專利名稱：煤氣表計(jì)量值戶外顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種室內(nèi)使用管道煤氣流量計(jì)量表的計(jì)量值傳輸及戶外顯示裝置。
目前，煤氣經(jīng)營部門對使用管道煤氣的用戶都安裝了煤氣表，用來顯示計(jì)量用戶的煤氣使用量，作為計(jì)費(fèi)的依據(jù)。由于表具均安裝于室內(nèi)，每次抄表時(shí)，工作人員需換家挨戶敲門入室，工作量很大，工作效率不高，給用戶也帶來不便，若遇到家中無人，還需再三登門。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種煤氣表計(jì)量值戶外顯示裝置，既可避免給用戶造成不便，又可減輕抄表工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的在與煤氣表的計(jì)數(shù)器一起轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)旋轉(zhuǎn)面上設(shè)置黑白相間條紋，在煤氣表上固定紅外光發(fā)射器和紅外光接收器，其位置使得紅外光發(fā)射器發(fā)射出的紅外光射到帶黑白條紋的旋轉(zhuǎn)面上反射后被紅外光接收器接收到；當(dāng)紅外光射到帶黑白條紋的旋轉(zhuǎn)面上時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)面隨煤氣表計(jì)數(shù)器一同轉(zhuǎn)動(dòng)，黑白條紋依次經(jīng)過紅外光入射點(diǎn)，黑條紋將紅外光吸收，白條紋將紅外光反向出去，因而產(chǎn)生由不連續(xù)的間歇反射光，形成的光脈沖信號，將與流量成比例的轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換為光脈沖的數(shù)量，紅外光接收器接收后產(chǎn)生電脈沖信號，經(jīng)整形處理，驅(qū)動(dòng)安裝在戶外的脈沖計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)，從而將室內(nèi)煤氣表的計(jì)量值傳輸至戶外顯示。
由于采用了上述方案，使得煤氣表由單一的戶內(nèi)顯示轉(zhuǎn)變?yōu)閼魞?nèi)、戶外雙重顯示，既不影響原表的計(jì)量動(dòng)能，又達(dá)到了戶外抄表和集中管理的目的，整個(gè)裝置元件少、結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠，適用于現(xiàn)有煤氣表的改裝，同時(shí)還適用于室內(nèi)水表流量的戶外顯示。


圖1為本實(shí)用新型顯示器的戶外部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型顯示器的室內(nèi)部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2中沿A-A線剖面圖。
圖4為圖3中字輪表面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖6為本實(shí)用新型的電源電路原理圖。
圖7為取樣脈沖信號波形和雙單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的暫穩(wěn)態(tài)波形示意圖。
圖8為指針式煤氣表上的光反射裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖實(shí)施例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述由圖1、圖2所示，本實(shí)用新型由戶內(nèi)和戶外兩部分組成，戶內(nèi)部分包括光反射裝置及由紅外光反射器和紅外光接收器組成的紅外光電傳感器組件4，光反射裝置為在字輪式計(jì)數(shù)器煤氣表1的計(jì)數(shù)器的一位字輪2表面粘貼上印有黑白相間條紋3的膠帶，該黑白條紋3沿字輪2軸向分布，與字輪的角速度方向垂直，如圖4所示，紅外光電傳感器組件4由支架5固定在煤氣表讀數(shù)窗口7上，如圖2、圖3所示，使得紅外光發(fā)射器和紅外光接收器對準(zhǔn)光反射裝置，紅外光發(fā)射器和紅外光接收器分別處在入射光線和反射光線上。
戶外部分包括盒體9及固定于盒體內(nèi)的脈沖計(jì)數(shù)器電路板13、變壓器10、充電電池11等，脈沖計(jì)數(shù)器由步進(jìn)電機(jī)12和計(jì)數(shù)器8組成，戶內(nèi)、戶外通過電纜6相連。
其電路原理由圖6所示，紅外光發(fā)射器為紅外光發(fā)射管T1，與限流電阻R1串聯(lián)在電流VCC和地線之間；紅外光接收器為紅外光接收管T2，與限流電阻R2串聯(lián)在電源VCC和地線之間；當(dāng)光反射裝置隨煤氣表計(jì)數(shù)器的字輪一同轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，黑白條紋依次經(jīng)過T1發(fā)出紅外光的入射點(diǎn)，黑條紋將紅外光吸收，而白條紋將紅外光反射出去，T2接收到由不連續(xù)的間歇反射光形成的光脈沖信號，集電極產(chǎn)生電脈沖信號，由于字轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)一周，白條紋反射出一定次數(shù)的光脈沖，在T2上產(chǎn)生一定數(shù)量的電脈沖信號，將字輪的轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換為脈中數(shù)量，該電脈沖信號為本實(shí)用新型顯示器的取樣脈沖，由電纜6輸送到戶外部分進(jìn)行計(jì)數(shù)顯示處理。為防止外界電磁場干擾信號的影響，采用多芯屏蔽電纜進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。
