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      氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置的制作方法

      文檔序號:6133255閱讀:170來源:國知局
      專利名稱:氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本實用新型涉及一種氣體的流量記錄控制裝置,尤其是一種氣體一次流量儀表的微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置。
      目前,在城市以及許多鄉(xiāng)鎮(zhèn),已廣泛地使用管道燃?xì)?,但是,繁雜的、至少每月一次人工收費工作,不但給供應(yīng)、物業(yè)管理部門造成極大的負(fù)擔(dān),同樣也使用戶感到麻煩,并時常因收不到有關(guān)費用而產(chǎn)生許多矛盾。隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)在已有了一些IC卡預(yù)收費裝置應(yīng)用于管道煤氣的預(yù)收費中,但是這些裝置最大的問題就是電源的問題。因為外部電源無法為其提供能量,而要切斷管路并長時間維持電路的工作,只能采用電池供電,而電池的容量有限,需要經(jīng)常更換電池,否則控制系統(tǒng)將會癱瘓而無法達(dá)到預(yù)收費的控制目的。并且控制燃?xì)夤苈返拈y門,要達(dá)到理想的控制效果,從技術(shù)上實現(xiàn)還很困難,目前的控制閥門成本較高,需使用較大的電源電力,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,可靠性和安全性較差,維護(hù)管理繁雜,并且這些產(chǎn)品均需完全取代、廢棄現(xiàn)有的氣表的計量裝置,這不符合我國經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀,并且由于其存在功能單一,通用性、靈活性較差,安裝操作復(fù)雜,等諸多缺點而沒有得到廣泛地推廣應(yīng)用。
      本實用新型的主要目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置,其直接從機械式計量儀表上取得控制電路所需的計量信號,并接通控制電路電源,完成數(shù)據(jù)的讀寫、運算。
      本實用新型的次要目的是提供一種氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置,其只有在按某一計量單位計數(shù)時(例如消耗了一立方米氣),該裝置才在短時間(例如一秒)內(nèi)工作,在其它時間處于自動關(guān)閉狀態(tài),從而大大延長電池的使用時間,達(dá)到降低功耗的目的。
      本實用新型的又一目的是提供一種氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置,其切斷管道的執(zhí)行機構(gòu)采用自保持式機構(gòu),采用手動方式打開閥門,釋放閥門的動作由控制電路控制,并且外力不影響內(nèi)部機構(gòu)的釋放動作,并且執(zhí)行機構(gòu)的動力亦為微功耗的。
      本實用新型的再一目的是提供一種氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置,其提供控制電路中設(shè)置有外接電源掉電或電力不足時,執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行切斷所用的后備電源。
      本實用新型的另一目的是提供一種氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置,其掉電切斷執(zhí)行機構(gòu)用的后備電源可由外部電池實施充電。
