一种用于水表的智能上装外壳组件的制作方法

本实用新型涉及水表技术领域，具体为一种用于水表的智能上装外壳组件。

背景技术：

水表是城市供水系统的重要组成部件，现有技术中的水表多为机械式水表，不具备智能自动读数和智能控制功能，导致读数不准确，缴费流程复杂，使用不方便等问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种新型的水表上装外壳组件，能够与现有水表配合安装，具有智能控制和感应充值的功能。

本实用新型的技术方案在于：包括壳体、上盖、电池、五线执行器、感应线圈及单片机，所述壳体上设有与水表表盘对应的第一空腔和与水表阀门对应的第二空腔，所述上盖设于壳体上表面，第一空腔顶部和底部均开口，第二空腔顶部开口，底部设有一通孔，所述五线执行器包括电机、减速齿轮机构及到位开关，所述到位开关设于减速齿轮机构一侧，所述电池、电机、感应线圈、减速齿轮机构及到位开关设于第二空腔内，减速齿轮机构输入端与电机输出轴连接，输出端设于第二空腔底部的通孔处，用于与水表阀门的阀杆连接，所述电机、感应线圈和到位开关连接单片机。

作为上述方案的优选，所述第二空腔内底部固设有一凹槽，所述凹槽底部设置齿轮安装架、电机安装槽及一个通孔，所述减速齿轮机构设于齿轮安装架内，电机设于电机安装槽内，电机输出轴向上与上方减速齿轮机构的输入端连接，所述齿轮安装架上方设有电池安装架，所述电池置于电池安装架上。

作为上述方案的优选，所述齿轮安装架包括一块底板及设于底板上的多块支撑板，底板上设有至少两个通孔，其中一通孔下方设置与减速齿轮机构连接的电机，另一通孔与第二空腔底部通孔相对，所述减速齿轮机构的最后一级齿轮为扇形齿轮，所述扇形齿轮中心轴穿过第二空腔与水表阀杆连接，扇形齿轮能够转动的角度为90°，以将水表阀门完全打开或关闭，扇形齿轮转动过程中的两个极点位置分别设有一个到位开关，所述电池安装架包括一块底板及设于底板上的多组平行设置的支撑板组件，每组支撑板组件包括两块相对设置的立板，所述电池水平置于两块立板之间，电池安装架的底板置于齿轮安装架的支撑板上，且电池安装架底板边缘与所述第二空腔内的凹槽上端口契合，能够将凹槽口密封。

作为上述方案的优选，所述壳体侧壁与电池一端正相对的位置设有一通孔，通孔处设有一盖板，通过螺钉与壳体固定，能够将通孔密封，所述通孔直径大于电池外径。

作为上述方案的优选，所述上盖包括第一上盖和第二上盖，所述第一上盖设于第一空腔顶部开口处，与壳体铰接，第二上盖通过螺钉固定于第二空腔顶部开口处。

作为上述方案的优选，所述第二上盖中央设有一方孔，方孔处设有一块透明板，透明板下方设有显示屏，所述单片机设于显示屏下方并与显示屏连接。

作为上述方案的优选，所述壳体上第一空腔和第二空腔之间通过隔板分隔，所述第一空腔内与隔板相对的一侧为圆柱面，所述线圈设于第二空腔内与隔板相对的一侧。

本实用新型的有益效果在于：

1、上述结构的外壳组件适用于水表，通过将减速齿轮组件与水表阀杆连接，能够实现对水表阀门的自动控制，以及能够实时读取水表的数值，使用也更加方便。

2、通过存储有充值信息的IC卡与感应线圈进行感应识别，能够实现自动充值，简化充值流程，提高用户体验。

3、电池安装位置的壳体侧壁设置盖板，便于对电池的更换。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型隐藏上盖后的内部结构示意图。

图3和图4为本实用新型壳体的结构示意图。

图5、图6和图7为本实用新型中齿轮安装架、电池安装架、电池及减速齿轮机构的装配结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细描述本实用新型的具体实施例。

如图1所示，本实施例所述智能上装外壳组件1的结构包括壳体100、上盖11、电池 134、五线执行器感应线圈133及单片机132，所述壳体100上设有与水表2表盘对应的第一空腔121和与水表2阀门对应的第二空腔122，所述上盖11设于壳体100上表面，第一空腔121顶部和底部均开口，第二空腔122顶部开口，底部设有一通孔143，所述五线执行器包括电机156、减速齿轮机构155及到位开关1552，所述到位开关1552设于减速齿轮机构155一侧，所述电池134、电机156、感应线圈133及减速齿轮机构155设于第二空腔122内，减速齿轮机构155输入端与电机156输出轴连接，输出端设于第二空腔122 底部的通孔143处，用于与水表2阀门的阀杆201连接，所述电机156、感应线圈133和到位开关1552连接单片机132，电池134为用电元器件提供电能。

在本实施例中，所述第二空腔122内底部固设有一凹槽141，所述凹槽141底部设置齿轮安装架、电机安装槽142和一个通孔，所述减速齿轮机构155设于齿轮安装架内，电机156设于电机安装槽142内，电机156输出轴向上与上方减速齿轮机构155的输入端连接，所述齿轮安装架上方设有电池安装架，所述电池134置于电池安装架上。

