CN113124942A - 一种光电直读组合字轮及字轮上的编码结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水表部件技术领域，特别涉及一种光电直读组合字轮及字轮上的编码结构，字轮为组合可拆卸的结构，字轮由最右侧的拨动区和中间位置的中间区以及最左侧的进位区拼接而成，拨动区上烫印有阴影区形成的编码，中间区设有若干个，中间区上烫印有0‑9的数字或阴影区形成的编码，进位区上烫印有0‑9的数字或阴影区形成的编码。本发明的有益效果是：本发明对光电直读水表的字轮进行了全新的设计和编码，可应用于不同的读表间隔的场景中，字轮的编码读取精度得到了提升，且对于读取不频繁的位数的字轮来说，降低了成本，减少了不要的编码数量。
Description
技术领域
本发明涉及水表部件技术领域，特别涉及一种光电直读组合字轮及字轮上的编码结构。
背景技术
目前，燃气、水、电表等都具有直读远传的功能，不再需要抄表员挨家挨户人工抄表，只需安装在表上的传感器即可远传输入计算机。通常用于计量气、液、电等流量的计量表，其工作原理是通过气、液、电介质通过仪表内的检测流量装置，检测流量装置带动传动装置，再由传动装置带动读数圆盘转动，当读数盘上设置字码时，通过读数圆盘（字轮）上的转动量由字码反映出来。
现有的字轮结构如图1所示，为一个整体结构，其上一侧设置有编码区，通过设置在光电板上的光电传感器读取编码来确定字轮的数字。然而，现有的字轮存在如下几点问题：
首先，现有的字轮的数字编码平均分配给0-9的数字，中间一些很少出错的数字也分配到了多个编码，占用内存空间；另外，现有的字轮的编码形式的精度不够高；再有，对于不同读表间隔区间的使用场景来说，例如同样是两个月的抄表间隔，家庭用水和工业用水的用水量差距很大，水表上个十百千万位的字轮旋转频率有很大区别，对每个位数的字轮的精度要求也不一致。
为此，本申请提出了一种光电直读组合字轮及字轮上的编码结构，以解决上述问题。
发明内容
本发明为了弥补现有技术中的不足，提供了一种光电直读组合字轮及字轮上的编码结构。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种光电直读组合字轮及字轮上的编码结构，包括读表间隔＜100m³时的字轮和读表间隔＜1000m³时的字轮，其特征在于：
所述字轮为组合可拆卸的结构，字轮由最右侧的拨动区和中间位置的中间区以及最左侧的进位区拼接而成，所述拨动区上烫印有阴影区形成的编码，所述中间区设有若干个，中间区上烫印有0-9的数字或阴影区形成的编码，所述进位区上烫印有0-9的数字或阴影区形成的编码；
所述读表间隔＜100m³时的字轮包括个位字轮、十位字轮、百位字轮、千位字轮和万位字轮，其中百位字轮、千位字轮和万位字轮的结构相同，每一位字轮的编码区域分别对应设置在光电板上的若干光电传感器；
所述读表间隔＜1000m³时的字轮包括个位字轮、十位字轮、百位字轮、千位字轮和万位字轮，其中十位字轮和百位字轮的结构相同，千位字轮和万位字轮的机构相同；
所述读表间隔＜100m³时的字轮中的个位字轮与读表间隔＜1000m³时的字轮中的个位字轮结构相同，读表间隔＜100m³时的字轮中的十位字轮与读表间隔＜1000m³时的字轮中的十位字轮结构相同，读表间隔＜100m³时的字轮中百位字轮与读表间隔＜1000m³时的字轮中的千位字轮结构相同。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述读表间隔＜100m³时的字轮中的个位字轮由最右侧的一个拨动区、中间的一个中间区和最左侧的一个进位区组合而成；
所述拨动区和进位区上烫印有阴影区形成的编码，所述中间区上烫印有0-9的数字；
所述拨动区上在对应中间区的0-3、7-9的数字的位置处烫印有阴影，在对应数字4的位置的上三分之二处烫印有阴影，在对应数字5位置的下三分之二处烫印有阴影；
所述进位区上在对应中间区的4、7-9的数字的位置处烫印有阴影，在对应数字5的前三分之一处烫印有阴影，在对应数字6的后三分之一处烫印有阴影。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述拨动区在对应数字5的位置处对应设置有一个光电传感器，所述进位区在对应数值4、5、6、7的位置处分别对应设置有光电传感器；
