專利名稱：光電讀數(shù)指針式水表計(jì)數(shù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)，特別是涉及一種光電讀數(shù)指針式十進(jìn)制水表機(jī)械計(jì)數(shù)器。
背景技術(shù)：
在水表中廣泛使用指針式十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其主要結(jié)構(gòu)是連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)十進(jìn)制降速齒輪組；又以齒輪組是否全部浸于水中劃分為干式計(jì)數(shù)器和濕式計(jì)數(shù)器。為了小流量靈敏度高，在全部計(jì)數(shù)范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)力矩穩(wěn)定，往往優(yōu)先選用濕式計(jì)數(shù)器。
中國(guó)專利ZL 200320130883.5采用直射式雙光電管傳感器監(jiān)測(cè)指針式水表的指針轉(zhuǎn)動(dòng)，并由電子電路進(jìn)行累積，該專利可以使用在濕式計(jì)數(shù)器。但是由于不是直接讀取水表十進(jìn)制機(jī)械計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)結(jié)果，而是同時(shí)采用機(jī)械累積和電子累積兩套不同的計(jì)量裝置，所以雖然該發(fā)明可以檢測(cè)到水表的倒轉(zhuǎn)，仍然存在斷電時(shí)要以指針讀數(shù)校核電子累計(jì)讀數(shù)的計(jì)量原理上的問題。
本發(fā)明人在一項(xiàng)申請(qǐng)?zhí)枮?00520015979.6的尚未公開的專利申請(qǐng)中，提出了一種光電讀數(shù)十進(jìn)制機(jī)械計(jì)數(shù)器，給出了使用光纖探頭讀取計(jì)數(shù)輪狀態(tài)，并且采用充液和旋轉(zhuǎn)密封提高性能的技術(shù)方案和實(shí)施例；但問題是該發(fā)明中的十進(jìn)制機(jī)械計(jì)數(shù)器是在低位字輪進(jìn)位時(shí)才推動(dòng)高位字輪轉(zhuǎn)動(dòng)的字輪式計(jì)數(shù)器，不是連續(xù)運(yùn)動(dòng)的指針式計(jì)數(shù)器，兩種計(jì)數(shù)器的外形、結(jié)構(gòu)、工作原理均不同。
當(dāng)將計(jì)數(shù)器浸在特殊的透明液體中，使計(jì)數(shù)器成為一種抗鐵銹沉積，抗著污的改進(jìn)的濕式計(jì)數(shù)器時(shí)，計(jì)數(shù)器殼體的計(jì)數(shù)輸入密封就成為一個(gè)問題；本發(fā)明人在一項(xiàng)申請(qǐng)?zhí)枮?00520018112.6的尚未公開的專利申請(qǐng)中，提出了一種旋轉(zhuǎn)密封裝置，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)泄漏密封。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以防鐵銹沉積，直接讀取連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)結(jié)果的光電讀數(shù)指針式十進(jìn)制機(jī)械計(jì)數(shù)器。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種光電讀數(shù)指針式水表計(jì)數(shù)器，包括具有透明上蓋的外殼組件，安裝在外殼內(nèi)部的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)十進(jìn)制降速齒輪組，固定在齒輪軸上的編碼盤，其上有不同類型的碼段構(gòu)成的編碼環(huán)，電路板及光電元件；其特征是外殼組件內(nèi)部安裝有測(cè)讀編碼盤的固定式光纖探頭，光纖探頭與編碼盤之間的光路充滿透明液體。
本實(shí)用新型是一種計(jì)數(shù)器腔體內(nèi)充液的改進(jìn)的濕式計(jì)數(shù)器；直接讀取水表十進(jìn)制機(jī)械計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)結(jié)果，不怕斷電，避免了雙路計(jì)量的計(jì)量原理問題；連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)十進(jìn)制降速齒輪組浸于液體中，充液降低了計(jì)數(shù)器的阻轉(zhuǎn)矩，提高了機(jī)械潤(rùn)滑性能和光路光學(xué)性能，同時(shí)具有抗鐵銹沉積和防污功能；光電元件安裝在計(jì)數(shù)器外殼組件之外，易于防水；所以本實(shí)用新型適合在水表中使用。


