專利名稱：無源直讀式遠傳閥控燃氣表的制作方法
技術領域：
無源直讀式遠傳閥控燃氣表[0001]技術領域[0002]本實用新型涉及計量器具，具體涉及一種遠傳燃氣表。
背景技術：
[0003]隨著社會的發(fā)展，管道液化氣、煤氣、天然石油氣已進入城鎮(zhèn)居民家中，計量收費管理是各供能單位主要管理工作之一，也是耗時耗力的工作，為了解決上門抄表難，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析難等問題，大約在上世紀九十年代中期，由于住宅遠程自動抄表需求，我國開始了 “有源脈沖式燃氣表”的研究和開發(fā)。[0004]有源脈沖式燃氣表主要是采用“磁電傳感技術”，利用霍爾元件或干簧管元件把燃氣表計數(shù)器字輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)轉(zhuǎn)化為脈沖信號進行計量。脈沖數(shù)量的準確度決定了抄表的精確度，但實際應用中由于機械振動、電磁干擾、計數(shù)器倒轉(zhuǎn)、退磁現(xiàn)象等都會產(chǎn)生脈沖誤差； 同時有源脈沖燃氣表運行的前提條件是必須提供穩(wěn)定不間斷的電源，如一旦掉電或因其它原因就能引起讀數(shù)不準確，使得系統(tǒng)維護量非常大；另外，由于技術上的缺陷難以對電線先剪后接、外加磁鐵干擾等非法用能進行管理。有源脈沖燃氣表需要不間斷地供電，如全面推廣脈沖式抄表系統(tǒng)，電能消耗是可觀的，不符合國家節(jié)能政策。[0005]為此，大約本世紀初，產(chǎn)生了的無源接觸直讀式遠傳燃氣表，該表主要是通過測量不同的電阻值來判斷字輪數(shù)字位置一種無源直讀技術。其實現(xiàn)方法為在燃氣表計數(shù)器字輪間固定安裝電路板，電路板上均勻分布10片扇形金屬片，組成與字輪大小相當?shù)膱A形， 該金屬片接通不同的電阻。每個字輪上安裝金屬觸點，組裝后與電路板接觸。當字輪轉(zhuǎn)動到某一位置時，觸點就接觸不同的金屬片。通過接觸不同的金屬片導通不同的電路，可產(chǎn)生不同的電阻值由采集器采集，經(jīng)處理后生成與字輪位置相對應的數(shù)據(jù)。[0006]無源接觸式直讀燃氣表具有原理簡單，實現(xiàn)容易，對原基表結構改動較小等優(yōu)勢， 并存在如下不足[0007]①計量問題字輪屬于表具的計量記錄裝置，當有外力與其接觸時，會影響表具的計量性能，特別是小流量時影響最為明顯?！0008]②工藝問題由于是機械接觸，其接觸力和位置取決于安裝過程。因字輪組有固有的間隙誤差，增加電路板后，電路板與字輪的邊緣距離較近，極易造成高位字輪與電路板刮擦而影響轉(zhuǎn)動，使得高位字輪檢測極易產(chǎn)生誤差。由于安裝工序和精度要求較高，不利于批量生產(chǎn)。[0009]③運行問題接觸式直讀表主要是通過電阻方式來識別，而電阻會隨溫度、接觸點的變化而發(fā)生變化。電阻的溫漂和觸點的接觸不良會導致測量盲區(qū)或誤判，很難保證長期運行的可靠性。發(fā)明內(nèi)容[0010]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種無源直讀式遠傳閥控燃氣表，其計量精度高，工作能耗小，能夠長期穩(wěn)定運行，便于批量生產(chǎn)，并具備遠程停止供氣的管理功能。[0011]為達到上述目的，本實用新型的無源直讀式遠傳閥控燃氣表，包括基表，還包括齒輪組底板、無源直讀式氣表計數(shù)器、氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊；[0012]所述的無源直讀式氣表計數(shù)器由框架、黑字輪、紅字輪、頭輪、字輪軸、三六齒、 三六齒軸、單排母、柔性帶、光電采集板、光電匯總板所組成；無源直讀式氣表計數(shù)器共有8 個字輪，代表整數(shù)位的5個黑字輪，代表小數(shù)位的2個紅字輪和I個頭輪，黑字輪截面上半徑為R的圓周上開一條長槽和一條短槽；框架開有多個與字輪匹配的槽，光電采集板安裝在框架的槽內(nèi)，光電采集板包括光電采集板發(fā)信面和光電采集板收信面，光電采集板發(fā)信面上設置有5個等距焊接在半徑為R的圓周上的紅外發(fā)射管，光電采集板收信面上設置有 5個與紅外發(fā)射管對應的紅外接收管，字輪安裝在兩個光電采集板中間。[0013]采用了上述技術方案后，當抄表時，由控制計算機發(fā)出指令，傳輸至無源直讀式遠傳閥控燃氣表，集中抄表儀進行瞬間供電，光電采集板發(fā)信面的紅外發(fā)射管發(fā)光，經(jīng)過有槽的地方能透過光，照射到字輪右邊光電采集板收信面對應的紅外接收管上，產(chǎn)生電信號，字輪無槽的地方不透光，不產(chǎn)生電信號，這樣5個接收管就能實現(xiàn)5位編碼，光照到的接收管代表1，照不到的代表O。