CN107817023A - 一种无磁感应水表及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及流体测量装置制造领域，尤其涉及一种无磁感应水表及其使用方法；所述无磁感应水表包括表壳、设置在表壳内的计量机构和计数机构；所述无磁感应水表还包括能够感应用水量的感应系统以及将用水量以无线信号的形式传输给中继器或抄表器的无线收发射装置；所述感应系统包括设置在计数机构上弯曲呈圆弧状的金属片、与所述金属片配合用来感应金属片转动变化的两间距设置的压电电感线圈、对电感线圈感应到的信号进行整合的处理器以及用以储存处理器信息的存储模块。

Description

一种无磁感应水表及其使用方法

技术领域

本发明涉及流体测量装置制造领域，尤其涉及一种无磁感应水表及其使用方法。

背景技术

目前智能电子水表大多采用在保留原机械表的基础上，加上电子计量显示部分，水表的累计用水量同时有机械字轮读数显示和电子计量读数显示。除安装常规数据采集、处理、存储模块外，另设置无线收发射装置，通过远程接收装置接收信号，此种水表不需敷设线路和线路维护、安装方便。而无磁感应水表采用无磁传感的方式，确实有效地解决传统水表易受磁干扰导致的无法计数问题，且具有更长的使用寿命。如公告号为CN02263143.7的专利中公布了一种一种无磁传感智能净水水表，该无磁传感智能净水水表将感应流量的无磁传感器安装在叶轮上用以感应用水量。但是叶轮的转数比较快，传感器工作负荷大，水表内的电器元件易损坏，且该水表的自净功能不完善，长期使用，叶轮容易滋生藻类，影响叶轮正常转动，导致水表不能正常计量。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种无磁感应水表及其使用方法，该无磁感应水表及其使用方法在现有智能水表的基础上进行改进。无磁感应水表采用无磁传感的方式，确实有效地解决了磁干扰导致的无法计数问题，且具有更长的使用寿命。

本发明的技术方案如下：

一种无磁感应水表，包括表壳、设置在表壳内的计量机构和计数机构；所述无磁感应水表还包括能够感应用水量的感应系统以及将用水量以无线信号的形式传输给中继器或抄表器的无线收发射装置；所述感应系统包括设置在计数机构上弯曲呈圆弧状的金属片、与所述金属片配合用来感应金属片转动变化的两间距设置的压电电感线圈、对电感线圈感应到的信号进行整合的处理器以及用以储存处理器信息的存储模块。

其中，所述计数机构包括设置在表壳上端面的表盘、设置在表盘上显示用水量的液晶屏、设置在表盘上端面的多个标度盘、转动设置在标度盘上且与所述标度盘配合用以观测用水速率的多个指针以及设置在表盘下端面带动所述指针转动的多个指针齿轮，所述指针齿轮依次啮合且其转速比依次为10：1；所述标度盘、指针以及指针齿轮同轴心设置，指针齿轮的转轴依次穿过表盘和标度盘与指针的轴心固定连接；所述金属片设置在指针的侧壁上。

其中，所述计量机构包括设置在表壳内的叶轮盒、水平设置在叶轮盒内且由水流驱动其转动的叶轮、位于叶轮上方且与叶轮转轴固定连接的叶轮齿轮，所述叶轮盒侧壁左右对称设置有进水口和出水口；叶轮齿轮与处于第一位的指针齿轮相啮合且带动其转动。

其中，所述电感线圈设置在表盘上，两电感线圈与指针轴心的连线形成的夹角呈90度。

其中，所述电感线圈与金属片的距离d=R/1.4时，电感线圈感应到的强度最大，其中R为电感线圈的直径。

其中，所述液晶屏、无线收发射装置、电感线圈以及存储模块分别与处理器电信号连接，电感线圈感应到的用水量传输给处理器。

其中，所述无磁感应水表还包括一设置在表壳上为无磁感应水表供电的电池以及一能够检测电路故障和检测电池电压的检测装置；所述检测装置分别与一蜂鸣器和一示警灯电连接；当电路发生故障时，蜂鸣器发出声音警报；当电池的电压小于检测装置设定的最小电压值时，示警灯发出光警报。

一种无磁感应水表的使用方法，采用所述无磁感应水表，包括以下依序进行的步骤：

步骤一：水流从叶轮盒的进水口进入，水流携带的动能带动叶轮转动，与叶轮转轴固定连接的叶轮齿轮也随之转动，叶轮齿轮带动处于第一位的指针齿轮转动，第一位的指针齿轮带动了下一位的指针齿轮转动，依次传动至最后一位的指针齿轮，与此同时指针也相应转动；

