一種能實現正反轉計量的智能電子水錶的製作方法

2023-04-23 18:15:26 1

專利名稱：一種能實現正反轉計量的智能電子水錶的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於智能儀器儀表技術領域，具體涉及一種能實現正反轉計量的智能電子水錶。
背景技術：
目前智能電子水錶大多採用在保留原機械錶的基礎上，加上電子計量顯示部分(即電子計數器)，水錶的累計用水量同時有機械字輪讀數顯示和電子計量讀數顯示。智能電子水錶數據採集一般是用幹簧管或霍爾等開關型傳感器，在水錶機芯的某極轉動軸的圓周上布置一顆磁鋼，當此軸轉動到磁鋼使開關閉合時，控制器採集到一次電子信號，即軸轉動一周採集到一次電子信號，作為智能電子水錶的一次電子計量讀數。如果自來水管道中有空氣，由於水壓力的變化，水錶將產生正反轉，或其他原因使水錶正反轉， 當正轉到磁鋼使開關型傳感器閉合時，水錶將增加一次電子計量，當反轉到磁鋼使開關型傳感器閉合時，水錶也要增加一次電子計量，其無法區別水錶的正反轉；當反轉使開關型傳感器閉合時，本來應該減少一次電子計量，由於控制器採集到的傳感器信號無法判斷水錶的轉動方向，反而多增加了一次電子計量，這樣使水錶的機械字輪讀數與電子計量讀數不一致，電子計量讀數將大於機械字輪讀數，在用戶繳納水費時將產生糾紛。
發明內容本實用新型的目的是提供一種能實現正反轉計量的智能電子水錶，以使其電子計量讀數與機械字輪讀數一致，避免在繳納水費時產生糾紛。本實用新型所述的能實現正反轉計量的智能電子水錶，包括水錶本體、控制器、字輪組(用於機械字輪讀數)和電子計數器(用於電子計量讀數)，所述字輪組設在水錶本體內，所述電子計數器和控制器設在水錶本體外，電子計數器與控制器電連接；在O. Im3指針轉動軸(即現有的智能電子水錶中用於直接帶動O. Im3指針旋轉的那根軸)旁邊設有與控制器電連接的兩個光電傳感器，在O. Im3指針轉動軸上連接有遮光板，該遮光板的圓周角度大於兩個光電傳感器相對O. Im3指針轉動軸的軸心所形成的角度，遮光板轉動可擋住兩個光電傳感器發射的紅外光；兩個光電傳感器以及遮光板外部套設有遮光外罩(遮光外罩用於避免環境光太強照在兩個光電傳感器上使光電傳感器飽和)，該遮光外罩可採用黑色的罩子。進一步，所述的兩個光電傳感器為第一紅外對管和第二紅外對管。紅外對管是紅外線發射管與紅外線接收管配合在一起使用時的總稱。紅外對管具有精度高、反應快、非接觸等優點，並且不受外界磁場幹擾。進一步，為了使控制器有足夠的時間判斷第一、第二紅外對管的接收管的狀態變化，所述遮光板為半圓形，所述第一紅外對管和第二紅外對管相對遮光板軸心所成的夾角為70° 90° ;優選的該夾角為76°。進一步，第一、第二紅外對管的發射管焊接在第一電路板上，第一、第二紅外對管的接收管焊接在第二電路板上，第一電路板位於遮光板下方，第二電路板位於遮光板上方。其正反轉計量的原理如下水管中的水流過水錶時，O. Im3指針轉動軸轉動帶動遮光板轉動，遮光板正轉或反轉會擋住第一紅外對管和/或第二紅外對管的發射管發射的紅外光，第一、第二紅外對管會輸出順序不同的四種狀態(該四種狀態通過控制器內部判斷);遮光板正轉一圈，控制器獲取到第一、第二紅外對管按一定順序變化的四種狀態，智能電子水錶的電子計量數值加一；遮光板反轉一圈，控制器獲取到第一、第二紅外對管按另一順序變化的四種狀態，智能電子水錶的電子計量數值減一。本實用新型通過第一、第二紅外對管在遮光板不同轉動方向上，其狀態變化順序不同，實現了智能電子水錶的正反轉計量，使智能電子水錶的電子計量讀數與機械字輪讀數達到了一致，避免了用戶繳納水費時由於機械字輪讀數與收費水量(即電子計量讀數)不一致而產生糾紛。
