CN108534854B - 一种超声波水表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声波水表，该一种超声波水表包括上区块、侧区块以及从中部贯穿侧区块的流量管，上区块内设置有用于安装显示屏以及线路控制模块的顶腔，流量管的进口端和出口端均设置有法兰盘，其特征是：侧区块被流量管隔开的两部分分别设置有至少一个开口朝下的安装腔，安装腔与流量管连通，两个相对的安装腔内分别嵌设有越过流量管的内腔相对应的超声波模块，超声波模块包括载体和侧向的固定于载体超声波换能器，侧区块的底面设置有同时覆盖至少两个安装腔的开口的底板；以下置式安装腔开口的方式配以带有定位结构的载体以及侧向安装于载体的超声波换能器，减少其他部件的装配干扰，并极大减少密封难度，提高水表的密封性能。

Description

一种超声波水表

技术领域

本发明涉及一种水表，特别涉及一种超声波水表。

背景技术

超声波水表是通过检测超声波声束在水中顺流逆流传播时因速度发生变化而产生的时差，分析处理得出水的流速从而进一步计算出水的流量的一种新式水表。其特点在于:始动流速低，量程比宽，测量精度高工作稳定。内部无活动部件无阻流元件，不受水中杂质的影响，使用寿命长。输出通讯功能齐全，满足各类通讯和无线组网要求。

授权公告号为CN204421984U的中国专利公开了一种多功能水表包括流量管，该流量管的进口端和出口端分别设置有法兰盘，在所述流量管上设置有方形的电路安装腔，所述电路安装腔的上端面连接有显示模块，该电路安装腔的左侧面和右侧面分别固定有通信模块和压力模块，在所述电路安装腔的四个对角上还分别设置有超声波模块，所述电路安装腔四个对角上的超声波模块按照“X”型对射构成流量检测电路。

现有技术的不足之处在于，其超声波检测是通过设置于方形的安装腔的对角且呈X型对射模块实现检测，而安装腔设于流量管上，并且根据安装所需，流量管的两端均设置有法兰，这将对安装腔的加工以及对射检测模块的安装都产生了极大的干扰，并且其结构决定了其需要多点密封，加之以安装阻碍，其密封性能难以得到有效的提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种超声波水表，具有对射检测模块安装方便、密封效果好的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种超声波水表，包括上区块、侧区块以及从中部贯穿侧区块的流量管，所述上区块内设置有用于安装显示屏以及线路控制模块的顶腔，所述流量管的进口端和出口端均设置有法兰盘，所述侧区块被流量管隔开的两部分分别设置有至少一个开口朝下的安装腔，所述安装腔与流量管连通，两个相对的所述安装腔内分别嵌设有越过流量管的内腔相对应的超声波模块，所述超声波模块包括载体和侧向的固定于载体超声波换能器，所述侧区块的底面设置有同时覆盖至少两个安装腔的开口的底板。

采用上述方案，以超声波换能器加载体的方式替换传统的超声波模块，使得超声波模块的安装方向可以斜向或垂向于其检测和接收的方向；通过将安装腔的开口，使得相对的超声波模块可以沿同一方向装入安装腔内，并且由于这个方向平行于法兰盘的表面，可以避免干涉，安装更加的方便；在超声波模块安装完成之后，可以通过底板同时对多个安装腔的开口进行密封，这就大大降低了安装腔的密封难度，并获得更好的密封效果。

进一步优选为：所述侧区块为长方体且沿长边方向的中心线斜向于流量管的中心线。

采用上述方案，有效的增加了安装于侧区块上的两个超声波模块之间的间距，以增大检测的精准度。

进一步优选为：所述侧区块的下表面内凹设置有胶腔，所述胶腔与安装之间连通设置有过线槽，所述侧区块上设置有连通胶腔与顶腔的过线孔。

采用上述方案，超声波模块的线从安装腔引出之后，而后通过安装腔的侧壁上的过线槽引入胶腔内，而后通过过线孔引入顶腔内，而胶腔可以通过填胶的方式增加密封效果，且密封胶的范围可以扩展至过线孔和过线槽；并且由于在实际安装中胶腔以及安装腔的开口方向均为向下，即便是胶腔内的防水胶有一定的损坏，其中水或湿气仍然会呈现为下沉状态，不易进入顶腔，从而保护了顶腔内线路控制模块模块。

进一步优选为：所述侧区块的两个侧面上均凸出设置有两端分别延伸至上区块的底部以及侧区块的底部的凸棱，所述过线孔部分位于凸棱内，所述胶腔的侧壁上设置有连通至过线孔的U形槽。

采用上述方案，凸棱可以在不大量增大水表整体的体积状况下有效的提高过线孔壁厚，增加使用寿命，同时其形成的U形槽可以在密封胶压胶的过程中引导密封胶进入过线孔内，但不会导致过密封胶过量进入过线孔而后流入顶腔内。

