CN110260937A - 一种防磁干扰流量计 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种防磁干扰流量计，包括流量计本体、防盗磁场传感器、控制阀以及控制器，流量计本体的流体输入端和/或流量计本体的流体输出端设置有控制阀，防盗磁场传感器与流量计本体固定连接，流量计本体内的磁性元件在防盗磁场传感器的检测范围外，防盗磁场传感器与控制器电连接，控制器与控制阀电连接，防盗磁场传感器用于先于或者与流量计本体内的磁场传感器同时检测到外部干扰磁场，本发明提供的防磁干扰流量计，可防止外部磁性元件对流量计计量的干扰，在非法分子使用磁性元件准备盗用时，可停止供应流体。

Description

一种防磁干扰流量计

技术领域

本发明涉及流量检测领域，尤其涉及防磁干扰流量计。

背景技术

目前，用于日常计费的水表、气表内多设置流量计，通过流量计对气体或者液体的使用量进行记录，并以此为依据对气体或者液体的使用进行收费。

常见的流量计有容积式流量计、涡轮流量计等，它们多采用磁场传感器检测机械元件上设置的磁性元件的转动，导出流量或总量的流量仪表。就是说管道内的流体带动流量仪表内的可转动的机械元件，机械元件上设置的磁性元件周期性转动使磁场传感器检测到的磁场发生周期性变化，磁场传感器通过检测到的磁场的周期性变化产生信号，通过该信号记录和显示经过流量计流体的量。

此种流量计的设计给非法分子留下了盗用的空间。若非法分子在外部使用磁性元件对磁场传感器进行干扰，磁场传感器始终在外部磁性元件磁场的干扰下检测到一直处于磁场中，此时，流体带动机械元件转动，机械元件上设置的磁性元件周期性转动对磁场传感器处的磁场影响非常小，磁场传感器感应不到磁场的变化，无法产生信号，记录和显示经过流量计流体的量，流体流出后却没有被记录，造成提供流体公司的损失。

发明内容

本发明旨在提供一种防磁干扰流量计，可防止外部磁性元件对流量计计量的干扰，在非法分子使用磁性元件准备盗用时，可停止供应流体。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明公开的防磁干扰流量计，包括利用磁场感应计量的流量计本体、防盗磁场传感器、控制阀以及控制器，所述流量计本体的流体输入端和/或所述流量计本体的流体输出端设置有所述控制阀，所述防盗磁场传感器与所述流量计本体固定连接，所述流量计本体内的磁性元件在所述防盗磁场传感器的检测范围外，所述防盗磁场传感器与所述控制器电连接，所述控制器与所述控制阀电连接；

所述控制阀用于控制所述流量计本体的流体输入端或者所述流量计本体的流体输出端的通断；

所述防盗磁场传感器用于先于或者与所述流量计本体内的磁场传感器同时检测到外部干扰磁场。

本发明的有益效果是：当非法分子想通过外部磁场干扰流量计本体内的磁场传感器影响计量时，设置于流量计本体外侧的防盗磁场传感器先于或者与设置于流量计本体内的磁场传感器同时检测到外部干扰磁场，防盗磁场传感器检测到外部干扰磁场后，向控制器发出信号，由控制器控制控制阀使流量计本体的流体输入端和/或流体输出端关闭，防止非法分子盗用流体，流量计本体内的磁性元件在防盗磁场传感器的检测范围外，防盗磁场传感器不会检测到流量计本体内的磁性元件，避免误关控制阀。

进一步的，所述防盗磁场传感器到所述外部干扰磁场的距离小于所述流量计本体内的磁场传感器到所述外部干扰磁场的距离。

采用上述进一步方案的有益效果是：防盗磁场传感器更加靠近外部干扰磁场，便于优先检测到外部干扰磁场并关闭控制阀，避免造成流体损失。

进一步的，所述防盗磁场传感器的磁灵敏度高于所述流量计本体内的磁场传感器的磁灵敏度，所述防盗磁场传感器至少包括2个，2个所述防盗磁场传感器设置于所述流量计本体内的磁场传感器的不同侧。

