本實(shí)用新型涉及流量監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種插卡式流量監(jiān)控裝置。

背景技術(shù)：

目前，飲水機(jī)用水表主要采用IC卡計(jì)費(fèi)的方式，利用現(xiàn)代傳感技術(shù)和智能IC卡技術(shù)對(duì)水量進(jìn)行計(jì)量，并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，IC卡式水表主要IC卡插口及設(shè)置在IC卡插口內(nèi)的讀卡器，在使用時(shí)將IC卡插入IC卡插口內(nèi)，利用讀卡器對(duì)IC卡內(nèi)的讀數(shù)進(jìn)行讀取，并利用流量計(jì)對(duì)用水量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)扣費(fèi)。但是這種方式主要是利用流量計(jì)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)，流量計(jì)由于長時(shí)間與水接觸，長時(shí)間使用后會(huì)逐漸老化，從而使計(jì)數(shù)不準(zhǔn)確，甚至使裝置的使用壽命降低。

申請?zhí)枮?012202332900的中國專利公開了一種法蘭式超聲波流量計(jì)，包括法蘭盤、套管、超聲波換能器、反射片、螺母、螺栓及電子控制裝置，利用超聲波換能器發(fā)出超聲波來對(duì)流量進(jìn)行監(jiān)控，這種監(jiān)控方式雖然準(zhǔn)確可靠，但是由于超聲波換能器的費(fèi)用較高，使得成本大大增加，此外，由于本裝置需要安裝法蘭及套管，占用空間較大，不適宜在家庭用自來水管上使用，因此此種超聲波流量計(jì)不適宜大范圍使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種插卡式流量監(jiān)控裝置，能夠準(zhǔn)確地對(duì)飲水機(jī)的出水量進(jìn)行監(jiān)控，并實(shí)時(shí)顯示IC卡內(nèi)的余額，且成本低廉，安全可靠。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種插卡式流量監(jiān)控裝置，包括IC卡插口及設(shè)置在IC卡插口內(nèi)的讀卡器，所述讀卡器的輸出端與單片機(jī)的輸入端相連，單片機(jī)的輸出端控制連接進(jìn)水閥及水泵，所述進(jìn)水閥和水泵均設(shè)置在飲水機(jī)內(nèi)部，所述出水管道內(nèi)還設(shè)置有流量計(jì)量裝置，流量計(jì)量裝置的輸出端與單片機(jī)相連。

所述流量計(jì)量裝置包括設(shè)置在出水管道內(nèi)的節(jié)流裝置，所述節(jié)流裝置處還設(shè)置有導(dǎo)壓管及差壓計(jì)，導(dǎo)壓管的一端設(shè)置于出水管道內(nèi)，另一端與差壓計(jì)相連，差壓計(jì)的輸出端與單片機(jī)相連。

所述差壓計(jì)的輸出端經(jīng)防抖電路連接單片機(jī)，所述防抖電路采用功率放大器，功率放大器的正相輸入端接地，反向輸入端經(jīng)第一電阻連接差壓計(jì)的輸出端，功率放大器的反向輸入端還經(jīng)第一電容連接功率放大器的輸出端，功率放大器的輸出端與單片機(jī)相連。

所述單片機(jī)的輸出端經(jīng)控制電路分別連接進(jìn)水閥及水泵，所述控制電路采用場效應(yīng)管，場效應(yīng)管的柵極經(jīng)第二電阻連接差壓計(jì)的輸出端，場效應(yīng)管的柵極還經(jīng)第一穩(wěn)壓二極管接地，第一穩(wěn)壓二極管兩端并聯(lián)有第三電阻，第三電阻兩端并聯(lián)有第四電阻，所述場效應(yīng)管的源極接地，所述場效應(yīng)管的漏極經(jīng)第一二極管連接電源正極，第一二極管的兩端并聯(lián)有第二電容，所述場效應(yīng)管的漏極分別連接進(jìn)水閥及水泵。

