CN110926546A - 流体计量表及供电控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种流体计量表及供电控制方法,涉及智能流量计量设备的技术领域,该流体计量表包括计量机构和流体发电装置;流体发电装置包括叶轮、传动机构、发电主体和离合机构,传动机构包括第一传动部和第二传动部,第一传动部和第二传动部能够在离合机构的作用下离合。本发明在管路的前置压力较小时依然可以通过管路将流体流向用户端,一方面满足了流体发电装置可对智能流量计量设备供电的需求,另一方面,可根据实际需要选择是否接入发电机主体,满足了用户多样化需求。
Description
技术领域
本发明涉及智能流量计量设备的技术领域,尤其是涉及一种流体计量表及供电控制方法。
背景技术
水表和燃气表等流量计量设备是日常生活中常见的用品,这类流量计量设备机械式的居多,机械式的好处时不需要使用电源,可长期使用。随着科技的进步,电子式的智能流量计量设备开始出现,电子式的智能流量计量设备的好处是用户可以直观的看到流量数据,缺点是需要使用电能。目前,一般的电子式的流量计量设备采用电池或外接电源供电,外接电源经常存在不便,所以采用电池的供电的居多。电池供电在电池电量不足时,会影响到用户的正常使用。
针对上述问题,现有技术中也有在管路上安装通过流体(水或燃气)的流动而发电的发电机,以对电子式的智能流量计量设备的电池供电的方案。这种形式虽然解决了电池电量不足影响使用的问题,但是在需要用水或燃气时,流体(水或燃气等)流动必须带动发电机转动才能流出,这样流体的负载较大,在前置水压不足时,使得流体难以流向用户端;并且在水压合适时,发电机会持续为智能流量计量设备的电池供电,也容易导致电池过充电,导致电池的使用寿命降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种流体计量表,以缓解了现有技术中通过发电机对电子式的智能流量计量设备的电池供电的方案,在前置水压不足时,由于流体的负载较大,使得流体难以流向用户端的技术问题。
本发明的目的还在于提供一种供电控制方法,以缓解了现有技术中通过发电机对电子式的智能流量计量设备的电池供电的方案,在前置水压不足时,由于流体的负载较大,使得流体难以流向用户端的技术问题。
本发明提供的流体计量表,包括计量机构和流体发电装置;所述流体发电装置包括叶轮、传动机构、发电主体和离合机构,所述传动机构包括第一传动部和第二传动部,所述第一传动部和第二传动部能够在所述离合机构的作用下离合;
所述叶轮与第一传动部连接,所述第二传动部与所述发电主体连接,所述叶轮用于与输送流体的管路连通,并在管路内的流体的流动作用下转动,所述叶轮在转动过程中能够带动所述第一传动部转动,并在所述第一传动部和所述第二传动部处于连接的状态时,能够通过第二传动部带动发电主体发电;
所述发电主体与所述计量机构电连接。
进一步地,所述叶轮为计量机构的计量叶轮,所述计量机构还包括控制器、感应组件和电池;
所述发电主体与所述电池连接,并为所述电池充电;
所述电池与所述控制器连接,所述控制器与所述感应组件连接,所述感应组件用于配合所述叶轮,检测叶轮的转动信息并发送给所述控制器。
进一步地,所述第一传动部包括第一齿轮,所述第二传动部包括第二齿轮,所述第一齿轮与所述第二齿轮能够在离合机构的作用下啮合连接或分离。
进一步地,所述叶轮的转动轴上设置有轮盘,所述轮盘上设置有多个叶片,多个叶片沿所述轮盘的周向等间距间隔设置;
所述感应组件包括第一感应部和第二感应部,所述第一感应部与所述管路相对固定设置,所述第一感应部与所述控制器电连接;每个叶片对应设置有所述第二感应部,每个所述第二感应部移动到所述第一感应部的感应范围时,所述第一感应部向所述控制器发送一次转动信息。
进一步地,所述第一感应部为磁力感应器,所述第二感应部为磁力件。
进一步地,所述流体计量表还包括壳体,所述壳体上设置有允许流体通过的所述管路,所述管路的第一端用于与流体进管连通,所述管路的第二端用于与用户端连通;所述计量机构和所述流体发电装置设置在所述壳体上;
所述管路的第一端设置有前置压力传感器,所述前置压力传感器与所述控制器连接,所述控制器与所述离合机构连接,所述控制器根据所述前置压力传感器的压力信息控制所述离合机构动作。
进一步地,所述管路的第二端还设置有后置压力传感器;
所述控制器还与所述后置压力传感器连接,所述控制器根据所述前置压力传感器和所述后置压力传感器发送的压力信息,分析所述管路的第一端与第二端的压力差,并根据所述压力差以及所述前置压力传感器的压力信息控制所述离合机构动作。
进一步地,所述电池连接有电量检测构件;
所述控制器还与所述电量检测构件连接,所述控制器根据所述压力差、所述前置压力传感器的压力信息以及电量检测构件检测的电池电量信息控制所述离合机构动作。
进一步地,所述管路的第一端的内部还设置有节流控制阀,所述管路在所述节流控制阀的上游设置有第一压力传感器,所述管路在所述节流控制阀的上游设置有第二压力传感器;
所述节流控制阀、所述第一压力传感器和第二压力传感器分别与所述控制器连接。
进一步地,所述流体计量表还包括锁止机构,所述锁止机构与所述控制器连接,所述锁止机构用于锁止所述叶轮。
进一步地,所述流体计量表还包括与所述控制器连接的显示屏和/或操作按钮。
