CN110231067A - 一种智能水表釆样发讯基表 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能水表釆样发讯基表，包括基表主体和采样发讯装置，所述采样发讯装置包括壳体、发讯磁钢、辅助磁钢、至少一个霍尔传感器和电路板，所述壳体包括用于套接在所述基表主体上的第一部分和位于第一部分一侧的第二部分，所述发讯磁钢安装在所述基表主体的指针上，所述辅助磁钢、至少一个霍尔传感器和电路板均安装在所述第二部分中，其中，所述霍尔传感器位于所述基表主体侧面，与所述发讯磁钢水平相对，所述辅助磁钢位于与所述发讯磁钢相反向的所述霍尔传感器的一侧的一定距离处，并且与所述发讯磁钢作用于所述霍尔传感器的极性相异，所述电路板用于采集所述霍尔传感器检测到的信号并传送至远程数据中心。
Description
技术领域
本发明涉及智能水表领域，具体地涉及一种智能水表釆样发讯基表。
背景技术
随着国家一户一表政策、智慧城市等的逐步推进，智能型水表在各种项目上的使用越来越多。现有脉冲计量采样的智能水表，大多数是在基表主体的表盘上方加装一U形结构的磁传感模块，用来同步记录水表读数。上述结构的智能水表存在以下问题：1.U形结构的磁传感模块一方面会遮挡读数，另一方面会造成水表在生产和第三方强检过程中，自动化校验设备无法正确读取表盘读数；2.存在铁片或其它部件会插入到透明防护窗(一般为钢化玻璃)与U形结构的磁传感模块之间缝隙(或强挤)的问题，从而影响水表信号的采集，不符合GB/T778-2018.1饮用冷水水表和热水水表国家标准第6.1.7规定：水表的设计、组成及结构应不便于实施欺诈行为条款；不符合JJG162-2009冷水水表国家计量检定规程第6.7.3.2b规定：水表有可以被用户分开的可互换部件时，应防止插入任何可能影响测量结果的部件。
此外，现行水表一般采用球墨铸铁壳体，并且发讯磁钢装于水表机芯指针上，即固定在球墨铸铁壳体内，与安装在球墨铸铁壳体外塑料外壳的磁感应器件水平相对。因此不能选用太大磁通量的磁钢，太大会与接近的球墨铸铁外壳产生作用吸力，加大水表机芯计数器齿轮传动的阻力，严重影响水表的计量精度。另外国产霍尔器件的开启阀值比较高，因此要求发讯磁钢与霍尔器件之间的工作距离不能太远，且磁钢的磁通量越小，与之对应的霍尔器件之间的工作距离越短。这给智能水表的设计制作带来很大的局限性。
发明内容
本发明旨在提供一种智能水表釆样发讯基表，以解决上述问题。为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种智能水表釆样发讯基表，包括基表主体和采样发讯装置，所述采样发讯装置包括壳体、发讯磁钢、辅助磁钢、至少一个霍尔传感器和电路板，所述壳体包括用于套接在所述基表主体上的第一部分和位于第一部分一侧的第二部分，所述发讯磁钢安装在所述基表主体的指针上，所述辅助磁钢、至少一个霍尔传感器和电路板均安装在所述第二部分中，其中，所述霍尔传感器位于所述基表主体侧面，与所述发讯磁钢水平相对，所述辅助磁钢位于与所述发讯磁钢相反向的所述霍尔传感器的一侧的一定距离处，并且与所述发讯磁钢作用于所述霍尔传感器的极性相异，所述电路板用于采集所述霍尔传感器检测到的信号并传送至远程数据中心。
进一步地，所述电路板包括主控电路板和采样电路板，所述霍尔传感器安装在所述采样电路板上，所述采样电路板用于采集所述霍尔传感器检测到的信号并输出至所述主控电路板，所述主控电路板用于对所述采样电路板输入的信号进行处理并传送至远程数据中心。
更进一步地，所述霍尔传感器的数量为2个。
