专利名称：便携式高精度数字燃油流量计的制作方法
技术领域：
本实用新型属于流体动态计量领域，具体涉及一种可以实现对燃油等流体精确计量的便携式高精度数字燃油流量计。
燃料油是现代生产、生活中使用最为广泛的基本能源之一，是各种机动车辆的血液，随着时代的发展和地球上人口的不断地增多，人类对燃料油的需求量越来越大。然而地球上的能源是有限的，降低能耗，开发节能产品是当今需要解决的问题。迄今为止，据不完全统计，我国机动车的保有量已增至5000余万辆，由于石油资源的供需矛盾日益加剧，燃油的价格不断上扬。随着《公路法》的修订与“燃油税”的征收，油料的直接价格还会上升，因此，计量的准确与否直接关系到消费者的切身利益。但是，长期以来存在着不法加油部门在计量器具上做文章，采取各种非法手段“缺斤短两”克扣燃油，坑害消费者。国家技术监督部门虽然加大了执法监察的力度，加油当中的“缩水”问题依然没有从根本上得到遏制。其主要原因之一还是现有的加油计量器具或设备只能由经营者自己控制和掌握，消费者无法实施现场的计量监督与复测，做到明明白白消费，即消费者的知情权无法得到保障。为此，本设计人曾研制开发了一种袖珍数字汽油流量计(专利号ZL95214998.2)，虽然基本上满足了上述要求，但是计量的精度还不高，耗电量也较大，使用起来也不够方便。本设计人在现有技术的基础上，采用更新的技术方案研制开发了一种可以更好地实现复测功能的便携式高精度数字流量计，经试用效果良好。
本实用新型的目的在于提供一种电路结构简单，工作性能稳定可靠，测量精度高，耗电省，使用简便的高精度数字燃油流量。
本实用新型是这样实现的它由主体、机械计量单元和电子计量处理与控制单元组成。主体包括壳体、输入导流管、输出导流管三部分；机械计量单元由旋转活塞、隔板、内圆筒、外圆筒及内、外计量室、旋转活塞中心轴构成旋转活塞式容积计量装置，其核心部件旋转活塞两侧设有液体入口和出口并分别与主体上的输入、输出导流管直接连通；电子计量处理与控制单元以单片计算机为核心，按标准方式连接。计量脉冲信号经由R1、C4及IC2A、B构成的滤波整形电路处理后输入到外部脉冲计数器实现流量计的电子计数。IC1的P1.6、P1.7口分别与LCD模块IC3的DI与DLK相连构成该流量计的显示部分；C1、R2与IC1的RST口相连构成复位电路；C2、C3与晶体相互连接后再与IC1之XTAL1、XTAL2口相连构成单片机的外部时钟震荡器；C5、C6构成整形电路。
由于本实用新型采用了最新型的单片计算机及LCD液晶显示器，不仅实现了油料计量的复测，而且电路结构简单，工作性能稳定可靠，耗电少，制作成本低廉。
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型不限于附图所示。
图1为本实用新型主体结构示意图；图2为本实用新型的机械计量单元之整体结构示意图；图3为本实用新型的电子计量处理与控制电路之电原理图。
如图1所示，本实用新型的主体包括壳体1、输入导流管2和输出导流管3三部分。输入导流管2呈喇叭口形以便与加油机之加油枪联接。输出导流管3可直接插入汽车油箱内；计量开关4设置于壳体1之上；装置于壳体上的显示器件LCD直接显示计量复测结果。
图2示出了本实用新型的机械计量单元之整体结构。机械计量单元系由旋转活塞5、隔板6、内圆筒7、外圆筒8及内、外计量室9、10、旋转活塞中心轴11几部分构成的旋转活塞式容积计量装置。其结构为一开口的旋转活塞5插入外圆筒8的内壁与内圆筒7的外壁所形成的环形空间中，在内、外圆筒7、8之间设置一隔板6；在液体的作用下，由于旋转活塞5的中心轴只能绕着内圆筒按一定方向旋转，故使得旋转活塞5在环形空间中只能摆动旋转，在旋转活塞5两侧设有液体入口12和出口13分别与主体上的输入导流管2和输出导流管3直接连通。旋转活塞的旋转通过齿轮机构带动固定在其上的永久磁钢一起转动，导致计量开关4动作，产生脉冲信号，输入到电子计量处理与控制单元进行计数与处理。计量开关4采用干簧管式开关。
图3示出了本实用新型一个实施例的电子计量处理与控制单元电路结构。其核心元件单片计算机IC1(AT89C2051)按标准方式连接，来自干簧开关管的脉冲信号经由R1、C4及IC2A、B(74HC04)构成的滤波整形电路处理后输入到外部脉冲计数器(单片机IC1的P3.4(T0)端)实现流量计的电子计数。IC1的P1.6、P1.7口分别与LCD模块IC3(SMS0403)的DI与DLK相连构成该流量计的显示部分；C1、R2与IC1的RST口相连构成复位电路；VCC接直流电源，由锂电池提供。
