直讀表計(jì)度器條形碼字輪的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種直讀表計(jì)度器條形碼字輪，包括字輪的圓柱體，圓柱體上設(shè)置阿拉伯?dāng)?shù)字，字輪中部開設(shè)軸孔，字輪的圓柱體側(cè)面上設(shè)置條形碼，條形碼由數(shù)組編碼條組成，每一組編碼條中各編碼條均在圓柱側(cè)面上軸向排列。本實(shí)用新型用以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。
【專利說明】直讀表計(jì)度器條形碼字輪

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及流量計(jì)量表，是一種直讀表計(jì)度器條形碼字輪。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前用于流量計(jì)數(shù)的各種計(jì)度表：水表、燃?xì)獗?、燃油表及電表等各種計(jì)量表中 使用的字輪均采用透射式編碼或反射式編碼，編碼分布在字輪的側(cè)面圓周上或字輪的周圍 面上的弧面長度方向排列，體現(xiàn)在字輪周圍面上的形式是周向的單個(gè)色塊長度方向間斷排 列。這種編碼方式的字輪需要采用焊接在軟性材料的光電傳感器讀取數(shù)據(jù)，光電傳感器必 須沿字輪的圓周面排列。這種字輪的不足在于：光電傳感器的承載PCB板必須具有撓性，在 字輪周圍弧面長度方向分布，并需要多個(gè)光電傳感器相互連接使用，傳感器的焊接位置要 求高，稍有偏差即為廢品，生產(chǎn)成品率低；電路板需要軟性材料制作，制造復(fù)雜，同時(shí)，精度 較低；字輪角度分辨率低，一般為4-8度，分辨率低易導(dǎo)致讀數(shù)錯(cuò)誤；在側(cè)面圓周上編碼的 字輪需要在兩字輪之間安裝傳感器PCB板，極易導(dǎo)致字輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)被卡死，同時(shí)，傳感器中的 PCB板占用字輪空間，使有效數(shù)據(jù)位減少或表頭尺寸過大，安裝復(fù)雜、故障率高，維修量大， 制造成本高。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型的目的是提供一種直讀表計(jì)度器條形碼字輪，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不 足。
[0004] 本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：直讀表計(jì)度器條形碼字輪， 包括字輪的圓柱體，圓柱體上設(shè)置阿拉伯?dāng)?shù)字，字輪中部開設(shè)軸孔，字輪的圓柱體側(cè)面上設(shè) 置條形碼，條形碼由數(shù)組編碼條組成，每一組編碼條中各編碼條均在圓柱側(cè)面上軸向排列。 條形碼分布在圓柱體側(cè)面的360度范圍內(nèi)。所述的編碼條組至少由四個(gè)編碼條組成。所述 的一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字對(duì)應(yīng)至少一組編碼條。所述的一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字對(duì)應(yīng)3-5組編碼條。所述 的每組編碼條中的各編碼條間距相等，編碼條是矩形，每一組編碼條中的編碼條長度相等。 圓柱體側(cè)面圓周等分30份，每份12度，每12度內(nèi)設(shè)置一組編碼條，阿拉伯?dāng)?shù)字0-9十個(gè)數(shù) 字均布在圓柱體側(cè)面的360度范圍內(nèi)，一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字位于36度范圍內(nèi)。圓柱體側(cè)面的邊 沿處設(shè)置定位條，定位條繞圓柱體側(cè)面一周。圓柱體側(cè)面的邊沿處設(shè)置校正條，校正條繞圓 柱體側(cè)面一周。圓柱體側(cè)面的外邊沿處設(shè)置定位條，定位條內(nèi)側(cè)設(shè)置校正條，校正條內(nèi)側(cè)設(shè) 置編碼條，編碼條內(nèi)側(cè)設(shè)置阿拉伯?dāng)?shù)字，定位條、校正條、編碼條及阿拉伯?dāng)?shù)字依次軸向排 列。
