專利名稱：紫外/紫色光機械式非過程智能化水表抄表儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水表抄表的儀器，尤其是一種紫外/紫色光機械式非過程智能化水表抄表儀。
背景技術(shù)：
隨著我國城市生活的現(xiàn)代化，智能化小區(qū)在全國大中城市迅速普及，水表抄表正為當今智能化小區(qū)的一個難題，帶著這難題，我們登陸到中國專利信息網(wǎng)(www.patent.con.cn)，根據(jù)檢索，脈沖記數(shù)過程式水表抄表系統(tǒng)(一些資料上簡稱脈沖式水表抄表儀)早已用在現(xiàn)有的智能化小區(qū)之中，這種抄表法獲取信號的原理是在旋翼式水表花針(水表中轉(zhuǎn)動最快的指針)或萬分之一度等低量值指針上安裝一個小磁鐵或其它別的敏感物體，用水過程中指針每轉(zhuǎn)一周，電路上獲取一個脈沖信號，并用電路上的存儲器記下脈沖數(shù)，待要抄表時就把這段時間用水過程所記下的脈沖數(shù)抄到計算機中，這種抄表方式可以說是過程式抄表，它的缺點是用水過程中記憶存儲電路不能停電，同時因指針上有磁鐵，難免使一些用戶在用水時作弊，例如外加交變磁場作弊，防不甚防，而且用水過程也會發(fā)生水管振動現(xiàn)象(即水鍾現(xiàn)象)而使水表指針振動，使不用水的鄰居水表抄表儀可能產(chǎn)生多記數(shù)的現(xiàn)象，況且，各個抄表分機工作在較惡劣的環(huán)境中，難免出現(xiàn)外界干擾而引起數(shù)據(jù)混亂現(xiàn)象，檢索表明，目前尚未報道紫外/紫色光作抄表時的光源，抄表時用機械系統(tǒng)進行逐位掃描獲取水表現(xiàn)有讀數(shù)的非過程抄表儀。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種紫外/紫色光機械式非過程智能化水表抄表儀，該裝置可以直接讀取水表的讀數(shù)，用戶用水量可由本次讀數(shù)減去上次讀數(shù)而得到，與用水過程無關(guān)。為此，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種紫外/紫色光機械式非過程抄表儀，包括抄表光源采用紫外/紫色光和具有至少十個以上接線端子的單片機(8051)，其中，紫外/紫色光用波長范圍在380nm到450nm的紫外/紫色光發(fā)光二極管提供，與所述單片機(8051)接線端子相接的還包括電機驅(qū)動電路及電機驅(qū)動的機械減速系統(tǒng)，信號采樣存儲電路，控制大齒輪轉(zhuǎn)動的起點電路，控制大齒輪轉(zhuǎn)動中停止的定位電路和顯示電路，其中，所述機械減速系統(tǒng)由緊固于電機軸上的小齒輪(d1)和齒輪(d2、d3、d4、d5、d6、d7、d8、d9、d10、d11、d12)以及大齒輪(d13)組成，所述齒輪(d2)和所述齒輪(d3)同軸緊固，所述齒輪(d4)和所述齒輪(d5)同軸緊固，所述齒輪(d6)和所述齒輪(d7)同軸緊固，所述齒輪(d8)和所述齒輪(d9)同軸緊固，所述齒輪(d10)和所述齒輪(d11)同軸緊固，所述小齒輪(d1)嚙合齒輪(d2)，所述齒輪(d3)嚙合齒輪(d4)，所述齒輪(d5)嚙合齒輪(d6)，所述齒輪(d7)嚙合齒輪(d8)，所述齒輪(d9)嚙合齒輪(d10)，所述齒輪(d11)嚙合齒輪(d12)，所述齒輪(d12)嚙合大齒輪(d13)構(gòu)成機械減速系統(tǒng)。所述大齒輪(d13)開有一個弧形孔(J)，所述的大齒輪(d13)上安裝有磁鐵(B)和帶條紋(S1、S2、S3、S4、S5)的條紋板(S0)以及光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(H)，所述控制大齒輪轉(zhuǎn)動的起點電路由磁鐵(B)、電阻(R5)和接地的干簧管(K1)及所述單片機(8051)接線端(P32)組成，所述電阻(R5)一端接電源(E0)，所述干簧管(K1)另一端和所述電阻(R5)的另一端都與所述單片機(8051)接線端(P32)相接構(gòu)成控制大齒輪轉(zhuǎn)動的起點電路。