專利名稱：智能定量水表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種流量測量裝置，更具體地說，涉及一種能夠在給水 量達(dá)到預(yù)定值時自動關(guān)斷閥門的定量水表。
背景技術(shù)：
目前，公知公用的水表，是由水表表殼內(nèi)的濾水網(wǎng)、葉輪盒、螺翼式或 旋翼式葉輪(或量杯活塞旋轉(zhuǎn)等計量檢測方式)、齒輪計數(shù)器、齒輪盒、數(shù)字 顯示輪或指針表盤等組成。將水表串接于供水管路上，水流經(jīng)管道進(jìn)入水表, 通過濾水網(wǎng)，從切線方向進(jìn)入葉輪盒，推動葉輪(或量杯)旋轉(zhuǎn)，帶動多級 計數(shù)齒輪旋轉(zhuǎn)計數(shù)。處在齒輪組或字輪組不同位置上的計數(shù)齒輪或字輪代表 的"權(quán)"不同，代表不同的計量單位，字輪或表盤指針即表示水流量的讀數(shù)。 為了防止他人自行取下水表蓋、亂動表內(nèi)另件，造成讀數(shù)變化或檢測計量誤 差大，采用鉛封方式將水表蓋和表殼封在一起。但是，這些水表由于只具有 檢測計量、顯示累積流量讀數(shù)和瞬時流量大小的計量功能，即只能進(jìn)行供水 計量而無控制水流通過、關(guān)斷的控制管理功能。對于小范圍、用水量少的單 位來說，關(guān)斷、開通供水的控制和管理功能只能由使用者、管理者均可以隨 意動作的外加閥門完成，管理者并不比使用者有更多的管理控制辦法。 一些 人還自行破開信用鉛封、開啟表蓋亂動水表內(nèi)零件，使水表失去準(zhǔn)確的檢測 計量功能和正確的讀數(shù)。同時，由于住宅的變化、社會環(huán)境的變化、自然環(huán) 境的變化、水資源的缺乏，使得節(jié)約用水、建設(shè)一個節(jié)水型社會成為時代要 求。根據(jù)國家的政策導(dǎo)向， 一戶一只計量收費水表、抄表到戶、計量收費到 戶成為必然趨勢。但入戶抄表收費面臨的問題多且難度大。為了適應(yīng)或滿足 這些變化和要求， 一些地方或城市將目前在家庭、單位等廣泛普遍使用的小 口徑水表從室內(nèi)移至戶外。但是水表從室內(nèi)移至戶外，供水管路土木改造工程量大、費用高、會破壞房屋的裝修和結(jié)構(gòu)。并且人工抄表手工管理使得抄 表人員隊伍膨脹、人為差錯多、管理落后、效率低。此外，在寒冷的地方， 還不可能進(jìn)行這樣的水表戶外改造，因為寒冷的天氣將凍結(jié)供水系統(tǒng)，導(dǎo)致 供水中斷。目前已有很多種類由水表和可以關(guān)斷/開啟的閥門、及控制該閥門工作的 機(jī)構(gòu)組合而成的新型水表(通常稱為智能水表)。這類新型水表是從計量水表 處取得計量信號，使用非電量的電測技術(shù)，將非電量的機(jī)械動作轉(zhuǎn)化為電量 信號。水表與控制機(jī)構(gòu)由信號線連接；取得信號后經(jīng)過控制電路檢驗判別， 控制閥門工作。閥門可以是電磁閥、先導(dǎo)閥或電動機(jī)控制的球閥、截止閥、 陶瓷閥、閘閥等各種電動閥門。但是這類組合裝置的新型水表存在諸多結(jié)構(gòu) 上、原理上、使用上、或管理方面的問題。例如，連接的信號線、及磁、電 控制機(jī)構(gòu)等容易被人惡意或故意用磁、電或機(jī)械等各種方式破壞，或其他方 式改變信號而失控，或因損壞而失控和誤動作。這類水表中有些雖用外殼、 管道等外部結(jié)構(gòu)將信號線和內(nèi)部結(jié)構(gòu)保護(hù)起來，但仍然使用信用鉛封封閉或 機(jī)械鎖具進(jìn)行鎖閉。這樣仍然不能防止一些人破壞鎖具、私拆鉛封、開啟水 表亂動表內(nèi)零件，導(dǎo)致不計量或少計量或計量不準(zhǔn)確。例如這類裝置中有 些使用電磁閥，由于使用電池供電及低電壓弱電流控制，電磁閥調(diào)整工作在 髙靈敏狀態(tài)，在電源不正常、電池接觸不良或無電源時出現(xiàn)誤動作，導(dǎo)致水 表閥門工作時出現(xiàn)突發(fā)性錯誤動作及水表供水不正常。這類使用電磁閥的水 表，還會發(fā)生因供水管道振動、水錘、或人為地重物敲擊水管水表和閥門等 而錯誤動作。這類裝置中也有些使用電動闔，其中電動機(jī)、連接的齒輪、電 動閥卡口等就成了攻擊目標(biāo)，當(dāng)卡口、減速齒輪等被異物卡死，裝置即失去 控制和管理功能；電動機(jī)及其傳輸導(dǎo)線也極容易被攻擊破壞?，F(xiàn)階段的智能水表及遠(yuǎn)傳水表，同時具有電子數(shù)字顯示和機(jī)械數(shù)字顯示、 這樣的兩種顯示或多種顯示用水量供水量，違反國家計量法要求同一個計量 器具只能有一種計量基準(zhǔn)、 一個計量標(biāo)準(zhǔn)的法定要求。在使用中也是不合理 的，繳納費用依據(jù)的是電子數(shù)據(jù)，控制供水用水也是電子數(shù)據(jù)，而計量標(biāo)準(zhǔn) 和抄表讀數(shù)則以機(jī)械讀數(shù)為準(zhǔn)，明顯違反常理，實際使用中顯然就失控了。6由于使用這類新型水表裝置后，管理者將實施對水表計量抄表收費的非入戶 抄表收費到戶，管理者日常不再入戶抄表檢査，而使用者(用戶)在長期相 對缺乏監(jiān)督管理條件下使用，若將水表取下不經(jīng)過水表供水用水，或自行打 開這類裝置的外殼及水表蓋，改變計量方式或不計量，也是較易作到的。這 類帶閥門組合裝置的智能水表也有一些為了避免上述因使用電磁閥、電動閥 和電池電源而帶來的設(shè)備系統(tǒng)缺陷或不足，使用諧振供電或外接電源供電， 智能水表本身無電源，遙控開啟水表閥門供水。但是該類水表有一些須人工專門開啟水表閥門，在開啟水表時除了要給遙控器或控制器裝電池、裝IC卡，有的在使用遙控器或控制器同時甚至還需要用手去按水表的相應(yīng)按鍵才能打 開水表供水，使用甚為不便。此外，水表控制器或遙控器的日常管理也是一 個問題。有的水表為了防止來自信息傳輸觸點處的髙電壓攻擊，采用光-電耦 合方式傳輸供水用水信息，但依然存在有源信息設(shè)備因供電而產(chǎn)生的諸多電 源問題或結(jié)構(gòu)缺陷，即設(shè)備沒有電源或電源不正常就不能正常、穩(wěn)定、可靠 工作(即使是最優(yōu)質(zhì)的電池在有效壽命期內(nèi)也會出現(xiàn)突然失效現(xiàn)象，俗稱電 池猝死率)，從而導(dǎo)致設(shè)備失效和供水管理失控。因此，這是一個易被攻擊的環(huán)節(jié)，或?qū)е虏荒芊€(wěn)定可靠管理供水的薄弱環(huán)節(jié)。另外，對于預(yù)收費供水方式來說，若購一次水僅開啟和關(guān)閉一次閥門， 則閥門可能會因為長期供水不動作造成積垢過多而動作不靈、關(guān)閉不嚴(yán)。這 些設(shè)備本身的系統(tǒng)缺陷或根本性的結(jié)構(gòu)缺陷，形成了新的管理隱患，存在著管理控制難度增大、甚至導(dǎo)致管理失控的風(fēng)險；因此也達(dá)不到管理控制的目 的，反而更增加了對水表自身的維護(hù)工作量，并導(dǎo)致對水表正常工作及供水管 理失控的擔(dān)心。