自动售水式ic卡直饮水专用水表的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自动售水式IC卡直饮水专用水表，包括上端敞口的管体和封堵在管体管口处的管塞，管体的上端部外径与管体的下端部外径相等，管体的下端具有与管体轴线垂直设置的下端面；管体内腔包括圆柱形的上腔室和上粗下细呈圆锥形的下腔室，上腔室的下部与下腔室的上部连通，位于管口处的内腔壁上设置有环凸，管塞的下端部设置有当其封堵在管口中时与环凸紧密配合在一起的环槽。管体内腔壁上还设置有可减缓内腔壁上的液体沿管体轴线方向的流速的凸起。采用该结构的自动售水式IC卡直饮水专用水表结构简单，使用方便，可直接将管体竖直放置在水平桌面上，并且管塞与管体密封效果好，另外，分离液与溶液之间的分离界面清晰，分离效果好。
【专利说明】
自动售水式IC卡直饮水专用水表
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种自动售水式1C卡直饮水专用水表。【背景技术】
[0002]目前地下水污染严重，自来水厂对水的过滤程度已经无法达到居民可直接饮用的标准，因此在新小区规划和旧居民区改造过程中普遍建设置单独直饮水系统，即单独在小区中建立将自来水过滤至直饮水的系统，该系统由本小区物业进行单独管理，并通过铺设管道分别引入小区居民家中，从而在居民家中形成生活用水和直饮水分离的两个供水管道，并通过单独在居民家中的饮用水管道上加装水表，进行水量监测和费用收取，但是目前的水表只能进行水量监测，因此每过一段时间，物业部门需要派专人到居民家中进行抄表， 此工作无疑增加了工作人员的劳动强度，并提高了物业经费的开支。因此有必要设计一种不需要人工抄表，可通过使用者预先充值水费然后自动售水的直饮水水表。【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单，使用方便，可通过使用者预先充值水费从而进行自动售水的自动售水式1C卡直饮水专用水表。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型包括上端敞口的桶状体和密封安装在桶状体桶口处的密封盖，所述桶状体的下端侧壁上开设有桶体进水口，靠近桶状体上端边缘侧壁上开设有桶体出水口，所述桶状体的内腔中部安装有旋转活塞式流量计，所述旋转活塞式流量计的壳体外周壁与桶状体的内腔周壁密封连接，所述旋转活塞式流量计的底部设置有与桶体进水口连通的流量计进水口，所述旋转活塞式流量计的顶部开设有与桶体出水口连通的流量计出水口；所述桶状体的顶部还安装有与旋转活塞式流量计联动的机械式计数器， 所述桶状体的出水口处连接有阀门装置和驱动阀门装置启闭的驱动机构，所述驱动机构电连接有1C卡控制模块，所述机械式计数器内设置有计算机械式计数器转动圈数的磁阻传感器装置，所述磁阻传感器装置与1C卡控制模块电连接。
[0005]采用上述结构后，使用者需要先将1C卡进行充值，充值完毕后将1C卡与1C卡控制模块进行感应式刷卡，此时1C卡控制模块将获得1C卡的费用信息，然后控制驱动机构开启阀门装置，之后，使用者即可通过开启自家的水龙头获取直饮水，在使用者获取水的同时， 由于水体流过旋转活塞式流量计，因此流动的水体带动旋转活塞式流量计中的活塞转动， 从而间接带动机械式计数器进行计数动作，并通过机械式计数器将使用数值进行显示，机械式计数器在计数动作的同时将水体使用信息通过磁阻传感器装置反馈给1C卡控制模块， 当1C卡控制模块根据反馈回来的水体使用信息将水费逐渐扣除完毕后，可再次控制驱动机构关闭阀门装置，之后使用者必须通过重新充值，才能再次获得直饮水;且当1C卡控制模块处于长期断电状况下，或者已经失灵状况下，管理部门也可通过抄取机械式计数器中的数值进行费用收取。
