計量表電子直讀計數器的製作方法

2023-05-29 13:32:11 1

專利名稱：計量表電子直讀計數器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及計量表數據網絡通訊系統領域，歸屬物聯網概念範疇，尤其是一種適用於溼式(液封)水錶、乾式水錶或膜式燃氣表等傳統機械式計量儀表的計量表電子直讀計數器。
背景技術：
目前，在溼式(液封)水錶、乾式水錶或膜式燃氣表等傳統機械式計量儀表中主要採用光電編碼技術來採集字輪編碼信息以實現齒輪傳動累加計數器電子直讀的方式居多，如中國實用新型專利200810141680. 3《計量表計數器遠傳直讀式編碼器》，這類計數器歸納起來主要在以下兩方面仍存在缺陷 一、受局限的計數器尺寸大小與有限的字輪編碼的矛盾，有限的編碼資源無法對字輪位置精準定位，導致字輪在逢「9」進「0」位時由於必要的信息量不足而造成進位判斷出現讀數誤碼；即使在計數器幾何尺寸許可的條件下，可通過增加光電對管數量來提高字輪定位精度(編碼數據增加)，但同時卻帶來製造成本的提升，且電子元器件的增多也加大產品故障風險，從而影響了傳統機械式計量儀表電子直讀尤其是直讀水錶及直讀氣表的推廣與應用。二、在溼式(液封)水錶採用光電編碼技術來採集字輪編碼信息以實現計數器電子遠傳直讀時，光通路穿過可能存在氣泡(生產、運輸、儲存及使用過程都可能引發)的液封介質時，光的反射與折射引起讀數誤碼等故障不可避免，這種對生產及使用過程的過高要求，很難在實踐中大規模投入生產和應用。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是彌補上述現有技術的缺陷，提出一種能滿足電子讀數準確穩定、生產加工裝配簡單、出廠一致性檢測容易實施標準化操作的計量表電子直讀計數器。本實用新型的技術問題通過以下技術方案予以解決。這種計量表電子直讀計數器，包括若干讀數字輪、通過讀數字輪驅動軸連接在最左端讀數字輪上的驅動輪、與各讀數字輪配合的各進位耦合輪通過與讀數字輪軸線平行的輪軸安裝在讀數字輪圓周邊沿，耦合各相鄰的讀數字輪；所述讀數字輪的一側環形圓周面上均布20個進位從動齒，讀數字輪另一側環形圓周面適當位置上設置2個進位主動齒，讀數字輪環形圓柱面上順序均布可供人工讀數用的0 9十個數字。這種計量表電子直讀計數器的特點是所述若干讀數字輪以同軸線分段間隔安裝在計數器支架上；所述讀數字輪、計數器支架均由非導磁材料注塑成型；所述各讀數字輪一側軸芯部位均設有永久磁鐵，對應於永久磁鐵另一側各讀數字輪之軸芯部位均設有磁屏蔽板，磁屏蔽板用於阻斷相鄰永久磁鐵對磁感應角度傳感器的影響；所述各讀數字輪間分別設有與讀數字輪軸芯永久磁鐵同軸線相對應的磁感應角度傳感器；所述磁感應角度傳感器同軸線焊裝在間隔排列的角度傳感器裝配線路板上；所述間隔排列的角度傳感器裝配線路板垂直安裝在主線路板上；所述主線路板安裝在計數器支架上。本實用新型的技術問題通過以下進一步的技術方案予以解決。
·[0017]所述各讀數字輪進位主動齒側軸芯部位均設有永久磁鐵，各讀數字輪進位從動齒側軸芯部位均設有與永久磁鐵相應的磁屏蔽板。所述各讀數字輪進位從動齒側軸芯部位均設有永久磁鐵，各讀數字輪進位主動齒側軸芯部位均設有與永久磁鐵相應的磁屏蔽板。所述讀數字輪設有輪軸，永久磁鐵和磁屏蔽板分別鑲嵌在讀數字輪兩側輪軸芯內。所述計數器支架由架體和垂直間隔排列供讀數字輪同軸線分段間隔安裝定位的字輪安裝座構成，字輪安裝座上設有供讀數字輪輪軸裝配的可拆裝軸瓦。所述可拆裝軸瓦由下軸瓦和上軸瓦構成，下軸瓦注塑成型在字輪安裝座上，上軸瓦通過銷釘或卡槽安裝在字輪安裝座上與下軸瓦配合形成供讀數字輪輪軸裝配的可拆裝軸瓦。本案實用新型的計量表電子直讀計數器的設計原理是通過上述結構確定讀數字輪上的數字示值(對應永久磁鐵旋轉角度)、進位從動齒、進位主動齒以及磁感應角度傳感器四者之間的相對空間關係，讀數字輪每旋轉特定角度，安裝在讀數字輪一側對應的磁感應角度傳感器可輸出360度角度測量的電平信號，從而根據讀數字輪的實際角度位置即可推測得到讀數字輪相對應位置上的示值，在對所有讀數字輪依次判斷並結合各位的進位信息後，即可得到計量表當前電子示值。