CN2762079Y - 数字式远传水表的采样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种数字式远传水表的采样装置，用来定量计量流经供水管道的自来水或纯净水的流量。适用于自来水供水系统的用水量的计量。它包括传感器轴(2)、光电传感器(3)和光电采样片(4)，光电采样片(4)套装于传感器轴(2)上，光电传感器(3)置于光电采样片(4)旁侧，与光电采样片(4)相对应设置，其特点是光电传感器(3)有两只，两只光电传感器(3)相互垂直布置于同一平面。本实用新型计量精度和准确度得到保证。

Description

数字式远传水表的采样装置

技术领域：

本实用新型涉及一种数字式远传水表，尤其涉及一种数字式远传水表的采样装置。用来定量计量流经供水管道的自来水或纯净水的流量。适用于自来水供水系统的用水量的计量。属于水流量的计量仪表技术领域。

背景技术：

目前现有的智能式远传水表中，绝大部分采用的是干簧管作为数据采集传感器，其基本原理是将干簧管安装在基表计数器的指针相对应的地方。在指针上嵌装有带磁性的材料。该指针每转动一圈，干簧管通、断一次，单片机系统通过检测干簧管的通、断来计量水表的流量。这种方式最大的缺陷是在供水系统出现水锤现象时单片机采集信号会产生误动作(因干簧管在水锤作用下频繁通、断而与指针转动不协调)影响计量精度。如山东维微公司开发的磁保持式采样方式的传感器水表在一定程度上解决了水锤中因抖动引起的误差，但因水的回流现象同样无法避免计量误差，且此传感器遮挡了水表指针导致水司在标定该水表时因不能很好的观察指针位置而造成操作困难。综上所述，目前市场上的远传水表，计量准确度均不能得到有效的保证。

发明内容：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种计量精度和准确度得到保证的数字式远传水表的采样装置。

本实用新型的目的是这样实现的：一种数字式远传水表的采样装置，包括传感器轴、光电传感器和光电采样片，光电采样片套装于传感器轴上，光电传感器置于光电采样片旁侧，与光电采样片相对应设置，其特点是光电传感器有两只，两只光电传感器相互垂直布置于同一平面。

本实用新型的传感器轴可插置于水表的传感器座上，水表的一对磁钢嵌装于传感器轴的两翼，并置于光电采样片下方，传感器座装置于水表的外罩内，两光电传感器联接在传感器座上，外罩罩置于水表基表表面。

基表计数指针每旋转一周，通过磁传动带动安装在水表玻璃上面的传感器轴同时旋转一周，传感器轴上的光电采样片随着传感器轴也旋转一周，它在两个光电传感器的透光槽中顺序划过，这样两个光电传感器产生二个顺序的电脉冲，而单片机系统采集到此二个电脉冲信号后判别其是正向转动、反向转动或抖动脉冲，然后作出相应的计量方式，确保基表因水锤现象发生抖动和倒流水时计量值不受影响而进行正常计量，实现水表的正确计量。

本实用新型的传感器轴还可装置于干式水表的齿轮盒内，以干式水表的某个传动齿轮作为传感器轴，并将光电采样片套装于传感器轴上，两光电传感器连接在齿轮盒中。

干式基表作为传感器轴的计数传动齿轮转动一周，安装在传感器轴上的光电采样片也旋转一周，它在两只光电传感器的透光槽中划过，这时两只光电传感器产生二个顺序的电脉冲，而单片机系统采集到此两个电脉冲信号后判别其是正向转动、反向转动或抖动，然后作出相应的计量方式，确保基表因水锤现象发生抖动和倒流水时计量值不受影响，实现水表的正常计量。

本实用新型具有如下优点：

1、采用双光电传感器可不受外界磁场的干扰；可由单片机判别正、反向转动、抖动，从而作出相应的计数方式，计量准确，工作可靠。

2、结构简单，安装使用方便，周检、维修成本低廉。

附图说明：

图1为本实用新型的总体结构示意图。

图2为本实用新型在水表中应用的实施例一结构示意图。

图3为图2的A-A剖示图。

图4为本实用新型的实施例一采样部分电路原理图。

图5a～d为本实用新型的实施例一脉冲时序图，其中a为正转时序，b为反转时序，c和d为抖动时序。

图6为本实用新型在干式水表中应用的实施例二结构示意图。

图7为图6中轮系展开状态图。

具体实施方式：

如图1，本实用新型为一种数字式远传水表的采样装置。由传感器轴2、双光电传感器3和光电采样片4组成。光电采样片4套装于传感器轴2上。双光电传感器3相互垂直布置于同一平面，且置于光电采样片4旁侧，与光电采样片4相对应设置。

