CN202204551U - 直读式水表计度器 - Google Patents

Abstract

一种直读式水表计度器，包括数字轮、壳体和进位轮，进位轮安装在数字轮的底部或侧边，数字轮每个数字相应镶嵌或涂有与传感器对应的材料，在壳体内的下部安装2-3个对数字轮识别的传感器，电路板安装在壳体的底部，并通过引线将信号输出。所述直读式水表计度器是在目前传统的数字轮式水表进行改进的，其成本低，传感数据准确、性能可靠、运转故障率低。

Description

直读式水表计度器

技术领域

本实用新型涉及一种数字轮式的智能水表，特别是一种直读式水表计度器。

背景技术

为了改变传统水表需要上门读数的情况，目前人们设计了很多能够将信号远程传输的水表，中国专利公开的信号远程传输的水表或传感器较多，形式结构也各有不同，经检索摘录几条作为背景技术进行评述：

中国专利申请号为200620116636公开了一种液封无源数传湿式水表，包括：表体、数字轮盒、传感器组件、控制及数字信号处理电路板、信号导线以及导线引出电极。所述液封无源数传湿式水表中的控制及数字信号处理电路板由上、下两层电路板组成，与传感器组件、数字轮盒盖制作为一体，传感器组件与控制及数字信号处理电路板组成的电子线路部件安装于灌满液体的数字轮盒腔体内。在表体上开有圆孔，使用螺栓通过表体，穿出水表体的螺栓段作为外接线柱使用。

中国专利申请号为CN200910010368.5公开了一种远传表计二维编码数字轮及其集成传感器读码装置，从根本上解决现有携带“角度一维编码”信息的远传表计数字轮的读码装置使用检测器件较多、编码复杂、读码干扰因素较多的难题，它包括设置在编码数字轮黑色衬底的外圆周面上的编码条，其技术要点是：编码条为设置了浅色的十段等差阶梯宽度编码或十段奇偶阶梯宽度编码的宽度阶梯编码条，编码数字轮的外圆周面上对应宽度阶梯编码条均匀排列红色数字0～9，其读码装置读码器的读码译码电路板上封装与数字轮轴平行的集成宽度传感器，集成宽度传感器的工作面上对应宽度阶梯编码条设置多个传感器段。其体积小、价格低、功耗少、工作可靠性高，可应用于各种水表、电表、煤气表等远传表计。

中国专利申请号为CN200920230536.7公开了一种水表，尤其是指一种能够远程传递数据的液封光电直读水表。其具有分隔为内腔与外腔的分腔式计数字轮盒以及光电模块，数字轮盒的外腔封闭且腔内充满液体，并在腔内设置有由数字轮轴串成的数字轮以及相应的四八牙轮；数字轮盒的内腔设置有表度盘，所述数字轮盒的内腔还形成有一个用以设置光电模块的侧腔，侧腔具有直腔部分以及与外腔中的各数字轮间隔形成的槽腔部分，光电模块设置于侧腔后，其线路板处在直腔部分，光电感应器板则对应嵌置在槽腔部分；光电模块的信号线从数字轮盒的内腔直接引出至盒外。该液封光电直读水表其光电模块能够得到根本性的密封隔离保护，彻底杜绝触水现象发生，从而水表的总体性能得到显著提高。

中国专利申请号为CN200620102599.0公开了一种机电绝对式循环编码计数器，具有框架，其内通过两根轴安装相互啮合的机械式数字轮和驱动齿轮，其特征在于在需信号采样的每个数字轮的两侧分别插装有信号采样板，每块采样板上制作有四对传感器，每两对传感器之间的夹角均是36度的整倍数，在数字轮上设有对应于采样板上之传感器的感应元件。可用于水表、电表、气表以及凡使用传统机械式十进制计数器的场合。

从以上所列的文献看出，目前的信号远程传输的水表的读数部件有数字轮盒、光电管等，其原理都是在水流经过水表的时候带动轮盒转动，然后通过传感器将数字信号传输到计算机进行保存和记录，但是无论从文献上看到的数字轮式水表和厂家生产的样品，我们认为还存在以下不足之处：