用20組編碼分別代表字輪上的O至9的十個數(shù)字和O至9中的進位狀態(tài)，5位編碼信號經(jīng)光電匯總板進行匯總，由氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊對傳來的電信號經(jīng)處理和組合計算，得到與字輪位置相對應的編碼，完成計量數(shù)據(jù)的采集和傳輸過程。做到準確“讀出”計數(shù)器字輪上的數(shù)值的目的。[0014]由于采用光電轉(zhuǎn)換的工作模式，不存在電阻影響、機械接觸影響、外力影響，因此其計量精度高；抄表作業(yè)只在數(shù)據(jù)采集的過程中供電，其工作能耗小，由于帶電時間短，因此使用壽命長，能夠長期穩(wěn)定運行，各個部件采用模組方式加工，便于批量生產(chǎn)。[0015]進一步，本實用新型的無源直讀式遠傳閥控燃氣表，還包括機電一體燃氣控制閥， 氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊中設置有閥控電路。遇到而已欠費的情況，管理端遠程發(fā)出停止信號，通過機電一體燃氣控制閥停止燃氣供應，具備遠程停止供氣的管理功能。[0016]進一步，光電采集板發(fā)信面表面設置有保護膠密封層，光電采集板收信面表面設置有黑色保護 膠密封層；可以提高信噪比，減少雜光干擾，進一步提高計量準確性。[0017]進一步，氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊的各個接口中設有防雷電路。可以提高本實用新型的使用壽命。[0018]氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊是由單片機、存儲器、閥控電路、防雷電路、接口電路等組成，其中接口電路可根據(jù)用戶需求改成RS485通訊接口、MBUS通訊接口、無線接口等，適應范圍廣泛。


[0019]圖I是本實用新型的無源直讀式遠傳閥控燃氣表結構示意圖；[0020]圖2是實用新型的無源直讀式遠傳閥控燃氣表的左視圖；[0021]圖3是實用新型的無源直讀式遠傳閥控燃氣表的計數(shù)器結構示意圖；[0022]圖4是實用新型的無源直讀式遠傳閥控燃氣表的計數(shù)器框架部分的示意圖；[0023]圖5是實用新型的無源直讀式遠傳閥控燃氣表的光電采集板的紅外發(fā)射管的示意圖；[0024]圖6是實用新型的無源直讀式遠傳閥控燃氣表的光電采集板的紅外接收管的示意圖；[0025]圖7是實用新型的無源直讀式遠傳閥控燃氣表的黑字輪部分的結構示意圖；[0026]圖8是實用新型的無源直讀式遠傳閥控燃氣表的黑字輪部分的左視圖；[0027]圖9是實用新型的無源直讀式遠傳閥控燃氣表的黑字輪部分的右視圖。
具體實施方式
[0028]
以下結合附圖對本實用新型做進一步說明[0029]參見圖I至圖9，本實用新型的無源直讀式遠傳閥控燃氣表，包括基表1，還包括齒輪組底板2、無源直讀式氣表計數(shù)器3、氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊5 ；[0030]所述的無源直讀式氣表計數(shù)器3由框架31、黑字輪32、紅字輪33、頭輪34、字輪軸 35、三六齒36、三六齒軸37、單排母38、柔性帶39、光電采集板310、光電匯總板311所組成； 無源直讀式氣表計數(shù)器3共有8個字輪，代表整數(shù)位的5個黑字輪32，代表小數(shù)位的2個紅字輪33和I個頭輪34，黑字輪32截面上半徑為R的圓周上開一條長槽321和一條短槽 322 ;框架31開有多個與字輪匹配的槽，光電采集板310安裝在框架31的槽內(nèi)，光電采集板 310包括光電采集板發(fā)信面3101和光電采集板收信面3102，光電采集板發(fā)信面3101上設置有5個等距焊接在半徑為R的圓周上的紅外發(fā)射管，光電采集板收信面3102上設置有5 個與紅外發(fā)射管對應的紅外接收管，字輪安裝在兩個光電采集板310中間。[0031]還包括機電一體燃氣控制閥4,氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊5中設置有閥控電路。[0032]光電采集板發(fā)信面3101表面設置有保護膠密封層，光電采集板收信面3102表面設置有黑色保護膠密封層；氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊5的各個接口中設有防雷電路。