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专利名称：计量仪表计度器信息处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及计量仪表技术领域，尤其涉及智能电网无源仪表计量信息传输技术领域。
背景技术：
信息化技术的发展促进公用事业的计量收费进入自动化抄表的时代。目前发展迅速的家庭用计量仪表自动抄表系统，除电度表是可以直接采集得到用户使用的电压、电流、功率因数等用电计量信息，取自计量对象自身提供的电力能源进行数据处理和信息的传送。对于水表、气表、热表这类无源计量仪表的计量信息进行自动抄表时，一般情况都必须在这类无源计量仪表上配置与该类仪表的转盘或代表仪表计量运行的转轮与之相匹配的光电脉冲转换传感器装置和电子储存器，控制模块将光电脉冲转换装置获取的仪表的计量读数信息累计记录到电子储存器中，在自动抄表系统需要读取计量信息的时候，控制�？� 将电子储存器中的累计计量信息通过输出端口发送到自动抄表终端设备上，输出端口一般是采用 RS-232、RS-485、USB、PLC、Zigbee, GPRS、CDMA 等形式(见图 I)。目前用于家庭自动抄表系统的无源计量仪表，通常采用被计量介质的机械能驱动仪表的机械计度器进行计量信息的存储。在将机械计度器模拟信息转换为数字信息时，需要保留无源计量仪表原有的机械计度器，通常采用光电脉冲转换传感器装置和电子储存器，控制�？榻龀遄蛔爸没袢〉囊潜淼募屏慷潦畔⒗奂萍锹嫉降缱哟⒋嫫髦校谧远硐低承枰寥〖屏啃畔⒌氖焙颍刂颇？榻缱哟⒋嫫髦械睦奂萍屏啃畔⑼ü涑龆丝诜⑺偷阶远碇斩松璞干�。在一般情况下采用这种技术的主要缺陷是1)采用光电脉冲转换传感器装置容易受到环境因数的影响和干扰，脉冲转换时会发生丢脉冲或误记录脉冲最后导致电子储存器记录的计量数据和机械计度器现实的计量数据不统一，在自动抄表系统中出现这种计量数据不统一的情况是不允许的，因为这涉及到计量收费和贸易结算的纠纷问题；2)光电脉冲转换传感器、控制�？楹偷缱哟⒋嫫鞯墓ぷ髯刺切枰旌蚬ぷ鞯模谖拊匆潜砻挥辛鄣缭吹闹С值奶跫拢庵值缱有畔⒌拇碓蛐枰揽扛傻绯爻て谔峁┑缌δ茉吹南模绻绯啬茉垂收匣蛑卸希缱哟⒋嫫髂诘募屏啃畔⒂胛拊匆潜砘导贫绕鞯募屏啃畔⒕突岵灰恢隆�3)干电池的消耗使得由无源计量仪表组成的家庭自动抄表系统的运行费用提高，用完和报废的干电池处理又会给日益严重的环境保护问题增加新的压力。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种不需要电子存储器和不需要长时期不间断工作电源支持的无源计量仪表计度信息转换装置。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案计量仪表计度器信息处理装置，用于处理无源仪表计度器所记录的计量数据信息并将这些数据信息传输至公用事业仪表自动抄表系统的终端设备，其特征在于包括设有字轮的机械计度器、字轮位置信息转换结构、电子信息处理模块、供电单元和输入输出端口，所述供电单元连接至电子信息处理�？椴⑽峁┕ぷ鞯缭矗龅缱有畔⒋砟？