管道煤氣自動閥門式預收費裝置的製作方法

2023-04-27 18:52:26 1

專利名稱：管道煤氣自動閥門式預收費裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種管道煤氣自動閥門式預收費裝置，它適用於燃氣供應部門實現預收費、後用氣科學管理的需要，特別適用於密集居住區樓群用氣的需要。
眾所周知，隨著我國管道煤氣事業的急劇發展，管道煤氣用戶日益擴大，入戶抄表工作便得日益困難，而且因欠收費或少收費所造成的損失，已成為我國財政支出的一大負擔。為了改變收費難的現狀，實現科學的管理，必需研製出一種新的設備或裝置，以適應燃氣部門和廣大用戶之需要。為此，早在業80年代初，就有人提出了自動閥門和預收費，後用氣系統的構想。類似的產品亦層出不窮。這類產品的部件多採取金屬投幣式，或是磁卡式，或是智能IC卡式。如″投幣式煤氣表″(審定公告號″2086433″)、″管道煤氣磁卡電腦計數器″(審定公告號″2170540″)、燃氣管道磁卡鎖″(公告號″1089378″)等。比較而言投幣式結構簡單，但體積大，用戶操作不便，防偽能力差，不易計算機管理；磁卡式，磁卡本身價格便宜，但讀寫設備昂貴且防汙能力差；智能IC卡防偽、防汙能力強，但價格昂貴。所有這些產品，其綜合功能無法滿足燃氣供應部門的要求，因而末得到推廣應用。
本實用新型的發明目的，就是提供一種使用安全、功能齊全、計量準確、價格低廉、易於操作、維修方便並能滿足燃氣部門和用戶需要的管道煤氣自動閥門式預收費裝置。
本實用新型所稱預收費裝置，其技術方案是這樣實現它由控制盒(1)、電源盒(2)、電子用戶卡(3)、傳感器(4)和燃氣表(5)以及管道等部件構成。控制盒(1)通過銅管接頭(6)與燃氣表(5)連接，傳感氣(4)置於燃氣表(5)內部，傳感氣(4)與控制盒(1)之間採用架空線(7)連接，電源盒(2)通過一根十芯電纜(8)與控制盒(1)相連，電子用戶卡(3)插入電源盒(2)的插座(12)內。其特徵是，傳感器(4)由燃氣表(5)內的後傳齒輪上銑出的一個槽(11)、紅外發射二極體(13)和接收管(14)、支架(15)、支架孔(16)以及導線焊接孔(17)組成。控制盒(1)由氣室(23)、閥門蓋(24)、閥門頂杆(25)、密封圈(26)、傳動齒輪箱(27)、電機(28)、印刷極支架(29)、可充電電池(30)、控制電路板(31)和外殼(32)組成。密封圈(26)用螺絲固定於氣室(23)口，傳動齒輪箱(27)和電機(28)固定於傳動支架(40)上，閥門頂杆(25)安裝在支架(40)的頂杆槽中，可充電電池(30)和傳動支架(40)固定於控制盒(1)的底板上，控制電路板(31)安裝在印刷板支架(29)上，支架(29)固定於控制盒(1)的底板上。傳動齒輪箱(27)由蝸杆(41)、雙聯齒輪(42)和扇形齒輪(43)組成；控制電路板(31)上設置有單片機單元(33)、傳感脈衝接收單元(34)、用戶數據讀寫單元(35)、電壓警戒單元(36)、電機驅動單元(37)、用氣量指示燈驅動單元(38)和導線插座(39)。電源盒(2)由電源指示燈(9)、用氣量指示燈(10)、印刷板(18)、電子用戶卡插座(12)、變壓器(19)和整流電路(20)組成；指示燈(9)、(10)設置在電源盒(2)的面板上，變壓器(19)和整流電路焊接在印刷板(18)上，印刷板(18)固定在電源盒(2)的底板上。電子用戶卡(3)由外殼(21)、印刷電路板(22)和串行電可擦除ROM晶片(44)組成，晶片(44)焊接在印刷電路板(22)上，印刷電路板(22)固定於外殼(21)上。