[0005] 本實(shí)用新型的積極效果在于：它采用條形碼在字輪圓柱體的側(cè)面上周向分布，條 形碼由數(shù)組編碼條組成、每組編碼條中的編碼條是軸向排列的，軸向排列的編碼條是由至 少二進(jìn)制軸向編碼對(duì)應(yīng)而成，這種字輪能夠徹底解決現(xiàn)有計(jì)度器字輪存在的所有不足。本 實(shí)用新型的字輪能夠采用線陣光電傳感器實(shí)現(xiàn)讀取數(shù)據(jù)。用一個(gè)線陣不電傳感器即可讀取 多個(gè)字輪上的編碼信息，不存在多個(gè)傳感器連接時(shí)出現(xiàn)的誤差，從而徹底解決了現(xiàn)有字輪 必須采用圓周方向安裝傳感器或字輪之間安裝傳感器PCB板帶來的許多不足。本實(shí)用新型 的字輪與線性光電傳感器配合使用，分辨率高，角度分辨度一般能達(dá)〇. 85度左右，能使讀 數(shù)準(zhǔn)確度高，不出現(xiàn)錯(cuò)誤，抗干擾能力強(qiáng)。本實(shí)用新型的字輪在使用中的線陣光電傳感器安 裝時(shí)不占用字輪空間，字輪在轉(zhuǎn)動(dòng)中不會(huì)產(chǎn)生卡死現(xiàn)象，字輪使用壽命中的故障率為零。用 本實(shí)用新型的字輪制作直讀表器具，可減少傳感器的使用數(shù)量、無傳感器間的連接焊點(diǎn)、產(chǎn) 品成品率達(dá)到100%，有效數(shù)據(jù)位多，制造成本低，計(jì)度精確度高。本實(shí)用新型字輪還具有易 于制造等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 附圖1是本發(fā)明字輪的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是附圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是 附圖1的后視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是附圖1的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5是附圖1的左視結(jié)構(gòu) 示意圖；附圖6是附圖1的右視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖7是字輪圓柱體側(cè)面格雷碼的展開圖；附 圖8是采用二進(jìn)制編碼對(duì)應(yīng)的編碼條及阿拉伯?dāng)?shù)字的示意圖；附圖9是采用二進(jìn)制格雷碼 排列編碼對(duì)應(yīng)的編碼條及阿拉伯?dāng)?shù)字的示意圖；附圖10是采用二進(jìn)制自然遞增順序排列 編碼對(duì)應(yīng)的編碼條及阿拉伯?dāng)?shù)字的示意圖；附圖11是采用二進(jìn)制隨機(jī)排列編碼對(duì)應(yīng)的編 碼條及阿拉伯?dāng)?shù)字的示意圖。
[0007] 附圖中：1是字輪圓柱體側(cè)面2阿拉伯?dāng)?shù)字3是條形碼4是圓柱體側(cè)面的留白5 是定位條6是校正條7是編碼條8是字輪端面9是凸臺(tái)10是軸孔。

【具體實(shí)施方式】
[0008] 對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0009] 本實(shí)用新型提供的直讀表計(jì)度器條形碼字輪是圓柱體，圓柱體上設(shè)置阿拉伯?dāng)?shù) 字，字輪中部開設(shè)軸孔，字輪的圓柱體側(cè)面上設(shè)置條形碼，條形碼由數(shù)組編碼條組成，每一 組編碼條中各編碼條均在圓柱側(cè)面上軸向排列。條形碼分布在圓柱體側(cè)面的360度范圍 內(nèi)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)編碼條軸向排列，可使用線陣光電傳感器讀取數(shù)據(jù)，安裝使用時(shí)線陣光 電傳感器的長度方向與數(shù)個(gè)字輪長度排列方向相同、平行排列。用一個(gè)線陣光電傳感器可 以讀取數(shù)個(gè)字輪上的編碼信息，可使計(jì)度器的結(jié)構(gòu)大幅簡化，安裝精度大幅度提高，并使字 輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)無任何障礙。一組編碼條可以有四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)或更多個(gè)編碼條，一組編碼條 中的編碼條個(gè)數(shù)以達(dá)到設(shè)計(jì)使用要求的同時(shí)，盡可能降低制造成本為選擇標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)用新 型的優(yōu)選方案是五個(gè)編碼軸向排列構(gòu)成一組編碼條。本發(fā)明所述的線陣光電傳感器也可改 換成線陣圖像傳感器，將控制電路做相應(yīng)的改變設(shè)計(jì)，達(dá)到識(shí)別多個(gè)字輪上的編碼信息既 可，這種控制電路的設(shè)計(jì)采用公知技術(shù)完成。
