智能計(jì)量儀表的數(shù)碼直讀器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種傳感數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、性能可靠、制造工藝較簡單、成本較低的智能計(jì)量儀表的數(shù)碼直讀器，包括字輪盒(1)、字輪組件(2)、進(jìn)位牙輪組件(3)、光電模塊(4)，字輪組件(2)包括字輪軸(20)及若干個(gè)字輪(21)，字輪(21)的輪面上沿周向均布0～9共十個(gè)數(shù)字，字輪(21)的輪面設(shè)有黑白兩種不同顏色的反射面，反射面的區(qū)域與字輪(21)的輪面上的數(shù)字的位置相對應(yīng)，光電模塊(4)包括若干組光電傳感器(43)，每組光電傳感器(43)分別與一個(gè)字輪(21)相對應(yīng)設(shè)置并通過發(fā)射光在字輪(21)的輪面上反射回來光的變化對字輪(21)的位置進(jìn)行編碼，將編碼與預(yù)先設(shè)置的編碼表比對，測定每個(gè)字輪(21)的位置，進(jìn)而獲取字輪組件(2)的讀數(shù)信息?？蓮V泛應(yīng)用于智能計(jì)量儀表領(lǐng)域。
【專利說明】智能計(jì)量儀表的數(shù)碼直讀器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能計(jì)量儀表的數(shù)碼直讀器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市智能化的發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)的普及，目前出現(xiàn)了可數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳送并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管控的智能水表、智能電表、智能煤氣表和智能暖氣表。這類智能計(jì)量儀表需要具備顯示數(shù)據(jù)功能的數(shù)值采集器，并可將顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再將數(shù)據(jù)信號(hào)遠(yuǎn)傳出去。
[0003]中國專利申請?zhí)枮?01110274440.2的文獻(xiàn)公開了一種直讀式水表計(jì)度器，其包括數(shù)字輪、殼體和進(jìn)位輪，進(jìn)位輪安裝在數(shù)字輪的底部或側(cè)邊，數(shù)字輪每個(gè)相應(yīng)鑲嵌或涂有與感應(yīng)器相對應(yīng)的材料，在殼體內(nèi)的下部安裝2?3個(gè)對數(shù)字輪識(shí)別的傳感器，電路板安裝在殼體的底部，并通過引線將信號(hào)輸出，其是在目前傳統(tǒng)的數(shù)字輪式水表的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的。該直讀式水表計(jì)度器存在如下缺點(diǎn)和不足:所涂的多種顏色有衰減周期，隨著時(shí)間變化而變化，所涂的多種顏色長期泡在液體中容易脫落，從而影響到數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性；另外在字輪上涂多種顏色，工藝復(fù)雜，制造成本高。
[0004]另外，中國專利申請?zhí)枮?01010293539.2的文獻(xiàn)公開了一種水表字輪盒，其包括字輪軸、字輪、裝有液體的液封腔、設(shè)在字輪盒底部的底腔、兩塊光電模塊線路板，所述的底腔的一端設(shè)有與底腔相連通的側(cè)腔，所述的兩塊光電模塊線路板的其中一塊設(shè)置在底腔中，另一塊縱向設(shè)置在側(cè)腔中。該水表字輪盒使用了兩組光電模塊線路板，且必須互相垂直設(shè)置，其工藝難度大并增加了成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種傳感數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、性能可靠、制造工藝較簡單、成本較低的智能計(jì)量儀表的數(shù)碼直讀器。
