專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于測(cè)試干式水表機(jī)芯靈敏度的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于測(cè)試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于測(cè)試干式水表機(jī)芯靈敏度的設(shè)備。
背景技術(shù)：
參見(jiàn)圖I，干式水表機(jī)芯8對(duì)流過(guò)水表的水量計(jì)量是由流動(dòng)的水帶動(dòng)葉輪13轉(zhuǎn)動(dòng)，然后基表的葉輪上的磁環(huán)(即葉輪磁環(huán)12)通過(guò)磁耦合帶動(dòng)干式水表機(jī)芯上的磁環(huán)(即機(jī)芯磁環(huán)10)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行計(jì)量。干式水表機(jī)芯在安裝到水表上之前無(wú)法知道機(jī)芯的靈敏度性能，而機(jī)芯靈敏度會(huì)直接影響水表始動(dòng)和示值誤差，如果裝配成表后才測(cè)出水表始動(dòng)或示值誤差不合格，在維修時(shí)需要分別檢測(cè)是機(jī)芯不合格或是基表葉輪盒部件不合格，生產(chǎn)工作量較大，同時(shí)也沒(méi)有達(dá)到關(guān)鍵部件的過(guò)程質(zhì)量控制；因此，用能滿(mǎn)足干式水表機(jī)芯靈敏度測(cè)試要求的測(cè)試設(shè)備進(jìn)行靈敏度測(cè)試是非常必要的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種用于測(cè)試干式水表機(jī)芯靈敏度的設(shè)備，以在干式水表機(jī)芯安裝到水表基表之前能進(jìn)行靈敏度測(cè)試，挑出不合格的機(jī)芯。干式水表機(jī)芯的計(jì)量傳動(dòng)特點(diǎn)是機(jī)芯上的磁環(huán)(即機(jī)芯磁環(huán))為兩對(duì)磁極，基表上的磁環(huán)和機(jī)芯上的磁環(huán)進(jìn)行磁耦合傳動(dòng)，要檢測(cè)干式水表機(jī)芯靈敏度，首先應(yīng)驅(qū)動(dòng)機(jī)芯磁環(huán)按正確方向轉(zhuǎn)動(dòng)到一定的速度，然后在慣性作用下開(kāi)始自然降速到設(shè)定速度，這時(shí)，開(kāi)始測(cè)試機(jī)芯磁環(huán)到停止時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)量來(lái)表示機(jī)芯的靈敏度；為了準(zhǔn)確測(cè)試干式水表機(jī)芯靈敏度，在自然降速到測(cè)試完成階段不能有外力對(duì)干式水表機(jī)芯干擾。本實(shí)用新型所述的用于測(cè)試干式水表機(jī)芯靈敏度的設(shè)備，包括第一空心線圈、第二空心線圈、測(cè)試臺(tái)支座、第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器、電路板以及控制器，所述第一、第二空心線圈分別豎直且對(duì)稱(chēng)安裝在測(cè)試臺(tái)支座上，第一、第二空心線圈通過(guò)線圈驅(qū)動(dòng)電路與控制器連接，用于產(chǎn)生磁場(chǎng)，通過(guò)磁耦合帶動(dòng)機(jī)芯磁環(huán)旋轉(zhuǎn)；所述第一、第二霍爾傳感器安裝在電路板上，電路板水平安裝在測(cè)試臺(tái)支座上，且靠近第一、第二空心線圈的頂面，第一、第二霍爾傳感器的輸出與控制器連接，用于感應(yīng)機(jī)芯磁環(huán)的位置(即機(jī)芯磁環(huán)中N極或S極相對(duì)第一、第二霍爾傳感器的位置)、判斷機(jī)芯磁環(huán)的旋轉(zhuǎn)方向、檢測(cè)機(jī)芯磁環(huán)的旋轉(zhuǎn)速度以及檢測(cè)機(jī)芯磁環(huán)依靠慣性旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)量(即機(jī)芯磁環(huán)的N極或S極通過(guò)第一、第二霍爾傳感器的次數(shù))。