專利名稱：磁同步轉(zhuǎn)子式遠(yuǎn)傳脈沖水表傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在普通濕式水表玻璃外部以磁同步轉(zhuǎn)子方式準(zhǔn)確取出流量脈沖信號的傳感器，尤其是能以磁同步轉(zhuǎn)子方式取得流量脈沖信號實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳檢測的水表傳感器。
背景技術(shù)：
目前，公知的濕式遠(yuǎn)傳水表構(gòu)造是在濕式水表相應(yīng)計(jì)數(shù)齒輪安裝一個(gè)單磁鋼或雙磁鋼的轉(zhuǎn)動(dòng)器件、水表玻璃上面相對磁鋼位置固定安裝干簧管或霍爾元件感應(yīng)部件，即表內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)磁鋼加表外固定感應(yīng)部件構(gòu)成遠(yuǎn)傳裝置。當(dāng)水表內(nèi)有水流動(dòng)時(shí)，水表計(jì)數(shù)齒輪帶動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)動(dòng)，磁鋼每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，水表外部固定感應(yīng)部件發(fā)出一個(gè)脈沖信號，這種遠(yuǎn)傳水表在理論上沒有問題，若制造工藝嚴(yán)密，短期內(nèi)遠(yuǎn)傳水表工作基本可靠。
但是，這種遠(yuǎn)傳水表在實(shí)際應(yīng)用中半年或一年后會(huì)出現(xiàn)多發(fā)脈沖信號或不發(fā)脈沖信號等問題，給遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)檢測造成困難，容易造成錯(cuò)誤判斷，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不能準(zhǔn)確處理實(shí)際水表流量數(shù)據(jù)，突出表現(xiàn)為計(jì)算機(jī)終端顯示數(shù)據(jù)與實(shí)際水表數(shù)據(jù)有很大出入，給收費(fèi)部門與用戶之間造成很多麻煩，因數(shù)據(jù)不統(tǒng)一而造成的繳費(fèi)糾紛時(shí)有發(fā)生。由于水表發(fā)訊不準(zhǔn)問題使國內(nèi)80％的水表遠(yuǎn)傳抄收系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，遠(yuǎn)傳水表只好當(dāng)作普通水表使用，收費(fèi)部門還得進(jìn)入用戶室內(nèi)查表收費(fèi)，即使目前一些使用中的遠(yuǎn)傳系統(tǒng)也都是靠頻繁更換遠(yuǎn)傳水表來維持，這些問題的出現(xiàn)無疑為我國水資源遠(yuǎn)程管理及數(shù)字化建設(shè)形成很大阻力。
解決這一問題的現(xiàn)有技術(shù)是采用剛剛出現(xiàn)的直讀式遠(yuǎn)傳水表，他包括基于干式水表及條形碼識(shí)別技術(shù)的直讀式遠(yuǎn)傳水表和基于濕式液封水表的攝像直讀遠(yuǎn)傳水表。這兩種遠(yuǎn)傳水表都存在著不同利弊，基于干式水表的直讀遠(yuǎn)傳水表成本較低，但存在磁傳滑差數(shù)據(jù)丟轉(zhuǎn)及識(shí)別處理信息點(diǎn)過多造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等因素，行業(yè)內(nèi)不宜大量使用；攝像遠(yuǎn)傳水表技術(shù)由于每個(gè)表具上需要安裝一個(gè)攝像頭、表具為全液封結(jié)構(gòu)，傳輸系統(tǒng)為寬帶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時(shí)要求軟件具備圖像識(shí)別功能，把采集到的水表圖像識(shí)別后存入數(shù)據(jù)庫才能便于數(shù)據(jù)的管理，但由于表具計(jì)數(shù)字輪始終處于動(dòng)態(tài)變化之中，建立合適的圖像數(shù)據(jù)識(shí)別模型十分困難，現(xiàn)有識(shí)別技術(shù)準(zhǔn)確率小于80％，要想數(shù)據(jù)準(zhǔn)確需要人工對采集到的每幅表具圖像進(jìn)行人工查對修正，實(shí)施成本很高，僅適于在寬帶網(wǎng)絡(luò)完善的大城市應(yīng)用。目前國內(nèi)還沒有實(shí)際實(shí)施工程，應(yīng)用效果如何需要進(jìn)一步考證。
目前國內(nèi)現(xiàn)有遠(yuǎn)傳水表技術(shù)不能很好滿足國內(nèi)現(xiàn)有市場需要，而且隨著國家推行一戶一表出戶計(jì)量改造方案的實(shí)施，國內(nèi)對遠(yuǎn)傳水表需求會(huì)繼續(xù)增加，特別是中小城市需要更為突出。所以研制出一種結(jié)構(gòu)合理、發(fā)訊準(zhǔn)確工作穩(wěn)定、成本低廉的遠(yuǎn)傳脈沖水表傳感器意義重大。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有遠(yuǎn)傳脈沖水表不能準(zhǔn)確取得流量脈沖信號的不足，本實(shí)用新型提供一種磁同步轉(zhuǎn)子式遠(yuǎn)傳脈沖水表傳感器。