自发电蹼轮流量计制造技术

一种自发电蹼轮流量计，用以感知管路内流体状态，其包含主控制器、电力转换模块、信号处理模块、旋转组件、线圈及霍尔感知器。旋转组件包含设有磁性件的多个叶片，当叶片受流体推动时，线圈及电力转换模块配合输出直流电力以驱动主控制器及信号处理模块，霍尔感知器及信号处理模块配合输出方波信号以供计算流体流速。

【技术实现步骤摘要】
自发电蹼轮流量计
本专利技术是关于流量传感器，且特别是有关于自发电蹼轮流量计。
技术介绍
蹼轮流量计(paddlewheelflowmeter)是一种流量感知器，其利用蹼轮受流体推动的速度以计算流体流速及流量。传统的蹼轮流量计必须外接至电源供应器以撷取运作时所需的电力；然而，一般自来水管路多设于地底下，故用以感知流量的蹼轮流量计也就必须设于地下自来水管道中，而这不便于与电源供应器的连接。
技术实现思路
本专利技术提供自发电蹼轮流量计，可于蹼轮转动时产生电力，不需靠外部电源供应器提供电力。依据本专利技术提供一种自发电蹼轮流量计，用以感知管路内流体状态。自发电蹼轮流量计包含本体、主控制器、电力转换模块、信号处理模块、旋转组件、线圈及霍尔感知器；本体设置在管路的一侧并部分深入管路；主控制器设于本体中；电力转换模块设于本体中并电连接于主控制器；信号处理模块设于本体中并电连接于主控制器及电力转换模块；旋转组件组设于本体深入管路的部分中，旋转组件包含转轴及间隔设置在转轴周围的多个叶片，每个叶片上设有磁性件；线圈对应旋转组件设于本体中并电连接于电力转换模块；霍尔感知器对应旋转组件设于本体中并电连接于信号处理模块。当叶片受到流体推动而转动时，线圈会切割磁性件产生的磁力线并产生交流电能，交流电能经电力转换模块转换成直流电能后，用以驱动主控制器及信号处理模块；霍尔感知器感测磁性件的磁场变化，并输出相对应的霍尔电压信号，信号处理单元将霍尔电压信号整型后传递至主控制器，以供判断流体流速。附图说明图1绘示依照本专利技术第一实施方式的自发电蹼轮流量计的组合剖视图；图2绘示依照本专利技术第一实施方式的自发电蹼轮流量计的电路方块图；图3绘示依照本专利技术第一实施方式的压力感知件及第二放大电路的电路图；及图4a-4d绘示依照本专利技术第一实施方式的自发电蹼轮流量计的运作时序图。其中附图标记为：1自发电蹼轮流量计10本体100第一容置空间102第二容置空间104开孔12主控制器14霍尔感知器16信号处理模块160第一放大单元162史密特触发器164第二放大单元166信号转换单元18线圈20电力转换模块200整流器202直流/直流转换器22旋转组件220转轴222叶片224磁性件24蓄电池26充/放电控制器28第一电力调节单元280第一微控制器282第一电力调节器30第二电力调节单元300第二微控制器302第二电力调节器32无线传输模块34第三电力调节单元340第三微控制器342第三电力调节器36压力感知器38A、38B电路板40导线P管路具体实施方式请参阅图1及图2，其等分别绘示依照本专利技术的自发电蹼轮流量计的组合剖视图及电路方块图。在图1中，具自发电蹼轮流量计(以下称蹼轮流量计)1用以感知管路P内流体的流量。蹼轮流量计1包含本体10、主控制器12、霍尔感知器14、信号处理模块16、线圈18、电力转换模块20及旋转组件22。本体10设置在管路P的一侧并部分深入管路P。主控制器12、霍尔感知器14、信号处理模块16、线圈18及电力转换模块20皆设在本体10内；旋转组件22设置在本体10，用以接触管路P内的流体。本体10可由陶瓷、可耐热高分子材料、复合材料或金属的任一者所制成。本体10包含第一容置空间100及第二容置空间102，当本体10组设在管路P时，第二容置空间102与管路P的内部相连通。主控制器12、霍尔感知器14、信号处理模块16、线圈18及电力转换模块20设于第一容置空间100。霍尔感知器142为具有高可靠度及灵敏度的非接触式传感器，可用以将感应到的磁场变化转换成相对应的霍尔电压信号。信号处理单元16包含第一放大单元160及史密特触发器(Schmitttrigger)162，第一放大单元160电连接于霍尔感知器14，史密特触发器162电连接于第一放大单元160及主控制器12。电力转换模块20包含整流器200及直流/直流转换器202。整流器200电连接于线圈18；整流器200可例如为桥式整流器，并用以将交流电力转换成为直流电力。直流/直流转换器202电连接于整流器200，并用以调整整流器200输出的直流电力的电压位准。旋转组件22包含转轴220及间隔设置在转轴220周围的多个叶片222；在图1中，这些叶片222呈对称分布设置，藉以提供稳定且顺畅的旋转。每个叶片222上设有磁性件224，磁性件224嵌入在叶片222中而与流体隔绝，藉以避免磁性件224受流体的侵蚀；然而，在实际实施时，亦不排除将磁性件224安装在叶片222的表面。磁性件224保持N极与S极交错排列；举例来说，在图1及图2中，纵向排列的磁性件224可以为N极永久磁铁，横向排列的磁性件224可以为S极永久磁铁。当管路P内流体流经旋转组件22时，会带动叶片222旋转；在图1中，流体可例如是由左侧向右侧流动，并带动叶片222以逆时针方向旋转。当叶片222转动时，霍尔感知器14依据磁性件224随叶片222转动时的磁场变化输出相对应的霍尔电压信号。第一放大电路160用以放大前述的霍尔电压信号。史密特触发器162用以判断放大后的霍尔电压信号是否大于预设参考电压以将霍尔电压信号整型为方波信号后传递至主控制器12。主控制器12利用前述方波信号的频率以进行流体流速，甚至是流体流量的运算。此外，在叶片222转动时，通过线圈18的磁通量随时间改变，以产生交流电力。此交流电力经电力转换模块20转换成为直流电力后，以驱动主控制器12及信号处理模块16。蹼轮流量计1更包含蓄电池24及充/放电控制器26，蓄电池24用以储存直流电力；充/放电控制器26设在电力控制模块20的直流/直流转换器202及蓄电池24之间，用以于蓄电池24充饱电后，断开电力转换模块20与蓄电池24间的连接，以达到保护蓄电池24的效果。在实际操作时，可由充/放电控制器26以预订时间间隔或不间断地侦测蓄电池24所储存的电力来判断蓄电池24是否完成充电；或者，也可以是由蓄电池24在完成充电后，发出充电完成指令以指示充/放电控制器26断开直流电力。蹼轮流量计1还可以包含第一电力调节单元28及第二电力调节单元30。第一电力调节单元28设于电力转换模块20的直流/直流转换器202及主控制器12之间，并包含第一微控制器280及第一电力调节器282；第一微控制器280电连接于直流/直流转换器202，用以控制直流电力传递至主控制器12的时机；第一电力调节器282电连接于第一微控制器280及主控制器12，用以改变直流电力的位准，以提供主控制器12适用电力。第二电力调节单元30包含第二微控制器300及第二电力调节器302；第二微控制器300电连接于主控制器12及蓄电池24，用以依据主控制器12发出的信号以控制直流电力传至给信号处理模块16的时机，第二电力调整器302电连接于第二微控制器300及信号处理模块16，用以改变直流电力的位准，以提供信号处理模块16适用电力。蹼轮流量计1还更进一步包含无线传输模块32及第三电力调整单元34。第三电力调整单元34包含第三微控制器340及第三电力调节器342，第三微控制器340电连接于主控制器12及蓄电池24，第三电力调节器342电连接于无线传输模块32。第三微控制器340用以依据主控制器12发出的信号以控制直流电力传送给无线传输模块3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自发电蹼轮流量计，用以感知一管路内流体状态，其特征在于，该自发电蹼轮流量计包含:一本体，设置在该管路的一侧并部分深入该管路；一主控制器，设于该本体中；一电力转换模块，设于该本体中并电连接于该主控制器；一信号处理模块，设于该本体中并电连接于该主控制器及该电力转换模块；一旋转组件，组设于该本体深入该管路的部分中，该旋转组件包含一转轴及间隔设置在该转轴周围的多个叶片，各该叶片上设有一磁性件；一线圈，对应该旋转组件设于该本体中并电连接于该电力转换模块；及一霍尔感知器，对应该旋转组件设于该本体中并电连接于该信号处理模块；其中，当该等叶片受到流体推动而转动时，该线圈会切割该等磁性件产生的磁力线并产生一交流电力，该交流电力经该电力转换模块转换成一直流电力，并用以驱动该主控制器及该信号处理模块；该霍尔感知器感测该磁性件的磁场变化，并输出相对应的一霍尔电压信号，该信号处理单元将该霍尔电压信号整型后传递至该主控制器，以供判断流体流速及该主控制被启动后的流体流量大小。

