CN201575877U

CN201575877U - 一种新型计量型热量表

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Publication number: CN201575877U
Application number: CN2009202522157U
Authority: CN
Inventors: 陈沛; 李康生
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2009-12-29
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2019-12-29

Abstract

一种新型计量型热量表，其特征在于它包括流量计、定位圈组件、云台组件和计算器，所说的流量计和云台组件依定位圈组件连接；所说的云台组件、定位圈组件和流量计均可沿竖直轴，即流量计主孔、定位圈、云台的轴线任意旋转；所说的计算器连接于云台组件上。优越性：它针对热量表产业现状实现了多项技术创新，解决了现有技术设计、工艺、制造和装配出现的弊端，使用新结构定位圈组件、云台组件和新结构计算器，使计算器密封性能提升，计算器可以沿竖直轴任意旋转，可沿水平轴在-10°--90°范围内旋转，装配连接大量使用了卡槽和卡扣方式，减少了紧固件的数量，使整体结构完整，连接可靠，外观美观简洁，操作和使用方式有良好的人机界面。

Description

一种新型计量型热量表

(一)技术领域：

本实用新型涉及一种热量表，尤其是一种新型计量型热量表，特别适合于集中供热收费计量用热量表应用场合。

(二)背景技术：

随我国国民经济的高速发展，对资源的需求越来越大，尤其凸出的是水资源和石油资源。我国水资源的人均占有量只有2710立方米，约为世界人均占有量的1/4，居世界第88位。国外一些国家工业用水早已采取循环用水措施，水的重复利用率高达70％～90％左右，而中国多数城市还停留在20％～50％的水平上。由于工艺技术落后，工业用水定额也远远高于国外先进水平。中国占世界石油储量的1.5％，产量占世界总量的4.5％，但消费量却占世界总量的8.2％。经历了世界性的金融危机以来，为了保证我国国民经济的可持续发展，节约能源早已提到议事日程上来，国家加大了节能力度，出台了相应的法律法规，计量收费供水和供热势在必行，因此，本实用新型在当前形势下有着极其广阔的应用前景。

我国供热、供水计量收费仪表——机械式热量表市场占有量高达80％以上，而且均为单旋翼流量计(或称为旋翼式流量计)。目前情况，中小流量大量使用旋翼式热水表做热量表流量计，大流量使用螺翼式热水表做热量表流量计。随着我国科学技术水平的不断提高，和综合国力的不断增强，新型流量计的应用也不断增加，如：超声流量计。按照我国国情，供热水质问题，不仅使机械式热量表失效，同样也使超声热量表失效，不是有否机械运动部件的问题，而是水质使机械热量表产生运动故障，同样也使超声热量表出现发射和接收故障。另，从欧洲近百年的集中供热收费计量的经验证明，虽然有超声热量表，但机械式热量表在欧洲的市场保有量和使用量的两大指标均占80％以上。而且超声热量表的制造成本是机械式热量表的数倍，虽然由于电子技术的进步，使超声技术应用更加便捷，但其成本远高于机械式热量表，因此机械式热量表的技术创新和推广应用才是符合我国国情最好途径。针对我国大量使用的中小口径机械式热量表，除了流量计的问题外，存在着设计缺陷和瑕疵，例如电缆引线外露、计算器不能大范围的旋转和仰俯、密封性能差、抗磁攻击能力差等。

(三)实用新型内容：

本实用新型的目的在于设计一种新型计量型热量表，它针对热量表产业现状实现了多项技术创新，解决了现有技术设计、工艺、制造和装配出现的弊端，使用新结构定位圈组件、云台组件和新结构计算器，使计算器密封性能提升，计算器可以沿竖直轴任意旋转，可沿水平轴在-10°——90°范围内旋转，装配连接大量使用了卡槽和卡扣方式，减少了紧固件的数量，使整体结构完整，连接可靠，外观美观简洁，操作和使用方式有良好的人机界面。

