一种防卡异物无线智能远传物联网水表的制作方法

本发明涉及一种水表，特别为一种防卡异物无线智能远传物联网水表。

背景技术：

市面上现安装使用绝大部份为叶轮式水表，包含湿式和干式结构，这种叶式水表工作可靠，使用方便，精度也较高能满足计量要求，是依据水流通过管道，带动叶轮转动，通过齿轮传动带动显示计数机构，计量流量，但中国幅源宽广，各地供水各水质不一，虽然近年来供水水质有所提高，但难免含有砂子异物等小颗粒，时常卡叶轮，导致叶轮不转动，无法计量，给自来水司和国家带来损失，也造成维护成本增大的业界难题。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种防卡异物无线智能远传物联网水表,以解决现有技术中存在的叶轮中时常卡砂，无法转动的问题。

本发明通过如下技术方案实现：一种防卡异物无线智能远传物联网水表，包括表壳、表芯部件和表头部件，所述表芯部件装设于所述表壳内部，所述表头部件装设于所述表芯部件上方，所述表头部件包括mcu处理电路，所述表壳包括表壳本体、进水管和出水管，所述进水管设置于所述表壳本体的下部，所述出水管设置于所述表壳本体的中部，所述表芯部件包括过滤网、叶轮盒、隔水板、叶轮本体和复数片叶轮，所述过滤网设置于所述表壳本体的下部，所述叶轮盒设置于所述过滤网的上方，所述叶轮本体可转动地装设于所述叶轮盒内，所述叶轮与所述叶轮本体固定连接，每片叶轮的尾端设有硅胶叶片，所述隔水板装设于所述叶轮盒的上端。

优选的，所述叶轮本体包括叶轮主体、下轴、下轴承、下轴套、上轴、上轴承、上轴套、磁钢，所述下轴固定装设于所述叶轮盒的底部，所述下轴套可转动地套设于所述下轴外部，所述下轴套固定连接于所述叶轮主体，所述下轴套与所述下轴之间设有下轴承，所述上轴固定装设于所述叶轮主体的上部，所述磁钢装设于所述上轴的外部，所述上轴套固定装设于所述隔水板内，所述上轴通过上轴承可转动地装设于所述上轴套内，所述叶轮主体的上部可转动地装设于隔水板内。

优选的，所述表芯部件还包括水流测片、弹簧丝、磁柱、用于感应磁柱的磁位置感知部件，所述弹簧丝的一端连接于磁柱上，所述弹簧丝的另一端与水流测片连接，所述叶轮盒上设有定位柱，所述弹簧丝的中部可转动地装设于所述定位柱上，所述磁位置感知部件装设于所述隔水板的上方，所述磁位置感知部件与所述mcu处理电路连接。

优选的，所述磁位置感知部件为第一霍尔传感器或者干簧管。

优选的，所述表头部件包括步进电机传感器、第二霍尔传感器，所述步进电机传感器、第二霍尔传感器分别装设于所述磁钢两侧的，所述步进电机传感器包括导磁定子片、与导磁定子片连接的铁芯、用于感应磁场变化并产生电压信号的线包接线板部件，所述第二霍尔传感器包括计量霍尔部件，所述线包接线板部件、计量霍尔部件分别与所述mcu处理电路连接。

优选的，所述线包接线板部件还连接有超级电容器。

优选的，所述表头部件的顶部设有保护盖，所述步进电机传感器、第二霍尔传感器的上方设有防磁罩。

优选的，所述表头部件旁还设有通讯部件，所述通讯部件包括天线座、天线、天线保护套和通讯电池，所述天线设置于所述天线座上，所述天线保护套包覆于所述天线外侧，所述通讯电池装设于所述天线座下方，所述天线与所述mcu处理电路的通讯模组连接。

优选的，所述叶轮的尾端设有插槽，所述硅胶叶片的头部设有与所述插槽形状相适配的插块，所述插块插入所述插槽并与其紧配合连接。

优选的，所述硅胶叶片的尾端设置成方便导流的倾斜状。

较之前技术而言，本发明的有益效果为：

1.本发明在每片叶轮的尾端设有软材料的硅胶叶片，从而经过过滤网过滤之后无法阻拦的水中的砂子也可顺利通过软材料的硅胶叶片，可解决卡砂的问题。

2.本发明设有水流测片、弹簧丝、磁柱、磁位置感知部件，从而水流测片带动磁柱运动，磁位置感知部件感应磁柱的磁场变化，磁位置感知部件将磁场变化转换成电脉冲信号并输送给mcu处理电路，从而得知水流状态，并向云平台发送水表状态。当有丝状，条状异物进入并缠绕叶轮不动时，向云平台报警发送水表故障信息，智能云平台及时提醒工作人员维修维护。