本實用新型可現實讀數字輪360度全圓周測量，測量解析度取決於模數轉換的實際精度。本實用新型與現有技術對比的有益效果是I、可實現讀數字輪360度全圓周測量，測量解析度取決於模數轉換的實際精度，讀數準確、穩定；2、字輪逢「9」進「0」低位向高位進位讀數，有足夠多的可供參考的信息，不可能出現重碼、誤碼，使得讀數判斷準確、穩定；3、對計數器裝配工藝要求降低，適合規模生產；4、完全克服了在溼式(液封)水錶採用光電編碼技術來採集字輪編碼信息以實現計數器電子遠傳直讀時，光通路穿過可能存在氣泡(生產、運輸、儲存及使用過程都可能引發)的液封介質時，光的反射與折射而引起直讀誤碼等故障；5、電子元器件的大幅度減少，大大降低了產品故障風險。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。

圖I是計量表電子直讀計數器的結構示意圖；[0032]圖2是圖I所示計量表電子直讀計數器A向剖面結構示意圖；圖3是圖I所示計量表電子直讀計數器B向剖面結構示意圖；圖4是圖I所示計量表電子直讀計數器的磁感應角度傳感器裝配位置示意圖；圖5是圖I所示計量表電子直讀計數器的讀數字輪結構示意圖；圖6是圖5所示讀數字輪的左視結構示意圖；圖7是圖5所示讀數字輪的右視結構示意圖。圖中讀數字輪1，永久磁鐵2，主線路板3，角度傳感器裝配線路板4，磁感應角度傳感器5，進位耦合輪6，讀數字輪驅動軸7，驅動輪8、磁屏蔽板9，輪軸10，進位主動齒11，進位從動齒12，可拆裝軸瓦13，下軸瓦131，上軸瓦132，銷釘133，計數器支架14，架體141，字輪安裝座142。
具體實施方式
實施例從圖I、圖2和圖3可清楚地看到計量表電子直讀計數器由計數器支架14、若干讀數字輪I、進位耦合輪6、讀數字輪驅動軸7、驅動輪8、磁感應角度傳感器裝配線路板4、磁感應角度傳感器5和主線路板3等組成。所述計數器支架14由架體141和垂直間隔排列供讀數字輪同軸線分段間隔安裝定位的字輪安裝座142構成，字輪安裝座142上設有供讀數字輪輪軸裝配的可拆裝軸瓦13。可拆裝軸瓦13由下軸瓦131和上軸瓦132構成。下軸瓦131注塑成型在字輪安裝座142上，上軸瓦132通過銷釘133安裝在字輪安裝座142上與下軸瓦131配合形成供讀數字輪輪軸I裝配的可拆裝軸瓦13。所述讀數字輪I如圖5、6、7所示，讀數字輪I的一側環形圓周面上均布20個進位從動齒12，讀數字輪I的另一側環形圓周面適當位置上設置2個進位主動齒，讀數字輪I環形圓柱面上順序均布可供人工讀數用的0 9十個數字，讀數字輪I的中心設有輪軸10，進位主動齒11側輪軸10內鑲嵌有永久磁鐵2,進位從動齒12側輪軸10內鑲嵌有磁屏蔽板
9；所述磁感應角度傳感器5同軸線焊裝在間隔排列的角度傳感器裝配線路板4上，如圖4所示，間隔排列的角度傳感器裝配線路板4垂直安裝在主線路板3上，主線路板3安裝在計數器支架14上。計量表電子直讀計數器各部件的裝配關係如圖1、2、3所示若干讀數字輪I通過其輪軸10與上軸瓦132、下軸瓦131配合以同軸線分段間隔安裝在計數器支架14的字輪安裝座142上；驅動輪8通過讀數字輪驅動軸7與最左端讀數字輪I連接；與各讀數字輪I配合的各進位耦合輪6通過與讀數字輪I軸線平行的輪軸安裝在讀數字輪I圓周邊沿，耦合各相鄰的讀數字輪I。同軸線分段間隔安裝的各讀數字輪I間分別設有與讀數字輪I軸芯永久磁鐵2同軸線相對應的磁感應角度傳感器5，設置在各讀數字輪I進位從動齒12側輪軸10內的磁屏蔽板9可阻斷相鄰讀數字輪I進位主動齒側輪軸10內永久磁鐵2對磁感應角度傳感器5的影響。所述讀數字輪I、計數器支架14均由非導磁材料注塑成型。[0050]本計量表電子直讀計數器的工作過程是當讀數字輪I逢9過0即要向高位進位時，藉助進位耦合輪6，讀數字輪I上的進位主動齒11推動下一位讀數字輪I的進位從動齒12完成進位；在任意特定時點，只要確定讀數字輪I上的數字示值(對應永久磁鐵2旋轉角度)、進位從動齒12、進位主動齒11以及磁感應角度傳感器5四者之間的相對空間關係，讀數字輪I每旋轉特定角度，安裝在讀數字輪I 一側對應的磁感應角度傳感器5可輸出360度角度測量的電平信號，從而根據讀數字輪I的實際角度位置即可推測得到讀數字輪I相對應位置上的示值，在對所有讀數字輪I依次判斷並結合各位的進位信息後，即可得到計量表當前電子示值。