同時可能導(dǎo)致用水戶使用不便，無故停水影響用戶正常生活, 造成不良社會影響等問題。給供水管理抄表收費改革更增加了新的變數(shù)。這種裝置在安裝更換及替代現(xiàn)有水表時，仍要改變現(xiàn)有供水管道，土木 改造工程量大，改造費用大。目前，許多地方在使用遠(yuǎn)傳水表，這是可以將 非電量的供水計量機(jī)械信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏啃盘?，并遠(yuǎn)傳至信號集中采集或非集 中釆集點。但是，這些遠(yuǎn)傳電信號在電路無電源供給時，或電源不正常時是 不能穩(wěn)定可靠工作的。并且，信號點容易被磁性物質(zhì)干擾、傳輸線也容易被破壞或受干擾，造成讀數(shù)誤差或不準(zhǔn)確。實際使用中，作為收費依據(jù)時尚需 經(jīng)常進(jìn)行人工校核，作為管理和控制的依據(jù)時容易出錯。同時，這些遠(yuǎn)傳水 表和智能水表的表蓋、電器盒、外蓋也只能采用信用式鉛封。通常，遠(yuǎn)傳式 水表實現(xiàn)的是水表計量數(shù)據(jù)的抄表讀數(shù)，智能水表實現(xiàn)的是水表流經(jīng)水量的 計量收費。概而言之，在目前階段，尚缺乏能脫電工作，髙度穩(wěn)定、可靠、 抗攻擊的這類裝置。常識告訴我們?nèi)艄粼O(shè)備并從攻擊中得利，并且得到 的利益大于攻擊的付出，則攻擊存在長期可能性；若攻擊設(shè)備的損失或風(fēng)險 遠(yuǎn)大于所得，甚至只有損失而無所得，則攻擊發(fā)生的可能就少，隨著時間的 推移，則設(shè)備受到攻擊的可能性就越來越小。對水資源的合理調(diào)度配置，水 資源缺乏或相對緊缺地區(qū)以及缺水季節(jié)的供水管理和現(xiàn)代化的物業(yè)供水信息 化管理、長流水、水費拖欠、扯皮等，特別是對給水供水的小范圍的、小用 水單位的必要管理，均缺乏有效的、必要的管理控制和執(zhí)行手段。實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的智能水表中存在的 因供電而產(chǎn)生的諸多電源問題或結(jié)構(gòu)缺陷，使得水表在沒有電源或電源不正 常時不能穩(wěn)定、可靠供水的缺陷，提供一種在供水時無需電源，僅在一輪定 量供水完成后，有條件重新打開閥門時才需用電的智能定量水表。本實用新型要解決的另一個技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的智能水表采 用信用式鉛封來鎖閉外蓋而帶來的易遭非管理、維修人員私自拆開的缺陷， 提供一種從水表內(nèi)部鎖閉外蓋的技術(shù)方案。本實用新型采用的技術(shù)方案是提供一種智能定量水表，包括流量計數(shù) 表和與其相連的進(jìn)水閥門，其中所述流量計數(shù)表包括計量齒輪組及計數(shù)顯示 裝置；所述進(jìn)水闊門包括閥門支架61、套裝在閥門支架61底部用于封閉/打 開水路通道口的閥門橡膠碗62、放置在所述閥門支架61腔體內(nèi)用于松開/壓 緊所述閥門橡膠碗62的膠滑閥53及其控制機(jī)構(gòu)；其中，所述閥門橡膠碗62 下部邊緣設(shè)置有先導(dǎo)孔42、底部設(shè)置有泄流孔55;所述控制機(jī)構(gòu)包括安裝在所述閥門支架61腔體中的磁滑閥60，其中磁滑閥60通過杠桿54 與所述膠滑閥53相連，杠桿54的支點位于其中部，使得磁滑閥60向下/向 上滑動時帶動膠滑閥53向上/向下滑動；所述磁滑閥60中設(shè)置有磁滑閥磁鐵 58;設(shè)置在所述閥門支架61頂部能夠左右轉(zhuǎn)動的磁鐵控制臂49，其左右兩 側(cè)分別嵌有極性相互倒置的第一控制臂磁鐵104和第二控制臂磁鐵105,所 述磁鐵控制臂49的左右兩側(cè)外部分別設(shè)置有第一位置開關(guān)102和第二位置開 關(guān)103;所述第一位置開關(guān)102和第二位置開關(guān)103分別與控制電路26的 電源控制開關(guān)相連；控制齒輪76,其中心部位放置有與其可離合的控制齒輪芯51;所述控制 齒輪芯51中設(shè)置有控制齒輪中心控制桿52,所述控制齒輪中心控制桿52中 部帶有一個上大下小的呈釘子頭形的凸臺，其下部套有控制齒輪作用桿壓縮 彈簧50，所述控制齒輪芯51的中心沿軸向設(shè)置有與所述凸臺形狀相配合、可 使所述凸臺在其中上下移動的中心孔；所述控制齒輪芯51上設(shè)置有控制齒輪 芯蓋46，其至少有一部分沿徑向向外延伸出控制齒輪之外；其中，所述磁鐵 控制臂49與控制齒輪芯51、控制齒輪芯蓋46固定連接為一體；控制齒輪芯 51側(cè)壁設(shè)有一通孔其內(nèi)裝有鋼珠75，控制齒輪76內(nèi)壁設(shè)有一孔洞其內(nèi)裝有 彈子87和彈子彈簧88，當(dāng)控制齒輪76與控制齒輪芯51處于聯(lián)接狀態(tài)時所 述彈子87伸入所述控制齒輪芯側(cè)壁的通孔中，當(dāng)控制齒輪76與控制齒輪芯 51處于分離狀態(tài)時所述彈子87縮回所述控制齒輪76內(nèi)壁的孔洞中；計數(shù)定量齒輪20，其與所述流量計數(shù)表的計量齒輪組相嚙合；計數(shù)定量 齒輪軸的下部設(shè)置有離合斜面95，在所述計數(shù)定量齒輪20旋轉(zhuǎn)過程中所述離 合斜面95逐漸向下推壓控制齒輪中心控制桿52;所述磁鐵控制臂49與控制齒輪76之間安裝有控制板下支架45，計數(shù)定 量齒輪20上方設(shè)置有控制板上支架25;所述計數(shù)定量齒輪20盡可能靠近齒 輪軸的部位上設(shè)置有定量控制缺口 96;所述控制板上支架25和控制板下支 架45之間還設(shè)置有控制叉28，其轉(zhuǎn)軸一端安放在控制板上支架25上、另一 端安放在控制板下支架40上，控制叉28的控制叉下臂48貼靠于控制齒輪芯蓋46外伸部位，控制叉上臂22貼靠于計數(shù)定量齒輪20的定量控制缺口 96 部位；電動機(jī)64及其減速齒輪組65，其中，所述減速齒輪組65與所述控制齒 輪76相嚙合，且電動機(jī)64與控制電路26相連。在本實用新型所述的智能定量水表中，還包括一根控制齒輪拉伸彈簧47, 所述控制齒輪拉伸彈簧47的一端固定在控制齒輪芯蓋46的外伸部位上，另 一端固定在控制板下支架45上。在本實用新型所述的智能定量水表中，包括用于容納所述流量計數(shù)表和 進(jìn)水閥門的水表外殼59及與水表外殼59活動連接的閥門外蓋21和水表外 蓋10;其中所述閥門外蓋21通過螺紋機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)安裝在水表外殼59上；且所 述閥門外蓋21上設(shè)置有鎖蓋孔79;所述控制板上支架25上設(shè)置有鎖舌槽， 其中放置有與所述鎖蓋孔79形狀尺寸相配合的帶有鎖舌彈簧68的鎖舌34; 以及開鎖機(jī)構(gòu)。