[0006]所述旋转活塞式流量计包括上端敞口的流量计壳体、设置在流量计壳体内腔中的活塞和密封定位连接在流量计壳体顶部的端盖;所述活塞为呈圆环状的管体且管体内腔中部设置有连体横隔板，横隔板上均布有进水小孔;所述流量计壳体的内腔底面中心设置有向上延伸至横隔板底面的上圆筒，所述上圆筒中心还设置有计量室芯轴，所述端盖底面中心设置有向下延伸至横隔板顶面且与上圆筒形状相一致的下圆筒;在流量计壳体的内壁与上圆筒和下圆筒的外壁之间插装有垂隔板，所述流量计进水口设置在位于垂隔板左侧的流量计壳体底壁，所述流量计出水口设置在位于垂隔板右侧的端盖上;所述横隔板底面中心向下延伸有位于上圆筒内壁与计量室芯轴外壁之间的活塞芯轴，活塞芯轴上部紧配有拨杆，活塞在流量计壳体的内腔内作行星式限位旋转，所述活塞的侧壁上沿轴向设置有可供垂隔板插入并与垂隔板的外壁面滑动密封接触的开口，所述横隔板上也设置有避让垂隔板的椭圆形避让孔;所述端盖中心转动连接有上转轴，所述上转轴的下端部伸入下圆筒内腔中且固接有拨叉，所述拨叉受拨杆拨动，所述上转轴的上端面向上延伸至密封盖底面且上转轴顶部固接有主磁环;所述机械式计数器包括计数器壳体，所述计数器壳体内转动连接有下转轴，所述下转轴的下端面延伸至计数器壳体内腔底面且下转轴底部固接有副磁环， 所述主磁环与副磁环透过计数器壳体与端盖上下间隔对应并可通过磁耦合同步转动，所述下转轴上端部设置有主齿轮，所述计数器壳体内设置有与主齿轮啮合传动的计数齿轮组。
[0007]所述磁阻传感器装置包括转动连接在计数器壳体内的传感器转轴，所述传感器转轴上端部设置有与主齿轮啮合的副齿轮，所述传感器转轴上端还设置有圆柱形磁石，位于磁石的上方设置有磁阻传感器，所述磁阻传感器与1C卡控制模块电连接。
[0008]所述阀门装置包括连接在桶状体出口处的出水管，所述出水管内设置有球阀，所述球阀的顶部设置有向上延伸的阀杆;所述驱动机构为安装在出水管外侧的微型电机，所述微型电机的动力输出轴与阀杆连接，所述微型电机与1C卡控制模块电连接。[0009 ]为了方便连接，所述桶状体的桶体进水口处连接有进水接头。
[0010]综上所述，本实用新型结构简单，使用方便，可通过使用者预先充值水费从而进行自动售水，并且当1C卡控制模块失灵或长期断电情况下，管理部门也可通过传统的抄表方式进行费用收取。【附图说明】
[0011]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明:
[0012]图1为本实用新型的剖视主视结构示意图；[0〇13]图2为本实用新型的俯视结构不意图；
[0014]图3为本实用新型中旋转活塞式流量计的剖视结构示意图；
[0015]图4为沿图3中A-A线的活塞在流量计壳体的内腔中的第一种运动状态示意图；
[0016]图5为沿图3中A-A线的活塞在流量计壳体的内腔中的第二种运动状态示意图； [〇〇17]图6为沿图3中A-A线的活塞在流量计壳体的内腔中的第三种运动状态示意图；
[0018]图7为沿图3中A-A线的活塞在流量计壳体的内腔中的第四种运动状态示意图；
[0019]图8为沿图3中B-B线的活塞在流量计壳体的内腔中的结构示意图；
