一種遠傳計量表的製作方法

2023-07-01 21:12:56

專利名稱：一種遠傳計量表的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及計量表技術領域，尤其是涉及一種在集中抄表系統中使用的遠傳計量表技術領域，它能將機械計數器通過電子方法讀出遠傳，適用於民用建築中水錶、煤氣表、自來水錶的三表自動遠抄系統。
背景技術：
隨著住宅小區智能化管理的發展，遠傳計量表如水錶、燃氣表、電錶的應用日益普及，所以有很多科技人員開發了各類的遠傳計量表，它們主要有脈衝式、視頻式、直讀式等形式，每一種形式又分無源(表內不帶電池)和有源(表內帶電池)兩種，讀數的方式有光電感應式、磁感應式的，由於脈衝式和視頻式的，可靠性不高，而有源系統有電池壽命問題，磁感應的幹擾問題又影響它的應用。如專利號為96104702.X的中國專利「電子水錶」和專利號為93105274.2的中國專利「電度表讀數的自動記錄和利用電話網傳輸的電子裝置」，都是採用了脈衝式，其主要缺陷是可靠性差，特別是當停電或電池用完時，勢必造成電子計量部分無法工作進行計數，造成累計計量不夠正確，容易被人利用；而視頻式的，則是不容易觀察，尤其安裝位置不當時或汙物遮擋時，造成無法採用視頻進行觀察，所以也不夠完美；如專利號為98203808.9的中國專利「字輪碼盤光電數字智能傳感器」，它將字輪設計成光電字輪碼盤，並構造框架式光電總線插件組合結構，利用總線方式從碼盤扇區內將對應的數位訊號讀出，在微控制器的控制下對字輪碼盤進行逐位掃描和字符轉換，它適用於水錶、燃氣表、電度表等計量儀表中，尤其適用於不依賴電實施計量的儀表，它將在線實時監控工作方式變為脫機隨機數據交換工作方式，並能充分利用現有技術構成計量收費管理系統，它固然有其描述的進步一面，但是也存在美中不足的地方，如採用字輪碼盤形式，造成其安裝光電裝置的空間很小，勢必要設計採用比較複雜緊湊的光電裝置，造成該計量表不好製造生產，成本高，容易出故障，而且編碼不合理，容易造成在相鄰數字的交界處讀數不準，影響其計量正確性，凡是種種需要我們做進一步的改進。

發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種遠傳計量表，它採用無源光電直讀形式，並結合編碼盤，使該種計量表結構簡單、容易組裝生產、而可靠性好。
本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為一種遠傳計量表，其包括有計量表表殼和安裝在計量表表殼中進行計量的機芯，其特徵在於表殼裡設置有多個用來表達該位數字大小的編碼盤，並且各個編碼盤通過計數傳動機構連接在一起，其中表達最低位數字大小的編碼盤還通過傳動機構與機芯進行連接，各個編碼盤按照採用的編碼規則分布有對應的透光孔，同時在各個編碼盤的上下位置分布有成對的、與編碼盤的透光孔進行配合的、來表達該數字位上數字大小的發光管和光敏管，使所述的發光管與光敏管組成了進行數據讀取的光電裝置，光電裝置通過連接線與微處理器的輸入口進行連接。
有益的改進是，上述的編碼盤採用格雷碼，每個數字對應有2格編碼區，對於N進位的編碼盤使用2N格的編碼，並按照格雷碼規則分布對應的透光孔，編碼盤的扇區分若干道，每道環形扇區分布有1對或以上的發光管和光敏管，它實現全範圍的止確讀數，無讀數盲區，讀數過程由低到高，臨近進位時，讀數也保持正確讀數，提高了計量正確性。
非常有益的是，上述的各個編碼盤其相鄰兩個編碼盤的傳動齒輪傳動比為N∶1，同時對應地在各個編碼盤處的儀錶板表面上印刻上0～N-1的計數數字，與編碼盤進行同軸安裝的指示指針進行配合讀數，它既有電子遠傳表的優點，又具有機械錶方便使用人員視覺直接觀察的優點，當然，機芯也可以是還連接帶動一撥輪計數器，以方便用戶讀數。
最後，上述的計量表可以是乾式水錶或電錶或燃氣表；並且所述的微處理器採用AT89C2051晶片，其輸出口連接有網絡晶片，網絡晶片採用SN75276晶片，以方便計量表與抄表系統中的總機進行通信。
與現有技術相比，本實用新型的優點在於它能對計量表的機械計數器在臨界進位時實現正確讀數，理論上讀數正確率為100％。該結構解決了脈衝遠傳計數容易受各種因素幹擾的問題，只需在儀表讀數時瞬間通電，無須在儀表內設置電池，具有結構簡單、容易組裝生產、可靠性高、維護成本低、節能、環保優點。


