一种智能流量计 |
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| 申请号 | CN201710613531.1 | 申请日 | 2017-07-25 | 公开(公告)号 | CN107270976A | 公开(公告)日 | 2017-10-20 |
| 申请人 | 上海小寻科技有限公司; | 发明人 | 吴诚明; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种智能流量计，所述流量计包括第一壳体，所述第一壳体设有一将液体入口和液体出口上下连通的液体通道；旋转 叶轮 ，所述旋转叶轮固定安装在所述第一壳体内的所述液体通道中；小磁体，所述小磁体按照南北极朝向一致设置并安装在所述旋转叶轮上，且所述小磁体的设置数量为偶数个；以及TMR 磁性 传感器 ，所述TMR磁性传感器设置在所述第一壳体的外侧。与 现有技术 相比，本发明具有功耗微小，体积小，寿命长，安装方便，且便于清洗，流量或流速计算 精度 高等优点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种智能流量计，其特征在于， |
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| 说明书全文 | 一种智能流量计技术领域背景技术[0002] 现有智能流量计中的霍尔传感器多为低功耗开关型霍尔集成元件，该传感器利用霍尔效应，实现磁电转换，从而将智能流量计中计量元件的转动转化为磁场的周期性变化，从而将磁场的变化转化为高低电平的输出。但是从霍尔元件的降耗原理来看，对于功耗数为10微瓦的霍尔传感器，其响应频率一般为20～30Hz，而智能流量计，特别是智能水表的初级计量元件的转动频率通常为30Hz，因此，低功耗霍尔元件一般应用于次级计量元件的流量信号采集，而不适用于智能水表领域的应用范围；并且，以霍尔元件为敏感元件的磁传感器通常使用聚磁环结构来放大磁场，提高霍尔输出灵敏度，从而增加了传感器的体积和重量，同时霍尔元件具有功耗大，线性度差的缺陷。 [0003] TMR(Tunnel Magneto Resistance)磁性传感器是近年来开始工业应用的新型磁电阻效应传感器，其利用的是磁性多层膜材料的隧道磁电阻效应对磁场进行感应，TMR元件相对于霍尔元件具有更好的温度稳定性，更高的灵敏度，更低的功耗，更好的线性度，且不需要额外的聚磁环结构。 发明内容[0005] 为解决上述技术问题，本发明具有如下构成： [0006] 一种智能流量计，所述流量计包括第一壳体，所述第一壳体设有一将液体入口和液体出口上下连通的液体通道；旋转叶轮，所述旋转叶轮固定安装在所述第一壳体内的所述液体通道中；小磁体，所述小磁体按照南北极朝向一致设置并安装在所述旋转叶轮上，且所述小磁体的设置数量为偶数个；以及TMR磁性传感器，所述TMR磁性传感器设置在所述第一壳体的外侧。 [0007] 所述小磁体均匀对称地布设在所述旋转叶轮上。 [0008] 所述旋转叶轮通过支架固定安装在所述第一壳体的内部。 [0009] 所述TMR磁性传感器设置在第二壳体上，所述第二壳体设置在所述第一壳体的外侧。 [0010] 所述TMR磁性传感器包括传感器芯片、与所述传感器芯片连接的数据收发单元和数据显示单元；所述传感器芯片、数据收发单元以及数据显示单元均与电源管理单元电性连接。 [0011] 所述数据收发单元接收无线和或有线通信信号。 [0012] 一种盛放液体的容器，包括所述智能流量计，所述流量计安装在所述容器内部。 [0013] 一种度量液体流量的度量计，包括所述智能流量计，所述流量计安装在所述度量计内部。 [0014] 与现有技术相比，本发明具有如下技术效果： [0015] 本发明具有功耗微小，体积小，寿命长，安装方便，且便于清洗，可防止倒转从而避免错误计算流量等优点； [0016] 本发明采用TMR磁性传感器，所述TMR磁性传感器具有更好的温度稳定性，更高的灵敏度，更低的功耗，更好的线性度，且不需要额外的聚磁环结构等； [0020] 图1：本发明智能流量计的结构示意图。 