[0006]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型包括字輪盒、字輪組件、進(jìn)位牙輪組件，所述字輪盒內(nèi)部設(shè)腔體，所述字輪組件、所述進(jìn)位牙輪組件均設(shè)于所述腔體內(nèi)，所述智能計(jì)量儀表的數(shù)碼直讀器還包括光電模塊，所述字輪組件包括字輪軸以及若干個(gè)字輪，若干個(gè)所述字輪分別與所述字輪軸相轉(zhuǎn)動(dòng)連接，每個(gè)所述字輪的輪面上沿周向均布設(shè)有O?9共十個(gè)顯示數(shù)字，所述字輪的輪面設(shè)有白反射面和黑反射面兩種不同顏色的反射面，所述反射面的區(qū)域分別與所述字輪的輪面上的十個(gè)顯示數(shù)字的位置相對應(yīng)，所述光電模塊包括若干組光電傳感器，每組所述光電傳感器分別與一個(gè)所述字輪相對應(yīng)設(shè)置，每組所述光電傳感器通過發(fā)射光在所述字輪的輪面上反射回來光的變化對所述字輪的位置進(jìn)行編碼，將所述編碼與預(yù)先設(shè)置的編碼表比對，測定每個(gè)所述字輪的顯示數(shù)字位置，進(jìn)而獲取所述字輪組件的讀數(shù)信息。
[0007]所述光電模塊還包括電子板、傳感器固定架，所述光電傳感器設(shè)置于所述傳感器固定架上，所述電子板用于將所述光電傳感器獲取的光信號(hào)進(jìn)行編碼并轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)傳送出去。[0008]所述傳感器固定架設(shè)置有多個(gè)固定面，所述光電傳感器分別設(shè)置于所述固定面上，所述光電傳感器正對所述字輪的軸心，各所述光電傳感器與所述字輪的輪面之間的距離相等。
[0009]每組所述光電傳感器中傳感器的數(shù)量至少有兩個(gè)，每組中相鄰的所述光電傳感器與其對應(yīng)的所述字輪的軸心之間形成的圓心角為α，α > 18°。
[0010]所述白反射面和所述黑反射面對應(yīng)分布于所述字輪的輪面上的十個(gè)顯示數(shù)字的區(qū)域形成三種反射面區(qū):全黑面區(qū)、半黑面區(qū)、全白面區(qū)，通過三種反射面區(qū)形成三種不同編碼，每組所述光電傳感器中傳感器的數(shù)量為三個(gè)，每組中相鄰的所述光電傳感器與其對應(yīng)的所述字輪的軸心之間形成的圓心角為36°，每組中三個(gè)所述光電傳感器用于獲取與其對應(yīng)的所述字輪的輪面上的連續(xù)三個(gè)顯示數(shù)字的光反射信息，形成該所述字輪所在位置的二位編碼。
[0011]所述白反射面由所述字輪的輪面材料顏色自身形成，所述黑反射面采用燙印方式在所述字輪的輪面形成。
[0012]所述字輪的一個(gè)側(cè)面設(shè)有進(jìn)位撥齒、另一個(gè)側(cè)面設(shè)有若干個(gè)沿周向均布的換字撥齒，所述進(jìn)位牙輪組件包括牙輪軸以及牙輪，所述牙輪上沿周向均布設(shè)有輪齒，低數(shù)位的所述字輪的所述進(jìn)位撥齒與比其高一數(shù)位的所述字輪的所述換字撥齒相對向設(shè)置，且二者間設(shè)有一牙輪分別與所述進(jìn)位撥齒及所述換字撥齒相嚙合傳動(dòng)，低數(shù)位的所述字輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈360°，其上的所述進(jìn)位撥齒帶動(dòng)所述牙輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過所述牙輪傳動(dòng)帶動(dòng)比其高一數(shù)位的所述字輪轉(zhuǎn)動(dòng)36°，使其顯示數(shù)字加一，從而實(shí)現(xiàn)十進(jìn)位。
[0013]所述進(jìn)位撥齒的數(shù)量為兩個(gè)，所述換字撥齒的數(shù)量為二十個(gè)，相鄰的所述換字撥齒之間的圓心角為18°。
[0014]所述換字撥齒、所述進(jìn)位撥齒均為圓柱型齒。
[0015]所述牙輪的輪齒分為3?5組，每組包括一個(gè)長齒和一個(gè)短齒，所述牙輪上的所有長齒和所有短齒靠近所述換字撥齒的一側(cè)平齊，并與所述換字撥齒相嚙合傳動(dòng)，所述牙輪靠近所述進(jìn)位撥齒的一側(cè)僅通過所述長齒與所述進(jìn)位撥齒相嚙合傳動(dòng)。