圖I為本實用新型的結構示意圖。圖2為本實用新型中安裝了第一、第二紅外對管的電路板與遮光板位置示意圖。圖3為圖2的俯視圖。圖4為本實用新型中第一、第二紅外對管的A狀態示意圖。(第一紅外對管被擋住，第二紅外對管未被擋住)。圖5為本實用新型中第一、第二紅外對管的B狀態示意圖。(第一紅外對管被擋住，第二紅外對管被擋住)。圖6為本實用新型中第一、第二紅外對管的C狀態示意圖。(第一紅外對管未被擋住，第二紅外對管被擋住)。圖7為本實用新型中第一、第二紅外對管的D狀態示意圖。(第一紅外對管未被擋住，第二紅外對管未被擋住)。圖8為本實用新型中第一、第二紅外對管的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。如圖I至圖8所示的能實現正反轉計量的智能電子水錶，包括水錶本體8、控制器9、字輪組10、電子計數器11和小數位校驗指針12(即O. Olm3指針、O. OOlm3指針和O. OOOlm3指針，用於檢驗和觀察水錶運轉狀況)，字輪組10設在水錶本體8內與傳動齒輪組連接，電子計數器11和控制器9設在水錶本體8外，電子計數器11與控制器9電連接；在O. Im3指針轉動軸2上連接有半圓形的遮光板I (該遮光板I代替O. Im3指針轉動)，在O. Im3指針轉動軸2旁邊設有第一電路板5和第二電路板6,第一電路板5位於遮光板I下方，第二電路板6位於遮光板I上方。第一電路板5上焊接有第一紅外對管3的發射管Dl和第二紅外對管4的發射管D2，第一紅外對管3的發射管Dl和第二紅外對管4的發射管D2相對遮光板I的軸心呈76。夾角，發射管Dl通過電阻R3接控制器9提供的電源ENAD1，發射管D2通過電阻R4接控制器9提供的電源ENAD2 ;第二電路板6上焊接有第一紅外對管3的接收管Ql和第二紅外對管4的接收管Q2，第一紅外對管3的接收管Ql和第二紅外對管4的接收管Q2相對遮光板I的軸心呈76°夾角，接收管Ql和接收管Q2接控制器9提供的電源ADVDD，接收管Ql的輸出接一 AD轉換器的AD1，接收管Q2的輸出接該AD轉換器的AD2，該AD轉換器與控制器9連 接(用於將接收管Ql和接收管Q2輸出的模擬信號轉換為數位訊號，送入控制器9內處理)。遮光板I轉動可擋住第一紅外對管3的發射管Dl和/或第二紅外對管4的發射管D2發射的紅外光；第一紅外對管3和第二紅外對管4以及遮光板I外部套設有黑色的遮光外罩7。本實施例中第一紅外對管3的發射管Dl與第二紅外對管4的發射管D2，以及第一紅外對管3的接收管Ql與第二紅外對管4的接收管Q2相對遮光板I軸心所成的夾角也可以是70° 90°之間的其它數值，比如74°、80°、85°、90°等。本實施例中智能電子水錶進行正反轉計量的工作過程如下控制器9給第一紅外對管3的接收管Ql和第二紅外對管4的接收管Q2上電，如果有環境光，則接收管Ql和接收管Q2會輸出環境光中的紅外光產生的很小的電壓，經AD轉換後，控制器9記錄該電壓，控制器9給第一紅外對管3的發射管Dl和第二紅外對管4的發射管D2上電，第一紅外對管的接收管Ql輸出環境光與發射管Dl產生的紅外光疊加產生的電壓，第二紅外對管的接收管Q2輸出環境光與發射管D2產生的紅外光疊加產生的電壓，經AD轉換後，控制器9將此疊加的電壓與只有環境光中的紅外光產生的電壓進行比較，判斷出第一、第二紅外對管的發射管產生的紅外光產生的電壓，通過該電壓的大小，判斷第一、第二紅外對管的狀態(是否被擋住)。第一、第二紅外對管被擋住是指第一、第二紅外對管的發射管發射的紅外光被遮光板I擋住；第一、第二紅外對管未被擋住是指第一、第二紅外對管的發射管發射的紅外光未被遮光板I擋住。