預付費小口徑超聲波智能水錶的製作方法

2023-08-01 20:29:26 2

專利名稱：預付費小口徑超聲波智能水錶的製作方法
技術領域：
本發明屬於水錶技術領域，具體地說，尤其涉及一種預付費小口徑超聲波智能水錶。
背景技術：
目前絕大多數水錶為機械式水錶，少數大口徑水錶採用超聲波方式。其中機械式水錶技術比較成熟，成本低，性能也很可靠，小口徑的水錶基本上都是採用的該方案。機械式水錶的工作原理是通過水流推動葉輪轉動來計量流過的水的體積，該方案結構簡單，組裝方便。但是在實際應用中，用戶的水錶一般是安裝在並聯的管道上，在使用過程中會因為 其他用戶或者增壓設備的原因在管道中產生水錘現象，機械式水錶受水錘現象的影響在水龍頭關閉的情況下依然會驅動葉輪的轉動，使流量計數器跳變，會造成一定的計量誤差。而基於超聲波技術的水錶可以解決水錘問題帶來的影響，目前在大口徑水錶中已經得到了較好的應用。但是，在小口徑水錶領域，由於基表本體管徑較小，而超聲波換能器尺寸較大，在應用上受到一定的限制；另外超聲波式小口徑水錶在測量極小流量流速下的數據誤差一般較大，這些原因都限制了超聲波技術在小口徑水錶領域中的應用。

發明內容
為了解決現有技術中超聲波技術應用於小口徑水錶會受到一定限制，且超聲波式小口徑水錶在測量極小流量流速下的數據誤差一般較大的缺陷，本發明提供了一種預付費小口徑超聲波智能水錶。本發明是通過以下技術方案實現的一種預付費小口徑超聲波智能水錶，包括基表本體，基表本體上設有進水口和出水口，基表本體上設有球形膨脹腔甲和球形膨脹腔乙，球形膨脹腔甲和球形膨脹腔乙頂部分別設有超聲波換能器，底部分別設有超聲波反射立柱甲和超聲波反射立柱乙，超聲波換能器上設有積分儀，所述超聲波反射立柱甲和超聲波反射立柱乙頂端分別設有反射面甲和反射面乙，反射面甲和反射面乙相向。基表本體上進水口的一端設有控制閥門。基表本體採用黃銅製作；超聲波反射立柱甲和超聲波反射立柱乙底部均設有豎狀滾刀紋，超聲波反射立柱甲和超聲波反射立柱乙採用不鏽鋼製作而成。球形膨脹腔甲和球形膨脹腔乙的直徑是基表本體直徑的I. 6倍。與現有技術相比，本發明的有益效果是在超聲波反射立柱的位置設有球形膨脹腔，以降低了超聲波反射立柱附近的紊流影響，減少渦流的產生，提高測量的穩定性和準確度，且球形膨脹腔的直徑是基表本體直徑的I. 6倍時，測量的穩定性和準確度最高；超聲波反射立柱下部表面處理成豎狀滾刀紋效果，利用不鏽鋼和黃銅兩者硬度的不同的特點，將超聲波反射立柱鑲嵌到球形膨脹腔中，超聲波反射立柱的不鏽鋼紋路可以擠壓黃銅表體並使之變形，使得安裝緊密無鬆動；通過控制閥門實現在計量收費條件下水的通斷控制動作；通過積分儀上的流量傳感器接口、通信接口、IC卡接口和電機控制接口實現流量檢測、通信、計費控制功能；本發明採用球形膨脹腔內設置超聲波反射立柱的方式，成本降低，穩定性更好，性能可靠並取消了支架，使流體可以順利的通過基表本體，從而降低了基表本體的壓力損失；對於供暖管道，可以有效的減小系統負載。


