CN117686047A - 摩擦电式智能水表 - Google Patents

Abstract

本申请涉及流体计量技术领域，特别涉及一种摩擦电式智能水表，包括水表壳体、驱动元件、自传感模块以及信号处理和显示模块。水表壳体相对的两侧分别设有进水口和出水口，驱动元件包括叶轮，当水流在水表壳体的内部由进水口向出水口流动时，水流用于驱动叶轮转动。自传感模块包括自传感壳体和位于自传感壳体内的转子基座、第一传感单元以及第二传感单元，转子基座与叶轮传动连接，叶轮转动带动转子基座转动时，第一传感单元产生第一电信号，第二传感单元产生第二电信号，信号处理和显示模块用于对第一电信号和第二电信号进行处理以得到流量数值并显示。本申请中的摩擦电式智能水表，能够提高测量的精确度。

Description

摩擦电式智能水表

技术领域

本申请涉及流体计量技术领域，特别涉及一种摩擦电式智能水表。

背景技术

随着社会和科技的不断发展，大管道流量计量在工业和基础设施中的重要性日益突显。传统的流量计技术在高精度和智能化方面存在一系列挑战，尤其是在水表领域，传统的水表在长期使用过程中，容易受到外部环境和摩擦力的干扰，导致测量精度受到影响，进而影响测量结果。

发明内容

本申请提供了一种摩擦电式智能水表，可用于提高水表的测量精度。

本申请提供一种摩擦电式智能水表，包括水表壳体、驱动元件、自传感模块以及信号处理和显示模块；

所述水表壳体相对的两侧分别设有进水口和出水口，所述驱动元件位于所述水表壳体的内部，所述驱动元件包括叶轮，当水流在所述水表壳体的内部由所述进水口向所述出水口流动时，所述水流用于驱动所述叶轮绕所述叶轮的轴线转动；

所述自传感模块位于所述水表壳体内，所述自传感模块包括自传感壳体和位于所述自传感壳体内的转子基座、第一传感单元以及第二传感单元，所述第一传感单元包括M对第一转子电极对、M个第一定子电极和M对第一转子摩擦材料层，所述第二传感单元包括N对第二转子电极对、N个第二定子电极和N 对第二转子摩擦材料层，所述M 对第一转子电极对和所述N对第二定子电极对分别沿所述转子基座的周向设置于所述转子基座，所述M对第一转子摩擦材料层和所述N对第二转子摩擦材料层分别贴附于所述M对第一转子电极对和所述N对第二转子电极对背离所述转子基座的表面，所述M个第一定子电极和所述N个第二定子电极分别沿所述转子基座的周向设置于所述自传感壳体朝向所述第一转子电极对的一侧，其中，M＞N，N≥1；

所述转子基座与所述叶轮传动连接，当所述叶轮转动以带动所述转子基座绕所述转子基座的轴线转动时，所述第一转子电极对相对所述第一定子电极转动以进行摩擦发电并产生第一电信号，所述第二转子电极对相对所述第二定子电极转动以进行摩擦发电并产生第二电信号；

所述信号处理和显示模块用于对所述第一电信号和所述第二电信号进行处理以得到流量数值，并将所述流量数值进行显示。

本申请提供的摩擦电式智能水表，设置了驱动元件和自传感模块，自传感模块包括第一传感单元和第二传感单元。当水流经过驱动元件的叶轮时，可驱动叶轮转动，叶轮转动即可驱动转子基座转动，从而使得第一传感单元和第二传感单元分别产生第一电信号和第二电信号。由于第一转子电极对和第二转子电极对的数量不同，第一电信号和第二电信号之间可呈线性相关，在信号处理和显示模块对第一电信号a和第二电信号b进行处理时，可通过ka=b的公式判断两路传感信号是否相等，从而提高了水表的监测精度。

在一些可能的实施方案中，所述M对第一转子电极对包括M个第一转子电极和M个第二转子电极，M个所述第一转子电极和M个所述第二转子电极分别沿所述转子基座的周向分布，所述第一转子电极和所述第二转子电极交错分布且间隔排列，且任意相邻两个所述第一转子电极之间相互电连接，任意相邻两个所述第二转子电极之间相互电连接。