本实用新型的技术方案为：一种新型计量型热量表，其特征在于它包括流量计、定位圈组件、云台组件和计算器，所说的流量计和云台组件依定位圈组件连接；所说的云台组件、定位圈组件和流量计均可沿竖直轴，即流量计主孔、定位圈、云台的轴线任意旋转；所说的计算器连接于云台组件上。

上述所说的流量计和云台组件依定位圈组件连为：定位圈组件的下卡爪卡入流量计上盖的环形沟槽中，上卡爪卡入云台组件云台内圆柱孔的环形沟槽中。

上述所说的定位圈组件和流量计上盖外圆装配时压入封印圈。

上述所说的流量计采用轴向密封圈和端面密封圈双密封。

上述所说的流量计包括流量计金属壳体、进水口、温度传感器安装接口、出水口、进水口滤网和铅封，表芯为由主旋翼和副旋翼构成的双旋翼叶轮；所说的温度传感器为pt1000铂电阻。

上述所说的云台组件包括云台及传感器组件，云台内孔的环形沟槽卡在定位圈外圆柱顶部的环形沟槽内；所说的云台组件底部依螺钉固定有传感器组件；所说的传感器组件为维根传感器组件。

上述所说的计算器由计算器壳体、计算器密封圈、计算器上盖、轴块、轴块密封垫、入口温度传感器接口、I/O引出电缆接口、出口温度传感器接口、轴块密封圈、维根传感器组件输出电缆、射频线圈、电缆压板螺钉、PCB主板、按键、电池压板、输出电缆挡圈、输出电缆密封圈、电池、轴块固定螺钉和电缆压板组成；所说的计算器密封圈装入计算器壳体端面环形槽中，扣上计算器上盖，2个用螺钉装入计算器上盖的沉孔并旋入螺钉安装柱孔中紧固；安装PCB主板时，用计算器壳体的2个下卡柱、2个上卡柱、2个定位柱和一个支撑柱分别卡入PCB主板卡槽或卡孔中；用4个射频线圈定位柱固定射频线圈；用2个电池支撑筋、电池压板和螺钉固定电池，螺钉旋入计算器壳体的安装圆柱的孔中；射频线圈和电池依次装在计算器壳体底部的射频线圈/电池仓内；温度传感器对和I/O引出电缆用电缆压板和电缆压板螺钉固定在计算器壳体上，防止外力拉动电缆；温度传感器对和I/O引出电缆从对应的接口：入口温度传感器接口、I/O引出电缆接口、出口温度传感器接口引出，引出时加装输出电缆挡圈和输出电缆密封圈固定和密封；按键安装在计算器上盖按键开孔上；所说的PCB主板包括PCB板、液晶、轻触微型开关。

上述所说的按键的迷宫式结构和计算器上盖按键安装孔结构相吻合实现密封和固定；所说的按键顶部为截球面形。

上述所说的计算器上盖按照欧洲标准NE870-5设置了专用光通讯接口。

上述所说的云台组件和计算器依云台凸耳、计算器壳体凸耳、轴块、轴块密封垫和2个轴块密封圈的连接；装配时将2个轴块密封圈分别套在云台凸耳两端圆柱的端面环形槽中，计算器壳体凸耳装入云台凸耳一端圆柱上，轴块装入云台凸耳另一端圆柱上，同时轴块与计算器壳体连接部放置轴块密封垫，用螺钉紧固计算器壳体和轴块；传感器组件脉冲信号输出电缆通过云台凸耳空腔、轴块空腔和计算器壳体凸耳空腔引入计算器；装好后，在空腔中灌注硅橡胶密封剂密封，同时2个轴块密封圈和轴块密封垫分别起到各连接结合部的密封；装好的计算器可沿计算器壳体凸耳、轴块和云台凸耳两端圆柱的共同轴线即水平轴线做-10°～90°范围内旋转。

