CN102175285A - 一种自发电智能水表 - Google Patents

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谢建平
欧洋凯
史吉平
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Yin Liulan
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Abstract

一种自发电智能水表，由智能水表、稳压电路和水力发电装置构成，水力发电装置的电能输出端与稳压电路的输入端连接，稳压电路的输出端与智能水表连接。水力发电装置设置在一个水管或水表中，水力发电装置由外壳、定子线圈和转子构成，定子线圈和转子均设置在外壳内，定子线圈与外壳固定，转子通过转轴、轴承与外壳连接，转子设置在定子线圈内，转轴上设置有叶轮。本发明在水管或水表中设置了水力发电装置，利用水力发电装置将水管内水流的动能转变为电能输出到智能水表的计算机係统，智能水表的供电不再会耗尽，无需逐户更换电池和使用市电，减少了工程量。

Description

一种自发电智能水表
技术领域：
本发明涉及物理领域，尤其涉及水流量计，特别涉及电子水流量计，具体的是一种自发电智能水表。
背景技术：
供水网络的进户端水管中均设置有水表，用以计量水量消费数。为了方便供应商采集水表读数，现有技术中开始采用远程控制水表或者智能水表。远程控制水表或者智能水表均需要供电才能运行，为了避免外接电源受电网和人为因素干扰，供电均采用电池或220、380v市电供电。但是，电池耗尽后，需要逐户进行更换，工程量很大。而采用220、380v市电供电只能适合有市电供电的场合，限制了远程控制水表或者智能水表的应用。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种自发电智能水表，所述的这种自发电智能水表要解决现有技术中水表电池会耗尽和没有220、380v市电供电的技术问题。
本发明的这种自发电智能水表由智能水表、稳压电路和水力发电装置构成，其中，所述的水力发电装置的电能输出端与所述的稳压电路的输入端连接，所述的稳压电路的输出端与智能水表连接。
进一步的，所述的稳压电路的输出端与智能水表的信号输入端连接。
进一步的，所述的智能水表中设置有储能装置，所述的稳压电路的输出端与所述的储能装置连接。
再进一步的，所述的储能装置是蓄电池或者储能电容器。
进一步的，所述的水力发电装置设置在一个水管或水表中，水力发电装置由外壳、定子线圈和转子构成，所述的外壳中设置有一个水流进口和一个水流出口，所述的水流进口和水流出口之间的外壳中设置有一个流道，所述的定子线圈和转子均设置在外壳内，定子线圈与外壳固定，转子通过转轴、轴承与外壳连接，转子设置在定子线圈内，所述的转轴上设置有叶轮，所述的叶轮位于所述的流道中。
或者，所述的水力发电装置设置在一个智能水表中，水力发电装置由外壳、定子线圈和转子构成，所述的定子线圈和转子均设置在外壳内，定子线圈与外壳固定，转子通过转轴、轴承与外壳连接，转子设置在定子线圈内，所述的转轴与智能水表中的回转装置连接。
或者，所述的水力发电装置由一个发电机、一个第一永磁体和一个叶轮构成，所述的第一永磁体的轴心固定设置在所述的发电机的输入轴上，所述的叶轮与第一永磁体间隔设置，叶轮的回转面与第一永磁体相应吻合，叶轮中设置有一个第二永磁体，叶轮的轴心上设置有一个轴，发电机和第一永磁体设置在一个水管或者一个智能水表外，叶轮和第二永磁体设置在水管或者智能水表中。
进一步的，所述的发电机上连接有一个安装支架。
进一步的，发电机的输入轴与叶轮的轴心位于同一直线上。
进一步的，第一永磁体的形状与水管可适合安装磁力耦合发电装置的曲面、水管中的平面观察窗相吻合。
本发明的工作过程是：水管末端有消耗时，水管内产生水流，水流带动叶轮旋转，叶轮带动转子在定子线圈内旋转，定子线圈产生电流，电流输出到稳压电路，或者直接驱动智能水表工作，或者向智能水表中的蓄电池或者储能电容器充电。
或者，智能水表中原有的计量系统带有的回转装置与水力发电装置的转轴连接，当有水流经过水表，带动回转装置从而带动转轴旋转，转轴带动转子在定子线圈内旋转，定子线圈产生电流，电流输出到稳压电路，或者直接驱动智能水表工作，或者向智能水表中的蓄电池或者储能电容器充电。
或者，将叶轮安装到水管或水表内，水管末端有消耗时，水管内产生水流，水流带动叶轮旋转，叶轮带动第二永磁体旋转。第二永磁体和第一永磁体构成磁力耦合器，遵循磁库仑定律，把功率从第二永磁体传递到第一永磁体，构成非接触传递扭矩机构。发电机产生电流，电流输出到智能水表。
本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本发明在水管或水表中设置了水力发电装置，利用水力发电装置将水管内水流的动能转变为电能输出到智能水表，智能水表的供电不再会耗尽，无需逐户更换电池，减少了工程量。
附图说明：
图1是本发明的自发电智能水表的原理示意图。
图2是本发明的自发电智能水表中的水力发电装置的示意图。
图3是本发明的自发电智能水表的另一个实施例中的水力发电装置的示意图。
图4是本发明的自发电智能水表的又一个实施例中的水力发电装置的示意图。
具体实施方式：
实施例1：
如图1所示，本发明的自发电智能水表，由智能水表1、稳压电路2和水力发电装置3构成，其中，所述的水力发电装置3的电能输出端与所述的稳压电路2的输入端连接，所述的稳压电路2的输出端与智能水表1连接。
进一步的，所述的稳压电路2的输出端与智能水表1的信号输入端连接。
或者，所述的智能水表1中设置有蓄电池或者储能电容器，所述的稳压电路2的输出端与所述的蓄电池或者储能电容器连接。
具体的，所述的稳压电路2采用现有技术中的公知方案，在此不再赘述。
如图2所示，所述的水力发电装置3设置在一个水管4上，水力发电装置3由外壳31、定子线圈32和转子33构成，所述的外壳31中设置有一个水流进口34和一个水流出口35，所述的水流进口34和水流出口35分别与水管4密封连接，水流进口34和水流出口35之间的外壳31中设置有一个流道36，所述的定子线圈32和转子33均设置在外壳31内，定子线圈32与外壳31固定，转子33通过转轴37、轴承与外壳31连接，转子33设置在定子线圈32内，所述的转轴37上设置有叶轮38，所述的叶轮38位于所述的流道36中。
本实施例的工作过程是：水管4末端有消耗时，水管4内产生水流，水流带动叶轮38旋转，叶轮38带动转子33在定子线圈32内旋转，定子线圈32产生电流，电流输出到稳压电路2，或者直接驱动智能水表1工作，或者向智能水表1中的蓄电池或者储能电容器充电。
具体的，本实施例中的水管4上还设置有水表5。
如图3所示，本实施例中，水力发电装置3设置在智能水表6中，智能水表6中原有的计量系统带有的回转装置7与水力发电装置3的转轴37连接，当有水流经过智能水表6，带动回转装置7从而带动转轴37旋转，转轴37带动转子33在定子线圈32内旋转，定子线圈32产生电流，电流输出到稳压电路2，或者直接驱动智能水表6工作，或者向智能水表6中的蓄电池或者储能电容器充电。
如图4所示的实施例中，水力发电装置3由一个发电机8、一个第一永磁体9和一个叶轮10构成，所述的第一永磁体9的轴心固定设置在所述的发电机8的输入轴上，所述的叶轮10与第一永磁体9间隔设置，叶轮10的回转面与第一永磁体9相应吻合，叶轮10中设置有一个第二永磁体，叶轮10的轴心上设置有一个轴11，发电机8和第一永磁体9设置在一个水管4或者一个智能水表6外，叶轮10和第二永磁体设置在水管4或者智能水表6中。
进一步的，所述的发电机8上连接有一个安装支架。
进一步的，发电机8的输入轴与叶轮10的轴心位于同一直线上。
进一步的，第一永磁体9的形状与水管5可适合安装磁力耦合发电装置的曲面、水管5中的平面观察窗相吻合。
将叶轮10安装到水管4或智能水表6内，水管末端有消耗时，水管4内产生水流，水流带动叶轮10旋转，叶轮10带动第二永磁体旋转。第二永磁体和第一永磁体9构成磁力耦合器，遵循磁库仑定律，把功率从第二永磁体传递到第一永磁体9，构成非接触传递扭矩机构。发电机8产生电流，电流输出到智能水表。

