專利名稱：管道煤氣自動(dòng)閥門式預(yù)收費(fèi)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種管道煤氣自動(dòng)閥門式預(yù)收費(fèi)裝置，它適用于燃?xì)夤?yīng)部門實(shí)現(xiàn)預(yù)收費(fèi)、后用氣科學(xué)管理的需要，特別適用于密集居住區(qū)樓群用氣的需要。
眾所周知，隨著我國管道煤氣事業(yè)的急劇發(fā)展，管道煤氣用戶日益擴(kuò)大，入戶抄表工作便得日益困難，而且因欠收費(fèi)或少收費(fèi)所造成的損失，已成為我國財(cái)政支出的一大負(fù)擔(dān)。為了改變收費(fèi)難的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)科學(xué)的管理，必需研制出一種新的設(shè)備或裝置，以適應(yīng)燃?xì)獠块T和廣大用戶之需要。為此，早在業(yè)80年代初，就有人提出了自動(dòng)閥門和預(yù)收費(fèi)，后用氣系統(tǒng)的構(gòu)想。類似的產(chǎn)品亦層出不窮。這類產(chǎn)品的部件多采取金屬投幣式，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(jì)數(shù)器″(審定公告號″2170540″)、燃?xì)夤艿来趴ㄦi″(公告號″1089378″)等。比較而言投幣式結(jié)構(gòu)簡單，但體積大，用戶操作不便，防偽能力差，不易計(jì)算機(jī)管理；磁卡式，磁卡本身價(jià)格便宜，但讀寫設(shè)備昂貴且防污能力差；智能IC卡防偽、防污能力強(qiáng)，但價(jià)格昂貴。所有這些產(chǎn)品，其綜合功能無法滿足燃?xì)夤?yīng)部門的要求，因而末得到推廣應(yīng)用。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的，就是提供一種使用安全、功能齊全、計(jì)量準(zhǔn)確、價(jià)格低廉、易于操作、維修方便并能滿足燃?xì)獠块T和用戶需要的管道煤氣自動(dòng)閥門式預(yù)收費(fèi)裝置。
本實(shí)用新型所稱預(yù)收費(fèi)裝置，其技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)它由控制盒(1)、電源盒(2)、電子用戶卡(3)、傳感器(4)和燃?xì)獗?5)以及管道等部件構(gòu)成?？刂坪?1)通過銅管接頭(6)與燃?xì)獗?5)連接，傳感氣(4)置于燃?xì)獗?5)內(nèi)部，傳感氣(4)與控制盒(1)之間采用架空線(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(nèi)。其特征是，傳感器(4)由燃?xì)獗?5)內(nèi)的后傳齒輪上銑出的一個(gè)槽(11)、紅外發(fā)射二極管(13)和接收管(14)、支架(15)、支架孔(16)以及導(dǎo)線焊接孔(17)組成?？刂坪?1)由氣室(23)、閥門蓋(24)、閥門頂桿(25)、密封圈(26)、傳動(dòng)齒輪箱(27)、電機(jī)(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)用螺絲固定于氣室(23)口，傳動(dòng)齒輪箱(27)和電機(jī)(28)固定于傳動(dòng)支架(40)上，閥門頂桿(25)安裝在支架(40)的頂桿槽中，可充電電池(30)和傳動(dòng)支架(40)固定于控制盒(1)的底板上，控制電路板(31)安裝在印刷板支架(29)上，支架(29)固定于控制盒(1)的底板上。傳動(dòng)齒輪箱(27)由蝸桿(41)、雙聯(lián)齒輪(42)和扇形齒輪(43)組成；控制電路板(31)上設(shè)置有單片機(jī)單元(33)、傳感脈沖接收單元(34)、用戶數(shù)據(jù)讀寫單元(35)、電壓警戒單元(36)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(37)、用氣量指示燈驅(qū)動(dòng)單元(38)和導(dǎo)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(shè)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芯片(44)組成，芯片(44)焊接在印刷電路板(22)上，印刷電路板(22)固定于外殼(21)上。傳感器(4)通過支架孔(16)固定于燃?xì)獗?5)內(nèi)，靠近后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(dǎo)線(7)分別與紅外對管(13)、(14)的兩個(gè)正極以及兩個(gè)二極管的負(fù)極相連，并插入控制盒(1)的傳感脈沖接收單元(34)。