专利名称：钟罩式自动气体计量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是用于准确计量气体流量的钟罩式气体计量仪器，尤其涉及的是应用电子技术实现气体流量高精度计量的气体计量装置。
钟罩式气体计量器是实现气体流量测量的基本计量仪器，其基本组成包括有液槽、扣入液槽其内部形成一封闭气室的悬式钟罩、该钟罩的悬挂配重机构及通入其气室的气流管等，目前的这种钟罩式气体计量器，其气体流量值的提取完全依靠人目测标尺数据值、人工记录，这种测量方式掺入了难以确定的人为因素，加大了测量误差、增加了操作人员的工作量，同时这种人为误差范围又难以估量，所以这种已有的钟罩式气体流量计量器之测量结构并非理想。
本实用新型的发明目的在于提供一种完全消除人为因素所导致的误差、同时提高测量仪器自身测量精度的、易于操作的钟罩式自动气体计量装置。
为实现上述发明目的，本专利申请技术所公开的钟罩式自动气体计量装置的技术方案，其基本结构包括有液槽、扣入液槽其内部形成一封闭气室的悬式钟罩、该钟罩的悬挂配重机构及通入其气室的气流管等，其不同于现有技术的主要技术特点是以其钟罩或与其同步运行部件为被测位移部件，经传动机构与旋转编码器的传感轴传动联接，由旋转编码器将钟罩位移转变为其传感轴转动对应的脉冲信号，旋转编码器的同频率脉冲输出端与具有正反转判断选择功能的判断电路的输入端相联，设有数字信息输出接口，适时输出正相信号或反相信号。
在上述技术方案中，其传动机构的实现结构很多，它可为链条传动机构，其结构为在旋转编码器的传感轴上设有一与短节距精密链条啮合的齿轮，该短节距精密链条一端固定于钟罩，另一端悬挂一配重砝码。所述的传动机构也可为磨擦轮式传动机构，其结构组成为旋转编码器的传感轴上设有一与一条磨擦传动带以磨擦方式实现传动的磨擦轮，其磨擦传动带一端固定设在钟罩上，另一端经定滑轮悬挂一配重砝码。所述的传动机构还可为一齿条传动机构，其结构包括有固定于钟罩上部或侧壁、与钟罩同步运行的标尺齿条，旋转编码器的传感轴上设有一与标尺齿条啮合的齿轮，当标尺齿条跟随钟罩上下运行时，由其齿轮带动旋转编码器的传感轴转动，实现机械信号与电信号的转化。
在上述技术方案中，所述的判断电路的结构组成实施方式也千变万化。其一实施结构可以是首先将具有一定相差的两同频信号端或非后作为两路与非门的路选通信号，分别输出正相信号、反相信号，两与非门的另一输入端上各设置一门电路组成的RS触发器，其置位端为其中一同频信号反相再与另一同频信号相“与”的输出信号，其后一同频信号与触发器的复位端相联。其实施结构还可以是以其中的一同频信号作为两路通道选择电路的选通信号，其分别输出正相信号、反相信号，另一同频信号经边沿检测电路，向通道选择电路分别输出上升沿触发信号、下降沿触发信号。
为便于检测所生产或者所使用的气体计量表的准确度，尤其是为实现计算机自动监测，在上述技术方案中，在气流管设有用于串接气体流量表、如煤气表的串接管接口，该气体流量表上所设的电子计量装置的脉冲输出端与本专利装置所设的被测表具数据接线端相联，可由计算机等中央处理器采集钟罩和气体流量表的气体流量的两数据信息，按相应程序进行比较分析。
本实用新型所设计的钟罩式自动气体计量装置，其优点在于通过旋转编码器将气体流动时对钟罩所产生的位移值转变为供电子测量的电脉冲信号，避免了因人目测过程的人为因素所产生的误差，提高了测量准确性和测量精度；更主要的是通过其中的判断电路可分辨出旋转编码器输出的是正转信号与反转信号，即可分辨出钟罩为上行位移还是为下行位移，因而不论中间过程如何变化，本装置都可读取准确的、最终的代数和数值，而不受中间变化过程的影响；尤其是本技术的采用，可以自动剔除气体流动过程中，因钟罩气室内小范围的压力波动使钟罩振动所输出的非有效信号，进一步提高了本装置检测的准确性。同时，本技术的应用还为计算机的自动化分析管理创造了条件。
