CN117191138A - 一种立式阀控超声波水表管段 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种立式阀控超声波水表管段，包括壳体、阀门和超声波换能器，壳体内成型有第一流道和第二流道，第一流道和所述第二流道的尾部通过超声波通道连通，超声波通道内设有超声波反射面；阀门安装在第一流道或所述第二流道内；超声波换能器为两个，且分别安装在所述第一流道和所述第二流道的头部端部，其中一所述超声波换能器发出的超声波信号经所述超声波反射面后反射至另一所述超声波换能器并能对所述阀门的开度及所述第一流道或所述第二流道内的水流速度进行计量。本发明立式阀控超声波水表管段，结构紧凑、体积小，计量精度高，使用效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机，特别涉及一种立式阀控超声波水表管段。
背景技术
立式阀控水表是一种集阀门和水表功能于一体的装置，将阀门和水表集成在一个装置中，通过一个垂直的立式结构组合在一起。这种设计使得安装简单方便，节省空间，并且使得阀门和水表的操作更加便捷。立式阀控水表具备阀门控制功能，可以通过阀门控制水流的开启和关闭。用户可以通过操作阀门来控制水的供应，实现对水流的调节和控制。立式阀控水表通常具备防止非法使用的功能。它可以通过阀门的控制和密封设计，防止未经授权的人员擅自使用水源，并提供水资源管理的可靠性。
超声波水表由于其没有机械转动部件，因此在用户使用过程中不会发生磨损。并且，超声波水表采用非接触测量方式，通过发射超声波信号和接收回波来测量水流量。这意味着它无需物理上接触水流，不会对水质产生影响，同时减少了磨损和堵塞的可能性。并且，超声波水表采用精确的超声波测量技术，能够实时、精确地测量水流量。它可以提供高精度的数据，适用于需要准确测量的应用，例如计费和流量监测。超声波水表具有较大的测量范围。它可以适应不同尺寸和流量的管道，从小流量到大流量都能有效测量。这使得超声波水表在各种应用场景下都具备灵活性。超声波水表的设计使水流通过时产生较小的压力损失，确保水流的稳定性和流量测量的准确性。
对于阀控水表会有一些客户提出阀门开闭程度可控的需求，保证水表安装在用户家里既能保证用户欠费时减少用水流量起到提醒功能，又能确保用户不会因为阀门完全关闭而导致完全断水影响基本生活，因此要求对阀门的开闭程度得到信息反馈。在用户少量欠费时通过阀门小量关闭以减少流量，既保证用户最低基本用水要求，又能从一定程度上督促用户尽早及时缴费以获得阀门全开获得大流量用水的权利。传统的阀控水表的阀门只有全开和全闭两种状态，无法对阀门的开闭程度状态得到信息反馈和控制。在这种情况下，具有一定阀门开度反馈及调节功能的立式阀控水表就有了较大的需求。
发明内容
【1】要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种能对水流速度及阀门的开闭程度进行反馈，在用户少量欠费时通过阀门小量关闭以减少流量，既保证用户最低基本用水要求，又能从一定程度上督促用户尽早及时缴费以获得阀门全开获得大流量用水的权利的立式阀控超声波水表管段。
【2】解决问题的技术方案
本发明提供一种立式阀控超声波水表管段，包括：
壳体，所述壳体内成型有第一流道10a和第二流道10b，所述第一流道10a和所述第二流道10b的头部侧壁分别设有进水口11和出水口12；所述第一流道10a和所述第二流道10b的尾部通过超声波通道连通，所述超声波通道内设有超声波反射面；
阀门3，安装在所述第一流道10a或所述第二流道10b内，用于调节所述进水口11和所述出水口12之间的连通量；
超声波换能器，为两个，且分别安装在所述第一流道10a和所述第二流道10b的头部端部，其中一所述超声波换能器发出的超声波信号经所述超声波反射面后反射至另一所述超声波换能器并能对所述阀门的开度及所述第一流道10a或所述第二流道10b内的水流速度进行计量。
进一步的，所述阀门为球阀。
进一步的，所述超声波通道包括依次连接的第一通道20a、第二通道20b和第三通道20c，所述超声波反射面包括位于所述第一通道20a与所述第二通道20b之间的第一超声波反射面21及位于所述的第二通道20b与所述第三通道20c之间的第二超声波反射面22，所述第一流道10a与所述第一通道20a同轴且连通，所述第二流道10b与所述第三通道20c同轴且连通。
进一步的，所述第一流道10a与所述第二流道10b上下平行设置，所述第一流道10a与所述第二流道10b的头部敞口并形成安装孔13，所述超声波换能器安装在所述安装孔内、且与所述第一流道10a或所述第二流道10b同轴。
进一步的，所述安装孔为阶梯孔13，所述超声波换能器安装在所述阶梯孔内并通过一压板41固定，所述压板41上开设有用于容所述超声波换能器上的导线穿过的线孔。
进一步的，所述第一流道10a的头部向下折弯90度并形成所述进水口11，所述第二流道10b的头部向上折弯90度并形成所述出水口12。
进一步的，所述第一流道10a、所述超声波通道及所述第二流道10b形成U形结构。
进一步的，所述阀门3安装在所述第二流道10b内，且所述阀门的阀杆31的轴线平行于所述出水管12的轴线。
进一步的，所述壳体包括通过螺栓密封连接的集合管1和超声波管2，所述第一流道10a、所述第二流道10b、所述进水口、所述出水口及所述超声波换能器设置在所述集合管1上，所述超声波通道设置在所述超声波管2内。
