申请/专利权人：金卡智能集团股份有限公司

申请日：2018-11-21

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN109341737B

主分类号：G01D11/00

分类号：G01D11/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2019.03.12#实质审查的生效;2019.02.15#公开

摘要：本发明涉及计量仪表计数技术领域，尤其涉及一种智能计量仪表电刷采样计数结构，包括计数器及控制板，所述计数器包括计数器架及设置于计数器架上的字轮组及信号输出齿轮，所述控制板上设有主控单元，所述信号输出齿轮包括齿轮部及转轮部，所述转轮部包括塑料轮及导电轮，所述转轮部上抵接有金属导体，所述金属导体通过导线与控制板上的主控单元电连接。本方案具有计数结果不受外界干扰，计数准确的技术优点。

主权项：1.智能计量仪表电刷采样计数结构，包括计数器及控制板，所述计数器包括计数器架及设置于计数器架上的字轮组及信号输出齿轮，所述控制板上设有主控单元，其特征在于：所述信号输出齿轮包括齿轮部及转轮部，所述转轮部包括塑料轮及导电轮，所述转轮部上抵接有金属导体，所述金属导体通过导线与控制板上的主控单元电连接；所述导电轮呈圆柱状，所述塑料轮呈半圆柱桶状，所述塑料轮包络于导电轮外表面，所述导电轮侧面与塑料轮侧面过渡处形成有断差台阶；金属导体与导电轮部分接触时导电，与塑料轮部分接触时断电，当输出齿轮转动360度时产生一个计数脉冲。