进一步优选为：所述底板朝向于侧区块的表面设置有密封槽，所述密封槽内设置有设置密封垫，所述底板和密封垫上均设置有多个沿密封垫的周向排布的穿孔。

采用上述方案，通过密封槽以及穿孔穿设螺钉的方式限制密封垫的位置，避免在安装过程中因密封垫的位置偏移而导致某一部分的密封效果降低。

进一步优选为：所述密封槽内凸出设置有内骨架，所述内骨架包括环绕安装腔的下方开口的曲部、环绕胶腔的直部以及覆盖U形槽的凸部，所述密封垫套接于内骨架的外壁。

采用上述方案，配合密封槽的内壁形成一个包围圈，以此限制密封在挤压过程中向侧区块的孔槽部位延伸和向外扩散，保持抵接预压力，并且密封垫与底盖抵接面相对于与侧区块的抵接位置处于下方的位置，而密封槽以及骨架形成了曲道，增加了密封效果，以此强化了整体的密封效果。

进一步优选为：所述超声波模块还包括用于压紧载体且螺接于安装腔的内壁压环，所述安装腔的内壁上设置有台阶，所述载体上设置有沿轴向与台阶抵接挡环；所述台阶上凹陷设置有定位槽，所述挡环上设置有与定位槽配合的定位凸。

采用上述方案，安装之后，挡环与台阶抵接，压环抵接于载体的另一端，以此保持轴向限位，定位槽和限位凸的配合提供周向上的定位；以此保证超声波换能器能够快速、精准、稳定的安装至工作位置。

进一步优选为：所述载体的侧部设置有切面，所述切面上设置有垂向于切面的安装槽，所述载体的下端面与安装槽的槽底之间连通设置有引线通道；所述超声波换能器嵌设于安装槽内且超声波换能器和安装槽的槽底之间嵌设有密封环，所述超声波换能器的端部设置有环槽，所述环槽上沿轴向抵接有与切面螺钉连接的压板。

采用上述方案，切面切除部分空间占用提供，为超声波换能器提供足够的安装位置；在安装之后，压板压至环槽，并保持密封环始终具备足够的密封预压力，避免水从安装槽进入引线通道。

进一步优选为：所述顶腔内嵌设有内盒，所述内盒的底面上凸出设置有两个顶板，所述上区块的顶部固定有顶盖，所述顶盖包括盖板和垂向盖板凸出设置的嵌套，所述盖板沿周向均匀设置有多个螺钉孔，所述盖板绕嵌套设置有位于嵌套和螺钉孔之间的过渡槽，所述过渡槽内凸出设置有密封凸环，所述密封凸环的轴向表面嵌设有外壁与顶腔内壁抵接的第一密封条，所述嵌套的端部以及内盒的端部均嵌设有上封槽，两个上封槽对接时共同嵌设有环形的第二密封条。

采用上述方案，盖板与上区块的顶部抵接固定，第一封条与顶腔的开口形成第一道密封防线，嵌套与内盒的抵接，形成第二道防线，辅以顶板将线板板等元件上抬，并在下方留有足够空间，使得水不易从上方进入水表内，并且使得即便因为意外有水或水气进入，也不易影响线路控制模块等的正常功能。

进一步优选为：所述超声波水表入口处的法兰盘的内壁上嵌设有整流器，所述整流器包括进口和出口均为圆形且进口口径大于出口口径的基套、多块沿周向均匀设置于基套内侧壁的整流筋板以及沿径向凸出设置于基套的周挡部，所述法兰盘内壁上设置有供周挡部嵌接的嵌槽，所述基套的周向外壁上和周挡部的外壁上均沿周向均匀设置有与法兰盘的内壁抵接的紧配棱。

采用上述方案，水经过整流筋板的时候，由一股分割成为多股分流规整，而后再合为一股，在此过程中，流体的不稳定状态得以很好的消除；嵌槽和周挡部的配合提供整流器的位置定位，紧配棱与法兰内壁的配合保持整流器的张紧。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、以下置式安装腔开口的方式配以带有定位结构的载体以及侧向安装于载体的超声波换能器，使得超声波模块可以由下至上安装避开了法兰的干扰，极大的提高了超声波模块的安装便利性；

