專利名稱：智能控制氣表的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種流量測量裝置，更具體地說，涉及一種能夠脫電工作，在供氣過程 中電路瞬時工作，進行供氣條件智能判別，在完成預定供氣量或不滿足供氣條件時不需供 給電力能自動關斷氣表內閥門的智能控制氣表。
背景技術：
目前階段公知公用的氣表，主要有三種，第一種是機械式氣表，主要的機械式氣表 是膜式氣表，第二種是智能氣表，第三種是遠傳氣表。智能氣表和遠傳氣表是在機械式氣表 上疊加非電量電測儀表和智能電子電路，從而構成的機械/電子設備。從工作原理上講， 主流的機械式氣表使用“容積法”等測量通過氣表的氣流體積，并由機械數(shù)字滾輪(字輪) 或齒輪上的數(shù)字來顯示瞬時流量和累計流量讀數(shù)。機械式燃氣表計量可靠，但完全依賴人 工上門抄表，原始數(shù)據(jù)采集可靠性不高，對采集人員和用戶的依賴度高，也會因為手工采集 原始數(shù)據(jù)錯誤、人工錄入錯誤等各種人為因素，造成數(shù)據(jù)混亂，管理手段原始落后，效率不 高。從上述敘述可知，一般的機械式氣表缺乏強有力的管理和執(zhí)行手段?，F(xiàn)階段的智能氣 表和遠傳氣表，使用非電量的電測技術將機械氣表測量的流量信號轉換成電信號、或光信 號、或磁信號，最終仍轉換成電信號，例如在轉動的機械部件上安裝永磁鐵，相近部位安裝 干簧管，將氣表的非電量機械計量檢測數(shù)據(jù)，轉換成電子裝置可操作、識別的脈沖個數(shù)電量 數(shù)據(jù)。將電量數(shù)據(jù)用導線傳送至數(shù)據(jù)集中處理中心，這就是遠傳氣表；遠傳氣表通常沒有控 制閥門，只抄表，不直接收費，不控制，同樣也缺乏管理執(zhí)行手段。如果在氣表上迭加智能控 制電路，對上述氣量電信號進行計算處理，并在表內安裝閥門如電磁閥、先導閥或電動機控 制的球閥、截止閥、陶瓷閥、閘閥等各種電動閥門，通過開啟或關閉閥門來控制通過氣表的 氣量，從而進行管理和收費，氣表用戶與供氣公司使用IC卡、有線網(wǎng)絡或其它信息介質傳 遞繳費或其它條件供氣許可，這就是智能氣表，智能氣表有管理執(zhí)行手段。智能氣表和遠傳 氣表給用戶和供氣管理者均帶來了很大方便，但是也存在很多不足，電子設備具有必須24 小時不間斷供電的特點，氣表是否供氣與否都必須始終不間斷地給電器供電，即使只是電 路休眠狀態(tài)下極微小的供電，但必須供電。若不供電無論電路多么穩(wěn)定、多么先進、功能多 么完善，都將停止氣量信號轉換成電量信號的工作，就會造成不計數(shù)、少計數(shù)，智能氣表和 遠傳氣表的工作就失靈！但是，目前即使是世界上最優(yōu)質的電池在正常使用壽命期內也 有一定的猝死率；在需要較大電流驅動電動機關閉氣表內閥門時，若因各種原因已配置電 源不能供給電流，則必然導致智能氣表的失控！這種管理執(zhí)行手段反而成了管理的負面因 素。這就是重大的結構性隱患！還有一個重大的原理性缺陷，即智能氣表和遠傳氣表，一個 用氣量同時有機械讀數(shù)和電子讀數(shù)兩種數(shù)據(jù)。日常的供氣、用氣、繳費管理都是電子數(shù)據(jù)， 而電子數(shù)據(jù)是機械數(shù)據(jù)的變造品，與機械數(shù)據(jù)必然不可能完全相同，多年來的實踐已經(jīng)證 明，在同一只智能氣表、遠傳氣表存在機械計量顯示讀數(shù)和電子顯示數(shù)字讀數(shù)這兩種或兩 種以上用氣數(shù)據(jù)的情況下，大批量的智能氣表在用戶家中長達數(shù)年不間斷的供氣和用氣管 理中，要完全杜絕因電源、設備、人為、環(huán)境等原因造成的數(shù)據(jù)不一致，在理論上、原理上、實踐中都是不可能的！ 一個用氣數(shù)據(jù)兩種顯示兩種不同計量讀數(shù)繳納費用依據(jù)的是電子數(shù) 據(jù)，控制供氣用氣也是電子數(shù)據(jù)；而電子數(shù)據(jù)在實際管理中若出現(xiàn)與機械數(shù)據(jù)不一致則僅 作為參考數(shù)據(jù)，這是違反國家計量法統(tǒng)一的計量標準的這一根本的立法宗旨的！也成為管 理混亂失控的設備根源之一。這是現(xiàn)有智能氣表的原理性失誤，或重大的結構性缺陷。因 此，研發(fā)一種打破傳統(tǒng)非電量的電測技術依賴工作電源、可以脫電工作、用氣數(shù)據(jù)單一、計 量統(tǒng)一顯示、穩(wěn)定可靠、防止非法非破壞性攻擊、無電或不供電也必須能關斷表內閥門，適 應現(xiàn)階段經(jīng)濟發(fā)展水平和今后相當一段時期的新型智能氣表，就成為必然。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有傳統(tǒng)技術的智能氣表和遠傳氣表存在的 因電源原因、設備損壞、連接線損壞等產(chǎn)生的諸多物理量計量電測轉換和顯示問題，即智能 氣表在沒有電源或電源不正常時不能正常穩(wěn)定工作、可靠供氣的根本性結構缺陷，遠傳氣 表在供電不正常、連接導線不正常導致數(shù)據(jù)不準確的缺陷，遠傳氣表無控制功能的問題，提 供一種在符合供氣條件時無需電源可連續(xù)不間斷供氣，僅在供氣過程中需要檢查供氣條 件，核收氣費或核實其它供氣條件時才需瞬時用電，若不符合供氣條件則無需供電也能自 動關斷氣表內閥門的智能氣表、遠傳型智能氣表技術方案。本發(fā)明同時要解決的第二個技術問題在于，現(xiàn)有技術的智能氣表存在的一個供氣 用氣數(shù)據(jù)同時有電子讀數(shù)和機械讀數(shù)兩種數(shù)據(jù)，不能單一計量顯示、無統(tǒng)一計量顯示的雙 顯示問題，提供一種機械電子用氣供氣數(shù)據(jù)的最佳解決方案。單一機械數(shù)字顯示只是完成 電子數(shù)字指令的結果；從原理上、結構上徹底消除違反國家計量法的雙顯示存在的根源。另外，本發(fā)明試圖要解決的第三個問題是，針對現(xiàn)有技術的智能氣表和遠傳氣表 存在的智能氣表主要作用是收費管理，遠傳氣表主要作用是抄表、不收費不控制的各自缺 陷，提供一種具有收費管理，帶閥門、帶控制的新型遠傳型智能氣表技術方案。本發(fā)明采用的技術方案是提供一種能夠脫電工作的智能控制氣表，包括機械式燃氣計數(shù)表和在其表內的進 氣閥門，以及控制閥門的電子和機械控制機構，在每一輪供氣過程中電路只是瞬時工作，進 行供氣條件智能判別，不滿足供氣條件時繼續(xù)完成預定供氣量后不需供給電力能自動關斷 氣表內閥門，符合供氣條件時啟動表內電機恢復控制機構至一輪供氣的起始狀態(tài)，單一機 械數(shù)字顯示只是執(zhí)行電子數(shù)字指令的結果，電子指令一開始執(zhí)行并完成后就具有無條件由 機械部分強制繼續(xù)執(zhí)行不可撤消的性質；并將上述電子和機械裝置安全隔離密封；在有需 要時對氣表外殼及整體結構、控制電路從氣表內部加以鎖閉。其中技術方案主要的發(fā)明方法或思路是進氣閥門(71)在未加控制的自由狀態(tài) 時，進氣閥門(71)由于控制機構的磁鐵控制臂磁鐵1(82)，與控制機構的下作用磁鐵(47) 異性相吸而自動地處于穩(wěn)定關閉狀態(tài)；而在分離異性相吸的磁鐵控制臂磁鐵1(82)與下作 用磁鐵(47)時，將關閉進氣閥門(71)所需的能量，寄存在開啟進氣閥門(71)時所產(chǎn)生的 磁鐵控制臂磁鐵1 (82)的位移上；在磁鐵控制臂磁鐵1 (82)與下作用磁鐵(47)相互距離較 遠異性相吸磁力較弱時，將磁作用力用于定量控制；當彈簧卡刀1(15)、彈簧卡刀2(74)，彈 簧卡刀3(75)連續(xù)分別壓在計數(shù)定量輪(9)上的定量缺口 1(12)、定量缺口 2(13)、定量缺 口 3(14)上時，微弱的磁作用力通過彈簧卡刀作用于定量缺口面，從而產(chǎn)生推動計數(shù)定量
