一種基于顏色識別位置的計量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及計量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于顏色識別位置的計量裝置。它包括設(shè)置有色帶的載體、發(fā)光元件、色彩傳感器以及驅(qū)動板，色帶由多個具有不同色相的顏色區(qū)域或位置點形成。本實用新型利用色帶中的每個不同的顏色區(qū)域或者位置點來代表載體的一個行程位置或者角度位置，在載體運動的同時，驅(qū)動板控制發(fā)光元件對色帶進行光照射，通過光反射或透射原理，色彩傳感器能夠接收到由色帶反射的光線并將對應顏色的光信號轉(zhuǎn)換為電信號并輸出至驅(qū)動板上，從而可通過預先設(shè)置的顏色與位置的對應關(guān)系來確定載體的行程位置或者角度位置，從而達到計數(shù)計量的目的；其相對于傳統(tǒng)的計數(shù)器，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、精度高、計數(shù)精準、有效地減少了相關(guān)部件的配置量等諸多優(yōu)點。
【專利說明】
一種基于顏色識別位置的計量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及計量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于顏色識別位置的計量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，計數(shù)計量在家居、石油、化工、紡織、機械、礦山、國防、農(nóng)業(yè)、食品、印刷等各行業(yè)內(nèi)均具有廣泛的應用需求，通常以諸如水表、電表、氣表、計數(shù)表等相關(guān)計量表具對流量、電量或者相關(guān)參數(shù)進行記錄;計數(shù)裝置作為計量表具中的核心器件，其對計量數(shù)據(jù)的準確性具有至關(guān)重要的影響。
[0003]目前，現(xiàn)有的計數(shù)計量方式主要有以下幾種:
[0004]第一種，利用指針式計數(shù)器或字輪式計數(shù)器等機械計數(shù)裝置進行讀數(shù)，特點是讀數(shù)直觀，缺點是需要人工識別及現(xiàn)場抄表，數(shù)據(jù)誤差大，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳送，需要大量的工作人員參與，工作量大、效率低下，而且結(jié)構(gòu)裝配較為精密；
[0005]第二種，利用機械計數(shù)裝置并結(jié)合光電直讀或攝像直讀的方式進行數(shù)據(jù)的自動抄讀;其中，光電直讀的方式需要為每位字輪設(shè)置多組光電發(fā)射管和接收管，由于結(jié)構(gòu)復雜，對生產(chǎn)工藝的控制提出了很高的要求，容易造成產(chǎn)品成品率低、產(chǎn)品在長期工作狀態(tài)下可靠性較差;而攝像直讀方式則存在以下缺陷:1、需要精確對焦，2、對焦距離較長，一般都有好幾厘米，不利于產(chǎn)品的小型化，3、識別數(shù)字需要運算能力較強的處理器，4、識別率偏低、處理方法復雜。
[0006]第三種，采用磁傳感技術(shù)進行技術(shù)計量，其原理是通過諸如磁性角位移傳感器等磁阻傳感器來感應安裝在數(shù)字字輪上的永磁體的磁場矢量相位角位置，然后通過相應的數(shù)字處理電路轉(zhuǎn)化成數(shù)字讀數(shù)；由于磁阻傳感器感應的是磁場分量的強度，在總磁場強度不變的測試位置，會得到最高的測試精度，所以傳感器與永磁體之間的相對安裝位置會對測量精度造成很大的影響，一旦受到強磁場的干擾，其測量精度可能會大大降低，而且此種方式成本偏高。
