全文摘要
本实用新型公开了一种具有抗干扰能力的高精度物联网流量计，包括通水管道和设置在通水管道上的表体，还包括转动设置在通水管道中的螺旋桨，螺旋桨的转轴上端端部设置有下磁铁块；表体包括设置在通水管道上的壳体和转动设置在壳体内的传动轴；传动轴的底部设置有正对着下磁铁块并的上磁铁块，下磁铁块与上磁铁块之间相间隙设置并相吸引，传动轴的顶部套接有遮挡条，遮挡条的上下两侧分别设置有正对着的红外发射管和红外接收管，红外接收管和红外发射管分别设置在一上层电路板和一下层电路板上，上层电路板耦接有通讯电路；本实用具有抗干扰能力强、测量精度高、可以实时上传云端测量数据的优点。
主设计要求
1.一种具有抗干扰能力的高精度物联网流量计，包括通水管道(1)和设置在所述通水管道(1)上的表体(2)，其特征在于，还包括转动设置在通水管道(1)中的螺旋桨(3)，螺旋桨(3)的转轴(4)上端端部设置有下磁铁块(5)；所述表体(2)包括设置在所述通水管道(1)上的壳体和转动设置在壳体内的传动轴(7)；传动轴(7)的底部设置有正对着所述下磁铁块(5)并的上磁铁块(14)，下磁铁块(5)与上磁铁块(14)之间相间隙设置并相吸引，传动轴(7)的顶部套接有遮挡条(15)，所述遮挡条(15)的上下两侧分别设置有正对着的红外发射管(25)和红外接收管(26)，红外接收管(26)和红外发射管(25)分别设置在一上层电路板(18)和一下层电路板(19)上，所述上层电路板(18)耦接有通讯电路(27)。
设计方案
1.一种具有抗干扰能力的高精度物联网流量计，包括通水管道(1)和设置在所述通水管道(1)上的表体(2)，其特征在于，还包括转动设置在通水管道(1)中的螺旋桨(3)，螺旋桨(3)的转轴(4)上端端部设置有下磁铁块(5)；
所述表体(2)包括设置在所述通水管道(1)上的壳体和转动设置在壳体内的传动轴(7)；
传动轴(7)的底部设置有正对着所述下磁铁块(5)并的上磁铁块(14)，下磁铁块(5)与上磁铁块(14)之间相间隙设置并相吸引，
传动轴(7)的顶部套接有遮挡条(15)，所述遮挡条(15)的上下两侧分别设置有正对着的红外发射管(25)和红外接收管(26)，红外接收管(26)和红外发射管(25)分别设置在一上层电路板(18)和一下层电路板(19)上，所述上层电路板(18)耦接有通讯电路(27)。
2.根据权利要求1所述的一种具有抗干扰能力的高精度物联网流量计，其特征在于，所述下磁铁块(5)正对的通水管道(1)侧壁上开设有外接口(6)；
所述壳体包括分别设置在上、下两侧并相连通的上壳体(8)和下壳体(9)，所述下壳体(9)呈柱状，所述传动轴(7)转动设置在下壳体(9)内；
下壳体(9)的下端螺旋连接在所述外接口(6)上。
3.根据权利要求2所述的一种具有抗干扰能力的高精度物联网流量计，其特征在于，所述下壳体(9)的下端外壁的螺纹上还螺纹连接一紧固螺母(10)，通水管道(1)在外接口(6)四周的外壁设置有一抵接平面(11)，所述紧固螺母(10)抵紧在所述抵接平面(11)上。
4.根据权利要求2所述的一种具有抗干扰能力的高精度物联网流量计，其特征在于，所述上壳体(8)上设置有多个固定柱(22)，固定柱(22)的上端面向内均设置有螺纹孔，上层电路板(18)和下层电路板(19)通过穿设螺丝(23)固定紧固在固定柱(22)上，所述螺丝(23)与所述螺纹孔相螺纹连接。
5.根据权利要求2所述的一种具有抗干扰能力的高精度物联网流量计，其特征在于，所述上壳体(8)的顶部开设有调试开口(12)，上壳体(8)的上端螺纹拧接一盖体(13)将所述调试开口(12)相密封。
6.根据权利要求5所述的一种具有抗干扰能力的高精度物联网流量计，其特征在于，所述上层电路板(18)上电连接一供电线(20)，所述上壳体(8)的外壁在盖体(13)下侧的位置开设有穿线孔(21)，所述供电线(20)从所述穿线孔(21)穿出。