步骤二：设置在最后一位指针侧壁上的圆弧状金属片随着该指针的转动而转动，与金属片配合的两压电电感线圈通过比较随指针转动变化感应电流，处理器感应电感线圈的感应电流变化，并发送转数信息至液晶屏显示用水量，同时将转数信息储存到存储模块；

步骤三：无线收发射装置收到抄表信号的时候，将抄表信号传输给处理器，处理器将存储模块内存储的信息通过无线收发射装置传输给管理系统。

一种无磁感应水表的故障应急方法，采用所述无磁感应水表，包括以下不分先后的步骤：

步骤一：无磁感应水表出现电路故障时，检测装置检测到电路故障并将电信号传输给蜂鸣器，使其发出声音警报；

步骤二：当电池电压小于检测装置设定的值时，检测装置控制示警灯亮起发出光警报。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明抗干扰能力强，没有有磁传感方式容易受到磁攻击和光点感应方式易收到强光干扰的问题，可以安装在辐射强烈或者磁干扰强的地方。

2、本发明使用的电感线圈感应灵敏，能够实时监测水表的用水情况，并且当水表发生故障时能够及时报警，提醒居民进行更换，避免给用户的生活造成不便。

3、本发明采用的电动阀，当出现故障时能及时关闭水管，停止用水，避免别有用心的人破坏水表。

4、本发明采用无线收发射装置与管理端连接，可以进行远程记录用水量，不需要再进行户内抄表，给居民方便的同时也大大的降低了抄表元的工作量。

5、本发明电感线圈的直径大小以及与金属片距离采用d=R/1.4设置，能够更加灵敏的探测出指针的转动避免出现感应错误的发生。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明示意图；

图3为本发明指针的示意图；

图4为本发明的原理框图；

图5为本发明电感线圈与金属片的位置关系示意图。

图中附图标记表示为：

1、表壳；11、表盘；2、计量机构；21、叶轮盒；22、叶轮；221、进水口；222、出水口；23、叶轮齿轮；3、计数机构；31、液晶屏；32、标度盘；33、指针；34、指针齿轮；4、感应系统；41、金属片；42、电感线圈；43、处理器；44、存储模块；5、无线收发射装置；6、电池；7、检测装置；71、蜂鸣器；72、示警灯；8、电动阀；81、电动执行器；82、阀门。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。

如图1至图5所示，本实施例的无磁感应水表，包括表壳1、设置在表壳1内的计量机构2和计数机构3；无磁感应水表还包括能够感应用水量的感应系统4以及将用水量以无线信号的形式传输给中继器或抄表器的无线收发射装置5；感应系统4包括设置在计数机构3上弯曲呈圆弧状的金属片41、与金属片41配合用来感应金属片41转动变化的两间距设置的压电电感线圈42、对电感线圈42感应到的信号进行整合的处理器43以及用以储存处理器43信息的存储模块44。

优选的，所述计数机构3包括设置在表壳1上端面的表盘11、设置在表盘11上显示用水量的液晶屏31、设置在表盘11上端面的多个标度盘32、转动设置在标度盘32上且与标度盘32配合用以观测用水速率的多个指针33以及设置在表盘11下端面带动指针33转动的多个指针齿轮34，指针齿轮34依次啮合且其转速比依次为10：1；标度盘32、指针33以及指针齿轮34同轴心设置，指针齿轮34的转轴依次穿过表盘11和标度盘32与指针33的轴心固定连接；金属片41设置在指针33的侧壁上。

优选的，所述计量机构2包括设置在表壳1内的叶轮盒21、水平设置在叶轮盒21内且由水流驱动其转动的叶轮22、位于叶轮22上方且与叶轮22转轴固定连接的叶轮齿轮23，叶轮盒21侧壁左右对称设置有进水口221和出水口222；叶轮齿轮23与处于第一位的指针齿轮34相啮合且带动其转动。

优选的，所述电感线圈42设置在表盘上，两电感线圈42与指针33轴心的连线形成的夹角呈90度。

优选的，所述电感线圈42与金属片41的距离d=R/1.4时，电感线圈42感应到的强度最大，其中R为电感线圈42的直径。

优选的，所述液晶屏31、无线收发射装置5、电感线圈42以及存储模块44分别与处理器43电信号连接，电感线圈42感应到的用水量传输给处理器43。

优选的，所述无磁感应水表还包括一设置在表壳1上为无磁感应水表供电的电池6以及一能够检测电路故障和检测电池6电压的检测装置7；检测装置7分别与一蜂鸣器71和一示警灯72电连接；当电路发生故障时，蜂鸣器71发出声音警报；当电池6的电压小于检测装置7设定的最小电压值时，示警灯72发出光警报。

