專利名稱:無線遠傳光纖讀數(shù)計量表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種非接觸運行數(shù)據(jù)電子傳讀裝置的計量儀,尤其是一種無線遠傳 光纖讀數(shù)計量表,是非接觸運行數(shù)據(jù)電子傳讀系統(tǒng)中首選的計量儀表。
背景技術(shù):
以往的電表、煤氣表以及工礦企業(yè)中所用的氣、液體流量表等計量儀表,通常 都是由人工抄表來實現(xiàn)計量核算。盡管這種傳統(tǒng)的查表方式的弊端眾所周知,但是又 無可奈何的日復一日、年復一年的沿襲至今。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,首先由美國創(chuàng)立 了一種由一道格碼必配一個光纖探頭的路格碼的非接觸運行數(shù)據(jù)電子傳讀系統(tǒng),解決了 不用人工查表的問題,為相關(guān)行業(yè)集中核查提高效率、降低管理成本等發(fā)揮了積極的作 用,但是也存在諸如結(jié)構(gòu)復雜、軸向尺寸大、制造的幾何精度要求嚴格,成本高等不盡 如人意之缺陷?;谏鲜銮闆r,申請?zhí)枮?00410073389.9 —種計量儀表控制器光纖傳輸 靜態(tài)信號的定時掃描采集系統(tǒng)。其采用四路反射狀態(tài)方格、相應(yīng)設(shè)有四路發(fā)射(反射) 光纖、分別與各自相應(yīng)的發(fā)光管與光電管,四支光電管分別代表二進制的4位狀態(tài),將 對應(yīng)每一個同步輪,在二進制位置的光纖四根集束到光電管上,每一時序只有一根光纖 對光電管狀態(tài)有效,光電管與計算機相連。該發(fā)明專利申請比美國的十道格碼的在先發(fā) 明又前進了一大步,同時也消除了如前所述的一些不盡如人意的缺陷,但是,仍存在如 下一些不盡如人意的缺陷,有待進一步改進1、該系統(tǒng)由于是有線傳輸,導致所有用戶的計量儀表的體外光纖線共同接到戶 外整個樓洞的集中器上,待集中器將所控制的全部儀表數(shù)據(jù)處理完畢后,再將全部數(shù)據(jù) 定時傳輸?shù)较到y(tǒng)的上層計算機,施工復雜、耗用材料多,故障幾率多;2、適用范圍窄,有局限性;3、為滿足二進制使用要求,其碼輪上至少設(shè)置四路碼道,并且是一路碼道上 只能配設(shè)一根光纖探頭,致使制造加工難度大、廢品率高,制造成本高;4、因碼道寬度在l_1.5mm,致使存在光干擾的隱患。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,提供了一種至少設(shè)有一個碼輪就能實 現(xiàn)無線遠傳、遠測、完全由計算機遠程管理的計量儀表;它既能遠程無線接收上層計算 機的指令,隨時啟動工作程序進行疊捕掃描、讀數(shù)、運算、處理、發(fā)送數(shù)據(jù)又能按上層 計算機的指令,隨時記錄和儲存數(shù)據(jù)。確保數(shù)據(jù)的準確無誤。另一個目的在于提供一種 結(jié)構(gòu)簡單、合格率高、明顯降低成本,加工容碼道少、界線分明防止光干擾、不混碼; 光、電部分只在工作時瞬間得電工作耗電少、適用范圍寬,并突破一路一光纖探頭不能 少于四路的現(xiàn)有技術(shù)的通用模式。本發(fā)明實現(xiàn)發(fā)明的目的的技術(shù)方案如下包括電源、顯示字輪與碼輪制成一體,每個碼輪對應(yīng)設(shè)有一個發(fā)光管LED,與發(fā)光管LED對應(yīng)設(shè)有發(fā)射光纖探頭,碼輪周面上沿周向分別設(shè)有黑、白色光感碼條,發(fā) 射光纖探頭和與之相對應(yīng)的接收光纖探頭設(shè)于碼輪的上邊,所述的接收光纖探頭與各自 相對應(yīng)的光電管相連,其具有遠距離接收上層計算機指令,隨時啟動工作程序的無線路 由器與微處理器CPU相連,所述的碼輪上至少設(shè)有一路碼道,一路碼道上對應(yīng)設(shè)置二個 或二個以上光纖探頭。