更进一步地，所述壳体的第二部分中设有用于安装所述采样电路板的安装槽，以方便灌封防水。
又更进一步地，所述安装槽远离第一部分的一侧上设有辅助磁钢安装座。
更进一步地，所述主控电路板设有NB-IOT通讯模块。
进一步地，所述辅助磁钢与所述霍尔传感器的距离为0.5至2厘米。
进一步地，所述壳体的第二部分中设有圆筒形电池仓。
本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是：本发明通过设置辅助磁钢，使得霍尔传感器与发讯磁钢之间的距离可以增大，进而使得采样发讯装置可以采用侧装方式，因此表盘能够完全无遮挡，不会影响水表生产和第三方强检过程中自动化校验设备的数据读取；并且铁片等其它金属片或异物无法接触并隔断霍尔传感器与磁钢磁力线的相互作用，确保采样正确。
附图说明
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
图1是智能水表釆样发讯基表的俯视图，其中壳体上的盖子去除，以示出内部结构；
图2是图1所示的智能水表釆样发讯基表的部分剖视侧视图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1和2所示，一种智能水表釆样发讯基表包括基表主体1和采样发讯装置2。基表主体1可包括水表壳体、计量机构、透明防护窗及金属罩子等，其结构为现有技术，这里不再进行描述。
采样发讯装置2包括壳体21、发讯磁钢22、辅助磁钢23、至少一个霍尔传感器24、电池(未示出)和电路板。壳体21包括用于套接在基表主体1上的第一部分211和位于第一部分211一侧的第二部分212。壳体21可由塑料一体注塑成型。第二部分212用于接纳辅助磁钢23、霍尔传感器24、电池和电路板。具体地，第二部分212中具有电池仓2121、主控电路板的安装腔2122、采样电路板25的安装槽2123和辅助磁钢23的安装座2124。电池安装在电池仓2121。在所示实施例中，电池仓2121是圆筒形，在这种情况下，电池为圆柱体。应该理解，电池仓2121的形状可以根据电池的形状设置。安装槽2123位于第一部分211侧面上，安装座2124位于安装槽2123的远离第一部分211的一侧上。壳体21的第二部分212上设有盖子(未示出)。盖子可以通过卡接或螺钉盖在第二部分212上，以方便拆装。因此铁片等金属片或异物不会进入壳体21中，也就无法接触并隔断霍尔传感器与磁钢磁力线的相互作用，确保采样正确。
发讯磁钢22安装在基表主体100的指针上，例如安装在0.1m3档的指针上。辅助磁钢23和霍尔传感器24安装在第二部分212中，具体地，分别安装在安装座2124和安装槽2123中。发讯磁钢22位于基表主体100侧面，与发讯磁钢22水平相对。辅助磁钢23位于与发讯磁钢22相反向的霍尔传感器24的一侧的一定距离处，并且与发讯磁钢22作用于霍尔传感器24的极性相异。即，发讯磁钢22和辅助磁钢23分别位于霍尔传感器24的两侧，发讯磁钢22和辅助磁钢23的磁极相同。霍尔传感器24始终在辅助磁钢23预设的磁场内。利用发讯磁钢22和辅助磁钢23的同极相斥，异极相吸的原理，共同驱动霍尔传感器24工作，使得霍尔传感器24安装在基表主体100的侧面上也能够正常工作。也就是说，与现有安装在表盘上方的采样装置相比，发讯磁钢22与霍尔传感器24之间的距离增大。由于霍尔传感器24安装在基表主体100侧面，因此不会遮挡到表盘，也就不会影响水表生产和第三方强检过程中自动化校验设备的数据读取。在所示实施例中，霍尔传感器24的数量为2个。但应该理解，霍尔传感器24的数量不限于所示实施例。通过两个霍尔传感器24检测到的信号来确定指针是否转动。
