一种新型燃气计量装置专利检索-二极管电子零件及设备专利检索查询-专利查询网

一种新型燃气计量装置

阅读：44发布：2021-06-13

专利汇可以提供一种新型燃气计量装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种新型燃气计量装置，包括传感器、信号采集单元、信号处理模块、A/D转换模块、外部电源、微控制器、输出模块和存储模块，所述传感器包括主传感器模块和副传感器模块，所述副传感器模块包括温度传感器、压力传感器以及远程无线通讯模块、数据计量和处理模块，所述传感器的输出端与信号采集单元的输入端电性连接，所述信号采集单元采集传感器所测的信号，并输送给信号处理模块，本装置通过在主传感器模块内设置有第一次级线圈、第二次级线圈和第三次级线圈，并采用抗静磁场和交变磁场的设计，避免在使用时因为受到磁场干扰而失去准确性，从而整个装置的鲁棒性更好。，下面是一种新型燃气计量装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种新型燃气计量装置，其特征在于，包括传感器(14)、信号采集单元(19)、信号处理模块(20)、A/D转换模块(28)、外部电源(24)、微控制器(25)、输出模块(26)和存储模块(27)，所述传感器(14)包括主传感器模块(15)和副传感器模块(16)，所述副传感器模块(16)包括温度传感器(17)、压力传感器(18)以及远程无线通讯模块、数据计量和处理模块，所述传感器(14)的输出端与信号采集单元(19)的输入端电性连接，所述信号采集单元(19)采集传感器(14)所测的信号，并输送给信号处理模块(20)，所述A/D转换模块(28)将信号处理模块(20)处理好的模拟信号转换成数字信号，并输出给微控制器(25)，所述微控制器(25)处理信号，并把结果输出到输出模块(26)及存储模块(27)，所述外部电源(24)为其他部分提供电能，所述主传感器模块(15)包括主线圈(1)、第一次级线圈(2)、第二次级线圈(3)、第三次级线圈(5)、第一信号采集单元(7)、第二信号采集单元(8)、第三信号采集单元(10)、第一信号处理模块(6)、第二信号处理模块(9)、第三信号处理模块(12)、三向钢片(4)、反相器(11)和阻抗变换器(13)，所述主线圈(1)分布在外侧，所述第一次级线圈(2)、第二次级线圈(3)以及第三次级线圈(5)均等角度分布在主线圈(1)的内侧，且形状均为三分之一扇形结构，所述第一次级线圈(2)、第二次级线圈(3)和第三次级线圈(5)呈现中间相连的Y形结构，所述三向钢片(4)分布于第一次级线圈(2)、第二次级线圈(3)和第三次级线圈(5)之间，所述第一次级线圈(2)、第二次级线圈(3)以及第三次级线圈(5)的输出端分别与第一信号采集单元(7)、第二信号采集单元(8)、第三信号采集单元(10)相连，所述第一次级线圈(2)、第二次级线圈(3)以及第三次级线圈(5)的输出端分别与第一信号处理模块(6)、第二信号处理模块(9)、第三信号处理模块(12)相连，所述第一信号处理模块(6)、第二信号处理模块(9)以及第三信号处理模块(12)的输出端合并连接，并最终通过反相器(11)连接到阻抗变换器(13)。
2.根据权利要求1所述的一种新型燃气计量装置，其特征在于：所述微控制器(25)以AT89S52单片机为核心，外加外围电路和过载电路组成。
3.根据权利要求1所述的一种新型燃气计量装置，其特征在于：所述信号处理模块(20)内集成有第一滤波模块(21)、信号放大模块(22)和第二滤波模块(23)，所述第一滤波模块(21)的输入端与信号采集单元(19)的输出端电性连接，所述信号放大模块(22)的输入端连接信号采集单元(19)，所述信号放大模块(22)的输出端连接第二滤波模块(23)，所述A/D转换模块(28)的输入端与第二滤波模块(23)的输出端电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种新型燃气计量装置，其特征在于：所述输出模块(26)包括显示屏、呼吸灯、以及具有与手机、平板电脑等智能终端通信的通信接口，并集成有报警单元。
5.根据权利要求1所述的一种新型燃气计量装置，其特征在于：所述外部电源(24)与过载电路电性相连，所述过载电路包括开关S、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、电容C、整流模块D和三极管V，所述开关S的一端连接外部电源(24)，另一端与第一电阻R1相连，所述第一电阻R1的另一端同时与第二电阻R2、第一二极管D1的正极相连，所述第一二极管D1的负极同时与电容C的一端和三极管V的基极相连，所述第二电阻R2的另一端与第二二极管D2的正极相连，所述电容C的另一端与第二二极管的负极相连，并最终接到整流模块D的AC端，所述三极管V的发射极接地，集电极与整流模块D的AC端相连，所述整流模块D的V+端与第三二极管D3的正极相连，V-端接地，所述第三二极管D3的负极与第三电阻R3相连，所述第三电阻R3的另一端与微控制器(25)相连。