[0010] 本實(shí)用新型所述的每組編碼條至少包含兩種顏色，編碼條為矩形。便于傳感器識(shí) 別編碼的組合方式反映的信息，兩種顏色是達(dá)到使用要求的最低生產(chǎn)成本的方案。當(dāng)然，也 可采用三種或四種顏色，字輪上制作多種顏色，使制造工藝相對(duì)復(fù)雜。
[0011] 本實(shí)用新型所述的編碼條組至少由四個(gè)編碼條組成。至少一組編碼條對(duì)應(yīng)一個(gè)阿 拉伯?dāng)?shù)字時(shí)，即能使線陣光電傳感器讀取編碼信息，但是，本實(shí)用新型優(yōu)選的方案是所述的 一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字對(duì)應(yīng)至少一組編碼條。這種方案可使字輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使線陣光電傳感器讀取 的編碼信息更多，進(jìn)一步提高讀取數(shù)據(jù)的精確度。
[0012] 本實(shí)用新型更進(jìn)一步優(yōu)選的方案是：所述圓柱體側(cè)面圓周等分30份，每份12度， 每12度內(nèi)設(shè)置一組編碼條，阿拉伯?dāng)?shù)字0-9十個(gè)數(shù)字均布在圓柱體側(cè)面的360度范圍內(nèi)， 一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字位于36度范圍內(nèi)。這是在達(dá)到讀數(shù)準(zhǔn)確的同時(shí)，制造成本相對(duì)較低的選 擇。
[0013] 本實(shí)用新型為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)字輪在轉(zhuǎn)動(dòng)中使線陣光電傳感器讀取數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，不 出現(xiàn)字輪上兩個(gè)數(shù)字之間的讀取誤差，進(jìn)一步提高讀數(shù)準(zhǔn)確性，做出的進(jìn)一步優(yōu)選方案是： 使每組編碼條中的各編碼條間距相等，編碼條是矩形，每一組編碼條中的編碼條長度相等。
[0014] 本實(shí)用新型的字輪可用于計(jì)量燃?xì)?、水、電、里程及燃油直讀計(jì)度表。
[0015] 本實(shí)用新型字輪上的條形碼是沿圓柱體側(cè)面周向排列，每一組編碼條中的各編碼 條在字輪圓柱體側(cè)面上軸向排列，這種結(jié)構(gòu)能與線陣光電傳感器配合使用，用于實(shí)現(xiàn)一條 線陣光電傳感器讀取多個(gè)字輪上的編碼信息，并減少誤差，提高讀取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0016] 本實(shí)用新型字輪上的條形碼優(yōu)選了二進(jìn)制的格雷碼編碼，至少一組編碼條對(duì)應(yīng)一 個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字，如圖9所示。也可用多組編碼條對(duì)應(yīng)一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字。圖7所示的是一個(gè) 阿拉伯?dāng)?shù)字對(duì)應(yīng)了三組編碼條。一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字對(duì)應(yīng)的編碼條組數(shù)越多，線陣光電傳感器 在字輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)讀取的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度越高。通常在達(dá)到使用要求的同時(shí)，盡可能減少一個(gè)阿拉 伯?dāng)?shù)字對(duì)應(yīng)的編碼條組數(shù)，以降低制造成本。本實(shí)用新型提供的優(yōu)選方案是：一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù) 字對(duì)應(yīng)3-5組編碼條。
