[发明专利]一种可检测故障的线圈感应式水表

说明书

本发明公开了一种可检测故障的线圈感应式水表。其线圈感应水表检测故障的方法包括以下步骤：获取感应电压差数据及计算电压差计量值、生成分段电压差向量序列、计算电压差向量序列之间的距离、判断水表是否出现故障及识别故障位置。本发明的方法及系统解决了现有线圈感应式水表不能检测故障的技术问题。

技术领域

本发明属于水表技术领域，特别是涉及一种可检测故障的线圈感应式水表。

背景技术

目前水表计量多是采用干簧管、霍尔元件、韦根传感器，但由于干黄管固有的机械特性、使用寿命及抗振性受到影响，而霍尔元件是电流太大，也存在低或高流速的频率响应问题；韦根传感器存在磁阻大的缺点，极易吸附住叶轮增加始动流量，且价格昂贵。因此现有远传水表采用无线圈感应的原理将机械表齿轮转动或指针的转动转化为电脉冲信号，例如中国专利CN201810125788.7公开了一种无磁远传水表，专利CN100535603C公开了一种感应式角位传感器，其在水表基表的转动轴(A)上设置半圆形钢片(4a)或部分金属化的圆盘(4)，水表本体玻璃上方(与圆盘平行)设置外部电感线圈以及均匀设置在外部电感线圈(初级线圈)内的4个电感线圈(2对次级线圈)，如图1所示，通过检测成对电感线圈的电压差计量水流量。

在工业用水、生活用水领域，感应线圈及电路元器件等精密部件受到碰撞或腐蚀会产生轻微损坏，这种损坏会降低线圈感应式水表的计量精度，严重的故障或损坏会导致水表流量计算出现错误，给消费者和供水方带来损失。因此需要一种能够检测故障的线圈感应式水表方案。为此，提出一种可检测故障的线圈感应式水表。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有线圈感应式水表不能检测故障的问题，提出一种可检测故障的线圈感应式水表。

本发明采用背景技术中描述的线圈感应式水表，包括本体、安装在表盘内与表盘内的指针同轴转动的非圆金属片和位于非圆金属片正上方的计量模块；所述计量模块包括单片机和与单片机电连接的用于脉冲信号收发的电感线圈以及用于检测感应电压差的电路；所述电感线圈包括用于脉冲信号发射的初级线圈和用于脉冲信号接收的多对次级线圈；单片机根据每个采样时刻每对次级线圈的感应电压差数据计算水流量。本发明在上述单片机中加入检测故障的程序。

本发明的线圈感应水表检测故障的方法，包括以下步骤：

获取感应电压差数据及计算电压差计量值：次级线圈对的数量记为N，按照事先设置的采样时间间隔T₀获取各次级线圈对的感应电压差，用变量v_i表示，其中i是次级线圈对的编号，1≤i≤N；判断感应电压差v_i与事先设置的计量阈值V的大小，若v_iV，则该感应电压差的计量值为1，若v_i＝V，则该感应电压差的计量值为0，v_iV，则该感应电压差的计量值为-1。

所述事先设置的采样时间间隔T₀小于非圆金属片的转动半圈所用的时间。

生成分段电压差向量序列：统计各次级线圈对的感应电压差计量值并以此计算周期值，用变量p表示；将每个周期分为多段子周期，子周期的数量记为m，将子周期按照时间先后顺序编号为j，1≤j≤m；获取各次级线圈对各子周期内采样的感应电压差计量值，子周期内感应电压差计量值的数量用变量n表示，各子周期内的感应电压差计量值用变量v_ijk表示，1≤k≤n；根据各次级线圈对各子周期内的感应电压差计量值生成分段电压差向量序列a_ij＝(v_ij1,v_ij2,…,v_ijk,…v_ijn)。

所述子周期的数量其中D是事先设置的分段阈值且满足D≥T₀；所述子周期内感应电压差计量值的数量