专利名称：管道煤气自控计量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种收费计量装置，特别是关于一种管道煤气自控计量仪。
现有对家用管道煤气的收费计量，均由人工上门抄表和核算用气量，随着管道煤气用户的增加，抄表的人工也将更多，这不仅要浪费大量的人力，而且往往由于用户不在家等多种因素，使得不能正确及时地反映出用户的用气量，给管理和使用都带来不便。又因人工抄表程序原始，工作量大，效率低，差错多，使得煤气公司对用户的实际需求量和使用量缺乏科学的数据加以统计、分析、以作出更加符合科学的决策，所以，这种人工抄表的计量收费方式，已不能适应管道煤气的发展和现代化管理的要求。
本实用新型的目的是要提供一种由用户自行操作并具有自动计量，自动监视和控制功能的管道煤气自控计量仪。
本实用新型主要由采样传感器、计量监控电路和气源开闭执行机构组成，该计量仪配置在各用户的气源管道上由用户根据事先购得的与计量仪监控电路相配合的数据存储记录卡自行操作使用。所述的采样传感器主要用来采集用户正常用气时的气量值并以标准的脉冲信号输入计量仪；所述的计量监控电路与用户的数据存储记录卡对应配合，不但可计量用户的实际用气量，而且可监视使用状态，并控制气源的开启或关闭，该监控电路的计量信号输入端与采样传感器连接，数据存储记录卡通过插座与计量监控电路配合连接，监控电路的控制端通过驱动电路与气源开闭执行机构连接；所述的气源开闭执行机构与用户的气源管道配合设置，并可根据驱动电路输出的控制信号开启或关闭气源。在上述设计方案中，由于采用脉冲采样，故采样传感器可由磁钢和霍尔元件构成，磁钢固定在用户气表的转盘上，霍尔元件设在磁钢垂直面上方的表壁上，用气时表盘带动磁钢作圆周运动，每转一周即可通过霍尔元件输出一脉冲信号而完成采样并构成智能计量和气表计量相结合的双重计量，智能计量的精度为气表精度的土一个脉冲。本方案的计量监控电路由单片微型计算机和与其配合的程序存储器、地址锁存器、驱动电路和电源检测电路组成。单片机的CPU与用户数据存储记录卡对应配合，控制程序的指令地址由地址锁存器锁存，并从程序存储器中取出执行指令代码。驱动电路主要起放大控制信号并可输出不同的高低电平以控制气源开闭执行机构动作，为简化结构，气源开闭执行机构可由与驱动电路输出端连接的电机和与电机配合的传动减速箱、以及与气源管道配合的执行件和软管组成，该软管与用户的气源管道连通并可在执行件的作用下开启或关闭管道气源，由于该机构具有自锁功能，所以既简单可靠，又安全实用。本方案的电源采用双电源制，在仪器内配有电池作备用电源并由电源检测电路配合控制，以保证停电时的正常使用。根据以上设计，用户只要插入数据存储记录卡即可正常用气计量，当预购的用气量接近极限时，计量仪将发出告警信号；当用户违约用气，如记录卡密码不符、无卡用气或超量用气时，计量仪将告警显示并自动切断气源，同时记录违约状态，以便管理部门判断处理；当市电停电时，备用电池组将投入工作，同时记录备用电源的使用状况。本实用新型的特征是有一由计量监控电路和气源开闭执行机构组成的计量监控装置，所述的计量监控电路通过插座和与其配合的用户数据记录卡对应连接，其计量信号输入端与采样传感器连接，所述的气源开闭执行机构与计量监控电路的驱动电路连接，其控制端与气源管道配合连接。上述的计量监控电路由单片微型计算机和与其配合的程序存储器，地址锁存器、驱动电路和电源检测电路组成。上述的气源开闭执行机构由与驱动电路连接的电机、传动减速箱、执行件以及与气源管道连通的软管组成。
本实用新型集智能计量和自控监视功能于一体，不仅解决了人工抄表计量的麻烦，而且也大大方便了用户的使用和煤气公司的管理；用户可根据需要一次多购用气量或同时购多块数据存储记录卡，既方便快捷，又可避免浪费和损失，由于采用智能计量和气表计量相结合的双重计量，因而对煤气表的检修维护可从目前的周期检修变为状态检修，以减少运营成本，提高计量收费和服务质量，又由于该计量仪能将用户的每日用气状况准确地记录在用户数据记录卡上，从而为管道煤气的科学管理提供了技术保证。本计量仪结构紧凑，安装方便，使用简单，功能多，效率高，具有较好的实用价值。
以下，将结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述
图1为本计量仪实施例的结构示意图；图2为采样传感器的布置图；图3为计量监控电路框图；图4－图6为计量监控电路原理图。
