专利名称：智能水、气表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及计量领域，特别是一种计量水或煤气用量的智能水、气表。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是这样的由户内机械表和户外显示表组成。户内机械表的结构是其外壳内腔一分为二，上腔装有电器盒，下腔设有内衬，该内衬装有控制阀和流量检测机构；电器盒内，装有检测数码盘的光电转换或磁电转换电路，该电路的输出端由电缆连接户外显示表的主控电路的接口电路；流量检测机构，由叶轮和与之同轴的数码盘组成，数码盘上设有光通孔或磁片。
本实用新型具有以下的主要优点其一.由于将用户室内水、煤气计量的显示部分移至户外，不仅便于抄表人员及时、方便地抄表，同时也减少了用户的麻烦。
其二.由于户内机械表是由户外显示表提供电源，而且户外显示表配有蓄电池，所以当用户地区停电时，仍能保持几天内的供水、供气需求。
其三.由于户内机械表使用了由压力自举阀和电磁阀组成的控制阀，故能最大程度的减少电能消耗，起到节约用电的目的。
其四.便于管理户外显示表结构采取集中分行显示形式，即一个单元所有的户内机械表共用一个户外显示表。
其五.可省掉进水、进气阀。
其六.具有保存止码功能即使将电源切断长达几个月之久，当再次启用时，该表仍从原止码数开始计数。
其七.由于户外显示表内部有计算机系统，并留有一个通讯口，可通过通讯电缆进行连网。
其八.为保证用户及设备安全，户内机械表采用直流12V供电；表与表之间的信号采取光、电隔离。
其九.户内机械表有故障检测功能；一旦户内机械表出现故障，将产生报警信号，并传到户外显示表显示，同时也传到通讯接口部分。
其十.结构简单，性能可靠，故障低。
图2是

图1的A-A剖视图。
图3是图1中压力自举电磁阀的结构示意图。
图4是图3中中心柱4的B-B剖视放大示意图。
图5是图1中流量检测机构的一种立体结构示意图。
图6是本实用新型户外表的主视图。
图8是图7的左视图。
图9是图8中数值显示单元的立体示意图。
图10是本实用新型户内机械表的电路原理图。
图11是本实用新型户外显示表的主控电路原理图。
图12是图11中的接口电路原理图。
图13是图11中的显示电路原理图。
图1中1.电器盒；2.外壳；3.缸套；4.中心柱；5.活塞；6.内衬；7.管道；8.铁芯；9.线圈；10.弹簧；11.阀芯；12.密封圈；13.阀体；14.数码盘；15.轴；16.叶轮；17.排放管。
图2中18.螺钉；19.扣盘。
图4中4-1.纵向槽。
图5中20.光通孔；21.光敏三极管；22.发光二极管。
图6中23.磁片； 24.磁感应线圈。
图7中25.机箱；26.蓄电池盒门；27.带拉手的锁；28.数值显示器；29.联网通讯接口。
图8中30.插口。
图9中31.壳体；32.煤气量数值显示；33.备用数值显示；34.水量数值显示。
本实用新型的结构如图1、图7所示由户内机械表和户外显示表组成。户内机械表，其外壳2内腔一分为二，上腔装有电器盒1，下腔设有内衬6，该内衬装有控制阀和流量检测机构；电器盒1内，装有检测数码盘14的光电转换或磁电转换电路，该电路的输出端由电缆连接户外显示表的主控电路的接口电路；流量检测机构，由叶轮16和与之同轴的数码盘14组成，数码盘上可设有两个对称分布的光通孔20或磁片23(见图5、图6)。户内机械表和户外显示表也可通过插头与电缆进行连接，为防止户内插头意外脱落，而影响计量，户内机械表内的控制阀即刻切断水源或气源。户内机械表安装在水或煤气的管道7上。
上述的控制阀，可采用电磁阀；或者采用由电磁阀和与之连通的压力自举阀组成的压力自举电磁阀，该阀可使本户内机械表2的耗电达到最低限度，以满足节约用电的需要。
压力自举阀的结构如图1、3所示设有缸套3和与之活动连接的活塞5；设有中心柱4，它的上端头与缸套3固定连接，它的下端头伸入内衬6的腔体中，它的柱体与活塞5活动连接，并且，该柱体是中空管或实心柱，中空管管壁上钻有一些孔，实心柱设有纵向槽4-1(见图4)；缸套3上部通过排放管17连通电磁阀，电磁阀再经排放管连通装有叶轮16的内衬6的腔体中。电磁阀可采用现有的市售产品，其结构如图1、图3所示包括铁芯8、线圈9、弹簧10、阀芯11、密封圈12、阀体13。在缸套3的内部与活塞5之间，可安装一个压簧以助活塞5的向下压力。