所述場效應(yīng)管采用增強(qiáng)型場效應(yīng)管。

所述單片機(jī)的輸出端還連接有用于顯示IC卡內(nèi)余額的顯示裝置，顯示裝置設(shè)置于IC卡插口旁。

所述單片機(jī)的輸出端還連接有報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置采用蜂鳴器，蜂鳴器的正極經(jīng)第五電阻連接電源正極，蜂鳴器的負(fù)極連接第一三極管的集電極，所述蜂鳴器的負(fù)極還經(jīng)第二二極管連接蜂鳴器的正極，所述第一三極管的發(fā)射極接地，第一三極管的基極經(jīng)第六電阻連接單片機(jī)的輸出端，第一三極管的基極還經(jīng)第七電阻接地。

所述單片機(jī)及流量計(jì)量裝置均經(jīng)電源調(diào)理裝置連接電源，所述電源調(diào)理裝置采用穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓器的輸入端經(jīng)第三電容接地，穩(wěn)壓器的輸出端還經(jīng)第三二極管連接第八電阻的一端，第八電阻的另一端連接電源正極，第八電阻的另一端還經(jīng)第四二極管接地，第四二極管兩端并聯(lián)有第五二極管，所述穩(wěn)壓器的地端接地，穩(wěn)壓器的輸出端經(jīng)第四電容接地，第四電容兩端依次并聯(lián)有第五電容和第六電容，所述穩(wěn)壓器的輸出端分別連接單片機(jī)及流量計(jì)量裝置。

所述穩(wěn)壓器采用LM7805穩(wěn)壓器。

本實(shí)用新型通過在飲水機(jī)的出水管道上設(shè)置流量計(jì)量裝置來對(duì)飲水機(jī)的出水量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)扣費(fèi)，計(jì)量準(zhǔn)確，安全可靠；流量計(jì)量裝置采用節(jié)流裝置、導(dǎo)壓管及差壓計(jì)，節(jié)流裝置使得水流在節(jié)流裝置處形成局部增加，從而使流速增加，靜壓力降低，從而在節(jié)流裝置前后形成靜壓力差，導(dǎo)流管將水流導(dǎo)入差壓計(jì)，差壓計(jì)根據(jù)根據(jù)節(jié)流裝置產(chǎn)生的靜壓力差，來測量水流的壓力，通過節(jié)流裝置、導(dǎo)壓管及差壓計(jì)的配合，使得水流的監(jiān)測更加準(zhǔn)確；差壓計(jì)的輸出端經(jīng)防抖電路與單片機(jī)相連，防抖電路能夠?qū)Σ顗河?jì)測量的結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，使得輸入單片機(jī)的信號(hào)更加穩(wěn)定，減小輸入誤差；單片機(jī)的輸出端經(jīng)控制電路連接進(jìn)水閥和水泵，控制電路采用場效應(yīng)管，場效應(yīng)管具有輸入電阻高、噪聲小、功耗小、動(dòng)態(tài)范圍大及安全工作區(qū)域?qū)挼膬?yōu)點(diǎn)，能夠穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)對(duì)控制閥的控制，安全可靠；單片機(jī)的輸出端還連接有報(bào)警裝置，當(dāng)IC卡內(nèi)的余額低于設(shè)定值時(shí)，報(bào)警裝置提醒用于及時(shí)續(xù)費(fèi)，能夠有效地防止用戶因欠費(fèi)而造成停水，從而給用戶的生活帶來不便的問題；單片機(jī)及流量計(jì)量裝置均經(jīng)電源調(diào)理裝置連接電源，電源調(diào)整裝置能夠?qū)⑤斎腚娫凑{(diào)整至穩(wěn)定的電壓，使得裝置的工作更加穩(wěn)定。本實(shí)用新型能夠準(zhǔn)確地對(duì)飲水機(jī)的出水量進(jìn)行監(jiān)控，并實(shí)時(shí)顯示IC卡內(nèi)的余額，且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，安全可靠，適用性強(qiáng)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的原理框圖；