普通直读水表不论是反射式或透射式，均采用基于二进制的识别技术，其原理是：数字轮上只存在两种区域，分别称之“黑区”和“白区”，传感器根据处在“黑区”或“白区”的位置，分别输出“0”或“1”。正常情况下，识别一组0到9十个数字，需要4个以上传感器。传感器多了，很难放置四组传感器于直读水表用计度器内，特别是当水表处于有光照和无光照的情况下，读数的色差难以消除，输出的信号就有偏差，反映在远程上计算机的读数就不正确，所以目前真正能够应用于实际做成产品的远传式水表成功的很少。

为了克服现有技术存在的问题，本申请人黄华从十几年前就对感应式数字轮的读数和传输方式进行了研究，不断进行了改进，也试制成功了能够克服色差和噪音的机械转轮式计数器的电子读取传感装置，以下是本发明人黄华在先中国专利申请：

中国专利申请号为CN01106500.1公开了一种使用在电度表、水表、煤气表、压力表等机械仪表上的电子读数传感装置，它是在现有的数字转轮或转盘的轮圈上根据数字不同装有不同面积的金属片或金属点，在轮架下方装有电磁感应装置，电磁感应装置由绝缘密封材料和电感线圈构成，通过引出线将轮圈所在位置的信号传给设在终端机的放大电路和电脑处理，即可进行远程抄表，这种传感装置结构简单，具有机械记忆计量数据，不怕停电，传感信号好，抗干扰能力强。

中国专利申请号为CN200510035995.6公开了一种机械转轮式计数器的电子读取装置及其方法，该机械转轮式计数器的电子读取装置包括转轮或转盘以及邻近转轮或转盘设置的感应装置，所述转轮或转盘上设置有读数，所述读数所在区域是被感应区，所述感应装置是模拟量式传感器，电子读数则是剔除背景噪音后的差值。相对于现有技术，由于该感应装置是模拟量式传感器，并在感应装置所获得的感应值中剔除电子元器件或背景光所造成的背景噪音，(电子读数是剔除背景噪音后的差值)，因此电子读数非常准确、结构简单成本低。

中国专利申请号为CN200510036371.6公开了一种转轮式计数器的电子读取装置，该转轮式计数器的电子读取装置包括转轮或转盘以及邻近转轮或转盘设置的感应装置，所述转轮或转盘上设置有读数，所述读数所在区域是被感应区，所述感应装置是一个模拟量式光电传感器，被感应区是灰阶反光区。相对于现有技术，该发明仅采用1或2个感应装置就能获得全部的电子读数，相对于现有技术采用4个传感器来读取读数的办法，在成本上明显降低，结构简单。

上述本发明人的专利申请还存在的不足之处是：由于转轮式电子读取装置是根据传统水表的进行设计，不改变传统水表的大小，所以要在水表内部的壳体安装传感器则受到体积的限制，只能设置一个传感器，有时候在运行过程中读数还存在误差，此外，电路板一般安装在数字轮间，体积过小布置就有问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够克服现有技术的不足之处，设计一种在目前传统的数字轮式水表进行改进的传感数据准确、性能可靠、运转故障率低的直读式水表计度器。

本实用新型是这样实现的：直读式水表计度器，包括数字轮、壳体和进位轮，所述进位轮安装在数字轮的底部或侧边，数字轮每个数字相应镶嵌或涂有与传感器对应的材料，如光电材料、铁磁材料等，在壳体内的下部安装有至少2个对数字轮识别的传感器，当进位轮带动数字轮转动的时候，传感器识别出数字轮的颜色，通过单片机处理后，可获得转动的位置，实现水表计度器数字轮上的数的识别，电路板安装在壳体的底部，并通过引线将信号输出。

所述的进位轮安装位置在壳体的下部和侧边，与数字轮啮合，主要以不妨碍传感器的安装为好，可以在数字轮的0-4和6-9之间，主要取决于壳体是在传统的基础上加宽还是加高。

