CN210426661U - 一种基于对射式红外采样计量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于对射式红外采样计量装置。其特征在于包括罩壳、机械计数器、光栅、主控电路板和对射式光电开关，机械计数器设置在罩壳上，光栅与机械计数器首字轮相连，主控电路板设置在罩壳一侧，对射式光电开关设置在主控电路板上与光栅位置相匹配。本实用新型的采样使用光电耦合方式，通过对射式光电开关与光栅的配合实现计量，因此计量几乎不受外部强磁干扰；主控电路板设置在罩壳背面，与罩壳配合构成一个暗室，保证来自后方的外部强光无法照射到发射极和接收极传输路径上，不会造成信号干扰；对射式光电开关焊接设置在主控电路板上，无需设置独立的计量线路板及连接到主控电路板的信号线，大大简化了安装工艺。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于对射式红外采样计量装置。
背景技术
随着技术的进步，智能仪表从纯机械计量，逐渐转变为智能式仪表，即在机械仪表上加装机电转换装置。目前市场上的智能燃气表计量装置的采样方式主要有：1、磁感应计量方式，即在机械计数器上加装计量磁铁，计量磁铁随字轮转动，使干簧管、霍尔等磁敏传感器，形成开断交替信号。2、光电直读计量方式，即在字轮上设计一定规则的光电码盘，通过判断各光电的开断信号，通过逻辑判断来计算出当前字轮所处的数值3、摄像直读计量方式，即通过拍摄当前字轮图片，通过解码后转换成读数。这些方式存在以下问题：
第一，磁感应计量方式：容易受到外部强磁干扰，造成计量不稳定风险；
第二，光电直读计量方式：计量光敏器件位于字轮可视区，容易受外部强光干扰；
第三，摄像直读方式：摄像头等器件成本较高，总体成本较高。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种不受磁干扰、结构简单、成本低廉、缩短工艺线路，同时提高采样信号可靠性，提高生产效率的基于对射式红外采样计量装置的技术方案。
所述的一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于包括罩壳、机械计数器、光栅、主控电路板和对射式光电开关，机械计数器设置在罩壳上，光栅与机械计数器首字轮相连，主控电路板设置在罩壳一侧，对射式光电开关设置在主控电路板上与光栅位置相匹配。
所述的一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于所述机械计数器首字轮与光栅相连，光栅与机械表内部齿轮相连，机械表内部齿轮带动光栅和机械计数器首字轮同步传动，机械计数器、光栅和机械表内部齿轮通过连接轴与罩壳相连。
所述的一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于所述对射式光电开关焊接设置在主控电路板，无需设置独立的计量线路板，通过转接信号线与主控电路板连接。
所述的一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于所述对射式光电开关包括发射极和接收极，发射极与接收极位于光栅左右两侧，对称分布。
所述的一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于所述光栅为均匀等分的扇形。
所述的一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于所述机械表内部齿轮内部设置机械表内部齿轮轴孔，机械表内部齿轮一侧设置机械表内部齿轮凸台；所述光栅内部设置光栅轴孔，光栅一侧设置光栅U型槽，光栅另一侧设置光栅凹槽；所述机械计数器首字轮一侧设置机械计数器首字轮轴槽，机械计数器首字轮轴槽与光栅凹槽相配合，光栅U型槽与机械表内部齿轮凸台相配合；所述连接轴穿过机械计数器轴孔、光栅轴孔和机械表内部齿轮轴孔与罩壳上的计数器固定孔相连。
所述的一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于所述罩壳内设置主控电路板固定柱，主控电路板上设置主控电路板固定孔，主控电路板固定螺钉穿过主控电路板固定孔将主控电路板固定在主控电路板固定柱上。
所述的一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于所述罩壳上设置罩壳固定孔，罩壳固定螺钉穿过罩壳固定孔将罩壳固定在机械表的罩壳固定柱上。