3.本发明安装在磁钢两侧的步进电机传感器、霍尔传感器，同步取得叶轮同步转动状态和信号，一路经导磁定子片，磁传递至铁芯，由于磁钢转动引起磁场变化产生切割磁力线，在线包接线板部件上感应产生电压信号，经导线输入mcu处理电路；另一路在计量霍尔部件上产生电脉冲信号，并经导线同步输入至mcu处理电路。mcu内部程序对同步脉冲信号进行判断和计算，并输出至液晶显示屏和通讯模组无线发射电路，以用户匹配帐号经nb-iot模组无线上报发送至云端服务器，运营平台提取上报水表抄表数据，通过营收系统进行资费结算，同时进行大数据分析运营，根据数据分析和各种报警通知运营公司部门发出相应处理通知。

4.本发明为提高精度，采用高低速，双路传感器自动切换工作，高速由步进电机传感器进行信号处理，低速由第二霍尔传感器进行处理，同时步进电机传感器高速时兼发电作用，对超级电容器进充电，以延长水表寿命。为提高计量精度，水表采用程序进行多段误差补偿方法。nb-iot智能远传物联网水表采用加密级双向通讯。

附图说明

图1为本发明的水表的俯视结构示意图。

图2为图1中沿aa方向的剖视结构示意图。

图3为本发明的水表的侧视结构示意图，

图4为图3中沿bb方向的剖视结构示意图。

图5为表芯部件的剖视结构示意图。

图6为水流测片、弹簧丝、磁柱、磁位置感知部件、叶轮盒、叶轮等部件结构示意图。

图7为图6中水流测片处于另一位置上时的结构示意图。

标号说明：1.表壳、2.表芯部件、3.表头部件、4.表壳本体、6.进水管、7.出水管、8.过滤网、9.叶轮盒、10.隔水板、11.叶轮本体、12.叶轮、13.硅胶叶片、14.叶轮主体、15.下轴、16.下轴承、17.下轴套、18.上轴、19.上轴承、20.上轴套、21.磁钢、22.水流测片、23.弹簧丝、24.磁柱、25.磁位置感知部件、26.步进电机传感器、27.第二霍尔传感器、28.定位柱、32.超级电容器、33.保护盖、34.防磁罩、35.通讯部件、36.天线座、37.天线、38.天线保护套、39.通讯电池、40.插槽、41.插块。

具体实施方式

下面结合附图说明对本发明做详细说明。

参考图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7，一种防卡异物无线智能远传物联网水表，包括表壳1、表芯部件2和表头部件3。所述表芯部件2装设于所述表壳1内部。所述表头部件3装设于所述表芯部件2上方。所述表头部件3包括mcu处理电路(图中未示出)。所述表壳1包括表壳本体4、进水管6和出水管7。所述进水管6设置于所述表壳本体4的下部。所述进水管6内设有整流器5。所述出水管7设置于所述表壳本体4的中部。所述表芯部件2包括过滤网8、叶轮盒9、隔水板10、叶轮本体11和复数片叶轮12。所述过滤网8设置于所述表壳本体4的下部。所述叶轮盒9设置于所述过滤网8的上方。所述叶轮本体11可转动地装设于所述叶轮盒9内。所述叶轮12与所述叶轮本体11固定连接。每片叶轮12的尾端设有硅胶叶片13。所述隔水板10装设于所述叶轮盒9的上端。

参考图2、图4和图5，所述叶轮本体11包括叶轮主体14、下轴15、下轴承16、下轴套17、上轴18、上轴承19、上轴套20、磁钢21。所述下轴15固定装设于所述叶轮盒9的底部。所述下轴套16可转动地套设于所述下轴15外部。所述下轴套17固定连接于所述叶轮主体14。所述下轴套17与所述下轴15之间设有下轴承16。所述上轴18固定装设于所述叶轮主体14的上部。所述磁钢21装设于所述上轴18的外部。所述上轴套20固定装设于所述隔水板10内。所述上轴18通过上轴承19可转动地装设于所述上轴套20内。所述叶轮主体14的上部可转动地装设于隔水板10内。

