CN204085594U - 一种自发电多普勒流量仪表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自发电多普勒流量仪表,主要由壳体、发电螺翼、扰动螺翼、行星减速机、控制电路板、多普勒传感器组成,其特征在于:壳体由管道、阀球、控制仓组成;发电旋翼主要有齿轮、中心轴、轴套和钢珠组成;扰动螺翼安装结构与发电螺翼安装结构一样;行星减速机的输入轴上装有齿轮,与发电螺翼的齿轮啮合,行星减速机的输出轴轴端套有拨杆;控制仓内有控制电路板和FDP发电片,FDP发电片的一端固定在控制仓,另一端与拨杆相抵;FDP发电片的信号引出线与控制电路连接,有益效果是:能够自行提供工作能量,无更换电池的后顾之忧;实现任意方向进水、任意方向安装和一表多用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种流量仪表,尤其涉及一种自发电多普勒流量仪表。
背景技术
目前的智能水表、智能气表和智能热量表,全部依靠电池供电,由于使用环境的恶劣及电池本身的寿命等缺陷,使得智能仪表在可靠性方面的性能比较低,在实践中,现有的供电技术方案大概有以下不足之处:
1、采用内置一次性锂电池技术方案,存在更换电池的后顾之忧问题;
2、采用普通电池技术方案,存在通过暴露的供电窗口产生的作弊可能;
3、采用水轮发电技术方案,由于压差小、转速低、阻力大,至今还没有成熟的产品;
4、采用热电转换技术方案的热能表:由于温差小、半导体器件成本高,也没有实用化的产品。
所以智能仪表要提高可靠性,需要有一种新的供电方案。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是,为克服现有技术的不足,提供一种自发电多普勒流量仪表。
本实用新型采用的技术方案是:一种自发电多普勒流量仪表,主要由壳体、发电螺翼、扰动螺翼、行星减速机、控制电路板、多普勒传感器组成,其特征在于:
所述壳体由管道、阀球、控制仓组成,所述的管道在壳体下面,管道两头有螺纹接口,所述的阀球在壳体中间,所述的控制仓在壳体上面,在控制仓上面有控制仓盖,内有行星减速机轴的出口和传感器输出线出口;
所述的发电螺翼在管道里面的左边,发电旋翼主要有齿轮、中心轴、轴套和钢珠组成,所述的齿轮在发电旋翼右端,所述的中心轴两端嵌有外侧轴套和内侧轴套,外侧和内侧的轴套各自与钢珠相接,钢珠再与支撑系统相接;
所述的支撑系统外侧由支撑套、支撑架和轴套组成,所述的支撑套安置在螺纹接口内壁,支撑套上装支撑架,支撑架上装轴套,支撑系统内侧由支撑架安装在管道内,支撑架上装轴套,两个轴套各自与钢珠相接,钢珠连接支撑系统与发电螺翼的结构摩擦力最小,所以发电螺翼能够灵活旋转;
所述的扰动螺翼安置在管道里面的右边,除扰动螺翼的轴镶有金属材料外,安装结构与发电螺翼安装结构一样,所以不再描述。
所述的行星减速机的输入轴上装有齿轮,与发电螺翼的齿轮啮合,行星减速机的输出轴穿过陶瓷动密封和陶瓷静密封,轴端套有拨杆,由于输出轴是经过行星减速机大比例减速,所以动量增大,使拨杆具有一定强度的拨力,当水流在管道内流动时,发电螺翼就会旋转,通过齿轮啮合,带动行星减速机输出轴旋转,拨杆就随着转动;
所述的控制仓内有控制电路板和FDP发电片,FDP发电片的一端固定在控制仓,另一端与拨杆相抵,拨杆旋转时,拨动FDP发电片另一端产生振动,因为FDP发电片的信号引出线与控制电路连接,所以振动产生的信号通过控制电路发出脉冲电压,脉冲电压通过二极管D1整流,存储到电容器FC中,FC通过稳压电路W,使脉冲变成电压稳定的电源供应给电路,使控制电路运行IC1程序,IC1程序接受多普勒传感器IC0送来的传感信号,经运算得到流量信号,并在LCD上显示,作为热计量表使用时,同时接受热敏电阻R5和R6的数据,进入IC1到A/D端口进行计算,最终根据热量计算公式获得热量消耗的数值,根据需要在LCD上显示。
