专利名称：直读式光纤燃气表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种通过光纤读取燃气计量数值的直读式光纤燃气表。
背景技术：
目前，具有通信功能的传统燃气表都是在传统燃气表的基础上安装了电子通信元件，有很多安全隐患。比如无线、脉冲、RS485等等通信都是电子元件直接跟燃气表接触。传统的燃气表里燃气计量是用机械方法，通常包括用于读取燃气计量数值的多个十进制的字轮和连接所述字轮的燃气计量传动装置。例如膜式燃气表主要由计量系统、气路及气路分配系统、运动传送系统和计数系统四大部分组成。其中，计量系统、气路及气路分配系统和运动传送系统位于表壳内，包括多个十进制字轮的计数系统位于表壳外。虽然所述膜式燃气表的表壳和计数系统是分开的，根据燃气表的工作原理，中间密封好的传动轴万一密封失灵，当燃气进到计数系统时，燃气和空气混合在一起，只要有一点点火星就爆炸。传统燃气表通信系统就在计数腔内所以只要燃气通过密封圈一漏电，系统有一点电火花就爆炸。 目前的燃气表因通信而引起的燃气表爆炸事故太多。因此，国内外为了燃气表的安全通信动了不少脑筋，这也是目前急需解决的问题。
实用新型内容为了解决上述问题，本实用新型提供了一种直读式光纤燃气表。本实用新型提供的直读式光纤燃气表，包括用于读取燃气计量数值的多个十进制的字轮和连接所述字轮的燃气计量传动装置，每个所述字轮的圆周表面均分为依次指代 0 9这十个数字的十个弧段，每个所述弧段的弧度为36度，其中三个连续的所述弧段上设置有第一反光镜面，所述第一反光镜面的弧度为108度，所述第一反光镜面所在的圆周上还设置有第二反光镜面，所述第二反光镜面的弧度为36度，所述第二反光镜面的一端与所述第一反光镜面的一端间隔两个所述弧段的距离，所述第一反光镜面和所述第二反光镜面所在的圆周的外围均勻布设五对光纤，每对光纤包括一个发射光纤和一个反射光纤，所述发射光纤的入射角和所述反射光纤的反射角相等，该直读式光纤燃气表还包括连接所述五对光纤的数据处理器。较佳地，所述直读式光纤燃气表设置有用于读取多个所述字轮显示的燃气计量数值的显示窗，每个所述字轮的圆周表面的一侧在每个所述弧段的中央标示有该弧段所代表的一个数字，所述第一反光镜面和所述第二反光镜面设置在所述字轮的圆周表面的另一侧。较佳地，所述第一反光镜面和所述第二反光镜面的宽度都大于所述发射光纤的直径。例如所述发射光纤的直径和所述反射光纤的直径相等，所述第一反光镜面和所述第二反光镜面的宽度都为所述发射光纤的直径的2倍。较佳地，该直读式光纤燃气表还包括连接所述五对光纤的数据处理器。[0009]较佳地，该直读式光纤燃气表还包括连接所述数据处理器的显示器。较佳地，所述五对光纤的全部发射光纤共用一个通过所述数据处理器控制的光源。较佳地，所述数据处理器连接有用于连接计算机中心的通信线。较佳地，所述第一反光镜面和所述第二反光镜面为镀层镜面。较佳地，所述第一反光镜面和所述第二反光镜面所在的圆周表面上除了第一反光镜面和所述第二反光镜面之外的表面为黑色糙面。本实用新型提供的直读式光纤燃气表里解决了通过光纤对传统燃气表的计量数值进行读取和通信的问题，该直读式光纤燃气表根本不存在电线，电池，电路板，彻底远离火灾隐患。
图1 3为本实用新型的直读式光纤燃气表的一个字轮的三个视角的结构示意图；图4为本实用新型的直读式光纤燃气表的5对光纤的排布示意图；图5为本实用新型的直读式光纤燃气表的通信原理框图；图6-1到6-10为本实用新型的直读式光纤燃气表的读数原理字轮弧面的平面展开示意图；图7为汇总了图6-1到6-10的光纤信号排布情况的光纤编码表。图中101-第一反光镜面，102-第二反光镜面，201-发射光纤，202-反射光纤。
具体实施方式
