CN103868629A - 一种超声波热量表 - Google Patents

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李亚培
汪茂海
余芳明
徐旭立
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Abstract

本发明涉及一种超声波热量表，包括密封连接的基表和管段，所述管段的进口端和出口端与供热系统的管道连接，所述基表内设有密封安装的控制模块，所述管段设有外接端口，所述端口内设有密封安装且与控制模块电连接的换能器；所述换能器与端口的安装接触面上设有第二密封圈；所述端口通过封盖密封封装，所述封盖内灌注有将所述换能器密封封装的灌封胶。本发明的热量表通过多重密封的封装工艺和封装结构是的热量表可以在浸水、高温、高压等恶劣工况下正常工作而不受外界环境因素影响。

Description

一种超声波热量表
技术领域
本发明涉及热交换领域，更具体的说，涉及一种超声波热量表。
背景技术
热量表是一种热计量装置，用于测量及显示水流经热交换系统中所释放或吸收的热能量的仪表。一般情况下，热量表通常由流量传感器、计算仪、温度传感器等部分组成。
这种热量表应用对于热计量及用户带来极大的方便，但是，也存在一些不足：热量表的安装环境通常非常恶劣，流量传感器内部会有高温的流体持续不断的流过。如果密封不好，出现漏水问题，会对用户及热计量公司带来不便，严重的情况下甚至会发生危险。另外，现场安装会出现浸泡在水中的问题。现有的热量表的密封封装工艺不足以解决一些恶劣工况所带来的影响，会影响热量表的正常使用。
发明内容
本发明的目的之一在于：为解决上述现有技术所述的缺陷提供一种密封性能良好的超声波热量表。
本发明为解决上述现有技术的缺陷，提供了一种超声波热量表，包括密封连接的基表和管段，所述管段的进口端和出口端与供热系统的管道连接，所述基表内设有密封安装的控制模块，所述管段设有外接端口，所述端口内设有密封安装且与控制模块电连接的换能器；所述换能器与端口的安装接触面上设有第二密封圈；所述端口通过封盖密封封装，所述封盖内灌注有将所述换能器密封封装的灌封胶。
优选地，所述端口与所述管段内腔的连接处设有台阶状的肩部，所述换能器与所述肩部压紧接触，所述换能器与所述肩部的安装接触面之间设有处于压缩状态的第二密封圈；所述换能器和封盖之间设有隔离板，所述隔离板和封盖围合的空间灌注有灌封胶。
优选地，所述换能器与端口的侧壁为间隙配合，所述换能器与端口侧壁的间隙之间填充有灌封胶，所述隔离板和端口侧壁的间隙之间填充有灌封胶，所述隔离板和换能器的间隙之间填充有灌封胶。
优选地，所述换能器通过引线与控制模块电连接，所述引线通过防水电缆线与控制模块连接，所述引线与防水电缆线固定连接；
优选地，所述超声波热量表还包括连接基表和管段的密封连接部，所述密封连接部包括密封固定连接并形成内部空腔的连接座和连接盖，所述连接座和连接盖之间密封连接，两者的安装接触面上设有处于压缩状态的第三密封圈，所述换能器的引线与防水电缆线的接头在所述连接部的内部空腔中，所述空腔内注满灌封胶。
优选地，所述密封连接部设有防水电缆线出口，所述防水电缆线出口设有电缆线密封圈，所述密封圈内设通孔，所述电缆线密封圈的通孔一端端口处的内径小于其另一端端口处的内径，所述防水电缆线从所述电缆线密封圈的通孔穿过。
优选地，所述密封连接部设有引线进口，所述换能器引线从封盖中穿入密封连接部的空腔中，所述密封连接部的引线进口和封盖的引线出口都填充有灌封胶，密封连接部与封盖直接的引线被灌封胶完全包裹。
