CN208223579U - 一种无磁远传水表 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无磁远传水表，包括水表本体，所述水表本体上具有多个计量用的红指针；所述的水表本体上任意一个红指针同轴设置有半圆形钢片；所述的半圆形钢片随红指针的转轴同步转动；所述水表本体的玻璃上方、对应半圆形钢片的位置设置有转动信号采集装置。本实用新型不破坏现有水表的结构，只需要在现有水表上安装半圆形不锈钢片，同时采集时也不需要破坏水表的表面玻璃，只需要将采集装置放置于水表的表面玻璃上就可以精确的采集数据；并且本实用新型的水表内部不含永磁体等磁性元器件，受内外部磁力影响小，利用LC振荡原理可以计量转速和判断转动方向，测量精确。

Description

一种无磁远传水表

技术领域

本实用新型涉及一种水表，尤其是一种能够抗强磁干扰的无磁远传水表。

背景技术

现有技术中，远传水表的计量方式有两种：脉冲计量方式和光电感应计量方式。而脉冲计数式远传水表是采用无磁感应的原理将机械表齿轮转动或指针的转动转化为电脉冲信号。

例如，中国专利CN201020049396.6公开了一种应用于能抗强磁的智能水表装置以及中国专利CN201420357838.1公开了一种大指针上采样分离无磁式远传水表；以上两种水表都是在水表的叶轮上设置半圆形抗磁不锈钢片，利用两个电感在不锈钢片正转、反转且转到相对于电感一和电感二的不同位置处时，产生的阻尼波形和无阻尼波形判断不锈钢片的选装方向和旋转周期，进而对水表进行计量测数。但是，这样所带来的问题是：当有外来强磁干扰时，会对电感一和电感二收到的阻尼波形造成很大影响，从而使得计数出现错误且误差的现象。

当然，现有技术中还有如，中国专利CN107024252公开了一种抗强磁干扰的无磁远传水表，为了解决上述问题，采用了呈等边三角形分布的三个绕置的线圈；其提高了检测精度和效果，但是检测的距离有限制，小于6mm，使得这种采样检测方式无法在传统湿式水表的表玻璃上面直接应用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提出一种内部不含永磁体等磁性元器件，受内外部磁力影响小，利用LC振荡原理可以计量转速和判断转动方向，检测距离远且测量精确的无磁远传水表。

本实用新型所采用的技术方案为：一种无磁远传水表，包括水表本体，所述水表本体上具有多个计量用的红指针；所述的水表本体上任意一个红指针同轴设置有半圆形钢片；所述的半圆形钢片随红指针的转轴同步转动；所述水表本体的玻璃上方、对应半圆形钢片的位置设置有转动信号采集装置；所述转动信号采集装置包括信号采集传感线圈以及信号处理电路；所述的信号采集传感线圈包括外部电感线圈以及均匀设置在外部电感线圈内的4个电感线圈；4个电感线圈的输出端连接信号处理电路。

进一步的说，本实用新型所述的外部电感线圈以及4个电感线圈集成设置在线路板上。

再进一步的说，为了不破坏湿式水表的表面玻璃，本实用新型所述转动信号采集装置的信号采集传感线圈与半圆形钢片之间设置有检测间隙；所述的检测间隙大于等于10mm。

再进一步的说，为了满足水表本身的体积要求，使得安装更合理，外形更美观，本实用新型所述半圆形钢片的直径为17±0.2mm。

再进一步的说，为了满足水表本身的体积要求，使得安装更合理，本实用新型所述半圆形钢片设置在所有红指针中表示最小计量单位的红指针的一侧；与半圆形钢片连接的转轴通过齿轮啮合最小计量单位的红指针的转轴；半圆形钢片与最小计量单位的红指针的转速相同；半圆形钢片的直径不小于外部电感线圈的内圈直径。

本实用新型的有益效果是：本实用新型不破坏现有湿式水表的结构，只需要在现有湿式水表上安装半圆形不锈钢片，同时采集时也不需要破坏湿式水表的表面玻璃，只需要将采集装置直接放置于湿式水表的表面玻璃上就可以精确的采集数据；并且本实用新型的水表内部不含永磁体等磁性元器件，受内外部磁力影响小，利用LC振荡原理可以计量转速和判断转动方向，测量精确。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1-图5是现有技术无磁远传水表的原理图；

图6是本实用新型水表的整体结构示意图；

图7是本实用新型转动信号采集装置的整体结构示意图；

图8是图7的分解结构示意图；

图9是本实用新型水表去除转动信号采集装置的整体结构示意图；

图10是图9的俯视图；

图11是本实用新型PCB线路板的电路原理框图；

其中:1、第一电感线圈；2、第二电感线圈；3、第三电感线圈；4、第四电感线圈；5、外部电感线圈；6、水表本体；7、转动信号采集装置；8、计数器；9、半圆形钢片；10、红指针。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图6所示的一种无磁远传水表，包括水表本体6，所述的水表本体上设置有转动信号采集装置7。

