光纤式直接读取机械计数器数字的装置制造方法及图纸

光纤式直接读取机械计数器数字的装置，广泛适用于远程抄表的各类机械计数器表具示值的读取。其在机械计数器的各位有效读数位字轮的轮周面上印制与读数窗口可视数字等值对应的四位二进制编码色标，通过光纤探针及信号处理器来读识这些色标条码，直接得到字轮数字的四位二进制码，通过数据通信口进行远传，完成字轮数字的读识。为防止字轮进位时刻对数字的误读，专门设置防误读数轮及与之配套的防误读色标、防误读探针，结构简单，防误读效果好。本实用新型专利技术不设专门编码片，对原表具改动极小，易于制作，可靠性高。表具内无电路引入，安全防爆。插入式光纤探针支架及外置式信号处理器，便于现场施工及维护。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械计数器数字示值的读识装置，尤其涉及远程抄表系统中带有机械计数器的表具之数字示值的读识装置。
技术介绍
申请号为02241835.0的中国专利申请公开了一种光电式直接读取机械计数器数字的装置，其包括计数器字轮、四位二进制编码片、传感器板、数字信号处理电路板，其特征在于在计数器字轮的一侧装置编码片，两者同步转动，编码片上的编码条与装置于计数器支架上的传感器板上的4只反射型红外对管相对应，将计数器字轮上数字的几何位置变换成四位二进制编码信号，数字信号处理电路板对该编码信号进行译码和转换处理，并通过总线通信方式远程传输及显示，实现远程抄表的功能。上述机械计数器数字的读识装置存在如下缺点其一，在机械计数器字轮之间的缝隙中安装由编码片和传感器板组成的位置读取装置，对原表具的结构改动较大，制作及安装精度要求高，制作成本高，成品率低；其二，应用中一旦编码片和传感器板发生故障，需和表具一起拆卸，可维护性差；其三，传感器板的供电电路线引入机械计数器内，在有防爆性能的表具中应用要增加防爆结构，使结构变得更复杂。(三)
技术实现思路
本技术为改进上述缺点，提供一种光纤式直接读取机械计数器数字的装置，其不但具有非接触的优点，而且基本不改变原机械计数器的结构，安装精度要求低，可维护性好。供电电路不引入机械计数器内，达到电隔离，安全防爆。本技术的技术方案如下本技术包括机械计数器、光纤探针传感器、信号处理器，其中光纤探针传感器包括由成对的发射光入射光纤探针及反射光接收光纤探针构成的光纤探针组件以及将机械计数器字轮轮周面上的标记变换为二进制数码的变换构件，光纤探针组件的一端分别对应所述信号处理器中的光发射器及光接收器，另一端分别对应所述二进制数码的变换构件，其特征在于所述二进制数码的变换构件由附着于机械计数器字轮轮周面上的二进制数码的转换色标组成，信号处理器中的光发射器发射的调制光通过光纤探针组件中的发射光入射光纤探针到达所述转换色标，经转换色标的反射光通过光纤探针组件中的反射光接收光纤探针返回信号处理器中的光接收器，信号处理器对接收的反射光进行处理，将机械计数器字轮上的标记直接读取成二进制数码信号，所述二进制数码信号由数据通信口进行传输。对于机械计数器的有效读数位字轮而言，所述二进制数码的变换构件由附着于机械计数器有效读数位字轮轮周面上的四位二进制编码色标组成，所述字轮上所示不同位置的数字对应设置不同的所述编码色标，信号处理器中的光发射器发射的调制光通过光纤探针组件中的发射光入射光纤探针到达所述编码色标，经所述编码色标的反射光通过光纤探针组件中的反射光接收光纤探针返回信号处理器中的光接收器，信号处理器对接收的反射光进行处理，将机械计数器字轮上的数字直接读取成四位二进制的编码信号，所述四位二进制编码信号由数据通信口进行传输；轮周面的数字及轮周面的底色色标分别为白(或黄)色字及红色底色色标，或者红色字及白(或黄)色底色色标。以上所述四位二进制编码色标位于轮周面的数字之间。所述四位二进制编码色标为黑色与白(或红、黄色)色长条，条长方向沿字轮的旋转方向。为防止字轮在进位时刻误读数字，将机械计数器有效读数最低位字轮的下一位字轮设置为防误读数轮，在防误读数轮的轮周面上于光纤探针对应数字2所占的区间设置防误读数黑色色标，在进位时刻，该色标区间随防误读数轮转动到对应光纤探针组件时，信号处理器在其上读取的二进制码为“0”，信号处理器停止读取计数器有效读数位字轮上的示值及延迟到有效读数位字轮进位状态结束后继续读数；在防误读数轮的轮周面上于所述防误读数黑色色标之外的区间，轮周面的数字及轮周面的底色色标分别设置为白(或黄)色字及红色底色色标，或者红色字及白(或黄)色底色色标，该色标区间随防误读数轮转动到对应光纤探针组件时，信号处理器在其上读取的二进制码为“1”，信号处理器对机械计数器多位有效读数位字轮上的示值读数。