圖1光電讀數(shù)指針式水表計(jì)數(shù)器構(gòu)造示意圖；圖2反射式光纖探頭安裝位置圖；圖3透射式光纖探頭安裝位置圖；圖4具有冗余校驗(yàn)的，1個(gè)編碼盤、7付光纖探頭布局示意圖；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述圖1給出了一個(gè)光電讀數(shù)指針式水表計(jì)數(shù)器的實(shí)施例；計(jì)數(shù)器外殼組件包括圓形玻璃上蓋15，計(jì)數(shù)器外殼14，密封墊圈16，當(dāng)把計(jì)數(shù)器外殼組件組裝在水表殼內(nèi)時(shí)，密封墊圈被壓緊，構(gòu)成一個(gè)密封腔體17；腔體內(nèi)有連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪組，示意圖1只畫出了兩個(gè)齒輪軸上的齒輪和指針；編碼盤3安裝在齒輪軸上；光纖探頭固定安裝在光纖面板1上，放大圖畫在圖2；探頭光纖尾纖5封裝在光纖面板1內(nèi)部，并從側(cè)面引至密封殼體外部，連接到線路板和光電元件組件10，光纖引出孔進(jìn)行了密封填充，保持腔體密封；因?yàn)楣饫w探頭和編碼盤被密封在充有透明液體的計(jì)數(shù)器殼體內(nèi)，所以解決了與光路有關(guān)的抗鐵銹沉積、抗著污問題；因?yàn)閷㈦娐钒搴凸怆娫?0安裝在外殼組件之外，所以解決了電路元件的防水和耐水壓?jiǎn)栴}；殼體14有一個(gè)開孔19，上面覆蓋了薄膜密封囊18，使得腔體17內(nèi)的充液可以有膨脹空間；殼體下部還有第二個(gè)透明窗13，當(dāng)密封殼體已經(jīng)被組裝在水表殼內(nèi)，可以用肉眼從表蓋玻璃上面穿過(guò)下部的第二個(gè)透明窗13直接看到水表內(nèi)計(jì)數(shù)器殼體以下的其它元件的工作和轉(zhuǎn)動(dòng)；計(jì)數(shù)器的輸入軸11使用密封裝置12密封，密封裝置12使用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)泄漏密封，關(guān)于無(wú)泄漏密封的改進(jìn)部分，在背景技術(shù)中已有說(shuō)明。
在圖1的實(shí)施例中，安裝的是反射型光纖探頭，圖2是圖1光纖探頭部分的局部放大圖，畫出了光纖探頭的安裝位置；光纖探頭由探頭部分4及由其延伸的尾纖部分5構(gòu)成，探頭部分4由光纖端頭經(jīng)過(guò)修磨加工處理構(gòu)成；每一付光纖探頭由一個(gè)發(fā)射探頭和一個(gè)接收探頭組成，尾纖5從光纖面板1內(nèi)部引出；編碼盤3和指針2固定在齒輪軸上，編碼盤3上面有高反射型碼段和低反射型碼段構(gòu)成的編碼環(huán)，低反射型碼段是在編碼盤3上制作的豁口6，光線從發(fā)射探頭射出穿過(guò)豁口6就不能反射到接受探頭上了，高反射型碼段則直接利用編碼盤的高光澤表面實(shí)現(xiàn)。
圖3是透射型光纖探頭的一個(gè)實(shí)施例；每一付光纖探頭4由一個(gè)發(fā)射探頭和一個(gè)接收探頭組成，尾纖5從光纖面板1內(nèi)部引出，編碼盤3和指針2固定在齒輪軸上；編碼盤3的外緣部分具有突起的邊沿，邊沿部分制作了碼段；透射型碼段由豁口6構(gòu)成，光線從發(fā)射探頭射出，穿過(guò)豁口6到達(dá)接收探頭，邊沿沒有豁口的部分是非透射型碼段，光線根本不能透過(guò)。
圖4是具有冗余校驗(yàn)的實(shí)施例編碼盤上一個(gè)編碼環(huán)，5付光纖探頭4和2付輔助光纖探頭7以36度圓心角間距布局；編碼盤3上的編碼環(huán)由三個(gè)高反射型碼段和三個(gè)低反射型碼段相間連接組成，碼段的分界點(diǎn)為0度、60度、156度、180度、240度、336度、360度；編碼環(huán)圓周外，以36度等圓心角間隔固定5付反射型光纖探頭4，其傳感方向?qū)χ幋a盤；計(jì)數(shù)輪旋轉(zhuǎn)一周會(huì)產(chǎn)生30個(gè)格雷碼，角度分辨率達(dá)到了12度，為多位十進(jìn)制數(shù)字的編碼的準(zhǔn)確電子譯碼提供了基礎(chǔ)；在光纖探頭4的旁邊，固定有2付用于進(jìn)行冗余校驗(yàn)的輔助光纖探頭7；在這7付探頭中，任意相鄰的5付探頭均可構(gòu)成一套讀數(shù)探頭，讀出編碼盤的角度編碼；這樣一共可以形成3套不同的讀數(shù)探頭，可以讀出編碼盤的3種不同的角度編碼數(shù)值，互為冗余校驗(yàn)，提高了讀數(shù)可靠性。