在一些可能的实施方案中，所述M对第一转子摩擦材料层包括2M个第一转子摩擦材料层，其中，M个所述第一转子摩擦材料层分别贴附于M个所述第一转子电极的表面，另外M个所述第一转子摩擦层分别贴附于M个所述第二转子电极的表面。

在一些可能的实施方案中，所述N对第二转子电极对包括N个第三转子电极和N个第四转子电极，N个所述第三转子电极和N个所述第四转子电极分别沿所述转子基座的周向分布，所述第三转子电极和所述第四转子电极交错分布且间隔排列，且任意相邻两个所述第三转子电极之间相互电连接，任意相邻两个所述第四转子电极之间相互电连接。

在一些可能的实施方案中，所述N对第二转子摩擦材料层包括2N个第一转子摩擦材料层，其中，N个所述第二转子摩擦材料层分别贴附于N个所述第三转子电极的表面，另外N个所述第二转子摩擦层分别贴附于N个所述第四转子电极的表面。

在一些可能的实施方案中，所述驱动元件还包括导流架，所述导流架包括多个导流片，多个所述导流片沿所述叶轮的周向设置于所述叶轮的周侧，以用于将所述水流导向所述叶轮。

在一些可能的实施方案中，还包括位于所述水表壳体内的密封单元，所述密封单元包括密封壳体，所述自传感模块以及所述信号处理和显示模块均位于所述密封壳体内；

所述密封壳体的外壁沿周向设置有凸出于所述外壁的第一凸台，所述水表壳体的内壁沿周向设置有凸出于所述内壁的第二凸台，所述第一凸台搭接于所述第二凸台，且所述第一凸台和所述第二凸台之间设有第一密封垫。

在一些可能的实施方案中，所述密封壳体的外壁设有凸出于所述外壁的定位块，所述水表壳体的内壁设有定位凹槽，所述定位块卡接于所述定位凹槽内。

在一些可能的实施方案中，所述信号处理和显示模块位于所述密封壳体内，所述密封壳体的一端具有开口，所述密封单元还包括透明显示盖板，所述透明显示盖板盖设于所述开口，所述信号处理和显示模块靠近所述透明显示盖板设置，且所述透明显示盖板与所述密封壳体之间设有第二密封垫。

在一些可能的实施方案中，所述水表壳体的顶部设有环形密封罩，所述环形密封罩罩设于所述透明显示盖板的边缘部位，且所述环形密封罩与所述透明显示盖板之间设有第三密封垫。

在一些可能的实施方案中，所述自传感模块还包括传动单元，所述传动单元包括传动轴、传动组件以及第一磁铁，所述叶轮朝向所述密封壳体的一侧设有第二磁铁；

所述叶轮和所述传动轴同轴设置，且所述第一磁铁与所述第二磁铁通过磁耦合特性使得当所述叶轮绕自身轴线转动时，带动所述传动轴绕所述传动轴的轴线转动；

所述传动轴通过所述传动模块与所述转子基座进行传动连接，以使得所述传动轴通过所述传动模块带动所述转子基座绕所述转子基座的轴线转动。

在一些可能的实施方案中，所述传动组件包括相互啮合的第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述第一传动齿轮固定于所述传动轴，所述第二传动齿轮固定于所述转子基座。