所述的光感碼條中的白色光感碼條設(shè)于碼輪的周面上,而黑色光感碼條設(shè)在碼 輪凹下粗糙的周面上。所述的光感碼條的長度,是在碼輪周長的2/10至8/10范圍內(nèi)變化。所述的碼輪是一路碼道、二路碼道和三路碼道中的任意一種。所述的光纖探頭是四頭光纖探頭和五頭光纖探頭中的一種。所述的光纖探頭在碼輪的一路碼道上邊沿周向呈現(xiàn)“一”字或折線型設(shè)置;在 二路碼道上邊沿周向呈鴨舌帽型、折線型或等腰三角型設(shè)置;在三路碼道上邊沿周向呈 菱形、星形或直角三角形設(shè)置。所述的電源是民用電源和備用直流電源中的一種。所述的備用直流電源是鉀、鎘鎳電池,并配備太陽能電池板、充電器為直流電 源充電。所述的直流電源的電池盒蓋上設(shè)有防爆安全氣囊。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,由于采用了固定與備用電源、無線路由器、以及一 路、二路和三路碼道的碼輪,同一碼道的上邊設(shè)置兩個或兩個以上光纖探頭等一系列的 技術(shù)措施,并經(jīng)試驗證明具有如下優(yōu)點和積極效果1、突破以往為防止亂碼,一路碼道上只能設(shè)置一個光纖探頭以及為適應(yīng)二進制 編碼,其碼輪上不能少于四路碼道的設(shè)計模式。使該項技術(shù)水平提升到一個新的高度。2、實現(xiàn)無線傳輸、其信息更可靠準確無誤,簡化施工、節(jié)省原材料、明顯降低 安裝、使用和制造成本以及降低故障率和維修量。3、適用范圍寬,各類傳輸系統(tǒng)以及有無電源的場合都適用如油田等。4、碼輪上碼道的路數(shù)少,占用軸向空間小,加工容易,明顯提高產(chǎn)品合格率, 消除光干擾、亂碼隱患。5、同一路碼道上可設(shè)置兩個以上光纖探頭,實現(xiàn)疊捕掃描,即前邊的光纖探頭 掃描過的碼位,仍是此后的光纖探頭重疊,捕捉的有效靶,進而使掃描的信息更準確可罪。
圖1是本發(fā)明的控制原理示意圖。圖2是本發(fā)明二個碼輪的實施例。圖3是本發(fā)明一個碼輪的實施例。圖4a-圖4c分別是一路、二路和三路碼輪的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是1-3路碼輪上光感碼條的設(shè)置展開圖和二進制編碼表。圖6-1至圖6-8是光纖探頭在碼輪周面上邊的設(shè)置狀態(tài)圖。圖7是本發(fā)明設(shè)置備用直流電源的實施例。
圖中發(fā)射光纖探頭1,發(fā)光管LED 2,光感碼條3,接收光纖探頭4,光電管 VD 5,電源6,無線路由器7,碼輪8,太陽能電池板9,充電器10,表殼11,防爆安全 氣囊12,充電電池13,微處理器CPU。
具體實施例方式實施例1本發(fā)明的實施例結(jié)合附圖加以詳細描述。如圖1-3以及圖4-1至圖4-3所示。它包括電源6、微處理器CPU,市購的無 線路由器7與微處理器CPU相連,顯示字輪與碼輪8制成一體,碼輪8的周面上沿周向 設(shè)有黑、白色的光感碼條3,其中白色的為反射光感碼條,而設(shè)在碼輪8凹的粗糙面上的 黑色的為吸收光感碼條,四根或五根光纖探頭分別設(shè)在每個碼輪的一路、二路或三路碼 道的上邊,每個碼輪8對應(yīng)設(shè)有一個發(fā)光管2,發(fā)光管2與發(fā)射光纖探頭1相對應(yīng)設(shè)置, 并兩者相連,接收光纖探頭4分別與各自對應(yīng)的光電管5相連,光電管5與微處理器CPU 相連。