其特點(diǎn)是能在水表外部玻璃上面以磁同步轉(zhuǎn)子方式準(zhǔn)確發(fā)出流量脈沖信號；能克服目前遠(yuǎn)傳水表由于水錘現(xiàn)象造成的臨界點(diǎn)抖動(dòng)誤發(fā)脈沖問題；能克服由于水表內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼熱退磁而造成感應(yīng)部件工作點(diǎn)漂移誤發(fā)脈沖問題；適于不同口徑濕式水表配套改造實(shí)施成本較低。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在普通濕式水表上安裝磁同步轉(zhuǎn)子式遠(yuǎn)傳脈沖水表傳感器。其特征是在濕式水表內(nèi)計(jì)數(shù)齒輪上安裝一個(gè)主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子；在水表外部玻璃上安裝與主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子相同結(jié)構(gòu)的從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子；在從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子上附著有一個(gè)具有邊緣開口的環(huán)形感應(yīng)鐵片；環(huán)形感應(yīng)鐵片上面安裝感應(yīng)部件；從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子安裝在固定于軸承支架的轉(zhuǎn)軸上；在軸承支架上轉(zhuǎn)軸安裝防抖動(dòng)正時(shí)齒輪及配合工作彈片；整個(gè)傳感裝置封裝鑄鐵殼內(nèi)。
這個(gè)方案的工作原理是當(dāng)水表內(nèi)有水流動(dòng)時(shí)主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，水表玻璃上方的從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子在磁力作用下與主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子做同步轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子的環(huán)形感應(yīng)鐵片轉(zhuǎn)到感應(yīng)點(diǎn)時(shí)感應(yīng)工作部件發(fā)出一次脈沖信號，如此周而復(fù)始循環(huán)工作，完成遠(yuǎn)傳脈沖信號輸出功能。
這種設(shè)計(jì)思路比較合理，1、關(guān)鍵工作感應(yīng)部件外置、工作點(diǎn)穩(wěn)定把感應(yīng)磁鋼和工作部件設(shè)置在水表外部，為傳感器穩(wěn)定、可靠工作創(chuàng)造了良好物理?xiàng)l件，避免目前遠(yuǎn)傳水表客觀存在的感應(yīng)磁鋼在表殼內(nèi)高溫高濕環(huán)境下退磁而導(dǎo)致外部固定感應(yīng)部件工作點(diǎn)漂移誤發(fā)脈沖信號問題。2、正時(shí)齒輪防止臨界點(diǎn)抖動(dòng)轉(zhuǎn)軸上的防抖動(dòng)正時(shí)齒輪每經(jīng)過感應(yīng)點(diǎn)時(shí)，撥動(dòng)一次彈片，在從動(dòng)齒輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)可靈活撥動(dòng)彈片正常工作，當(dāng)水表停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)如果正時(shí)齒輪遠(yuǎn)離感應(yīng)點(diǎn)時(shí)，彈片不起作用。當(dāng)水表停止運(yùn)轉(zhuǎn)位置在感應(yīng)點(diǎn)時(shí)，正時(shí)齒輪推開彈片，彈片在彈力作用下自動(dòng)擋住正時(shí)齒輪，在外界有震動(dòng)、強(qiáng)磁場干擾時(shí)把工作點(diǎn)鎖定在安全范圍之內(nèi)。3、當(dāng)表內(nèi)因水壓變化有水錘現(xiàn)象時(shí)由于主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子和從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子磁力牽引作用，這種因齒輪間隙造成的微小竄動(dòng)在垂直軸向不起作用，左右擺動(dòng)明顯減弱，在正時(shí)齒輪作用下不會(huì)影響水表外部感應(yīng)部件正常工作。4、充分考慮到表內(nèi)主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子客觀存在退磁現(xiàn)象，選用耐高溫磁鋼的同時(shí)加大磁鋼磁力，足以保證主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子在八年內(nèi)安全可靠牽引從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)。5、傳感部件用鐵殼封裝，抗干擾、震動(dòng)，裝配調(diào)試簡單，只需在普通水表計(jì)數(shù)齒輪安裝主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子，在外部與主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子同心圓位置固定從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子，使其同步轉(zhuǎn)動(dòng)即可。6、這種傳感器通用性強(qiáng)，根據(jù)水表玻璃厚度不同，選擇不同力矩的磁鋼，能方便制造出15mm～100毫米不同口徑遠(yuǎn)傳脈沖水表。
