專(zhuān)利名稱(chēng)：便攜式高精度數(shù)字燃油流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于流體動(dòng)態(tài)計(jì)量領(lǐng)域，具體涉及一種可以實(shí)現(xiàn)對(duì)燃油等流體精確計(jì)量的便攜式高精度數(shù)字燃油流量計(jì)。
燃料油是現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中使用最為廣泛的基本能源之一，是各種機(jī)動(dòng)車(chē)輛的血液，隨著時(shí)代的發(fā)展和地球上人口的不斷地增多，人類(lèi)對(duì)燃料油的需求量越來(lái)越大。然而地球上的能源是有限的，降低能耗，開(kāi)發(fā)節(jié)能產(chǎn)品是當(dāng)今需要解決的問(wèn)題。迄今為止，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)的保有量已增至5000余萬(wàn)輛，由于石油資源的供需矛盾日益加劇，燃油的價(jià)格不斷上揚(yáng)。隨著《公路法》的修訂與“燃油稅”的征收，油料的直接價(jià)格還會(huì)上升，因此，計(jì)量的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到消費(fèi)者的切身利益。但是，長(zhǎng)期以來(lái)存在著不法加油部門(mén)在計(jì)量器具上做文章，采取各種非法手段“缺斤短兩”克扣燃油，坑害消費(fèi)者。國(guó)家技術(shù)監(jiān)督部門(mén)雖然加大了執(zhí)法監(jiān)察的力度，加油當(dāng)中的“縮水”問(wèn)題依然沒(méi)有從根本上得到遏制。其主要原因之一還是現(xiàn)有的加油計(jì)量器具或設(shè)備只能由經(jīng)營(yíng)者自己控制和掌握，消費(fèi)者無(wú)法實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)量監(jiān)督與復(fù)測(cè)，做到明明白白消費(fèi)，即消費(fèi)者的知情權(quán)無(wú)法得到保障。為此，本設(shè)計(jì)人曾研制開(kāi)發(fā)了一種袖珍數(shù)字汽油流量計(jì)(專(zhuān)利號(hào)ZL95214998.2)，雖然基本上滿足了上述要求，但是計(jì)量的精度還不高，耗電量也較大，使用起來(lái)也不夠方便。本設(shè)計(jì)人在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用更新的技術(shù)方案研制開(kāi)發(fā)了一種可以更好地實(shí)現(xiàn)復(fù)測(cè)功能的便攜式高精度數(shù)字流量計(jì)，經(jīng)試用效果良好。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作性能穩(wěn)定可靠，測(cè)量精度高，耗電省，使用簡(jiǎn)便的高精度數(shù)字燃油流量。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的它由主體、機(jī)械計(jì)量單元和電子計(jì)量處理與控制單元組成。主體包括殼體、輸入導(dǎo)流管、輸出導(dǎo)流管三部分；機(jī)械計(jì)量單元由旋轉(zhuǎn)活塞、隔板、內(nèi)圓筒、外圓筒及內(nèi)、外計(jì)量室、旋轉(zhuǎn)活塞中心軸構(gòu)成旋轉(zhuǎn)活塞式容積計(jì)量裝置，其核心部件旋轉(zhuǎn)活塞兩側(cè)設(shè)有液體入口和出口并分別與主體上的輸入、輸出導(dǎo)流管直接連通；電子計(jì)量處理與控制單元以單片計(jì)算機(jī)為核心，按標(biāo)準(zhǔn)方式連接。計(jì)量脈沖信號(hào)經(jīng)由R1、C4及IC2A、B構(gòu)成的濾波整形電路處理后輸入到外部脈沖計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)流量計(jì)的電子計(jì)數(shù)。IC1的P1.6、P1.7口分別與LCD模塊IC3的DI與DLK相連構(gòu)成該流量計(jì)的顯示部分；C1、R2與IC1的RST口相連構(gòu)成復(fù)位電路；C2、C3與晶體相互連接后再與IC1之XTAL1、XTAL2口相連構(gòu)成單片機(jī)的外部時(shí)鐘震蕩器；C5、C6構(gòu)成整形電路。
由于本實(shí)用新型采用了最新型的單片計(jì)算機(jī)及LCD液晶顯示器，不僅實(shí)現(xiàn)了油料計(jì)量的復(fù)測(cè)，而且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作性能穩(wěn)定可靠，耗電少，制作成本低廉。
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本實(shí)用新型不限于附圖所示。


圖1為本實(shí)用新型主體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的機(jī)械計(jì)量單元之整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的電子計(jì)量處理與控制電路之電原理圖。