全文数据：智能计量仪表电刷采样计数结构技术领域本发明涉及计量仪表计数技术领域，尤其涉及一种智能计量仪表电刷采样计数结构。背景技术在计量仪表领域，取样计数是获取计量数据的重要过程。近年来，随着智能仪表行业技术的快速迅速，计量仪表计量数据的安全性、准确性方面也得到快速发展，现有产品中多采用脉冲计数的方式对计量数据进行获取计数，现有的脉冲计量方式主要有干簧管磁控计量方式、霍尔磁控计量方式、光取样计量方式。目前现有的干簧管磁控计量方式存在干簧管传感器耐高温性能差，易损坏等特点，在生产过程中只能采用人工焊接，成本较高，同时磁干扰问题无法避免。霍尔传感器采用磁控计量方式，具有抗磁干扰能力差的问题；光光取样计量方式存在光电传感器与反射面之间的距离要求非常高，批量生产由于各零件装配误差较大，光电传感器与反射面之间的距离不稳定，容易造成信号采集异常的问题。针对目前现有的脉冲取样计数的应用性缺点，现有的脉冲计数方式存在进一步改进与提升空间。发明内容本发明的目的在于一定程度上解决上述现有技术的缺点，提出一种智能计量仪表电刷采样计数结构，具有计数结果不受外界干扰，计数准确的技术优点。本发明方案提出一种智能计量仪表电刷采样计数结构，包括计数器及控制板，所述计数器包括计数器架及设置于计数器架上的字轮组及信号输出齿轮，所述控制板上设有主控单元，所述信号输出齿轮包括齿轮部及转轮部，所述转轮部包括塑料轮及导电轮，所述转轮部上抵接有金属导体，所述金属导体通过导线与控制板上的主控单元电连接。进一步的方案，所述金属导体包括金属弹簧，所述金属弹簧一端设有金属球，所述金属球与转轮部抵接，所述金属弹簧另一端通过导线与主控单元电连接。进一步的方案，所述计数器架上延伸有安装平台，所述安装平台上设有支架，所述信号输出齿轮通过支架设置于计数器架上，所述支架包括过孔部，金属螺杆依次穿过位于导线上的导线端子及过孔部后与金属弹簧一端低接。进一步的方案，所述金属球为钢珠，工作时，所述金属弹簧呈压缩状态，并有作用力作用在钢珠上，以使钢珠与转轮部相抵。进一步的方案，所述金属导体包括与导线连接的金属弹片，所述金属弹片与导线通过铆接端子铆接。进一步的方案，所述计数器架上延伸有安装平台，所述信号输出齿轮设置于安装平台上，所述安装平台上形成有“Z”字形限位槽，所述金属弹片限位于“Z”字形限位槽内。进一步的方案，所述金属弹片为不锈钢片，所述金属弹片的厚度为0.03～0.1mm。进一步的方案，所述导电轮呈圆柱状，所述塑料轮呈半圆柱桶状，所述塑料轮包络于导电轮外表面，所述导电轮侧面与塑料轮侧面过渡处形成有断差台阶。进一步的方案，所述导电轮与塑料轮一体注塑形成一体。进一步的方案，所述计数器上还设有信号输入齿轮，所述字轮组包括首字轮，所述信号输入齿轮与首字轮啮合，所述首字轮与齿轮部啮合；或所述计数器上还设有信号输入齿轮，所述字轮组包括首字轮，所述信号输入齿轮与信号输出齿轮为同轴连接，信号输出齿轮与首字轮啮合，信号输入齿轮同时带动首字轮与信号输出齿轮转动；或所述信号输入齿轮与首字轮啮合，所述信号输入齿轮带动信号输出齿轮转动，信号输出齿轮带动首字轮转动。采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：1、智能计量仪表电刷采样计数结构，包括计数器及控制板，所述计数器包括计数器架及设置于计数器架上的字轮组及信号输出齿轮，所述控制板上设有主控单元，所述信号输出齿轮包括齿轮部及转轮部，所述转轮部包括塑料轮及导电轮，所述转轮部上抵接有金属导体，所述金属导体通过导线与控制板上的主控单元电连接。信号输出齿轮在基表内部元件及信号输入齿轮的驱动下转动，金属导体与导电轮部分接触时导电，与塑料轮部分接触时断电，当输出齿轮转动360度时产生一个计数脉冲，传输到控制板的控制单元即可实现脉冲计数，进而获知计量结果，用气量、用水量等等。本方案结构设计，能够更加准确的进行采样，且无光干扰、磁干扰等问题。具有不受外界信号的干扰，计量精确的技术优点同时具有结构件少，组装方便的技术优点。若需要进一步提升计量精度，可以设计成信号输出齿轮转动360度时产生2个、3个或者更多脉冲，只需要分别将导电轮和塑料齿轮每90度、60度的过渡边缘做出一个断差台阶结构即可。2、所述金属导体包括金属弹簧，所述金属弹簧一端设有金属球，所述金属球与转轮部抵接，所述金属弹簧另一端通过导线与主控单元电连接。所述计数器架上延伸有安装平台，所述安装平台上设有支架，所述信号输出齿轮通过支架设置于计数器架上，所述支架包括过孔部，金属螺杆依次穿过位于导线上的导线端子及过孔部后与金属弹簧一端低接。过孔部与输出齿轮具有一定的距离，过孔部与信号输出齿轮的距离既要保证钢珠能与信号输出齿轮的转轮部充分接触，又要保证其合适的摩擦力。若不能接触，则信号传输会中段，若摩擦力过大，信号输出齿轮转动会不顺畅。本发明将它们之间的距离设为0.3mm。钢珠、金属弹簧、导电轮均采用不锈钢304材质，耐腐蚀。且导电轮、钢珠表面光滑，在导电轮与钢珠相对转动，产生的摩擦力就会小，方便输出齿轮正常运转。3、导电轮与塑料轮通过注塑成一体，注塑一体能保证导电环与塑料齿轮的装配间隙，最后输出齿轮用固定帽固定后热烫接，保证输出齿轮不会脱落。4、本发明另一种优选方案采用金属弹片与输出齿轮相抵导电的方式。优点为结构件少，组装方便。5、所述导电轮呈圆柱状，所述塑料轮呈半圆柱桶状，所述塑料轮包络于导电轮外表面，所述导电轮侧面与塑料轮侧面过渡处形成有断差台阶。导电轮与塑料齿轮每180度的过渡边缘做成断差台阶，防止钢珠或者金属弹片在这个过渡边缘发出的信号会延迟或者因为配合的原因造成钢珠或者金属弹片卡顿。让钢珠或者金属弹片在经过这个断差结构的时候瞬间掉落，获取信号分明，计量信号更加准确。附图说明下面结合附图对本发明作进一步说明：图1为本发明计数器部分结构示意图；图2为本发明信号输出齿轮部分结构示意图；图3为本发明具体实施例一局部结构示意图；图4为本发明具体实施例二局部结构示意图；图5为本发明具体实施例二金属弹片结构示意图；图6为本发明具体实施例三信号输入齿轮及信号输出齿轮部分结构示意图；图7为本发明具体实施例三计数器结构示意图；图8为本发明具体实施例四计数器结构示意图。