CN204269176U - 光纤直读式水表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光纤直读式水表，包括基表、叶轮连接件、叶轮、表头连接壳、表头、齿轮组件、密封固定组件，表头包括壳体以及分别安装在壳体内的PCB板、字轮组件和梯进轮组件，PCB板上对应字轮组件的每个字轮的两侧分别设有光纤支架，光纤支架密封插装在壳体内，PCB板与光纤支架的连接处沿字轮的旋转方向设有交错布置的光电发光管和光电接收管，光纤支架内设有数量分别与光电发光管和光电接收管对应的发射光纤和接收光纤，发射光纤和接收光纤的上端分别对应与光电发光管和光电接收管连通，发射光纤和接收光纤的下端分别朝向字轮，且字轮两侧的发射光纤和接收光纤的下端一一对应相互配合。

Description

光纤直读式水表

技术领域

本实用新型涉及水表，特别是涉及一种光纤直读式水表。

背景技术

在日常生活中，水表随处可见，已经成为人们生活的一个重要组成部分。传统的机械式水表已逐渐被光电式水表所取代，该光电式水表的表头一般包括壳体1以及分别安装在壳体1内的PCB板2、字轮组件3和梯进轮组件4，PCB板2上对应字轮组件3的每个字轮3a的两侧分别设有相互配合的红外发光管和红外接收管。其工作时，红外发光管发出的红外光电信号穿透过字轮3a上的编码孔被相配合的红外接收管接收，同时，该红外接收管将该信息传输给控制器，控制器便经过一定的算法将信息译码生成读数。

这种结构的光电式水表的表头在设计时，为避免水与PCB板2、红外发光管和红外接收管接触，在壳体内加设了一块将PCB板2、红外发光管和红外接收管与水完全隔离的透明玻璃罩。这样，导致这种光电式水表在实际使用时存在以下问题：

1、由于红外发光管发出的红外光电信号需先穿透一层透明玻璃罩，再穿透字轮3a上的编码孔(即介质水)，最后还要穿透一层透明玻璃罩才能被红外接收管接收，所以在水表的使用过程中，必须始终保持透明玻璃罩的高透明度。但水表在使用一段时间后，透明玻璃罩与自来水接触的表面非常容易形成一层水锈，该水锈会严重影响红外光电信号的正常传输，从而导致水表无法正常工作。为避免透明玻璃罩表面形成水锈，一般会在字轮组件3的字轮轴上对应壳体1的位置加设密封圈，使壳体1与透明玻璃罩之间的空间密封，并在壳体1与透明玻璃罩之间灌注蒸馏水，这样，由于该蒸馏水与管道中的自来水完全隔离，且蒸馏水不会产生水锈，所以很好的解决了透明玻璃罩表面容易形成水锈的问题。但加设的密封圈会增大字轮组件3的字轮轴的旋转阻力，从而降低了字轮组件3的字轮轴旋转的灵敏度，进而也降低了水表的灵敏度；

2、由于字轮3a两侧的红外发光管和红外接收管被透明玻璃罩隔离，所以字轮3a两侧的红外发光管和红外接收管之间的间距较大，这样，一旦介质水中的气泡较多时，红外发光管发出的红外光电信号便很难被红外接收管接收到，从而影响了水表的读数。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种灵敏且读数准确可靠的光纤直读式水表。

