[实用新型]轻量化高精度投射式光电直读水表光电转换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光电直读水表结构，特别是涉及一种轻量化高精度投射式光电直读水表光电转换装置。

背景技术

目前国内外市场上的水表绝大多数是叶轮式机械水表，其工作原理如下：管道中水的流动带动叶轮旋转，由于叶轮转速与水的流速成比例，因此可通过叶轮转数计得水量数值。水表在很宽的流量测量范围内使用时，其测量特性的非线性非常严重，将导致较大的测量误差。使用带嵌入式计算机软硬件的电子显示器取代机械计数器可克服上述缺陷。

电子显示器的关键技术在于其机电转换器的可靠性，将叶轮的转数转换成相应的输出脉冲电信号。常用的机电转换器主要有磁敏式、电感式和开关式等几种，磁敏式和电感式机电转换器容易受到外界磁场干扰，开关式机电转换器容易产生较大的机械负载力矩，影响叶轮式水表始动流量的测量，降低了水表的灵敏阈值。

针对上述问题，ZL201320795293.8提供了一种新型的叶轮式水表的光电转换器，其存在的缺陷是：（1）需要额外设置光反射体，增加了设备成本。（2）用于安装光反射体的安装座重量重，增大了测量误差。（3）未对光发射器发射的光线进行束光处理，光线易发生散射，光接收器接收到的光信号强度有限，最终获得的脉冲信号波形不理想。（4）只设有两个光反射体，只能将一个圆周划分为两份，在两个光反射体之间叶轮具体转到什么位置就无法确定了，测量精度只能精确到1/2个圆周，存在很大的测量框量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种轻量化、成本低、测量精度高的投射式光电直读水表光电转换装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：轻量化高精度投射式光电直读水表光电转换装置，包括光发射器、光接收器和柱状投射器，光发射器和光接收器分设于水表叶轮轴的两侧，柱状投射器为铝镁合金投射器，柱状投射器固定安装在水表叶轮轴上，柱状投射器上均匀交叉设有至少四个与光传输路径相配合的通孔，通孔的直径小于水表叶轮轴的直径，通孔交叉贯穿水表叶轮轴；光发射器与柱状投射器之间设有第一束光筒，光接收器与柱状投射器之间设有第二束光筒，光发射器发射出的光线依次通过第一束光筒、通孔和第二束光筒照射在光接收器上。

所述第一束光筒、第二束光筒和通孔的内壁均涂覆有反光涂层。

所述的反光涂层为镀铝膜。

所述的反光涂层为铝箔复合膜。

本实用新型的有益效果是：

1）采用直接投射式光电接收结构，结构简单且无需设置光反射体，降低了设备成本。

2）整个柱状投射器内交叉分布有至少四个通孔，将一个圆周等分为至少八份，测量精度能精确到1/8个圆周以上，缩小了测量框量，提高了测量精度。

3）通孔和束光筒的内壁均涂覆有反光涂层，可以起到良好的约束光线的作用，有效避免因光散射而造成的光衰减，保证了光接收器接收到的光信号强度，进一步提高了测量准确度。

4）柱状投射器采用铝镁合金材料，减轻了投射器的自重，降低了系统误差。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型通孔结构示意图；

图3为本实用新型柱状投射器剖视图；

图中，1-光发射器，2-光接收器，3-通孔，4-柱状投射器，5-水表叶轮轴，6-第一束光筒，7-第二束光筒。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1和图2所示，轻量化高精度投射式光电直读水表光电转换装置，包括光发射器1、光接收器2和柱状投射器4，光发射器1和光接收器2分设于水表叶轮轴5的两侧（光发射器1和光接收器2相对设置），柱状投射器4固定安装在水表叶轮轴5上。柱状投射器4采用铝镁合金材料，减轻了自重，降低了系统误差。

如图3所示，柱状投射器4上均匀交叉设有至少四个与光传输路径相配合的通孔3，通孔3的直径小于水表叶轮轴5的直径，通孔3交叉贯穿水表叶轮轴5。将一个圆周等分为至少八份，测量精度能精确到1/8个圆周以上，缩小了测量框量，提高了测量精度。

光发射器1与柱状投射器4之间设有第一束光筒6，光接收器2与柱状投射器4之间设有第二束光筒7。第一束光筒6是固定的，固定在光发射器1的出光方向上；第二束光筒7也是固定的，固定在光接收器2的接收方向上。

当柱状投射器4随水表叶轮轴5旋转到如图1所示的位置时，光发射器1发射出的光线依次通过第一束光筒6、通孔3和第二束光筒7照射在光接收器2上。