      本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置,它由裝置管道上的殼體內(nèi)控制電路板和執(zhí)行機構(gòu)所組成。其在機械式流量儀表的計數(shù)裝置接設(shè)信號采集裝置,信號采集裝置的輸出接控制電路,控制電路的輸出接至管道切斷的執(zhí)行機構(gòu);其中執(zhí)行機構(gòu)為自保持式機構(gòu)。
      所述的自保持式的執(zhí)行機構(gòu)的送氣手動開關(guān)的一端延伸在執(zhí)行機構(gòu)的殼體外,其彎折部鉸接在支架上,另一端與閥門連桿鉸接;連桿的另一端鉸接平衡桿;平衡桿的一端接閥門,另一端抵接在釋放桿的彎折部;釋放桿的一端通過復(fù)位彈簧固接在殼體上,另一端對應(yīng)設(shè)有釋放開關(guān)K3,中部鉸接在支架上,中下部鉸接推桿;推桿的另一端設(shè)在電機撥桿切斷位置上,閥門活塞設(shè)在管道內(nèi),閥門活塞下可設(shè)有復(fù)位彈簧。
      所述的電機的減速器上設(shè)有狀態(tài)控制裝置,狀態(tài)控制裝置可為位置開關(guān)K4以及設(shè)置在其上部的撥桿所構(gòu)成,亦可為行程開關(guān),或滑動觸點。
      所述的狀態(tài)控制裝置對應(yīng)有狀態(tài)指示裝置。
      所述的釋放桿的一端對應(yīng)設(shè)有漏氣釋放電磁鐵。
      所述的控制電路的計量讀數(shù)延時電源開關(guān)電路的輸出通過驅(qū)動晶體管接單片機的電源端以及復(fù)位、中斷輸入端,計量讀數(shù)延時電源開關(guān)電路與外接電源之間接有讀數(shù)開關(guān)K1;接外接電源的IC卡讀數(shù)延時電源開關(guān)電路的輸出通過驅(qū)動晶體管并接單片機復(fù)位輸入端和插卡信號輸入端,IC卡插卡延時電源開關(guān)電路與外接電源之間設(shè)有插卡開關(guān)K2;單片機的輸出接存儲器,以及插卡報警器和顯示電路,并通過電機正反轉(zhuǎn)電路接至執(zhí)行機構(gòu)電機的輸入。
      所述的控制電路還包括電源監(jiān)測電路,該電路輸入接切斷電源以及切斷控制開關(guān)K3,其輸出接執(zhí)行機構(gòu)電機的輸入端。
      所述的控制電路還包括漏氣檢測電路,該電路輸入氣敏傳感器,其輸出接執(zhí)行機構(gòu)釋放電磁鐵。
      所述的計量讀數(shù)延時電源開關(guān)電路的輸出通過驅(qū)動晶體管接單片機的復(fù)位輸入和讀數(shù)中斷輸入信號分別通過各自的延時電路接至單片機的復(fù)位端和讀數(shù)中斷輸入端,其中復(fù)位延時時間比中斷延時時間短;所述的IC卡插卡延時電源開關(guān)電路的輸出通過驅(qū)動晶體管并接單片機復(fù)位信號和插卡信號分別通過各自的延時電路接復(fù)位輸入端和插卡信號輸入端,其中復(fù)位延時的時間比插卡信號的延時電路的時間短。
      所述的切斷電源的電池可為充電電池,其通過隔離二極管接至所述的控制電路的外接電池。
      根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)可以得知,本實用新型操作實施簡便,可靠性高,充分利用了現(xiàn)有的機械式流體計量儀表,實現(xiàn)了采用先進(jìn)的電子技術(shù)完成的流體計量和使用的預(yù)收費目的,其控制裝置只在短時間內(nèi)工作,而在其它時間處于自動關(guān)閉狀態(tài),從而大大延長電池的使用時間,降低了功耗,并且設(shè)置了可充電的掉電切斷電源,從而提高可靠性,該裝置安裝方便,制造成本低。
      以下結(jié)合附圖和具體實施方案對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


      圖1為本實用新型的系統(tǒng)構(gòu)成方框圖;圖2為本實用新型的一較佳實施例閥門、齒輪傳動執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖以及控制電路原理圖;參見圖1、2,本實用新型的一種氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置,它由裝置管道上的殼體內(nèi)控制電路板和執(zhí)行機構(gòu)所組成。其在機械式流量儀表的計數(shù)裝置上接設(shè)信號采集裝置,信號采集裝置的輸出接控制電路,控制電路的輸出接至管道切斷的執(zhí)行機構(gòu);其中執(zhí)行機構(gòu)為自保持式機構(gòu)。
