CN2704822Y - 一种远传计量表 - Google Patents

Abstract

一种远传计量表，其包括有计量表表壳和安装在计量表表壳中进行计量的机芯，其特征在于表壳里设置有多个用来表达该位数字大小的编码盘，并且各个编码盘通过计数传动机构连接在一起，其中表达最低位数字大小的编码盘还通过传动机构与机芯进行连接，各个编码盘按照采用的编码规则分布有对应的透光孔，同时在各个编码盘的上下面分布有成对的、与编码盘的透光孔进行配合的、来表达该数字位上数字大小的发光管和光敏管，使所述的发光管与光敏管组成了进行数据读取的光电装置，通过连接线与微处理器进行连接，它具有结构简单、容易组装生产、而可靠性好等优点，适合在远程抄表系统上推广应用。

Description

一种远传计量表

技术领域

本实用新型涉及计量表技术领域，尤其是涉及一种在集中抄表系统中使用的远传计量表技术领域，它能将机械计数器通过电子方法读出远传，适用于民用建筑中水表、煤气表、自来水表的三表自动远抄系统。

背景技术

随着住宅小区智能化管理的发展，远传计量表如水表、燃气表、电表的应用日益普及，所以有很多科技人员开发了各类的远传计量表，它们主要有脉冲式、视频式、直读式等形式，每一种形式又分无源(表内不带电池)和有源(表内带电池)两种，读数的方式有光电感应式、磁感应式的，由于脉冲式和视频式的，可靠性不高，而有源系统有电池寿命问题，磁感应的干扰问题又影响它的应用。如专利号为96104702.X的中国专利“电子水表”和专利号为93105274.2的中国专利“电度表读数的自动记录和利用电话网传输的电子装置”，都是采用了脉冲式，其主要缺陷是可靠性差，特别是当停电或电池用完时，势必造成电子计量部分无法工作进行计数，造成累计计量不够正确，容易被人利用；而视频式的，则是不容易观察，尤其安装位置不当时或污物遮挡时，造成无法采用视频进行观察，所以也不够完美；如专利号为98203808.9的中国专利“字轮码盘光电数字智能传感器”，它将字轮设计成光电字轮码盘，并构造框架式光电总线插件组合结构，利用总线方式从码盘扇区内将对应的数字信号读出，在微控制器的控制下对字轮码盘进行逐位扫描和字符转换，它适用于水表、燃气表、电度表等计量仪表中，尤其适用于不依赖电实施计量的仪表，它将在线实时监控工作方式变为脱机随机数据交换工作方式，并能充分利用现有技术构成计量收费管理系统，它固然有其描述的进步一面，但是也存在美中不足的地方，如采用字轮码盘形式，造成其安装光电装置的空间很小，势必要设计采用比较复杂紧凑的光电装置，造成该计量表不好制造生产，成本高，容易出故障，而且编码不合理，容易造成在相邻数字的交界处读数不准，影响其计量正确性，凡是种种需要我们做进一步的改进。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种远传计量表，它采用无源光电直读形式，并结合编码盘，使该种计量表结构简单、容易组装生产、而可靠性好。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种远传计量表，其包括有计量表表壳和安装在计量表表壳中进行计量的机芯，其特征在于表壳里设置有多个用来表达该位数字大小的编码盘，并且各个编码盘通过计数传动机构连接在一起，其中表达最低位数字大小的编码盘还通过传动机构与机芯进行连接，各个编码盘按照采用的编码规则分布有对应的透光孔，同时在各个编码盘的上下位置分布有成对的、与编码盘的透光孔进行配合的、来表达该数字位上数字大小的发光管和光敏管，使所述的发光管与光敏管组成了进行数据读取的光电装置，光电装置通过连接线与微处理器的输入口进行连接。

有益的改进是，上述的编码盘采用格雷码，每个数字对应有2格编码区，对于N进制的编码盘使用2N格的编码，并按照格雷码规则分布对应的透光孔，编码盘的扇区分若干道，每道环形扇区分布有1对或以上的发光管和光敏管，它实现全范围的止确读数，无读数盲区，读数过程由低到高，临近进位时，读数也保持正确读数，提高了计量正确性。

非常有益的是，上述的各个编码盘其相邻两个编码盘的传动齿轮传动比为N∶1，同时对应地在各个编码盘处的仪表板表面上印刻上0～N-1的计数数字，与编码盘进行同轴安装的指示指针进行配合读数，它既有电子远传表的优点，又具有机械表方便使用人员视觉直接观察的优点，当然，机芯也可以是还连接带动一拨轮计数器，以方便用户读数。