6輪(9)轉動的合成矢量微力，將彈簧卡刀對計數(shù)定量輪(9)計量轉動的摩擦阻力轉化為計 數(shù)定量輪(9)的微弱的計量輪轉動力，適當?shù)匮a償磁鐵控制臂(77)通過彈簧卡刀壓在計數(shù) 定量輪(9)上的摩擦阻力造成的計量轉動力的損失；在磁鐵控制臂磁鐵1(82)與下作用磁 鐵(47)相互距離遠異性相吸磁力弱時將磁吸引力用于過程控制；在磁鐵控制臂磁鐵1(82) 與下作用磁鐵(47)相互距離近異性相吸磁力強時將磁吸引力用于關閉進氣閥門(71)；第 一位置開關Kl (81)在進氣閥門(71)處于關閉位置時有條件開啟控制電路；第三位置開關 K3(79)在控制電路開閥驅動結束時關閉控制、驅動電路；第二位置開關Κ2(80)在供氣過程 中開啟控制電路，電路瞬時工作，智能判別供氣條件，不滿足供氣條件時繼續(xù)完成預定供氣 量后不需供給電力自動關斷氣表內閥門，符合供氣條件時啟動表內電機恢復控制機構至新 一輪供氣狀態(tài)；安裝在氣表內密封隔離盒(46)的機械電子裝置通過磁傳方式與未隔離的 磁鐵控制副臂(16)及彈簧卡刀1(15)、彈簧卡刀2 (74)，彈簧卡刀3(75)構成整體控制裝 置；彈簧卡刀1(15)、彈簧卡刀2 (74)、彈簧卡刀3(75)安裝在與磁鐵控制副臂(16)為一體 的刀架(76)上；磁鐵控制副臂(16)上的控制副臂磁鐵1(69)，與磁鐵控制臂(77)上的磁 鐵控制臂磁鐵1(82)隔著密封隔離盒(46)異性相吸，形成聯(lián)動； 上述技術方案中所述機械式氣表及其電子和機械控制機構，包括計量傳遞的計 量傳遞輪組(7)及計數(shù)顯示裝置(4)，為了過程控制在未加控制的自由狀態(tài)時穩(wěn)定關閉 的進氣閥門(71)，在計量傳遞輪組(7)的設定計量級上設置有計數(shù)定量輪(9)，計數(shù)定量 輪(9)軸上不同位置適當?shù)牟煌课簧显O置了定量缺口 1(12)、定量缺口 2(13)、定量缺口 3(14)，每個定量缺口面與另一個定量缺口面之間相差一定角度；與定量缺口 1(12)、定量 缺口 2(13)、定量缺口 3(14) —一相對應的是開啟或恢復進氣閥門(71)的控制狀態(tài)的過程 中，刀前部受驅動通過計數(shù)定量輪(9)軸時可以相應回縮、通過后又自動復原的彈簧卡刀 1 (15)、彈簧卡刀2 (74)、彈簧卡刀3 (75)；彈簧卡刀1 (15)、彈簧卡刀2 (74)、彈簧卡刀3 (75) 安裝在與磁鐵控制副臂(16)為一體的刀架(76)上；這是為了徹底解決結構不同的氣表中 燃氣的隔離問題，使電子裝置在氣表中使用更安全，使用了磁鐵控制副臂(16)和副臂外殼 (41)；磁鐵控制副臂(16)上的控制副臂磁鐵1(69)，與磁鐵控制臂(77)上的磁鐵控制臂磁 鐵1(82)隔著密封隔離盒(46)異性相吸，形成同步聯(lián)動。如果在一些型號的氣表中無需隔 離氣體，因而不使用磁鐵控制副臂(16)和密封隔離盒(46)和副臂外殼(41)時，彈簧卡刀 1(15)、彈簧卡刀2 (74)、彈簧卡刀3(75)就安裝在與磁鐵控制臂(77)為一體的刀架(76) 上；安裝在密封隔離盒(46)上部能夠左右轉動的磁鐵控制臂(77)上的另一側固定有高合 電磁鐵(65)，離合電磁鐵(65)與磁鐵控制臂(77)共同轉動；離合電磁鐵(65)外部有磁屏 蔽套(98)。與磁鐵控制臂(77)分別轉動或共同轉動的離合齒輪(62)，與磁鐵控制臂(77) 同軸心、離合齒輪(62)軸上有離合作用孔(72)，離合電磁鐵(65)的可伸縮作用桿(63)在 無電靜態(tài)時置于磁鐵控制臂(77)軸上的離合孔(73)中，在通電動態(tài)時從離合孔(73)伸 入離合齒輪(62)軸上的高合作用孔(72)中；電動機(29)通過減速齒輪組(27)驅動離合 齒輪(62)，在可伸縮作用桿(63)伸入離合齒輪(62)軸上的離合作用孔(72)中情況下，驅 動磁鐵控制臂(77)轉動；電動機(29)及離合電磁鐵(65)與智能電路板(17)電聯(lián)接；處 于閥門支架盒(78)上的磁鐵控制臂(77)，其轉動軌跡的左、中、右部位的密封隔離盒(46) 上的相應位置，分別設置有第一位置開關Kl (81)、第二位置開關Κ2 (80)和第三位置開關 Κ3(79)；其中第二位置開關Κ2 (80)與第一位置開關Kl (81)的“非邏輯”構成“與邏輯”關系(即F K2 ·κ )；第一位置開關κι (81)、第二位置開關Κ2 (80)和第三位置開關Κ3 (79) 分別與智能電路板(17)電聯(lián)連；第一位置開關Kl (81)在進氣閥門(71)處于關閉位置時開 啟控制電路、第三位置開關Κ3 (79)在控制電路開閥驅動結束時關閉控制電路、第二位置開 關Κ2(80)在供氣過程中開閥狀態(tài)下開啟控制電路；驅動電路的是否啟動取決于控制電路 對供氣條件的智能判別；第二種情況是在維修時開啟氣表外殼。在上述技術方案中，當氣表內閥門具體采用球閥、陶瓷閥等轉軸式進氣閥門(71) 時，將轉動中相互磁作用力最大的扇形的下作用磁鐵(47)固定在密封隔離盒(46)上，與 下作用磁鐵(47)相互作用的磁鐵控制臂磁鐵1(82)也是扇形強磁鐵；為了在需要關閉進氣 閥門(71)時獲得足夠強大的關閥磁力，轉動的磁鐵控制臂磁鐵1(82)與下作用磁鐵(47) 在已將進氣閥門(71)關閉時，仍然不完全重合。磁鐵控制臂磁鐵1(82)可以有一根磁鐵軸 (101)，磁鐵軸(101)插在磁鐵控制臂(77)上的磁鐵軸孔(138)里，磁鐵控制臂磁鐵1 (82) 在離開固定的下作用磁鐵(47)時，隨下作用磁鐵(47)變化的磁力線轉動。如果將磁鐵控制 臂磁鐵1(82)與磁鐵控制臂(77)固為一體也是可以的，減少了可動部件，只是增加了受下 作用磁鐵(47)的磁力線作用的磁鐵控制臂磁鐵1(82)扭轉阻力，可能對弱磁力情況下的控 制靈敏度有一定程度的影響。為了在進行定量控制時只需要有僅僅能夠移動磁體本身的相 對微弱的磁力，在轉軸(93)上固定有轉動手柄(99)，轉動手柄(99)轉動90度即開啟或關 閉閥門；磁鐵控制臂磁鐵1 (82)通過小于90度的空轉位移后(一般空轉位移約70-85度) 再推動轉動手柄(99)控制進氣閥門(71)；可在轉軸(93)上轉動的磁鐵控制臂(77)與轉動 手柄(99)同軸；在轉動手柄(99)上設限位作用部1(88)、限位作用部2 (89)，也可將限位作 用部1(88)、限位作用部2 (89)改為在磁鐵控制臂(77)上設限位作用部3 (90)、限位作用部 4(91)，其作用原理完全相同即為開閥啟動中開啟進氣閥門(71)前，磁鐵控制臂(77)相對 轉動手柄(99)向開閥方向空轉位移約70-85度，再推動轉動手柄(99)轉動90度開啟進氣 閥門(71)；同樣在關閥過程中，磁鐵控制臂(77)相對轉動手柄(99)向關閥方向主動空轉 位移約70-85度(空轉角度小于90度，包含定量控制中轉動的角度)，并在空轉位移之后由 磁鐵控制臂(77)推動轉動手柄(99)轉動90度關斷進氣閥門(71)。