      自保持式的執(zhí)行機構(gòu)的送氣手動開關(guān)1的一端延伸在執(zhí)行機構(gòu)的殼體14外,其彎折部鉸接在支架5上,另一端與閥門4連桿2鉸接;連桿2的另一端鉸接平衡桿3;平衡桿3的一端接閥門,另一端抵接在釋放桿6的彎折部;釋放桿6的一端通過復(fù)位彈簧7固接在殼體14上,另一端對應(yīng)設(shè)有釋放開關(guān)K3,中部鉸接在支架上,中下部鉸接推桿8;推桿8的另一端設(shè)在電機12撥桿15切斷位置上,閥門活塞9設(shè)在管道11內(nèi),閥門活塞9下可設(shè)有復(fù)位彈簧10。當(dāng)扳動送氣手動開關(guān)1后,其使連桿2向下移動,使平衡桿3到達(dá)平衡位置,閥門4向下移動,打開供氣管道11。當(dāng)使用完預(yù)購的氣體用量后或因其他原因需關(guān)閉供氣管道11時,控制電路發(fā)出關(guān)閉閥門的信號后,執(zhí)行機構(gòu)的電機12帶動其上的狀態(tài)控制裝置,如由撥桿15和對應(yīng)的位置開關(guān)K4所組成的狀態(tài)控制裝置,向左移動,撥動撥桿15向左移動,而使釋放桿6繞固定鉸接的軸轉(zhuǎn)動,這時抵觸在釋放桿6彎折部的平衡桿3不再受到阻擋,閥門4的活塞9受其下部彈簧10的作用,向上移動,而關(guān)閉了供氣管道11。這時如果即使再撥動送氣手動開關(guān)1,由于釋放桿6處于傾斜位置,平衡桿3得不到其彎折部的阻擋而無法保持壓下閥門活塞9,也就無法開通供氣管道11。因此任何手動強行打開閥門4是不能做到的,閥門4的關(guān)閉完全由控制電路的管理。
      并且在電機12的減速器13上設(shè)有狀態(tài)控制裝置,狀態(tài)控制裝置可由撥桿15和位置開關(guān)K4組成,或可為行程開關(guān),或可為滑動觸點等。狀態(tài)控制裝置對應(yīng)有狀態(tài)指示裝置,可分別設(shè)A正常運行、B提前報警、C切斷管道和D電機斷電的文字或標(biāo)記,來指示整個裝置所處的狀態(tài),并及時提醒用戶注意。
      釋放桿6的一端對應(yīng)設(shè)有漏氣釋放電磁鐵DZ。
      本實用新型可利用現(xiàn)有的機械式計量儀表,在計量儀表的計數(shù)器盤上安裝檢測用輕觸開關(guān)或干簧管獲得控制電路所需要的流量信號,并按某一計量單位采集流量信號。當(dāng)計數(shù)器盤轉(zhuǎn)動一圈時,信號采集裝置向控制電路發(fā)出一個讀數(shù)信號。
      控制電路由接外接電源DC的計量讀數(shù)延時電源開關(guān)電路IC2的輸出通過驅(qū)動晶體管T1接單片機IC4的電源端以及復(fù)位RST、中斷輸入端P32,接工作電源的IC卡讀數(shù)延時電源開關(guān)電路IC3的輸出通過驅(qū)動晶體管T2并接單片機IC4復(fù)位輸入端RST和插卡信號輸入端P33;單片機IC4的輸出接存儲器EEPROM、執(zhí)行機構(gòu)電機26的輸入以及插卡報警器D、Y和顯示電路IC5、IC6。單片機IC4的控制信號通過與門驅(qū)動器,再接電機12正反轉(zhuǎn)電路接至執(zhí)行機構(gòu)電機12的輸入,以控制電機12的正反轉(zhuǎn),而實現(xiàn)對管道11的開通或關(guān)閉。
      當(dāng)信號采集裝置發(fā)出讀數(shù)信號后,當(dāng)計數(shù)器盤有一讀數(shù)時,電源開關(guān)K1接通,計量讀數(shù)延時電源開關(guān)電路IC2得電并延時較短的時間后掉電,其輸出通過驅(qū)動晶體管T1接單片機IC4的電源端,而復(fù)位輸入RST通過電容C6和電阻R2組成的延時電路接單片機IC4的復(fù)位口線。中斷輸入P32信號通過電容C5和電阻R1構(gòu)成的延時電路接至單片機IC4的P32口,其中復(fù)位延時時間比中斷延時時間短。已保證先使單片機IC4復(fù)位口線穩(wěn)定后,再完成中斷讀數(shù)和計數(shù)。