进一步地,所述管路的中部侧壁向外凸出形成容纳腔,所述轮盘和所述叶片设置在所述容纳腔内,所述叶轮的转动轴穿出所述管路与所述第一传动部连接。
进一步地,所述容纳腔的一侧为第一侧壁,所述容纳腔的另一侧为第二侧壁,所述轮盘的中心靠近所述第一侧壁设置,所述轮盘与所述第一侧壁之间形成回转通道,所述轮盘与所述第二侧壁之间形成输送通道;
所述叶片通过销轴铰接在所述轮盘上,所述销轴的轴向与所述轮盘的轴向一致,以使叶片能够在第一状态和第二状态下切换,在第一状态时,所述叶片贴合收拢在所述轮盘上;在第二状态时,所述叶片处于展开状态;
所述轮盘与所述叶片之间还设置有复位件;所述叶片随所述轮盘转动到所述回转通道时,所述叶片在所述第一侧壁的作用下以该叶片的销轴为轴转动至第一状态,此时叶片背离所述轮盘的侧面与所述第一侧壁抵接形成密封;所述叶片随所述轮盘转动到所述管路的第一端时,所述叶片以该叶片的销轴为轴在所述复位件的作用下转动至第二状态,此时该叶片运载流体,并经过输送通道将水输送至所述管路的第二端。
本发明提供的供电控制方法,应用于上述任一项所述的流体计量表,所述供电控制方法包括:
获取管路的第一端的前置压力,在所述前置压力大于或等于预设压力值时,通过控制所述离合机构使所述第一传动部和第二传动部连接;在所述前置压力小于预设压力值时,通过控制所述离合机构使所述第一传动部和第二传动部分离。
优选的,所述供电控制方法还包括获取管路的第二端的后置压力,分析管路的所述前置压力与所述后置压力的压力差,统计所述前置压力与后置压力的压力差大于零的持续时间;
在所述前置压力大于预设压力值,并在所述压力差大于零的持续时间大于预设时间时,通过控制所述离合机构使所述第一传动部和第二传动部连接。
优选的,所述计量机构包括电池,所述供电控制方法还包括获取计量机构的电池的电量信息;
在所述前置压力大于预设压力值,并在所述压力差大于零的持续时间大于预设时间,以及,所述电量信息低于电池的电量预设值时,通过控制所述离合机构使所述第一传动部和第二传动部连接。
本发明提供的流体计量表,包括计量机构和流体发电装置;流体发电装置包括叶轮、传动机构、发电主体和离合机构,传动机构包括第一传动部和第二传动部,第一传动部和第二传动部能够在离合机构的作用下离合。流体发电装置的第一传动部与第二传动部的连接以及分离通过离合机构实现,从而可根据需要将第一传动部和第二传动部分离或结合,例如,可根据管路的前置压力的大小通过离合机构控制第一传动部和第二传动部的分离或连接,具体以水表为例,在人工或检测构件等获知管路的前置压力大于或等于预设压力值时,此时,水流能够推动第一传动部,并能够通过第一传动部带动第二传动部使发电主体发电,所以可通过离合机构控制第一传动部和第二传动部连接;在管路的前置压力小于预设压力值时,水流可能难以推动发电主体,此时,离合机构控制第一传动部和第二传动部处于分离状态。由于管路的前置压力较小时,第一传动部可与第二传动部分离,所以即使前置压力较小时依然可以通过管路将流体流向用户端。可见,本发明流体计量表通过离合机构,对第一传动部和第二传动部的连接与分离进行控制,一方面满足了流体发电装置可对计量机构供电的需求,另一方面,可根据实际需要选择是否接入发电机主体,满足了用户多样化需求。
本发明提供的供电控制方法,可根据管路的前置压力的大小通过离合机构控制第一传动部和第二传动部的分离或连接,以水表为例,在人工或检测构件等获知管路的前置压力大于或等于预设压力值时,此时,水流能够推动第一传动部,并能够通过第一传动部带动第二传动部使发电主体发电,所以可通过离合机构控制第一传动部和第二传动部连接;在管路的前置压力小于预设压力值时,水流可能难以推动发电主体,此时,离合机构控制第一传动部和第二传动部处于分离状态。由于,管路的前置压力较小时或其他非需要发电的状态下,第一传动部可与第二传动部分离,所以即使前置压力较小时依然可以通过管路将流体流向用户端。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的流体计量表的示意图;
图2为图1的主视图;
图3为图1的俯视图;
图4为图1的侧视图;
图5为图1的部分零件的爆炸放大示意图;
图6为本发明实施例提供的流体计量表的管路的剖视示意图;
图7为本发明实施例提供的流体计量表的叶轮的示意图。
图标:100-流体发电装置;110-发电主体;120-第一传动部;121-第一齿轮;130-第二传动部;131-第二齿轮;200-管路;210-壳体;220-容纳腔;230-第一侧壁;231-回转通道;240-第二侧壁;241-输送通道;310-叶轮;311-转动轴;312-叶片;313-复位件;314-限位件;315-销轴;316-轮盘;320-电路板;330-感应组件;331-磁力感应器;332-磁力件;340-显示屏;350-调整按钮;400-前置压力传感器;500-后置压力传感器;600-节流控制阀;610-第一压力传感器;620-第二压力传感器;700-锁止机构;710-第一锁止部;720-第二锁止部;800-离合机构;900-紧急数据传输按钮。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