所述的一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于所述主控电路板位于罩壳背面，与罩壳配合构成一个暗室。
所述的一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于所述对射式光电开关至少设置一个。
本实用新型不涉及磁敏器件，提供一种光电采样技术，所以不会受磁干扰，满足GB/T6968国家标准中关于抗磁干扰的要求。
本实用新型的采样使用光电耦合方式，通过对射式光电开关与光栅的配合实现计量，因此计量几乎不受外部强磁干扰；机械计数器首字轮与光栅相连同步传动，实现机械计量的精准度；主控电路板设置在罩壳背面，与罩壳配合构成一个暗室，保证来自后方的外部强光无法照射到发射极和接收极传输路径上，不会造成信号干扰，从而到达更佳的计量稳定性能；对射式光电开关焊接设置在主控电路板上，无需设置独立的计量线路板及连接到主控电路板的信号线，通过转接信号线与主控电路板连接，大大简化了安装工艺。
附图说明
图1为本实用新型的光栅连接示意图；
图2为主控电路板、机械计数器和罩壳安装图；
图3为本实用新型的对射式光电开关示意图；
图4为本实用新型的对射式光电开关与光栅采样示意图；
图5为图4的侧视图；
图6为本实用新型的采样位置示意图；
图7为本实用新型与机械表安装示意图；
图中：1-机械表内部齿轮，2-光栅，3-机械计数器轴孔，4-机械计数器首字轮，5-连接轴，6-机械表内部齿轮轴孔，7-机械表内部齿轮凸台，8-光栅U型槽，9-光栅轴孔，10-光栅凹槽，11-机械计数器首字轮轴槽，12-罩壳，13-主控电路板固定柱，14-主控电路板固定孔，15-主控电路板固定螺钉，16-计数器固定孔，17-主控电路板，18-对射式光电开关，19-发射极，20-接收极，21-采样区，22-计数器可视区，23-机械表，24-罩壳固定柱，25-机械计数器，26-罩壳固定孔，27-罩壳固定螺钉。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明：
本实用新型不涉及磁敏器件，提供一种光电采样技术，所以不会受磁干扰，满足GB/T6968国家标准中关于抗磁干扰的要求。
本实用新型基于对射式红外采样计量装置，包括罩壳12、机械计数器25、光栅2、主控电路板17和对射式光电开关18，机械计数器25设置在罩壳12上，无需单独的支架，降低生产成本；光栅2与机械计数器首字轮4相连，同步转动，能够精准测量机械计数器的转动量；主控电路板17设置在罩壳12一侧，与罩壳12构成暗室，保证来自后方的外部强光无法照射到发射极和接收极传输路径上，对射式光电开关设置在主控电路板上与光栅位置相匹配，周期循环形成连续信号。光栅2与机械计数器25同步转动，在机械计数器25上记录当前累计使用的气量值，即实现机械计量。该采样使用光电耦合方式，因此计量几乎不受外部强磁干扰。
作为优选，机械计数器首字轮4与光栅2相连，光栅2与机械表内部齿轮1相连，机械表内部齿轮1带动光栅2和机械计数器首字轮4同步传动，实现机械计量。具体地，机械表内部齿轮1内部设置机械表内部齿轮轴孔6，机械表内部齿轮一侧设置机械表内部齿轮凸台7，光栅2内部设置光栅轴孔9，光栅一侧设置光栅U型槽8，光栅另一侧设置光栅凹槽10，机械计数器首字轮4一侧设置机械计数器首字轮轴槽11，机械计数器首字轮轴槽11与光栅凹槽10相配合，光栅U型槽8与机械表内部齿轮凸台7相配合，连接轴5穿过机械计数器轴孔3、光栅轴孔9和机械表内部齿轮轴孔6与罩壳上的计数器固定孔16相连。
作为优选，对射式光电开关18焊接设置在主控电路板17，无需设置独立的计量线路板及连接到主控电路板的信号线，通过转接信号线与主控电路板连接。具体安装时，罩壳内设置主控电路板固定柱13，主控电路板17上设置主控电路板固定孔14，主控电路板固定螺钉15穿过主控电路板固定孔将主控电路板固定在主控电路板固定柱上，此时对射式电开关的发射极19与接收极20对称的分布于光栅2的左右两侧。
本实用新型的对射式光电开关包括发射极19和接收极20，发射极与接收极位于光栅左右两侧，对称分布；光栅为均匀等分的扇形，即遮光部分与非遮光部分比例为1：1，且轴向均匀分布。扇形转动到对射式光电开关的发射极和接收极之间时，产生一个“开”信号，扇形未挡住发射极和接收极时，形成一个反向“关”信号，如此周期循环形成连续信号。光栅选用不导光材料，通常采用白色或者黑色材料，当光栅转至发射极和接收极之间时，能吸收或者反射掉发射极所发出的光，此时，保证接收极不能接收到光信号。