所述扰动螺翼的扰动端在多普勒传感器磁性感应头与管道内壁之间、多普勒传感器内还安装有温度传感器和流速传感器,多普勒传感器的输出线通过传感器输出线出口到控制仓,与控制电路板连接;
所述的扰动螺翼在水流的作用下旋转,扰动端产生环境扰动,多普勒传感器感知后,将产生的信号送到控制电路IC1的A/D输入端,依据设定的程序计算出流量数值;
所述的控制电路由IC1输入端连接多普勒传感器的输出端、温度传感器的输出端、IC2输入端连接IC1的输出端、IC2的输出端连接减速马达、IC3输入端连接IC1的通讯端、IC4输入端连接电源感应线圈、输出端连接隔离二极管D2、T1输入端连接IC1的输出端、T1的输出端连接R3和R4、R3连接R5、R4连接R6、T2输入端连接IC1的输出端、T2的输出端连接R1和R2、R1和R2连接多普勒传感器IC0的输出端,所述的发电片的输出一端连接到整流管D1另一端连接到公共地,感应线圈XQ输出端接IC4与发电片供电电路并联。
本实用新型的有益效果是:
(1)能够自行提供工作能量,无更换电池的后顾之忧;
(2)有了多普勒传感器,提高计量的精度;
(3)红外数据隔离及感应电源,实现IP68的最高等级防护;
(4)对称的螺翼配置,实现任意方向进水和任意方向安装;
(5)多种传感器能够适应冷水、热水和热气的计量,一表多用;
附图说明
图1是本实用新型一种自发电多普勒流量仪表的主要结构示意图。
图2是本实用新型一种自发电多普勒流量仪表FDP发电片位置示意图。
图3是本实用新型一种自发电多普勒流量仪表的电路原理图。
具体实施方式
下面结合图1、图2、图3和一个具体的实施例对本实用新型做详细说明:
如图1、图2、图3所示,一种自发电多普勒流量仪表,由壳体、发电螺翼2.1、扰动螺翼3.1、行星减速机4.1、控制电路板5、多普勒传感器6.1组成。
所述的壳体下面有管道1.1,管道1.1两头有螺纹接口1.2,所述的阀球1.4在壳体中间,所述的控制仓1.3在壳体上面,在控制仓1.3上面有控制仓盖1.3.1,内有行星减速机轴的出口1.5和传感器输出线出口1.6,;
所述的发电螺翼2.1安置在管道1.1里面的左边,发电旋翼2.1由齿轮2.7、中心轴2.2、外侧轴套2.3.1、内侧轴套2.3.2和钢珠2.4.1组成,所述的齿轮2.7在电旋翼2.1的右端,所述的中心轴2.2两端的外侧内嵌有轴套2.3.1和内侧内嵌有轴套2.3.2,外侧轴套2.3.1与钢珠2.4.1相接,内侧轴套2.3.2与钢珠2.4.2相接,所述的发电螺翼2.1就是通过钢珠与支撑系统连接;
所述的支撑系统的外侧由支撑套2.5、支撑架2.5.1和轴套2.5.2组成,所述的支撑套2.5安置在螺纹接口1.2的内壁,支撑套2.5上装支撑架2.5.1,支撑架2.5.1上装轴套2.5.2,支撑系统内侧有支撑架2.6.1安装在管道内,支撑架2.6.1上装轴套2.6.2,轴套2.5.2与钢珠2.4.1连接,轴套2.6.2与钢珠2.4.2连接,钢珠是支撑系统与发电螺翼的连接点;
所述的扰动螺翼3.1安置在管道1.1里面的右边,除扰动螺翼3.1轴中镶有金属材料3.3外,安装结构与发电螺翼2.1安装结构一样;
行星减速机4.1的输入轴4.6上装有输入齿轮4.2,齿轮4.2与齿轮2.7啮合;行星减速机4.1的输出轴4.5穿过行星减速机轴出口1.5内的陶瓷动密封4.3和陶瓷静密封4.4,在轴端套有拨杆4.7;
