Đồng hồ khí thông minh kết hợp kỷ luật năng lượng của một thiết bị niêm phong mười năm với hai xung đòi hỏi khắt khe: truyền dẫn di động hoặc LPWAN hàng ngày, và – quan trọng hơn nhiều đối với an toàn – van có động cơ phải đóng theo lệnh hoặc khi phát hiện lưu lượng bất thường. Vì đồng hồ nằm trong môi trường dễ nổ tiềm ẩn, thiết kế pin của nó không chỉ bị chi phối bởi phép đo EN 1359 và OIML R137 và sự phù hợp pháp lý MID, mà còn bởi các giới hạn an toàn nội tại ATEX đối với năng lượng tích trữ. Bài viết này mở gói cấu hình tải đó và vị trí của bể chứa xung niken-kim loại hydrua bên cạnh tế bào lithium sơ cấp.
Đồng hồ khí màng ở châu Âu được chế tạo theo EN 1359, với các yêu cầu đo lường phù hợp OIML R137, và EN 16314 xử lý các thiết bị điện tử bổ sung; đo lường pháp lý tuân theo các mô-đun MID (thường là B cộng D). Bảng dữ liệu nhà sản xuất – từ Honeywell đến CHINT và Goldcard – trích dẫn cấp chính xác MID, EN 1359, OIML R137 và xếp hạng vùng ATEX (Vùng 0 bên trong đồng hồ, Vùng 2 cho nhiều lắp đặt), dải hoạt động khoảng −25 đến +55 °C và bảo vệ xâm nhập IP65–IP67.
Chiều kích ATEX là điều phân tách thiết kế cấp điện đồng hồ khí với đồng hồ nước: mọi nguồn điện trong môi trường nổ phải tôn trọng các giới hạn an toàn nội tại về dòng điện, điện áp và năng lượng tích trữ để không một lỗi đơn lẻ nào có thể đánh lửa khí. Pin và mọi bể chứa xung là một phần của phân tích đó, không được miễn trừ.
Hình ảnh động đầu tiên lần theo đời sống điện của đồng hồ. Gần như suốt thời gian đó bộ chỉ, MCU và vô tuyến ngủ ở hàng chục microampere. Tại chu kỳ báo cáo – một lần mỗi ngày là điển hình cho NB-IoT, thường xuyên hơn cho LoRaWAN – vô tuyến gắn kết và truyền trong vài giây ở dòng cao. Sau đó, hiếm nhưng mang tính quyết định, van bi có động cơ xoay để đóng (hoặc mở lại), rút một xung động cơ trong vài giây hành trình. Bảng dữ liệu minh họa trực tiếp phép tính tuổi thọ: một nhà cung cấp xếp hạng tế bào sơ cấp ER26500 3,6 V 8,5 Ah trên mười hai năm khi báo cáo hàng tuần và vận hành van mỗi tháng một lần.
Báo cáo hàng ngày là sự kiện độ tin cậy; van là sự kiện an toàn. Đồng hồ có thể báo cáo nhưng không thể đóng theo lệnh đã thất bại chức năng bảo vệ cốt lõi, vì vậy xung van phải được đảm bảo vào cuối đời và ở nhiệt độ thấp.
Như ở đồng hồ nước, kho năng lượng mặc định là tế bào lithium sơ cấp 3,6 V (Li-SOCl2, thường là ER26500 hoặc một cặp tế bào D), được đánh giá cao về mật độ năng lượng và tuổi thọ hơn một thập kỷ. Trở kháng nội bộ cao và sự thụ động hóa của nó không phù hợp với cả PA vô tuyến và đặc biệt là động cơ van, mà dòng điện kẹt và chạy có thể làm sụp đổ điện áp tế bào sơ cấp ở −25 °C. Biện pháp chuẩn là bể chứa xung cung cấp đỉnh trong khi tế bào sơ cấp nạp lại chậm.
Tế bào NiMH niêm phong hoặc pack nhỏ là bể chứa hiệu quả: trở kháng nội bộ thấp và cao nguyên phẳng 1,2 V lặp lại lái động cơ và xung vô tuyến, chấp nhận sạc nhỏ giọt chậm từ tế bào sơ cấp qua hàng nghìn sự kiện hàng ngày, và hóa học nước của nó lành tính bên trong vỏ niêm phong, được xếp hạng an toàn.
Hình thứ hai định lượng hai đòn bẩy mà nhà vận hành kiểm soát. Tải lên thường xuyên hơn rút ngắn tuổi thọ vì mọi gắn kết di động đều mang chi phí năng lượng cố định, và vận hành van thường xuyên hơn rút ngắn thêm vì xung động cơ làm lu mờ cụm vô tuyến. Xếp hạng nhà cung cấp từ tám đến mười sáu năm không phải mâu thuẫn; chúng là những điểm khác nhau trên bề mặt này, từ báo cáo hàng tuần thận trọng và van hàng tháng đến cấu hình hàng ngày hoặc hàng giờ đòi hỏi khắt khe.
Lớp xung NiMH được định cỡ đúng làm cho các sự kiện dòng cao hiệu quả – không bao giờ yêu cầu tế bào sơ cấp cung cấp đỉnh trực tiếp – điều này làm phẳng hình phạt của báo cáo thường xuyên và bảo vệ hành động van được đảm bảo ngay cả khi tế bào sơ cấp già đi.
Trong đồng hồ ATEX, bản thân bể chứa phải được đánh giá: dòng ngắn mạch, năng lượng nó có thể giải phóng vào một lỗi, và bảo vệ (điện trở nối tiếp, cầu chì, giới hạn dòng) giữ mạch bên trong ranh giới an toàn nội tại cho nhóm khí và cấp nhiệt độ. Pack NiMH khiêm tốn, kết hợp tốt với trở kháng nội bộ xác định dễ phân tích và bảo vệ hơn kho quá khổ, và tránh sự phức tạp quản lý nhiệt bổ sung của tế bào lithium sạc lại trong vỏ kề Vùng 0.
Do đó, hồ sơ thiết kế ghi lại không chỉ dung lượng mà cả dòng ngắn mạch và xung trường hợp xấu nhất, các thành phần bảo vệ và chế độ hỏng hóc, và phân loại nhiệt độ – bằng chứng mà người thẩm định ATEX mong đợi.
Bản tóm tắt cho pin đồng hồ khí ghi lại dòng ngủ, công nghệ vô tuyến và cấu hình gắn kết, dòng và thời gian hành trình động cơ van, nhiệt độ xấu nhất, hạng mục ATEX và tuổi thọ mục tiêu. Bài B chuyển đổi những điều này thành tính toán năng lượng và xung lai dưới các ràng buộc an toàn nội tại; Bài C ánh xạ thiết kế lên EN 1359, OIML R137, MID, ATEX và bằng chứng cấp tế bào.
Weijiang Power sản xuất các tế bào niken-kim loại hydrua niêm phong và mô-đun hỗ trợ xung cho đồng hồ khí thông minh và cơ cấu chấp hành ngắt an toàn. Gửi cho chúng tôi cấu hình vô tuyến, dòng và thời gian hành trình động cơ van, hạng mục ATEX và cấp nhiệt độ của bạn, và các kỹ sư của chúng tôi sẽ thiết kế bể chứa xung NiMH hàn, an toàn nội tại hoặc mô-đun dịch vụ phù hợp với tế bào lithium sơ cấp. Xem các định dạng trên trang sản phẩm.