在本實用新型所述的智能定量水表中，所述開鎖機(jī)構(gòu)包括通過開蓋齒輪 35與所述減速齒輪組65相嚙合的開蓋凸輪32, —側(cè)與開蓋凸輪32相鄰、 另一側(cè)與開蓋控制開關(guān)67相鄰的開鎖杠桿30,所述開鎖杠桿30—端為支點 端，另一端為活動端；其中，所述開鎖杠桿30的活動端與所述鎖舌34相連， 開蓋控制開關(guān)67與控制電路26的電源控制開關(guān)相連。在本實用新型所述的智能定量水表中，所述水表外蓋IO通過螺紋機(jī)構(gòu)旋 轉(zhuǎn)安裝在水表外殼59上；所述水表外蓋10還通過表蓋鎖閉螺釘19固定在 水表外殼上；其中，所述表蓋鎖閉螺釘19的安裝孔位于水表外殼59上流量 計數(shù)表和進(jìn)水閥門的連接部，并由所述閥門外蓋21掩蓋。在本實用新型所述的智能定量水表中，所述膠滑閥上設(shè)置有導(dǎo)桿55,當(dāng) 所述膠滑閥53松開/壓緊所述閥門橡膠碗62時，所述導(dǎo)桿55在所述泄流孔55 中向上/下移動。實施本實用新型具有以下有益效果能在不供電條件下正常供水、并定 量控制給水量，尤其是能對流過水量進(jìn)行檢測計量并無需外加電能、機(jī)械能而定量自動關(guān)斷。隨后，可有條件地啟動表內(nèi)微型電動機(jī)，開通水表內(nèi)閥門， 恢復(fù)供水。另外，本實用新型采用的水表外蓋及閥門外蓋的鎖閉結(jié)構(gòu)能夠防止非供 水管理維修人員自行開啟或拆卸水表、水表外蓋、閥門外蓋。本實用新型提供了一種穩(wěn)定、可靠、抗攻擊、可控制、可脫電工作的信息化水表；即性能較完善、結(jié)構(gòu)較簡單、控制可靠、使用方便、管理放心、 改造安裝更換容易，造價適應(yīng)相應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展時期的管理和消費水平；供水供 電交替式工作在正常供水時不使用電源，無電源或電源不正常時也能將已 購或已設(shè)定供水量供應(yīng)完畢，并自動關(guān)斷水表內(nèi)閥門，僅需在收取水費、開 啟表內(nèi)閥門時使用電源的新型智能定量水表、新型遠(yuǎn)傳型智能定量水表。它 不僅能在作為智能水表時是IC卡的網(wǎng)絡(luò)脫機(jī)終端，也能在區(qū)域供水管理或小 區(qū)域供水集中管理時作為有條件控制的遠(yuǎn)傳型智能定量水表。根據(jù)本實用新型的實施例，輸入由IC卡、電話通訊網(wǎng)、寬頻帶信息網(wǎng)等 綜合網(wǎng)絡(luò)或信息載體傳送的特定電訊號，經(jīng)識別后有條件啟動表內(nèi)微型電動 機(jī)，開通水表內(nèi)閥門，恢復(fù)供水。并能將水表蓋、表殼、閥門、閥門開啟關(guān) 閉控制系統(tǒng)、電路從水表內(nèi)鎖閉緊固為一體，甚至可以將水表前水管接頭從 上方遮蓋封閉或半封閉，從水表內(nèi)鎖閉緊固為一體，從而防止非供水管理維 修人員自行開啟或拆卸水表、水表蓋、閥門蓋、電器盒的智能定量水表。根據(jù)本實用新型的實施例，不僅能檢測計量，釆用單一機(jī)械指針/數(shù)字字 輪顯示通過水表的瞬時流量大小和累積流量讀數(shù)，而且能對流過水表的水量 進(jìn)行定量控制；還能顯示水表的可用水量；解決了現(xiàn)有的智能水表及遠(yuǎn)傳水 表同時具有電子數(shù)字顯示和機(jī)械數(shù)字顯示的雙顯示或多種顯示用水量、供水 量的結(jié)構(gòu)缺陷。根據(jù)本實用新型的實施例，從水表內(nèi)部對水表蓋、表內(nèi)閥門、閥門開啟 關(guān)閉系統(tǒng)、控制電路等加密鎖閉，并可以將水表前水管接頭從上方遮蓋封閉 或半封閉，防止非管理維修人員自行開啟水表蓋、閥門蓋，亂動表內(nèi)零件， 或在開啟水表蓋、閥門蓋后自行改變水表讀數(shù)，拆卸水表、電器盒、水表前 水管接頭；若進(jìn)行攻擊搞壞電源、拆卸電路、破壞結(jié)構(gòu)等。水表在供完一次定量后不需任何電能或外力就自動關(guān)閉閥門停止供水，攻擊行為明顯損害 了攻擊者自己；對自己的財產(chǎn)或生活設(shè)施進(jìn)行破壞性攻擊，只有損失而沒有 收益，在正常情況下也不會發(fā)生；因此具有極高的抗攻擊性。并僅在開啟水 表內(nèi)閥門供水的極短的啟動時間、或需要打開水表蓋、閥門蓋維修時，控制 電路才接通電源使用電池。根據(jù)本實用新型的實施例，在閥門關(guān)斷、電路供電時使用IC卡、電話通 訊線、寬頻帶信息網(wǎng)等信息載體向水表控制電路輸入特定數(shù)字電子信號，經(jīng) 水表控制電路識別后，即可有條件地自動控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)開啟水表閥門恢復(fù)供 水，或開啟水表蓋、閥門蓋維修。達(dá)到為管好給水供水、合理調(diào)配使用水資 源、節(jié)約用水、保護(hù)環(huán)境，從設(shè)備、技術(shù)上徹底解決水費拖欠、扯皮，為搞 好現(xiàn)代化的物業(yè)管理及實現(xiàn)供水收費管理信息化、計算機(jī)化，提供強(qiáng)力有效 的管理、控制的執(zhí)行手段。


以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。圖1 智能定量水表結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 智能定量水表平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 智能定量水表電氣控制部分電路圖；圖4 智能定量水表電原理框圖；圖5 智能定量水表機(jī)械程序控制圖； 圖6 電動磁控閥門關(guān)斷作用原理示意圖； 圖7 電動磁控閥門開啟作用原理示意圖；圖8 鎖蓋器鎖閉/開啟作用原理示意圖；圖9 轉(zhuǎn)子在外的無刷直流濕式微型電機(jī)；圖10 轉(zhuǎn)子在內(nèi)的濕式微型電機(jī)；圖11 遠(yuǎn)傳型智能定量水表結(jié)構(gòu)原理示意圖。 其中，圖l可為說明書摘要附圖。