7.根据权利要求1所述的一种具有抗干扰能力的高精度物联网流量计，其特征在于，上层电路板(18)上设置有信号处理电路(24)，信号处理电路(24)与红外发射管(25)、红外接收管(26)、通讯电路(27)相耦接，所述信号处理电路(24)采用型号为STM8L152K4T6的海思处理芯片。
8.根据权利要求7所述的一种具有抗干扰能力的高精度物联网流量计，其特征在于，信号处理电路(24)与红外接收管(26)之间耦接一型号为TLP187的光耦信号隔离器U5。
9.根据权利要求7所述的一种具有抗干扰能力的高精度物联网流量计，其特征在于，所述通讯电路(27)包括通讯处理芯片和MICRO_SIM插卡电路，所述通讯处理芯片采用型号为RG-NB6110的NB通讯模块。
10.根据权利要求7所述的一种具有抗干扰能力的高精度物联网流量计，其特征在于，传动轴(7)的顶部上下重叠套接有两组遮挡条(15)。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及计量技术领域，更具体地说，它涉及一种具有抗干扰能力的高精度物联网流量计。
背景技术
计量是工业生产的眼睛。流量计量是计量科学技术的组成部分之一，它与国民经济、国防建设、科学研究有密切的关系。做好这一工作，对保证产品质量、提高生产效率、促进科学技术的发展都具有重要的作用，特别是在能源危机、工业生产自动化程度愈来愈高的当今时代，流量计在国民经济中的地位与作用更加明显。流量计又分为有差压式流量计、转子流量计、节流式流量计、细缝流量计、容积流量计、电磁流量计、超声波流量计等。按介质分类：液体流量计和气体流量计。
在公告号为CN207366027U的中国专利中公开了一种新型电磁流量计，包括一对流量筒连接法兰、流量连接筒、流量计安装筒、一对法兰密封圈、流量计安装座、一对流量计连接法兰、流量计保护外壳、流量计主体、多个固定螺栓、多个法兰连接螺孔、多个流量计连接端头及连接线环；流量筒连接法兰连流量连接筒及法兰密封圈，法兰连接螺孔设在流量筒连接法兰上，流量计安装筒连流量连接筒及流量计安装座，流量计连接法兰设在流量计安装座及流量计保护外壳上，流量计连接法兰通过固定螺栓连接，流量计主体嵌在流量计保护外壳内，流量计连接端头设在流量计保护外壳上，连接线环设在流量计连接法兰上。该技术方案中解决了水流量的实时检测，但在实际测量中电磁式流量计测量液体流量的精度受液体导电性影响较大，液体流量检测的精度还有一定的提升空间。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有抗干扰能力的高精度物联网流量计，具有较高的测量精度。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
一种具有抗干扰能力的高精度物联网流量计，包括通水管道和设置在所述通水管道上的表体，还包括转动设置在通水管道中的螺旋桨，螺旋桨的转轴上端端部设置有下磁铁块；
所述表体包括设置在所述通水管道上的壳体和转动设置在壳体内的传动轴；
传动轴的底部设置有正对着所述下磁铁块并的上磁铁块，下磁铁块与上磁铁块之间相间隙设置并相吸引，
传动轴的顶部套接有遮挡条，所述遮挡条的上下两侧分别设置有正对着的红外发射管和红外接收管，红外接收管和红外发射管分别设置在一上层电路板和一下层电路板上，所述上层电路板耦接有通讯电路。
通过采用上述技术方案，在水通过通水管道时，会带动螺旋桨转动，螺旋桨的转轴上的下磁铁块进而带动上磁铁块及传动轴转动，传动轴上端的遮挡条从而绕传动轴转动，间歇性的遮挡红外发射管发给红外接收管的红外光，从而形成一定频率的脉冲信号，根据这频次，从而计算出水流量的多少，只要绕传动轴四周设置的遮挡条条数越多，那么传动轴转一圈该多个遮挡条遮挡红外接收管的次数越多，相当于可以发出更多次的脉冲信号，精度就越高，能够准确的实时检测液体的通过量。同时电路板与通水管道是隔离设置的，干式测量，能够提升电路的使用寿命。