在一些可能的实施方案中，沿所述转子基座的轴线方向，所述第一转子摩擦材料和所述第一定子电极之间具有第一间隙，所述第一间隙为0.05mm~5mm。

在一些可能的实施方案中，沿所述转子基座的轴线方向，所述第二转子摩擦材料和所述第二定子电极之间具有第二间隙，所述第二间隙为0.05mm~5mm。

附图说明

图1为本申请实施例中摩擦电式智能水表的一种剖面结构示意图；

图2为本申请实施例中驱动元件安装于水表壳体内的一种结构示意图；

图3为本申请实施例中密封壳体的一种部分结构示意图；

图4为本申请实施例中密封壳体的一种整体结构示意图；

图5为本申请实施例中信号处理和显示模块的一种结构示意图；

图6为本申请实施例中自传感模块的一种结构示意图；

图7为本申请实施例中转子基座部分的一种结构示意图；

图8为本申请实施例中M对第一转子电极对的一种结构示意图；

图9为本申请实施例中第一定子电极和第二定子电极的一种结构示意图；

图10为本申请实施例中传动单元的部分结构示意图；

图11为本申请实施例中自传感壳体的一种结构示意图。

图中：

100-水表壳体；110-进水口；120-出水口；130-固定凸台；140-第二凸台；150-定位凹槽；160-密封罩；200-驱动元件；210-叶轮；211-第一顶针；212-第二磁铁；220-导流架；221-固定架体；222-导流片；300-密封单元；310-密封壳体；311-第一凸台；312-定位块；313-密封垫槽；314-定位槽；315-第一顶针孔；316-卡槽；320-安装部件；330-第一密封垫；340-第二密封垫；350-透明显示盖板；351-玻璃罩；352-透明数表显示壳；360-限位槽；370-第三密封垫；400-自传感模块；410-自传感壳体；411-第二顶针孔；412-第三顶针孔；413-第四顶针孔；414-第五顶针孔；420-转子基座；430-第一传感单元；431-第一转子电极对；4311-第一转子电极；4312-第二转子电极；432-第一转子摩擦材料层；433-第一定子电极；440-第二传感单元；441-第二转子电极对；4411-第三转子电极；4412-第四转子电极；442-第二转子摩擦材料层；443-第二定子电极；450-传动单元；451-传动轴；452-第一磁铁；453-第一传动齿轮；454-第二传动齿轮；460-第二顶针；470-第三顶针；500-信号处理和显示模块；510-显示模组；520-支架；530-电池组。

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。

参考图1，本申请实施例中的摩擦电式智能水表包括水表壳体100、驱动元件200、密封单元300、自传感模块400以及信号处理和显示模块500，其中，驱动元件200、密封单元300、自传感模块400以及信号处理和显示模块500均位于水表壳体100的内部，在水流的作用下，自传感模块400可产生电信号，信号处理和显示模块500可对电信号进行处理，以得到流量数值。

参考图2，水表壳体100相对的两侧分别有进水口110和出水口120，水流可由进水口110进入水表壳体100的内部，再由出水口120流出水表壳体100。驱动元件200设置于水流在水表壳体100内的流动路径上，以使得水流在流动的过程中，能够对驱动元件200起到驱动作用。

继续参考图2，驱动元件200包括叶轮210和导流架220，当水流经过叶轮210时，可驱动叶轮210绕自身轴线转动。导流架220包括固定架体221和多个导流片222，叶轮210和多个导流片222可设置于固定架体221上，固定架体221与水表壳体100之间相对固定。示例性地，水表壳体100的内壁设有凸出于内壁的固定凸台130，固定架体221可搭接于固定凸台130上，从而使得导流架220固定于水表壳体100的内部。多个导流片222沿叶轮210的周向分布于叶轮210的周侧，多个导流片222可用于将水表壳体100内的水流朝向叶轮210进行导流，从而使得水流对于叶轮210的驱动力足够，进而保证叶轮210能够在水流的流动过程中保持转动。

一并参考图1至图4，密封单元300位于驱动元件200的顶部，密封单元300可包括密封壳体310，该密封壳体310可用于将水流与密封壳体310的内部进行隔绝，从而保证密封壳体310的内部保持干燥的环境。自传感模块400以及信号处理和显示模块500均位于密封壳体310的内部，以便于水表在长期使用中，自传感模块400以及信号处理和显示模块500均能够保持良好的工作性能。

如图3所示，密封壳体310的底部设有沿周向分布的卡槽316，导流片222朝向密封壳体310的一端可与卡槽316的底部抵接，从而使得密封壳体310与导流片222之间过盈配合，保证密封壳体310与导流片222之间相对固定。

如图2和图3所示，密封壳体310的外壁远离叶轮210的一侧沿周向设有凸出于外壁的第一凸台311，并且，水表壳体100的内壁沿周向设有凸出于内壁的第二凸台140，第一凸台311可搭接于第二凸台140，从而使得密封壳体310与水表壳体100之间能够相对固定。第一凸台311和第二凸台140之间还可设置第一密封垫330，以通过第一密封垫330提高密封壳体310与水表壳体100之间的密封效果。

密封壳体310的外壁还设有凸出于外壁的定位块312，对应的，水表壳体100的内壁设有定位凹槽150，当第一凸台311搭接于第二凸台140时，定位块312卡接于定位凹槽150内。由此，通过设置定位块312和定位凹槽150，可避免密封壳体310与水表壳体100之间相对转动，进而可保证二者之间的固定效果。