所述拨动区在数字5处对应设置的光电传感器与进位区在数字5处对应设置的光电传感器在同一直线上，在数字5处对应设置的光电传感器与数字4和数值6处对应设置的光电传感器的空间夹角为36°，在数字5处对应设置的光电传感器与数字7处对应设置的光电传感器的夹角为72°。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述读表间隔＜100m³时的字轮中的十位字轮由最右侧的一个拨动区、中间的两个中间区和最左侧的一个进位区组合而成；
所述拨动区、右侧的一个中间区和进位区上烫印有阴影区形成的编码，左侧的一个中间区上烫印有0-9的数字；
所述拨动区在对应左侧中间区的0-4、7-9的数字的位置处烫印有阴影，在对应数字5的上二分之一处烫印有阴影，在对应数字6的下二分之一处烫印有阴影；
所述右侧的中间区在对应左侧中间区的数字0、2、4、6、8的下二分一处烫印有阴影，在对应数字1、3、5、7、9的上二分之一处烫印有阴影；
所述进位区上在对应数字4、7-9的位置烫印有阴影，在对应数字5的上二分之一处烫印有阴影，在对应数字6的下二分之一处烫印有阴影。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述拨动区在对应数字4、5的中间位置处对应设置有一个光电传感器，所述右侧的中间区在对应数值4、6的位置分别对应设置有光电传感器，所述进位区在对应数字4、5、6、7的位置分别对应设置有光电传感器；
所述拨动区在数字5处对应设置的光电传感器与进位区在数字5处对应设置的光电传感器的空间夹角为18°，进位区的数字5处对应设置的光电传感器与进位区的数字4、6处对应设置的光电传感器的空间夹角为36°，进位区的数字5处对应设置的光电传感器与进位区的数值7处对应设置的光电传感器的空间夹角为72°，进位区的数字5处对应设置的光电传感器与右侧的中间区的数值4、6处对应设置的光电传感器的空间夹角为30°。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述读表间隔＜100m³时的字轮中的百位字轮由最右侧的一个拨动区和最左侧的一个进位区组合而成；所述拨动区上烫印有阴影区形成的编码，所述进位区上烫印有0-9的数字；所述拨动区在对应进位区上的数字0-2、4、8的位置烫印有阴影。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述拨动区在对应数值4、5、6的位置对应设有光电传感器，三个光电传感器的空间夹角为36°。
本发明的有益效果是：
本发明对光电直读水表的字轮进行了全新的设计和编码，可应用于不同的读表间隔的场景中，字轮的编码读取精度得到了提升，且对于读取不频繁的位数的字轮来说，降低了成本，减少了不必要的编码数量。
附图说明
图1为现有的字轮结构示意图；
图2为本发明的字轮的整体和爆炸示意图；
图3为本发明的字轮拆解后的示意图；
图4为本发明的读表间隔小于100m3的个位十位百位的字轮结构示意图；
图5为本发明的读表间隔小于100m3的个位十位百位的字轮展开示意图；
图6为本发明的读表间隔小于1000m3的个位十位百位千位的字轮展开示意图；
图7为本发明的读表间隔小于100m3的个位十位的数字对应的编码；
图8为本发明的读表间隔小于100m3的字轮的光电传感器空间放置角度示意图。
图中，
101、拨动区，102、中间区，103、进位区，其中图5、图6和图8中的黑点表示光电传感器相对于字轮的放置位置，其中图5的十位字轮上的S1-S7表示的是光电传感器的读码顺序。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在进行本实施例的说明之前，先简单叙述下现有的光电水表的运行原理，现有的光电水表是水表的流量检测装置带动个位字轮转动，个位字轮再依次带动前一位字轮转动，此类字轮驱动装置都是现有的很成熟的技术，本实施例没有对此进行优化，本实施例的创新点仅在于可组合拼接的单个位数的字轮（为了形成不同精度的位数的字轮），以及字轮上的烫印的阴影形成的编码位置结构。
图1为现有的字轮结构，是一个统一的整体，所有位数的字轮结构都相同。