如图1~图7所示,本实施例提供一种流体计量表包括计量机构和流体发电装置100,流体发电装置100包括叶轮310、传动机构、发电主体110和离合机构800,传动机构包括第一传动部120和第二传动部130,第一传动部120和第二传动部130能够在离合机构800的作用下离合。叶轮310与第一传动部120连接,第二传动部130与发电主体110连接,叶轮310用于与输送流体的管路200连通,并在管路200内的流体的流动作用下转动,叶轮310在转动过程中能够带动第一传动部120转动,并在第一传动部120和第二传动部130处于连接的状态时,能够通过第二传动部130带动发电主体110发电。发电主体110与计量机构电连接。
其中,流体计量表可以是水表也可以是燃气表。计量机构一般是需用电的智能电子计量部件。流体发电装置100用于在流动的流动作用下发电并供给计量机构,流体发电装置100的流体指的能够流动的介质。流体发电装置100的发电主体110是现有的常规的水轮发电机或汽轮发电机的发电部分,也即,可理解为第二传动部130与现有常规的发电机的转子连接。
本实施例主要以流体为水,也即以水表为例进行说明。相应的,叶轮310相当于水轮机的作用。
离合机构800可采用现有常规的离合设备,其可以是手动控制离合,也可是自动控制离合,自动控制离合可以是电磁铁形式也可以是液压控制形式等等,其均属于现有常规技术。第一传动部120与第二传动部130的离合,也即是第一传动部120与第二传动部130连接或分离。
本实施例流体计量表的流体发电装置100的第一传动部与第二传动部的连接以及分离通过离合机构800实现,从而可根据需要将第一传动部和第二传动部分离或结合,例如,可根据管路200的前置压力的大小通过离合机构800控制第一传动部和第二传动部的分离或连接,具体以水表为例,在人工或检测构件等获知管路200的前置压力大于或等于预设压力值时,此时,水流能够推动第一传动部,并能够通过第一传动部120带动第二传动部130使发电主体110发电,所以可通过离合机构800控制第一传动部和第二传动部连接;在管路200的前置压力小于预设压力值时,水流可能难以推动发电主体110,此时,离合机构800控制第一传动部120和第二传动部130处于分离状态。由于管路200的前置压力较小时,第一传动部120可与第二传动部130分离,所以即使前置压力较小时依然可以通过管路200将流体流向用户端。可见,本发明流体计量表通过离合机构800,对第一传动部120和第二传动部130的连接与分离进行控制,一方面满足了流体发电装置100可对计量机构供电的需求,另一方面,可根据实际需要选择是否接入发电机主体,满足了用户多样化需求。
作为本发明的一个具体实施例,第一传动部120包括第一齿轮121,第二传动部130包括第二齿轮131,第一齿轮121与第二齿轮131能够在离合机构800的作用下啮合连接或分离。
具体而言,第二齿轮131的齿轮轴与发电主体110的转子同轴设置,第一齿轮121的齿轮轴与叶轮310的转动轴311同轴设置,且第一齿轮121能够与第二齿轮131啮合连接。离合机构800通过控制第一齿轮121与第二齿轮131是否啮合,实现第一传动部120和第二传动部130的离合。具体的,离合机构800可带动第二齿轮131和发电主体110靠近或远离第一齿轮121移动,以达到离合的目的。
其中,第一齿轮121的齿轮盘的直径大于第二齿轮131的齿轮盘的直径,以组成加速齿轮组,便于第二齿轮131带动发电主体110发电。
本实施例流体计量表的第一传动部120和第二传动部130采用齿轮的形式,结构简单,且离合控制方便。
作为发明的一个优选实施例,流体发电装置100的叶轮310直接采用计量机构的计量叶轮,也即,流体发电装置100的叶轮310与计量机构的计量叶轮为同一结构。这样的设计,可节约构件的布置空间,并减少构件的数量,降低流体计量表的生产成本。
需要说明的是,流体发电装置100的叶轮310和计量机构的计量叶轮也可独立设置。
具体而言,计量机构还包括控制器、感应组件330和电池,其中电池是可充电电池。发电主体110与电池连接,并为电池充电。电池与控制器以及其他所需供电的构件连接,控制器与感应组件330连接,感应组件330用于配合叶轮310,检测叶轮310的转动信息并发送给控制器。
其中,控制器是现有常规的如STM32系列的芯片或运算能力较强的arm系列芯片等,其与电池可一并集成在电路板320上,控制器具有信号传输、数据传输、数据存储以及计算等功能。感应组件330与控制器的连接可以是无线连接也可是有线连接。
进一步的,本实施例流体计量表的叶轮310的转动轴311上设置有轮盘316,轮盘316上设置有多个叶片312,多个叶片312沿轮盘316的周向等间距间隔设置。感应组件330包括第一感应部和第二感应部,第一感应部与管路200相对固定设置,第一感应部与控制器电连接;每个叶片312上设置有第二感应部,每个第二感应部移动到第一感应部的感应范围时,
第一感应部向控制器发送一次转动信息。其中,第一感应部可为磁力感应器331,第二感应部为磁力件332,具体磁力件332可为磁力片。
其中,流体计量表还包括壳体210,壳体210上设置有允许流体通过的管路200,管路200的第一端用于与流体进管连通,管路200的第二端用于与用户端连通;计量机构和流体发电装置100设置在壳体210上。
磁力感应器331可固定在壳体210上,并通过感应电路或无线(无线连接时,第一感应部和控制器应当具有无线传输模块,此为现有常规技术)的方式与控制器连接。
