CN102012238B - 无线远传光纤读数计量表 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种非接触运行数据电子传读装置的计量仪，尤其是一种无线远传光纤读数计量表，是非接触运行数据电子传读系统中首选的计量仪表。它包括电源、显示字轮与码轮制成一体，每个码轮对应设一个发光管LED，与发光管LED对应设有发射光纤探头，码轮周面上沿周向分别设有黑、白色光感码条，发射光纤探头和与之相对应的接收光纤探头设于码轮上边，所述接收光纤探头与各自相对应的光电管相连，具有远距离接收上层计算机指令，随时启动工作程序的无线路由器与微处理器CPU相连，所述的码轮上至少设有一路码道，一路码道上对应设置二个或二个以上光纤探头。具有突破以往设计模式，实现无线传输、信息可靠准确无误，简化施工、节省原材料等优点。

Description

无线远传光纤读数计量表

技术领域

本发明涉及一种非接触运行数据电子传读装置的计量仪，尤其是一种无线远传光纤读数计量表，是非接触运行数据电子传读系统中首选的计量仪表。

背景技术

以往的电表、煤气表以及工矿企业中所用的气、液体流量表等计量仪表，通常都是由人工抄表来实现计量核算。尽管这种传统的查表方式的弊端众所周知，但是又无可奈何的日复一日、年复一年的沿袭至今。随着微电子技术的发展，首先由美国创立了一种由一道格码必配一个光纤探头的路格码的非接触运行数据电子传读系统，解决了不用人工查表的问题，为相关行业集中核查提高效率、降低管理成本等发挥了积极的作用，但是也存在诸如结构复杂、轴向尺寸大、制造的几何精度要求严格，成本高等不尽如人意之缺陷。基于上述情况，申请号为200410073389.9一种计量仪表控制器光纤传输静态信号的定时扫描采集系统。其采用四路反射状态方格、相应设有四路发射(反射)光纤、分别与各自相应的发光管与光电管，四支光电管分别代表二进制的4位状态，将对应每一个同步轮，在二进制位置的光纤四根集束到光电管上，每一时序只有一根光纤对光电管状态有效，光电管与计算机相连。该发明专利申请比美国的十道格码的在先发明又前进了一大步，同时也消除了如前所述的一些不尽如人意的缺陷，但是，仍存在如下一些不尽如人意的缺陷，有待进一步改进：

1、该系统由于是有线传输，导致所有用户的计量仪表的体外光纤线共同接到户外整个楼洞的集中器上，待集中器将所控制的全部仪表数据处理完毕后，再将全部数据定时传输到系统的上层计算机，施工复杂、耗用材料多，故障几率多；

2、适用范围窄，有局限性；

3、为满足二进制使用要求，其码轮上至少设置四路码道，并且是一路码道上只能配设一根光纤探头，致使制造加工难度大、废品率高，制造成本高；

4、因码道宽度在1-1.5mm，致使存在光干扰的隐患。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种至少设有一个码轮就能实现无线远传、远测、完全由计算机远程管理的计量仪表；它既能远程无线接收上层计算机的指令，随时启动工作程序进行叠捕扫描、读数、运算、处理、发送数据又能按上层计算机的指令，随时记录和储存数据。确保数据的准确无误。另一个目的在于提供一种结构简单、合格率高、明显降低成本，加工容码道少、界线分明防止光干扰、不混码；光、电部分只在工作时瞬间得电工作耗电少、适用范围宽，并突破一路一光纤探头不能少于四路的现有技术的通用模式。

本发明实现发明的目的的技术方案如下：

包括电源、显示字轮与码轮制成一体，每个码轮对应设有一个发光管LED，与发光管LED对应设有发射光纤探头，码轮周面上沿周向分别设有黑、白色光感码条，发射光纤探头和与之相对应的接收光纤探头设于码轮的上边，所述的接收光纤探头与各自相对应的光电管相连，其具有远距离接收上层计算机指令，随时启动工作程序的无线路由器与微处理器CPU相连，所述的码轮上至少设有一路码道，一路码道上对应设置二个或二个以上光纤探头。