所述控制大齒輪轉(zhuǎn)動中停止的定位電路由所述條紋板(S0)的條紋(S1、S2、S3、S4、S5)、紅外發(fā)射管(D1)、電阻(R6)、紅外接收管(T5)、接地電阻(R7)以及所述單片機(8051)接線端(P35)組成，所述的紅外發(fā)射管(D1)與所述電阻(R6)相接，電阻(R6)的另一端和所述紅外接收管(T5)集電極一起接電源(E0)，所述的紅外接收管(T5)的發(fā)射極與接地電阻(R7)相接處還與所述單片機(8051)接線端(P35)相接構(gòu)成控制大齒輪轉(zhuǎn)動中停止的定位電路。所述信號采樣存儲電路由光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(H)，隔離緩沖三極管(T6)和與其基極相接的接地電阻(R8)并與接地電阻(R9)和接插件(CZ)組成的電路，電容(C1)和電阻(R10)及接地電阻(R11)一起跟三極管(T7)基極相接并與接地電阻(R12)和接地電容(C2)及電阻(R13)組成的電路，電容(C3)和電阻(R14)及接地電阻(R15)一起跟三極管(T8)基極相接并與電阻(R16)組成的電路，振蕩器(X)，門陣列(20V10)，計數(shù)器(4040)，存儲器(62256)，門電路(G3)，以及所述單片機(8051)接線端子(P0、P12、P13、P14、P37)組成，其中，所述光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(H)與所述隔離緩沖三極管(T6)基極相接，隔離緩沖三極管(T6)集電極通過所述接插件(CZ)接電源(E1)，隔離緩沖三極管(T6)發(fā)射極通過接插件(CZ)與所述接地電阻(R9)相接，并且所述電容(C1)和電容(C3)的另一端同時也與接地電阻(R9)相接，所述三極管(T7)的發(fā)射極和所述電阻(R10)的另一端一起接到電源(E0)，所述的接地電阻(R12)和所述電阻(R13)跟所述三極管(T7)的集電極相接，所述電阻(R13)的另一端和所述接地電容(C2)一起接到所述門陣列(20V10)的接線端(IN2)，所述三極管(T8)的發(fā)射極接地，所述電阻(R14)的另一端和電阻(R16)一起接到電源(E0)，所述電阻(R16)的另一端和所述三極管(T8)集電極一起跟所述門陣列(20V10)的接線端(IN1)相接，所述振蕩器(X)與所述門陣列(20V10)的接線端(IN0)相接，所述單片機(8051)的接線端(P14)與所述門陣列(20V10)的接線端(IN3)相接，所述的單片機(8051)接線端(P12)跟所述門電路(G3)的一個輸入端相接，所述門電路(G3)的另一個輸入端與所述的門陣列(20V10)接線端(O1)相接，所述門電路(G3)的輸出端與所述計數(shù)器(4040)接線端(CP)相接，所述單片機(8051)的接線端(P13)和所述計數(shù)器(4040)接線端(CR)相接處與所述存儲器(62256)接線端(CS)相接，還有所述門陣列的接線端(O2)與所述存儲器(62256)接線端(WE)相接，所述門陣列(20V10)的接線端子(OO)與存儲器(62256)的接線端子(I/O)一起接到所述單片機(8051)接線端子(P0)，所述單片機(8051)接線端(P37)與所述存儲器(62256)接線端(OE)相接，所述計數(shù)器(4040)接線端子(Q)與存儲器(62256)的接線端子(AB)相接構(gòu)成信號采樣存儲電路。所述的光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)由用均勻分布的四個紫外/紫色光發(fā)光二極管(L1、L2、L3、L4)作光源和黑白光電攝像頭及在光電攝像頭前附加一個圓筒形光闌(N)組成，由于采用了上述的技術(shù)方案，本實用新型具有如下優(yōu)點1、抄表裝置所抄的數(shù)僅抄取水表高位讀數(shù)(千百十個位)，與用戶用水過程無關(guān)，所抄數(shù)據(jù)是最終結(jié)果，這與人工抄表相同，使用戶便于核對。
2、水表中的任何指針等水表結(jié)構(gòu)不必改動，就可抄得用水量，可避免節(jié)外生枝的用水作弊現(xiàn)象。
3、如果發(fā)生水管振動的水鍾現(xiàn)象，本抄表裝置不會影響讀數(shù)，況且水表高位讀數(shù)指針變化緩慢，多抄幾次也無妨。
4、水表出廠時指針安裝難免有偏差，所以讀表時高位讀數(shù)指針的數(shù)值往往借助低位指針是否過零進行判斷，例如，要讀準個位數(shù)，就得讀取十分位指針是否過零，要讀準十分位的讀數(shù)，就要判百分位指針過零否，而十分位和百分位往往做成紅色指針，對不改制指針來說，這個裝置可以對紅色指針成像同樣清晰，而便于判斷讀數(shù)。