参考图5、图6和图7，所述表芯部件还包括水流测片22、弹簧丝23、磁柱24、用于感应磁柱24的磁位置感知部件25。所述弹簧丝23的一端连接于磁柱24上。所述弹簧丝23的另一端与水流测片26连接。所述叶轮盒9上设有定位柱28。所述弹簧丝23的中部可转动地装设于所述定位柱28上。所述磁位置感知部件25装设于所述隔水板10的上方，所述磁位置感知部件25与所述mcu处理电路连接。

参考图5、图6和图7，所述磁位置感知部件25为第一霍尔传感器或者干簧管。

参考图5、图6和图7，所述表头部件3包括步进电机传感器26、第二霍尔传感器27。所述步进电机传感器26、第二霍尔传感器27分别装设于所述磁钢21两侧的。所述步进电机传感器26包括导磁定子片、与导磁定子片连接的铁芯、用于感应磁场变化并产生电压信号的线包接线板部件。所述第二霍尔传感器27包括计量霍尔部件，所述线包接线板部件、计量霍尔部件分别与所述mcu处理电路连接。

参考图5、图6和图7，所述线包接线板部件还连接有超级电容器32。

参考图5、图6和图7，所述表头部件3的顶部设有保护盖33，所述步进电机传感器26、第二霍尔传感器27的上方设有防磁罩34。

参考图2、图4，所述表头部件3旁还设有通讯部件35。所述通讯部件35包括天线座36、天线37、天线保护套38和通讯电池39。所述天线37设置于所述天线座36上。所述天线保护套38包覆于所述天线37外侧。所述通讯电池39装设于所述天线座36下方。所述天线37与所述mcu处理电路的通讯模组连接。

参考图5、图6和图7，所述叶轮12的尾端设有插槽40。所述硅胶叶片13的头部设有与所述插槽40形状相适配的插块41。所述插块41插入所述插槽40并与其紧配合连接。

参考图5、图6和图7，所述硅胶叶片13的尾端设置成方便导流的倾斜状。

参考图2、图5、图6和图7，本发明在每片叶轮12的尾端设有软材料的硅胶叶片13，从而水经过过滤网8过滤之后无法阻拦的水中的砂子也可顺利通过软材料的硅胶叶片13，从而将水由叶轮盒9内输送到出水管7，可解决卡砂的问题。本发明设有水流测片22、弹簧丝23、磁柱24、用于感应磁柱24的磁位置感知部件25，从而水流动后克服弹簧丝23的弹力带动水流测片22转动，水流测片22带动磁柱24运动，磁位置感知部件24感应磁柱24的磁场变化，磁位置感知部件24将磁场变化转换成电脉冲信号并输送给mcu处理电路，从而得知水流状态，并向云平台发送水表状态。当有丝状、条状异物进入并缠绕叶轮不动时，向云平台报警发送水表故障信息，智能云平台及时提醒工作人员维修维护。本发明安装在磁钢21两侧的步进电机传感器26、第二霍尔传感器27，同步取得叶轮同步转动状态和信号，一路经导磁定子片，磁传递至铁芯，由于磁钢转动引起磁场变化产生切割磁力线，在线包接线板部件上感应产生电压信号，经导线输入mcu处理电路；另一路在计量霍尔部件上产生电脉冲信号，并经导线同步输入至mcu处理电路。mcu内部程序对同步脉冲信号进行判断和计算，并输出至液晶显示屏和通讯模组无线发射电路，以用户匹配帐号经nb-iot模组无线上报发送至云端服务器，运营平台提取上报水表抄表数据，通过营收系统进行资费结算，同时进行大数据分析运营，根据数据分析和各种报警通知运营公司部门发出相应处理通知。本发明为提高精度，采用高低速，双路传感器自动切换工作，高速由步进电机传感器进行信号处理，低速由第二霍尔传感器进行处理，同时步进电机传感器高速时兼发电作用，对超级电容器32进充电，以延长水表寿命。为提高计量精度，水表采用程序进行多段误差补偿方法。nb-iot智能远传物联网水表采用加密级双向通讯。

尽管本发明采用具体实施例及其替代方式对本发明进行示意和说明，但应当理解，只要不背离本发明的精神范围内的各种变化和修改均可实施。因此，应当理解除了受随附的权利要求及其等同条件的限制外，本发明不受任何意义上的限制。