這樣，在未加控制的自 由狀態(tài)時，由于控制機構的磁鐵控制臂磁鐵1(82)與下作用磁鐵(47)異性相吸，進氣閥門 (71)將自動地處于穩(wěn)定關閉狀態(tài)；在上述技術方案中，當氣表內閥門具體采用先導閥門時，下作用磁鐵(47)在閥門 支架盒(78)內上下移動，下作用磁鐵(47)通過杠桿支點(48)位于其中部的杠桿(50)聯(lián) 接另一端的膠滑閥(53)，膠滑閥(53)套入閥門橡膠碗(54)上的內骨架(51)中，用于松開 或壓緊閥門橡膠碗(54)底部的泄流孔(84)，開啟或關閉進氣閥門(71)；內骨架(51)與橡 膠碗大骨架(52)、橡膠碗小骨架(56)固定為一體，橡膠碗大骨架(52)、橡膠碗小骨架(56) 之間有閥門橡膠碗(54)，閥門橡膠碗(54)上有先導孔(49)、閥門橡膠碗(54)底部有泄流 孔(84)；閥門橡膠碗(54)內形成一個壓力室(85)，壓力室(85)經(jīng)先導孔(49)和泄流孔 (84)將閥門進氣口與出氣口溝通；進氣閥門(71)在未加控制的自由狀態(tài)時，由于控制機構 的磁鐵控制臂磁鐵1 (82)與下作用磁鐵(47)異性相吸而自動地處于穩(wěn)定關閉狀態(tài)；而在分 離異性相吸的磁鐵控制臂磁鐵1(82)與下作用磁鐵(47)、為適應打開閥門的需要，增加了 一只磁鐵控制臂磁鐵2(83)，并在開閥時把同性相斥的磁鐵控制臂磁鐵2(83)與下作用磁 鐵(47)置于主要相互作用位置、從而開啟進氣閥門(71)，并將關閉進氣閥門(71)所需的能量，寄存在開啟進氣閥門(71)時所產(chǎn)生的磁鐵控制臂磁鐵1(82)的位移上；本發(fā)明方案為了在有需要時從內部將氣表外殼，特別是用氣表上外殼(1)和氣表 下外殼(107)將整個氣表密閉起來，從內部加以鎖閉在閥門支架盒(78)下安裝了帶鎖舌 彈簧(109)的鎖舌(110)，將氣表上外殼(1)用螺絲固定在閥門支架盒(78)上，再將氣表 下外殼(107)與氣表上外殼(1)錯位相扣后再頂緊密閉為一體，同時鎖舌(110)在鎖舌彈 簧(109)作用下將已密閉的氣表下外殼(107)頂住，即把氣表從內部自動鎖閉。若開啟氣 表的鎖閉外殼，需要電動機(29)在離合電磁鐵(65)不上電時逆向驅動減速齒輪組(27)、 驅動減速齒輪(108)，減速齒輪(108)上的單向開鎖桿(112)帶動鎖舌(110)上的鎖舌鉤 (111)、帶動鎖舌(110)從而打開密閉在一起的的氣表上外殼(1)和氣表下外殼(107)的鎖 閉，就把氣表外殼打開了。也可以在減速齒輪(108)上設開鎖桿(131)，鎖舌(110)上設單 向鎖舌鉤(132)，鎖閉和開鎖的效果是相同的。為了避免外界的磁干擾或攻擊，在所述的智能控制氣表使用非磁性材料的外殼 時，在上外殼(1)和氣表下外殼(107)內，安裝有磁屏蔽罩(86)。如果外殼使用磁性的鋼、 鐵材料，整體的大磁屏蔽罩(86)也就不需要了。本發(fā)明方案中，智能氣表在每一輪正常供氣過程中，彈簧卡刀2(74)通過定量缺 口 2(13)時，智能電路上電被啟動，有一次瞬時供電工作，使用IC卡、電話通訊線、無線通訊 網(wǎng)、寬頻帶信息網(wǎng)絡或專用氣表網(wǎng)絡等信息載體向氣表控制電路輸入特定數(shù)字電子信號， 或將已存供氣信息，經(jīng)氣表智能控制電路判別，即可有條件地啟動執(zhí)行機構，開啟氣表控制 執(zhí)行裝置恢復智能氣表至控制起始態(tài)；若不苻合供氣條件，則可有欠費報警，仍繼續(xù)供氣至 一輪供氣完成后無需供電即自動關斷進氣閥門，同時又短時啟動智能電路，進行供氣條件 智能判別。實施本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明使用機械控制過程詢問收費、供完氣不用電自動穩(wěn)定關閥的方式，電子指 令一開始執(zhí)行并完成后就具有無條件由機械部分強制繼續(xù)執(zhí)行不可撤消的性質，完全改變 了傳統(tǒng)的非電量電測技術必須依賴不間斷供電才能正常工作的經(jīng)典模式，徹底消除了目前 階段已有的智能氣表的應用給計量、控制、收費、管理、以及機械和電子雙顯示不符合國家 計量法帶來的困擾！本發(fā)明智能控制氣表、遠傳型智能控制氣表在不供電條件下正常穩(wěn)定供氣，在每 一輪正常供氣過程中，智能電路只需要有一次瞬時供電檢驗供氣條件、進行智能判別，有條 件地啟動控制執(zhí)行機構，開啟氣表控制裝置恢復智能氣表至下一次供氣控制起始態(tài)；若用 戶破壞、不供電、不繳費及不苻合供氣條件，則繼續(xù)完成預定供氣量后不需供給電力自動關 斷氣表內閥門停止供氣；或在已繳費及符合供氣條件時啟動表內微型電動機，恢復控制機 構至供氣狀態(tài)，在繼續(xù)完成預定供氣量后又開始新一輪供氣。高抗攻擊、高抗干擾、高度可 靠，由此排除了電源對氣量轉換成電量的影響或制約、及進而對數(shù)據(jù)和控制造成的制約，防 止了環(huán)境、人員、設備、電源對智能控制氣表工作的干擾及變量因素，本氣表因而長期使用 穩(wěn)定可靠。同時，本發(fā)明在需要時可以從氣表內部對氣表蓋、表內閥門、閥門開啟關閉系統(tǒng)、 控制電路等整體加密鎖閉緊固為一體，能夠防止非供氣管理維修人員非法非破壞性自行開 啟或拆卸氣表鉛封和氣表內部零部件。若進行攻擊，搞壞電源、拆卸電路、破壞結構等，氣表在供完一次定量后不需任何電能或外力就自動關閉閥門停止供氣，攻擊行為將損害攻擊者 自己；對自己的財產(chǎn)或生活設施進行破壞性攻擊，只有損失而沒有收益，在正常情況下也不 會發(fā)生；因此具有極高的抗攻擊性，從而防止非供氣管理人員非法非破壞性自行開啟或拆 卸氣表。實施本發(fā)明，采用單一機械指針/數(shù)字字輪顯示通過氣表的瞬時流量大小和累積 流量讀數(shù)，統(tǒng)一用氣量讀數(shù)；電子數(shù)據(jù)傳送供氣指令，不參與過程控制，機械數(shù)字顯示用氣 結果，徹底解決了現(xiàn)有智能氣表及遠傳氣表同時具有電子數(shù)字顯示和機械數(shù)字顯示用氣讀 數(shù)的雙顯示或多顯示用氣數(shù)據(jù)的重大結構缺陷。本發(fā)明方案能在區(qū)域供氣管理或小區(qū)域供氣集中管理時作為有條件控制的遠傳 型智能控制氣表。實現(xiàn)智能氣表和遠傳型智能氣表的功能統(tǒng)一。為管好供氣用氣從設備上、 技術上徹底解決氣費拖欠、扯皮，為搞好現(xiàn)代化的物業(yè)管理及實現(xiàn)供氣收費管理信息化、數(shù) 字化、計算機化，提供強力有效的管理、控制的執(zhí)行手段。也為智能氣表未來的推廣應用帶 來全新的可能。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。圖1智能控制氣表(先導閥型)結構示意2智能控制氣表(轉軸式球閥型)結構示意3智能控制氣表(轉軸式球閥型)結構右視4智能控制氣表(轉軸式陶瓷閥型)結構示意5轉軸型閥門開啟控制作用示意6轉軸型閥門關閉控制作用示意7智能控制氣表電氣控制部分電路8智能控制氣表電原理框9智能控制氣表機械程序控制10智能控制氣表電動磁控先導閥門關斷作用原理示意11智能控制氣表電動磁控先導閥門開啟作用原理示意12彈簧卡刀與定量缺口控制原理示意13氣表內部不需要隔離密封的智能控制氣表結構示意14氣表中工作的外轉子無刷隔離式微型減速電機圖15氣表中工作的轉子在內的隔離式步進微型減速電機圖16遠傳型智能控制氣表結構原理示意中，1、氣表上外殼2、表蓋3、表玻璃密封膠圈4、計數(shù)顯示裝置5、表盤6、葉 輪端齒輪7、計量傳遞輪組8、端齒輪9、計數(shù)定量輪10、表玻璃12、定量缺口 1 13、定量 缺口 2 14、定量缺口 3 15、彈簧卡刀1 16、磁鐵控制副臂17、智能電路板18、閥門支架 19、顯示口 20、上陶瓷片21、高合齒輪墊圈22、離合齒輪開口擋圈23、離合齒輪軸24、控 制副臂軸25、控制副臂防水膠圈26、下陶瓷片27、減速齒輪組28、IC卡29、電動機30、 卡拔出口擋片31、IC卡口 34、氣表進氣口 35、卡刀前部37、密封隔離盒38、內置電池 40、氣表下外殼41、副臂外殼42、閥門進氣口 43、鎖蓋槽44、鎖舌45、外置補充電池46、密封隔離盒47、下作用磁鐵48、杠桿支點49、先導孔50、杠桿51、內骨架52、橡膠碗大骨 架53、膠滑閥54、閥門橡膠碗55、膠閥門導桿56、橡膠碗小骨架57、止回閥片58、止回 閥閥板膠墊59、止回閥彈簧60、止回閥閥體61、止回閥大膠墊62、離合齒輪63、可伸縮 作用桿64、電磁鐵緊固螺絲65、離合電磁鐵66、氣表出氣口 