所述的控制仓1.3内有控制电路板5和FDP发电片5.1,FDP发电片5.1的一端固定在控制仓1.3,另一端与拨杆4.7相抵,拨杆4.7旋转时,拨动FDP发电片5.1产生振动,FDP发电片5.1的引出线与控制电路板5连接,振动产生的信号通过控制电路板5变换为脉冲电压,脉冲电压通过二极管D1整流,存储到电容器FC中,FC通过稳压电路W,使脉冲变成电压稳定的电源供应给电路,使控制电路运行IC1程序,IC1程序接受多普勒传感器IC0送来的传感信号,经运算得到流量信号,并在LCD上显示,作为热计量表使用时,同时接受热敏电阻R5和R6的数据,进入IC1到A/D端口进行计算,最终根据热量计算公式获得热量消耗的数值,根据需要在LCD上显示。
所述的扰动螺翼3.1的扰动端3.2在多普勒传感器6.1的感应头6.2与管道内壁之间、多普勒传感器6.1内部安装有温度传感器6.3和流速传感器6.4、多普勒传感器6.1输出线从传感器输出线出口1.6到控制仓1.3与控制电路板5连接;
所述的扰动螺翼3.1在水流的作用下旋转,扰动端3.2产生环境扰动,多普勒传感器6.1的磁感应头6.2感知后,将信号送到控制电路IC1的A/D输入端,依据设定的程序计算出流量数值。
所述的流速传感器6.4是磁性传感器,可以感知接近扰动螺翼3.1轴中的金属材料3.3的次数,从而获得流速信号,为多普勒传感器是否采样,提供依据。
控制电路IC1的通讯口连接红外模块电路IC3,用来与外部实现红外通讯,以获得充值数据输入或抄表数据输出,控制电路IC1连接有马达驱动电路IC2,在需要关闭和打开马达时,驱动M运行,并通过行程开关K1和K2感知马达M运行位置,控制电路中,T1用来控制温度采样电路供电,T2用来控制流量采样电路的供电,最大限度实现低功耗控制。
在进行红外通讯和打开阀门时,需要较大的供电功率,为此通过感应线圈XQ获得外部感应供电,感应供电与发电片供电并联,在进行通讯和开阀的同时,给电容FC充电,由于FC较大,可以维持用户不使用流量时给系统供电,在用户使用流量时,通过发电片可以给FC持续充电,以维持能量的供给。
Claims (3)
1.一种自发电多普勒流量仪表,主要由壳体、发电螺翼、扰动螺翼、行星减速机、控制电路板、多普勒传感器组成,其特征在于:壳体由管道、阀球、控制仓组成;发电旋翼主要有齿轮、中心轴、轴套和钢珠组成;扰动螺翼安装结构与发电螺翼安装结构一样;行星减速机的输入轴上装有齿轮,与发电螺翼的齿轮啮合,行星减速机的输出轴轴端套有拨杆;控制仓内有控制电路板和FDP发电片,FDP发电片的一端固定在控制仓,另一端与拨杆相抵。
2.根据权利要求1所述的一种自发电多普勒流量仪表,其特征在于,所述扰动螺翼的扰动端在多普勒传感器磁性感应头与管道内壁之间、多普勒传感器内还安装有温度传感器和流速传感器,多普勒传感器的输出线通过传感器输出线出口到控制仓,与控制电路板连接。
3.根据权利要求1所述的一种自发电多普勒流量仪表,其特征在于,所述的控制仓内有控制电路板和FDP发电片,FDP发电片的一端固定在控制仓,另一端与拨杆相抵,FDP发电片的信号引出线与控制电路连接。
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CN104215287A (zh) * | 2014-09-05 | 2014-12-17 | 浙江中合仪表科技有限公司 | 一种自发电多普勒流量仪表 |
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CN104215287A (zh) * | 2014-09-05 | 2014-12-17 | 浙江中合仪表科技有限公司 | 一种自发电多普勒流量仪表 |
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