CN117168562A - 一种导光式光电直读结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光电传导技术领域，尤其涉及一种导光式光电直读结构，其包括发射支架、接收支架以及遮光盖；接收支架上的接收结构中的第二反射面角度倾斜，改变第二反射面的反射角度，让光线同样能够直接射向接收支架中的同一接光元件上，接收支架上所有接收结构能够将所有射入的光线射向同一接光元件上，让发光元件发出的光线发射至接光元件上仅需两次折射，减少光线在传播过程中的反射次数，提高出光线强度，从而提高光电直读水表的性能。而遮光盖能够杜绝外界光线射入接收支架上的接收机构，避免外界的干扰光线影响识别、有效且可靠地确保接收光计量的精准与可靠性。

Description

一种导光式光电直读结构

技术领域

本发明涉及光电传导技术领域，尤其涉及一种导光式光电直读结构。

背景技术

光电直读水表采用了光电直读技术读取字轮数据，与传统脉冲表相比，它可将读数误差降低至零，实时性高、无机电误差、运行维护工作量小等优点，被公认为行业的主导发展方向，光电直读水表原理是利用发光器件和光敏器件检测带有开孔的字轮是否阻断光的通路，来检测字轮示值；但现有技术中的光电直读水表中的光电直读结构还存在一定缺点，具体如专利号CN201724705U公开的智能水表及其对射式字轮光电直读装置，有些发光器件发光产生的光线需要经过三个反射面的反射才能够反射至光敏器件，光线的强度低，影响光电直读水表的性能。

基于此，申请人考虑设计一种能够提高光线强度的导光式光电直读结构。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够提高光线强度的导光式光电直读结构。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种导光式光电直读结构，其包括发射支架、接收支架以及遮光盖；

所述发射支架包括底部设置的若干发光元件以及连接在其上的第一导光体，所述第一导光体顶部设置有若干与所述发光元件一一对应的发射结构，且所述发射结构垂直设置在所述发光元件正上方；

所述接收支架包括底部设置的一个接光元件以及连接在其上的第二导光体，所述第二导光体顶部设置有若干与所述发射结构一一对应的接收结构，若干所述接收结构一个垂直设置在所述接光元件正上方、其余的朝左右两侧倾斜设置；

所述发射结构顶侧具有内凹且相互垂直的两第一反射面，前后两侧为相互平行且垂直的发射端面；所述接收结构顶侧具有内凹且相互垂直的两第二反射面，前后两侧为相互平行且垂直的接收端面，所述发射端面与所述接收端面正对设置；所述发光元件发光时，光线穿过所述第一导光体，由所述发射结构中的第一发射面对光线进行折射，并穿过发射端面射出，之后光线从所述接收端面射入第二导光体，由第二发射面进行再次折射，并射向所述接光元件；

所述遮光盖与所述接收支架上连接并对接收结构顶部进行遮挡。

本技术方案一种导光式光电直读结构的工作原理与优点为：

本方案运行时，发射支架底部的若干发光元件朝正上方射出光线，光线穿过第一导光体并射向与发光元件一一对应、且垂直设置在发光元件上方的发射结构；发射结构中的内凹且相互垂直设置的两第一反射面对光线进行第一次反射，并从发射端面射出，将光线射向前方或后方与发射支架平行设置的接收支架；由于接收支架上接收结构的接收端面与发射结构的发射端面对应设置，所以发射端面射出的端面射入接收结构上的接收端面，并由接收结构上的第二反射面进行第二次反射；接收结构上内凹且相互垂直的两第二反射面能够对两侧接收端面射入的光线进行反射，接收结构进行反射时，垂直设置在接光元件上那个接收结构通过第二反射面直接将光线通过第二导光体射向接光元件，而由于其余的接收结构朝左右两侧倾斜设置，接收结构中的第二反射面角度同样倾斜，改变第二反射面的反射角度，让光线同样能够直接射向接收支架中的同一接光元件上，接收支架上所有接收结构能够将所有射入的光线射向同一接光元件上，让发光元件发出的光线发射至接光元件上仅需两次折射，减少光线在传播过程中的反射次数，提高出光线强度，从而提高光电直读水表的性能；而遮光盖能够杜绝外界光线射入接收支架上的接收机构，避免外界的干扰光线影响识别、有效且可靠地确保接收光计量的精准与可靠性。