为了实现以上目的，本实用新型提供的一种光纤直读式水表，包括基表、卡装在所述基表内的叶轮连接件、插装在所述叶轮连接件内的叶轮、将所述叶轮压装在所述叶轮连接件内的表头连接壳、安装在所述表头连接壳内一侧的表头、安装在所述表头连接壳内另一侧的齿轮组件、将所述表头和齿轮组件密封压装在所述表头连接壳内的密封固定组件，所述齿轮组件的输入端与所述叶轮的输出端传动连接，所述齿轮组件的输出端与所述表头的输入端传动连接，所述表头包括壳体以及分别安装在所述壳体内的PCB板、字轮组件和梯进轮组件，所述PCB板上对应所述字轮组件的每个字轮的两侧分别设有光纤支架，所述光纤支架密封插装在所述壳体内，所述PCB板与所述光纤支架的连接处沿所述字轮的旋转方向设有交错布置的光电发光管和光电接收管，所述光纤支架内设有数量分别与所述光电发光管和光电接收管对应的发射光纤和接收光纤，所述发射光纤和接收光纤的上端分别对应与所述光电发光管和光电接收管连通，所述发射光纤和接收光纤的下端分别朝向所述字轮，且所述字轮两侧的发射光纤和接收光纤的下端一一对应相互配合。通过采用在PCB板下表面加设与壳体密封连接的光纤支架，并在光纤支架内设置光电管和光纤的技术方案，实现了PCB板、红外发光管和红外接收管与水的完全隔离，从而无需装配透明玻璃罩，这样相邻两字轮3a之间的间距可设计的很小，从而大大地减小了光电信号在介质水中传递的距离，进而减小了介质水中水泡对光电信号传递的干扰，提高了水表读数的准确性和可靠性；同时，也无需在字轮组件的字轮轴上对应壳体的位置加设密封圈，从而减小了字轮组件的字轮轴旋转的阻力，进而提高了水表的灵敏度，结构简单紧凑且成本低。

在上述方案中，所述发射光纤和接收光纤的下端分别设有伸向所述字轮的弯曲结构。通过在发射光纤和接收光纤的下端分别加设伸向所述字轮的弯曲结构，这样，能进一步地减小光电信号在介质水中传递的距离，从而进一步地减小了介质水中水泡对光电信号传递的干扰，进一步地提高了水表读数的准确性和可靠性。

在上述方案中，所述弯曲结构的弯曲弧度为60～120°。

在上述方案中，所述光纤支架由两块单边光纤支架拼装而成。通过将光纤支架设计成分体式结构，这样，便于光电发光管、光电接收管、发射光纤和接收光纤的安装。

在上述方案中，所述光纤支架顶面分别设有容纳所述光电发光管和光电接收管的光电管容纳腔，所述光纤支架中下部分别设有与所述光电管容纳腔连通的光纤容纳腔，所述光纤容纳腔用于容纳所述发射光纤和接收光纤，所述光电管容纳腔和所述光纤容纳腔的竖直段部分均位于所述两块单边光纤支架拼装面上。这样更有利于光电发光管、光电接收管、发射光纤和接收光纤的安装。

在上述方案中，所述两块单边光纤支架的结构完全相同，这样能降低光纤支架的生产工艺，便于批量生产且成本低。

在上述方案中，所述两块单边光纤支架之间通过粘接方式密封连接。当然，也可采用其他密封连接方式。

在上述方案中，位于最外侧的所述光纤支架上只设有间隔布置的光电发光管或光电接收管，这样，可降低每块水表的生产成本，避免资源的浪费。

在上述方案中，所述每个字轮对应组相互配合的所述光电发光管和光电接收管。

在上述方案中，一个所述光纤支架与所述PCB板的连接处设有10个光电管容纳腔，所述光纤支架内设有10个分别对应与所述10个光电管容纳腔连通的光纤容纳腔，10个所述光纤容纳腔的上部并排布置，10个所述光纤容纳腔的下端两两重合于一点。

本实用新型与现有技术对比，充分显示其优越性在于：

1、通过采用在PCB板下表面加设与壳体密封连接的光纤支架，并在光纤支架内设置光电管和光纤的技术方案，实现了PCB板、红外发光管和红外接收管与水的完全隔离，从而无需装配透明玻璃罩，这样相邻两字轮3a之间的间距可设计的很小，从而大大地减小了光电信号在介质水中传递的距离，进而减小了介质水中水泡对光电信号传递的干扰，提高了水表读数的准确性和可靠性；同时，也无需在字轮组件的字轮轴上对应壳体的位置加设密封圈，从而减小了字轮组件的字轮轴旋转的阻力，进而提高了水表的灵敏度，结构简单紧凑且成本低；

2、通过在发射光纤和接收光纤的下端分别加设伸向所述字轮的弯曲结构，这样，能进一步地减小光电信号在介质水中传递的距离，从而进一步地减小了介质水中水泡对光电信号传递的干扰，进一步地提高了水表读数的准确性和可靠性；