优选地，所述连接座与封盖固定连接，所述连接盖与所述基表的下盖固定连接；所述连接座和连接盖之间通过螺纹连接的方式固定连接，所述连接座和连接盖的安装接触面上、螺纹周围的位置分别设有螺纹密封圈，所述螺纹密封圈与第三密封圈为一体结构。
优选地，所述基表包括盒体和密封固定安装盒体内的控制模块，所述盒体包括上盖和下盖，所述上盖和下盖之间密封固定连接，所述上盖和下盖的安装接触面设有处于压缩状态的第一密封圈，所述换能器与控制模块连接的防水电缆线穿过所述基表的盒体。
优选地，所述盒体上开设有安装孔，所述安装孔中安装有处于压缩状态的弹性材质的电缆线密封圈，所述密封圈内设通孔，所述电缆线密封圈的通孔一端端口处的内径小于其另一端端口处的内径，所述防水电缆线从所述电缆线密封圈的通孔穿过。
优选地，所述控制模块包括一块PCB板，所述PCB板焊接有电子元器件的表面覆盖有灌封胶以保护PCB板的印刷电路和电子元器件的引脚。
本发明的热量表，在具体使用的时候具有以下有益效果：
本发明的热量表通过多重密封的封装工艺和封装结构对各个可能因为进水而出现问题的部分分别进行封装，且灌封胶和密封圈自身所具有的弹性也使得本发明的热量表能抵御一定的外接压力并降低热传递效率。从而使得本发明的热量表可以长期浸泡在水中而不受浸水、高温、高压等恶劣的外界环境因素的影响。热量表的工作性能得到很好的保障，并延长了热量表的使用寿命。
附图说明
图1所示为本发明的超声波热量表具体实施方式的轴侧示意图；
图2所示为本发明的超声波热量表的基表部分的具体实施方式的爆炸示意图；
图3所示为本发明的超声波热量表的管段部分的具体实施方式的爆炸示意图；
图4所示为本发明的超声波热量表的电缆线密封圈安装示意图的局部剖视图；
图5所示为本发明的超声波热量表的防水电缆线的密封安装结构的局部剖视图；
图6所示为本发明的超声波热量表的换能器的密封安装结构的具体实施方式的局部剖视图；
图7所示为本发明的超声波热量表的密封连接部的爆炸示意图。
具体实施方式
本发明的热量表通过多重密封的封装工艺和封装结构对各个可能因为进水而出现问题的部分分别进行封装，且灌封胶和密封圈自身所具有的弹性也使得本发明的热量表能抵御一定的外接压力并降低热传递效率。从而使得本发明的热量表可以长期浸泡在水中而不受浸水、高温、高压等恶劣的外界环境因素的影响。热量表的工作性能得到很好的保障，并延长了热量表的使用寿命。下面通过附图详细介绍本发明的超声波热量表。
本说明书中的方位名词都是针对附图中所示的方位，不对本发明的技术方案构成局限。
如图1-图3所示为本发明的超声波热量表，包括密封连接的基表和管段，实际使用的时候管段的进口端和出口端与供热系统的管道连接。
本发明的超声波热量表的基表包括盒体和密封固定安装在盒体内的控制模块。管段设有两个外接端口301，端口内分别设有密封安装且与控制模块电连接的换能器5，换能器5与控制模块连接的防水电缆线500穿过基表的盒体。
具体的，实际加工过程中换能器5的引线不会加工的太长，在具体使用的时候，两个端口（301、302）内的换能器5的引线（501、502）通过防水电缆线500与控制模块连接，引线（501、502）与防水电缆线500固定连接。在本实施例中，防水电缆线内包括至少四股相互隔绝的子线，分别与换能器5的引线和PCB板的相应部分固定连接。
基表的盒体包括上盖411和下盖421，上盖411和下盖421之间密封固定连接，本实施例中，上盖411和下盖421之间通过螺栓连接的方式固定连接，实际使用过程中也可以使用其它固定连接的方式实现固定连接。上盖411和下盖421的安装接触面设有处于压缩状态的第一密封圈401。本发明以密封圈作为第一层密封封装。
基表的外壳上开设有安装孔，如图4和图5所示，下盖421的安装孔中安装有处于压缩状态的弹性材质的电缆线密封圈431，密封圈内设通孔，电缆线密封圈431的通孔一端端口处的内径小于其另一端端口处的内径，防水电缆线500从电缆线密封圈431的通孔穿过，从而实现密封的效果。本发明进一步使用电缆线密封圈对基表做了第二层的密封封装。