5、由于大齒輪開了個弧形孔，抄表后大齒輪轉(zhuǎn)到使弧形孔正對高位讀數(shù)的位置，而不影響用戶讀數(shù)。
6、本裝置在具體實施中由于采用普通小型玩具電機及低層次的調(diào)光系統(tǒng)，將信號采樣存儲電路作公共系統(tǒng)，光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的信號可以進行一百米以內(nèi)傳送，通過一個簡單的點名電路，在抄水表過程中逐家逐戶分時進行，所以可做成同一個信號采樣存儲電路指揮下的分布控制型系統(tǒng)，使抄表裝置的成本大幅度降低，成為一種廉價實用的抄表裝置。


圖1是本實用新型的電路和機械結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是本實用新型的電機驅(qū)動電路原理圖；圖3是本實用新型的機械減速系統(tǒng)齒輪結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4-1是本實用新型的大齒輪結(jié)構(gòu)及其在抄表結(jié)束后大齒輪與水表指針位置的示意圖；圖4-2是本實用新型的大齒輪背面結(jié)構(gòu)和光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的光闌及紫外/紫色光發(fā)光二極管位置分布圖；圖5-1是控制大齒輪轉(zhuǎn)動的起點電路和干簧管及磁鐵的安裝位置結(jié)構(gòu)示意圖；圖5-2是條紋板的結(jié)構(gòu)圖和控制大齒輪轉(zhuǎn)動中停止的定位電路圖；圖6是本實用新型的光電信號采樣存儲電路圖；圖7是本實用新型的顯示電路圖；圖8是本實用新型的安裝于水表上主要固定支架的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
本實用新型涉及一種紫外/紫色光機械式非過程智能化水表抄表儀，包括具有至少十個以上接線端子的單片機(8051)，其中，與所述單片機(8051)接線端子相連接的還包括電機驅(qū)動電路和電機帶動的機械減速系統(tǒng)，信號采樣存儲電路，控制大齒輪轉(zhuǎn)動的起點電路，控制大齒輪轉(zhuǎn)動中停止的定位電路和顯示電路，其中所述的電機驅(qū)動電路由三極管(T0)及與其基極相連的電阻(R0)，三極管(T1)及與其基極相連的電阻(R1)，三極管(T2)及與其基極相連的電阻(R2)，三極管(T3)及與其基極相連的電阻(R3)，三極管(T4)及與其基極相連的電阻(R4)，反相器(G1、G2)，繼電器(LJ)和電機(M)以及所述單片機(8051)接線端子(P10、P11)組成，所述的單片機(8051)接線端(P11)與所述電阻(R0)另一端相接，所述三極管(T0)的集電極與所述繼電器(LJ)線圈(L0)相接，線圈(L0)另一端接電源(E0)，所述的單片機(8051)接線端(P10)接所述反相器(G1)的輸入端，所述反相器(G1)的輸出端接所述反相器(G2)的輸入端，反相器(G1)的輸出端還接所述電阻(R2、R4)的另一端，反相器(G2)的輸出端接所述電阻(R1、R3)的另一端，所述的三極管(T1)和所述三極管(T3)的集電極一起接到所述電機(M)一端，所述三極管(T2)與所述三極管(T4)的集電極一起接到所述電機(M)另一端，所述三極管(T1)與所述三極管(T2)的發(fā)射極一起接到電源(E0)，所述三極管(T3)和三極管(T4)的發(fā)射極一起與所述繼電器(LJ)的觸點(K0)一端相接，觸點(K0)另一端接地構(gòu)成電機驅(qū)動電路。所述的機械減速系統(tǒng)由緊固于電機軸上的小齒輪(d1)和齒輪(d2、d3、d4、d5、d6、d7、d8、d9、d10、d11、d12)以及大齒輪(d13)組成，所述齒輪(d2)和所述齒輪(d3)同軸緊固，所述齒輪(d4)和所述齒輪(d5)同軸緊固，所述齒輪(d6)和所述齒輪(d7)同軸緊固，所述齒輪(d8)和所述齒輪(d9)同軸緊固，所述齒輪(d10)和所述齒輪(d11)同軸緊固，所述小齒輪(d1)嚙合齒輪(d2)，所述齒輪(d3)嚙合齒輪(d4)，所述齒輪(d5)嚙合齒輪(d6)，所述齒輪(d7)嚙合齒輪(d8)，所述齒輪(d9)嚙合齒輪(d10)，所述齒輪(d11)嚙合齒輪(d12)，所述齒輪(d12)嚙合大齒輪(d13)構(gòu)成機械減速系統(tǒng)。