[发明专利]一种远程自来水表

说明书

本发明涉一种远程自来水表，属水仪表技术领域。隔板将表壳分隔成上下腔，隔板上装有镍基板传感器；下腔的侧壁上设有进出口，下腔的侧壁端部装有端盖，端盖与下腔的侧壁间设有密封垫；端盖中心处设有阶梯轴，阶梯轴上装有叶轮，轮缘上装有磁块和磁环，磁环上表面为凸轮曲面；上腔壁上装有压盖，压盖依次将显示屏、隔环及电路板压接在上腔壁的凸台一上，显示屏上镶嵌有光伏电池；上腔壁的凸台二上装有自由端带定磁铁的换能器，换能器安装前为平直结构、安装后为弯曲结构，定磁铁与磁环同性磁极相对安装；电路板上设有能量转换、存储及发射单元，存储元件为超级电容；磁块转动靠近传感器时，传感器所生成的脉冲电压信号数量表征用水量。

技术领域

本发明属于水仪表及供水设备领域，具体涉及一种远程自来水表。

背景技术

自来水是居民日常生活不可或缺的消费品，其消耗量记录与统计目前还主要由人工来完成。人工抄表不仅效率低、浪费人力物力，更主要的是抄表员往往会因住户家中无人徒劳往返多次，严重地影响了数据统计的准确性及实时性,因此人们开始研制自来水和煤气远程自动抄表系统。虽然现有抄表系统数据处理及传输技术已很成熟，但目前尚无实际推广应用的报道，原因之一是其供电问题未能很好地解决：新老住宅都未为自动抄表系统预铺设电缆，如铺设临时明线则存在安全隐患、采用电池供电则需经常更换，上述两种方法都难为用户所接受，故开发一种可以实现电能自给的自来水表势在必行。

发明内容

本发明提出一种远程自来水表，本发明采用的实施方案是：隔板将表壳分隔成上下腔，隔板上经螺钉安装有传感器,传感器由圆形的镍基板与PZT晶片粘接而成且PZT晶片靠近上腔；下腔的侧壁上设有进出口，进出口中心同轴，下腔的侧壁端部经螺钉安装有端盖，端盖与下腔的侧壁之间设有密封垫；端盖的中心处设有阶梯轴，阶梯轴上经上下两个轴承安装有叶轮，处于上方的轴承的外圈顶靠在叶轮的轮缘上、内圈顶靠在隔板的凸台上，轮缘上经螺钉安装有磁块和磁环,磁环的上表面为凸轮曲面,磁环与阶梯轴同心；上腔壁上经螺纹安装有压盖,压盖为环形结构,压盖依次将显示屏、隔环及电路板压接在上腔壁的凸台一上，显示屏上镶嵌有光伏电池；上腔壁的凸台二上经螺钉及压环安装有换能器，换能器自由端经螺钉安装有定磁铁，定磁铁与磁环的同性磁极相对安装；换能器由基板和PZT膜粘接而成，基板靠近隔板安装；换能器及传感器经不同的导线组与电路板相连，电路板上设有能量转换单元、存储单元及发射单元，存储元件为超级电容；电路板经不同导线组与显示屏及光伏电池相连。

本发明中，换能器安装前为平直结构、安装后为弯曲结构，且：定磁铁与磁环之间静排斥力最小时PZT膜上的最大压应力为其许用值的一半、换能器自由端的变形量小于其许用值的一半，定磁铁与磁环之间静排斥力最大时PZT膜上的最大压应力小于其许用值、换能器自由端的变形量小于其许用值；换能器的自由端变形量的许用值为其中：B＝1-α+αβ，A＝α⁴(1-β)²-4α³(1-β)+6α²(1-β)-4α(1-β)+1，α＝h_m/H，β＝E_m/E_p，h_m和H分别为基板厚度和换能器总厚度，E_m和E_p分别为基板和PZT膜的杨氏模量，k₃₁和分别为PZT材料的机电耦合系数和许用应力，L为换能器长度；本发明中，定磁铁与隔板接触时PZT膜上的最大拉应力小于其许用值，定磁铁与电路板接触时PZT膜上的最大压应力小于其许用值。