一种管网自动化监测的流量计制造技术

本发明专利技术公开了一种流量计，包括：壳体，包括检测部；流量感应件，具有一转轴，所述转轴绕一固定轴旋转，转轴的一端设有挡头，转轴的另一端设有永磁体，挡头位于壳体外且位于被测管道内，位于挡头与固定轴之间的转轴通过两对称设置的弹性元件连接于检测部的端口内壁；半球壳，设于检测部内且开口朝向检测部的端口，永磁体沿半球壳的内侧转动；霍尔传感器，用于检测永磁体的位置变化；检测电路，与霍尔传感器相连接，用于根据霍尔传感器输出的信号计算永磁体旋转的角度，以获得流体的流速和流动方向。本流量计支持水流方向检测、对供水流量突变反应灵敏、低功耗、低成本、安装方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配水管网
，特别是涉及一种管网自动化监测的流量计。
技术介绍
当前，集中供水工程的配水管网从主干管、分支干管到末梢，分布区域广阔(可达几十公里)，并且，管网根据用户分布，有着不同的扬程和走向。配水管网的监测对保障安全可靠的供水有着非常重要的意义。配水管网的异常，如漏水、爆管、压力不够，都会影响用户的安全用水。一般来说，只要知道管网一些关键节点上的供水压力和流量(即流体的流速和方向)，通过相应的管网监测模型，就可以判断管网的整体供水健康状况。对于压力，当前通过高防护等级的压力传感器，配合GPRS等远程通信，比较容易实现。但仅仅压力一个指标只能判断某个区域是否供水正常，难以判断管网异常出现在哪一段管道之上。所以，如果同时监测压力、流量两个指标，就可以使得管网监测模型能力大大提升。监测点达到一定数量之后，出现管网异常时，可以自动分析可能出现问题的管段，为日常运行监管提供高效的手段。对于水厂而言，对大面积分布的管网进行有效的实时监测是个难点。主要问题包括：距离远，供电困难，野外环境恶劣等。同时，当前流量计不仅成本高，而且防护等级难以达到管网监测野外恶劣环境的需要，并且现有的流量计并不支持水流方向的检测。一个供水工程(水厂)，如果要进行管网监测，就必须设置几十个点，才能有效的对整个配水管网进行覆盖，如果为每个监测点配置基础防护设施，那么成本就更加高昂。并且，由于流量计需要一直供电运行，也就难以满足野外使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种支持水流方向检测、对供水流量突变反应灵敏的管网自动化监测的流量计，该流量计能应用于配水管网中，且低功耗、低成本、安装方便。为实现上述目的，本专利技术提供了一种流量计，包括：壳体，包括检测部，所述检测部置于被测管道内；流量感应件，具有一转轴，所述转轴绕一固定轴旋转，所述转轴的一端设有挡头，所述转轴的另一端设有永磁体，所述挡头位于所述壳体外且位于被测管道内，位于所述挡头与所述固定轴之间的所述转轴通过两对称设置的弹性元件连接于所述检测部的端口内壁；半球壳，设于所述检测部内且开口朝向所述检测部的端口，所述半球壳的开口圆面的直径与所述固定轴的中心轴重合，所述永磁体沿所述半球壳的内侧转动；霍尔传感器，设于所述半球壳上，用于检测所述永磁体的位置变化；检测电路，设于所述半球壳的外侧的壳体内，并与所述霍尔传感器相连接，用于根据所述霍尔传感器输出的信号计算所述永磁体旋转的角度，以获得流体的流速和流动方向。可选的，所述挡头为圆形片，或球体，所述流量。可选的，所述壳体的主体呈圆筒型，且外表面设有螺纹，所述螺纹上设有紧固圈。可选的，所述霍尔传感器的数量为两个，两个所述霍尔传感器分别设于所述开口圆面的直径的两端。可选的，所述霍尔传感器的数量为三个，其中，两个所述霍尔传感器分别设于所述开口圆面的直径的两端，另一个设于所述半球壳的顶端，且三个所述霍尔传感器构成的平面与所述流量感应件旋转的平面重合。可选的，所述壳体内位于所述半球壳外侧的区域内填充有环氧树脂。可选的，所述弹性元件包括弹簧和调节螺丝，所述调节螺丝设于所述弹簧与所述端口内壁的连接处，用于调节所述弹簧的拉伸长度。可选的，所述流量计的安装位置为所述转轴垂直于被测管道内流体的流动方向，且两所述弹性元件的中心线平行于被测管道内流体的流动方向。可选的，所述壳体的尾端设有标志线，所述标志线与两所述弹性元件的中心线平行。可选的，所述流量感应件、弹性元件、固定轴及所述半球壳内测均涂有防腐蚀、防锈蚀材料。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的流量计安装于被测管道中时，其挡头设置在被测管道的内部，挡头被管道内流体推动，会朝水流方向旋转，转轴另一端的永磁体随着挡头旋转相同的角度，当流体的流速突然增大或减小时，挡头收到的冲击力也会随之增大或减小，进而使永磁体的位置发生改变，霍尔传感器能够检测永磁体的位置信息，并以电压信号输出给检测电路，由检测电路根据预设参数计算出永磁体旋转的角度，从而判断流体流动方向以及流速大小。本流量计具备支持水流方向检测、对供水流量突变反应灵敏的功能。