图2图3为本实施例改进的字轮结构，如图所示，将字轮拆分成了三部分，三部分不管是通过定位柱插接也好，还是粘接也好，都可以组合成一个整体，拆分的设计是为了生产时可以方便模块化的生产不同粗细的位数的字轮，就像图4图5图6所展示的那样，由于读表间隔有区别，每个位数的字轮精度都不同，像是读表间隔小于100立方米的话，小于100立方米一般是家庭用水，每两月抄表一次，读数一般是几十立方米，这样的话对十位数字轮的精度要求就比较高，所以十位字轮比千位万位个位字轮要粗，他多出了一个中间区102来对应光电传感器，这样7个光电传感器就读取7次字轮上的阴影空白，形成图7所示的7位数的编码，具体读取的顺序与现有的光电水表读取顺序一样，都是先上后下，先左后右，S1-S7的顺序，对于黑色的字轮，空白的读取为0，烫印阴影读取为1，图8是图5、图6的另一个表示形式，表示了光电传感器的空间夹角的位置关系。
图1-图8为本发明的一种具体实施例，该实施例为一种光电直读组合字轮及字轮上的编码结构，包括读表间隔＜100m³时的字轮和读表间隔＜1000m³时的字轮，字轮为组合可拆卸的结构，字轮由最右侧的拨动区101和中间位置的中间区102以及最左侧的进位区103拼接而成，拨动区101上烫印有阴影区形成的编码，中间区102设有若干个，中间区102上烫印有0-9的数字或阴影区形成的编码，进位区103上烫印有0-9的数字或阴影区形成的编码；读表间隔＜100m³时的字轮包括个位字轮、十位字轮、百位字轮、千位字轮和万位字轮，其中百位字轮、千位字轮和万位字轮的结构相同，每一位字轮的编码区域分别对应设置在光电板上的若干光电传感器；读表间隔＜1000m³时的字轮包括个位字轮、十位字轮、百位字轮、千位字轮和万位字轮，其中十位字轮和百位字轮的结构相同，千位字轮和万位字轮的机构相同；读表间隔＜100m³时的字轮中的个位字轮与读表间隔＜1000m³时的字轮中的个位字轮结构相同，读表间隔＜100m³时的字轮中的十位字轮与读表间隔＜1000m³时的字轮中的十位字轮结构相同，读表间隔＜100m³时的字轮中百位字轮与读表间隔＜1000m³时的字轮中的千位字轮结构相同。
在本实施例中，读表间隔＜100m³时的字轮中的个位字轮由最右侧的一个拨动区101、中间的一个中间区102和最左侧的一个进位区103组合而成；拨动区101和进位区103上烫印有阴影区形成的编码，中间区102上烫印有0-9的数字； 拨动区101上在对应中间区102的0-3、7-9的数字的位置处烫印有阴影，在对应数字4的位置的上三分之二处烫印有阴影，在对应数字5位置的下三分之二处烫印有阴影；进位区103上在对应中间区102的4、7-9的数字的位置处烫印有阴影，在对应数字5的前三分之一处烫印有阴影，在对应数字6的后三分之一处烫印有阴影。拨动区101在对应数字5的位置处对应设置有一个光电传感器，进位区103在对应数值4、5、6、7的位置处分别对应设置有光电传感器；拨动区101在数字5处对应设置的光电传感器与进位区103在数字5处对应设置的光电传感器在同一直线上，在数字5处对应设置的光电传感器与数字4和数值6处对应设置的光电传感器的空间夹角为36°，在数字5处对应设置的光电传感器与数字7处对应设置的光电传感器的夹角为72°。
本实施例的读表间隔＜100m³时的字轮中的十位字轮由最右侧的一个拨动区101、中间的两个中间区102和最左侧的一个进位区103组合而成；拨动区101、右侧的一个中间区102和进位区103上烫印有阴影区形成的编码，左侧的一个中间区102上烫印有0-9的数字；拨动区101在对应左侧中间区102的0-4、7-9的数字的位置处烫印有阴影，在对应数字5的上二分之一处烫印有阴影，在对应数字6的下二分之一处烫印有阴影；右侧的中间区102在对应左侧中间区102的数字0、2、4、6、8的下二分一处烫印有阴影，在对应数字1、3、5、7、9的上二分之一处烫印有阴影；进位区103上在对应数字4、7-9的位置烫印有阴影，在对应数字5的上二分之一处烫印有阴影，在对应数字6的下二分之一处烫印有阴影。拨动区101在对应数字5的位置处对应设置有一个光电传感器，右侧的中间区102在对应数值4、6的位置分别对应设置有光电传感器，进位区103在对应数字4、5、6、7的位置分别对应设置有光电传感器；拨动区5在数字5处对应设置的光电传感器与进位区103在数字5处对应设置的光电传感器在同一直线上，进位区103的数字5处对应设置的光电传感器与进位区103的数字4、6处对应设置的光电传感器的空间夹角为36°，进位区103的数字5处对应设置的光电传感器与进位区103的数值7处对应设置的光电传感器的空间夹角为72°，进位区103的数字5处对应设置的光电传感器与右侧的中间区102的数值4、6处对应设置的光电传感器的空间夹角为30°。
