CN111623843A - 一种抗磁感应式水表 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水表技术领域，公开了一种抗磁感应式水表，包括壳体，所述壳体上设有仪表盘，所述仪表盘内设有采样指针，所述采样指针上设有圆弧金属片，所述采样指针的一侧设有抗磁感应模块，所述抗磁感应模块内设有MCU控制单元和雷达感应探头，所述MCU控制单元与雷达感应探头电连接，所述MCU控制单元包括电源电压稳恒电路、采样信号处理电路、信号转换电路、信号接收电路、电磁波发生电路和信号放大输出电路，所述雷达感应探头与采样指针组合成触发装置，所述电磁波发生电路与雷达感应探头连接用于探测电磁波返回信号。本发明通过通过采用雷达探测技术和将采样指针做成72度圆弧柱形的金属片，完全规避了外磁及电磁波的干扰。

Description

一种抗磁感应式水表
技术领域
本发明涉及水表技术领域，尤其涉及一种抗磁感应式水表。
背景技术
现有技术磁感应水表的主要计量器件，包括随液流旋转的扇型金属片指针，感应线圈，随扇型金属片指针旋转的字轮组。当液流流过水表，推动扇型金属片指针旋转，受扇型金属片指针的驱动而使字轮旋转，通过设置扇型金属片指针与字轮组之间的转矩转换器件，使字轮反映实时流量。而对于电子计量部分，磁场感应器件侦测扇型金属片指针的旋转位置，将感应形成的电信号编码而反映液流情况，进而计算出流过液体体积。
传统的磁感应水表容易受到静电和电磁波干扰，静电和电磁波会通过电磁智能水表传感器和转换器间的信号线引入影响水表计量。还容易受到磁场干扰，保护外壳由非磁性材料(如铝，塑料)制成，抗磁场影响的能力较弱。还容易受到管道杂散电流的影响，如电解工艺流程管线和有阴极保护管网)影响电磁智能水表正常测量。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种抗磁感应式水表，本发明通过采用雷达探测技术和将采样指针做成72度圆弧柱形的金属片，完全规避了外磁及频率的干扰，从而达到真正的抗磁抗频率干扰，避免存在外磁干扰及抖动所影响的计量误差，使水表计量更准确。通过将信号源分为6个等份(12度一个等份)正72度时信号最强，形成多个二进制码，当金属片进入探测区域信号由弱变强的过程，离开的时候由强变弱，对照MCU所设定的编码而判定正反转，解决了通过编码解决了正反转导致的计量误差。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
本发明的一种抗磁感应式水表包括壳体，所述壳体上设有仪表盘，所述仪表盘内设有采样指针，所述采样指针上设有圆弧金属片，所述采样指针的一侧设有抗磁感应模块，所述抗磁感应模块内设有MCU控制单元和雷达感应探头，所述MCU控制单元与雷达感应探头电连接，所述MCU控制单元包括电源电压稳恒电路、采样信号处理电路、信号转换电路、信号接收电路、电磁波发生电路和信号放大输出电路，所述雷达感应探头与采样指针组合成触发装置，所述电磁波发生电路与雷达感应探头连接用于探测电磁波，信号接收电路与采样信号处理电路连接用于探测电磁波返回信号，采样信号处理电路与信号转换电路连接用于实现模拟信号与数字信号的转换，信号转换电路与信号放大输出电路连接实现信号的放大输出，电源电压稳恒电路同时与采样信号处理电路、信号转换电路、信号放大输出电路连接实现电源供电。MCU控制单元包括供电电源稳恒电压的处理，接表壳线提代等势体电位基准点，雷达感应探头探测是磁波发生电路，探测磁波与金属片反射与感应信号的接收电路，当探测电磁波发到金属片形成回波，改变了发射波频率及相位，幅度，当金属片进入到探测区内，首先幅度瞬间减小，瞬间频率升高，随之产生探测波相移变化，由采样信号处理后送到模拟信号到数字信号转换电路，使得发信电路产生采样信号，经放大与信号输出电路处理后并输出数字信号。