一種自發(fā)電多普勒流量儀表的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自發(fā)電多普勒流量儀表，主要由殼體、發(fā)電螺翼、擾動螺翼、行星減速機、控制電路板、多普勒傳感器組成，其特征在于：殼體由管道、閥球、控制倉組成；發(fā)電旋翼主要有齒輪、中心軸、軸套和鋼珠組成；擾動螺翼安裝結(jié)構(gòu)與發(fā)電螺翼安裝結(jié)構(gòu)一樣；行星減速機的輸入軸上裝有齒輪，與發(fā)電螺翼的齒輪嚙合，行星減速機的輸出軸軸端套有撥桿；控制倉內(nèi)有控制電路板和FDP發(fā)電片，F(xiàn)DP發(fā)電片的一端固定在控制倉，另一端與撥桿相抵；FDP發(fā)電片的信號引出線與控制電路連接，有益效果是：能夠自行提供工作能量，無更換電池的后顧之憂；實現(xiàn)任意方向進水、任意方向安裝和一表多用。
【專利說明】一種自發(fā)電多普勒流量儀表

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種流量儀表，尤其涉及一種自發(fā)電多普勒流量儀表。

【背景技術(shù)】
[0002]目前的智能水表、智能氣表和智能熱量表，全部依靠電池供電，由于使用環(huán)境的惡劣及電池本身的壽命等缺陷，使得智能儀表在可靠性方面的性能比較低，在實踐中，現(xiàn)有的供電技術(shù)方案大概有以下不足之處:
[0003]1、采用內(nèi)置一次性鋰電池技術(shù)方案，存在更換電池的后顧之憂問題；
[0004]2、采用普通電池技術(shù)方案，存在通過暴露的供電窗口產(chǎn)生的作弊可能；
[0005]3、采用水輪發(fā)電技術(shù)方案，由于壓差小、轉(zhuǎn)速低、阻力大，至今還沒有成熟的產(chǎn)品;
[0006]4、采用熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)方案的熱能表:由于溫差小、半導(dǎo)體器件成本高，也沒有實用化的產(chǎn)品。
[0007]所以智能儀表要提高可靠性，需要有一種新的供電方案。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型要解決的技術(shù)問題是，為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自發(fā)電多普勒流量儀表。
[0009]本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種自發(fā)電多普勒流量儀表，主要由殼體、發(fā)電螺翼、擾動螺翼、行星減速機、控制電路板、多普勒傳感器組成，其特征在于:
[0010]所述殼體由管道、閥球、控制倉組成，所述的管道在殼體下面，管道兩頭有螺紋接口，所述的閥球在殼體中間，所述的控制倉在殼體上面，在控制倉上面有控制倉蓋，內(nèi)有行星減速機軸的出口和傳感器輸出線出口 ；
[0011]所述的發(fā)電螺翼在管道里面的左邊，發(fā)電旋翼主要有齒輪、中心軸、軸套和鋼珠組成，所述的齒輪在發(fā)電旋翼右端，所述的中心軸兩端嵌有外側(cè)軸套和內(nèi)側(cè)軸套，外側(cè)和內(nèi)側(cè)的軸套各自與鋼珠相接，鋼珠再與支撐系統(tǒng)相接；
