专利名称：燃气预收费气表的制作方法
技术领域：
本实用新型属于气体流量计量仪表的技术领域，具体涉及一种燃气预收费气表。
目前广泛使用的燃气流量计量表一般为机械式，其结构为有两个同样大小相靠的贮气箱，每个箱内放置一个可左右移动的胶囊隔板，气体通过箱内连杆带动上面两个滑阀作前后交替移动，两个滑阀再通过连杆驱动一个主动轮作圆周旋转，主动轮推动一个单独由变速轮组成的六位机械计数器，六位数分别表示×0.01、×0.1、×1、×10、×100、×1000，单位m3。燃气从箱内通过，计数器即开始计数，表上读数即为所用燃气累计流量值。该燃气流量表存在需燃气管理部门花费大量的人力进行定时查表、收费的缺点。中国专利CN206183公开了一种煤气多用户自动计量仪，其实现方式为在煤气计量表的计数轮轴的轴杆上套装一个塑料接头，该接头伸入被固定的电位器滑片的缺口内，煤气计量表计量时带动电位器滑片移动，需查表时把微机连接到电位器信号引出线的转接插座上，将该电位器电阻值送入微机处理并显示用户使用的燃气累计流量值的数据。该煤气多用户自动计量仪虽减轻了燃气管理部门定时查表、收费的工作量，但仍需燃气管理部门定时查表和收费，而且所收费用为用户已用燃气费用。
本实用新型的目的在于提供一种克服现有技术缺点的不但不需燃气管理部门花费大量的人力进行定时查表、收费，还可实现燃气预收费的燃气预收费气表。
本实用新型的目的是这样实现的本实用新型燃气预收费气表由计量装置、执行机构、报警器、单片机和电源构成，它还包括一个由外壳和EPROM构成的用户卡，该EPROM通过单片机的地址总线和数据总线与单片机相连。使用时计量装置把用户使用燃气值传入单片机，单片机再对用户卡EPROM内用户预先购得的燃气数值进行递减，当该数值递减到一定值时，单片机控制报警器报警，通知用户购买重新输入预购燃气数值的用户卡，如不及时更换用户卡，当用户卡EPROM内的燃气数值递减到零时，单片机即控制执行机构动作，切断燃气的供给。
本实用新型的燃气预收费气表的优点在于不但不需燃气管理部门花费大量的人力进行定时查表、收费，实现燃气的预收费，而且可自动实行断气、送气，并且具有良好的加密性能。
图1、本实用新型燃气预收费气表构成方框图。
图2、本实用新型燃气预收费气表单片机接线框图。
图3、本实用新型燃气预收费气表单片机为MCS－51系列单片机的接线框图。
图4、本实用新型燃气预收费气表单片机为8031用户卡的EPROM为2764的接线框图。
图5、本实用新型燃气预收费气表用户卡的结构图。
图6、本实用新型燃气预收费气表执行机构的接线框图。
图7、本实用新型燃气预收费气表执行机构开关阀的结构图。
图8、本实用新型燃气预收费气表电源电量检测电路的电路图。
图9、本实用新型燃气预收费气表显示装置的接线框图。
图10、本实用新型燃气预收费气表报警器的接线框图。
图11、本实用新型燃气预收费气表计量装置实施例的原理图。
以下结合附图对本实用新型燃气预收费气表作进一步描述。
参照图1，本实用新型燃气预收费气表由计量装置、执行机构、报警器、单片机和电源构成，它还包括一个由外壳和EPROM构成的用户卡。
参照图2，本实用新型燃气预收费气表的单片机通过地址总线和数据总线与用户卡的EPROM相连，计量装置既可以由普遍使用的机械式燃气表和它内部安装的电子计量装置组成，也可以是在燃气管道上安装的电子计量装置(如将场效应管和CMOS运算放大器安装在燃气管道上的CMOS集成流量传感器)，该电子计量装置与单片机的外部中断输入端 相连接，执行机构与单片机的并行接口P1相连，报警器与单片机的引脚T0相连接。
参照图3，本实用新型燃气预收费气表的单片机为MCS－51系列单片机时，用户卡的EPROM通过锁存器与MCS－51系列单片机相连接。
参照图4，本实用新型燃气预收费气表的单片机为8031和用户卡的EPROM为2764时，用户卡的EPROM2764通过八D锁存器74LS373与单片机8031相连接。
参照图5，本实用新型燃气预收费气表的用户卡由外壳(4)和EPROM(5)构成，在其外壳(4)内还安装有电源(6)，该电源(6)为化学电源，如干电池或充电池等。
参照图6和图7，本实用新型燃气预收费气表的执行机构由步进电机和步进电机控制的开关阀构成，该步进电机通过驱动单元与单片机并行接口P1相连，在步进电机与驱动单元之间还串联有触点开关，该触点开关安装在燃气预收费气表上安插用户卡的位置处，开关阀由通气管(8)和阀体(7)构成，阀体(7)上有转动杆(9)和通气孔(10)，步进电机与转动杆(9)相连，由步进电机的转动带动阀体(7)的转动，从而控制开关阀的封闭和导通。