[0020]图9为本实用新型中机械式计数器的剖视结构示意图。【具体实施方式】[0021 ]参照附图，该自动售水式1C卡直饮水专用水表包括上端敞口的桶状体1和密封安装在桶状体1桶口处的密封盖2,桶状体1的下端侧壁上开设有桶体进水口 3,为了方便该水表与供水管路对接，在桶体进水口 3处连接有向外延伸的进水管，进水管的延伸端设置有进水接头39，并且在桶体进水口 3相反一侧桶体侧壁上开设有桶体出水口 4，该桶体出水口 4靠近桶状体1上边缘设置，桶状体1的内腔中部安装有旋转活塞式流量计5,旋转活塞式流量计 5的壳体外周壁与桶状体1的内腔周壁密封连接，旋转活塞式流量计5的底部设置有与桶体进水口 3连通的流量计进水口 6,旋转活塞式流量计5的顶部开设有与桶体出水口 4连通的流量计出水口 7;在位于密封盖2上方的桶状体1的顶部还安装有与旋转活塞式流量计5联动的机械式计数器8，桶状体1的出水口处连接有阀门装置和驱动阀门装置启闭的驱动机构9，驱动机构9电连接有1C卡控制模块10,机械式计数器8内设置有计算机械式计数器8转动圈数的磁阻传感器装置，磁阻传感器装置与1C卡控制模块10电连接;该阀门装置包括连接在桶状体1出口处的出水管36,出水管的外伸端设置有出水接头，出水管36中部安装有球阀37， 球阀37的顶部设置有向上延伸的阀杆38;驱动机构9为安装在出水管36外侧的微型电机，微型电机的动力输出轴与阀杆38连接，微型电机与1C卡控制模块10电连接，并且微型电机与 1C卡控制模块可通过外接电源或者安装蓄电池进行供电；同时机械式计数器和下方的桶状体、阀门装置、1C卡控制模块均设置在具有防护功能的表壳40内，该表壳40的一侧壳体上开设有供进水接头39伸出的主开口，表壳的另一侧壳体上也开设有供出水接头伸出的副开口，表壳的顶部壳壁上还开设有供机械式计数器顶部伸出的观察窗口41，该观察窗口41方便使用者观察机械式计数器的显示数值;并且也可在表壳内安装液晶显示屏42,该液晶显示屏与1C卡控制模块电连接，从而可通过1C卡控制模块将本次购水量和剩余水量信息通过液晶显示屏进行显示，相应的，表壳的顶部壳壁也同时开设可观察液晶显示屏的观望窗口。
[0022]如图3所示，该旋转活塞式流量计5包括上端敞口的流量计壳体11、设置在流量计壳体11内腔中的活塞12和密封定位连接在流量计壳体11顶部的端盖13,活塞12为呈圆环状的管体，该活塞12的高度与端盖13底面至流量计壳体11内腔底面之间的距离相等，即活塞 12的上端面相对于端盖13的底面滑动密封接触，活塞12的下端面相对于流量计壳体11内腔顶面滑动密封接触，且活塞12内腔中部设置有连体横隔板14,因此该横隔板14将活塞12内腔分隔成上腔室和下腔室，横隔板14上均布有连通上腔室和下腔室的进水小孔15;另外，流量计壳体11的内腔底面中心设置有向上延伸至横隔板14底面的上圆筒16,因此上圆筒16的上端面相对于横隔板14底面滑动密封接触，同时，位于流量计壳体11的内腔底面中心还设置有计量室芯轴17,该计量室芯轴17同时位于上圆桶内，并与上圆筒同轴设置，计量室芯轴 17上套装有间隙配合的轴套，端盖13底面中心设置有向下延伸至横隔板14顶面且与上圆筒 16形状相匹配的下圆筒18,因此下圆筒18的下端面相对于横隔板14顶面滑动密封接触;在流量计壳体11的内壁与上圆筒16和下圆筒18的外壁之间插装有垂隔板19，流量计进水口 6 开设在位于垂隔板19左侧的流量计壳体11底壁上，流量计出水口 7开设在位于垂隔板19右侧的端盖13上;横隔板14底面中心向下延伸有位于上圆筒16内壁与计量室芯轴17外壁之间的活塞芯轴20,活塞芯轴20上部紧配有拨杆21，该活塞12依靠活塞芯轴20在流量计壳体11 