CN2349555Y - 煤气表计量值户外显示器 - Google Patents

Abstract

一种煤气表计量值户外显示器,由安装于户外的盒体、固定于盒体内的脉冲计数器及安装于室内煤气表上的红外光电传感器组成,煤气表计数器的一个旋转面上设有黑白相间的条纹,光电传感器发出的红外光射到旋转面上,由白条纹反射回来形成光脉冲信号,产生电脉冲,经整形处理,驱动户外脉冲计数器计数并显示出来,实现户外抄表和集中管理,整个装置结构简单,电路元件少,性能可靠,适用于现有煤气表及水表的改装。

Description

煤气表计量值户外显示器

本实用新型涉及一种室内使用管道煤气流量计量表的计量值传输及户外显示装置。

目前，煤气经营部门对使用管道煤气的用户都安装了煤气表，用来显示计量用户的煤气使用量，作为计费的依据。由于表具均安装于室内，每次抄表时，工作人员需换家挨户敲门入室，工作量很大，工作效率不高，给用户也带来不便，若遇到家中无人，还需再三登门。

本实用新型的目的在于提供一种煤气表计量值户外显示装置，既可避免给用户造成不便，又可减轻抄表工作的劳动强度，提高工作效率。

本实用新型是这样实现的：在与煤气表的计数器一起转动的一个旋转面上设置黑白相间条纹，在煤气表上固定红外光发射器和红外光接收器，其位置使得红外光发射器发射出的红外光射到带黑白条纹的旋转面上反射后被红外光接收器接收到；当红外光射到带黑白条纹的旋转面上时，由于旋转面随煤气表计数器一同转动，黑白条纹依次经过红外光入射点，黑条纹将红外光吸收，白条纹将红外光反向出去，因而产生由不连续的间歇反射光，形成的光脉冲信号，将与流量成比例的转角转换为光脉冲的数量，红外光接收器接收后产生电脉冲信号，经整形处理，驱动安装在户外的脉冲计数器的计数，从而将室内煤气表的计量值传输至户外显示。

由于采用了上述方案，使得煤气表由单一的户内显示转变为户内、户外双重显示，既不影响原表的计量动能，又达到了户外抄表和集中管理的目的，整个装置元件少、结构简单、性能可靠，适用于现有煤气表的改装，同时还适用于室内水表流量的户外显示。

图1为本实用新型显示器的户外部分结构示意图。

图2为本实用新型显示器的室内部分结构示意图。

图3为图2中沿A-A线剖面图。

图4为图3中字轮表面结构示意图。

图5为本实用新型的电路原理图。

图6为本实用新型的电源电路原理图。

图7为取样脉冲信号波形和双单稳态触发器的暂稳态波形示意图。

图8为指针式煤气表上的光反射装置结构示意图。

下面结合附图实施例，对本实用新型作进一步的描述：

由图1、图2所示，本实用新型由户内和户外两部分组成，户内部分包括光反射装置及由红外光反射器和红外光接收器组成的红外光电传感器组件4，光反射装置为在字轮式计数器煤气表1的计数器的一位字轮2表面粘贴上印有黑白相间条纹3的胶带，该黑白条纹3沿字轮2轴向分布，与字轮的角速度方向垂直，如图4所示，红外光电传感器组件4由支架5固定在煤气表读数窗口7上，如图2、图3所示，使得红外光发射器和红外光接收器对准光反射装置，红外光发射器和红外光接收器分别处在入射光线和反射光线上。

户外部分包括盒体9及固定于盒体内的脉冲计数器电路板13、变压器10、充电电池11等，脉冲计数器由步进电机12和计数器8组成，户内、户外通过电缆6相连。

其电路原理由图6所示，红外光发射器为红外光发射管T1，与限流电阻R1串联在电流V_CC和地线之间；红外光接收器为红外光接收管T2，与限流电阻R2串联在电源V_CC和地线之间；当光反射装置随煤气表计数器的字轮一同转动时，黑白条纹依次经过T1发出红外光的入射点，黑条纹将红外光吸收，而白条纹将红外光反射出去，T2接收到由不连续的间歇反射光形成的光脉冲信号，集电极产生电脉冲信号，由于字转旋转一周，白条纹反射出一定次数的光脉冲，在T2上产生一定数量的电脉冲信号，将字轮的转角转换为脉中数量，该电脉冲信号为本实用新型显示器的取样脉冲，由电缆6输送到户外部分进行计数显示处理。为防止外界电磁场干扰信号的影响，采用多芯屏蔽电缆进行远距离传输。

