CN203376033U - 用于检测燃气表的便携式在线检测仪 - Google Patents

Abstract

一种用于检测燃气表的便携式在线检测仪，包括检测基表、光栅盘、电路板及显示器，显示器通过数据线与电路板连接，其特征在于：光栅盘通过转轴安装在固定支架上，固定支架固定在检测基表上，转轴通过齿轮与检测基表上的计数主动齿轮啮合，在固定支架上设置有与光栅盘相对应的光电传感器，光电传感器通过数据传输线连接在电路板上。由于采用了上述技术方案，本实用新型具有结构简单、小巧便携、使用方便的优点，它不但可以直观的显示气体实时流量和累积流量，还可以在各种流量点下的进行误差计量，对测试记录的保存及调用方便，能满足用户对在线检测的要求。

Description

用于检测燃气表的便携式在线检测仪

技术领域

本实用新型涉及一种燃气表的检测装置，特别是一种在线检测仪。 

背景技术

随着使用年限的增加或个别燃气表用户的不恰当使用，会使家用燃气表的计量精度下降，造成计量值和实际的使用值出现偏差，给用户的使用和燃气公司计量收费带来不便，因此，家用燃气表使用一定年限后有必要对其进行一个示值误差的检测，但现有的检测设备体积比较庞大，需将用户家中的燃气表拆卸后送于相关检验部门进行检测，对于用户来说既不方便，也不直观，对于燃气公司来说操作也相当麻烦，一般的检测设备只是具有单一的比对功能，不能进行对被检天燃气表误差值的计算和数据的存储，显示界面单一，操作不够人性化。 

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种结构简单、小巧便携、使用方便的用于检测燃气表的便携式在线检测仪，它不但可以直观的显示气体实时流量和累积流量，还可以在各种流量点下的进行误差计量。 

本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有检测基表、光栅盘、电路板及显示器，显示器通过数据线与电路板连接，其特征在于：光栅盘通过转轴安装在固定支架上，固定支架固定在检测基表上，转轴通过齿轮与检测基表上的计数主动齿轮啮合，在固定支架上设置有与光栅盘相对应的光电传感器，光电传感器通过数据传输线连接在电路板上。 

本实用新型中的显示器为触屏式，使用时，将检测基表与被检燃气表连通，再将被检燃气表检测前的起始值点击显示器输入，向被检燃气表通气，通过检测基表的气体，由计数主动齿轮带动光栅盘转动，从而切割光电开关，从而把机械读数转换成电子信号以传递给电路板进行处理，电路板发出指令由显示器进行显示出来，可以直观的显示气体实时流量和累积流量，将检测后的结束值通过点击显示器输入，电路板可以通过输入的起始 值与结束值，再根据检测基表测量到的累积流量进行比对计算，计算出被检燃气表的示值误差，无需人工计算，提高了计算的准确性。本实用新型相当于一定家用燃气表的大小，重量不到3千克，体积小巧，便于携带，采用光栅盘脉冲采样技术，一个脉冲当量为0.01L，明显提高了检测精度，减少了人工读数的误差。 

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有结构简单、小巧便携、使用方便的优点，它不但可以直观的显示气体实时流量和累积流量，还可以在各种流量点下的进行误差计量，对测试记录的保存及调用方便，能满足用户对在线检测的要求。 

附图说明

本实用新型的附图说明如下： 

图1是本实用新型的主视图； 

图2是图1的左视图；（局部剖） 

图3是图2的A向视图；（局部剖） 

图4是本实用新型中固定支架的结构示意图； 

图5是图4的B向视图； 

图6是本实用新型中主控制芯片的结构示意图； 

图7是本实用新型中信号采集电路的电路图； 

图8是本实用新型中供电电路的电路图； 

图9是本实用新型中USB输出电路的电路图； 

图10是本实用新型中显示电路的电路图； 

图11是本实用新型中数据存储及时钟电路的电路图； 

图12是本实用新型中程序下载接口的电路图； 

图13是本实用新型中连接温度传感器的电路图（一）； 

图14是本实用新型中连接温度传感器的电路图（二）。 

图中：⒈检测基表；⒉光栅盘；⒊电路板；⒋显示器；⒌转轴；⒍固定支架；⒎计数主动齿轮；⒏光电传感器；⒐上盖。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明： 