在本实施例中，所述齿轮安装架包括一块底板153及设于底板153上的多块支撑板 154，底板153上设有至少两个通孔，其中一通孔下方设置与减速齿轮机构155连接的电机156，另一通孔与第二空腔122底部通孔相对，所述减速齿轮机构155的最后一级齿轮为扇形齿轮1551，所述扇形齿轮1551中心轴穿过第二空腔122与水表阀杆201连接，扇形齿轮1551能够转动的角度为90°，如图7所示，以将水表阀门完全打开或关闭，扇形齿轮1551转动过程中的两个极点位置分别设有一个到位开关1552，所述电池安装架包括一块底板152及设于底板152上的多组平行设置的支撑板组件，每组支撑板组件包括两块相对设置的立板151，所述电池134水平置于两块立板151之间，电池安装架的底板152 置于齿轮安装架的支撑板154上，且电池安装架底板153边缘与所述第二空腔122内的凹槽上端口契合，能够将凹槽口密封。

在本实施例中，所述壳体100侧壁与电池134一端正相对的位置设有一通孔114，通孔114处设有一盖板113，通过螺钉与壳体100固定，能够将通孔密封，所述通孔直径大于电池134外径。

在本实施例中，所述上盖11包括第一上盖111和第二上盖112，所述第一上盖111设于第一空腔121顶部开口处，与壳体100铰接，第二上盖112通过螺钉固定于第二空腔122 顶部开口处。

在本实施例中，所述第二上盖112中央设有一方孔，方孔处设有一块透明板，透明板下方设有显示屏131，所述单片机132设于显示屏131下方并与显示屏131连接。

在本实施例中，所述壳体100上第一空腔121和第二空腔122之间通过隔板123分隔，所述第一空腔121内与隔板123相对的一侧为圆柱面，所述感应线圈133设于第二空腔122 内与隔板123相对的一侧。

上述组件的工作原理如下：

上述智能上装外壳组件安装于水表2上，第一腔体与水表2表盘对应，水表2阀门的阀杆201与减速齿轮机构155的输出轴固定连接，通过电机156带动减速齿轮机构155转动，从而使减速齿轮机构155输出轴带动阀门阀杆201转动，以控制水表2阀门的开启和关闭。从而实现对水表2的智能控制。

在现有技术中，通过手机和写卡器实现对IC卡的充值是一项成熟技术，例如现有技术中的“一种蓝牙写卡器”(专利号：201620537448.1)在本实施例中，采用上述完成自助充值的IC卡与壳体100内的线圈进行感应，将IC卡内的充值信息传输至单片机132中，单片机132获取充值信息后，驱动电机156转动，带动减速齿轮机构155运转，从而使减速齿轮电机156输出轴带动阀门的阀杆201转动，以将水表2阀门打开。

单片机132需要实时获取来自水表2的读数，因此在安装时，需要通过导线将单片机 132与水表2内的干簧管连接，以将水表2读数传输至单片机132内。当单片机132内接收到的水表2读数数值换算成金额后达到充值数额后，单片机132控制电机156反转，使减速齿轮机构155带动阀杆201反转，以将阀门关闭。

在本实施例中，用于水表2的减速齿轮机构155的齿轮组结构可以采用现有技术实现，如图5-7所示，为一组齿轮组，其中齿轮组的主动轮中心轴与电机156连接，最后一级从动轮1551为扇形齿轮，中心轴下端与阀门的阀杆201固定或者卡合连接(保证两者能够同步转动)，在阀门从完全关闭到完全打开的过程中，扇形齿轮转动过程中的两个极点位置分别设有一个到位开关1552，两到位开关1552与单片机132连接，以控制扇形齿轮1551 的转动角度。上述减速齿轮机构155的具体结构为现有技术，因此在本实施例中不作详细描述。

在本实施例中，单片机132可以将用水量、充值额度等数值通过显示屏131显示，便于用户实时了解用水情况。

电池134被立板151卡在电池安装槽内，由于电池上方通过单片机下方的平板限位固定，如图2所示，因此电池在径向方向被限位不能活动，在轴向方向通过施加拉力可将电池拉动，因此在壳体100侧壁设置通孔，通孔处设置盖板，取下盖板后，便于对壳体100 内的电池134进行更换，简化操作工序，提高用户体验效果。

鉴于水表2上自带有显示用水量的表盘，因此设置能够打开的第一上盖111，便于用户在电池134电量耗尽或者系统损坏时通过表盘读取用水量信息。

在本实施例中，单片机132和显示屏131可以与第二上盖112固定成一体式结构。

综上所述，本实施例的核心技术点在于设计了一种能够安装在水表2上的上装外壳组件，该外壳组件具有智能控制的功能，可以接受IC卡的信号，对水表2进行自助充值，同时根据单片机132发出的指令，能够通过内部的电机156和减速齿轮机构155控制水表 2阀门的开启和关闭，提高水表2的智能化程度，优化充值操作流程，从而提高用户体验效果。

在本实施例中，需要说明的是，

1、本实施例中所述“五线执行器”为由电机、减速齿轮机构和到位开关构成的执行器模块总成，其中电机和到位开关一起通过5根导线与单片机连接，固称为“五线执行器”，其中电机、到位开关与单片机的连线方式为现有技术。

2、单片机132采用FM3316单片机，电池134采用3.6V的ER26500M，感应线圈133 采用采用SPXQ-2，而且采用单片机132获取水表2读数、到位开关1552信号等信息，以及控制电机156、显示屏131工作均为现有技术，因此本实施例中相关的电气控制系统部分均可采用现有技术。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。