一种直读表计度器条形码字轮的制作方法
【专利摘要】本发明的提供了一种直读表计度器条形码字轮，字轮是圆柱体，字轮中部开设轴孔，圆柱体侧面上周向设置条形码，条形码由数组编码条组成，圆柱体侧面上设置0-9十个阿拉伯数字，一个阿拉伯数字至少轴向对应一组编码条，一组编码条由数个编码条在圆柱体侧面上轴向排列构成。所述的每组编码条至少包含两种颜色，编码条为矩形。本发明用以解决现有技术的不足。
【专利说明】一种直读表计度器条形码字轮
【技术领域】
[0001]本发明涉及流量计量表，是一种直读表计度器条形码字轮。
【背景技术】
[0002]目前用于流量计数的各种计度表:水表、燃气表、燃油表及电表等各种计量表中使用的字轮均采用透射式编码或反射式编码，编码分布在字轮的侧面圆周上或字轮的周围面上的弧面长度方向排列，体现在字轮周围面上的形式是周向的单个色块长度方向间断排列。这种编码方式的字轮需要采用焊接在软性材料的光电传感器读取数据，光电传感器必须沿字轮的圆周面排列。这种字轮的不足在于:光电传感器的承载PCB板必须具有挠性，在字轮周围弧面长度方向分布，并需要多个光电传感器相互连接使用，传感器的焊接位置要求高，稍有偏差即为废品，生产成品率低；电路板需要软性材料制作，制造复杂，同时，精度较低；字轮角度分辨率低，一般为4-8度，分辨率低易导致读数错误；在侧面圆周上编码的字轮需要在两字轮之间安装传感器PCB板，极易导致字轮转动时被卡死，同时，传感器中的PCB板占用字轮空间，使有效数据位减少或表头尺寸过大，安装复杂、故障率高，维修量大，制造成本高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种直读表计度器条形码字轮，以解决现有技术的不足。
[0004]本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现:一种直读表计度器条形码字轮，字轮是圆柱体，字轮中部开设轴孔，圆柱体侧面上周向设置条形码，条形码由数组编码条组成，圆柱体侧面上设置0-9十个阿拉伯数字，一个阿拉伯数字至少轴向对应一组编码条，一组编码条由数个编码条在圆柱体侧面上轴向排列构成。所述的每组编码条至少包含两种颜色，编码条为矩形。所述的编码条组至少2-6组对应一个阿拉伯数字。所述编码条的分布是将字轮的圆柱体侧面周向等分30份，每份12度，每12度内设置一组编码条，一个阿拉伯数字位于36度范围内。所述的编码条组中的编码条间距相等。字轮圆柱体侧面上设置定位条，定位条绕圆柱体侧面一周，定位条轴向位于条形码外侧。在定位条内侧设置校正条，校正条绕圆柱体侧面一周，定位条的颜色与校正条的颜色不同。采用二进制的格雷码编制条形码，条形码至少由两种颜色组成编码条组。每一组二进制格雷码的编码对应一组编码条，编码条制作在字轮圆柱体侧面上，每一组编码条至少由4个编码条构成，每一组编码条中的编码条均在字轮圆柱体侧面上轴向排列。用于计量燃气、水、电、里程及燃油直读计度表。
[0005]本发明的积极效果在于:它采用条形码在字轮圆柱体的侧面上周向分布，条形码由数组编码条组成、每组编码条中的编码条是轴向排列的，轴向排列的编码条是由至少二种颜色沿轴向编码对应而成，这种字轮能够彻底解决现有计度器字轮存在的所有不足。本发明的字轮能够采用线阵光电传感器实现读取数据。用一个线阵光电传感器即可读取多个字轮上的编码信息，不存在多个分立传感器由于安装位置偏差而导致的误差，从而彻底解决了现有字轮必须采用圆周方向安装传感器或字轮之间安装传感器PCB板带来的许多不足。