第二感应部可以是直接设置在每个叶片312上的磁力件332,也可设置在第一齿轮121上。如图5所示,本实施例磁力件332设置在第一齿轮121上,第一齿轮121沿其周向设置有多个磁力件332,且磁力件332的数量与叶片312的数量一致,每个磁力件332的正下方设置其对应的叶片312。将磁力件332设置在第一齿轮121上的好处是,避免磁力件332与流体接触,以防止其被腐蚀或损坏。
控制器通过第二感应部和第一感应部统计叶片312的转动次数,具体而言,当流体驱动叶轮310转动,磁力件332会随叶片312和转动轴311转动经过磁力感应器331,磁力感应器331在感应到经过的磁力件332时会发出脉冲信号,控制器会通过接收到的脉冲信号进行累计计数,根据所计数据的量与腔体(两个叶片312之间,以及轮盘316的侧面和第二侧壁240之间形成的腔室)的容量的对应关系,通过数据与容量的积得出流量的数据信息。
需要说明的是,控制器的电路板320、第二感应部、第一齿轮121、第二齿轮131、发电主体110以及离合机构800等均应当设置在管路200的外部,避免流体对这些构件造成腐蚀、损害等。也即,壳体210的管路200的通道与壳体210容置其他构件的空间为相互隔绝的密封空间,只要允许叶轮310的转动轴311从管路200穿出进入第一齿轮121的放置空间即可,相应的,转动轴311穿过管路200的部位可通过密封圈配合轴承等做相应的动态密封。
为了实现本实施例流体计量表的对离合机构800的智能控制,本实施例中,管路200的第一端设置有前置压力传感器400,前置压力传感器400与控制器连接,控制器与离合机构800连接,控制器根据前置压力传感器400的压力信息控制离合机构800动作。
也即,通过前置压力传感器400获取管路200的第一端的压力信息,控制器接收到该压力信息,而后将该压力信息解析,并将该压力信息对应的前置压力与预设在控制器内的前置压力的预设压力值进行比较,在前置压力大于或等于预设压力值时,通过控制所述离合机构800使第一传动部和第二传动部连接;在前置压力小于预设压力值时,通过控制所述离合机构800使所述第一传动部和第二传动部分离。
进一步地,为了满足对离合机构的更加智能的控制,管路200的第二端还设置有后置压力传感器500。控制器还与后置压力传感器500连接,控制器根据前置压力传感器400和后置压力传感器500发送的压力信息,分析管路200的第一端与第二端的压力差,并根据压力差以及前置压力传感器400的压力信息控制离合机构800动作。
也即,控制器接收到前置压力传感器400的前置压力信息和后置压力传感器500的后置压力信息,而后将前置压力信息和后置压力信息进行解析,获得前置压力信息对应的前置压力和后置压力信息对应的后置压力,而后,控制器利用前置压力减去后置压力进行作差获得压力差,而后在该压力差大于零时,通常认为用户端开启开关阀,也即管路200内会有流体流动,此时,结合前置压力大于预设压力值时,可控制离合机构800将第一传动部120和第二传动部130进行连接。换言之,前置压力大于预设压力值以及压力差大于零,两个条件均满足时,方可控制流体发电装置100发电。
具体的,控制器还可统计所述前置压力与后置压力的压力差大于零的持续时间,并在压力差大于零的持续时间大于预设在控制器内的预设时间时,结合前置压力大于预设压力值以及压力差大于零,三个条件均满足时方可控制流体发电装置100发电。
为了提高电池的耐用性,还可结合电池的电量对离合机构进行控制。也即,电池连接有电量检测构件;控制器还与电量检测构件连接,控制器根据压力差、前置压力传感器400的压力信息以及电量检测构件检测的电池电量信息控制离合机构800动作。其中,电量检测构件是现有常规电量检测构件。
也即,在电池电量低于预设在控制器内的电池的电量预设值时,并结合压力差大于零的持续时间大于预设在控制器内的预设时间、前置压力大于预设压力值以及压力差大于零,四个条件均满足时,控制离合机构800动作,以使第一传动部120和第二传动部130连接。
可以理解的是,将电池电量作为离合机构800的控制条件,可在电池需要充电的情况下再进行发电,不需要充电的情况下,可不进行发电,避免了对电池的过充电,延长了电池的使用寿命。
下面给出一个具体对离合机构800控制的示例。
电池的电量预设值为电池总电量的60%,前置压力的预设压力值为1.5千克,预设时间为10秒。一般电池电量为多个判断条件中的优先条件。
控制器根据电量检测构件反馈的电池电量信息,分析得出电池的电量低于60%时,分析前置压力传感器400的压力信息,在前置压力传感器400的压力信息对应的压力值大于1.5KG时,分析前置压力传感器400的压力信息对应的压力值与后置压力传感器500的压力信息的压力值之间的压力差,在该压力差大于零,也即流体处于流动状态,且持续维持10秒以上时,控制离合机构800带动第二传动部130与第一传动部120结合。
为了稳定管路200内的流体的流动,本实施例在管路200的第一端的内部还设置有节流控制阀600。且管路200在节流控制阀600的上游设置有第一压力传感器610,管路200在节流控制阀600的上游设置有第二压力传感器620。节流控制阀600、第一压力传感器610和第二压力传感器620分别与控制器连接。
第一压力传感器610用于检测节流控制阀600上游的流体压力,第二压力传感器620用于检测节流控制阀600下游的流体压力,控制器能够根据第一压力传感器610和第二压力传感器620的反馈的压力信息对节流控制阀600进行控制。
