专利名称：一种轮式计量仪表的激光计数方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轮式计量仪表的激光计数方法和系统，例如水表、天燃气表、煤气表、电表以及其他类似工作原理的轮式计量仪表的激光计数，以满足误差校验、远程计量抄表等操作的需要。
背景技术：
现有技术中，轮式计量仪表在出厂前必须进行误差校验，以确保出厂的合格仪表计量误差在允许的范围内，目前采用的校验方法主要有人工校验和摄像式校验两种方式。 如图I所不，为水表的校验原理不意图。参照附图，将待校验水表和标准水表串接在一起， 水平安装在试验台上；用标准的公称流量从稳压容器中放水，排除水表和出水管中的空气， 并使水表指针平稳转动一段时间后使水表指针对准零线或某一刻度线，将水放到某一刻度；操纵调节阀使水按规定流量通过水表，注入工作量器，当水表指针到达预先规定的分度时切断水源，待工作量器中的水位静止后进行读数，然后将水表所记录的水量与标准水表中的实际水量比较，记录数据以判断是否存在误差。在上述水表校验的过程中，人工校验方式由校验人员读取测量开始和结束时的水表刻度，然后比较出水流量与标准水表流量，并根据误差值判断水表是否合格；采用人工校验方式，其具有操作繁琐、劳动强度大的缺陷，在校验过程中存在主观误差，且校验效率低下等。为了提高校验的效率，目前使用的摄像式水表校验，安装摄像设备对待校验的水表读数进行拍摄，经过图像处理技术读出水表读数，通过软件技术进行比较得出校验结果；上述摄像式校验，由于采用图像处理技术，设备系统传输要求较高、图像转换和识别软件复杂、 且价格昂贵、拍摄图像易受干扰、容易引起误差等不足。在水表等轮式计量仪表的远程抄表操作中，通常采用干簧管和磁铁、光电转换技术进行抄表，需要改变水表的结构，其制造复杂。或者通过拍摄式抄表过程中，同样存在上述技术缺陷。可见，在轮式计量仪表的误差校验、远程抄表等操作过程中，如何提供一种轮式计量仪表的计数技术，在不改变原有仪表结构的基础上，避免在计数操作中存在的人为主观误差、计数效率较低、成本较高的缺陷，以提高计数的准确性，并降低操作成本，已经成为本领域技术人员继续解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提出一种轮式计量仪表的激光计数方法和系统，在不改变原有仪表结构的基础上，利用激光的方向性好、抗干扰能力强的特点和光的反射定律来进行轮式计量仪表的计数，提高了计数的准确性，降低了操作成本，满足了轮式计量仪表的误差校验、远程抄表等操作的计数需要。为达此目的，本发明采用以下技术方案一种轮式计量仪表的激光计数系统，所述激光计数系统包括安装在轮式计量仪表正面的适当位置的激光发射装置和激光接收与转换装置，激光接收与转换装置与信号处理装置连接，其中，激光发射装置，用于向轮式计量仪表的转轮齿槽或仪表底板、刻度转盘发射激光束；激光接收与转换装置，用于接收轮式计量仪表的转轮齿槽或仪表底板、刻度转盘反射的激光脉冲并转换成电脉冲信号；信号处理装置，用于根据激光接收转换装置送来的电脉冲信号，以对该轮式计量仪表进行计数与运算。优选的，所述激光计数系统还包括参数输入装置，与信号处理装置连接，设置用于误差校验的参数。优选的，所述激光计数系统还包括与信号处理装置连接的信号输出接口，用于该轮式计量仪表的当前计数数值的远程抄表。优选的，所述激光计数系统还包括与信号处理装置连接的显示装置和/或报警装置和/或存储装置。