以下结合附图各实施结构详细说明本实用新型的技术内容。
图1、图2、图3分别为本专利申请所例举的钟罩式自动气体计量装置的三种实施结构示意图图4为图3的侧视图图5为旋转编码器与传动机构的传动结构示意图图6、图7分别为本专利所例举的判断电路电路原理结构示意图。
本实用新型的钟罩式自动气体计量装置，其基本结构组成包括有液槽10，扣入液槽10使其内部形成有一封闭气室的悬式钟罩1，一气流管9通入钟罩的气室，该钟罩1上还设有一套实现内压调整的悬挂配重机构等基本构件构成。在本装置中，在其立架8上固定设有一旋转编码器6，该旋转编码器6的传感轴经传动机构与钟罩1传动联接。如图1所示，其传动机构的一种实现方式是旋转编码器6的传感轴上同轴设有一齿轮64，为提高轴传动精度，该齿轮64通过轴承架在支架63上，齿轮轴62通过联轴器61与旋转编码器同轴联接；其齿轮64与一短节距精密链条3啮合，该短节距精密链条3一端联接于钟罩1上端，另一端绕过立架8上的定滑轮5、齿轮64悬挂一配重砝码2，当钟罩1内气室内部压力变化而上升或下降变化时，由其精密链条3带动旋转编码器6的传感轴正相或反相旋转，从而将钟罩的位移信号转变为电脉冲信号。本技术中传动机构的另一种实施方式如图2所示，即为磨擦式传动机构，其磨擦轮与旋转编码器的联接方式与以上描述相同，即由磨擦轮65取代所述的齿轮64，为不增加其它附件，该磨擦轮65最好与现有的悬挂配重机构相传动配合，悬挂配重机构的磨擦传动带66与磨擦轮65磨擦配合实现传动，当钟罩1内气室内部压力变化而上升或下降变化时，由磨擦传动带66通过磨擦轮65带动旋转编码器6的传感轴正相或反相旋转，从而将钟罩的位移信号转变为电脉冲信号。图3所示的是本技术传动机构第三种实施例结构，该传动机构为齿条式传动机构，在钟罩的上部或者侧壁设有一齿条67，该齿条67与同轴联接在旋转编码器6的传感轴上的齿轮68啮合，实现传动。旋转编码器6通常有三条信号输出端，其中的两输出端输出具有一定相位差的同频率脉冲信号，可利用该两输出端分别设定为钟罩上行数据输出线A、下行数据输出线B，为了鉴别上行数据输出信号在上行时有效、下行数据输出信号在下行时有效，以便外接的计算处理器对以上两信号进行代数和的计算，而且本装置的设置尤其有利于剔除气体流量在钟罩1气室内产生压力波动时钟罩所产生的微小振动带来的测量误差，旋转编码器6的输出端设有一正、反相判断电路，该判断电路一种实施方式如图6所示，首先将两同频信号A、B经或非门F2后作为两路与非门F4、F5的路选通信号，分别输出正相信号CP+、反相信号CP_，两与非门F4、F5的另一输入端上各设置一门电路组成的RS触发器的状态输出端Q1、Q2，上路触发器的置位端为同频信号B反相再与另一同频信号A相“与”的输出信号，其复位端与同频信号B相联；其下路触发器的置位端为同频信号A反相再与另一同频信号B相“与”的输出信号，其复位端与同频信号A相联。其动作过程是假设正相转动时，同频信号A超前于同频信号B一定相位时，则正相信号CP+输出脉冲信号、反相信号CP_不变化；反相转动时，同频信号B超前于同频信号A一定相位时，则正相信号CP+不变化、反相信号CP-输出脉冲信号。实施结构还可以是以其中的一同频信号，如同频信号A作为两路通道选择电路15的选通信号，其通道选择电路为两端输入的与非门构成，其分别输出正相信号CP+、反相信号CP-，另一同频信号B经边沿检测电路4，向通道选择电路分别输出上升沿触发信号、下降沿触发信号。在该实施例中，为使其可输出便于计算机处理检测的正相标志信号M+和反相标志信号M_，其正相信号端CP+、反相信号端CP-设有一触发器11，触发器的正态输出端为正相标志信号M+，反态输出端为反相标志信号M_。本专利技术方案不受上述各实施例内容所限。