圖中，1、電池盒蓋；2、電池盒；3、 IC卡；4、連接導(dǎo)線；5、導(dǎo)線密 封；6、報警指示燈；7、電路工作指示燈；8、電器盒緊固螺母；9、表蓋外 密封圈；10、表蓋；11、電器盒緊固螺絲；12、表蓋玻璃；13、計量顯示字 輪；14、表蓋內(nèi)密封圈；15、計量齒輪組；16、數(shù)字顯示屏；17、計量過渡 板上蓋；18、計量過渡齒輪；19、表蓋鎖閉螺釘；20、計數(shù)定量齒輪；21、 閥門外蓋；22、控制叉上臂；23、控制閥外蓋玻璃；24、控制閥內(nèi)膠墊；25、 控制板上支架；26、控制電路；27、表蓋鉛封孔；28、控制叉；29、控制板 中支架；30、開鎖杠桿；31、閥蓋外密封圈；32、開蓋凸輪組；34、鎖舌； 35、開蓋齒輪；36、電器盒外殼；37、水表進(jìn)水口； 38、電器盒底；39、進(jìn) 水切線孔；40、葉輪；41、計量校正片42、先導(dǎo)孔；43、計量過渡板；44、 出水切線孔；45、控制板下支架；46、控制齒輪芯蓋；47、控制齒輪拉伸彈 簧；48、控制叉下臂；49、磁鐵控制臂；50、控制齒輪作用桿壓縮彈簧；51、 控制齒輪芯；52、控制齒輪中心控制桿；53、膠滑閥；54、杠桿；55、膠閥 門導(dǎo)桿；56、膠滑閥橡膠件；57、杠桿支桿；58、磁滑閥磁鐵；59、水表表 殼；60、磁滑閥；61、閥門支架；62、閥門橡膠碗；63、水表出水口； 64、 電動機(jī)；65、減速齒輪組；66、上支架上蓋；67、開蓋控制開關(guān)；68、鎖舌彈簧；69、表殼壓緊板；70、閥門壓緊板；71、閥門橡膠碗小外殼；72、閥 門橡膠碗大外殼；73、濾水網(wǎng)；74、端齒輪；75、鋼珠；76、控制齒輪；77、 閥蓋鉛封孔；78、水表遠(yuǎn)傳導(dǎo)線；79、鎖蓋孔；80、報警取消按鈕；81、余 量査詢按鈕；82、電機(jī)輸出齒輪；83、電機(jī)定子；84、電機(jī)繞組；85、電機(jī) 轉(zhuǎn)子；86、電機(jī)外殼；87、彈子；88、彈子彈簧；89、泄流孔；90、電機(jī)繞 組引出線；91、閥門；92、閥門進(jìn)水口； 93、 IC卡外蓋膠墊；94、 IC卡外蓋； 95、離合斜面；96、定量控制缺口； 97、水表表盤；98、開口擋圈；99、 IC 卡座；100、墊圈；101、閥門盒；102、第一位置開關(guān)；103、第二位置開關(guān);104、第一控制臂磁鐵；105、第二控制臂磁鐵。
具體實施方式
本實用新型是這樣實現(xiàn)的在水表表殼中，濾水網(wǎng)套在葉輪盒外水表進(jìn)13水口端，螺翼或旋翼式葉輪的端聯(lián)接齒輪(o號計數(shù)齒輪)，或量杯活塞的端 聯(lián)接齒輪(o號計數(shù)齒輪)，與齒輪盒中的計數(shù)齒輪組嚙合在一起。將計數(shù)齒輪組中在特定計量位置的計數(shù)齒輪，設(shè)定為相應(yīng)供水定量額度的計數(shù)定量齒 輪。在計數(shù)定量齒輪盡可能靠近齒輪軸心的部位上設(shè)置有便于轉(zhuǎn)動中循環(huán)控 制的定量控制缺口、和離合斜面。水表內(nèi)有閥門，由電動機(jī)經(jīng)減速齒輪、控 制齒輪驅(qū)動開啟閥門后供水，并將電動機(jī)開啟閥門時輸出的能量寄存在磁性 材料的位移過程中，也可以將該電動機(jī)開啟閥門時輸出的能量儲存在彈簧的 變形上，作為關(guān)閉閥門的能量。智能定量水表在無控制的正常情況下，閥門自動倒向關(guān)閉。在供水過程 中由流經(jīng)水表的水流驅(qū)動水表計數(shù)齒輪組轉(zhuǎn)動，水表供完設(shè)定水量后，計數(shù) 定量齒輪產(chǎn)生的微力通過定量控制缺口和離合斜面作用于閥門控制系統(tǒng)，釋 放關(guān)閥能量，從而自動關(guān)閉供水閥門。計數(shù)定量齒輪對控制水表內(nèi)閥門關(guān)閉/開通的控制齒輪實施極微功率雙重控制 一是切斷閥門與電動機(jī)及減速齒輪 的嚙合聯(lián)接，二是在設(shè)定供水量完成時釋放控制系統(tǒng)關(guān)閉閥門的能量，將閥 門可靠關(guān)閉。在供水過程中計數(shù)定量齒輪單向轉(zhuǎn)動，自動重復(fù)壓上和離開對控制齒輪 的頂壓位置和控制位置，由此重復(fù)對定量供水開啟——關(guān)閉的每一輪循環(huán)控 制。而在開啟閥門過程中，電動機(jī)及減速齒輪組與控制齒輪自動聯(lián)接在一起， 并完成開啟閥門的動作?；究刂齐娐泛碗妱訖C(jī)的電源在完成開啟閥門后將自動斷開。而閥門關(guān) 斷時自動將控制電路的電源重新閉合接通開始工作。控制電路在接通電源開 始工作后，根據(jù)設(shè)定的開啟閥門的條件(例如水費繳納情況)決定電動機(jī)是 否通電開啟閥門。電動機(jī)、減速齒輪組、計數(shù)定量齒輪、控制齒輪、閥門、彈簧等均安裝 放置在與水表固為一體的密閉的閥門盒中。為了防止用戶破壞鉛封后打開水表蓋和閥門盒、安裝了鎖蓋器，從水表 內(nèi)部加以鎖閉，鎖蓋器與一般的電動開啟鎖具原理相同。用帶鎖舌彈簧的鎖 舌將帶鎖槽的水表蓋或閥門外蓋從內(nèi)部與水表外殼緊固鎖閉為一體。若有兩處需要分別鎖閉(例如水表蓋和閥門外蓋)，為了簡化結(jié)構(gòu)，水表殼上的水表 蓋或閥門外蓋就只鎖閉一處，另一處在鎖閉前先行固定鎖閉。具體作法是 水表蓋或閥門外蓋或單一的水表外蓋上有鎖槽，水表表殼上有鎖蓋孔，及由 鎖舌鉤、鎖舌彈簧、鎖舌外殼或鎖舌架共同組成的鎖蓋器；鎖舌伸進(jìn)鎖蓋孔中，將水表殼與蓋鎖定在一起。另一處在鎖閉前先行固定鎖閉的方法，是將 該處水表蓋或閥門外蓋安裝在表殼上，表殼上有孔，用螺絲或銷釘放入孔中 將其卡住，再將閥門外蓋或水表蓋旋裝在表殼上，鎖舌自動彈入表殼鎖蓋孔中即可；也可采用將位于上方的閥門外蓋或水表蓋鎖閉，而上方的水表蓋或 閥門外蓋將下方的水表蓋或閥門外蓋壓住，用這樣的方式來完成另一處的鎖 閉。而閥門盒內(nèi)或水表蓋內(nèi)的減速齒輪上的開蓋偏心輪或開蓋凸輪作用于鎖 舌鉤，可開啟鎖蓋器。微型電動機(jī)由控制電路控制，以微處理器或微電子電路功能塊為主構(gòu)成 的智能控制基本電路經(jīng)防潮密封處理后，裝在閥門盒內(nèi)，或裝在與水表殼固 為一體的電器盒外殼中。在不同的濕式或干式水表中，閥門盒、電器盒和計 量齒輪盒可為一個共同盒體，或混用不同的盒體(例如閥門控制器和控制電器 共用一個盒體)。水表智能控制電路具有密碼校驗、扣減水費和控制微型電動 機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)兩種機(jī)械動作的功能，即開啟閥門和開啟鎖蓋器的功能。當(dāng)閥門 處于開啟狀態(tài)時，位置開關(guān)的輸出信號切斷電源，部份或全部電路可停止工 作；當(dāng)閥門關(guān)閉，位置開關(guān)又接通電源，控制電路又開始工作，控制電路經(jīng) 密碼校驗等，產(chǎn)生一次計量扣費信號，經(jīng)數(shù)據(jù)交換確認(rèn)扣費后發(fā)出開啟閥門 指令，電動機(jī)啟動后開啟閥門，閥門開啟后位置開關(guān)自動切斷電源，水表正 常供水，又一次定量供水開始。本實用新型采用一種控制電路和閥門供水交替工作的模式電源僅在開 啟閥門時是必須的，閥門開啟后供水過程中，基本電路斷開電源不再供電。 水表在已設(shè)定水量供應(yīng)完畢后，無需供電即可自動將閥門關(guān)斷，閥門關(guān)斷的 同時位置開關(guān)又將基本電路電源自動合上，整個水表處于長時間供水但無需 供電、瞬時供電收費開閥這樣的工作方式。在需要實施階梯式水價時，需要 有開閥時間的記錄作為計算階梯水價的依據(jù)，水表智能控制電路應(yīng)有時鐘電路，和供給時鐘電路所消耗微功率的內(nèi)電池?？刂齐娐返恼w密封電路塊外 側(cè)有啟動后短時工作的電源工作指示燈光和無水費報警燈光。本實用新型采用的卡片式數(shù)字集成電路(俗稱接觸式ic卡或非接觸式IC卡等)，或遠(yuǎn)傳式集中管理控制方式，都只是作為信息或指令保密傳遞的其中一種載體。