圖I為本發明的結構示意圖；圖2為基表本體的結構示意圖；圖3為圖2的A-A向半剖視圖。在圖中，I、進水口 ；2、基表本體；3、控制閥門；4、球形膨脹腔甲；5、反射面甲；6、超聲波反射立柱甲；7、球形膨脹腔乙；8、反射面乙；9、超聲波反射立柱乙；10、出水口 ；11、超聲波換能器；12、積分儀。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明一種預付費小口徑超聲波智能水錶，包括基表本體2，基表本體2上設有進水口 I和出水口 10，基表本體2上進水口 I的一端設有控制閥門3，基表本體2上設有球形膨脹腔甲4和球形膨脹腔乙7，球形膨脹腔甲4和球形膨脹腔乙7的直徑是基表本體2直徑的I. 6倍；球形膨脹腔甲4和球形膨脹腔乙7頂部分別設有超聲波換能器11，底部分別設有超聲波反射立柱甲6和超聲波反射立柱乙9，超聲波換能器11上設有積分儀12，所述超聲波反射立柱甲6和超聲波反射立柱乙9頂端分別設有反射面甲5和反射面乙8，反射面甲5和反射面乙8相向；基表本體2採用黃銅製作；超聲波反射立柱甲6和超聲波反射立柱乙9底部均設有豎狀滾刀紋，超聲波反射立柱甲6和超聲波反射立柱乙9採用不鏽鋼製作而成。本發明在安裝時，超聲波反射立柱甲6和超聲波反射立柱乙9組裝時的環境溫度在5°C以下，反射面與超聲波反射立柱的軸線的夾角呈45° ;超聲波反射立柱甲6和超聲波反射立柱乙10通過擠壓分別安裝到球形膨脹腔甲3和球形膨脹腔乙8內；超聲波反射立柱的高度根據基表本體2的規格確定，使超聲波反射立柱安裝到球形膨脹腔內後，其反射面的中心在基表本體2的中軸線上。本發明在使用時，通過流量傳感器接口連接基表本體2上球形膨脹腔甲3和球形膨脹腔乙8上的超聲波換能器的信號線，積分儀12上的通信接口連接外部的M-BUS通信線路，IC卡接口讀取用戶購買的水量，電機控制接口根據電機輸出的3V或者5V電壓操縱控制閥門3的通斷。工作時，球形膨脹腔甲3上的超聲波換能器發射超聲波，超聲波經超聲波反射立柱甲6上的反射面甲5反射到反射面乙9，最後由球形膨脹腔乙8上的超聲波換能器接收信號，信號接收後，由球形膨脹腔乙8上的超聲波換能器發射超聲波，如此往復運動；在順流方向時超聲波會加快傳播，而在逆流方向時超聲波會延遲傳播，利用順逆流之間的時間差可換算出液體的流速，進一步可以計算出水的流量。
權利要求
1.一種預付費小口徑超聲波智能水錶，包括基表本體(2)，基表本體(2)上設有進水口(I)和出水口(10)，其特徵在於基表本體(2)上設有球形膨脹腔甲(4)和球形膨脹腔乙(7)，球形膨脹腔甲(4)和球形膨脹腔乙(7)頂部分別設有超聲波換能器(11)，底部分別設有超聲波反射立柱甲(6 )和超聲波反射立柱乙(9 )，超聲波換能器(11)上設有積分儀(12 )，所述超聲波反射立柱甲(6)和超聲波反射立柱乙(9)頂端分別設有反射面甲(5)和反射面乙(8)，反射面甲(5)和反射面乙(8)相向。
2.根據權利要求I所述的預付費小口徑超聲波智能水錶，其特徵在於基表本體(2)上進水口( I)的一端設有控制閥門(3 )。
3.根據權利要求I或2所述的預付費小口徑超聲波智能水錶，其特徵在於基表本體(2)採用黃銅製作；超聲波反射立柱甲(6)和超聲波反射立柱乙(9)底部均設有豎狀滾刀紋，超聲波反射立柱甲(6)和超聲波反射立柱乙(9)採用不鏽鋼製作而成。
4.根據權利要求3所述的預付費小口徑超聲波智能水錶，其特徵在於球形膨脹腔甲(4)和球形膨脹腔乙(7)的直徑是基表本體(2)直徑的I. 6倍。
全文摘要
本發明公開了一種預付費小口徑超聲波智能水錶，其屬於水錶技術領域。它解決了現有技術中超聲波技術應用於小口徑水錶會受到一定限制,且超聲波式小口徑水錶在測量極小流量流速下的數據誤差一般較大的缺陷。其主要包括基表本體，基表本體上設有進水口和出水口，基表本體上設有球形膨脹腔甲和球形膨脹腔乙，球形膨脹腔甲和球形膨脹腔乙頂部分別設有超聲波換能器，底部分別設有超聲波反射立柱甲和超聲波反射立柱乙，超聲波換能器上設有積分儀，所述超聲波反射立柱甲和超聲波反射立柱乙頂端分別設有反射面甲和反射面乙，反射面甲和反射面乙相向。本發明主要用於住宅及企事業用水的計量和收費。
文檔編號G07F15/06GK102831717SQ20121030811
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月27日 優先權日2012年8月27日
發明者曲寶源, 曲瑤瑤, 馬登程, 李巖, 紀建英, 王紅豔, 辛宇, 王戎, 鄭燕 申請人:曲寶源