印有十個數(shù)字的顯示字輪,旋轉(zhuǎn)一圈需翻轉(zhuǎn)十次,而接收光纖探頭4在光感碼條 3的十個狀態(tài)不同的區(qū)域上疊捕掃描十次,每翻轉(zhuǎn)一次只有一根光纖探頭對光電管5狀 態(tài)有效,將疊捕掃描收到的十組狀態(tài)不同的二進制光信號,通過光電管5轉(zhuǎn)變成十組電 信號,送入微處理器CPU進行運算處理,便得到與數(shù)字窗口一樣的數(shù)據(jù),再由無線路由 器7發(fā)送到上層計算機。圖2、3分別是本發(fā)明采用兩個碼輪或一個碼輪的實施例。圖 4a_4c分別是一路碼道碼輪、二路碼道碼輪和三路碼道碼輪的立體結(jié)構(gòu)示意圖。白色光感 碼條3設(shè)于碼輪周向的周面上,并涂白色反光漆,使之反光效果更好,而黑色光感碼條3 是設(shè)在碼輪凹下的粗糙周面上,并涂黑色漆,使吸光效果更好,完全杜絕光干擾,確保 不混碼。圖5所示的是當碼輪8分別為一路碼道、二路碼道和三路碼道時的二進制編碼 表以及黑、白色光感碼條3分別在相應(yīng)碼道上設(shè)置狀態(tài)的展開圖。所述的黑、白色光感 碼條3的長度是在碼輪8周長的2/10-8/10范圍內(nèi)變化。如圖6-1到圖6_9所示,是光 纖探頭分別在1、2、3路碼道的碼輪上的設(shè)置狀態(tài)示意圖。其中光纖探頭在同一個碼道 上邊呈“一”字型或折線型設(shè)置多根光纖探頭進行疊捕掃描,這是現(xiàn)有技術(shù)所不及的, 其優(yōu)點是光纖探頭沿碼輪周向排列運行,前一光纖探頭掃描過的碼位,也是其后的光纖 探頭重疊捕捉的有效靶,絕對可靠不會遺漏,并可減少碼輪8的碼道數(shù)量,降低加工難 度,提高產(chǎn)品的合格率和產(chǎn)品性能的可靠性;圖6-3到圖6-5表示光纖探頭在二路碼道的 碼輪上呈鴨舌帽型、折線型或等腰三角形狀設(shè)置的示意圖;圖6-7至圖6-9分別表示光纖 探頭在三路碼道的碼輪8上分別呈菱形、星形和直角三角形設(shè)置狀態(tài)的示意圖。圖7是 本發(fā)明設(shè)有備用直流電源的實施例。在表殼11的一側(cè)下邊設(shè)有鋰、鎘鎳充電電池13,太 陽能電池板9和充電器10為備用直流電源充電,可用于野外油田或其他無電源的場合使 用,為確保安全,還在電池盒蓋上設(shè)有防爆安全氣囊12。本發(fā)明使用時,當無線路由器7接到上層計算機的指令時,立即啟動工作程 序,微處理CPU指令發(fā)光管LEDl瞬間得電發(fā)光,通過五路發(fā)射光纖探頭1將入射光照 到碼輪8相應(yīng)位置的光感碼條3上,其中白色的光感碼條將反射的光傳入接收光纖探頭 4,使光電管5的狀態(tài)變化即導通,并將光信號變成電信號傳輸?shù)紺PU,相反如果入射光 照到黑色光感碼條上時,則光被吸光,無反射光,接收光纖探頭4未接收到反射光,則相應(yīng)的光電管5保持原狀態(tài),同時傳輸?shù)紺PU,每翻轉(zhuǎn)一次,只有一根光纖探頭對光電 管5狀態(tài)有效,當顯示字輪旋轉(zhuǎn)一周翻轉(zhuǎn)十次,則接收光纖探頭4在碼輪8的十個狀態(tài)不 同的區(qū)域上也疊捕掃描十次,將收到的十組狀態(tài)不同的二進制光信號通過光電管5轉(zhuǎn)變 成十組二進制的電信號送到CPU進行處理儲存,發(fā)光管LEDl失電,同時向下一個發(fā)光 管LED2發(fā)出指令使其得電發(fā)光,重復以上工作程序,以此類推,直到第三個碼輪采集結(jié) 束,CPU將全部采集的數(shù)據(jù)運算處理完畢后由無線路由器廠傳輸給上層計算機,完成一 個工作循環(huán)。
權(quán)利要求