[0034]本實用新型為一種無源直讀式遠傳閥控燃氣表，主要由基表I、齒輪組底板2、無源直讀式氣表計數(shù)器3、機電一體燃氣控制閥4、氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊5組成。機電一體燃氣控制閥4安裝在氣表基表I進氣口內(nèi)部，用引線連接到氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊5上，齒輪組底板2安裝固定在氣表基表I上并安裝相應的傳動齒輪，無源直讀式氣表計數(shù)器3用螺絲固定在齒輪組底板2上與齒輪組底板2的傳動齒輪嚙合，這樣當燃氣流動時，氣表基表 I齒輪轉(zhuǎn)動，氣表機械計量部件工作，同時帶動無源直讀式氣表計數(shù)器3轉(zhuǎn)動實現(xiàn)用氣量的計量。氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊5安裝在齒輪組底板2相應卡槽內(nèi)，無源直讀式氣表計數(shù)器 3的引線連接到氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊5對應接插件上，還包括上蓋6，上蓋6扣在齒輪組底板2上，把內(nèi)部的機械和電子部件保護起來。[0035]氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊5是由單片機、存儲器、閥控電路、防雷電路、接口電路等組成，主要的作用是給無源直讀式氣表計數(shù)器3的光電采集板310逐一供電，并把光電采集板310轉(zhuǎn)化的電信號進行處理和組合計算得到與字輪位置相對應的編碼，完成計量數(shù)據(jù)的采集和傳輸過程。做到準確“讀出”計數(shù)器字輪上的數(shù)值的目的，同時數(shù)據(jù)上傳給集中抄表儀和計算機實現(xiàn)遠程抄表。在氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊5中設有閥控電路，實現(xiàn)遠程控制開關閥的目的。因遠程抄表系統(tǒng)需要組網(wǎng)，就容易被雷擊損壞，為了保證無源直讀式遠傳閥控燃氣表的可靠運行，在氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊5的各個接口中設有防雷電路能有效的防止被雷擊損壞的情況。在氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊5中的接口電路可根據(jù)用戶需求改成RS485 通訊接口、MBUS通訊接口、無線接口等，方便抄表系統(tǒng)各種通訊方式的靈活組網(wǎng)。[0036]參見圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9，本實用新型的核心之一就是無源直讀式氣表計數(shù)器3，主要由框架31、黑字輪32、紅字輪33、頭輪34、字輪軸35、三六齒36、三六齒軸37、單排母38、柔性帶39、光電采集板310、光電匯總板311所組成。無源直讀式氣表計數(shù)器3共有8個字輪，5個黑字輪32代表整數(shù)位，2個紅字輪33和I個頭輪34代表小數(shù)位，遠傳抄表一般都是抄整數(shù)位的數(shù)據(jù)，所以將黑字輪32截面上沿半徑為R的圓周上開2條槽； 一條長槽321和一條短槽322，紅字輪33和頭輪34不用開槽；計數(shù)器框架根據(jù)顯示數(shù)字的位數(shù)N，開N+1個槽，如果要顯示5位數(shù)字就要開6條槽，光電采集板310安裝在框架31的槽內(nèi)，光電采集板發(fā)信面3101有5個紅外發(fā)射管等距焊接在半徑為R的圓周上，光電采集板收信面3102有5個對應的紅外接收管同發(fā)射管一樣等距分布在半徑為R的圓周上，也即是說長槽321、短槽322、光電采集板發(fā)信面的5個紅外發(fā)射管、光電采集板收信面的5個紅外接收管是按同一圓心、相同半徑布置的，可以保證信號成功采集。為提高信噪比，光電采集板發(fā)信面3101可以用保護膠密封，光電采集板收信面3102可以用濾雜光的黑色保護膠密封。字輪安裝在兩個光電采集板310中間，也就是安裝在光電采集板發(fā)信面3101和光電采集板收信面3102之間，用字輪軸35從框架31左側(cè)依次穿入黑字輪32、紅字輪33、頭輪34，然后用三六齒軸37把7只三六齒36也固定在框架31上，最后用光電匯總板311把6塊光電采集板310的電路連接起來，光電匯總板311在與光電采集板310焊接之前要把單排母38和柔性帶39先焊接到光電匯總板311上，并用保護膠把焊點密封好。