另外，参考图2和图3，叶轮210朝向密封壳体310的一端可设置有第一顶针211，密封壳体310朝向叶轮210的一侧设置有第一顶针孔315，叶轮210的第一顶针211可插设于第一顶针孔315内，并且，该第一顶针211还可相对第一顶针孔315绕叶轮210的轴线转动。如此，通过顶针与顶针孔的配合，可对叶轮210与密封壳体310之间的相对转动起到一定的限位作用，从而保证叶轮210转动的平稳性。

一并参考图3和图5，本实施例中的信号处理和显示模块500可包括显示模组510、支架520以及电池组530，其中，显示模组510可集信息处理和显示功能于一体，也就是说，本实施例中的显示模组510不仅可对自传感单元产生的电信号进行处理，还可将水流量进行显示。电池组530和显示模组510均可连接于支架520上，密封壳体310的内部还设有安装部件320，支架520可通过螺钉安装部件320固定安装于密封壳体310的内部，以保证在长期使用过程中，显示模组510能够进行正常显示。

继续参考图4，密封单元300还包括透明显示盖板350，密封壳体310远离叶轮210的一端设有开口，透明显示盖板350可盖合于开口设置，显示模组510靠近透明显示盖板350设置，以便于能够由外部通过透明显示盖板350观察显示模组510上显示的信息。示例性地，透明显示盖板350可设置有与显示模组510的外形相适应的限位槽360，显示模组510可卡接于限位槽360内，以起到对显示模组510定位的效果。

此外，如图2和图4所示，透明显示盖板350可由上下叠置的玻璃罩351和透明数表显示壳352组合而成，其中，玻璃罩351位于透明数表显示壳352的底部。透明显示盖板350盖设于开口时，可搭接于第一凸台311背离第一密封垫330的一侧，并且，第一凸台311背离第一密封垫330的一侧还可设置有沿周向分布的密封垫槽313，该密封垫槽313内可填充第二密封垫340，以使得透明显示盖板350和第一凸台311之间通过第二密封垫340进行连接，以提升密封壳体310内的密封效果。水表壳体100的顶部具有开口，开口处设有环形密封罩160，当将密封壳体310固定于水表壳体100内部时，环形密封罩160罩设于透明显示盖板350的边缘部位，并且，环形密封罩160与透明显示盖板350之间还设有第三密封垫370，不仅可提高密封罩160与透明显示盖板350之间的密封效果，还可保证密封罩160不会对玻璃罩351造成损伤。

参考图1和图6，自传感模块400位于信号处理和显示模块500的底部，自传感模块400可包括自传感壳体410以及位于自传感壳体410内部的转子基座420、第一传感单元430、第二传感单元440以及传动单元450，该传动单元450可与叶轮210传动连接，并且与转子基座420传动连接，从而使得转子基座420可在叶轮210转动的过程中实现绕转子基座420的轴线转动。

如图3所示，密封壳体310的底部设有与自传感壳体410的外形相匹配的定位槽，自传感壳体410可卡接于该定位槽内，以使得自传感壳体410能够与密封壳体310之间保持相对固定。

参考图7至图9，第一传感单元430可包括M对第一转子电极对431、M个第一定子电极433以及M对第一转子摩擦材料层432，其中，M对第一转子电极对431和M对第一转子摩擦材料层432设置于转子基座420上，M个第一定子电极433设置于自传感壳体410朝向第一转子电极对431的一侧。具体的，M对第一转子电极对431包括M个第一转子电极4311和M个第二转子电极4312，M个第一转子电极4311和M个第二转子电极4312分别沿转子基座420的周向固定于转子基座420的表面，并且，第一转子电极4311和第二转子电极4312交错分布且间隔设置，以使得相邻的第一转子电极4311和第二转子电极4312形成一对第一转子电极对431。需要说明的是，图8中的实线和虚线仅是为了区分第一转子电极4311和第二转子电极4312，并无其他含义。

另外，任意相邻两个第一转子电极4311之间可通过导电结构进行电连接，这时，M个第一转子电极4311可形成叉指电极的形式。任意相邻两个第二转子电极4312之间也可通过导电结构进行电连接，这时，M个第二电极也可形成叉指电极的形式。这样，当组装自传感模块400时，可直接将两个叉指电极进行组装，简单易操作。