本裝置的工作原理是這樣當(dāng)燃?xì)獗硗鈺r(shí)，驅(qū)動(dòng)后傳齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，缺口槽也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)槽口面平行于紅外對管的垂直面時(shí)，紅外接收管就給出一個(gè)脈沖，并通過三芯架空導(dǎo)線傳遞給控制盒中的紅外傳感接收單元(現(xiàn)有的字輪顯示式燃?xì)獗淼暮髠鼾X輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，即為0.01開氣量，因此傳感一個(gè)脈沖就代表0.01開氣量)。當(dāng)傳感脈沖接收單元接收電脈沖信號時(shí)，單片機(jī)便將用戶卡可用氣量存儲器內(nèi)的數(shù)值減去一個(gè)最小計(jì)量單位值(0.01升)，并判斷用戶可用氣量是否為零或小于零。若是，則發(fā)出信號給電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，此時(shí)電機(jī)動(dòng)作，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪箱工作，傳動(dòng)齒輪箱再帶動(dòng)閥門頂桿朝遠(yuǎn)離閥門蓋方向移動(dòng)、閥門蓋依靠自重和燃?xì)鈮毫ΓP(guān)閉通氣道。當(dāng)用戶氣量小于或等于3立升時(shí)，用氣量指示燈驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)指示燈亮。當(dāng)電子用戶卡插入電源盒時(shí)，用戶卡數(shù)據(jù)讀寫單元讀取卡內(nèi)數(shù)據(jù)，由單片機(jī)判斷數(shù)據(jù)的有效性、將讀取的用戶購買用氣量累加于用戶可用氣量存儲器內(nèi)，發(fā)出開門信號依次傳遞給電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、電機(jī)、傳動(dòng)齒輪箱，并帶動(dòng)閥門頂桿向接近閥門蓋方向移動(dòng)，從而頂開閥門蓋。電源盒通常是掛在墻上的固定板上，當(dāng)接通電源、市電正常時(shí)，電源指示燈亮，并由十芯電纜將整流后的低壓(5至6V)直流電輸送給控制盒，停電時(shí)，指示燈息滅?？沙潆婋姵卦谟惺姓９╇姇r(shí)，起穩(wěn)壓器的作用，同時(shí)被沖電；停電時(shí)，自動(dòng)向裝置供電。電壓警戒單元用于監(jiān)測裝置電壓，當(dāng)電壓降到一定值時(shí)，向單片機(jī)報(bào)警，單片機(jī)控制裝置關(guān)閉閥門，并將用戶可用量值寫給電子用戶卡。用戶購氣時(shí)，計(jì)算機(jī)寫卡器將有關(guān)數(shù)據(jù)存入串行電可擦除ROM芯片中，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(shù)據(jù)。
本實(shí)用新型所稱的預(yù)收費(fèi)裝置，其燃?xì)獗?5)之內(nèi)的后傳齒輪缺口(11)是一個(gè)寬3毫米，深3毫米的槽，槽口截面與燃?xì)獗?5)的底板垂直。本實(shí)用新型所稱的預(yù)收費(fèi)裝置，其控制盒(1)中的密封圈(26)是由丁晴橡膠制成的波紋密封圈；電機(jī)(28)選用12V以下帶滅弧裝置的微型電機(jī)；單片機(jī)單元(33)由80C31芯片、27C64芯片、Rset及時(shí)鐘電路實(shí)現(xiàn)；傳感脈沖接收單元(34)由一個(gè)電阻和80C31芯片上INT1腳構(gòu)成；用戶數(shù)據(jù)讀取單元(35)由80C31芯片的INT、P0.0、P0.1、P0.2、P0.3腳構(gòu)成；電壓警戒單元(36)由非門4069、二極管和一個(gè)電阻構(gòu)成，輸出接在80C31計(jì)數(shù)中斷腳上，當(dāng)系統(tǒng)電壓為4V時(shí)，計(jì)數(shù)中斷腳上電平為高值，否則產(chǎn)生一個(gè)低電平信號，其下跳沿對80C31產(chǎn)生一個(gè)中斷請求；電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(37)為功率三極管組成的雙連開關(guān)；用氣量指示燈驅(qū)動(dòng)單元(38)為常規(guī)的三極管放大電路。電源盒(2)中的變壓器其參數(shù)為220V、50Hz的交流電輸入，空載輸出為7V。電子用戶卡(3)內(nèi)的串行電可擦除ROM芯片選用90C46。
