专利名称：电子计数板及带有该计数板的液体容积计数器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于液体容积计数器的电子计数板或电子计数装置，以及一种带有该计数板或该计数装置的容积计数器。
背景技术：
用于液体的传统容积计数器通常包括尤其具有旋转测量仪的计数装置，以及具有可旋转设置的叶轮的测量插件，该叶轮带有叶轮轴，其中计数装置通过相应的传动装置与叶轮轴或叶轮一同工作，以确定出流量。然而，通过这种方式并不能自动化地进一步评估和/或处理所查明和所显示出的
测量值。但是，如果要能够自动地进一步处理和/或评估测量数据并且持久地保持和保证计数准确度，以及为了最小化地避免由于传动装置或其组件的机械使用和磨损而发生的准确度缺失，则各个容积计数器或容积计，尤其是旋转测量仪将要扩展或加装一个电子的计数器模块/脉冲模块。为了电子计数器模块与机械计数器相适应，则要手动地获取和/或输入其计数编号和其最新的计数状态，或者要手动地将这些信息记录到模块中。此外，各个计数器的其他特殊的信息和特征值，如序列号，类型名称和诸如此类的信息并且要使用相应的辅助工具通常都要立即在各个计数器上人为或手动获取。这将意味着，特别是不利于在多个安装在各个供电网络中的容积测量计，即会造成相对较高的成本，并且会带来相对较高的出故障风险。

发明内容
因此，本发明的目的在于，提出一种简单而行之有效的可行性方案，用于带有机械计数装置的容积测量计与电子计数器模块和/或脉冲模块的平衡和/或同步。上述目的一种通过具有权利要求1所述技术特征的电子计数板或电子计数装置来实现。有利的设计方法和改进方案以及带有这种计数板的容积计数器在其他权利要求及随后的说明书中进行说明。根据本发明的用于液体容积计数器的电子计数板相应地包括检测装置，其带有至少一个传感器装置，其中通过传感器装置能够检测和/或生成和/或可呼出地存储与容积对应的计数脉冲，并由此而确定出各个容积计数器或容积测量计的各种流量和/或计数器状态；和/或至少一个接口，特别是一个与各个容积计数器和/或一个与任意一个电子计数器模块兼容的接口，至少一个接口优选设计为串联接口，例如也可以设计为一种红外线接口，并且可以通过这样的至少一个接口呼出和/或传输各个容积计数器的有关计数器的信息，例如是计数器状态和/或序列号。在另一有利的设计方案中，电子计数板包括至少一个非易失性存储器，用于储存检测到的计数脉冲和/或有关计数器的信息。在另一设计方案中，电子计数板包括处理装置，如微控制器装置(MCU)、微控制器、ASIC或微处理器，用于处理检测到的计数脉冲和/或确定出容积。在有利的设计方案中，检测装置的传感器装置包括至少一个发射单元，尤其是发光LED(发光二极管)；以及接收单元，尤其是光电二极管，其中通过用于计算或测量容积的检测装置可以有利地探测和/或检测到各个容积计数器的脉冲传感器装置，尤其是容积计数器的明暗盘。在此，各种分割体都适合于作为明暗盘，尤其是片状物体或圆盘状物体，其在电磁辐射的影响下，尤其是在可视范围或红外线范围内的光照射时，通过反射/吸收在旋转中生成计数脉冲。在此，脉冲长度关系到旋转速度和各个分割体的尺寸。之后，各个分割体可以设置以较明和较暗的颜色，具有不同的粗糙度和/或不同的光反射或折射强度的层，尤其是通过覆盖、涂敷或喷镀的方式设置。分割体也可以设置不同的导电性能和/或电容性能。在有利的设计方案中可以提出，各个容积计数器的明暗盘通过红外线范围内的光进行探测。在此，接口以及信息呼出可以以无线的形式，例如作为或者通过无线电接口、蓝牙接口、WLAN接口或红外线接口来实现，或者以有线连接的形式，例如作为或者通过USB接口、SCSI接口、EIDI接口或LAN接口或上述接口的组合来实现。在另一设计方案中，电子计数板具有信号发射装置，其在安装和/或构造或者计数器模块集成到各个计数器中时，与至少一个接口自动地一同工作，用于从计数器和/或计数板中呼出信息，和/或起到或初始化将信息传递或传输到各个计数器模块上的作用。尤其是，信号发射装置在此可以包括至少一个探针和/或具有光线传感器或光电传感器的LED或激光二极管。