参照图8，本实用新型燃气预收费气表的电源和单片机上还连接有电源电量检测电路，该检测电路由电阻R1－R8、可变电阻R9、稳压二极管D和2个电压比较器LM139组成，该2个电压比较器LM139的输出端分别连接单片机外部中断输入端 和并行接口P1。它可使电源电量使用到一定值时，通过单片机控制报警器报警，通知用户及时更换电源或补充电量，若不及时更换电源或补充电量，单片机则在电源电量减小到某一定值时，控制执行机构切断气源。
参照图9，本实用新型燃气预收费气表还包括有一个显示装置，显示装置为LED显示器，该LED显示器通过74LS164与单片机的串行接口相连，通过3／8译码器与单片机的并行接口P1相连。
参照图10，本实用新型燃气预收费气表的报警器由振荡器和蜂鸣器构成，它们连接在单片机T0引脚上。
参照图11，图11为本实用新型燃气预收费气表计量装置的一个实施例，在该实施例中，计量装置由普通使用的机械式燃气表和安装在机械式燃气表上的电子计量装置构成，电子计量装置由传感器、放大电路和整形电路构成，传感器由机械式燃气表的计数轮轴即旋转体(1)、发光二极管(2)、光敏三极管(3)构成，放大电路和整形电路为已知典型电路。计量时，发光二极管(2)发出的光照射到旋转体(1)上反射回来后被光敏三极管(3)接收，光敏三极管(3)所接收的信号经放大电路放大、整形电路整形后以矩形脉冲送入单片机的外部中断输入端 。
使用该燃气预收费气表时，用户应先到燃气管理部门购买由微机向用户卡内的EPROM输入该用户预交费所决定燃气数值的用户卡，回去将该用户卡安插在燃气预收费气表上，用户卡内的电源即给该燃气预收费气表供电，气表开始工作，单片机检测到用户卡EPROM内的预收费燃气数值大于某一定值时，如燃气值为50m3，即控制执行机构的步进电机动作，打开封闭气源的开关阀，向用户供气。在用户的用气过程中，计量装置连续不断地计量用户使用的燃气值，并输入单片机内，单片机则对用户卡EPROM内的用户预先购得的燃气数值进行递减，当该数值递减到一定值时，如燃气数值的剩余值为10m3，单片机控制报警器报警，通知用户及时购买重新输入了预购燃气数值的用户卡，如不及时更换用户卡，当用户卡EPROM内的燃气数值的剩余数值递减到零时，单片机则控制执行机构的步进电机闭合开关阀，切断燃气的供给。
该燃气预收费气表执行机构的步进电机和驱动单元之间串联有触点开关，它使用户在不将用户卡插安在气表上时，既使私自接上电源，也不能将气表执行机构的开关阀打开。
该燃气预收费气表的电源电量检测电路，可在燃气预收费电表使用过程中电源的电量减小到一定数值时，通过单片机控制报警器报警，通知用户及时更换电源或补充电量，若不及时更换电源或补充电量，单片机则在电源电量减小到某一定值时，控制执行机构的步进电机动作，闭合开关阀，切断气源。
该燃气预收费气表还安装有显示装置，可在需要时向用户显示用户卡EPROM内预收费燃气数值的剩余值。
权利要求1.一种由计量装置、执行机构、报警器、单片机和电源构成的燃气预收费气表，其特征在于它还包括用户卡，用户卡由外壳和EPROM构成，该EPROM通过单片机的地址总线和数据总线与单片机相连。
2.根据权利要求1所述的燃气预收费气表，其特征在于单片机为MCS－51系列单片机时，用户卡的EPROM通过锁存器进行地址锁存与MCS－51系列单片机的地址总线和数据总线相连。
3.根据权利要求2所述的燃气预收费气表，其特征在于单片机为MCS－51系列单片机的8031和用户卡的EPROM为2764时，用户卡的EPROM2764通过一个74LS373八D锁存器与单片机8031的地址总线和数据总线相连。
4.根据权利要求1所述的燃气预收费气表，其特征在于电源为化学电源，该化学电源安装在用户卡的外壳内。
5.根据权利要求1所述的燃气预收费气表，其特征在于执行机构由步进电机和步进电机控制的开关阀构成，该步进电机通过驱动单元与单片机并行接口P1相连。
6.根据权利要求5所述的燃气预收费气表，其特征在于执行机构的步进电机和驱动单元还串联连接有触点开关，该触点开关安装在气量预收费气表上安装用户卡的位置处。
7.根据权利要求1所述的燃气预收费气表，其特征在于它还包括电源电量检测电路，该电源电量检测电路与电源和单片机的外部中断输入端 及并行接口P1相连。
8.根据权利要求1所述的燃气预收费气表，其特征在于它还包括显示装置，显示装置为LED显示器，该LED显示器与单片机的串行接口和并行接口相连。
专利摘要本实用新型属于气体流量计量仪表的技术领域，具体涉及一种燃气预收费气表。该燃气预收费气表由计量装置、执行机构、报警器、单片机和电源组成外，还包括一个由外壳和EPROM构成的用户卡，该EPROM通过单片机的地址总线和数据总线与单片机相连。该燃气预收费气表不但不需燃气管理部门花费大量的人力进行定时查表、收费，能实现燃气的预收费，而且可自动实行断气、送气并且具有良好的加密性能。
文档编号G07F15/00GK2198636SQ9421467
公开日1995年5月24日 申请日期1994年6月22日 优先权日1994年6月22日
发明者陈源曙 申请人:陈源曙