如图1－5所示，本实用新型包括检测基表1、光栅盘2、电路板3及显示器4，显示器4通过数据线与电路板3连接，其特征在于：光栅盘2通过 转轴5安装在固定支架6上，固定支架6固定在检测基表1上，转轴5通过齿轮与检测基表6上的计数主动齿轮7啮合，在固定支架6上设置有与光栅盘相对应的光电传感器8，光电传感器8通过数据传输线连接在电路板3上。 

本实用新型中的显示器为触屏式，使用时，将检测基表与被检燃气表连通，再将被检燃气表检测前的起始值点击显示器输入，向被检燃气表通气，通过检测基表的气体，由计数主动齿轮带动光栅盘转动，从而切割光电开关，从而把机械读数转换成电子信号以传递给电路板进行处理，电路板发出指令由显示器进行显示出来，可以直观的显示气体实时流量和累积流量，将检测后的结束值通过点击显示器输入，电路板可以通过输入的起始值与结束值，再根据检测基表测量到的累积流量进行比对计算，计算出被检燃气表的示值误差，无需人工计算，提高了计算的准确性。本实用新型相当于一定家用燃气表的大小，重量不到3千克，体积小巧，便于携带，采用光栅盘脉冲采样技术，一个脉冲当量为0.01L，明显提高了检测精度，减少了人工读数的误差。 

如图6-11所示,电路板设置有主控制芯片U9、信号采集电路、供电电路、USB输出电路、显示电路、数据存储及时钟电路，其中，信号采集电路包括信号接口J3、第二可调电阻R2、第八可调电阻R8、电容C9及信号处理器U1，光电传感器通过数据传输线与信号接口J3的一端连接，信号接口J3设置有四个接线端口，信号接口J3的第一接线端口一是通过第八可调电阻R8接地，电容C9并联在第八可调电阻R8的两端，信号接口J3的第一接线端口一是与信号处理器U1的1足连接，信号处理器U1的2足与主控制芯片U9上的T0足连接，信号处理器U1的7足接地，信号处理器U1的14足接5V电源VCC，信号接口J3的第二接线端口接地，信号接口J3的第四接线端口一是接5V电源VCC，一是与第二可调电阻R2的一端连接，第二可调电阻R2的另一端悬空，信号接口J3的第三接线端口与第二可调电阻R2的调节端连接； 

供电电路包括电源接口J6、稳压芯片U3、第五电阻R5、第九电阻R9、第十电容C10、第十一电容C11、第二十二电容C22、第二十四电容C24，电源接口J6设置有三个连接口，电源接口J6的第一连接口一是连接第二十四电容C24的正极，第二十四电容C24的负极依次通过第十一电容C11、 第五电阻R5、第九电阻R9接地，第二十二电容C22并联在第二十四电容C24的两端，电源接口J6的第一连接口一是与稳压芯片U3的1足Vin连接，稳压芯片U3的1足Vin接5V电源VCC，稳压芯片U3的2足GND接地，稳压芯片U3的3足Vout一是接3.3V电源VDD，稳压芯片U3的3足Vout一是连接第十电容C10的正极，第十电容C10的负极与稳压芯片U3的2足GND连接，电源接口J6的第二连接口悬空，电源接口J6的第三连接口接地； 

USB输出电路包括USB芯片U2、USB接口JP2、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14，USB芯片U2第3足GND接地，USB芯片U2第4足D+与USB接口JP2的第三接口连接，USB芯片U2第5足D-与USB接口JP2的第二接口连接，USB接口JP2的第四接口接地，USB芯片U2第6足VDD连接第十三电容C13的正极，第十三电容C13的负极接地，USB芯片U2第7足REGIN一是通过第十二电容C12接地，一是与USB接口JP2的第一接口连接，第十四电容C14并联在第十二电容C12的两端，USB芯片U2第8足VBUS与USB芯片U2第7足REGIN连接，USB芯片U2第9足RST通过第十二电阻R12接3.3V电源VDD，USB芯片U2第11足SPD依次通过第十电阻R10、第十一电阻R11接地，USB芯片U2第25足RXD与主控制芯片U9上的TX1足连接，USB芯片U2第26足TXD与主控制芯片U9上的RX1足连接； 