由此例如可以提出，在运行电子计数器模块时，例如为了将计数器状态远程传输给上一级的管理装置和/或控制装置，和/或为了根据可呼出存储的计数脉冲而确定出流量，将激活和/或操作计数板的信号发射装置，尤其是自动地激活和/或操作，和/或在一个预定的时间间隔(例如一分钟)后，所运行的模块将一个指令发射给计数器中的电子装置或发射给计数板或从计数板发射给模块，并且其中尤其将计数器状态和序列号传输给模块。在此，尤其是当前的计数器状态和/或计数器类型(例如是否是热水-或冷水计数器)的计数器编号或序列号都可以呼出或查明。在另一有利的设计方案中提出，信号交换也可以周期性地进行，尤其是对于设定或预定的时间点和/或数据或在预定的时间间隔中，例如在一月内和/或一周内一次或多次进行。也可以有利地设置有关读取日期，例如一天内的读取日期的信息交换或同步。在另一有利的设计方案中涉及或包含，各个计数器状态和/或计数器类型(例如是否是热水-或冷水计数器)和/或序列号和/或辨认标志的信息呼出。在另一设计方案中，电子计数板具有合适的供电装置，其尤其包括至少一个电池、 蓄电池、太阳能电池或光电池。可选和/或作为补充地，计数板和/或各个计数器模块也可以装备和/或设置用于无线的(wireless)能量传输，例如通过铁氧体天线。此外，上述目的也可以通过一种具有前述类型的电子计数板的液体容积计数器来实现。根据本发明的液体容积计数器包括计算器；容积测量装置，其具有一个由介质流过的测量室、至少一个流入口和至少一个排出口以及一个计数装置和测量插件，该测量插件带有通过轴旋转设置的测量体(尤其是叶轮)以及脉冲发射装置，其具有至少一个设置在测量体轴上的脉冲发射器(尤其是明暗盘)，以及具有用于至少一个计数器模块的接口的容座，其中设有前述类型的具有检测装置的电子计数板，该检测装置设有至少一个发射单元和至少一个接收单元，脉冲发射器(尤其是明暗盘)通过该单元进行探测和/或生成与容积对应的电子计数脉冲，并且其中设有至少一个接口(尤其是设计为红外线接口的串联接口)，电子计数板通过该接口与计数器模块一同工作，并且将相关的信息(如计数器状态和/或序列号和/或计数器类型)从计数板中呼出和/或传输到安装的计数器模块中。在有利的设计方案中，各个检测装置在红外线或可见光的光谱范围内工作，其中发射单元发射相应波长的光，这些光通过各个脉冲发射器(尤其是明暗盘)以相关的分割体反射，并且其中通过旋转的脉冲发射器及特别是旋转的明暗盘生成的明暗脉冲由接收单元监测。在另一设计方案中，对于原有机械的计算器(尤指旋转测量仪)额外地通过电子计数板可以起到探测各个脉冲发射器(尤指明暗盘)，的作用，并且可以产生电磁的或电或电子的计数脉冲。在流量或容积上计数脉冲的评估和/或换算通过处理装置或处理单元来实现，其例如集成或设置在各个计数器模块和/或电子计数板上。可以进一步改进，处理单元可以设计为微控制器或微控装置或微控制器单元 (MUC)，其将根据通过脉冲发射器及尤其是明暗盘生成的计数脉冲来确定出各种流量，尤其是对于各种脉冲进行计数。也可以有利地提出，容积计数器的序列号在处理单元(尤指微控制器和/或微控制器单元(MUC))中检测。在另一有利的设计方案中，容积计数器具有合适的供电装置，其特别是为计数板、 计数器模块、电气装置和微控制器供电。在此，电池(尤指纽扣电池或蓄电池或光电池)作为电源。可选地和/或作为补充的提出，供电也可以通过无线技术，例如通过铁氧体天线实现。此外，用于将数据-或信息传输给计数器模块的接口设计为串联接口，其中尤其是设有至少一个发射-和接收二极管，例如IR(红外线)技术实现。有利的是，信号发射装置(尤指探针和/或LED或激光二极管)也还可以具有光传感器或广电传感器，其在装上或使用电子计数器模块时可以作用和/或加载(尤指按压) 在容积计数器中或其上。此外可以有利地提出，在使用计数器模块时或之后，接口在容积计数器中响应， 并且模块将各个计数器信息从电子计数板中呼出。通过这种方式可以实现无需手动地对 “Plug&Play” (即插即用)类型进行初始化或编程，而使用任意一个功能化的计数器模块。在真实可见的接口中例如可以提出，通过所安插的银箔或反射箔来启动或激活初始化频率或初始化信号，该发射箔将接口与各个计数器模块屏蔽或隔离，特别是当该反射箔从接口脱离，尤其是自动地使用计数器模块时被脱离和/或穿透时。例如，如果银箔未受损地安装，则在各个计数器模块中的初始化脉冲被反射，并且模块则还没有使用或进行工作。如果各个计数器模块包括用于通信(例如通过无线电、蓝牙或WLAN)的通信装置， 则初始化也可以通过来自于中央数据处理装置的通信信号(尤指无线电信号)来实现。