[0017] 本實(shí)用新型字輪上的條形碼除了采用二進(jìn)制編碼外，還可采用三進(jìn)制或四進(jìn)制， 甚至更多進(jìn)制編碼。當(dāng)采用二進(jìn)制編碼時(shí)，用二種色彩即可在字輪上制作二種識(shí)別信息，采 用三進(jìn)制或四進(jìn)制編碼時(shí)，則需采用三種色彩或四種色彩在字輪上制作識(shí)別信息，這種情 況下使字輪的制作工藝復(fù)雜、成本升高，但是，某些大口徑計(jì)度器具或有特殊需要的計(jì)度器 具，需要同時(shí)讀取許多位數(shù)據(jù)時(shí)，采用多進(jìn)制的編碼方式，可實(shí)現(xiàn)目的。
[0018] 另外，當(dāng)需要將字輪的軸向厚度做薄時(shí)，即：在相同腔體長度內(nèi)多安裝字輪時(shí)，也 可采用多進(jìn)制的方法編碼，使長度相同的線陣光電傳感器能讀取更多個(gè)字輪上的信息。雖 然采用多進(jìn)制方法編碼時(shí)，可使字輪的制造成本升高，但可實(shí)現(xiàn)特殊用途或某些行業(yè)需要。
[0019] 本實(shí)用新型提供的字輪上條形碼的編碼，優(yōu)選的方案是二進(jìn)制格雷碼，這種編碼 方法可適用于目前使用的水、電、燃油、里程及燃?xì)獾榷鄠€(gè)行業(yè)的直讀表計(jì)度器，是一種達(dá) 到實(shí)用新型目的的同時(shí)，制作工藝最簡單的方法，使字輪的制造成本最低。當(dāng)然，能夠?qū)崿F(xiàn) 字輪上條形碼在圓柱體側(cè)面周向排列、編碼條在字輪圓柱體側(cè)面上軸向排列的結(jié)構(gòu)的編碼 方法，還有多種編碼方法都能實(shí)現(xiàn)。例如：隨機(jī)排列編碼、自然排列編碼等。圖10所示是采 用二進(jìn)制自然排列編碼方法的示意圖，圖11是采用二進(jìn)制隨機(jī)排列編碼方法的示意圖，這 些編碼方法還不能包含其它所有編碼方法，只是普遍使用的方法，這是制造成本相對(duì)較低 的方法，這些編碼方法在制作成字輪上對(duì)應(yīng)的條形碼、編碼條使用時(shí)，讀數(shù)的誤差相對(duì)多一 些，例如：線陣光電傳感器讀碼時(shí)可能出現(xiàn)超出相鄰兩碼范圍的錯(cuò)誤，使讀取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性 降低，為了解決這種不足，可在兩個(gè)相鄰編碼條之間的底端采用過渡線條彌補(bǔ)這種不足，但 是，這種結(jié)構(gòu)使字輪上的編碼條制作工藝復(fù)雜，制造成本升高。
[0020] 本實(shí)用新型的字輪上還可設(shè)置定位條或校正條，或者設(shè)置定位條和校正條。在圓 柱體側(cè)面的邊沿處設(shè)置定位條，定位條繞圓柱體側(cè)面一周。定位條軸向位于條形碼外側(cè)，條 形碼內(nèi)側(cè)與阿拉伯?dāng)?shù)字相臨，這里所述的內(nèi)、外側(cè)是指以圖示位置的右端為外側(cè)，由右端向 左移動(dòng)為內(nèi)側(cè)。定位條用于線陣光電傳感器在字輪上識(shí)別編碼條的起始點(diǎn)，避免字輪在轉(zhuǎn) 動(dòng)中可能產(chǎn)生的軸向位置偏移時(shí)出現(xiàn)的讀碼混亂。當(dāng)數(shù)個(gè)字輪安裝精度很高，使用中不出 現(xiàn)字輪軸向偏移時(shí)的情況下，可不在字輪上設(shè)置定位條。
[0021] 本實(shí)用新型的字輪上在圓柱體側(cè)面的邊沿處設(shè)置校正條，校正條繞圓柱體側(cè)面一 周。在字輪上設(shè)置校正條的作用是對(duì)讀碼信息飽和度進(jìn)行校正，避免出現(xiàn)編碼色彩的識(shí)別 錯(cuò)誤，進(jìn)一步提高傳感器讀數(shù)的精確度。當(dāng)本實(shí)用新型字輪上的編碼條色彩制作的足夠精 確時(shí)，可不設(shè)置校正條。定位條和校正條的設(shè)置位置見圖7,圖中5是定位條，6是校正條， 定位條和校正條、編碼條及阿拉伯?dāng)?shù)字均是在圓柱體側(cè)面上軸向排列，定位條位于字輪圓 柱體側(cè)面上最外端一個(gè)編碼條的外端，在側(cè)面的邊沿處，如圖7所示，圓柱體側(cè)面的外邊沿 處設(shè)置定位條，定位條內(nèi)側(cè)設(shè)置校正條，校正條內(nèi)側(cè)設(shè)置編碼條，編碼條內(nèi)側(cè)設(shè)置阿拉伯?dāng)?shù) 字，定位條、校正條、編碼條及阿拉伯?dāng)?shù)字依次軸向排列。
