專利名稱：無線集中抄表式超聲波燃氣表的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種燃氣表，尤指一種無線集中抄表式超聲波燃氣表。
背景技術：
目前，國內(nèi)使用的傳統(tǒng)燃氣表為機械式的膜式燃氣表，這種膜式燃氣表的工作原 理為當流動的氣體經(jīng)過燃氣表時，由于管道摩擦和機構(gòu)的阻擋，在燃氣表進出口會產(chǎn)生壓 力差，這種壓力差主要推動膜式燃氣表的膜片在計量室內(nèi)運動，同時帶動配氣機構(gòu)的協(xié)調(diào) 配氣，使膜片的運動能夠連續(xù)往復的進行，膜式燃氣表通過曲柄搖桿機構(gòu)，將這種直線往復 運動轉(zhuǎn)變成圓周運動，圓周運動再通過運動傳遞機構(gòu)推動計數(shù)器轉(zhuǎn)動，將膜片往復運動的 次數(shù)記錄下來，由于膜片每往復一次，就排出一定量氣體，計數(shù)器最終通過傳動鏈的轉(zhuǎn)換， 將計量的氣體的體積或能量值顯示出來，達到計量氣體的目的。雖然這種膜式燃氣表具有 結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點，但是，因為其全部采用機械結(jié)構(gòu)，因而，長期運行下會發(fā)生機械磨 損現(xiàn)象，影響計量精度，并且，由于機械結(jié)構(gòu)的限制，其整體外觀體積不能做到小巧美觀。目前，國內(nèi)常用的抄表方式主要有人工抄表、IC卡預收費表、有線集中抄表(485、 電力線、MBUS)等多種方式。盡管抄表方式多種多樣，但是，它們都存在效率低下、實效性差 及網(wǎng)絡布線維護麻煩、安裝施工維護困難等缺點。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種無線集中抄表式超聲波燃氣表，該無線集中抄表 式超聲波燃氣表計量精度高、緊湊美觀，具有無線自動抄表功能。為了達到上述目的，本實用新型采用了以下技術方案一種無線集中抄表式超聲波燃氣表，其特征在于它包括殼體，該殼體內(nèi)設有U型 腔體，該腔體的兩端部分別設有輸入口、輸出口，從該輸入口至該輸出口，該腔體被依次分 為輸入段、測量段、輸出段，該輸入段、輸出段位于垂直方向上，該測量段位于該腔體的彎折 部位，在該測量段對應的該腔體部分的外部兩側(cè)各設有一個超聲波傳感器，兩個該超聲波 傳感器的輸入輸出端經(jīng)由超聲波計量單元與主控單元上相應的IO端連接，該殼體內(nèi)設有 天線，該天線經(jīng)由無線收發(fā)單元與該主控單元上相應的IO端連接。兩個所述超聲波傳感器的中心連線與所述測量段的軸線成一個設定角度。所述輸入段設有閥門，該閥門經(jīng)由閥門控制單元與所述主控單元上相應的IO端 連接。所述殼體內(nèi)設有液晶顯示單元，該液晶顯示單元與所述主控單元上相應的IO端 連接。本實用新型的優(yōu)點是本實用新型采用超聲波傳感技術，通過全電子器件來實現(xiàn)計量氣體的目的，氣體 計量準確、快速，避免了由于機械磨損帶來的計量精度誤差，并且由于采用全電子器件，因 而，本實用新型的整體結(jié)構(gòu)可以做得緊湊、美觀，減少了運輸、安裝和施工難度。[0012]本實用新型可實現(xiàn)ISM頻段遠距離無線自動抄表功能。本實用新型可具有通 信匯接作用，作為中繼、路由使用，在某一區(qū)域內(nèi)的多個本實用新型之間可通過定向擴散 (directional routing protocol)無線數(shù)據(jù)自組網(wǎng)方式來實現(xiàn)網(wǎng)絡的自動抄表、匯總收集 功能，與目前采用星型通信網(wǎng)絡實現(xiàn)的無線集中抄表方式相比，具有不需安裝負責通信匯 接作用的集中器、實效性高、安裝施工及網(wǎng)絡維護簡便的優(yōu)點。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖2是本實用新型中的兩個超聲波傳感器的設置示意圖；圖3是本實用新型的主視剖視示意圖；圖4是本實用新型的側(cè)視剖視示意圖；圖5是本實用新型的電子器件連接示意圖。
