一种磁电式水表制造技术

本申请提供一种磁电式水表，包括叶轮、第一磁阻元件、第二磁阻元件、线圈、第一电路和控制器单元，叶轮上设置有磁体，叶轮转动过程中带动磁体转动，而线圈、第一磁阻元件和第二磁阻元件设置在叶轮外，线圈切割磁体的磁感线，并通过第一电路转换为第一电脉冲信号；第一磁阻元件和第二磁阻元件切割磁体的磁感线，产生第一磁阻电信号和第二磁阻电信号，从而使得控制器根据第一电脉冲信号、第一磁阻电信号或第二磁阻电信号的个数确定水的流量，实现水量的采集。本发明专利技术采用磁体加线圈和两个磁阻元件的计数方式，由于磁阻元件的功耗相对于线圈的功耗而言更加小，从而相对于现有技术中两个线圈的磁电式水表功耗更小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水量计量
，尤其涉及一种磁电式水表。
技术介绍
水表是一种测量水的使用量的装置。常见于自来水的用户端，其数值用以计算水费的依据。水表通常总测量单位为立方英尺(ft3)或是立方米(m3)。传统水表为机械水表，一般由叶轮、涡轮涡杆传动机构、计数器、显示码盘等几部分组成。叶轮位于水流中，当水在管道中流动，水流冲击叶轮轮周的叶片，产生转矩，使叶轮在水流的推动下旋转。叶轮旋转后，涡轮涡杆机构将叶轮的垂直旋转转换成水平旋转并传递给计数器的传动机构，传动机构将转速进行变比减速，最终传递给计数码盘显示。但传统水表经常会出现涡轮涡杆的螺旋机构卡死，不能正常运转的情况，从而导致水表计数不准确或不计数的问题。现有技术中提供一种磁电式水表，采用两个线圈切割磁感线进行计数，但其功耗较大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种磁电式水表，以解决现有技术中磁电式水表进行计数时，两个线圈功耗较大的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种磁电式水表，包括叶轮、第一磁阻元件、第二磁阻元件、线圈、第一电路和控制器单元；所述叶轮包括多个叶片、叶轮轴和磁体，所述磁体位于所述叶轮的其中一个叶片上，且沿所述叶轮轴方向，设置在所述叶片的边缘；所述线圈位于所述叶轮外，用于在所述叶轮转动时，切割所述磁体的磁感线，形成感应电动势；所述第一电路的输入端与所述线圈相连，所述第一电路将所述线圈上产生的感应电动势转换成第一电脉冲信号；所述第一磁阻元件位于所述叶轮外，用于在所述叶轮转动时，切割所述磁体的磁感线，产生磁阻变化，并生成第一磁阻电信号；所述第二磁阻元件位于所述叶轮外，用于在所述叶轮转动时，切割所述磁体的磁感线，产生磁阻变化，并生成第二磁阻电信号；所述控制器单元与所述第一电路的输出端相连，并与所述第一磁阻元件和所述第二磁阻元件相连，用于根据所述第一电脉冲信号、第一磁阻电信号或第二磁阻电信号的个数确定水的流量，以实现对水量计数的目的。优选地，在所述叶片上沿垂直于所述叶轮轴的方向上，所述磁体位于所述叶片的中间。优选地，在垂直于所述叶轮轴的平面内，所述线圈的投影位于所述磁体的运动轨迹投影上，且所述线圈位于所述叶轮的靠近所述磁体的一侧。优选地，在垂直于所述叶轮轴的平面内，所述第一磁阻元件和所述第二磁阻元件的投影位于所述磁体的运动轨迹投影上，且所述第一磁阻元件、所述第二磁阻元件与所述线圈位于所述叶轮的同一侧。优选地，在垂直于所述叶轮轴的平面内，当所述磁体的投影与所述线圈的投影重合时，所述线圈与所述磁体之间的距离范围为4mm-6.5mm，包括端点值。