本发明专利技术提供一种自发电无线信号收发装置，主要由旋转体组件、直流发电机、电源变换电路组件、充电电路组件和无线信号收发组件组成。旋转体组件包括安装于管道内部的叶片部分和管道外部的旋转体部分，叶片和旋转体的边缘分别设置内部磁极和外部磁极，两种磁极靠近一侧的磁极性相同，管道内流体冲击叶片旋转，根据磁场同极相斥的原理会驱动旋转体旋转，旋转体转轴耦接在直流发电机的转轴上，直流发电机所发出的电经电源变换电路组件和充电电路组件处理后存储于蓄电池中，无线信号收发组件从蓄电池获得电源供应，无线信号收发组件设置有开关量和模拟量输入输出接口，可实现本地信号的无线发送，以及无线接受远程信号并在本地接口输出。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电信号传输装置，具体而言涉及一种自发电无线信号收发装置。
技术介绍
信号传输存在于现代社会的各个方面，如民用领域的家庭水表抄表系统，再如工业控制领域中现场仪表的信号采集系统。传统的信号传输方式是有线传输，这种方式存在如下不足:1、某些应用环境不能或不适于布线，如野外或山林；2、布线成本过高，在仪表数量众多的工业现场，每个仪表都需要布置一根信号线，则整个项目就需要大量的电缆，同时布线的人力成本也是一笔不小的支出。无线信号传输方式可以弥补上面两个不足，解决信号传输问题。但是，任何电路工作都离不开电源供应，目前还没有远距离的无线电力传输技术，所以无线信号传输装置的供电问题一直是制约无线通信技术发展的一个障碍。目前，无线信号传输装置的供电有三种方式，第一种是布置独立的电源线，仅信号传输采用无线方式，第二种是采用电池供电，第三种是采用太阳能或风力发电装置供电。第一种方式节约了信号传输线，但仍需要布置电源线；第二种方式只适用装置本身功耗较低，且信号收发频率低的应用场合；第三种方式受天气影响严重。
技术实现思路
本专利技术提供一种自发电无线信号收发装置，基本原理是:在管道内外安装有旋转体组件，包括一个安装于管道内部的旋转叶片和一个安装于管道外部的旋转体，外部的旋转体安装位置靠近内部叶片，叶片和旋转体的边缘都设置有永磁材料，其磁极性相同，流体流动的动能驱动叶片旋转，再根据磁场同性相斥的原理，管道外部的旋转体也随之转动，旋转体的中心轴耦接于一个直流发电机，直流发电机后连接电源变换电路组件，经过变换后的电源连接到充电电路组件，充电电路组件的输出信号连接到无线信号收发组件。本专利技术可用于具有流体流通的管道应用场合，如可作为流量计的信号采集和发送电路，实现流量信号的无线传输，还可用于阀门的执行机构，实现阀门控制信号和阀位信号的无线传输。【附图说明】图1是本专利技术主体结构框图。图2是本专利技术的旋转体组件结构示意图。图3是本专利技术的无线信号收发组件结构示意图。【附图符号说明】1.管道；2.叶片；3.内部磁极；4.叶片转轴；5.旋转体；6.外部磁极；7.旋转体转轴；8.机壳；9.天线；10.轴承。【具体实施方式】为了对本专利技术的技术特征、目的和应用方法有更加清楚的理解，现结合附图对本专利技术的【具体实施方式】做进一步说明。如图1所示，本专利技术所提供的一种自发电无线信号收发装置主要由旋转体组件100、直流发电机101、电源变换电路组件102、充电电路组件103和无线信号收发组件104构成。旋转体组件100包括安装于管道内部的叶片部分和安装于管道外部旋转体部分，其功能是利用流体的动能产生旋转机械能；直流发电机101和管道外部旋转体的转轴耦接，旋转体转动带动直流发电机电枢铁芯旋转，电枢铁芯上的电枢绕组中产生感应电流；感应电流经换向器后输出到电源变换电路组件102，在这里电流信号经整流、滤波和稳压后输出到充电电路组件103 ;充电电路组件103包括智能充电电路和蓄电池，智能充电电路控制在蓄电池电量低于设定值时对其充电，蓄电池的电源输出端连接到无线信号收发组件104，为其供电。如图2所示，本专利技术所提供的一种自发电无线信号收发装置的旋转体组件100包括管道内叶片部分和管道外旋转体部分。叶片部分由叶片2、内部磁极3和叶片转轴4组成，叶片2设计符合流体力学特征，在管道1内部流体的冲击下，叶片2以叶片转轴4为中心轴旋转，叶片转轴4固定在管道或管道两端的法兰上，叶片2的前端边缘连接内部磁极3，内部磁极3为一种永磁材料；旋转体部分包括旋转体5，外部磁极6、旋转体转轴7、轴承10和机壳8，外部磁极6均勾分布在旋转体5的外边缘，其同样是一种永磁材料，外部磁极6和内部磁极3相互靠近的一侧磁极性相同，根据磁场同极相斥的原理，内部磁极3的旋转则会产生驱动外部磁极6的力，从而带动旋转体5转动，旋转体转轴7和旋转体5连为一体，安装在轴承10上，轴承10安装在机壳8上，旋转体5旋转同样带动旋转体转轴7旋转，旋转体转轴7又耦接在直流发电机101的转轴上，相应的带动直流发电机101的电枢旋转。