具体实施方式[0021] 以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。 [0022] 如图1所示，本实施例一种智能流量计，所述流量计包括第一壳体10、旋转叶轮20、小磁体30以及TMR磁性传感器40。本发明具有功耗微小，体积小，寿命长，安装方便，且便于清洗，可防止倒转且可避免错误计算流量等优点。 [0023] 所述第一壳体10设有一将液体入口11和液体出口12上下连通的液体通道，所述旋转叶轮20固定安装在所述第一壳体10内的所述液体通道中，所述小磁体30按照南北极朝向一致设置并安装在所述旋转叶轮20上，且所述小磁体30的设置数量为偶数个，所述TMR磁性传感器40设置在所述第一壳体10的外侧。所述TMR磁性传感器具有更好的温度稳定性，更高的灵敏度，更低的功耗，更好的线性度，且不需要额外的聚磁环结构等。 [0024] 所述液体入口11和液体出口12的布设位置的合理设计，可有效地避免旋转叶轮20发生倒转现象。 [0025] 本发明中小磁铁南北极朝向一致的固定在所述旋转叶轮上(小磁体的南极或北极方向朝向TMR磁性传感器设置)，可以有效地避免了当南北极朝向设置不一致而导致的计算误差的产生。原因为：所述小磁铁每旋转一周才能获取一次完整的脉冲，当小磁铁的一个N极和一个S极朝向所述TMR磁性传感器设置时，误差出现的可能性极大，譬如只旋转了半圈也算是计算了一圈，从而造成了多计算或少计算的可能性。 [0026] 所述小磁体30均匀对称地布设在所述旋转叶轮20上。所述小磁铁设置为偶数个且均匀对称地布设在所述旋转叶轮上，便于旋转叶轮在旋转的时候每个小磁体受到的离心力相同，从而减少因离心力不同或受力不均匀而导致空转的发生，提高了流量计的计算精度。 [0027] 所述旋转叶轮20通过支架21固定安装在所述第一壳体10的内部，所述旋转叶轮20的安装方式并不局限于上述固定安装，采用其他辅助安装件进行卡接等连接方式也可实现固定，固定安装方式灵活多变，可以根据实际应用场景的需要进行适当地选择。 [0028] 所述TMR磁性传感器40设置在第二壳体50上，所述第二壳体50设置在所述第一壳体10的外侧。所述第一壳体10和所述第二壳体50独立设置，为所述第二壳体50内部的电器元件提供独立空间，可以有效地避免与水直接接触而损坏电器元件。 [0029] 所述TMR磁性传感器40包括传感器芯片、与所述传感器芯片连接的数据收发单元和数据显示单元；所述传感器芯片、数据收发单元以及数据显示单元均与电源管理单元电性连接，所述数据收发单元接收无线和或有线通信信号。 [0030] 本发明的工作原理： [0031] 当有被测流动液体从液体入口11进入所述第一壳体10时，流动液体带动旋转叶轮20旋转，设置在所述旋转叶轮20上的所述小磁体30同时旋转，设置在所述第二壳体50内的所述TMR磁性传感器50感应旋转小磁体30的磁场，获取相应的脉冲数量，而达到计算流量及流速目的。 [0032] 本发明智能流量计的应用场景非常广泛，比如： [0033] 一种盛放液体的容器，包括所述智能流量计，所述流量计安装在所述盛放液体的容器内壁。盛放液体的容器如水杯、饮水机、盛放啤酒或饮料的容器等。 [0034] 一种度量液体流量的度量计，包括所述智能流量计，所述流量计安装在所述度量计内部，所述度量计如水表等。 [0035] 本发明的智能流量计还可应用在饮水机等场所，应用范围较广。 [0036] 本发明智能流量计具有功耗微小，体积小，寿命长，安装方便，且便于清洗，流量或流速计算精度高等优点，因此，本发明具有良好的市场应用前景。 |
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