专利名称：节水型智能远传水表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水表，特别是一种具有很高灵敏度和精确度又能将数据传送较远距离的家用水表。属于测量水流量的仪表。
背景技术：
传统的机械式水表的缺点主要是不能远传数据，结算时只能每家每户的抄表，为了减少麻烦，想出了水表出户的办法，但由于出户的水管不美观又容易被冻坏，所以不是好办法。为了解决这些问题，目前陆续出现有磁卡电子水表、IC卡电子水表、密码电子水表等，但这些水表均需用电池驱动。由于电池的能量低和电磁阀功耗大，运行稳定性差，使用成本也较高。远传电子水表如采用干簧管作传感器，计量误差大；如采用霍尔传感器，则耗电量大。最近出现的节水型水表，其阀门为单向行程阀，其结构比较复杂，小水流管道弯曲狭长，在水锤效应下，会误动计数。在小水流的情况下，计量误差也相当大。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服上述水表的不足之处，设计一种结构简单、成本低、耗电量小、计量准确、灵敏度高、又能将数据远距离传送的节水型智能远传水表。
本实用新型的节水型智能远传水表包括设有进出水口和进出水腔的壳体、阀座、阀门、小水流管、叶轮、叶轮盒、压板、表盖、磁钢、霍尔元件、单片机和计数远传电路，所述阀门为单向阀，小水流管为直接装在阀座壁上的短接管，压板的中部设有密封腔，磁钢装在伸进密封腔内的叶轮轴上，霍尔元件装在密封腔外侧，霍尔元件为2个，其电源端分别与单片机的2个I/O脚连接，受单片机定时控制其工作电源。所述单向阀采用单向重力阀，小水流管的管径为0.5-2mm，装有磁钢的密封腔内充填有纯净水。所述计数显示远传电路包括单片机U1、失电存储器U2、485通讯驱动器U3、数码管LED4、霍尔元件HR1和HR2。
本实用新型的节水型智能远传水表，由于采用简化的单向重力阀门，在阀座和叶轮盒之间直接用管径为0.5-2mm的小水流管短接，提高了灵敏度，又由于将机械计数改为单片机计数，进一步提高了灵敏度，使水表的始动流量可达0.6升/小时，实现滴水即可计数。因磁钢装在密封腔内，将磁钢与流动的自来水分离，有效地防止了水中铁锈对磁钢的粘附。因2个霍尔元件的电源端分别与单片机的2个I/O脚连接，使用单片机的输入输出门(I/O脚)控制霍尔元件的工作电源，使霍尔元件能够在需要为单片机输出采集信号的瞬间正常工作，而在其它时间霍尔元件断电而省电，因而耗电量仅相当于连续供电方式的千分之一，使用2个霍尔元件可识别叶轮的正常转动或无效摆动，并可对叶轮的半个旋转度计量，单片机软件可根据叶轮的转速，采用多变化的曲线系数计算流量，使计量精度很高。采用稳压直流电源和大容量免维护蓄电池集中供电，和485网络通讯插座安装在同一不锈钢的电器箱内，实现抄表出户，具有结构简单、成本低、耗电量小、计量准确、灵敏度高、又能将数据远距离传送的使用方便，性能稳定可靠等优点。
附图1是本实用新型中一个实施例的结构示意图附图2是本实用新型的电子线路简图；附图3是附图2的一种实用电路参考图。
具体实施方式
参见附图1，本实用新型的节水型智能远传水表包括设有进出水口和进出水腔的壳体4、阀座2、阀门1、小水流管3、叶轮6、叶轮盒5、压板7、表盖9、磁钢11、霍尔元件12、单片机和计数远传电路，所述阀门1为单向阀，小水流管3为直接装在阀座壁上的短接管，压板7的中部设有密封腔10，磁钢11装在伸进密封腔10内的叶轮6的叶轮轴上，霍尔元件12装在密封腔外侧，霍尔元件为2个，分别装在密封腔外两侧，单片机和计数远传电路安装在印刷电路板13上，表盖9内装有玻璃显示窗8，使用时，当流经水表的水流量很小，出水口和入水口的压力差与阀门面积相乘的作用力小于阀门1的自身重力时，阀门1落入阀座2并封闭了它们之间的正常水流通道，水流只能通过装在阀座2和叶轮盒5之间的小水流管3切线冲击叶轮6旋转，使小水流也能正常计量，提高了灵敏度，始动流量可达0.6升/小时，滴水即可计数。当流经水表的水流量变大，压力差产生的作用力大于阀门自身重力时，阀门向上运动打开正常水流通道，水流通过叶轮盒的水流通道推动叶轮旋转而计量，具有结构简单、成本低、计量准确和灵敏度高的优点。磁钢11装在磁棒上，磁棒下部的键孔与叶轮顶部轴端的键槽镶嵌，连接为一体，叶轮顶部的轴支撑在轴套14中，轴套14镶嵌在压板7中，与压板7的内孔构成一个密封腔体10，将磁棒密封在预装填纯净水的密封腔10内，与计量部分腔体的自来水隔离，从而避免了自来水中的铁锈吸附在磁棒上的危害，能有效的延长水表的寿命。