榉直鹜ㄐ帕又磷致治恢眯畔⒆唤峁购褪淙胧涑龆丝冢龌导贫绕饔胱致治恢眯畔⒆唤峁沽樱鲎致治恢眯畔⒆唤峁菇黾贫绕髯致值奈恢眯畔⒆怀杀曜际中畔ⅲ龅缱有畔⒋砟？榇砀帽曜际中畔⒉⑼ü淙胧涑龆丝谑涑鲋凉檬乱狄潜碜远硐低车闹斩松璞�。作为优�。鲎致治恢眯畔⒆唤峁苟曰导贫绕鞯拿恳桓黾贫绕髯致侄杂ι柚弥辽僖桓龇⒐庠⒅辽僖桓稣谕腹饴趾椭辽偎母龉饷粼稣谕腹饴钟爰贫绕髯致执龉饷粼⒐庠ü谕腹饴滞腹墓庑藕抛晃缙叫藕攀涑�。作为优�。龅缱有畔⒋砟？橛糜诠└⒐庠璧牡缭矗⒍寥≈辽偎母龉饷粼鲜涑龅牡缙叫藕�。作为优�。稣谕腹饴钟爰贫绕髯致种涫峭ü谧致稚仙柚玫囊桓稣谕腹馄峁辜右源�。作为优选，所述遮透光轮与字轮之间是通过一个圆柱齿形传动的遮透光轮结构加·以传动。作为优�。稣谕腹饴钟胱致种涫峭ü桓隽绰殖菪未恼谕腹饴纸峁辜右源�。作为优�。谒稣谕腹饴稚仙柚猛腹饪祝鐾腹饪装ɑ∠蚩矶任�36°的一个小通孔和弧向宽度为144°的一个大通孔，所述小通孔与大通孔之间弧向相隔36°。作为优�。鐾腹饪椎幕拘巫刺卣魑桓龆懒⒖子胨母霾⑴趴祝渲兴龆懒⒖椎幕∠蚩矶任�36°，所述四个并排孔的总弧向宽度为144°，所述独立孔与四个并排孔之间弧向间隔36°。作为优选，所述透光孔的基本形状特征为一个独立腰圆小孔与一个圆弧状长腰圆孔，其中所述独立腰圆小孔的弧向宽度为36°，所述圆弧状长腰圆孔的弧向宽度为144°，所述独立腰圆小孔与圆弧状长腰圆孔之间弧向间隔36°。作为优�。鐾腹饪椎幕拘巫刺卣魑桓鲂∩刃慰子胍桓龃笊刃慰祝渲兴鲂∩刃慰椎幕∠蚩矶任�36° ,所述大扇形孔的弧向宽度为144° ,所述小扇形孔与大扇形孔之间弧向间隔36°。本实用新型采用无源仪表机械计度器字轮位置信息转换装置，与现有技术比较，一是可以利用无源仪表机械计度器作为计量仪表的累计计量的数据源，仪表向抄表系统传输的电子信息直接取自于机械计度器，不会存在机械计度器和电子计度器数据上的差异；二是本实用新型中电子信息处理不需要电子存储器，节省了一个比较贵重的电子元器件成本，并且不存在电子信息丢失的问题；三是本实用新型电子线路不需要连续的工作，在一个抄表周期内电子线路只需在抄表的过程工作几秒钟时间，其余的时间电子线路均不需工作，因此本实用新型电子线路的耗电量相对于传统的光电脉冲转换处理电路来说是非常之少，干电池能源消耗仅仅只有传统的光电脉冲转换处理电路的千分之几，仪表的使用成本大大降低；四是由于节省了无源仪表计量信息处理所需要干电池能源的消耗，可以达到低碳环�：徒谀艿男Ч�。

[0016]
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步描述图I是无源仪表应用传统的光电脉冲转换技术的工作示意图；图2是本实用新型无源仪表计度器字轮位置信息转换装置工作原理图；图3是安装了计度器字轮位置信息转换装置的无源仪表外型结构示意图；图4是安装在无源仪表中的计度器字轮位置信息转换装置结构示意图；图5是采用字轮直接添加遮透光片的字轮位置信息转换结构方案示意图；图6是采用圆柱齿形遮透光轮结构的字轮位置信息转换结构方案示意图；图7是采用链轮齿形遮透光轮结构的字轮位置信息转换结构方案示意图；图8是遮透光轮上遮透光孔的基本几何要素设计方案示意图；图9a为一个独立孔与四个并排孔的透光孔设计方案；图9b为一个独立腰圆小孔与一个圆弧状长腰圆孔的透光孔设计方案；图9c为一个小扇形孔与一个大扇形孔的透光孔设计方案。
