CN1288427C - 数字直读式远传水表 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数字直读式远传水表，用来定量计量流经供水管道的自来水或纯净水的流量。它包括基表计数指针(1)、传感器轴(2)、光电传感器(3)、光电采样片(4)、传感器座(5、8)、字轮盖(6)、传感器指针(7)、外罩(9)、基表(11)和磁钢(12、13)，传感器座(5、8)装置于外罩(9)内，传感器轴(2)插置于传感器座(5、8)上，光电采样片(4)套装于传感器轴(2)上，一对磁钢(12)嵌装于传感器轴(2)的两翼，光电传感器(3)连接在传感器座(5)上，并置于光电采样片(4)旁侧，一对磁钢(13)嵌装于基表计数指针(1)的两翼，传感器轴(2)与基表计数指针(1)位置相对应。本发明计量准确度得到保证。

Description

数字直读式远传水表

技术领域：

本发明涉及一种远传水表，尤其涉及一种数字直读式远传水表。用来定量计量流经供水管道的自来水或纯净水的流量。适用于自来水供水系统的用水量的计量。属于水流量的计量仪表技术领域。

背景技术：

目前现有的智能式远传水表中，绝大部分采用的是干簧管作为数据采集传感器，其基本原理是将干簧管安装在基表计数器的指针相对应的地方。在指针上嵌装有带磁性的材料。该指针每转动一圈，干簧管通、断一次，单片机系统通过检测干簧管的通、断来计量水表的流量。这种方式最大的缺陷是在供水系统出现水锤现象时单片机采集信号会产生误动作(因干簧管在水锤作用下频繁通、断而与指针转动不协调)影响计量精度。如山东维微公司开发的磁保持式采样方式的传感器水表在一定程度上解决了水锤中因抖动引起的误差，但因水的回流现象同样无法避免计量误差，且此传感器遮挡了水表指针导致水司在标定该水表时因不能很好的观察指针位置而造成操作困难。又如本公司原来生产的光电传感器采样方式的远传水表，因光电传感器只能在干燥的场合使用，故只能在干式水表的基础上进行采样，但干式水表在目前情况下其计量稳定性远不如湿式水表。故也存在着一定的缺陷。综上所述，目前市场上的远传水表，计量准确度均不能得到有效的保证。然而湿式水表的稳定性和灵敏度相对干式水表就有了很大的提高，所以在湿式水表的基础上做远程抄表它的优越性是不容置疑的。而在湿式水表上要加上光电传感器，就得考虑防水的要求同时也要考虑到怎么样解决水锤现象而导致的计量误差。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种计量准确度得到保证的数字直读式远传水表。

本发明的目的是这样实现的：一种数字直读式远传水表，包括基表计数指针、传感器轴、光电传感器、光电采样片、传感器座、字轮盖、传感器指针、外罩、基表和磁钢，传感器座装置于外罩内，传感器轴插置于传感器座上，光电采样片套装于传感器轴上，一对磁钢嵌装于传感器轴的两翼，光电传感器连接在传感器座上，并置于光电采样片旁侧，其位置与光电采样片相对应设置，传感器指针设置于传感器轴顶端，字轮盖盖置于外罩顶端，外罩罩置于基表表面，一对磁钢嵌装于基表计数指针的两翼，传感器轴与基表计数指针位置相对应，光电传感器有两只，两个光电传感器的发射部分串联在一起，加上限流电阻R₁后接上电源，它们的接收端集电极分别加上一个上拉电阻R₂、R₃后连接在电源部分。基表计数指针每旋转一周，通过磁传动带动安装在水表玻璃上面的传感器轴同时旋转一周，传感器轴上的光电采样片随着传感器轴也旋转一周，它在两个光电传感器的透光槽中顺序划过，这样两个光电传感器产生二个顺序的电脉冲，而单片机系统采集到此二个电脉冲信号后判别其是正向转动、反向转动或抖动脉冲，然后作出相应的计量方式，确保基表因水锤现象发生抖动和倒流水时计量值不受影响而进行正常计量，实现水表的正确计量。

本发明的两只光电传感器相互垂直布置于同一平面。

本发明具有如下优点：

1、采有湿式水表作为基表，采用磁传动的原理，将基表的计数转数传递至表的外部，在外部通过传感器轴带动光电采样片转动，从而让光电传感器发出脉冲信号，供单片机处理。解决了光电传感器的防水问题，又避免了干式基表的计量不稳定性和灵敏度低的缺点。

