專利名稱：管道煤氣自控計(jì)量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種收費(fèi)計(jì)量裝置，特別是關(guān)于一種管道煤氣自控計(jì)量儀。
現(xiàn)有對家用管道煤氣的收費(fèi)計(jì)量，均由人工上門抄表和核算用氣量，隨著管道煤氣用戶的增加，抄表的人工也將更多，這不僅要浪費(fèi)大量的人力，而且往往由于用戶不在家等多種因素，使得不能正確及時(shí)地反映出用戶的用氣量，給管理和使用都帶來不便。又因人工抄表程序原始，工作量大，效率低，差錯(cuò)多，使得煤氣公司對用戶的實(shí)際需求量和使用量缺乏科學(xué)的數(shù)據(jù)加以統(tǒng)計(jì)、分析、以作出更加符合科學(xué)的決策，所以，這種人工抄表的計(jì)量收費(fèi)方式，已不能適應(yīng)管道煤氣的發(fā)展和現(xiàn)代化管理的要求。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種由用戶自行操作并具有自動(dòng)計(jì)量，自動(dòng)監(jiān)視和控制功能的管道煤氣自控計(jì)量儀。
本實(shí)用新型主要由采樣傳感器、計(jì)量監(jiān)控電路和氣源開閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，該計(jì)量儀配置在各用戶的氣源管道上由用戶根據(jù)事先購得的與計(jì)量儀監(jiān)控電路相配合的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄卡自行操作使用。所述的采樣傳感器主要用來采集用戶正常用氣時(shí)的氣量值并以標(biāo)準(zhǔn)的脈沖信號(hào)輸入計(jì)量儀；所述的計(jì)量監(jiān)控電路與用戶的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄卡對應(yīng)配合，不但可計(jì)量用戶的實(shí)際用氣量，而且可監(jiān)視使用狀態(tài)，并控制氣源的開啟或關(guān)閉，該監(jiān)控電路的計(jì)量信號(hào)輸入端與采樣傳感器連接，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄卡通過插座與計(jì)量監(jiān)控電路配合連接，監(jiān)控電路的控制端通過驅(qū)動(dòng)電路與氣源開閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接；所述的氣源開閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)與用戶的氣源管道配合設(shè)置，并可根據(jù)驅(qū)動(dòng)電路輸出的控制信號(hào)開啟或關(guān)閉氣源。在上述設(shè)計(jì)方案中，由于采用脈沖采樣，故采樣傳感器可由磁鋼和霍爾元件構(gòu)成，磁鋼固定在用戶氣表的轉(zhuǎn)盤上，霍爾元件設(shè)在磁鋼垂直面上方的表壁上，用氣時(shí)表盤帶動(dòng)磁鋼作圓周運(yùn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)一周即可通過霍爾元件輸出一脈沖信號(hào)而完成采樣并構(gòu)成智能計(jì)量和氣表計(jì)量相結(jié)合的雙重計(jì)量，智能計(jì)量的精度為氣表精度的土一個(gè)脈沖。本方案的計(jì)量監(jiān)控電路由單片微型計(jì)算機(jī)和與其配合的程序存儲(chǔ)器、地址鎖存器、驅(qū)動(dòng)電路和電源檢測電路組成。單片機(jī)的CPU與用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄卡對應(yīng)配合，控制程序的指令地址由地址鎖存器鎖存，并從程序存儲(chǔ)器中取出執(zhí)行指令代碼。驅(qū)動(dòng)電路主要起放大控制信號(hào)并可輸出不同的高低電平以控制氣源開閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，為簡化結(jié)構(gòu)，氣源開閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)可由與驅(qū)動(dòng)電路輸出端連接的電機(jī)和與電機(jī)配合的傳動(dòng)減速箱、以及與氣源管道配合的執(zhí)行件和軟管組成，該軟管與用戶的氣源管道連通并可在執(zhí)行件的作用下開啟或關(guān)閉管道氣源，由于該機(jī)構(gòu)具有自鎖功能，所以既簡單可靠，又安全實(shí)用。本方案的電源采用雙電源制，在儀器內(nèi)配有電池作備用電源并由電源檢測電路配合控制，以保證停電時(shí)的正常使用。根據(jù)以上設(shè)計(jì)，用戶只要插入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄卡即可正常用氣計(jì)量，當(dāng)預(yù)購的用氣量接近極限時(shí)，計(jì)量儀將發(fā)出告警信號(hào)；當(dāng)用戶違約用氣，如記錄卡密碼不符、無卡用氣或超量用氣時(shí)，計(jì)量儀將告警顯示并自動(dòng)切斷氣源，同時(shí)記錄違約狀態(tài)，以便管理部門判斷處理；當(dāng)市電停電時(shí)，備用電池組將投入工作，同時(shí)記錄備用電源的使用狀況。