67、過渡齒輪69、控制副臂 磁鐵170、控制副臂磁鐵2 71、進氣閥門72、離合作用孔73、離合孔74、彈簧卡刀2 75、 彈簧卡刀3 76、刀架77、磁鐵控制臂78、電磁鐵磁屏蔽罩79、第三位置開關K3 80、第二 位置開關K2 81、第一位置開關Kl 82、磁鐵控制臂磁鐵1 83、磁鐵控制臂磁鐵2 84、泄流 孔85、壓力室86、磁屏蔽罩88、限位作用部1 89、限位作用部2 90、限位作用部3 91、限 位作用部4 92、鎖舌彈簧93、轉軸94、轉軸擋圈95、轉軸密封圈96、閥體97、球閥密封件 98、磁屏蔽套99、轉動手柄100、非接觸IC卡卡座開關101、磁鐵軸102、單向橡膠開關卡 子103、外接電池接頭104、外接電池接頭105、閥體106、止回閥107、氣表下外殼108、 減速齒輪109、鎖舌彈簧110、鎖舌111、鎖舌鉤112、單向開鎖桿113、內定子114、外轉 子115、外定子116、線圈繞組117、密封材料118、內轉子131、開鎖桿132、單向鎖舌鉤 134、非接觸IC卡座135、IC卡座開關觸點136、閥門出氣口 137、閥門進氣口 138、磁鐵軸 孔139、IC卡座緊固部140、密封隔離盒蓋141、磁鐵控制副臂蓋142、轉軸球閥球體143、 上陶瓷閥片144、下陶瓷閥片145、驅動電路塊146、遠傳線
具體實施例方式
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的在機械氣表表殼中，通過氣表的氣流量經(jīng)氣表檢測計量、計 量值傳遞累積，用機械數(shù)字滾輪(字輪)或齒輪上的數(shù)字來顯示累計流量和瞬時流量讀數(shù)， 在氣量的計量值傳遞輪中，設定一個適當?shù)挠嬃慷康燃?，例如設定在0.1立方米(百公 斤)計量輪上，設置計數(shù)定量輪(9)，這個計數(shù)定量輪(9)可以是齒輪，也可以是滾輪(字 輪)，這個計數(shù)定量輪(9)轉動一圈就是1立方米氣流量。在計數(shù)定量輪(9)軸上的輪軸 中心、且不同長度位置、不同角度的部位上，設置有為便于轉動中依次循環(huán)控制的三個定量 控制缺口定量缺口 1(12)、定量缺口 2(13)、定量缺口 3 (14)，一個定量缺口轉過去后再接著 下一個定量缺口 ；與每個定量缺口一一相對應的是刀身帶有彈簧、長度可以伸縮的彈簧卡 刀1(15)、彈簧卡2 (74)、彈簧卡刀3 (75)；三個彈簧卡刀中每兩個彈簧卡刀之間相隔距離略 大于或等于計數(shù)定量輪(9)軸的直徑，在任意時刻保證只有一只彈簧卡刀接觸計數(shù)定量 輪(9)的軸或一個定量缺口面。把三個彈簧卡刀安裝在與磁鐵控制副臂(16)固定為一體 的刀架(76)上，用磁鐵控制副臂蓋(141)將磁鐵控制副臂(16)及固定為一體的刀架(76)、 彈簧卡刀1(15)、彈簧卡刀2 (74)、彈簧卡刀3 (75)、計數(shù)定量輪(9) 一起集成在密封隔離盒 (46)上；磁鐵控制副臂(16)的控制副臂磁鐵1(69)，與磁鐵控制臂(77)上的磁鐵控制臂 磁鐵1(82)隔著密封隔離盒(46)異性相吸。副臂磁鐵可以是一個磁鐵，與磁鐵控制臂磁鐵 1(82)或磁鐵控制臂磁鐵2(83)異性相吸；在采用圖1的先導閥時，也可以是兩個極性相互 倒置的磁鐵控制副臂磁鐵1 (69)、控制副臂磁鐵2 (70)，與磁鐵控制臂磁鐵1 (82)和磁鐵 控制臂磁鐵2 (83)異性相吸，同步移動；在隔著密封隔離盒(46)的適當距離上需要能滿足 磁鐵控制副臂(16)和磁鐵控制臂(77)之間適度的磁吸引力。在不需要將氣體隔離時，副 臂外殼(41)、磁鐵控制副臂(16)、外殼內架(133)、控制副臂磁鐵1(69)等就不用了 從安 全性講，裝在氣表內，將所有機械電子裝置全部裝在密封隔離盒(46)內最好。在磁鐵控制
11臂(77)上的磁鐵控制臂磁鐵1(82)與閥門支架盒(78)內的下作用磁鐵(47)相互距離較 遠異性相吸磁力較弱時，磁鐵控制副臂(16)上的彈簧卡刀被計數(shù)定量輪(9)阻擋，磁鐵控 制臂(77)也就同時被阻擋；但同時這個微力作用于轉動的定量缺口面，對計數(shù)定量輪(9) 的計量轉動力造成了摩擦力損耗，但也轉化為計量轉動力，作了適當補償。當繼續(xù)供氣，計 數(shù)定量輪(9)轉動，定量缺口 1(12)、定量缺口 2 (13)、依次放過彈簧卡刀1(15)、彈簧卡刀 2 (74)，定量缺口 3 (14)的位置擋住彈簧卡刀3 (75)，第二位置開關K2 (80)閉合，智能電路板 (17)上電，電子電路經(jīng)接收信息或處理已存信息并智能判別，若符合下一輪供氣條件，智能 電路板(17)啟動驅動電路，電動機(29)上電、驅動減速齒輪組(27)；離合電磁鐵(65)上 電、可伸縮作用桿(63)從磁鐵控制臂(77)軸上的離合孔(73)伸入離合齒輪(62)軸上的離 合作用孔(72)中；電動機(29)通過減速齒輪組(27)驅動離合齒輪(62)，在可伸縮作用桿 (63)伸入離合齒輪(62)軸上的離合作用孔(72)中情況下，驅動磁鐵控制臂(77)，將磁鐵 控制臂(77)轉動回新一輪供氣的開始狀態(tài)，磁鐵控制副臂(16)也轉動回新一輪供氣的開 始狀態(tài)之前的預備狀態(tài)，磁鐵控制副臂(16)上的彈簧卡刀2 (74)、彈簧卡刀1(15)刀身前端 回縮、依次壓縮自身長度通過計數(shù)定量輪(9)，彈簧卡刀1(15)代替壓在定量缺口 3(14)上 的彈簧卡刀3 (75)、壓在計數(shù)定量輪(9)軸上尚未轉動到位的定量缺口 1(12)上，這樣又繼 續(xù)完成本輪供氣的余量，和新的一輪供氣定量。若智能電路板(17)上電，經(jīng)接收信息或處 理已存信息并智能判別，若不符合下一輪供氣條件，電路報警要求用戶繳費充值，此時繼續(xù) 供氣；如果智能電路板(17)未能上電，未能進行判別，或進行判別但功率驅動電路未能起 動(無電或電力不足)，此時也繼續(xù)供氣，計數(shù)定量輪(9)繼續(xù)轉動，直至計數(shù)定量輪(9)轉 動至定量缺口 3(14)放過彈簧卡刀3 (75)，本次定量供氣完成。此時磁鐵控制臂磁鐵1 (82) 與下作用磁鐵(47)相互距離近異性相吸磁力強，因此相吸在一起，進氣閥門(71)穩(wěn)定關 閉。這時磁鐵控制臂(77)就轉到關閥位置。具體采用轉軸式閥門(例如球閥、陶瓷閥等)還 是先導式閥門，或者其它種類閥門的工作過程，后面再分別加以說明。若是在第二位置開關 K2(80)閉合、智能電路板(17)上電未能符合供氣條件后，又繼續(xù)供氣至閥門關斷期間，用 戶又去繳納了費用，此時關閥停氣后第一位置開關Kl (81)閉合，智能電路板(17)上電，經(jīng) 接收信息或處理已存信息并智能判別，若符合新一輪供氣條件，智能電路板(17)啟動驅動 電路，電動機(29)上電、驅動減速齒輪組(27)；離合電磁鐵(65)上電、可伸縮作用桿(63) 從磁鐵控制臂(77)軸上的離合孔(73)伸入離合齒輪(62)軸上的離合作用孔(72)中；電 動機(29)通過減速齒輪組(27)驅動離合齒輪(62)，在可伸縮作用桿(63)伸入高合作用孔 (72)中情況下，驅動磁鐵控制臂(77)，將磁鐵控制臂(77)轉動回新一輪供氣的開始狀態(tài)，、 彈簧卡刀3 (75)、彈簧卡刀2 (74)、彈簧卡刀1(15)依次壓縮自身長度通過計數(shù)定量輪(9)， 彈簧卡刀1(15)壓在計數(shù)定量輪(9)軸上，進氣閥門(71)開啟，開始新一輪定量供氣。