显示电路包括通信芯片U7、数据接口J1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5，通信芯片U7的1足EN接地，通信芯片U7的2足C1+连接第二电容C2的正极，第二电容C2的负极与通信芯片U7的4足C1-连接，通信芯片U7的3足V+连接第五电容C5的正极，第五电容C5的负极接地，通信芯片U7的5足C2+连接第三电容C3的正极，第三电容C3的负极与通信芯片U7的6足C2-连接，通信芯片U7的7足V-连接第四电容C4的负极，第四电容C4的正极接地，通信芯片U7的9足R2IN与数据接口J1的第三接口连接，通信芯片U7的13足T1IN与主控制芯片U9上的TX0足连接，通信芯片U7的14足ONLINE与20足SHUTDOWN均接5V电源VCC，通信芯片U7的15足R1OUT与主控制芯片U9上的RX0足连接，通信芯片U7的17足T1OUT与数据接口J1的第二接口连接，通信芯片U7的18足GND接地，通信芯片U7的19足VCC一是接5V电源VCC，一是通过第一电容C1接地，数据接口J1的第一接口与数据接口J1的第六接口均接 地，数据接口J1的第七接口与数据接口J1的第八接口连接，数据接口J1的第八接口接5V电源VCC，数据接口J1与显示器连接； 

数据存储及时钟电路包括时钟芯片U14、晶体振荡器Y1、电源BT1、第七电容C7、第一存储芯片U10、第二存储芯片U11、第三存储芯片U13、第六电阻R6及第七电阻R7，其中，时钟芯片U14的5足SDA、第一存储芯片U10、第二存储芯片U11及第三存储芯片U13的5足SDA均与主控制芯片U9的SDA足连接，时钟芯片U14的6足SCL、第一存储芯片U10、第二存储芯片U11及第三存储芯片U13的6足SCL均与主控制芯片U9的SCL足连接，时钟芯片U14的1足X1通过晶体振荡器Y1与时钟芯片U14的2足X2连接，时钟芯片U14的3足Vbackup一是通过第七电容C7接地，一是连接电源BT1的正极，电源BT1的负极接地，时钟芯片U14的4足GND接地，时钟芯片U14的7足INT悬空，时钟芯片U14的8足接3.3V电源VDD；第一存储芯片U10、第二存储芯片U11及第三存储芯片U13的1足NC均与主控制芯片U9的GND足连接，第一存储芯片U10、第二存储芯片U11及第三存储芯片U13的4足VSS及7足WP均接地，第一存储芯片U10、第二存储芯片U11及第三存储芯片U13的8足VDD均接5V电源VCC，第一存储芯片U10的2足A1及3足A2均接地，第二存储芯片U11的2足A1接5V电源VCC,第二存储芯片U11的3足A2接地，第三存储芯片U13的2足A1接地，第三存储芯片U13的3足A2接5V电源VCC，主控制芯片U9的SCL足通过第六电阻R6接5V电源VCC，主控制芯片U9的SDA足通过第七电阻R75V电源VCC。 

上述电路中所采用的芯片及接口均为市售产品，其中，主控制芯片U9的型号为C8051F040,稳压芯片U3的型号为LM1117-33,电源接口J6的型号为CON3,信号接口J3的型号为QVE00039,信号处理器U1的型号为74HC14，USB芯片U2的型号为CP2102,USB接口JP2的型号为HEADER,通信芯片U7的型号为SP3223,数据接口J1的型号为CON6,时钟芯片U14的型号为DS1339-33,第一存储芯片U10、第二存储芯片U11、第三存储芯片U13的型号均为AT24C256,电源BT1为BATTERY，数据接口J1连接的显示器是ZTM480272S43-OWT公司的智能串口显示终端，在检测过程中，本实用型通过信号接口J3将光电传感器的电信号进行整流滤波后传递给信号处理器U1，信号处理器U1该信号处理成可以计数的信号再传递给主控制芯片U9，主控制芯片U9进行处理后由显示器进行显示，通过显示器输入的被检燃气 表的起始值与结束值，主控制芯片U9再根据检测基表测量到的累积流量进行比对计，计算出被检燃气表的示值误差。在检测过程中，可以通过存储电路将关键数据进行存储，如被检燃气表的表号，表型，检测的流量点，示值误差，测试的时间等信息，还可以在历史记录中对相关测试数据进行浏览，通过USB接口JP2还可将存储的数据传输到电脑上，在电脑上制作成文档，方便管理及查询。 