本實(shí)用新型的特征是有一由計(jì)量監(jiān)控電路和氣源開閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的計(jì)量監(jiān)控裝置，所述的計(jì)量監(jiān)控電路通過插座和與其配合的用戶數(shù)據(jù)記錄卡對應(yīng)連接，其計(jì)量信號(hào)輸入端與采樣傳感器連接，所述的氣源開閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)與計(jì)量監(jiān)控電路的驅(qū)動(dòng)電路連接，其控制端與氣源管道配合連接。上述的計(jì)量監(jiān)控電路由單片微型計(jì)算機(jī)和與其配合的程序存儲(chǔ)器，地址鎖存器、驅(qū)動(dòng)電路和電源檢測電路組成。上述的氣源開閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)由與驅(qū)動(dòng)電路連接的電機(jī)、傳動(dòng)減速箱、執(zhí)行件以及與氣源管道連通的軟管組成。
本實(shí)用新型集智能計(jì)量和自控監(jiān)視功能于一體，不僅解決了人工抄表計(jì)量的麻煩，而且也大大方便了用戶的使用和煤氣公司的管理；用戶可根據(jù)需要一次多購用氣量或同時(shí)購多塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄卡，既方便快捷，又可避免浪費(fèi)和損失，由于采用智能計(jì)量和氣表計(jì)量相結(jié)合的雙重計(jì)量，因而對煤氣表的檢修維護(hù)可從目前的周期檢修變?yōu)闋顟B(tài)檢修，以減少運(yùn)營成本，提高計(jì)量收費(fèi)和服務(wù)質(zhì)量，又由于該計(jì)量儀能將用戶的每日用氣狀況準(zhǔn)確地記錄在用戶數(shù)據(jù)記錄卡上，從而為管道煤氣的科學(xué)管理提供了技術(shù)保證。本計(jì)量儀結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，使用簡單，功能多，效率高，具有較好的實(shí)用價(jià)值。
以下，將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述

圖1為本計(jì)量儀實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為采樣傳感器的布置圖；圖3為計(jì)量監(jiān)控電路框圖；圖4－圖6為計(jì)量監(jiān)控電路原理圖。
參照圖1、圖2本實(shí)用新型包括機(jī)殼1、采樣傳感器2、計(jì)量監(jiān)控電路3以及與氣源管道4配合設(shè)置的氣源開閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)，殼面設(shè)有電源開關(guān)5、告警顯示燈6、記錄卡插口以及采樣信號(hào)輸入接口，本實(shí)施例的采樣傳感器由磁鋼7、霍爾元件8構(gòu)成，磁鋼粘結(jié)在煤氣表轉(zhuǎn)盤上，霍爾元件設(shè)在表壁上，其控測部位正好位于磁鋼垂直面上方，其輸出端通過導(dǎo)線引入殼體后與計(jì)量監(jiān)控電路的信號(hào)輸入端連接，煤氣表度量盤可任定，本實(shí)施例選用0.01度量盤，對應(yīng)一個(gè)脈沖為0.1度。本實(shí)施例的氣源開閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)由電機(jī)9、傳動(dòng)減速箱10、執(zhí)行件11、軟管12組成，電機(jī)與驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接并通過減速箱后作用于執(zhí)行件，本例的執(zhí)行件為渦輪頂桿，通過一級(jí)齒輪傳動(dòng)后可作前伸或后縮以壓迫或松釋軟管，具有自鎖功能，軟管與氣源管道連通并可在執(zhí)行件的作用下開啟或關(guān)閉氣源，本方案的氣源開閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)也可采用與氣源管道配合的管閥系統(tǒng)控制執(zhí)行，但以本實(shí)施例為最簡單實(shí)用。所述的電機(jī)和減速箱均為微型件，電機(jī)的轉(zhuǎn)向受驅(qū)動(dòng)電路的輸出電平控制，軟管采用常規(guī)的輸氣膠管。
參照圖3－圖6本實(shí)用新型的計(jì)量監(jiān)控電路3主要由單片微型計(jì)算機(jī)13、程序存儲(chǔ)器14、地址鎖存器15、驅(qū)動(dòng)電路16、電源檢測電路17組成，在本實(shí)施例中單片機(jī)CPU、存儲(chǔ)器和鎖存器分別采用80C31、27C64、74LS373集成芯片，CPU的計(jì)數(shù)腳T1與信號(hào)傳感器連接，P1.0－P1.5腳通過九芯插座18與用戶數(shù)據(jù)記錄卡對應(yīng)連接，該記錄卡可由E2ROM芯片構(gòu)成，P1.4、P1.7與驅(qū)動(dòng)電路15連接，P1.5輸出報(bào)警信號(hào)并與顯示燈5連接，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端以接點(diǎn)A、B與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電機(jī)連接，當(dāng)兩接點(diǎn)輸出不同電平時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。