[發(fā)明專利]一種基于水錘效應(yīng)的智能水表取能裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011249148.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112360674A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范建華;沈華剛;畢晨家;陳超然;楊金合;鄭小龍;任建偉;袁盛杰;陳維廣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島鼎信通訊股份有限公司
• 主分類號(hào): F03B17/06
• 分類號(hào): F03B17/06;H02N1/04;G01F15/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于水錘效應(yīng)的智能水表取能裝置，當(dāng)用戶停止用水關(guān)閉閥門(mén)時(shí)，由于水錘效應(yīng)，管道內(nèi)的水壓會(huì)驟增，推動(dòng)裝置的活塞向上運(yùn)動(dòng)，最終活塞會(huì)在裝置缸體內(nèi)彈簧和管道內(nèi)水壓的共同作用下達(dá)到一個(gè)受力平衡，在此過(guò)程中，活塞上端的第二摩擦發(fā)電片和缸體上半部分內(nèi)側(cè)壁的第一摩擦發(fā)電片摩擦產(chǎn)生脈沖電信號(hào)，裝置的能量收集模塊將摩擦產(chǎn)生的脈沖信號(hào)收集并轉(zhuǎn)換成直流電信號(hào)后，通過(guò)導(dǎo)線將直流電信號(hào)傳給智能水表，為智能水表提供電能。本發(fā)明利用水錘效應(yīng)取能，以較高的發(fā)電效率為智能水表供電，在保證了較高的可靠性的同時(shí)，大大節(jié)約了人力物力成本。同時(shí)本發(fā)明還具備了平衡水壓的功能，降低了水錘效應(yīng)對(duì)管道系統(tǒng)的損害。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于水錘效應(yīng)的智能水表取能裝置。

背景技術(shù)

在管道輸送流體的過(guò)程中，當(dāng)閥門(mén)突然關(guān)閉時(shí)，慣性作用會(huì)導(dǎo)致管道內(nèi)的水壓瞬間增大，可能會(huì)破壞管道和閥門(mén)，這就是水錘效應(yīng)。目前而言，能抑制并有效利用水錘效應(yīng)的裝置并不多。

目前存在一種基于水錘效應(yīng)的動(dòng)力及發(fā)電裝置，該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各連接部件消耗了大量的能量，用于發(fā)電的能量微乎其微。

當(dāng)前絕大多數(shù)智能水表采用是電源直接供電或電池供電的方式。電源直接供電的方式需要人工布線，施工難度與人力物力成本都較高。電池供電的方式需要定期更換電池，便捷性和可靠性較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和缺陷，提供了一種基于水錘效應(yīng)的智能水表取能裝置，利用水錘效應(yīng)取能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)智能水表的供電。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種基于水錘效應(yīng)的智能水表取能裝置，包含水壓平衡系統(tǒng)和摩擦發(fā)電取能系統(tǒng)。

水壓平衡系統(tǒng)包括缸體、彈簧、壓力表、泄氣/充氣閥、“工”型活塞。

摩擦發(fā)電取能系統(tǒng)包括第一摩擦發(fā)電片、第二摩擦發(fā)電片和能量收集模塊。

進(jìn)一步地，所述裝置各組成部分的連接關(guān)系為：壓力表與泄氣/充氣閥裝于缸體頂端；能量收集模塊裝于缸體頂端并通過(guò)導(dǎo)線與智能水表連接；彈簧的兩端分別固定于缸體頂端和活塞上端；活塞下端與輸水管道連通；第一摩擦發(fā)電片裝于缸體上半部分內(nèi)側(cè)壁，第二摩擦發(fā)電片裝于活塞上端，二者通過(guò)缸體內(nèi)側(cè)的接電線與能量收集模塊連接。

用戶用水時(shí)，管道中有自來(lái)水流動(dòng)。當(dāng)用戶停止用水關(guān)閉閥門(mén)時(shí)，由于水錘效應(yīng)，管道內(nèi)的水壓會(huì)驟增，推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)，最終活塞會(huì)在缸體內(nèi)彈簧和管道內(nèi)水壓的共同作用下達(dá)到一個(gè)受力平衡，在此過(guò)程中，活塞上端的第二摩擦發(fā)電片和缸體上半部分內(nèi)側(cè)壁的第一摩擦發(fā)電片摩擦產(chǎn)生脈沖電信號(hào)，能量收集模塊將摩擦產(chǎn)生的脈沖信號(hào)收集并轉(zhuǎn)換成直流電信號(hào)后，通過(guò)導(dǎo)線將直流電信號(hào)傳給智能水表，為智能水表提供電能。

進(jìn)一步地，所述缸體內(nèi)部充有封閉氣體，用于與彈簧共同作用以抵抗水壓對(duì)活塞的推動(dòng)作用。本發(fā)明的有益技術(shù)效果：利用水錘效應(yīng)取能，以較高的發(fā)電效率為智能水表供電，在保證了較高的可靠性的同時(shí)，大大節(jié)約了人力物力成本。同時(shí)本發(fā)明還具備了平衡水壓的功能，降低了水錘效應(yīng)對(duì)管道系統(tǒng)的損害。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)號(hào)：1為缸體，2為彈簧，3為壓力表，4為泄氣/充氣閥，5為“工”型活塞，6為第一摩擦發(fā)電片，7為第二摩擦發(fā)電片，8為能量收集模塊，9為導(dǎo)線，10為智能水表，11、12為輸水管道。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。