同时在本流量计中仅需要为霍尔传感器和检测电路提供微量的电源，实现了低功耗。另外，本流量计结构简单，各个元件成本偏低，因此，使得整个流量计的成本较低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的流量计的立体图；图2为本专利技术提供的流量计的内部结构示意图。其中，1-壳体，11-检测部，12-螺纹，13-紧固圈，14--固定轴，2-被测管道，3-流量感应件，31-转轴，32-挡头，33-永磁体，34-弹性元件，4-半球壳，5-霍尔传感器，6-检测电路。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种支持水流方向检测、对供水流量突变反应灵敏的流量计，该流量计能应用于配水管网中，且低功耗、低成本、安装方便。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术提供的流量计的立体图，图2为本专利技术提供的流量计的内部结构示意图，如图1-2所示，本专利技术提供的流量计，包括：壳体1，包括检测部11，检测部11置于被测管道2内。在本实施例中，如图1所示，壳体1的主体呈圆筒型，且外表面设有螺纹12，螺纹12上设有紧固圈13。在使用本流量计检测流量时，通过螺纹12与被测管道2连接，方便安装，且可重复使用，节省安装时间。并且，该紧固圈13采用防水紧固圈，螺纹12连接后通过该紧固圈13进行锁紧、密封，防止流体外漏。流量感应件3，具有一转轴31，转轴31绕一固定轴14旋转，转轴31的一端设有挡头32，转轴31的另一端设有永磁体33，挡头32位于壳体1外且位于被测管道2内，位于挡头32与固定轴14之间的转轴31通过两对称设置的弹性元件34连接于检测部11的端口内壁。本实施例中，挡头32可以是圆形片，也可以是球体，挡头32的材料可以为塑料或是不锈钢，采用圆形结构是为了保证流量计使用时减少挡头32对流体的影响，以尽可能的提高流量检测的精度。半球壳4，设于检测部11内且开口朝向检测部11的端口，半球壳4的开口圆面的直径与固定轴14的中心轴重合，永磁体33沿半球壳4的内侧转动；固定轴14的中心轴与半球壳4的开口圆面的直径重合，且固定轴14至永磁体33之间的长度小于半球壳4的球半径，使得转轴31绕固定轴14转动时不会碰撞半球壳4，也不会出现流速突然增大永磁体33偏转过大碰撞半球壳4的情况。霍尔传感器5，设于半球壳4上，用于检测永磁体33的位置变化。在本实施例中，半球壳4上设置有三个霍尔传感器5，其中，两个霍尔传感器5分别设于开口圆面的直径的两端，另一个设于半球壳4的顶端，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流量计，其特征在于，包括：壳体，包括检测部，所述检测部置于被测管道内；流量感应件，具有一转轴，所述转轴绕一固定轴旋转，所述转轴的一端设有挡头，所述转轴的另一端设有永磁体，所述挡头位于所述壳体外且位于被测管道内，位于所述挡头与所述固定轴之间的所述转轴通过两对称设置的弹性元件连接于所述检测部的端口内壁；半球壳，设于所述检测部内且开口朝向所述检测部的端口，所述半球壳的开口圆面的直径与所述固定轴的中心轴重合，所述永磁体沿所述半球壳的内侧转动；霍尔传感器，设于所述半球壳上，用于检测所述永磁体的位置变化；检测电路，设于所述半球壳的外侧的壳体内，并与所述霍尔传感器相连接，用于根据所述霍尔传感器输出的信号计算所述永磁体旋转的角度，以获得流体的流速和流动方向。

【技术特征摘要】
1.一种流量计，其特征在于，包括：壳体，包括检测部，所述检测部置于被测管道内；流量感应件，具有一转轴，所述转轴绕一固定轴旋转，所述转轴的一端设有挡头，所述转轴的另一端设有永磁体，所述挡头位于所述壳体外且位于被测管道内，位于所述挡头与所述固定轴之间的所述转轴通过两对称设置的弹性元件连接于所述检测部的端口内壁；半球壳，设于所述检测部内且开口朝向所述检测部的端口，所述半球壳的开口圆面的直径与所述固定轴的中心轴重合，所述永磁体沿所述半球壳的内侧转动；霍尔传感器，设于所述半球壳上，用于检测所述永磁体的位置变化；检测电路，设于所述半球壳的外侧的壳体内，并与所述霍尔传感器相连接，用于根据所述霍尔传感器输出的信号计算所述永磁体旋转的角度，以获得流体的流速和流动方向。2.根据权利要求1所述的流量计，其特征在于，所述挡头为圆形片，或球体。3.根据权利要求1所述的流量计，其特征在于，所述壳体的主体呈圆筒型，且外表面设有螺纹，所述螺纹上设有紧固圈。4.根据权利要求1所述的流量计，其特征在于，所述霍尔传感器的数量为两个，两...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡孟，李晓琴，邬晓梅，宋卫坤，祝芝君，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11