优选的，激光接收与转换装置安装在轮式计量仪表正面透明介质表面的第一位置，用于接收转轮齿槽表面反射的激光脉冲，或者，激光接收装置安装在轮式计量仪表正面透明介质表面的第二位置，用于接收转轮任意相邻两个齿槽之间下方仪表底板、刻度转盘反射的激光脉冲。一种轮式计量仪表的激光计数方法，包括激光发射装置向轮式计量仪表的转轮齿槽或仪表底板、刻度转盘发射激光束；激光接收与转换装置接收轮式计量仪表转轮齿槽表面反射的激光脉冲，或者，接收转轮任意相邻两个齿槽之间下方仪表底板、刻度转盘反射的激光脉冲；并将激光脉冲转换成电脉冲信号；信号处理装置根据激光接收与转换装置送来的电脉冲信号，对该轮式计量仪表进行计数与运算。优选的，参数输入装置向信号处理装置输入用于误差校验的参数，以进行轮式计量仪表出厂前的误差校验。优选的，参数输入装置向信号处理装置输入用于流量计量的参数，以进行平常流量计量的远程抄表。基于以上技术方案的公开，本发明具备如下有益效果本发明提出的一种轮式计量仪表的激光计数方法和系统，避免了现有技术中人工校验方式存在的操作繁琐、劳动强度大的缺陷，在校验过程中存在主观误差，且校验效率低下等缺陷；避免了现有技术中摄像式校验存在的设备系统传输要求较高、图像转换和识别软件复杂、且价格昂贵、拍摄图像易受干扰、容易引起误差等不足；以及远程抄表操作时的各种技术缺陷。本发明提出的技术方案中，在不改变原有仪表结构的基础上，利用激光的方向性好、抗干扰能力强的特点和光的反射定律来进行轮式计量仪表的计数，提高了计数的准确性，降低了操作成本，满足了轮式计量仪表的误差校验、远程抄表等操作的计数需要。
图I为现有技术中水表的校验原理示意图。图2为本发明提出的一种轮式计量仪表的激光计数系统的结构示意图。图3为本发明提出的一种轮式计量仪表的激光计数方法的流程示意图。图4-1和4-2为转轮反光式计数的工作原理图；图5-1和5-2为转轮遮光式计数的工作原理图。
具体实施例方式下面结合附图并通过具体实施方式
来进一步说明本发明的技术方案本发明提出的一种轮式计量仪表的激光计数系统，利用激光的方向性好、抗干扰能力强的特点和光的反射定律来进行轮式计量仪表的计数，用于对水表、天燃气表、煤气表、电表以及其他类似工作原理的轮式计量仪表进行误差校验和远程抄表等操作。下面，以水表为例对本发明的技术方案进行详细的说明。如图2所示，为本发明提出的一种轮式计量仪表的激光计数系统的结构示意图， 该轮式计量仪表具有转轮以及位于转轮下方的仪表底板。在水表中有水流通过时，该转轮会转动，以反映通过水表的水流量，因此，利用激光反射原理、转轮反映水流量的特点以实现本发明。参照附图，本发明提出的一种轮式计量仪表的激光计数系统，包括激光发射装置、 激光接收与转换装置以及信号处理装置，激光发射装置和激光接收与转换装置安装在轮式计量仪表正面的适当位置，激光接收与转换装置与信号处理装置连接，其中，激光发射装置，用于向轮式计量仪表的转轮齿槽或仪表底板、刻度转盘发射激光束；激光接收与转换装置，用于接收轮式计量仪表的转轮齿槽或仪表底板、转盘反射的激光脉冲并转换成电脉冲信号；信号处理装置，用于根据激光接收转换装置送来的电脉冲信号，以对该轮式计量仪表进行计数与运算。在轮式计量仪表的激光计数系统中，为了满足误差校验的操作需要，还可以包括参数输入装置，与信号处理装置连接，用于设置该轮式计量仪表的计数误差参数。这样，在误差校验操作中，根据预先设定的计数误差参数确定误差范围，当计数误差落入该误差范围之内的水表定义为合格的水表，否则为不合格的水表。