优选的，所述无磁感应水表还包括一当无磁感应水表出现电路故障时能自动关闭水管的电动阀8；电动阀8包括一能关闭水管的阀门82以及一与处理器43电连接且驱动阀门82开合的电动执行器81。

本实施例的无磁感应水表的使用方法，采用所述无磁感应水表，包括以下依序进行的步骤：

步骤一：水流从叶轮盒21的进水口221进入，水流携带的动能带动叶轮22转动，与叶轮22转轴固定连接的叶轮齿轮23也随之转动，叶轮齿轮23带动处于第一位的指针齿轮34转动，第一位的指针齿轮34带动了下一位的指针齿轮34转动，依次传动至最后一位的指针齿轮34，与此同时指针33也相应转动；

步骤二：设置在最后一位指针33侧壁上的圆弧状金属片41随着该指针33的转动而转动，与金属片41配合的两压电电感线圈42通过比较随指针33转动变化感应电流，处理器43感应电感线圈42的感应电流变化，并发送转数信息至液晶屏31显示用水量，同时将转数信息储存到存储模块44；

步骤三：无线收发射装置5收到抄表信号的时候，将抄表信号传输给处理器43，处理器43将存储模块44内存储的信息通过无线收发射装置5传输给管理系统。

本实施例的无磁感应水表的使用方法，采用所述无磁感应水表，包括以下不分先后的步骤：

步骤一：无磁感应水表出现电路故障时，检测装置7检测到电路故障并将电信号传输给蜂鸣器71，使其发出声音警报；

步骤二：检测装置7检测到电路故障的同时将故障信息传输给处理器43，处理器43控制电动阀8的电动执行器81运行关闭阀门82；

步骤三：当电池6电压小于检测装置7设定的值时，检测装置7控制示警灯72亮起发出光警报。

本发明的工作原理：

当无磁感应水表安装完成，能够正常使用后，打开阀门82，使水流从叶轮盒21的进水口221进入，水流携带的动能带动叶轮22转动，因为叶轮22与叶轮齿轮23是固定连接的，所以叶轮22上的叶轮齿轮23也随之转动，叶轮齿轮23带动与叶轮齿轮23相啮合的指针齿轮34转动，指针齿轮34的转动带动了下一位的指针齿轮34，如此依次传动至最后一位的指针齿轮34，同时多个指针齿轮34上的指针33也相应转。在带有金属片41的指针33转动的过程中，设置在指针33侧壁上的圆弧状金属片41随着该指针33的转动而转动，两压电电感线圈42通过比较金属片41转到不同位置返回的电荷强弱不同可以测出指针33的转动圈数，电感线圈42将感应到的信息传输给处理器43，处理器43将信号进行整合计算出已用水量并将用水量以数字的形式显示在液晶屏31上，同时将整合后的信息储存到存储模块44。当管理系统或者抄表机需要抄表时，向无线收发射装置5发出抄表指令，无线收发射装置5收到抄表指令后，将信号传输给处理器43，处理器43将存储模块44内存储的信息通过无线收发射装置5传输给管理系统或者抄表机。如此管理系统或者抄表机就能得到该用户当前用水量等信息。

本无磁感应水表还设置有一个电动阀8，电动阀8能接收处理器43的指令关闭水管。电动阀8包括一能关闭水管的阀门82以及一与处理器43电连接且驱动阀门82开合水管的电动执行器81。当无磁感应水表发生故障或者电池6的电压过低时，检测装置7将检测信息传输给处理器43，处理器43控制电动执行器81运行，阀门82闭合管道，水流就无法经过水表。无磁感应水表修理完毕后，检测装置7检测到电路恢复正常，处理器43接收到电路正常的信息，处理器43通过电动执行器81控制阀门82打开，使得无磁感应水表能够正常使用。当有外部因素正在损坏无磁感应水表时，阀门82也可以及时关闭，避免出现意外情况。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种无磁感应水表，其特征在于：包括表壳（1）、设置在表壳（1）内的计量机构（2）和计数机构（3）；所述无磁感应水表还包括能够感应用水量的感应系统（4）以及将用水量以无线信号的形式传输给中继器或抄表器的无线收发射装置（5）；所述感应系统（4）包括设置在计数机构（3）上弯曲呈圆弧状的金属片（41）、与所述金属片（41）配合用来感应金属片（41）转动变化的两间距设置的压电电感线圈（42）、对电感线圈（42）感应到的信号进行整合的处理器（43）以及用以储存处理器（43）信息的存储模块（44）。

