CN208223583U - 基于霍尔开关传感器的天然气表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于霍尔开关传感器的天然气表，壳体内部设置有计量装置，该计量装置经传动机构连接有脉冲触发装置，脉冲触发装置设置有固定筒，该固定筒内设置有N极磁场感应端和S极磁场感应端，该N极磁场感应端和S极磁场感应端连接有脉冲计数器。固定筒上套设有转动套筒，计量装置经传动机构驱动转动套筒转动，转动套筒上设置有N极触发模块和S极触发模块。有益效果：采用本实用新型的基于霍尔开关传感器的天然气表，通过霍尔开关传感器实现电磁脉冲计数，取代原有的机械式计数，提高燃气表的使用寿命，不易被腐蚀，计数准确，并且能抵抗外部磁场干扰，能在磁场较高的环境下运转。

Description

基于霍尔开关传感器的天然气表

技术领域

本实用新型涉及仪器仪表领域，特别是涉及一种基于霍尔开关传感器的天然气表。

背景技术

燃气表的计量装置是利用气体在表体内流动过程中的压力差作为动力，通过阀座、阀盖的相对位置控制气体流向的分配。燃气表的膜盒由左右相同的两个气体测量室组成，每个气体测量室由一张柔软的膜片将其分成两个容积相同的小计量室。当气体依次进入4个小计量室时，会推动膜片自由摆动，与膜片连接的膜片组件通过摇杆带动连杆机构(双曲柄摇杆机构)运动。同时，驱动阀盖做旋转运动，从而控制各个计量室依次充气和排气。连杆机构连接有偏心轮，连杆机构驱动偏心轮旋转，偏心轮通过齿轮传动机构驱动单向机械式计数器计数，显示用气量。

现在，智能社区成为未来社区模式的发展方向。在智能社区中，住户的用电量、用水量以及用气量都是通过智能终端进行远程数据采集，因此原来的机械式计量表不能满足发展需求。

随着物联网技术迅速发展，在现有技术中出现了采用计量装置驱动磁体转动，从而触发霍尔传感器产生脉冲，通过脉冲计数器计量，然后再通过通信网络远程传输给上位机进行计量的技术。

但是这种燃气表容易受到外部磁场的干扰，如果外部磁场的磁场强度超过霍尔开关传感器的触发阈值，则霍尔开关传感器就会被触发，而且若干扰持续存在，霍尔开关传感就会一直处于触发状态，此时不管旋转轮旋转多少圈，脉冲计数器都不能对霍尔开关传感器输出的脉冲进行计数。因此，市场需要一种能抵抗外部磁场干扰的燃气表。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种基于霍尔开关传感器的天然气表，设置有N极磁场感应端和S极磁场感应端，以及极性相反的触发模块，通过触发模块抵消掉外部磁场干扰，从而触发N极磁场感应端或S极磁场感应端输出脉冲，然后对脉冲进行计数，达到计量的目的。

技术方案如下：

一种基于霍尔开关传感器的天然气表，设置有壳体，壳体内部设置有计量装置，该计量装置经传动机构连接有脉冲触发装置，其关键在于：所述脉冲触发装置设置有固定筒，该固定筒上套设有转动套筒，该转动套筒经传动机构连接所述计量装置，所述计量装置经传动机构驱动转动套筒转动。

所述固定筒内设置有感应装置，该感应装置连接有脉冲计数器，所述感应装置包括N极磁场感应端和S极磁场感应端，所述转动套筒的内壁上设置有与N极磁场感应端和S极磁场感应端相配合的N极触发模块和S极触发模块，该N极触发模块和S极触发模块用于分别触发所述N极磁场感应端和S极磁场感应端产生脉冲。

采用现有的燃气表的计量装置对燃气进行计量。转动套筒带动N极触发模块和S极触发模块与感应装置的相对位置发生周期行变化，使感应装置的受到的磁场方向发生周期性变化，从而触发N极磁场感应端和S极磁场感应端产生周期性脉冲。再通过脉冲计数器就能实现对用气量的统计。

如果感应装置受到外部磁场干扰，导致感应装置触发。计量装置驱动转动套筒旋转，当N极触发模块和S极触发模块施加在感应装置上的磁场方向与干扰磁场的磁场方向相反时，会抵消掉干扰磁场，从而解除感应装置的触发状态，从而使感应装置产生脉冲。并且，感应装置有N极磁场感应端和S极磁场感应端，不管在受到哪种磁场的干扰，总有一个磁场感应端能实现正常计数。

更进一步的，所述固定筒设置在壳体的内壁上，为了方便走线和安装感应装置。所述固定筒的筒口穿出所述壳体后与壳体固定，所述脉冲计数器安装在所述壳体的外壁上，其安装位置与固定筒的安装位置与对应。