本實(shí)用新型的有益效果是，可以在水表外部以磁同步轉(zhuǎn)子方式帶動(dòng)不同感應(yīng)部件準(zhǔn)確取得流量脈沖信號，同時(shí)克服了因表內(nèi)高溫潮濕環(huán)境造成磁鋼退磁造成感應(yīng)部件工作點(diǎn)漂移誤發(fā)信號、水壓波動(dòng)造成的水錘現(xiàn)象導(dǎo)致臨界點(diǎn)抖動(dòng)誤發(fā)信號問題。傳感器部件結(jié)構(gòu)合理，只需要與不同口徑水表配套裝配，就能生產(chǎn)出高質(zhì)量的遠(yuǎn)傳脈沖水表，實(shí)施成本較低。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的縱剖面構(gòu)造圖。
圖中1.主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子，2.從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子，3.環(huán)形感應(yīng)鐵片，4.-1干簧管感應(yīng)部件，5.從動(dòng)轉(zhuǎn)子軸承支架，6.防抖動(dòng)正時(shí)齒輪，7.從動(dòng)轉(zhuǎn)軸，8.傳感器封裝鐵制外殼，9.水表玻璃。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的縱剖面構(gòu)造圖。
圖中1.主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子，2.從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子，3.環(huán)形感應(yīng)鐵片，4.-2光電感應(yīng)部件，5.從動(dòng)轉(zhuǎn)子軸承支架，6.防抖動(dòng)正時(shí)齒輪，7.從動(dòng)轉(zhuǎn)軸，8.傳感器封裝鐵制外殼，9.水表玻璃。
圖3是圖1、圖2中1.主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子，2.從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子的構(gòu)造圖。圖中10.S極在上圓柱型磁鋼，11.N極在上圓柱型磁鋼。
圖4是圖1.、圖2中環(huán)形感應(yīng)鐵片構(gòu)造圖。
圖中12.干簧管感應(yīng)信號檢測口，13.光電感應(yīng)檢測口。
圖5是圖1.、圖2中5.軸承固定支架、6.防抖動(dòng)正時(shí)齒輪構(gòu)造圖。
圖中14.進(jìn)入工作感應(yīng)點(diǎn)正時(shí)齒輪，15.離開工作感應(yīng)點(diǎn)正時(shí)齒輪。
圖6是圖1.、圖2中1.主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子安裝位置構(gòu)造圖。
圖中16.計(jì)數(shù)盤的X0.001位，17.計(jì)數(shù)盤的X0.01位，18.計(jì)數(shù)盤的X0.1位。
圖7是圖1.中4-1干簧管感應(yīng)部件脈沖信號輸出接線圖。
圖中19.接輸入信號線，20.接輸出信號線。
圖8是圖2.中4-2光電感應(yīng)部件脈沖信號輸出接線圖。
圖中21.接信號地線，22.接信號輸出線，23.接工作電源。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1，參照說明附圖1在圖1中，主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子(1)安裝在水表計(jì)數(shù)盤標(biāo)記X0.1或X0.01、X0.001計(jì)數(shù)齒輪上，主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子隨計(jì)數(shù)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子(2)、環(huán)形感應(yīng)鐵片(3)、防抖動(dòng)正時(shí)齒輪(6)安裝于轉(zhuǎn)軸(7)，轉(zhuǎn)軸(7)固定在軸承支架(8)上；在主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子(1)的磁力作用下從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子(2)、環(huán)形感應(yīng)鐵片(3)、防抖動(dòng)正時(shí)齒輪(6)隨轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)；在環(huán)形感應(yīng)鐵片(3)上面2mm處安裝干簧管感應(yīng)部件(4.-1)，當(dāng)環(huán)形感應(yīng)鐵片轉(zhuǎn)到感應(yīng)工作點(diǎn)時(shí)，干簧管發(fā)出一1個(gè)脈沖信號。本實(shí)施例適用于兩線制遠(yuǎn)傳信號接口電路。
