一种电容式燃气计量表及其计量方法与流程

1.本发明属于燃气计量技术领域，具体涉及一种电容式燃气计量表及其计量方法。


背景技术：

2.燃气表用于燃气流量的计数，其内部一般具有用于计量燃气流量的计数轮，如膜式燃气表采用柔性膜片计量室方式来测量气体体积流量。在压力差的作用下，燃气进入计量室，充满后排向出气口，同时推动计量室内的柔性膜片作往复式运动，从而使用这一充气、排气的循环过程表征相应的气体体积流量，再通过传动机构传递到计数轮，完成燃气流量至机械运动位移的转换过程。
3.在计数轮的机械运动到电子信号的转换过程上，现有的燃气表大多选择在计数轮上安装磁钢，霍尔器件与磁钢旋转时的运动路径间隔一定距离安装，当计数轮转动时磁钢经过霍尔器件上方，通过磁场的变化使霍尔器件输出的电平改变。以电平改变的时间点作为计数轮完成周期运动的判定点，从而通过霍尔器件检测磁钢转动的速度来计算燃气的流动速度。
4.但是使用霍尔器件根据磁场变化检测计数轮转动的方案存在缺陷，其缺陷之一就是容易受到外接磁场干扰，导致主控电路板多计数或者漏计数，燃气计数失准、甚至产生用电纠纷。


技术实现要素：

5.基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本发明的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本发明的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种电容式燃气计量表及其计量方法。
6.为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种电容式燃气计量表，具体包括：表体和安装于表体的控制器；计数轮，安装于表体，随燃气于表体内的流通而旋转；导电板，导电板设于计数轮上，且偏心于计数轮的旋转中心安装；电容按键触摸电路，与控制器电性连接；电容按键触摸电路具有焊盘，焊盘与导电板的运动路径以一定间隔安装，计数轮盘旋转时导电板间歇性地运动至指定位置范围，在指定位置范围与焊盘以一定间隔构成电容，电容的电容值超过预设值时，电容按键触摸电路触发控制器进行计数。
7.作为优选方案，电容按键触摸电路中包括按键触摸芯片，焊盘与按键触摸芯片的电容信号输入脚电性连接，主控与按键触摸芯片的输出脚电性连接，电容值超过预设值时触发按键触摸芯片的输出脚状态改变，使控制器进行一次计数。
8.作为优选方案，焊盘的引脚连接接地电容。
9.作为优选方案，导电板设有多个，多个导电板以相同间隔均匀排列。
10.作为优选方案，导电板安装于计数轮的端面。
11.作为优选方案，导电板安装于计数轮的柱面。
12.另一方面，本发明还提供一种电容式燃气计量表的计量方法，使用如上述任任一项的电容式燃气计量表，具体包括：使燃气流经表体；燃气带动计数轮旋转；计数轮旋转至指定位置范围时，与焊盘以一定间隔构成电容；计数轮旋转至指定位置范围中的某一位置时，电容的电容值超过预设值，使电容按键触摸电路触发控制器进行计数。
13.作为优选方案，通过调整以下条件中的一种或多种改变电容按键触摸电路的灵敏度：焊盘与导电板的运动路径的间隔；焊盘的电阻率；导电板的电阻率；焊盘的面积；导电板的面积。
14.作为优选方案，通过调整接地电容的电容值改变电容按键触摸电路的灵敏度。
15.本发明与现有技术相比，有益效果是：本发明的电容式燃气计量表使用电容按键触摸电路将导电板和焊盘之间的距离转换为电容值的变化，实现不受外接磁场干扰的燃气计量。
附图说明
16.图1是本发明实施例的一种电容式燃气计量表的计数轮的结构示意图；图2是本发明实施例的计数轮与焊盘的配合示意图；图3是本发明实施例的电容按键触摸电路的电路图；图4是本发明实施例的计数轮与焊盘的另一种配合示意图。
具体实施方式
17.为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
18.实施例：本实施例提供一种电容式燃气计量表，具体包括如下结构：表体，表体中安装能够将燃气流量转换为转动角度及圈数的计数轮。表体中还安装控制器，控制器用于执行计数及将计数结果以电子信号形式发送。
19.计数轮的结构如图1所示，包括转轴11和以相同轴线安装于转轴上的轮盘12，轮盘12为扁平的圆柱体。轮盘12上固定有导电板2，导电板使用导电材料制成，偏心于轮盘12的轴线安装，使得计数轮绕转轴转动时导电板2以圆形轨迹循环转动。
20.在表体中还安装有电容按键触摸电路，电容按键触摸电路是一种用于检测手指是
否触摸于按键上的电路。电容按键触摸电路具有导电材料制成的焊盘，在其常用的使用情景下，焊盘置于按键下方，手指触摸按键时与焊盘构成电容，电容达到某一值时使电容按键触摸电路中的触摸按键芯片触发，输出信号。
21.在本实施例中，焊盘3的安装位置可以如图2所示，设于计数轮的端面上方，与导电板2的旋转运动轨迹间隔一定距离。当导电板2随计数轮的旋转而运动至焊盘3的下方附近时，导电板2和焊盘3部分开始正面相对，构成电容。且随导电板2逐渐运动至焊盘3的正下方，二者正面相对的面积逐渐增大，也即使二者所成电容的电容值逐渐增大。
22.电容按键触摸电路的电路图如图3所示，其中按键触摸芯片的1号引脚为芯片输出端，连接至控制器，1号引脚的默认输出电平根据4号引脚的状态设置，在本实施例中4号引脚接高电平，故1号引脚默认输出低电平。3号引脚为芯片感应脚，与焊盘连接，t_k2为焊盘，5号引脚为供电脚。
23.当导电板2逐渐运动至焊盘3的下方时，3号引脚所感应到的电容值逐渐增大，该电容值经过3号引脚输入按键触摸芯片，在按键触摸芯片中该电容值和按键触摸芯片内置的基准电容作比较，输出差分信号，差分信号经过按键触摸芯片内置的放大电路放大后在1号引脚输出为高低电平，从而输出该电容值与预设的基准电容值的比较结果。当导电板2与焊盘3构成的电容其电容值大于基准电容值时，1号引脚的输出信号由低电平翻转为高电平。
24.1号引脚的输出信号翻转时，触发控制器进行一次计数。
25.作为一种改进，在电容按键触摸电路中，焊盘的引脚与按键触摸芯片的3号引脚之间还连接接地电容，接地电容的电容值大小可以影响3号引脚感应到的电容值，从而改变电容按键感应电路的感应灵敏度。
26.电容的大小由两板相对的面积、电导率和间距影响，因此改变焊盘与导电板的运动路径的间隔，或者改变焊盘、导电板的电阻率和面积能够改变导电板和焊盘间电容值的大小与增长速度，从而改变本燃气计量表的感应灵敏度。减少焊盘与导电板的间隔、减少焊盘和导电板的电阻率、增大焊盘和导电板的面积，在相同的基准电容值下，导电板与焊盘所构成的电容更容易触发燃气计量表的计数。
27.作为一种改进，导电板可以设有多个，在计数轮上以相同间隔呈环形均匀排列，计数轮每转动一定角度均会触发燃气计量表进行一次计数，从而使燃气计量更加精确。
28.另外，本发明中导电板的安装位置不仅限于上述结构中安装于计数轮的端面，其与焊盘的配合示意图如图4所示，导电板也可以安装于计数轮的柱面，焊盘的位置同样做相应调整。
29.应当说明的是，上述实施例仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。