进一步地，所述发射支架左右两侧边固定连接有第一孔板，所述接收支架左右两侧边固定连接有第二孔板；所述第一孔板与所述第二孔板分别开设有对应设置的定位孔。

进一步地，所述发光元件包括五个，所述发射结构与所述接收结构均对应地设置有五个。

进一步地，所述发射支架中的若干所述发光元件并排设置，所述第一导光体为若干底部分别连接在一所述发光元件顶部的导光柱，所述发射结构设置在所述导光柱顶部。

进一步地，相邻的所述发光柱通过连接支块固定连接。

进一步地，所述第二导光体为连接在所述接光元件顶部的导光板。

进一步地，所述导光板为V形，导光板尖端与所述接光元件顶部固定连接、另一端设置有所述接收结构。

进一步地，所述遮光盖与所述接收支架可拆卸连接。

进一步地，所述遮光盖包括顶侧的顶板，两侧边一侧敞开、另一侧为侧板，所述侧板开设有与所述接收端面对应的穿孔。

进一步地，所述第一导光体上的发射端面凸出设置，所述第二导光体上的接收端面凸出设置。

附图说明

图1为本发明实施例光式光电直读结构的立体结构示意图；

图2为本发明实施例发射支架的立体结构示意图；

图3为本发明实施例接收支架的立体结构示意图；

图4为本发明实施例接收支架的正视剖面结构示意图；

图5为本发明实施例接收支架与遮光盖连接的立体结构示意图；

图6为本发明实施例接收支架与遮光盖连接的正视结构示意图；

图7为本发明实施例接收支架的正视结构示意图；

图8为本发明实施例遮光盖的立体结构示意图一；

图9为本发明实施例遮光盖的立体结构示意图二；

图10为本发明实施例发光元件、接光元件与底板连接的立体结构示意图；

图11为本发明实施例光式光电直读结构与底板、字轮连接的立体结构示意图；上述附图中：100、发射支架；110、发光元件；120、导光柱；131、第一反射面；132、发射端面；140、第一孔板；151、第一连接支块；152、第二连接支块；

200、接收支架；210、接光元件；220、导光板；231、第二反射面；232、接收端面；240、第二孔板；251、定位槽；252、卡槽；

300、遮光盖；310、顶板；311、加强筋；320、侧板；321、穿孔；330、定位头；340、卡块；

400、安装轴；

500、底板；

600、字轮。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

一并参照图1～图4，本实施例提供了一种导光式光电直读结构，其包括发射支架100、接收支架200以及遮光盖300；

发射支架100包括底部设置的若干发光元件110以及连接在其上的第一导光体，第一导光体顶部设置有若干与发光元件110一一对应的发射结构，且发射结构垂直设置在发光元件110正上方；

接收支架200包括底部设置的一个接光元件210以及连接在其上的第二导光体，第二导光体顶部设置有若干与发射结构一一对应的接收结构，若干接收结构一个垂直设置在接光元件210正上方、其余的朝左右两侧倾斜设置；

发射结构顶侧具有内凹且相互垂直的两第一反射面131，前后两侧为相互平行且垂直的发射端面132；接收结构顶侧具有内凹且相互垂直的两第二反射面231，前后两侧为相互平行且垂直的接收端面232，发射端面132与接收端面232正对设置；发光元件110发光时，光线穿过第一导光体，由发射结构中的第一发射面对光线进行折射，并穿过发射端面132射出，之后光线从接收端面232射入第二导光体，由第二发射面进行再次折射，并射向接光元件210；