最后，上述的计量表可以是干式水表或电表或燃气表；并且所述的微处理器采用AT89C2051芯片，其输出口连接有网络芯片，网络芯片采用SN75276芯片，以方便计量表与抄表系统中的总机进行通信。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：它能对计量表的机械计数器在临界进位时实现正确读数，理论上读数正确率为100％。该结构解决了脉冲远传计数容易受各种因素干扰的问题，只需在仪表读数时瞬间通电，无须在仪表内设置电池，具有结构简单、容易组装生产、可靠性高、维护成本低、节能、环保优点。

附图说明

图1为远传计量表的结构剖视图(水表局部结构)；

图2为图1的A-A向示意图；

图3为编码盘的结构示意图；

图4为微处理器的电路图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示意，一种远传计量表，本实施例子采用了干式水表作为例子，其通常包括有计量表表壳和安装在计量表表壳中进行计量的机芯，机芯中有被水流推动而进行动力传递的传动机构，计量表的仪表板中分布有5个指示指针12，分别指示10³、10²、10¹、10⁰、10^-1位数的数字，它与仪表板上的分布在指示指针附近的0-9数字进行配合读数，同时，指示指针通过计数传动机构连接在一起，在传统的干式水表里计数传动机构是采用一定速比的传动齿轮组，传动齿轮8、中间轮轴9及其输入轴11等都是安装固定在支架7、10中间，而表达最低位数字大小的指示指针还通过传动机构的传动齿轮与机芯中的输入轴11进行连接，这样水流流动会带动机芯不断动作，而机芯转动通过计数传动机构带动各个位数上的指示指针进行转动，不断计数，并通过计数传动机构带动上一位数的指示指针转动而进位，这些机械结构和工作原理与传统的直读式的水表是一样的，该专业的技术人员凭借专业知识足够能理解并加以实现，这里为了节约篇幅，就不再进行深入地描述和探讨，其发明关键在于，表壳里设置有5个用来表达该位数字大小的编码盘5，编码盘5与指示指针12是同轴连接在一起的，就是各个编码盘与指示指针安装在同一传动齿轮的轮轴4上，这样使各个编码盘5也通过计数传动机构连接在一起，其中表达最低位数字大小的编码盘同时还通过传动机构与机芯进行连接，各个编码盘按照采用的编码规则分布有对应的透光孔，在各个编码盘的上下位置，机芯固定分布有成对的、与编码盘的透光孔进行配合的、来表达该数字位上数字大小的发光管3和光敏管2，使所述的发光管与光敏管组成了进行数据读取的光电装置，光敏管以点阵方式通过连接线与微处理器的输入口进行连接，所述的发光管与光敏管分别固定在上下电路板6、1上，而上下电路板6、1固定在机芯里。见图3为具体的电路图，微处理器采用AT89C2051，同时微处理器连接有网络芯片，网络芯片采用SN75276芯片，以485通信方式向抄表系统传送读数信息，使其与抄表系统中的总机进行通信，红外线发光管与光敏管分5组，分别是：发射管LA1/LB1/LC1/LD1/LE1～LA5/LB5/LC5/LD5/LE5(低位～高位)，接收管OA1/OB1/OC1/OD1/OE1～OA5/OB5/OC5/OD5/OE5(低位～高位)，每组发光管在微处理器控制下依次点亮。在点亮发光管后，对应的光敏管工作，读取光敏管的状态。读数完毕，关闭所有的发光管。微处理器将读入数据根据编码方法译码、处理后，通过SN75276芯片，以485通信方式向抄表系统传送读数信息。由于在指示指针的编码盘上有若干段环型编码，通电时由红外线传感元件读得每一个计数位置的编码，经微处理器译码，得到机械计数器的读数，通过通信，向总机传输水表数据，实现了数据远传的目的。本实施例子中，相邻两个编码盘的传动齿轮传动比10∶1，同时，在各个编码盘处的仪表板表面上印刻上0-9的计数数字与其指示针进行配合读数，使它既有电子远传表的优点，又具有机械表方便使用人员视觉直接观察的优点，当然，机芯也可以是连接带动一拨轮计数器，以方便用户读数。

本实施例子，编码盘采用了格雷码规则，每个数字对应有2格编码区，对于10进制的编码盘使用20格的编码，并按照格雷码规则分布对应的透光孔，编码盘的扇区分三道，每道环形扇区分布有1～3对的发光管和光敏管，发光管和光敏管采用红外线光电发射/检测管，见图2所示意，是编码盘编码情况以及0读数时的红外线光电管位置图，采用十进制计数器的编码扇区为3道，每个数字对应2格，共20格，有5个红外线光电管A、B、C、D、E，编码盘中黑色部分为非透光孔区域，而白色部分为透光孔造成的透光区域。

