專利名稱：智能水表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于自來水供水的定額限量裝置。
現(xiàn)用的水表，由機(jī)械式指針指示出用水量。用這種水表，自來水廠(公司)要派出許多員工挨家挨戶去抄表，有時，用戶不在家就徒勞往返。顯然，這種水表不盡人意。
本實用新型的目的是提供一種不必去用戶家抄表的供水定額限量裝置。
本實用新型主要由電子計量限量儀、電動閥、定額卡和能源等構(gòu)成，其中，電子計量限量儀，電動閥裝在一小箱內(nèi)，定額卡和能源裝在一小盒里，兩部分間通過接口實現(xiàn)鎖聯(lián)。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，可使自來水廠(公司)省去許多員工人力，可為自來水廠(公司)實現(xiàn)現(xiàn)代化科學(xué)管理，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益帶來方便。
以下結(jié)合附圖，對本實用新型的實施例進(jìn)行詳細(xì)描述

圖1為本實用新型實施例外型圖。圖中，1是小箱，將電子計量限量儀與電動閥裝在里面，2是數(shù)字顯示窗，3是接口，4是進(jìn)水管，5是出水管，6是用戶水龍頭，7是小盒(定額卡和能源就裝在里面)，8是鎖孔，位于小盒7的底部。按設(shè)計規(guī)定，用戶用水須到自來水廠(公司)買回小盒7并從接口3處插進(jìn)小箱1內(nèi)，當(dāng)小盒7插至既定位置時，顯示屏將顯示出定額卡所額定的數(shù)字，同時電動閥啟動，開閘放水，用戶打開水龍頭6，便可得水。
圖2是電動閥示意圖。圖中，閥塞9置于閥體10內(nèi)。11是拉桿，它的一端與閥塞9連接，另一端引出閥體10后再與杠桿12聯(lián)結(jié)，杠桿12的另一端貼靠著凸輪13，凸輪13固定在減速輪14上，減速輪14與電機(jī)16間用傳動帶15傳動。圖中17是流量傳感器內(nèi)的葉輪。
電動閥的工作過程是初始時，凸輪13的大徑面抵住杠桿12，使水閥塞子9置于截水狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)放水時，電機(jī)16啟動，減速輪14、凸輪13沿B向運(yùn)轉(zhuǎn)。這時，凸較13的工作半徑逐漸變小，直至運(yùn)行到既定位置，使水閥完全打開。圖中a、b是限位裝置，當(dāng)a或b運(yùn)行至觸動Ka或Kb時，電機(jī)16便停轉(zhuǎn)。
如上所述，用戶買回“小盒”插入“小箱”后方能得水，這是由于安裝在“小箱”內(nèi)的電動閥需要由買回的“小盒”提供電能，電機(jī)才能轉(zhuǎn)動，水閥才能被打開。水閥打開后，如用戶將“小盒”從“小箱”撥出，電動閥將失控，如何解決這一問題？圖3示出了解決這一問題的一種實施例。
圖3中，減速輪14上還安裝著一凹輪18。圖中，20是頂桿，19是箱座。當(dāng)減速輪14開始轉(zhuǎn)動時，凹輪18也一起轉(zhuǎn)動并使頂桿20向上抬起入至小盒7的鎖孔8內(nèi)，這樣，本實用新型一徑啟動，首先將小盒7鎖住。這時，電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動以完全打開水閥。小盒7只有待定額水用完，電機(jī)16再次啟動(回轉(zhuǎn))，減速輪14，凹輪18沿A向轉(zhuǎn)動，使頂桿20落回到原來(初始)位置，水閥關(guān)閉后方可從小箱內(nèi)撥出。
在本實用新型的實施例中，還必須說明一點，用完水額方可取出的小盒對用戶來說已作廢，但它可以送回到自來水廠(公司)用專門設(shè)備恢復(fù)為新盒，用戶用“作廢”的小盒換新盒只須付新盒所額定的水費，不必付新盒成本費。
圖4是本實用新型實施例中，一種流量傳感器示意圖。圖中，21是葉輪，22是干簧管(磁動開關(guān))，23、24是齒輪，25是小磁鐵。葉輪21在水流作用下轉(zhuǎn)動并通過齒輪24、23帶動小磁鐵25轉(zhuǎn)動，小磁鐵25每轉(zhuǎn)動一圈干簧管22內(nèi)的開關(guān)觸點動作一次。小磁鐵25也可以安裝在葉輪21的軸上，但安裝在齒輪23的軸上經(jīng)減速后可減小負(fù)載對水表靈敏度的影響。
圖5、圖6是本實用新型控制電路的一種實施例。圖5中，啟動信號(1)由GB1注入，由J1、JK1和Ka構(gòu)成置位、復(fù)位觸發(fā)器，由J2、J3和圖6中JK2、JK3構(gòu)成雙刀單擲開關(guān)；啟動信號(2)由GB2注入，由J4、JK4和Kb構(gòu)成另一復(fù)位、置位觸發(fā)器，并由J5、J6和圖6中的JK5、JK6構(gòu)成另一雙刀單擲開關(guān)。