圖1為遠傳計量表的結構剖視圖(水錶局部結構)；圖2為圖1的A-A向示意圖；圖3為編碼盤的結構示意圖；圖4為微處理器的電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
如圖1所示意，一種遠傳計量表，本實施例子採用了乾式水錶作為例子，其通常包括有計量表表殼和安裝在計量表表殼中進行計量的機芯，機芯中有被水流推動而進行動力傳遞的傳動機構，計量表的儀錶板中分布有5個指示指針12，分別指示103、102、101、100、10-1位數的數字，它與儀錶板上的分布在指示指針附近的0-9數字進行配合讀數，同時，指示指針通過計數傳動機構連接在一起，在傳統的乾式水錶裡計數傳動機構是採用一定速比的傳動齒輪組，傳動齒輪8、中間輪軸9及其輸入軸11等都是安裝固定在支架7、10中間，而表達最低位數字大小的指示指針還通過傳動機構的傳動齒輪與機芯中的輸入軸11進行連接，這樣水流流動會帶動機芯不斷動作，而機芯轉動通過計數傳動機構帶動各個位數上的指示指針進行轉動，不斷計數，並通過計數傳動機構帶動上一位數的指示指針轉動而進位，這些機械結構和工作原理與傳統的直讀式的水錶是一樣的，該專業的技術人員憑藉專業知識足夠能理解並加以實現，這裡為了節約篇幅，就不再進行深入地描述和探討，其發明關鍵在於，表殼裡設置有5個用來表達該位數字大小的編碼盤5，編碼盤5與指示指針12是同軸連接在一起的，就是各個編碼盤與指示指針安裝在同一傳動齒輪的輪軸4上，這樣使各個編碼盤5也通過計數傳動機構連接在一起，其中表達最低位數字大小的編碼盤同時還通過傳動機構與機芯進行連接，各個編碼盤按照採用的編碼規則分布有對應的透光孔，在各個編碼盤的上下位置，機芯固定分布有成對的、與編碼盤的透光孔進行配合的、來表達該數字位上數字大小的發光管3和光敏管2，使所述的發光管與光敏管組成了進行數據讀取的光電裝置，光敏管以點陣方式通過連接線與微處理器的輸入口進行連接，所述的發光管與光敏管分別固定在上下電路板6、1上，而上下電路板6、1固定在機芯裡。見圖3為具體的電路圖，微處理器採用AT89C2051，同時微處理器連接有網絡晶片，網絡晶片採用SN75276晶片，以485通信方式向抄表系統傳送讀數信息，使其與抄表系統中的總機進行通信，紅外線發光管與光敏管分5組，分別是發射管LA1/LB1/LC1/LD1/LE1～LA5/LB5/LC5/LD5/LE5(低位～高位)，接收管OA1/OB1/OC1/OD1/OE1～OA5/OB5/OC5/OD5/OE5(低位～高位)，每組發光管在微處理器控制下依次點亮。在點亮發光管後，對應的光敏管工作，讀取光敏管的狀態。讀數完畢，關閉所有的發光管。微處理器將讀入數據根據編碼方法解碼、處理後，通過SN75276晶片，以485通信方式向抄表系統傳送讀數信息。由於在指示指針的編碼盤上有若干段環型編碼，通電時由紅外線傳感元件讀得每一個計數位置的編碼，經微處理器解碼，得到機械計數器的讀數，通過通信，向總機傳輸水錶數據，實現了數據遠傳的目的。本實施例子中，相鄰兩個編碼盤的傳動齒輪傳動比10∶1，同時，在各個編碼盤處的儀錶板表面上印刻上0-9的計數數字與其指示針進行配合讀數，使它既有電子遠傳表的優點，又具有機械錶方便使用人員視覺直接觀察的優點，當然，機芯也可以是連接帶動一撥輪計數器，以方便用戶讀數。
本實施例子，編碼盤採用了格雷碼規則，每個數字對應有2格編碼區，對於10進位的編碼盤使用20格的編碼，並按照格雷碼規則分布對應的透光孔，編碼盤的扇區分三道，每道環形扇區分布有1～3對的發光管和光敏管，發光管和光敏管採用紅外線光電發射/檢測管，見圖2所示意，是編碼盤編碼情況以及0讀數時的紅外線光電管位置圖，採用十進位計數器的編碼扇區為3道，每個數字對應2格，共20格，有5個紅外線光電管A、B、C、D、E，編碼盤中黑色部分為非透光孔區域，而白色部分為透光孔造成的透光區域。
編碼表(格雷碼)為編碼盤的編碼方式為格雷碼，可以保證每位讀數的正確性。字輪上的每個數字區域有2個讀數，為L(低)、H(高)，如果紅外線被編碼盤阻擋時為1，透光時為0，編碼表如下