具体实施方式以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。本发明方案提出一种智能计量仪表电刷采样计数结构，智能计量仪表可以为水表、燃气表、热能表及电表，燃气表可以为膜表也可以为电子表（如超声计量表、热式计量表），当然计量仪表可以为工业流量计也可以为家用燃气表。本实施例计量仪表以家用电子式燃气表为例进行详细说明。如图1及图2所示，本发明方案提出一种智能计量仪表电刷采样计数结构，该结构可应用于燃气表、水表、热量表等计量仪表，该技术结构包括计数器1及控制板2，所述计数器1包括计数器架11及设置于计数器架11上的字轮组12及信号输出齿轮13，所述控制板2上设有主控单元20，所述信号输出齿轮13包括齿轮部131及转轮部，所述转轮部包括塑料轮1321及导电轮1322，所述转轮部上抵接有金属导体，所述金属导体通过导线21与控制板2上的主控单元20电连接。信号输出齿轮13在基表内部元件及信号输入齿轮14的驱动下转动，金属导体与导电轮1322部分接触时导电，与塑料轮1321部分接触时断电，当输出齿轮转动360度时产生一个计数脉冲，传输到控制板2的控制单元20即可实现脉冲计数，进而获知计量结果用气量、用水量等等。具体如图2所示，所述导电轮1322呈圆柱状，所述塑料轮1321呈半圆柱桶状，当然塑料轮1321也可以为其它绝缘体轮，所述塑料轮1321包络于导电轮1322外表面也即外包于导电轮1322外表面，所述导电轮1322侧面与塑料轮1321侧面过渡处形成有断差台阶1323。断差台阶1323可以实现信号分明。所述导电轮1322与塑料轮1321一体注塑形成一体。采用金属导体与信号输出齿轮的导电轮1322接触导电信号接通，跟塑料轮1321或其他绝缘体接触断路的方式，实现电信号的脉冲计量，能够更加准确的采样，且无光干扰、磁干扰等问题。本方案具有不受外界信号的干扰，计量精确，同时具有结构件少，组装方便的技术优点。具体实施例一：结合图2～图4所示，本实施例中，所述金属导体包括金属弹簧22，所述金属弹簧22一端设有金属球23，所述金属球23与转轮部抵接，所述金属弹簧22另一端通过导线21与主控单元电连接。所述计数器1上还设有信号输入齿轮14，所述字轮组12包括首字轮121，所述信号输入齿轮14与首字轮121啮合，信号输入齿轮14可以为一个齿轮，也可以为两层塔轮，所述首字轮121与信号输出齿轮13的齿轮部1321啮合。信号输入齿轮14带动首字轮121转动，首字轮121再带动信号输出齿轮14转动，此时信号输入齿轮14与信号输出齿轮13同轴不同体，也即信号输入齿轮14不能直接驱动信号输出齿轮13转动。所述计数器架11上延伸有安装平台15，所述安装平台15上设有支架151，所述信号输出齿轮13通过支架151设置于计数器架11上，所述支架151包括过孔部1511，金属螺杆24依次穿过位于导线21上的导线端子211及过孔部1511后与金属弹簧22一端低接。所述金属球23为钢珠。工作时，所述金属弹簧25呈压缩状态，并有作用力作用在钢珠上，以使钢珠与转轮部相抵。这样可以保证钢珠与转轮部充分接触。装配时，将钢珠从钢珠固定柱也即过孔部1511右侧孔位中装入，再装入金属弹簧25、然后再套上六角螺母26，将导线21端的接线端子211套入金属螺杆24，最后通过六角螺母26将金属螺杆24固定好。金属螺杆24顶住金属弹簧25尾部的金属片25，金属弹簧25压缩顶住钢珠，钢珠与信号输出齿轮13的转轮部接触。转轮部设置在齿轮部上，上部用固定帽1324固定。齿轮转动过程中当两个钢珠同时与导电轮1322接触时，线路导通，导线21与控制板2上的主控单元20形成一个闭合电回路，此时主控单元20获得一个电压信号。当齿轮转动到一定位置时，此时一个钢珠与导电轮1322接触，另一个钢珠与塑料轮1321接触时，线路断开，此时控制板2上的主控单元20又获得另外一个电压信号。主控单元20通过区分不同电压的信号以计量功能。具体实施例二：具体如图5及图6所示，本实施例与具体实施例一的不同之处在于：所述金属导体包括与导线21连接的金属弹片31，所述金属弹片31与导线21通过铆接端子32铆接。所述计数器架11上延伸有安装平台15，所述信号输出齿轮13设置于安装平台15上，所述安装平台15上形成有“Z”字形限位槽152，所述金属弹片31限位于“Z”字形限位槽152内。所述金属弹片31为不锈钢片，所述金属弹片31的厚度为0.03～0.1mm。此厚度的弹力及刚度正适合此结构。金属弹片31有两个，其中一个始终与导电轮1322接触成接通状态，另外一个金属弹片31在转轮部转动过程中时而与导电轮1322接触，时而与塑料轮1321接触，当与导电轮1322接触时，此时主控单元20获取一个信号，当与塑料轮1321接触时，此时主控单元2又获取另外一个信号，通过判断信号的不同实现计量。具体实施例三：如图7及图8所示，本实施例与上述实施例的不同之处在于：所述信号输入齿轮14与首字轮121啮合，所述信号输入齿轮14带动信号输出齿轮13转动，信号输出齿轮13带动信号输入齿轮14转动，信号输入齿轮14再带动首字轮转动。具体实施例四：本实施例与上述实施例的不同之处在于，所述计数器架11上还设有信号输入齿轮14，所述字轮组12包括首字轮121，所述信号输入齿轮14与信号输出齿轮13为同轴连接，信号输出齿轮13与首字轮121啮合，信号输入齿轮14同时带动首字轮121与信号输出齿轮13转动。当然便于理解的为了实现字轮的传动及空间利用，首字轮121与信号输出齿轮13之间还可以设置有过渡齿轮，过渡齿轮可以为一个也可以为多个。除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