本发明的字轮与线阵光电传感器配合使用，分辨率高，角度分辨度一般能达到0.85度左右，能使读数准确度高，不出现错误，抗干扰能力强。本发明的字轮在使用中的线阵光电传感器安装时不占用字轮空间，字轮在转动中不会产生卡死现象，字轮使用寿命中的故障率为零。用本发明的字轮制作直读表器具，可减少了传感器的使用数量、减少了传感器的连接焊点、产品成品率达到100%，有效数据位多，制造成本低，计度精确度高。本发明字轮还具有易于制造等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]附图1是本发明字轮的结构示意图；附图2是附图1的俯视结构示意图；附图3是附图1的后视结构示意图；附图4是附图1的仰视结构示意图；附图5是附图1的左视结构示意图；附图6是附图1的右视结构示意图；附图7是字轮圆柱体侧面格雷码的展开图；附图8是采用二进制编码对应的编码条及阿拉伯数字的示意图；附图9是采用二进制格雷码排列编码对应的编码条及阿拉伯数字的示意图；附图10是采用二进制自然递增顺序排列编码对应的编码条及阿拉伯数字的示意图；附图11是采用二进制随机排列编码对应的编码条及阿拉伯数字的示意图。
[0007]图中:1是字轮圆柱体侧面2阿拉伯数字3是条形码4是圆柱体侧面的留白5是定位条6是校正条7是编码条8是字轮端面9是凸台10是轴孔。
【具体实施方式】
[0008]对照附图对本发明做进一步说明。
[0009]本发明提供的一种直读表计度器条形码字轮是圆柱体，字轮中部开设轴孔，圆柱体侧面上周向设置条形码，条形码由数组编码条组成，圆柱体侧面上设置0-9十个阿拉伯数字，一个阿拉伯数字至少轴向对应一组编码条，一组编码条由数个编码条在圆柱体侧面上轴向排列构成。本发明在字轮上设计的编码条是轴向排列的，它安装在直读表计度器中使用时，能用线阵光电传感器读取数据，安装使用时线阵光电传感器的长度方向与数个字轮长度排列方向相同、平行排列。用一个线阵光电传感器可以读取数个字轮上的编码信息，可使计度器的结构大幅简化，安装精度大幅度提高，并使字轮在转动时无任何障碍。一组编码条可以有三个、四个、五个、六个或更多个编码条，一组编码条中的编码条个数以达到设计使用要求的同时，尽可能降低制造成本为选择标准。本发明的优选方案是采用二进制编码时的五个编码条轴向排列构成一组编码条。当编码条采用三进制编码时，用三个编码条即可组成一组编码条，但是这种结构的字轮制造成本升高。本发明所述的线阵光电传感器也可改换成线阵图像传感器，将控制电路做相应的改变设计，达到识别多个字轮上的编码信息既可，这种控制电路的设计采用公知技术完成。
[0010]本发明所述的每组编码条至少包含两种颜色，编码条为矩形。便于传感器识别编码的组合方式反映的信息，两种颜色是达到使用要求的最低生产成本的方案。当然，也可采用三种或四种颜色，字轮上制作多种颜色，使制造工艺相对复杂。
[0011]本发明所述的字轮上的每组编码条至少对应一个阿拉伯数字时即能使线阵光电传感器读取编码信息，但是，本发明优选的方案是所述的编码条组至少2-6组对应一个阿拉伯数字。这种方案可使字轮在转动时使线阵光电传感器读取的编码信息更多，进一步提高读取数据的精确度。
[0012]本发明更进一步优选的方案是:所述编码条的分布是将字轮的圆柱体侧面周向等分30份，每份12度，每12度内设置一组编码条，一个阿拉伯数字位于36度范围内。这是在达到读数准确的同时，制造成本相对较低的选择。
