一種自發(fā)電無線信號收發(fā)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種自發(fā)電無線信號收發(fā)裝置，主要由旋轉(zhuǎn)體組件、直流發(fā)電機(jī)、電源變換電路組件、充電電路組件和無線信號收發(fā)組件組成。旋轉(zhuǎn)體組件包括安裝于管道內(nèi)部的葉片部分和管道外部的旋轉(zhuǎn)體部分，葉片和旋轉(zhuǎn)體的邊緣分別設(shè)置內(nèi)部磁極和外部磁極，兩種磁極靠近一側(cè)的磁極性相同，管道內(nèi)流體沖擊葉片旋轉(zhuǎn)，根據(jù)磁場同極相斥的原理會驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)軸耦接在直流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，直流發(fā)電機(jī)所發(fā)出的電經(jīng)電源變換電路組件和充電電路組件處理后存儲于蓄電池中，無線信號收發(fā)組件從蓄電池獲得電源供應(yīng)，無線信號收發(fā)組件設(shè)置有開關(guān)量和模擬量輸入輸出接口，可實(shí)現(xiàn)本地信號的無線發(fā)送，以及無線接受遠(yuǎn)程信號并在本地接口輸出。
【專利說明】
一種自發(fā)電無線信號收發(fā)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電信號傳輸裝置，具體而言涉及一種自發(fā)電無線信號收發(fā)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]信號傳輸存在于現(xiàn)代社會的各個方面，如民用領(lǐng)域的家庭水表抄表系統(tǒng)，再如工業(yè)控制領(lǐng)域中現(xiàn)場儀表的信號采集系統(tǒng)。傳統(tǒng)的信號傳輸方式是有線傳輸，這種方式存在如下不足:1、某些應(yīng)用環(huán)境不能或不適于布線，如野外或山林;2、布線成本過高，在儀表數(shù)量眾多的工業(yè)現(xiàn)場，每個儀表都需要布置一根信號線，則整個項(xiàng)目就需要大量的電纜，同時布線的人力成本也是一筆不小的支出。無線信號傳輸方式可以彌補(bǔ)上面兩個不足，解決信號傳輸問題。但是，任何電路工作都離不開電源供應(yīng)，目前還沒有遠(yuǎn)距離的無線電力傳輸技術(shù)，所以無線信號傳輸裝置的供電問題一直是制約無線通信技術(shù)發(fā)展的一個障礙。目前，無線信號傳輸裝置的供電有三種方式，第一種是布置獨(dú)立的電源線，僅信號傳輸采用無線方式，第二種是采用電池供電，第三種是采用太陽能或風(fēng)力發(fā)電裝置供電。第一種方式節(jié)約了信號傳輸線，但仍需要布置電源線;第二種方式只適用裝置本身功耗較低，且信號收發(fā)頻率低的應(yīng)用場合;第三種方式受天氣影響嚴(yán)重。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提供一種自發(fā)電無線信號收發(fā)裝置，基本原理是:在管道內(nèi)外安裝有旋轉(zhuǎn)體組件，包括一個安裝于管道內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)葉片和一個安裝于管道外部的旋轉(zhuǎn)體，外部的旋轉(zhuǎn)體安裝位置靠近內(nèi)部葉片，葉片和旋轉(zhuǎn)體的邊緣都設(shè)置有永磁材料，其磁極性相同，流體流動的動能驅(qū)動葉片旋轉(zhuǎn)，再根據(jù)磁場同性相斥的原理，管道外部的旋轉(zhuǎn)體也隨之轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)體的中心軸耦接于一個直流發(fā)電機(jī)，直流發(fā)電機(jī)后連接電源變換電路組件，經(jīng)過變換后的電源連接到充電電路組件，充電電路組件的輸出信號連接到無線信號收發(fā)組件。本實(shí)用新型可用于具有流體流通的管道應(yīng)用場合，如可作為流量計(jì)的信號采集和發(fā)送電路，實(shí)現(xiàn)流量信號的無線傳輸，還可用于閥門的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)閥門控制信號和閥位信號的無線傳輸。
【附圖說明】
[0004]圖1是本實(shí)用新型主體結(jié)構(gòu)框圖。
[0005]圖2是本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)體組件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0006]圖3是本實(shí)用新型的無線信號收發(fā)組件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]【附圖符號說明】1.管道;2.葉片；3.內(nèi)部磁極;4.葉片轉(zhuǎn)軸；5.旋轉(zhuǎn)體;6.外部磁極;7.旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)軸;8.機(jī)殼;9.天線；10.軸承。
【具體實(shí)施方式】
[0008]為了對本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和應(yīng)用方法有更加清楚的理解，現(xiàn)結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說明。
[0009]如圖1所示，本實(shí)用新型所提供的一種自發(fā)電無線信號收發(fā)裝置主要由旋轉(zhuǎn)體組件100、直流發(fā)電機(jī)101、電源變換電路組件102、充電電路組件103和無線信號收發(fā)組件104構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)體組件100包括安裝于管道內(nèi)部的葉片部分和安裝于管道外部旋轉(zhuǎn)體部分，其功能是利用流體的動能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)械能;直流發(fā)電機(jī)101和管道外部旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)軸耦接，旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動帶動直流發(fā)電機(jī)電樞鐵芯旋轉(zhuǎn)，電樞鐵芯上的電樞繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流;感應(yīng)電流經(jīng)換向器后輸出到電源變換電路組件102，在這里電流信號經(jīng)整流、濾波和穩(wěn)壓后輸出到充電電路組件103;充電電路組件103包括智能充電電路和蓄電池，智能充電電路控制在蓄電池電量低于設(shè)定值時對其充電，蓄電池的電源輸出端連接到無線信號收發(fā)組件104，為其供電。
