1.本发明涉及变速箱技术领域，特别涉及一种无到位开关的磁传动变速箱状态判断方法及装置。
背景技术：2.变速箱广泛应用于水表、电表、气表等领域。通常情况下，变速箱设置有到位开关，作为状态判断的标准。由于到位开关在长期使用中容易损坏，而修理或更换成本很高，因此，取消到位开关，改为通过控制器检测电流从而进行状态判断，能有效避免开关损坏的问题。
3.但是，在例如水表这样的应用场景下，由于器件长期工作于有水的状态中，电机容易损坏。因此通过将传统的全齿轮传动改为磁传动与齿轮传动结合的方式，将电机与水进行隔离。然而，此传动方式在堵转状态无法通过原有控制器的电流检测方式进行状态判断。
技术实现要素：4.本发明要解决的技术问题，在于提供一种无到位开关的磁传动变速箱状态判断方法，实现对变速箱的堵转状态进行有效的判断。
5.第一方面，本发明提供了一种无到位开关的磁传动变速箱状态判断方法，应用于磁传动与齿轮传动的复合传动系统，所述齿轮传动的末级传动轮为扇形齿轮，当所述扇形齿轮顺时针旋转至第一侧边卡停于第一卡槽时，变速箱为第一堵转状态，当所述扇形齿轮逆时针旋转至第二侧边卡停于第二卡槽时，变速箱为第二堵转状态，所述方法包括：
6.改进磁传动系统，在所述第一卡槽和第二卡槽内分别设置一弹性件，且当所述扇形齿轮卡停时，所述弹性件为压缩状态，从而拉长堵转时电流上升沿时间，使得电流大于设定值的时间大于设定时间；
7.定时采集阀控电流来判定阀门到位情况，当阀控电流大于设定值的时间大于设定时间则判定为阀门堵转。
8.可选的，所述设定值为200ma，所述设定时间为375ms。
9.可选的，所述弹性件为带定位片的弹簧。
10.第二方面，本发明提供了一种无到位开关的磁传动变速箱状态判断装置，应用于磁传动与齿轮传动的复合传动系统，所述齿轮传动的末级传动轮为扇形齿轮，当所述扇形齿轮顺时针旋转至第一侧边卡停于第一卡槽时，变速箱为第一堵转状态，当所述扇形齿轮逆时针旋转至第二侧边卡停于第二卡槽时，变速箱为第二堵转状态，所述装置包括：
11.弹性件，分别设置于所述第一卡槽和第二卡槽内，且当所述扇形齿轮卡停时，所述弹性件为压缩状态；
12.检测模块，与阀门电连接，用于定时采集阀控电流来判定阀门到位情况，当阀控电流大于设定值的时间大于设定时间则判定为阀门堵转。
13.可选的，所述设定值为200ma，所述设定时间为375ms
14.可选的，所述弹性件为带定位片的弹簧。
15.本发明实施例中提供的技术方案，具有如下技术效果或优点：
16.通过设置弹性件，当所述扇形齿轮卡停时，所述弹性件为压缩状态，从而拉长堵转时电流上升沿时间，使得电流大于设定值的时间大于设定时间，使得堵转状态可以有效被检测到，避免持续采集造成不必要的电量消耗。
17.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
18.下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
19.图1为现有技术中的阀控水表阀控动作流程示意图；
20.图2为本发明实施例一中磁传动变速箱的结构示意图；
21.图3为本发明实施例一中方法的流程图；
22.图4为本发明实施例二中装置的结构示意图。
具体实施方式
23.本技术实施例通过提供一种无到位开关的磁传动变速箱状态判断方法及装置，实现对变速箱的堵转状态进行有效的判断。
24.本技术实施例中的技术方案，总体思路如下：
25.自来水厂可以根据用户的使用情况对其阀门进行远程开闭，方便管理，用到的水表就是阀控水表，其采用水表模块控制电机执行机构，电机经过齿轮组控制球阀的旋转，从而对阀门进行开/关。
26.(1)水表第一次上电时应把阀门打开，动作完成后将阀门状态保存为阀开。
27.(2)阀门每次动作时应先判断最近一次的阀门状态再动作。复位时，应保证断电前和上电后的阀门状态一致。
28.(3)水表应依据最近一次接收到的上位机指令来设置默认状态，若最近一次接收到开阀指令，则默认状态应开阀，若最近一次接收到关阀指令，则默认状态应关阀，若至当前时间仍未接收到过阀门控制指令，则应默认开阀。
29.(4)阀门在进行开关阀动作时每间隔125ms采样一次vcc电压和阀控芯片电压，计算压差算出当前阀控电路的电流i
current