Claims (10)

1.一种自发电智能水表，由智能水表、稳压电路和水力发电装置构成，其特征在于：所述的水力发电装置的电能输出端与所述的稳压电路的输入端连接，所述的稳压电路的输出端与智能水表连接。
2.如权利要求1所述的自发电智能水表，其特征在于：所述的稳压电路的输出端与智能水表的信号输入端连接。
3.如权利要求1所述的自发电智能水表，其特征在于：所述的智能水表中设置有储能装置，所述的稳压电路的输出端与所述的储能装置连接。
4.如权利要求3所述的自发电智能水表，其特征在于：所述的储能装置是蓄电池或者储能电容器。
5.如权利要求1所述的自发电智能水表，其特征在于：所述的水力发电装置设置在一个水管上，水力发电装置由外壳、定子线圈和转子构成，所述的外壳中设置有一个水流进口和一个水流出口，所述的水流进口和水流出口之间的外壳中设置有一个流道，所述的定子线圈和转子均设置在外壳内，定子线圈与外壳固定，转子通过转轴、轴承与外壳连接，转子设置在定子线圈内，所述的转轴上设置有叶轮，所述的叶轮位于所述的流道中。
6.如权利要求1所述的自发电智能水表，其特征在于：所述的水力发电装置设置在一个智能水表中，水力发电装置由外壳、定子线圈和转子构成，所述的定子线圈和转子均设置在外壳内，定子线圈与外壳固定，转子通过转轴、轴承与外壳连接，转子设置在定子线圈内，所述的转轴与智能水表中的回转装置连接。
7.如权利要求1所述的自发电智能水表，其特征在于：所述的水力发电装置由一个发电机、一个第一永磁体和一个叶轮构成，所述的第一永磁体的轴心固定设置在所述的发电机的输入轴上，所述的叶轮与第一永磁体间隔设置，叶轮的回转面与第一永磁体相应吻合，叶轮中设置有一个第二永磁体，叶轮的轴心上设置有一个轴，发电机和第一永磁体设置在一个水管或者一个智能水表外，叶轮和第二永磁体设置在水管或者智能水表中。
8.如权利要求7所述的自发电智能水表，其特征在于：所述的发电机上连接有一个安装支架。
9.如权利要求7所述的自发电智能水表，其特征在于：发电机的输入轴与叶轮的轴心位于同一直线上。
10.如权利要求7所述的自发电智能水表，其特征在于：第一永磁体的形状与水管可适合安装磁力耦合发电装置的曲面、水管中的平面观察窗相吻合。
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