M对第一转子摩擦材料层432可包括在M个第一转子摩擦材料层432，其中M个第一转子摩擦材料层432分别贴附于M个第一转子电极4311背离转子基座420的一侧表面，另外M个第一转子摩擦材料层432分别贴附于M个第二转子电极4312背离转子基座420的一侧表面。

如图9所示，M个第一定子电极433沿转子基座420的周向分布于自传感壳体410上，当转子基座420在叶轮210的驱动下实现转动时，第一转子电极对431以及第一转子摩擦材料层432可相对第一定子电极433转动，从而使得第一转子电极对431和第一定子电极433之间产生电荷转移，以产生第一电信号。

第二传感单元440包括N对第二转子电极对441、N对第二转子摩擦材料层442以及N个第二定子电极443，其中，N对第二转子电极对441和N对第二转子摩擦材料层442设置于转子基座420上，N个第二定子电极443设置于自传感壳体410朝向第二转子电极对441的一侧。图7中仅示出了N为1时的结构，当N的数值较大时，可参考如图8中的结构。具体的，N对第二转子电极对441包括N个第三转子电极4411和N个第四转子电极4412，N个第三转子电极4411和N个第四转子电极4412分别沿转子基座420的周向固定于转子基座420的表面，并且，第三转子电极4411和第四转子电极4412交错分布且间隔设置，以使得任意相邻两个第三转子电极4411和第四转子电极4412形成一对第二转子电极对441。

另外，任意相邻两个第三转子电极4411之间可通过导电结构进行电连接，这时，N个第三转子电极4411可形成叉指电极的形式。任意相邻两个第四转子电极4412之间也可通过导电结构进行电连接，这时，N个第四电极也可形成叉指电极的形式。这样，当组装自传感单元时，可直接将两个叉指电极进行组装，简单易操作。

N对第二转子摩擦材料层442可包括在N个第二转子摩擦材料层442，其中N个第二转子摩擦材料层442分别贴附于N个第三转子电极4411背离转子基座420的一侧表面，另外N个第二转子摩擦材料层442分别贴附于N个第四转子电极4412背离转子基座420的一侧表面。

N个第二定子电极443沿转子基座420的周向分布于自传感壳体410上，当转子基座420在叶轮210的驱动下实现转动时，第二转子电极对441以及第二转子摩擦材料层442可相对第二定子电极443转动，从而使得第二转子电极对441和第二定子电极443之间产生电荷转移，以产生第二电信号。

在本实施例中，第二转子电极对441可设置于第一转子电极对431围设的圆形轮廓的内部，并且，M＞N，N≥1。可以理解的，通过设置两个传感单元，在转子基座420转动的过程中，两个传感单元产生的电信号之间可具有线性关系，在对第一电信号和第二电信号进行处理时，可根据第一电信号和第二电信号之间的关系来得到精确的流量数值，从而提高水表的精确度。示例性地，当转子基座420转动一圈时，假设第一传感单元430产生a个脉冲，第二传感单元440产生b个脉冲，这时，可通过ka=b的公式来确认第一传感单元430和第二传感单元440的传感信号是否相等，当满足ka=b时，则说明监测的流量值准确。

如前所述，N≥1，作为一种实施方案，如图7所示，取N为1，也即，第二传感单元440包括一个第二转子电极对441和一个第二定子电极443。当流速较低时，第二定子电极443未完全扫过第二转子电极对441，从而导致传感信号ka≠b，这时可通过显示模组510进行数据比对，从而得到精确的流量数值。

此外，在本实施例中，沿转子基座420的轴线方向，第一转子摩擦层与第一定子电极433之间具有第一间隙，该第一间隙为0.05mm~5mm。并且，沿转子基座420的轴线方向，第二转子摩擦层与第二定子电极443之间具有第二间隙，该第二间隙为0.05mm~5mm。应当理解的，本实施例中通过在转子摩擦层与定子电极之间设置一定的间距，可实现第一传感单元430和第二传感单元440的非接触式摩擦发电，使得自传感单元具有良好的耐久性，在水表长期使用的过程中，能够大幅度提高自传感单元的传感寿命。