在另一设计方案中，计数器模块将周期性地，在一个可预定的时间间隔后(例如大约1分钟之后)发射一个指令给计数器中的各个处理单元(尤指微控制器和/或微控制器单元)，其将其中的计数器信息(如计数器状态和/或序列号)传输给各个模块。此外可以传输各个计数器的类型，例如是否是热水计数器或冷水计数器，从而可以识别出出厂厂商。在有利的改进方案中提出，所安装的计数器模块包括带有至少一个发射LED和光电二极管的检测单元，以便于明暗盘能够自身或独立探测和/或生成脉冲。假如要实现电源(尤指电池)的使用寿命(性价比)和/或确保供电，可以使计数器或电子计数器模块中的电气装置也进行脉冲计数。但是通常也可以实现，各种信息和/或数据在较长的周期间隔中，并非每秒钟，而是在每一个小时将所有的信息传输给模块。此外，有关读取日期的计数器状态也可以周期性的同步，例如同步=读取日期/ 天，也就是说在预设读取日期之前的每一天进行同步。


本发明的其他技术方案及有利的设计方案和改进方案将根据附图及所属的实施例来详细说明。其中，图1示出了根据本发明设计的容积计数器，其具有带有接口和检测装置的电子计数板，图2示出了根据本发明设计的容积计数器，其具有整合的接口-检测装置的电子计数板。
具体实施例方式在图1中示出了根据本发明设计的容积计数器(在此是一种具有计算器的水量计数器)，其包括机械的旋转测量仪及电子计数板10，该电子计数板具有带有发射_/接收单元的第一光学检测装置30，该发射_/接收单元基本上由设计成LED或激光二极管的发射单元32、设计成光电二极管的接收单元34以及同样简单设计成微控制单元(MCU) 36形成的处理装置(例如尤指一种集成有存储器模块的PIC微控制器)构成；以及容积测量装置，其具有可流过介质的测量室，该测量室具有多个流入口和至少一个中央的排出口 ；以及计数装置及测量插件，该测量插件具有通过轴可旋转设置的测量体(尤指叶轮)；以及脉冲发射装置，其具有设置在测量体轴上的光学的明暗盘40，其设计为滚轮或圆柱体且具有四个在圆周面上交错布置的黑、白分割体42a、b。也可以设置两个或六个或其他整数个的分割体42a、b来代替四个分割体。明暗盘40以及测量体通过分别流进的液体进行旋转或转动。第一光学检测装置30在光学上探测明暗盘40的圆周面，在此期间通过设计为颜色不同的分割体42a、b，从发射单元32照射到分割体42a、b上的光线在旋转时不同强度地反射到接收单元34中，并且产生与容积对应的计数脉冲。这些计数脉冲通过微控制器单元36检测，或者传输到该微控制器单元上，并且以一个物理单位(尤指体积单位，例如升1或立方米m3)进行换算，有可能也以单位时间进行换算。在图1中出于简明扼要的考虑并未示出及详细描述容积计数器的通用部件。容积测量装置没有详细描述。此外，水量计数器还具有电子计数器模块70，其具有例如第二检测装置，用于探测容积测量装置的明暗盘40 ；至少一个设计成发射LED或激光二极管的发射单元；以及设计成光电二极管的接收单元。经过连续的探测明暗盘40，通过由例如LED发射并且经由分割体42a、b以不同强度反射到光电二极管中的光(尤指红外线范围内)可以生成与容积对应的电子计数脉冲。也可以有利地设置无线电模块，用于将计数器信息传输到上游设置的引导-或管理系统上。也可以分别设有红外线接口 90，通过该接口，电子计数器模块10与计算器，及尤其是电子计数板以及微控制器单元36共同工作，并且呼出信息(例如计算器或微控制器单元和/或为此设置并设定的非易失性存储器的计数器状态和/或序列号)。在此，接口 90a、 b分别在模块和计数板上通过第二组LED(例如光电管的形式)构成。优选地，接收单元相对于模块设置且LED相对于计数板设置，在安装模块时，接收单元相对于计数板设置且LED 相对于模块设置。计数器模块70和/或计数板10的检测装置在红外线范围内，也可以可选地在可视光的光谱范围内进行工作，其中发射单元发射相应波长的光，该光通过明暗盘40以对应的分割体反射，并且通过接收单元的光电二极管来探测由旋转的明暗盘40生成的脉冲。此外，容积计数器具有合适的供电装置94，其将特别为计数器模块70、电子计数板、电子装置和微控制器36供电。在此，电池、尤其是纽扣电池、或蓄电池或光电池都可作为电源。