3、通过将光纤支架设计成分体式结构，并将所述两块单边光纤支架的拼装面设计在所述光电管容纳腔和所述光纤容纳腔的竖直段部分的位置，这样，便于光电发光管、光电接收管、发射光纤和接收光纤的安装；

4、通过将所述两块单边光纤支架的结构设计成完全一样，这样能降低光纤支架的生产工艺，便于批量生产且成本低；

5、位于最外侧的所述光纤支架上只设有间隔布置的光电发光管或光电接收管，这样，可降低每块水表的生产成本，避免资源的浪费。

6、所述表头可采用5组光纤读数，光纤沿字轮一侧呈一字排开，空间结构紧凑，不改变原有的读数区结构，也不改变原有的程序编码和读数方式，直接替换现有水表中的表头，经济实用。

本实用新型具有读数准确，更稳定可靠，结构紧凑且成本低等优点。

附图说明

图1为表头的结构示意图；

图2为沿图1中A-A线的剖面结构示意图；

图3为光纤支架的结构示意图；

图4为图3中单个单边光纤支架的侧视结构示意图；

图5为图3的俯视结构示意图；

图6为图5去掉一个单边光纤支架后的结构示意图；

图7为本实用新型的结构示意图；

图8为图7的俯视结构示意图；

图9为沿图8中B-B线的剖面结构示意图；

图10为沿图8中C-C线的剖面结构示意图；

图11为本实用新型的爆炸结构示意图。

图中：壳体1，PCB板2，字轮组件3，字轮3a，梯进轮组件4，光纤支架5，单边光纤支架5a，光电发光管6，光电接收管7，发射光纤8，接收光纤9，弯曲结构10，光电管容纳腔11，光纤容纳腔12，计数轮13，基表14，叶轮连接件15，叶轮16，表头连接壳17，齿轮组件18，密封固定组件19，表头20。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本实用新型的限制。

本实施例提供一种光纤直读式水表，包括基表14、卡装在所述基表14内的叶轮连接件15、插装在所述叶轮连接件15内的叶轮16、将所述叶轮16压装在所述叶轮连接件15内的表头连接壳17、安装在所述表头连接壳17内一侧的表头20、安装在所述表头连接壳17内另一侧的齿轮组件18、将所述表头20和齿轮组件18密封压装在所述表头连接壳17内的密封固定组件19，所述齿轮组件18的输入端与所述叶轮16的输出端传动连接，所述齿轮组件18的输出端与所述表头20的输入端传动连接，所述表头20包括壳体1以及分别安装在所述壳体1内的PCB板2、字轮组件3和梯进轮组件4，所述PCB板2上对应所述字轮组件3的每个字轮3a的两侧分别设有光纤支架5，相邻两所述字轮3a共用一个所述光纤支架5，所述光纤支架5密封插装在所述壳体1内，所述PCB板2与所述光纤支架5的连接处沿所述字轮3a的旋转方向设有交错布置的光电发光管6和光电接收管7，所述光纤支架5内设有数量分别与所述光电发光管6和光电接收管7对应的发射光纤8和接收光纤9，所述发射光纤8和接收光纤9的上端分别对应与所述光电发光管6和光电接收管7连通，所述发射光纤8和接收光纤9的下端分别朝向所述字轮3a，且所述字轮3a两侧的发射光纤8和接收光纤9的下端一一对应相互配合。通过采用在PCB板2下表面加设与壳体1密封连接的光纤支架5，并在光纤支架5内设置光电管和光纤的技术方案，实现了PCB板2、光电发光管6和光电接收管7与水的完全隔离，从而无需装配透明玻璃罩，这样相邻两字轮3a之间的间距可设计的很小，从而大大地减小了光电信号在介质水中传递的距离，进而减小了介质水中水泡对光电信号传递的干扰，提高了水表读数的准确性和可靠性；同时，也无需在字轮组件3的字轮轴上对应壳体1的位置加设密封圈，从而减小了字轮组件3的字轮轴旋转的阻力，进而提高了水表的灵敏度，结构简单紧凑且成本低。