[0037]本實用新型的有益效果是[0038]I、在原來容積式膜式燃氣表的基礎上加裝具有無源位置判斷功能的遠傳氣表計數(shù)器，不改變原來燃氣表的計量等性能，實現(xiàn)氣表數(shù)據(jù)的抄收及遠距離傳輸；[0039]2、直接傳送數(shù)字信號而非脈沖信號，表具讀出數(shù)就是計數(shù)器顯示數(shù)，解決了脈沖累計易受干擾而導致讀數(shù)和計量值不一致等問題；[0040]3、無源直讀式遠傳閥控燃氣表內(nèi)的信號采集方式與計數(shù)器沒有機械接觸，不受機械振動影響，沒有任何阻尼，·不影響計量精度；[0041]4、采集的是機械計數(shù)器字輪數(shù)值的位置信息，當計數(shù)器發(fā)生倒轉(zhuǎn)時，抄表數(shù)據(jù)仍能與表具讀數(shù)仍保持一致；[0042]5、字輪直讀部分可制作成總成，單獨測試，使得表具組裝容易，適合大批量生產(chǎn)， 也能保證產(chǎn)品的可靠性；[0043]6、表具內(nèi)不設電源，平時不工作、也不通電，抄表瞬間加電工作，避免了由于供電不穩(wěn)定或故障引起的計量誤差及大量的初始化維護工作。[0044]7、增加了遠程閥控功能，解決了供能單位遇到惡意欠費又無法入戶停止供氣等管理難題。
權利要求1.一種無源直讀式遠傳閥控燃氣表，包括基表(1)，其特征在于還包括齒輪組底板 (2 )、無源直讀式氣表計數(shù)器(3 )、氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊(5 );所述的無源直讀式氣表計數(shù)器(3)由框架(31)、黑字輪(32)、紅字輪(33)、頭輪(34)、 字輪軸(35)、三六齒(36)、三六齒軸(37)、單排母(38)、柔性帶(39)、光電采集板(310)、光電匯總板(311)所組成；無源直讀式氣表計數(shù)器(3)共有8個字輪，代表整數(shù)位的5個黑字輪(32)，代表小數(shù)位的2個紅字輪(33)和I個頭輪(34)，黑字輪(32)截面上半徑為R的圓周上開一條長槽(321)和一條短槽(322);框架(31)開有多個與字輪匹配的槽，光電采集板 (310)安裝在框架(31)的槽內(nèi)，光電采集板(310)包括光電采集板發(fā)信面(3101)和光電采集板收信面(3102)，光電采集板發(fā)信面(3101)上設置有5個等距焊接在半徑為R的圓周上的紅外發(fā)射管，光電采集板收信面(3102)上設置有5個與紅外發(fā)射管對應的紅外接收管， 字輪安裝在兩個光電采集板(310)中間。
2.如權利要求I所述的無源直讀式遠傳閥控燃氣表，其特征在于還包括機電一體燃氣控制閥(4 )，氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊(5 )中設置有閥控電路。
3.如權利要求I所述的無源直讀式遠傳閥控燃氣表，其特征在于光電采集板發(fā)信面 (3101)表面設置有保護膠密封層，光電采集板收信面(3102)表面設置有黑色保護膠密封層。
4.如權利要求I所述的無源直讀式遠傳閥控燃氣表，其特征在于氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊(5)的各個接口中設有防雷電路。
專利摘要本實用新型公開了一種無源直讀式遠傳閥控燃氣表，包括基表、齒輪組底板、無源直讀式氣表計數(shù)器、氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊；無源直讀式氣表計數(shù)器由框架、黑字輪、紅字輪、頭輪、字輪軸、三六齒、三六齒軸、單排母、柔性帶、光電采集板、光電匯總板所組成；黑字輪截面上半徑為R的圓周上開一條長槽和一條短槽；框架開有多個與字輪匹配的槽，光電采集板安裝在框架的槽內(nèi)，光電采集板包括光電采集板發(fā)信面和光電采集板收信面，字輪安裝在兩個光電采集板中間。還包括機電一體燃氣控制閥，氣表用戶數(shù)據(jù)處理模塊中設置有閥控電路。其計量精度高，工作能耗小，能夠長期穩(wěn)定運行，便于批量生產(chǎn)，并具備遠程停止供氣的管理功能。
文檔編號G01F15/00GK202631033SQ20122028914
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權日2012年6月20日
發(fā)明者張秋白, 艾照祥, 劉懷遠, 孔曉東 申請人:安慶超恒科技發(fā)展有限公司