内腔中围绕计量室芯轴17作行星式限位旋转，作行星式限位旋转时，该活塞芯轴的外周壁与转套的外周壁和上圆筒的内周壁相切且作滚动密封接触，并且活塞12外周壁沿流量计壳体11的内周壁作滚动密封接触；同时，如图8所示，活塞12的侧壁上沿轴向开设有可供垂隔板19插入的开口 22,开口 22的两侧壁面均为时刻相切接触在垂隔板19外壁面上的圆弧面， 相应的，横隔板14上也设置有避让垂隔板19的椭圆形避让孔23;因此当活塞12在流量计壳体11的内腔中作行星式限位旋转时，开口 22沿垂隔板19前后滑动，且开口22两侧的圆弧面与垂隔板19的两外壁面时刻相切并作滑动密封接触，另外，位于上圆筒16和下圆筒18之间的垂隔板19后端时刻顶靠在椭圆形避让孔23的孔壁面上;该端盖13中心还转动连接有上转轴24,上转轴与计量室芯轴同轴设置，上转轴24的下端部伸入下圆筒18内腔中且固接有拨叉25,拨叉25受拨杆21拨动，当然，该拨叉也可以与拨杆铰装在一起，从而依靠拨杆带动拨叉绕上转轴轴线转动，上转轴24的上端面向上延伸至密封盖2底面且上转轴24顶部固接有主磁环26;机械式计数器8为现有技术，其包括计数器壳体27，计数器壳体27内转动连接有下转轴28,下转轴28的下端面延伸至计数器壳体27内腔顶面且下转轴28底部固接有副磁环 29,主磁环26与副磁环29透过计数器壳体27与端盖13上下间隔对应并可通过磁耦合同步转动，为保证充分磁耦合同步转动，位于主磁环26与副磁环29之间的壳体27厚度与端盖13厚度的和为5mm左右即可;该下转轴28上端部还设置有主齿轮30,计数器壳体27内设置有与主齿轮30啮合传动的计数齿轮组31，该计数齿轮组包括传动轮组，传动轮组的初级齿轮与主齿轮啮合，该传动轮组的末级齿轮轴上设有为蜗杆段，该计数齿轮组还包括十进制数字轮组，该十进制数字轮组为现有技术，该十进制数字轮组的初级齿轮为与蜗杆段啮合的涡轮， 涡轮带动十进制数字轮组内的初级数字齿轮转动，从而将直饮水的使用数值通过十进制数字轮组进行显示，该主齿轮与计数齿轮组之间的转动关系图中未示出。
[0023]为充分了解活塞12如何在流量计壳体11内腔中作行星式限位旋转，现将其工作原理作如下阐述:首先，为方便描述活塞在流量计壳体内腔中的运动轨迹，如图4所示，先将流量计壳体内的圆环形内腔以其内腔底面中心为圆心按逆时针运动方向划分为四个象限区域，即圆形内腔的右后侧区域称为第一象限区域，圆形内腔的左后侧区域称为第二象限区域，圆形内腔的左前侧区域称为第三象限区域，圆形内腔的右前侧区域称为第四象限区域； 如图4所示，活塞12处于第二象限区域和第三象限区域之间，当压力大的直饮水从流量计进水口 6进入时，此时直饮水将同时进入位于第二象限区域中的流量计壳体11内腔中和位于第二象限区域和第三象限区域中的活塞12内腔中，并推动活塞12向第四象限区域运动;如图5所示，活塞12被推至第三象限区域和第四象限区域之间，且活塞12内腔内全部充满直饮水，并且流量计进水口 6完全暴露在位于第二象限区域的流量计壳体11内腔中，此时，位于第二象限区域内的流量计壳体11内腔中和第三象限区域内的部分流量计壳体11内腔中继续进入压力较大的直饮水，从而推动活塞12向第一象限区域运动;如图6所示，活塞12被推至第四象限区域和第一象限区域之间，且活塞12内腔与位于端盖13上的流量计出水口 7连通，此时活塞12内腔中的直饮水开始从流量计出水口 7流出，并且由于此时流量计进水口 6 