圖2為本實(shí)用新型所述防抖電路的電路原理圖；

圖3為本實(shí)用新型所述控制電路的電路原理圖；

圖4為本實(shí)用新型所述報(bào)警裝置的電路原理圖；

圖5為本實(shí)用新型所述電源調(diào)理裝置的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的其他所有實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”及“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸地連接，或一體連接，可以是直接連接，也可以通過中間媒介間接相連，還可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，可以視具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

如圖1至圖5所示，本實(shí)用新型包括IC卡插口及設(shè)置在IC卡插口內(nèi)的讀卡器，讀卡器的輸出端與單片機(jī)的輸入端相連，單片機(jī)的輸出端控制連接進(jìn)水閥及水泵，進(jìn)水閥和水泵均設(shè)置在飲水機(jī)內(nèi)部，進(jìn)水閥用于控制水流，水泵用于為水流提供動(dòng)力，進(jìn)水閥和水泵均為飲水機(jī)的現(xiàn)有裝置，其結(jié)構(gòu)不再贅述，由于飲水機(jī)中的水經(jīng)層層凈化后水壓會(huì)減小，所以需要利用水泵為水流提供動(dòng)力。

出水管道內(nèi)還設(shè)置有流量計(jì)量裝置，流量計(jì)量裝置的輸出端與單片機(jī)相連，流量計(jì)量裝置用于計(jì)算水的流量，包括設(shè)置在出水管道內(nèi)的節(jié)流裝置，節(jié)流裝置用于使得水流在節(jié)流裝置處形成局部增加，從而使流速增加，靜壓力降低，從而在節(jié)流裝置前后形成靜壓力差，節(jié)流裝置處還設(shè)置有導(dǎo)壓管及差壓計(jì)，導(dǎo)壓管的一端設(shè)置于出水管道內(nèi)，另一端與差壓計(jì)相連，差壓計(jì)的輸出端與單片機(jī)相連，導(dǎo)流管用于將水流導(dǎo)入差壓計(jì)，差壓計(jì)用于根據(jù)根據(jù)節(jié)流裝置產(chǎn)生的靜壓力差，來測量水流的壓力，并將測量結(jié)果輸入單片機(jī)，由單片機(jī)根據(jù)水流的壓力計(jì)算流量。

差壓計(jì)的輸出端經(jīng)防抖電路連接單片機(jī)，防抖電路用于對(duì)差壓計(jì)測量的結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，使得輸入單片機(jī)的信號(hào)更加穩(wěn)定，減小輸入誤差，防抖電路采用功率放大器U1，功率放大器U1的正相輸入端接地，功率放大器U1的反相輸入端經(jīng)第一電阻R1連接差壓計(jì)的輸出端，功率放大器U1的反相輸入端還經(jīng)第一電容C1連接功率放大器U1的輸出端，功率放大器U1的輸出端與單片機(jī)相連。

單片機(jī)的輸出端經(jīng)控制電路分別連接進(jìn)水閥及水泵，控制電路用于控制水泵及進(jìn)水閥的開閉，控制電路采用場效應(yīng)管Q1，在本實(shí)施例中，場效應(yīng)管Q1采用增強(qiáng)型場效應(yīng)管，場效應(yīng)管Q1的柵極連接第二電阻R2的一端，第二電阻R2的另一端連接單片機(jī)的輸出端，場效應(yīng)管Q1的柵極還經(jīng)第一穩(wěn)壓二極管VD1接地，第二電阻R2的另一端還經(jīng)第三電阻R3接地，第三電阻R3兩端并聯(lián)有第四電阻R4，場效應(yīng)管Q1的源極接地，場效應(yīng)管Q1的漏極經(jīng)第一二極管D1連接電源正極，第一二極管D1的兩端并聯(lián)有第二電容C2，場效應(yīng)管Q1的漏極分別連接進(jìn)水閥及水泵。

當(dāng)單片機(jī)輸出信號(hào)時(shí)，場效應(yīng)管Q1導(dǎo)通，進(jìn)水閥及水泵得電，進(jìn)水閥打開，水泵轉(zhuǎn)動(dòng)，開始供水。