本实用新型的优越性：1、本实用新型针对热量表产业现状实现了多项技术创新，解决了现有技术设计、工艺、制造和装配出现的弊端，使用新结构定位圈组件、云台组件和新结构计算器，使计算器密封性能提升，计算器可以沿竖直轴任意旋转，可沿水平轴在-10°——90°范围内旋转，装配连接大量使用了卡槽和卡扣方式，减少了紧固件的数量，使整体结构完整，连接可靠，外观美观简洁，操作和使用方式有良好的人机界面；2、本实用新型使用维根元件采集流量计叶轮磁环转动时磁场变化的信号，并转换成计算器PCB主板所需要的脉冲信号，由于使用了磁屏蔽技术，传感器组件在外部5000Gs磁场攻击下，传输信号不受影响，保证了计量的精确度和可靠性；3、由于计算器采用了新结构，使计算器有良好的人机界面，操作方便可靠；射频线圈安放在计算器的背面，用射频卡读写时不遮挡计算器前面的显示液晶，避免了普通热量表使用射频卡时遮挡计算器前面的显示液晶的缺陷；计算器上盖使用聚碳酸酯PC材料，抗外力攻击性能高，用5kg质量钢球从1m跌落撞击无损伤，同时按照欧洲标准NE870-5设置了专用光通讯接口；4、计算器密封圈、电缆密封圈、轴块密封圈、轴块密封垫保证了计算器的密封性，使防护等级高于IP52；5、电缆接口有厚度为0.5mmPC+ABS塑料隔层，且隔层是与计算器壳体同时注塑；使用时，只需钻开隔层，用电缆密封圈、电缆密封圈挡板和电缆压板将I/O引出电缆压紧后引出计算器壳体，同时也保证固定和密封；6、由于使用了双旋翼叶轮，热量表的流量特性曲线得到了较大的改善，从分界流量qt到最大流量qmax的绝对误差带由原来的≤±3％，减小至≤±2％；最小流量qmin到分界流量qt的绝对误差带由原来的≤±5％，减小至≤±3％。

(四)附图说明：

图1为本实用新型所涉一种新型计量型热量表外观图。

图2为本实用新型所涉一种新型计量型热量表外观投影视图(其中，图2-a为主视图，图2-b为左视图)。

图3为本实用新型所涉一种新型计量型热量表的流量计、定位圈组件和云台组件局部剖视图。

图4为本实用新型所涉一种新型计量型热量表的云台组件、轴块、轴块密封垫、轴块密封圈及计算器壳体连接的局部剖视图。

图5为本实用新型所涉一种新型计量型热量表的内部结构投影视图(其中，图5-a为未安装表盖的主视图，图5-b为只剖切计算器的左视图)。

图6为本实用新型所涉一种新型计量型热量表的计算器上盖主视图。

其中，1为流量计，1-1为上盖，1-1-1为顶部孔环形沟槽，1-2为轴向密封圈，1-3为端面密封圈，1-4为流量计金属壳体，1-4-1为进水口，1-4-2为温度传感器安装接口，1-4-3为出水口，1-5为进水口滤网，1-6为铅封，2为定位圈组件，2-1为下卡爪，2-2为封印圈，2-3为传感器组件，2-4为上卡爪，2-5为螺钉，3为云台组件，3-1为环形沟槽，3-2为云台凸耳，3-2-1为云台凸耳空腔，4为计算器，4-1为计算器壳体，4-1-1为计算器壳体凸耳，4-1-1-1为计算器壳体凸耳空腔，4-1-2为计算器壳体下卡柱，4-1-3为螺钉安装柱，4-1-4为电池支撑筋，4-1-5为定位柱，4-1-6为上卡柱，4-1-7为安装圆柱，4-1-8为射频线圈/电池仓内，4-1-9为电缆引入孔，4-1-10为射频线圈定位柱，4-1-11为电缆引出孔，4-1-12为支撑柱，4-1-13为端面环形槽，4-2为计算器密封圈，4-3为计算器上盖，4-3-1为沉孔，4-3-2为按键开孔，4-3-3为专用光通讯接口，4-4为轴块，4-5为轴块密封垫，4-6为入口温度传感器接口，4-7为I/O引出电缆接口，4-8为出口温度传感器接口，4-9为轴块密封圈，4-10为维根传感器组件输出电缆，4-11为射频线圈，4-12为电缆压板螺钉，4-13为PCB主板，4-14为按键，4-15为电池压板，4-16为输出电缆挡圈，4-17为输出电缆密封圈，4-18为电池，4-19为轴块固定螺钉，4-20为电缆压板。