[0013]本发明为了进一步实现字轮在转动中使线阵光电传感器读取数据更准确，不出现字轮上两个数字之间的读取误差，进一步提高读数准确性，做出的进一步优选方案是:所述的编码条组中的编码条间距相等。
[0014]本发明为了更好的实现发明目的，达到更优效果，选取的编码方法是用二进制的格雷码排列编制条形码的编码条，至少由两种颜色组成编码条组。每一组二进制格雷码的编码对应一组编码条，编码条制作在字轮圆柱体侧面上，每一组编码条至少由4个编码条构成，每一组编码条中的编码条均在字轮圆柱体侧面上轴向排列。实现了本发明积极效果的同时，使制造工艺相对简单，制造成本低，产品成品率高。
[0015]本发明的字轮可用于计量燃气、水、电、里程及燃油直读计度表。
[0016]本发明字轮上的条形码是沿圆柱体侧面周向排列，每一组编码条中的编码条均在字轮圆柱体侧面上轴向排列，用于实现一条线阵光电传感器读取多个字轮上的编码信息，并减少误差，提高读取数据的准确性。
[0017]本发明字轮上的条形码优选了二进制的格雷码规则排列编码，至少一组编码条对应一个阿拉伯数字，如图9所示。也可用多组编码条对应一个阿拉伯数字，图7所示的是一个阿拉伯数字对应了三组编码条。一个阿拉伯数字对应的编码条组数越多，线阵光电传感器在字轮转动时读取的数据精准度越高。通常在达到使用要求的同时，尽可能减少一个阿拉伯数字对应的编码条组数，以降低制造成本。
[0018]本发明字轮上的条形码除了采用二进制编码外，还可采用三进制或四进制，甚至更多进制编码。当采用二进制编码时，用二种色彩即可在字轮上制作二种识别信息，采用三进制或四进制编码时，则需采用三种色彩或四种色彩在字轮上制作识别信息，这种情况下使字轮的制作工艺复杂、成本升高，但是，某些大口径计度器具或有特殊需要的计度器具，需要同时读取许多位数据时，采用多进制的编码方式，可实现目的。
[0019]另外，当需要将字轮的轴向厚度做薄时，S卩:在相同腔体长度内多安装字轮时，也可采用多进制的方法编码，使长度相同的线阵光电传感器能读取更多个字轮上的信息。虽然采用多进制方法编码时，可使字轮的制造成本升高，但可实现特殊用途或某些行业需要。
[0020]本发明提供的字轮上条形码的编码排列，优选的方案是采用8 二进制的格雷码编制条形码，条形码至少由两种颜色组成编码条组，这种排列编码方法可适用于目前使用的水、电、燃油、里程及燃气等多个行业的直读表计度器，是一种达到发明目的的同时，制作工艺最简单的方法，使字轮的制造成本最低。当然，能够实现字轮上条形码在圆柱体侧面周向排列、每一组编码条中的编码条均在字轮圆柱体侧面上轴向排列的结构的编码方法，还有多种编码方法都能实现。例如:随机排列编码、自然递增排列编码等。图10所示是采用二进制自然递增排列编码方法的示意图，图11是采用二进制随机排列编码方法的示意图，这些编码方法还不能包含其它所有编码方法，只是普遍使用的方法，这是制造成本相对较低的方法，这些编码方法在制作成字轮上对应的条形码使用时，读数的误差相对多一些，例如:线阵光电传感器读码时可能出现超出相邻两码范围的错误，使读取数据的准确性降低，为了解决这种不足，可在两个相邻编码条之间的底端采用过渡线条弥补这种不足，但是，这种结构使字轮上的编码条制作工艺复杂，制造成本升高。
[0021]本发明的字轮上还可设置定位条或校正条，或者设置定位条和校正条。
[0022]字轮圆柱体侧面上设置定位条，定位条绕圆柱体侧面一周，定位条轴向位于条形码外侧。条形码内侧与阿拉伯数字相临。定位条用于线阵光电传感器在字轮上识别编码条的起始点，避免字轮在转动中可能产生的轴向位置偏移时出现的读码混乱。当数个字轮安装精度很高，使用中不出现字轮轴向偏移时的情况下，可不在字轮上设置定位条。
