CN2662206Y - 磁同步转子式远传脉冲水表传感器 - Google Patents
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Abstract
磁同步转子式远传脉冲水表传感器，一种在普通湿式水表计数齿轮上安装主动磁钢转子，在水表玻璃上面安装从动磁钢转子及传感部件，以磁同步转子方式准确输出脉冲信号的传感器，主动磁钢转子指：随计数齿轮转动的器件；从动磁钢转子指：绕固定转轴随主动磁钢转子同步转动的器件；传感部件指：干簧管、光电感应信号器件。本方案以主动磁钢转子磁力牵引从动磁钢转子同步转动方式，把表内流量变化信号在表外进行检测处理，避免了高温高湿热退磁导致传感器工作点漂移、水锤现象造成临界点抖动问题，传感器工作环境得到根本改善，可以稳定工作。调整主、从动磁钢转子磁力能方便改造Φ15mm～100mm口径水表，安装不同感应部件可匹配不同接口电路要求。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种在普通湿式水表玻璃外部以磁同步转子方式准确取出流量脉冲信号的传感器，尤其是能以磁同步转子方式取得流量脉冲信号实现远传检测的水表传感器。
背景技术
目前，公知的湿式远传水表构造是在湿式水表相应计数齿轮安装一个单磁钢或双磁钢的转动器件、水表玻璃上面相对磁钢位置固定安装干簧管或霍尔元件感应部件，即表内转动磁钢加表外固定感应部件构成远传装置。当水表内有水流动时，水表计数齿轮带动磁钢转动，磁钢每转动一周，水表外部固定感应部件发出一个脉冲信号，这种远传水表在理论上没有问题，若制造工艺严密，短期内远传水表工作基本可靠。
但是，这种远传水表在实际应用中半年或一年后会出现多发脉冲信号或不发脉冲信号等问题，给远程数据检测造成困难，容易造成错误判断，远程数据采集系统不能准确处理实际水表流量数据，突出表现为计算机终端显示数据与实际水表数据有很大出入，给收费部门与用户之间造成很多麻烦，因数据不统一而造成的缴费纠纷时有发生。由于水表发讯不准问题使国内80％的水表远传抄收系统不能正常运行，远传水表只好当作普通水表使用，收费部门还得进入用户室内查表收费，即使目前一些使用中的远传系统也都是靠频繁更换远传水表来维持，这些问题的出现无疑为我国水资源远程管理及数字化建设形成很大阻力。
解决这一问题的现有技术是采用刚刚出现的直读式远传水表，他包括基于干式水表及条形码识别技术的直读式远传水表和基于湿式液封水表的摄像直读远传水表。这两种远传水表都存在着不同利弊，基于干式水表的直读远传水表成本较低，但存在磁传滑差数据丢转及识别处理信息点过多造成数据不准确等因素，行业内不宜大量使用；摄像远传水表技术由于每个表具上需要安装一个摄像头、表具为全液封结构，传输系统为宽带网络结构，同时要求软件具备图像识别功能，把采集到的水表图像识别后存入数据库才能便于数据的管理，但由于表具计数字轮始终处于动态变化之中，建立合适的图像数据识别模型十分困难，现有识别技术准确率小于80％，要想数据准确需要人工对采集到的每幅表具图像进行人工查对修正，实施成本很高，仅适于在宽带网络完善的大城市应用。目前国内还没有实际实施工程，应用效果如何需要进一步考证。
目前国内现有远传水表技术不能很好满足国内现有市场需要，而且随着国家推行一户一表出户计量改造方案的实施，国内对远传水表需求会继续增加，特别是中小城市需要更为突出。所以研制出一种结构合理、发讯准确工作稳定、成本低廉的远传脉冲水表传感器意义重大。
发明内容