2.如权利要求1所述的一种无磁感应水表，其特征在于：所述计数机构（3）包括设置在表壳（1）上端面的表盘（11）、设置在表盘（11）上显示用水量的液晶屏（31）、设置在表盘（11）上端面的多个标度盘（32）、转动设置在标度盘（32）上且与所述标度盘（32）配合用以观测用水速率的多个指针（33）以及设置在表盘（11）下端面带动所述指针（33）转动的多个指针齿轮（34），所述指针齿轮（34）依次啮合且其转速比依次为10:1；所述标度盘（32）、指针（33）以及指针齿轮（34）同轴心设置，指针齿轮（34）的转轴依次穿过表盘（11）和标度盘（32）与指针（33）的轴心固定连接；所述金属片（41）设置在指针（33）的侧壁上。

3.如权利要求1所述的一种无磁感应水表，其特征在于：所述计量机构（2）包括设置在表壳（1）内的叶轮盒（21）、水平设置在叶轮盒（21）内且由水流驱动其转动的叶轮（22）、位于叶轮（22）上方且与叶轮（22）转轴固定连接的叶轮齿轮（23），所述叶轮盒（21）侧壁左右对称设置有进水口（221）和出水口（222）；叶轮齿轮（23）与处于第一位的指针齿轮（34）相啮合且带动其转动。

4.如权利要求3所述的一种无磁感应水表，其特征在于：所述电感线圈（42）设置在表盘上，两电感线圈（42）与指针（33）轴心的连线形成的夹角呈90度。

5.如权利要求1所述的一种无磁感应水表，其特征在于：所述电感线圈（42）与金属片（41）的距离d=R/1.4时，电感线圈（42）感应到的强度最大，其中R为电感线圈（42）的直径。

6.如权利要求5所述的一种无磁感应水表，其特征在于：所述液晶屏（31）、无线收发射装置（5）、电感线圈（42）以及存储模块（44）分别与处理器（43）电信号连接，电感线圈（42）感应到的用水量传输给处理器（43）。

7.如权利要求2所述的一种无磁感应水表，其特征在于：还包括一设置在表壳（1）上为无磁感应水表供电的电池（6）以及一能够检测电路故障和检测电池（6）电压的检测装置（7）；所述检测装置（7）分别与一蜂鸣器（71）和一示警灯（72）电连接；当电路发生故障时，蜂鸣器（71）发出声音警报；当电池（6）的电压小于检测装置（7）设定的最小电压值时，示警灯（72）发出光警报。

8.一种无磁感应水表的使用方法，采用如权利要求4所述的无磁感应水表，其特征在于：包括以下依序进行的步骤：

步骤一：水流从叶轮盒（21）的进水口（221）进入，水流携带的动能带动叶轮（22）转动，与叶轮（22）转轴固定连接的叶轮齿轮（23）也随之转动，叶轮齿轮（23）带动处于第一位的指针齿轮（34）转动，第一位的指针齿轮（34）带动了下一位的指针齿轮（34）转动，依次传动至最后一位的指针齿轮（34），与此同时指针（33）也相应转动；

步骤二：设置在最后一位指针（33）侧壁上的圆弧状金属片（41）随着该指针（33）的转动而转动，与金属片（41）配合的两压电电感线圈（42）通过比较随指针（33）转动变化感应电流，处理器（43）感应电感线圈（42）的感应电流变化，并发送转数信息至液晶屏（31）显示用水量，同时将转数信息储存到存储模块（44）；

步骤三：无线收发射装置（5）收到抄表信号的时候，将抄表信号传输给处理器（43），处理器（43）将存储模块（44）内存储的信息通过无线收发射装置（5）传输给管理系统。

9.一种无磁感应水表的故障应急方法，采用如权利要求7所述的无磁感应水表，其特征在于：包括以下不分先后的步骤：

步骤一：无磁感应水表出现电路故障时，检测装置（7）检测到电路故障并将电信号传输给蜂鸣器（71），使其发出声音警报；

步骤二：当电池（6）电压小于检测装置（7）设定的值时，检测装置（7）控制示警灯（72）亮起发出光警报。