本發(fā)明屬于水表計量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水表及其計量電路。

背景技術(shù)：

水資源是人類賴以生存、必不可少的資源，節(jié)約用水已經(jīng)成為我們的共識。目前，我國多個城市已經(jīng)開始實行階梯水價，來引導(dǎo)居民節(jié)約用水，緩解水資源短缺的狀況，實行階梯水價需要獲得用戶結(jié)算日的日凍結(jié)水量，這對用戶的水表提出了一定的要求。

目前，傳統(tǒng)的水表普遍采用機械式水表，這種水表需要加裝字輪直讀裝置，機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度差、可靠性差，且無凍結(jié)用水量的功能。行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有的電子水表如超聲波水表和電磁式水表，雖然可以實現(xiàn)日結(jié)算凍結(jié)用水量的功能，但成本相對較高、測量精度差，無法實現(xiàn)有效的普及。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種水表計量電路，旨在解決傳統(tǒng)的技術(shù)方案中存在的水表成本相對較高、測量精度差、難以實現(xiàn)日結(jié)算凍結(jié)用水量的功能的問題。

一種水表計量電路所述電路包括控制芯片、顯示單元、電源模塊和石墨烯流量傳感器；所述電源模塊與所述控制芯片連接；所述石墨烯流量傳感器用于檢測水流量，并輸出流速信號給所述控制芯片，所述控制芯片根據(jù)所述流速信號生成用水?dāng)?shù)據(jù)并存儲；所述顯示單元與所述控制芯片連接，用于顯示所述用水?dāng)?shù)據(jù)。

此外，還提供了一種水表，所述水表包括上述的水表計量電路。

上述的水表計量電路通過控制芯片控制石墨烯流量傳感器檢測供水管道的流速信號，并經(jīng)計算得到用水?dāng)?shù)據(jù)，管理用戶用水信息，電路結(jié)構(gòu)簡單，電子器件少，可靠性高，減少成本，且易于實現(xiàn)用戶結(jié)算日凍結(jié)水量的數(shù)據(jù)收集，為全面實施階梯水價，提供了技術(shù)保障。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一實施例提供的水表計量電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)實施例提供的石墨烯流量傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明第二實施例提供的水表計量電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明第三實施例提供的水表計量電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1示出了本發(fā)明較佳實施例提供的水表計量電路的結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，僅示出了與本實施例相關(guān)的部分，詳述如下：

一種水表計量電路，包括控制芯片1、石墨烯流量傳感器2、電源模塊3和顯示單元4。

控制芯片1為可編程控制器件，優(yōu)選為低功耗單片機芯片，控制電路中其他部分的運行。石墨烯流量傳感器2與控制芯片1連接，用于檢測供水的水流速，并將檢測到的流速信號輸出給控制芯片1，控制芯片1根據(jù)流速信號和時間生成用水?dāng)?shù)據(jù)。如圖2所示，石墨烯傳感器3包括石墨烯傳感元件21，以及分別設(shè)置在所述石墨烯傳感元件21相對兩端的兩個檢測電極22。具體的，該兩個檢測電極22在水的流動方向上沿石墨烯傳感元件21兩端相對設(shè)置，當(dāng)水流過石墨烯傳感元件21，在兩個檢測電極22之間產(chǎn)生電勢差，即流速信號。使用時，石墨烯傳感元件21貼附固定于管道的內(nèi)表面，檢測電極22與控制芯片1連接，石墨烯傳感元件21通過檢測電極22將流速信號傳送給控制芯片1。其中，這兩個檢測電極22中一個為正檢測電極、另一個為負(fù)檢測電極。優(yōu)選地，該石墨烯傳感元件21優(yōu)選為帶狀石墨烯編織網(wǎng)。

其中，電路還包括存儲單元，所述存儲單元集成于在控制芯片1內(nèi)部或擴展于所述控制芯片1的外部，用于存儲控制芯片1生成的用戶用水?dāng)?shù)據(jù)，控制芯片1從石墨烯流量傳感器2接收流速信號，經(jīng)過處理后得到用戶的用水?dāng)?shù)據(jù)，并存儲在存儲單元中。具體的，累計用水量到達(dá)0.0001立方米時，存儲一次用水?dāng)?shù)據(jù)，即用戶每使用0.0001立方米水時，存儲單元更新一次用水量，水表的計量精度可達(dá)0.0001立方米。

