CN212903400U - 一种应用霍尔传感器采样原理来测量气体流量的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用霍尔传感器采样原理来测量气体流量的装置，包括燃气表壳体，所述燃气表壳体的底座上设置有主控线路板、计数器组合和大小磁环，所述计数器组合包括计数器支架、计数器支架转动字轮、计数器支架传动齿轮、底座传动齿轮和计数器支架转动字轮，所述计数器支架转动字轮、计数器支架传动齿轮、底座传动齿轮和计数器支架转动字轮转动设置在计数器支架上。本实用新型，利用霍尔传感器技术测量气体流量，采用集成霍尔传感器在主控线路板背面的位置结构设计，计数器上面不需要安装PCB控制板、不需要焊接线材，节省计数器支架的安装空间，生产工艺简单、不需要焊接采样线材，减少成本，同时也能防磁攻击，计量精准。

Description

一种应用霍尔传感器采样原理来测量气体流量的装置

技术领域

本实用新型涉及气体体积计量技术领域，具体为一种应用霍尔传感器采样原理来测量气体流量的装置。

背景技术

膜式燃气表因其技术成熟，膜式燃气表也逐步实现了智能化，目前在燃气计量行业仍然占据着主导地位，公司考虑到降本增效的目的，新型设计了主控线路板带霍尔传感器采样计量的装置，起到了计量精准，能够节约成本增加效率的作用；传统计数器采样有两种，1、干簧管采样方式，需要在计数器组合两边安装两个干簧管采样，再焊接采样线插到主控线路板；2、霍尔分体采样方式，需要在计数器组合两边安装两块霍尔采样线路板，再焊接采样线插到主控线路板；而我们新型霍尔采样计量装置设计，计数器组合结构上多一个带有磁钢传动字轮，然后霍尔传感器两个芯片直接贴片到主控线路板背面，利用结构上的合理安装位置设计，可以不需要在计数器组合两边安装两个霍尔采样板，也不需要焊接多余的采样线连接到主控主控线路板，利用好间距，只要新型计数器组合的最后一个磁钢字轮转动能感应到主控线路板背面的霍尔元器件位置，就可以实现计量精准，优点主要有两点：可以减少干簧管、霍尔元器件和采样线的焊接，减少时间成本；减少采样线连接采样时电流信号，影响物联网表联网时天线信号的干扰，影响表端的上报成功率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用霍尔传感器采样原理来测量气体流量的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种应用霍尔传感器采样原理来测量气体流量的装置，包括燃气表壳体，所述燃气表壳体的底座上设置有主控线路板、计数器组合和大小磁环，其特征在于：所述计数器组合包括计数器支架、计数器支架转动字轮、计数器支架传动齿轮、底座传动齿轮和计数器支架转动字轮，所述计数器支架转动字轮、计数器支架传动齿轮、底座传动齿轮和计数器支架转动字轮转动设置在计数器支架上，所述大小磁环转动时带动底座传动齿轮转动，所述底座传动齿轮带动计数器支架传动齿轮和计数器支架转动字轮转动，计数器支架传动齿轮带动计数器支架转动字轮转动，所述计数器支架转动字轮上设置有小磁钢，所述主控线路板背面上设置有两颗霍尔传感器，所述小磁钢每转一圈感应两颗霍尔传感器。

优选的，所述主控线路板上设置有单片机、单片机存储器和电信NB-IOT模组。

优选的，所述单片机的型号为U-R7F0C004M2DFB。

优选的，所述霍尔传感器的型号为S-5712。

优选的，所述电信NB-IOT模组的型号分别为IOT-BC95-B5。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型，利用霍尔传感器技术测量气体流量，采用集成霍尔传感器在主控线路板背面的位置结构设计，计数器上面不需要安装PCB控制板、不需要焊接线材，节省计数器支架的安装空间，生产工艺简单、不需要焊接采样线材，减少成本，同时也能防磁攻击，计量精准，另外取消采样线通电可以减少物联网表天线联网时的信号干扰，提高上报数据成功率。