在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，為了提高光纖探頭的光學(xué)性能，所使用的光纖可以采用梯度折射率光纖，利用梯度折射率光纖的自聚焦特性，在探頭前形成準(zhǔn)直光束，減小光斑直徑，提高探測(cè)精確度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供了一種能夠?qū)⑹M(jìn)制機(jī)械計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)結(jié)果準(zhǔn)確讀出的裝置，不怕斷電，不怕鐵銹沉積，不怕水質(zhì)污染，無(wú)磁性元件，不怕外界磁場(chǎng)干擾，為水表的遠(yuǎn)程讀數(shù)提供了適用技術(shù)。
權(quán)利要求1，一種光電讀數(shù)指針式水表計(jì)數(shù)器，包括具有透明上蓋的外殼組件，安裝在外殼內(nèi)部的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)十進(jìn)制降速齒輪組，固定在齒輪軸上的編碼盤，其上有不同類型的碼段構(gòu)成的編碼環(huán)，電路板及光電元件；其特征是外殼組件內(nèi)部安裝有測(cè)讀編碼盤的固定式光纖探頭，光纖探頭與編碼盤之間的光路充滿透明液體。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電讀數(shù)指針式水表計(jì)數(shù)器，其特征是計(jì)數(shù)器的外殼組件構(gòu)成一個(gè)密封腔體，機(jī)械計(jì)數(shù)輸入端使用無(wú)泄漏旋轉(zhuǎn)密封裝置密封，電路板和光電元件安裝在外殼組件之外。
3，根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電讀數(shù)指針式水表計(jì)數(shù)器，其特征是計(jì)數(shù)器的外殼上開有膨脹孔，膨脹孔上覆蓋有薄膜膨脹囊，計(jì)數(shù)器外殼下部有第二個(gè)透明窗。
4，根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電讀數(shù)指針式水表計(jì)數(shù)器，其特征是編碼環(huán)由6段碼段構(gòu)成，每付光纖探頭由1個(gè)發(fā)射和一個(gè)接收光纖探頭組成，沿著每個(gè)編碼盤的編碼環(huán)安裝5付光纖探頭。
5，根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電讀數(shù)指針式水表計(jì)數(shù)器，其特征是光纖探頭由探頭部分及由其延伸的尾纖部分構(gòu)成，探頭部分由光纖端頭經(jīng)過(guò)修磨加工處理構(gòu)成。
6，根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電讀數(shù)指針式水表計(jì)數(shù)器，其特征是所使用的光纖為梯度折射率光纖。
7，根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電讀數(shù)指針式水表計(jì)數(shù)器，其特征是沿著每個(gè)編碼盤的編碼環(huán)安裝1付以上進(jìn)行冗余校驗(yàn)的輔助光纖探頭。
專利摘要一種光電讀數(shù)指針式水表計(jì)數(shù)器，包括具有透明上蓋的外殼組件，安裝在外殼內(nèi)部的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)十進(jìn)制降速齒輪組，固定在齒輪軸上的編碼盤，其上有不同類型的碼段構(gòu)成的編碼環(huán)，電路板及光電元件；其特征是外殼組件內(nèi)部安裝有測(cè)讀編碼盤的固定式光纖探頭，光纖探頭與編碼盤之間的光路充滿透明液體。本實(shí)用新型直接讀取水表十進(jìn)制機(jī)械計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)結(jié)果，不怕斷電，避免了雙路計(jì)量的計(jì)量原理問題；連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)十進(jìn)制降速齒輪組浸于液體中，充液降低了計(jì)數(shù)器的阻轉(zhuǎn)矩，提高了機(jī)械潤(rùn)滑性能和光路光學(xué)性能，同時(shí)具有抗鐵銹沉積和防污功能；光電元件安裝在計(jì)數(shù)器外殼組件之外，易于防水；所以本實(shí)用新型適合在水表中使用。
文檔編號(hào)G01F15/00GK2876720SQ200520018758
公開日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2005年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月23日
發(fā)明者張厚珕 申請(qǐng)人:張厚珕