如图1、图2、图5、图6所示叶轮16以轴15连接数码盘14，数码盘14位于扣盘19与内衬6的后侧壁所形成的空腔内，该空腔与内衬6的腔体互为密封。轴15，通过轴承活动连接在内衬6、扣盘19的壳体上；或者，通过其两端的锥头分别与内衬6的前侧壁、扣盘19的壳体上的锥孔活动连接，该轴轴体与内衬6的后侧壁活动连接。扣盘19的边沿或支耳，通过螺钉18与内衬6的后侧壁连接。在扣盘19的内壁和内衬6的后侧壁上，分别装有发光二极管22、光敏三极管21，它们与数码盘14上的光通孔20同处于一直线上或者在扣盘19的内壁上，装有磁感应线圈24，它与数码盘14上的磁片23同处于一直线上。
上述的叶轮16是直片(见图1、图5)，或螺旋桨片，有3～12片，一般采用7片。
户外显示表的结构如图7、图8、图9所示其机箱25设有蓄电池盒门26和若干个排列有序的插口30，每个插口装有一个数值显示器28，该显示器的壳体31的正面设有煤气量数值显示32、备用数值显示33、水量数值显示34。蓄电池盒门26上设有带拉手的锁27。
如图10所示户内检测仪表电路包括脉冲检测、计数器、计算机IC5、CMOS存储器和光电隔离通讯口。其中IC1型号可选用7486，IC2型号可选用7437，IC3型号可选用74164，IC4型号可选用74518，IC5型号可选用8051，IC6型号可选用8282，IC7型号可选用6116。本电路与发光二极管22、光敏三极管21和光通孔20一起则构成光电转换检测电路，若与磁片23、磁感应线圈24一起则构成磁电转换电路。
如图11所示户外显示仪表的主控电路包括数据扫描电路、计算机(IC10、IC16)、数据处理及转换、网络通讯口、整流电路、蓄电池组。其中IC1、IC2型号可选用74377，IC3型号可选用74139，IC4型号可选用74367，IC5、IC9型号可选用74154，IC6、IC8型号可选用7404，IC7型号可选用74320、IC10、IC16型号可选用8051，IC11、IC17型号可选用8282，IC12、IC18型号可选用6116，IC13、IC14，IC15型号可选用74795。
如图12所示接口电路包括串并转换、数据存储。其中IC1型号可选用74164，IC2、IC3、IC4、IC5型号可选用74273，IC6、IC7、IC8、IC9型号可选用74541。
如图13所示显示电路数据存储、数据显示。其中IC1、IC2、IC3、IC4、IC5、IC6型号可选用7449。
本实用新型的工作过程如下一.户内机械表的工作过程分为压力自举电磁阀和流量检测机构两部分。
1.压力自举电磁阀工作原理a.当本表插头与通向户外的电缆插座连接好时由于户内机械表与户外显示表(以下分别简称户内表、户外表)正常联接，户内表获得了户外表的电源及Enable信号后，电磁阀线圈9得电，将阀蕊11吸到线圈中心的铁蕊8处，排放管17的通道被打通。此时，若水或煤气进入户内表，则先进入压力自举电磁阀，使活塞5顶入缸套3内。这样，水或煤气就顺利通过该压力自举电磁阀进入流量检测部分。同时，也有很少一部分水或煤气通过该阀活塞的中心柱4的纵向槽4-1进入活塞与缸套的内部，并经电磁阀(已打开)、排放管17排放到流量检测部分，与已经通过的水或煤气汇合。
b.当本表插头与通向户外的电缆插座未连接好时由于户内表与户外表没有正常联接，户内表无法获得户外表的电源及Enable信号，电磁阀线圈9失电，在弹簧10的作用下，阀蕊11被推向底部，将排放管17的通道关闭。由此一来，在水或煤气进入压力自举电磁阀时，尽管在压力的作用下，此时却不能将活塞5顶入缸套3内，因为在水或煤气的压力作用下，也有一部分水或煤气通过该活塞的中心柱的纵向槽4-1进入活塞与缸套组成的内部，由于此时排放管17的通道被电磁阀关闭，所以这些进来的水或煤气不能通过排放管排放到流量检测部分，因此，在活塞与缸套的内部形成将活塞顶向下部阀体的压力。一旦用户打开外部日常所用阀门，则缸套内部压力就会大于缸套外部压力，再加上随之通过中心柱的纵向槽不断补进的水或煤气，则活塞迅速地被顶向下部阀体。由于通过水或煤气的压力自举作用，使活塞与下部阀体越顶越紧，达到切断水或煤气的作用。使水或煤气无法通过该压力自举电磁阀进入流量检测部分，达到切断水或煤气的作用。
2.流量检测机构工作过程在通过了压力自举电磁阀后，水或煤气进入流量检测部分。此时水或煤气直接推动由叶片组成的叶轮16旋转，而叶轮16又带动与之同轴的数码盘14一起旋转，这样，可通过光电转换或磁电转换电路(图10)检测数码盘14所转动的圈数或角度，就可测出水或煤气的用量。