本實(shí)用新型的工作原理是當(dāng)計(jì)量儀初始通電，用戶數(shù)據(jù)記錄卡沒有插入接口時(shí)，監(jiān)控電路按違約用氣處理并發(fā)出關(guān)閉氣源指令，CPU在P1.4輸出低電平，P1.7輸出高電平經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路后電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)并經(jīng)一級(jí)齒輪傳動(dòng)后由執(zhí)行件渦輪頂桿壓迫軟管而關(guān)閉氣源。當(dāng)用戶未插入記錄卡或記錄卡密碼不符以及記錄卡剩余氣量值為零時(shí)，監(jiān)控電路均將發(fā)出違約告警信號(hào)，并指令執(zhí)行機(jī)構(gòu)關(guān)閉氣源，同時(shí)在CPU的RAM區(qū)記錄違約種類及累計(jì)時(shí)間值，在用戶恢復(fù)正常使用時(shí)再將違約狀況寫入記錄卡。當(dāng)用戶插入密碼和用氣量均為規(guī)范的數(shù)據(jù)記錄卡后，監(jiān)控電路即可從P1.0－P1.5腳測得正常信號(hào)，于是從P1.4端輸出高電平、P1.7端輸出低電平經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路后使電機(jī)正轉(zhuǎn)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)開啟氣源，這時(shí)的計(jì)量過程為氣表盤每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，霍爾元件即獲得一脈沖信號(hào)輸入CPUT1端進(jìn)行計(jì)數(shù)并自動(dòng)轉(zhuǎn)換成氣量升值，監(jiān)控電路在計(jì)量的同時(shí)不斷從P1.0－P1.5端測取用戶數(shù)據(jù)記錄卡的剩余氣量值，扣除即時(shí)計(jì)量的用氣值后將新的剩余氣量值記錄到用戶卡，當(dāng)該剩余氣量值到達(dá)低限值時(shí)，即從P1.5端輸出高電平報(bào)警信號(hào)。當(dāng)該剩余氣量值為零時(shí)，即從P1.4端輸出低電平，P1.7端輸出高電平，執(zhí)行機(jī)構(gòu)將關(guān)閉氣源。當(dāng)市電220伏電壓消失時(shí)，電源檢測電路的“C”點(diǎn)電位為“O”備用電池組工作，CPU的P1.6端即可檢測該信號(hào)，并記錄備用電源的使用狀況。
權(quán)利要求1.一種管道煤氣自控計(jì)量儀，包括殼體(1)、采樣傳感器(2)，其特征是有一由計(jì)量監(jiān)控電路(3)和氣源開閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的計(jì)量監(jiān)控裝置，所述的計(jì)量監(jiān)控電路通過插座(18)和與其配合的用戶數(shù)據(jù)記錄卡對應(yīng)連接，其計(jì)量信號(hào)輸入端與采樣傳感器(2)連接，所述的氣源開閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)與計(jì)量監(jiān)控電路的驅(qū)動(dòng)電路(16)連接，其控制端通過執(zhí)行件(11)與氣源管道(4)配合。
2.如權(quán)利要求1所述的管道煤氣自控計(jì)量儀，其特征是所述的計(jì)量監(jiān)控電路(3)由單片微型計(jì)算機(jī)(13)和與其配合的程序存儲(chǔ)器(14)，地址鎖存器(15)、驅(qū)動(dòng)電路(16)以及電源檢測電路(17)組成。
3.如權(quán)利要求1所述的管道煤氣自控計(jì)量儀，其特征是所述的氣源開閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)由與驅(qū)動(dòng)電路(16)連接的電機(jī)(9)，傳動(dòng)減速箱(10)，執(zhí)行件(11)以及與氣源管道(4)連通的軟管(12)組成。
4.如權(quán)利要求1所述的管道煤氣自控計(jì)量儀，其特征是所述的采樣傳感器(2)由與管道煤氣表配合設(shè)置的磁鋼(7)和霍爾元件(8)組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種管道煤氣自控計(jì)量儀，其特征是有一由計(jì)量監(jiān)控電路和氣源開閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的計(jì)量監(jiān)控裝置，計(jì)量監(jiān)控電路通過插座和與其配合的用戶數(shù)據(jù)記錄卡連接，其計(jì)量信號(hào)輸入端與采樣傳感器連接，所述的氣源開閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)與計(jì)量監(jiān)控電路的驅(qū)動(dòng)電路連接，其控制端通過執(zhí)行件與氣源管道配合。
文檔編號(hào)G07F15/02GK2160948SQ9321596
公開日1994年4月6日 申請日期1993年6月12日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月12日
發(fā)明者閻寒, 柯貴寶, 孫建輝 申請人:閻寒, 柯貴寶, 孫建輝