所述大齒輪(d13)安裝于水表之上，大齒輪(d13)開有一個弧形孔(J)，其上安裝有磁鐵(B)和帶條紋(S1、S2、S3、S4、S5)的條紋板(S0)以及光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(H)。所述控制大齒輪轉(zhuǎn)動的起點電路由磁鐵(B)、電阻(R5)和接地的干簧管(K1)及所述單片機(8051)接線端(P32)組成，所述電阻(R5)一端接電源(E0)，所述干簧管(K1)另一端和所述電阻(R5)的另一端一起接所述單片機(8051)接線端(P32)構(gòu)成控制大齒輪轉(zhuǎn)動的起點電路。所述控制大齒輪轉(zhuǎn)動中停止的定位電路由所述條紋板(S0)的條紋(S1、S2、S3、S4、S5)、紅外發(fā)射管(D1)及與之相連的電阻(R6)，所述單片機(8051)接線端(P35)和紅外接收管(T5)及與之發(fā)射極相連的接地電阻(R7)組成，所述紅外接收管(T5)的發(fā)射極與所述單片機(8051)接線端(P35)相接構(gòu)成控制大齒輪轉(zhuǎn)動中停止的定位電路。所述信號采樣存儲電路由光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(H)，隔離緩沖三極管(T6)和與其基極相接的接地電阻(R8)并與接地電阻(R9)和接插件(CZ)組成的電路，電容(C1)和電阻(R10)及接地電阻(R11)一起跟三極管(T7)基極相接并與接地電阻(R12)和接地電容(C2)及電阻(R13)組成的電路，電容(C3)和電阻(R14)及接地電阻(R15)一起跟三極管(T8)基極相接并與電阻(R16)組成的電路，振蕩器(X)，門陣列(20V10)，計數(shù)器(4040)，存儲器(62256)，門電路(G3)，以及所述單片機(8051)接線端子(P0、P12、P13、P14、P37)組成，其中，所述光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(H)與所述隔離緩沖三極管(T6)基極相接，隔離緩沖三極管(T6)集電極通過所述接插件(CZ)接電源(E1)，三極管(T6)發(fā)射極通過接插件(CZ)與所述接地電阻(R9)相接，并且所述電容(C1)和電容(C3)的另一端同時也與接地電阻(R9)相接，所述三極管(T7)的發(fā)射極和所述電阻(R10)的另一端都接到電源(E0)，所述的接地電阻(R12)和電阻(R13)與所述三極管(T7)的集電極相接，所述電阻(R13)的另一端和所述接地電容(C2)一起接到所述門陣列(20V10)的接線端(IN2)，所述三極管(T8)的發(fā)射極接地，所述電阻(R14)的另一端和電阻(R16)一起接到電源(E0)，所述電阻(R16)的另一端和所述三極管(T8)集電極一起與所述門陣列(20V10)的接線端(IN1)相接，所述振蕩器(X)與所述門陣列(20V10)的接線端(IN0)相接，所述單片機(8051)的接線端(P14)與所述的門陣列(20V10)接線端(IN3)相接，所述的單片機(8051)接線端(P12)與所述門電路(G3)的一個輸入端相接，所述門電路(G3)的另一個輸入端與所述的門陣列(20V10)接線端(O1)相接，所述門電路(G3)的輸出端與所述計數(shù)器(4040)接線端(CP)相接，所述單片機(8051)的接線端(P13)與所述計數(shù)器(4040)接線端(CR)相接處還與所述存儲器(62256)接線端(CS)相接，還有所述門陣列的接線端(O2)與所述存儲器(62256)接線端(WE)相接，所述門陣列(20V10)的接線端子(OO)與存儲器(62256)的接線端子(I/O)一起接到所述單片機(8051)接線端子(P0)，所述單片機(8051)接線端(P37)與所述存儲器(62256)接線端(OE)相接，所述計數(shù)器(4040)接線端子(Q)與存儲器(62256)的接線端子(AB)相接構(gòu)成信號采樣存儲電路。所述的光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)由均勻分布的4個紫外/紫色光發(fā)光二極管(L1、L2、L3、L4)作光源和黑白光電攝像頭及在其上附加一個光闌(N)組成光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。