在轮式计量仪表的激光计数系统中，为了满足远程抄表的操作需要，还可以包括信号输出接口，与信号处理装置连接，用于在信号处理装置完成水表的计量后，将水表的当前水量计数数值通过信号输出接口进行传输，以实现远程抄表的操作。该轮式计量仪表的激光计数系统还包括可以显示装置和/或报警装置和/或存储装置，与信号处理装置连接，以执行相应的显示和/或报警和/或存储功能。基于上述轮式计量仪表的激光计数系统，本发明提出了一种轮式计量仪表的激光计数方法。如图3所示，本发明提出的一种轮式计量仪表的激光计数方法的流程示意图，该方法包括
步骤S301，激光发射装置向轮式计量仪表的转轮齿槽或仪表底板、刻度转盘发射激光束；步骤S302，激光接收与转换装置接收轮式计量仪表的转轮齿槽表面反射的激光脉冲并将激光脉冲转换成电脉冲信号，或者，接收转轮任意相邻两个齿槽之间下方仪表底板、 刻度转盘反射的激光脉冲并将激光脉冲转换成电脉冲信号；步骤S303，信号处理装置根据激光接收转换装置送来的电脉冲信号，以对该轮式计量仪表进行计数与运算。在实际应用过程中，上述轮式计量仪表的激光计数的过程，激光发射装置向轮式计量仪表的转轮发射激光束，该发射激光束透过水表玻璃照射在转轮齿或转盘的齿面时， 齿面进行反射；照射在任意相邻两个齿之间齿槽下方的仪表底板或刻度转盘时，仪表底板或刻度转盘进行激光反射。根据两者进行激光反射的路径不同，通过合理设置激光接收与转换装置的安装位置，接收其中之一反射的激光脉冲，从而具有两种计数方式第一种为转轮反光式计数，将激光接收与转换装置安装在轮式计量仪表上方的第一位置，能够接收转轮齿或转盘的齿面反射的激光束；第二种为转轮遮光式计数，将激光接收装置安装在轮式计量仪表上方的第二位置，能够接收任意相邻两个齿之间齿槽下方的仪表底板或刻度转盘反射的激光束。如图4-1和4-2所示,为转轮反光式计数的工作原理图；如图5-1和5_2所示,为转轮遮光式计数的工作原理图。参照附图4-1和4-2，激光发射装置向轮式计量仪表的转轮发射激光束，该发射激光束透过水表玻璃照射在转轮齿槽上，转轮的齿面进行反射或任意相邻两个齿之间齿槽下方底板进行反射，激光接收与转换装置安装在轮式计量仪表上方的第一位置能够接收转轮齿面反射的激光束，而转轮下方仪表底板反射的激光束不能被接收，在水流的驱动下转轮旋转时齿面反射出激光脉冲信号，该脉冲信号代表了流量信号，并将激光脉冲信号转换成电脉冲信号；信号处理装置根据激光接收与转换装置送来的电激光脉冲，对该轮式计量仪表进行计数与运算。参照附图5-1和5-2，激光发射装置向轮式计量仪表的转轮发射激光束，该发射激光束透过水表玻璃照射在转轮齿槽上，转轮的齿面进行反射或任意相邻两个齿之间齿槽下方底板进行反射，激光接收与转换装置安装在轮式计量仪表上方的第二位置能够接收转轮任意相邻两个齿之间齿槽下方仪表底板反射的激光束，而转轮齿面反射的激光束不能被接收；在水流的驱动下转轮旋转时底板反射出激光脉冲信号，该脉冲信号代表了流量信号，并将激光脉冲信号转换成电脉冲信号；信号处理装置根据激光接收与转换装置送来的电激光脉冲，对该轮式计量仪表进行计数与运算。本发明提出的一种轮式计量仪表的激光计数方法和系统，避免了现有技术中人工校验方式存在的操作繁琐、劳动强度大的缺陷，在校验过程中存在主观误差，且校验效率低下等缺陷；避免了现有技术中摄像式校验存在的设备系统传输要求较高、图像转换和识别软件复杂、且价格昂贵、拍摄图像易受干扰、容易引起误差等不足；以及远程抄表操作时的各种技术缺陷。