本實用新型可現實讀數字輪360度全圓周測量，測量解析度取決於模數轉換的實際精度。由於磁感應角度傳感器5提供了有足夠多的可供參考的信息，從而徹底克服了讀數字輪I轉動處於進位臨界狀態時，讀數不穩定的缺陷。以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對於本實用新型所屬技術領域的普通技術 人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，其架構形式能夠靈活多變，可以派生系列產品。只是做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本實用新型由所提交的權利要求書確定的專利保護範圍。
權利要求1.一種計量表電子直讀計數器，包括若干讀數字輪、通過讀數字輪驅動軸連接在最左端讀數字輪上的驅動輪、與各讀數字輪配合的各進位耦合輪通過與讀數字輪軸線平行的輪軸安裝在讀數字輪圓周邊沿，耦合各相鄰的讀數字輪；所述讀數字輪的一側環形圓周面上均布20個進位從動齒，讀數字輪另一側環形圓周面適當位置上設置2個進位主動齒，讀數字輪環形圓柱面上順序均布可供人工讀數用的0 9十個數字，其特徵在於 所述若干讀數字輪以同軸線分段間隔安裝在計數器支架上； 所述讀數字輪、計數器支架均由非導磁材 料注塑成型； 所述各讀數字輪一側軸芯部位均設有永久磁鐵，對應於永久磁鐵另一側各讀數字輪之軸芯部位均設有磁屏蔽板； 所述各讀數字輪間分別設有與讀數字輪軸芯永久磁鐵同軸線相對應的磁感應角度傳感器； 所述磁感應角度傳感器同軸線焊裝在間隔排列的角度傳感器裝配線路板上； 所述間隔排列的角度傳感器裝配線路板垂直安裝在主線路板上； 所述主線路板安裝在計數器支架上。
2.根據權利要求I所述的計量表電子直讀計數器，其特徵在於 所述各讀數字輪進位主動齒側軸芯部位均設有永久磁鐵，各讀數字輪進位從動齒側軸芯部位均設有與永久磁鐵相應的磁屏蔽板。
3.根據權利要求I所述的計量表電子直讀計數器，其特徵在於 所述各讀數字輪進位從動齒側軸芯部位均設有永久磁鐵，各讀數字輪進位主動齒側軸芯部位均設有與永久磁鐵相應的磁屏蔽板。
4.根據權利要求I或2或3所述的計量表電子直讀計數器，其特徵在於 所述讀數字輪中心設有輪軸，永久磁鐵和磁屏蔽板分別鑲嵌在讀數字輪兩側輪軸芯內。
5.根據權利要求I所述的計量表電子直讀計數器，其特徵在於 所述計數器支架由架體和垂直間隔排列供讀數字輪同軸線分段間隔安裝定位的字輪安裝座構成，字輪安裝座上設有供讀數字輪輪軸裝配的可拆裝軸瓦。
6.根據權利要求5所述的計量表電子直讀計數器，其特徵在於 所述可拆裝軸瓦由下軸瓦和上軸瓦構成，下軸瓦注塑成型在字輪安裝座上，上軸瓦通過銷釘或卡槽安裝在字輪安裝座上與下軸瓦配合形成供讀數字輪輪軸裝配的可拆裝軸瓦。
專利摘要一種計量表電子直讀計數器，包括若干讀數字輪、通過輪軸平行安裝在讀數字輪一側與讀數字輪相對應的多個進位耦合輪，其特徵在於若干讀數字輪以同軸線分段間隔安裝在計數器支架上，各讀數字輪兩側軸芯部位分別設有永久磁鐵和磁屏蔽板；各讀數字輪間分別設有與讀數字輪軸芯永久磁鐵同軸線相對應的磁感應角度傳感器，磁感應角度傳感器焊裝在磁感應角度傳感器裝配線路板上。本實用新型有益效果是可實現讀數字輪360度全圓周測量，測量解析度取決於模數轉換的實際精度，讀數準確、穩定；字輪逢「9」進「0」低位向高位進位讀數，有足夠多的可供參考的信息，不可能出現重碼、誤碼；電子元器件的大幅度減少，大大降低了產品故障風險。
文檔編號G01F15/06GK202501891SQ201220072930
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月1日 優先權日2012年3月1日
發明者陳健 申請人:陳健