基于塑料光纤传感通讯的直读式智能远传燃气表的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于塑料光纤传感通讯的直读式智能远传燃气表，其构成包括有，燃气基表、机械式计数器，光电传感器，其特征在于：所述光电传感器由塑料光纤和单芯光收发器构成，在机械式计数器字轮端面上设置有编码光反射条，若干根塑料光纤的一端连接若干个单芯光收发器，这些塑料光纤的另一端，即发光和受光端，端面垂直正对字轮设置有编码光反射条的端面，当字轮旋转时，字轮端面的编码光反射条则依次从塑料光纤端面正投影面经过。本实用新型塑料光纤发光、受光端面紧靠字轮端面的光反射条，加之塑料光纤线径细，可以提高字轮位置的直读灵敏度和精度，也利于机械式光电编码计数器的微型化。采用定时或受控直读字轮位置信息的工作模式，功耗小。
【专利说明】
基于塑料光纤传感通讯的直读式智能远传燃气表
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种直读式远传燃气表，尤其为一种以塑料光纤传感通讯的光电式无源直读智能远传燃气表。
【背景技术】
[0002]由于光电直读式远传燃气表的直读技术不是测量技术，而是基于光电技术和微电子技术的一种位置识别技术，因此它与测量形式、测量精度、测量方法均无关，可以说是传统机械式表具的一种“显示方式”。
[0003]从测量技术角度来看，光电直读式不是二次测量，直接读取的是机械式计数器码盘数字即“窗口值”，表内不需要设置表底数、表常数等参数，无需存储数据，不存在累计误差，是真正意义上的“读表”。而且，光电直读式燃气表中的光电传感部分与表具内部的计数器等装置是完全分离，没有机械接触，因而不会影响计量精度。
[0004]目前，光电式直读燃气表通常是在普通燃气表的计数器字轮印刷0-9位置的外缘再印刷特定标记，或在字轮端面上开出不同尺寸的通孔，再在字轮外围固定光电传感器和相关电路，划分为光电对射式和光电反射式两种。光电对射式是在字轮间轴向安装光电器件和电路板的方式，而光电反射式是在字轮周围径向安装光电器件和电路板的方式。
【发明内容】
[0005]本实用新型目的是，提供一种采用塑料光纤与光收发器件构成的光电传感器，直接对燃气表具中的计数器各字轮位置信息读取并实现远程传输。
[0006]为实现上述发明目的，本实用新型的技术方案是，一种基于塑料光纤传感通讯的直读式智能远传燃气表，其构成包括有，燃气基表、机械式计数器，光电传感器，其特征在于:所述光电传感器由塑料光纤和单芯光收发器构成，在机械式计数器字轮端面上设置有编码光反射条，若干根塑料光纤的一端连接若干个单芯光收发器，这些塑料光纤的另一端，即发光和受光端，端面垂直正对字轮设置有编码光反射条的端面，当字轮旋转时，字轮端面的编码光反射条则依次从塑料光纤端面正投影面经过。
[0007]在上述技术方案中，所述机械式计数器每个字轮端面上设置有同心圆且半径相同的三段光反射条，三段光反射条圆弧所对圆心角分别为24度、96度和60度，位于字轮一侧的塑料光纤固定板上固定有五根塑料光纤，这五根塑料光纤也是同心圆均匀分布，塑料光纤两两之间所形成的圆心角为72度，五根塑料光纤的发光和受光端面垂直且紧靠字轮设置有编码光反射条的端面，每根塑料光纤距离计数器旋转轴线的距离相同且与三段光反射条距离计数器旋转轴线的半径距离相同。
[0008]在上述技术方案中，所述机械式计数器每个字轮端面上设置编码片，在编码片上印制有同心圆但半径不同的编码光反射条段，形成一个二进制(8421码)编码片，位于字轮一侧固定板上设置有四根塑料光纤，这四根塑料光纤的发光和受光端面垂直且紧靠字轮设置有编码光反射条的端面，这四根塑料光纤距离计数器旋转轴线的径向距离与编码片上的四层光反射条距离计数器旋转轴线的半径距离相同。
[0009]在上述技术方案中，所述单芯光收发器以半双工模式工作。
[0010]本实用新型的优点是，
[0011]1.塑料光纤的发光、受光端面紧靠字轮端面或周面，塑料光纤发出的光线泄露少。光电转换灵敏度高。
[0012]2.塑料光纤线径细，通常在I毫米以内，加之其紧靠字轮上的光反射区，可以提高字轮位置的读取精度，也利于机械式光电编码计数器的微型化。
[0013]3.塑料光纤作为光信号传输载体，可以使单芯光收发器置于燃气表具的外部。
[0014]4.采用定时或受令读取字轮位置信息的工作模式，电能消耗省。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型各部分组成及信号转换传输示意图。
[0016]图2是本实用新型实施例一的光电编码字轮示意图。
[0017]图3是本实用新型实施例一的光电编码字轮及塑料光纤固定板示意图。
[0018]图4是本实用新型实施例二的光电编码字轮示意图。
[0019]图5是本实用新型实施例二的光电编码字轮及塑料光纤固定板示意图。