。阀控电路取消到位开关，阀门的所有状态都通过当前阀控电流的电流来判定。
30.(5)阀控电流：正常动作电流默认为10-200ma
31.阀门堵转电流 默认200-350ma。
32.异常电流
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默认小于10ma，或大于350ma。
33.实际测试结果(分别在不接水和在0.9mpa管网压力下)：
34.全齿轮传动的阀控系统动作电流：15-92ma，堵转电流为253ma-264ma；
35.磁传动与齿轮传动结合的阀控系统动作电流：24-147ma，堵转电流为251ma-260ma。
36.另外，若不接阀门，测试电流为1ma以内。
37.(6)阀门动作前应先刹车(实际就是停止动作)2秒，再进行开关阀动作。
38.(7)最低到位时间前，不进行到位判定。到位时间范围内若连续堵转1次，则认为到位。
39.(8)阀门有效动作时间：
40.暂定各种阀门在各种环境下的有效开关阀到位时间为7-20秒。
41.实际测试结果(分别在不接水和在0.9mpa管网压力下)：
42.全齿轮传动的阀控系统为10-12.4秒。
43.磁传动与齿轮传动结合的阀控系统为11.4-13.2秒。
44.考虑二级低电时，将到位时间整体调长2秒。
45.(9)阀门故障
46.阀门故障a：阀门还没到最小动作时间就动作到位了。
47.阀门故障b：阀门没关死，导致关阀后仍在跑水。
48.阀门故障c：可能阀门电路故障，导致电流太大或太小。
49.阀门故障d:开关阀20秒后仍不到位。可能是电机或阀门有问题。(包含开/关两个故障状态)
50.(10)阀门故障的存储和告警上报，在阀门完全动作完成后按照当前的各个阀门故障状态进行判定处理。
51.(11)当阀门关阀后，若检测到最大流速超过100l/h，则执行一次定时开关阀，每天最多执行1次，执行3次后置故障b。
52.阀控动作流程如图1。
53.其中，对磁传动与齿轮传动结合的阀控水表的堵转状态进行有效的判断是本发明要解决的问题。
54.由于采用磁传动系统，在电机供电电压大时会出现脱磁情况，即电流从60-200ma震荡变化，周期为188ms，这种情况下会导致原有的检测程序无法判定堵转从而停止阀门。因此，本发明通过改进磁传动系统，拉长电流上升沿时间。确保即使出现阀门脱磁，电流大于200ma的时间大于375ms(3*125ms)。此方案能准确有效地判定阀门堵转。
55.本发明从解决磁传动阀控水表的问题为出发点，但该方法不限于用在阀控水表，还可以用于油表、气表等领域。
56.实施例一
57.本实施例提供一种无到位开关的磁传动变速箱状态判断方法，如图2和图3所示，应用于磁传动与齿轮传动的复合传动系统，所述齿轮传动的末级传动轮为扇形齿轮1，当所述扇形齿轮1顺时针旋转至第一侧边11卡停于第一卡槽21时，变速箱为第一堵转状态，当所述扇形齿轮1逆时针旋转至第二侧边12卡停于第二卡槽22时，变速箱为第二堵转状态，所述方法包括：
58.改进磁传动系统，在所述第一卡槽21和第二卡槽22内分别设置一弹性件3，且当所述扇形齿轮1卡停时，所述弹性件3为压缩状态，从而拉长堵转时电流上升沿时间，使得电流大于设定值的时间大于设定时间；
59.定时采集阀控电流来判定阀门5到位情况，当阀控电流大于设定值的时间大于设
定时间则判定为阀门5堵转。
60.在一较佳实施例中，所述设定值为200ma，所述设定时间为375ms。
61.在一较佳实施例中，所述弹性件3为带定位片的弹簧。安装方法为先将定位片与弹簧固定连接，再将定位片卡设于卡槽内，实现固定。也可以采用其它形式的弹性件，只要能使所述扇形齿轮1的侧边即将接触到卡槽时对所述扇形齿轮1产生一定作用力，并能随着扇形齿轮1的转动产生形变，直到扇形齿轮1的侧边卡停于卡槽。
62.基于同一发明构思，本技术还提供了与实施例一中的方法对应的装置，详见实施例二。
63.实施例二
64.在本实施例中提供了一种无到位开关的磁传动变速箱状态判断装置，如图4所示，应用于磁传动与齿轮传动的复合传动系统，所述齿轮传动的末级传动轮为扇形齿轮1，当所述扇形齿轮1顺时针旋转至第一侧边11卡停于第一卡槽21时，变速箱为第一堵转状态，当所述扇形齿轮1逆时针旋转至第二侧边12卡停于第二卡槽22时，变速箱为第二堵转状态，所述装置包括：