下面分別敘述采用不同閥門時的情況1、氣表內采用先導式進氣閥門(71)時，所 述控制機構中的下作用磁鐵(47)在密封隔離盒(46)內可以上下滑動，與下作用磁鐵(47) 相互作用的磁鐵控制臂(77)，其轉軸(93)在密封隔離盒(46)上，磁鐵控制臂(77)能夠在 密封隔離盒(46)上左右轉動，磁鐵控制臂(77)上固定有二個極性互為倒置的磁鐵控制臂 磁鐵1(82)和磁鐵控制臂磁鐵2 (83)；下作用磁鐵(47)通過杠桿支點(48)位于其中部的 杠桿(50)聯(lián)接另一端的膠滑閥(53)，膠滑閥(53)套入閥門橡膠碗(54)上的內骨架(51) 中，用于向上松開拉動或向下壓緊閥門橡膠碗(54)；內骨架(51)與橡膠碗大骨架(52)、橡
12膠碗小骨架(56)固定為一體，橡膠碗大骨架(52)、橡膠碗小骨架(56)之間有閥門橡膠碗 (54)，閥門橡膠碗(54)上有先導孔(49)、閥門橡膠碗(54)底部有泄流孔(84)；閥門橡膠碗 (54)內形成一個壓力室(85)，壓力室(85)經(jīng)先導孔(49)和泄流孔(84)將閥門進氣口與 出氣口溝通；當磁鐵控制臂磁鐵1(82)與下作用磁鐵(47)異性相吸，下作用磁鐵(47)向上 滑動，帶動膠滑閥(53)向下滑動，壓緊閥門橡膠碗(54)、并壓緊底部的泄流孔(84)，關閉進 氣閥門(71)；當磁鐵控制臂磁鐵2 (83)與下作用磁鐵(47)同性相斥，下作用磁鐵(47)向 下滑動，帶動膠滑閥(53)向上滑動、松開底部的泄流孔(84)，并向上拉動閥門橡膠碗(54)， 這樣就打開了進氣閥門(71)。2、氣表內來用轉軸式閥門(球閥、陶瓷閥等)時，扇形強磁 鐵的下作用磁鐵(47)固定在密封隔離盒(46)上，與下作用磁鐵(47)相互作用的磁鐵控制 臂磁鐵1(82)同樣也是扇形強磁鐵；轉軸式閥門的轉軸(93)上固定有開關閥門的轉動手柄 (99)，磁鐵控制臂(77)的轉動軸是套在離合齒輪(62)的軸上的，離合齒輪(62)的軸又套 在轉軸(93)上，即磁鐵控制臂(77)和離合齒輪(62)是以轉軸(93)為轉動軸心的。磁鐵控 制臂(77)與轉動手柄(99)在控制中及啟動中相互之間作小于90度、約70-85度的空轉位 移，并在空轉位移之后由磁鐵控制臂(77)推動轉動手柄(99)轉動90度打開或關斷進氣 閥門(71)。因此在轉動手柄(99)上設有限位作用部1(88)和限位作用部2(89)；或把限位 作用部設在磁鐵控制臂(77)上，即限位作用部3(90)、限位作用部4(91)，其作用為磁鐵控 制臂(77)相對于轉動手柄(99)作小90度約70-85度的空轉位移后，再推動轉動手柄(99) 轉動位移90度，開啟或關閉進氣閥門(71)。由于開閥與關閥是一個逆過程，在開啟進氣閥 門(71)時需要輸入動力，在關閉進氣閥門(71)時，只需釋放拉開的異性相吸的磁力、并創(chuàng) 造條件在這個磁力微小時加以控制，在這個磁力強大時用于關閥即可。電動機(29)通過減 速齒輪組(27)驅動離合齒輪(62)，驅動分兩種情況一是開啟閥門，給高合電磁鐵(65)供 電、可伸縮作用桿(63)伸入離合作用孔(72)中情況下，電動機(29)通過減速齒輪組(27) 驅動離合齒輪(62)和磁鐵控制臂(77)，分離異性相吸的磁鐵控制臂磁鐵1(82)與下作用 磁鐵(47) ；二是打開鎖閉的外殼，在離合電磁鐵(65)不通電情況下，電機啟動通過減速齒 輪組(27)減速齒輪組(27)、逆向驅動減速齒輪(108)，帶動鎖舌(110)打開密閉在一起的 的氣表上外殼(1)和氣表下外殼(107)的鎖閉。高合電磁鐵(65)的情況也可分為三種一 是在通電時將磁鐵控制臂(77)和離合齒輪(62)連接為一體，在電動機(29)通過減速齒輪 組(27)驅動下共同轉動(開啟閥門)；二是在不通電時任由磁鐵控制臂磁鐵1(82)與下作 用磁鐵(47)異性相吸關閥(定量供氣完成后關閉閥門)；三是在不通電時任由電動機(29) 通電逆向驅動減速齒輪組(27)打開外殼的鎖閉。有一部份氣表用鉛封封閉外殼，為了解 決管理的另一難題信用鉛封問題，本發(fā)明特別將整個氣表密閉起來在閥門支架盒(78)下 設置了帶鎖舌彈簧(109)的鎖舌(110)，鎖舌(110)安在閥門支架盒(78)下方；將氣表上 外殼(1)用螺絲固定在閥門支架盒(78)上，再把閥門支架盒(78)下的鎖舌(110)的鎖舌 彈簧(109)壓緊，把氣表下外殼(107)錯位裝入氣表上外殼(1)的卡口內，再將氣表下外 殼(107)與氣表上外殼(1)推正，外殼密閉，同時鎖舌彈簧(109)將鎖舌(110)自動復原， 鎖舌(110)將已密閉的氣表下外殼(107)頂住自動鎖閉。若需要開啟氣表的鎖閉外蓋，則 電動機(29)在離合電磁鐵(65)不上電時逆向驅動減速齒輪組(27)、驅動減速齒輪(108)， 減速齒輪(108)上的單向開鎖桿(112)帶動鎖舌(110)上的鎖舌鉤(111)、帶動鎖舌(110) 從而打開密閉在一起的的氣表上外殼(1)和氣表下外殼(107)的鎖閉，再推動氣表下外殼(107)與氣表上外殼(1)錯開，就把氣表外殼打開了。也可以在減速齒輪(108)上設開鎖桿 (131)，鎖舌(110)上設單向鎖舌鉤(132)，鎖閉和開鎖的效果是相同的。如果是不需要隔離氣體的氣表機芯，就不使用磁鐵控制副臂(16)，也不使用作用 為將磁鐵控制副臂(16)隔離在氣表壓力氣中的副臂外殼(41)。把三個長度可以伸縮或卡 刀前部(35)可以回縮的彈簧卡1(15)、彈簧卡刀2 (74)、彈簧卡刀3 (75)安裝在與磁鐵控制 臂(77)為一體的刀架(76)上，與計數(shù)定量輪(9)軸上的定量控制缺口定量缺1(12)、定量 缺口 2(13)、定量缺口 3(14) —一相對應就可以了。)，由于使用了多個磁鐵，為防止外部磁干擾，除了有鐵質的氣表上外殼(1)和氣表 下外殼(107)，在可能出現(xiàn)磁攻擊部位安裝了磁屏蔽罩(86)。下面結合例圖進行說明。在例圖中，為了將主要部分的結構表現(xiàn)得較為清楚，圖中 將一些次要的或氣表原結構中不需作表述的部分作了適當?shù)氖÷?；同時，對于前面已作了 諸多詳細說明的，下面的說明就作了適當?shù)氖÷?。圖1是智能控制氣表(先導閥型)結構示意圖，在靜態(tài)的進氣閥門(71)關閉狀態(tài) 時，磁鐵控制臂磁鐵1(82)與閥門支架盒(78)內的下作用磁鐵(47)隔著閥門支架盒(78) 異性相吸，下作用磁鐵(47)通過杠桿支點(48)位于其中部的杠桿(50)另一端的膠滑閥 (53)，將閥門橡膠碗(54)底部的泄流孔(84)壓緊，橡膠碗大骨架(52)、橡膠碗小骨架(56) 及閥門橡膠碗(54)將進氣閥門(71)關閉；第一位置開關Kl (81)處于合上狀態(tài)為K1，智能 電路板(17)中的控制電路上電，智能電路板(17)接收條件開閥指令或對已存供氣信息智 能判別，智能電路板(17)中的驅動電路上電，電動機(29)上電，離合電磁鐵(65)上電；離 合電磁鐵(65)的可伸縮作用桿(63)從離合孔(73)中伸入離合齒輪(62)軸上的離合作用 孔(72)中，磁鐵控制臂(77)和離合齒輪(62)連接為一體共同轉動；電動機(29)通電驅 動減速齒輪組(27)、離合齒輪(62)、磁鐵控制臂(77)開始轉動；與磁鐵控制臂磁鐵1(82) 同步轉動的控制副臂磁鐵1(69)上的彈簧卡刀3 (75)、彈簧卡刀2 (74)、彈簧卡刀1(15)依 次縮短刀身退過計數(shù)定量輪(9)；彈簧卡刀2(74)}經(jīng)過第二位置開關K2 (80)，第二位置 開關K2(80)處于合上狀態(tài)，電路正在工作，觸發(fā)無效；也由于電路設計中的邏輯關系(即 F-K2 · O)，第二位置開關Κ2(80)也不觸發(fā)正在工作的智能電路板(17)中的電路，故不 存在競爭冒險；磁鐵控制臂(77)繼續(xù)轉動，彈簧卡刀3(75)通過計數(shù)定量輪(9)軸上的定 量缺口 3 (14)，彈簧卡刀2 (74)刀身彈簧回縮通過定量缺口 2(13)，彈簧卡刀1(15)刀身彈 簧回縮通過定量缺口 1(12)，磁鐵控制臂(77)到達第三位置開關Κ3 (79)處，第三位置開關 Κ3(79)發(fā)出停止指令，智能電路板(17)中的控制電路掉電、驅動電路掉電，電動機掉電、離 合電磁鐵(65)掉電；可伸縮作用桿(63)從離合作用孔(72)中退出，磁鐵控制臂(77)與離 合齒輪(62)分離；彈簧卡刀1(15)在磁鐵控制臂磁鐵1 (82)與下作用磁鐵(47)異性相吸 的微力作用下回至計數(shù)定量輪(9)軸處，被尚未轉動到位的定量缺口 1(12)阻擋；轉動的磁 鐵控制臂磁鐵1(82)與下作用磁鐵(47)分離，磁鐵控制臂磁鐵2(83)與下作用磁鐵(47) 同性相斥，下作用磁鐵(47)向下滑動，帶動膠滑閥(53)向上拉動閥門橡膠碗(54)、松開泄 流孔(84)，進氣閥門(71)開啟，開始供氣。