具体实施方式
下面结合图2、图3、图4、图5、图8、图9a具体说明本实用新型的实施例1，计量仪表计度器信息处理装置，用于处理无源仪表计度器所记录的计量数据信息并将这些数据信息传输至公用事业仪表自动抄表系统的终端设备，包括设有字轮251的机械计度器250、字轮位置信息转换结构240、电子信息处理�？�230、供电单元220和输入输出端口 210，所述供电单元220连接至电子信息处理�？�230并为之提供工作电源，所述电子信息处理�？�230分别通信连接至字轮位置信息转换结构240和输入输出端口 210，所述机械计度器250与字轮位置信息转换结构240连接，所述字轮位置信息转换结构240将所述计度器字轮的位置信息转换成标准数字信息，所述电子信息处理�？�230处理该标准数字信息并通过输入输出端口 210输出至公用事业仪表自动抄表系统的终端设备。所述字轮位置信息转换结构240对机械计度器250的每一个计度器字轮对应设置至少一个发光元件241、至少一个遮透光轮242和至少四个光敏元件243，所述遮透光轮242与计度器字轮传动，所述光敏原件将发光元件241通过遮透光轮242透过的光信号转换为电平信号输出。所述电子信息处理�？�230用于供给发光元件241所需的电源，并读取至少四个光敏元件243上输出的电平信号。所述遮透光轮242与计度器字轮之间是通过在字轮上设置的一个遮透光片结构510加以传动。字轮位置信息转换结构的工作原理是机械计度器字轮的位置信息一即计度器字轮的读数信息，通过遮透光轮的透光孔位置的移动使四个光敏元件上分别有感光或无感光获得与计度器字轮的位置信息相对应的电平信号组成一组权码，该组权码通过电子信息处理�？榈拇砀菀肼敕桨副嘁氤捎爰贫绕髯致值奈恢眯畔⑾喽杂κ中畔ⅰ５缱有畔⒋砟？槠绞辈恍枰ぷ鳎鲈谧远硐低承枰寥∥拊匆潜砩系募屏啃畔⒌氖焙颍缱有畔⒋砟？橥ü懔良贫绕髯致治恢眯畔⒆唤峁沟姆⒐庠⒔邮芩母龉饷粼匣竦眉贫绕髯致值奈恢眯畔ⅲ怀杀曜嫉氖中畔⒑笤偻ü涑龆丝诜⑺偷阶远硐低车闹斩松璞干希涑龆丝诳梢允浅９娴腞S-232、RS-485、USB、PLC、Zigbee、GPRS、CDMA等形式。在所述遮透光轮242上设置透光孔，所述透光孔包括弧向宽度为36°的一个小通孔和弧向宽度为144°的一个大通孔，所述小通孔与大通孔之间弧向相隔36°。其中所述透光孔的基本形状特征为一个独立孔与四个并排孔910，其中所述独立孔的弧向宽度为36°，所述四个并排孔连续形成一个大透光孔的结构，且其总弧向宽度为144°，所述独立孔与四个并排孔之间弧向间隔36°。5个孔的径向尺寸是一致的。本方案将遮透光片直接设计在字轮上，是将字轮和遮透光轮合二为一的设计方案，本方案的优点是可以省掉一个独立的遮透光轮，不足之处是字轮的旋转直径会增大，对计度器的读数的外观会有一些影响。下面结合图2、图3、图4、图6、图8、图9b具体说明本实用新型的实施例2 ，其与实施例I的不同在于，所述遮透光轮242与字轮之间是通过一个圆柱齿形传动的遮透光轮结构610加以传动。