(五)具体实施方式：

实施例：一种新型计量型热量表(见图1-5)，其特征在于它包括流量计1、定位圈组件2、云台组件3和计算器4，所说的流量计1和云台组件3依定位圈组件2连接；所说的云台组件3、定位圈组件2和流量计1均可沿竖直轴，即流量计主孔、定位圈、云台的轴线任意旋转；所说的计算器4连接于云台组件3上。

上述所说的流量计1和云台组件3依定位圈组件2连为：定位圈组件2的下卡爪2-1卡入流量计1上盖1-1的环形沟槽1-1-1中，上卡爪2-4卡入云台组件3云台内圆柱孔的环形沟槽3-1中。(见图3)

上述所说的定位圈组件2和流量计1上盖1-1外圆装配时压入封印圈2-2。(见图3)

上述所说的流量计1采用轴向密封圈1-2和端面密封圈1-3双密封。(见图3)

上述所说的流量计1包括流量计金属壳体1-4、进水口1-4-1、温度传感器安装接口1-4-2、出水口1-4-3、进水口滤网1-5和铅封1-6，表芯为由主旋翼和副旋翼构成的双旋翼叶轮；所说的温度传感器为pt1000铂电阻。(见图5)

上述所说的云台组件3包括云台及传感器组件2-3，云台内孔的环形沟槽3-1卡在定位圈外圆柱顶部的环形沟槽内2-4；所说的云台组件3底部依螺钉2-5固定有传感器组件2-3；所说的传感器组件2-3为维根传感器组件。(见图3)

上述所说的计算器4由计算器壳体4-1、计算器密封圈4-2、计算器上盖4-3、轴块4-4、轴块密封垫4-5、入口温度传感器接口4-6、I/O引出电缆接口4-8、出口温度传感器接口4-7、轴块密封圈4-9、维根传感器组件输出电缆4-10、射频线圈4-11、电缆压板螺钉4-12、PCB主板4-13、按键4-14、电池压板4-15、输出电缆挡圈4-16、输出电缆密封圈4-17、电池4-18、轴块固定螺钉4-19和电缆压板4-20组成；所说的计算器密封圈4-2装入计算器壳体4-1端面环形槽4-1-13中，扣上计算器上盖4-3，2个用螺钉装入计算器上盖4-3的沉孔4-3-1并旋入螺钉安装柱4-1-3孔中紧固；安装PCB主板4-13时，用计算器壳体的2个下卡柱4-1-2、2个上卡柱4-1-6、2个定位柱4-1-5和一个支撑柱4-1-12分别卡入PCB主板4-13卡槽或卡孔中；用4个射频线圈定位柱4-1-10固定射频线圈4-11；用2个电池支撑筋4-1-4、电池压板4-15和螺钉固定电池4-18，螺钉旋入计算器壳体4-1的安装圆柱4-1-7的孔中；射频线圈4-11和电池4-18依次装在计算器壳体4-1底部的射频线圈/电池仓内4-1-8；温度传感器对和I/O引出电缆用电缆压板4-20和电缆压板螺钉4-12固定在计算器壳体4-1上，防止外力拉动电缆；温度传感器对和I/O引出电缆从对应的接口入口温度传感器接口4-6、I/O引出电缆接口4-7、出口温度传感器接口4-8引出，引出时加装输出电缆挡圈4-16和输出电缆密封圈4-17固定和密封；按键4-14安装在计算器上盖4-3按键开孔4-3-2上；所说的PCB主板4-13包括PCB板4-13-1、液晶1-13-2、轻触微型开关4-13-3。(见图4-6)