2、通过同时对多个下置槽位封口，并辅以多重密封，强化了密封效果，增强了水表的防水性能。

附图说明

图1是实施例1的超声波水表的***图；

图2是实施例1的超声波水表壳体部分的结构图；

图3是实施例1的超声波模块的结构图；

图4是实施例1的顶腔的结构图；

图5是实施例1的顶盖的结构图；

图6是实施例1的底板的结构图；

图7是实施例1的整流器的结构图。

图中，1、流量管；2、侧区块；3、上区块；4、法兰盘；5、整流器；6、顶盖；7、超声波模块；8、底板；9、内盒；21、安装腔；211、台阶；212、定位槽；22、胶腔；23、过线槽；24、U形槽；25、过线孔；26、凸棱；31、顶腔；41、嵌槽；51、基套；52、紧配棱；53、周挡部；54、整流筋板；61、盖板；62、嵌套；63、密封凸环；64、过渡槽；71、载体；711、切面；712、安装槽；72、挡环；721、定位凸；73、压环；74、密封环；75、超声波换能器；751、环槽；76、压板；77、引线通道；79、O型圈；81、密封垫；82、穿孔；83、内骨架；831、曲部；832、直部；833、凸部；84、密封槽；91、顶板；92、上封槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。

一种超声波水表，如图1和图2所示，包括上区块3、侧区块2以及从中部贯穿侧区块2的流量管1；上区块3内设置有用于安装显示屏以及线路控制模块的顶腔31，上区块3的顶部设置有封住顶腔31顶盖6。流量管1的进口端和出口端均设置有法兰盘4，用于连通水管，其中进口端一侧的法兰内腔还装设有整流器5。侧区块2为长方体且沿长边方向的中心线斜向于流量管1的中心线，侧区块2被流量管1隔开的两部分分别设置有一个开口朝下的安装腔21，安装腔21与流量管1连通，两个相对的安装腔21内分别嵌设有越过流量管1的内腔相对应的超声波模块7。

参照2和3，超声波模块7包括载体71、侧向的固定于载体71超声波换能器75以及用于压紧载体71且螺接于安装腔21的内壁压环73，载体71的下端沿径向凸出设置有挡环72；挡环72上设置有与定位槽212配合的定位凸721。安装时，载体上套接一O型圈，O型圈抵接于挡环的轴向端面，O型圈的另一轴向端面与安装腔21的内壁上设置的台阶211抵接配合，辅以压环73的压紧实现载体71轴向的定位。定位凸721与台阶211上设置的定位槽212配合，实现载体71周向定位。载体71的侧部设置有切面711，切面711上设置有垂向于切面711的安装槽712，载体71的下端面与安装槽712的槽底之间连通设置有引线通道77；超声波换能器75嵌设于安装槽712内且超声波换能器75和安装槽712的槽底之间嵌设有密封环74，超声波换能器75的端部设置有环槽751，环槽751上沿轴向抵接有与切面711螺钉连接的压板76。超声波换能器75的线从穿过密封环74、引线通道77，而后从压环73的内六角中心孔穿出。

参照图2，侧区块2的下表面内凹设置有胶腔22，胶腔22与安装腔21之间连通设置有过线槽23，侧区块2上设置有连通胶腔22与顶腔31的过线孔25。侧区块2的两个侧面上均凸出设置有两端分别延伸至上区块3的底部以及侧区块2的底部的凸棱26，过线孔25部分位于凸棱26内，胶腔22的侧壁上设置有连通至过线孔25的U形槽24。超声波换能器75的线从六角中心孔穿出后越过过线槽23和胶腔22，而后经过过线孔25进入顶腔31内并与线路控制模块连接。

参照图4和图5，顶腔31内嵌设有内盒9，内盒9的底面上凸出设置有两个用于抬升线路控制模块的顶板91，顶盖6包括盖板61和垂向盖板61凸出设置的嵌套62，盖板61沿周向均匀设置有多个螺钉孔，盖板61绕嵌套62设置有位于嵌套62和螺钉孔之间的过渡槽64，过渡槽64内凸出设置有密封凸环63，密封凸环63的轴向表面嵌设有外壁与顶腔31内壁抵接的环形的第一密封条，嵌套62的端部以及内盒9的端部均嵌设有上封槽92，两个上封槽92对接时共同嵌设有环形的第二密封条。

参照图1，侧区块2的底面设置有同时覆盖两个安装腔21的开口的底板8。参照图6，底板8朝向于侧区块2的表面设置有密封槽84，密封槽84内凸出设置有内骨架83，内骨架83包括环绕安装腔21的下方开口的曲部831、环绕胶腔22的直部832以及覆盖U形槽24的凸部833。密封槽84内设置有设置密封垫81，密封垫81套接于内骨架83的外壁，底板8和密封垫81上均设置有多个沿密封垫81的周向排布的穿孔82。

参照图7，整流器5包括进口和出口均为圆形且进口口径大于出口口径的基套51、多块沿周向均匀设置于基套51内侧壁的整流筋板54以及沿径向凸出设置于基套51的周挡部53，法兰盘4内壁上设置有供周挡部53嵌接的嵌槽41（参照图1），基套51的周向外壁上和周挡部53的外壁上均沿周向均匀设置有与法兰盘4的内壁抵接的紧配棱52。