當水管中的水流過水錶時，O.Im3指針轉動軸2轉動帶動遮光板I轉動，AD轉換器採集第一、第二紅外對管的接收管Ql、Q2輸出的電壓，並轉換為AD值，送入控制器內判斷(遮光板I旋轉一周，各狀態佔的角度為A狀態76°，B狀態104°，C狀態76°，D狀態104° );如果變化狀態為由A->B->C->D->A (即第一紅外對管3被擋住、第二紅外對管4未被擋住，到第一紅外對管3被擋住、第二紅外對管4被擋住，到第一紅外對管3未被擋住、第二紅外對管4被擋住，到第一紅外對管3未被擋住、第二紅外對管4未被擋住，再到第一紅外對管3被擋住、第二紅外對管4未被擋住)，則電子水錶正轉了一圈，機械字輪計數加一(即字輪組10上面顯示的數值加一)，控制器9使電子計量數值也加一(即電子計數器11上面顯示的數值也加一)。如果變化狀態為由A->D->C->B->A(即第一紅外對管3被擋住、第二紅外對管4未被擋住，到第一紅外對管3未被擋住、第二紅外對管4未被擋住，到第一紅外對管3未被擋住、第二紅外對管4被擋住，到第一紅外對管3被擋住、第二紅外對管4被擋住，再到第一紅外對管3被擋住、第二紅外對管4未被擋住)，則電子水錶反轉了一圈，機械字輪計數減一(即字輪組10上面顯示的數值減一)，控制器使電子計量數值也減一(即電子計數器11上面顯示的數值也減一)；從而實現了智能電子水錶的電子計量讀數與機械字輪讀數的一致性。
權利要求1.一種能實現正反轉計量的智能電子水錶，包括水錶本體(8)、控制器(9)、字輪組(10 )和電子計數器(11)，所述字輪組(10 )設在水錶本體(8 )內，所述電子計數器(11)和控制器(9)設在水錶本體(8)外，電子計數器(11)與控制器(9)電連接；其特徵是在O. Im3指針轉動軸(2)旁邊設有與控制器(9)電連接的兩個光電傳感器，在O. Im3指針轉動軸(2)上連接有遮光板(I )，該遮光板(I)的圓周角度大於兩個光電傳感器相對O. Im3指針轉動軸(2)的軸心所形成的角度，遮光板(I)轉動可擋住兩個光電傳感器發射的紅外光；兩個光電傳感器以及遮光板(I)外部套設有遮光外罩(7 )。
2.根據權利要求I所述的能實現正反轉計量的智能電子水錶，其特徵是所述的兩個光電傳感器為第一紅外對管(3 )和第二紅外對管(4)。
3.根據權利要求2所述的能實現正反轉計量的智能電子水錶，其特徵是所述遮光板(I)為半圓形，所述第一紅外對管(3)和第二紅外對管(4)相對遮光板軸心所成的夾角為70。 90°。
4.根據權利要求3所述的能實現正反轉計量的智能電子水錶，其特徵是所述第一紅外對管(3)和第二紅外對管(4)相對遮光板軸心所成的夾角為76。。
5.根據權利要求2或3或4所述的能實現正反轉計量的智能電子水錶，其特徵是第一、第二紅外對管(3、4)的發射管焊接在第一電路板(5)上，第一、第二紅外對管(3、4)的接收管焊接在第二電路板(6)上，第一電路板(5)位於遮光板(I)下方，第二電路板(6)位於遮光板(I)上方。
專利摘要本實用新型公開了一種能實現正反轉計量的智能電子水錶，包括水錶本體、控制器、字輪組和電子計數器，所述字輪組設在水錶本體內，所述電子計數器和控制器設在水錶本體外，電子計數器與控制器電連接；在0.1m3指針轉動軸旁邊設有與控制器電連接的兩個光電傳感器，在0.1m3指針轉動軸上連接有遮光板，該遮光板的圓周角度大於兩個光電傳感器相對0.1m3指針轉動軸軸心所形成的角度，遮光板轉動可擋住兩個光電傳感器發射的紅外光；兩個光電傳感器以及遮光板外部套設有遮光外罩。該智能電子水錶能使其電子計量讀數與機械字輪讀數一致，避免在繳納水費時產生糾紛。
文檔編號G01F1/05GK202710127SQ20122043268
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月29日 優先權日2012年8月29日
發明者陳勝強, 向方雲, 魏慶華 申請人:重慶市智能水錶有限責任公司