对射式光电开关的发射极19与接收极20被光栅2挡住时，形成一个“开”信号，光栅进一步转动到下一个缺口时，发射极19与接收极20之间无遮挡，形成另外一个反向“关”信号，如此便形成了一组有效采样周期。即为采样的脉冲量，转换成燃气计量用气量即为电子计量的分辨率。进一步的，当需要提采样精度时，可将以下一种或多种方法组合的形式提高采样精度。一、增加光栅2上光栅U型槽8与光栅凹槽10片对数m,二、增加对射式光电开关18个数n，系数K可表示为K=mn。此时的精度即为原精度的K倍，达到更高的分辨率要求。
本实用新型中，主控电路板位于罩壳背面，与罩壳配合构成一个暗室，保证来自后方的外部强光无法照射到发射极和接收极传输路径上，不会造成信号干扰，从而到达更佳的计量稳定性能。
该计量装置可以分为采样区21和计数器可视区22，对射式光电开关采样区远离计数器可视区，有罩壳等结构进行遮挡，保证来自前方的外部强光无法照射到发射极和接收极传输路径上，造成信号干扰，从而到达计量稳定性能。
本实用新型的罩壳上设置罩壳固定孔，罩壳固定螺钉27穿过罩壳固定孔26将罩壳固定在机械表23的罩壳固定柱24上。
Claims (10)
1.一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于包括罩壳、机械计数器、光栅、主控电路板和对射式光电开关，机械计数器设置在罩壳上，光栅与机械计数器首字轮相连，主控电路板设置在罩壳一侧，对射式光电开关设置在主控电路板上与光栅位置相匹配。
2.根据权利要求1所述的一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于所述机械计数器首字轮与光栅相连，光栅与机械表内部齿轮相连，机械表内部齿轮带动光栅和机械计数器首字轮同步传动，机械计数器、光栅和机械表内部齿轮通过连接轴与罩壳相连。
3.根据权利要求1所述的一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于所述对射式光电开关焊接设置在主控电路板，无需设置独立的计量线路板，通过转接信号线与主控电路板连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于所述对射式光电开关包括发射极和接收极，发射极与接收极位于光栅左右两侧，对称分布。
5.根据权利要求1所述的一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于所述光栅为均匀等分的扇形。
6.根据权利要求2所述的一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于所述机械表内部齿轮内部设置机械表内部齿轮轴孔，机械表内部齿轮一侧设置机械表内部齿轮凸台；所述光栅内部设置光栅轴孔，光栅一侧设置光栅U型槽，光栅另一侧设置光栅凹槽；所述机械计数器首字轮一侧设置机械计数器首字轮轴槽，机械计数器首字轮轴槽与光栅凹槽相配合，光栅U型槽与机械表内部齿轮凸台相配合；所述连接轴穿过机械计数器轴孔、光栅轴孔和机械表内部齿轮轴孔与罩壳上的计数器固定孔相连。
7.根据权利要求1所述的一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于所述罩壳内设置主控电路板固定柱，主控电路板上设置主控电路板固定孔，主控电路板固定螺钉穿过主控电路板固定孔将主控电路板固定在主控电路板固定柱上。
8.根据权利要求1所述的一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于所述罩壳上设置罩壳固定孔，罩壳固定螺钉穿过罩壳固定孔将罩壳固定在机械表的罩壳固定柱上。
9.根据权利要求1所述的一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于所述主控电路板位于罩壳背面，与罩壳配合构成一个暗室。
10.根据权利要求1所述的一种基于对射式红外采样计量装置，其特征在于所述对射式光电开关至少设置一个。
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| CN113670397A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-11-19 | 上海飞奥燃气设备有限公司 | 高精度微流量监测无线远传膜式燃气表 |
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