供氣過程中計量傳遞輪組(7)及計數(shù)定量輪 (9)轉動，彈簧卡刀1(15)、彈簧卡刀2(74)、依次通過定量缺口 1(12)、定量缺口 2(13)，第 二位置開關Κ2 (80)閉合，智能電路板(17)上電，經(jīng)接收信息或處理已存信息并智能判別， 若不符合下一輪供氣條件，電路可有聲光報警要求用戶繳費充值，供氣繼續(xù)；或智能電路板(17)未能上電，此時供氣也繼續(xù)；直至計數(shù)定量輪(9)轉動至定量缺口 3(14)放過彈簧卡 刀3 (75)，磁鐵控制臂磁鐵2 (83)與下作用磁鐵(47)同性相斥、磁鐵控制臂磁鐵1 (82)與下 作用磁鐵(47)異性相吸，下作用磁鐵(47)通過杠桿(50)帶動膠滑閥(53)將閥門橡膠碗 (54)底部的泄流孔(84)及閥門橡膠碗(54)壓緊，進氣閥門(71)關閉，一輪供氣完成。若 在供氣過程中第二位置開關K2 (80)閉合，智能電路板(17)上電時，經(jīng)智能判別符合下一輪 供氣條件，智能電路板(17)啟動驅動電路，電動機(29)上電、驅動減速齒輪組(27)；離合 電磁鐵(65)上電、可伸縮作用桿(63)從離合孔(73)伸入離合作用孔(72)中；電動機(29) 通過減速齒輪組(27)驅動離合齒輪(62)、驅動磁鐵控制臂(77)，將磁鐵控制臂(77)轉動 回新一輪供氣的開始狀態(tài)，磁鐵控制副臂(16)也同步轉動回新一輪供氣開始狀態(tài)之前的 預備狀態(tài)，磁鐵控制副臂(16)上的彈簧卡刀2 (74)、彈簧卡刀1(15)依次壓縮自身長度通過 計數(shù)定量輪(9)，彈簧卡刀1(15)代替壓在定量缺口 3(14)上的彈簧卡刀3 (75)，壓在計數(shù) 定量輪(9)上尚未轉動到位的定量缺口 1(12)上，這樣又繼續(xù)完成本輪供氣的余量，和新的 一輪供氣定量。 圖2是氣表內采用轉軸式球閥的智能控制氣表結構示意圖，它的控制過程前面已 作了詳細說明，下面的說明相應地就作了適當?shù)氖÷?。在靜態(tài)的進氣閥門(71)(球閥)處于 關閉狀態(tài)時，固定在密封隔離盒(46)上的下作用磁鐵(47)，與磁鐵控制臂磁鐵1(82)異性 相吸，且處于大部分轉動部位重合相吸但不完全重合的強吸力狀態(tài)；第一位置開關Kl (81) 處于合上狀態(tài)為K1，智能電路板(17)中的控制電路上電，智能電路板(17)接收條件開閥 供氣指令，智能電路板(17)中的驅動電路上電，電動機(29)上電，離合電磁鐵(65)上電； 離合電磁鐵(65)的可伸縮作用桿(63)從高合孔(73)中伸入離合作用孔(72)中，磁鐵控 制臂(77)和離合齒輪(62)連接為一體共同轉動；電動機(29)上電驅動減速齒輪組(27)、 離合齒輪(62)、磁鐵控制臂(77)，磁鐵控制臂(77)開始轉動，磁鐵控制臂(77)相對于轉 動手柄(99)的空轉位移約85度(小于90度)；磁鐵控制臂(77)繼續(xù)轉動、推動轉動手柄 (99)轉動90度，開啟球閥進氣閥門(71)；與磁鐵控制臂磁鐵1(82)同步轉動的控制副臂磁 鐵1(69)上的彈簧卡刀3 (75)、彈簧卡刀2 (74)、彈簧卡刀1(15)依次縮短刀身退過計數(shù)定 量輪(9)其中，開閥時的磁鐵控制臂(77) {彈簧卡刀2 (74)}經(jīng)過第二位置開關K2 (80)，由 于電路設計中的邏輯關系(即F=K2 ·石)，第二位置開關K2(80)不觸發(fā)正在工作的智能 電路板(17)中的電路；磁鐵控制臂(77)繼續(xù)轉動，彈簧卡刀3 (75)、彈簧卡刀2 (74)、彈簧 卡刀1(15)刀身彈簧回縮通過計數(shù)定量輪(9)軸上的定量缺口 3(14)，定量缺口 2(13)，定 量缺口 1(12)，磁鐵控制臂(77)到達第三位置開關Κ3 (79)處，第三位置開關Κ3 (79)發(fā)出停 止指令，智能電路板(17)中的控制電路掉電、驅動電路掉電，離合電磁鐵(65)掉電；可伸縮 作用桿(63)從離合作用孔(72)中退出，磁鐵控制臂(77)與離合齒輪(62)分離；彈簧卡 刀1(15)在磁鐵控制臂磁鐵1 (82)與下作用磁鐵(47)異性相吸的微力作用下回至計數(shù)定 量輪(9)軸處，但被尚未轉動到位的定量缺口 1(12)阻擋，一輪定量供氣開始；供氣過程中 計量傳遞輪組(7)及計數(shù)定量輪(9)轉動，由于磁鐵控制臂磁鐵1(82)與下作用磁鐵(47) 的異性相吸作用，磁鐵控制臂磁鐵1(82)及控制副臂磁鐵1(69)向關閥方向總共要空轉位 移約85度(角度小于90度)。彈簧卡刀1(15)、彈簧卡刀2(74)、依次通過定量缺口 1(12)、 定量缺口 2 (13)，第二位置開關Κ2 (80)閉合，智能電路板(17)上電，經(jīng)接收信息或處理已 存信息并智能判別，若不符合下一輪供氣條件，電路可有聲光報警要求用戶繳費充值，供氣仍繼續(xù)；或智能電路板(17)未能上電，此時供氣也繼續(xù)，直至計數(shù)定量輪(9)轉動至定量缺 口 3(14)放過彈簧卡刀3 (75)，磁鐵控制臂磁鐵1(82)空轉完畢，推動轉動手柄(99)轉動 90度，將進氣閥門(71)關閉，一輪定量供氣完成。若在第二位置開關K2 (80)閉合智能電路 板(17)上電時，經(jīng)智能判別符合下一輪供氣條件，智能電路板(17)啟動驅動電路，電動機 (29)上電、驅動減速齒輪組(27)；離合電磁鐵(65)上電、可伸縮作用桿(63)從離合孔(73) 伸入離合作用孔(72)中；電動機(29)通過減速齒輪組(27)驅動離合齒輪(62)、驅動磁鐵 控制臂(77)，將磁鐵控制臂(77)轉動回新一輪供氣的開始狀態(tài)，磁鐵控制副臂(16)也同步 轉動回新一輪供氣的開始狀態(tài)之前的預備狀態(tài)，磁鐵控制副臂(16)上的彈簧卡刀2(74)、 彈簧卡刀1(15)依次壓縮自身長度通過計數(shù)定量輪(9)，彈簧卡刀1(15)代替壓在定量缺口 3(14)上的彈簧卡刀3 (75)，壓在計數(shù)定量輪(9)上尚未轉動到位的定量缺口 1(12)上，這 樣又繼續(xù)完成本輪供氣的余量，和新的一輪供氣過程。圖3是轉軸式球閥智能控制氣表結構的右視圖，圖中展示了各零、部件的結構位 置，為了看得清楚一些，在無關控制原理的情況下，將一些零件作了適當移動。圖4是氣表內采用轉軸式陶瓷閥的智能控制氣表結構示意圖，它的控制方法、控 制過程與圖2完全相同，不同之處僅在于雖然都是轉軸式閥門，但一個是球閥，一個是陶瓷 閥，此處就不贅述了。同樣地，本發(fā)明適用于其它類似的轉軸式等閥門就不一一例舉了。圖5是轉軸型閥門開啟控制作用原理示意圖，圖6是轉軸型閥門關閉控制作用原 理示意圖，示意圖標示了在關閥狀態(tài)和開閥狀態(tài)時扇狀磁鐵的位置。采用扇狀磁鐵是為了 在有限的位置獲得較大的關閉閥門的磁力。為了解決球閥等轉軸式閥門在關閥作業(yè)的尾段 的有效磁作用力不足的問題，磁鐵控制臂磁鐵1(82)和下作用磁鐵(47)在直至關閥的靜止 狀態(tài)，仍然處于不完全重合的相互強吸引位置，仍有很大的轉動吸力。在開閥狀態(tài)，兩個扇 狀磁鐵相互轉動角度170多度(小于180度)，由于磁力線從N到S的特殊性，相互吸力相 對微小，方便用之于過程控制。圖7是智能控制氣表的電氣控制部分電路圖，也對上述的電路動作過程作了相應 的圖示說明。