例如，釆用定額減量方式或稱計數(shù)型ic卡，每一個數(shù)據(jù)存儲單元代表一個應(yīng)用的計數(shù)單位，每個計數(shù)單位的價值表示一次定量額度及其相應(yīng) 的實際價值。假設(shè)定量一次供水1噸，在第一階梯水價中每噸水單價1元， 則每一個數(shù)據(jù)存儲單元價值1元。每一次啟動即減去l。所有的供水?dāng)?shù)據(jù)，包含供水量、開啟閥門的日期、時間、可能的供水費用等均由ic卡帶回或遠(yuǎn)傳通訊導(dǎo)線送回集中供水售水計算機(jī)，進(jìn)行集中處理，每一只水表的電路和開 啟閥門的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，僅部分類同于一個電子門鎖。使用時，將閼門關(guān)閉、表蓋鎖好的智能定量水表安裝在用戶管道上，裝上電池，將使用的IC卡插進(jìn)IC 卡座，非接觸ic卡須接近相應(yīng)位置，或連接通訊線，由供水者通過管理計算機(jī)、調(diào)制解調(diào)器向水表內(nèi)電路發(fā)來開閥門供水密碼信息，經(jīng)密碼校驗、數(shù)據(jù) 交換及確認(rèn)扣減水費后啟動水表內(nèi)微型電動機(jī)，經(jīng)多級減速齒輪驅(qū)動控制齒輪。驅(qū)動過程中，控制齒輪與控制齒輪芯由控制齒輪彈子在彈子彈簧作用下 聯(lián)為一體，電機(jī)及減速齒輪通過控制齒輪與控制齒輪芯帶動磁鐵控制臂，磁 鐵控制臂的磁鐵作用于磁滑閥，通過杠桿帶動膠閥門，開啟閥門供水，并自 動斷電，這一過程同時將開閥所需的能量寄存在磁鐵的位移中。供水過程中，計數(shù)定量齒輪以自身微小質(zhì)量在計量轉(zhuǎn)動中逐漸釋放關(guān)閥能量離合斜面壓迫中心控制桿，中心控制桿通過鋼珠逐漸頂出控制齒輪彈子，受磁鐵控制臂上的磁鐵的異性相吸作用，控制齒輪與控制齒輪芯脫開， 控制齒輪芯在異性相吸作用力作用下向關(guān)閥方向轉(zhuǎn)動一個小角度。 繼續(xù)供水過程中，計數(shù)定量齒輪旋轉(zhuǎn)，離合斜面離開，中心控制桿在中心控制桿彈簧作用下向上恢復(fù)為原狀態(tài)，準(zhǔn)備進(jìn)行下一次的控制；控制叉因 受到控制齒輪芯向關(guān)閥方向的磁力的作用，將控制齒輪芯蓋的該力縮小為N 分之一 (控制叉的長短臂之比，即上臂與下臂的長度比)后作用于計數(shù)定量齒輪軸，當(dāng)計數(shù)定量齒輪軸上的定量缺口轉(zhuǎn)至控制叉處，控制叉轉(zhuǎn)動，釋放 控制齒輪芯，與控制齒輪芯固為一體的磁鐵控制臂上的磁鐵與磁滑閥的磁鐵 異性相吸，通過杠桿傳動膠滑閥將閥門關(guān)閉， 一次供水完成，磁鐵控制臂同 時將電源位置開關(guān)合上，控制電路電源接通，開始下一次定量供水過程。每當(dāng)一次定量供水完成，電路通電，IC卡在IC卡座插槽，或非接觸IC 卡未離開感應(yīng)讀數(shù)區(qū)域，電源檢測正常即電池供電正常、且IC卡內(nèi)數(shù)據(jù)存儲單元有可供水(水費足夠或在允許透支范圍內(nèi))，控制電路都將自動地進(jìn)行一 次重新開啟閥門作業(yè)程序，完成再一次開閥供水過程。當(dāng)需要開啟水表表蓋或閥門蓋時，向水表內(nèi)控制電路輸入開水表蓋數(shù)字 電子密碼信息，啟動微型電動機(jī)，驅(qū)動減速齒輪末級的開蓋凸輪或偏心輪至 鎖舌最大偏心位置，將鎖舌退出水表表蓋或閥門蓋內(nèi)的鎖槽，即可用工具將 表蓋或閥門蓋取下進(jìn)行維修作業(yè)。若是作為遠(yuǎn)傳智能水表使用時，機(jī)械結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處僅在所有 智能水表的電路均用導(dǎo)線與集中管理的中心控制室連接在一起，電路的已購 剩余水量、査詢剩余水量等電路功能均可以不再設(shè)置，繳費扣費是集中在一起進(jìn)行的，把ic卡的信息管理和用水收費的管理簡化為較單一的供水管水收費管理水表電路接受中心控制室的指令控制，中心控制室在接受任一水表的電路發(fā)出的供水要求(水表內(nèi)電路閉合)后，中心控制室經(jīng)水費余額比較、 扣費，向水表電路發(fā)出開閥密碼指令，開閥過程就與前述完全相同。由于采用上述方案，可以在正常供水中實施定量控制，并隨時方便地重 新恢復(fù)供水，防止非管理維修人員開啟表蓋。實現(xiàn)對水資源的合理配置和對 供水的小范圍、小用水單位的有效而且必要的管理控制，加強(qiáng)節(jié)約用水，保 護(hù)環(huán)境，杜絕水費的拖欠和扯皮現(xiàn)象發(fā)生，實現(xiàn)智能化、信息化的供水收費管理。圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)原理示意圖，圖2是本實用新型的掀去部份水表 表盤上部的平面結(jié)構(gòu)原理示意圖。為了將主要部分的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)得較為清楚， 圖中將一些次要的，或水表原結(jié)構(gòu)中不需作表述的部分作了適當(dāng)?shù)氖÷?。圖1是本實用新型的實施例，在圖1中，水流經(jīng)水表進(jìn)水口 37、濾水網(wǎng)1773、進(jìn)水切線孔39、出水切線孔44，從閥門進(jìn)水口92，流經(jīng)閥門91及水表 出水口 63。旋翼式葉輪40的端齒輪74與計量齒輪組15嚙合，經(jīng)多級嚙合旋 轉(zhuǎn)。在計量齒輪組15的1噸級(本實施例以1噸設(shè)定，當(dāng)然也可以在其他適 當(dāng)?shù)腘噸級上設(shè)定)上，設(shè)置計數(shù)定量齒輪20。計數(shù)定量齒輪20下部有離合 斜面95，計數(shù)定量齒輪20的軸上有定量控制缺口 96，計數(shù)定量齒輪20的下 方有作用于離合斜面95的控制齒輪中心控制桿52，控制齒輪中心控制桿52 通過鋼珠75、彈子87作用于控制齒輪芯51和控制齒輪76。控制齒輪芯51 和控制齒輪76是用受彈子彈簧88作用力的彈子87聯(lián)接的。彈子87受控制 齒輪中心控制桿52控制，通過鋼珠75的作用力，使控制齒輪芯51和控制齒 輪76分離。控制齒輪芯51和控制齒輪芯蓋46以及磁鐵控制臂49固定為一 體。磁鐵控制臂49放置在閥門支架61上。如圖6和圖7所示，閥門支架61 上還安裝了第一位置開關(guān)102和第二位置開關(guān)103。閥門支架61下方有內(nèi)置 了磁滑閥磁鐵58的磁滑閥60和用杠桿55連接的內(nèi)裝膠滑閥橡膠件56的膠 滑閥53。閥門支架61用閥門壓緊板70緊固在閥門盒101中。磁鐵控制臂49 上有極性相互倒置的第一控制臂磁鐵104和第二控制臂磁鐵105。第一控制臂 磁鐵104和第二控制臂磁鐵105作用于磁滑閥60中的磁滑閥磁鐵58，磁滑閥閉或開啟閥門91。