所述的光感码条中的白色光感码条设于码轮的周面上，而黑色光感码条设在码轮凹下粗糙的周面上。

所述的光感码条的长度，是在码轮周长的2/10至8/10范围内变化。

所述的码轮是一路码道、二路码道和三路码道中的任意一种。

所述的光纤探头是四头光纤探头和五头光纤探头中的一种。

所述的光纤探头在码轮的一路码道上边沿周向呈现“一”字或折线型设置；在二路码道上边沿周向呈鸭舌帽型、折线型或等腰三角型设置；在三路码道上边沿周向呈菱形、星形或直角三角形设置。

所述的电源是民用电源和备用直流电源中的一种。

所述的备用直流电源是钾、镉镍电池，并配备太阳能电池板、充电器为直流电源充电。

所述的直流电源的电池盒盖上设有防爆安全气囊。

本发明与现有技术相比，由于采用了固定与备用电源、无线路由器、以及一路、二路和三路码道的码轮，同一码道的上边设置两个或两个以上光纤探头等一系列的技术措施，并经试验证明具有如下优点和积极效果：

1、突破以往为防止乱码，一路码道上只能设置一个光纤探头以及为适应二进制编码，其码轮上不能少于四路码道的设计模式。使该项技术水平提升到一个新的高度。

2、实现无线传输、其信息更可靠准确无误，简化施工、节省原材料、明显降低安装、使用和制造成本以及降低故障率和维修量。

3、适用范围宽，各类传输系统以及有无电源的场合都适用如油田等。

4、码轮上码道的路数少，占用轴向空间小，加工容易，明显提高产品合格率，消除光干扰、乱码隐患。

5、同一路码道上可设置两个以上光纤探头，实现叠捕扫描，即前边的光纤探头扫描过的码位，仍是此后的光纤探头重叠，捕捉的有效靶，进而使扫描的信息更准确可靠。

附图说明

图1是本发明的控制原理示意图。

图2是本发明二个码轮的实施例。

图3是本发明一个码轮的实施例。

图4a-图4c分别是一路、二路和三路码轮的立体结构示意图。

图5是1-3路码轮上光感码条的设置展开图和二进制编码表。

图6-1至图6-8是光纤探头在码轮周面上边的设置状态图。

图7是本发明设置备用直流电源的实施例。

图中：发射光纤探头1，发光管LED 2，光感码条3，接收光纤探头4，光电管VD 5，电源6，无线路由器7，码轮8，太阳能电池板9，充电器10，表壳11，防爆安全气囊12，充电电池13，微处理器CPU。

具体实施方式

实施例1

本发明的实施例结合附图加以详细描述。

如图1-图3以及图4a至图4c所示。它包括电源6、微处理器CPU，市购的无线路由器7与微处理器CPU相连，显示字轮与码轮8制成一体，码轮8的周面上沿周向设有黑、白色的光感码条3，其中白色的为反射光感码条，而设在码轮8凹的粗糙面上的黑色的为吸收光感码条，四根或五根光纤探头分别设在每个码轮的一路、二路或三路码道的上边，每个码轮8对应设有一个发光管2，发光管2与发射光纤探头1相对应设置，并两者相连，接收光纤探头4分别与各自对应的光电管5相连，光电管5与微处理器CPU相连。印有十个数字的显示字轮，旋转一圈需翻转十次，而接收光纤探头4在光感码条3的十个状态不同的区域上叠捕扫描十次，每翻转一次只有一根光纤探头对光电管5状态有效，将叠捕扫描收到的十组状态不同的二进制光信号，通过光电管5转变成十组电信号，送入微处理器CPU进行运算处理，便得到与数字窗口一样的数据，再由无线路由器7发送到上层计算机。图2、图3分别是本发明采用两个码轮或一个码轮的实施例。图4a-图4c分别是一路码道码轮、二路码道码轮和三路码道码轮的立体结构示意图。白色光感码条3设于码轮周向的周面上，并涂白色反光漆，使之反光效果更好，而黑色光感码条3是设在码轮凹下的粗糙周面上，并涂黑色漆，使吸光效果更好，完全杜绝光干扰，确保不混码。图5所示的是当码轮8分别为一路码道、二路码道和三路码道时的二进制编码表以及黑、白色光感码条3分别在相应码道上设置状态的展开图。所述的黑、白色光感码条3的长度是在码轮8周长的2/10-8/10范围内变化。如图6-1到图6-8所示，是光纤探头分别在1、2、3路码道的码轮上的设置状态示意图。其中光纤探头在同一个码道上边呈“一”字型或折线型设置多根光纤探头进行叠捕扫描，这是现有技术所不及的，其优点是光纤探头沿码轮周向排列运行，前一光纤探头扫描过的码位，也是其后的光纤探头重叠捕捉的有效靶，绝对可靠不会遗漏，并可减少码轮8的码道数量，降低加工难度，提高产品的合格率和产品性能的可靠性；图6-3到图6-5表示光纤探头在二路码道的码轮上呈鸭舌帽型、折线型或等腰三角形状设置的示意图；图6-6至图6-8分别表示光纤探头在三路码道的码轮8上分别呈菱形、星形和直角三角形设置状态的示意图。图7是本发明设有备用直流电源的实施例。在表壳11的一侧下边设有锂、镉镍充电电池13，太阳能电池板9和充电器10为备用直流电源充电，可用于野外油田或其他无电源的场合使用，为确保安全，还在电池盒盖上设有防爆安全气囊12。

