专利名称：无电源码盘式水表的制作方法
技术领域：
本实用新型属流量测量技术领域，具体地说是一种无电源码盘式水表。
目前，对水流量的计量一般采用机械式水表加以实现。其基本原理是依靠水流动力驱动管道中叶轮旋转，通过叶轮旋转轴到水表计数指针轴间按规定传动比设计的正齿轮组啮合传动，使水表上各位数指针转动，并根据水表指针所指水表刻度盘的刻度数，靠人工读取水流量数据。这种水表在使用当中，因其外部工作环境恶劣，表内悬浮物及杂质的吸附，极易造成水表刻度盘玻璃面模糊；加之依靠人工读表、抄表，不可避免地存在误差甚至错误，这些因素都是产生读数不准，乃至收费不实的弊病的原因所在。另外，由于使用机械式水表，也不可能完全不依靠人工来实现水流计量、收费全过程的现代化管理。
本实用新型的目的则是针对上述存在的问题，设计了一种无需提供电源，即可对水流量实现自动准确计数的无电源码盘式水表。
本实用新型技术解决方案一种无电源码盘式水表，包括叶轮、主机械传动机构(正齿轮组)，其特征是在码盘每一数位的垂直方向上均安装一对红外光线发送管和红外光线接收管，其中01、02二对红外光线发送、接收管输出端分别接到并行输入串行输出移位寄存器U174LS165的5、6脚(即P6、P7)，03、04、05、06、07、08、09、010八对红外光线发送、接收管输出端分别接到并行输入串行输出移位寄存器U274LS165的11、12、13、14、3、4、5、6脚(即P0-P7)，U1的串行输出端9脚与U2的串行输入端10脚相连，U1的2脚、16脚分别与U2的2脚、16脚并联，U1的1脚与U2的1脚并联。
本实用新型相比现有技术具有如下优点1．采用机械水表与现代光电技术相结合，依靠机械传动机构驱动光电码盘，实现计数。
2．数据采用光电转换方式。它由三部分组成，即光源发送、码盘、光源接收。其中光源发送、光源接收采用红外发送、红外接收对管，以增加可靠性。
3．编码通过编码盘实现。为保证读数准确，码盘采用连续可靠无间隙的编码技术保证光电转换无跳码出现。
4．光电转换器与码盘的准确定位，可通过机械定位来保证，再加上采用连续编码的方式检测数据，该码盘式水表的准确度与机械水表相同甚至更高(只要水表的叶轮带动码盘转动，光电转换在工作时，水表只存在系统误差，由于采用编码技术，其误差可降低至最小)。
5．码盘编码的读数采用并行输入串行输出的方式。因此可保证水表中码盘上编码位数与机械水表中读数的位数相对应。增减机械水表读数的位数，只需相应增减码盘上编码的位数。在码盘达到一定位数时，再增加码盘的位数将使码盘的直径过大。为解决这一问题，可将两个以上的同样位数的码盘串联起来，将水表读数的各位数依次有序地分配在这些码盘上。由此在读取数据时，可以仅通过5条工作线路加以实现，这五条线路分别为地线、电源线、时钟线、数据线和控制线。
6．在读取水表数据时，采用非接触式光电转换技术，利用软件技术保证读取数据准确无误。
7．码盘编码在抄表仪的控制下，经IC电路解码后，串行输出数据，并在显示管上同时显示数据。
8．水表不需要提供电源，即能实现自动准确计数。在需要读取水表的数据时，通过防水电缆，连通抄表仪(专门设计)，输入工作电源(低压3-6V)，此时通过串行通讯线(2条)和控制线(1条)，采集流量及有关数据，并能根据需要，同时在显示管上显示有关数据。
9．水表内设置表号、用户代码等有关数据(初步定为16位)，使用户与其水流量计数相对应，使之能在与PC机通讯时一次输入全部数据。
10．本实用新型技术的水表部分可在现有机械水表上经过改装而成。由于采用非接触式光电转换技术，就可不影响水表的机械转动的读数，并保证了水表数据读取的准确性。