附图说明

图1为本实用计数器组合和主控线路板安装位置图；其中(a)为安装位置图的正面图，(b)安装位置图的侧面图。

图2为一体式计数器组合安装位置正面图。

图3为主控线路板背面的霍尔传感器元器件正面图。

图4为一体式计数器组合传动字轮位置正面图。

图5为主控线路板电路原理图。

图中：1、计数器支架；2、主控线路板；3、磁钢；4、霍尔传感器；5、计数器支架的转动字轮；6、计数器支架传动齿轮；7、底座传动齿轮；8、计数器支架转动字轮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种技术方案：一种应用霍尔传感器采样原理来测量气体流量的装置，如图1-4所示，主控线路板2和一体式计数器组合安装在燃气表壳体底座上面的位置图。

本实用新型使用时，气体流向通过燃气表壳体时，大小磁环转动带动底座上面的底座传动齿轮7转动，底座传动齿轮7再带动一体式计数器组合的计数器支架传动齿轮6和计数器支架转动字轮8同时转动(嵌入式传动齿轮比例1:1)，计数器支架传动齿轮6再带动计数器支架的转动字轮5转动，磁钢3顺时针转动一圈后靠近线路板背面的两颗霍尔传感器4的右侧传感器时，每转一圈感应两次霍尔传感器4，产生一次电势差信号由原来的3.3V拉低到0V时，再通过主控线路板单片机程序运算，产生0.01或者0.1方脉冲，在液晶显示屏上显示出实际的流量大小，保持和计数器支架的机械字轮读数计量一致，同时单片机存储器将数据存储打包通过电信NB-IOT模组通讯，将数据传到电信IOT平台，再通过云服务器传到客户的网页版收费系统将数据解析完成后，可实现每天上报表端的实际用气量给后台收费系统，实现无线远传燃气表的智能收费功能。

如图5所示，主要器件名称：

U4--单片机存储芯片；

M1--电信BC95通讯模组；

XT1--晶振；

H1、H2···均为霍尔传感器；

U1、U2、U3、U5···均为电源芯片分别是5V、3.3V、3.3V,3.6V；

BELL1···为蜂鸣器；

LCD1 为液晶显示屏Header 19；

R6、R7 为阀门控制电路电阻；

DT、DR 为红外发光二极管、红外接收二极管；

J4、J5 为主电供电接口、和锂电供电接口；

电路原理：

J5主供电接5.5V直流，通过U1电源芯片处理得到稳定的5V直流给整个电路供电，经过U5电源芯片转换成3.3V给BC95模组供电；U5电源芯片同时转换3.3V电压给两个霍尔一体传感器H1和H2供电，U2电源芯片转换3.3V给单片机存储器供电，这时整个电路可正常工作；当计数器首字轮的小磁铁顺时针转动时产生一个电平信号差将电压3.3V跳变成0V即视为计量0.01或者0.1个脉冲，可根据电平信号的跳变产生脉冲的原理，再经过单片机存储运算，液晶显示器显示实际的流量大小，可实现燃气表跑气流量计量。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种应用霍尔传感器采样原理来测量气体流量的装置，包括燃气表壳体，所述燃气表壳体的底座上设置有主控线路板、计数器组合和大小磁环，其特征在于：所述计数器组合包括计数器支架、计数器支架转动字轮、计数器支架传动齿轮、底座传动齿轮和计数器支架转动字轮，所述计数器支架转动字轮、计数器支架传动齿轮、底座传动齿轮和计数器支架转动字轮转动设置在计数器支架上，所述大小磁环转动时带动底座传动齿轮转动，所述底座传动齿轮带动计数器支架传动齿轮和计数器支架转动字轮转动，计数器支架传动齿轮带动计数器支架转动字轮转动，所述计数器支架转动字轮上设置有小磁钢，所述主控线路板背面上贴片有在同一水平线上两颗霍尔传感器，所述小磁钢每转一圈感应两颗霍尔传感器。

2.根据权利要求1所述的一种应用霍尔传感器采样原理来测量气体流量的装置，其特征在于：所述主控线路板上设置有单片机、单片机存储器和电信NB-IOT模组。

3.根据权利要求2所述的一种应用霍尔传感器采样原理来测量气体流量的装置，其特征在于：所述单片机的型号为U-R7F0C004M2DFB。

4.根据权利要求2所述的一种应用霍尔传感器采样原理来测量气体流量的装置，其特征在于：所述霍尔传感器的型号为S-5712。

5.根据权利要求2所述的一种应用霍尔传感器采样原理来测量气体流量的装置，其特征在于：所述电信NB-IOT模组的型号分别为IOT-BC95-B5。

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