a.光电转换检测每当数码盘14上的光通孔20经过一次发光二极管22和光敏三极管21的中间时，光敏三极管21就会得到一个脉冲信号，将该脉冲信号输入到图10所示的户内表的电路中，经过电路和计算机的处理后，把信号传到户外表进行显示。
b.磁电转换检测每当数码盘14上的磁片23经过一次磁感应线圈24时，磁感应线圈24就会得到一个脉冲信号，将该脉冲信号输入到图10所示的户内表的电路中，经过电路和计算机的处理后，把信号传到户外表进行显示。
二.户外显示表的工作过程户内表将所检测到的数据，经过光电隔离后，把信号传输到户外表去。因此，户外表的工作就是接收、处理、显示。在电路形式上也分为三部分主电路(图11)；接口电路(图12)；3.显示电路(图13)。
户外表的主电路通过接口电路将所得到的数据进行处理后，立即送给显示电路输出并显示。同时，还要不断地对户内表的报警信号进行监视，一旦发现故障，也要立即进行处理并将信号送给通讯口。
权利要求1.一种智能水、气表，包括户内机械表，其特征是所述的智能水、气表，由户内机械表和户外显示表组成；户内机械表，其外壳(2)内腔一分为二，上腔装有电器盒(1)，下腔设有内衬(6)，该内衬装有控制阀和流量检测机构；电器盒(1)内，装有检测数码盘(14)的光电转换或磁电转换电路，该电路的输出端由电缆连接户外显示表的主控电路的接口电路；流量检测机构，由叶轮(16)和与之同轴的数码盘(14)组成，数码盘上设有光通孔(20)或磁片(23)。
2.根据权利要求1所述的智能水、气表，其特征是所述的控制阀是电磁阀，或者是由电磁阀和与之连通的压力自举阀组成的压力自举电磁阀。
3.根据权利要求2所述的智能水、气表，其特征是所述的压力自举阀，设有缸套(3)和与之活动连接的活塞(5)；设有中心柱(4)，它的上端头与缸套(3)固定连接，它的下端头伸入内衬(6)的腔体中，它的柱体与活塞(5)活动连接，并且，该柱体是中空管或实心柱，中空管管壁上设有孔，实心柱设有纵向槽(4-1)；缸套(3)上部通过排放管(17)连通电磁阀，电磁阀再经排放管连通装有叶轮(16)的内衬(6)的腔体中。
4.根据权利要求3所述的智能水、气表，其特征是所述的缸套(3)，其内部与活塞(5)之间装有一个压簧。
5.根据权利要求1所述的智能水、气表，其特征是叶轮(16)以轴(15)连接数码盘(14)，数码盘(14)位于扣盘(19)与内衬(6)的后侧壁所形成的空腔内，该空腔与内衬(6)的腔体互为密封；扣盘(19)的边沿或支耳，通过螺钉与内衬(6)的后侧壁连接。
6.根据权利要求5所述的智能水、气表，其特征是扣盘(19)的内壁、内衬(6)的后侧壁上，分别装有发光二极管(22)、光敏三极管(21)，它们与数码盘(14)上的光通孔(20)同处于一直线上。
7.根据权利要求5所述的智能水、气表，其特征是扣盘(19)的内壁上，装有磁感应线圈(24)，它与数码盘(14)上的磁片(23)同处于一直线上。
8.根据权利要求5所述的智能水、气表，其特征是所述的轴(15)，通过轴承活动连接在内衬(6)、扣盘(19)的壳体上；或者，通过其两端的锥头分别与内衬(6)的前侧壁、扣盘(19)的壳体上的锥孔活动连接，该轴轴体与内衬(6)的后侧壁活动连接。
9.根据权利要求1或3或5所述的智能水、气表，其特征是所述的叶轮(16)是直片或螺旋桨片，有3～12片。
10.根据权利要求1所述的智能水、气表，其特征是所述的户外显示表(25)，其机箱设有若干个排列有序的插口(30)，每个插口装有一个数值显示器(28)，该显示器的壳体(31)的正面设有煤气量数值显示(32)、备用数值显示(33)、水量数值显示(34)。
专利摘要本实用新型是一种智能水、气表，由户内机械表和户外显示表组成；户内机械表，其外壳(2)内腔一分为二，上腔装有电器盒(1)，下腔设有内衬(6)，该内衬装有控制阀和流量检测机构；电器盒(1)内，装有检测数码盘(14)的光电转换或磁电转换电路，该电路的输出端由电缆连接户外显示表的主控电路的接口电路；流量检测机构，由叶轮(16)和与之同轴的数码盘(14)组成，数码盘上设有光通孔(20)或磁片(23)。本实用新型具有便于抄表、集中管理和节电等优点。
文档编号G01F15/06GK2574017SQ0227901
公开日2003年9月17日 申请日期2002年9月3日 优先权日2002年9月3日
发明者万学先 申请人:万学先