[發明專利]封閉型超聲波水表和熱能表

在審

• 申請號: 201310314107.9
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN103364040A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 趙晉安
• 申請（專利權）人: 浙江博凱儀表有限公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66;G01K17/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于自來水計量儀表和熱能計量儀表，具體地說涉及一種封閉型超聲波水表和熱能表。

背景技術：

目前，用于各種場所的水表和熱能表，一般采用水流推動葉輪進行機械轉動的方式和超聲波測量水流速度的方式。水表較多的采用機械方式，而熱能表則更多采用超聲波測水流速度的方式。機械方式由于其葉輪等轉動部件存在磨損等問題，其使用壽命較為短促。而超聲波測量水流速度的方式就存在壽命長等優點。

目前用于水表和熱能表的超聲波測量水流速度的方式，又分為超聲波直射式和反射式，由于反射式需在超聲波的路徑上固定一個或兩個反射面，這些反射面很容易受到污染而降低反射能力，所以比較普遍的是采用直射的方式來做超聲波水表和熱能表。

而目前采用直射超聲波的方式做成的水表和熱能表，大部分都采用將超聲波換能器裝于測速管兩側，這樣超聲波的傳播路徑則與水的流動路徑而言就有一定的角度，超聲波被水流的影響就只有與超聲波傳播方向相同的分量才會有作用，從而減小了超聲波被水流影響的幅度，也就是說這種方式降低了超聲波測量水流速度的精度和靈敏度。

另外，目前的超聲波水表和熱能表，大多數采用的水流測速管的口徑與該表的公稱口徑基本相同，從而使水在水流測速管內的流速得不到提高，也是降低其對水流速度測量精度和靈敏度的原因之一。同時，由于水流測速管大多數都是采用金屬材料加工成，表面較為粗糙，對水流動的均勻性也有一定的影響。

還有就是，目前大多數采用金屬或塑料做成的換能器固定套來固定和密封超聲波壓電陶瓷片，而這些換能器固定套又不能有效防止其表面結水垢和集聚水中的銹垢，所以換能器表面很容易結垢而失去正常傳播和接收超聲波的作用。

另外一個就是，目前大多數的超聲波水表和熱能表的連接超聲波換能器和測溫傳感器的信號線都暴露在表殼外，從而很容易被人為或意外地破壞，使其失去正常的計量功能。

本發明提供一種解決方案，它能使用超聲波所做成的水表和熱能表的計量精度和靈敏度得以提高，并且其換能器的外表面不會結水垢和集聚銹垢，同時連接超聲波換能器和測溫傳感器的信號線被封閉在表殼罩內，從而其信號線不會在不破壞表殼罩的情況下受到人為或意外的破壞。

發明內容：

本發明是這樣實現的：它是將表殼做成類U管形，在其U形管的頂部水平方向做有進出水管；在其U形管的底部橫向與進出水管并排的方向做有貫通橫管，并且在其兩端做有內螺紋，和在其橫管壁做有側通管，并在該側通管尾端做有內螺紋，在其U形管的豎管側外壁做有側通管，在該側通管尾端也做有內螺紋。在U形管的貫通橫管內插入有測速管，測速管的內徑要比進出口的口徑要小，而且測速管的側壁還做有側孔，并將該側孔對準橫通管上的側通管內孔。在U形管的橫管的兩端裝入超聲波換能器總成并用換能器壓緊螺母將其壓緊，而超聲波換能器總成則是將超聲波壓電陶瓷片裝入換能器固定套內，超聲波壓電陶瓷片的電極用細導線與信號線路板連接，信號線路板再與超聲波信號線連接，然后用環氧樹脂等固化劑將換能器固定套內部尾端的空間進行固化密封；而換能器固定套是用聚四氟乙烯做成的內空，并在其內壁做有凹凸臺階或內螺紋。在U形管的豎管側外壁的側通管內插入并密封地固定有測溫傳感器。在U形管的貫通橫管的側通管內裝入電平電極總成并用壓緊螺母壓緊并密封，其電平電極總成是在用非金屬做成電極外殼，并在其內裝有一對或多對導電電極，導電電極與電極信號線連接，然后用環氧樹脂將其內尾部的空間進行固化密封。在U形管的貫通橫管的外側面固定一組或多組半導體溫差發電片，同時在該半導體溫差發電片的周圍放置密封圈，并在半導體溫差發電片的冷面貼有一組或多組散熱器。然后用上表殼罩和下表殼罩將以上做成的信號測量基表(除散熱器的散熱器外)封閉地包裹起來，而其上表殼罩和下表殼罩都做有多個散熱排氣孔，和在上表殼罩頂面做有凸形臺階的圓形通管，而且該圓形通管被切割成多瓣，并在其中一瓣上做有旋轉限位臺。控制線路板和供電電池固定在有開口的電子密封盒內，該電子密封盒的底部有內凹坑，并且該凹坑內有內凹槽，在凹坑內靠電子密封盒的底部有旋轉限位臺，在凹坑的底部做有信號線進出小孔。在電子密封盒的開口沿裝有槽形密封圈，該槽形密封圈用有契形立邊的密封頂蓋在螺釘的壓迫下將控制線路板和供電電池完全密封在電子密封盒內。