CN110285961A - 一种低成本检测轴杆转动的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了阀门检测技术领域的一种低成本检测轴杆转动的装置，包括壳体，壳体的内腔分别设置有集成电路板和电源，集成电路板的外壁设置有MCU模块和无线通讯模块，壳体的内腔底壁中部固定安装有中继环，中继环的内壁卡接有承接导电环，壳体的内腔底壁中部设置有轴杆，轴杆的端部贯穿壳体的外壁，轴杆的外壁安装有两组滚珠开关，滚珠开关的导针与导电环接触，导电环与MCU模块的输入端电性连接，电源正负极分别与集成电路板的电源端口通过导线连接，本装置可进行单独部署或组合部署，可在室外大批量应用，可远程检测轴杆是否转动，检测阀杆转动的圈数和方向。
Description
技术领域
本发明公开了一种低成本检测轴杆转动的装置及其方法，具体为阀门检测技术领域。
背景技术
阀门是用来开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质的参数(温度、压力和流量)的管路附件，根据其功能，可分为关断阀、止回阀、调节阀等，现有阀门旋转的圈数和方向大多采用多组磁性传感器进行检测，成本高，无法实现大批量应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低成本检测轴杆转动的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低成本检测轴杆转动的装置，包括壳体，所述壳体的内腔分别设置有集成电路板和电源，所述集成电路板的外壁设置有MCU模块和无线通讯模块，所述壳体的内腔底壁中部固定安装有中继环，所述中继环的内壁卡接有承接导电环，所述壳体的内腔底壁中部设置有轴杆，所述轴杆的端部贯穿壳体的外壁，所述轴杆的外壁安装有两组滚珠开关，所述滚珠开关的导针与导电环接触，所述导电环与MCU模块的输入端电性连接，所述电源正负极分别与集成电路板的电源端口通过导线连接。
优选的，所述壳体通过螺栓固定在被测轴杆的基座上。
优选的，两组所述滚珠开关的夹角小于20°。
优选的，两组所述滚珠开关的夹角大于0°。
优选的，所述壳体与轴杆的贯穿处设置有密封件。
一种低成本检测轴杆转动的方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：将两组滚珠开关按顺时针分别编号W1和W2；
步骤二：轴杆转动时带动两组滚珠开关转动，由于两组滚珠开关之间有夹角，W1滚珠开关中的滚珠和W2滚珠开关中的滚珠按顺序触碰金属端子，W1滚珠开关产生高电平或低电平信号状态1，W2滚珠开关的滚珠触碰金属端子产生高电平或低电平信号状态2，电平信号状态1和电平信号状态2均通过中继环中的承接导电环传输至MCU模块，MCU模块根据电平信号状态1和电平信号状态2的传输顺序判断出轴杆的旋转方向，当MCU模块再次接收到电平信号状态1或电平信号状态2时，MCU模块根据接收到电平信号状态1或电平信号状态2的次数判断出轴杆旋转圈数；
步骤三：MCU模块将轴杆旋转圈数和方向的电信号传递至无线通讯模块，无线通讯模块将电信号转化为自由空间的电磁波发送至用户监控终端，通过接受电磁波信号即可得知当前轴杆的转动圈数和方向。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本装置设置有两组具有夹角的滚珠开关和MCU模块，滚珠开关随着轴杆转动时产生低电平和高电平，轴杆旋转时，高低电平传输至MCU模块，MCU模块通过两组滚珠开关电平的状态，即可得到轴杆旋转方向和圈数；
2)本装置设置有中继环和承接导电环，滚珠开关的导针分别与中继环中的承接导电环接触，滚珠开关的高低电平信号通过承接导电环传输至MCU模块，滚珠开关随着轴杆转动时，滚珠开关的导针沿着承接导电环的内壁圆周圆周，避免有线连接导致线束缠绕，本装置可进行单独部署或组合部署，可在室外大批量应用，可远程检测轴杆是否转动，检测阀杆转动的圈数和方向。
附图说明
图1为本发明检测轴杆转动装置示意图；
图2为本发明中继环仰视剖视示意图；
图3为本发明检测轴杆转动装置结构框图；
图4为本发明滚珠开关正转示意图；
图5为本发明滚珠开关正转电平变化示意图；
图6为本发明滚珠开关反转示意图；
图7为本发明滚珠开关反转电平变化示意图。
图中：100壳体、110集成电路板、111 MCU模块、112无线通讯模块、120电源、200中继环、210承接导电环、300轴杆、310滚珠开关。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种低成本检测轴杆转动的装置，可进行单独部署或组合部署，可在室外大批量应用，可远程检测轴杆是否转动，检测阀杆转动的圈数和方向，请参阅图1,和图3，包括壳体100，壳体100的内腔分别设置有集成电路板110和电源120，集成电路板110的外壁设置有MCU模块111和无线通讯模块112，集成电路板110用于承载MCU模块111和无线通讯模块112，MCU模块111用于判断滚珠开关电平状态、旋转方向和圈数，无线通讯模块112用于远程传输信号；