所述脉冲计数器上设置有安装片，该安装片的一端与所述脉冲计数器固定，另一端伸入所述固定筒内，所述感应装置安装在所述安装片伸入固定筒的一端。感应装置与计数器可以一体设置，便于计数器的制造，也方便计数器的安装。

更进一步的，所述N极触发模块和S极触发模块围绕转动套筒的中轴线对称设置。

更进一步的，所述N极磁场感应端为N极霍尔开关传感器，所述S极磁场感应端为S极霍尔开关传感器，该N极霍尔开关传感器和S极霍尔开关传感器一体设置在所述安装片上，所述N极触发模块和S极触发模块分别为N极磁钢和S极磁钢。

更进一步的，所述感应装置为双极性霍尔开关传感器，所述N极触发模块和S极触发模块分别为N极磁钢和S极磁钢。便于感应装置的安装。

更进一步的，所述传动机构设置有蜗轮和蜗杆，该蜗轮与计量装置连接，所述计量装置驱动蜗轮水平旋转，所述蜗轮与蜗杆啮合，该蜗杆的中轴线与所述转动套筒的中轴线重合，该蜗杆连接转动套筒，计量装置通过蜗杆驱动转动套筒转动。

由于现有的燃气表的计量装置多是通过蜗轮蜗杆驱动进行传动，所以采用上述结构，方便对现有的天然气表进行改造，也方便转动套筒安装。

更进一步的，所述脉冲计数器设置有计数电路单元和显示单元，该显示单元与计数电路单元连接，所述计数电路单元与所述N极磁场感应端和S极磁场感应端连接。通过显示单元能对计数实现显示。

更进一步的，所述脉冲计数器设置有无线通信模块，该无线通信模块与所述计数电路单元连接，所述无线通信模块为5G、4G、蓝牙等无线通信模块中的任一一种。采用无线通信模块能实现燃气表的无线物联网控制。

更进一步的，所述壳体由导磁材料制成。当受到磁场干扰时，导磁材料制成的壳体能起到屏蔽作用，减小外部磁场对感应装置的干扰。

有益效果：采用本实用新型的基于霍尔开关传感器的天然气表，通过霍尔开关传感器实现电磁脉冲计数，取代原有的机械式计数，实现燃气表的远程监控，能抵抗外部磁场干扰，能在磁场较高的环境下运转，抗干扰能力强。提高燃气表的使用寿命，不易被腐蚀，计数准确。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为传动机构的连接结构示意图；

图3为霍尔开关传感器的安装结构侧视图；

图4为霍尔开关传感器的安装结构俯视图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

实施例一、如图1-4所示，一种基于霍尔开关传感器的天然气表，设置有壳体1，该壳体可以是由钢制成，壳体1内部安装有与现有燃气表相同的计量装置。壳体1外壁上设置有脉冲计数器5，脉冲计数器5安装位置处的壳体1上开有过孔，过孔处设置有固定筒2，该固定筒2的筒口与过孔固定。该脉冲计数器5上设置有安装片9，该安装片9的一端与脉冲计数器5固定，另一端沿过孔伸入固定筒2内。

安装片9两端中伸入固定筒2内的一端安装有感应装置，该感应装置包括S极霍尔开关传感器4和N极霍尔开关传感器3。该S极霍尔开关传感器4和N极霍尔开关传感器3并排紧邻设置。所述S极霍尔开关传感器和N极霍尔开关传感器3与脉冲计数器5的脉冲输入端组连接。

所述固定筒2的外壁上套设有转动套筒6，该转动套筒6内壁上镶嵌有1块N极触发模块7和1块S极触发模块8，N极触发模块7和S极触发模块8围绕转动套筒6的中轴线对称分布。N极触发模块7和S极触发模块8均为磁钢，其中N极触发模块7和S极触发模块8正对感应装置。

所述计量装置的偏心轮12上设置有固定柱13，固定柱13的顶部安装有蜗轮10，该蜗轮10与蜗杆11啮合。该蜗杆11的中轴线与所述转动套筒6的中轴线重合，该蜗杆11的侧壁上设置有安装台16，该安装台13上设置有与所述蜗杆11的中轴线平行的抵接横杆14，所述转动套筒6上设置有与抵接横杆14相配合的抵接片15，所述抵接横杆14与抵接片15抵接。偏心轮12带动蜗轮10水平转动，蜗轮10带动蜗杆11竖直转动，蜗杆11带动抵接横杆转动，抵接横杆推动抵接片，带动转动套筒6旋转。

所述脉冲计数器5还设置有计数电路单元和显示单元，该显示单元与计数电路单元连接，所述计数电路单元与所述N极霍尔开关传感器3和S极霍尔开关传感器4连接。所述脉冲计数器5还设置有无线通信模块，该无线通信模块与所述计数电路单元连接。

