[发明专利]轴向反射式光电直读装置

说明书

一种轴向反射式光电直读装置，解决了现有光电直读装置存在的抗干扰能力差、无法准确读取数据、生产成本高、难以实施等问题，其包括壳体、通过传动轴组装在壳体内的由字轮组件和光电组件构成的多位编码单元以及解码器，其技术要点是：每位编码单元中的光电组件由光电电路板、光栅及防护罩组成，字轮组件由反光字轮体、导光体及遮光体组成，字轮组件与光电组件通过光栅的挡光凸台插接在遮光体的固定凹槽构成一位编码单元，由解码器进行解码，形成轴向反射式光线传播路径。其设计合理，结构紧凑，部件少，适合标准化批量加工生产，易于组装维护，使用可靠，抗干扰能力强，数据读取准确，显著提高测量精度和降低成本，易于推广应用。

技术领域

本发明涉及一种智能表计使用的光电直读装置，特别是一种在光线传播的路径上，收光元件不受发光元件产生的干扰光源及外界光源干扰的轴向反射式光电直读装置。

背景技术

随着物联网的不断发展，水表、电表、煤气表等表计正在逐渐被使用光电直读装置的智能表计所替代，现有国内、外智能表计使用的光电直读装置，按其光路结构形式主要分为以下三种类型：即轴向透射型、径向反射型和径向透射型。

其中轴向透射型光电直读装置的结构为光传播的路径方向与轴平行，发光元件和收光元件在字轮两侧。如专利公开号为CN101592500A的“一种四位角编码器”、专利公告号为CN2689175Y的“直读式数字计数表”等文献中，都公开的是轴向透射型光电直读装置。尽管其结构简单，适合批量生产，但是，因轴向透射型光传播路径长，传播路径中各介质间的折射现象严重，故抗干扰能力差，受环境影响大。因此，在水中有气泡或有外界强光等干扰情况下，无法准确读取数据。

径向反射型光电直读装置的结构为光传播的路径方向与轴垂直，并且发光元件和收光元件在字轮圆柱面一侧，发光元件照射字轮圆柱面上的反光区，将光线返回给收光元件进行测量。如专利公开号为CN101377830A的“远传表计二维编码字轮光电直读装置”，专利公开号为CN101482939A的“远传表计二维编码数字轮及其集成传感器读码装置”，专利公开号为CN1835002A的“一种机械字轮计数器非接触读数传感器及设计方法”等文献中，都公开了一种径向反射型光电直读装置，但是，由于其测量精度差，现有生产工艺生产成本高，所以存在难以实施等缺陷。

径向透射型光电直读装置的结构为光传播的路径方向与轴垂直，其发光元件在字轮轴内，收光元件在字轮圆柱面一侧，通过字轮上的透光区，将光线传播到收光元件。专利公开号为CN101308550A的“远传表计数字轮径向透射光电直读装置”，公开的结构包括表计支架和固定其上的字轮轴、读码器和多位编码数字轮，其技术要点是：字轮轴采用带透光窗的剖分式柱形遮光轴，在其内置电路板上排列发光二极管，编码数字轮分别由透光轮体和遮光轮体拼装而成，读码器由封闭罩及封装其内的有光导狭缝的光导框架、带有三极管的接收电路板、译码器组成，各发光二极管的中心与透光轮体的透光辐板中心线、光导狭缝的中心线相重合。专利公开号为CN 103499357的 A“远传仪表用电信号计数光电直读装置”，其记载的技术方案包括带有解码器的导光组件、通过发光轴组件组装在导光组件上的编码字轮组，其中编码字轮组中各编码字轮由左、右遮光轮体及透明轮体拼装成整体，透明轮体的透光辐板凹槽与左、右遮光轮体的侧置凸台相吻合拼接，导光组件的导光孔内的光接收管，将发光轴组件的发光管传播过来的光信号转换为电信号，由解码芯片进行解码，形成从发光轴组件开始，到编码字轮，再到导光组件，最后到达解码器的径向光线传播路径。上述文献中，都公开了一种径向透射光电直读装置。其优点为测量准确，但是，仍存在结构复杂，元部件多、难以实施等问题，并且受零件结构的限制，生产工艺较繁琐，无法适应标准化批量生产的要求，生产成本较高，影响推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种轴向反射式光电直读装置，解决了现有光电直读装置存在的抗干扰能力差、无法准确读取数据、生产成本高、难以实施等问题，其设计合理，结构紧凑，部件少，适合标准化批量生产，易于组装维护，使用可靠，抗干扰能力强，数据读取准确，显著提高测量精度和降低成本，易于推广应用。