磁鐵控制臂49在開啟閥門91時觸動第一位置開關(guān)102，切斷控制電路 26的電源；磁鐵控制臂49在關(guān)閉閥門時觸動第二位置開關(guān)103，接通控制電 路26的電源。控制叉28的控制叉下臂48作用于控制齒輪芯蓋46,控制叉上 臂22作用于計數(shù)定量齒輪20的定量控制缺口 96;控制齒輪76受電動機(jī)64 和減速齒輪組65的驅(qū)動和控制齒輪中心控制桿52通過鋼珠75、彈子87的作 用。在實際工作中，計數(shù)定量齒輪20每旋轉(zhuǎn)一圈，定量控制缺口 96和離合 斜面95就旋轉(zhuǎn)一圈，并作用于相關(guān)控制部件完成一次關(guān)閥控制。例如，每供水1噸后，自動關(guān)閉閥門91停止供水，需要重新啟動閥門91一次。具體過程簡述如下閥門91在關(guān)閉狀態(tài)時，計數(shù)定量齒輪20的離合斜 面95離開控制齒輪中心控制桿52,控制齒輪中心控制桿52在控制齒輪作用 桿壓縮彈簧50作用下向上彈起，磁鐵控制臂49的第一控制臂磁鐵104與磁 滑閥60內(nèi)的磁滑閥磁鐵58異性相吸，通過杠桿54帶動膠滑閥53上的膠滑 閥橡膠件56作用于閥門橡膠碗62，堵住泄流孔89,水流從先導(dǎo)孔42注入閥 門橡膠碗62，關(guān)閉閥門91。磁鐵控制臂49此時靠緊第二位置開關(guān)103，第二位置開關(guān)103閉合，控 制電路26通電工作，經(jīng)密碼校驗、若IC卡3內(nèi)有水費或符合啟動條件，控 制電路26扣減一次水費，并將閥門91打開的日期、時間存儲在IC卡3里和 控制電路26的寄存器里(便于用IC卡結(jié)算水費時計算機(jī)的管理和階梯式水 費的計算及收取)，發(fā)出一個啟動指令，電動機(jī)64通電。電動機(jī)64通電后，驅(qū)動減速齒輪組65和控制齒輪76，在鋼珠75、彈子 87及彈子彈簧88作用力作用下，控制齒輪芯51和控制齒輪76聯(lián)接為一體， 電動機(jī)64繼續(xù)驅(qū)動減速齒輪組65及控制齒輪76，帶動固定為一體的控制齒 輪芯51和控制齒輪芯蓋46以及磁鐵控制臂49，第二控制臂磁鐵105與磁滑 閥60內(nèi)的磁滑閥磁鐵58同性相斥，通過杠桿54將膠滑閥53上的膠滑閥橡 膠件56向上離開泄流孔89，在水壓的作用下，閥門橡膠碗62內(nèi)的水經(jīng)泄流 孔89流出閥門橡膠碗62內(nèi)腔，閥門橡膠碗62向上，閥門91逐漸打開。這一過程中，控制齒輪芯蓋46撥動控制叉下臂48，帶動控制叉28轉(zhuǎn)動， 控制叉上臂22轉(zhuǎn)過定量控制缺口 96。同時，磁鐵控制臂49靠近第一位置開 關(guān)102，第一位置開關(guān)102觸點斷開，切斷控制電路26的電源。水表的開閥 作業(yè)完成，開始一輪供水。在供水過程中計數(shù)定量齒輪20下方的離合斜面95作用于控制齒輪中心 控制桿52,逐漸向下壓迫鋼珠75，鋼珠75推動彈子87，使控制齒輪76和控 制齒輪芯51分離，控制齒輪芯51和磁鐵控制臂49及控制齒輪芯蓋46在第 一控制臂磁鐵104、磁滑閥磁鐵58的異性相吸作用力作用下(為加大作用力， 也可以在控制齒輪芯蓋46上增加一根控制齒輪拉伸彈簧47),整體地轉(zhuǎn)動一個小角度，控制齒輪芯蓋46的這個力作用于控制叉下臂48，使控制叉上臂 22與計數(shù)定量齒輪20軸接觸，計數(shù)定量齒輪20軸上的定量控制缺口 96逐漸 轉(zhuǎn)動至控制叉上臂22。繼續(xù)供水中，計數(shù)定量齒輪20的離合斜面95離開控制齒輪中心控制桿 52，控制齒輪中心控制桿52在控制齒輪作用桿壓縮彈簧50作用下向上彈起, 回復(fù)為預(yù)備啟動狀態(tài)。當(dāng)一輪供水將結(jié)束時，控制叉上臂22從定量控制缺口 96處滑過，與控制齒輪芯蓋46固定為一體的控制齒輪芯51和磁鐵控制臂49, 在磁鐵控制臂49的第一控制臂磁鐵104與磁滑閥60內(nèi)的磁滑閥磁鐵58的異 性相吸作用力作用下，擺脫控制叉下臂48的阻擋，轉(zhuǎn)動至靠緊第二位置開關(guān) 103，接通控制電路26的電源。此時第一控制臂磁鐵104與磁滑閥磁鐵58的 異性相吸，通過杠桿54帶動膠滑閥53上的膠滑閥橡膠件56，作用于閥門橡 膠碗62，堵住泄流孔89，水流從先導(dǎo)孔42注入閥門橡膠碗62，閥門橡膠碗 62內(nèi)外壓力相等，在膠滑閥53的作用力作用下，閥門91關(guān)閉， 一輪供水結(jié) 束。當(dāng)水表維修，需要拆卸水表蓋或閥門蓋時，在計數(shù)定量齒輪20將控制齒 輪中心控制桿52下壓的位置，控制齒輪76與控制齒輪芯51分離，插入維修 IC卡3，電動機(jī)64反轉(zhuǎn)，帶動減速齒輪組65,驅(qū)動開蓋齒輪35，帶動開蓋 凸輪組32,撥動開鎖杠桿30，使鎖舌34在開鎖杠桿30的作用下沿著鎖舌槽 向后移動，退出鎖蓋孔79和閥門外蓋21。在開蓋凸輪組32撥動開鎖杠桿30 時，開鎖杠桿30靠近開蓋控制開關(guān)67，切斷控制電路26的電源，電動機(jī)64 停止工作，閥門外蓋21解鎖。用工具轉(zhuǎn)動閥門外蓋21，閥門外蓋21即可打 開。鎖閉時，鎖舌槽中的鎖舌彈簧68,在開鎖杠桿30不作用于鎖舌34時， 鎖舌34在鎖舌彈簧68作用下向前移動，重新伸入鎖蓋孔79,將閥門外蓋21 鎖閉在水表表殼59上。圖5的智能定量水表機(jī)械程序控制圖，對上述過程的機(jī)械動作過程作了 圖示說明。圖3的智能定量水表電氣控制部分電路圖，對上述的電路動作過 程也作了相應(yīng)的圖示說明。在此簡單說明如下第二位置開關(guān)103,接通控制 電路26電源，檢測IC卡3，當(dāng)IC卡3數(shù)值符合條件時，控制電路26經(jīng)串行數(shù)字通訊、協(xié)議數(shù)字信息交換、密鑰及密碼校驗數(shù)據(jù)處理判別，啟動電動機(jī)64驅(qū)動控制齒輪76及暫為一體的控制齒輪芯51，帶動磁鐵控制臂49旋轉(zhuǎn)至 靠緊第一位置開關(guān)102，電源切斷，電動機(jī)64停止工作。在磁鐵控制臂49離 開第二位置開關(guān)103時，電路及電動機(jī)是由繼電器J的自閉保持觸點保持供 電的。無電自動關(guān)閥的過程前面已作了說明。圖4是智能定量水表電原理框圖， 其工作過程簡述如下第二位置開關(guān)103接通，電路工作，電壓檢測正常， 電路狀態(tài)正常，電路工作電源指示燈發(fā)光7短時發(fā)光，IC卡座99內(nèi)有IC卡 3， IC卡3引腳與卡座各觸點穩(wěn)定接觸，隨即各觸點上電接通……，IC卡3 與脫機(jī)終端微處理器進(jìn)行串行數(shù)據(jù)通訊，進(jìn)行IC卡3識別、密碼校驗，訪問 IC卡3數(shù)據(jù)區(qū)、檢査是否不為"零"，若正確，微處理器輸出一個啟動及扣費 信號，IC卡存儲數(shù)值減1，寄存器寫入數(shù)據(jù)，經(jīng)確認(rèn)后，控制電路啟動電動 機(jī)64，經(jīng)減速齒輪組65驅(qū)動打開閥門91，后面的過程就不再重復(fù)了。