本实施例中的读表间隔＜100m³时的字轮中的百位字轮由最右侧的一个拨动区101和最左侧的一个进位区103组合而成；拨动区101上烫印有阴影区形成的编码，所述进位区103上烫印有0-9的数字；拨动区101在对应进位区103上的数字0-2、4、8的位置烫印有阴影。拨动区101在对应数值4、5、6的位置对应设有光电传感器，三个光电传感器的空间夹角为36°。
在本实施例中，个位字轮每一个对应的数字对应三组五位的编码，其中由于数字3-7不需要进位，读错的概率较小，因此，将3-7数字对应的编码减为一组。
另外由于进位读数的影响，数字9下和数字0上的编码增加双保险，避免读错。十位字轮每一个对应的数字对应三组七位的编码，百位字轮每一对应的数字对应一组三位的编码。如此设置编码可充分利用读取，即提高了精度，也降低了成本。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种光电直读组合字轮及字轮上的编码结构，包括读表间隔＜100m³时的字轮和读表间隔＜1000m³时的字轮，其特征在于：
所述字轮为组合可拆卸的结构，字轮由最右侧的拨动区（101）和中间位置的中间区（102）以及最左侧的进位区（103）拼接而成，所述拨动区（101）上烫印有阴影区形成的编码，所述中间区（102）设有若干个，中间区（102）上烫印有0-9的数字或阴影区形成的编码，所述进位区（103）上烫印有0-9的数字或阴影区形成的编码；
所述读表间隔＜100m³时的字轮包括个位字轮、十位字轮、百位字轮、千位字轮和万位字轮，其中百位字轮、千位字轮和万位字轮的结构相同，每一位字轮的编码区域分别对应设置在光电板上的若干光电传感器；
所述读表间隔＜1000m³时的字轮包括个位字轮、十位字轮、百位字轮、千位字轮和万位字轮，其中十位字轮和百位字轮的结构相同，千位字轮和万位字轮的机构相同；
所述读表间隔＜100m³时的字轮中的个位字轮与读表间隔＜1000m³时的字轮中的个位字轮结构相同，读表间隔＜100m³时的字轮中的十位字轮与读表间隔＜1000m³时的字轮中的十位字轮结构相同，读表间隔＜100m³时的字轮中百位字轮与读表间隔＜1000m³时的字轮中的千位字轮结构相同。
2.根据权利要求1所述的光电直读组合字轮及字轮上的编码结构，其特征在于：
所述读表间隔＜100m³时的字轮中的个位字轮由最右侧的一个拨动区（101）、中间的一个中间区（102）和最左侧的一个进位区（103）组合而成；
所述拨动区（101）和进位区（103）上烫印有阴影区形成的编码，所述中间区（102）上烫印有0-9的数字；
所述拨动区（101）上在对应中间区（102）的0-3、7-9的数字的位置处烫印有阴影，在对应数字4的位置的上三分之二处烫印有阴影，在对应数字5位置的下三分之二处烫印有阴影；
所述进位区（103）上在对应中间区（102）的4、7-9的数字的位置处烫印有阴影，在对应数字5的前三分之一处烫印有阴影，在对应数字6的后三分之一处烫印有阴影。
3.根据权利要求2所述的光电直读组合字轮及字轮上的编码结构，其特征在于：
所述拨动区（101）在对应数字5的位置处对应设置有一个光电传感器，所述进位区（103）在对应数值4、5、6、7的位置处分别对应设置有光电传感器；
所述拨动区（101）在数字5处对应设置的光电传感器与进位区（103）在数字5处对应设置的光电传感器在同一直线上，在数字5处对应设置的光电传感器与数字4和数值6处对应设置的光电传感器的空间夹角为36°，在数字5处对应设置的光电传感器与数字7处对应设置的光电传感器的夹角为72°。
4.根据权利要求1所述的光电直读组合字轮及字轮上的编码结构，其特征在于：
所述读表间隔＜100m³时的字轮中的十位字轮由最右侧的一个拨动区（101）、中间的两个中间区（102）和最左侧的一个进位区（103）组合而成；
所述拨动区（101）、右侧的一个中间区（102）和进位区（103）上烫印有阴影区形成的编码，左侧的一个中间区（102）上烫印有0-9的数字；
所述拨动区（101）在对应左侧中间区（102）的0-4、7-9的数字的位置处烫印有阴影，在对应数字5的上二分之一处烫印有阴影，在对应数字6的下二分之一处烫印有阴影；
