磁感应脉冲计量膜式燃气表的原理及设计

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——磁感应脉冲计量膜式燃气表。该专利由智润科技有限公司申请，并于2017年6月20日获得授权公告。

内容说明

本实用新型涉及燃气计量领域，特别涉及一种磁感应脉冲计量膜式燃气表。

发明背景

目前市场上燃气表主流有两种，一种为传统式的机械式膜式燃气表；另一种为预付费膜式燃气表。机械式膜式燃气表计量通过机械滚轮实现，机械滚轮根据使用的气量进行加操作，每使用一个单位量，滚轮计数加一，最终实现气量计量记录。预付费膜式燃气表是在传统机械式基础上增加电子计量方式、预付费及显示功能，可以显示当前燃气表的工作状态等。

这两种燃气表均存在以下缺陷：1 。计量精度有限，在燃气流量较小时，计量漏损大，难以计量准确；2 。测量精度低，制造成本高；3 。管理成本高，故障时监测困难。

发明内容

本实用新型的目的在于克服以上缺点，提供一种磁感应脉冲计量膜式燃气表，该燃气表通过本体齿轮、增速齿轮组和计量转轴带动磁钢转动使线圈上产生脉冲信号，并将该脉冲信号转换为燃气流量信息，使得测量精度高且在燃气流量较小时测量准确，计量漏损小，此外该燃气表还具有制造成本低、精度高、安装方便等优点。

本实用新型是这样实现的：一种磁感应脉冲计量膜式燃气表，包括燃气表本体、设置于燃气表本体内的计量室、与计量室相连通的燃气进口和燃气出口、燃气表机芯以及转动连接于计量室上且随燃气的流动而转动的本体齿轮，其特征在于：所述膜式燃气表还包括转动连接于燃气表机芯内的计量转轴、连接于计量转轴和本体齿轮之间的增速齿轮组、固设于计量转轴一端的磁钢、设置于燃气表机芯内的高导磁定子片、线架铁芯和智能板，所述高导磁定子片上设有磁极腔，所述磁钢位于磁极腔内，所述磁钢上设有等分的偶数个磁性区域且相邻两个磁性区域的磁极相反，所述线架铁芯上缠绕有线圈，所述智能板与线圈相连接以获取线圈上的脉冲信号并将脉冲信号转换为燃气流量信息。

当流动的气体经过燃气表时，受到管道摩擦及机构的阻挡，内部的燃气会在燃气表进出口两端产生压力差，通过这个压力差推动膜式燃气表的膜片在计量室内运动，并且带动配气机构进行协调配气，使得膜片的运动能够连续往复的进行，膜式燃气表通过内部的机械结构，把直线往复运动转变成本体齿轮的圆周运动，本体齿轮通过增速齿轮组带动计量转轴上的磁钢在磁极腔内转动，磁钢将磁极通过高导磁定子片传递给线架铁芯，由于磁钢上设有不同的磁极，所以转动时线架铁芯上的磁极在不断的变化，使得线圈产生数量与燃气流量相对应的感应电压脉冲信号，智能板接收感应电压的脉冲信号，并将脉冲信号转换为燃气流量信息进行输出。

优选的，所述增速齿轮组包括同轴固设于本体齿轮上的机芯齿轮一、与机芯齿轮一相啮合传动的机芯齿轮二、同轴固设于机芯齿轮二上的机芯齿轮三以及同轴固设于计量转轴上且与机芯齿轮三相啮合传动的机芯齿轮四。

优选的，所述增速齿轮组的传动比为1/12～1/8。为了能在微小流量时也能准确地测量燃气的流量，所述磁钢旁侧设有与智能板相连接的霍尔元件，所述智能板在检测不到线圈上的脉冲信号时能选取霍尔元件上的脉冲信号来计算燃气流量信息。

为了防止其它磁性物体的干扰，影响测量结果，同时防止偷气现象的发生，所述高导磁定子片、线架铁芯和线圈外周罩设有用于防止外部磁场干扰的防磁罩。为了更好地显示燃气表的读数，所述智能板还连接有用于显示燃气流量数值的显示屏，所述智能板上还设有用于向智能板和显示屏供电的电池。为了能与上位机进行连接，将燃气表读数直接传送至上位机，同时对燃气表进行实时监测，所述智能板上还设有用于与上位机相连接的无线通讯模块。

较之现有技术而言，本实用新型具有以下优点：（1）本实用新型提供的磁感应脉冲计量膜式燃气表，该燃气表通过本体齿轮、增速齿轮组和计量转轴带动磁钢转动使线圈上产生脉冲信号，并将该脉冲信号转换为燃气流量信息，使得测量精度高且在燃气流量较小时测量准确，计量漏损小，此外该燃气表还具有制造成本低、精度高、安装方便等优点；（2）本实用新型提供的磁感应脉冲计量膜式燃气表，设有增速齿轮组，不仅使得计量更加准确，精度更高，而且在小流量时也能进行准确计量；（3）本实用新型提供的磁感应脉冲计量膜式燃气表，高导磁定子片、线架铁芯和线圈上罩设有用于防止外部磁场干扰的防磁罩，使得测量结果更准确，同时可以防止拿磁铁对燃气表进行干扰，偷水的现象；（4）本实用新型提供的磁感应脉冲计量膜式燃气表，在高导磁定子片旁设有霍尔元件，在智能板检测不到线圈上的脉冲信号时能选取霍尔元件上开关通断产生的开关量信号来计算燃气流量信息，使得在微小流量时也能准确地测量燃气的流量；（5）本实用新型提供的磁感应脉冲计量膜式燃气表，设有无线通讯模块，能与上位机进行连接，将燃气表读数直接传送至上位机，无需人工抄表，减少人工成本，同时可以对磁感应脉冲计量膜式燃气表进行实时监测，一有故障即可发现；（6）本实用新型提供的磁感应脉冲计量膜式燃气表，结构简单，性能可靠，免维护，使用寿命长。