遮光盖300与接收支架200上连接并对接收结构顶部进行遮挡。

本实施例中，运行时，发射支架100底部的若干发光元件110朝正上方射出光线，光线穿过第一导光体并射向与发光元件110一一对应、且垂直设置在发光元件110上方的发射结构；发射结构中的内凹且相互垂直设置的两第一反射面131对光线进行第一次反射，并从发射端面132射出，将光线射向前方或后方与发射支架100平行设置的接收支架200；由于接收支架200上接收结构的接收端面232与发射结构的发射端面132对应设置，所以发射端面132射出的端面射入接收结构上的接收端面232，并由接收结构上的第二反射面231进行第二次反射；接收结构上内凹且相互垂直的两第二反射面231能够对两侧接收端面232射入的光线进行反射，接收结构进行反射时，垂直设置在接光元件210上那个接收结构通过第二反射面231直接将光线通过第二导光体射向接光元件210，而由于其余的接收结构朝左右两侧倾斜设置，接收结构中的第二反射面231角度同样倾斜，改变第二反射面231的反射角度，让光线同样能够直接射向接收支架200中的同一接光元件210上，接收支架200上所有接收结构能够将所有射入的光线射向同一接光元件210上，让发光元件110发出的光线发射至接光元件210上仅需两次折射，减少光线在传播过程中的反射次数，提高出光线强度，从而提高光电直读水表的性能；而遮光盖300能够杜绝外界光线射入接收支架200上的接收机构，避免外界的干扰光线影响识别、有效且可靠地确保接收光计量的精准与可靠性。

优选地，如图1～图4所示，发射支架100左右两侧边固定连接有第一孔板140，接收支架200左右两侧边固定连接有第二孔板240；第一孔板140与第二孔板240分别开设有对应设置的定位孔；发射支架100和接收支架200通过两侧的第一孔板140和第二孔板240进行定位，确保发射支架100和接收支架200的稳定性、增强结构强度，确保持久可靠的作用；具体的，如图11所示，发射支架100和接收支架200安装在水表内时，将两个安装轴400依次穿过第一孔板140和第二孔板240上的定位孔，对发射支架100和接收支架200进行定位和横向支撑；同时确保发射支架100与接收支架200之间的同轴与对中度，进而确保光的可靠发射与接收，持久实现精准的计量。

优选地，如图1和图2所示，发光元件110包括五个，发射结构与接收结构均对应地设置有五个，符合现有技术中大多数光电直读水表的设计。

优选地，如图1和图2所示，发射支架100中的若干发光元件110并排设置，第一导光体为若干底部分别连接在一发光元件110顶部的导光柱120，发射结构设置在导光柱120顶部；发光元件110发出的光线穿过导光柱120射向导光柱120顶部设置的发射结构；具体的，导光柱120包括五个，其五个导光柱120顶部的发射结构弧形布置，与圆形字轮600相互配合。

更具体的，如图2所示，相邻的发光柱通过连接支块固定连接，具体的，连接块包括位于下方的第一连接支块151和位于上方的第二连接支块152，让发射支架100形成整体，保证发射支架100的整体强度。

优选地，如图1、图3以及图4所示，第二导光体为连接在接光元件210顶部的导光板220，光线通过导光板220射向接光元件210；具体的，导光板220为V形，导光板220尖端与接光元件210顶部固定连接、另一端设置有接收结构，V形导光板220顶部的接收结构包括五个，中间一个垂直设置在接光元件210上方，左右两侧均偏移设置有两个接收结构，且五个接收结构与上述五个发射结构对应设置，同样弧形布置；更具体的，靠近中间的接收结构向外偏移18°，最外侧的接收结构向外偏移23°。

优选地，如图1、图5、图6、图7、图8以及图9所示，遮光盖300与接收支架200可拆卸连接，遮光盖300与接收支架200分别加工，再进行组装，降低加工难度；具体的，如图5～图9所示，遮光盖300包括顶侧的顶板310，顶板310两侧边一侧敞开、另一侧为侧板320，侧板320开设有与所述接收端面232对应的穿孔321；顶板310能够对接收机构顶部进行遮挡，避免外界光线从垂直方向射向接收机构；而侧板320上的穿孔321露出接收支架200上的接收端面232，保证接收支架200的正常运行，让侧板320下的接收端面232处在穿孔321的孔底位置，让接收端面232位于光线更暗的环境，对正对光的接收与响应更为精准；同时侧板320能够增加遮光盖300与接收支架200的接触面积，让两者的连接更稳定。