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:由于本實(shí)用新型包括光電模塊，所述字輪組件包括字輪軸以及若干個(gè)字輪，若干個(gè)所述字輪分別與所述字輪軸相轉(zhuǎn)動(dòng)連接，每個(gè)所述字輪的輪面上沿周向均布設(shè)有O?9共十個(gè)顯示數(shù)字，所述字輪的輪面設(shè)有白反射面和黑反射面兩種不同顏色的反射面，所述反射面的區(qū)域分別與所述字輪的輪面上的十個(gè)顯示數(shù)字的位置相對應(yīng)，所述光電模塊包括若干組光電傳感器，每組所述光電傳感器分別與一個(gè)所述字輪相對應(yīng)設(shè)置，每組所述光電傳感器通過發(fā)射光在所述字輪的輪面上反射回來光的變化對所述字輪的位置進(jìn)行編碼，將所述編碼與預(yù)先設(shè)置的編碼表比對，測定每個(gè)所述字輪的顯示數(shù)字位置，進(jìn)而獲取所述字輪組件的讀數(shù)信息；本實(shí)用新型通過白反射面和黑反射面兩種不同顏色的反射面形成字輪位置的編碼序列，通過光電傳感器獲取編碼，光電傳感器對黑白不同顏色的輪面反射后接收的光通量是不同的，接收到的光通量信號(hào)經(jīng)處理后即可判斷字輪的位置，從而實(shí)現(xiàn)對字輪讀數(shù)，避免了多種顏色衰減和長期浸泡帶來的準(zhǔn)確性差的缺陷，且黑白不同顏色的反射面不會(huì)脫落，保證了數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，且適于長期使用，通過所述光電模塊與所述字輪組件適配，所述字輪的輪面設(shè)置黑白不同顏色的反射面，其工藝較簡單，成本亦較低，故本實(shí)用新型傳感數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、性能可靠、制造工藝較簡單、成本較低?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是圖1所示縱向斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是圖1所示A-A斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的字輪組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的字輪與牙輪的傳動(dòng)關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例的字輪的輪面展開結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1?圖6所示，本實(shí)施例的智能計(jì)量儀表的數(shù)碼直讀器包括字輪盒1、字輪組件2、進(jìn)位牙輪組件3、光電模塊4，所述字輪盒I內(nèi)部設(shè)腔體5，所述字輪組件2、所述進(jìn)位牙輪組件3、所述光電模塊4均設(shè)于所述腔體5內(nèi)，所述字輪組件2包括字輪軸20以及四個(gè)字輪21，四個(gè)所述字輪21分別與所述字輪軸20相轉(zhuǎn)動(dòng)連接，每個(gè)所述字輪21的輪面上沿周向均布設(shè)有O?9共十個(gè)顯示數(shù)字，所述字輪21的輪面設(shè)有白反射面24和黑反射面25兩種不同顏色的反射面，所述反射面的區(qū)域分別與所述字輪21的輪面上的十個(gè)顯示數(shù)字的位置相對應(yīng)，本實(shí)施例中，對應(yīng)于所述字輪21的輪面上的十個(gè)顯示數(shù)字的區(qū)域形成三種反射面區(qū):顯示數(shù)字4、5、6的區(qū)域?yàn)槿诿鎱^(qū)A、顯示數(shù)字2、3、7、8的區(qū)域?yàn)榘牒诿鎱^(qū)B、顯示數(shù)字9、0、1的區(qū)域?yàn)槿酌鎱^(qū)C，通過三種反射面區(qū)形成三種不同編碼(A、B、C)，所述白反射面24由所述字輪21的輪面材料顏色自身形成，所述字輪21采用白色塑膠制造即可，所述黑反射面25采用燙印方式在所述字輪21的輪面形成，其工藝簡單，生產(chǎn)效率高，所述光電模塊4包括電子板41、傳感器固定架42、四組光電傳感器43，每組所述光電傳感器43分別與一個(gè)所述字輪21相對應(yīng)設(shè)置，每組所述光電傳感器43通過發(fā)射光在所述字輪21的輪面上反射回來光的變化對所述字輪21的位置進(jìn)行編碼，將所述編碼與預(yù)先設(shè)置的編碼表比對，測定每個(gè)所述字輪21的顯示數(shù)字位置，進(jìn)而獲取所述字輪組件2的讀數(shù)信息，本實(shí)施例中，每組所述光電傳感器43中傳感器的數(shù)量為三個(gè)，每組中相鄰的所述光電傳感器43與其對應(yīng)的所述字輪21的軸心之間形成的圓心角為36°，每組中三個(gè)所述光電傳感器43用于獲取與其對應(yīng)的所述字輪21的輪面上的連續(xù)三個(gè)顯示數(shù)字的光反射信息，形成該所述字輪21所在位置的三位編碼，所述光電傳感器43設(shè)置于所述傳感器固定架42上，所述電子板41用于將所述光電傳感器43獲取的光信號(hào)進(jìn)行編碼并轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