工程師吳畏 發表於 2018-09-24 09:13:00
今天為大家介紹一項國家發明授權專利——機械傳感器式電子水錶。該專利由南京水門電子有限公司申請，並於2018年8月31日獲得授權公告。
內容說明本發明涉及的是一種機械傳感器式電子水錶，屬於流量的測量領域。
發明背景機械水錶，以及脈衝式水錶和直讀式水錶的轉速流量比，只能是一個固定的比值，即水錶齒輪組的變速比。電子水錶中的關鍵部件-單板機電路，最怕水的侵害。特別是超低功耗的技術要求，別說進一滴水，哪怕工作環境溼度增大，造成正負線路間的放電電流增大。就足以使電池提前耗盡，讓遠傳水錶失效；其次，傳感器的方式目前採用磁隧道效應管。因為水錶的信號源在基表水中的葉輪上，而傳感器與電路置於電路盒中。為了防止水的侵害，相隔2道防水壁牆。信號能正常傳遞的只有磁場最為可靠。但是磁場會吸附水中的鐵鏽，阻塞葉輪的轉動；外部強磁場會干擾內部傳感器的工作，使得水錶不能正常計量。
專利申請號為201710465324.6的發明專利公開了一種機械傳感器式電子水錶，提供了一種低能耗、防磁效率較高、密封性能較好的電子水錶，然而實際使用時，因葉輪中心孔是一個內部直徑大於下方出口的空心空洞，由於機械傳感器式電子水錶葉輪的比重減輕至1.05克/立方釐米後，當機械傳感器式電子水錶安裝在驗表裝置上時，閥門打開，水流入水錶內腔時，葉輪中心孔只有1個向下的出口，比水輕的葉輪中心孔內的殘留空氣，大部分只會聚集在葉輪中心孔上部；在空氣中，機械傳感器式電子水錶葉輪總重量只有5克；在水中，機械傳感器式電子水錶葉輪重力只有0.25克。當葉輪中心孔殘留氣體產生的浮力大於0.25克時，將水錶葉輪推向上行，與不鏽鋼頂蓋的下部接觸，在葉輪轉動時，葉輪鋼珠會與不鏽鋼頂蓋產生較大的摩擦力。
由於葉輪中心孔內的殘留空氣體積的大小是隨機變化的，從而浮力對葉輪產生的摩擦力也是無法確定的，大大影響了葉輪在流體中的轉動速度，改變了葉輪的流體力學性能，使得葉輪轉動規律改變，造成機械傳感器式電子水錶的計量精度也不穩定；同時，該機械傳感器式電子水錶結構中，葉輪嵌入的磁棒產生的磁場，對流動的水中鐵鏽的吸附作用的屏蔽，靠的是葉輪下方安裝的導磁圈，而實際使用過程中發現，導磁圈減弱了葉輪磁棒向上的磁場信號強度，不利於葉輪轉動信號對於傳感器的作用。
發明內容本發明提供了一種機械傳感器式電子水錶，其目的旨在解決現有電子水錶所存在的上述缺陷，提供一種葉輪轉速穩定、且葉輪轉動信號不受幹擾的機械傳感器式電子水錶。
機械傳感器式電子水錶的結構示意圖
本發明的技術解決方案：機械傳感器式電子水錶，其結構由機械式基表，和接受磁場信號並進行計算機處理的電路盒兩部分組成，所述的基表由產生水流信號的機芯和密封水道的殼體組成，機芯的壓蓋由無磁性金屬的頂蓋，工程塑料的上壓蓋，下壓蓋組成，機芯的閥座下部是濾網口，閥門接葉輪盒，葉輪盒內的葉輪頂部嵌有磁鐵棒；其特徵在於，所述上壓蓋內孔壁上嵌有一個防磁墊圈；所述葉輪是單頂針瑪瑙套，小磁棒小鋼珠結構，葉輪的下端鑲嵌穩定套，在葉輪的瑪瑙套下方的位置垂直方向上設有兩個對稱的排氣孔；所述的電路盒內分上、下兩部分，下部是由防磁罩保護的磁隧道效應傳感器，上部是裝有鋰電池的主電路板，主電路板頂上是液晶顯示器。
本發明的優點：1）毫安級的超低功耗的電路設計，表內置電池不更換，能正常工作十幾年以上；2）電路盒的結構和出線設計，不受潮溼工作環境的侵害；同時具有防磁幹擾，防非法拆卸，防灰塵汙染等功能；3）機芯的設計保證水錶計量精度不受水壓變化的影響，葉輪的設計保證了靈敏耐磨、轉速穩定、讀數精準；比重接近水的密度，隨水流規律運動；4）採用防磁墊圈設計防磁結構，既不受外界強磁場幹擾，又引導內部磁場不對水中的鐵鏽產生吸附作用。
打開APP閱讀更多精彩內容
聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