[0010]如圖2所示，本實(shí)用新型所提供的一種自發(fā)電無線信號收發(fā)裝置的旋轉(zhuǎn)體組件100包括管道內(nèi)葉片部分和管道外旋轉(zhuǎn)體部分。葉片部分由葉片2、內(nèi)部磁極3和葉片轉(zhuǎn)軸4組成，葉片2設(shè)計(jì)符合流體力學(xué)特征，在管道I內(nèi)部流體的沖擊下，葉片2以葉片轉(zhuǎn)軸4為中心軸旋轉(zhuǎn)，葉片轉(zhuǎn)軸4固定在管道或管道兩端的法蘭上，葉片2的前端邊緣連接內(nèi)部磁極3，內(nèi)部磁極3為一種永磁材料;旋轉(zhuǎn)體部分包括旋轉(zhuǎn)體5，外部磁極6、旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)軸7、軸承10和機(jī)殼8，外部磁極6均勾分布在旋轉(zhuǎn)體5的外邊緣，其同樣是一種永磁材料，外部磁極6和內(nèi)部磁極3相互靠近的一側(cè)磁極性相同，根據(jù)磁場同極相斥的原理，內(nèi)部磁極3的旋轉(zhuǎn)則會產(chǎn)生驅(qū)動外部磁極6的力，從而帶動旋轉(zhuǎn)體5轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)軸7和旋轉(zhuǎn)體5連為一體，安裝在軸承10上，軸承10安裝在機(jī)殼8上，旋轉(zhuǎn)體5旋轉(zhuǎn)同樣帶動旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)軸7旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)軸7又耦接在直流發(fā)電機(jī)1I的轉(zhuǎn)軸上，相應(yīng)的帶動直流發(fā)電機(jī)1I的電樞旋轉(zhuǎn)。
[0011]如圖3所示，本實(shí)用新型所提供的一種自發(fā)電無線信號收發(fā)裝置的無線信號收發(fā)組件104由微控制器200、鍵盤201、數(shù)字量輸入202、模擬量輸入203、顯示模塊204、無線通信模塊205、數(shù)字量輸出206和模擬量輸出207等電路組成。微控制器200可根據(jù)下載程序的不同實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)算功能，對其他電路模塊的信號進(jìn)行處理;鍵盤201可實(shí)現(xiàn)對本實(shí)用新型具體應(yīng)用時的設(shè)備地址和一些參數(shù)進(jìn)行設(shè)置;數(shù)字量輸入202可采集本實(shí)用新型應(yīng)用現(xiàn)場的開關(guān)量數(shù)字信號，并通過無線方式傳送給其他裝置;模擬量輸入203實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型應(yīng)用現(xiàn)場模擬量信號的采集，如和流量計(jì)配套使用可將流量計(jì)的4_20mA信號接入;顯示模塊204作為人機(jī)交互界面，顯示設(shè)置參數(shù)和采集數(shù)據(jù)值;無線通信模塊205實(shí)現(xiàn)將微控制器200處理后的數(shù)字信號進(jìn)行調(diào)制解調(diào)，完成數(shù)據(jù)的無線發(fā)送和接收處理;數(shù)字量輸出206實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場開關(guān)量設(shè)備的控制，如對開關(guān)閥的開啟和關(guān)閉控制;模擬量輸出207實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型應(yīng)用現(xiàn)場模擬量接口設(shè)備的控制，如將調(diào)節(jié)閥的給定信號接入此端口，可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的無線開度調(diào)節(jié)控制。
[0012]以上所述僅為本實(shí)用新型示例性的實(shí)施方式，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所做出的等同變化與修改，增加或減少某些裝置的使用步驟，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自發(fā)電無線信號收發(fā)裝置，其特征在于:所述裝置包括旋轉(zhuǎn)體組件，旋轉(zhuǎn)體組件中的旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)軸連接直流發(fā)電機(jī)的電樞，直流發(fā)電機(jī)的電樞繞組連接電源變換電路組件，電源變換電路組件的輸出連接充電電路組件，充電電路組件中的蓄電池連接無線信號收發(fā)組件的供電端。2.如權(quán)利要求1所述的一種自發(fā)電無線信號收發(fā)裝置，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)體組件包括安裝于管道內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)葉片部分和管道外部的旋轉(zhuǎn)體部分，旋轉(zhuǎn)葉片部分由葉片、內(nèi)部磁極和葉片轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)體部分由旋轉(zhuǎn)體、外部磁極、旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)軸、軸承和機(jī)殼構(gòu)成。3.如權(quán)利要求2所述的一種自發(fā)電無線信號收發(fā)裝置，其特征在于:所述葉片在管道內(nèi)流體的沖擊下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。4.如權(quán)利要求2所述的一種自發(fā)電無線信號收發(fā)裝置，其特征在于:所述內(nèi)部磁極連接在葉片前端的邊緣，外部磁極連接在旋轉(zhuǎn)體的外邊緣，內(nèi)部磁極為永磁性材料，且內(nèi)部磁極和外部磁極相互靠近一側(cè)的磁極性相同。
【文檔編號】G08C17/02GK205428170SQ201521002750
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月7日
【發(fā)明人】王志國, 劉飛, 趙忠蓋, 欒小麗
【申請人】江南大學(xué)