优选地，还包括无磁体，所述无磁体安装在所述叶轮的其他叶片上，用于与所述磁体配重，使得所述叶轮保持平衡。优选地，还包括第二电路和第三电路，其中，所述第二电路和第三电路均为滤波电路，所述控制器单元通过所述第二电路与所述第一磁阻元件相连，所述控制器单元通过所述第三电路与所述第二磁阻元件相连。优选地，所述磁体为钕铁硼磁体。优选地，所述线圈为铜材质漆包线。优选地，所述控制器单元为单片机或微控制单元。经由上述的技术方案可知，本专利技术提供的磁电式水表，包括叶轮、第一磁阻元件、第二磁阻元件、线圈、第一电路和控制器单元，所述叶轮上设置有磁体，叶轮转动过程中带动磁体转动，而线圈、第一磁阻元件和第二磁阻元件设置在叶轮外，线圈切割磁体的磁感线，并通过第一电路转换为第一电脉冲信号；第一磁阻元件和第二磁阻元件切割磁体的磁感线，产生第一磁阻电信号和第二磁阻电信号，从而使得控制器根据所述第一电脉冲信号、第一磁阻电信号或第二磁阻电信号的个数确定水的流量，实现水量的采集。本专利技术采用磁体加线圈和两个磁阻元件的计数方式，在使叶轮计数达到了非接触式，有效地避免了涡轮涡杆机构堵塞，解决了水表计数不准确或不计数的问题的基础上，由于磁阻元件的功耗相对于线圈的功耗而言更加小，从而本专利技术提供的磁电式水表相对于现有技术中两个线圈的磁电式水表功耗更小。进一步地，由于磁阻元件的集成度较高，当采用磁阻元件进行计数时，相对于现有技术中仅能采用线圈进行计数，需要放大电路等外部结构，当放大电路将信号放大后，再受到机械振动，会影响磁电式水表的计数效果，而磁阻元件的集成度较高，其抗干扰能力，尤其抗机械振动能力更强，因此，本专利技术提供的磁电式水表的计数更加准确。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例提供的磁电式水表结构示意图；图2为本专利技术一实施例提供的磁电式水表的叶轮结构与线圈的斜视示意图；图3为图2所示的磁电式水表的叶轮结构与线圈沿垂直于叶轮轴的平面的结构示意图；图4为图2所示的磁电式水表的叶轮结构与线圈沿平行于叶轮轴的平面的结构示意图；图5为本专利技术另一实施例提供的磁电式水表结构示意图；图6A-6E为本专利技术提供的正积或负积计量时叶轮位置示意图；图7为本专利技术提供的两个磁阻元件和线圈的输出电脉冲信号的时序图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。现有技术中，由于传统的机械水表，在涡轮涡杆及传动机构的一系列运动过程中，由于涡轮涡杆必须与叶轮配合，所以涡轮涡杆长期浸在流体中，当流体中的杂质较多或泥沙含量较大时，泥沙就可能塞到涡轮涡杆的螺旋机构里，使螺旋机构卡死，不能正常运转，进而造成水表计数不准或不计数，从而提供一种磁电式水表，采用两个线圈实现水量计数，但由于线圈本身功耗较大，且将线圈产生的感应电动势转化为电脉冲信号时，需要较多外部电路实现，从而造成整个磁电式水表的功耗较大。基于此，本专利技术提供一种磁电式水表，如图1所示，包括：叶轮1、第一磁阻元件2、第二磁阻元件3、线圈4、第一电路5和控制器单元6；所述叶轮包括多个叶片12、叶轮轴13和磁体111，磁体111位于叶轮的其中一个叶片12上，且沿叶轮轴13的延伸方向，设置在叶片12的边缘。需要说明的是，所述叶轮还可以包括叶轮支架(本实施例附图中未示出)，所述叶轮支架起支撑和定位作用，将所述叶轮固定在水表的外壳中。