снижает возможность обеспечения эффективного выявления воздействия на прибор учета магнитным полем. Также индикатор внешнего магнитного воздействия подобной конструкции сложно разместить таким образом, чтобы предотвратить попытку несанкционированного воздействия на него с целью искажения данных, формируемых с помощью индикатора. Описанные недостатки не позволяют также обеспечить эргономичность и экономическую эффективность использования как прибора учета, так и индикатора внешнего магнитного воздействия, а также способа выявления магнитного воздействия на предварительно установленный прибор учета, реализуемого с использованием описанного индикатора.
В основу полезной модели поставлена задача разработать прибор учета, который благодаря своей надежности и простоте конструкции используемого в нем индикатора внешнего магнитного воздействия позволит обеспечить эффективное выявление воздействия на прибор учета магнитным полем, при этом будет возможность фиксирования воздействия магнитным полем различного направления, конструкция индикатора обеспечит его безотказную работу в различных условиях окружающей среды, в широком диапазоне температур, в условиях высокой влажности, загрязненности, химической агрессивности, при воздействии вибраций, а также его эргономичность и экономическую эффективность применения прибора в целом.
Поставленная задача решается тем, что разработан прибор учета, содержащий корпус, имеющий ввод и/или вывод, по меньшей мере один измерительный элемент, счетное устройство и по меньшей мере один индикатор внешнего магнитного воздействия, при этом индикатор внешнего магнитного воздействия представляет собой элемент, по меньшей мере часть которого выполнена из магнитотвердого материала, размещенный внутри прибора, и/или на корпусе, и/или в непосредственной близости от корпуса прибора.
Такое исполнение заявляемой полезной модели позволяет обеспечить возможность использования явления гистерезиса магнитотвердых материалов, что позволяет вместо установки элементов, преобразующих магнитное воздействие в удобный для дальнейшей обработки физический процесс, например, механическое перемещение, электрический сигнал, а также вместо использования элементов, запоминающих указанный процесс, использовать один индикатор внешнего магнитного воздействия, представляющий собой элемент, по меньшей мере часть которого выполнена из магнитотвердого материала, и выполняющий функции двух описанных выше элементов. Для изготовления указанного элемента могут быть использованы любые известные магнитотвердые материалы, в частности ферриты, литые и порошковые материалы, стали, сплавы (в том числе с редкоземельными элементами), магнитопласты и т.д. Для обеспечения индикации воздействия магнитным полем в одном направлении может быть использован анизотропный магнитотвердый материал, для фиксации воздействия в разных направлениях - изотропный магнитотвердый материал. Целесообразно, чтобы первоначальная намагниченность индикатора, установленного на прибор учета, была меньше, чем его минимальная намагниченность при осуществлении магнитного воздействия на него. Предпочтительным является выбор магнитотвердого материала с большой коэрцитивной силой и широким диапазоном рабочих температур, что позволит устранить возможность размагничивания при помощи доступных размагничивающих устройств, а также с помощью нагрева указанного элемента до температуры выше точки Кюри или охлаждая его ниже рабочих температур без следов термического воздействия. Использование подобных материалов для изготовления индикатора внешнего магнитного воздействия позволяет обеспечить его работу в различных условиях окружающей среды, в широком диапазоне температур, в условиях высокой влажности, загрязненности, химической агрессивности, при воздействии вибраций.
Возможность размещения индикатора магнитного воздействия внутри прибора, и/или на корпусе прибора, и/или в непосредственной близости от прибора позволяет обеспечить удобство эксплуатации подобного индикатора и возможность его применения даже в уже эксплуатируемом приборе учета, что позволяет повысить экономическую эффективность внедрения полезной модели в целом. Так, например, индикатор внешнего магнитного воздействия может быть расположен на поверхности какого-либо конструктивного элемента или на внутренней поверхности корпуса прибора, на корпусе снаружи, или в непосредственной близости от прибора учета, например, на ящике прибора учета. Место размещения индикатора магнитного воздействия необходимо выбирать с учетом места максимальной уязвимости прибора учета, например, для счетчика электроэнергии с шаговым двигателем целесообразно размещать индикатор вблизи шагового двигателя, приводящего в движение счетный механизм, а для электродинамического счетчика - ближе к сердечникам токовых катушек. Для повышения эффективности контроля за наличием магнитного воздействия возможным является использование нескольких индикаторов магнитного воздействия, что также становится возможным за счет низкой стоимости подобных индикаторов и их небольшого размера.
Возможна реализация полезной модели, при которой индикатор внешнего магнитного воздействия снабжен по меньшей мере одним элементом крепления. Это может быть самоклеющийся элемент крепления, например, может быть использован полиуретановый клей или двусторонняя клеящая лента. Также возможен вариант реализации полезной модели, при котором индикатор снабжен механическим средством крепления, в качестве которого может быть использовано любое механическое крепление, наиболее оптимальное в том или ином конкретном случае.
Индикатор внешнего магнитного воздействия, представляющий собой элемент, по меньшей мере часть которого выполнена из магнитотвердого материала, может иметь произвольную форму, которая будет наиболее эргономичной в том или ином случае, а также любой необходимый размер, что позволяет упростить процесс производства и монтажа описанных индикаторов. Например, индикатор может быть выполнен в виде пластины, шайбы, пирамиды, ленты, карточки. Такая реализация полезной модели позволяет также обеспечить предотвращение несанкционированного демонтажа за счет особой геометрической формы.