由于煤气表计数器的转速随气流大小变化而变化，时快时慢，造成了取样脉冲的波形很不规则，上升沿和下降沿不陡峭，脉宽也不一致，就必须经过整形和定宽处理。本方案采用了SN74LS123型双单稳态触发器，将IC1、IC2两个单稳态触发器集成在一块集成块上，IC1的输入端A与T2的集电极相连，IC2的输入端A与IC1的正相输出端Q相连，步进电机M连接在IC1和IC2的两个反相输出端 Q之间，C1和R3、C2和R4分别为IC1和IC2的R/C输入端外接电器元件，脉宽tW由时间常数R3C1和R4C2决定。为了防止因煤气表计数器转动时抖动造成的误触发及环境中弱红外光照射引起的误触发现象，在IC1的输入端A和地之间并联电容C3，提高抗干扰性能。IC1和IC2的输入端A为下降沿触发，各输出端的波形如图7所示，IA为取样脉冲，1 Q、2 Q之间为一对延时的输出脉冲。步进电机M选用MJ系列，利用正反两个脉冲完成一个步进动作，可以降低电源电压，同时由于该双单稳态触发器芯片功耗低，外围元器件少，因而电路简单可靠。如果采用单稳态触发器，可将步进电机连在IC1的一个输出端和地线之间即可。

电源部分如图7所示，采用市电220V经过降压、整流、滤波、稳压，得到电路所需的直流稳压电源V_CC，但由于煤气计量要求全天候工作，遇偶然性短时停电，需采用后备电池自动补充供电，保证供电电源不间断，在滤波电路和稳压电路之间并联一组由充电电池串联支路组成的备用电源E。

本实用新型在使用指针式计数器煤气表上使用时，光反射装置为在煤气表计数器的一个指针转轴上，固定如图8所示的中间开有轴孔15的圆片14，圆片14表面沿半径方向印制有黑白相间的条纹3。

Claims (8)

1、一种煤气表计量值户外显示器，它包括：安装于户外的金体及固定于盒体内的脉冲计数器，其特征在于，它还包括：

红外光发射器，固定于煤气表上，用来发射红外光；

光反射装置，为设置在与煤气表计数器一起转动的一个旋转面上的黑白相间的条纹，该条纹与旋转面角速度的夹角α为45°＜α＜135°，以90°为最佳，当红外光发射器发出的红外光射到转动的旋转面上，黑白条纹依次经过红外光入射点，黑条纹将红外光吸收，白条纹将红外光反射出去，获得由不连续的反射光形成的光脉冲信号；

红外光接收器，固定于煤气表上，用于接收上述光反射装置产生的光脉冲信号，将光脉冲信号转换成电脉冲信号；

脉中整形电路，它分别与上述红外光接收器和脉冲计数器相连，将红外光接收器产生的电脉冲信号进行整形处理，以驱动脉冲计数器计数。

所述红外光发射器和红外光接收器在煤气表上的位置为以光反射装置上的一点为入射点，分别处在入射光线和反射光线上。

2、根据权利要求1所述的显示器，其特征在于所述脉冲整形电路为单稳态触发器。

3、根据权利要求2所述的显示器，其特征在于所述脉冲整形电路为双单稳态触发器，第二级触发器的输入端A与第一级触发器的正相输出端Q相连，脉冲计数器的步进电机连接在两个触发器的反相输出端之间。

4、根据权利要求1或2或3所述的显示器，其特征在于它还包括一个由降压、整流、滤波、稳压电路所组成的直流稳压电源电路。

5、根据权利要求4所述的显示器，其特征在于它还有一个由电池组成的备用电源。

6、根据权利要求5所述的显示器，其特征在于所述备用电源的电池为充电电池，备用电源并联在上述滤波电路与稳压电路之间。

7、根据权利要求6所述的显示器，其特征在于所述光反射装置为设置在字轮式计数器的煤气表的一位字轮表面。

8、根据权利要求6所述的显示器，其特征在于所述光反射装置为设置在固定于指针式计数器煤气表的一个指针转轴上并与转轴一起转动的盘片表面。

Images