如圖1所示，本實(shí)用新型的主體包括殼體1、輸入導(dǎo)流管2和輸出導(dǎo)流管3三部分。輸入導(dǎo)流管2呈喇叭口形以便與加油機(jī)之加油槍聯(lián)接。輸出導(dǎo)流管3可直接插入汽車(chē)油箱內(nèi)；計(jì)量開(kāi)關(guān)4設(shè)置于殼體1之上；裝置于殼體上的顯示器件LCD直接顯示計(jì)量復(fù)測(cè)結(jié)果。
圖2示出了本實(shí)用新型的機(jī)械計(jì)量單元之整體結(jié)構(gòu)。機(jī)械計(jì)量單元系由旋轉(zhuǎn)活塞5、隔板6、內(nèi)圓筒7、外圓筒8及內(nèi)、外計(jì)量室9、10、旋轉(zhuǎn)活塞中心軸11幾部分構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)活塞式容積計(jì)量裝置。其結(jié)構(gòu)為一開(kāi)口的旋轉(zhuǎn)活塞5插入外圓筒8的內(nèi)壁與內(nèi)圓筒7的外壁所形成的環(huán)形空間中，在內(nèi)、外圓筒7、8之間設(shè)置一隔板6；在液體的作用下，由于旋轉(zhuǎn)活塞5的中心軸只能繞著內(nèi)圓筒按一定方向旋轉(zhuǎn)，故使得旋轉(zhuǎn)活塞5在環(huán)形空間中只能擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)活塞5兩側(cè)設(shè)有液體入口12和出口13分別與主體上的輸入導(dǎo)流管2和輸出導(dǎo)流管3直接連通。旋轉(zhuǎn)活塞的旋轉(zhuǎn)通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)固定在其上的永久磁鋼一起轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致計(jì)量開(kāi)關(guān)4動(dòng)作，產(chǎn)生脈沖信號(hào)，輸入到電子計(jì)量處理與控制單元進(jìn)行計(jì)數(shù)與處理。計(jì)量開(kāi)關(guān)4采用干簧管式開(kāi)關(guān)。
圖3示出了本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電子計(jì)量處理與控制單元電路結(jié)構(gòu)。其核心元件單片計(jì)算機(jī)IC1(AT89C2051)按標(biāo)準(zhǔn)方式連接，來(lái)自干簧開(kāi)關(guān)管的脈沖信號(hào)經(jīng)由R1、C4及IC2A、B(74HC04)構(gòu)成的濾波整形電路處理后輸入到外部脈沖計(jì)數(shù)器(單片機(jī)IC1的P3.4(T0)端)實(shí)現(xiàn)流量計(jì)的電子計(jì)數(shù)。IC1的P1.6、P1.7口分別與LCD模塊IC3(SMS0403)的DI與DLK相連構(gòu)成該流量計(jì)的顯示部分；C1、R2與IC1的RST口相連構(gòu)成復(fù)位電路；VCC接直流電源，由鋰電池提供。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作性能穩(wěn)定可靠，成本低廉，耗電少，適用于有車(chē)族對(duì)加油站供給油料計(jì)量的復(fù)測(cè)，做到明明白白消費(fèi)，遏制不法加油站點(diǎn)通過(guò)加油機(jī)上克扣消費(fèi)者事件的發(fā)生；也可以作為單獨(dú)的流體流量計(jì)量使用，體積小巧，便于攜帶，可適合多種場(chǎng)合下使用。
本實(shí)用新型使用的元器件不限于上述型號(hào)，具有相同或相近功能的元器件均可替代使用，同樣可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
本實(shí)用新型的之主體等機(jī)加工部件可采用鋁合金，工程塑料等加工制作。宜選用抗靜電材料或進(jìn)行抗靜電處理。
本實(shí)用新型的工作原理如下當(dāng)加油機(jī)的油槍插入本實(shí)用新型的輸入導(dǎo)流管時(shí)，在流體壓力作用下，計(jì)量開(kāi)關(guān)4自動(dòng)打開(kāi)，油料由入口進(jìn)入旋轉(zhuǎn)活塞5并使之?dāng)[動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)活塞5內(nèi)壁與內(nèi)圓筒7的外壁及外圓筒8下內(nèi)壁之間形成內(nèi)計(jì)量室9。當(dāng)旋轉(zhuǎn)活塞的中心軸11及隔板6繞內(nèi)圓筒內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，流出一個(gè)與計(jì)量室容積相等的油料。旋轉(zhuǎn)活塞的旋轉(zhuǎn)通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)固定在其上的永久磁鋼一起轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致干簧開(kāi)關(guān)動(dòng)作，產(chǎn)生脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)濾波整形后，送入單片計(jì)算機(jī)IC1的T0端進(jìn)行計(jì)數(shù)計(jì)量，同時(shí)進(jìn)行有關(guān)的統(tǒng)計(jì)運(yùn)算處理，結(jié)果送LCD動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示。
