本發(fā)明涉及一種水表傳感器，尤其是能在不對機(jī)械水表進(jìn)行任何改裝的情況下采集水表的累計(jì)流量、瞬時(shí)流量和正反轉(zhuǎn)狀態(tài)的水表傳感器。

背景技術(shù)：

目前，公知的水表傳感器類型有磁感水表傳感器和光電水表傳感器。磁感水表傳感器需要在水表內(nèi)加裝磁性元件，然后感知磁性元件的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)化為開關(guān)量信號輸出。光電水表傳感器是使用多個(gè)光電傳感器來感知水表字輪位置，獲取水表的讀數(shù)。兩種水表傳感器都存在的問題是需要對要采集的水表進(jìn)行改裝，改變了水表原來的機(jī)械結(jié)構(gòu)，影響水表的計(jì)量精度。磁感水表傳感器不直接輸出累計(jì)流量、瞬時(shí)流量和正反轉(zhuǎn)狀態(tài)；光電水表傳感器不直接輸出瞬時(shí)流量和正反轉(zhuǎn)狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的水表傳感器需要對水表進(jìn)行改裝才能采集水表數(shù)據(jù)的不足, 本發(fā)明提供了一種光學(xué)水表傳感器，該光學(xué)水表傳感器不僅能采集水表的累計(jì)流量、瞬時(shí)流量和正反轉(zhuǎn)狀態(tài)，而且無需對水表進(jìn)行任何改裝即可方便地安裝使用。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：在機(jī)械水表表盤外的玻璃上固定光學(xué)水表傳感器，該水表傳感器上帶有聚光型發(fā)光二極管和兩個(gè)感光電子元件，聚光型發(fā)光二極管在水表標(biāo)度盤的指針旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)照射出一個(gè)光度均勻的覆蓋感光電子元件感測區(qū)域的圓光斑，感光電子元件接收感測區(qū)域反射光的光學(xué)信息。當(dāng)旋轉(zhuǎn)的指針進(jìn)入感光電子元件的感測區(qū)域時(shí)，指針對光產(chǎn)生漫反射和吸收現(xiàn)象，此時(shí)的反射光與指針未進(jìn)入感測區(qū)域時(shí)的反射光的光學(xué)信息有很大差異，根據(jù)該差異特征，檢測出指針的位置；該水表傳感器上沿指針旋轉(zhuǎn)軌跡并列布置了兩個(gè)感光電子元件，當(dāng)水表指針正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時(shí)，首先檢測到指針的感光電子元件不同，從而識(shí)別出指針的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)。根據(jù)檢測到的指針正反轉(zhuǎn)狀態(tài)、旋轉(zhuǎn)頻率和累計(jì)次數(shù)可以計(jì)算出水表的累計(jì)流量和瞬時(shí)流量。

本發(fā)明的有益效果是：無需對機(jī)械水表進(jìn)行任何改裝，即可同時(shí)采集水表的累計(jì)流量、瞬時(shí)流量和正反轉(zhuǎn)狀態(tài)，不影響水表精度且使用方便。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明：圖1所示，本發(fā)明是一個(gè)外形為圓柱體的水表傳感器（2），圓柱高為5公分，直徑為2公分，底部為光學(xué)信息采集單元（3），外殼內(nèi)部封裝帶信號處理單元的電路板，頂部為供電通信電纜（1），內(nèi)含供電電線和通信電線。將水表傳感器（2）底部的光學(xué)信息采集單元（3）端固定在水表表盤（4）某一標(biāo)度盤（5）的正上方的玻璃上，聚光型發(fā)光二極管（7）在標(biāo)度盤（5）上照射出一個(gè)光度均勻的覆蓋感光電子元件（10）感測區(qū)域的圓光斑。圖2是本發(fā)明光學(xué)信息采集單元（3）的正視外形圖，包括一個(gè)聚光型發(fā)光二極管（7）和兩個(gè)感光電子元件（10），分別通過隔光板（8）隔開。兩個(gè)聚焦透鏡（9）將兩個(gè)感光電子元件（10）感測區(qū)域反射回來的光分別聚焦到兩個(gè)感光電子元件（10）上，以增強(qiáng)感光電子元件（10）的分辨力。