为了克服现有远传脉冲水表不能准确取得流量脉冲信号的不足，本实用新型提供一种磁同步转子式远传脉冲水表传感器。其特点是：能在水表外部玻璃上面以磁同步转子方式准确发出流量脉冲信号；能克服目前远传水表由于水锤现象造成的临界点抖动误发脉冲问题；能克服由于水表内转子磁钢热退磁而造成感应部件工作点漂移误发脉冲问题；适于不同口径湿式水表配套改造实施成本较低。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在普通湿式水表上安装磁同步转子式远传脉冲水表传感器。其特征是在湿式水表内计数齿轮上安装一个主动磁钢转子；在水表外部玻璃上安装与主动磁钢转子相同结构的从动磁钢转子；在从动磁钢转子上附着有一个具有边缘开口的环形感应铁片；环形感应铁片上面安装感应部件；从动磁钢转子安装在固定于轴承支架的转轴上；在轴承支架上转轴安装防抖动正时齿轮及配合工作弹片；整个传感装置封装铸铁壳内。
这个方案的工作原理是：当水表内有水流动时主动磁钢转子转动，水表玻璃上方的从动磁钢转子在磁力作用下与主动磁钢转子做同步转动，固定在从动磁钢转子的环形感应铁片转到感应点时感应工作部件发出一次脉冲信号，如此周而复始循环工作，完成远传脉冲信号输出功能。
这种设计思路比较合理，1、关键工作感应部件外置、工作点稳定：把感应磁钢和工作部件设置在水表外部，为传感器稳定、可靠工作创造了良好物理条件，避免目前远传水表客观存在的感应磁钢在表壳内高温高湿环境下退磁而导致外部固定感应部件工作点漂移误发脉冲信号问题。2、正时齿轮防止临界点抖动：转轴上的防抖动正时齿轮每经过感应点时，拨动一次弹片，在从动齿轮匀速转动可灵活拨动弹片正常工作，当水表停止运转时如果正时齿轮远离感应点时，弹片不起作用。当水表停止运转位置在感应点时，正时齿轮推开弹片，弹片在弹力作用下自动挡住正时齿轮，在外界有震动、强磁场干扰时把工作点锁定在安全范围之内。3、当表内因水压变化有水锤现象时由于主动磁钢转子和从动磁钢转子磁力牵引作用，这种因齿轮间隙造成的微小窜动在垂直轴向不起作用，左右摆动明显减弱，在正时齿轮作用下不会影响水表外部感应部件正常工作。4、充分考虑到表内主动磁钢转子客观存在退磁现象，选用耐高温磁钢的同时加大磁钢磁力，足以保证主动磁钢转子在八年内安全可靠牵引从动磁钢转子同步转动。5、传感部件用铁壳封装，抗干扰、震动，装配调试简单，只需在普通水表计数齿轮安装主动磁钢转子，在外部与主动磁钢转子同心圆位置固定从动磁钢转子，使其同步转动即可。6、这种传感器通用性强，根据水表玻璃厚度不同，选择不同力矩的磁钢，能方便制造出15mm～100毫米不同口径远传脉冲水表。
本实用新型的有益效果是，可以在水表外部以磁同步转子方式带动不同感应部件准确取得流量脉冲信号，同时克服了因表内高温潮湿环境造成磁钢退磁造成感应部件工作点漂移误发信号、水压波动造成的水锤现象导致临界点抖动误发信号问题。传感器部件结构合理，只需要与不同口径水表配套装配，就能生产出高质量的远传脉冲水表，实施成本较低。
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是本实用新型实施例1的纵剖面构造图。
图中1.主动磁钢转子，2.从动磁钢转子，3.环形感应铁片，4.-1干簧管感应部件，5.从动转子轴承支架，6.防抖动正时齿轮，7.从动转轴，8.传感器封装铁制外壳，9.水表玻璃。
图2是本实用新型实施例2的纵剖面构造图。
图中1.主动磁钢转子，2.从动磁钢转子，3.环形感应铁片，4.-2光电感应部件，5.从动转子轴承支架，6.防抖动正时齿轮，7.从动转轴，8.传感器封装铁制外壳，9.水表玻璃。
