CN2658717Y - 智能电磁水表 - Google Patents

Abstract

一种智能电磁水表，包括测量管道、置于测量管道中的旋涡发生体、旋涡检测体和流体测控终端，所述旋涡检测体借助底座安装在测量管道壁上，所述旋涡检测体和流体测控终端之间电连接，所述流体测控终端内设有流量积算模块，所述旋涡检测体包括磁体、电极和壳体，所述电极穿过磁体上的通孔，并与旋涡发生体平行，电极和磁体之间设有电绝缘体；所述磁体、电极组成一个整体置于壳体内；电极下端与所述旋涡发生体后面的流体电接触。同现有技术相比较，本智能电磁水表测量精度高、量程范围大，并且生产、维护方便，有效使用寿命长，易于构建流量监测控制系统。

Description

智能电磁水表

技术领域

本实用新型涉及连续通过仪表的流体流量的测量仪表，特别是涉及水表。

背景技术

目前，被广泛使用的旋翼式、螺翼式等水表，都是机械类水表，它们的计量原理是：利用水流冲击叶轮旋转，在一定流速或流量范围内，叶轮的转数与流量成正比，通过测定叶轮转数来测量水流体积。水表内部包含传动轴组件的机芯部分及字轮计数器，水表面盘上显示水的流量。这类水表在使用时，叶轮旋转容易造成顶尖部分的磨损，使得水表计量发生偏差；并且水表的最小流量和最大流量范围有限，如果水表的选型不当，就会出现小流量时水表不转、长时间大于额定流量时的易磨损以及超过最大流量时无法计量或损坏水表的问题。而实际应用中，管网水垢、锈垢、水中夹带的固体杂质颗粒，还会造成水表进水孔被堵塞，水表多计量；或叶轮轴被卡死、叶轮轴与叶轮分离，使水表停走、损坏，从而造成整个水表需要更换。可见，现有水表存在计量不准以及有效寿命短的缺陷。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种计量准确并且有效寿命长的水表。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是，设计制造一种智能电磁水表，包括测量管道、置于测量管道中的旋涡发生体、旋涡检测体和流体测控终端，所述旋涡检测体借助底座安装在测量管道壁上，所述旋涡检测体和流体测控终端之间电连接，所述流体测控终端内设有流量积算模块，所述旋涡检测体包括磁体、电极和壳体，所述电极穿过磁体上的通孔，并与旋涡发生体平行，电极和磁体之间设有电绝缘体；所述磁体、电极组成一个整体置于壳体内；电极下端与所述旋涡发生体后面的流体电接触。

所述测量管道上还安装有压力传感器和/或温度传感器，传感器与流体测控终端之间电连接。传感器的信号送到流体测控终端进行处理，用以获取测量管道内流体的压力和/或温度参数。

所述流体测控终端内设有显示屏，所述显示屏用以提供水表的计量指示，以及测量管道内流体的压力和/或温度参数等值。

所述流体测控终端内还设有控制模块和/或通讯模块。

所述流量积算模块和/或控制模块包括微功耗的微处理器。

所述流体测控终端内设有电池盒和/或电源插座。

所述流体测控终端内设有电路板，该电路板上电路包括：流量测量、信号处理、微处理器和显示驱动等功能模块。来自旋涡检测体的信号经流量测量电路和信号处理电路后送微处理器进行计量运算，计量结果由微处理器经显示驱动电路送显示屏。

所述流体测控终端内的电路板上电路还包括：压力检测和/或温度检测功能模块。来自压力传感器的信号经压力测量电路和信号处理电路后送微处理器进行计量运算，计量结果由微处理器经显示驱动电路送显示屏；来自温度传感器的信号经温度测量电路和信号处理电路后送微处理器进行计量运算，计量结果由微处理器经显示驱动电路送显示屏。

所述流体测控终端内的电路板上电路还包括：通信接口功能模块，通过它，微处理器可以和远端设备进行通讯，比如：通过移动通讯模块进行无线通讯，而该移动通讯模块本身也可以安装在流体测控终端内。