说明书全文

一种新型燃气计量装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种新型燃气计量装置，属于燃气计量领域。

背景技术

[0002] 随着我国社会经济的不断发展，各地对城镇燃气基础设施建设力度的加大，我国城市燃气事业发展迅速，城镇燃气消费量得到快速提升。国内目前的燃气表主要以普通膜式燃气表为代表，采用的是磁敏组件组成的脉冲发生器，如干簧管，因其静态功耗几乎为零，且使用寿命长，在低功耗智能燃气计量领域中占有明显的优势。传统的机械燃气表中设置有干簧管和磁铁，当磁铁靠近干簧管时，干簧管闭合；当磁铁离开时，干簧管打开，从而输出计量脉冲信号。计量的准确性和脉冲数量的准确性有关，当遇到磁铁退磁、机械振动、外界信号干扰等情况发生时，都会使干簧管开启和闭合受到影响，从而进一步影响燃气表的计量误差。

[0003] 为了解决上述所提及的问题，并提高燃气计量装置的抗干扰能力以及鲁棒性，本实用新型提出了一种新型燃气计量装置。实用新型内容

[0004] 本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供了一种抗干扰能力强以及鲁棒性好的燃气计量装置，其结构简单，设计合理。

[0005] 为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

[0006] 按照本实用新型提供的技术方案：一种新型燃气计量装置，包括传感器、信号采集单元、信号处理模块、A/D转换模块、外部电源、微控制器、输出模块和存储模块，所述传感器包括主传感器模块和副传感器模块，所述副传感器模块包括温度传感器、压力传感器以及远程无线通讯模块、数据计量和处理模块，所述传感器的输出端与信号采集单元的输入端电性连接，所述信号采集单元采集传感器所测的信号，并输送给信号处理模块，所述A/D转换模块将信号处理模块处理好的模拟信号转换成数字信号，并输出给微控制器，所述微控制器处理信号，并把结果输出到输出模块及存储模块，所述外部电源为其他部分提供电能，所述主传感器模块包括主线圈、第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈、第一信号采集单元、第二信号采集单元、第三信号采集单元、第一信号处理模块、第二信号处理模块、第三信号处理模块、三向钢片、反相器和阻抗变换器，所述主线圈分布在外侧，所述第一次级线圈、第二次级线圈以及第三次级线圈均等角度分布在主线圈的内侧，且形状均为三分之一扇形结构，所述第一次级线圈、第二次级线圈和第三次级线圈呈现中间相连的Y形结构，所述三向钢片分布于第一次级线圈、第二次级线圈和第三次级线圈之间，所述第一次级线圈、第二次级线圈以及第三次级线圈的输出端分别与第一信号采集单元、第二信号采集单元、第三信号采集单元相连，所述第一次级线圈、第二次级线圈以及第三次级线圈的输出端分别与第一信号处理模块、第二信号处理模块、第三信号处理模块相连，所述第一信号处理模块、第二信号处理模块以及第三信号处理模块的输出端合并连接，并最终通过反相器连接到阻抗变换器。

[0007] 作为本实用新型的进一步改进，所述微控制器以AT89S52单片机为核心，外加外围电路和过载电路组成。

[0008] 作为本实用新型的进一步改进，所述信号处理模块内集成有第一滤波模块、信号放大模块和第二滤波模块，所述第一滤波模块的输入端与信号采集单元的输出端电性连接，所述信号放大模块的输入端连接信号采集单元，所述信号放大模块的输出端连接第二滤波模块，所述A/D转换模块的输入端与第二滤波模块的输出端电性连接。

[0009] 作为本实用新型的进一步改进，所述输出模块包括显示屏、呼吸灯、以及具有与手机、平板电脑等智能终端通信的通信接口，并集成有报警单元。

[0010] 作为本实用新型的进一步改进，所述外部电源与过载电路电性相连，所述过载电路包括开关S、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、电容C、整流模块D和三极管V，所述开关S的一端连接外部电源，另一端与第一电阻R1相连，所述第一电阻R1的另一端同时与第二电阻R2、第一二极管D1的正极相连，所述第一二极管D1的负极同时与电容C的一端和三极管V的基极相连，所述第二电阻R2的另一端与第二二极管D2的正极相连，所述电容C的另一端与第二二极管的负极相连，并最终接到整流模块D的AC端，所述三极管V的发射极接地，集电极与整流模块D的AC端相连，所述整流模块D的V+端与第三二极管D3的正极相连，V-端接地，所述第三二极管D3的负极与第三电阻R3相连，所述第三电阻R3的另一端与微控制器相连。