上述发射光纤8和接收光纤9的下端分别设有伸向所述字轮3a的弯曲结构10。通过在发射光纤8和接收光纤9的下端分别加设伸向所述字轮3a的弯曲结构10，这样，能进一步地减小光电信号在介质水中传递的距离，从而进一步地减小了介质水中水泡对光电信号传递的干扰，进一步地提高了水表读数的准确性和可靠性。所述弯曲结构10的弯曲弧度为90°。

上述光纤支架5由两块单边光纤支架5a拼装而成。通过将光纤支架5设计成分体式结构，这样，便于光电发光管6、光电接收管7、发射光纤8和接收光纤9的安装。所述光纤支架5顶面分别设有容纳所述光电发光管6和光电接收管7的光电管容纳腔11，所述光纤支架5中下部分别设有与所述光电管容纳腔11连通的光纤容纳腔12，所述光纤容纳腔12用于容纳所述发射光纤8和接收光纤9，所述光电管容纳腔11和所述光纤容纳腔12的竖直段部分均位于所述两块单边光纤支架5a拼装面上。这样更有利于光电发光管6、光电接收管7、发射光纤8和接收光纤9的安装。所述两块单边光纤支架5a的结构完全相同，这样能降低光纤支架5的生产工艺，便于批量生产且成本低。所述两块单边光纤支架5a之间通过粘接方式密封连接。当然，也可采用其他密封连接方式。

为降低每块水表的生产成本，避免资源的浪费，实际生产时，可将位于最外侧的所述光纤支架5上只安装间隔布置的光电发光管6或光电接收管7。

需说明的是，本实施例中，如图2所示，上述字轮组件3的字轮轴由计数轮13带动，所述计数轮13与所述齿轮组件18的输出端传动连接。

参见图11，上述叶轮连接件15下表面还可加设过滤件，同时，上述密封固定组件19可包括由下至上依次爆炸开的橡胶垫圈、表头固定件、密封圈、密封垫、钢化玻璃和钢圈盖。

上述每个字轮3a对应5组相互配合的所述光电发光管6和光电接收管7。一个所述光纤支架5与所述PCB板2的连接处设有10个光电管容纳腔11，所述光纤支架5内设有10个分别对应与所述10个光电管容纳腔11连通的光纤容纳腔12，10个所述光纤容纳腔12的上部并排布置，10个所述光纤容纳腔12的下端两两重合于一点。

本实用新型的工作过程如下：

首先，光电发光管6发出光电信号；然后，该光电信号经由对应的发射光纤8传导，并穿透过字轮3a上的编码孔被相配合的接收光纤9继续传导；接着，光电接收管7便接收到来自接收光纤9传导的光电信号，并将该光电信号传输给控制器；最后，控制器便经过一定的算法将该光电信号译码生成读数。