进一步的，所述下磁铁块正对的通水管道侧壁上开设有外接口；
所述壳体包括分别设置在上、下两侧并相连通的上壳体和下壳体，所述下壳体呈柱状，所述传动轴转动设置在下壳体内；
下壳体的下端螺旋连接在所述外接口上。
通过采用上述技术方案，这样设置的话，上磁铁块和下磁铁块相对设置着，且都分别安装在下壳体和通水管道内保护着，外部无法直接干涉到上磁铁块和下磁铁块的转动，抗干扰能力强，从而可以更加准确的测量液体流量；而且下壳体的可拆卸设置，便于后期对内部零件的维护、维修。
进一步的，所述下壳体的下端外壁的螺纹上还螺纹连接一紧固螺母，通水管道在外接口四周的外壁设置有一抵接平面，所述紧固螺母抵紧在所述抵接平面上。
通过采用上述技术方案，经过螺母螺纹连接在下壳体外，下壳体的下端螺纹连接在外接口上，在此前提下，其再通过将紧固螺母拧紧、抵紧在抵接平面上，从而可以将下壳体更加稳固的安装在通水管道上。
进一步的，所述上壳体上设置有多个固定柱，固定柱的上端面向内均设置有螺纹孔，上层电路板和下层电路板通过穿设螺丝固定紧固在固定柱上，所述螺丝与所述螺纹孔相螺纹连接。
通过采用上述技术方案，因为在与遮挡条配合测量液体流量时，上层电路板和一下层电路板上的红外接收管和红外发射管必须一一对应，处于正对着的状态，才能准确对准、收发信号，通过上述紧固柱与螺钉的配合，即可使两块电路板准确定位安装在上壳体内。
进一步的，所述上壳体的顶部开设有调试开口，上壳体的上端螺纹拧接一盖体将所述调试开口相密封。
通过采用上述技术方案，盖体拧接在上壳体上，这样上壳体可以便捷地打开对内部的零件进行、维护、调试，且在盖体拧紧后具有较好的密封性，利于电路板的使用寿命及功能保护。
进一步的，所述上层电路板上电连接一供电线，所述上壳体的外壁在盖体下侧的位置开设有穿线孔，所述供电线从所述穿线孔穿出。
通过采用上述技术方案，使得整个电路可以采用外接电源，保持长时间无间断供电。
进一步的，上层电路板上设置有信号处理电路，信号处理电路与红外发射管、红外接收管、通讯电路相耦接，所述信号处理电路采用型号为STM8L152K4T6的海思处理芯片。
通过采用上述技术方案，红外接收管发送来的脉冲信号可以通过该海思处理芯片进行高效的处理，另外该海思处理芯片还可以对通讯电路进行控制，上传云端该表的实时测量数据。
进一步的，信号处理电路与红外接收管之间耦接一型号为TLP187的光耦信号隔离器U5。
通过采用上述技术方案，实现信号隔离，滤掉一定的杂波，对液体流量的检测更加准确。
进一步的，所述通讯电路包括通讯处理芯片和MICRO_SIM插卡电路，所述通讯处理芯片采用型号为RG-NB6110的NB通讯模块。
通过采用上述技术方案，实现与后台服务器之间的数据传输与接收，可以插接物联网数据传输用的SIM卡到MICRO-SIM插卡电路中，实现通讯功能。
进一步的，传动轴的顶部上下重叠套接有两组遮挡条。
通过采用上述技术方案，当转动两组遮挡条，使二者重叠在一起后，只相当于一组遮挡条的遮挡效果，这时候是一个较低的测量精度，触发信号处理电路的频次较少，在不触发时信号处理电路就可以进入休眠状态，比较节能，对于内置电源的那种流量计就可以增长续航；而当转动两组遮挡条，使两组遮挡条相互错开时，相当于传动轴转一周红外接收管可以多接收到一倍次数的脉冲信号，那么测量精度就得到了很大的提升。两种模式各有用处，当需要切换时，对这两组遮挡条转动调试就可以了。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
（1）在水通过通水管道时，会带动螺旋桨转动，经传动轴的传动，形成间歇性的脉冲信号，从而能够准确的测量液体流量，但同时电路板与通水管道是隔离设置的，干式测量，能够提升电路的使用寿命；
