专利名称：智能燃气表计控器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种家用或工业用智能燃气表的计量控制器。
由于国内天然气、煤气等能源工业的不断扩大和城市建设的飞速发展，管道燃气的用户数量与日俱增。但长期以来，我国采用的是由专人到各用户家中抄表，统计燃气用量，再由用户交费的管理结算方式。这不仅浪费很多的人力，还会产生管理混乱、托欠费用等不足。虽然中国专利中也公开了一些不同类型的磁卡或电卡燃气表，但使用这些燃气表后却带来了新的问题，燃气管理部门不再入户查表，当出现燃气表运行不正常如死表、慢表、控制失灵、运算错误等或用户使用非正常手段多用气少交费时，就给供气部门带来较大的经济损失。管理部门也无法掌握燃气表运行情况，用户不能了解燃气表的工作状态，给使用带来不便。还因为这些燃气表的传感器和电磁阀均是用导线与控制部分的壳体连为一体，一旦出现故障就要拆除管道才能进行维修。
本实用新型的目的就是为克服上述背景技术中存在的不足，而提供一种可以防止窃气、防死慢表、拆卸方便、具有自保护和自检测功能及燃气表工作状态显示的智能燃气表计量控制器。
为了实现上述目的，本实用新型提出的技术解决方案是这种智能燃气表计控器具有一个可装附于燃气表上方的壳体，内装有电池盒、电卡插座，在壳体内设置有脉冲计数采样电路、微电脑处理器、存储数据电路、燃气通断逻辑电路、电池电压监视电路、无电池维持工作电路、电源通断工作电路、显示器驱动电路、死慢表判别电路、数据选择电路、气量告警电路、电卡判别电路、声光告警电路，流量开关传感器和计数传感器以及电磁阀分别与脉冲计数采样电路、死慢表判别电路及燃气通断逻辑电路连接。
图1本实用新型的电路原理框图。
图2本实用新型的电路原理图。
现结合附图对本实用新型做一详细说明。
如图1、图2所示，在所述计控器的壳体1内设有电池盒2、显示器3、脉冲计数采样电路4、微电脑处理器5、电卡(IC)插座6、存储数据电路7、燃气通断逻辑电路8、电池电压监视电路10、无电池维持工作电路11、电源通断工作电路12、显示器驱动电路16、电卡判别电路17、数据选择电路15及声光告警电路20。流量开关传感器18和计数传感器19的转换元件及电磁阀9的动力部分也设于壳体1内，而计数传感器19和流量开关传感器18的敏感元件及电磁阀9的阀体部分位于壳体1之外，以便在不拆除管道和传感器、电磁阀的情况下进行拆除维修。其中微电脑处理器5为PIC16C57单片机；脉冲计数采样电路4由电阻R1-R4、电容C3、C4、三极管N8、N9、P1组成；燃气通断逻辑电路8由二极管D1-D4、电阻R18-R21、三极管N5、N6、N11、N12组成双向控制电路；电池电压监视电路10由电阻R5、R6、R8-R14、电容C1和三极管N1-N3、P11组成；无电池维持电路11由一个可充电电池或电容器构成；电源通断工作电路12是由电阻R15-R17、三极管N10、P2组成；显示驱动电路13是由电阻R26-R29、R30-R38、电容C2、C5、三极管P3-P5、P7以及74LS139译码器组成，移位显示由译码器和三极管实现，数据处理由微电脑处理器5的第18、19、21-25脚给出，显示驱动信号通过第15、16脚经译码后形成。死慢表判别电路14是由电阻R22、R23和三极管N4组成的；数据选择电路15也使用了74LS139译码器；气量告警电路16中的R7为一限流电阻，由微电脑处理器5的20脚给出一个告警信号，从而燃亮发光二极管L2并驱动发声器发出声响。电卡判别电路17是由电阻R25构成，与其连接的微电脑处理器5的17脚接收电卡插入信号而准备读卡。存储数据电路7是由93LC46构成；燃气开关电磁阀9装在燃气表上方的进气口，由燃气通断逻辑电路8中三极管D1-D4给出的信号控制其开、关动作，从而实现打开或关闭气源的目的。流量开关传感器18的敏感元件安装在燃气表的进气口处，转换元件为一舌簧管，其两端分别连接于无电池维持工作电路11及计数传感器19和死慢表判别电路14的电阻R23。数码显示器3的工作受微电脑处理器5和显示驱动电路13控制，除可显示表号、剩余气量外，还可在插入电卡(IC)卡、开或关闭电磁阀9及出现非正常用气如窃气情况时显示有关信息。
用户将已交过费用而购得的电卡(IC)插入插座6后，表号、密码、购气量等信息经电卡判别电路17和数据选择电路15送入微电脑处理器5的7、13脚进行运算处理。如电卡非所属供气部门的电卡，或密码、表号不符时，微电脑处理器5拒读，经电卡判别电路17和数据选择电路15判为非本计控器使用的电卡；若卡号、密码有效且卡上燃气量不为零时，微电脑处理器5才可能将可用燃气量值“移入”存储数据电路7，显示器3显示开阀或气量，并通过燃气通断逻辑电路8打开电磁阀9，向用户燃气用具正常供气。
在用户用气时，计数传感器19被驱动，并将信号送至脉冲计数采样电路4，由该电路形成的气量使用脉冲数再送入微电脑处理器5进行必要的运算。一旦“移入”的购气量即将用尽(小于3M2)时微电脑处理器5将通过气量告警电路16发出声、光告警信号。若用户未及时购气或插卡，以及存储数据电路7中的剩余气量为零时，微电脑处理器5则通过显示器3显示开阀并通过燃气通断电路8关闭电磁阀9，停止向用户供气。当发生各种形式的窃气行为时，微电脑处理器5发出指令，电磁阀9切断气源而停止供气。窃气情况也会“移入”电卡中，管理部门将会在用户再次购气时发现而做出适当处理。