Предпочтительной является такая реализация полезной модели, при которой индикатор внешнего магнитного воздействия снабжен средствами защиты его от подделки. Например, в качестве такого средства могут быть использованы как геометрическая форма индикатора, так и различные надписи, идентификационные номера, знаки, выполненные на поверхности индикатора, представляющего собой элемент из магнитотвердого материала. Кроме того, в качестве средства защиты от подделок могут быть использованы применяемые материалы, электронные и магнитные метки, цифровая запись на магнитную карточку или ленту, а также любые подходящие в том или ином случае средства.
Предпочтительным является также такое исполнение полезной модели, при котором индикатор внешнего магнитного воздействия снабжен средствами индикации несанкционированного термического и/или механического, и/или химического воздействия. Например, в качестве такого средства может применяться тонкий слой краски, который при несанкционированном механическом воздействии будет поврежден. Возможно также применение других средств, приемлемых в том или ином случае.
Возможен вариант реализации полезной модели, в котором индикатор внешнего магнитного воздействия выполнен в виде магнитной ленты, размещенной на носителе. Также возможен вариант реализации полезной модели, в котором индикатор внешнего магнитного воздействия может представлять собой магнитную карту. Благодаря простоте подобных вариантов конструкции индикатора внешнего магнитного воздействия обеспечивается эффективное выявление воздействия на прибор учета магнитным полем, при этом будет обеспечена эргономичность прибора и экономическая эффективность внедрения как подобного индикатора, так и прибора в целом, поскольку изготовление индикатора внешнего магнитного воздействия в данном случае не влечет больших производственных затрат и необходимости привлечения высококвалифицированного персонала.
Прибором учета может быть стандартный прибор учета потребления/отдачи электроэнергии или газа, или воды, или тепловой энергии.
Более подробно полезная модель поясняется с помощью фигуры, на которой представлен общий вид прибора учета.
На фигуре представлен прибор учета 1 и установленные на его корпусе 2 индикаторы внешнего магнитного воздействия 3.
Способ выявления магнитного воздействия на предварительно установленный прибор учета осуществляют следующим образом.
Предварительно на приборы учета 1 устанавливают индикаторы внешнего магнитного воздействия 3. Установка индикаторов осуществляется как при производстве приборов учета 1, так и в уже эксплуатируемые приборы учета, например, на их корпус 2 или в непосредственной близости от прибора 1. При осуществлении магнитного воздействия индикатор 3, выполненный из магнитотвердого материала, намагничивается. Позже, при проведении планового осмотра приборов учета работники соответствующих инстанций осуществляют съем данных с индикатора внешнего магнитного поля 3, с помощью чего определяют наличие магнитного воздействия. Съем данных с индикатора внешнего магнитного воздействия 3 осуществляют путем измерения или выявления величины остаточной намагниченности индикатора внешнего магнитного воздействия с помощью приборов или индикаторов, обычно используемых для измерения остаточной намагниченности. После этого полученные данные интерпретируют и фиксируют с дальнейшим принятием необходимых мер. После съема данных индикатор внешнего магнитного воздействия 3 размагничивают или заменяют. Съем данных с индикатора внешнего магнитного воздействия 3 осуществляют в любой момент времени его размагничивания или замены.
Таким образом, заявляемая полезная модель представляет собой прибор учета, который благодаря своей надежности и простоте конструкции используемого в нем индикатора внешнего магнитного воздействия позволяет обеспечить эффективное выявление воздействия на прибор учета магнитным полем, при этом обеспечена возможность фиксирования воздействия магнитным полем различного направления, конструкция индикатора обеспечивает его безотказную работу в различных условиях окружающей среды, в широком диапазоне температур, в условиях высокой влажности, загрязненности, химической агрессивности, при воздействии вибраций, а также его эргономичность и экономическую эффективность применения прибора в целом.
1. Прибор учета электроэнергии, или газа, или воды, или тепла, содержащий корпус, имеющий ввод и/или вывод, по меньшей мере, один измерительный элемент, счетное устройство и, по меньшей мере, один индикатор внешнего магнитного воздействия, по меньшей мере, часть которого выполнена из магнитотвердого материала, отличающийся тем, что индикатор внешнего магнитного воздействия представляет собой элемент, выполненный с возможностью намагничивания при воздействии внешнего магнитного поля, установленный внутри прибора, и/или на корпусе прибора, и/или в непосредственной близости от прибора.
2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что индикатор внешнего магнитного воздействия снабжен, по меньшей мере, одним элементом крепления.
3. Прибор по п.1, отличающийся тем, что индикатор внешнего магнитного воздействия имеет произвольную форму.
4. Прибор по п.1, отличающийся тем, что индикатор внешнего магнитного воздействия снабжен средствами защиты от подделки.
5. Прибор по п.1, отличающийся тем, что индикатор внешнего магнитного воздействия снабжен средствами индикации несанкционированного термического, и/или механического, и/или химического воздействия.
6. Прибор по п.1, отличающийся тем, что индикатор внешнего магнитного воздействия выполнен в виде магнитной ленты, размещенной на носителе.
7. Прибор по п.1, отличающийся тем, что индикатор внешнего магнитного воздействия представляет собой магнитную карту.