权利要求：1.智能计量仪表电刷采样计数结构，包括计数器及控制板，所述计数器包括计数器架及设置于计数器架上的字轮组及信号输出齿轮，所述控制板上设有主控单元，其特征在于：所述信号输出齿轮包括齿轮部及转轮部，所述转轮部包括塑料轮及导电轮，所述转轮部上抵接有金属导体，所述金属导体通过导线与控制板上的主控单元电连接。2.根据权利要求1所述的智能计量仪表电刷采样计数结构，其特征在于，所述金属导体包括金属弹簧，所述金属弹簧一端设有金属球，所述金属球与转轮部抵接，所述金属弹簧另一端通过导线与主控单元电连接。3.根据权利要求2所述的智能计量仪表电刷采样计数结构，其特征在于，所述计数器架上延伸有安装平台，所述安装平台上设有支架，所述信号输出齿轮通过支架设置于计数器架上，所述支架包括过孔部，金属螺杆依次穿过位于导线上的导线端子及过孔部后与金属弹簧一端低接。4.根据权利要求3所述的智能计量仪表电刷采样计数结构，其特征在于，所述金属球为钢珠，工作时，所述金属弹簧呈压缩状态，并有作用力作用在钢珠上，以使钢珠与转轮部相抵。5.根据权利要求1所述的智能计量仪表电刷采样计数结构，其特征在于，所述金属导体包括与导线连接的金属弹片，所述金属弹片与导线通过铆接端子铆接。6.根据权利要求5所述的智能计量仪表电刷采样计数结构，其特征在于，所述计数器架上延伸有安装平台，所述信号输出齿轮设置于安装平台上，所述安装品台上形成有“Z”字形限位槽，所述金属弹片限位于“Z”字形限位槽内。7.根据权利要求6所述的智能计量仪表电刷采样计数结构，其特征在于，所述金属弹片为不锈钢片，所述金属弹片的厚度为0.03～0.1mm。8.根据权利要求1～6任意一项所述的智能计量仪表电刷采样计数结构，其特征在于，所述导电轮呈圆柱状，所述塑料轮呈半圆柱桶状，所述塑料轮包络于导电轮外表面，所述导电轮侧面与塑料轮侧面过渡处形成有断差台阶。9.根据权利要求8所述的智能计量仪表电刷采样计数结构，其特征在于，所述导电轮与塑料轮一体注塑形成一体。10.根据权利要求1～6任意一项所述的智能计量仪表电刷采样计数结构，其特征在于，所述计数器上还设有信号输入齿轮，所述字轮组包括首字轮，所述信号输入齿轮与首字轮啮合，所述首字轮与齿轮部啮合；或所述计数器上还设有信号输入齿轮，所述字轮组包括首字轮，所述信号输入齿轮与信号输出齿轮为同轴连接，信号输出齿轮与首字轮啮合，信号输入齿轮同时带动首字轮与信号输出齿轮转动；所述计数器上还设有信号输入齿轮，所述字轮组包括首字轮，所述信号输入齿轮与首字轮啮合，所述信号输入齿轮带动信号输出齿轮转动，信号输出齿轮带动首字轮转动。

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