具体的，上述顶板310大致为M形的弧形凹板，能够对接收支架200的顶部和左右两侧进行遮挡；顶部与侧板320之间连接有定位头330，顶板310上还固定连接有与侧板320间隔设置的卡块340，而上述接收支架200上开设有与定位头330对应的定位槽251以及与卡块340对应的卡槽252，遮光盖300与接收支架200连接时，遮光盖300上的定位头330伸入定位槽251内，进行定位的同时增加遮光盖300与接收支架200的接触面积，让两者连接更加稳定，同时卡块340与卡槽252卡接，让遮光盖300与接收支架200保持连接状态，并实现遮光盖300与接收支架200的快速拆装；更具体的，顶板310顶侧还固定连接有一个C形加强筋311，加强筋311能够加强遮光盖300的强度，同时形成方便设备或人手进行操作的捏持部，且加强筋311处于靠近侧板320设置，并与其齐平，方便加工；

具体的，上述遮光盖300一体成型，并由不透光的塑料支撑。

优选地，如图1～图4所示，第一导光体上的发射端面132凸出设置，第二导光体上的接收端面232凸出设置，发射端面132和接收端面232加工精度要求高，当发射端面132和接收端面232凸出设置时，方便对其进行单独加工，降低加工难度。

具体的，如图10和图11所示，本方案的结构布置方式均与现有技术中光电直读水表的布置方式一致，发光元件110和接光元件210直接固定连接在底板500上，接收支架200和发射支架100依次前后设置，字轮600设置在接收支架200和发射支架100之间，发射支架100能够朝两侧的接收支架200发射光线，接收支架200同样能够对接收两侧发射支架100发出的光线。

具体的，上述发光元件110与接光元件210直接采用现有技术中的发光器件和光敏器件。

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，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种导光式光电直读结构，其特征在于，包括发射支架、接收支架以及遮光盖；

所述发射支架包括底部设置的若干发光元件以及连接在其上的第一导光体，所述第一导光体顶部设置有若干与所述发光元件一一对应的发射结构，且所述发射结构垂直设置在所述发光元件正上方；

所述接收支架包括底部设置的一个接光元件以及连接在其上的第二导光体，所述第二导光体顶部设置有若干与所述发射结构一一对应的接收结构，若干所述接收结构一个垂直设置在所述接光元件正上方、其余的朝左右两侧倾斜设置；

所述发射结构顶侧具有内凹且相互垂直的两第一反射面，前后两侧为相互平行且垂直的发射端面；所述接收结构顶侧具有内凹且相互垂直的两第二反射面，前后两侧为相互平行且垂直的接收端面，所述发射端面与所述接收端面正对设置；所述发光元件发光时，光线穿过所述第一导光体，由所述发射结构中的第一发射面对光线进行折射，并穿过发射端面射出，之后光线从所述接收端面射入第二导光体，由第二发射面进行再次折射，并射向所述接光元件；

所述遮光盖与所述接收支架上连接并对接收结构顶部进行遮挡。

2.如权利要求1所述的一种导光式光电直读结构，其特征在于，所述发射支架左右两侧边固定连接有第一孔板，所述接收支架左右两侧边固定连接有第二孔板；所述第一孔板与所述第二孔板分别开设有对应设置的定位孔。

3.如权利要求1所述的一种导光式光电直读结构，其特征在于，所述发光元件包括五个，所述发射结构与所述接收结构均对应地设置有五个。

4.如权利要求1所述的一种导光式光电直读结构，其特征在于，所述发射支架中的若干所述发光元件并排设置，所述第一导光体为若干底部分别连接在一所述发光元件顶部的导光柱，所述发射结构设置在所述导光柱顶部。

5.如权利要求2所述的一种导光式光电直读结构，其特征在于，相邻的所述发光柱通过连接支块固定连接。

6.如权利要求1所述的一种导光式光电直读结构，其特征在于，所述第二导光体为连接在所述接光元件顶部的导光板。

7.如权利要求6所述的一种导光式光电直读结构，其特征在于，所述导光板为V形，导光板尖端与所述接光元件顶部固定连接、另一端设置有所述接收结构。

8.如权利要求1任一项所述的一种导光式光电直读结构，其特征在于，所述遮光盖与所述接收支架可拆卸连接。

9.如权利要求8所述的一种导光式光电直读结构，其特征在于，所述遮光盖包括顶侧的顶板，所述顶板两侧边一侧敞开、另一侧为侧板，所述侧板开设有与所述接收端面对应的穿孔。

10.如权利要求1～9任一项所述的一种导光式光电直读结构，其特征在于，所述第一导光体上的发射端面凸出设置，所述第二导光体上的接收端面凸出设置。