從各圖上可以更清楚地看出本裝置中各個單元電路和各機械部件之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。圖1是本實用新型的方框圖，由核心部件單片機和與之相接的5個電路和一個機械減速系統(tǒng)組成，它們分別是電機驅(qū)動電路，信號采樣存儲電路，控制大齒輪轉(zhuǎn)動的起點電路和控制大齒輪轉(zhuǎn)動中停止的定位電路和顯示電路，圖2-圖8表示的是本裝置的實施方案。上述電機驅(qū)動電路如圖2所示，圖中(M)是普通小型電機，5個三極管(T0、T1、T2、T3、T4)的基極都分別接有電阻(R0、R1、R2、R3、R4)，三極管(T0)的集電極接繼電器(LJ)線圈(L0)的一端，線圈另一端接電源(E0)，三極管(T1、T3)的集電極一起接到電機(M)一端，三極管(T2、T4)的集電極一起接到電機(M)另一端，三極管(T1、T2)的發(fā)射極接到電源(E0)，三極管(T3、T4)發(fā)射極接到繼電器(LJ)觸點(K0)的一端，觸點(K0)另一端接地，單片機(8051)接線端(P10)接反相器(G1)的輸入端，反相器(G1)輸出端與反相器(G2)輸入端相接處還與電阻(R2、R4)相接，反相器(G2)的輸出端與電阻(R1、R3)相連，單片機(8051)接線端(P11)與電阻(R0)相接，在單片機(8051)接線端(P11)控制下，使繼電器觸頭(K0)閉合或斷開，從而控制電機的起動與停止，單片機(8051)的接線端(P10)輸出高低電平可使電機(M)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。圖3是電機(M)帶動齒輪的機械減速系統(tǒng)，為了降低成本，不采用步進電機，但普通電機的轉(zhuǎn)速高，采用齒輪(d2)至大齒輪(d13)的減速系統(tǒng)減速，在這個機械減速系統(tǒng)中由緊固于電機(M)軸上的齒輪(d1)與齒輪(d2)嚙合，與齒輪(d2)同軸緊固的齒輪(d3)，與齒輪(d3)嚙合的齒輪(d4)，與齒輪(d4)同軸緊固的齒輪(d5)，與齒輪(d5)嚙合的齒輪(d6)，與齒輪(d6)同軸緊固的齒輪(d7)，與齒輪(d7)嚙合的齒輪(d8)，與齒輪(d8)同軸緊固的齒輪(d9)，與齒輪(d9)嚙合的齒輪(d10)，與齒輪(d10)同軸緊固的齒輪(d11)，還由與齒輪(d11)嚙合的齒輪(d12)和與齒輪(d12)嚙合的大齒輪(d13)組成。經(jīng)過了多級減速齒輪的機械減速后，使大齒輪(d13)的轉(zhuǎn)速變得緩慢，從而代替步進電機準確地定位停止在水表指針對應的位置上。圖4-1是所述大齒輪(d13)和固定了光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(H)的詳細圖，固定光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的螺釘(F1、F2、F3)下方放置具有彈性的墊片，大齒輪(d13)上挖了一個缺口(J)，缺口(J)在每次抄表結(jié)束后，所述大齒輪(d13)所停的位置，正是缺口(J)對準于水表的花針和千百十個位范圍上，使得用戶能看清水表目前讀數(shù)，這是根據(jù)買賣公平對計量器具的要求而設計的。圖4-2是所述大齒輪(d13)背面結(jié)構(gòu)和光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的光闌及紫外/紫色光發(fā)光二極管位置分布圖，紫外/紫色光發(fā)光二極管(L1、L2、L3、L4)均勻分布在黑白光電攝像頭的四周，中間的圓孔是有一定高度的圓筒，是為光電攝像頭成像效果特地設計的光闌(N)，為使表中紅指針和黑指針成像一樣清楚，光源用波長范圍在380nm到450nm的紫外/紫色光發(fā)光二極管，固定4個發(fā)光二極管和光闌(N)時，采用具有彈性的墊片置于螺釘(F4、F5、F6)下方，調(diào)節(jié)螺釘(F4、F5、F6)并與前述的螺釘(F1、F2、F3)配合，可使光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)輸出的信號達到最佳狀態(tài)。