GB1得電導(dǎo)通，J1、J2、J3吸合接通，GB1失電后，由JK1維持導(dǎo)通狀態(tài)，VDD(2)按圖6箭頭A所示的方向向電機(jī)供電，當(dāng)電動閥中安裝在減速輪14上的限位裝置a觸動Ka時，Ka斷開，J1，J2，J3釋放，觸發(fā)器(1)復(fù)位，JK2，JK3斷開，電機(jī)失電停轉(zhuǎn)；另一啟動電路亦如此，當(dāng)GB2啟動時，VDD(2)則按圖5箭頭B所示的方向向電機(jī)供電，電機(jī)反轉(zhuǎn)，Kb斷開時，觸發(fā)器復(fù)位，電機(jī)也停轉(zhuǎn)。
計量限量儀是一種微電腦。在實施例中，微電腦由時序脈沖發(fā)生器、電子計算器和識“零”器來擔(dān)任。
圖7是一種時序脈沖發(fā)生器電路，用該電路對電子計算器實施其操作。
圖中，用兩個反相器接成脈沖振蕩器，振蕩頻率由RC時間常數(shù)決定，cp信號加到與門門1端。IC是脈沖分配器，IC的輸出腳Yn經(jīng)一反相器反相后接至與門門2端。
圖中，由可控硅和光耦構(gòu)成置位，復(fù)位觸發(fā)器。加電后Kc一經(jīng)觸動，可控硅導(dǎo)通，光耦點燃，IC的Cr端跳變?yōu)榈碗娢?，在CP信號的作用下，IC中的Y0～Yn分別輸出單脈沖信號，當(dāng)Yn輸出單脈沖時與門封鎖。Y0～Yn輸出的單脈沖信號經(jīng)GB放大點燃光耦，光耦受光端與計算器相應(yīng)健位連接，即可對計算器進(jìn)行一系列的操作。如依序接通50001-1＝時，顯示屏立即顯示，“50000”字樣，此后，“＝”健位每接通一次，計算器數(shù)字遞減1，即流量傳感器中的干簧管開關(guān)動作一次，顯示屏上的數(shù)字遞減1。
計算器在有數(shù)字顯示時，負(fù)載電極間有不同型狀的小脈沖電平，當(dāng)數(shù)字遞減為“零”時，小脈沖電平消失，利用這點，可由圖8所示的電路為識“零”器。即當(dāng)限額水用完時，圖8中積分電容C失電，GB2截止，GB3導(dǎo)通。
在本實用新型的實施例中，定額卡與計量限量儀間的通信為串行式。如圖9所示，由脈沖分配器和多輸入端或門構(gòu)成定額卡，定額卡A、B、C設(shè)置不同的編碼。如定額卡A的編碼為1010100100，定額卡B的編碼為0101000011。
計量限量儀還包括定額卡編碼識別電路，如圖9所示，識別電路也由脈沖分配器、多輸入端或門、多輸入端與門、計數(shù)器構(gòu)成。CP信號同時加入定額卡IC和識別電路IC，當(dāng)定額卡串行碼與識別電路的約定碼一致時，與門輸出端輸出所設(shè)定的脈沖數(shù)。CP同時加入與門是為了限定與門輸出的脈沖寬度，當(dāng)計數(shù)器記滿所設(shè)定的脈沖數(shù)時，Qn跳變經(jīng)放大點燃光耦。光耦受光端與計算器相應(yīng)鍵位連接。該電路與時序脈沖分配器相配合，便可操作出定額卡所額定的數(shù)字。
本實用新型實施例中的能源為電池組，電機(jī)由VDD2提供。每換一次小盒，電機(jī)啟動兩次，即一次開閥放水，一次關(guān)閥截水。
當(dāng)數(shù)據(jù)輸入電子計算器后，如圖7、圖9的電路將不再給電，VDD1僅維持電子計算器和識“零”器的工作，盡量降低本實用新型的功耗，以利于在相當(dāng)?shù)臅r期內(nèi)可靠地工作。
為防止本實用新型因工作時間過長而失效，可在電路中加入電壓檢測器或限時器，對用戶使用的小盒規(guī)定有效期，如1年或若干年，如超出有效期，即使水額未用完，電動閥也將啟動截水，強(qiáng)制換盒。
權(quán)利要求1.智能水表，包括計量限量儀、電動閥、定額卡和能源，其特征是計量限量儀與電動閥裝在一小箱內(nèi)，定額卡和能源裝在一小盒內(nèi)，兩大部份間通過接口實現(xiàn)聯(lián)鎖。
2.如權(quán)利要求1所述的智能水表，其特征是計量限量儀由流量傳感器、微電腦、電動閥、電機(jī)啟動電路等構(gòu)成，數(shù)字由顯示屏顯示。
3.如權(quán)利要求1所述的智能水表，其特征是電動閥機(jī)構(gòu)中設(shè)有限位裝置(a、b)。
4.如權(quán)利要求1所述的智能水表，其特征是定額卡與計量限量儀間的通信具可以為串行式，也可以為并行式或串并行混合式。
專利摘要智能水表,主要由計量限量儀、電動閥、定額卡和能源構(gòu)成,其特征是計量限量儀與電動閥裝在一小箱內(nèi),定額卡和能源裝在一個小盒內(nèi),兩大部分間通過接口實現(xiàn)聯(lián)鎖,智能水表用微電腦控制電動閥,用戶只須到自來水廠(公司)買回“小盒”(定額卡和能源裝在里面)插入該智能水表的接口便可打開截水閥并顯示其定額數(shù);當(dāng)定額水用完時,電動閥會立即啟動,水源會立即被截止。
文檔編號G07F15/00GK2300142SQ9721986
公開日1998年12月9日 申請日期1997年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月15日
發(fā)明者徐榮祥 申請人:徐榮祥