由于煤氣表計(jì)數(shù)器的轉(zhuǎn)速隨氣流大小變化而變化，時(shí)快時(shí)慢，造成了取樣脈沖的波形很不規(guī)則，上升沿和下降沿不陡峭，脈寬也不一致，就必須經(jīng)過整形和定寬處理。本方案采用了SN74LS123型雙單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，將IC1、IC2兩個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成在一塊集成塊上，IC1的輸入端A與T2的集電極相連，IC2的輸入端A與IC1的正相輸出端Q相連，步進(jìn)電機(jī)M連接在IC1和IC2的兩個(gè)反相輸出端Q之間，C1和R3、C2和R4分別為IC1和IC2的R/C輸入端外接電器元件，脈寬tW由時(shí)間常數(shù)R3C1和R4C2決定。為了防止因煤氣表計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)抖動(dòng)造成的誤觸發(fā)及環(huán)境中弱紅外光照射引起的誤觸發(fā)現(xiàn)象，在IC1的輸入端A和地之間并聯(lián)電容C3，提高抗干擾性能。IC1和IC2的輸入端A為下降沿觸發(fā)，各輸出端的波形如圖7所示，IA為取樣脈沖，1Q、2Q之間為一對延時(shí)的輸出脈沖。步進(jìn)電機(jī)M選用MJ系列，利用正反兩個(gè)脈沖完成一個(gè)步進(jìn)動(dòng)作，可以降低電源電壓，同時(shí)由于該雙單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器芯片功耗低，外圍元器件少，因而電路簡單可靠。如果采用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，可將步進(jìn)電機(jī)連在IC1的一個(gè)輸出端和地線之間即可。
電源部分如圖7所示，采用市電220V經(jīng)過降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓，得到電路所需的直流穩(wěn)壓電源VCC，但由于煤氣計(jì)量要求全天候工作，遇偶然性短時(shí)停電，需采用后備電池自動(dòng)補(bǔ)充供電，保證供電電源不間斷，在濾波電路和穩(wěn)壓電路之間并聯(lián)一組由充電電池串聯(lián)支路組成的備用電源E。
本實(shí)用新型在使用指針式計(jì)數(shù)器煤氣表上使用時(shí)，光反射裝置為在煤氣表計(jì)數(shù)器的一個(gè)指針轉(zhuǎn)軸上，固定如圖8所示的中間開有軸孔15的圓片14，圓片14表面沿半徑方向印制有黑白相間的條紋3。
權(quán)利要求1.一種煤氣表計(jì)量值戶外顯示器，它包括安裝于戶外的金體及固定于盒體內(nèi)的脈沖計(jì)數(shù)器，其特征在于，它還包括紅外光發(fā)射器，固定于煤氣表上，用來發(fā)射紅外光；光反射裝置，為設(shè)置在與煤氣表計(jì)數(shù)器一起轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)旋轉(zhuǎn)面上的黑白相間的條紋，該條紋與旋轉(zhuǎn)面角速度的夾角α為45°＜α＜135°，以90°為最佳，當(dāng)紅外光發(fā)射器發(fā)出的紅外光射到轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)面上，黑白條紋依次經(jīng)過紅外光入射點(diǎn)，黑條紋將紅外光吸收，白條紋將紅外光反射出去，獲得由不連續(xù)的反射光形成的光脈沖信號；紅外光接收器，固定于煤氣表上，用于接收上述光反射裝置產(chǎn)生的光脈沖信號，將光脈沖信號轉(zhuǎn)換成電脈沖信號；脈中整形電路，它分別與上述紅外光接收器和脈沖計(jì)數(shù)器相連，將紅外光接收器產(chǎn)生的電脈沖信號進(jìn)行整形處理，以驅(qū)動(dòng)脈沖計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。所述紅外光發(fā)射器和紅外光接收器在煤氣表上的位置為以光反射裝置上的一點(diǎn)為入射點(diǎn)，分別處在入射光線和反射光線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示器，其特征在于所述脈沖整形電路為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示器，其特征在于所述脈沖整形電路為雙單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，第二級觸發(fā)器的輸入端A與第一級觸發(fā)器的正相輸出端Q相連，脈沖計(jì)數(shù)器的步進(jìn)電機(jī)連接在兩個(gè)觸發(fā)器的反相輸出端之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的顯示器，其特征在于它還包括一個(gè)由降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電路所組成的直流穩(wěn)壓電源電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示器，其特征在于它還有一個(gè)由電池組成的備用電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示器，其特征在于所述備用電源的電池為充電電池，備用電源并聯(lián)在上述濾波電路與穩(wěn)壓電路之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示器，其特征在于所述光反射裝置為設(shè)置在字輪式計(jì)數(shù)器的煤氣表的一位字輪表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示器，其特征在于所述光反射裝置為設(shè)置在固定于指針式計(jì)數(shù)器煤氣表的一個(gè)指針轉(zhuǎn)軸上并與轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的盤片表面。
專利摘要一種煤氣表計(jì)量值戶外顯示器,由安裝于戶外的盒體、固定于盒體內(nèi)的脈沖計(jì)數(shù)器及安裝于室內(nèi)煤氣表上的紅外光電傳感器組成,煤氣表計(jì)數(shù)器的一個(gè)旋轉(zhuǎn)面上設(shè)有黑白相間的條紋,光電傳感器發(fā)出的紅外光射到旋轉(zhuǎn)面上,由白條紋反射回來形成光脈沖信號,產(chǎn)生電脈沖,經(jīng)整形處理,驅(qū)動(dòng)戶外脈沖計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)并顯示出來,實(shí)現(xiàn)戶外抄表和集中管理,整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡單,電路元件少,性能可靠,適用于現(xiàn)有煤氣表及水表的改裝。
文檔編號G01F15/06GK2349555SQ9824037
公開日1999年11月17日 申請日期1998年8月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月27日
發(fā)明者李金彪 申請人:李金彪