具體實施方式
如圖1至圖5所示，本實用新型無線集中抄表式超聲波燃氣表包括殼體100，該殼 體100內(nèi)設有U型腔體101，該腔體101的兩端部分別設有輸入口 105、輸出口 106，從該輸 入口 105至該輸出口 106，該腔體101被依次分為輸入段102、測量段103、輸出段104，該輸 入段102、輸出段104位于垂直方向上，該測量段103位于該腔體101的彎折部位，在該測量 段103對應的該腔體部分的外部兩側(cè)各設有一個超聲波傳感器，即超聲波傳感器203、204， 兩個該超聲波傳感器203、204的輸入輸出端經(jīng)由超聲波計量單元202與主控單元201上相 應的10端連接，該殼體100內(nèi)設有天線208，該天線208經(jīng)由無線收發(fā)單元207與該主控單 元201上相應的10端連接。如圖2，在實際設計中，兩個超聲波傳感器203、204的中心連線與測量段103的軸 線成一個設定角度θ，該設定角度θ的范圍為大于0且小于90度。如圖3，該輸入段102設有閥門206，該閥門206經(jīng)由閥門控制單元205與主控單 元201上相應的10端連接。該殼體100內(nèi)設有液晶顯示單元209 (圖中未示出)，該液晶顯 示單元209與主控單元201上相應的10端連接。在本實用新型中，該主控單元201、超聲波計量單元202、無線收發(fā)單元207、閥門 控制單元205等均安裝在殼體100內(nèi)。主控單元201包括單片機。超聲波計量單元202、無 線收發(fā)單元207、閥門控制單元205、液晶顯示單元209均為現(xiàn)有技術，在這里不再加以詳細 描述。本實用新型的工作原理和過程為如圖，本實用新型燃氣表在使用過程中，閥門206呈打開狀態(tài)，氣體由輸入口 105 進入燃氣表，依次經(jīng)由輸入段102、測量段103、輸出段104后，由輸出口 106輸出至用氣設 備。在氣體流經(jīng)測量段103的過程中，超聲波計量單元202定時啟動超聲波傳感器，超聲波 傳感器204接收超聲波傳感器203向其發(fā)送的超聲波信號(超聲波是一種振動頻率高于聲 波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動而產(chǎn)生，它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn) 象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點)，得到一個順流時間(即超聲波 信號的傳導方向與氣體流向相同)，并將該順流時間傳送給主控單元201，同樣地，超聲波
4傳感器203接收超聲波傳感器204向其發(fā)送的超聲波信號，得到一個逆流時間(即超聲波 信號的傳導方向與氣體流向相逆)，并將該逆流時間傳送給主控單元201，然后，主控單元 201按照流量計量公式，根據(jù)順流、逆流時間、兩個超聲波傳感器203、204間距以及預設的 測量段103體積等參數(shù)，計算出單位時間內(nèi)的氣體瞬時流量，然后，將氣體瞬時流量積分累 加便可得到氣體累積流量，達到氣體計量目的。得到氣體累計流量后，主控單元201將氣體 累計流量值進行存儲，并且，主控單元201將實時的氣體累計流量值通過液晶顯示單元209 進行顯示。在燃氣用戶使用過程中，主控單元201適時通過無線收發(fā)單元207、天線208，以 ISM頻段無線方式將氣體累計流量值(即燃氣表數(shù)據(jù))發(fā)送到數(shù)據(jù)管理中心進行匯總、數(shù)據(jù) 管理、收費等操作。如果燃氣用戶欠費，則數(shù)據(jù)管理中心通過無線方式發(fā)送關閥指令，從而 主控單元201通過閥門控制單元205使閥門206關閉，該燃氣用戶將不可使用燃氣。