傳感器(4)通過支架孔(16)固定於燃氣表(5)內，靠近後傳齒輪一端的垂直面上，紅外對管(13)、(14)插入支架(15)上，用三芯架空導線(7)分別與紅外對管(13)、(14)的兩個正極以及兩個二極體的負極相連，並插入控制盒(1)的傳感脈衝接收單元(34)。本裝置的工作原理是這樣當燃氣表通氣時，驅動後傳齒輪轉動，缺口槽也隨之轉動，當槽口面平行於紅外對管的垂直面時，紅外接收管就給出一個脈衝，並通過三芯架空導線傳遞給控制盒中的紅外傳感接收單元(現有的字輪顯示式燃氣表的後傳齒輪每轉動一周，即為0.01開氣量，因此傳感一個脈衝就代表0.01開氣量)。當傳感脈衝接收單元接收電脈衝信號時，單片機便將用戶卡可用氣量存儲器內的數值減去一個最小計量單位值(0.01升)，並判斷用戶可用氣量是否為零或小於零。若是，則發出信號給電機驅動單元，此時電機動作，電機的轉動帶動傳動齒輪箱工作，傳動齒輪箱再帶動閥門頂杆朝遠離閥門蓋方向移動、閥門蓋依靠自重和燃氣壓力，關閉通氣道。當用戶氣量小於或等於3立升時，用氣量指示燈驅動單元驅動指示燈亮。當電子用戶卡插入電源盒時，用戶卡數據讀寫單元讀取卡內數據，由單片機判斷數據的有效性、將讀取的用戶購買用氣量累加於用戶可用氣量存儲器內，發出開門信號依次傳遞給電機驅動單元、電機、傳動齒輪箱，並帶動閥門頂杆向接近閥門蓋方向移動，從而頂開閥門蓋。電源盒通常是掛在牆上的固定板上，當接通電源、市電正常時，電源指示燈亮，並由十芯電纜將整流後的低壓(5至6V)直流電輸送給控制盒，停電時，指示燈息滅。可充電電池在有市正常供電時，起穩壓器的作用，同時被衝電；停電時，自動向裝置供電。電壓警戒單元用於監測裝置電壓，當電壓降到一定值時，向單片機報警，單片機控制裝置關閉閥門，並將用戶可用量值寫給電子用戶卡。用戶購氣時，計算機寫卡器將有關數據存入串行電可擦除ROM晶片中，再由用戶將卡插入電源盒中，控制盒通過十芯電纜讀取卡上數據。
本實用新型所稱的預收費裝置，其燃氣表(5)之內的後傳齒輪缺口(11)是一個寬3毫米，深3毫米的槽，槽口截面與燃氣表(5)的底板垂直。本實用新型所稱的預收費裝置，其控制盒(1)中的密封圈(26)是由丁晴橡膠製成的波紋密封圈；電機(28)選用12V以下帶滅弧裝置的微型電機；單片機單元(33)由80C31晶片、27C64晶片、Rset及時鐘電路實現；傳感脈衝接收單元(34)由一個電阻和80C31晶片上INT1腳構成；用戶數據讀取單元(35)由80C31晶片的INT、P0.0、P0.1、P0.2、P0.3腳構成；電壓警戒單元(36)由非門4069、二極體和一個電阻構成，輸出接在80C31計數中斷腳上，當系統電壓為4V時，計數中斷腳上電平為高值，否則產生一個低電平信號，其下跳沿對80C31產生一個中斷請求；電機驅動單元(37)為功率三極體組成的雙連開關；用氣量指示燈驅動單元(38)為常規的三極體放大電路。電源盒(2)中的變壓器其參數為220V、50Hz的交流電輸入，空載輸出為7V。電子用戶卡(3)內的串行電可擦除ROM晶片選用90C46。
本實用新型所稱的預收費裝置，其控制盒(1)為長110毫米、寬140毫米、高90毫米的長方體，電源盒(2)為長80毫米、寬60毫米、高50毫米的長方體。電子用戶卡為50×50×15毫米的長方體。
本實用新型所稱的預收費裝置，其結構為分體式，設計合理、功能齊全、計量準確、安全方便、兼顧新老用戶的需要，交直流電兩用，易於裝拆維修、價格低廉等優點；本裝置中設置了可衝電電池(四節乾電池組成，採用280mA/h可衝電電池)，一旦停電，仍可維持供電35小時左右，同時可消除電源紋波和執行機構的啟動與停止時產生的尖峰，起到穩壓器的作用；本裝置中電壓警戒單元可起到對電源監督的功能；本裝置藉助計算機及單片機單元可實現防偽之功能；本裝置工藝簡單，原材料易購，容易形成批量生產。本裝置可廣泛地應用於燃氣部門和廣大燃氣用戶，節省人力和資源，方便用戶，避免不必要的財政浪費，實現科學管理。本裝置的問世為社會提供了一種新型的、較為理想的管道燃氣預收費裝置，將為社會和廣大用戶帶來顯著的經濟效益和社會效益。