[0012]所述的支撐系統(tǒng)外側(cè)由支撐套、支撐架和軸套組成，所述的支撐套安置在螺紋接口內(nèi)壁，支撐套上裝支撐架，支撐架上裝軸套，支撐系統(tǒng)內(nèi)側(cè)由支撐架安裝在管道內(nèi)，支撐架上裝軸套，兩個軸套各自與鋼珠相接，鋼珠連接支撐系統(tǒng)與發(fā)電螺翼的結(jié)構(gòu)摩擦力最小，所以發(fā)電螺翼能夠靈活旋轉(zhuǎn)；
[0013]所述的擾動螺翼安置在管道里面的右邊，除擾動螺翼的軸鑲有金屬材料外，安裝結(jié)構(gòu)與發(fā)電螺翼安裝結(jié)構(gòu)一樣，所以不再描述。
[0014]所述的行星減速機的輸入軸上裝有齒輪，與發(fā)電螺翼的齒輪嚙合，行星減速機的輸出軸穿過陶瓷動密封和陶瓷靜密封，軸端套有撥桿，由于輸出軸是經(jīng)過行星減速機大比例減速，所以動量增大，使撥桿具有一定強度的撥力，當水流在管道內(nèi)流動時，發(fā)電螺翼就會旋轉(zhuǎn)，通過齒輪嚙合，帶動行星減速機輸出軸旋轉(zhuǎn)，撥桿就隨著轉(zhuǎn)動；
[0015]所述的控制倉內(nèi)有控制電路板和FDP發(fā)電片，F(xiàn)DP發(fā)電片的一端固定在控制倉，另一端與撥桿相抵，撥桿旋轉(zhuǎn)時，撥動FDP發(fā)電片另一端產(chǎn)生振動，因為FDP發(fā)電片的信號引出線與控制電路連接，所以振動產(chǎn)生的信號通過控制電路發(fā)出脈沖電壓，脈沖電壓通過二極管Dl整流，存儲到電容器FC中，F(xiàn)C通過穩(wěn)壓電路W，使脈沖變成電壓穩(wěn)定的電源供應(yīng)給電路，使控制電路運行ICl程序，ICl程序接受多普勒傳感器ICO送來的傳感信號，經(jīng)運算得到流量信號，并在LCD上顯示，作為熱計量表使用時，同時接受熱敏電阻R5和R6的數(shù)據(jù)，進入ICl到A/D端口進行計算，最終根據(jù)熱量計算公式獲得熱量消耗的數(shù)值，根據(jù)需要在LCD上顯示。
[0016]所述擾動螺翼的擾動端在多普勒傳感器磁性感應(yīng)頭與管道內(nèi)壁之間、多普勒傳感器內(nèi)還安裝有溫度傳感器和流速傳感器，多普勒傳感器的輸出線通過傳感器輸出線出口到控制倉，與控制電路板連接；
[0017]所述的擾動螺翼在水流的作用下旋轉(zhuǎn)，擾動端產(chǎn)生環(huán)境擾動，多普勒傳感器感知后，將產(chǎn)生的信號送到控制電路ICl的A/D輸入端，依據(jù)設(shè)定的程序計算出流量數(shù)值；
[0018]所述的控制電路由ICl輸入端連接多普勒傳感器的輸出端、溫度傳感器的輸出端、IC2輸入端連接ICl的輸出端、IC2的輸出端連接減速馬達、IC3輸入端連接ICl的通訊端、IC4輸入端連接電源感應(yīng)線圈、輸出端連接隔離二極管D2、T1輸入端連接ICl的輸出端、Tl的輸出端連接R3和R4、R3連接R5、R4連接R6、T2輸入端連接ICl的輸出端、T2的輸出端連接Rl和R2、Rl和R2連接多普勒傳感器ICO的輸出端，所述的發(fā)電片的輸出一端連接到整流管Dl另一端連接到公共地，感應(yīng)線圈XQ輸出端接IC4與發(fā)電片供電電路并聯(lián)。
[0019]本實用新型的有益效果是:
[0020](I)能夠自行提供工作能量，無更換電池的后顧之憂；
[0021](2)有了多普勒傳感器，提高計量的精度；
[0022](3)紅外數(shù)據(jù)隔離及感應(yīng)電源，實現(xiàn)IP68的最高等級防護；
[0023](4)對稱的螺翼配置，實現(xiàn)任意方向進水和任意方向安裝；
[0024](5)多種傳感器能夠適應(yīng)冷水、熱水和熱氣的計量,一表多用；