65.弹性件3，分别设置于所述第一卡槽21和第二卡槽22内，且当所述扇形齿轮1卡停时，所述弹性件3为压缩状态；
66.检测模块4，与阀门5电连接，所述阀门5与所述扇形齿轮1连接，所述检测模块4用于定时采集阀控电流来判定阀门5到位情况，当阀控电流大于设定值的时间大于设定时间则判定为阀门5堵转。
67.在一较佳实施例中，所述设定值为200ma，所述设定时间为375ms
68.在一较佳实施例中，所述弹性件3为带定位片的弹簧。
69.由于本发明实施例二所介绍的装置，为实施本发明实施例一的方法所采用的装置，故而基于本发明实施例一所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该装置的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本发明实施例一的方法所采用的装置都属于本发明所欲保护的范围。
70.本发明通过设置弹性件，当所述扇形齿轮卡停时，所述弹性件为压缩状态，从而拉长堵转时电流上升沿时间，使得电流大于设定值的时间大于设定时间，使得堵转状态可以有效被检测到，避免持续采集造成不必要的电量消耗。
71.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
技术特征：1.一种无到位开关的磁传动变速箱状态判断方法，其特征在于：应用于磁传动与齿轮传动的复合传动系统，所述齿轮传动的末级传动轮为扇形齿轮，当所述扇形齿轮顺时针旋转至第一侧边卡停于第一卡槽时，变速箱为第一堵转状态，当所述扇形齿轮逆时针旋转至第二侧边卡停于第二卡槽时，变速箱为第二堵转状态，所述方法包括：改进磁传动系统，在所述第一卡槽和第二卡槽内分别设置一弹性件，且当所述扇形齿轮卡停时，所述弹性件为压缩状态，从而拉长堵转时电流上升沿时间，使得电流大于设定值的时间大于设定时间；定时采集阀控电流来判定阀门到位情况，当阀控电流大于设定值的时间大于设定时间则判定为阀门堵转。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述设定值为200ma，所述设定时间为375ms。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述弹性件为带定位片的弹簧。4.一种无到位开关的磁传动变速箱状态判断装置，其特征在于：应用于磁传动与齿轮传动的复合传动系统，所述齿轮传动的末级传动轮为扇形齿轮，当所述扇形齿轮顺时针旋转至第一侧边卡停于第一卡槽时，变速箱为第一堵转状态，当所述扇形齿轮逆时针旋转至第二侧边卡停于第二卡槽时，变速箱为第二堵转状态，所述装置包括：弹性件，分别设置于所述第一卡槽和第二卡槽内，且当所述扇形齿轮卡停时，所述弹性件为压缩状态；检测模块，与阀门电连接，用于定时采集阀控电流来判定阀门到位情况，当阀控电流大于设定值的时间大于设定时间则判定为阀门堵转。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述设定值为200ma，所述设定时间为375ms。6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述弹性件为带定位片的弹簧。
技术总结本发明公开了一种无到位开关的磁传动变速箱状态判断方法，应用于磁传动与齿轮传动的复合传动系统，所述齿轮传动的末级传动轮为扇形齿轮，当所述扇形齿轮顺时针旋转至第一侧边卡停于第一卡槽时，变速箱为第一堵转状态，当所述扇形齿轮逆时针旋转至第二侧边卡停于第二卡槽时，变速箱为第二堵转状态，所述方法包括：改进磁传动系统，在所述第一卡槽和第二卡槽内分别设置一弹性件，且当所述扇形齿轮卡停时，所述弹性件为压缩状态，从而拉长堵转时电流上升沿时间，使得电流大于设定值的时间大于设定时间；定时采集阀控电流来判定阀门到位情况，当阀控电流大于设定值的时间大于设定时间则判定为阀门堵转。本发明实现对变速箱的堵转状态进行有效的判断。状态进行有效的判断。状态进行有效的判断。
技术研发人员：周斌 罗明 冯洁 彭君
受保护的技术使用者：三川智慧科技股份有限公司
技术研发日：2022.03.17
技术公布日：2022/7/5