如图6所示，主控制芯片U9的XTAL2足通过第二晶体振荡器Y2与主控制芯片U9的MONEN足连接，主控制芯片U9的XTAL2足通过第六电容C6接地，主控制芯片U9的MONEN足通过第八电容C8接地。 

如图12所示，为了便于将程序输入主控制芯片上，在主控制芯片U9上连接有程序下载接口，程序下载接口包括接口JP1、第一电阻R1，接口JP1的1足接3.3V电源VDD，接口JP1的2足与3足均接主控制芯片U9的GND足，接口JP1的4足通过第一电阻R1接3.3V电源VDD，接口JP1的5足与主控制芯片U9的TMS足连接，接口JP1的6足与主控制芯片U9的TDO足连接，接口JP1的7足与主控制芯片U9的TDI足连接，接口JP1的9足与主控制芯片U9的GND足连接。接口JP1为市售产品，其型号为JTAG，通过接口JP1将程序输入主控制芯片U9内。 

如图13、14所示，主控制芯片U9连接温度传感器连接电路，温度传感器连接电路包括第四接口J4、第五接口J5、第三电阻R3、第四电阻R4，第四接口J4的一号接口一是连接5V电源VCC，一是通过第三电阻与第四接口J4的二号接口连接，第四接口J4的二号接口与主控制芯片U9的EINT0足连接，第四接口J4的三号接口接地，第五接口J5的一号接口一是连接5V电源VCC，一是通过第四电阻R4与第五接口J5的二号接口连接，第五接口J5的二号接口与主控制芯片U9的EINT1足连接，第五接口J5的三号接口接地。第四接口J4、第五接口J5均为市售产品，它们的型号是DS18B20，第四接口J4、第五接口J5可以连接温度传感器，为主控制芯片提高外界温度数据。 

如图1、2所示，为了结构更加紧凑，增加美观性，在检测基表1设置有能盖住固定支架6的上盖9，电路板3及显示器4固定在上盖上。 

Claims (6)

1.一种用于检测燃气表的便携式在线检测仪，包括检测基表（1）、光栅盘（2）、电路板（3）及显示器（4），显示器（4）通过数据线与电路板（3）连接，其特征在于：光栅盘（2）通过转轴（5）安装在固定支架（6）上，固定支架（6）固定在检测基表（1）上，转轴（5）通过齿轮与检测基表（6）上的计数主动齿轮（7）啮合，在固定支架（6）上设置有与光栅盘相对应的光电传感器（8），光电传感器（8）通过数据传输线连接在电路板（3）上。

2.如权利要求1所述的用于检测燃气表的便携式在线检测仪，其特征在于：电路板设置有主控制芯片（U9）、信号采集电路、供电电路、USB输出电路、显示电路、数据存储及时钟电路，其中，信号采集电路包括信号接口（J3）、第二可调电阻（R2）、第八可调电阻（R8）、电容（C9）及信号处理器（U1），信号处理器（U1）的型号为74HC14，信号接口（J3）的型号为QVE00039，光电传感器通过数据传输线与信号接口（J3）的一端连接，信号接口（J3）设置有四个接线端口，信号接口（J3）的第一接线端口一是通过第八可调电阻（R8）接地，电容（C9）并联在第八可调电阻（R8）的两端，信号接口（J3）的第一接线端口一是与信号处理器（U1）的1足连接，信号处理器（U1）的2足与主控制芯片（U9）上的T0足连接，信号处理器（U1）的7足接地，信号处理器（U1）的14足接5V电源VCC，信号接口（J3）的第二接线端口接地，信号接口（J3）的第四接线端口一是接5V电源VCC，一是与第二可调电阻（R2）的一端连接，第二可调电阻（R2）的另一端悬空，信号接口（J3）的第三接线端口与第二可调电阻（R2）的调节端连接；