本實(shí)用新型所稱的預(yù)收費(fèi)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(shí)用新型所稱的預(yù)收費(fèi)裝置，其結(jié)構(gòu)為分體式，設(shè)計(jì)合理、功能齊全、計(jì)量準(zhǔn)確、安全方便、兼顧新老用戶的需要，交直流電兩用，易于裝拆維修、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)；本裝置中設(shè)置了可沖電電池(四節(jié)干電池組成，采用280mA/h可沖電電池)，一旦停電，仍可維持供電35小時(shí)左右，同時(shí)可消除電源紋波和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)與停止時(shí)產(chǎn)生的尖峰，起到穩(wěn)壓器的作用；本裝置中電壓警戒單元可起到對電源監(jiān)督的功能；本裝置借助計(jì)算機(jī)及單片機(jī)單元可實(shí)現(xiàn)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(chǎn)。本裝置可廣泛地應(yīng)用于燃?xì)獠块T和廣大燃?xì)庥脩?，?jié)省人力和資源，方便用戶，避免不必要的財(cái)政浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)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?xì)忸A(yù)收費(fèi)裝置，將為社會和廣大用戶帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
附

圖1管道燃?xì)庾詣?dòng)閥門式預(yù)收費(fèi)裝置示意圖。
附圖2控制盒結(jié)構(gòu)示意圖A。
附圖3控制盒結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)示意圖。
附圖6電子用戶卡結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖7傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖8單片機(jī)單元線路示意圖。
附圖9傳感器脈沖接收單元示意圖。
附圖10電壓警戒單元線路示意圖。
附圖11電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元線路示意圖。
附圖12用氣量指示燈驅(qū)動(dòng)單元線路示意圖。
最佳實(shí)施例本裝置結(jié)合附圖1至12，其最佳實(shí)施例敘述如下用塑料或金屬材料分別制作控制盒(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；并制作傳感器支架(15)，支架孔(16)和焊接孔(17)，將燃?xì)獗?5)內(nèi)的后傳動(dòng)齒輪銑出一個(gè)寬3毫米、深3毫米的槽(11)，槽口截面與燃?xì)獗?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(dǎo)線(7)焊接其外，其中一根導(dǎo)線與紅外對管兩個(gè)正極相連，另二根分別連入兩個(gè)二極管的負(fù)極，并接入主控盒(1)的傳感脈沖接收單元(34)，構(gòu)成傳感器；將傳感器(4)固定于燃?xì)獗?5)內(nèi)，靠近后傳齒輪一端的垂直平面上；控制盒(1)由氣室(23)、閥門蓋(24)、閥門頂桿(25)、波紋密封圈(26)、[密封圈(26)用螺絲固定于氣室(23)口]、傳動(dòng)齒輪箱(27)[齒輪箱(27)由蝸桿(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(jī)(28)、印刷板支架(29)、可充電電池(30)[四節(jié)干電池，280mA/h]、控制電路板(31)和外殼組成；控制電路板(31)上設(shè)置有單片機(jī)單元(33)、傳感脈沖接收單元(34)、用戶數(shù)據(jù)讀寫單元(35)、電壓警戒單元(36)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(37)、用氣量指示燈驅(qū)動(dòng)單元(38)和導(dǎo)線插座(39)；齒輪箱(27)、電機(jī)(28)固定于傳動(dòng)支架(40)上，閥門頂桿(25)安裝在支架(40)的頂桿槽中，可充電電池(30)和傳動(dòng)支架(40)固定于控制盒(1)的底板上，控制電路板(31)安裝在印刷板支架(29)上，支架(29)固定于控制盒(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(shè)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芯片(23)組成，芯片(23焊接在印刷電路板(22)上，印刷電路板(22)固定于外殼(21)上?？刂坪?1)通過銅接頭(6)與燃?xì)獗?5)連接，傳感器(4)與控制盒(1)之間采用三芯架空導(dǎo)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(nèi)，即構(gòu)成本裝置。