[0023]本发明的字轮上在定位条内侧设置校正条，校正条绕圆柱体侧面一周，定位条的颜色与校正条的颜色不同，在字轮上设置校正条的作用是对读码信息饱和度进行校正，避免出现编码色彩的识别错误，进一步提高传感器读数的精确度。当本发明字轮上的编码条色彩制作的足够精确时，可不设置校正条。定位条和校正条的设置位置见图7，图中5是定位条，6是校正条，定位条和校正条、编码条及阿拉伯数字均是在圆柱体侧面上轴向排列，定位条位于字轮圆柱体侧面上最外端一个编码条的外端，在侧面的边沿处，如图7所示，定位条在圆柱体右侧，校正条在定位条的左侧，编码条组位于校正条的左侧，阿拉伯数字位于编码条组的左侧。定位条、校正条、编码条组及阿拉伯数字如图7的所在位置也可按180度调换成后排列，本发明所述的内、外侧是指以图示位置的右端为外侧，由右端向左移动为内侧。
[0024]本发明的字轮使用时安装在轴上，一根轴上可根据需要安装多个字轮，字轮绕轴转动。
[0025]本发明所述的字轮上的阿拉伯数字也可设置在一组编码条的中间部位，即:一组编码条可分布在阿拉伯数字的左右两侧。本发明未详述内容均为公知技术。
【权利要求】
1.一种直读表计度器条形码字轮，其特征在于:字轮是圆柱体，字轮中部开设轴孔，圆柱体侧面上周向设置条形码，条形码由数组编码条组成，圆柱体侧面上设置0-9十个阿拉伯数字，一个阿拉伯数字至少轴向对应一组编码条，一组编码条由数个编码条在圆柱体侧面上轴向排列构成。
2.根据权利要求1所述的一种直读表计度器条形码字轮，其特征在于:所述的每组编码条至少包含两种颜色，编码条为矩形。
3.根据权利要求1所述的一种直读表计度器条形码字轮，其特征在于:所述的编码条组至少2-6组对应一个阿拉伯数字。
4.根据权利要求3所述的一种直读表计度器条形码字轮，其特征在于:所述编码条的分布是将字轮的圆柱体侧面周向等分30份，每份12度，每12度内设置一组编码条，一个阿拉伯数字位于36度范围内。
5.根据权利要求1所述的一种直读表计度器条形码字轮，其特征在于:所述的编码条组中的编码条间距相等。
6.根据权利要求1所述的一种直读表计度器条形码字轮，其特征在于:字轮圆柱体侧面上设置定位条，定位条绕圆柱体侧面一周，定位条轴向位于条形码外侧。
7.根据权利要求6所述的一种直读表计度器条形码字轮，其特征在于:在定位条内侧设置校正条，校正条绕圆柱体侧面一周，定位条的颜色与校正条的颜色不同。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种直读表计度器条形码字轮的编码方法，其特征在于:采用二进制的格雷码编制条形码，条形码至少由两种颜色组成编码条组。
9.根据权利要求8所述的一种直读表计度器条形码字轮的编码方法，其特征在于:每一组二进制格雷码的编码对应一组编码条，编码条制作在字轮圆柱体侧面上，每一组编码条至少由4个编码条构成，每一组编码条中的编码条均在字轮圆柱体侧面上轴向排列。
10.根据权利要求1-7任一项所述的一种直读表计度器条形码字轮的应用，其特征在于:用于计量燃气、水、电、里程及燃油直读计度表。
【文档编号】G01D13/00GK103968874SQ201410183777
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年1月14日
【发明者】王燕, 郭荣岭, 李淑山 申请人:莱芜欧利电子有限公司