[0007]其他方式，如采用脈沖式計量方式，其原理是在轉(zhuǎn)輪上放入磁鐵，在轉(zhuǎn)輪邊安裝霍爾傳感器或干簧管等磁力傳感器;或者在轉(zhuǎn)輪開孔或印上黑白相間的條紋，在轉(zhuǎn)輪旁安裝光電傳感器。這些方法都是利用轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，在傳感器上能產(chǎn)生脈沖，缺點在于:一是傳感器要連續(xù)供電否則會丟掉漏掉脈沖造成累計誤差，二是計量如果錯了或漏了則無法自動修正。
[0008]因此，如何對現(xiàn)有的計數(shù)計量方式提出改進方案，是目前行業(yè)內(nèi)普遍關(guān)心并亟待解決的技術(shù)問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、計數(shù)精準、成本低廉、可靠性高的基于顏色識別位置的計量裝置。
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0011]—種基于顏色識別位置的計量裝置，它包括設(shè)置有色帶的載體、用于對色帶進行光照射的發(fā)光元件、用于接收色帶反饋的顏色并根據(jù)接收到的顏色產(chǎn)生電信號的色彩傳感器以及用于對發(fā)光元件和色彩傳感器進行控制的驅(qū)動板，所述色帶由多個具有不同色相的顏色區(qū)域或位置點形成，所述載體為轉(zhuǎn)輪或轉(zhuǎn)盤；
[0012]當所述載體為轉(zhuǎn)輪時，所述色帶設(shè)置于轉(zhuǎn)輪的徑向圓周表面上，所述色彩傳感器和發(fā)光元件并行地裝設(shè)于驅(qū)動板上，所述驅(qū)動板位于轉(zhuǎn)輪的徑向方向。
[0013]當所述載體為轉(zhuǎn)盤時，所述色帶沿轉(zhuǎn)盤的輪廓軌跡設(shè)置于轉(zhuǎn)盤的軸向表面上，所述色彩傳感器和發(fā)光元件并行地裝設(shè)于驅(qū)動板上，所述驅(qū)動板位于與轉(zhuǎn)盤的中軸線相平行的位置。
[0014]優(yōu)選地，所述驅(qū)動板上設(shè)置有用于罩設(shè)色彩傳感器和發(fā)光元件的遮光罩，所述遮光罩上開設(shè)有光孔，所述遮光罩與載體之間設(shè)置有遮光套，所述光孔與遮光套的內(nèi)部空間共同形成用于供發(fā)光元件的發(fā)射光及色帶的反射光通過的光線通道。
[0015]優(yōu)選地，所述光孔內(nèi)還嵌裝有導光器件。
[0016]優(yōu)選地，所述色帶由彩色字符構(gòu)成。
[0017]由于采用了上述方案，本實用新型利用色帶中的每個不同的顏色區(qū)域或者位置點來代表載體的一個行程位置或者角度位置，在載體運動的同時，驅(qū)動板控制發(fā)光元件向色帶發(fā)射自然光，通過光反射原理，色彩傳感器能夠接收到由色帶反射的光線并將對應顏色的光信號轉(zhuǎn)換為電信號并輸出至驅(qū)動板上，從而可通過預先設(shè)置的顏色與位置的對應關(guān)系來確定載體的行程位置或者角度位置，從而達到計數(shù)計量的目的；其相對于傳統(tǒng)的計數(shù)器，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、精度高、計數(shù)精準、有效地減少了相關(guān)部件的配置量等諸多優(yōu)點。