控制模块包括一块PCB板403和显示屏413，控制模块与电源402电连接。PCB板403焊接有电子元器件的表面覆盖有灌封胶以保护PCB板403的印刷电路和电子元器件的引脚。本发明进一步以灌封胶对基表做了第三层的密封封装。
热量表行业采用电池供电，电池容量有限，经常在使用过程中更换电池，所以电池不密封。但是电池本身设计做防水处理，可能裸露的电极部分用环氧树脂密封。
如图3所示，换能器5与端口（301、302）的安装接触面上分别设有第二密封圈405；外接端口通过封盖406密封封装，封盖406内灌注有将换能器密封封装的灌封胶；换能器5与端口（301、302）的侧壁（311、312）为间隙配合，换能器5与端口侧壁（311、312）的间隙之间填充有灌封胶。
本发明通过使用密封圈、灌封胶对换能器进行多重密封封装。且密封圈和灌封胶本身的所具有的弹性和隔热性能也降低了外界环境的高温高压对换能器的影响。
具体的，如图3和图6所示，端口（301、302）与管段3内腔的连接处设有台阶状的肩部404，换能器5与肩部404压紧接触，换能器5与肩部404的安装接触面之间设有处于压缩状态的第二密封圈405；换能器5和封盖406之间设有隔离板，隔离板和封盖406围合的空间灌注有灌封胶。
进一步的，台阶状肩部的设置使得换能器5得以更好地实现密封封装并使得换能器能最大限度的发送出自身所转化成的超声波，并最大限度的接收来自另一换能器所发出的的超声波。
在本实施例中，换能器5和封盖406之间从上到下依次设有金属盖板416和塑料盖板426。端口（301、302）的端部分别设有封盖安装台（321、322）。金属盖板416固定安装在封盖安装台（321、322）上，塑料盖板426安装在金属盖板416和换能器5之间。
金属盖板416和塑料盖板426中间部分对应换能器引线柱的部分开设有通孔。封盖406固定安装在金属盖板416上，封盖406和金属盖板416之间形成的空腔内填充油灌封胶。封装的时候从封盖406顶部的引线出口中灌入灌封胶，灌封胶向下流动充满端口内剩余的空隙，以实现二次密封和防震的作用。
塑料盖板和金属盖板的使用，隔离了外部环境的高温、高压等因素对换能器工作性能的影响。在端口内部零部件间隙之间以及零部件与端口侧壁的间隙之间填充灌封胶则进一步隔离了外部环境的高温、高压等因素对换能器工作性能的影响。
如图7所示，超声波热量表还包括连接基表和管段的密封连接部，密封连接部包括密封固定连接并形成内部空腔的连接座203和连接盖201，连接座203和连接盖201之间密封连接。两者的安装接触面上设有处于压缩状态的第三密封圈202，换能器5的引线（501、502）与防水电缆线500的接头在连接部的内部空腔中，空腔内注满灌封胶。
具体的，密封连接部设有引线进口213和防水电缆线出口223，防水电缆线出口223设有处于压缩状态的电缆线密封圈431。连接座203与封盖406固定连接，连接盖201与基表的下盖421固定连接。
实际使用过程中，基表与管段为可拆卸连接以方便用户抄表或者读取其它相关数据。本实施例中，连接盖201通过卡接部211卡接在基表的下盖421上。连接盖201上设有至少2个卡接部211，下盖421底部设有对应的卡节槽。
连接座203和连接盖201之间通过螺纹连接的方式固定连接，连接座203和连接盖201的安装接触面上、螺纹周围的位置分别设有螺纹密封圈212，螺纹密封圈212与第三密封圈202为一体结构。
进一步的，换能器引线（501、502）从封盖406中穿入密封连接部的空腔中，密封连接部的引线进口和封盖的引线出口都填充有灌封胶，密封连接部与封盖406之间的引线（501、502）被灌封胶完全包裹住。
