[发明专利]一种自发电多普勒流量仪表

说明书

技术领域

本发明涉及一种流量仪表，尤其涉及一种自发电多普勒流量仪表。

背景技术

目前的智能水表、智能气表和智能热量表，全部依靠电池供电，由于使用环境的恶劣及电池本身的寿命等缺陷，使得智能仪表在可靠性方面的性能比较低，在实践中，现有的供电技术方案大概有以下不足之处：

1、采用内置一次性锂电池技术方案，存在更换电池的后顾之忧问题；

2、采用普通电池技术方案，存在通过暴露的供电窗口产生的作弊可能；

3、采用水轮发电技术方案，由于压差小、转速低、阻力大，至今还没有成熟的产品；

4、采用热电转换技术方案的热能表：由于温差小、半导体器件成本高，也没有实用化的产品。

所以智能仪表要提高可靠性，需要有一种新的供电方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，为克服现有技术的不足，提供一种自发电多普勒流量仪表。

本发明采用的技术方案是：一种自发电多普勒流量仪表，主要由壳体、发电螺翼、扰动螺翼、行星减速机、控制电路板、多普勒传感器组成，其特征在于：

所述壳体由管道、阀球、控制仓组成，所述的管道在壳体下面，管道两头有螺纹接口，所述的阀球在壳体中间，所述的控制仓在壳体上面，在控制仓上面有控制仓盖，内有行星减速机轴的出口和传感器输出线出口；

所述的发电螺翼在管道里面的左边，发电旋翼主要有齿轮、中心轴、轴套和钢珠组成，所述的齿轮在发电旋翼右端，所述的中心轴两端嵌有外侧轴套和内侧轴套，外侧和内侧的轴套各自与钢珠相接，钢珠再与支撑系统相接；

所述的支撑系统外侧由支撑套、支撑架和轴套组成，所述的支撑套安置在螺纹接口内壁，支撑套上装支撑架，支撑架上装轴套，支撑系统内侧由支撑架安装在管道内，支撑架上装轴套，两个轴套各自与钢珠相接，钢珠连接支撑系统与发电螺翼的结构摩擦力最小，所以发电螺翼能够灵活旋转；

所述的扰动螺翼安置在管道里面的右边，除扰动螺翼的轴镶有金属材料外，安装结构与发电螺翼安装结构一样，所以不再描述。

所述的行星减速机的输入轴上装有齿轮，与发电螺翼的齿轮啮合，行星减速机的输出轴穿过陶瓷动密封和陶瓷静密封，轴端套有拨杆，由于输出轴是经过行星减速机大比例减速，所以动量增大，使拨杆具有一定强度的拨力，当水流在管道内流动时，发电螺翼就会旋转，通过齿轮啮合，带动行星减速机输出轴旋转，拨杆就随着转动；

所述的控制仓内有控制电路板和FDP发电片，FDP发电片的一端固定在控制仓，另一端与拨杆相抵，拨杆旋转时，拨动FDP发电片另一端产生振动，因为FDP发电片的信号引出线与控制电路连接，所以振动产生的信号通过控制电路发出脉冲电压，脉冲电压通过二极管D1整流，存储到电容器FC中，FC通过稳压电路W，使脉冲变成电压稳定的电源供应给电路，使控制电路运行IC1程序，IC1程序接受多普勒传感器ICO送来的传感信号，经运算得到流量信号，并在LCD上显示，作为热计量表使用时，同时接受热敏电阻R5和R6的数据，进入IC1到A/D端口进行计算，最终根据热量计算公式获得热量消耗的数值，根据需要在LCD上显示。

所述扰动螺翼的扰动端在多普勒传感器磁性感应头与管道内壁之间、多普勒传感器内还安装有温度传感器和流速传感器，多普勒传感器的输出线通过传感器输出线出口到控制仓，与控制电路板连接；

所述的扰动螺翼在水流的作用下旋转，扰动端产生环境扰动，多普勒传感器感知后，将产生的信号送到控制电路IC1的A/D输入端，依据设定的程序计算出流量数值；

所述的控制电路由IC1输入端连接多普勒传感器的输出端、温度传感器的输出端、IC2输入端连接IC1的输出端、IC2的输出端连接减速马达、IC3输入端连接IC1的通讯端、IC4输入端连接电源感应线圈、输出端连接隔离二极管D2、T1输入端连接IC1的输出端、T1的输出端连接R3和R4、R3连接R5、R4连接R6、T2输入端连接IC1的输出端、T2的输出端连接R1和R2、R1和R2连接多普勒传感器ICO的输出端，所述的发电片的输出一端连接到整流管D1另一端连接到公共地，感应线圈XQ输出端接IC4与发电片供电电路并联。

本发明的有益效果是：

(1)能够自行提供工作能量，无更换电池的后顾之忧；

(2)有了多普勒传感器，提高计量的精度；

(3)红外数据隔离及感应电源，实现IP68的最高等级防护；

(4)对称的螺翼配置，实现任意方向进水和任意方向安装；

(5)多种传感器能够适应冷水、热水和热气的计量，一表多用；