具体而言,节流控制阀600可有5挡位大小调节,节流控制阀600上游的流体压力越大,开启的挡越小,常规情况下在全开启第五挡状态下,其他挡位根据使用状态下的压力值大小进行适当调节。保证计量腔的压力值在1.5KG-6KG(可调参数)之间,根据水压由单片机自动调节其大小。
节流控制阀600的使用以及作用具体以水压为例进行说明:
根据第一压力传感器610的数据、第一压力传感器610与第二压力传器的压力差值、第二压力传感器620的数据三者之间的关系,来判断流量计量表的状态,流量计量表的状态包括:a.正在流动状态;b.不流动状态;c.压力过低;d;压力过高;f.未工作或未安装状态。并在控制器的计算功能下对节流控制阀600作出开大开小的动作。
五种状态判断:(以水压为例)a未工作或未安装状态:第一压力传感器610和第二压力传感器620对应的压力值都是零;b压力过低:第一压力传感器610和第二压力传感器620对应的压力值低于1.5KG(可定义的参数,根据地势不同,各城市都有差异,此状态是无法供水状态);c压力过高:第一压力传感器610和第二压力传感器620对应的压力值高于定义的会引起爆管的值,如高于6KG(平台可定义参数,根据管道材质不同);d正在流动状态:第一压力传感器610和第二压力传感器620对应的压力值压力差大于0.5KG(可定义参数);f不流动状态:第一压力传感器610对应的压力值大于最小压力值(如1.5KG)并小于最大压力值(如6KG),第一压力传感器610和第二压力传感器620对应的压力值的压力差等于零。
根据条件判断状态,控制控制节流控制阀600动作,具体而言:节流阀关闭的状态包括:手动关闭、压力过高、压力过低;节流阀开启的状态包括:手动开启、流动状态、未安装或未工作状态;节流阀保持自动调状态:正在流动状态。
节流控制阀600大小调节是为了将管路200内的压力调节至合适的压力范围内(自定义至控制器的参数)。
节流控制阀600能够使计量精度更准确,使计量不受压力大小造成的液体或气体的密度差的影响。
作为本发明的一个具体实施例,本实施例流体计量表还包括锁止机构700,锁止机构700与控制器连接,锁止机构700用于锁止叶轮310。
其中,锁止机构700可包括第一锁止部710和第二锁止部720,第一锁止部710固定在转动轴311上,第二锁止部720可固定在壳体210上,第二锁止部720与所述第一锁止部710能够锁止或解锁,具体的第二锁止部720为电磁控制锁止器,在控制器向第二锁止部720发出锁止信息时,第二锁止部720锁止第一锁止部710,此时叶轮310不能转动;在控制器向第二锁止部720发出解锁信息系,第二锁止部720将第一锁止部710解锁,叶轮310能够转动。具体的控制器对锁止机构700的控制信息,可以来自人工或服务平台。
作为本发明的一个优选实施例,本实施例流体计量表还包括与控制器连接的显示屏340和/或操作按钮。
也即,流体计量表可单独设置显示屏340,显示屏340可显示转速、温度值以及其他测量信息等。流体计量表可单独设置操作按钮,操作按钮可以包括进行设定数值调整的调整按钮350,也可以包括在紧急情况下启动数据传输的紧急数据传输按钮900。自然,流体计量表也可同时设置显示屏340和操作按钮。
其中,紧急数据传输按钮900也可与调整按钮集成为一个按钮,例如,根据控制器的设定程度,在调整按钮350连续被按压五秒时,可以启动数据的传输。
需要说明的是,紧急数据传输按钮900和显示屏340优选设置在壳体210的外侧,以方便操作或观察。紧急数据传输按钮900应用于,控制器与服务平台(例如水利公司)电连接的形式,用于启动控制器向服务平台紧急传输数据。
本实施例流体计量表还可在管路200上设置温度传感器,以检测管路200内的水温,温度传感器与控制器连接,并将其检测的温度信息发送给控制器。其中,温度传感器采用现有常规温度传感器即可。
本实施例流体计量表还可在管路200上设置水质检测传感器,以检测管路200内的水质,水质检测传感器与控制器连接,并将其检测的水质信息发送给控制器。水质检测传感器为现有常规PH计、浊度计等。
本实施例控制器还可集成休眠功能,在前置压力传感器400的检测的压力值等于零(或低于预设的需休眠的压力值时),且长时间维持零的状态下,控制器切换至休眠状态。这种休眠状态可参照现有常规的智能设备的休眠。
控制器的电路板320上还可集成物联网模组,例如NBIOT(基于蜂窝的窄带物联网;Narrow Band Internet of Things)、4G通讯、5G通讯等,物联网模组与控制器连接,以方便控制器与服务平台进行数据交互。其中,服务平台用于流量计量表的管理、数据采集、指令发送、大数据分析和预警等。
作为壳体210的管路200的一种具体形式,如图6所示,管路200的中部侧壁向外凸出形成容纳腔220,轮盘316和叶片312设置在容纳腔220内,叶轮310的转动轴311穿出管路200与第一传动部120连接。
其中,容纳腔220的一侧为第一侧壁230,容纳腔220的另一侧为第二侧壁240,轮盘316的中心靠近第一侧壁230设置,轮盘316与第一侧壁230之间形成回转通道231,轮盘316与第二侧壁240之间形成输送通道241。如图7所示,叶片312通过销轴315铰接在轮盘316上,销轴315的轴向与轮盘316的轴向一致,以使叶片312能够在第一状态和第二状态下切换,在第一状态时,叶片312贴合收拢在轮盘316上;在第二状态时,叶片312处于展开状态。