2、采用双光电传感器可不受外界磁场的干扰；可由单片机判别正、反向转动、抖动，从而作出相应的计数方式，计量准确，工作可靠。

3、结构简单，安装使用方便，周检、维修成本低廉。

附图说明：

图1为本发明的总体结构示意图。

图2为图1的A-A剖示图。

图3为本发明的采样部分电路原理图。

图4a～d为本发明的脉冲时序图，其中a为正转时序，b为反转时序，c和d为抖动时序。

具体实施方式：

如图1～2，本发明为一种数字直读式远传水表。由湿式水表基表采样部分和单片机系统组成。湿式水表基表采样部分主要由基表计数指针1、传感器轴2、双光电传感器3、光电采样片4、传感器上座5、字轮盖6、传感器指针7、传感器下座8、屏蔽外罩9、屏蔽环10、基表11和两对磁钢12、13组成。传感器上座5和传感器下座8上、下装置于屏蔽外罩9内壁。传感器轴2两端插置于传感器上座5和传感器下座8上。光电采样片4套装于传感器轴上，两只置于同一平面但极性不同的磁钢12嵌装于传感器轴2的两翼。双光电传感器3粘合在传感器上座5下端面上，双光电传感器3相互垂直布置于同一平面，且置于光电采样片4旁侧，与光电采样片4相对应设置。传感器指针7嵌置于传感器轴2顶端，字轮盖6盖置于屏蔽外罩9顶端，屏蔽外罩9底端连接于基表11表面，屏蔽环10嵌置于屏蔽外罩9底端与基表11表面之间。两只置于同一平面但极性不同的磁钢13嵌装于基表计数指针1的两翼，传感器轴2与基表计数指针1位置相对应。传感器上座5和传感器下座8主要起传感器轴和光电传感器的定位作用。屏蔽外罩9和屏蔽环10主要是屏蔽外磁场的干扰。字轮盖6和传感器指针7主要是指示基表计数指针1的位置。

图3为本发明采样部分电路原理图。两个光电传感器3-ST₁和3-ST₂的发射部分串联在一起，加上限流电阻R₁，接上电源可发出红外光，通过光电传感器的透光槽照射在光电传感器的接收端，它们的接收端集电极分别加上一个上拉电阻R₂、R₃后连接在电源部分，当光电采样片遮挡住某一个光电传感器的透光槽时，光电传感器的接收端截止，在其接收端集电极就出现一个高电平，否则接收端导通，接收端集电极出现一个低电平。因光电采样片在传感器轴的带动下转动，故在两个光电传感器的接收端集电极就会产生一对时序发生的电脉冲，供单片机来处理。

图4为本发明的脉冲时序图。

a为正转脉冲时序图，电脉冲分别为3-ST₁、3-ST₂交替发出，先是3-ST₁后是3-ST₂。我们认为其为正转脉冲，单片机进行累加计量。

b为反转脉冲时序图，电脉冲分别为3-ST₂、3-ST₁交替发出，先是3-ST₂后是3-ST₁。我们认为其为反转脉冲，单片机进行累减计量。

c、d为抖动脉冲时序图，电脉冲由某一路光电传感器连续发出而另一路光电传感出现一个脉冲后，不再发出电脉冲，此时我们认为其为供水管路抖动时出现的脉冲，单片机处理时不进行计量，但记录最终的脉冲时序。

Claims (2)

1、一种数字直读式远传水表，包括基表计数指针(1)、传感器轴(2)、光电传感器(3)、光电采样片(4)、传感器座(5、8)、字轮盖(6)、传感器指针(7)、外罩(9)、基表(11)和磁钢(12、13)，传感器座(5、8)装置于外罩(9)内，传感器轴(2)插置于传感器座(5、8)上，光电采样片(4)套装于传感器轴(2)上，一对磁钢(12)嵌装于传感器轴的两翼，光电传感器(3)连接在传感器座(5)上，并置于光电采样片(4)旁侧，其位置与光电采样片(4)相对应设置，传感器指针(7)设置于传感器轴(2)顶端，字轮盖(6)盖置于外罩(9)顶端，外罩(9)罩置于基表(11)表面，一对磁钢(13)嵌装于基表计数指针(1)的两翼，传感器轴(2)与基表计数指针(1)位置相对应，光电传感器(3)有两只，其特征在于两个光电传感器(3-ST₁、3-ST₂)的发射部分串联在一起，加上限流电阻(R₁)后接上电源，它们的接收端集电极分别加上一个上拉电阻(R₂、R₃)后连接在电源部分。

2、根据权利要求1所述的一种数字直读式远传水表，其特征在于：两只光电传感器(3)相互垂直布置于同一平面。

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