采用上述进一步方案的有益效果是：当仅设置一个防盗磁场传感器时，若非法分子在外部使用两块磁铁，利用两个相斥的磁场，使设置防盗磁场传感器位置的磁场抵消，因防盗磁场传感器和流量计本体内的磁场传感器检测位置不同，此时防盗磁场传感器处的磁场被抵消掉了使防盗磁场传感器无法检测到外部干扰磁场控制控制阀关闭，而流量计本体内的磁场传感器却能检测到外部干扰磁场，流量计本体内的磁场传感器在外部干扰磁场的干扰下无法产生信号，记录和显示经过流量计本体流体的量，非法人员依然可以进行盗用行为，而在流量计本体的至少不同的两侧均设置有防盗磁场传感器，且防盗磁场传感器的磁灵敏度高于流量计本体内的磁场传感器的磁灵敏度，在其中一个防盗磁场传感器处的磁场被抵消掉后，其余的防盗磁场传感器依然能够优先于流量计本体内部的磁场传感器检测到外部干扰磁场，控制控制阀关闭，防止盗用行为。

进一步的，所述流量计本体内的磁场传感器的四周均设置有所述防盗磁场传感器。

采用上述进一步方案的有益效果是：防盗磁场传感器将流量计本体包围，当出现上述的某一个防盗磁场传感器处的磁场被抵消掉后，其余位置的防盗磁场传感器依旧能够检测到外部磁场，以控制控制阀关闭，此种设计防盗磁场传感器的磁灵敏度高于流量计本体内的磁场传感器的灵敏度不为必要条件，可采用与流量计本体内的磁场传感器的灵敏度相同的防盗磁场传感器，只要未被抵消的磁场处的所有包围流量计本体的防盗磁场传感器其中的一个距离外部干扰磁场的距离比流量计本体内磁场传感器距离外部干扰磁场近，就可优先检测到外部磁场，对防盗磁场传感器磁灵敏度的要求更低。

进一步的，所述防盗磁场传感器设置于其检测不到所述流量计本体内的磁性元件的磁场的临界位置，所述流量计本体内的磁场传感器设置于其能够检测到所述流量计本体内的磁性元件的磁场的临界位置，所述防盗磁场传感器与所述流量计本体内的磁场传感器在所述流量计本体内的磁性元件的同一侧。

采用上述进一步方案的有益效果是：使防盗磁场传感器与流量计本体内的磁场传感器尽可能靠近，防盗磁场传感器与流量计本体内的磁场传感器检测的位置尽可能靠近，非法份子想通过抵消防盗磁场传感器处的磁场避免关闭控制阀时，流量计本体内的磁场传感器处的磁场也接近抵消，外部干扰磁场无法影响流量计本体内的磁场传感器，流量计本体正常计量，此方案的设计可使防盗磁场传感器和流量计本体内的磁场传感器同时受外部干扰磁场影响或者均不受外部干扰磁场影响，避免非法份子采用抵消防盗磁场传感器处外部干扰磁场同时通过外部干扰磁场干扰流量计本体内的磁场传感器的方式盗用流体。

进一步的，所述控制阀为电磁阀，所述电磁阀由屏蔽罩包覆，所述屏蔽罩用于屏蔽外部磁场。

采用上述进一步方案的有益效果是：水表、气表中常用电磁阀控制，电磁阀是通过电磁铁通断电的磁力变化提起或者放下阀座控制流到通断，非法份子在电磁阀关闭时，可通过外部磁场将阀座提起，盗用流体，通过屏蔽罩可屏蔽外部磁场，避免此种情况的发生。

进一步的，所述屏蔽罩从外到内包括第一导磁层、滤磁层和第二导磁层，所述第一导磁层和所述第二导磁层均为铁磁材料制成，所述滤磁层为非铁磁材料制成。

采用上述进一步方案的有益效果是：非法份子使用外部磁场干扰电磁阀时，第一导磁层磁饱和和磁化，吸收磁场大部分能量，磁场剩余的能量被滤磁层滤磁后，外部干扰磁场的强度大幅度衰减，剩余的磁场能量被第二导磁层屏蔽，此种设计屏蔽磁场效果好。