请参阅图1和图2，壳体100的内腔底壁中部固定安装有中继环200，中继环200的内壁卡接有承接导电环210，中继环200用于卡接承接导电环210，承接导电环210用于连接滚珠开关310和MCU模块111；
请参阅图1和图3，壳体100的内腔底壁中部设置有轴杆300，轴杆300的端部贯穿壳体100的外壁，轴杆300的外壁安装有两组滚珠开关310，两组滚珠开关310之间设置有夹角，滚珠开关310的导针与导电环210接触，导电环210与MCU模块111的输入端电性连接，电源120正负极分别与集成电路板110的电源端口通过导线连接。
一种低成本检测轴杆转动的方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：将两组滚珠开关310按顺时针分别编号W1和W2；
步骤二：轴杆300转动时带动两组滚珠开关310转动，由于两组滚珠开关310之间有夹角，W1滚珠开关310中的滚珠和W2滚珠开关310中的滚珠按顺序触碰金属端子，W1滚珠开关310产生高电平或低电平信号状态1，W2滚珠开关310的滚珠触碰金属端子产生高电平或低电平信号状态2，电平信号状态1和电平信号状态2均通过中继环200中的承接导电环210传输至MCU模块111，MCU模块111根据电平信号状态1和电平信号状态2的传输顺序判断出轴杆300的旋转方向，当MCU模块111再次接收到电平信号状态1或电平信号状态2时，MCU模块111根据接收到电平信号状态1或电平信号状态2的次数判断出轴杆300旋转圈数；
步骤三：MCU模块111将轴杆300旋转圈数和方向的电信号传递至无线通讯模块112，无线通讯模块112将电信号转化为自由空间的电磁波发送至用户监控终端，通过接受电磁波信号即可得知当前轴杆300的转动圈数和方向。
虽然在上文中已经参考了一些实施例对本发明进行描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效无替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的各个实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举的描述仅仅是处于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而且包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (5)
1.一种低成本检测轴杆转动的装置，其特征在于：包括壳体(100)，所述壳体(100)的内腔分别设置有集成电路板(110)和电源(120)，所述集成电路板(110)的外壁设置有MCU模块(111)和无线通讯模块(112)，所述壳体(100)的内腔底壁中部固定安装有中继环(200)，所述中继环(200)的内壁卡接有承接导电环(210)，所述壳体(100)的内腔底壁中部设置有轴杆(300)，所述轴杆(300)的端部贯穿壳体(100)的外壁，所述轴杆(300)的外壁安装有两组滚珠开关(310)，所述滚珠开关(310)的导针与导电环(210)接触，所述导电环(210)与MCU模块(111)的输入端电性连接，所述电源(120)正负极分别与集成电路板(110)的电源端口通过导线连接。
2.根据权利要求1所述的一种低成本检测轴杆转动的装置，其特征在于：所述壳体(100)通过螺栓固定在被测轴杆(300)的基座上。
3.根据权利要求1所述的一种低成本检测轴杆转动的装置，其特征在于：所述壳体(100)与轴杆(300)的贯穿处设置有密封件。
4.根据权利要求1所述的一种低成本检测轴杆转动的装置，其特征在于：所述导电环(210)和壳体(100)为注塑一体成型。
5.一种如权利要求1-4所述的一种低成本检测轴杆转动的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一：将两组滚珠开关(310)按顺时针分别编号W1和W2；
步骤二：轴杆(300)转动时带动两组滚珠开关(310)转动，由于两组滚珠开关(310)之间有夹角，W1滚珠开关(310)中的滚珠和W2滚珠开关(310)中的滚珠按顺序触碰金属端子，W1滚珠开关(310)产生高电平或低电平信号状态1，W2滚珠开关(310)的滚珠触碰金属端子产生高电平或低电平信号状态2，电平信号状态1和电平信号状态2均通过中继环(200)中的承接导电环(210)传输至MCU模块(111)，MCU模块(111)根据电平信号状态1和电平信号状态2的传输顺序判断出轴杆(300)的旋转方向，当MCU模块(111)再次接收到电平信号状态1或电平信号状态2时，MCU模块(111)根据接收到电平信号状态1或电平信号状态2的次数判断出轴杆(300)旋转圈数；
步骤三：MCU模块(111)将轴杆(300)旋转圈数和方向的电信号传递至无线通讯模块(112)，无线通讯模块(112)将电信号转化为自由空间的电磁波发送至用户监控终端，通过接受电磁波信号即可得知当前轴杆(300)的转动圈数和方向。
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