无无磁感应式(抗磁抗抖动)水表，以实现不受强磁场影响采样方式，将采样模拟信号直接转化为数字信号并以数字信号方式输出，以达到上面电路直接接收，以方便信息处理和数据传输及能通信，充分发挥控制电路板功耗低，宽供电压，抗干扰能力良好的特点；同时，无磁感应式(抗磁)水表装置结构简单，与流行水表结构相吻合，安装方便，免维护。通过无磁感应式(抗磁抗抖动)水表发讯装置，在水表计量部件结构上加载采样指针作为采样信号触发器，采样信号触发器是平面式或圆柱形结构，表面为金属片，接收的反射采样电路发出的电磁波扣描信号，触发器金属片进入或离开探测扫描区域时产生一个完整的计量信号，由电路处理后以数字波输出，且对水表不产生任何阻力。
进一步，在水表机芯指针上安装采样指针，所述圆弧金属片呈72度圆弧柱形的金属片，在水表采样指针旁边安装抗磁感应模块所述圆弧金属片形成圆弧柱形电磁接收和反射结构，当探测电磁波发到金属片形成回波，改变了发射波频率及相位、幅度，使得发信电路产生采样信号。
进一步，所述抗磁感应模块的另一侧设有转速表机流量表。
进一步，所述仪表盘上还设有数字显示屏。数字显示屏与MCU处理器连接，用于显示流量数。
进一步，所述采样指针与壳体内部的水表机芯轴固定连接。
进一步，所述壳体的外部还设有RS485接口、无线LORA和NB物联网传输接口。RS485接口、无线LORA和NB物联网传输接口均与MCU处理器连接，均用于远距离传输水表数据。
本发明的有益效果：通过采用雷达探测技术和将采样指针做成72度圆弧柱形的金属片，完全规避了外磁及频率的干扰，从而达到真正的抗磁抗频率干扰，避免存在外磁干扰及抖动所影响的计量误差，使水表计量更准确。通过将信号源分为6个等份(12度一个等份)正72度时信号最强，形成多个二进制码，当金属片进入探测区域信号由弱变强的过程，离开的时候由强变弱，对照MCU所设定的编码而判定正反转，解决了通过编码解决了正反转导致的计量误差。
附图说明
图1是本发明一种抗磁感应式水表的整体结构示意图；
图2是本发明的显示面板的结构示意图；
其中：壳体1，仪表盘2，数字显示屏21，抗磁感应模块22，采样指针盘23，指针轴24，采样指针25，圆弧金属片251，针尖252。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：
如图1-2所示，本发明的一种抗磁感应式水表括壳体1，所述壳体1上设有仪表盘2，所述仪表盘2内设有采样指针25，所述采样指针25上设有圆弧金属片251，所述采样指针25的一侧设有抗磁感应模块22，所述抗磁感应模块22内设有MCU控制单元和雷达感应探头，所述MCU控制单元与雷达感应探头电连接，所述MCU控制单元包括电源电压稳恒电路、采样信号处理电路、信号转换电路、信号接收电路、电磁波发生电路和信号放大输出电路，所述雷达感应探头与采样指针组合成触发装置，所述电磁波发生电路与雷达感应探头连接用于探测电磁波，信号接收电路与采样信号处理电路连接用于探测电磁波返回信号，采样信号处理电路与信号转换电路连接用于实现模拟信号与数字信号的转换，信号转换电路与信号放大输出电路连接实现信号的放大输出，电源电压稳恒电路同时与采样信号处理电路、信号转换电路、信号放大输出电路连接实现电源供电。MCU控制单元包括供电电源稳恒电压的处理，接表壳线提代等势体电位基准点，雷达感应探头探测是磁波发生电路，探测磁波与金属片反射与感应信号的接收电路，当探测电磁波发到金属片形成回波，改变了发射波频率及相位，幅度，当金属片进入到探测区内，首先幅度瞬间减小，瞬间频率升高，随之产生探测波相移变化，由采样信号处理后送到模拟信号到数字信号转换电路，使得发信电路产生采样信号，经放大与信号输出电路处理后并输出数字信号。