所述流体测控终端内的电路板上电路还包括：控制接口功能模块，通过它，微处理器可以控制远端设备，比如：通过控制管道上装设的电磁阀控制管道内流体的通断。

所述流体测控终端内的电路的工作电源可以采用电池提供，也可以采用外接电源提供。

所述流体测控终端和旋涡检测体可以是一体的，也可以是分开的。

该智能电磁水表，采用卡曼涡街原理和法拉第电磁感应感应定律相结合的原理测量水的流量流速，置于流体管道中的旋涡发生体，在水流过管道时，因旋涡发生体的作用，在其后产生交替排列的涡流，涡流的频率在一定范围内与水的流速成比例，检测电极置于磁场环境中检测涡流切割磁力线而产生的交变电动势从而获得涡流的分离频率，实现水流量的计量，进而实现水流体积测量。磁体、检测电极设计为一可拆卸的整体并且为一种/几种规格尺寸，对于各种不同规格的流体管道，使用一种/几种规格尺寸的整体即可进行测量，这样可大规模生产从而降低成本，避免了不同规格的流体管道需用不同规格的测量装置所造成设计、生产的繁复，可广泛应用于各类流体的流量测量和监控。由于智能电磁水表中无任何可动部件，没有普通水表长期使用时机械磨损带来的测量精度的影响，并且由于电极为极短的柱体，安装在靠近流体管道的上端，管网水垢、锈垢、水中夹带的固体杂质颗粒，对智能电磁水表的测量造成的影响很小。

同现有技术相比较，本电磁水表测量精度高、量程范围大，并且生产、维护方便，有效使用寿命长，易于构建流量监测控制系统。

附图说明

图1为本实用新型智能电磁水表一实施例的剖面结构示意图。

图2为本实用新型智能电磁水表另一实施例的剖面结构示意图。

图3为实施例中所述流体测控终端内电路结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述。

如图1所示，本实用新型智能电磁水表，一种智能电磁水表，包括测量管道400、置于测量管道400中的旋涡发生体600、旋涡检测体100和流体测控终端500，所述旋涡检测体100借助底座150安装在测量管道400壁上，所述旋涡检测体100和流体测控终端500之间电连接，所述流体测控终端500内设有流量积算模块，所述旋涡检测体100包括磁体120、电极160和壳体130，所述电极160穿过磁体120上的通孔，并与旋涡发生体600平行，电极160和磁体120之间设有电绝缘体140；所述磁体120、电极160组成一个整体置于壳体130内；电极160下端与所述旋涡发生体600后面的流体电接触。

如图2所示，所述测量管道400上还安装有压力传感器200和/或温度传感器300，传感器与流体测控终端500之间电连接。

所述流体测控终端500内还设有控制模块和/或通讯模块。

所述流量积算模块和/或控制模块包括微功耗的微处理器。

所述流体测控终端500内设有电池盒和/或电源插座。

所述磁体120的形状为圆环体，或方环体，磁体N，S极垂直于测量管道400的轴线，磁体120可以是永磁体，也可以是电磁装置。而所述电极160的形状相应地为带支撑的圆柱体，或带支撑的方柱体，该圆柱体或方柱体是实心的；设置成支撑结构的目的在于保证磁体120和电极160两者的相对位置。

所述测量管道400上还安装有压力传感器200和/或温度传感器300，传感器的信号送到流体测控终端500进行处理，用以获取测量管道内流体的压力和/或温度参数。在测量管道400上开孔，将压力传感器件200和/或温度传感器300安装在测量管道400上或将压力传感器件200和/或温度传感器300安装在旋涡发生体600上，通过引线将检测到的压力、温度信号传送到流体测控终端。

所述流体测控终端500内设有显示屏510，所述显示屏510用以提供水表的计量指示，以及测量管道400内流体的压力和/或温度参数等值。

如图3所示，所述流体测控终端500内设有电路板520(图中未示出)，该电路板520上电路包括：流量测量521、信号处理524、微处理器525和显示驱动526等功能模块。来自旋涡检测体100的信号经流量测量电路521和信号处理电路524后送微处理器525进行计量运算，计量结果由微处理器525经显示驱动电路526送显示屏510。

