基于光电反射技术的燃气表开阀到位检测装置技术领域
本发明涉及燃气表技术领域，尤其是涉及一种对燃气表开阀检测装置的结构。
背景技术
随着天然气应用的不断发展，燃气表的使用量也在急剧增加，同时，燃气表的品质
及性能的要求也越来越高。在燃气表中，阀门的打开及关闭是燃气表运行的首要条件。阀门
开阀是否到位直接影响到燃气表的压力损失大小，所以开阀到位信号的准确反馈至关重
要。目前，在燃气表业内一般通过电机堵转电流、磁敏元件检测的方法来实现到位信号的识
别。电机堵转电流，会影响电机使用寿命。磁敏元件易受外界强磁干扰，会出现误判。中国专
利授权公告号CN201540132U，授权公告日2010年8月4日，名称为“控制阀具有开关到位检测
功能的燃气表”的实用新型专利，是另外一种开阀到位信号检测方法。它包括燃气表主体和
控制阀，燃气表主体包括智能控制模块、液晶显示窗，在控制阀上包括一个燃气开关转轴，
在的燃气开关转轴上安装一驱动齿条移动的机构，齿条的背部有波浪型脊背，临近齿条脊
背对应位置安装有电极基座，在电极基座上齿条脊背对应位置固定两个向一侧弯曲的电极
接触片，下面的是固定电极接触片，上面的是弹性电极接触片，弹性电极接触片顶端是向内
弯曲的触点，弹性电极接触片在临近触点位置向上凸起。该技术方案用弹性电极接触片于
固定电极接触片的分开或闭合来检测开阀到位信号，电极接触片为金属材质使用一段时间
容易疲劳受损，造成检测失效。另外该结构占用空间大，对燃气表小型化也不利。
发明内容
为了解决现有技术中燃气表开阀到位信号检测机构不可靠造成检测失效的技术
问题，本发明提供一种基于光电反射技术的燃气表开阀到位检测装置，达到燃气表开阀到
位信号检测可靠，结构简单、体积小有利于实现燃气表小型化的目的。
本发明的技术方案是：一种基于光电反射技术的燃气表开阀到位检测装置，它包
括密封连接成腔体结构的减速器箱体和箱盖，箱盖设有凸起内壁的固定台，固定台、箱盖和
减速器箱体形成吸光室，减速器箱体侧壁连接有导套，导套可移动连接有阀杆，阀杆位于固
定台与减速器箱体的底板之间，固定台连接有光电收发器。用光电反射技术检测燃气表开
阀到位，消除了使用磁敏元件检测信号易受强磁攻击、弹性电极的金属接触片疲劳受损所
引起失效的隐患，信号判断准确。腔体结构密闭性好，排除了强光干扰，信号可靠。结构紧
凑，排布合理，体积小，有利于实现燃气表小型化。
作为优选，固定台设有连接孔，连接孔中轴线垂直底板，光电收发器包括光发射器
和光接收器，光发射器和光接收器位于连接孔内且以连接孔中轴线对称布置。
作为优选，阀杆为长方体和圆柱连接而成的条状结构，长方体为齿条、圆柱为连
杆，齿条的下侧面与底板接近，齿条的上侧面设有反光层。
作为优选，光电收发器至固定台端面的距离为h，固定台端面至底板的距离为H，H
是h的三至五倍；确保检测信号可靠。
作为优选，吸光室表面设有吸光层，固定台端部和齿条端部形成吸光室的入光口。
作为优选，齿条的上表面与固定台端部接近，连接孔内壁设有吸光层，连接孔和齿
条的上表形成光收发室。
作为优选，导套为筒状内腔设有内套，内套与导套内壁之间为镂空腔，内套设有与
减速器箱体内腔连通的导向孔，导向孔与连杆相匹配，内套端部依次连接有密封垫圈、碗状
密封圈和内套盖，密封垫圈、碗状密封圈分别与导套、连杆密封连接，内套盖与内套螺纹连
接；三重密封，阀杆移动时避光密封性好。
作为优选，箱盖边缘设有凸起箱盖内表面的内凸缘和外凸缘，内凸缘和外凸缘与
箱盖连接截面成F形。
作为优选，减速器箱体开口端部设有凸起端部表面的嵌入凸缘，嵌入凸缘外侧设
有密封槽，密封槽嵌有密封圈，嵌入凸缘嵌入内凸缘和外凸缘之间，外凸缘与密封圈压接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：燃气表开阀到位信号检测准确，消除了使
用磁敏元件检测信号易受强磁攻击、使用弹性电极检测信号金属接触片疲劳受损所引起失
效的隐患。腔体结构密闭性好，排除了强光干扰，检测信号可靠。结构紧凑，排布合理，体积
小，有利于实现燃气表小型化。
附图说明
附图1为本发明燃气表阀门关闭状态时剖视图；
附图2为图1中B的放大图；
附图3为图1中A的放大图；
附图4为本发明燃气表阀门开启到位状态时剖视图；
附图5为图4中C的放大图。
图中：1-箱盖；2-光电收发器；4-导套；5-内套盖；6-碗状密封圈；7-密封垫圈；8-减
速器箱体；11-固定台；12-内凸缘；13-外凸缘；21-光发射器；22-光接收器；23-光收发室；
31-齿条；32-连杆；41-内套；81-密封圈；82-吸光室；83-嵌入凸缘；84-底板；85-入光口。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：