本實施例可以對機械計數器實現全範圍的正確讀數，無讀數盲區。讀數過程由低到高，臨近進位時，本位讀數與低一位的讀數有關。讀數方法如下1、從低位開始讀數，最低位直讀，讀數值不考慮編碼區是在低(L)還是高(H)。
2、低位不是0、1、8、9時，本位的讀數值作為最終讀數。
3、當低位是0、1、8、9時，本位處於臨近進位狀態，最終讀數方法見下表

當然本實用新型儀僅就水錶的例子做了詳細的說明，不能理解為對本實用新型保護範圍的限制，如果計量表採用燃氣表機芯或電錶機芯，就可以成為能遠傳的電錶或燃氣表，適合在遠程抄表系統上推廣應用。
權利要求1.一種遠傳計量表，其包括有計量表表殼和安裝在計量表表殼中進行計量的機芯，其特徵在於表殼裡設置有多個用來表達該位數字大小的編碼盤，並且各個編碼盤通過計數傳動機構連接在一起，其中表達最低位數字大小的編碼盤還通過傳動機構與機芯進行連接，各個編碼盤按照採用的編碼規則分布有對應的透光孔，同時在各個編碼盤的上下位置分布有成對的、與編碼盤的透光孔進行配合的、來表達該數字位上數字大小的發光管和光敏管，使所述的發光管與光敏管組成了進行數據讀取的光電裝置，光電裝置通過連接線與微處理器的輸入口進行連接。
2.根據權利要求1所述的遠傳計量表，其特徵在於所述的編碼盤採用格雷碼，每個數字對應有2格編碼區，對於N進位的編碼盤使用2N格的編碼，並按照格雷碼規則分布對應的透光孔，編碼盤的扇區分若干道，每道扇區分布有1對或以上的發光管和光敏管。
3.根據權利要求2所述的遠傳計量表，其特徵在於所述的編碼盤其扇區分為3道，每道環形扇區分布有1對或以上的發光管和光敏管，發光管和光敏管採用紅外線光電發射/檢測管。
4.根據權利要求3所述的遠傳計量表，其特徵在於所述的機芯還連接帶動一撥輪計數器。
5.根據權利要求2或3或4所述的遠傳計量表，其特徵在於所述的各個編碼盤其相鄰兩個編碼盤的傳動齒輪傳動比為N∶1，同時對應地在各個編碼盤處的儀錶板表面上印刻上0～N-1的計數數字，與編碼盤進行同軸安裝的指示指針與計數數字配合進行讀數。
6.根據權利要求5所述的遠傳計量表，其特徵在於所述的計量表為乾式水錶或電錶或燃氣表。
7.根據權利要求6所述的遠傳計量表，其特徵在於所述的微處理器採用AT89C2051晶片，其輸出口連接有網絡晶片，網絡晶片採用SN75276晶片。
8.根據權利要求1所述的遠傳計量表，其特徵在於所述的發光管與光敏管分別固定在上下電路板上，而上下電路板固定在機芯裡。
專利摘要一種遠傳計量表，其包括有計量表表殼和安裝在計量表表殼中進行計量的機芯，其特徵在於表殼裡設置有多個用來表達該位數字大小的編碼盤，並且各個編碼盤通過計數傳動機構連接在一起，其中表達最低位數字大小的編碼盤還通過傳動機構與機芯進行連接，各個編碼盤按照採用的編碼規則分布有對應的透光孔，同時在各個編碼盤的上下面分布有成對的、與編碼盤的透光孔進行配合的、來表達該數字位上數字大小的發光管和光敏管，使所述的發光管與光敏管組成了進行數據讀取的光電裝置，通過連接線與微處理器進行連接，它具有結構簡單、容易組裝生產、而可靠性好等優點，適合在遠程抄表系統上推廣應用。
文檔編號G01D13/00GK2704822SQ20042002154
公開日2005年6月15日 申請日期2004年3月30日 優先權日2004年3月30日
發明者袁黎光, 陳國榮 申請人:寧波市科技園區中智科技發展有限公司