进一步的，还包括报警设备，所述报警设备与所述控制器电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：防盗磁场传感器在检测到外部干扰磁场后，一方面控制控制阀关闭，防止流体被盗用，另一方面进行报警，提醒发生盗用行为。

进一步的，还包括外壳，所述流量计本体、所述防盗磁场传感器、所述控制阀以及所述控制器均安装于所述外壳内且分别于所述外壳的内壁固定连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：便于对外壳内的各个部件进行保护和固定。

进一步的，还包括显示屏，所述显示屏与所述控制器电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：显示屏可显示流量，便于观测，也可将盗用情况在显示屏上显示。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明电连接示意图；

图3为同极相对的两个磁性元件磁场抵消示意图；

图4为采用抵消磁场干扰防盗磁场传感器示意图；

图中：1-流量计本体、2-防盗磁场传感器、3-控制阀、4-外壳、5-显示屏、6-流量计本体内的磁场传感器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。

如图1、图2所示，本发明公开的防磁干扰流量计，包括外壳4、显示屏5、报警设备、利用磁场感应计量的流量计本体1、防盗磁场传感器2、控制阀3以及控制器。

流量计本体1采用现有的流量计，可为腰轮流量计、椭圆齿轮流量计、刮板流量计、往复式活塞流量计、气体涡轮流量计、液体涡轮流量计等，具体的，流量计本体1可包括壳体、涡轮、磁性元件和磁场传感器，涡轮和磁性元件均在壳体内，磁性元件设置在涡轮上且磁性元件相对于涡轮的旋转轴偏心设置，磁性元件不在涡轮的旋转轴上，磁场传感器设置在壳体上用于检测磁性元件的磁场，磁场传感器也不在涡轮的旋转轴上，进入流量计本体1的壳体内的流体冲刷涡轮使其转动，磁性元件随涡轮转动，磁场传感器固定在壳体上不变，流体流动时，检测到磁性元件产生的磁场发生周期性变化，以此计量流量。

流量计本体1的流体输入端和/或流量计本体1的流体输出端设置有控制阀3，防盗磁场传感器2与流量计本体1固定连接，防盗磁场传感器2可在流量计本体1的外侧或者内侧，流量计本体1内的磁性元件在防盗磁场传感器2的检测范围外，防盗磁场传感器2与控制器电连接，控制器与控制阀3电连接，显示屏5与控制器电连接，报警设备与控制器电连接。

报警设备可选用声报警器、光报警器或者远程报警器中的一个或者多个，显示屏5也可同时作为报警设备显示报警信息，远程报警器可向PC、PAD或者手机报警。

报警设备、显示屏5、流量计本体1、防盗磁场传感器2、控制阀3以及控制器均安装于外壳4内且分别于外壳4的内壁固定连接。

控制阀3用于控制流量计本体1的流体输入端或者流量计本体1的流体输出端的通断，控制阀3可选用现有的可通过电路控制的各种阀门，优先先用电磁阀，控制器可选用PLC或者单片机，通过传感器产生的信号控制控制阀的通断为现有技术，可使用现有的通过其他各种传感器控制阀门通断相同的技术。

选用电磁阀时，电磁阀由屏蔽罩包覆，屏蔽罩用于屏蔽外部磁场，屏蔽罩从外到内包括第一导磁层、滤磁层和第二导磁层，第一导磁层和第二导磁层均为铁磁材料制成，滤磁层为非铁磁材料制成，屏蔽罩可防止非法人员在外部使用磁性元件开启电磁阀。

防盗磁场传感器2用于先于或者与流量计本体内的磁场传感器6同时检测到外部干扰磁场，可将防盗磁场传感器2设置于流量计本体内的磁场传感器6和外部干扰磁场之间，即防盗磁场传感器2到外部干扰磁场的距离小于流量计本体内的磁场传感器6到外部干扰磁场的距离，或者使防盗磁场传感器2的磁灵敏度高于流量计本体内的磁场传感器6的磁灵敏度。防盗磁场传感器2的在外壳4内的具体位置设置可根据外壳4的形状和整个装置的安装位置确定。