第一或第二空心線圈(即無(wú)鐵芯線圈)通電后需要產(chǎn)生有足夠磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁場(chǎng)來(lái)耦合機(jī)芯磁環(huán)，使機(jī)芯磁環(huán)到達(dá)一定速度，第一、第二空心線圈之所以沒(méi)有采用鐵芯，是因?yàn)橛需F芯的線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)，在機(jī)芯磁環(huán)降速和測(cè)試過(guò)程中，鐵芯的剩磁將對(duì)機(jī)芯磁環(huán)產(chǎn)生作用，對(duì)干式水表機(jī)芯靈敏度測(cè)試產(chǎn)生干擾。進(jìn)一步，一計(jì)算機(jī)通過(guò)串口與所述控制器連接，用于直接顯示并保存測(cè)試的數(shù)據(jù)。采用上述設(shè)備進(jìn)行干式水表機(jī)芯靈敏度測(cè)試的步驟如下(I)將干式水表機(jī)芯通過(guò)機(jī)芯定位支座放置在測(cè)試臺(tái)支座上，機(jī)芯磁環(huán)的底面正對(duì)第一、第二空心線圈的頂面，且靠近第一、第二霍爾傳感器，控制器通過(guò)第一、第二霍爾傳感器輸出的電壓的正負(fù)分析、判斷機(jī)芯磁環(huán)中N極或S極相對(duì)第一、第二霍爾傳感器的位置，并通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示機(jī)芯磁環(huán)中N極或S極相對(duì)第一或第二霍爾傳感器的位置。(2)控制器根據(jù)機(jī)芯磁環(huán)中N極或S極相對(duì)第一或第二霍爾傳感器的位置確定第一、第二空心線圈的通電次序，并通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示第一、第二空心線圈的通電次序，將第一或第二空心線圈按照通電次序通電，產(chǎn)生磁場(chǎng)，通過(guò)磁耦合使機(jī)芯磁環(huán)按需要的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示機(jī)芯磁環(huán)的旋轉(zhuǎn)方向；如果機(jī)芯磁環(huán)的旋轉(zhuǎn)方向不正確，根據(jù)第一、第二霍爾傳感器輸出的電壓正負(fù)變化，調(diào)整第一、第二空心線圈通電次序使機(jī)芯磁環(huán)按需要的方向旋轉(zhuǎn)·。(3)控制器通過(guò)第一、第二霍爾傳感器檢測(cè)機(jī)芯磁環(huán)的旋轉(zhuǎn)速度(根據(jù)第一、第二霍爾傳感器電壓信號(hào)變換的時(shí)間計(jì)算)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)定量顯示機(jī)芯磁環(huán)的旋轉(zhuǎn)速度，當(dāng)機(jī)芯磁環(huán)達(dá)到一定速度時(shí)，停止給第一、第二空心線圈通電，讓機(jī)芯磁環(huán)在慣性作用下開(kāi)始降速，當(dāng)降到設(shè)定速度后，控制器開(kāi)始記錄第一、第二霍爾傳感器檢測(cè)到的機(jī)芯磁環(huán)的N極或S極通過(guò)次數(shù),直到機(jī)芯磁環(huán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)定量顯示機(jī)芯磁環(huán)的N極或S極通過(guò)次數(shù)。(4)控制器分析機(jī)芯磁環(huán)的N極或S極通過(guò)次數(shù)，次數(shù)越多，靈敏度越高，將通過(guò)次數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)次數(shù)范圍對(duì)比，如果在標(biāo)準(zhǔn)次數(shù)范圍內(nèi)，則干式水表機(jī)芯靈敏度合適，干式水表機(jī)芯合格，如果不在標(biāo)準(zhǔn)次數(shù)范圍內(nèi)，則干式水表機(jī)芯靈敏度不合適，干式水表機(jī)芯不合格，計(jì)算機(jī)顯示干式水表機(jī)芯是否合格，并存儲(chǔ)測(cè)試結(jié)果；如果大于標(biāo)準(zhǔn)次數(shù)范圍的上限，則干式水表機(jī)芯靈敏度太高，如果小于標(biāo)準(zhǔn)次數(shù)范圍的下限，則干式水表機(jī)芯靈敏度太低。