[發明專利]擺線葉輪陀螺儀原理物聯網水表機芯

在審

• 申請號: 201810539489.8
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108593015A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 范耀榮;白延鏘;敖勇;葉莘
• 申請（專利權）人: 福州金澤科技有限公司
• 主分類號: G01F1/115
• 分類號: G01F1/115
• 代理公司: 福州市眾韜專利代理事務所(普通合伙) 35220
• 代理人: 王良財;黃秀婷

本發明涉及水表領域，特別涉及一種擺線葉輪陀螺儀原理物聯網水表機芯；其包括葉輪盒、過濾罩、隔水板、葉輪組件以及脈沖感應組件，所述葉輪組件包括葉輪本體、上軸以及葉片，所述葉片為擺線形曲面，本發明提供的一種擺線葉輪陀螺儀原理物聯網水表機芯葉片為擺線形曲面，不僅增加了水流受力面積、間接增大了葉輪轉動力矩、降低始動流量、提高水表計量精度，而且出水阻尼連續平穩順滑、消除出水壓水脈動性、提高了壓水效率，此外葉輪組件采用陀螺儀原理進行設計，上軸的頂點到葉輪組件的重心之間的距離L小于葉輪組件的公稱直徑D，減小了轉動慣量，破除共振點，減小了高速轉動的離心力，使得葉輪組件轉動更平穩。

技術領域

本發明涉及水表領域，特別涉及一種擺線葉輪陀螺儀原理物聯網水表機芯。

背景技術

近年來社會發展，日新月異，科學技術不斷進步，水表行業結合微電子及傳感器技術，智能水表取得突破性發展，逐步實現無人抄表，自動化管理，漏損治理。智能水主要為干式水表，干式水表由于結構原因，葉輪桿較長，這樣造成轉動不穩定，隔水板上軸套凹孔易困氣，始動流量大，小流量轉動貫量不穩定，精度R值相對不高。另外，傳統水表葉輪盒與隔水板阻尼單一，存在脈沖水流阻尼，對葉輪轉動造成不穩定。

發明內容

本發明的目的在于克服以上缺點，提供一種擺線葉輪陀螺儀原理物聯網水表機芯，該機芯的葉片為擺線形曲面，葉片內凹面為水流推力受力面，葉片外凸面為壓水出水面，擺線形不僅增加了水流受力面積、間接增大了葉輪轉動力矩、降低始動流量、提高水表計量精度，而且出水阻尼連續平穩順滑、消除出水壓水脈動性、提高了壓水效率，此外葉輪組件采用陀螺儀原理進行設計，上軸的頂點到葉輪組件的重心之間的距離L小于葉輪組件的公稱直徑D，減小了轉動慣量，破除共振點，減小了高速轉動的離心力，使得葉輪組件轉動更平穩。

本發明是這樣實現的：一種擺線葉輪陀螺儀原理物聯網水表機芯，其特征在于：包括具有上開口的葉輪盒、套設于葉輪盒底部的過濾罩、蓋設于葉輪盒上開口上的隔水板、轉動連接于葉輪盒和隔水板之間的葉輪組件以及設置于葉輪組件和隔水板上的用于獲取水流量信息的脈沖感應組件，所述葉輪組件包括葉輪本體、固設于葉輪本體上端的上軸以及多個沿圓周方向均布設置于葉輪本體上的葉片，所述葉片為擺線形曲面，所述上軸的頂點到葉輪組件的重心之間的距離小于葉輪組件的公稱直徑。

為了增加阻尼切入和停止作用時長，消除傳統直線筋條在葉輪組件低速轉動(即小流量狀態時)產生脈動的缺陷，所述葉輪盒底部內端面上設有多條擺線形阻尼筋條一，所述擺線形阻尼筋條一的擺線旋轉方向均與葉片的擺線旋轉方向相反。

為了增加阻尼切入和停止作用時長，消除傳統直線筋條在葉輪組件高速轉動(即大流量狀態時)產生脈動的缺陷，所述隔水板的下端面上設有多條擺線形阻尼筋條二，所述擺線形阻尼筋條二的擺線旋轉方向均與葉片的擺線旋轉方向相反。

為了提高葉輪組件的轉動靈敏度，所述葉輪組件還包括固設于隔水板內的上軸套、固設于葉輪本體下端內的下軸套、同軸設置于下軸套內的軸承以及固設于葉輪盒底部的下頂尖，所述軸承的內圈頂壓于下頂尖上，所述上軸轉動連接于上軸套內。

為了更好地計量水表的流量，所述脈沖感應組件包括同軸固設于上軸上的磁鋼以及多個固定安裝于隔水板上且沿磁鋼四周均布設置的霍爾傳感器。

優選的，所述隔水板上設有數量與霍爾傳感器相匹配的安裝槽，每個霍爾傳感器均安裝于對應的安裝槽內。

優選的，所述霍爾傳感器為TMR傳感器。

為了使葉輪組件遇到砂石異物時容易做滾動轉動，避免卡砂，所述葉片的后緣設有倒角。

優選的，所述擺線形曲面中擺線的參數方程為：

其中r為圓的半徑，t為圓的半徑所經過的角度。

較之現有技術而言，本發明具有以下優點：