本发明提出的技术方案中，在不改变原有仪表结构的基础上，利用激光的方向性好、抗干扰能力强的特点和光的反射定律来进行轮式计量仪表的计数，提高了计数的准确性，降低了操作成本，满足了轮式计量仪表的误差校验、远程抄表等操作的计数与运算需要。上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种轮式计量仪表的激光计数系统，其特征在于，所述激光计数系统包括安装在轮式计量仪表正面的适当位置的激光发射装置和激光接收与转换装置，激光接收与转换装置与信号处理装置连接，其中，激光发射装置，用于向轮式计量仪表的转轮齿槽或仪表底板、刻度转盘发射激光束；激光接收与转换装置，用于接收轮式计量仪表的转轮齿槽或仪表底板、刻度转盘反射的激光脉冲并转换成电脉冲信号；信号处理装置，用于根据激光接收转换装置送来的电脉冲信号，以对该轮式计量仪表进行计数与运算。
2.如权利要求I所述的轮式计量仪表的激光计数系统，其特征在于，所述激光计数系统还包括参数输入装置，与信号处理装置连接，设置用于误差校验的参数。
3.如权利要求I所述的轮式计量仪表的激光计数系统，其特征在于，所述激光计数系统还包括与信号处理装置连接的信号输出接口，用于该轮式计量仪表的当前计数数值的远程抄表。
4.如权利要求I所述的轮式计量仪表的激光计数系统，其特征在于，所述激光计数系统还包括与信号处理装置连接的显示装置和/或报警装置和/或存储装置。
5.如权利要求1-4任一项所述的轮式计量仪表的激光计数系统，其特征在于，激光接收与转换装置安装在轮式计量仪表正面透明介质表面的第一位置，用于接收转轮齿槽表面反射的激光脉冲，或者，激光接收装置安装在轮式计量仪表正面透明介质表面的第二位置， 用于接收转轮任意相邻两个齿槽之间下方仪表底板、刻度转盘反射的激光脉冲。
6.一种轮式计量仪表的激光计数方法，其特征在于，包括激光发射装置向轮式计量仪表的转轮齿槽或仪表底板、刻度转盘发射激光束；激光接收与转换装置接收轮式计量仪表转轮齿槽表面反射的激光脉冲，或者，接收转轮任意相邻两个齿槽之间下方仪表底板、刻度转盘反射的激光脉冲；并将激光脉冲转换成电脉冲信号；信号处理装置根据激光接收与转换装置送来的电脉冲信号，对该轮式计量仪表进行计数与运算。
7.如权利要求6所述的轮式计量仪表的激光计数方法，其特征在于，参数输入装置向信号处理装置输入用于误差校验的参数，以进行轮式计量仪表出厂前的误差校验。
全文摘要
本发明公开了一种轮式计量仪表的激光计数系统，包括安装在轮式计量仪表正面的适当位置的激光发射装置和激光接收与转换装置，激光接收与转换装置与信号处理装置连接，激光发射装置，用于向轮式计量仪表的转轮齿槽或仪表底板、刻度转盘发射激光束；激光接收与转换装置，用于接收轮式计量仪表的转轮齿槽或仪表底板、刻度转盘反射的激光脉冲并转换成电脉冲信号；信号处理装置，用于根据激光接收转换装置送来的电脉冲信号，以对该轮式计量仪表进行计数与运算。本发明在不改变原有仪表结构的基础上，提高了计数的准确性，降低了操作成本，满足了轮式计量仪表的误差校验、远程抄表等操作的需要。
文档编号G01F25/00GK102607662SQ201210069770
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月16日 优先权日2012年3月16日
发明者张学亮, 段争光 申请人:张学亮