电池电压监视电路10不断地监视着电池盒2的输出电压，当这个输出电压小于3.1伏时，该电路10驱动声光告警电路20告警，提示用户及时更换电池。若没及时更换电池而电压继续降低时，微电脑处理器5将发出指令，显示器3显示关阀并通过燃气通断逻辑电路8关闭电磁阀9。只有更换新电池后，显示器3才显示开阀，并通过燃气通断逻辑电路8打开电磁阀9。
无电池维持工作电路11的作用是为了在更换电池时，由该电路向微电脑处理器5等主要电路继续供电，以维持整个计控器照常工作及数据处理。
当由于机械事故而出现死表、慢表时，流量开关传感器18发出的信号经死慢表判别电路14传至微电脑处理器5与计数传感器19信号进行比较、分析、判断发出指令，显示器3显示死表，最后由燃气通断逻辑电路8关闭电磁阀9。
为了防止长期不使用电磁阀9造成的阀滞死现象，微电脑处理器5在用气量每超过一定量并检查得流量开关传感器18信号为零(用户不用气)时，电磁阀9即开、关一次。
在该计控器的工作过程中，微电脑处理器5不间断地依据自身发出的各种指令比较对应该指令的计数传感器19和流量开关传感器18二个信号，以判别计数传感器19、流量开关传感器18、电磁阀9的计量可靠性，将出现的故障信息记入存储数据电路7，该信息可经电卡传给燃气管理部门。
本实用新型克服了背景技术中所述磁卡、电卡燃气计量表中存在的不足，采用了先进的电路、传感器、电磁阀的设计，巧妙地利用微电脑处理器进行运算、控制和检测，即可实现先购气、后用气和定量关断，改变了多年来专人上门抄表的落后的方式。该计控器由于将电路和气路严格分开，故不会出现安全事故。还具有如防窃气、防死慢表、防掉电、防非专用电卡、防电磁阀失灵和防电压过低等自保护功能，并且可以自动检测剩余可用气量、死慢表情况和流量开关传感器、计数传感器、电磁阀的工作状况，管理部门也可通过用户电卡检测用户总用气量；用户还可以通过显示器及时了解剩余可用气量、表号、开关阀、非专用电卡、死慢表、空卡、低压等情况。
权利要求1.一种智能燃气表计控器，它具有一个可装附于燃气表上方的壳体(1)，其内装有电池盒(2)、电卡插座(6)，其特征是在壳体(1)内设置有脉冲计数采样电路(4)、微电脑处理器(5)、存储数据电路(7)、燃气通断逻辑电路(8)、电池电压监视电路(10)、无电池维持工作电路(11)、电源通断工作电路(12)、显示器驱动电路(13)、死慢表判别电路(14)、数据选择电路(15)、气量告警电路(16)、电卡判别电路(17)、声光告警电路(20)，流量开关传感器(18)和计数传感器(19)以及电磁阀(9)分别与脉冲计数采样电路(4)、死慢表判别电路(14)及燃气通断逻辑电路(18)连接。
2.如权利要求1所述的计控器，其特征是所说的微电脑处理器(5)为PIC16C57单片机，存储数据电路(7)和电卡均使用93LC46芯片，数据选择电路(15)和显示驱动电路(13)均使用74LS139芯片。
3.如权利要求1所述的计控器，其特征是脉冲计数采样电路(4)和计数传感器(19)采用磁块触发舌簧管闭合产生转数脉冲，经电阻R1-R4，电容C3、C4和三极管N8、N9、P1整形后送至微电脑处理器(5)的第1脚。
4.如权利要求1所述的计控器，其特征是燃气通断逻辑电路(8)采用由二极管D1-D4、电阻R18-R21、三极管N6、N7、N11、N12组成的双向控制电路。
5.如权利要求1所述的计控器，其特征是电池电压监视电路(10)由电阻R5、R6、R8-R14、电容C1、三极管N1-N3、P11组成。
6.如权利要求1所述的计控器，其特征是电源通断工作电路(12)由电阻R15-R17、三极管N10、P2组成。
7.如权利要求1所述的计控器，其特征是显示驱动电路(13)由电阻R26-R38、电容C2、C5、三极管P3-P5、P7和74LS139译码器组成，数据处理信号由微电脑处理器(5)第18、19、21-25脚给出，显示驱动信号由第15、16脚给出。
8.如权利要求1所述的计控器，其特征是气量告警电路(16)由微电脑处理器(5)第20脚给出告警信号而燃亮发光二极管L2并驱动发声片。
9.如权利要求1所述的计控器，其特征是电卡判别电路(17)由电阻R25组成，由微电脑处理器(5)第17脚接收电卡信号，并由通气传感器(18)执行由微电脑处理器(5)给出的指令。
专利摘要一种智能燃气表计控器，由微电脑处理器5、燃气通断逻辑电路8、死慢表判别电路14及电磁阀9、流量开关传感器18、计数传感器19等构成。本计控器具有防窃气、防死慢表、气电分体安全可靠、自动保护、自动检测显示等功能，可改变人工抄表的方式，能加强供气部门的科学管理。
文档编号G01F1/56GK2259618SQ96236009
公开日1997年8月13日 申请日期1996年6月28日 优先权日1996年6月28日
发明者李镇东, 李南 申请人:陕西全通光电技术研究所