在將干式水表機(jī)芯安裝到水表基表之前，采用本設(shè)備對(duì)干式水表機(jī)芯靈敏度進(jìn)行無(wú)干擾測(cè)試，通過(guò)控制第一、第二空心線圈產(chǎn)生有足夠磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁場(chǎng)來(lái)耦合機(jī)芯磁環(huán)，使機(jī)芯磁環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)到一定速度，然后在慣性作用下自然降速到設(shè)定速度，通過(guò)第一、第二霍爾傳感器測(cè)試機(jī)芯磁環(huán)從設(shè)定速度到完全停止的轉(zhuǎn)動(dòng)量，挑出了不合格的機(jī)芯，減少了對(duì)下道工序的影響，實(shí)現(xiàn)了干式水表機(jī)芯關(guān)鍵部件的過(guò)程質(zhì)量控制，提高了干式水表的一次合格率，降低了干式水表的生產(chǎn)成本。

圖I為本實(shí)用新型中干式水表機(jī)芯計(jì)量傳動(dòng)的示意圖。圖2為本實(shí)用新型中測(cè)試設(shè)備對(duì)干式水表機(jī)芯進(jìn)行測(cè)試的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為在進(jìn)行測(cè)試時(shí)測(cè)試設(shè)備的測(cè)試頭與干式水表機(jī)芯的位置示意圖。圖4為本實(shí)用新型中第一、第二霍爾傳感器與第一、第二空心線圈頂面以及磁環(huán)底面的位置不意圖。圖5為本實(shí)用新型中第一空心線圈通電時(shí)第一、第二霍爾傳感器與磁環(huán)底面的位置示意圖。圖6為本實(shí)用新型中第二空心線圈通電時(shí)第一、第二霍爾傳感器與磁環(huán)底面的位置示意圖。
具體實(shí)施方式
[0019]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖2、圖3、圖4所不的用于測(cè)試干式水表機(jī)芯靈敏度的設(shè)備,包括第一空心線圈
I、第二空心線圈2、測(cè)試臺(tái)支座3、第一霍爾傳感器5、第二霍爾傳感器6、電路板7、控制器4以及計(jì)算機(jī)11，第一、第二空心線圈分別豎直且對(duì)稱(chēng)安裝在測(cè)試臺(tái)支座3上，第一、第二空心線圈通過(guò)線圈驅(qū)動(dòng)電路與控制器4連接，第一、第二霍爾傳感器安裝在電路板7上，電路板7水平安裝在測(cè)試臺(tái)支座3上，且靠近第一、第二空心線圈的頂面，第一霍爾傳感器5與第一空心線圈I在同一側(cè)，第二霍爾傳感器6與第二空心線圈2在同一側(cè)，第一、第二霍爾傳感器的輸出與控制器4連接，控制器4通過(guò)RS232串口與計(jì)算機(jī)11連接。第一、第二霍爾傳感器采用連續(xù)工作型霍爾傳感器，其型號(hào)為旭化成(日本)的HW-101A-F霍爾傳感器，此霍爾傳感器有電源輸入端和弱正負(fù)電壓差信號(hào)(幾百毫伏)輸出端；當(dāng)不同磁極靠近時(shí)，霍爾傳感器的輸出電壓的正負(fù)電壓差反相，利用控制器4中單片機(jī)自帶的電壓比較器可以采集第一、第二霍爾傳感器對(duì)磁極的感應(yīng)信號(hào)。為N溝道的場(chǎng)效應(yīng)管IRF530，直接由控制器4中的單片機(jī)輸出高電平(4. 5 5V)控制場(chǎng)效應(yīng)管的刪極，使第一、第二空心線圈通斷電?？刂破?和線圈驅(qū)動(dòng)電路裝在一個(gè)控制盒內(nèi)，控制盒上設(shè)有與控制器4連接的“啟動(dòng)”·按鈕以及兩個(gè)顯示測(cè)試結(jié)果的發(fā)光二極管，一個(gè)紅色，一個(gè)綠色，通過(guò)控制器4內(nèi)的程序設(shè)定，在測(cè)試時(shí)，兩個(gè)發(fā)光二極管按I秒的頻率交替閃爍，測(cè)試完成后，根據(jù)測(cè)試結(jié)果，紅燈長(zhǎng)亮表示不合格，綠燈長(zhǎng)亮表示合格。同時(shí)，計(jì)算機(jī)11也可以通過(guò)軟件顯示并將測(cè)試結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù)。如圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所不,米用上述設(shè)備進(jìn)行干式水表機(jī)芯靈敏度測(cè)試的步驟如下(I)將干式水表機(jī)芯8通過(guò)機(jī)芯定位支座9放置在測(cè)試臺(tái)支座3上，機(jī)芯磁環(huán)10的底面正對(duì)第一、第二空心線圈的頂面，且靠近第一、第二霍爾傳感器，第一、第二霍爾傳感器的位置與機(jī)芯磁環(huán)10的中心呈銳角，按“啟動(dòng)”按鈕，開(kāi)始測(cè)試，控制器4通過(guò)第一、第二霍爾傳感器輸出的電壓的正負(fù)分析、判斷機(jī)芯磁環(huán)中N極或S極相對(duì)第一、第二霍爾傳感器的位置，通過(guò)計(jì)算機(jī)11顯示機(jī)芯磁環(huán)中N極或S極相對(duì)第一或第二霍爾傳感器的位置；由于其原理為機(jī)芯磁環(huán)10由兩對(duì)磁極構(gòu)成，其N(xiāo)、S極交替布置，機(jī)芯磁環(huán)的底面與頂面的磁性相反(圖4中，機(jī)芯磁環(huán)底面的磁極分布從第一空心線圈對(duì)應(yīng)處開(kāi)始為N-S-N-S，其頂面對(duì)應(yīng)的磁極分布為S-N-S-N)，機(jī)芯磁環(huán)10套在干式水表機(jī)芯8的傳動(dòng)軸上，機(jī)芯磁環(huán)不能上、下移動(dòng)，只能旋轉(zhuǎn)，當(dāng)S極靠近第一、第二霍爾傳感器時(shí)，第一、第二霍爾傳感器輸出的電壓為正，當(dāng)N極靠近第一、第二霍爾傳感器時(shí)，第一、第二霍爾傳感器輸出的電壓為負(fù)；因此，圖4中,機(jī)芯磁環(huán)10的S極靠近第一、第二霍爾傳感器,第一、第二霍爾傳感器輸出的電壓為正，計(jì)算機(jī)11顯示第一、第二霍爾傳感器輸出的正電壓。(2)控制器4根據(jù)機(jī)芯磁環(huán)10中N極或S極相對(duì)第一或第二霍爾傳感器的位置確定第一、第二空心線圈的通電次序，并將第一或第二空心線圈按照通電次序通電，產(chǎn)生磁場(chǎng)，通過(guò)磁耦合使機(jī)芯磁環(huán)10按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，通過(guò)計(jì)算機(jī)11顯示第一、第二空心線圈的通電次序和機(jī)芯磁環(huán)10的旋轉(zhuǎn)方向；由于其原理為第一空心線圈I通一個(gè)方向的電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)，其底面下方為S極、頂面上方為N極，與機(jī)芯磁環(huán)10底面一對(duì)磁極的N極相斥(即第一空心線圈I通電磁耦合使機(jī)芯磁環(huán)10逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，參見(jiàn)圖5)，第二空心線圈2通另一個(gè)方向的電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)，其底面下方為N極、頂面上方為S極，與機(jī)芯磁環(huán)10底面另一對(duì)磁極的N極相吸(即第二空心線圈2通電磁耦合使機(jī)芯磁環(huán)10順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，參見(jiàn)圖6);因此，為了能讓機(jī)芯磁環(huán)10按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，需要先給第一空心線圈I通電，使機(jī)芯磁環(huán)10轉(zhuǎn)到一定位置后再給第二空心線圈2通電(類(lèi)似于電機(jī)換向原理)，然后交替通電，使其繼續(xù)按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到一定速度，通電的切換由控制器4控制場(chǎng)效應(yīng)管實(shí)現(xiàn)；在機(jī)芯磁環(huán)10按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí),第二霍爾傳感器6輸出的電壓先由正變?yōu)樨?fù),然后第一霍爾傳感器5輸出的電壓才由正變?yōu)樨?fù),如果是第一霍爾傳感器5輸出的電壓先發(fā)生變化,那么機(jī)芯磁環(huán)10是按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的，需要改變第一、第二霍爾傳感器的通電次序，使機(jī)芯磁環(huán)的旋轉(zhuǎn)方向正確。