作为一种实施方案，第一转子电极4311和第二转子电极4312的材料可分别为铜、铝、银等，第一转子摩擦材料层432的材料可以为聚四氟乙烯（PTFE）、纸、尼龙、氟化乙烯丙烯共聚物（FEP）等，第一定子电极433的材料可以为铜、铝、银等。第三转子电极4411和第四转子电极4412的材料可分别为铜、铝、银、金、兔毛等，第二转子摩擦层的材料可以为聚四氟乙烯（PTFE）、纸、尼龙、氟化乙烯丙烯共聚物（FEP）等，第二定子电极443的材料可以为铜、铝、银等。

一并参考图6、图7和图10，本实施例中的传动单元450可包括传动轴451、传动组件以及第一磁铁452，其中，第一磁铁452设置于传动轴451的底部。并且，叶轮210朝向密封壳体310的一端设有第二磁铁212，第二磁铁212可为环形磁铁，绕设于第一顶针211。传动轴451与叶轮210同轴设置，以使得第一磁铁452正对于第二磁铁212，第一磁铁452与第二磁铁212之间可通过磁耦合特性使得当叶轮210转动时，在磁力吸附的作用下，能够带动传动轴451绕自身轴线转动。值得注意的是，本申请中通过设置第一磁铁452和第二磁铁212，在避免叶轮210直接与传动轴451接触而影响密封壳体310的密封效果的同时，还能够实现对传动轴451的驱动作用。

传动组件包括第一传动齿轮453和第二传动齿轮454，第一传动齿轮453固定连接于传动轴451，第二传动齿轮454固定连接于转子基座420，并且，第一传动齿轮453和第二传动齿轮454相互啮合。当传动轴451绕自身轴线转动时，在传动组件的作用下，能够驱动转子基座420同步转动。也就是说，本实施例中的传动过程为，叶轮210驱动传动轴451转动，传动轴451驱动转子基座420传动，以实现良好的传动效果。

如图10和图11所示，传动轴451连接有沿传动轴451的轴向穿设于传动轴451的第二顶针460，自传感壳体410的顶部和底部分别设有第二顶针孔411和第三顶针孔412，第二顶针460的两端分别插设于第二顶针孔411和第三顶针孔412内。第二顶针460可分别相对第二顶针孔411和第三顶针孔412转动，以保证传动轴451转动的平稳性。

类似的，转子基座420连接有沿转子基座420的轴向穿设于转子基座420的第三顶针470，自传感壳体410的顶部和底部还分别设有第四顶针孔413和第五顶针孔414，第三顶针470的两端分别插设于第四顶针孔413和第五顶针孔414内。第三顶针470可分别相对第四顶针孔413和第五顶针孔414转动，以保证转子基座420转动的平稳性。

作为一种实施方案，本实施例中的显示模组510不仅可实时展示流速和流量等相关参数，还可利用无线远传模块将数据传输至云端，从而实现对用水信息的随时随地远程监控。这样，不仅可提高水资源管理的效率、精确性和可视化程度，还能够更好地满足用户需求、减少浪费、保护水资源，进而提升供水系统的可持续性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种摩擦电式智能水表，其特征在于，包括水表壳体、驱动元件、自传感模块以及信号处理和显示模块；

所述水表壳体相对的两侧分别设有进水口和出水口，所述驱动元件位于所述水表壳体的内部，所述驱动元件包括叶轮，当水流在所述水表壳体的内部由所述进水口向所述出水口流动时，所述水流用于驱动所述叶轮绕所述叶轮的轴线转动；

所述自传感模块位于所述水表壳体内，所述自传感模块包括自传感壳体和位于所述自传感壳体内的转子基座、第一传感单元以及第二传感单元，所述第一传感单元包括M对第一转子电极对、M个第一定子电极和M对第一转子摩擦材料层，所述第二传感单元包括N对第二转子电极对、N个第二定子电极和N 对第二转子摩擦材料层，所述M 对第一转子电极对和所述N对第二定子电极对分别沿所述转子基座的周向设置于所述转子基座，所述M对第一转子摩擦材料层和所述N对第二转子摩擦材料层分别贴附于所述M对第一转子电极对和所述N对第二转子电极对背离所述转子基座的表面，所述M个第一定子电极和所述N个第二定子电极分别沿所述转子基座的周向设置于所述自传感壳体朝向所述第一转子电极对的一侧，其中，M＞N，N≥1；