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型一種自發(fā)電多普勒流量儀表的主要結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2是本實用新型一種自發(fā)電多普勒流量儀表FDP發(fā)電片位置示意圖。
[0027]圖3是本實用新型一種自發(fā)電多普勒流量儀表的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合圖1、圖2、圖3和一個具體的實施例對本實用新型做詳細說明:
[0029]如圖1、圖2、圖3所示，一種自發(fā)電多普勒流量儀表，由殼體、發(fā)電螺翼2.1、擾動螺翼3.1、行星減速機4.1、控制電路板5、多普勒傳感器6.1組成。
[0030]所述的殼體下面有管道1.1，管道1.1兩頭有螺紋接口 1.2，所述的閥球1.4在殼體中間，所述的控制倉1.3在殼體上面，在控制倉1.3上面有控制倉蓋1.3.1，內(nèi)有行星減速機軸的出口 1.5和傳感器輸出線出口 1.6，；
[0031]所述的發(fā)電螺翼2.1安置在管道1.1里面的左邊，發(fā)電旋翼2.1由齒輪2.7、中心軸2.2、外側(cè)軸套2.3.1、內(nèi)側(cè)軸套2.3.2和鋼珠2.4.1組成，所述的齒輪2.7在電旋翼2.1的右端，所述的中心軸2.2兩端的外側(cè)內(nèi)嵌有軸套2.3.1和內(nèi)側(cè)內(nèi)嵌有軸套2.3.2，外側(cè)軸套2.3.1與鋼珠2.4.1相接，內(nèi)側(cè)軸套2.3.2與鋼珠2.4.2相接，所述的發(fā)電螺翼2.1就是通過鋼珠與支撐系統(tǒng)連接；
[0032]所述的支撐系統(tǒng)的外側(cè)由支撐套2.5、支撐架2.5.1和軸套2.5.2組成，所述的支撐套2.5安置在螺紋接口 1.2的內(nèi)壁，支撐套2.5上裝支撐架2.5.1，支撐架2.5.1上裝軸套2.5.2，支撐系統(tǒng)內(nèi)側(cè)有支撐架2.6.1安裝在管道內(nèi)，支撐架2.6.1上裝軸套2.6.2，軸套2.5.2與鋼珠2.4.1連接，軸套2.6.2與鋼珠2.4.2連接，鋼珠是支撐系統(tǒng)與發(fā)電螺翼的連接點；
[0033]所述的擾動螺翼3.1安置在管道1.1里面的右邊，除擾動螺翼3.1軸中鑲有金屬材料3.3外，安裝結(jié)構(gòu)與發(fā)電螺翼2.1安裝結(jié)構(gòu)一樣；
[0034]行星減速機4.1的輸入軸4.6上裝有輸入齒輪4.2，齒輪4.2與齒輪2.7嚙合；行星減速機4.1的輸出軸4.5穿過行星減速機軸出口 1.5內(nèi)的陶瓷動密封4.3和陶瓷靜密封
4.4，在軸端套有撥桿4.7 ;
[0035]所述的控制倉1.3內(nèi)有控制電路板5和FDP發(fā)電片5.1，F(xiàn)DP發(fā)電片5.1的一端固定在控制倉1.3，另一端與撥桿4.7相抵，撥桿4.7旋轉(zhuǎn)時，撥動FDP發(fā)電片5.1產(chǎn)生振動，F(xiàn)DP發(fā)電片5.1的引出線與控制電路板5連接，振動產(chǎn)生的信號通過控制電路板5變換為脈沖電壓，脈沖電壓通過二極管Dl整流，存儲到電容器FC中，F(xiàn)C通過穩(wěn)壓電路W，使脈沖變成電壓穩(wěn)定的電源供應(yīng)給電路，使控制電路運行ICl程序，ICl程序接受多普勒傳感器ICO送來的傳感信號，經(jīng)運算得到流量信號，并在LCD上顯示，作為熱計量表使用時，同時接受熱敏電阻R5和R6的數(shù)據(jù)，進入ICl到A/D端口進行計算，最終根據(jù)熱量計算公式獲得熱量消耗的數(shù)值，根據(jù)需要在IXD上顯示。