参照图1、图2本实用新型包括机壳1、采样传感器2、计量监控电路3以及与气源管道4配合设置的气源开闭执行机构，壳面设有电源开关5、告警显示灯6、记录卡插口以及采样信号输入接口，本实施例的采样传感器由磁钢7、霍尔元件8构成，磁钢粘结在煤气表转盘上，霍尔元件设在表壁上，其控测部位正好位于磁钢垂直面上方，其输出端通过导线引入壳体后与计量监控电路的信号输入端连接，煤气表度量盘可任定，本实施例选用0.01度量盘，对应一个脉冲为0.1度。本实施例的气源开闭执行机构由电机9、传动减速箱10、执行件11、软管12组成，电机与驱动电路的输出端连接并通过减速箱后作用于执行件，本例的执行件为涡轮顶杆，通过一级齿轮传动后可作前伸或后缩以压迫或松释软管，具有自锁功能，软管与气源管道连通并可在执行件的作用下开启或关闭气源，本方案的气源开闭执行机构也可采用与气源管道配合的管阀系统控制执行，但以本实施例为最简单实用。所述的电机和减速箱均为微型件，电机的转向受驱动电路的输出电平控制，软管采用常规的输气胶管。
参照图3－图6本实用新型的计量监控电路3主要由单片微型计算机13、程序存储器14、地址锁存器15、驱动电路16、电源检测电路17组成，在本实施例中单片机CPU、存储器和锁存器分别采用80C31、27C64、74LS373集成芯片，CPU的计数脚T1与信号传感器连接，P1.0－P1.5脚通过九芯插座18与用户数据记录卡对应连接，该记录卡可由E2ROM芯片构成，P1.4、P1.7与驱动电路15连接，P1.5输出报警信号并与显示灯5连接，驱动电路的输出端以接点A、B与执行机构的电机连接，当两接点输出不同电平时，执行机构动作。本实用新型的工作原理是当计量仪初始通电，用户数据记录卡没有插入接口时，监控电路按违约用气处理并发出关闭气源指令，CPU在P1.4输出低电平，P1.7输出高电平经驱动电路后电机反向旋转并经一级齿轮传动后由执行件涡轮顶杆压迫软管而关闭气源。当用户未插入记录卡或记录卡密码不符以及记录卡剩余气量值为零时，监控电路均将发出违约告警信号，并指令执行机构关闭气源，同时在CPU的RAM区记录违约种类及累计时间值，在用户恢复正常使用时再将违约状况写入记录卡。当用户插入密码和用气量均为规范的数据记录卡后，监控电路即可从P1.0－P1.5脚测得正常信号，于是从P1.4端输出高电平、P1.7端输出低电平经驱动电路后使电机正转，执行机构开启气源，这时的计量过程为气表盘每转动一周，霍尔元件即获得一脉冲信号输入CPUT1端进行计数并自动转换成气量升值，监控电路在计量的同时不断从P1.0－P1.5端测取用户数据记录卡的剩余气量值，扣除即时计量的用气值后将新的剩余气量值记录到用户卡，当该剩余气量值到达低限值时，即从P1.5端输出高电平报警信号。当该剩余气量值为零时，即从P1.4端输出低电平，P1.7端输出高电平，执行机构将关闭气源。当市电220伏电压消失时，电源检测电路的“C”点电位为“O”备用电池组工作，CPU的P1.6端即可检测该信号，并记录备用电源的使用状况。
权利要求1.一种管道煤气自控计量仪，包括壳体(1)、采样传感器(2)，其特征是有一由计量监控电路(3)和气源开闭执行机构组成的计量监控装置，所述的计量监控电路通过插座(18)和与其配合的用户数据记录卡对应连接，其计量信号输入端与采样传感器(2)连接，所述的气源开闭执行机构与计量监控电路的驱动电路(16)连接，其控制端通过执行件(11)与气源管道(4)配合。
2.如权利要求1所述的管道煤气自控计量仪，其特征是所述的计量监控电路(3)由单片微型计算机(13)和与其配合的程序存储器(14)，地址锁存器(15)、驱动电路(16)以及电源检测电路(17)组成。
3.如权利要求1所述的管道煤气自控计量仪，其特征是所述的气源开闭执行机构由与驱动电路(16)连接的电机(9)，传动减速箱(10)，执行件(11)以及与气源管道(4)连通的软管(12)组成。
4.如权利要求1所述的管道煤气自控计量仪，其特征是所述的采样传感器(2)由与管道煤气表配合设置的磁钢(7)和霍尔元件(8)组成。
专利摘要本实用新型涉及一种管道煤气自控计量仪，其特征是有一由计量监控电路和气源开闭执行机构组成的计量监控装置，计量监控电路通过插座和与其配合的用户数据记录卡连接，其计量信号输入端与采样传感器连接，所述的气源开闭执行机构与计量监控电路的驱动电路连接，其控制端通过执行件与气源管道配合。
文档编号G07F15/02GK2160948SQ9321596
公开日1994年4月6日 申请日期1993年6月12日 优先权日1993年6月12日
发明者阎寒, 柯贵宝, 孙建辉 申请人:阎寒, 柯贵宝, 孙建辉