)傳送出去，所述字輪21的一個(gè)側(cè)面設(shè)有進(jìn)位撥齒23、另一個(gè)側(cè)面設(shè)有若干個(gè)沿周向均布的換字撥齒22，所述進(jìn)位牙輪組件3包括牙輪軸30以及牙輪31，所述牙輪31上沿周向均布設(shè)有輪齒32，低數(shù)位的所述字輪21的所述進(jìn)位撥齒23與比其高一數(shù)位的所述字輪21的所述換字撥齒22相對向設(shè)置，且二者間設(shè)有一牙輪31分別與所述進(jìn)位撥齒23及所述換字撥齒22相嚙合傳動(dòng)，低數(shù)位的所述字輪21每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈360°，其上的所述進(jìn)位撥齒23帶動(dòng)所述牙輪31轉(zhuǎn)動(dòng)，通過所述牙輪31傳動(dòng)帶動(dòng)比其高一數(shù)位的所述字輪21轉(zhuǎn)動(dòng)36°，使其顯示數(shù)字加一，從而實(shí)現(xiàn)十進(jìn)位，本實(shí)施例中，所述進(jìn)位撥齒23的數(shù)量為兩個(gè)，所述換字撥齒22的數(shù)量為二十個(gè)，相鄰的所述換字撥齒22之間的圓心角為18°，所述換字撥齒22、所述進(jìn)位撥齒23均為圓柱型齒，所述牙輪31的輪齒32分為4組，每組包括一個(gè)長齒321和一個(gè)短齒322，所述牙輪31上的所有長齒321和所有短齒322靠近所述換字撥齒22的一側(cè)平齊，并與所述換字撥齒22相嚙合傳動(dòng)，所述牙輪31靠近所述進(jìn)位撥齒23的一側(cè)僅通過所述長齒321與所述進(jìn)位撥齒23相嚙合傳動(dòng)，即所述長齒321可插入到兩個(gè)所述進(jìn)位撥齒23之間嚙合傳動(dòng)，以上結(jié)構(gòu)使得傳動(dòng)更精確和可靠，且加工工藝簡便。
[0024]本實(shí)施例中，所述光電傳感器43位于所述字輪21的下方，所述光電傳感器43按照圖2中從左至右的順序進(jìn)行編碼形成編碼序列，每個(gè)所述字輪21讀數(shù)為正上方的數(shù)字，則每個(gè)所述字輪21讀數(shù)與其編碼序列的對應(yīng)關(guān)系如下表所示:
[0025]
【權(quán)利要求】
1.一種智能計(jì)量儀表的數(shù)碼直讀器，包括字輪盒(I)、字輪組件(2)、進(jìn)位牙輪組件(3)，所述字輪盒(I)內(nèi)部設(shè)腔體(5)，所述字輪組件(2)、所述進(jìn)位牙輪組件(3)均設(shè)于所述腔體(5)內(nèi)，其特征在于:所述智能計(jì)量儀表的數(shù)碼直讀器還包括光電模塊(4)，所述字輪組件(2)包括字輪軸(20)以及若干個(gè)字輪(21)，若干個(gè)所述字輪(21)分別與所述字輪軸(20)相轉(zhuǎn)動(dòng)連接，每個(gè)所述字輪(21)的輪面上沿周向均布設(shè)有O~9共十個(gè)顯示數(shù)字，所述字輪(21)的輪面設(shè)有白反射面(24)和黑反射面(25)兩種不同顏色的反射面，所述反射面的區(qū)域分別與所述字輪(21)的輪面上的十個(gè)顯示數(shù)字的位置相對應(yīng)，所述光電模塊(4)包括若干組光電傳感器(43)，每組所述光電傳感器(43)分別與一個(gè)所述字輪(21)相對應(yīng)設(shè)置，每組所述光電傳感器(43)通過發(fā)射光在所述字輪(21)的輪面上反射回來光的變化對所述字輪(21)的位置進(jìn)行編碼，將所述編碼與預(yù)先設(shè)置的編碼表比對，測定每個(gè)所述字輪(21)的顯示數(shù)字位置，進(jìn)而獲取所述字輪組件(2)的讀數(shù)信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能計(jì)量儀表的數(shù)碼直讀器，其特征在于:所述光電模塊(4)還包括電子板(41)、傳感器固定架(42)，所述光電傳感器(43)設(shè)置于所述傳感器固定架(42)上，所述電子板(41)用于將所述光電傳感器(43)獲取的光信號(hào)進(jìn)行編碼并轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)傳送出去。