可选地和/或作为补充地，供电也可以通过无线技术，例如使用铁氧体天线来实现。也可以设置一个探针，其在安装计数器模块70时在容积计数器中或其上作用和/ 或操作。此外，计数器模块70将周期性地，在一个可预定的时间间隔之后(例如大约1分钟之后)将一个指令发射给计数器中的各个电子装置，尤其是电子计数板10，微控制器和/ 或微控制器单元36，该微控制器单元将其中的计数器信息，如计数器状态和/或序列号自动地传输给模块70。另外，为了能够识别出制造商，也可以传输各个计数器的类型(例如是否是热水计数器或冷水计数器)。如果要达到电源(尤指电池)的使用寿命(性价比)，和/或确保供电，计数器中的电子装置也可以进行脉冲计算。此外，有关读取日期的计数器状态也可以周期性的同步，例如同步=读取日期/ 天，也就是说在预设读取日期之前的每一天进行同步。在此，同步方向可以自由地选择，也可以有利地设置有取两个计数器状态的平均值。各个电子计数器模块79也可以具有其他的装置，例如用于确定各个水量计数器位置的GPS单元，尤其是关联序列号或设备编号，或者无线电模块，用于将无线信息传递给例如中央数据处理装置和/或上游设置的控制_、引导-或监测系统。在图2示出了根据本发明的容积计数器的可选设计方案，其中光学的检测装置和用于信息传输的接口可以分别由使用的计数器模块和电子计数板以这样的方式组合而成， 即在单独的接口上可以放弃LED。相对于图1，脉冲发射装置相应地包括圆缺型的明暗盘 40，其作为脉冲发射器具有在其上侧面和下侧面反射的圆形分割体，其中电子计数板10将探测脉冲发射器，尤其从下方探测盘体，并且所使用的计数器模块70以这样的方式设置， 即通过模块从上方探测脉冲发射器(尤指盘体48)。如果模块被使用，则由模块和计数板构成的两个检测装置/接口 -组合相对设置，从而计数板的检测装置30的探测信号通过中断的盘体(脉冲发射器)可以经由模块接收，并且其中信号访问通过或被各个模块自动地初始化。在这一点上得以证实，发射-及接收单元，也就是例如LED和光电二极管组合成一个单元或可在一个单元中结合和/或构成，尤其是通常在红外线应用中。该单元随后也简称为LED。在图2中，例如设有设计为半圆形的碟片48的脉冲发射器，其在两侧上都可反射， 并且可以通过测量体及其轴在旋转中移动和/或作为盘体转动。计数板10或其接收装置包括两个LED，其从下方检测脉冲发射器，并且由此而进行旋转或转动。如果也可以查明转动，则为了从下方探测可以优选设置四个LED。电子计数器模块70还具有两个LED，这两个LED几乎相对于计数板10的LED。如果模块使用或安装到计数器上，则该模块将发射初始化频率或初始化信号，其区别于传统的计数信号或计数脉冲。该初始化信号或初始化频率由计数板接收，并且整理有关计数器的信息，如计数器类型、计数器状态和计数器序列号，将其传输给模块。本发明还包括优选实施例或改进方案的任意组合，但是这些组合并不用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种用于液体容积计数器的电子计数板(10)，所述电子计数板具有至少一个检测装置(30)，所述检测装置带有至少一个传感器装置，其中通过传感器装置检测和/或生成和/或可呼出地存储与容积对应的计数脉冲，并由此而确定出各个容积计数器或容积测量计的各种流量和/或计数器状态；和/或至少一个接口(90)，特别是与各个容积计数器和 /或与任意一个电子计数器模块兼容的接口，其中至少一个所述接口优选设计为串联接口， 尤其也可以设计为红外线接口，并且通过这样的至少一个接口呼出和/或传输各个容积计数器的有关计数器的信息，尤其是计数器状态和/或序列号。
2.根据权利要求1所述的计数板，其特征在于，各个容积计数器的脉冲发射装置，尤其是各个容积计数器的明暗盘GO)的探测，和/或计数脉冲的检测通过红外线范围内的光实现。
3.根据权利要求1或2所述的计数板，其特征在于，所述接口(90)以及信息呼出可以以无线的形式，尤其作为或者通过无线电接口、蓝牙接口、WLAN接口或红外线接口来实现， 或者以有线连接的形式，尤其是作为或通过USB接口、SCSI接口、EIDI接口或LAN接口或上述接口的组合来实现。
4.根据前述权利要求中任一项所述的计数板，其特征在于，所述电子计数板具有信号发射装置，其在安装和/或构造或者计数器模块集成到各个计数器中时，与至少一个接口自动地一同工作，初始化和/或进行计数器的信息呼出。