继续有压力较大的直饮水进入第二象限区域、第三象限区域和部分第四象限区域，因此推动活塞12开始向第二象限区域运动;如图7所示，活塞12被推至第一象限区域和第二象限区域之间，此时，位于第一象限区域中的活塞12内腔仍然与流量计出水口7连通，因此位于第一象限区域中的活塞12内腔中的直饮水继续从流量计出水口 7流出，但位于第二象限区域中的活塞12内腔重新与流量计进水口6连通，因此被重新灌入压力铰大的直饮水，从而推动活塞12再次开始向第三象限区域运动，继而保证活塞12开始下一个循环，因此当活塞12围绕计量室芯轴17旋转一周，排出的直饮水体积为活塞12内腔中的小月牙形内腔容积和流量计内腔中的大月牙形容积的和。
[0024]如图1和图9所示，磁阻传感器装置包括转动连接在计数器壳体27内的传感器转轴 32，传感器转轴32上端部设置有与主齿轮30啮合的副齿轮33，传感器转轴32上端还设置有圆柱形磁石34，同时，计数器壳体27内安装有磁阻传感器35并将其位于圆柱形磁石34上方， 该磁阻传感器35为现有技术，因此当下转轴28带动传感器转轴32转动时，下转轴28将带动其顶部的圆柱形磁石34旋转，位于圆柱形磁石34上方的磁阻传感器35能检测到圆柱形磁石 34的旋转量，并将其反馈给1C卡控制模块10从而最终算出直饮水的流量并进行扣费，当1C 卡控制模块10将已充值费用逐渐扣除后，将控制微型电机带动阀杆38转动，并最终关闭球阀37的阀口，直至1C卡控制模块10被重新充值后，再将阀口打开。[〇〇25]具体使用时，使用者需要先将1C卡进行充值，充值完毕后将1C卡与1C卡控制模块进行感应式刷卡，此时1C卡控制模块将获得1C卡的费用信息，并可通过液晶显示屏显示本次购水量和剩余水量信息，然后控制驱动机构开启阀门装置，之后，使用者即可通过开启自家的水龙头获取直饮水，在使用者获取水的同时，由于水体流过旋转活塞式流量计，因此流动的水体带动旋转活塞式流量计中的活塞转动，从而间接带动机械式计数器进行计数动作，并通过机械式计数器将使用数值进行显示，机械式计数器在计数动作的同时将水体使用信息通过磁阻传感器装置反馈给1C卡控制模块，当1C卡控制模块根据反馈回来的水体使用信息将水费逐渐扣除完毕后，可再次控制驱动机构关闭阀门装置，之后使用者必须通过重新充值，才能再次获得直饮水;且当1C卡控制模块处于长期断电状况下，或者已经失灵状况下，管理部门也可通过抄取机械式计数器中的数值进行费用收取。
【主权项】
1.一种自动售水式1C卡直饮水专用水表，其特征在于:包括上端敞口的桶状体(1)和密 封安装在桶状体(1)桶口处的密封盖(2)，所述桶状体(1)的下端侧壁上开设有桶体进水口 (3)，靠近桶状体(1)上端边缘侧壁上开设有桶体出水口(4)，所述桶状体(1)的内腔中部安 装有旋转活塞式流量计(5 )，所述旋转活塞式流量计(5)的壳体外周壁与桶状体(1)的内腔 周壁密封连接，所述旋转活塞式流量计(5)的底部设置有与桶体进水口(3)连通的流量计进 水口(6)，所述旋转活塞式流量计(5)的顶部开设有与桶体出水口(4)连通的流量计出水口 (7);所述桶状体(1)的顶部还安装有与旋转活塞式流量计(5)联动的机械式计数器(8)，所 述桶状体(1)的出水口处连接有阀门装置和驱动阀门装置启闭的驱动机构(9 )，所述驱动机 构(9)电连接有1C卡控制模块(10)，所述机械式计数器(8)内设置有计算机械式计数器(8) 转动圈数的磁阻传感器装置，所述磁阻传感器装置与1C卡控制模块(10)电连接。2.