附

圖1管道燃氣自動閥門式預收費裝置示意圖。
附圖2控制盒結構示意圖A。
附圖3控制盒結構示意圖B。
附圖4控制盒控制電路功能示意圖。
附圖5電源盒結構示意圖。
附圖6電子用戶卡結構示意圖。
附圖7傳感器結構示意圖。
附圖8單片機單元線路示意圖。
附圖9傳感器脈衝接收單元示意圖。
附圖10電壓警戒單元線路示意圖。
附圖11電機驅動單元線路示意圖。
附圖12用氣量指示燈驅動單元線路示意圖。
最佳實施例本裝置結合附圖1至12，其最佳實施例敘述如下用塑料或金屬材料分別製作控制盒(1)、電源盒(2)、電子用戶卡(3)，其形狀和尺寸分別為110×140×90毫米、80×60×40毫米、50×50×15毫米的長方體；並製作傳感器支架(15)，支架孔(16)和焊接孔(17)，將燃氣表(5)內的後傳動齒輪銑出一個寬3毫米、深3毫米的槽(11)，槽口截面與燃氣表(5)底板垂直，將 3紅外對管(13)、(14)插入傳感器支架(15)，再將三芯導線(7)焊接其外，其中一根導線與紅外對管兩個正極相連，另二根分別連入兩個二極體的負極，並接入主控盒(1)的傳感脈衝接收單元(34)，構成傳感器；將傳感器(4)固定於燃氣表(5)內，靠近後傳齒輪一端的垂直平面上；控制盒(1)由氣室(23)、閥門蓋(24)、閥門頂杆(25)、波紋密封圈(26)、[密封圈(26)用螺絲固定於氣室(23)口]、傳動齒輪箱(27)[齒輪箱(27)由蝸杆(41)、雙連齒輪(42)和扇形齒輪(43)組成]、12V以下帶滅弧裝置的微型電機(28)、印刷板支架(29)、可充電電池(30)[四節乾電池，280mA/h]、控制電路板(31)和外殼組成；控制電路板(31)上設置有單片機單元(33)、傳感脈衝接收單元(34)、用戶數據讀寫單元(35)、電壓警戒單元(36)、電機驅動單元(37)、用氣量指示燈驅動單元(38)和導線插座(39)；齒輪箱(27)、電機(28)固定於傳動支架(40)上，閥門頂杆(25)安裝在支架(40)的頂杆槽中，可充電電池(30)和傳動支架(40)固定於控制盒(1)的底板上，控制電路板(31)安裝在印刷板支架(29)上，支架(29)固定於控制盒(1)的底板上；電源盒(2)由電源指示燈(9)、用氣量指示燈(10)、印刷板(18)、電子用戶卡插座( )、變壓器(19)和整流電路(20)組成；指示燈(9)、(10)設在電源盒(2)的面板上，變壓器(19)和整流電路焊接在印刷板(18)上，印刷板(18)固定在電源盒(2)的底板上；電子用戶卡(3)由外殼(21)、印刷電路板(22)和串行電可擦除ROM晶片(23)組成，晶片(23焊接在印刷電路板(22)上，印刷電路板(22)固定於外殼(21)上。控制盒(1)通過銅接頭(6)與燃氣表(5)連接，傳感器(4)與控制盒(1)之間採用三芯架空導線(7)連接，電源盒(2)通過一根十芯電纜與控制盒(1)連接，電子用戶卡(3)插入電源盒(2)的插座(12)內，即構成本裝置。
權利要求1.一種由控制盒(1)、電源盒(2)、電子用戶卡(3)、傳感器(4)和燃氣表(5)構成的管道煤氣自動閥門式預收費裝置，控制盒(1)通過銅管接頭(6)與燃氣表(5)連接，傳感氣(4)置於燃氣表(5)內部，傳感氣(4)與控制盒(1)之間採用架空線(7)連接，電源盒(2)通過一根十芯電纜(8)與控制盒(1)相連，電子用戶卡(3)插入電源盒(2)的插座(10)內，其特徵在於傳感器(4)由燃氣表(5)內的後傳齒輪上銑出的一個槽(11)、紅外發射二極體(13)和接收管(14)、支架(15)、支架孔(16)以及導線焊接孔(17