防盗磁场传感器2可选用霍尔传感器、干簧管等现有的磁场传感器。

当非法分子想通过外部磁场干扰流量计本体内的磁场传感器6影响计量时，设置于流量计本体1外侧的防盗磁场传感器2先于或者与流量计本体内的磁场传感器6同时检测到外部干扰磁场，防盗磁场传感器2检测到外部干扰磁场后，向控制器发出信号，由控制器控制控制阀3使流量计本体1的流体输入端和/或流体输出端关闭，防止非法分子盗用流体，流量计本体1内的磁性元件在防盗磁场传感器2的检测范围外，防盗磁场传感器2不会检测到流量计本体1内的磁性元件，避免误关控制阀3。

如图3所示，两块磁铁的同极相靠近时，由于两个相同磁极产生相斥的磁场，因此如图3所示的虚线区域部分磁场被抵消，感应到的磁场相对周围更微弱。如图4所示，当流量计本体内的磁场传感器6放置于流量计的下部，而一个或多个防盗磁场传感器2放置于流量计上部时，在流量计上方人为放置一块小磁铁，流量计下部放置一块大磁铁，且两块磁铁同极相对，则安装在上部的防盗磁场传感器2周围的磁感应强度被抵消，相较流量计本体内的磁场传感器磁场6强度要弱，这时候流量计本体内的磁场传感器6测量流量被干扰的时候，防盗磁场传感器2却可能检测不到干扰。

此时，可选用防盗磁场传感器2的磁灵敏度高于流量计本体内的磁场传感器6的磁灵敏度，防盗磁场传感器2至少包括2个，2个防盗磁场传感器2设置于所述流量计本体内的磁场传感器6的不同侧。在流量计本体内的磁场传感器6的至少不同的两侧均设置有防盗磁场传感器2，且防盗磁场传感器2的磁灵敏度高于流量计本体内的磁场传感器6的磁灵敏度，在其中一个防盗磁场传感器2处的磁场被抵消掉后，其余的防盗磁场传感器2依然能够优先于流量计本体内的磁场传感器6检测到外部干扰磁场，控制控制阀3关闭，防止盗用行为。

也可根据安装情况，在安装外壳4的固定面除外的位置设置防盗磁场传感器2，防盗传感器2和固定面将流量计本体内的磁场传感器6包围，在安装的位置比较高时，也可在流量计内的磁场传感器6的上方不设置防盗磁场传感器2。

或者，为更加安全保险，可选用流量计本体内的磁场传感器6的四周均设置有防盗磁场传感器2，使防盗磁场传感器2包围流量计本体内的磁场传感器6，防盗磁场传感器2将流量计本体1包围，当出现上述的某一个防盗磁场传感器2处的磁场被抵消掉后，其余位置的防盗磁场传感器2依旧能够检测到外部磁场，以控制控制阀3关闭，此种设计防盗磁场传感器2的磁灵敏度高于流量计本体内的磁场传感器6的灵敏度不为必要条件，可采用与流量计本体内的磁场传感器6的灵敏度相同的防盗磁场传感器2，只要未被抵消的磁场处的所有包围流量计本体1的防盗磁场传感器2其中的一个距离外部干扰磁场的距离比流量计本体内的磁场传感器6距离外部干扰磁场近，就可优先检测到外部磁场，对防盗磁场传感器2磁灵敏度的要求更低，当然，也可选用防盗磁场传感器2的磁灵敏度高于流量计本体内的磁场传感器6的磁灵敏度。