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型實施例的第一種計量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實用新型實施例的第二種計量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實用新型實施例的第三種計量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0022]如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型實施例提供了一種基于顏色識別位置的計量裝置，它包括設(shè)置有色帶I的載體2、用于對色帶I進行光照射的發(fā)光元件3(其可采用諸如發(fā)光二極管的發(fā)光器件，發(fā)出的光可以為自然光或白光)、用于接收色帶I反饋的顏色并根據(jù)接收到的顏色產(chǎn)生電信號的色彩傳感器4以及用于對發(fā)光元件3和色彩傳感器4進行控制的驅(qū)動板5;其中，色帶I由多個具有不同色相的顏色區(qū)域或位置點形成。從而，色帶I中的每個不同的顏色區(qū)域或者位置點即代表載體2的一個行程位置或者角度位置，在載體2運動的同時，驅(qū)動板5控制發(fā)光元件3向色帶I發(fā)射光，以使色帶I反射的光線通過光反射或者透射原理被色彩傳感器4接收并將對應顏色的光信號轉(zhuǎn)換為電信號并輸出至驅(qū)動板5上，從而可通過預先設(shè)置的顏色與位置的對應關(guān)系來確定載體I的行程位置或者角度位置。以此，整個計量裝置可根據(jù)需要利用色帶I中的顏色差異實現(xiàn)精度的選擇與設(shè)置，相對于傳統(tǒng)的計數(shù)器所采用的諸如機械計數(shù)、光電直讀、攝像直讀或電磁計數(shù)的方式，其具有可靠性高、精度高、計數(shù)精準、抗干擾性強、有效地減少了相關(guān)部件的配置量、結(jié)構(gòu)簡單等諸多優(yōu)點。
[0023]作為一個優(yōu)選方案，本實施例的載體2可采用如圖1所示的結(jié)構(gòu)，S卩:載體2為轉(zhuǎn)輪(如傳統(tǒng)計數(shù)器中的字輪結(jié)構(gòu))，色帶I設(shè)置于轉(zhuǎn)輪的徑向圓周表面上，色彩傳感器4和發(fā)光元件3并行地裝設(shè)于驅(qū)動板5上，而驅(qū)動板5則位于轉(zhuǎn)輪的徑向方向。從而，當轉(zhuǎn)輪進行轉(zhuǎn)動時，可通過光線在發(fā)光元件3、色帶I以及色彩傳感器4之間的反射以及折射原理實現(xiàn)對色帶I中顏色的識別讀取，從而可最終實現(xiàn)對載體2的轉(zhuǎn)動角度的讀取。
[0024]作為一個優(yōu)選方案，本實施例的載體2也可采用如圖2所示的結(jié)構(gòu)，S卩:載體2為轉(zhuǎn)盤，色帶I沿轉(zhuǎn)盤的輪廓軌跡設(shè)置于轉(zhuǎn)盤的軸向表面上，色彩傳感器4和發(fā)光元件3并行地裝設(shè)于驅(qū)動板5上，驅(qū)動板5則位于與轉(zhuǎn)盤的中軸線相平行的位置。
[0025]為保證色彩傳感器4接收反射光的效果，實現(xiàn)對顏色的準確捕捉以及檢測，在驅(qū)動板5上還設(shè)置有用于罩設(shè)色彩傳感器4和發(fā)光元件3的遮光罩6，在遮光罩6上開設(shè)有光孔，在遮光罩6與載體2之間設(shè)置有遮光套7(其可采用黑色橡膠或者海綿等柔性材料)，光孔與遮光套7的內(nèi)部空間共同形成用于供發(fā)光元件3的發(fā)射光及色帶I的反射光通過的光線通道；從而通過遮光罩6以及遮光套7來防止光線的分散或者泄露，也可有效避免外部光線的侵入，保證發(fā)光元件3所發(fā)出的光能夠被色帶I完全反射至色彩傳感器4上。
[0026]為進一步提高整個基于顏色識別位置的計量裝置的光線傳播效果，在光孔內(nèi)還嵌裝有導光器件8(其可根據(jù)實際情況采用諸如導光柱、透鏡或者其他具有類似功能的器件)，以利用導光器件8將發(fā)光元件3發(fā)出的光盡可能多導出到色帶I上，并將色帶I上的反射光導入到色彩傳感器4上。