所述透光孔的基本形状特征为一个独立腰圆小孔与一个圆弧状长腰圆孔920，其中所述独立腰圆小孔的弧向宽度为36°，所述圆弧状长腰圆孔的弧向宽度为144°，所述独立腰圆小孔与圆弧状长腰圆孔920之间弧向间隔36°。2个腰圆孔的径向尺寸是一致的。本方案是利用机械计度器字轮上现有的20个圆柱齿形，遮透光轮也设计成与其一样的20个圆柱齿形，将当字轮转动时遮透光轮也会I: I的转动。本方案的优点是机械计度器字轮的外观和原有的设计要素不改变，不足之处是遮透光轮会有一定的有效厚度，发光元件与光敏元件之间的距离需要稍大些。下面结合图2、图3、图4、图7、图8、图9c具体说明本实用新型的实施例3，其与实施例I的不同在于，所述遮透光轮242与字轮之间是通过一个链轮齿形传动的遮透光轮结构710加以传动。所述透光孔的基本形状特征为一个小扇形孔与一个大扇形孔930，其中所述小扇形孔的弧向宽度为36° ,所述大扇形孔的弧向宽度为144° ,所述小扇形孔与大扇形孔930之间弧向间隔36°。2个扇形孔的径向尺寸是一致的。本方案也是利用机械计度器字轮上现有的20个圆柱齿形，与方案二不同的是遮透光轮设计成20个链轮齿形，当字轮转动时圆柱齿带动遮透光轮上的链轮齿也会I: I的转动。本方案的优点一是机械计度器字轮的外观和原有的设计要素也不改变，优点二是遮透光轮的有效厚度可以做的很�。⒐庠牍饷粼涞木嗬肟梢宰龅母。苑⒐庠凸饷粼母飨罴际醪问囊罂梢越档�。本实用新型计度器信息处理装置中电子信息处理�？槎约贫绕髯致值奈恢眯畔⑷氲谋嘁牍布朴�10组译码方案，选择哪组译码方案是根据遮透光轮与计度器字轮之间的实际的装配位置来确定的，具体的说当观测者肉眼看到计度器字轮的数字是N(N表示O、
1、2、3、4、5、6、7、8、9)，那么要求电子信息处理�？槎约贫绕髯致值奈恢眯畔⑷氲谋嘁虢峁灿Ω檬荖，本实用新型字轮的位置信息权码编译方案的使用方法是通过观测到字轮的数字一遮透光轮的位置一光敏元件获得电平权码一查找与字轮数字一致的译码一确定选用的方案。方案选择的必要条件是观测到字轮的数字=译码。本实用新型10组译码方案分别是方案I由表I所示，方案2由表2所示，方案3由表3所示，方案4由表4所示，[0042]方案5由表5所不，方案6由表6所不，方案7由表7所示，方案8由表8所示，方案9由表9所示，方案10由表10所示。表I (译码方案I)
权利要求1.计量仪表计度器信息处理装置，用于处理无源仪表计度器所记录的计量数据信息并将这些数据信息传输至公用事业仪表自动抄表系统的终端设备，其特征在于包括设有字轮(251)的机械计度器(250)、字轮位置信息转换结构(240)、电子信息处理�？�(230)、供电单元(220)和输入输出端口(210)，所述供电单元(220)连接至电子信息处理�？�(230)并为之提供工作电源，所述电子信息处理模块(230)分别通信连接至字轮位置信息转换结构(240)和输入输出端(210)，所述机械计度器(250)与字轮位置信息转换结构(240)连接，所述字轮位置信息转换结构(240)将所述计度器字轮(251)的位置信息转换成标准数字信息，所述电子信息处理�？�(230)处理该标准数字信息并通过输入输出端口(210)输出至公用事业仪表自动抄表系统的终端设备。