[0020]以上附图中，I是机械式直读燃气表，2是光电编码计数器，3是塑料光纤束，4是单芯光收发器组，5是光电编码处理及通讯模块，6是电池，7是主站，8是采集器，21是字轮，22是圆心角为24度光反射条，23是圆心角为96度光反射条，24是圆心角为60度光反射角，31是塑料光纤固定板，32是塑料光纤安装孔，33是光反射条，34是字轮，41是字轮，42是光反射印制板，43是光反射条，44是塑料光纤固定板，45是塑料光纤。
【具体实施方式】
[0021 ] 实施例一
[0022]本实施例中，光电同轴编码计数器有八个同轴编码字轮。每个字轮的柱面(即环形圆周面)上依次分布有供人眼视读的“0-9”十个数字，如附图2所示，每个字轮21的端面上设置有同心圆半径相同的三段光反射条，三段光反射条的圆弧角度分别为24度、96度和60度，如附图3所示，位于字轮一侧的塑料光纤固定板31上固定有五根塑料光纤，这五根塑料光纤在一个同心圆均匀分布，塑料光纤两两之间形成的圆心角为72度，五根塑料光纤的端面紧靠于字轮光反射面。这五根塑料光纤的另一端连接五个单芯光收发器，单芯光收发器以半双工模式工作。当字轮旋转时，字轮上三段光反射条分别依次从五根塑料光纤端面的投影面经过，当五个单芯光收发器发出单色绿光，五根塑料光纤端面发出的绿光照射在字轮光反射板，若此刻某塑料光纤发出绿光正好照射在字轮某段光反射条上，该塑料光纤就能接收到反射光线，并在该单芯光收发器中产生电信号，代表二进制杩中的“I”。这样，五根塑料光纤及单芯光收发器在同一时刻发送和接收到的光信号，就获得了该字轮在这一时刻的位置编码信息。本实施例采用二进制格雷码，可靠性高。
[0023]实施例二
[0024]本实施例中，光电同轴编码计数器有八个同轴编码字轮。每个字轮的柱面(即环形圆周面)上依次分布有供人眼视读的“0-9”十个数字，如附图4所示，每个字轮41的端面上设置编码片42，在编码片42上印制有同心圆半径不同的光反射条43，形成一个二进制(8421码)编码片，编码片42上的四位二进制编码光反射条43对应置于塑料光纤固定板44上的四个塑料光纤端面位置。当字轮41旋转时，字轮上四层光反射条43分别依次从固定板44上设置的四根塑料光纤端面的投影面经过，当四个单芯光收发器发出单色绿光，四根塑料光纤端面发出的绿光照射在字轮光反射板，若此刻某塑料光纤发出绿光正好照射在字轮某层某段光反射条上，该塑料光纤就能接收到反射光线，并在相应单芯光收发器中产生电信号，代表二进制杩中的“I”。这样，四根塑料光纤及单芯光收发器在同一时刻发送和接收到的光信号，就获得了该字轮在这一时刻的位置编码信息。这组位置编码信息在光编码处理及通讯模块电路中进行译码和转换处理，即可实现计数器字轮读数值直接转换成电子数字信号并通过通讯模块传输给采集器或主站。
[0025]上述两个实施例中，塑料光纤线径为I毫米左右，又紧靠光反射条设置，光线泄漏少、反射光强度损失衰减小，测量信号灵敏度较高。又由于单芯光收发器处于定时或受控工作的状态，其功耗极小，电池寿命可以大大延长。
【主权项】
1.一种基于塑料光纤传感通讯的直读式智能远传燃气表，其构成包括有，燃气基表、机械式计数器，光电传感器，其特征在于:所述光电传感器由塑料光纤和单芯光收发器构成，在机械式计数器字轮端面上设置有编码光反射条，若干根塑料光纤的一端连接若干个单芯光收发器，这些塑料光纤的另一端，即发光和受光端，端面垂直正对字轮设置有编码光反射条的端面，当字轮旋转时，字轮端面的编码光反射条则依次从塑料光纤端面正投影面经过。2.根据权利要求1所述的基于塑料光纤传感通讯的直读式智能远传燃气表，其特征在于:所述机械式计数器每个字轮端面上设置有同心圆且半径相同的三段光反射条，三段光反射条圆弧所对圆心角分别为24度、96度和60度，位于字轮一侧的塑料光纤固定板上固定有五根塑料光纤，这五根塑料光纤也是同心圆均匀分布，塑料光纤两两之间所形成的圆心角为72度，五根塑料光纤的发光和受光端面垂直且紧靠字轮设置有编码光反射条的端面，每根塑料光纤距离计数器旋转轴线的距离相同且与三段光反射条距离计数器旋转轴线的半径距离相同。3.根据权利要求1所述的基于塑料光纤传感通讯的直读式智能远传燃气表，其特征在于:所述机械式计数器每个字轮端面上设置编码片，在编码片上印制有同心圆但半径不同的编码光反射条段，形成一个二进制8421码编码片，位于字轮一侧固定板上设置有四根塑料光纤，这四根塑料光纤的发光和受光端面垂直且紧靠字轮设置有编码光反射条的端面，这四根塑料光纤距离计数器旋转轴线的径向距离与编码片上的四层光反射条距离计数器旋转轴线的半径距离相同。4.根据权利要求1所述的基于塑料光纤传感通讯的直读式智能远传燃气表，其特征在于:所述单芯光收发器以半双工模式工作。
【文档编号】G01F15/06GK205483129SQ201521120229
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月30日
【发明人】胡国祥, 胡南凯, 胡文彬
【申请人】南京宇能新能源科技有限公司