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能計(jì)量儀表的數(shù)碼直讀器，其特征在于:所述傳感器固定架(42)設(shè)置有多個(gè)固定面，所述光電傳感器(43)分別設(shè)置于所述固定面上，所述光電傳感器(43)正對所述字輪(21)的軸心，各所述光電傳感器(43)與所述字輪(21)的輪面之間的距離相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能計(jì)量儀表的數(shù)碼直讀器，其特征在于:每組所述光電傳感器(43)中傳感器的數(shù)量至少有兩個(gè)，每組中相鄰的所述光電傳感器(43)與其對應(yīng)的所述字輪(21)的軸心之間形成的圓心角為α，α≥18°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能計(jì)量儀表的數(shù)碼直讀器，其特征在于:所述白反射面(24)和所述黑反射面(25)對應(yīng)分布于所述字輪(21)的輪面上的十個(gè)顯示數(shù)字的區(qū)域形成三種反射面區(qū):全黑面區(qū)(Α)、半黑面區(qū)(B)、全白面區(qū)(C)，通過三種反射面區(qū)形成三種不同編碼，每組所述光電傳感器(43)中傳感器的數(shù)量為三個(gè)，每組中相鄰的所述光電傳感器(43)與其對應(yīng)的所述字輪(21)的軸心之間形成的圓心角為36°，每組中三個(gè)所述光電傳感器(43)用于獲取與其對應(yīng)的所述字輪(21)的輪面上的連續(xù)三個(gè)顯示數(shù)字的光反射信息，形成該所述字輪(21)所在位置的三位編碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能計(jì)量儀表的數(shù)碼直讀器，其特征在于:所述白反射面(24)由所述字輪(21)的輪面材料顏色自身形成，所述黑反射面(25)采用燙印方式在所述字輪(21)的輪面形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能計(jì)量儀表的數(shù)碼直讀器，其特征在于:所述字輪(21)的一個(gè)側(cè)面設(shè)有進(jìn)位撥齒(23)、另一個(gè)側(cè)面設(shè)有若干個(gè)沿周向均布的換字撥齒(22)，所述進(jìn)位牙輪組件(3)包括牙輪軸(30)以及牙輪(31)，所述牙輪(31)上沿周向均布設(shè)有輪齒(32)，低數(shù)位的所述字輪(21)的所述進(jìn)位撥齒(23)與比其高一數(shù)位的所述字輪(21)的所述換字撥齒(22)相對向設(shè)置，且二者間設(shè)有一牙輪(31)分別與所述進(jìn)位撥齒(23)及所述換字撥齒(22)相嚙合傳動(dòng)，低數(shù)位的所述字輪(21)每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈360°，其上的所述進(jìn)位撥齒(23)帶動(dòng)所述牙輪(31)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過所述牙輪(31)傳動(dòng)帶動(dòng)比其高一數(shù)位的所述字輪(21)轉(zhuǎn)動(dòng)36°，使其顯示數(shù)字加一，從而實(shí)現(xiàn)十進(jìn)位。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能計(jì)量儀表的數(shù)碼直讀器，其特征在于:所述進(jìn)位撥齒(23)的數(shù)量為兩個(gè)，所述換字撥齒(22)的數(shù)量為二十個(gè)，相鄰的所述換字撥齒(22)之間的圓心角為18°。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能計(jì)量儀表的數(shù)碼直讀器，其特征在于:所述換字撥齒(22)、所述進(jìn)位撥齒(23)均為圓柱型齒。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能計(jì)量儀表的數(shù)碼直讀器，其特征在于:所述牙輪(31)的輪齒(32)分為3~5組，每組包括一個(gè)長齒(321)和一個(gè)短齒(322)，所述牙輪(31)上的所有長齒(321)和所有短齒(322)靠近所述換字撥齒(22)的一側(cè)平齊，并與所述換字撥齒(22)相嚙合傳動(dòng)，所述牙輪(31)靠近所述進(jìn)位撥齒(23)的一側(cè)僅通過所述長齒(321)與所述進(jìn)位撥齒(23)相嚙合傳動(dòng)。
【文檔編號(hào)】G01D13/00GK203432604SQ201320563170
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】刁宇浩 申請人:刁宇浩