Inteligentny gazomierz łączy dyscyplinę energetyczną zapieczętowanego na dziesięć lat przyrządu z dwoma wymagającymi impulsami: codzienną transmisją komórkową lub LPWAN oraz – co znacznie ważniejsze dla bezpieczeństwa – zmotoryzowanym zaworem, który musi się zamknąć na polecenie lub po wykryciu nieprawidłowego przepływu. Ponieważ gazomierz znajduje się w potencjalnie wybuchowej atmosferze, konstrukcja jego baterii podlega nie tylko metrologii EN 1359 i OIML R137 oraz zgodności prawnej MID, ale również iskrobezpiecznym ograniczeniom ATEX dotyczącym zmagazynowanej energii. W tym artykule rozkładamy ten profil obciążenia i miejsce niklowo-wodorkowego rezerwuaru impulsów obok pierwotnego ogniwa litowego.
Przeponowe gazomierze w Europie są budowane zgodnie z EN 1359, z wymaganiami metrologicznymi dostosowanymi do OIML R137, a dodatkowe urządzenia elektroniczne obejmuje EN 16314; metrologia prawna przebiega według modułów MID (zazwyczaj B plus D). Karty katalogowe producentów – od Honeywell po CHINT i Goldcard – powołują się na klasę dokładności MID, EN 1359, OIML R137 i klasyfikację stref ATEX (strefa 0 wewnątrz gazomierza, strefa 2 dla wielu instalacji), zakres pracy około −25 do +55 °C i stopień ochrony IP65–IP67.
Wymiar ATEX jest tym, co odróżnia projekt zasilania gazomierza od wodomierza: każde źródło elektryczne w wybuchowej atmosferze musi przestrzegać iskrobezpiecznych ograniczeń prądu, napięcia i zmagazynowanej energii, aby żadne pojedyncze uszkodzenie nie mogło zapalić gazu. Bateria i każdy rezerwuar impulsów są częścią tej analizy, nie wyłączone.
Pierwsza animowana rycina śledzi elektryczne życie gazomierza. Przez prawie cały czas indeks, MCU i radio śpią przy kilkudziesięciu mikroamperach. W interwale raportowania – raz dziennie jest typowe dla NB-IoT, częściej dla LoRaWAN – radio dołącza i nadaje przez sekundy przy wysokim prądzie. Następnie, rzadko, ale decydująco, zmotoryzowany zawór kulowy obraca się, aby zamknąć (lub ponownie otworzyć), pobierając impuls silnika przez sekundy swojego ruchu. Karty katalogowe ilustrują bezpośrednio arytmetykę żywotności: jeden producent ocenia pierwotne ogniwo ER26500 3,6 V 8,5 Ah na ponad dwanaście lat przy cotygodniowym raportowaniu i comiesięcznej obsłudze zaworu.
Codzienny raport jest zdarzeniem niezawodności; zawór jest zdarzeniem bezpieczeństwa. Gazomierz, który potrafi raportować, ale nie może zamknąć się na polecenie, nie spełnił swojej podstawowej funkcji ochronnej, więc impuls zaworu musi być gwarantowany pod koniec żywotności i w niskiej temperaturze.
Podobnie jak w wodomierzach, domyślnym magazynem energii jest pierwotne ogniwo litowe 3,6 V (Li-SOCl2, zazwyczaj ER26500 lub para ogniw D), cenione za gęstość energii i żywotność ponad dekadę. Jego wysoka impedancja wewnętrzna i pasywacja słabo pasują zarówno do wzmacniacza radiowego, jak i szczególnie do silnika zaworu, którego prąd rozruchu i pracy może załamać napięcie pierwotnego ogniwa przy −25 °C. Standardowym środkiem jest rezerwuar impulsów dostarczający szczyt, podczas gdy pierwotne ogniwo powoli go doładowuje.
Uszczelnione ogniwo NiMH lub mały pakiet to skuteczny rezerwuar: niska rezystancja wewnętrzna i płaski plateau 1,2 V wielokrotnie napędzają silnik i impuls radiowy, akceptuje powolne ładowanie podtrzymujące z pierwotnego ogniwa przez tysiące codziennych zdarzeń, a jego wodna chemia jest łagodna wewnątrz uszczelnionej, certyfikowanej bezpiecznie obudowy.
Druga rycina kwantyfikuje dwie dźwignie, które kontrolują operatorzy. Częstsze wysyłania skracają żywotność, ponieważ każde dołączenie komórkowe niesie stały koszt energetyczny, a częstsze operacje zaworu skracają ją dodatkowo, ponieważ impuls silnika przyćmiewa impuls radiowy. Oceny producentów od ośmiu do szesnastu lat nie są sprzecznościami; to różne punkty na tej powierzchni, od konserwatywnego cotygodniowego raportu i comiesięcznego zaworu po wymagający profil dzienny lub cogodzinny.
Prawidłowo wymiarowana warstwa impulsów NiMH sprawia, że zdarzenia wysokoprądowe są wydajne – pierwotne ogniwo nigdy nie jest proszone o bezpośrednie dostarczenie szczytu – co spłaszcza karę za częste raportowanie i chroni gwarantowane działanie zaworu nawet w miarę starzenia się pierwotnego ogniwa.
W gazomierzu ATEX sam rezerwuar musi zostać oceniony: prąd zwarcia, energia, którą może uwolnić w usterkę, oraz ochrona (rezystancja szeregowa, bezpiecznik, ograniczenie prądu) utrzymująca obwód w granicach bezpieczeństwa iskrowego dla jego grupy gazowej i klasy temperaturowej. Skromny, dobrze dopasowany pakiet NiMH o określonej rezystancji wewnętrznej jest łatwiejszy do analizy i ochrony niż przewymiarowany magazyn i unika dodatkowej złożoności zarządzania termicznego ładowalnego ogniwa litowego w obudowie sąsiadującej ze strefą 0.
Plik projektowy rejestruje zatem nie tylko pojemność, ale najgorsze prądy zwarcia i impulsów, komponenty ochronne i ich tryby awarii oraz klasyfikację temperaturową – dowody, których oczekuje asesor ATEX.
Założenia dla baterii gazomierza rejestrują prąd uśpienia, technologię radiową i profil dołączania, prąd i czas ruchu silnika zaworu, najgorszą temperaturę, kategorię ATEX i docelową żywotność. Artykuł B przekształca je w hybrydowe obliczenie energii i impulsów w ramach ograniczeń bezpieczeństwa iskrowego; artykuł C odwzorowuje projekt na EN 1359, OIML R137, MID, ATEX i dowody na poziomie ogniwa.
Weijiang Power produkuje uszczelnione ogniwa niklowo-wodorkowe i moduły wspomagania impulsów dla inteligentnych gazomierzy i siłowników bezpiecznego odcięcia. Prześlij nam swój profil radiowy, prąd i czas ruchu silnika zaworu, kategorię ATEX i klasę temperaturową, a nasi inżynierowie zaprojektują iskrobezpieczny, spawany rezerwuar impulsów NiMH lub moduł serwisowy dopasowany do pierwotnego ogniwa litowego. Formaty znajdują się na stronie produktów.