單片機(jī)的輸出端還連接有報(bào)警裝置，報(bào)警裝置采用蜂鳴器B1，蜂鳴器B1的正極經(jīng)第五電阻R5連接電源正極，蜂鳴器B1的負(fù)極連接第一三極管VT1的集電極，蜂鳴器B1的負(fù)極還經(jīng)第二二極管D2連接蜂鳴器B1的正極，第一三極管VT1的發(fā)射極接地，第一三極管VT1的基極經(jīng)第六電阻R6連接單片機(jī)的輸出端，第一三極管VT1的基極還經(jīng)第七電阻R7接地。

當(dāng)單片機(jī)輸出報(bào)警信號(hào)時(shí)，第一三極管VT1導(dǎo)通，蜂鳴器B1得電開始報(bào)警。

單片機(jī)、流量計(jì)量裝置及報(bào)警裝置均經(jīng)電源調(diào)理裝置連接電源，電源調(diào)理裝置采用穩(wěn)壓器U2，在本實(shí)施例中，穩(wěn)壓器U2采用LM7805穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓器U2的輸入端經(jīng)第三電容C3接地，穩(wěn)壓器U2的輸出端還經(jīng)第三二極管D3連接第八電阻R8的一端，第八電阻R8的另一端連接電源正極，第八電阻R8的另一端還經(jīng)第四二極管D4接地，第四二極D4管兩端并聯(lián)有第五二極管D5，穩(wěn)壓器U2的地端接地，穩(wěn)壓器U2的輸出端經(jīng)第四電容C4接地，第四電容C4兩端依次并聯(lián)有第五電容C5和第六電容C6，穩(wěn)壓器U2的輸出端分別連接單片機(jī)、流量計(jì)量裝置及報(bào)警裝置。

單片機(jī)的輸出端還連接有顯示裝置，顯示裝置設(shè)置于IC卡插口旁，用于顯示IC卡內(nèi)的余額。

本實(shí)用新型在工作時(shí)，首先將IC卡插入IC卡插口內(nèi)，讀卡器讀取IC卡內(nèi)的余額，并將讀取到的信息發(fā)送至單片機(jī)，單片機(jī)輸出電平，場效應(yīng)管Q1導(dǎo)通，進(jìn)水閥及水泵得電，進(jìn)水閥打開，水泵轉(zhuǎn)動(dòng)，開始供水；此時(shí)，節(jié)流裝置使得水流在節(jié)流裝置處形成局部增加，從而使流速增加，靜壓力降低，從而在節(jié)流裝置前后形成靜壓力差，導(dǎo)流管將水流導(dǎo)入差壓計(jì)，差壓計(jì)根據(jù)節(jié)流裝置產(chǎn)生的靜壓力差，來測量水流的壓力，并將測量結(jié)果輸入單片機(jī)，由單片機(jī)根據(jù)水流的壓力計(jì)算流量，同時(shí)單片機(jī)根據(jù)流量對(duì)IC卡內(nèi)的費(fèi)用進(jìn)行扣除。

當(dāng)IC卡內(nèi)的余額低于設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)輸出報(bào)警信號(hào)，第一三極管VT1導(dǎo)通，蜂鳴器B1得電開始報(bào)警，同時(shí)，顯示裝置顯示“余額不足”，提醒用戶及時(shí)續(xù)費(fèi)；當(dāng)IC卡內(nèi)的余額為零時(shí)，單片機(jī)無控制信號(hào)輸出，此時(shí)場效應(yīng)管Q1截止，進(jìn)水閥及水泵斷電，進(jìn)水閥閉合，水泵停止轉(zhuǎn)動(dòng)，飲水機(jī)停止工作。單片機(jī)根據(jù)水流的壓力計(jì)算流量、單片機(jī)扣費(fèi)及單片機(jī)輸出報(bào)警信號(hào)的控制過程和控制原理均為現(xiàn)有技術(shù)，且本實(shí)用新型的發(fā)明點(diǎn)不在于此，故不再贅述。

本實(shí)用新型能夠準(zhǔn)確地對(duì)飲水機(jī)的出水量進(jìn)行監(jiān)控，并實(shí)時(shí)顯示IC卡內(nèi)的余額，且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，安全可靠，適用性強(qiáng)。