本實用新型的優(yōu)點是本實用新型采用超聲波傳感技術，通過全電子器件來實現(xiàn)計量氣體的目的，氣體 計量準確、快速，避免了由于機械磨損帶來的計量精度誤差，并且由于采用全電子器件，因 而，本實用新型的整體結(jié)構(gòu)可以做得緊湊、美觀，減少了運輸、安裝和施工難度。本實用新型可實現(xiàn)ISM頻段遠距離無線自動抄表功能。本實用新型可具有通 信匯接作用，作為中繼、路由使用，在某一區(qū)域內(nèi)的多個本實用新型之間可通過定向擴散 (directional routing protocol)無線數(shù)據(jù)自組網(wǎng)方式來實現(xiàn)網(wǎng)絡的自動抄表、匯總收集 功能，與目前采用星型通信網(wǎng)絡實現(xiàn)的無線集中抄表方式相比，具有不需安裝負責通信匯 接作用的集中器、實效性高、安裝施工及網(wǎng)絡維護簡便的優(yōu)點。以上所述是本實用新型的較佳實施例及其所運用的技術原理，對于本領域的技術 人員來說，在不背離本實用新型的精神和范圍的情況下，任何基于本實用新型技術方案基 礎上的等效變換、簡單替換等顯而易見的改變，均屬于本實用新型保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種無線集中抄表式超聲波燃氣表，其特征在于它包括殼體，該殼體內(nèi)設有U型腔體，該腔體的兩端部分別設有輸入口、輸出口，從該輸入口至該輸出口，該腔體被依次分為輸入段、測量段、輸出段，該輸入段、輸出段位于垂直方向上，該測量段位于該腔體的彎折部位，在該測量段對應的該腔體部分的外部兩側(cè)各設有一個超聲波傳感器，兩個該超聲波傳感器的輸入輸出端經(jīng)由超聲波計量單元與主控單元上相應的IO端連接，該殼體內(nèi)設有天線，該天線經(jīng)由無線收發(fā)單元與該主控單元上相應的IO端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的無線集中抄表式超聲波燃氣表，其特征在于 兩個所述超聲波傳感器的中心連線與所述測量段的軸線成一個設定角度。
3.如權(quán)利要求2所述的無線集中抄表式超聲波燃氣表，其特征在于 所述設定角度的范圍為大于0且小于90度。
4.如權(quán)利要求1或2所述的無線集中抄表式超聲波燃氣表，其特征在于所述輸入段設有閥門，該閥門經(jīng)由閥門控制單元與所述主控單元上相應的IO端連接。
5.如權(quán)利要求1或2所述的無線集中抄表式超聲波燃氣表，其特征在于所述殼體內(nèi)設有液晶顯示單元，該液晶顯示單元與所述主控單元上相應的IO端連接。
專利摘要本實用新型公開了一種無線集中抄表式超聲波燃氣表，它包括殼體，該殼體內(nèi)設有U型腔體，該腔體的兩端部分別設有輸入口、輸出口，從該輸入口至該輸出口，該腔體被依次分為輸入段、測量段、輸出段，該輸入段、輸出段位于垂直方向上，該測量段位于該腔體的彎折部位，在該測量段對應的該腔體部分的外部兩側(cè)各設有一個超聲波傳感器，兩個該超聲波傳感器的輸入輸出端經(jīng)由超聲波計量單元與主控單元上相應的IO端連接，該殼體內(nèi)設有天線，該天線經(jīng)由無線收發(fā)單元與該主控單元上相應的IO端連接。本實用新型采用超聲波傳感技術實現(xiàn)氣體的計量，計量準確、快速，且通過無線方式將燃氣表數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)管理中心。
文檔編號G08C17/02GK201731899SQ20102022162
公開日2011年2月2日 申請日期2010年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月10日
發(fā)明者喬磊, 劉逾男, 崔延青, 左孝堂, 張志強, 張文閣, 張靜, 裴鳳琴, 陳璇 申請人:鄭州安然測控設備有限公司