CN203657846U - 一种叶轮式水表的光电转换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种叶轮式水表的光电转换器，其特征在于：包括设置于水表叶轮轴上的光反射体，与所述叶轮轴相向设置的光发射元件以及设置在光反射路径上的光接收元件；其中，所述光发射元件连接有电源，所述光接收元件连接有脉冲信号整形电路。与现有技术相比，本实用新型结构简单，而且由于本实用新型采用光电反射式“机－电”转换器，因此具有不受任何外界电磁场和静磁场影响的优点，同时也不会增加水表的负载力矩，从而达到不会降低水表的灵敏阈值的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于水表技术领域，尤其是涉及一种叶轮式水表的光电转换器。
背景技术
目前国内外在用的水表绝大多数是叶轮式机械水表。管道中水的流动，导致机械水表叶轮旋转，由于叶轮转速与水的流速成比例，因此通过表中机械计数器对叶轮旋转数的累计，可以获得用水量数值。
由于水表在很宽的流量测量范围内使用时，其测量特性的非线性较严重，导致测量结果的不准确。为此可以将机械计数器去掉，换成带嵌入式计算机软硬件的电子显示器，通过对测量特性的分段校准，使叶轮式水表在整个流量测量范围内的示值误差降到最低点。
叶轮式机械水表使用嵌入式计算机和电子显示器的关键技术之一是要选用准确可靠的“机－电”转换器，将叶轮的旋转量转换成相对应的输出脉冲电信号，便于后续计算机的信号处理与显示。
常用的“机－电”转换器主要有：磁敏式、电感式和开关式等几种，但它们均有不足之处，如磁敏式和电感式“机－电”转换器容易受到外界磁场干扰而产生错误输出信号；开关式和磁敏式“机－电”转换器则容易产生较大的机械负载力矩，影响叶轮式水表始动流量的测量值，降低水表的灵敏阈值。
发明内容
本实用新型针对现有技术中的不足，提供了一种结构简单，不受外界影响且不会降低水表的灵敏阈值的叶轮式水表的光电转换器。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：一种叶轮式水表的光电转换器，其特征在于：包括设置于水表叶轮轴上的光反射体，与所述叶轮轴相向设置的光发射元件以及设置在光反射路径上的光接收元件；其中，所述光发射元件连接有电源，所述光接收元件连接有脉冲信号整形电路。
光发射元件在电源激励下，发射可见光或红外光；当发射光照射到光反射体时，光线就被反射回来被光接收元件接收，输出一定宽度的旋转量脉冲电信号；当发射光照到非光反射体时，发射光被散射，光接收元件接收不到光信号，就没有电信号输出。在叶轮轴上可以设置1～n（n通常为2～10）个光反射体，叶轮每旋转1转就可以输出1～n个检测脉冲电信号，用于反映叶轮的转数和旋转方向（n大于等于3时，可以检测到叶轮的旋转方向）。n值越大，叶轮旋转分辨力就越高。由于本实用新型采用光电反射式“机－电”转换器，因此具有不受任何外界电磁场和静磁场影响的优点，而且也不会增加水表的负载力矩，从而达到不会降低水表的灵敏阈值的目的。
作为优选的方案，上述光发射元件和所述光接收元件沿所述叶轮轴的轴向方向并排设置。
作为优选，上述光发射元件和所述光接收元件距离所述光反射体在5毫米至10毫米之间。
为了取得更好的技术效果，进一步的技术措施还包括：上述电源和所述光发射元件之间还设置有脉冲驱动电路；所述脉冲信号整形电路连接有脉冲宽度识别电路。本方案通过脉冲驱动电路使本实用新型采用较小占空比的脉冲供电方式（电源供电脉冲占空比k在5～50%之间；电源供电脉冲周期T在1ms～50 ms之间），可以显著节约电源能量，使供电电池使用寿命大大延长；而脉冲宽度识别电路可以根据脉冲持续时间的长短来识别反射脉冲还是供电脉冲信号，以完成叶轮旋转的计数任务。
进一步的改进包括：上述脉冲驱动电路同时还连接有脉冲占空比调节电路。
本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，而且由于本实用新型采用光电反射式“机－电”转换器，因此具有不受任何外界电磁场和静磁场影响的优点，同时也不会增加水表的负载力矩，从而达到不会降低水表的灵敏阈值的目的。
附图说明
图1为本实用新型实施例的工作原理示意图。
图2为本实用新型实施例的工作原理框图。
图3为输出信号波形图。
图4为脉冲输出占空比示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
实施例1。
参见附图所示：一种叶轮式水表的光电转换器，包括设置于水表叶轮轴4上的光反射体1，与所述叶轮轴4相向设置的光发射元件2以及设置在光反射路径上的光接收元件3，具体到本实施例，光发射元件2和所述光接收元件3沿所述叶轮轴的轴向方向并排设置；其中，所述光发射元件2通过脉冲驱动电路连接有电源，所述光接收元件3连接有脉冲信号整形电路，脉冲信号整形电路连接有脉冲宽度识别电路，脉冲驱动电路同时还连接有脉冲占空比调节电路。
上述光发射元件2和所述光接收元件3距离所述光反射体在5毫米至10毫米之间。
Claims (5)
1.一种叶轮式水表的光电转换器，其特征在于：包括设置于水表叶轮轴上的光反射体，与所述叶轮轴相向设置的光发射元件以及设置在光反射路径上的光接收元件；其中，所述光发射元件连接有电源，所述光接收元件连接有脉冲信号整形电路。
2.根据权利要求1所述的一种叶轮式水表的光电转换器，其特征在于：所述光发射元件和所述光接收元件沿所述叶轮轴的轴向方向并排设置。
3.根据权利要求1或2所述的一种叶轮式水表的光电转换器，其特征在于：所述光发射元件和所述光接收元件距离所述光反射体在5毫米至10毫米之间。
4.根据权利要求3所述的一种叶轮式水表的光电转换器，其特征在于：所述电源和所述光发射元件之间还设置有脉冲驱动电路；所述脉冲信号整形电路连接有脉冲宽度识别电路。
5.根据权利要求4所述的一种叶轮式水表的光电转换器，其特征在于：所述脉冲驱动电路同时还连接有脉冲占空比调节电路。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201320795293.8U CN203657846U (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 一种叶轮式水表的光电转换器 |
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Publications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2013
- 2013-12-06 CN CN201320795293.8U patent/CN203657846U/zh not_active Expired - Lifetime
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