)組成，控制盒(1)由氣室(23)、閥門蓋(24)、閥門頂杆(25)、密封圈(26)、傳動齒輪箱(27)、電機(28)、印刷極支架(29)、可充電電池(30)、控制電路板(31)和外殼(32)組成，密封圈(26)用螺絲固定於氣室(23)口，傳動齒輪箱(27)和電機(28)固定於傳動支架(40)上，閥門頂杆(25)安裝在支架(40)的頂杆槽中，可充電電池(30)和傳動支架(40)固定於控制盒(1)的底板上，控制電路板(31)安裝在印刷板支架(29)上，支架(29)固定於控制盒(1)的底板上，傳動齒輪箱(27)由蝸杆(41)、雙聯齒輪(42)和扇形齒輪(43)組成；控制電路板(31)上設置有單片機單元(33)、傳感脈衝接收單元(34)、用戶數據讀寫單元(35)、電壓警戒單元(36)、電機驅動單元(37)、用氣量指示燈驅動單元(38)和導線插座(39)。電源盒(2)由電源指示燈(9)、用氣量指示燈(10)、印刷板(18)、電子用戶卡插座(12)、變壓器(19)和整流電路(20)組成；指示燈(9)、(10)設置在電源盒(2)的面板上，變壓器(19)和整流電路焊接在印刷板(18)上，印刷板(18)固定在電源盒(2)的底板上，電子用戶卡(3)由外殼(21)、印刷電路板(22)和串行電可擦除ROM晶片(44)組成，晶片(44)焊接在印刷電路板(22)上，印刷電路板(22)固定於外殼(21)上，傳感器(4)通過支架孔(16)固定於燃氣表(5)內，靠近後傳齒輪一端的垂直面上，紅外對管(13)、(14)插入支架(15)上，用三芯架空導線(7)分別與紅外對管(13)、(14)的兩個正極以及兩個二極體的負極相連，並插入控制盒(1)的傳感脈衝接收單元(34)。
2.根據權利要求1所述的預收費裝置，其特徵在於燃氣表內後傳齒輪銑出的槽是一個寬3至4毫米，深為3至4毫米的槽形，槽口截面與紅外對管(13)、(14)的面均與燃氣表(5)外殼底板成垂直。
3.根據權利要求1或2所述的預收費裝置，其特徵在於密封圈(26)是由丁晴橡膠製成的波紋密封圈；電機(28)選用12V以下帶滅弧裝置的微型電機；單片機單元(33)由80C31晶片、27C64晶片、Rset(復位)及時鐘電路實現；傳感脈衝接收單元(34)由一個電阻和80C31晶片上INT1腳構成；用戶數據讀取單元(35)由80C31晶片的INT、P0.0、P0.1、P0.2、P0.3腳構成；電壓警戒單元(36)由非門4069，二極體和一個電阻構成，輸出接在80C31計數中斷腳上，當系統電壓為4V時，計數中斷腳上電平為高值，否則產生一個低電平信號，其下跳沿對80C31產生一個中斷請求；電機驅動單元(37)為功率三極體組成的雙連開關；用氣量指示燈驅動單元(38)為常規的三極體放大電路。
4.根據權利要求1或2所述的預收費裝置，其特徵在於；控制盒(1)為長110毫米、寬140毫米、高90毫米的長方體；電源盒(2)為長80毫米、寬60毫米、高50毫米的長方體；電子用戶卡(3)是長50毫米、寬50毫米、高15毫米的長方體。
專利摘要一種涉及管道煤氣自動閥門式預收費裝置是由控制盒、電源盒、電子用戶卡、傳感器、燃氣表、銅接頭和管道等部件構成；該裝置結構為分體式，具有設計合理、功能齊全、計量準確、安全防偽、交直流電兩用，使用方便、價格低廉，易於裝拆維修等優點；該裝置具有工藝簡單，原材料易購，容易形成批量生產，可廣泛地應用於燃氣部門實現合理的科學管理，可滿足廣大的管道新老燃氣用戶的需要，是一種新型的、較為理想的管道燃氣預收費裝置。
文檔編號G07F15/02GK2249926SQ95238119
公開日1997年3月19日 申請日期1995年11月29日 優先權日1995年11月29日
發明者張松林, 方輝, 姚源 申請人:張松林