如权利要求1所述的自动售水式1C卡直饮水专用水表，其特征在于:所述旋转活塞式 流量计(5)包括上端敞口的流量计壳体(11 )、设置在流量计壳体(11)内腔中的活塞(12)和 密封定位连接在流量计壳体(11)顶部的端盖(13);所述活塞(12)为呈圆环状的管体且管体 内腔中部设置有连体横隔板(14)，横隔板(14)上均布有进水小孔(15);所述流量计壳体 (11)的内腔底面中心设置有向上延伸至横隔板(14)底面的上圆筒(16)，所述上圆筒(16)中 心还设置有计量室芯轴(17)，所述端盖(13)底面中心设置有向下延伸至横隔板(14)顶面且 与上圆筒(16)形状相一致的下圆筒(18);在流量计壳体(11)的内壁与上圆筒(16)和下圆筒(18)的外壁之间插装有垂隔板(19)，所述流量计进水口(6)设置在位于垂隔板(19)左侧的 流量计壳体(11)底壁，所述流量计出水口(7)设置在位于垂隔板(19)右侧的端盖(13)上;所 述横隔板(14)底面中心向下延伸有位于上圆筒(16)内壁与计量室芯轴(17)外壁之间的活 塞芯轴(20 )，活塞芯轴(20)上部紧配有拨杆(21 )，活塞(12)在流量计壳体(11)的内腔内作 行星式限位旋转，所述活塞(12)的侧壁上沿轴向设置有可供垂隔板(19)插入并与垂隔板(19)的外壁面滑动密封接触的开口(22)，所述横隔板(14)上也设置有避让垂隔板(19)的椭 圆形避让孔(23);所述端盖(13)中心转动连接有上转轴(24)，所述上转轴(24)的下端部伸 入下圆筒(18)内腔中且固接有拨叉(25)，所述拨叉(25)受拨杆(21)拨动，所述上转轴(24) 的上端面向上延伸至密封盖(2)底面且上转轴(24)顶部固接有主磁环(26);所述机械式计 数器(8)包括计数器壳体(27)，所述计数器壳体(27)内转动连接有下转轴(28)，所述下转轴 (28)的下端面延伸至计数器壳体(27)内腔底面且下转轴(28)底部固接有副磁环(29)，所述 主磁环(26)与副磁环(29)透过计数器壳体(27)与端盖(13)上下间隔对应并可通过磁耦合 同步转动，所述下转轴(28)上端部设置有主齿轮(30)，所述计数器壳体(27)内设置有与主 齿轮(30)啮合传动的计数齿轮组(31)。3.如权利要求2所述的自动售水式1C卡直饮水专用水表，其特征在于:所述磁阻传感器 装置包括转动连接在计数器壳体(27)内的传感器转轴(32 )，所述传感器转轴(32)上端部设 置有与主齿轮(30)啮合的副齿轮(33)，所述传感器转轴(32)上端还设置有圆柱形磁石 (34)，位于圆柱形磁石(34)的上方设置有磁阻传感器(35)，所述磁阻传感器(35)与1C卡控 制模块(10)电连接。4.如权利要求1所述的自动售水式1C卡直饮水专用水表，其特征在于:所述阀门装置包 括连接在桶状体(1)出口处的出水管(36)，所述出水管(36)内设置有球阀(37)，所述球阀 (37)的顶部设置有向上延伸的阀杆(38);所述驱动机构(9)为安装在出水管(36)外侧的微型电机，所述微型电机的动力输出轴与阀杆(38)连接，所述微型电机与1C卡控制模块(10) 电连接。5.如权利要求1所述的自动售水式1C卡直饮水专用水表，其特征在于:所述桶状体(1) 的桶体进水口( 3)处连接有进水接头(39)。
【文档编号】G07F15/06GK205644802SQ201620504992
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】郭旭, 郭成江
【申请人】山东中鲁水务有限公司