實(shí)施例2，參照說明附圖2在圖2中，主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子(1)安裝在水表計(jì)數(shù)盤標(biāo)記X0.1或X0.01、X0.001計(jì)數(shù)齒輪上，主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子隨計(jì)數(shù)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子(2)、環(huán)形感應(yīng)鐵片(3)、防抖動(dòng)正時(shí)齒輪(6)安裝于轉(zhuǎn)軸(7)，轉(zhuǎn)軸(7)固定在軸承支架(8)上；在主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子(1)的磁力作用下從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子(2)、環(huán)形感應(yīng)鐵片(3)、防抖動(dòng)正時(shí)齒輪(6)隨轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)；在環(huán)形感應(yīng)鐵片(3)圓周外切面2mm處安裝光電感應(yīng)部件(4.-2)，當(dāng)環(huán)形感應(yīng)鐵片轉(zhuǎn)到光電感應(yīng)點(diǎn)時(shí)，光電轉(zhuǎn)換發(fā)出一個(gè)脈沖信號。本實(shí)施例用于高速脈沖信號輸出，與遠(yuǎn)程檢測電路連接時(shí)需要電源輸入、信號輸出、地線三根接線。
權(quán)利要求1.一種磁同步轉(zhuǎn)子式遠(yuǎn)傳脈沖水表傳感器，在普通濕式水表玻璃外部以磁同步轉(zhuǎn)子方式準(zhǔn)確取出流量脈沖信號，其特征是在水表計(jì)數(shù)齒輪上安裝一個(gè)主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子，在水表玻璃的上面安裝從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子和傳感部件。
2.按照權(quán)利要求書1所述的磁同步轉(zhuǎn)子式遠(yuǎn)傳脈沖水表傳感器，其特征是從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子安裝在具有軸承支架的轉(zhuǎn)軸上，在從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子上面固定一個(gè)環(huán)形感應(yīng)鐵片。
3.按照權(quán)利要求書1所述的磁同步轉(zhuǎn)子式遠(yuǎn)傳脈沖水表傳感器，其特征是在從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸上安裝有防抖動(dòng)正時(shí)齒輪，在軸承支架上沿正時(shí)齒輪外圓切面嵌有防抖動(dòng)正時(shí)齒輪同步工作彈片。
4.按照權(quán)利要求書1所述的磁同步轉(zhuǎn)子式遠(yuǎn)傳脈沖水表傳感器，其特征是在環(huán)形感應(yīng)鐵片內(nèi)圓切面上面安裝干簧管傳感部件，干簧管部件封裝在襯有彈性橡膠的鐵殼內(nèi)。
5.按照權(quán)利要求書1所述的磁同步轉(zhuǎn)子式遠(yuǎn)傳脈沖水表傳感器，其特征是在環(huán)形感應(yīng)鐵片外圓切面安裝光電感應(yīng)傳感部件。
專利摘要磁同步轉(zhuǎn)子式遠(yuǎn)傳脈沖水表傳感器，一種在普通濕式水表計(jì)數(shù)齒輪上安裝主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子，在水表玻璃上面安裝從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子及傳感部件，以磁同步轉(zhuǎn)子方式準(zhǔn)確輸出脈沖信號的傳感器，主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子指隨計(jì)數(shù)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的器件；從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子指繞固定轉(zhuǎn)軸隨主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)的器件；傳感部件指干簧管、光電感應(yīng)信號器件。本方案以主動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子磁力牽引從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)方式，把表內(nèi)流量變化信號在表外進(jìn)行檢測處理，避免了高溫高濕熱退磁導(dǎo)致傳感器工作點(diǎn)漂移、水錘現(xiàn)象造成臨界點(diǎn)抖動(dòng)問題，傳感器工作環(huán)境得到根本改善，可以穩(wěn)定工作。調(diào)整主、從動(dòng)磁鋼轉(zhuǎn)子磁力能方便改造Φ15mm～100mm口徑水表，安裝不同感應(yīng)部件可匹配不同接口電路要求。
文檔編號G01F15/06GK2662206SQ20032012819
公開日2004年12月8日 申請日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者王愛青 申請人:王愛青