[0027]當然，本實施例的發(fā)光元件3和色彩傳感器4并不限于以上兩種方式，其也可采用其他設(shè)置方式，如圖3所示，載體2采用由透明材料制成的轉(zhuǎn)盤，色帶I沿轉(zhuǎn)盤的輪廓軌跡設(shè)置于轉(zhuǎn)盤的軸向平面上，而色彩傳感器4和發(fā)光元件3分別位于轉(zhuǎn)盤的軸向方向的兩側(cè)，同時，色彩傳感器4和發(fā)光元件3分別與驅(qū)動板5電性連接。
[0028]另外，本實施例的色帶I可根據(jù)具體情況進行具體內(nèi)容的設(shè)置，如由具有顏色差異的彩色字符構(gòu)成或者其他方式。
[0029]為更加清晰的說明本實施例的計量裝置，其可采用如下原理設(shè)計成型，SP:
[0030]首先，在載體2上設(shè)置具有色相差異(泛指顏色差異，其包含顏色的色調(diào)差異、純度差異或者明度差異)的色帶I;
[0031]其次，按照色相的差異將色帶I中的區(qū)域或者位置點劃分為多個不同的標識區(qū)(SP根據(jù)實際精度設(shè)置的需要將色帶中的單一顏色的位置區(qū)域或者多種顏色的區(qū)域進行劃分)；
[0032]再次，建立標識區(qū)與載體2的行程位置或角度位置之間相對應的數(shù)值關(guān)系(即每個標識區(qū)均代表載體的一個行程位置或者角度位置)，并將數(shù)值關(guān)系存儲于諸如數(shù)據(jù)處理器等控制裝置(如本實施例的驅(qū)動板5的中央控制元件)內(nèi)；
[0033]最后，在計量裝置工作時，通過發(fā)光元件3、色帶I以及色彩傳感器4之間的配合，使色彩傳感器4能夠?qū)⒔邮艿降墓庑盘栟D(zhuǎn)換為電信號并輸出至控制裝置內(nèi)，以使得控制裝置能夠根據(jù)數(shù)值關(guān)系來確定載體2最終的行程位置或角度位置。
[0034]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于顏色識別位置的計量裝置，其特征在于:它包括設(shè)置有色帶的載體、用于對色帶進行光照射的發(fā)光元件、用于接收色帶反饋的顏色并根據(jù)接收到的顏色產(chǎn)生電信號的色彩傳感器以及用于對發(fā)光元件和色彩傳感器進行控制的驅(qū)動板，所述色帶由多個具有不同色相的顏色區(qū)域或位置點形成，所述載體為轉(zhuǎn)輪或轉(zhuǎn)盤； 當所述載體為轉(zhuǎn)輪時，所述色帶設(shè)置于轉(zhuǎn)輪的徑向圓周表面上，所述色彩傳感器和發(fā)光元件并行地裝設(shè)于驅(qū)動板上，所述驅(qū)動板位于轉(zhuǎn)輪的徑向方向； 當所述載體為轉(zhuǎn)盤時，所述色帶沿轉(zhuǎn)盤的輪廓軌跡設(shè)置于轉(zhuǎn)盤的軸向表面上，所述色彩傳感器和發(fā)光元件并行地裝設(shè)于驅(qū)動板上，所述驅(qū)動板位于與轉(zhuǎn)盤的中軸線相平行的位置。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于顏色識別位置的計量裝置，其特征在于:所述驅(qū)動板上設(shè)置有用于罩設(shè)色彩傳感器和發(fā)光元件的遮光罩，所述遮光罩上開設(shè)有光孔，所述遮光罩與載體之間設(shè)置有遮光套，所述光孔與遮光套的內(nèi)部空間共同形成用于供發(fā)光元件的發(fā)射光及色帶的反射光通過的光線通道。3.如權(quán)利要求2所述的一種基于顏色識別位置的計量裝置，其特征在于:所述光孔內(nèi)還嵌裝有導光器件。4.如權(quán)利要求1所述的一種基于顏色識別位置的計量裝置，其特征在于:所述色帶由彩色字符構(gòu)成。
【文檔編號】G01D5/26GK205561868SQ201620023951
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年1月12日
【發(fā)明人】鄭輝
【申請人】鄭輝