本实用新型提供的直读式光纤燃气表是在传统燃气表的基础上加入了读取多个字轮显示的燃气计量数值的光纤通信线路，字轮及其连接的燃气计量传动装置的设置可以参照传统燃气表，这里不做详细说明。如图1 3所示，每个字轮的圆周表面均分为依次指代0 9这十个数字的十个弧段，每个所述弧段的弧度为36度，其中三个连续的所述弧段上设置有第一反光镜面101，所述第一反光镜面101的弧度为108度，即相当于三个弧段的长度。第一反光镜面101只要设置在三个连续的弧段上即可，这三个连续的弧段代表哪三个连续的数字都可以，后面会有详细说明。所述第一反光镜面101所在的圆周上还设置有第二反光镜面102，所述第二反光镜面102的弧度为36度，即相当于一个弧段的长度，所述第二反光镜面102的一端与所述第一反光镜面101的一端间隔两个弧段的距离，相应地，所述第二反光镜面102的另一端与所述第一反光镜面101的另一端间隔四个弧段的距离。字轮的圆周表面的一侧在每个弧段的中央标示有该弧段所代表的0 9中的一个数字，所述第一反光镜面101和所述第二反光镜面102设置在所述字轮的圆周表面的另一侧。所述第一反光镜面101和所述第二反光镜面102为镀层镜面。如图4所示，所述第一反光镜面101和所述第二反光镜面102所在的圆周的外围均勻布设五对光纤，每对光纤包括一个发射光纤201和一个反射光纤202，所述发射光纤 201的入射角和所述反射光纤202的反射角相等，这里所述的入射角和反射角是借鉴了光线反射的原理，目的是为了说明，如果第一反光镜面101或第二反光镜面102转到了一对光纤靠近字轮的一端所对应的位置，则发射光纤201的发射光经第一反光镜面101或第二反光镜面102发射后能够被反射光纤202接收。如图5所示，该直读式光纤燃气表还包括连接所述五对光纤的数据处理器，所述数据处理器通过通信线与计算机中心通信连接。所述五对光纤的全部发射光纤共用一个通过所述数据处理器控制的光源(图中未示)。下面进行举例说明。如图6-1到6-10所示，该直读式光纤燃气表是传统式燃气表的基础上每个字轮的0 2字符和5字符位置沿着外沿镀上2D (D是光纤直径)宽的镜面， 并且对着外沿均勻分布5对光纤(每对光纤的法线延长线指向字轮的圆心)。每对光纤是一个发光光纤和一个反射光纤组成(发射光纤的入射角和反射光纤的反射角相等)，每对光纤对着镜面时发射光纤发射的光经镜面反射后进入反射光纤上形成反射光(因为入射角等于反射角)。所以字轮旋转到字轮表面的镜面对着光纤时出现反射光，也就是光纤对着 0 2字符和5字符的位置时反射光纤上有反射光，在旋转到其他位置时不会出现反射光。关键是在字轮周围均勻分布5对光纤，所以不管是字轮旋转到什么位置一定是5 对光纤中只有2对光纤上有反射光，其余3对光纤没有反射光。我们把5对光纤编码比如说01 05，字轮旋转一周过程中5对光纤中2对反射光的编码组合是唯一的没有重复，正因为每一个字符和2对反射光的编码组合是唯一，所以2对反射光的编码组合来读出字轮的位置，也就是读字轮的读数，对每一个字轮都是如此。这种方法可以直接读每位字轮的读数，因此叫做直读式光纤燃气表。每个字轮的5对光纤其中一个光纤是发射光束另一个光纤是准备接受反射光束 (每对光纤正对镜面时接受反射光束)。每对光纤的发射光束的光纤叫发射光纤，接受反射光的光纤叫反射光纤。每一位字轮周围有5个发射光纤和5个反射光纤。如图5所示，离燃气表一定距离的数据处理器的发射光源向所有字轮的发射光纤发射光，每一个字轮的5个反射光纤进到数据处理器的微处理器，在微处理器处理每一个字轮的5个反射光纤的信息后读出每位字轮读数，也就是读燃气表的读数，然后经通信芯片传到计算机中心。下面具体说明正对显示窗的字符对应的光纤编码，即各反射光纤的光信号分布情况，其中，显示窗和5对光纤位置固定在固定字轮的圆周框架上。如图6-1所示初始状态字轮的0字符正对着显示窗位置时编码01光纤和编码03 光纤有反射光，而其他3对光纤没有反射光。如图6-2所示字轮再转一个字符，字轮的字符1正对着显示窗时编码01和编码 05光纤有反射光，其他3对光纤没有反射光。如图6-3所示字轮再转一个字符，字轮的字符2正对着显示窗时编码02和编码 05光纤有反射光，其他3对光纤没有反射光。如图6-4所示字轮再转一个字符，字轮的字符3正对着显示窗时编码04和编码 05光纤有反射光，其他3对光纤没有反射光。如图6-5所示字轮再转一个字符，字轮的字符4正对着显示窗时编码01和编码 04光纤有反射光，其他3对光纤没有反射光。如图6-6所示字轮再转一个字符，字轮的字符5正对着显示窗时编码03和编码 04光纤有反射光，其他3对光纤没有反射光。