【技术特征摘要】
1.一种自发电蹼轮流量计，用以感知一管路内流体状态，其特征在于，该自发电蹼轮流量计包含:一本体，设置在该管路的一侧并部分深入该管路；一主控制器，设于该本体中；一电力转换模块，设于该本体中并电连接于该主控制器；一信号处理模块，设于该本体中并电连接于该主控制器及该电力转换模块；一旋转组件，组设于该本体深入该管路的部分中，该旋转组件包含一转轴及间隔设置在该转轴周围的多个叶片，各该叶片上设有一磁性件；一线圈，对应该旋转组件设于该本体中并电连接于该电力转换模块；及一霍尔感知器，对应该旋转组件设于该本体中并电连接于该信号处理模块；其中，当该等叶片受到流体推动而转动时，该线圈会切割该等磁性件产生的磁力线并产生一交流电力，该交流电力经该电力转换模块转换成一直流电力，并用以驱动该主控制器及该信号处理模块；该霍尔感知器感测该磁性件的磁场变化，并输出相对应的一霍尔电压信号，该信号处理单元将该霍尔电压信号整型后传递至该主控制器，以供判断流体流速及该主控制被启动后的流体流量大小。2.如权利要求第1项所述的自发电蹼轮流量计，其特征在于，该电力转换模块包含:一整流器，电连接于该线圈；及一直流/直流转换器，电连接于该整流器、该主控制器及该信号处理模块。3.如权利要求2所述的自发电蹼轮流量计，其特征在于，更包含:一蓄电池，电连接于该信号转换模块；及一充/放电控制器，电连接于该直流/直流转换器及该蓄电池。4.如权利要求3所述的自发电蹼轮流量计，其特征在于，更包含一无线传输模块，电连接于该主控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗运龙，陈佳億，王瀚霆，郑兆凱，侯宜良，黄思玮，
申请(专利权)人：桓达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71