Claims (8)

1.一种超声波水表，包括上区块(3)、侧区块(2)以及从中部贯穿侧区块(2)的流量管(1)，所述上区块(3)内设置有用于安装显示屏以及线路控制模块的顶腔(31)，所述流量管(1)的进口端和出口端均设置有法兰盘(4)，其特征是：所述侧区块(2)被流量管(1)隔开的两部分分别设置有至少一个开口朝下的安装腔(21)，所述安装腔(21)与流量管(1)连通，两个相对的所述安装腔(21)内分别嵌设有越过流量管(1)的内腔相对应的超声波模块(7)，所述超声波模块(7)包括载体(71)和侧向的固定于载体(71)超声波换能器(75)，所述侧区块(2)的底面设置有同时覆盖至少两个安装腔(21)的开口的底板(8)；所述侧区块(2)的下表面内凹设置有胶腔(22)，所述胶腔(22)与安装腔之间连通设置有过线槽(23)，所述侧区块(2)上设置有连通胶腔(22)与顶腔(31)的过线孔(25)；所述侧区块(2)的两个侧面上均凸出设置有两端分别延伸至上区块(3)的底部以及侧区块(2)的底部的凸棱(26)，所述过线孔(25)部分位于凸棱(26)内，所述胶腔(22)的侧壁上设置有连通至过线孔(25)的U形槽(24)。

2.根据权利要求1所述的一种超声波水表，其特征是：所述侧区块(2)为长方体且沿长边方向的中心线斜向于流量管(1)的中心线。

3.根据权利要求1所述的一种超声波水表，其特征是：所述底板(8)朝向于侧区块(2)的表面设置有密封槽(84)，所述密封槽(84)内设置有设置密封垫(81)，所述底板(8)和密封垫(81)上均设置有多个沿密封垫(81)的周向排布的穿孔(82)。

4.根据权利要求3所述的一种超声波水表，其特征是：所述密封槽(84)内凸出设置有内骨架(83)，所述内骨架(83)包括环绕安装腔(21)的下方开口的曲部(831)、环绕胶腔(22)的直部(832)以及覆盖U形槽(24)的凸部(833)，所述密封垫(81)套接于内骨架(83)的外壁。

5.根据权利要求1所述的一种超声波水表，其特征是：所述超声波模块(7)还包括用于压紧载体(71)且螺接于安装腔(21)的内壁压环(73)，所述安装腔(21)的内壁上设置有台阶(211)，所述载体(71)上设置有沿轴向与台阶(211)抵接挡环(72)；所述台阶(211)上凹陷设置有定位槽(212)，所述挡环(72)上设置有与定位槽(212)配合的定位凸(721)。

6.根据权利要求5所述的一种超声波水表，其特征是：所述载体(71)的侧部设置有切面(711)，所述切面(711)上设置有垂向于切面(711)的安装槽(712)，所述载体(71)的下端面与安装槽(712)的槽底之间连通设置有引线通道(77)；所述超声波换能器(75)嵌设于安装槽(712)内且超声波换能器(75)和安装槽(712)的槽底之间嵌设有密封环(74)，所述超声波换能器(75)的端部设置有环槽(751)，所述环槽(751)上沿轴向抵接有与切面(711)螺钉连接的压板(76)。

7.根据权利要求1所述的一种超声波水表，其特征是：所述顶腔(31)内嵌设有内盒(9)，所述内盒(9)的底面上凸出设置有两个顶板(91)，所述上区块(3)的顶部固定有顶盖(6)，所述顶盖(6)包括盖板(61)和垂向盖板(61)凸出设置的嵌套(62)，所述盖板(61)沿周向均匀设置有多个螺钉孔，所述盖板(61)绕嵌套(62)设置有位于嵌套(62)和螺钉孔之间的过渡槽(64)，所述过渡槽(64)内凸出设置有密封凸环(63)，所述密封凸环(63)的轴向表面嵌设有外壁与顶腔(31)内壁抵接的第一密封条，所述嵌套(62)的端部以及内盒(9)的端部均嵌设有上封槽(92)，两个上封槽(92)对接时共同嵌设有环形的第二密封条。

8.根据权利要求1所述的一种超声波水表，其特征是：所述超声波水表入口处的法兰盘(4)的内壁上嵌设有整流器(5)，所述整流器(5)包括进口和出口均为圆形且进口口径大于出口口径的基套(51)、多块沿周向均匀设置于基套(51)内侧壁的整流筋板(54)以及沿径向凸出设置于基套(51)的周挡部(53)，所述法兰盘(4)内壁上设置有供周挡部(53)嵌接的嵌槽(41)，所述基套(51)的周向外壁上和周挡部(53)的外壁上均沿周向均匀设置有与法兰盘(4)的内壁抵接的紧配棱(52)。

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