转动信号采集装置的连接结构如图7-8所示，转动信号采集装置包括安装于水表本体内计数器8上的半圆形钢片，以及在PCB线路板上集成的外部电感线圈以及信号处理电路。

计数器8如图9-10所示，包括计数器本体以及设置在计数器本体上进行转动并计量的多个红指针10；如图10所示，红指针从左至右的计量单位分别是：0.0001m³、0.001m³、0.01m³、0.1m³；表示0.0001m³的红指针的左上角设置半圆形钢片；与半圆形钢片连接的转轴通过齿轮啮合表示0.0001m³的红指针的转轴；半圆形钢片与表示0.0001m³的红指针的转速相同，即半圆形钢片转动的圈数与表示0.0001m³的红指针转动的圈数相等。半圆形钢片与转轴的连接方式，以及，红指针与转轴的连接方式，以及，转轴与转轴之间通过齿轮的啮合方式均为现有技术，此处不做描述。为了满足计数器本身的体积要求，使得安装更合理，体积更小巧，半圆形钢片的直径为17mm。半圆形钢片的最优位置如图10所示。

半圆形钢片9随水表本体内的转轴同步转动；外部电感线圈设置在半圆形钢片正上方；外部电感线圈内均匀设置四个电感线圈；半圆形钢片和外部电感线圈之间设有检测间隙，检测间隙为水表表面玻璃的厚度，大约为10mm；这样的检测间隙可以使的采集装置不需要破坏水表的表面玻璃就可以做到精确采集。四个电感线圈均与外部电感线圈之间设有感应间隙，五组电感线圈1、2、3、4、5的中心轴线均平行设置，半圆形钢片的中心、转轴的中心轴线和外部电感线圈的中心轴线均重合；半圆形钢片的直径≥外部电感线圈的内圈直径。外部电感线圈、4个电感线圈以及信号处理电路均集成在线路板上；采用PCB线路板做成的线圈，电感量基本一致，可以避免因每块水表硬件上的LC传感器的品质，带来的影响。而采用四线圈制成的电感采集，定位更精确，避免因急流冲击时基表中叶轮的抖动，带来的误差。四线圈电感面积大采集范围广，四个电感可以有效处理两电感临界点。特别是小流量的时候，四个电感凸显的有优点，基本没误差。并且可以每个角度都可以测到数据量，进行数据分析，避免出错的概率。

如图11所示，外部电感线圈利用LC振荡原理产生不断变化的磁场，内部的四个电感线圈接受外部电感线圈的磁场；四个电感线圈的输出端连接信号处理电路；信号处理电路包括信号放大单元、计时器单元以及电压比较器单元；信号放大单元的输入端分别与四个电感线圈相连接；信号放大单元的输出端连接至电压比较器单元；计时器单元用于计算电压比较器单元的电压比较值的变化周期。

当钢片随水流转动时，钢片依次经过四个电感线圈，由于钢片具有吸收磁场的作用，四个电感线圈的磁通量会依次改变，成为周期性的变化。单片机对四个电感线圈进行持续采样，并逻辑处理，得到对应的脉冲周期变化。

本实施例中信号放大单元选用的是半导体基本元器件，计时器单元和电压比较器单元均集成在单片机中；由于信号放大单元、单片机、驱动电路I、II的具体电路结构以及连接方式不是本方案所要保护的内容，因此，此处不做描述。

以上说明书中描述的只是本实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。

Claims (5)

1.一种无磁远传水表，包括水表本体，所述水表本体上具有多个计量用的红指针；其特征在于：所述的水表本体上任意一个红指针同轴设置有半圆形钢片；所述的半圆形钢片随红指针的转轴同步转动；所述水表本体的玻璃上方、对应半圆形钢片的位置设置有转动信号采集装置；所述转动信号采集装置包括信号采集传感线圈以及信号处理电路；所述的信号采集传感线圈包括外部电感线圈以及均匀设置在外部电感线圈内的4个电感线圈；4个电感线圈的输出端连接信号处理电路。

2.如权利要求1所述的一种无磁远传水表，其特征在于：所述的外部电感线圈以及4个电感线圈集成设置在线路板上。

3.如权利要求1所述的一种无磁远传水表，其特征在于：所述转动信号采集装置的信号采集传感线圈与半圆形钢片之间设置有检测间隙；所述的检测间隙大于等于10mm。

4.如权利要求1所述的一种无磁远传水表，其特征在于：所述半圆形钢片的直径为17±0.2mm。

5.如权利要求1所述的一种无磁远传水表，其特征在于：所述半圆形钢片设置在所有红指针中表示最小计量单位的红指针的一侧；与半圆形钢片连接的转轴通过齿轮啮合最小计量单位的红指针的转轴；半圆形钢片与最小计量单位的红指针的转速相同。