所述微处理器525采用美国德州仪器公司出品的MSP430系列微功耗单片机。

所述流体测控终端500内的电路板520上电路还包括：压力检测522和/或温度检测523功能模块。来自压力传感器200的信号经压力测量电路522和信号处理电路524后送微处理器525进行计量运算，计量结果由微处理器525经显示驱动电路526送显示屏510；来自温度传感器300的信号经温度测量电路523和信号处理电路524后送微处理器525进行计量运算，计量结果由微处理器525经显示驱动电路526送显示屏510。

所述流体测控终端500内的电路板520上电路还包括：通信接口527功能模块，通过它，微处理器525可以和远端设备进行通讯，比如：通过移动通讯模块进行无线通讯，而该移动通讯模块本身也可以安装在流体测控终端500内。

所述流体测控终端500内的电路板520上电路还包括：控制接口528功能模块，通过它，微处理器525可以控制远端设备，比如：通过控制管道上装设的电磁阀控制管道内流体的通断。

所述流体测控终端500内的电路的工作电源可以采用电池提供，也可以采用外接电源提供。

所述流体测控终端500和旋涡检测体100可以是一体的，也可以是分开的。

本智能电磁水表，只须将旋涡检测体100从置于流体管道400壁外侧的安装底座150上拆卸下来，就可对在该旋涡检测体100上的磁体120、电极160及流体测控终端500进行检测、维修及在标准装置上进行标定校准，解决了现有水表一旦装在管线上便难以拆卸、维修、标定校准的问题。

以上所述之最佳实施例意在具体说明本实用新型之设计思路，一方面采用卡曼涡街原理和法拉第电磁感应感应定律相结合的原理测量水流量；另一方面在构造旋涡测量体时采用一种/几种的磁体和电极配合结构实现不同口径管道的测量。本实用新型之实施，并不限于以上最佳实施例所公开的方式，凡基于本实用新型之设计思路，进行简单推演与替换得到的具体的电磁水表，都属于本实用新型的实施。

Claims (10)

1、一种智能电磁水表，包括测量管道(400)、置于测量管道(400)中的旋涡发生体(600)、旋涡检测体(100)和流体测控终端(500)，所述旋涡检测体(100)借助底座(150)安装在测量管道(400)壁上，所述旋涡检测体(100)和流体测控终端(500)电连接，所述流体测控终端(500)内设有流量积算模块，其特征在于：

所述旋涡检测体(100)包括磁体(120)、电极(160)和壳体(130)，所述电极(160)穿过磁体(120)上的通孔，并与旋涡发生体(600)平行，电极(160)和磁体(120)之间设有电绝缘体(140)；所述磁体(120)、电极(160)组成一个整体置于壳体(130)内；电极(160)下端与所述旋涡发生体(600)后面的流体电接触。

2、如权利要求1所述的智能电磁水表，其特征在于：所述测量管道(400)内还安装有压力传感器(200)和/或温度传感器(300)，所述传感器与流体测控终端(500)电连接。

3、如权利要求2所述的智能电磁水表，其特征在于：所述压力传感器(200)和/或温度传感器(300)位于测量管道(400)壁上。

4、如权利要求2所述的智能电磁水表，其特征在于：所述压力传感器(200)和/或温度传感器(300)位于旋涡发生体(600)上。

5、如权利要求1所述的智能电磁水表，其特征在于：所述流体测控终端(500)内还设有控制模块和/或通讯模块。

6、如权利要求5所述的智能电磁水表，其特征在于：所述流量积算模块和/或控制模块包括微功耗的微处理器。

7、如权利要求1所述的智能电磁水表，其特征在于：所述流体测控终端(500)内设有电池盒和/或电源插座。

8、如权利要求1至7所述的任一智能电磁水表，其特征在于：所述磁体(120)的形状为圆环体，磁体(120)的N，S极垂直于测量管道(400)的轴线，磁体(120)是永磁体或电磁装置。

9、如权利要求1至7所述的任一智能电磁水表，其特征在于：所述电极(160)的形状为带支撑的圆柱体。

10、如权利要求1至7所述的任一智能电磁水表，其特征在于：所述流体测控终端(500)和旋涡检测体(100)连成一体的或分开的。

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