權(quán)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?xì)獗?5)構(gòu)成的管道煤氣自動(dòng)閥門式預(yù)收費(fèi)裝置，控制盒(1)通過銅管接頭(6)與燃?xì)獗?5)連接，傳感氣(4)置于燃?xì)獗?5)內(nèi)部，傳感氣(4)與控制盒(1)之間采用架空線(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(nèi)，其特征在于傳感器(4)由燃?xì)獗?5)內(nèi)的后傳齒輪上銑出的一個(gè)槽(11)、紅外發(fā)射二極管(13)和接收管(14)、支架(15)、支架孔(16)以及導(dǎo)線焊接孔(17)組成，控制盒(1)由氣室(23)、閥門蓋(24)、閥門頂桿(25)、密封圈(26)、傳動(dòng)齒輪箱(27)、電機(jī)(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)用螺絲固定于氣室(23)口，傳動(dòng)齒輪箱(27)和電機(jī)(28)固定于傳動(dòng)支架(40)上，閥門頂桿(25)安裝在支架(40)的頂桿槽中，可充電電池(30)和傳動(dòng)支架(40)固定于控制盒(1)的底板上，控制電路板(31)安裝在印刷板支架(29)上，支架(29)固定于控制盒(1)的底板上，傳動(dòng)齒輪箱(27)由蝸桿(41)、雙聯(lián)齒輪(42)和扇形齒輪(43)組成；控制電路板(31)上設(shè)置有單片機(jī)單元(33)、傳感脈沖接收單元(34)、用戶數(shù)據(jù)讀寫單元(35)、電壓警戒單元(36)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(37)、用氣量指示燈驅(qū)動(dòng)單元(38)和導(dǎo)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(shè)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芯片(44)組成，芯片(44)焊接在印刷電路板(22)上，印刷電路板(22)固定于外殼(21)上，傳感器(4)通過支架孔(16)固定于燃?xì)獗?5)內(nèi)，靠近后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(dǎo)線(7)分別與紅外對管(13)、(14)的兩個(gè)正極以及兩個(gè)二極管的負(fù)極相連，并插入控制盒(1)的傳感脈沖接收單元(34)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)收費(fèi)裝置，其特征在于燃?xì)獗韮?nèi)后傳齒輪銑出的槽是一個(gè)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?xì)獗?5)外殼底板成垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的預(yù)收費(fèi)裝置，其特征在于密封圈(26)是由丁晴橡膠制成的波紋密封圈；電機(jī)(28)選用12V以下帶滅弧裝置的微型電機(jī)；單片機(jī)單元(33)由80C31芯片、27C64芯片、Rset(復(fù)位)及時(shí)鐘電路實(shí)現(xiàn)；傳感脈沖接收單元(34)由一個(gè)電阻和80C31芯片上INT1腳構(gòu)成；用戶數(shù)據(jù)讀取單元(35)由80C31芯片的INT、P0.0、P0.1、P0.2、P0.3腳構(gòu)成；電壓警戒單元(36)由非門4069，二極管和一個(gè)電阻構(gòu)成，輸出接在80C31計(jì)數(shù)中斷腳上，當(dāng)系統(tǒng)電壓為4V時(shí)，計(jì)數(shù)中斷腳上電平為高值，否則產(chǎn)生一個(gè)低電平信號，其下跳沿對80C31產(chǎn)生一個(gè)中斷請求；電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(37)為功率三極管組成的雙連開關(guān)；用氣量指示燈驅(qū)動(dòng)單元(38)為常規(guī)的三極管放大電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的預(yù)收費(fèi)裝置，其特征在于；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(dòng)閥門式預(yù)收費(fèi)裝置是由控制盒、電源盒、電子用戶卡、傳感器、燃?xì)獗?、銅接頭和管道等部件構(gòu)成；該裝置結(jié)構(gòu)為分體式，具有設(shè)計(jì)合理、功能齊全、計(jì)量準(zhǔn)確、安全防偽、交直流電兩用，使用方便、價(jià)格低廉，易于裝拆維修等優(yōu)點(diǎn)；該裝置具有工藝簡單，原材料易購，容易形成批量生產(chǎn)，可廣泛地應(yīng)用于燃?xì)獠块T實(shí)現(xiàn)合理的科學(xué)管理，可滿足廣大的管道新老燃?xì)庥脩舻男枰且环N新型的、較為理想的管道燃?xì)忸A(yù)收費(fèi)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(yōu)先權(quán)日1995年11月29日
發(fā)明者張松林, 方輝, 姚源 申請人:張松林