[0011] 本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

[0012] 1)本装置通过在主传感器模块内设置有第一次级线圈、第二次级线圈和第三次级线圈，并采用抗静磁场和交变磁场的设计，避免在使用时因为受到磁场干扰而失去准确性，整个装置的鲁棒性更好；

[0013] 2)本装置中的信号处理模块内设置有第一滤波模块和第二滤波模块，借助第一滤波模块处理掉传感器采集时产生的一些杂波信号，并将处理好的信号通过信号放大模块放大，信号放大过程中产生新的杂波通过第二滤波模块再次去除，从而数据处理过程中产生的误差更小，燃气计量装置的精度更高；

[0014] 3)本装置的主传感器、副传感器以及第一滤波模块、信号放大模块和第二滤波模块分别集成在一起，从而使得整个装置结构更为简洁，故障率更低，可靠性更好，且该装置不但可以用于燃气计量，还可以用于水表的计量，从而使得兼容性更佳，使用起来更加广泛。附图说明

[0015] 图1为本实用新型的主传感器模块的物理结构示意图。

[0016] 图2为本实用新型的主传感器模块结构框图。

[0017] 图3为本实用新型的整体电路连接示意图。

[0018] 图4为本实用新型的过载电路图。

[0019] 图中：1、主线圈；2、第一次级线圈；3、第二次级线圈；4、三向钢片；5、第三次级线圈；6、第一信号处理模块；7、第一信号采集单元；8、第二信号采集单元；9、第二信号处理模块；10、第三信号采集单元；11、反相器；12、第三信号处理模块；13、阻抗变换器；14、传感器；15、主传感器模块；16、副传感器模块；17、温度传感器；18、压力传感器；19、信号采集单元；
20、信号处理模块；21、第一滤波模块；22、信号放大模块；23、第二滤波模块；24、外部电源；
25、微控制器；26、输出模块；27、存储模块；28、A/D转换模块。

具体实施方式

[0020] 为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

[0021] 如图1-4所示，一种新型燃气计量装置，包括传感器14、信号采集单元19、信号处理模块20、A/D转换模块28、外部电源24、微控制器25、输出模块26和存储模块27，所述传感器14包括主传感器模块15和副传感器模块16，所述副传感器模块16包括温度传感器17、压力传感器18以及远程无线通讯模块、数据计量和处理模块，所述传感器14的输出端与信号采集单元19的输入端电性连接，所述信号采集单元19采集传感器14所测的信号，并输送给信号处理模块20，所述A/D转换模块28将信号处理模块20处理好的模拟信号转换成数字信号，并输出给微控制器25，所述微控制器25处理信号，并把结果输出到输出模块26及存储模块
27，所述外部电源24为其他部分提供电能，所述主传感器模块15包括主线圈1、第一次级线圈2、第二次级线圈3、第三次级线圈5、第一信号采集单元7、第二信号采集单元8、第三信号采集单元10、第一信号处理模块6、第二信号处理模块9、第三信号处理模块12、三向钢片4、反相器11和阻抗变换器13，所述主线圈1分布在外侧，所述第一次级线圈2、第二次级线圈3以及第三次级线圈5均等角度分布在主线圈1的内侧，且形状均为三分之一扇形结构，所述第一次级线圈2、第二次级线圈3和第三次级线圈5呈现中间相连的Y形结构，所述三向钢片4分布于第一次级线圈2、第二次级线圈3和第三次级线圈5之间，所述第一次级线圈2、第二次级线圈3以及第三次级线圈5的输出端分别与第一信号采集单元7、第二信号采集单元8、第三信号采集单元10相连，所述第一次级线圈2、第二次级线圈3以及第三次级线圈5的输出端分别与第一信号处理模块6、第二信号处理模块9、第三信号处理模块12相连，所述第一信号处理模块6、第二信号处理模块9以及第三信号处理模块12的输出端合并连接，并最终通过反相器11连接到阻抗变换器13。