轮盘316与叶片312之间还设置有复位件313;叶片312随轮盘316转动到回转通道231时,叶片312在第一侧壁230的作用下以该叶片312的销轴315为轴转动至第一状态,此时叶片312背离轮盘316的侧面与第一侧壁230抵接形成密封;叶片312随轮盘316转动到管路200的第一端时,叶片312以该叶片312的销轴315为轴在复位件313的作用下转动至第二状态,此时该叶片312运载流体,并经过输送通道241将水输送至管路200的第二端。
其中,叶片312应当具有一定的强度,并具有一定的弹性,以使叶片312即可与第一侧壁230密封并在密封状态下相对第一侧壁230转动。本实施例叶片312包括钢片以及包覆在钢片外部的橡胶套。
为了保证叶片312的转动方向,叶片312与轮盘316之间还设置有限位件314,限位件314用于放置叶片反转,并配合复位件313定位叶片312的展开状态。
本实施例复位件可以是卡簧等。限位件可以是限位凸起等。
应当注意的是,叶片312在输送通道241内时,应当能够在复位件313的作用下是始终维持第二状态,且此时叶片312远离轮盘316的一端能够与第二侧壁240抵接并相对转动。叶片312远离轮盘316的一端能够与第二侧壁240抵接,以使两个叶片312之间的流体计量腔室的容量稳定,这样通过统计叶片312的转动次数,然后将叶片312的转动次数乘以流体计量腔室的容量获得的计量流量更加准确。
本实施例叶轮310的叶片312在回转通道231内时处于第一状态,也即叶片312与第一侧壁230以及轮盘316贴合的状态,避免了流体在叶片312的回转过程中将流体再次带回管路200的第一端,提高了流体计量的准确性。
本实施例还提供一种供电控制方法,应用于本发明提供的流体计量表,供电控制方法可在控制器上实现,具体控制方法包括:
获取管路200的第一端的前置压力,在前置压力大于或等于预设压力值时,通过控制离合机构800使第一传动部和第二传动部连接;在前置压力小于预设压力值时,通过控制离合机构800使第一传动部和第二传动部分离。
本实施例供电控制方法,可根据管路200的前置压力的大小通过离合机构800控制第一传动部和第二传动部的分离或连接,以水表为例,在人工或检测构件等获知管路200的前置压力大于或等于预设压力值时,此时,水流能够推动第一传动部,并能够通过第一传动部带动第二传动部使发电主体110发电,所以可通过离合机构800控制第一传动部和第二传动部连接;在管路200的前置压力小于预设压力值时,水流可能难以推动发电主体110,此时,离合机构800控制第一传动部和第二传动部处于分离状态。由于,管路200的前置压力较小时或其他非需要发电的状态下,第一传动部可与第二传动部分离,所以即使前置压力较小时依然可以通过管路200将流体流向用户端。
作为进一步地控制形式,供电控制方法还包括分别获取管路200的第二端的后置压力,分析管路200的前置压力与后置压力的压力差,统计前置压力与后置压力的压力差大于零的持续时间;在前置压力大于预设压力值,并在压力差大于零的持续时间大于预设时间时,通过控制离合机构800使第一传动部和第二传动部连接。
作为进一步地控制形式,计量机构包括电池,供电控制方法还包括获取计量机构的电池的电量信息;
在前置压力大于预设压力值,并在压力差大于零的持续时间大于预设时间,以及,电量信息低于电池的电量预设值时,通过控制离合机构800使第一传动部和第二传动部连接。
供电控制方法的具体过程以及效果等,可参见本发明实施例流体计量表的描述。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种流体计量表,其特征在于,包括计量机构和流体发电装置;所述流体发电装置包括叶轮、传动机构、发电主体和离合机构,所述传动机构包括第一传动部和第二传动部,所述第一传动部和第二传动部能够在所述离合机构的作用下离合;
所述叶轮与第一传动部连接,所述第二传动部与所述发电主体连接,所述叶轮用于与输送流体的管路连通,并在管路内的流体的流动作用下转动,所述叶轮在转动过程中能够带动所述第一传动部转动,并在所述第一传动部和所述第二传动部处于连接的状态时,能够通过第二传动部带动发电主体发电;
所述发电主体与所述计量机构电连接。
2.根据权利要求1所述的流体计量表,其特征在于,所述叶轮为计量机构的计量叶轮,所述计量机构还包括控制器、感应组件和电池;
所述发电主体与所述电池连接,并为所述电池充电;
所述电池与所述控制器连接,所述控制器与所述感应组件连接,所述感应组件用于配合所述叶轮,检测叶轮的转动信息并发送给所述控制器。
3.根据权利要求2所述的流体计量表,其特征在于,所述第一传动部包括第一齿轮,所述第二传动部包括第二齿轮,所述第一齿轮与所述第二齿轮能够在离合机构的作用下啮合连接或分离。
4.根据权利要求2所述的流体计量表,其特征在于,所述叶轮的转动轴上设置有轮盘,所述轮盘上设置有多个叶片,多个叶片沿所述轮盘的周向等间距间隔设置;
所述感应组件包括第一感应部和第二感应部,所述第一感应部与所述管路相对固定设置,所述第一感应部与所述控制器电连接;每个叶片对应设置有所述第二感应部,每个所述第二感应部移动到所述第一感应部的感应范围时,所述第一感应部向所述控制器发送一次转动信息。