上述所说的按键4-14的迷宫式结构和计算器上盖按键安装孔4-3-2结构相吻合实现密封和固定；所说的按键4-14顶部为截球面形。(见图5-6)

上述所说的计算器上盖4-3按照欧洲标准NE870-5设置了专用光通讯接口4-3-3。(见图6)

上述所说的云台组件3和计算器4依云台凸耳3-2、计算器壳体凸耳4-1-1、轴块4-4、轴块密封垫4-5和2个轴块密封圈4-9的连接；装配时将2个轴块密封圈4-9分别套在云台凸耳3-2两端圆柱的端面环形槽中，计算器壳体凸耳4-1-1装入云台凸耳3-2一端圆柱上，轴块4-4装入云台凸耳3-2另一端圆柱上，同时轴块4-4与计算器壳体4-1连接部放置轴块密封垫4-5，用螺钉4-19紧固计算器壳体4-1和轴块4-4；传感器组件2-3脉冲信号输出电缆通过云台凸耳空腔3-2-1、轴块4-4空腔和计算器壳体凸耳空腔4-1-1-1引入计算器；装好后，在空腔中灌注硅橡胶密封剂密封，同时2个轴块密封圈4-9和轴块密封垫4-5分别起到各连接结合部的密封；装好的计算器4可沿计算器壳体凸耳4-1-1、轴块4-4和云台凸耳3-2两端圆柱的共同轴线即水平轴线做-10°～90°范围内旋转。(见图4-5)

如图所示：由于使用了双旋翼叶轮，热量表的流量特性曲线得到了较大的改善，从分界流量q_t到最大流量q_max的绝对误差带由原来的≤±3％，减小至≤±2％；最小流量q_min到分界流量q_t的绝对误差带由原来的≤±5％，减小至≤±3％。使用了定位圈组件2、云台组件3和计算器4前节所描述的结构和功能，热量表各部件安装方便牢靠，防止恶意拆卸和攻击，提高了防护等级和抗攻击性；维修和调整时使用专用工具可以方便地拆卸和维护。数据通讯使用非接触式射频卡，使操作更加便捷和准确，同时预留了M-BUS和485数据I/O引出电缆接口和NE870-5专用光通讯接口，为用户提供了更为丰富的技术选择。由于计算器可以沿竖直轴任意旋转，沿水平轴做-10°——90°范围内旋转，射频线圈采用后置方式，操作时不遮挡液晶显示屏，计量检查更便于查看和操作，人机界面更为合理。全部安装面和配合面均采用硅橡胶密封圈或密封垫密封，使计算器防护等级高于IP52；流量计最大承受压力≥2.5Mpa。

本实用新型的推广和应用，将有效地改善了机械式流量传感器的流量特性，提高了计量精度。尤其随国家建筑节能计量收费政策的推行，提高集中供水和供热计量的法定仪表计量精度和改善流量特性有着极其重要的作用，也有着广阔的推广应用前景。

Claims

1.一种新型计量型热量表，其特征在于它包括流量计、定位圈组件、云台组件和计算器，所说的流量计和云台组件依定位圈组件连接；所说的云台组件、定位圈组件和流量计均可沿竖直轴，即流量计主孔、定位圈、云台的轴线任意旋转；所说的计算器连接于云台组件上。

2.根据权利要求1所说的一种新型计量型热量表，其特征在于所说的流量计和云台组件依定位圈组件连为：定位圈组件的下卡爪卡入流量计上盖的环形沟槽中，上卡爪卡入云台组件云台内圆柱孔的环形沟槽中。