顯示單元4與控制芯片1連接，用于顯示用水?dāng)?shù)據(jù)，例如當(dāng)前用水量、當(dāng)月月用水量等，控制芯片1從存儲單元調(diào)用當(dāng)前的用水?dāng)?shù)據(jù)，并通過該顯示單元4顯示，用戶可以通過該顯示單元4查看用水?dāng)?shù)據(jù)。優(yōu)選地，電路還包括響應(yīng)開關(guān)，響應(yīng)開關(guān)與控制芯片1連接，響應(yīng)開關(guān)閉合時，顯示單元4顯示當(dāng)前用水量，通常情況下響應(yīng)開關(guān)處于斷開狀態(tài)，顯示未導(dǎo)通。具體的，水表設(shè)有一個防塵蓋，該防塵蓋與水表樞接并覆蓋顯示單元4，防塵蓋閉合時，響應(yīng)開關(guān)處于斷開狀態(tài)，顯示單元4關(guān)閉，當(dāng)打開防塵蓋時，響應(yīng)開關(guān)閉合，顯示單元4導(dǎo)通并顯示當(dāng)前用水量，顯示單元4僅在用戶需要查看當(dāng)前用水量時導(dǎo)通，節(jié)省電能，減少不必要的電能浪費。在本實施例中，該顯示單元4為液晶顯示屏。

如圖3所示，電源模塊3與控制芯片1連接，用于提供電路所需的電源，電源模塊3包括蓄電池31和供電電路32，供電電路32連接于蓄電池31和控制芯片1之間。該蓄電池31優(yōu)選為一次性鋰電池，且電池電量足夠電路長時間使用，所選電池容量，可以保證維持電路的正常工作八年以上。電源模塊3還包括電源接口33，電源接口33與供電電路32連接，同時外接外部電源。其中，供電電路32包括穩(wěn)壓電路、電壓轉(zhuǎn)換電路等，將蓄電池31或外部電源提供的電壓轉(zhuǎn)換成電路中各個單元可用的電壓。具體的，電源模塊3有兩種供電模式，一是通過電源接口33連接的外部電源供電，此時，控制芯片1工作在正常狀態(tài)，控制芯片1控制石墨烯流量傳感器2的信號采集頻率為每秒一次，石墨烯流量傳感器2將檢測到的流速信號傳送給控制芯片1，控制芯片1根據(jù)流速信號和時間計算生成用水?dāng)?shù)據(jù)，同時，控制芯片1判斷流速信號是否有變化，若有變化，則將信號采集頻率提高到每秒兩次，并計算用水用水?dāng)?shù)據(jù)。另一種供電方式是通過蓄電池31供電，此時控制芯片1工作在低功耗狀態(tài)，控制芯片1控制石墨烯流量傳感器2的信號采集頻率為每兩秒一次，石墨烯流量傳感器2將檢測到的流速信號傳送給控制芯片1，控制芯片1根據(jù)流速信號和時間計算生成用水?dāng)?shù)據(jù)，同時，控制芯片1判斷流速信號是否有變化，若有變化，則將信號采集頻率提高到每秒一次，并計算用水?dāng)?shù)據(jù)。電路通過電源接口33接入外部電源時，電路處于正常工作狀態(tài)，電源接口33未接入外部電源時，電路處于低功耗狀態(tài)，防止外部電源故障或停電導(dǎo)致電路無法工作，并在蓄電池31工作時節(jié)省電源，延長電路使用壽命。

如圖4所示，進一步，電路還包括通信接口，該通信接口與控制芯片1連接，通過通信接口實現(xiàn)控制芯片1與外部設(shè)備的通信連接，控制芯片1通過通信接口接收到控制信號，并執(zhí)行相應(yīng)動作。具體的，該通信接口可用于抄收實時水量，以及日期、時間、每月凍結(jié)用水量、密鑰、抄表日等參數(shù)的設(shè)置，方便用戶對電路的的設(shè)置，且簡化了抄表流程，易于管理。在本實施例中，通信接口包括通信端子和電源端子，通信端子用于通信信號，電源端子用于傳輸電源，即通信接口的電源端子可以作為上述的電源接口33。通過該通信接口同時傳輸通信信號和電源，簡化了接口電路，其中，該通信接口為usb接口。優(yōu)選地，電路還可設(shè)有無線通信單元，無線通信單元與控制芯片1電性連接，用于遠(yuǎn)距離的抄表和參數(shù)的遠(yuǎn)程設(shè)置等，其功能與有線通信單元基本相同。同時，通過該無線通信單元，水表易于接入相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)水表、供水系統(tǒng)、繳費系統(tǒng)的綜合管理，實現(xiàn)供水管理的智能化。該無線通信單元可以為藍(lán)牙通信模塊、rs485通信模塊、rf通信模塊等。

進一步，本發(fā)明實施例還提供了一種水表，包括上述的水表計量電路。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。