如图1、2和3所示，一种基于光电反射技术的燃气表开阀到位检测装置。它包括减速器
箱体8和箱盖1。减速器箱体8上端开口，开口对应的面是底面为底板84。底板84上表面为光
滑面。减速器箱体8开口端部设有凸起端部表面的嵌入凸缘83。嵌入凸缘83沿减速器箱体8
开口端面一周设置。嵌入凸缘83外侧设有密封槽。密封槽陷入减速器箱体8开口端面沿嵌入
凸缘83外侧面一周设置。密封槽嵌有密封圈81。箱盖1边缘设有凸起箱盖1内表面的内凸缘
12和外凸缘13。外凸缘13沿箱盖1边缘一周设置。外凸缘13和箱盖1连接形成凹形结构。内凸
缘12设置在凹形中。内凸缘12和外凸缘13与箱盖1连接截面成F形。内凸缘12与外凸缘13之
间设有间隔。内凸缘12沿外凸缘13一周平行设置。嵌入凸缘83嵌入内凸缘12和外凸缘13之
间。外凸缘13端面与密封圈81压接。减速器箱体8和箱盖1密封连接成腔体结构。箱盖1设有
凸起内壁的固定台11。固定台11连接有光电收发器2。光电收发器2包括光发射器21和光接
收器22。固定台11设有连接孔。连接孔贯通固定台11上下表面。连接孔中轴线垂直底板84。
光发射器21和光接收器22位于连接孔内以连接孔中轴线对称布置。光电收发器2至固定台
11端面的距离为h。光发射器21和光接收器22朝向底板84。固定台11端面至底板84的距离为
H。H是h的三至五倍，本实施例H是h的五倍。光电收发器2通过连接导线从连接孔上端引出与
燃气表控制器（图中未示）连接。光电收发器2上方，由胶水将光电收发器2与连接孔固定并
密封连接孔。减速器箱体8侧壁连接有导套4。导套4为筒状。导套4底部为减速器箱体8侧壁。
导套4的内腔设有内套41。内套41与导套4内壁之间为镂空腔。镂空腔环绕内套41侧壁一周。
内套41一端与导套4底部固定，另一端悬空。内套41设有与减速器箱体8内腔连通的导向孔。
导向孔贯通内套41两端面。导套4可移动连接有阀杆。阀杆位于固定台11与减速器箱体8的
底板84之间。阀杆为长方体和圆柱连接而成的条状结构。阀杆的长方体为齿条31、圆柱为连
杆32。齿条31的齿面与减速器箱体8中的齿轮（图中未示）传动连接。齿条31的下侧面与底板
84接近。齿条31的下侧面与底板84平行。齿条31的一端悬空，另一端与连杆32固定。连杆32
与内套41中的导向孔间隙配合。连杆32另一端连接燃气表的阀封（图中未示）。内套41端部
依次连接有密封垫圈7、碗状密封圈6和内套盖5。密封垫圈7和碗状密封圈6的内圈与连杆32
密封连接，密封垫圈7和碗状密封圈6的外圈与导套4内壁密封连接。密封垫圈7的左侧面与
内套41悬空端的端面贴紧。碗状密封圈6的左侧面与密封垫圈7的右侧面贴紧。内套盖5成碗
状，外壁设有螺纹。内套盖5的腔内壁与碗状密封圈6的右侧面贴紧。内套盖5与内套41螺纹
连接。
图1表示燃气表阀门关闭状态。固定台11、箱盖1和减速器箱体8形成吸光室82。固
定台11外侧壁、箱盖1内表面、减速器箱体8连接导套4的侧壁内表面和底板84上表面围合形
成吸光室82。吸光室82表面设有吸光层。吸光层为表面深色毛糙层、吸光涂料或吸光贴膜。
固定台11端部和齿条31端部形成吸光室82的入光口85。
如图4和5所示，图4表示燃气表阀门开启到位状态。齿条31的上侧面为光滑面。齿
条31的上侧面设有反光层。反光层为齿条31自身的表面浅色光亮层、反光涂料或反光贴膜。
齿条31的下侧面与上侧面之间的厚度略小于H。齿条31的上表面与固定台11端部接近。连接
孔内壁设有吸光层，连接孔和齿条31的上表形成光收发室23。光发射器21和光接收器22设
置在光收发室23内。调整光发射器21和光接收器22角度，使得光发射器21发出的光经过齿
条31的上侧面反射被光接收器22接收。
图2和5中的虚线表示光路，箭头表示光传播的方向。燃气表开阀，传动齿轮旋转带
动齿条31向左移动，连杆32带动阀封离开阀门。当齿条31平移到固定台11下方，入光口85关
闭，光收发室23形成。光发射器21发出的光射向齿条31的上侧面，经过齿条31的上侧面反
射，反射光被光接收器22接收。光接收器22持续一定时间都能接收到反射光，燃气表控制器
判定阀封开阀到位。燃气表关阀，传动齿轮旋转带动齿条31向右移动，连杆32带动阀封关闭
阀门。当齿条31平移出固定台11下方，固定台11端部和齿条31端部形成吸光室82的入光口
85。光发射器21发出的光射向底板84，经过底板84反射光通过入光口85进入吸光室82。光接
收器22不能接收到反射光。光接收器22持续一定时间不能接收到反射光，燃气表控制器判
定阀封关闭阀门。