2个霍尔元件(也称霍尔管)装在与磁钢11对应位置的密封腔外侧，2个霍尔元件与单片机和计数远传电路的电子线路简图如附图2所示，2个霍尔元件的Gnd端分别与与单片机的2个I/O脚连接，受单片机定时控制其工作电源。这也是本水表能使用2个霍尔元件而耗电量很小的关键。其它如计数显示远传等电路为常用电路，其典型接法如图3(但不受图3限制)所示，该计数显示远传电路包括单片机U1、失电存储器U2、485通讯驱动器U3、数码管LED4、霍尔元件HR1和HR2及干簧管K1，所述U1可选用8051或80C51或8751或89c51等型号的单片微机，U2可选XR25045，U3可选Max487或Max1487，数码管LED4可选4位8段数码管，HR1和HR2可选105或115；在表盖开合处安装的干簧管K1接在单片机U1的8脚与地之间，由U1的8脚的I/O门，采集水表盒盖的打开和关闭信号，在打开表盖检查用水量时，通过U1的P0.0～P0.7和P2.0～P2.3控制数码管LED4进行移位显示用水量；否则不显示可省电。霍尔元件HR1的Gnd脚连接U1的26脚(或其它I/O脚)，其Out脚连接单片机U1的12脚。HR2的Gnd脚连接U1的27脚(或其它I/O脚)，其Out脚连接U1的13脚，当单片机U1与霍尔元件的Gnd脚连接的I/O门处于高阻态，霍尔元件的Gnd端在上拉电阻的作用下呈高电平。霍尔元件的Gnd脚与Vcc脚等电势，霍尔元件处于没有功耗的无效工作状态。当单片机U1与霍尔元件的Gnd脚连接的I/O门导通，霍尔元件的Gnd端处于低电平，霍尔元件开始工作采集水表叶轮端的磁钢产生的磁场信号，并通过Out脚将状态传递给单片机。失电存储器U2的CS脚、SO脚、WP脚、SI脚、SCK脚分别与单片机U1的P1.0～P1.4的I/O门连接，单片机在上电初始化过程中读出失电存储器中的编号，预设系数及水表度数。在工作中向失电存储器写水表度数。485通讯驱动器U3的R脚、D脚、RE脚DE脚分别与单片机U1的10脚、11脚、6脚连接，由单片机控制其通讯读写，通讯驱动器U3的A脚、B脚经连接线X4和X3与水表外部的485网络总线相连。水表读数既可直读，也可远传集中抄表，使用方便，性能稳定可靠，耗电量小，生产使用成本低，最适用于新建楼盘的智能化系统，又适用于现有居民区抄表出户改造使用。
权利要求1.一种节水型智能远传水表包括设有进出水口和进出水腔的壳体、阀座、阀门、小水流管、叶轮、叶轮盒、压板、表盖、磁钢、霍尔元件、单片机和计数远传电路，其特征在于阀门为单向阀，小水流管为直接装在阀座壁上的短接管，压板的中部设有密封腔，磁钢装在伸进密封腔内的叶轮轴上，霍尔元件装在密封腔外侧，霍尔元件为2个，其电源端分别与单片机的2个I/O脚连接，受单片机定时控制其工作电源。
2.如权利要求1所述的节水型智能远传水表，其特征在于单向阀门为简化的单向重力阀门，小水流管管径为0.5-2mm，装有磁钢的密封腔内充填有纯净水。
3.如权利要求1或2所述的节水型智能远传水表，其特征在于所述计数显示远传电路包括单片机U1、失电存储器U2、485通讯驱动器U3、数码管LED4、霍尔元件HR1和HR2，所述U1可选用8051或80C51或8751或89c51等型号的单片微机，U2可选XR25045，U3可选Max487或Max1487，数码管LED4可选4位8段数码管。
专利摘要一种节水型智能远传水表包括设有进出水口和进出水腔的壳体、阀座、阀门、小水流管、叶轮、叶轮盒、压板、表盖、磁钢、霍尔元件、单片机和计数远传电路，所述阀门为单向阀，小水流管为直接装在阀座壁上的短接管，压板的中部设有密封腔，磁钢装在伸进密封腔内的叶轮轴上，霍尔元件装在密封腔外侧，霍尔元件为2个，其电源端分别与单片机的2个I/O脚连接，受单片机定时控制其工作电源，耗电量仅相当于连续供电方式的千分之一，具有结构简单、成本低、计量准确和灵敏度高的优点，水表读数既可直读，也可远传集中抄表，使用方便，性能稳定可靠，最适用于新建楼盘的智能化系统，又适用于现有居民区抄表出户改造使用。
文档编号G01F15/06GK2618147SQ03222280
公开日2004年5月26日 申请日期2003年6月2日 优先权日2003年6月2日
发明者姚平壤 申请人:姚平壤