如图3所示，本专利技术所提供的一种自发电无线信号收发装置的无线信号收发组件104由微控制器200、键盘201、数字量输入202、模拟量输入203、显示模块204、无线通信模块205、数字量输出206和模拟量输出207等电路组成。微控制器200可根据下载程序的不同实现不同的运算功能，对其他电路模块的信号进行处理；键盘201可实现对本专利技术具体应用时的设备地址和一些参数进行设置；数字量输入202可采集本专利技术应用现场的开关量数字信号，并通过无线方式传送给其他装置；模拟量输入203实现本专利技术应用现场模拟量信号的采集，如和流量计配套使用可将流量计的4-20mA信号接入；显示模块204作为人机交互界面，显示设置参数和采集数据值；无线通信模块205实现将微控制器200处理后的数字信号进行调制解调，完成数据的无线发送和接收处理；数字量输出206实现对现场开关量设备的控制，如对开关阀的开启和关闭控制；模拟量输出207实现本专利技术应用现场模拟量接口设备的控制，如将调节阀的给定信号接入此端口，可实现调节阀的无线开度调节控制。以上所述仅为本专利技术示例性的实施方式，并非用以限定本专利技术的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本专利技术的构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，增加或减少某些装置的使用步骤，均应属于本专利技术保护的范围。【主权项】1.一种自发电无线信号收发装置，其特征在于:所述装置包括旋转体组件，旋转体组件中的旋转体转轴连接直流发电机的电枢，直流发电机的电枢绕组连接电源变换电路组件，电源变换电路组件的输出连接充电电路组件，充电电路组件中的蓄电池连接无线信号收发组件的供电端。2.如权利要求1所述的一种自发电无线信号收发装置，其特征在于:所述旋转体组件包括安装于管道内部的旋转叶片部分和管道外部的旋转体部分，旋转叶片部分由叶片、内部磁极和叶片转轴构成，旋转体部分由旋转体、外部磁极、旋转体转轴、轴承和机壳构成。3.如权利要求1所述的一种自发电无线信号收发装置，其特征在于:所述叶片在管道内流体的冲击下进行旋转运动。4.如权利要求1所述的一种自发电无线信号收发装置，其特征在于:所述内部磁极连接在叶片前端的边缘，外部磁极连接在旋转体的外边缘。5.如权利要求1所述的一种自发电无线信号收发装置，其特征在于:所述叶片的长度以所安装的管道直径大小来选择，内部磁极安装于叶片边缘后紧贴管道内壁。6.如权利要求1所述的一种自发电无线信号收发装置，其特征在于:所述旋转体上的外部磁极安装于靠近内部磁极的管道外部，且外部磁极和内部磁极互相平行。7.如权利要求1所述的一种自发电无线信号收发装置，其特征在于:内部磁极为永磁性材料，且内部磁极和外部磁极相互靠近一侧的磁极性相同。8.如权利要求1所述的一种自发电无线信号收发装置，其特征在于:旋转体转轴耦接在直流电机的转轴上。【专利摘要】本专利技术提供一种自发电无线信号收发装置，主要由旋转体组件、直流发电机、电源变换电路组件、充电电路组件和无线信号收发组件组成。旋转体组件包括安装于管道内部的叶片部分和管道外部的旋转体部分，叶片和旋转体的边缘分别设置内部磁极和外部磁极，两种磁极靠近一侧的磁极性相同本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自发电无线信号收发装置，其特征在于：所述装置包括旋转体组件，旋转体组件中的旋转体转轴连接直流发电机的电枢，直流发电机的电枢绕组连接电源变换电路组件，电源变换电路组件的输出连接充电电路组件，充电电路组件中的蓄电池连接无线信号收发组件的供电端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王志国，刘飞，赵忠盖，栾小丽，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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