圖5-1是控制大齒輪轉(zhuǎn)動的起點電路和干簧管及磁鐵安裝位置結(jié)構(gòu)圖，邊沿上固定有磁鐵(B)，大齒輪之外的旁邊固定干簧管(K1)，起點電路由所述單片機(8051)接線端(P32)、電阻(R5)和與之相連的干簧管(K1)及磁鐵(B)組成，每次抄表前都必須使磁鐵(B)和干簧管重合的位置開始轉(zhuǎn)動，以免漏抄某位，而每次抄表結(jié)束時使大齒輪(d13)反轉(zhuǎn)，當轉(zhuǎn)到磁鐵(B)和干簧管重合時，干簧管觸點閉合，單片機(8051)判斷到這一狀態(tài)而停止電機轉(zhuǎn)動。圖5-2是條紋板結(jié)構(gòu)圖和控制大齒輪轉(zhuǎn)動中停止的定位電路圖，有5條條紋(S1、S2、S3、S4、S5，也可以是不透明的材料上開5個狹長透光孔取代條紋)，這些條紋都分布在離圓心等半徑的范圍上，而且除條紋(S1)和(S5)之間的夾角外其余每兩條間的角度都相等(約39度，與水表每兩位指針間的夾角相等)，在條紋板的兩側(cè)安裝有紅外發(fā)射管(D1)和紅外接收管(T5)，紅外發(fā)射管(D1)接有電阻(R6)后再接電源(E0)，紅外接收管(T5)的發(fā)射極和接地電阻(R7)都接到所述單片機(8051)接線端(P35)上，大齒輪(d13)轉(zhuǎn)動，條紋板也跟著轉(zhuǎn)，當轉(zhuǎn)到某一條紋正對紅外發(fā)射管和紅外接收管的位置上時，單片機(8051)接線端(P35)接到信號而使電機暫停，使所述光闌對準水表的十分位、個位、十位、百位或千位，從而使指針圖像成為電信號。圖6是信號采樣存儲電路，將光電轉(zhuǎn)換得到的電信號進行采樣并保存在存儲器中，這部分電路包括光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(H)，隔離緩沖三極管(T6)和與其基極相接的接地電阻(R8)并與接地電阻(R9)和接插件(CZ)組成的電路，電容(C1)和電阻(R10)及接地電阻(R11)一起跟三極管(T7)基極相接并與接地電阻(R12)和接地電容(C2)及電阻(R13)組成的電路，電容(C3)和電阻(R14)及接地電阻(R15)一起跟三極管(T8)基極相接并與電阻(R16)組成的電路，振蕩器(X)，門陣列(20V10)，計數(shù)器(4040)，存儲器(62256)，門電路(G3)，以及所述單片機(8051)接線端子(P0、P12、P13、P14、P37)組成，其中，光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)經(jīng)過數(shù)米屏蔽線(圖中用虛線表示)與隔離緩沖三極管(T6)基極相接，三極管(T6)集電極通過接插件(CZ)和幾十米導線(圖中用虛線表示)接電源(E1)，三極管(T6)發(fā)射極通過接插件(CZ)和幾十米屏蔽線(圖中用虛線表示)與接地電阻(R9)相接，并且電容(C1)和電容(C3)的另一端同時也與接地電阻(R9)相接，三極管(T7)的發(fā)射極和電阻(R10)的另一端都接到電源(E0)，接地電阻(R12)和電阻(R13)跟三極管(T7)的集電極相接，電阻(R13)的另一端和接地電容(C2)一起接到門陣列(20V10)的接線端(IN2)，三極管(T8)的發(fā)射極接地，電阻(R14)的另一端和電阻(R16)一起接到電源(E0)，電阻(R16)的另一端和三極管(T8)集電極一起跟門陣列的接線端(IN1)相接，振蕩器(X)作為采樣脈沖與門陣列(20V10)的接線端(IN0)相接，單片機(8051)的接線端(P14)與門陣列接線端(IN3)相接，單片機(8051)接線端(P12)跟門電路(G3)的一個輸入端相接，門電路(G3)的另一個輸入端與門陣列接線端(O1)相接，門電路(G3)的輸出端與計數(shù)器(4040)接線端(CP)相接，單片機(8051)的接線端(P13)跟計數(shù)器(4040)接線端(CR)相接處與存儲器(62256)接線端(CS)相接，門陣列的接線端(O2)與存儲器接線端(WE)相接，門陣列(20V10)的接線端子(OO)與存儲器的接線端子(I/O)一起接單片機(8051)接線端子(P0)，單片機(8051)接線端(P37)與存儲器接線端(OE)相接，計數(shù)器(4040)接線端子(Q)與存儲器的接線端子(AB)相接。