本发明使用时，当无线路由器7接到上层计算机的指令时，立即启动工作程序，微处理CPU指令发光管LED1瞬间得电发光，通过五路发射光纤探头1将入射光照到码轮8相应位置的光感码条3上，其中白色的光感码条将反射的光传入接收光纤探头4，使光电管5的状态变化即导通，并将光信号变成电信号传输到CPU，相反如果入射光照到黑色光感码条上时，则光被吸光，无反射光，接收光纤探头4未接收到反射光，则相应的光电管5保持原状态，同时传输到CPU，每翻转一次，只有一根光纤探头对光电管5状态有效，当显示字轮旋转一周翻转十次，则接收光纤探头4在码轮8的十个状态不同的区域上也叠捕扫描十次，将收到的十组状态不同的二进制光信号通过光电管5转变成十组二进制的电信号送到CPU进行处理储存，发光管LED1失电，同时向下一个发光管LED2发出指令使其得电发光，重复以上工作程序，以此类推，直到第三个码轮采集结束，CPU将全部采集的数据运算处理完毕后由无线路由器厂传输给上层计算机，完成一个工作循环。

Claims (5)

1.无线远传光纤读数计量表，包括电源、显示字轮与码轮，其中显示字轮与码轮制成一体，每个码轮对应设有一个发光管LED，与发光管LED对应设有发射光纤探头，码轮周面上沿周向分别设有黑、白色光感码条，发射光纤探头和与之相对应的接收光纤探头设于码轮的上边，所述的接收光纤探头与各自相对应的光电管相连，其特征在于：具有远距离接收上层计算机指令、随时启动工作程序的无线路由器与微处理器CPU相连；所述的码轮采用一至三个码轮，每个码轮上边设有一至三路码道，每个码轮上边有一路码道设置二组或二组以上的光纤探头，每组光纤探头包括一个发射光纤探头和与之相对应的接收光纤探头。

2.根据权利要求1所述的无线远传光纤读数计量表，其特征是所述的码轮上的白色光感码条设于码轮的周面上，而黑色光感码条设在码轮凹下的粗糙周面上。

3.根据权利要求1所述的无线远传光纤读数计量表，其特征是所述的光感码条的长度是在码轮周长的2/10至8/10范围内变化。

4.根据权利要求1所述的无线远传光纤读数计量表，其特征是所述的每个码轮是一路码道码轮，二路码道码轮，三路码道码轮中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的无线远传光纤读数计量表，其特征是所述的光纤探头在一路码道的码轮上边沿周向呈“一”字或折线形设置；在二路码道的码轮上边沿周向呈鸭舌帽形、折线形或等腰三角形设置；在三路码道的码轮上边沿周向呈菱形、星形或直角三角形设置；光纤探头设置的共性是沿周向设置一路多头。

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