为使防止误读更加可靠，采用一种防误读数补充方法，当机械计数器有效读数位字轮进位时刻，其相对应的光纤探针组件对应有效读数位字轮轮周面上编码色标之外的数字色标区，信号处理器在其上读取的四位二进制码的各位权值之和超过十进位数字9，信号处理器舍去该次读数，到有效读数位字轮进位状态结束后继续读数。上述光纤探针组件的一端装置于盒体式光纤探针支架中，探针的端头与机械计数器字轮上的二进制数码色标对应，盒体式光纤探针支架位于机械计数器字轮的下部(或上部)，插入机械计数器外壳的插座中；光纤探针组件的另一端装置于电控盒中，与安装于电控盒中的信号处理器中的光发射器及光接收器对应，光纤探针支架与电控盒之间的光纤束装置有护套。安装于光纤探针支架中的光纤探针组件的发射光入射光纤探针及反射光接收光纤探针上、下成对排列，两者纤芯的夹角小于30度，对应于机械计数器每位有效读数位字轮安装四对光纤探针，对应所述防误读数字轮安装一对光纤探针。信号处理器中的光发射器和光接收器采用分组共用结构机械计数器同一有效读数位字轮上的四位二进制编码色标分别通过发射光入射光纤探针共用一个光发射器，不同有效读数位字轮上的四位二进制编码色标中的相同权值码色标通过反射光接收光纤探针共用一个光接收器。本技术在机械计数器的字轮轮周面上印制二进制数码的转换色标条，通过塑料光纤探针组件及信号处理器来读识这些色标条码，直接得到字轮数字的四位二进制码，并通过数据通信口进行远传，完成字轮数字的读识。从上述技术方案看，本技术的显著技术效果在于1.对原表具不设专门编码轮，只是在原计数器字轮轮周面上印制色标条，结构简单，改动极小，易于制作，可靠性高，成品率高，成本低。2.计数器盒内无电路引入，只将光纤探针支架插入计数器盒内，信号处理器装于计数器盒外，实现电隔离，安全防爆。3.采用顺着字轮转动方向设置条形编码色标，可降低安装的精度要求。4.采用防误读数轮和有效读数位色标编码权值之和进行判别的技术方案，不但结构简单、易于制作、可靠性高、成本低，而且防误读数效果好。5.本技术中光纤探针支架可插入式现场安装，装拆及施工极其方便，可靠性高。6.可维护性好本技术中所有易损的有源器件都置于信号处理器中，信号处理器安装于表具外的电控盒中，维修或更换时不需拆卸表具，只要从表具机械计数器盒拔出光纤探针支架即可，方便实用，而且维修不影响表具的运行。7.光纤使用寿命长。8.抗电磁和外界光干扰，现场即插即用，无需调整。本技术所读取数值与机械计数器可视窗口示值完全相同。在字轮发生进位之外的时间里，可以随时进行读数，不读数时无需供电。本技术适用于所有远程有线或无线抄表或IC卡抄表的机械计数器表具示值的读取。附图说明图1为本技术装置的立体结构图(其中机械计数器盖子已拆卸)；图2为本技术装置结构的示意图(右视)；图3为本技术的表具中机械计数器有效读数位字轮及防误读数字轮的展开图；图4为本技术中探针支架的端面图；图5为本技术中探针支架的剖示图；图6为本技术读取数字及防误读数的工作原理图；图7为本技术中读取数字时信号处理电路的工作原理方框图；图8为本技术中防误读数时信号处理电路的工作原理方框图；图9为有效读数位字轮可视读数与探针读识值对照示意图；图10为有效读数位字本文档来自技高网...

【技术保护点】
光纤式直接读取机械计数器数字的装置，包括机械计数器、光纤探针传感器、信号处理器，其中光纤探针传感器包括由成对的发射光入射光纤探针及反射光接收光纤探针构成的光纤探针组件以及将机械计数器字轮轮周面上的标记变换为二进制数码的变换构件，光纤探针组件的一端分别对应所述信号处理器中的光发射器及光接收器，另一端分别对应所述二进制数码的变换构件，其特征在于所述二进制数码的变换构件由附着于机械计数器字轮轮周面上的二进制数码的转换色标组成，信号处理器中的光发射器发射的调制光通过光纤探针组件中的发射光入射光纤探针到达所述转换色标，经转换色标的反射光通过光纤探针组件中的反射光接收光纤探针返回信号处理器中的光接收器，信号处理器对接收的反射光进行处理，将机械计数器字轮上的标记直接读取成二进制数码信号，所述二进制数码信号由数据通信口进行传输。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王灿忠，顾纪明，赵春生，殷沛然，蒋秀军，孙东，
申请(专利权)人：无锡市路通电子技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]