信號采樣存儲電路工作時，所述單片機接線端(P13)先輸出高電平，對計數(shù)器(4040)清零，然后變成低電平，單片機其余端子輸出高電平，采樣結(jié)束后，單片機接線端(P14)端輸出低電平，門陣列接線端子(O1、O2)輸出高電平且接線端子(OO)呈高電阻，在單片機接線端(P13)對計數(shù)器再次清零后，單片機接線端(P12)和(P37)互相配合下將存于存儲器中的信息從接線端子(P0)輸入單片機，然后進行軟件分析計算出指針讀數(shù)。圖7是顯示電路，圖中單片機接線端子(P30、P31、P33)將測得水表讀數(shù)送入譯碼顯示集成塊(14499)再驅(qū)動4位數(shù)碼管(E40301)。圖8是將抄表儀固定于水表之上的固定支架的示意圖，包括矮圓筒(Y1)，軸桿(Y2)，夾板(Y3)，套在水表腰部的U型夾板(Y4)和另一U型夾板(Y5)以及夾在水管上的n型夾板(Y6)組成，上述大齒輪(d13)支撐在圓筒(Y1)上并被軸桿(Y2)穿過，大齒輪(d13)可以在圓筒上轉(zhuǎn)動。
權(quán)利要求1.一種紫外/紫色光機械式非過程智能化水表抄表儀，其特征在于，包括抄表光源采用紫外/紫色光和具有至少十個以上接線端子的單片機(8051)，與所述單片機(8051)接線端子相連接的還有電機驅(qū)動電路及其電機所帶動的機械減速系統(tǒng)，信號采樣存儲電路，控制大齒輪轉(zhuǎn)動的起點電路，控制大齒輪轉(zhuǎn)動中停止的定位電路和顯示電路，其中紫外/紫色光用波長范圍在380nm到450nm的紫外/紫色光發(fā)光二極管提供。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外/紫色光機械式非過程智能化水表抄表儀，其特征在于，所述的機械減速系統(tǒng)由緊固于電機軸上的小齒輪(d1)和齒輪(d2、d3、d4、d5、d6、d7、d8、d9、d10、d11、d12)以及大齒輪(d13)組成，所述齒輪(d2)和所述齒輪(d3)同軸緊固，所述齒輪(d4)和所述齒輪(d5)同軸緊固，所述齒輪(d6)和所述齒輪(d7)同軸緊固，所述齒輪(d8)和所述齒輪(d9)同軸緊固，所述齒輪(d10)和所述齒輪(d11)同軸緊固，所述小齒輪(d1)嚙合齒輪(d2)，所述齒輪(d3)嚙合齒輪(d4)，所述齒輪(d5)嚙合齒輪(d6)，所述齒輪(d7)嚙合齒輪(d8)，所述齒輪(d9)嚙合齒輪(d10)，所述齒輪(d11)嚙合齒輪(d12)，所述齒輪(d12)嚙合大齒輪(d13)構(gòu)成機械減速系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的紫外/紫色光機械式非過程智能化水表抄表儀，其特征在于，所述的大齒輪(d13)開有一個弧形孔(J)，其上裝有磁鐵(B)和帶有條紋(S1、S2、S3、S4、S5)的條紋板(S0)以及光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(H)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述的紫外/紫色光機械式非過程智能化水表抄表儀，其特征在于，所述控制大齒輪轉(zhuǎn)動的起點電路由磁鐵(B)、電阻(R5)和接地的干簧管(K1)及所述單片機(8051)接線端(P32)組成，其中磁鐵(B)安裝在所述大齒輪(d13)邊沿，所述的干簧管(K1)安裝在大齒輪(d13)旁邊，所述電阻(R5)一端接電源(E0)，所述干簧管(K1)另一端和所述電阻(R5)的另一端一起接所述單片機(8051)接線端(P32)構(gòu)成控制大齒輪轉(zhuǎn)動的起點電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述的紫外/紫色光機械式非過程智能化水表抄表儀，其特征在于，所述控制大齒輪轉(zhuǎn)動中停止的定位電路包括條紋板(S0)上的條紋(S1、S2、S3、S4、S5)，紅外發(fā)射管(D1)、電阻(R6)、紅外接收管(T5)和接地電阻(R7)及所述單片機(8051)接線端(P35)組成，所述紅外發(fā)射管(D1)與所述電阻(R6)相接，電阻(R6)另一端和所述紅外接收管(T5)集電極一起接電源(E0)，紅外接收管(T5)的發(fā)射極和接地電阻(R7)一起接到所述單片機(8051)接線端(P35)構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外/紫色光機械式非過程智能化水表抄表儀，其特征在于，所述的光