（2）下壳体和盖体都是可拆卸设置，便于后期对内部零件的维护、维修，同时上磁铁块和下磁铁块相对设置着，且都分别安装在下壳体和通水管道内保护着，外部无法直接干涉到上磁铁块和下磁铁块的转动，抗干扰能力强，从而可以更加准确的测量液体流量；
（3）红外接收管发送来的脉冲信号可以通过海思处理芯片进行高效的处理，另外该海思处理芯片还可以对通讯电路进行控制，上传云端该表的实时测量数据。
附图说明
图1为实施例一的高精度物联网流量计的结构示意图；
图2为实施例一的高精度物联网流量计的内部结构示意图；
图3为实施例一的高精度物联网流量计的内部零件的结构示意图，示出了螺旋桨、下磁铁块、上磁铁块、传动轴、遮挡条、上层电路板、下层电路板、红外发射管、红外接收管的相对位置及结构；
图4为实施例二的高精度物联网流量计的内部零件的结构示意图，示出了两组遮挡条、上层电路板、下层电路板、红外发射管、红外接收管的相对位置及结构；
图5为实施例一中信号处理电路的电路图，示出了海思处理芯片U4及其相耦接的接口电路；
图6为实施例一中光耦信号隔离器U5在信号处理电路与红外接收管的接口之间耦接的电路图；
图7为实施例一中时钟电路的电路图；
图8为实施例一中通讯电路的电路图，示出了通讯处理芯片U1及其相耦接的接口电路；
图9为实施例一中转换电压的转压电路的电路图。
附图标记：1、通水管道；2、表体；3、螺旋桨；4、转轴；5、下磁铁块；6、外接口；7、传动轴；8、上壳体；9、下壳体；10、紧固螺母；11、抵接平面；12、调试开口；13、盖体；14、上磁铁块；15、遮挡条；18、上层电路板；19、下层电路板；20、供电线；21、穿线孔；22、固定柱；23、螺丝；24、信号处理电路；25、红外发射管；26、红外接收管；27、通讯电路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。
实施例一，如图1和图2所示，一种具有抗干扰能力的高精度物联网流量计，包括通水管道1、设置在通水管道1上的表体2、螺旋桨3。螺旋桨3的转轴4的下端端部转动安装在通水管道1的内壁上。螺旋桨3的转轴4上端端部固定有下磁铁块5。下磁铁块5正对的通水管道1侧壁上开设有外接口6。
如图2和图3所示，表体2包括设置在通水管道1上的壳体和转动设置在壳体内的传动轴7。壳体包括分别设置在上、下两侧并相连通的上壳体8和下壳体9，下壳体9呈柱状，传动轴7转动设置在下壳体9内；下壳体9的下端螺旋连接在外接口6上。
如图1和图2所示，下壳体9的下端外壁的螺纹上还螺纹连接一紧固螺母10，通水管道1在外接口6四周的外壁设置有一抵接平面11，紧固螺母10抵紧在抵接平面11上。
如图2和图3所示，上壳体8的顶部开设有调试开口12，上壳体8的上端螺纹拧接一盖体13将调试开口12相密封。
传动轴7的底部固定有正对着下磁铁块5并的上磁铁块14，下磁铁块5与上磁铁块14之间相间隙设置并相吸引。
传动轴7的顶部套接有三个分支间隔设置组成遮挡条15，三个分支的端部连在一起套在传动轴7的顶部上。遮挡条15的上下两侧分别设置有正对着的红外发射管25和红外接收管26，红外接收管26和红外发射管25分别设置在一上层电路板18和一下层电路板19上。上层电路板18上电连接一供电线20，上壳体8的外壁在盖体13下侧的位置开设有穿线孔21，供电线20从穿线孔21穿出。使得整个电路可以采用外接电源，保持长时间无间断供电。
上壳体8上设置有四个固定柱22，固定柱22的上端面向内均设置有螺纹孔，上层电路板18和下层电路板19通过穿设螺丝23固定紧固在固定柱22上，螺丝23与螺纹孔相螺纹连接。使得红外接收管26和红外发射管25相互正对着设置，且红外接收管26和红外发射管25在上层电路板18和一下层电路板19之间的空间内，有上层电路板18的遮挡，及时盖体13打开，外部的光也无法直接干扰到红外发射管25的红外接收准确性。