所述的直读式水表计度器最下部的传感器与数字轮的底边平行，两侧的的传感器与对应数字轮的数字切边平行，或者传感器与壳体做成一体，一般来说，传感器与底边有一定角度，与数字轮的数字切边平行，以保证读数的正确。

所述的壳体内数字轮与电路板之间设有一层透明的，用于电路板与数字轮间隔离防水的薄隔离板。

以上所述的传感器也可以与壳体做成一体，

所述数字轮是在传统数字轮基础上做的改进，所述的数字轮表面颜色采用黑间相间隔或不同的颜色相间隔，也就是说，在数字轮表面涂上不同的颜色，通过传感器识别。

所述数字轮的材料与传感器相对应，例如采用铁磁材料时，传感器采用电感线圈。

以上所述的传感器采用光电传感器，能过滤所有的光干扰。采用智能校正技术，自动修正电子器件参数的误差。

本实用新型的突出优点在于：

1、由于是在传统的湿式水表的基础上进行改进的，在不改变原水表壳体结构的基础上实现直读功能。

2、采用彩色无源直读。水表计量方式不变，停电不会影响计量，只需要抄读时供电。传感器与计量机械结构没有任何接触，因而对水表计量精度没有任何影响。采用色差传感器，能过滤所有的光干扰。采用智能校正技术，自动修正电子器件参数的误差，不须调试。采用智能识别技术，识别精度千分一，是普通直读的30倍以上，保证水表数字轮不论走到那个位置，都能准确读出其读数。并且是硬件识别，进位不受停电影响。

3、整表所用元件是同类产品是最少，使其获得极高的可靠性与长期的稳定性，并降低了成本。简单的构造成为了产品的核心单元，保证了产品实用性，为市场提供了一种IC卡水表和远程水表的更新换代产品，有利于创造节约型社会，减少人力和物力资源浪费。

附图说明

图1是传统的数字轮式水表结构图。

图2是本实用新型所述直读式水表计度器的结构示意图。

图3是本实用新型所述直读式水表计度器的第二种结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，传统的数字轮式水表结构包括壳体1、数字轮2和进位轮3，所述的壳体1用透明材料制成，所述的进位轮3可以采用四八轮，进位轮安装在数字轮的底部或侧边。

如图2所示，本实用新型直读式水表计度器将水表计度器壳体2加高和加宽，数字轮2每个数字相应镶嵌或涂有与传感器对应的材料，如光电材料、铁磁材料等，在壳体1内的下部安装2-3个传感器6，对数字轮2识别，进位轮3安装在数字轮2的侧边，右上角，电路板5安装在壳体底部，壳体内数字轮与电路板之间设一透明薄隔离板7，用于电路板与数字轮间的隔离防水，当进位轮带动数字轮转动的时候，传感器识别出数字轮转动的位置，通过安装在壳体底部的电路板发出信号，经过导线4传输到自来水控制中心的计算机，就可以对用户的用水量进行统计和收费。

Claims (5)

1.一种直读式水表计度器，包括数字轮、壳体和进位轮，其特征在于：所述进位轮安装在数字轮的底部或侧边，数字轮每个数字相应镶嵌或涂有与传感器对应的材料，在壳体内安装至少为2个对数字轮识别的传感器，电路板安装在壳体的底部，并通过引线将信号输出。

2.根据权利要求1所述的直读式水表计度器，其特征在于：所述的进位轮安装位置在壳体的下部和侧边，与数字轮啮合。

3.根据权利要求1所述的直读式水表计度器，其特征在于：所述传感器的最下部的传感器与数字轮的底边平行，两侧的的传感器与对应数字轮的数字切边平行，或者传感器与壳体做成一体。

4.根据权利要求1所述的直读式水表计度器，其特征在于：所述的壳体内数字轮与电路板之间设有一层透明的，用于电路板与数字轮间隔离防水的薄隔离板。

5.根据权利要求1所述的直读式水表计度器，其特征在于：所述的数字轮表面颜色采用黑间相间隔或不同的颜色相间隔。

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