1.無線遠傳光纖讀數(shù)計量表,包括電源、顯示字輪與碼輪制成一體,每個碼輪對應(yīng) 設(shè)有一個發(fā)光管LED,與發(fā)光管LED對應(yīng)設(shè)有發(fā)射光纖探頭,碼輪周面上沿周向分別設(shè) 有黑、白色光感碼條,發(fā)射光纖探頭和與之相對應(yīng)的接收光纖探頭設(shè)于碼輪的上邊,所 述的接收光纖探頭與各自相對應(yīng)的光電管相連,其特征在于具有遠距離接收上層計算機 指令,隨時啟動工作程序的無線路由器與微處理器CPU相連,所述的碼輪上至少設(shè)有一 路碼道,一路碼道上設(shè)置二個或二個以上光纖探頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遠傳光纖讀數(shù)計量表,其特征是所述的光感碼條中的白 色光感碼條設(shè)于碼輪的周面上,而黑色光感碼條設(shè)在碼輪凹下的粗糙周面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遠傳光纖讀數(shù)計量表,其特征是所述的光感碼條的長度 是在碼輪周長的2/10至8/10范圍內(nèi)變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遠傳光纖讀數(shù)計量表,其特征是所述的碼輪是一路碼 道、二路碼道和三路碼道中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遠傳光纖讀數(shù)計量表,其特征是所述的光纖探頭是四頭 光纖探頭和五頭光纖探頭中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遠傳光纖讀數(shù)計量表,其特征是所述的光纖探頭在碼 輪的一路碼道上邊沿周向呈現(xiàn)“一”字或折線型設(shè)置;在二路碼道上邊沿周向呈鴨舌 帽型、折線型或等腰三角型設(shè)置;在三路碼道上邊沿周向呈菱形、星形或直角三角形設(shè) 置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遠傳光纖讀數(shù)計量表,其特征是所述的電源是民用電源 和備用直流電源中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線遠傳光纖讀數(shù)計量表,其特征是所述的備用直流電源是 鉀、鎘鎳電池,并配備太陽能電池板、充電器為直流電源充電。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的無線遠傳光纖讀數(shù)計量表,其特征是所述的直流電源的 電池盒蓋上設(shè)有防爆安全氣囊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非接觸運行數(shù)據(jù)電子傳讀裝置的計量儀,尤其是一種無線遠傳光纖讀數(shù)計量表,是非接觸運行數(shù)據(jù)電子傳讀系統(tǒng)中首選的計量儀表。它包括電源、顯示字輪與碼輪制成一體,每個碼輪對應(yīng)設(shè)一個發(fā)光管LED,與發(fā)光管LED對應(yīng)設(shè)有發(fā)射光纖探頭,碼輪周面上沿周向分別設(shè)有黑、白色光感碼條,發(fā)射光纖探頭和與之相對應(yīng)的接收光纖探頭設(shè)于碼輪上邊,所述接收光纖探頭與各自相對應(yīng)的光電管相連,具有遠距離接收上層計算機指令,隨時啟動工作程序的無線路由器與微處理器CPU相連,所述的碼輪上至少設(shè)有一路碼道,一路碼道上對應(yīng)設(shè)置二個或二個以上光纖探頭。具有突破以往設(shè)計模式,實現(xiàn)無線傳輸、信息可靠準確無誤,簡化施工、節(jié)省原材料等優(yōu)點。
文檔編號G01D5/347GK102012238SQ20101011750
公開日2011年4月13日 申請日期2010年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月4日
發(fā)明者羅文華 申請人:羅文華