图1是码盘式水表结构示意图。
图2是码盘式水表码盘示意图。
图3是码盘式水表码盘光电转换及数据传送电路图。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述如图1所示水表驱动叶轮10转动，并传递到主机械传动机构9，从而实现所设计的传动比，然后带动码盘5转动。在码盘5每一数位的垂直方向上均安装一个红外光线发送管4和一个红外线接收管6。当码盘5转动时，红外光线在码盘5上依次透光或遮光(也就是所谓的“0”和“1”的变化)，从而产生数码，例如格雷码。实现了记录水流量的数据。为扩大记录水流量码盘5可采用一个、二个或若干个串联构成。图1中部件3是为此而设计的码盘间机械传动机构，其传动比1∶2n(n为所设定码盘的位数)。例如，所设定的码盘为7位，则在码盘间机械传动机构的传动比为1∶27，即1∶128。图1中1为把各级码盘数据传送到抄表仪中的通讯电缆插座，2为通讯电缆。
如图3所示图3中01、02……010就是安装在码盘5每一数位上的一对红外光线发送、接收管。码盘5转动在每一数位上产生的“0”和“1”变化输入到并行输入串行输出移位寄存器U174LS165、U274LS165上，U1的串行输出端9脚与U2串行输入端10脚串联，形成数据线，U1的2脚1、16脚分别与U2的2脚、16脚并联，形成时钟脉冲1”变化输入到并行输入串行输出移位寄存器U174LS165、U274LS165上，U1的串行输出端9脚与U2串行输入端10脚串联，形成数据线，U1的2脚1、16脚分别与U2的2脚、16脚并联，形成时钟脉冲线，U1的1脚与U2的1脚并联，形成并行输入串行输出控制线，利用控制时钟脉冲把每一位数按串联的次序，顺序地向外界传送。这种串行传送数据的方式，只需数据线、时钟脉冲线和并行输入串行输出控制线三条线，即使有更多的位数，只把它们的寄存器顺序地串联起来，最终只有三条线与抄表仪连接。当需要读取数据时，再接入外接电源二条线，这样，无电源码盘式水表与外界连接总共只有五条线，就能实现多位数的数据传送。
U4SW-DIP8为水表序号而设计的代码数，通过U1的9脚与U2的10脚相连，就能把水表代码数据各位串联起来，通过时钟脉冲线第2、16脚顺序地把数据通过U1的10脚传送到外界。
权利要求1.一种无电源码盘式水表，包括叶轮、主机械传动机构(正齿轮组)，其特征是在码盘每一数位的垂直方向上均安装一对红外光线发送管和红外光线接收管，其中01、02二对红外光线发送、接收管输出端分别接到并行输入串行输出移位寄存器U174LS165的5、6脚(即P6、P7)，03、04、05、06、07、08、09、010八对红外光线发送、接收管输出端分别接到并行输入串行输出移位寄存器U274LS165的11、12、13、14、3、4、5、6脚(即P0-P7)，U1的串行输出端9脚与U2的串行输入端10脚相连，U1的2脚、16脚分别与U2的2脚、16脚并联，U1的1脚与U2的1脚并联。
2.根据权利要求1所述的无电源码盘式水表，其特征码盘可采用若干个串联构成。
专利摘要本实用新型设计了一种无需提供电源,即可对水流量实现自动准确计数的无电源码盘式水表,它包括叶轮、正齿轮组,其特征是在码盘每一数位的垂直方向上均安装一对红外光线发送、接收管,其中01、02二对红外光线发送、接收管输出端分别接到U1的P
文档编号G01F1/05GK2304895SQ97207249
公开日1999年1月20日 申请日期1997年2月28日 优先权日1997年2月28日
发明者周朝辅, 李杰仁, 朱明 , 刘立民, 徐焕海 申请人:南京利特飞科技实业有限公司