所述转子基座与所述叶轮传动连接，当所述叶轮转动以带动所述转子基座绕所述转子基座的轴线转动时，所述第一转子电极对相对所述第一定子电极转动以进行摩擦发电并产生第一电信号，所述第二转子电极对相对所述第二定子电极转动以进行摩擦发电并产生第二电信号；

所述信号处理和显示模块用于对所述第一电信号和所述第二电信号进行处理以得到流量数值，并将所述流量数值进行显示。

2.根据权利要求1所述的摩擦电式智能水表，其特征在于，所述M对第一转子电极对包括M个第一转子电极和M个第二转子电极，M个所述第一转子电极和M个所述第二转子电极分别沿所述转子基座的周向分布，所述第一转子电极和所述第二转子电极交错分布且间隔排列，且任意相邻两个所述第一转子电极之间相互电连接，任意相邻两个所述第二转子电极之间相互电连接。

3.根据权利要求2所述的摩擦电式智能水表，其特征在于，所述M对第一转子摩擦材料层包括2M个第一转子摩擦材料层，其中，M个所述第一转子摩擦材料层分别贴附于M个所述第一转子电极的表面，另外M个所述第一转子摩擦层分别贴附于M个所述第二转子电极的表面。

4.根据权利要求1所述的摩擦电式智能水表，其特征在于，所述N对第二转子电极对包括N个第三转子电极和N个第四转子电极，N个所述第三转子电极和N个所述第四转子电极分别沿所述转子基座的周向分布，所述第三转子电极和所述第四转子电极交错分布且间隔排列，且任意相邻两个所述第三转子电极之间相互电连接，任意相邻两个所述第四转子电极之间相互电连接。

5.根据权利要求4所述的摩擦电式智能水表，其特征在于，所述N对第二转子摩擦材料层包括2N个第一转子摩擦材料层，其中，N个所述第二转子摩擦材料层分别贴附于N个所述第三转子电极的表面，另外N个所述第二转子摩擦层分别贴附于N个所述第四转子电极的表面。

6.根据权利要求1所述的摩擦电式智能水表，其特征在于，还包括位于所述水表壳体内的密封单元，所述密封单元包括密封壳体，所述自传感模块以及所述信号处理和显示模块均位于所述密封壳体内；

所述密封壳体的外壁沿周向设置有凸出于所述外壁的第一凸台，所述水表壳体的内壁沿周向设置有凸出于所述内壁的第二凸台，所述第一凸台搭接于所述第二凸台，且所述第一凸台和所述第二凸台之间设有第一密封垫。

7.根据权利要求6所述的摩擦电式智能水表，其特征在于，所述信号处理和显示模块位于所述密封壳体内，所述密封壳体的一端具有开口，所述密封单元还包括透明显示盖板，所述透明显示盖板盖设于所述开口，所述信号处理和显示模块靠近所述透明显示盖板设置，且所述透明显示盖板与所述密封壳体之间设有第二密封垫。

8.根据权利要求7所述的摩擦电式智能水表，其特征在于，所述水表壳体的顶部设有环形密封罩，所述环形密封罩罩设于所述透明显示盖板的边缘部位，且所述环形密封罩与所述透明显示盖板之间设有第三密封垫。

9.根据权利要求1所述的摩擦电式智能水表，其特征在于，所述自传感模块还包括传动单元，所述传动单元包括传动轴、传动组件以及第一磁铁，所述叶轮朝向所述密封壳体的一侧设有第二磁铁；

所述叶轮和所述传动轴同轴设置，且所述第一磁铁与所述第二磁铁之间通过磁耦合特性使得当所述叶轮绕自身轴线转动时，带动所述传动轴绕所述传动轴的轴线转动；

所述传动轴通过所述传动模块与所述转子基座进行传动连接，以使得所述传动轴通过所述传动模块带动所述转子基座绕所述转子基座的轴线转动。

10.根据权利要求9所述的摩擦电式智能水表，其特征在于，所述传动组件包括相互啮合的第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述第一传动齿轮固定于所述传动轴，所述第二传动齿轮固定于所述转子基座。

11.根据权利要求1所述的摩擦电式智能水表，其特征在于，沿所述转子基座的轴线方向，所述第一转子摩擦材料和所述第一定子电极之间具有第一间隙，所述第一间隙为0.05mm~5mm；

沿所述转子基座的轴线方向，所述第二转子摩擦材料和所述第二定子电极之间具有第二间隙，所述第二间隙为0.05mm~5mm。