本实用新型通过采用在PCB板2下表面加设与壳体1密封连接的光纤支架5，并在光纤支架5内设置光电管和光纤的技术方案，实现了PCB板2、光电发光管6和光电接收管7与水的完全隔离，从而无需装配透明玻璃罩，这样相邻两字轮3a之间的间距可设计的很小，从而大大地减小了光电信号在介质水中传递的距离，进而减小了介质水中水泡对光电信号传递的干扰，提高了水表读数的准确性和可靠性；同时，也无需在字轮组件3的字轮轴上对应壳体1的位置加设密封圈，从而减小了字轮组件3的字轮轴旋转的阻力，进而提高了水表的灵敏度，结构简单紧凑且成本低；通过在发射光纤8和接收光纤9的下端分别加设伸向所述字轮3a的弯曲结构10，这样，能进一步地减小光电信号在介质水中传递的距离，从而进一步地减小了介质水中水泡对光电信号传递的干扰，进一步地提高了水表读数的准确性和可靠性；通过将光纤支架5设计成分体式结构，并将所述两块单边光纤支架5a的拼装面设计在所述光电管容纳腔11和所述光纤容纳腔12的竖直段部分的位置，这样，便于光电发光管6、光电接收管7、发射光纤8和接收光纤9的安装；通过将所述两块单边光纤支架5a的结构设计成完全一样，这样能降低光纤支架5的生产工艺，便于批量生产且成本低；位于最外侧的所述光纤支架5上只设有间隔布置的光电发光管6或光电接收管7，这样，可降低每块水表的生产成本，避免资源的浪费；所述表头20可采用5组光纤读数，光纤沿字轮3a一侧呈一字排开，空间结构紧凑，不改变原有的读数区结构，也不改变原有的程序编码和读数方式，直接替换现有水表中的表头，经济实用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光纤直读式水表，包括基表(14)、卡装在所述基表(14)内的叶轮连接件(15)、插装在所述叶轮连接件(15)内的叶轮(16)、将所述叶轮(16)压装在所述叶轮连接件(15)内的表头连接壳(17)、安装在所述表头连接壳(17)内一侧的表头(20)、安装在所述表头连接壳(17)内另一侧的齿轮组件(18)、将所述表头(20)和齿轮组件(18)密封压装在所述表头连接壳(17)内的密封固定组件(19)，所述齿轮组件(18)的输入端与所述叶轮(16)的输出端传动连接，所述齿轮组件(18)的输出端与所述表头(20)的输入端传动连接，其特征在于：所述表头(20)包括壳体(1)以及分别安装在所述壳体(1)内的PCB板(2)、字轮组件(3)和梯进轮组件(4)，所述PCB板(2)上对应所述字轮组件(3)的每个字轮(3a)的两侧分别设有光纤支架(5)，所述光纤支架(5)密封插装在所述壳体(1)内，所述PCB板(2)与所述光纤支架(5)的连接处沿所述字轮(3a)的旋转方向设有交错布置的光电发光管(6)和光电接收管(7)，所述光纤支架(5)内设有数量分别与所述光电发光管(6)和光电接收管(7)对应的发射光纤(8)和接收光纤(9)，所述发射光纤(8)和接收光纤(9)的上端分别对应与所述光电发光管(6)和光电接收管(7)连通，所述发射光纤(8)和接收光纤(9)的下端分别朝向所述字轮(3a)，且所述字轮(3a)两侧的发射光纤(8)和接收光纤(9)的下端一一对应相互配合。

2.如权利要求1所述的光纤直读式水表，其特征在于：所述发射光纤(8)和接收光纤(9)的下端分别设有伸向所述字轮(3a)的弯曲结构(10)。

3.如权利要求2所述的光纤直读式水表，其特征在于：所述弯曲结构(10)的弯曲弧度为60～120°。

4.如权利要求1所述的光纤直读式水表，其特征在于：所述光纤支架(5)由两块单边光纤支架(5a)拼装而成。

5.如权利要求4所述的光纤直读式水表，其特征在于：所述光纤支架(5)顶面分别设有容纳所述光电发光管(6)和光电接收管(7)的光电管容纳腔(11)，所述光纤支架(5)中下部分别设有与所述光电管容纳腔(11)连通的光纤容纳腔(12)，所述光纤容纳腔(12)用于容纳所述发射光纤(8)和接收光纤(9)，所述光电管容纳腔(11)和所述光纤容纳腔(12)的竖直段部分均位于所述两块单边光纤支架(5a)拼装面上。

6.如权利要求4所述的光纤直读式水表，其特征在于：所述两块单边光纤支架(5a)的结构完全相同。

7.如权利要求4所述的光纤直读式水表，其特征在于：所述两块单边光纤支架(5a)之间通过粘接方式密封连接。

8.如权利要求1所述的光纤直读式水表，其特征在于：位于最外侧的所述光纤支架(5)上只设有间隔布置的光电发光管(6)或光电接收管(7)。

9.如权利要求1所述的光纤直读式水表，其特征在于：所述每个字轮(3a)对应5组相互配合的所述光电发光管(6)和光电接收管(7)。

10.如权利要求9所述的光纤直读式水表，其特征在于：一个所述光纤支架(5)与所述PCB板(2)的连接处设有10个光电管容纳腔(11)，所述光纤支架(5)内设有10个分别对应与所述10个光电管容纳腔(11)连通的光纤容纳腔(12)，10个所述光纤容纳腔(12)的上部并排布置，10个所述光纤容纳腔(12)的下端两两重合于一点。