所述右侧的中间区（102）在对应左侧中间区（102）的数字0、2、4、6、8的下二分一处烫印有阴影，在对应数字1、3、5、7、9的上二分之一处烫印有阴影；
所述进位区（103）上在对应数字4、7-9的位置烫印有阴影，在对应数字5的上二分之一处烫印有阴影，在对应数字6的下二分之一处烫印有阴影。
5.根据权利要求4所述的光电直读组合字轮及字轮上的编码结构，其特征在于：
所述拨动区（101）在对应数字4、5的中间位置处对应设置有一个光电传感器，所述右侧的中间区（102）在对应数值4、6的位置分别对应设置有光电传感器，所述进位区（103）在对应数字4、5、6、7的位置分别对应设置有光电传感器；
所述拨动区（101）在数字5处对应设置的光电传感器与进位区（103）在数字5处对应设置的光电传感器的空间夹角为18°，进位区（103）的数字5处对应设置的光电传感器与进位区（103）的数字4、6处对应设置的光电传感器的空间夹角为36°，进位区（103）的数字5处对应设置的光电传感器与进位区（103）的数值7处对应设置的光电传感器的空间夹角为72°，进位区（103）的数字5处对应设置的光电传感器与右侧的中间区（102）的数值4、6处对应设置的光电传感器的空间夹角为30°。
6.根据权利要求1所述的光电直读组合字轮及字轮上的编码结构，其特征在于：
所述读表间隔＜100m³时的字轮中的百位字轮由最右侧的一个拨动区（101）和最左侧的一个进位区（103）组合而成；
所述拨动区（101）上烫印有阴影区形成的编码，所述进位区（103）上烫印有0-9的数字；
所述拨动区（101）在对应进位区（103）上的数字0-2、4、8的位置烫印有阴影。
7.根据权利要求6所述的光电直读组合字轮及字轮上的编码结构，其特征在于：
所述拨动区（101）在对应数值4、5、6的位置对应设有光电传感器，三个光电传感器的空间夹角为36°。
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Denomination of invention: Photoelectric direct reading combined word wheel and coding structure on the word wheel Effective date of registration: 20220118 Granted publication date: 20210907 Pledgee: China Everbright Bank Ji'nan branch Pledgor: JINAN RICHNES ELECTRONIC Co.,Ltd. Registration number: Y2022370000014 |
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Denomination of invention: A photoelectric direct-reading combined word wheel and its coding structure Effective date of registration: 20230220 Granted publication date: 20210907 Pledgee: China Everbright Bank Ji'nan branch Pledgor: JINAN RICHNES ELECTRONIC Co.,Ltd. Registration number: Y2023370000039 |
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Denomination of invention: A photoelectric direct reading combination character wheel and its encoding structure on the character wheel Granted publication date: 20210907 Pledgee: China Everbright Bank Ji'nan branch Pledgor: JINAN RICHNES ELECTRONIC Co.,Ltd. Registration number: Y2024370000007 |