无无磁感应式(抗磁抗抖动)水表，以实现不受强磁场影响采样方式，将采样模拟信号直接转化为数字信号并以数字信号方式输出，以达到上面电路直接接收，以方便信息处理和数据传输及能通信，充分发挥控制电路板功耗低，宽供电压，抗干扰能力良好的特点；同时，无磁感应式(抗磁)水表装置结构简单，与流行水表结构相吻合，安装方便，免维护。通过无磁感应式(抗磁抗抖动)水表发讯装置，在水表计量部件结构上加载采样指针作为采样信号触发器，采样信号触发器是平面式或圆柱形结构，表面为金属片，接收的反射采样电路发出的电磁波扣描信号，触发器金属片进入或离开探测扫描区域时产生一个完整的计量信号，由电路处理后以数字波输出，且对水表不产生任何阻力。
本实施例中，在水表机芯指针上安装采样指25针，所述圆弧金属片251呈72度圆弧柱形的金属片，在水表采样指针25旁边安装抗磁感应模块所述圆弧金属片251形成圆弧柱形电磁接收和反射结构，当探测电磁波发到金属片形成回波，改变了发射波频率及相位、幅度，使得发信电路产生采样信号。
本实施例中，所述抗磁感应模块22的另一侧设有转速表机流量表。
本实施例中，所述仪表盘2上还设有数字显示屏21。数字显示屏21与MCU处理器连接，用于显示流量数。
本实施例中，所述采样指针25与壳体1内部的水表机芯轴固定连接。
本实施例中，所述壳体1的外部还设有RS485接口、无线LORA和NB物联网传输接口。RS485接口、无线LORA和NB物联网传输接口均与MCU处理器连接，均用于远距离传输水表数据。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (6)

1.一种抗磁感应式水表，其特征在于：包括壳体(1)，所述壳体(1)上设有仪表盘(2)，所述仪表盘(2)内设有采样指针(25)，所述采样指针(25)上设有圆弧金属片(251)，所述采样指针(25)的一侧设有抗磁感应模块(22)，所述抗磁感应模块(22)内设有MCU控制单元和雷达感应探头，所述MCU控制单元与雷达感应探头电连接，所述MCU控制单元包括电源电压稳恒电路、采样信号处理电路、信号转换电路、信号接收电路、电磁波发生电路和信号放大输出电路，所述雷达感应探头与采样指针组合成触发装置，所述电磁波发生电路与雷达感应探头连接用于探测电磁波，信号接收电路与采样信号处理电路连接用于探测电磁波返回信号，采样信号处理电路与信号转换电路连接用于实现模拟信号与数字信号的转换，信号转换电路与信号放大输出电路连接实现信号的放大输出，电源电压稳恒电路同时与采样信号处理电路、信号转换电路、信号放大输出电路连接实现电源供电。
2.根据权利要求1所述的一种抗磁感应式水表，其特征在于：所述圆弧金属片(251)呈72度圆弧柱形的金属片，所述圆弧金属片(251)形成圆弧柱形电磁接收和反射结构，当探测电磁波发到金属片形成回波，改变了发射波频率及相位、幅度，使得发信电路产生采样信号。
3.根据权利要求1所述的一种抗磁感应式水表，其特征在于：所述抗磁感应模块(22)的另一侧设有转速表机流量表。
4.根据权利要求1所述的一种抗磁感应式水表，其特征在于：所述仪表盘(2)上还设有数字显示屏(21)。
5.根据权利要求1所述的一种抗磁感应式水表，其特征在于：所述采样指针(25)与壳体内部的水表机芯轴固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种抗磁感应式水表，其特征在于：所述壳体(1)的外部还设有RS485接口、无线LORA和NB物联网传输接口。
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