本实用新型的钟罩式自动气体计量装置可应用于气体流量表如煤气表的检测工作，如图1、图2、图3所示，在其气流管9上设有一组为串接被测气体流量表的串接接口，被测气体流量表18上的电子计量装置的信号输出端通过本专利计量装置中所设的被测对象信号输出端子与外部处理器相联，就可在本装置外部联接计算机7，由计算机将调取旋转编码器的输出信号和被测对象的输出信号，进行比较分析处理，显示检测结构。
权利要求1.一种包括有液槽(10)、扣入液槽(10)使其内部形成一封闭气室的悬式钟罩(1)、该钟罩(1)的悬挂配重机构及通入其气室的气流管(9)等基本结构的钟罩式自动气体计量装置，其特征是以钟罩(1)或与其同步运行部件为被测位移部件，经传动机构与旋转编码器(6)的传感轴传动联接，旋转编码器(6)的同频率脉冲输出端(A、B)与具有正反转判断选择功能的判断电路的输入端相联，设有判断电路数字信息输出接口。
2.根据权利要求1所述的气体计量装置，其特征在于传动机构为链条传动机构，其结构为在旋转编码器(6)的传感轴上设有一与短节距精密链条(3)啮合的齿轮(64)，该短节距精密链条(3)一端固定于钟罩(1)，另一端悬挂一配重砝码(2)。
3.根据权利要求1所述的气体计量装置，其特征在于传动机构为磨擦轮式传动机构，其结构组成为旋转编码器(6)的传感轴上设有一与一条磨擦传动带(66)以磨擦方式实现传动的磨擦轮(65)，其磨擦传动带(66)一端固定设在钟罩(1)上，另一端经定滑轮悬挂一配重砝码。
4.根据权利要求1所述的气体计量装置，其特征在于传动机构为齿条传动机构，其结构包括有固定于钟罩(1)上与钟罩同步运行的标尺齿条(67)，标尺齿条(67)啮合传动一设在旋转编码器(6)的传感轴上的齿轮(68)。
5.根据权利要求1所述的气体计量装置，其特征在于判断电路的结构组成是首先将具有一定相差的两同频信号端(A、B)或非后作为两路与非门(F4、F5)的路选通信号，分别输出正相信号CP+、反相信号CP_，两与非门(F4、F5)的另一输入端上各设置一门电路组成的RS触发器，其置位端为其中一同频信号反相再与另一同频信号相“与”的输出信号，其后一同频信号与触发器的复位端相联。
6.根据权利要求1所述的气体计量装置，其特征在于判断电路的结构组成是以其中的一同频信号作为两路通道选择电路(15)的选通信号，其分别输出正相信号CP+、反相信号CP-，另一同频信号经边沿检测电路(4)，向通道选择电路(15)分别输出上升沿触发信号、下降沿触发信号。
7.根据权利要求6所述的气体计量装置，其特征在于正相信号CP+、反相信号CP_的输出端上设有便于计算机处理检测的、产生正相标志信号M+，反态输出端为反相标志信号M_的一触发器(11)。
8.根据权利要求1所述的气体计量装置，其特征在于气流管(9)上设有用于串接被测气体流量表(18)串接管接口，该气体流量表(18)上的电子计量装置的脉冲输出端与供计算机采集的被测表具数据接线端相联。
专利摘要本实用新型涉及的是一种自动而准确地计量气体流量的钟罩式气体计量仪器,本技术方案的主要技术内容是通过旋转编码器及其传动机构将由气体压力的变化所转变的钟罩位移变化转化为电脉冲信号,并由具有正反转判断选择功能的判断电路及其信息输出接口输出可供处理分析的电信号。其结构简单,易于操作,检测误差大大缩小。
文档编号G01F3/00GK2453393SQ0025344
公开日2001年10月10日 申请日期2000年12月12日 优先权日2000年12月12日
发明者王香玲, 郭义军 申请人:丹东热工仪表有限公司