具体工作流程如下：

在没有外部磁场干扰的情况下，计量装置驱动转动套筒6旋转，N极触发模块7转动到感应装置的正上方时，感应装置中的N极霍尔开关传感器3触发。计量装置驱动转动套筒6连续转动，感应装置的磁场方向发生周期性变化，从而使S极霍尔开关传感器4和N极霍尔开关传感器3交替触发，脉冲计数器5通过对交替触发的脉冲进行计数，可实现对燃气用量的计量。

当感应装置受到N极磁场干扰时，N极霍尔开关传感器4直接触发，S极霍尔开关传感器4不受N极磁场影响，会保持在没有干扰磁场时的触发规律。

计量装置驱动转动套筒6旋转，当N极触发模块7转动到感应装置的敏感面的正上方时，N极霍尔开关传感器3感受到的磁场强度增大，因此，N极霍尔开关传感器3会持续触发状态。

计量装置驱动转动套筒6继续旋转，当S极触发模块旋转到感应装置的敏感面的正上方时，S极触发模块和N极触发模块施加在感应装置上的磁场能抵消干扰磁场的磁场强度，如果干扰磁场被S极触发模块抵消后的磁场强度小于N极霍尔开关传感器3的触发阈值，则N极霍尔开关传感器3会终止触发状态。

计量装置驱动转动套筒6连续转动，S极触发模块和N极触发模块施加在感应装置上的磁场周期性变化，使S极霍尔开关传感器4和N极霍尔开关传感器3交替触发，脉冲计数器5通过对交替触发的脉冲进行计数，可实现对燃气用量的计量。

当感应装置受到S极磁场干扰时，其计数原理和在N极干扰磁场存在时的相同。

实施例二、实施例二与实施例一基本相同，其主要区别在于：所述感应装置为双极性霍尔开关传感器。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于霍尔开关传感器的天然气表，设置有壳体(1)，壳体(1)内部设置有计量装置，该计量装置经传动机构连接有脉冲触发装置，其特征在于：所述脉冲触发装置设置有固定筒(2)，该固定筒(2)上套设有转动套筒(6)，该转动套筒(6)经传动机构连接所述计量装置，所述计量装置经传动机构驱动转动套筒(6)转动；

所述固定筒(2)内设置有感应装置，该感应装置连接有脉冲计数器(5)，所述感应装置包括N极磁场感应端(3)和S极磁场感应端(4)，所述转动套筒(6)的内壁上设置有与N极磁场感应端(3)和S极磁场感应端(4)相配合的N极触发模块(7)和S极触发模块(8)，该N极触发模块(7)和S极触发模块(8)用于分别触发所述N极磁场感应端(3)和S极磁场感应端(4)产生脉冲。

2.根据权利要求1所述基于霍尔开关传感器的天然气表，其特征在于：所述固定筒(2)设置在壳体(1)的内壁上，所述固定筒(2)的筒口穿出所述壳体(1)后与壳体(1)固定，所述脉冲计数器(5)安装在所述壳体(1)的外壁上，所述脉冲计数器(5)的安装位置与固定筒(2)对应；

所述脉冲计数器(5)连接有安装片(9)，该安装片(9)的一端与所述脉冲计数器(5)固定，另一端伸入所述固定筒(2)内，所述感应装置安装在所述安装片(9)上。

3.根据权利要求1所述基于霍尔开关传感器的天然气表，其特征在于：所述N极触发模块(7)和S极触发模块(8)围绕转动套筒(6)的中轴线对称设置。

4.根据权利要求1所述基于霍尔开关传感器的天然气表，其特征在于：所述N极磁场感应端(3)为N极霍尔开关传感器，所述S极磁场感应端(4)为S极霍尔开关传感器，该N极霍尔开关传感器和S极霍尔开关传感器一体设置，所述N极触发模块(7)和S极触发模块(8)分别为N极磁钢和S极磁钢。

5.根据权利要求1所述基于霍尔开关传感器的天然气表，其特征在于：所述感应装置为双极性霍尔开关传感器，所述N极触发模块(7)和S极触发模块(8)分别为N极磁钢和S极磁钢。

6.根据权利要求1所述基于霍尔开关传感器的天然气表，其特征在于：所述传动机构设置有蜗轮(10)和蜗杆(11)，该蜗轮(10)与计量装置连接，所述计量装置驱动蜗轮(10)水平旋转，所述蜗轮(10)与蜗杆(11)啮合，该蜗杆(11)连接所述转动套筒(6)。

7.根据权利要求1所述基于霍尔开关传感器的天然气表，其特征在于：所述脉冲计数器(5)设置有计数电路单元和显示单元，该显示单元与计数电路单元连接，所述计数电路单元与所述N极磁场感应端(3)和S极磁场感应端(4)连接。

8.根据权利要求7所述基于霍尔开关传感器的天然气表，其特征在于：所述脉冲计数器(5)设置有无线通信模块，该无线通信模块与所述计数电路单元连接。

9.根据权利要求1所述基于霍尔开关传感器的天然气表，其特征在于：所述壳体(1)由导磁材料制成。