[0022] 如图3和4所示，其中，所述微控制器25以AT89S52单片机为核心，外加外围电路和过载电路组成，该过载电路可实现非门功能，正常状态下外部电源24输出电信号，经过非门输出无异常信号，当出现异常情况时，开关S断开，电信号消失，微控制器25接受到来自电容C的反向电压，使得过载电路启动，烧毁微控制器25。

[0023] 如图3所示，其中，所述信号处理模块20内集成有第一滤波模块21、信号放大模块22和第二滤波模块23，所述第一滤波模块21的输入端与信号采集单元19的输出端电性连接，所述信号放大模块22的输入端连接信号采集单元19，所述信号放大模块22的输出端连接第二滤波模块23，所述A/D转换模块28的输入端与第二滤波模块23的输出端电性连接，借助第一滤波模块21处理掉传感器14采集时产生的一些杂波信号，并将处理好的信号通过信号放大模块22放大，信号放大过程中产生新的杂波通过第二滤波模块23再次去除，从而数据处理过程中产生的误差更小，整个燃气计量装置的精度更高。

[0024] 如图3所示，其中，所述输出模块26包括显示屏、呼吸灯、以及具有与手机、平板电脑等智能终端通信的通信接口，并集成有报警单元，显示屏能够实时显示测量的一些信息，呼吸灯以及报警单元能给人带来警示作用。

[0025] 如图4所示，其中，所述外部电源24与过载电路电性相连，所述过载电路包括开关S、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、电容C、整流模块D和三极管V，所述开关S的一端连接外部电源24，另一端与第一电阻R1相连，所述第一电阻R1的另一端同时与第二电阻R2、第一二极管D1的正极相连，所述第一二极管D1的负极同时与电容C的一端和三极管V的基极相连，所述第二电阻R2的另一端与第二二极管D2的正极相连，所述电容C的另一端与第二二极管的负极相连，并最终接到整流模块D的AC端，所述三极管V的发射极接地，集电极与整流模块D的AC端相连，所述整流模块D的V+端与第三二极管D3的正极相连，V-端接地，所述第三二极管D3的负极与第三电阻R3相连，所述第三电阻R3的另一端与微控制器25相连。

[0026] 需要说明的是，本实用新型为一种新型燃气计量装置，工作时，主线圈1在一个工作周期内发一次脉冲，第一次级线圈2、第二次级线圈3以及第三次级线圈5三个线圈呈现中间相连的Y形结构，反射的三向钢片4也为Y形结构，故处在不同位置时的第一次级线圈2、第二次级线圈3以及第三次级线圈5感应到的信号是不同的，从而能精确得到燃气表齿轮转动的圈数，因静磁场不会在主线圈1、第一次级线圈2、第二次级线圈3、第三次级线圈5以及三向钢片4上产生电流，因此不会干扰整个系统，针对变化的磁场，因第一次级线圈2、第二次级线圈3以及第三次级线圈5采用Y形布置，且末端是相连的并且浮空的，故在每个次级线圈中产生的电流互相抵消，对主线圈1的干扰因主线圈1和内部电路是通过电容驱动的，因此也可以说是隔离的，不会对内部电路产生影响，副传感器模块16内的温度传感器17以及压力传感器18能够测量气体的温度和压力，以补偿计量数据信息，并通过主传感器模块15和副传感器模块16共同对燃气物理信号的采集，并通过信号采集单元19传输给信号处理模块20，A/D转换模块28将信号处理模块20处理好的模拟信号转换成数字信号，并输出给微控制器25，且微控制器25将处理好的信号输出到输出模块26及存储模块27，副传感器模块16内的远程无线通讯模块将采集的数据信息传回系统终端，从而实现数据分析及监控功能，数据计量和处理模块可以实现表上阶梯功能以及预付费相关功能，整个装置结构简单，抗干扰能力强，且该装置不但可以用于燃气计量，还可以用于水表的计量，从而使得兼容性更佳，使用起来更加广泛。

[0027] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

标题	发布/更新时间	阅读量
显示模组及显示模组的制作方法	2020-07-29	1
一种带有智能极光旋钮的粑粑煲	2020-11-17	1
包括颜色转换面板的有机发光二极管显示器	2022-12-18	0
透明显示面板	2020-11-22	2
一种汽车电子水泵控制器及水泵	2020-06-26	2
一种高精度交流电流传感器	2020-07-25	0
一种智能采样的少分子数遗传序列检测装置	2022-03-20	0
直流电压暂降补偿装置	2021-09-24	1
一种综合管廊火灾主动检测装置	2021-03-03	1
一种发光二极管中引线脚的加固结构	2021-03-07	3

一种新型燃气计量装置

一种新型燃气计量装置

技术领域

背景技术

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：