2.根据权利要求I所述的计量仪表计度器信息处理装置，其特征在于所述字轮位置信息转换结构(240)对机械计度器(250)的每一个计度器字轮对应设置至少一个发光元件(241),至少一个遮透光轮(242)和至少四个光敏元件(243)，所述遮透光轮(242)与计度器字轮(251)传动，所述光敏原件将发光元件(241)通过遮透光轮(242 )透过的光信号转换为电平信号输出。
3.根据权利要求2所述的计量仪表计度器信息处理装置，其特征在于所述电子信息处理�？�(230)用于供给发光元件(241)所需的电源，并读取至少四个光敏元件(243)上输出的电平信号。
4.根据权利要求3所述的计量仪表计度器信息处理装置，其特征在于所述遮透光轮(242)与计度器字轮(251)之间是通过在字轮上设置的一个遮透光片结构(510)加以传动。
5.根据权利要求3所述的计量仪表计度器信息处理装置，其特征在于所述遮透光轮(242)与字轮之间是通过一个圆柱齿形传动的遮透光轮结构(610)加以传动。
6.根据权利要求3所述的计量仪表计度器信息处理装置，其特征在于所述遮透光轮(242)与字轮(251)之间是通过一个链轮齿形传动的遮透光轮结构(710)加以传动。
7.根据权利要求2至6任一项所述的计量仪表计度器信息处理装置，其特征在于在所述遮透光轮(242)上设置透光孔，所述透光孔包括弧向宽度为36°的一个小通孔和弧向宽度为144°的一个大通孔，所述小通孔与大通孔之间弧向相隔36°。
8.根据权利要求7所述的计量仪表计度器信息处理装置，其特征在于所述透光孔的基本形状特征为一个独立孔与四个并排孔(910)，其中所述独立孔的弧向宽度为36°，所述四个并排孔的总弧向宽度为144°，所述独立孔与四个并排孔之间弧向间隔36°。
9.根据权利要求7所述的计量仪表计度器信息处理装置，其特征在于所述透光孔的基本形状特征为一个独立腰圆小孔与一个圆弧状长腰圆孔(920)，其中所述独立腰圆小孔的弧向宽度为36°，所述圆弧状长腰圆孔的弧向宽度为144°，所述独立腰圆小孔与圆弧状长腰圆孔(920)之间弧向间隔36°。
10.根据权利要求7所述的计量仪表计度器信息处理装置，其特征在于所述透光孔的基本形状特征为一个小扇形孔与一个大扇形孔(930)，其中所述小扇形孔的弧向宽度为36°，所述大扇形孔的弧向宽度为144°，所述小扇形孔与大扇形孔(930)之间弧向间隔36。。
专利摘要本实用新型公开了一种计量仪表计度器信息处理装置，包括设有字轮的机械计度器、字轮位置信息转换结构、电子信息处理�？�、供电单元和输入输出端口，所述供电单元连接至电子信息处理�？椴⑽峁┕ぷ鞯缭矗龅缱有畔⒋砟？榉直鹜ㄐ帕又磷致治恢眯畔⒆唤峁购褪淙胧涑龆丝冢龌导贫绕饔胱致治恢眯畔⒆唤峁沽樱鲎致治恢眯畔⒆唤峁菇黾贫绕髯致值奈恢眯畔⒆怀杀曜际中畔ⅲ龅缱有畔⒋砟？榇砀帽曜际中畔⒉⑼ü淙胧涑龆丝谑涑鲋凉檬乱狄潜碜远硐低车闹斩松璞�。本实用新型不需要电子存储器也不需要长时期不间断工作电源支持，仪表的使用成本大大降低；可以达到低碳环�：徒谀艿男Ч�。
文档编号G01R11/16GK202693648SQ20122031645
公开日2013年1月23日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者盛泉根 申请人:华立仪表集团股份有限公司