特別說明，磁鐵控制臂(77)由開閥位置向關閥位置、及由關閥位置向開閥位 置經(jīng)過第二位置開關K2 (80)時，電路的非邏輯是由啟動繼電器J的自閉保持觸點保持的。 在這種情況下，第二位置開關K2 (80)的信號輸出也對正在工作的電路也不起作用。圖8是智能控制氣表電原理框圖，其工作過程簡述如下第一位置開關Kl (81)閉 合，電路工作；或第二位置開關K2 (80)閉合，且符合邏輯關系(即F=K2 · )，電壓檢測 正常，電路狀態(tài)正常，電路工作電源指示短時上電指示，IC卡座(134)內有IC卡(28)，IC 卡(28)引腳與卡座各觸點穩(wěn)定接觸，或使用非接觸式IC卡，IC卡(28)置于IC卡座(134) 內，IC卡座開關觸點(135)接通……，IC卡(28)與脫機終端微處理器進行串行數(shù)據(jù)通訊， 進行IC卡(28)識別、密碼校驗，訪問IC卡(28)數(shù)據(jù)區(qū)、檢查是否不為“零”，若正確，微處 理器輸出一個扣費及啟動信號，IC卡存儲數(shù)值減運算，寄存器寫入數(shù)據(jù)，經(jīng)確認后，驅動電 路啟動電動機(29)和離合電磁鐵(65)，驅動減速齒輪組(27)開啟進氣閥門(71)，后面的 過程就不再重復了。上述使用接觸型IC卡的說明，在使用非接觸型IC卡和其它信息傳遞 方式時，就稍有差別了。無論是接觸型還是非接觸型IC卡，如果要再次啟動電路，應拔出IC 卡(28)再插入IC卡座(134)。圖9是智能控制氣表機械程序控制圖，機械程序控制過程前面已作了詳細說明，在此就不重復了。圖10是智能控制氣表采用電動磁控先導閥門的關斷作用原理示意圖，圖11是智 能控制氣表電動磁控先導閥門的開啟作用原理示意圖，由于前面已作了詳細說明，在此就 不再贅述了。圖12是智能控制氣表中控制部分的彈簧卡刀與定量缺口控制原理示意圖；圖中 可見，計數(shù)定量輪(9)軸上不同部位的不同位置上有定量缺口 1(12)、定量缺口 2(13)、定量 缺口 3 (14)，每個定量缺口的深度幾乎都是計數(shù)定量輪(9)的軸半徑，較薄的刀口與計數(shù)定 量輪(9)的軸接觸、刀身彎有彈簧或刀身的卡刀前部(35)為彈簧刀口的彈簧卡刀1(15)、 彈簧卡刀2 (74)、彈簧卡刀3(75)與定量缺口 1(12)、定量缺口 2(13)、定量缺口 3(14) 一一 相對應。彈簧卡刀1(15)、彈簧卡刀2 (74)、彈簧卡刀3 (75)安裝在與磁鐵控制副臂(16)或 磁鐵控制臂磁鐵1(82)為一體的刀架(76)上；彈簧卡刀1(15)、彈簧卡刀2 (74)、彈簧卡刀 3(75)在供氣過程中依次作用于相向轉動的計數(shù)定量輪(9)上的定量缺口 1(12)、定量缺口 2(13)、定量缺口 3(14)。圖13是氣表內部不需要隔離密封的智能控制氣表結構示意圖，與圖1圖2圖4的 差別，在于基表使用的氣表機芯的可燃氣體完全不泄露，氣表在原理上不需要將本發(fā)明的 電子和機械在表內用密封隔離盒(46)與氣體隔離。減少了密封隔離盒(46)和磁鐵控制副 臂(16)，將彈簧卡刀1(15)、彈簧卡刀2(74)、彈簧卡刀3 (75)、刀架(76)、計數(shù)定量輪(9) 一起集成在磁鐵控制臂(77)上，磁鐵控制臂(77)安裝在閥門支架(18)上。它的這部分工 作過程與圖1、圖2、圖4相同，前面已作了詳細說明。圖13中，有氣表外殼鎖閉/開啟作用 原理示意圖；安裝時，將帶鎖舌彈簧(109)的鎖舌(110)壓住，把氣表上外殼(1)和氣表下 外殼(107)錯位對正安裝槽，松手后把氣表上外殼(1)和氣表下外殼(107)推正位，鎖舌 (110)在鎖舌彈簧(109)作用下自動將將氣表上外殼(1)和氣表下外殼(107)鎖閉；要打 開氣表上外殼(1)和氣表下外殼(107)的鎖閉時，在電磁鐵(65)不上電時逆向驅動減速齒 輪(108)，減速齒輪(108)上的單向開鎖桿(112)帶動鎖舌(110)上的鎖舌鉤(111)、帶動 鎖舌(110)就可以很方便地打開密閉在一起的的氣表上外殼(1)和氣表下外殼(107)。圖14是在氣表中工作的外轉子無刷隔離式微型減速電機，圖15是氣表中工作的 轉子在內的隔離式步進微型減速電機。由于氣表的工作環(huán)境和工作條件，以及對氣表長期 穩(wěn)定可靠工作的要求，與普通同類電動機不同之處，僅在于對電機線圈、硅鋼片用塑料或樹 脂進行了密封防濕處理。這兩種電機由于工作中無電刷、無火花、防濕，特別適合在此的應 用。圖16給出了遠傳型智能定量氣表結構原理示意圖。現(xiàn)有遠傳氣表主要作用是抄 表，不收費不控制，本發(fā)明的遠傳型智能定量氣表兼具現(xiàn)階段智能氣表和遠傳氣表的功能 它可以作為抄表管理的器具又可以作為收費管理的手段。電路部分僅相似具有密碼校驗功 能和電動機驅動功能的門鎖電路；數(shù)據(jù)的處理和寄存、收費管理和開閥命令都是用導線連 接至管理處進行集中管理和處理的。并且，機械部份與本發(fā)明智能控制氣表就完全一樣了。 是具有收費管理，帶閥門、帶控制的新型遠傳智能氣表技術方案。除了收費及開閥條件由總 機控制，智能電路板(17)可以僅具有密碼校驗、驅動開閥功能，并由用導線連接的總機收 費、控制和管理，在驅動中更特別適合使用圖15具有特殊驅動波形的轉子在內的隔離式步 進微型減速電機，其電路簡易、高抗干擾、高抗攻擊能力更突出。本方案中，接觸型IC卡的
17卡電路、非接觸型IC卡的卡電路和無線基站等都可以不用了。
圖2可為說明書摘要附圖。
權利要求
一種智能控制氣表，包括機械式燃氣計數(shù)表和與其固定為一體的進氣閥門；其中所述機械式燃氣計數(shù)表包括計量傳遞的計量傳遞輪組(7)及計數(shù)顯示裝置(4)；進氣閥門(71)包括閥體(105)、控制進氣閥門(71)開啟或自動關閉的電子和機械控制機構；其特征在于，進氣閥門(71)在未加控制的自由狀態(tài)時，進氣閥門(71)由于控制機構的磁鐵控制臂磁鐵1(82)，與控制機構的下作用磁鐵(47)異性相吸而自動地處于穩(wěn)定關閉狀態(tài)；而在分離異性相吸的磁鐵控制臂磁鐵1(82)與下作用磁鐵(47)時，將關閉進氣閥門(71)所需的能量，寄存在開啟進氣閥門(71)時所產(chǎn)生的磁鐵控制臂磁鐵1(82)的位移上；當彈簧卡刀1(15)、彈簧卡刀2(74)，彈簧卡刀3(75)連續(xù)分別壓在計數(shù)定量輪(9)上的定量缺口1(12)、定量缺口2(13)、定量缺口3(14)上時，微弱的磁作用力通過彈簧卡刀作用于定量缺口面，從而產(chǎn)生推動計數(shù)定量輪(9)轉動的微力，將彈簧卡刀對計數(shù)定量輪(9)計量轉動的摩擦阻力轉化為對計數(shù)定量輪(9)的微弱的計量輪轉動力，適當?shù)匮a償磁鐵控制臂(77)通過彈簧卡刀壓在計數(shù)定量輪(9)上的摩擦阻力造成的計量轉動力的損失；在磁鐵控制臂磁鐵1(82)與下作用磁鐵(47)相互距離遠異性相吸磁力弱時將磁吸引力用于過程控制；在磁鐵控制臂磁鐵1(82)與下作用磁鐵(47)相互距離近異性相吸磁力強時將磁吸引力用于關閉進氣閥門(71)；第一位置開關K1(81)在進氣閥門(71)處于關閉位置時有條件開啟控制、驅動電路；第三位置開關K3(79)在開閥驅動結束時關閉控制、驅動電路；第二位置開關K2(80)在供氣過程中開啟控制電路，電路瞬時工作，智能判別供氣條件，不滿足供氣條件時繼續(xù)完成預定供氣量后不需供給電力自動關斷氣表內閥門，符合供氣條件時啟動表內電機恢復控制機構至新一輪供氣狀態(tài)；單一機械數(shù)字顯示只是執(zhí)行電子數(shù)字指令的結果，電子指令一開始執(zhí)行并完成后就具有無條件由機械部分強制繼續(xù)執(zhí)行不可撤消的性質；安裝在氣表內密封隔離盒(46)的機械、電子裝置通過磁傳方式與隔離的磁鐵控制副臂(16