供电电路包括电源接口（J6）、稳压芯片（U3）、第五电阻（R5）、第九电阻（R9）、第十电容（C10）、第十一电容（C11）、第二十二电容（C22）、第二十四电容（C24），电源接口（J6）设置有三个连接口，电源接口（J6）的第一连接口一是连接第二十四电容（C24）的正极，第二十四电容（C24）的负极依次通过第十一电容（C11）、第五电阻（R5）、第九电阻（R9）接地，第二十二电容（C22）并联在第二十四电容（C24）的两端，电源接口（J6）的第一连接口一是与稳压芯片（U3）的1足Vin连接，稳压芯片（U3）的1足Vin接5V电源VCC，稳压芯片（U3）的2足GND接地，稳压芯片（U3）的3足Vout一是接3.3V电源VDD，稳压芯片（U3）的3足（Vout）一是连接第十电容（C10）的正极，第十电容（C10）的负极与稳压芯片（U3）的2足GND连接，电源接口（J6）的第二连接口悬空，电源接口（J6）的第三连接口接地；

USB输出电路包括USB芯片（U2）、USB接口（JP2）、第十电阻（R10）、第十一电阻（R11）、第十二电阻（R12）、第十二电容（C12）、第十三电容（C13）、第十四电容（C14），USB芯片（U2）的型号为CP2102，USB接口（JP2）的型号为HEADER，USB芯片（U2）第3足GND接地，USB芯片（U2）第4足D+与USB接口（JP2）的第三接口连接，USB芯片（U2）第5足D-与USB接口（JP2）的第二接口连接，USB接口（JP2）的第四接口接地，USB芯片（U2）第6足VDD连接第十三电容（C13）的正极，第十三电容（C13）的负极接地，USB芯片（U2）第7足（REGIN）一是通过第十二电容（C12）接地，一是与USB接口（JP2）的第一接口连接，第十四电容（C14）并联在第十二电容（C12）的两端，USB芯片（U2）第8足VBUS与USB芯片（U2）第7足REGIN连接，USB芯片（U2）第9足RST通过第十二电阻（R12）接3.3V电源VDD，USB芯片（U2）第11足SPD依次通过第十电阻（R10）、第十一电阻（R11）接地，USB芯片（U2）第25足RXD与主控制芯片（U9）上的TX1足连接，USB芯片（U2）第26足TXD与主控制芯片（U9）上的RX1足连接；

显示电路包括通信芯片（U7）、数据接口（J1）、第一电容（C1）、第二电容（C2）、第三电容（C3）、第四电容（C4）、第五电容（C5），通信芯片（U7）的1足EN接地，通信芯片（U7）的2足C1+连接第二电容（C2）的正极，第二电容（C2）的负极与通信芯片（U7）的4足C1-连接，通信芯片（U7）的3足V+连接第五电容（C5）的正极，第五电容（C5）的负极接地，通信芯片（U7）的5足C2+连接第三电容（C3）的正极，第三电容（C3）的负极与通信芯片（U7）的6足C2-连接，通信芯片（U7）的7足V-连接第四电容（C4）的负极，第四电容（C4）的正极接地，通信芯片（U7）的9足R2IN与数据接口（J1）的第三接口连接，通信芯片（U7）的13足T1IN与主控制芯片（U9）上的TX0足连接，通信芯片（U7）的14足ONLINE与20足SHUTDOWN均接5V电源VCC，通信芯片（U7）的15足R1OUT与主控制芯片（U9）上的RX0足连接，通信芯片（U7）的17足T1OUT与数据接口（J1）的第二接口连接，通信芯片（U7）的18足GND接地，通信芯片（U7）的19足VCC一是接5V电源VCC，一是通过第一电容（C1）接地，数据接口（J1）的第一接口与数据接口（J1）的第六接口均接地，数据接口（J1）的第七接口与数据接口（J1）的第八接口连接，数据接口（J1）的第八接口接5C电源VCC，数据接口（J1）与显示器连接；