实施例一：参见图2～3，图2～3为采用本实用新型的数字式远传水表(主要应用在湿式水表上)结构示意图。数字式远传水表由水表基表采样部分和单片机系统组成。水表基表采样部分主要由基表计数指针1、传感器轴2、双光电传感器3、光电采样片4、传感器上座5、字轮盖6、传感器指针7、传感器下座8、屏蔽外罩9、屏蔽环10、基表11和两对磁钢12、13组成。传感器上座5和传感器下座8上、下装置于屏蔽外罩9内壁。传感器轴2两端插置于传感器上座5和传感器下座8上。光电采样片4套装于传感器轴2上。两只置于同一平面但极性不同的磁钢12嵌装于传感器轴2的两翼。双光电传感器3粘合在传感器上座5下端面上，双光电传感器3相互垂直布置于同一平面，且置于光电采样片4旁侧，与光电采样片4相对应设置。传感器指针7嵌置于传感器轴2顶端，字轮盖6盖置于屏蔽外罩9顶端，屏蔽外罩9底端连接于基表11表面，屏蔽环10嵌置于屏蔽外罩9底端与基表11表面之间。两只置于同一平面但极性不同的一对磁钢13嵌置于基表计数指针1的两翼，传感器轴2与基表计数指针1位置相对应。传感器上座5和传感器下座8主要起传感器轴和光电传感器的定位作用。屏蔽外罩9和屏蔽环10主要是屏蔽外磁场的干扰。字轮盖6和传感器指针7主要是指示基表计数指针1的位置。

图4为实施例一采样部分电路原理图。两个光电传感器3-ST₁和3-ST₂的发射部分串联在一起，加上限流电阻R₁，接上电源可发出红外光，通过光电传感器的透光槽照射在光电传感器的接收端，它们的接收端集电极分别加上一个上拉电阻R₂、R₃后连接在电源部分，当光电采样片遮挡住某一个光电传感器的透光槽时，光电传感器的接收端截止，在其接收端集电极就出现一个高电平，否则接收端导通，接收端集电极出现一个低电平。因光电采样片在传感器轴的带动下转动，故在两个光电传感器的接收端集电极就会产生一对时序发生的电脉冲，供单片机来处理。

图5为实施例一的脉冲时序图。

a为正转脉冲时序图，电脉冲分别为3-ST₁、3-ST₂交替发出，先是3-ST₁后是3-ST₂。我们认为其为正转脉冲，单片机进行累加计量。

b为反转脉冲时序图，电脉冲分别为3-ST₂、3-ST₁交替发出，先是3-ST₂后是3-ST₁。我们认为其为反转脉冲，单片机进行累减计量。

c、d为抖动脉冲时序图，电脉冲由某一路光电传感器连续发出而另一路光电传感出现一个脉冲后，不再发出电脉冲，此时我们认为其为供水管路抖动时出现的脉冲，单片机处理时不进行计量，但记录最终的脉冲时序。

实施例二：

参见图6～7，图6～7为采用本实用新型的数字式远传干式水表结构示意图。它主要由传感器轴(即计数传动齿轮)2、双光电传感器3、光电采样片4和齿轮盒15等组成。传感器轴2装置于齿轮盒15内，光电采样片4套装于传感器轴2上。双光电传感器3固定安装在齿轮盒15中，两光电传感器3相互垂直布置于同一平面，且置于光电采样片4旁侧，与光电采样片4相对应设置。

Claims (4)

1、一种数字式远传水表的采样装置，包括传感器轴(2)、光电传感器(3)和光电采样片(4)，光电采样片(4)套装于传感器轴(2)上，光电传感器(3)置于光电采样片(4)旁侧，与光电采样片(4)相对应设置，其特征在于光电传感器(3)有两只，两只光电传感器(3)相互垂直布置于同一平面。

2、根据权利要求1所述的一种数字式远传水表的采样装置，其特征在于传感器轴(2)插置于水表的传感器座(5、8)上，水表的一对磁钢(12)嵌装于传感器轴(2)的两翼，并置于光电采样片(4)下方，传感器座(5、8)装置于水表的外罩(9)内，两光电传感器(3)连接在传感器座(5、8)上，外罩(9)罩置于水表基表(11)表面。

3、根据权利要求2所述的一种数字式远传水表的采样装置，其特征在于两个光电传感器(3-ST₁、3-ST₂)的发射部分串联在一起，加上限流电阻(R₁)后接上电源，它们的接收端集电极分别加上一个上拉电阻(R₂、R₃)后连接在电源部分。

4、根据权利要求1所述的一种数字式远传水表的采样装置，其特征在于传感器轴(2)装置于干式水表的齿轮盒(15)内，干式水表的光电采样片(4)套装于传感器轴(2)上，两光电传感器(3)连接在齿轮盒(15)内。

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