圖6是電動磁控閥門關(guān)斷作用原理示意圖；圖7是電動磁控閥門開啟作 用原理示意圖。前面已對此作了詳細(xì)的說明。電動磁控閥門的作用原理是利 用磁性材料同性相斥、異性相吸的特性來關(guān)斷/開啟水表閥門。為達(dá)到在不加 控制的狀態(tài)下關(guān)斷閥門91，即故障或被攻擊情況下自動倒向穩(wěn)定關(guān)閉，使用 了傳動杠桿54，達(dá)到可靠的關(guān)斷和開啟閥門91的效果。圖1所示的智能定量水表的閥門與圖6和圖7所示的相比，控制齒輪芯 蓋46上增加一根控制齒輪拉伸彈簧47,控制齒輪拉伸彈簧47的另一端固定 在控制板下支架45上，是為了加大自動關(guān)閥的作用力。圖8是將智能定量水表從內(nèi)部加以鎖閉的鎖蓋器鎖閉/開啟作用原理示意 圖。當(dāng)需要對水表進(jìn)行計量檢定，清洗維修等開蓋作業(yè)時，應(yīng)在水表表盤97 標(biāo)示的可開蓋位置處進(jìn)行，這個可開蓋位置表示開蓋齒輪35與其前級驅(qū)動的 減速齒輪組65處于嚙合狀態(tài)。如沒有在這種位置上，可待其繼續(xù)供水轉(zhuǎn)至這 種位置，或從管路上取下水表，為保證工作的可靠，本實用新型的電氣執(zhí)行部 件以采用濕式微型減速電動機(jī)為佳。圖9、圖10是本實用新型實施例中采用的簡易濕式微型減速電機(jī)，它們的工作原理與一般減速電機(jī)相同，差別僅在于惡劣的工作環(huán)境和低成本造 價等對本電機(jī)的特別要求。如本電機(jī)控制精度要求不高且粗糙，但要可靠， 工作電壓不高，體積也不大，但防水要求髙，結(jié)構(gòu)要求簡單。圖11是本實用新型的遠(yuǎn)傳型智能定量水表結(jié)構(gòu)原理示意圖。前面已對現(xiàn) 階段智能水表、遠(yuǎn)傳水表的主要功能、作用作了說明，本實用新型的遠(yuǎn)傳型 智能定量水表兼具現(xiàn)階段智能水表和遠(yuǎn)傳水表的功能它可以作為抄表管理 的器具又可以作為收費管理的手段。與使用IC卡的智能水表的主要區(qū)別，是 不再使用IC卡，電路甚為簡單，僅在于控制電路是一只具有密碼校驗功能和 電動機(jī)驅(qū)動功能的門鎖電路；數(shù)據(jù)的處理和寄存、收費管理和開閥命令都是 用導(dǎo)線連接至管理處進(jìn)行集中管理和處理的。并且，機(jī)械部份與智能定量水 表就完全一樣了。本實用新型的目的，是提供一種穩(wěn)定、可靠、抗攻擊、可控制、可脫電 工作的信息化水表；即性能較完善、結(jié)構(gòu)較簡單、控制可靠、使用方便、管 理放心、改造安裝更換容易，造價適應(yīng)相應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展時期的管理和消費水平； 供水供電交替式工作在正常供水時不使用電源，無電源或電源不正常時也 能將已購或已設(shè)定供水量供應(yīng)完畢，并自動關(guān)斷水表內(nèi)閥門，僅需在收取水 費、開啟表內(nèi)閥門時使用電源的新型智能定量水表、新型遠(yuǎn)傳型智能定量水 表。它不僅能在作為智能水表時是IC卡的網(wǎng)絡(luò)脫機(jī)終端，也能在區(qū)域供水管 理或小區(qū)域供水集中管理時作為有條件控制的遠(yuǎn)傳型智能定量水表。本實用新型的智能定量水表，其計量裝置螺翼式或旋翼式葉輪的端齒輪、 或旋轉(zhuǎn)的量杯活塞的端齒輪與計量齒輪組有序機(jī)械連接，其特征是在水表 表殼中，安裝有在未加控制的自由狀態(tài)時自動地穩(wěn)定關(guān)閉的閥門能夠上下 滑動的磁滑閥，與能夠左右移動位置的磁鐵控制臂里的極性相互倒置的兩個 磁鐵，在異性相吸時，磁滑閥通過杠桿帶動膠滑閥壓緊閥門橡膠碗泄流孔， 閥門橡膠碗上有先導(dǎo)孔，水進(jìn)入先導(dǎo)孔，穩(wěn)定地關(guān)閉閥門；在同性相斥時磁 滑閥通過杠桿帶動膠滑閥離開泄流孔，水從泄流孔流出，打開閥門；磁鐵控 制臂與控制齒輪芯、控制齒輪芯蓋固定為一體，控制齒輪芯內(nèi)的彈子在彈子 彈簧作用下將控制齒輪芯與控制齒輪聯(lián)接為一體，控制齒輪芯內(nèi)有鋼珠，鋼珠受控制齒輪中心控制桿作用力，作用于彈子和彈子彈簧，將控制齒輪芯與控制齒輪分離；控制齒輪中心控制桿的下端有起復(fù)位作用的控制齒輪作用桿 壓縮彈簧，控制齒輪中心控制桿頂部受計數(shù)定量齒輪向下的力作用，底部受 向上復(fù)位的控制齒輪作用桿壓縮彈簧的作用力，可在控制齒輪芯內(nèi)移動，從 而使控制齒輪芯和控制齒輪體有聯(lián)結(jié)和分離兩種狀態(tài)；控制齒輪芯蓋與控制 叉下臂相互作用，轉(zhuǎn)動時控制叉上臂受計數(shù)定量齒輪軸上的定量控制缺口控 制；在有序機(jī)械連接的計量齒輪組中，有設(shè)定供水量的計數(shù)定量齒輪，計數(shù) 定量齒輪的下部有離合斜面，離合斜面作用于控制齒輪中心控制桿的上端； 在計數(shù)定量齒輪盡可能靠近齒輪軸的部位上設(shè)置的定量控制缺口，在計數(shù)定 量齒輪受水流驅(qū)動轉(zhuǎn)動，定量控制缺口轉(zhuǎn)動至控制叉上臂時，釋放控制叉， 控制叉下臂即釋放所受到的控制齒輪芯的作用力，由此釋放在開閥時寄存在 異性相吸的磁性材料的位移上的關(guān)閥能量、和寄存在彈簧的形變上的關(guān)閥能 量；與控制齒輪芯有聯(lián)接和分離兩種狀態(tài)的控制齒輪，是由電動機(jī)經(jīng)減速齒 輪組驅(qū)動的，電動機(jī)經(jīng)減速齒輪組在驅(qū)動固定為一體的控制齒輪、控制齒輪 芯、磁鐵控制臂、控制齒輪芯蓋，拉開異性相吸的磁滑閥和磁鐵控制臂的磁 鐵、磁滑閥與磁鐵控制臂的另一磁鐵同性相斥，拉開過程中并造成彈簧的形 變，在這樣打開閥門時，同時也儲備了關(guān)閥所需能量；水表外蓋用帶鎖舌彈 簧的鎖舌鎖定在水表外殼上，鎖舌上的鎖舌鉤可作彈性伸縮運動，受開蓋齒 輪控制的開蓋凸輪組，對鎖舌及鎖舌鉤進(jìn)行位移控制，開啟水蓋外蓋；減速 齒輪組和開蓋齒輪受微型電動機(jī)驅(qū)動，開蓋齒輪帶動的開蓋凸輪組將開蓋齒 輪的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)閷︽i舌的開鎖位移控制。在本實用新型的智能定量水表中，將水表外蓋用表蓋鎖閉螺釘固定在水 表外殼上，再安裝用鎖舌鎖定的閥門外蓋，受開蓋齒輪控制的開蓋凸輪組， 對鎖舌及鎖舌鉤進(jìn)行位移控制，開啟閥門外蓋。