)及彈簧卡刀1(15)、彈簧卡刀2(74)，彈簧卡刀3(75)構成整體控制裝置；彈簧卡刀1(15)、彈簧卡刀2(74)、彈簧卡刀3(75)安裝在與磁鐵控制副臂(16)為一體的刀架(76)上；磁鐵控制副臂(16)上的控制副臂磁鐵1(69)，與磁鐵控制臂(77)上的磁鐵控制臂磁鐵1(82)隔著密封隔離盒(46)異性相吸并聯(lián)動；所述機械控制機構包括在氣表機芯的計量傳遞輪組(7)設定計量級上有計數(shù)定量輪(9)，計數(shù)定量輪(9)軸上不同位置的不同部位上有定量缺口1(12)、定量缺口2(13)、定量缺口3(14)，每個定量缺口面與另一個定量缺口面之間相差一定角度；與定量缺口1(12)、定量缺口2(13)、定量缺口3(14)一一相對應的是開啟或恢復進氣閥門(71)的控制狀態(tài)的過程中，卡刀前部(35)受驅動通過計數(shù)定量輪(9)軸時可以相應回縮、通過后又自動復原的彈簧卡刀1(15)、彈簧卡刀2(74)、彈簧卡刀3(75)；安裝在密封隔離盒(46)上部能夠左右轉動的磁鐵控制臂(77)上的另一側固定有離合電磁鐵(65)，離合電磁鐵(65)與磁鐵控制臂(77)共同轉動；與磁鐵控制臂(77)同軸心、可以與磁鐵控制臂(77)分別轉動或共同轉動的離合齒輪(62)，離合齒輪(62)軸上有離合作用孔(72)，離合電磁鐵(65)的可伸縮作用桿(63)在無電靜態(tài)時置于磁鐵控制臂(77)軸上的離合孔(73)中，在通電動態(tài)時從離合孔(73)伸入離合齒輪(62)軸上的離合作用孔(72)中；電動機(29)通過減速齒輪組(27)驅動離合齒輪(62)，在可伸縮作用桿(63)伸入離合齒輪(62)軸上的離合作用孔(72)中情況下，驅動磁鐵控制臂(77)轉動；電動機(29)及離合電磁鐵(65)與智能電路板(17)電聯(lián)接；所述控制機構中的下作用磁鐵(47)固定在密封隔離盒(46)上，轉軸式進氣閥門(71)的轉軸(93)上固定有轉動手柄(99)，與下作用磁鐵(47)相互作用的磁鐵控制臂(77)，其轉動軸心是轉軸式進氣閥門(71)的轉軸(93)，磁鐵控制臂(77)上固定有磁鐵控制臂磁鐵1(82)；磁鐵控制臂(77)在轉軸式進氣閥門(71)的轉動手柄(99)內轉動，受轉動手柄(99)上的限位作用部1(88)、限位作用部2(89)的限位作用，磁鐵控制臂(77)與轉動手柄(99)作小于90度的空轉相對位移，并在空轉位移之后由磁鐵控制臂(77)推動轉動手柄(99)轉動90度，開啟或關閉進氣閥門(71)。所述控制機構處于密封隔離盒(46)上的磁鐵控制臂(77)，其轉動軌跡的左、中、右部位的密封隔離盒(46)上的相應位置，分別設置有第一位置開關K1(81)、第二位置開關K2(80)和第三位置開關K3(79)；所述第一位置開關K1(81)、第二位置開關K2(80)和第三位置開關K3(79)分別與智能電路板(17)電聯(lián)接；所述的智能控制氣表，在氣表上外殼(1)和氣表下外殼(107)內設置有帶鎖舌彈簧(109)的鎖舌(110)，減速齒輪組(27)在電磁鐵(65)不上電時逆向驅動減速齒輪(108)，減速齒輪(108)上的單向開鎖桿(112)帶動鎖舌(110)上的鎖舌鉤(111)、帶動鎖舌(110)從而打開密閉在一起的的氣表上外殼(1)和氣表下外殼(107)的鎖閉；所述的智能控制氣表，在非磁性材料的氣表上外殼(1)和氣表下外殼(107)內，安裝有磁屏蔽罩(86)。
2.根據(jù)權利要求1所述的智能控制氣表，其特征在于，在不使用密封隔離盒(46)及磁 鐵控制副臂(16)時，與計數(shù)定量輪(9)上定量缺口 1(12)、定量缺口 2(13)、定量缺口 3(14) 一一相對應的、卡刀前部(35)受驅動通過計數(shù)定量輪(9)軸時可以相應回縮、通過后又自 動復原的彈簧卡刀1(15)、彈簧卡刀2 (74)、彈簧卡刀3 (75)安裝在與磁鐵控制臂(77)為一 體的刀架(76)上。
3.根據(jù)權利要求1所述的智能控制氣表，其特征在于，在氣表上外殼(1)和氣表下外殼 (107)內設置有帶鎖舌彈簧(109)的鎖舌(110)，減速齒輪組(27)在離合電磁鐵(65)不上 電時逆向驅動減速齒輪(108)，減速齒輪(108)上的開鎖桿(131)帶動鎖舌(110)上的單 向鎖舌鉤(132)，帶動鎖舌(110)從而打開密閉在一起的的氣表上外殼(1)和氣表下外殼 (107)的鎖閉。
4.根據(jù)權利要求1所述的智能控制氣表，其特征在于，氣表內采用先導式進氣閥門 (71)時，所述控制機構中的下作用磁鐵(47)在密封隔離盒(46)內可以上下滑動，與下作 用磁鐵(47)相互作用的磁鐵控制臂(77)，其轉軸(93)在密封隔離盒(46)上，磁鐵控制臂 (77)能夠在密封隔離盒(46)上左右轉動，磁鐵控制臂(77)上固定有二個極性互為倒置的 磁鐵控制臂磁鐵1(82)和磁鐵控制臂磁鐵2 (83)；下作用磁鐵(47)通過杠桿支點(48)位 于其中部的杠桿(50)聯(lián)接另一端的膠滑閥(53)，膠滑閥(53)套入閥門橡膠碗(54)上的 內骨架(51)中；內骨架(51)與橡膠碗大骨架(52)、橡膠碗小骨架(56)固定為一體，橡膠 碗大骨架(52)、橡膠碗小骨架(56)之間有閥門橡膠碗(54)，閥門橡膠碗(54)上有先導孔 (49)、閥門橡膠碗(54)底部有泄流孔(84)；閥門橡膠碗(54)內形成一個壓力室(85)，壓力 室(85)經(jīng)先導孔(49)和泄流孔(84)將閥門進氣口與出氣口溝通；磁鐵控制臂磁鐵1 (82) 與下作用磁鐵(47)異性相吸，下作用磁鐵(47)向上滑動，帶動膠滑閥(53)向下滑動，壓緊3閥門橡膠碗(54)、并松開底部的泄流孔(84)，關閉進氣閥門(71)；磁鐵控制臂磁鐵2(83) 與下作用磁鐵(47)同性相斥，下作用磁鐵(47)向下滑動，帶動膠滑閥(53)向上滑動、松開 底部的泄流孔(84)，并向上拉動閥門橡膠碗(54)，打開進氣閥門(71)。
5.根據(jù)權利要求1所述的智能控制氣表，其特征在于，氣表內采用轉軸式進氣閥門 (71)時，所述控制機構中的下作用磁鐵(47)固定在密封隔離盒(46)上，轉軸式進氣閥 門(71)的轉軸(93)上固定有轉動手柄(99)，與下作用磁鐵(47)相互作用的磁鐵控制臂 (77)，其轉動軸心是轉軸式進氣閥門(71)的轉軸(93)，磁鐵控制臂(77)上安裝有磁鐵控制 臂磁鐵1(82)；轉軸式進氣閥門(71)的轉動手柄(99)在磁鐵控制臂(77)內被帶動，受磁 鐵控制臂(77)上的限位作用部3(90)、限位作用部4(91)的限位作用，磁鐵控制臂(77)與 轉動手柄(99)作小于90度的空轉相對位移，并在空轉位移之后由磁鐵控制臂(77)推動轉 動手柄(99)轉動90度，開啟或關閉進氣閥門(71)。
全文摘要
一種智能控制氣表，在開啟氣表內閥門時，將關閉閥門所需能量，寄存在開啟閥門時所產(chǎn)生的磁鐵的位移上；在磁體相互距離較遠相吸磁力弱時將磁力用于過程控制，在磁體相互距離近磁力強時將磁吸力用作關閥動力；具有符合計量法立法宗旨的統(tǒng)一計量讀數(shù)；電子指令一開始執(zhí)行并完成后就無條件由機械部分強制繼續(xù)執(zhí)行不可撤消；在每一輪供氣過程中電路只是瞬時工作智能判斷供氣條件，不滿足供氣條件時繼續(xù)完成預定供氣量后不需供給電力自動關斷氣表內閥門，符合供氣條件時啟動表內電機恢復控制機構至新供氣狀態(tài)；本發(fā)明用機械控制、電子設備脫電工作的方式，徹底消除了傳統(tǒng)非電量電測技術給智能氣表及遠傳氣表在收費、管理、不符合計量法帶來的困擾。
文檔編號G01F15/00GK101975600SQ20101052045
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權日2010年10月25日
發(fā)明者楊啟梁, 楊嶺 申請人:楊啟梁