[實用新型]膜式燃氣表單光束流量傳感器

有效

• 申請號: 201320262314.X
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN203259210U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 楊繼和;袁紅兵;戚湧
• 申請（專利權）人: 無錫南理工科技發展有限公司
• 主分類號: G01F15/07
• 分類號: G01F15/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種單光束流量傳感器，更具體地涉及一種膜式燃氣表的機械字輪計數轉換成電子信號的單光束流量傳感器。

背景技術

目前，大量應用的膜式燃氣表流量信號的轉換元件，一是磁敏感器件，如干簧管、韋根、霍爾等元件，二是光電元件。

磁敏感器件是在計數字輪靠外圓處裝有一個稀土磁鋼，當字輪轉過干簧管附近時使其觸點簧片磁化吸合，從而產生一個開關信號，而韋根元件是產生一個脈沖信號，這些信號可供單片機計數用。但是燃氣表往往是安裝在戶內不易監管，當計數器附近有磁干擾時磁場會疊加在原磁場上使正常計數磁場強度或磁極發生改變，結果使計數變得不正?；蛲Ｖ埂ｋm然可用雙干簧管作邏輯判斷報警，但計數的基本功能仍不能恢復，甚至要用一個閥門關閉用氣來處理被磁干擾的影響，因此用磁敏感器件干簧管作燃氣表流量信號的轉換元件其可靠性是有條件的，若受到磁攻擊會造成處理的麻煩，甚至造成收費糾紛，以致于擴大供銷差而無從知曉。

光電元件如紅外收發對管、槽型光藕等。用光電元件檢測燃氣表流量信號可以完全避免磁干擾，但在信號轉換上稍微復雜。典型的應用如直讀型裝置，是用5對光電對管檢測1個字輪的角位移（窗口值），5位計數5個字輪就要使用25對光電對管。雖然最大的好處是平時可以不用電維持累計，需要數據時再通電由單片機處理直接得到窗口值，但用過多的硬件結構來檢測流量造成了結構復雜成本增大，軟件進位處理受硬件安裝精度影響容易出現漏洞，且制造工藝性變差，不易批量生產。

實用新型內容

1、本實用新型的目的。

為了克服現有的流量信號轉換元件中磁敏感器件干簧管不能抗磁干擾和光電型直讀器硬件過多成本高、制造工藝性差的缺點，而提出的一種單光束流量傳感器。

2、本實用新型所采用的技術方案。

采用一個具有扇型遮光片的遮光碼盤附加在原有機械計數器的小撥輪上，且安裝在機械計數器字輪立方米小數點后的字輪間，在遮光碼盤外圈處安有一槽型光藕，用單光束槽型光藕檢測流量信號。由于小撥輪是下位字輪轉一圈，小撥輪轉90o或一圈驅動上位字輪進一位，因此遮光碼盤和小撥輪的轉動是與整個計數器連動的。

更進一步，遮光碼盤安裝在小數點后第1位第2位字輪間（右數第2和第3字輪間），或小數點后第2位第3位字輪間。

更進一步，遮光碼盤的遮光片可以是2個扇形對置或單個半圓扇形。

3、本實用新型的有益效果。

本實用新型是把機械計數器字輪間的驅動小撥輪（八牙撥輪）上附加一個遮光碼盤，采用單光束槽型光藕檢測流量信號。通過這種結構的改進不僅磁干擾無效，流量信號轉換可靠性大大提高，而且結構簡單、零件少、對原有計數裝置改動很小并且成本降低，裝配制造工藝性好，易批量生產。

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

附圖說明

圖1是本實用新型的實施例1的設計結構圖。

圖2是本實用新型的實施例2的設計結構圖。

圖3是本實用新型的實施例1的遮光碼盤零件設計圖。

圖4是本實用新型的實施例2的遮光碼盤零件設計圖。

圖中標號?1.字輪，2.八牙小撥輪，3.線路板，4.槽型光藕，5.遮光碼盤（附撥輪齒），6.自攻螺釘，7.計數器支架。

具體實施方式

實施例

在圖1中，遮光碼盤安裝在小數點后第1位第2位字輪間（右數第2和第3字輪間），如圖3所示，遮光碼盤5（附撥輪）的扇形遮光片為一圓周4分頻，是在原小撥輪2的中間伸出兩扇薄薄對置的遮光片，隨著字輪1的轉動，遮光碼盤5也跟著轉動驅動高位字輪進位。在遮光碼盤外圈處安有一槽型光藕4。

槽型光藕4通過定時掃描，若檢測出遮光片兩次處在不同位置，即遮光變透光或透光變遮光，盡管字輪轉動是不均勻的，仍可認為遮光小撥輪轉動了約90o。由于字輪轉一圈驅動小撥輪轉90o，如該字輪是小數點后第2位，就可判斷流量有0.1立方米。如該字輪是小數點后第1位，就可判斷流量有1立方米。

遮光碼盤5的遮光片通過槽型光藕4，便能被其檢測出轉動狀態，槽型光藕4的工作測得接收側的電平信號供單片機AD轉換用。與干簧管開關信號不同的是，當光束照到碼盤5邊沿時，呈現過渡區狀態，測得的AD值也在中間值狀態，因此要做一些信號處理。

光藕4掃描間隔時間要根據字輪的最大轉速來確定，掃描間隔時間過長會丟失流量信號，掃描時間計算如下：

假如使用每小時最大流量2.5m3的燃氣表，最后（右起第1）一個字輪每秒經過的最大流量Vmax為：