5.根据权利要求4所述的计数板，其特征在于，所述信号发射装置包括信号发射器，其设计为探针和/或光线传感器或光电传感器。
6.根据前述权利要求中任一项所述的计数板，其特征在于，信号交换也可以周期性地进行，尤其是对于设定或预定的时间点和/或数据或在预定的时间间隔中进行。
7.根据前述权利要求中任一项所述的计数板，其特征在于，信号呼出包括计数器状态和/或计数器类型和/或序列号和/或辨认标志。
8.根据前述权利要求中任一项所述的计数板，其特征在于，所述电子计数板具有合适的供电装置，其尤其包括至少一个电池(94)、蓄电池、太阳能电池或光电池，和/或也可以装备和/或设置用于无线的能量传输，例如通过铁氧体天线。
9.一种液体容积计数器，包括计算器；容积测量装置，其具有一个由介质流过的测量室、至少一个流入口和至少一个排出口以及一个计数装置和测量插件，所述测量插件带有通过轴旋转设置的测量体(尤其是叶轮)以及脉冲发射装置(30)，其尤其具有设置在测量体轴上的明暗盘，以及具有用于至少一个计数器模块的接口的容座，其中，设有根据权利要求1至8中任一项所述的具有检测装置的电子计数板(10)，所述检测装置包括至少一个发射单元和至少一个接收单元，脉冲发射器(尤其是明暗盘GO))通过所述这些单元进行探测和/或生成与容积对应的电子计数脉冲，并且其中设有至少一个接口(90)(尤其是设计为红外线接口的串联接口)，电子计数板(10)通过该接口与各个计数器模块(70) —同工作，并且将相关的信息(如计数器状态和/或序列号和/或计数器类型)从计数板(10)中呼出和/或传输到安装的计数器模块(70)中。
10.根据权利要求9所述的容积计数器，其特征在于，所述检测装置(30)在红外线或可见光的光谱范围内工作，其中发射单元发射相应波长的光，这些光通过脉冲发射器(尤其是明暗盘)以相关的分割体反射，和/或通过旋转的明暗盘GO)生成的明暗脉冲由接收单元监测。
11.根据权利要求9或10所述的容积计数器，其特征在于，设有处理单元，其设计为微控制器和/或微控制器单元(36)，所述微控制器单元将检测通过明暗盘00)探测生成的计数脉冲，和/或根据所检测出的计数脉冲来确定出各种流量。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的容积计数器，其特征在于，所述容积计数器的序列号在处理单元(尤指微控制器和/或微控制器单元(36))中检测。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的容积计数器，其特征在于，所述容积计数器具有合适的供电装置(94)，所述供电装置为计数板(10)、计数器模块(70)、电气装置和微控制器(36)供电。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的容积计数器，其特征在于，用于将数据-或信息传输给计数器模块(70)的接口(90)由至少一个发射-和接收二极管，尤其是通过顶(红外线)技术构成。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的容积计数器，其特征在于，信号发射装置尤其具有探针，其在装上电子计数器模块时作用和/或加载(尤指按压)在容积计数器上。
全文摘要
本发明涉及一种用于液体容积计数器的电子计数板(10)，其具有至少一个检测装置(30)，所述检测装置带有至少一个传感器装置，其中通过传感器装置检测和/或生成和/或可呼出地存储与容积对应的计数脉冲，并由此而确定出各个容积计数器或容积测量计的各种流量和/或计数器状态；和/或至少一个接口(90)，特别是与各个容积计数器和/或与任意一个电子计数器模块兼容的接口，其中至少一个所述接口优选设计为串联接口，尤其也可以设计为红外线接口，并且通过这样的至少一个接口(90)呼出和/或传输各个容积计数器的有关计数器的信息，尤其是计数器状态和/或序列号。本发明还涉及带有这种电子计数板的液体容积计数器。
文档编号G01F1/06GK102292623SQ200980153508
公开日2011年12月21日 申请日期2009年12月30日 优先权日2008年12月31日
发明者吕迪格·阿梅斯 申请人:埃尔斯特测量技术有限公司