上述灌封胶需流动性良好，能承受高温、高压，且有一定强度，在密闭的空间中也可以固化的胶。在本实施例中，灌封胶采用有固化剂的AB胶，实际加工过程中则以实际需要为准自行选择。
以上对本发明所提供的热量表进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种超声波热量表，包括密封连接的基表和管段，所述管段的进口端和出口端与供热系统的管道连接，其特征在于，所述基表内设有密封安装的控制模块，所述管段设有外接端口，所述端口内设有密封安装且与控制模块电连接的换能器；所述换能器与端口的安装接触面上设有第二密封圈；所述端口通过封盖密封封装，所述封盖内灌注有将所述换能器密封封装的灌封胶。
2.根据权利要求1所述的超声波热量表，其特征在于，所述端口与所述管段内腔的连接处设有台阶状的肩部，所述换能器与所述肩部压紧接触，所述换能器与所述肩部的安装接触面之间设有处于压缩状态的第二密封圈；所述换能器和封盖之间设有隔离板，所述隔离板和封盖围合的空间灌注有灌封胶。
3.根据权利要求2所述的超声波热量表，其特征在于，所述换能器与端口的侧壁为间隙配合，所述换能器与端口侧壁的间隙之间填充有灌封胶，所述隔离板和端口侧壁的间隙之间填充有灌封胶，所述隔离板和换能器的间隙之间填充有灌封胶。
4.根据权利要求1-3任一项所述的超声波热量表，其特征在于，所述换能器通过引线与控制模块电连接，所述引线通过防水电缆线与控制模块连接，所述引线与防水电缆线固定连接；
所述超声波热量表还包括连接基表和管段的密封连接部，所述密封连接部包括密封固定连接并形成内部空腔的连接座和连接盖，所述连接座和连接盖之间密封连接，两者的安装接触面上设有处于压缩状态的第三密封圈，所述换能器的引线与防水电缆线的接头在所述连接部的内部空腔中，所述空腔内注满灌封胶。
5.根据权利要求4所述的超声波热量表，其特征在于，所述密封连接部设有防水电缆线出口，所述防水电缆线出口设有电缆线密封圈，所述密封圈内设通孔，所述电缆线密封圈的通孔一端端口处的内径小于其另一端端口处的内径，所述防水电缆线从所述电缆线密封圈的通孔穿过。
6.根据权利要求4所述的超声波热量表，其特征在于，所述密封连接部设有引线进口，所述换能器引线从封盖中穿入密封连接部的空腔中，所述密封连接部的引线进口和封盖的引线出口都填充有灌封胶，密封连接部与封盖直接的引线被灌封胶完全包裹。
7.根据权利要求4所述的超声波热量表，其特征在于，所述连接座与封盖固定连接，所述连接盖与所述基表的下盖固定连接；所述连接座和连接盖之间通过螺纹连接的方式固定连接，所述连接座和连接盖的安装接触面上、螺纹周围的位置分别设有螺纹密封圈，所述螺纹密封圈与第三密封圈为一体结构。
8.根据权利要求1-7任一项所述的超声波热量表，其特征在于，所述基表包括盒体和密封固定安装盒体内的控制模块，所述盒体包括上盖和下盖，所述上盖和下盖之间密封固定连接，所述上盖和下盖的安装接触面设有处于压缩状态的第一密封圈，所述换能器与控制模块连接的防水电缆线穿过所述基表的盒体。
9.根据权利要求8所述的超声波热量表，其特征在于，所述盒体上开设有安装孔，所述安装孔中安装有处于压缩状态的弹性材质的电缆线密封圈，所述密封圈内设通孔，所述电缆线密封圈的通孔一端端口处的内径小于其另一端端口处的内径，所述防水电缆线从所述电缆线密封圈的通孔穿过。
10.根据权利要求8所述的超声波热量表，其特征在于，所述控制模块包括一块PCB板，所述PCB板焊接有电子元器件的表面覆盖有灌封胶以保护PCB板的印刷电路和电子元器件的引脚。
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