图3是图1、图2中1.主动磁钢转子，2.从动磁钢转子的构造图。图中10.S极在上圆柱型磁钢，11.N极在上圆柱型磁钢。
图4是图1.、图2中环形感应铁片构造图。
图中12.干簧管感应信号检测口，13.光电感应检测口。
图5是图1.、图2中5.轴承固定支架、6.防抖动正时齿轮构造图。
图中14.进入工作感应点正时齿轮，15.离开工作感应点正时齿轮。
图6是图1.、图2中1.主动磁钢转子安装位置构造图。
图中16.计数盘的X0.001位，17.计数盘的X0.01位，18.计数盘的X0.1位。
图7是图1.中4-1干簧管感应部件脉冲信号输出接线图。
图中19.接输入信号线，20.接输出信号线。
图8是图2.中4-2光电感应部件脉冲信号输出接线图。
图中21.接信号地线，22.接信号输出线，23.接工作电源。
具体实施方式
实施例1，参照说明附图1：在图1中，主动磁钢转子(1)安装在水表计数盘标记X0.1或X0.01、X0.001计数齿轮上，主动磁钢转子随计数齿轮转动；从动磁钢转子(2)、环形感应铁片(3)、防抖动正时齿轮(6)安装于转轴(7)，转轴(7)固定在轴承支架(8)上；在主动磁钢转子(1)的磁力作用下从动磁钢转子(2)、环形感应铁片(3)、防抖动正时齿轮(6)随转轴同步转动；在环形感应铁片(3)上面2mm处安装干簧管感应部件(4.-1)，当环形感应铁片转到感应工作点时，干簧管发出一1个脉冲信号。本实施例适用于两线制远传信号接口电路。
实施例2，参照说明附图2：在图2中，主动磁钢转子(1)安装在水表计数盘标记X0.1或X0.01、X0.001计数齿轮上，主动磁钢转子随计数齿轮转动；从动磁钢转子(2)、环形感应铁片(3)、防抖动正时齿轮(6)安装于转轴(7)，转轴(7)固定在轴承支架(8)上；在主动磁钢转子(1)的磁力作用下从动磁钢转子(2)、环形感应铁片(3)、防抖动正时齿轮(6)随转轴同步转动；在环形感应铁片(3)圆周外切面2mm处安装光电感应部件(4.-2)，当环形感应铁片转到光电感应点时，光电转换发出一个脉冲信号。本实施例用于高速脉冲信号输出，与远程检测电路连接时需要电源输入、信号输出、地线三根接线。
Claims (5)
1.一种磁同步转子式远传脉冲水表传感器，在普通湿式水表玻璃外部以磁同步转子方式准确取出流量脉冲信号，其特征是：在水表计数齿轮上安装一个主动磁钢转子，在水表玻璃的上面安装从动磁钢转子和传感部件。
2.按照权利要求书1所述的磁同步转子式远传脉冲水表传感器，其特征是：从动磁钢转子安装在具有轴承支架的转轴上，在从动磁钢转子上面固定一个环形感应铁片。
3.按照权利要求书1所述的磁同步转子式远传脉冲水表传感器，其特征是：在从动磁钢转子转轴上安装有防抖动正时齿轮，在轴承支架上沿正时齿轮外圆切面嵌有防抖动正时齿轮同步工作弹片。
4.按照权利要求书1所述的磁同步转子式远传脉冲水表传感器，其特征是：在环形感应铁片内圆切面上面安装干簧管传感部件，干簧管部件封装在衬有弹性橡胶的铁壳内。
5.按照权利要求书1所述的磁同步转子式远传脉冲水表传感器，其特征是：在环形感应铁片外圆切面安装光电感应传感部件。
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| CN104919286A (zh) * | 2012-11-21 | 2015-09-16 | 达纳帕公司 | 具有宽动态范围以响应驱动旋转输入的传感器和/或功率采集装置 |
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