如图5所示，上层电路板18上耦接有信号处理电路24和通讯电路27，信号处理电路24与红外发射管25、红外接收管26、通讯电路27相耦接，信号处理电路24采用型号为STM8L152K4T6的海思处理芯片U4。红外接收管26发送来的脉冲信号可以通过该海思处理芯片进行高效的处理，另外该海思处理芯片还可以对通讯电路27进行控制，上传云端该表的实时测量数据。
如图6所示，信号处理电路24与红外接收管26之间耦接一型号为TLP187的光耦信号隔离器U5。实现信号隔离，滤掉一定的杂波，对液体流量的检测更加准确。
如图8所示，通讯电路27包括通讯处理芯片U1和MICRO_SIM插卡电路，通讯处理芯片U1采用型号为RG-NB6110的NB通讯模块。实现与后台服务器之间的数据传输与接收，可以插接物联网数据传输用的SIM卡到MICRO-SIM插卡电路中，实现通讯功能。
图5为实施例一中信号处理电路24的电路图，示出了海思处理芯片U4及其相耦接的接口电路；
图6为实施例一中光耦信号隔离器U5在信号处理电路24与红外接收管26的接口之间耦接的电路图；
图7为实施例一中时钟电路的电路图，通过其发出时钟信号供信号处理电路24使用，另外结合服务器也可以设置定时唤醒信号处理电路24的功能；
图8为实施例一中通讯电路27的电路图，示出了通讯处理芯片U1及其相耦接的接口电路；
图9为实施例一中转换电压的转压电路的电路图。在有外接电源时经VCC_IN输入电源。当VCC_IN断开后，由锂电池供电，即VCC_3V3的接口接入。
本实施例的高精度物联网流量计工作原理为：在水通过通水管道1时，会带动螺旋桨3转动，螺旋桨3的转轴4上的下磁铁块5进而带动上磁铁块14及传动轴7转动，传动轴7上端的遮挡条15从而绕传动轴7转动，间歇性的遮挡红外发射管25发给红外接收管26的红外光，从而形成一定频率的脉冲信号，根据这频次，从而计算出水流量的多少，能够准确的实时检测液体的通过量；当有脉冲信号发送给信号处理电路24时触发信号处理电路24进行计数，以及将所记的数实时经通信电路发送给服务器，实现实时远程监测，当长时间没有脉冲信号过来后，信号处理电路24进入休眠状态节能，直到下次脉冲信号到来唤醒计数、上传。
实施例二，如图1和图2所示，一种具有抗干扰能力的高精度物联网流量计，与实施例一的区别在于，传动轴7的顶部上下重叠套接有两组所述遮挡条15。
当转动两组遮挡条15，使二者重叠在一起后，只相当于一组遮挡条15的遮挡效果，这时候是一个较低的测量精度，触发信号处理电路24的频次较少，在不触发时信号处理电路24就可以进入休眠状态，比较节能，对于内置电源的那种流量计就可以增长续航；而当转动两组遮挡条15，使两组遮挡条15相互错开时，相当于传动轴7转一周红外接收管26可以多接收到一倍次数的脉冲信号，那么测量精度就得到了很大的提升。如图4所示的就是两组遮挡条15相互错开。两种模式各有用处，当需要切换时，对这两组遮挡条15转动调试就可以了。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920033035.3
申请日:2019-01-09
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:45(广西)
授权编号:CN209247083U
授权时间:20190813
主分类号:G01F 1/58
专利分类号:G01F1/58
范畴分类:31H;
申请人:广西上善若水发展有限公司
第一申请人:广西上善若水发展有限公司
申请人地址:530000 广西壮族自治区南宁市青秀区中泰路11号北部湾大厦北楼8楼
发明人:苏健;蒙金霞
第一发明人:苏健
当前权利人:广西上善若水发展有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计