本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)1、采用最新型的單片計(jì)算機(jī)及新型LCD顯示器件，使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作性能穩(wěn)定，功能強(qiáng)，而且成本低廉，耗電省。
2、采用旋轉(zhuǎn)活塞式容積計(jì)量裝置，使計(jì)量精度可提高到5‰，與國(guó)內(nèi)現(xiàn)有加油機(jī)的計(jì)量精度相當(dāng)，可以滿足計(jì)量復(fù)測(cè)的目的。
3、采用鋰電池為整個(gè)流量計(jì)供電，結(jié)合各種軟硬件節(jié)電措施的采用，大大降低了能耗，使電池的使用壽命延長(zhǎng)至10年以上。
4、采用防靜電材料，防爆安全性能好。
5、本實(shí)用新型使用方便，將加油機(jī)的油槍直接插入本實(shí)用新型的輸入導(dǎo)流管中，按下開(kāi)關(guān)即可加油，加油結(jié)束后1分鐘自動(dòng)關(guān)閉。
6、體積更加小巧，重量輕，便于攜帶。使消費(fèi)者可以即時(shí)對(duì)加油站所加注油料的計(jì)量準(zhǔn)確性進(jìn)行復(fù)測(cè)，做到明明白白消費(fèi)，有助于減少侵害消費(fèi)者利益的情況發(fā)生。
權(quán)利要求1.一種便攜式高精度數(shù)字燃油流量計(jì)，包括主體、機(jī)械計(jì)量單元及電子計(jì)量處理與控制單元電路，其特征是主體包括殼體(1)、輸入導(dǎo)流管(2)和輸出導(dǎo)流管(3)三部分。輸入導(dǎo)流管(2)呈喇叭口形以便與加油機(jī)之加油槍聯(lián)接；殼體(1)上設(shè)有一計(jì)量開(kāi)關(guān)(4)，并裝置顯示器件LCD用于直接顯示計(jì)量結(jié)果；機(jī)械計(jì)量單元由旋轉(zhuǎn)活塞(5)、隔板(6)、內(nèi)圓筒(7)、外圓筒(8)及內(nèi)、外計(jì)量室(9、10)、旋轉(zhuǎn)活塞中心軸(11)構(gòu)成旋轉(zhuǎn)活塞式容積計(jì)量裝置；在旋轉(zhuǎn)活塞(5)兩側(cè)設(shè)有液體的入口(12)和出口(13)分別與主體上的輸入導(dǎo)流管(2)和輸出導(dǎo)流管(3)直接連通；電子計(jì)量處理與控制電路以單片計(jì)算機(jī)IC1為核心，按標(biāo)準(zhǔn)方式連接，來(lái)自計(jì)量開(kāi)關(guān)(4)的脈沖信號(hào)經(jīng)由R1、C4及IC2A、B構(gòu)成的濾波整形電路處理后輸入到外部脈沖計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)流量計(jì)的電子計(jì)數(shù)；IC1的P1.6、P1.7口分別與LCD模塊IC3的DI與DLK相連構(gòu)成該流量計(jì)的顯示部分；C1、R2與IC1的RST口相連構(gòu)成復(fù)位電路。
2.如權(quán)利要求1所述的便攜式高精度數(shù)字燃油流量計(jì)，其特征是所述旋轉(zhuǎn)活塞式容積計(jì)量裝置之結(jié)構(gòu)為開(kāi)口的旋轉(zhuǎn)活塞(5)插入外圓筒(8)的內(nèi)壁與內(nèi)圓筒(7)的外壁所形成的環(huán)形空間中，在內(nèi)、外圓筒(7、8)之間設(shè)置一隔板(6)，當(dāng)液體的作用下由于旋轉(zhuǎn)活塞(5)的中心軸只能繞著內(nèi)圓筒按一定方向旋轉(zhuǎn)，故使得旋轉(zhuǎn)活塞(5)在環(huán)形空間中只能擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)，形成內(nèi)、外側(cè)計(jì)量室(9、10)。
3.如權(quán)利要求1所述的便攜式高精度數(shù)字燃油流量計(jì)，其特征是主體等機(jī)加工部件可采用鋁合金、工程塑料等加工制作。
4.如權(quán)利要求1所述的便攜式高精度數(shù)字燃油流量計(jì)，其特征是計(jì)量開(kāi)關(guān)(4)采用干簧管式開(kāi)關(guān)。
5.如權(quán)利要求1所述的便攜式高精度數(shù)字燃油流量計(jì)，其特征是IC1為AT89C2051，IC2為74HC04，IC3為SMS0403。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種便攜式高精度數(shù)字燃油流量計(jì),它屬于流體動(dòng)態(tài)計(jì)量領(lǐng)域。包括主體、機(jī)械計(jì)量單元及電子計(jì)量處理與控制單元電路。主體包括殼體、輸入、輸出導(dǎo)流管;機(jī)械計(jì)量單元采用旋轉(zhuǎn)活塞式容積計(jì)量裝置,大大提高了計(jì)量精度,與國(guó)內(nèi)現(xiàn)有加油機(jī)的計(jì)量精度相當(dāng),可以滿足高精度計(jì)量的目的;電子計(jì)量處理與控制單元以單片計(jì)算機(jī)為核心,與LCD等外圍電路按標(biāo)準(zhǔn)方式聯(lián)接。本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作穩(wěn)定可靠,成本低廉,能耗低。
文檔編號(hào)G01F11/04GK2475003SQ0120600
公開(kāi)日2002年1月30日 申請(qǐng)日期2001年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月19日
發(fā)明者陳英濤 申請(qǐng)人:陳英濤