5.根据权利要求2-4任一项所述的流体计量表,其特征在于,所述流体计量表还包括壳体,所述壳体上设置有允许流体通过的所述管路,所述管路的第一端用于与流体进管连通,所述管路的第二端用于与用户端连通;所述计量机构和所述流体发电装置设置在所述壳体上;
所述管路的第一端设置有前置压力传感器,所述前置压力传感器与所述控制器连接,所述控制器与所述离合机构连接,所述控制器根据所述前置压力传感器的压力信息控制所述离合机构动作;或,
所述管路的第一端设置有前置压力传感器,所述管路的第二端还设置有后置压力传感器,所述控制器与所述前置压力传感器和所述后置压力传感器分别连接,所述控制器根据所述前置压力传感器和所述后置压力传感器发送的压力信息,分析所述管路的第一端与第二端的压力差,并根据所述压力差以及所述前置压力传感器的压力信息控制所述离合机构动作。
6.根据权利要求5所述的流体计量表,其特征在于,所述电池连接有电量检测构件;
所述控制器还与所述电量检测构件连接,所述控制器根据所述压力差、所述前置压力传感器的压力信息以及电量检测构件检测的电池电量信息控制所述离合机构动作。
7.根据权利要求5所述的流体计量表,其特征在于,所述管路的第一端的内部还设置有节流控制阀,所述管路在所述节流控制阀的上游设置有第一压力传感器,所述管路在所述节流控制阀的上游设置有第二压力传感器;
所述节流控制阀、所述第一压力传感器和第二压力传感器分别与所述控制器连接。
8.根据权利要求2所述的流体计量表,其特征在于,所述流体计量表还包括锁止机构,所述锁止机构与所述控制器连接,所述锁止机构用于锁止所述叶轮。
9.根据权利要求4所述的流体计量表,其特征在于,所述管路的中部侧壁向外凸出形成容纳腔,所述轮盘和所述叶片设置在所述容纳腔内,所述叶轮的转动轴穿出所述管路与所述第一传动部连接;
所述容纳腔的一侧为第一侧壁,所述容纳腔的另一侧为第二侧壁,所述轮盘的中心靠近所述第一侧壁设置,所述轮盘与所述第一侧壁之间形成回转通道,所述轮盘与所述第二侧壁之间形成输送通道;
所述叶片通过销轴铰接在所述轮盘上,所述销轴的轴向与所述轮盘的轴向一致,以使叶片能够在第一状态和第二状态下切换,在第一状态时,所述叶片贴合收拢在所述轮盘上;在第二状态时,所述叶片处于展开状态;
所述轮盘与所述叶片之间还设置有复位件;所述叶片随所述轮盘转动到所述回转通道时,所述叶片在所述第一侧壁的作用下以该叶片的销轴为轴转动至第一状态,此时叶片背离所述轮盘的侧面与所述第一侧壁抵接形成密封;所述叶片随所述轮盘转动到所述管路的第一端时,所述叶片以该叶片的销轴为轴在所述复位件的作用下转动至第二状态,此时该叶片运载流体,并经过输送通道将水输送至所述管路的第二端。
10.一种供电控制方法,应用于权利要求1-9任一项所述的流体计量表,其特征在于,所述计量机构包括电池,所述供电控制方法包括:获取管路的第一端的前置压力、管路的第二端的后置压力以及电池的电量信息;
分析管路的所述前置压力与所述后置压力的压力差,统计所述前置压力与后置压力的压力差大于零的持续时间;
在所述前置压力大于预设压力值,并在所述压力差大于零的持续时间大于预设时间,以及,所述电量信息低于电池的电量预设值时,通过控制所述离合机构使所述第一传动部和第二传动部连接。
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---|---|
CN (1) | CN110926546B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113701839A (zh) * | 2021-10-27 | 2021-11-26 | 江苏德高物联技术有限公司 | 一种水表水流压力检测设备 |
CN114320974A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-04-12 | 广东泛仕达农牧风机有限公司 | 一种闭环反馈精准通风高效风机及风机控制方法 |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0439070A1 (en) * | 1990-01-20 | 1991-07-31 | Kimmon Manufacturing Co., Ltd. | Automatic power generation type flowmeter |
CN101144458A (zh) * | 2007-10-15 | 2008-03-19 | 杨国俊 | 一种流体管道发电装置 |
CN201166571Y (zh) * | 2007-07-26 | 2008-12-17 | 深圳市大禹王科技发展有限公司 | 智能定量水表 |
CN101963520A (zh) * | 2010-08-18 | 2011-02-02 | 杨启梁 | 智能控制水表 |
CN101975600A (zh) * | 2010-10-25 | 2011-02-16 | 杨启梁 | 智能控制气表 |
CN102270861A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-12-07 | 北京谊安医疗系统股份有限公司 | 流量传感器及其供电系统 |
CN202165203U (zh) * | 2011-04-11 | 2012-03-14 | 朱军 | 供水管网发电装置 |
CN205349603U (zh) * | 2016-02-02 | 2016-06-29 | 深圳市捷帆智能科技有限公司 | 自发电智能水表 |