编码表(格雷码)为：

编码盘的编码方式为格雷码，可以保证每位读数的正确性。字轮上的每个数字区域有2个读数，为L(低)、H(高)，如果红外线被编码盘阻挡时为1，透光时为0，编码表如下：

序号	字轮读数	A	B	C	D	E
							0	0L	0	0	1	0	1
1	0H	1	0	1	0	1
							2	1L	1	1	1	0	1
3	1H	0	1	1	0	1
							4	2L	0	1	1	0	0
5	2H	1	1	1	0	0
							6	3L	1	1	1	1	0
7	3H	0	1	1	1	0
							8	4L	0	0	1	1	0
9	4H	1	0	1	1	0
							10	5L	1	0	0	1	0
11	5H	0	0	0	1	0
							12	6L	0	1	0	1	0
13	6H	1	1	0	1	0
							14	7L	1	1	0	1	1
15	7H	0	1	0	1	1
							16	8L	0	1	0	0	1
17	8H	1	1	0	0	1
							18	9L	1	0	0	0	1
19	9H	0	0	0	0	1

本实施例可以对机械计数器实现全范围的正确读数，无读数盲区。读数过程由低到高，临近进位时，本位读数与低一位的读数有关。读数方法如下：

1、从低位开始读数，最低位直读，读数值不考虑编码区是在低(L)还是高(H)。

2、低位不是0、1、8、9时，本位的读数值作为最终读数。

3、当低位是0、1、8、9时，本位处于临近进位状态，最终读数方法见下表：

序号	字轮读数	最终读数
				低位是0-1	低位是8-9
		0	0L			0	9
1	0H			1	0
		2	1L			1	0
3	1H			2	1
		4	2L			2	1
5	2H			3	2
		6	3L			3	2
7	3H			4	3
		8	4L			4	3
9	4H			5	4
		10	5L			5	4
11	5H			6	5
		12	6L			6	5
13	6H			7	6
		14	7L			7	6
15	7H			8	7
		16	8L			8	7
17	8H			9	8
		18	9L			9	8
19	9H			0	9

当然本实用新型仪仅就水表的例子做了详细的说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，如果计量表采用燃气表机芯或电表机芯，就可以成为能远传的电表或燃气表，适合在远程抄表系统上推广应用。

Claims (8)

1、一种远传计量表，其包括有计量表表壳和安装在计量表表壳中进行计量的机芯，其特征在于表壳里设置有多个用来表达该位数字大小的编码盘，并且各个编码盘通过计数传动机构连接在一起，其中表达最低位数字大小的编码盘还通过传动机构与机芯进行连接，各个编码盘按照采用的编码规则分布有对应的透光孔，同时在各个编码盘的上下位置分布有成对的、与编码盘的透光孔进行配合的、来表达该数字位上数字大小的发光管和光敏管，使所述的发光管与光敏管组成了进行数据读取的光电装置，光电装置通过连接线与微处理器的输入口进行连接。

2、根据权利要求1所述的远传计量表，其特征在于所述的编码盘采用格雷码，每个数字对应有2格编码区，对于N进制的编码盘使用2N格的编码，并按照格雷码规则分布对应的透光孔，编码盘的扇区分若干道，每道扇区分布有1对或以上的发光管和光敏管。

3、根据权利要求2所述的远传计量表，其特征在于所述的编码盘其扇区分为3道，每道环形扇区分布有1对或以上的发光管和光敏管，发光管和光敏管采用红外线光电发射/检测管。

4、根据权利要求3所述的远传计量表，其特征在于所述的机芯还连接带动一拨轮计数器。

5、根据权利要求2或3或4所述的远传计量表，其特征在于所述的各个编码盘其相邻两个编码盘的传动齿轮传动比为N∶1，同时对应地在各个编码盘处的仪表板表面上印刻上0～N-1的计数数字，与编码盘进行同轴安装的指示指针与计数数字配合进行读数。

6、根据权利要求5所述的远传计量表，其特征在于所述的计量表为干式水表或电表或燃气表。

7、根据权利要求6所述的远传计量表，其特征在于所述的微处理器采用AT89C2051芯片，其输出口连接有网络芯片，网络芯片采用SN75276芯片。

8、根据权利要求1所述的远传计量表，其特征在于所述的发光管与光敏管分别固定在上下电路板上，而上下电路板固定在机芯里。