      當(dāng)插入IC卡時,電源開關(guān)K2被接通,IC卡插卡延時電源開關(guān)電路IC3得電并延時較短的時間后掉電,其輸出通過其輸出通過驅(qū)動晶體管T2接單片機IC4的電源端,而復(fù)位輸入RST通過電容C7和電阻R3組成的延時電路接單片機IC4的復(fù)位口線。中斷輸入P33信號通過電容C8和電阻R4構(gòu)成的延時電路接至單片機IC4的P32口,其中復(fù)位延時時間比中斷延時時間短。從而保證先使單片機IC4復(fù)位口線穩(wěn)定后,再完成插卡數(shù)據(jù)交換和短時間的顯示工作。
      這樣不論是計數(shù)還是插卡或查詢,都是使單片機IC4先上電、復(fù)位,再讀數(shù)計數(shù)或完成與卡的數(shù)據(jù)交換及顯示,而單片機以及整個控制電路的工作時間僅在IC卡讀數(shù)延時電源開關(guān)電路IC3和計量讀數(shù)延時電源開關(guān)電路IC2的延時時間內(nèi),而盡可能地實現(xiàn)了微功耗的節(jié)能目的。
      電源監(jiān)測電路IC7由三極管T6和T7組成。當(dāng)電源電池的電壓低于安全工作電壓值或更換電池時,T7、T6導(dǎo)通使電機12轉(zhuǎn)動,這時電機12的狀態(tài)控制裝置到達(dá)掉電指示位置,其上的撥桿15推動推桿8進(jìn)一步向左移動,釋放桿6的一端斷開開關(guān)K3,從而全面切斷電源,電機12停止轉(zhuǎn)動。當(dāng)安裝上外接電池后,插卡回復(fù)掉電前的狀態(tài)。
      漏氣檢測電路輸入接氣敏傳感器QG的輸出,當(dāng)有氣體泄漏時,檢測電路有輸出,電磁鐵DZ得電,電磁鐵DZ設(shè)在執(zhí)行機構(gòu)的釋放桿6附近,其及時吸動釋放桿6,而切斷管道11供氣。
      掉電切斷電源電路由外接電源通過隔離二極管接充電電池,這樣該內(nèi)部電池可保證不斷地從外接電池得到電力,而免于經(jīng)常的更換。并且在外接電池更換或出現(xiàn)故障時,其使三極管T6、T7導(dǎo)通,電機12則立即向切斷的方向轉(zhuǎn)動,而完成切斷管道11的動作。
      本實用新型安裝在管道時,其信號采集裝置直接從燃?xì)獗淼挠嫈?shù)表盤上取得流量計數(shù)信號,再通過信號線接至放置控制電路板和執(zhí)行機構(gòu)裝置的殼體內(nèi)。信號線的保護(hù)通過線體本身的鋼索和控制電路的單片機的技術(shù)控制來完成的。
      權(quán)利要求1.一種氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置,它由裝置管道上的殼體內(nèi)控制電路板和執(zhí)行機構(gòu)所組成,其特征在于其在機械式流量儀表的計數(shù)裝置接設(shè)信號采集裝置,信號采集裝置的輸出接控制電路,控制電路的輸出接至管道切斷的執(zhí)行機構(gòu);其中執(zhí)行機構(gòu)為自保持式機構(gòu)。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置,其特征在于所述的自保持式的執(zhí)行機構(gòu)的送氣手動開關(guān)的一端延伸在執(zhí)行機構(gòu)的殼體外,其彎折部鉸接在支架上,另一端與閥門連桿鉸接;連桿的另一端鉸接平衡桿;平衡桿的一端接閥門,另一端抵接在釋放桿的彎折部;釋放桿的一端通過復(fù)位彈簧固接在殼體上,另一端對應(yīng)設(shè)有釋放開關(guān)K3,中部鉸接在支架上,中下部鉸接推桿;推桿的另一端設(shè)在電機撥桿切斷位置上,閥門活塞設(shè)在管道內(nèi),閥門活塞下可設(shè)有復(fù)位彈簧。
      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置,其特征在于所述的電機的減速器上設(shè)有狀態(tài)控制裝置,狀態(tài)控制裝置可為位置開關(guān)K4以及設(shè)置在其上部的撥桿所構(gòu)成,亦可為行程開關(guān),或滑動觸點。