5[0036]如图6-7所示字轮再转一个字符，字轮的字符6正对着显示窗时编码03和编码 05光纤有反射光，其他3对光纤没有反射光。如图6-8所示字轮再转一个字符，字轮的字符7正对着显示窗时编码02和编码 03光纤有反射光，其他3对光纤没有反射光。如图6-9所示字轮再转一个字符，字轮的字符8正对着显示窗时编码02和编码 04光纤有反射光，其他3对光纤没有反射光。如图6-10所示字轮再转一个字符，字轮的字符9正对着显示窗时编码01和编码 02光纤有反射光，其他3对光纤没有反射光。以上所述10种情况汇总到图7中，可以根据5对光纤反射光的组合来判断字轮的位置(判断对着显示窗的字轮的字符)。除了上述在每个字轮0 2字符和5字符位置沿着外沿镀上镜面的设置外，下面的设置同样能够实现读数功能，原理同上。1 3字符和6字符位置沿着外沿镀上若干宽的镜面；2 4字符和7字符位置沿着外沿镀上若干宽的镜面；3 5字符和8字符位置沿着外沿镀上若干宽的镜面；4 6字符和9字符位置沿着外沿镀上若干宽的镜面；5 7字符和0字符位置沿着外沿镀上若干宽的镜面；6 8字符和1字符位置沿着外沿镀上若干宽的镜面；7 9字符和2字符位置沿着外沿镀上若干宽的镜面；8 0字符和3字符位置沿着外沿镀上若干宽的镜面；9 1字符和4字符位置沿着外沿镀上若干宽的镜面。以上十种设置是十进制字轮的编码法唯一的读法，即都具有类似于图7所示的唯一的编码排布。如前文所述，以上各种设置都要严格符合以下规矩镀连续三个字符和连续三个字符最后一位隔两个字符下一个字符再镀镜面。这一规矩是本实用新型的核心，是本实用新型要着重保护的技术内容。
权利要求1.直读式光纤燃气表，包括用于读取燃气计量数值的多个十进制的字轮和连接所述字轮的燃气计量传动装置，其特征在于，每个所述字轮的圆周表面均分为依次指代0 9这十个数字的十个弧段，每个所述弧段的弧度为36度，其中三个连续的所述弧段上设置有第一反光镜面，所述第一反光镜面的弧度为108度，所述第一反光镜面所在的圆周上还设置有第二反光镜面，所述第二反光镜面的弧度为36度，所述第二反光镜面的一端与所述第一反光镜面的一端间隔两个所述弧段的距离，所述第一反光镜面和所述第二反光镜面所在的圆周的外围均勻布设五对光纤，每对光纤包括一个发射光纤和一个反射光纤，所述发射光纤的入射角和所述反射光纤的反射角相等。
2.根据权利要求1所述的直读式光纤燃气表，其特征在于，所述直读式光纤燃气表设置有用于读取多个所述字轮显示的燃气计量数值的显示窗，每个所述字轮的圆周表面的一侧在每个所述弧段的中央标示有该弧段所代表的一个数字，所述第一反光镜面和所述第二反光镜面设置在所述字轮的圆周表面的另一侧。
3.根据权利要求1所述的直读式光纤燃气表，其特征在于，所述第一反光镜面和所述第二反光镜面的宽度都大于所述发射光纤的直径。
4.根据权利要求3所述的直读式光纤燃气表，其特征在于，所述发射光纤的直径和所述反射光纤的直径相等，所述第一反光镜面和所述第二反光镜面的宽度都为所述发射光纤的直径的2倍。
5.根据权利要求1所述的直读式光纤燃气表，其特征在于，该直读式光纤燃气表还包括连接所述五对光纤的数据处理器。
6.根据权利要求5所述的直读式光纤燃气表，其特征在于，该直读式光纤燃气表还包括连接所述数据处理器的显示器。
7.根据权利要求5所述的直读式光纤燃气表，其特征在于，所述五对光纤的全部发射光纤共用一个通过所述数据处理器控制的光源。
8.根据权利要求5所述的直读式光纤燃气表，其特征在于，所述数据处理器连接有用于连接计算机中心的通信线。
9.根据权利要求1所述的直读式光纤燃气表，其特征在于，所述第一反光镜面和所述第二反光镜面为镀层镜面。
10.根据权利要求9所述的直读式光纤燃气表，其特征在于，所述第一反光镜面和所述第二反光镜面所在的圆周表面上除了第一反光镜面和所述第二反光镜面之外的表面为黑色糙面。
专利摘要本实用新型提供了一种直读式光纤燃气表，包括多个十进制的字轮和燃气计量传动装置，每个字轮的圆周表面均分为依次指代0～9的十个弧段，其中三个连续的弧段上设置有第一反光镜面，第一反光镜面所在的圆周上还设置有第二反光镜面，第二反光镜面的弧度为36度，第二反光镜面的一端与第一反光镜面的一端间隔两个弧段的距离，第一反光镜面和第二反光镜面所在的圆周的外围均匀布设五对光纤，每对光纤包括一个发射光纤和一个反射光纤，发射光纤的入射角和反射光纤的反射角相等，该直读式光纤燃气表还包括连接五对光纤的数据处理器。本实用新型解决了通过光纤对传统燃气表的计量数值进行读取和通信的问题，该直读式光纤燃气表内不用电子元件，彻底远离火灾隐患。
文档编号G08C23/06GK202274895SQ201120167359
公开日2012年6月13日 申请日期2011年5月23日 优先权日2011年5月23日
发明者白在铭, 白皞 申请人:白皞