[0036]所述的擾動螺翼3.1的擾動端3.2在多普勒傳感器6.1的感應(yīng)頭6.2與管道內(nèi)壁之間、多普勒傳感器6.1內(nèi)部安裝有溫度傳感器6.3和流速傳感器6.4、多普勒傳感器6.1輸出線從傳感器輸出線出口 1.6到控制倉1.3與控制電路板5連接；
[0037]所述的擾動螺翼3.1在水流的作用下旋轉(zhuǎn)，擾動端3.2產(chǎn)生環(huán)境擾動，多普勒傳感器6.1的磁感應(yīng)頭6.2感知后，將信號送到控制電路ICl的A/D輸入端，依據(jù)設(shè)定的程序計算出流量數(shù)值。
[0038]所述的流速傳感器6.4是磁性傳感器，可以感知接近擾動螺翼3.1軸中的金屬材料3.3的次數(shù)，從而獲得流速信號，為多普勒傳感器是否采樣，提供依據(jù)。
[0039]控制電路ICl的通訊口連接紅外模塊電路IC3，用來與外部實現(xiàn)紅外通訊，以獲得充值數(shù)據(jù)輸入或抄表數(shù)據(jù)輸出，控制電路ICl連接有馬達驅(qū)動電路IC2，在需要關(guān)閉和打開馬達時，驅(qū)動M運行，并通過行程開關(guān)Kl和K2感知馬達M運行位置，控制電路中，Tl用來控制溫度采樣電路供電，T2用來控制流量采樣電路的供電，最大限度實現(xiàn)低功耗控制。
[0040]在進行紅外通訊和打開閥門時，需要較大的供電功率，為此通過感應(yīng)線圈XQ獲得外部感應(yīng)供電，感應(yīng)供電與發(fā)電片供電并聯(lián)，在進行通訊和開閥的同時，給電容FC充電，由于FC較大，可以維持用戶不使用流量時給系統(tǒng)供電，在用戶使用流量時，通過發(fā)電片可以給FC持續(xù)充電，以維持能量的供給。
【權(quán)利要求】
1.一種自發(fā)電多普勒流量儀表，主要由殼體、發(fā)電螺翼、擾動螺翼、行星減速機、控制電路板、多普勒傳感器組成，其特征在于:殼體由管道、閥球、控制倉組成；發(fā)電旋翼主要有齒輪、中心軸、軸套和鋼珠組成；擾動螺翼安裝結(jié)構(gòu)與發(fā)電螺翼安裝結(jié)構(gòu)一樣；行星減速機的輸入軸上裝有齒輪，與發(fā)電螺翼的齒輪嚙合，行星減速機的輸出軸軸端套有撥桿；控制倉內(nèi)有控制電路板和FDP發(fā)電片，F(xiàn)DP發(fā)電片的一端固定在控制倉,另一端與撥桿相抵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自發(fā)電多普勒流量儀表，其特征在于，所述擾動螺翼的擾動端在多普勒傳感器磁性感應(yīng)頭與管道內(nèi)壁之間、多普勒傳感器內(nèi)還安裝有溫度傳感器和流速傳感器，多普勒傳感器的輸出線通過傳感器輸出線出口到控制倉，與控制電路板連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自發(fā)電多普勒流量儀表，其特征在于，所述的控制倉內(nèi)有控制電路板和FDP發(fā)電片，F(xiàn)DP發(fā)電片的一端固定在控制倉，另一端與撥桿相抵，F(xiàn)DP發(fā)電片的信號引出線與控制電路連接。
【文檔編號】G01F1/66GK204085594SQ201420522071
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】邢偉華 申請人:浙江中合儀表科技有限公司