具體實(shí)施方式

如圖1中所示，本發(fā)明是一個(gè)外形為圓柱體的水表傳感器（2），圓柱高為5公分，直徑為2公分，外殼直徑略大于水表標(biāo)度盤（5）的直徑，傳感器（2）的底端是光學(xué)信息采集單元（3），水表傳感器（2）外殼內(nèi)封裝了具有電源管理、數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)功能的電路板。本發(fā)明通過防水密封膠將如圖1所示的水表傳感器（2）的光學(xué)信息采集單元（3）端粘固在水表表盤（4）的玻璃上，位于水表標(biāo)度盤（5）的正上方。

如圖2所示，本發(fā)明的光學(xué)信息采集單元（3）的主要元件由一個(gè)聚光型發(fā)光二極管（7）和兩個(gè)感光電子元件（10）以及配套的聚光透鏡（9）組成，聚光型發(fā)光二極管（7）直徑為3毫米，發(fā)光角度為60度，發(fā)射光為5500K色溫的冷白光。聚光型發(fā)光二極管（7）位于標(biāo)度盤中心位置，兩個(gè)感光電子元件（10）沿指針（6）的旋轉(zhuǎn)軌跡并列布置，兩個(gè)感光電子元件（10）通過聚光透鏡（9）的感測區(qū)域?yàn)閮蓚€(gè)相外切的直徑為2.2毫米的圓面。三個(gè)電子元件分別用隔光板（8）隔開，避免相互干擾。

在圖1所示的實(shí)施例中，水表傳感器（2）的光學(xué)信息采集單元（3）端通過防水密封膠粘固在水表表盤（4）的玻璃上，通過供電通信電纜（1）供電之后，會(huì)在標(biāo)度盤（5）上照射出一個(gè)光度均勻的覆蓋感光電子元件（10）感測區(qū)域的圓光斑。當(dāng)指針（6）沒有旋轉(zhuǎn)到感光電子元件（10）的感測區(qū)域內(nèi)時(shí)，感光電子元件（10）接收到標(biāo)度盤（5）白色底板反射的以白光為主的反射光；當(dāng)指針（6）轉(zhuǎn)到感光電子元件（10）的感測區(qū)域內(nèi)時(shí)，由于光斑在指針（6）的表面發(fā)生漫反射現(xiàn)象，光強(qiáng)減弱，并且?guī)в蓄伾闹羔槪?）會(huì)吸收除自己本色以外的其他顏色的光，反射與指針（6）相同顏色的光，從而使得通過聚光透鏡（9）到感光電子元件（10）的反射光的光學(xué)信息發(fā)生具有鮮明特征的變化，感光電子元件（10）將這些光學(xué)信息變化收集，并轉(zhuǎn)化為電信號變化，交由外殼內(nèi)電路板的信號處理單元，信號處理單元捕捉到該特征的連續(xù)兩次變化就會(huì)識(shí)別為指針（6）旋轉(zhuǎn)了一圈；另外該水表傳感器（2）的光學(xué)信息采集單元（3）沿水表指針（6）的旋轉(zhuǎn)軌跡并列布置了兩個(gè)感光電子元件（10），指針（6）正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時(shí)，首先感知到光學(xué)信息變化的感光電子元件（10）不同，故可以識(shí)別出水表正反轉(zhuǎn)狀態(tài)；水表傳感器（2）外殼內(nèi)電路板上的信號處理單元根據(jù)指針（6）的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)、旋轉(zhuǎn)頻率和旋轉(zhuǎn)圈數(shù)計(jì)算出水表的累計(jì)流量和瞬時(shí)流量，并進(jìn)行處理和存儲(chǔ)供與外部的通訊使用。