權(quán)利要求1、一種智能定量水表，包括流量計數(shù)表和與其相連的進(jìn)水閥門，其中所述流量計數(shù)表包括計量齒輪組及計數(shù)顯示裝置；所述進(jìn)水閥門包括閥門支架(61)、套裝在閥門支架(61)底部用于封閉/打開水路通道口的閥門橡膠碗(62)、放置在所述閥門支架(61)腔體內(nèi)用于松開/壓緊所述閥門橡膠碗(62)的膠滑閥(53)及其控制機(jī)構(gòu)；其中，所述閥門橡膠碗(62)下部邊緣設(shè)置有先導(dǎo)孔(42)、底部設(shè)置有泄流孔(55)；其特征在于，所述控制機(jī)構(gòu)包括安裝在所述閥門支架(61)腔體中的磁滑閥(60)，其中磁滑閥(60)通過杠桿(54)與所述膠滑閥(53)相連，杠桿(54)的支點位于其中部，使得磁滑閥(60)向下/向上滑動時帶動膠滑閥(53)向上/向下滑動；所述磁滑閥(60)中設(shè)置有磁滑閥磁鐵(58)；設(shè)置在所述閥門支架(61)頂部能夠左右轉(zhuǎn)動的磁鐵控制臂(49)，其左右兩側(cè)分別嵌有極性相互倒置的第一控制臂磁鐵(104)和第二控制臂磁鐵(105)，所述磁鐵控制臂(49)的左右兩側(cè)外部分別設(shè)置有第一位置開關(guān)(102)和第二位置開關(guān)(103)；所述第一位置開關(guān)(102)和第二位置開關(guān)(103)分別與控制電路(26)的電源控制開關(guān)相連；控制齒輪(76)，其中心部位放置有與其可離合的控制齒輪芯(51)；所述控制齒輪芯(51)中設(shè)置有控制齒輪中心控制桿(52)，所述控制齒輪中心控制桿(52)中部帶有一個上大下小的呈釘子頭形的凸臺，其下部套有控制齒輪作用桿壓縮彈簧(50)，所述控制齒輪芯(51)的中心沿軸向設(shè)置有與所述凸臺形狀相配合、可使所述凸臺在其中上下移動的中心孔；所述控制齒輪芯(51)上設(shè)置有控制齒輪芯蓋(46)，其至少有一部分沿徑向向外延伸出控制齒輪之外；其中，所述磁鐵控制臂(49)與控制齒輪芯(51)、控制齒輪芯蓋(46)固定連接為一體；控制齒輪芯(51)側(cè)壁設(shè)有一通孔其內(nèi)裝有鋼珠(75)，控制齒輪(76)內(nèi)壁設(shè)有一孔洞其內(nèi)裝有彈子(87)和彈子彈簧(88)，當(dāng)控制齒輪(76)與控制齒輪芯(51)處于聯(lián)接狀態(tài)時所述彈子(87)伸入所述控制齒輪芯側(cè)壁的通孔中，當(dāng)控制齒輪(76)與控制齒輪芯(51)處于分離狀態(tài)時所述彈子(87)縮回所述控制齒輪(76)內(nèi)壁的孔洞中；計數(shù)定量齒輪(20)，其與所述流量計數(shù)表的計量齒輪組相嚙合；計數(shù)定量齒輪軸的下部設(shè)置有離合斜面(95)，在所述計數(shù)定量齒輪(20)旋轉(zhuǎn)過程中所述離合斜面(95)逐漸向下推壓控制齒輪中心控制桿(52)；所述磁鐵控制臂(49)與控制齒輪(76)之間安裝有控制板下支架(45)，計數(shù)定量齒輪(20)上方設(shè)置有控制板上支架(25)；所述計數(shù)定量齒輪(20)盡可能靠近齒輪軸的部位上設(shè)置有定量控制缺口(96)；所述控制板上支架(25)和控制板下支架(45)之間還設(shè)置有控制叉(28)，其轉(zhuǎn)軸一端安放在控制板上支架(25)上、另一端安放在控制板下支架(40)上，控制叉(28)的控制叉下臂(48)貼靠于控制齒輪芯蓋(46)外伸部位，控制叉上臂(22)貼靠于計數(shù)定量齒輪(20)的定量控制缺口(96)部位；電動機(jī)(64)及其減速齒輪組(65)，其中，所述減速齒輪組(65)與所述控制齒輪(76)相嚙合，且電動機(jī)(64)與控制電路(26)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能定量水表，其特征在于，還包括一根控制 齒輪拉伸彈簧(47)，所述控制齒輪拉伸彈簧(47)的一端固定在控制齒輪芯蓋 (46)的外伸部位上，另一端固定在控制板下支架(45)上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能定量水表，其特征在于，包括用于容納所 述流量計數(shù)表和進(jìn)水閥門的水表外殼(59)及與水表外殼(59)活動連接的閥門 外蓋(21)和水表外蓋(10);其中所述閥門外蓋(21)通過螺紋機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)安裝在 水表外殼(59)上；且所述閥門外蓋(21)上設(shè)置有鎖蓋孔(79);所述控制板上 支架(25)上設(shè)置有鎖舌槽，其中放置有與所述鎖蓋孔(79)形狀尺寸相配合的 帶有鎖舌彈簧(68)的鎖舌(34);以及開鎖機(jī)構(gòu)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能定量水表，其特征在于，所述開鎖機(jī)構(gòu)包 括通過開蓋齒輪(35)與所述減速齒輪組(65)相嚙合的開蓋凸輪(32)， 一側(cè)與 開蓋凸輪(32)相鄰、另一側(cè)與開蓋控制開關(guān)(67)相鄰的開鎖杠桿(30),所述 開鎖杠桿(30)—端為支點端，另一端為活動端；其中，所述開鎖杠桿(30)的 活動端與所述鎖舌(34)相連，開蓋控制開關(guān)(67)與控制電路(26)的電源控制開關(guān)相連。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能定量水表，其特征在于，所述水表外蓋(IO) 通過螺紋機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)安裝在水表外殼(59)上；所述水表外蓋(10)還通過表蓋鎖 閉螺釘(19)固定在水表外殼上；其中，所述表蓋鎖閉螺釘(19)的安裝孔位于 水表外殼(59)上流量計數(shù)表和進(jìn)水閥門的連接部，并由所述閥門外蓋(21)掩
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的智能定量水表，其特征在于，所 述膠滑閥上設(shè)置有導(dǎo)桿(55)，當(dāng)所述膠滑閥(53)松開/壓緊所述閥門橡膠碗 (62)時，所述導(dǎo)桿(55)在所述泄流孔(55)中向上/下移動。
專利摘要一種智能定量水表，包括流量計數(shù)表及與其相連的進(jìn)水閥門。其中流量計數(shù)表包括計量齒輪組；進(jìn)水閥門包括用于封閉/打開水路通道口的其上設(shè)置有先導(dǎo)孔和泄流孔的閥門橡膠碗、用于松開/壓緊所述閥門橡膠碗的膠滑閥及其控制機(jī)構(gòu)。其中控制機(jī)構(gòu)包括與計量齒輪組嚙合的其軸上設(shè)置有定量控制缺口及離合斜面的計數(shù)定量齒輪，控制齒輪，控制叉，固定在一起的控制齒輪芯、控制齒輪芯蓋有磁鐵控制臂，位置開關(guān)，與膠滑閥相連的磁滑閥，與控制齒輪組嚙合的減速齒輪，電動機(jī)等。其優(yōu)點是在不供電條件下能正常供水，并無需外加電能、機(jī)械能而定量自動關(guān)斷；接收識別電訊號條件啟動表內(nèi)電動機(jī)開通閥門恢復(fù)供水?？煞乐狗枪┧芾砭S修人員自行開啟或拆卸水表。
文檔編號G01F15/00GK201166571SQ200720121830
公開日2008年12月17日 申請日期2007年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月26日
發(fā)明者嶺 楊, 楊啟梁 申請人:深圳市大禹王科技發(fā)展有限公司