3.根据权利要求2所说的一种新型计量型热量表，其特征在于所说的定位圈组件和流量计上盖外圆装配时压入封印圈。

4.根据权利要求1或2或3所说的一种新型计量型热量表，其特征在于所说的流量计包括流量计金属壳体、进水口、温度传感器安装接口、出水口、进水口滤网和铅封，表芯为由主旋翼和副旋翼构成的双旋翼叶轮；所说的温度传感器为pt1000铂电阻。

5.根据权利要求4所说的一种新型计量型热量表，其特征在于所说的流量计采用轴向密封圈和端面密封圈双密封。

6.根据权利要求1所说的一种新型计量型热量表，其特征在于所说的云台组件包括云台及传感器组件，云台内孔的环形沟槽卡在定位圈外圆柱顶部的环形沟槽内；所说的云台组件底部依螺钉固定有传感器组件；所说的传感器组件为维根传感器组件。

7.根据权利要求1所说的一种新型计量型热量表，其特征在于所说的计算器由计算器壳体、计算器密封圈、计算器上盖、轴块、轴块密封垫、入口温度传感器接口、I/O引出电缆接口、出口温度传感器接口、轴块密封圈、维根传感器组件输出电缆、射频线圈、电缆压板螺钉、PCB主板、按键、电池压板、输出电缆挡圈、输出电缆密封圈、电池、轴块固定螺钉和电缆压板组成；所说的计算器密封圈装入计算器壳体端面环形槽中，扣上计算器上盖，2个用螺钉装入计算器上盖的沉孔并旋入螺钉安装柱孔中紧固；安装PCB主板时，用计算器壳体的2个下卡柱、2个上卡柱、2个定位柱和一个支撑柱分别卡入PCB主板卡槽或卡孔中；用4个射频线圈定位柱固定射频线圈；用2个电池支撑筋、电池压板和螺钉固定电池，螺钉旋入计算器壳体的安装圆柱的孔中；射频线圈和电池依次装在计算器壳体底部的射频线圈/电池仓内；温度传感器对和I/O引出电缆用电缆压板和电缆压板螺钉固定在计算器壳体上，防止外力拉动电缆；温度传感器对和I/O引出电缆从对应的接口：入口温度传感器接口、I/O引出电缆接口、出口温度传感器接口引出，引出时加装输出电缆挡圈和输出电缆密封圈固定和密封；按键安装在计算器上盖按键开孔上；所说的PCB主板包括PCB板、液晶、轻触微型开关。

8.根据权利要求7所说的一种新型计量型热量表，其特征在于所说的按键的迷宫式结构和计算器上盖按键安装孔结构相吻合实现密封和固定；所说的按键顶部为截球面形。

9.根据权利要求7所说的一种新型计量型热量表，其特征在于所说的计算器上盖按照欧洲标准NE870-5设置了专用光通讯接口。

10.根据权利要求1所说的一种新型计量型热量表，其特征在于所说的云台组件和计算器依云台凸耳、计算器壳体凸耳、轴块、轴块密封垫和2个轴块密封圈的连接；装配时将2个轴块密封圈分别套在云台凸耳两端圆柱的端面环形槽中，计算器壳体凸耳装入云台凸耳一端圆柱上，轴块装入云台凸耳另一端圆柱上，同时轴块与计算器壳体连接部放置轴块密封垫，用螺钉紧固计算器壳体和轴块；传感器组件脉冲信号输出电缆通过云台凸耳空腔、轴块空腔和计算器壳体凸耳空腔引入计算器；装好后，在空腔中灌注硅橡胶密封剂密封，同时2个轴块密封圈和轴块密封垫分别起到各连接结合部的密封；装好的计算器可沿计算器壳体凸耳、轴块和云台凸耳两端圆柱的共同轴线即水平轴线做-10°～90°范围内旋转。