数据存储及时钟电路包括时钟芯片（U14）、晶体振荡器（Y1）、电源（BT1）、第七电容（C7）、第一存储芯片（U10）、第二存储芯片（U11）、第三存储芯片（U13）、第六电阻（R6）及第七电阻（R7），其中，时钟芯片（U14）的5足SDA、第一存储芯片（U10）、第二存储芯片（U11）及第三存储芯片（U13）的5足SDA均与主控制芯片（U9）的SDA足连接，时钟芯片（U14）的6足SCL、第一存储芯片（U10）、第二存储芯片（U11）及第三存储芯片（U13）的6足SCL均与主控制芯片（U9）的SCL足连接，时钟芯片（U14）的1足X1通过晶体振荡器（Y1）与时钟芯片（U14）的2足X2连接，时钟芯片（U14）的3足Vbackup一是通过第七电容（C7）接地，一是连接电源（BT1）的正极，电源（BT1）的负极接地，时钟芯片（U14）的4足GND接地，时钟芯片（U14）的7足INT悬空，时钟芯片（U14）的8足接3.3V电源VDD；第一存储芯片（U10）、第二存储芯片（U11）及第三存储芯片（U13）的1足NC均与主控制芯片（U9）的GND足连接，第一存储芯片（U10）、第二存储芯片（U11）及第三存储芯片（U13）的4足VSS及7足WP均接地，第一存储芯片（U10）、第二存储芯片（U11）及第三存储芯片（U13）的8足VDD均接5V电源VCC，第一存储芯片（U10）的2足A1及3足A2均接地，第二存储芯片（U11）的2足A1接5V电源VCC, 第二存储芯片（U11）的3足（A2）接地，第三存储芯片（U13）的2足A1接地，第三存储芯片（U13）的3足A2接5V电源VCC，主控制芯片（U9）的SCL足通过第六电阻（R6）接5V电源VCC，主控制芯片（U9）的SDA足通过第七电阻（R7）5V电源VCC。

3.如权利要求2所述的用于检测燃气表的便携式在线检测仪，其特征在于：主控制芯片（U9）的XTAL2足通过第二晶体振荡器（Y2）与主控制芯片（U9）的MONEN足连接，主控制芯片（U9）的XTAL2足通过第六电容（C6）接地，主控制芯片（U9）的MONEN足通过第八电容（C8）接地。

4.如权利要求3所述的用于检测燃气表的便携式在线检测仪，其特征在于：在主控制芯片（U9）上连接有程序下载接口，程序下载接口包括接口（JP1）、第一电阻（R1），接口（JP1）的型号为JTAG,接口（JP1）的1足接3.3V电源VDD，接口（JP1）的2足与3足均接主控制芯片（U9）的GND足，接口（JP1）的4足通过第一电阻（R1）接3.3V电源VDD，接口（JP1）的5足与主控制芯片（U9）的TMS足连接，接口（JP1）的6足与主控制芯片（U9）的TDO足连接，接口（JP1）的7足与主控制芯片（U9）的TDI足连接，接口（JP1）的9足与主控制芯片（U9）的GND足连接。

5.如权利要求3所述的用于检测燃气表的便携式在线检测仪，其特征在于：主控制芯片（U9）连接温度传感器连接电路，温度传感器连接电路包括第四接口（J4）、第五接口（J5）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4），第四接口（J4）及第五接口（J5）的型号均为DS18B20，第四接口（J4）的一号接口一是连接5V电源VCC，一是通过第三电阻与第四接口（J4）的二号接口连接，第四接口（J4）的二号接口与主控制芯片（U9）的EINT0足连接，第四接口（J4）的三号接口接地，第五接口（J5）的一号接口一是连接5V电源VCC，一是通过第四电阻（R4）与第五接口（J5）的二号接口连接，第五接口（J5）的二号接口与主控制芯片（U9）的EINT1足连接，第五接口（J5）的三号接口接地。

6.如权利要求1、2、3、4或5所述的用于检测燃气表的便携式在线检测仪，其特征在于：在检测基表（1）设置有能盖住固定支架（6）的上盖（9），电路板（3）及显示器（4）固定在上盖上。

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