叶轮和叶轮轴相互配合，在水的推动作用下进行自由转动。线圈4位于叶轮1外部，且用于在叶轮转动时，切割磁体111的磁感线，形成感应电动势。第一电路5的输入端与线圈4相连，第一电路5将线圈4上产生的感应电动势转换成第一电脉冲信号；第一磁阻元件2位于叶轮1外，用于在叶轮1转动时，切割磁体111的磁感线，产生磁阻变化，并生成第一磁阻电信号；第二磁阻元件3位于叶轮1外，用于在叶轮1转动时，切割磁体111的磁感线，产生磁阻变化，并生成第二磁阻电信号；控制器单元6与第一电路5的输出端相连，并与第一磁阻元件2和第二磁阻元件3相连，用于根据第一电脉冲信号、第一磁阻电信号或第二磁阻电信号的个数确定水的流量，以实现对水量计数的目的。本实施例根据法拉第电磁感应定律，利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁电式水表，其特征在于，包括叶轮、第一磁阻元件、第二磁阻元件、线圈、第一电路和控制器单元；所述叶轮包括多个叶片、叶轮轴和磁体，所述磁体位于所述叶轮的其中一个叶片上，且沿所述叶轮轴方向，设置在所述叶片的边缘；所述线圈位于所述叶轮外，用于在所述叶轮转动时，切割所述磁体的磁感线，形成感应电动势；所述第一电路的输入端与所述线圈相连，所述第一电路将所述线圈上产生的感应电动势转换成第一电脉冲信号；所述第一磁阻元件位于所述叶轮外，用于在所述叶轮转动时，切割所述磁体的磁感线，产生磁阻变化，并生成第一磁阻电信号；所述第二磁阻元件位于所述叶轮外，用于在所述叶轮转动时，切割所述磁体的磁感线，产生磁阻变化，并生成第二磁阻电信号；所述控制器单元与所述第一电路的输出端相连，并与所述第一磁阻元件和所述第二磁阻元件相连，用于根据所述第一电脉冲信号、第一磁阻电信号或第二磁阻电信号的个数确定水的流量，以实现对水量计数的目的。

【技术特征摘要】
1.一种磁电式水表，其特征在于，包括叶轮、第一磁阻元件、第二磁阻元件、线圈、第一电路和控制器单元；所述叶轮包括多个叶片、叶轮轴和磁体，所述磁体位于所述叶轮的其中一个叶片上，且沿所述叶轮轴方向，设置在所述叶片的边缘；所述线圈位于所述叶轮外，用于在所述叶轮转动时，切割所述磁体的磁感线，形成感应电动势；所述第一电路的输入端与所述线圈相连，所述第一电路将所述线圈上产生的感应电动势转换成第一电脉冲信号；所述第一磁阻元件位于所述叶轮外，用于在所述叶轮转动时，切割所述磁体的磁感线，产生磁阻变化，并生成第一磁阻电信号；所述第二磁阻元件位于所述叶轮外，用于在所述叶轮转动时，切割所述磁体的磁感线，产生磁阻变化，并生成第二磁阻电信号；所述控制器单元与所述第一电路的输出端相连，并与所述第一磁阻元件和所述第二磁阻元件相连，用于根据所述第一电脉冲信号、第一磁阻电信号或第二磁阻电信号的个数确定水的流量，以实现对水量计数的目的。2.根据权利要求1所述的磁电式水表，其特征在于，在所述叶片上沿垂直于所述叶轮轴的方向上，所述磁体位于所述叶片的中间。3.根据权利要求2所述的磁电式水表，其特征在于，在垂直于所述叶轮轴的平面内，所述线圈的投影位于所述磁体的运动轨迹投影上，且所述线圈位...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴玉晓，吴超，李海增，马云杰，王书超，寸周阳，高霏，李献，
申请(专利权)人：北京奥特美克科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11