(3)控制器4通過(guò)第一、第二霍爾傳感器檢測(cè)機(jī)芯磁環(huán)的旋轉(zhuǎn)速度，并通過(guò)計(jì)算機(jī)11定量顯示機(jī)芯磁環(huán)10的旋轉(zhuǎn)速度，當(dāng)機(jī)芯磁環(huán)達(dá)到一定速度時(shí)，停止給第一、第二空心線圈通電，讓機(jī)芯磁環(huán)在慣性作用下開(kāi)始降速，當(dāng)降到設(shè)定速度后，控制器開(kāi)始記錄第一、第二霍爾傳感器檢測(cè)到的機(jī)芯磁環(huán)的N極或S極通過(guò)次數(shù)，直到機(jī)芯磁環(huán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)11定量顯示機(jī)芯磁環(huán)10的N極通過(guò)次數(shù)；其原理為控制器4記錄第一霍爾傳感器5與第二霍爾傳感器6電壓正負(fù)變換的時(shí)間差，然后由其內(nèi)部單片機(jī)計(jì)算機(jī)芯磁環(huán)的旋轉(zhuǎn)速·度，控制器4記錄第一霍爾傳感器5輸出正電壓的次數(shù)，來(lái)確定機(jī)芯磁環(huán)10的N極通過(guò)次數(shù)。(4)控制器4分析機(jī)芯磁環(huán)10的N極或S極通過(guò)次數(shù)，次數(shù)越多，靈敏度越高，將通過(guò)次數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)次數(shù)范圍對(duì)比，如果在標(biāo)準(zhǔn)次數(shù)范圍內(nèi)，則干式水表機(jī)芯靈敏度合適，干式水表機(jī)芯合格，控制盒上的綠燈常亮，如果不在標(biāo)準(zhǔn)次數(shù)范圍內(nèi)，則干式水表機(jī)芯靈敏度不合適，干式水表機(jī)芯不合格，控制盒上的紅燈常亮，計(jì)算機(jī)11顯示干式水表機(jī)芯8是否合格，并將測(cè)試結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù)；同時(shí)，如果通過(guò)次數(shù)大于標(biāo)準(zhǔn)次數(shù)范圍的上限，則干式水表機(jī)芯靈敏度太高，如果小于標(biāo)準(zhǔn)次數(shù)范圍的下限，則干式水表機(jī)芯靈敏度太低。
權(quán)利要求1.一種用于測(cè)試干式水表機(jī)芯靈敏度的設(shè)備，其特征是包括第一空心線圈(I)、第二空心線圈(2)、測(cè)試臺(tái)支座(3)、第一霍爾傳感器(5)、第二霍爾傳感器(6)、電路板(7)以及控制器(4);所述第一、第二空心線圈分別豎直且對(duì)稱(chēng)安裝在測(cè)試臺(tái)支座(3)上，第一、第二空心線圈通過(guò)線圈驅(qū)動(dòng)電路與控制器(4)連接；所述第一、第二霍爾傳感器安裝在電路板(7)上，電路板(7)水平安裝在測(cè)試臺(tái)支座(3)上，且靠近第一、第二空心線圈的頂面，第一、第二霍爾傳感器的輸出與控制器(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于測(cè)試干式水表機(jī)芯靈敏度的設(shè)備，其特征是一計(jì)算機(jī)(11)通過(guò)串口與所述控制器(4)連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于測(cè)試干式水表機(jī)芯靈敏度的設(shè)備包括第一、第二空心線圈、測(cè)試臺(tái)支座、第一、第二霍爾傳感器、電路板以及控制器；第一、第二空心線圈安裝在測(cè)試臺(tái)支座上，并與控制器連接，第一、第二霍爾傳感器安裝在電路板上，電路板水平安裝在測(cè)試臺(tái)支座上；第一、第二霍爾傳感器安裝在電路板上，電路板水平安裝在測(cè)試臺(tái)支座上，且靠近第一、第二空心線圈的頂面，第一、第二霍爾傳感器的輸出與控制器連接。該設(shè)備能在干式水表機(jī)芯安裝到水表基表之前進(jìn)行靈敏度測(cè)試，挑出不合格的機(jī)芯，實(shí)現(xiàn)干式水表機(jī)芯關(guān)鍵部件的過(guò)程質(zhì)量控制。
文檔編號(hào)G01F25/00GK202710144SQ20122043268
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者陳勝?gòu)?qiáng), 向方云, 魏慶華 申請(qǐng)人:重慶市智能水表有限責(zé)任公司