另一种防止非法份子通过抵消防盗磁场传感器2处的外部干扰磁场盗用流体的方案为：防盗磁场传感器2设置于其检测不到流量计本体1内的磁性元件的磁场的临界位置，流量计本体内的磁场传感器6设置于其能够检测到流量计本体1内的磁性元件的磁场的临界位置，防盗磁场传感器2与流量计本体内的磁场传感器6在流量计本体1内的磁性元件的同一侧。即防盗磁场传感器2和流量计本体内的磁场传感器6尽量靠近，将防盗磁场传感器2设置在刚好检测不到流量计本体1内的磁性元件的地方，就是在能够检测到流量计本体1内的磁性元件的磁场的边缘的外侧，流量计本体内的磁场传感器6也设置在能够检测到流量计本体1内的磁性元件磁场的边缘的内侧，当防盗磁场传感器2与流量计本体内的磁场传感器6磁灵敏度相同时，防盗磁场传感器2与流量计本体内的磁场传感器6紧贴，此时防盗磁场传感器2可设置一个或者多个。此种方案使防盗磁场传感器2与流量计本体内的磁场传感器6尽可能靠近，防盗磁场传感器2与流量计本体内的磁场传感器6检测的位置尽可能靠近，非法份子想通过抵消防盗磁场传感器2处的磁场避免关闭控制阀3时，流量计本体内的磁场传感器6处的磁场也接近抵消，外部干扰磁场无法影响流量计本体内的磁场传感器6，流量计本体1正常计量，此方案的设计可使防盗磁场传感器2和流量计本体内的磁场传感器6同时受外部干扰磁场影响或者均不受外部干扰磁场影响，避免非法份子采用抵消防盗磁场传感器2处外部干扰磁场同时通过外部干扰磁场干扰流量计本体内的磁场传感器6的方式盗用流体。

本防磁干扰流量计内的各种用电元件通过电池电源或者外接电源供电。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种防磁干扰流量计，包括利用磁场感应计量的流量计本体(1)，其特征在于：还包括防盗磁场传感器(2)、控制阀(3)以及控制器，所述流量计本体(1)的流体输入端和/或所述流量计本体(1)的流体输出端设置有所述控制阀(3)，所述防盗磁场传感器(2)与所述流量计本体(1)固定连接，所述流量计本体(1)内的磁性元件在所述防盗磁场传感器(2)的检测范围外，所述防盗磁场传感器(2)与所述控制器电连接，所述控制器与所述控制阀(3)电连接；

所述控制阀(3)用于控制所述流量计本体(1)的流体输入端或者所述流量计本体(1)的流体输出端的通断；

所述防盗磁场传感器(2)用于先于或者与所述流量计本体内的磁场传感器(6)同时检测到外部干扰磁场。

2.根据权利要求1所述的防磁干扰流量计，其特征在于：所述防盗磁场传感器(2)到所述外部干扰磁场的距离小于所述流量计本体内的磁场传感器(6)到所述外部干扰磁场的距离。

3.根据权利要求1所述的防磁干扰流量计，其特征在于：所述防盗磁场传感器(2)的磁灵敏度高于所述流量计本体内的磁场传感器(6)的磁灵敏度，所述防盗磁场传感器(2)至少包括2个，2个所述防盗磁场传感器(2)设置于所述流量计本体内的磁场传感器(6)的不同侧。

4.根据权利要求1所述的防磁干扰流量计，其特征在于：所述流量计本体内的磁场传感器(6)的四周均设置有所述防盗磁场传感器(2)。

5.根据权利要求1所述的防磁干扰流量计，其特征在于：所述防盗磁场传感器(2)设置于其检测不到所述流量计本体(1)内的磁性元件的磁场的临界位置，所述流量计本体内的磁场传感器(6)设置于其能够检测到所述流量计本体(1)内的磁性元件的磁场的临界位置，所述防盗磁场传感器(2)与所述流量计本体内的磁场传感器(6)在所述流量计本体(1)内的磁性元件的同一侧。

6.根据权利要求1-5任一项所述的防磁干扰流量计，其特征在于：所述控制阀(3)为电磁阀，所述电磁阀由屏蔽罩包覆，所述屏蔽罩用于屏蔽外部磁场。

7.根据权利要求6所述的防磁干扰流量计，其特征在于：所述屏蔽罩从外到内包括第一导磁层、滤磁层和第二导磁层，所述第一导磁层和所述第二导磁层均为铁磁材料制成，所述滤磁层为非铁磁材料制成。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或7所述的防磁干扰流量计，其特征在于：还包括报警设备，所述报警设备与所述控制器电连接。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或7所述的防磁干扰流量计，其特征在于：还包括外壳(4)，所述流量计本体(1)、所述防盗磁场传感器(2)、所述控制阀(3)以及所述控制器均安装于所述外壳(4)内且分别于所述外壳(4)的内壁固定连接。

10.根据权利要求1或2或3或4或5或7所述的防磁干扰流量计，其特征在于：还包括显示屏(5)，所述显示屏(5)与所述控制器电连接。