本实用新型结构简单，工作性能稳定可靠，成本低廉，耗电少，适用于有车族对加油站供给油料计量的复测，做到明明白白消费，遏制不法加油站点通过加油机上克扣消费者事件的发生；也可以作为单独的流体流量计量使用，体积小巧，便于携带，可适合多种场合下使用。
本实用新型使用的元器件不限于上述型号，具有相同或相近功能的元器件均可替代使用，同样可以实现本实用新型的目的。
本实用新型的之主体等机加工部件可采用铝合金，工程塑料等加工制作。宜选用抗静电材料或进行抗静电处理。
本实用新型的工作原理如下当加油机的油枪插入本实用新型的输入导流管时，在流体压力作用下，计量开关4自动打开，油料由入口进入旋转活塞5并使之摆动旋转，在旋转活塞5内壁与内圆筒7的外壁及外圆筒8下内壁之间形成内计量室9。当旋转活塞的中心轴11及隔板6绕内圆筒内壁旋转一周时，流出一个与计量室容积相等的油料。旋转活塞的旋转通过齿轮机构带动固定在其上的永久磁钢一起转动，导致干簧开关动作，产生脉冲信号，经过滤波整形后，送入单片计算机IC1的T0端进行计数计量，同时进行有关的统计运算处理，结果送LCD动态实时显示。
本实用新型具有以下特点1、采用最新型的单片计算机及新型LCD显示器件，使电路结构简单，工作性能稳定，功能强，而且成本低廉，耗电省。
2、采用旋转活塞式容积计量装置，使计量精度可提高到5‰，与国内现有加油机的计量精度相当，可以满足计量复测的目的。
3、采用锂电池为整个流量计供电，结合各种软硬件节电措施的采用，大大降低了能耗，使电池的使用寿命延长至10年以上。
4、采用防静电材料，防爆安全性能好。
5、本实用新型使用方便，将加油机的油枪直接插入本实用新型的输入导流管中，按下开关即可加油，加油结束后1分钟自动关闭。
6、体积更加小巧，重量轻，便于携带。使消费者可以即时对加油站所加注油料的计量准确性进行复测，做到明明白白消费，有助于减少侵害消费者利益的情况发生。
权利要求1.一种便携式高精度数字燃油流量计，包括主体、机械计量单元及电子计量处理与控制单元电路，其特征是主体包括壳体(1)、输入导流管(2)和输出导流管(3)三部分。输入导流管(2)呈喇叭口形以便与加油机之加油枪联接；壳体(1)上设有一计量开关(4)，并装置显示器件LCD用于直接显示计量结果；机械计量单元由旋转活塞(5)、隔板(6)、内圆筒(7)、外圆筒(8)及内、外计量室(9、10)、旋转活塞中心轴(11)构成旋转活塞式容积计量装置；在旋转活塞(5)两侧设有液体的入口(12)和出口(13)分别与主体上的输入导流管(2)和输出导流管(3)直接连通；电子计量处理与控制电路以单片计算机IC1为核心，按标准方式连接，来自计量开关(4)的脉冲信号经由R1、C4及IC2A、B构成的滤波整形电路处理后输入到外部脉冲计数器实现流量计的电子计数；IC1的P1.6、P1.7口分别与LCD模块IC3的DI与DLK相连构成该流量计的显示部分；C1、R2与IC1的RST口相连构成复位电路。
2.如权利要求1所述的便携式高精度数字燃油流量计，其特征是所述旋转活塞式容积计量装置之结构为开口的旋转活塞(5)插入外圆筒(8)的内壁与内圆筒(7)的外壁所形成的环形空间中，在内、外圆筒(7、8)之间设置一隔板(6)，当液体的作用下由于旋转活塞(5)的中心轴只能绕着内圆筒按一定方向旋转，故使得旋转活塞(5)在环形空间中只能摆动旋转，形成内、外侧计量室(9、10)。
3.如权利要求1所述的便携式高精度数字燃油流量计，其特征是主体等机加工部件可采用铝合金、工程塑料等加工制作。
4.如权利要求1所述的便携式高精度数字燃油流量计，其特征是计量开关(4)采用干簧管式开关。
5.如权利要求1所述的便携式高精度数字燃油流量计，其特征是IC1为AT89C2051，IC2为74HC04，IC3为SMS0403。
专利摘要本实用新型公开了一种便携式高精度数字燃油流量计,它属于流体动态计量领域。包括主体、机械计量单元及电子计量处理与控制单元电路。主体包括壳体、输入、输出导流管;机械计量单元采用旋转活塞式容积计量装置,大大提高了计量精度,与国内现有加油机的计量精度相当,可以满足高精度计量的目的;电子计量处理与控制单元以单片计算机为核心,与LCD等外围电路按标准方式联接。本实用新型电路结构简单,工作稳定可靠,成本低廉,能耗低。
文档编号G01F11/04GK2475003SQ0120600
公开日2002年1月30日 申请日期2001年4月19日 优先权日2001年4月19日
发明者陈英涛 申请人:陈英涛