CN206056699U (zh) * | 2016-08-25 | 2017-03-29 | 天津市承刚科技发展有限公司 | 一种新型智能水表 |
US20180030952A1 (en) * | 2014-10-27 | 2018-02-01 | Chenghui Wang | Water flow power generating device |
CN107976224A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-01 | 上海新奥新能源技术有限公司 | 一种管道计量系统 |
CN207472333U (zh) * | 2017-10-04 | 2018-06-08 | 王子韩 | 一种无源智能远传水表 |
CN108631424A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-10-09 | 郝帅 | 燃气表及燃气计数组件 |
CN109489756A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-19 | 江西百川水表有限公司 | 一种节能式除湿智能水表 |
-
2019
- 2019-12-03 CN CN201911223867.2A patent/CN110926546B/zh active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0439070A1 (en) * | 1990-01-20 | 1991-07-31 | Kimmon Manufacturing Co., Ltd. | Automatic power generation type flowmeter |
CN201166571Y (zh) * | 2007-07-26 | 2008-12-17 | 深圳市大禹王科技发展有限公司 | 智能定量水表 |
CN101144458A (zh) * | 2007-10-15 | 2008-03-19 | 杨国俊 | 一种流体管道发电装置 |
CN101963520A (zh) * | 2010-08-18 | 2011-02-02 | 杨启梁 | 智能控制水表 |
CN101975600A (zh) * | 2010-10-25 | 2011-02-16 | 杨启梁 | 智能控制气表 |
CN102270861A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-12-07 | 北京谊安医疗系统股份有限公司 | 流量传感器及其供电系统 |
CN202165203U (zh) * | 2011-04-11 | 2012-03-14 | 朱军 | 供水管网发电装置 |
US20180030952A1 (en) * | 2014-10-27 | 2018-02-01 | Chenghui Wang | Water flow power generating device |
CN205349603U (zh) * | 2016-02-02 | 2016-06-29 | 深圳市捷帆智能科技有限公司 | 自发电智能水表 |
CN206056699U (zh) * | 2016-08-25 | 2017-03-29 | 天津市承刚科技发展有限公司 | 一种新型智能水表 |
CN207472333U (zh) * | 2017-10-04 | 2018-06-08 | 王子韩 | 一种无源智能远传水表 |
CN107976224A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-01 | 上海新奥新能源技术有限公司 | 一种管道计量系统 |
CN108631424A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-10-09 | 郝帅 | 燃气表及燃气计数组件 |
CN109489756A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-19 | 江西百川水表有限公司 | 一种节能式除湿智能水表 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
陈明吉 等: ""应用于智能水表的水流发电装置"", 《水利科技与经济》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113701839A (zh) * | 2021-10-27 | 2021-11-26 | 江苏德高物联技术有限公司 | 一种水表水流压力检测设备 |
CN114320974A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-04-12 | 广东泛仕达农牧风机有限公司 | 一种闭环反馈精准通风高效风机及风机控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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