[0022] 本實(shí)用新型的字輪使用時(shí)安裝在軸上，一根軸上可根據(jù)需要安裝多個(gè)字輪，字輪 繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0023] 本實(shí)用新型所述的字輪上的阿拉伯?dāng)?shù)字也可設(shè)置在一組編碼條的中間部位，即： 一組編碼條可分布在阿拉伯?dāng)?shù)字的左右兩側(cè)。本發(fā)明未詳述內(nèi)容均為公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1. 直讀表計(jì)度器條形碼字輪，包括字輪的圓柱體，圓柱體上設(shè)置阿拉伯?dāng)?shù)字，字輪中部 開設(shè)軸孔，其特征在于：字輪的圓柱體側(cè)面上設(shè)置條形碼，條形碼由數(shù)組編碼條組成，每一 組編碼條中各編碼條均在圓柱側(cè)面上軸向排列，一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字對(duì)應(yīng)至少一組編碼條。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直讀表計(jì)度器條形碼字輪，其特征在于：條形碼分布在圓柱 體側(cè)面的360度范圍內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直讀表計(jì)度器條形碼字輪，其特征在于：所述的編碼條組至 少由四個(gè)編碼條組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直讀表計(jì)度器條形碼字輪，其特征在于：所述的一個(gè)阿拉伯 數(shù)字對(duì)應(yīng)3-5組編碼條。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直讀表計(jì)度器條形碼字輪，其特征在于：所述的每組編碼條 中的各編碼條間距相等，編碼條是矩形，每一組編碼條中的編碼條長度相等。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的直讀表計(jì)度器條形碼字輪，其特征在于：圓柱體側(cè)面圓周等 分30份，每份12度，每12度內(nèi)設(shè)置一組編碼條，阿拉伯?dāng)?shù)字0-9十個(gè)數(shù)字均布在圓柱體側(cè) 面的360度范圍內(nèi)，一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字位于36度范圍內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的直讀表計(jì)度器條形碼字輪，其特征在于：圓柱體側(cè) 面的邊沿處設(shè)置定位條，定位條繞圓柱體側(cè)面一周。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的直讀表計(jì)度器條形碼字輪，其特征在于：圓柱體側(cè) 面的邊沿處設(shè)置校正條，校正條繞圓柱體側(cè)面一周。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直讀表計(jì)度器條形碼字輪，其特征在于：圓柱體側(cè)面的外邊 沿處設(shè)置定位條，定位條內(nèi)側(cè)設(shè)置校正條，校正條內(nèi)側(cè)設(shè)置編碼條，編碼條內(nèi)側(cè)設(shè)置阿拉伯 數(shù)字，定位條、校正條、編碼條及阿拉伯?dāng)?shù)字依次軸向排列。
【文檔編號(hào)】G01D13/00GK203893873SQ201420222989
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】王燕, 郭榮嶺, 李淑山 申請人:萊蕪歐利電子有限公司