電采樣存儲電路包括光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(H)，隔離緩沖三極管(T6)和與其基極相接的接地電阻(R8)并與接地電阻(R9)和接插件(CZ)組成的電路，電容(C1)和電阻(R10)及接地電阻(R11)一起跟三極管(T7)基極相接并與接地電阻(R12)和接地電容(C2)及電阻(R13)組成的電路，電容(C3)和電阻(R14)及接地電阻(R15)一起跟三極管(T8)基極相接并與電阻(R16)組成的電路，振蕩器(X)，門陣列(20V10)，計數(shù)器(4040)，存儲器(62256)，門電路(G3)，以及所述單片機(8051)接線端子(P0、P12、P13、P14、P37)組成，其中，所述光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(H)與所述隔離緩沖三極管(T6)基極相接，隔離緩沖三極管(T6)集電極通過所述接插件(CZ)接電源(E1)，三極管(T6)發(fā)射極通過接插件(CZ)與所述接地電阻(R9)相接，并且所述電容(C1)和電容(C3)的另一端同時也與接地電阻(R9)相接，所述三極管(T7)的發(fā)射極和所述電阻(R10)的另一端都接到電源(E0)，所述的接地電阻(R12)和電阻(R13)與所述三極管(T7)的集電極相接，所述電阻(R13)的另一端和所述接地電容(C2)一起接到所述門陣列(20V10)的接線端(IN2)，所述三極管(T8)的發(fā)射極接地，所述電阻(R14)的另一端和電阻(R16)一起接到電源(E0)，所述電阻(R16)的另一端和所述三極管(T8)集電極一起與所述門陣列(20V10)的接線端(IN1)相接，所述振蕩器(X)與所述門陣列(20V10)的接線端(IN0)相接，所述單片機(8051)的接線端(P14)與所述門陣列(20V10)接線端(IN3)相接，所述單片機(8051)接線端(P12)與所述門電路(G3)的一個輸入端相接，所述門電路(G3)的另一個輸入端與所述門陣列(20V10)接線端(O1)相接，所述門電路(G3)的輸出端與所述計數(shù)器(4040)接線端(CP)相接，所述單片機(8051)的接線端(P13)與所述計數(shù)器(4040)接線端(CR)相接處還與所述存儲器(62256)接線端(CS)相接，還有所述門陣列(20V10)的接線端(O2)與所述存儲器(62256)接線端(WE)相接，所述門陣列(20V10)的接線端子(OO)與存儲器(62256)的接線端子(I/O)一起接所述單片機(8051)接線端子(P0)，所述單片機(8051)接線端(P37)與所述存儲器(62256)接線端(OE)相接，所述計數(shù)器(4040)接線端子(Q)與存儲器(62256)的接線端子(AB)相接構(gòu)成信號采樣存儲電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求3和6所述的紫外/紫色光機械式非過程智能化水表抄表儀，其特征在于，所述的光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(H)包括黑白光電攝像頭，四個紫外/紫色光發(fā)光二極管(L1、L2、L3、L4)和一個圓筒形光闌(N)組成。
專利摘要本實用新型是水表抄表的一種裝置，該裝置采用紫外/紫色光作光源并由一個機械減速系統(tǒng)和一個光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)以及由單片機為核心部件所連接的五個單元電路構(gòu)成。它們分別是電機驅(qū)動電路，控制大齒輪轉(zhuǎn)動的起點電路，控制大齒輪轉(zhuǎn)動中停止的定位電路和信號采樣存儲電路以及顯示電路，該裝置不用步進電機，光路簡單調(diào)整方便，該裝置抄水表才通電，直接抄水表現(xiàn)有讀數(shù)而與用水過程無關(guān)，不用改動現(xiàn)有水表，可直接安裝于水表之上抄取水表讀數(shù)。
文檔編號G01F1/00GK2684164SQ200420002888
公開日2005年3月9日 申請日期2004年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月25日
發(fā)明者黃仁堂, 王保海, 李英美, 苗慧, 李政華 申請人:黃仁堂, 唐洪, 周正良