      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置,其特征在于所述的狀態(tài)控制裝置對應(yīng)有狀態(tài)指示裝置。
      5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置,其特征在于所述的釋放桿的一端對應(yīng)設(shè)有漏氣釋放電磁鐵。
      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置,其特征在于所述的控制電路的計量讀數(shù)延時電源開關(guān)電路的輸出通過驅(qū)動晶體管接單片機的電源端以及復(fù)位、中斷輸入端,計量讀數(shù)延時電源開關(guān)電路與外接電源之間接有讀數(shù)開關(guān)K1;接外接電源的IC卡讀數(shù)延時電源開關(guān)電路的輸出通過驅(qū)動晶體管并接單片機復(fù)位輸入端和插卡信號輸入端,IC卡讀數(shù)延時電源開關(guān)電路與外接電源之間設(shè)有插卡開關(guān)K2;單片機的輸出接存儲器,以及插卡報警器和顯示電路,并通過電機正反轉(zhuǎn)電路接至執(zhí)行機構(gòu)電機的輸入。
      7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置,其特征在于所述的控制電路還包括電源監(jiān)測電路,該電路輸入接切斷電源以及切斷控制開關(guān)K3,其輸出接執(zhí)行機構(gòu)電機的輸入端;開關(guān)K3后接有連動開關(guān)K5,開關(guān)K5與插卡開關(guān)K2并接。
      8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置,其特征在于所述的控制電路還包括漏氣檢測電路,該電路輸入氣敏傳感器,其輸出接執(zhí)行機構(gòu)釋放電磁鐵。
      9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置,其特征在于所述的計量讀數(shù)延時電源開關(guān)電路的輸出通過驅(qū)動晶體管接單片機的復(fù)位輸入和讀數(shù)中斷輸入信號分別通過各自的延時電路接至單片機的復(fù)位端和讀數(shù)中斷輸入端,其中復(fù)位延時時間比中斷延時時間短;所述的IC卡讀數(shù)延時電源開關(guān)電路的輸出通過驅(qū)動晶體管并接單片機復(fù)位信號和插卡信號分別通過各自的延時電路接復(fù)位輸入端和插卡信號輸入端,其中復(fù)位延時的時間比插卡信號的延時電路的時間短。
      10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置,其特征在于所述的切斷電源的電池可為充電電池,其通過隔離二極管接至所述的控制電路的外接電池。
      專利摘要一種氣表微功耗預(yù)收費控制裝置及其管路切斷裝置,其在機械式流量儀表的計數(shù)裝置接設(shè)信號采集裝置,信號采集裝置的輸出接控制電路,控制電路的輸出接至管道切檢測斷的執(zhí)行機構(gòu);其中執(zhí)行機構(gòu)為自保持式機構(gòu),并且設(shè)有掉電切斷電源以及漏氣檢測電路和切斷裝置,本實用新型操作實施簡便,可靠性高,充分利用了現(xiàn)有的機械式流體計量儀表,其控制裝置只在短時間內(nèi)通電工作,從而大大延長電池的使用時間,降低了功耗。
      文檔編號G01F1/00GK2289206SQ96244708
      公開日1998年8月26日 申請日期1996年12月2日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月2日
      發(fā)明者邢偉華 申請人:邢偉華
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