所述电路板安装在第二部分中，用于采集霍尔传感器24检测到的信号并传送至远程数据中心。在所示实施例中，所述电路板包括主控电路板(未示出)和采样电路板25。其中，主控电路板安装在安装腔2122中，用于对采样电路板25输入的信号进行处理(例如，滤波、AD转换等)并传送至远程数据中心。主控电路板集成有通讯模块，该通讯模块可以是无线通讯模块，例如NB-IOT通讯模块或LoRa无线通讯模块等，或者有线通讯模块。优选地，通讯模块采用NB-IOT无线通讯模块。NB-IOT无线通讯模块具有低功耗的特点，因此电池的使用寿命可以相对较长。采样电路板25安装在安装槽2123中，用于采集霍尔传感器24检测到的信号(脉冲信号)并传送给主控电路板。具体地，霍尔传感器24安装在采样电路板25上，例如焊接在采样电路板25的相应触点上。
在所示实施例中，安装槽2123具有卡槽，采样电路板25插入所述卡槽而固定安装在安装槽2123中。这可以一方面便于采样电路板25的安装，另一方面确保霍尔传感器24与发讯磁钢22水平相对。
辅助磁钢与霍尔传感器的距离与以下因素有关：辅助磁钢的磁力，发讯磁钢的磁力以及霍尔传感器的开启阀值。通常，辅助磁钢与霍尔传感器的距离在0.5至2厘米之间，这个距离适用于大部分霍尔传感器。
现有水表的透明防护窗通常是钢化玻璃。但本发明的智能水表釆样发讯基表的透明防护窗可以由其它具有弹性的透明材料制成，例如弹性塑料。因此，当水表在低温结冰，体积膨胀时，不会像钢化玻璃一样破碎造成漏水；也不会像磁传感模块上装，透明材料在水表结冰膨胀时变形，挤压损坏磁传感模块。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种智能水表釆样发讯基表，其特征在于，包括基表主体和采样发讯装置，所述采样发讯装置包括壳体、发讯磁钢、辅助磁钢、至少一个霍尔传感器和电路板，所述壳体包括用于套接在所述基表主体上的第一部分和位于第一部分一侧的第二部分，所述发讯磁钢安装在所述基表主体的指针上，所述辅助磁钢、至少一个霍尔传感器和电路板均安装在所述第二部分中，其中，所述霍尔传感器位于所述基表主体侧面，与所述发讯磁钢水平相对，所述辅助磁钢位于与所述发讯磁钢相反向的所述霍尔传感器的一侧的一定距离处，并且与所述发讯磁钢作用于所述霍尔传感器的极性相异，所述电路板用于采集所述霍尔传感器检测到的信号并传送至远程数据中心。
2.如权利要求1所述的智能水表釆样发讯基表，其特征在于，所述电路板包括主控电路板和采样电路板，所述霍尔传感器安装在所述采样电路板上，所述采样电路板用于采集所述霍尔传感器检测到的信号并输出至所述主控电路板，所述主控电路板用于对所述采样电路板输入的信号进行处理并传送至远程数据中心。
3.如权利要求2所述的智能水表釆样发讯基表，其特征在于，所述霍尔传感器的数量为2个。
4.如权利要求2所述的智能水表釆样发讯基表，其特征在于，所述壳体的第二部分中设有用于安装所述采样电路板的安装槽。
5.如权利要求4所述的智能水表釆样发讯基表，其特征在于，所述安装槽远离第一部分的一侧上设有辅助磁钢安装座。
6.如权利要求2所述的智能水表釆样发讯基表，其特征在于，所述主控电路板设有NB-IOT通讯模块。
7.如权利要求1所述的智能水表釆样发讯基表，其特征在于，所述辅助磁钢与所述霍尔传感器的距离为0.5至2厘米。
8.如权利要求1所述的智能水表釆样发讯基表，其特征在于，所述壳体的第二部分中设有圆筒形电池仓。
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