[发明专利]智能计量仪表的数据传感采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能计量仪表的数据传感采集装置。

背景技术

随着城市智能化的发展和物联网的普及，目前出现了可数据远程传送并实现远程管控的智能水表、智能电表、智能煤气表和智能暖气表。这类智能计量仪表需要具备显示数据功能的数值采集器，并可将显示数据转换成数字信号，再将数据信号远传出去。

中国专利申请号为201110274440.2的文献公开了一种直读式水表计度器，其包括数字轮、壳体和进位轮，进位轮安装在数字轮的底部或侧边，数字轮每个相应镶嵌或涂有与感应器相对应的材料，在壳体内的下部安装2～3个对数字轮识别的传感器，电路板安装在壳体的底部，并通过引线将信号输出，其是在目前传统的数字轮式水表的基础上进行改进的。该直读式水表计度器在数字轮上涂有一种吸光的颜色，使光感应器发射和接受光量不同变化而感知数字轮的位置。其存在如下缺点和不足：所涂的颜色有衰减周期随着时间变化而变化，所涂的颜色长期泡在液体中容易脱落，从而影响到数据采集的准确性；另外在字轮上涂颜色，工艺复杂，制造成本高。

另外，目前还出现了对字轮面上的十个显示数字形成三种不同明暗反射面区，从而形成反射光不同的编码的数据采集方案，其定位准确，但是其工艺复杂，对字轮烫印工艺要求高，成本高，而且稳定性低，电子元件老化会影响到数据采集导致混乱，对电子元器件要求高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种性能稳定可靠、传感数据准确、制造简单、成本低的智能计量仪表的数据传感采集装置。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括字轮盒、字轮轴、头字轮、若干个次字轮、进位牙轮、牙轮轴，相邻的所述次字轮之间及相邻的所述头字轮与所述次字轮之间通过所述进位牙轮实现传动进位，所述智能计量仪表的数据传感采集装置还包括字轮支架、若干组光电传感器，所述字轮支架固定于所述字轮盒内，所述字轮轴与所述字轮支架相转动连接，所述头字轮固定于所述字轮轴上，若干个所述次字轮及所述头字轮分别套接于所述字轮支架上且可绕所述字轮支架转动，所述头字轮及所述次字轮的内侧壁设有至少两种不同径向尺寸的阶梯弧形面，所述光电传感器设置于所述字轮支架的外表面上，每组所述光电传感器分别与一个所述头字轮或所述次字轮相对应设置，每组所述光电传感器通过发射光在所述阶梯弧形面上反射回来的光产生的电流变化对所述头字轮及所述次字轮的位置进行编码，将所述编码与预先设置的编码表比对，测定所述头字轮及所述次字轮的显示数字位置，进而获取所述头字轮及所述次字轮的读数信息。

所述光电传感器通过柔性线路板固定于所述字轮支架的外表面。

所述字轮支架上于所述柔性线路板处固定有保护罩，所述保护罩将所述柔性线路板及所述光电传感器包罩固定，所述保护罩上于所述光电传感器处设有发射窗口，所述保护罩固定后与所述字轮支架的整体外表呈圆柱状。

每组所述光电传感器中传感器的数量至少有两个，每组中相邻的所述光电传感器与其对应的头字轮或所述次字轮的轴心之间形成的圆心角为α，α为36°的整数倍。

所述智能计量仪表为十进制进位，所述头字轮及所述次字轮的轮面上沿周向均布设有0～9共十个显示数字，所述头字轮及所述次字轮的内侧壁均设有三种不同径向尺寸的阶梯弧形面，对应于轮面上的十个显示数字的区域形成三种反射面区，通过三种反射面区形成三种不同编码，每组所述光电传感器中传感器的数量为三个，每组中三个所述光电传感器用于获取与其对应的三种不同径向尺寸的阶梯弧形面的光反射信息，形成该所述头字轮或所述次字轮所在位置的三位编码。

每组所述光电传感器中相邻的所述光电传感器与其对应的所述头字轮或所述次字轮的轴心之间形成的圆心角为α＝72°。

所述头字轮及所述次字轮的一个侧面设有进位拨齿、所述次字轮的另一个侧面设有若干个沿周向均布的换字拨齿，低数位的所述头字轮或所述次字轮的所述进位拨齿与比其高一数位的所述次字轮的所述换字拨齿相对设置，且二者间通过所述进位牙轮相啮合传动，低数位的所述头字轮或所述次字轮每转动一圈360°，其上的所述进位拨齿带动所述进位牙轮转动一次，并通过进位牙轮传动带动比其高一数位的所述次字轮转动一个进位角度，使其显示数字加一，从而实现进位。

所述进位角度为36°，低数位的所述头字轮或所述次字轮每转动一圈360°，比其高一数位的所述次字轮相应转动36°。

所述进位拨齿的数量为两个；所述换字拨齿、所述进位拨齿均为圆柱型齿。