进一步的，所述集合管1的尾部设有第一安装面14，所述第一流道10a与所述第二流道10b的尾部贯穿所述第一安装面14；所述超声波管端2的头部设有第二安装面23，所述超声波通道的两端贯穿所述第二安装面23，所述第一安装面14与所述第二安装面23密封贴合并通过螺栓固定。
【3】有益效果
本发明立式阀控超声波水表管段，阀门位于两个超声波换能器的测量管路上，能对管路内的水流速度和阀门的开闭程度进行检测，从而起到对阀门开度的反馈及调节功能，在用户少量欠费时通过阀门小量关闭以减少流量，既保证用户最低基本用水要求，又能从一定程度上督促用户尽早及时缴费以获得阀门全开获得大流量用水的权利；整体管路形成U形结构，使两超声波换能器位于同一端，增大了流道距离，提高了测量精度和准度，且体积小，便于安装；采用分体式结构，便于加工生产，生产难度和成本低，加工精度高，提高整体测量精度；阀杆与出水口平行，降低了安装空间，便于装配使用；本发明立式阀控超声波水表管段，结构紧凑、体积小，计量精度高，使用效果好。
附图说明
图1为本发明立式阀控超声波水表管段的结构示意图；
图2为本发明立式阀控超声波水表管段的剖视图；
图3为本发明立式阀控超声波水表管段的另一角度剖视图；
图4为本发明立式阀控超声波水表管段的集合管的结构示意图；
图5为本发明立式阀控超声波水表管段的集合管的另一角度结构示意图；
图6为本发明立式阀控超声波水表管段的超声波管的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，详细介绍本发明实施例。
参阅图1-图6，本发明提供一种立式阀控超声波水表管段，包括壳体、阀门3和超声波换能器。
在壳体内成型有第一流道10a和第二流道10b，在第一流道10a的头部侧壁设有进水口11，在第二流道10b的头部侧壁设有出水口12，该第一流道10a和第二流道10b的头部位于同一侧；第一流道10a和第二流道10b的尾部通过超声波通道连通，在超声波通道内设有两个超声波反射面，用于反射超声波信号；阀门3安装在第一流道10a或第二流道10b内，用于调节进水口11和出水口12之间的连通量，并能实现关闭；超声波换能器为两个，且分别安装在第一流道10a和第二流道10b的头部端部，其中一个超声波换能器发出的超声波信号经能经过两个超声波反射面反射至另一超声波换能器，进而能对阀门的开度(开闭程度)及第一流道10a或第二流道10b内的水流速度进行计量检测。
以下进行详细说明：
第一流道10a与第二流道10b上下平行设置，两者头部位于同一侧，且相互平齐，该第一流道10a与第二流道10b的头部敞口，并形成安装孔13，该安装孔为阶梯孔，在第一流道的阶梯孔内安装有第一超声波环能器52，第一超声波换能器通过阶梯孔上的阶梯面实现轴向限位，且在第一超声波换能器与阶梯孔之间设有密封圈，用于实现密封安装，在阶梯孔的端部周向均布有螺孔，在第一超声波换能器的外侧端部设有一个圆形的压板41，该盖板通过螺栓(螺钉)固定在阶梯孔端部，用于实现对第一换能器的固定安装，在该压板41上开设有线孔，其用于容第一超声波换能器上的导线穿过，即压板41整体为圆环形结构，本实施例中，第一超声波换能器与第一流道10a同轴设置，其工作端(发射、接收)朝向第一流道10a的尾部，即朝向超声波通道；在第二流道的阶梯孔内安装有第二超声波换能器51，其安装方式与第一超声波换能器结构相同，因此不再阐述，第二超声波换能器51与第二流道10b同轴设置，其工作端(发射、接收)朝向第二流道10b的尾部，即朝向超声波通道；第一超声波换能器52与第二超声波换能器51位于壳体的同一侧。
超声波通道包括依次连接的第一通道20a、第二通道20b和第三通道20c，在第一通道20a与第二通道20b之间设有第一超声波反射面21，在第二通道20b与第三通道20c之间设有第二超声波反射面22，其能将第一通道进入的超声波信号从第三通道反射而出、或将第三通道进入的超声波信号从第一通道反射而出，其进入和反射方向平行于分别平行于第一通道及第三通道；第一流道10a与第一通道20a连接，两者同轴连通，其孔径相同，第二流道10b与第三通道20c连接，两者同轴连通，其孔径相同，上述第一流道10a、超声波通道及第二流道10b形成一个U形结构；工作时，从第一超声波换能器发出的超声波信号沿第一流道的轴线方向进入第一通道220a，经第一超声波反射面的反射进入第二通道20b，再经过第二超声波反射面22的反射进入第三通道，反射后与第三通道的轴线方向平行，经过设置在第二流道内的阀门后由第二超声波换能器接收，并对接收量进行计量，此时，第一超声波换能器作为发射端，第二超声波换能器作为接收端，其也可以反向发射、接收，即第二超声波换能器作为发射端，第一超声波换能器作为接收端；由于阀控水表的阀门在超声波的传播通路上，不同的阀门开闭程度会对应不同的超声波信号传播强度，从而通过发射到接收的超声波信号的不同强度，对应不同的阀门开闭程度，从而起到对阀门开度的反馈及调节功能。在用户少量欠费时通过阀门小量关闭以减少流量，既保证用户最低基本用水要求，又能从一定程度上督促用户尽早及时缴费以获得阀门全开获得大流量用水的权利。
本申请中，第一流道10a的头部向下折弯90度，形成进水口11，第二流道10b的头部向上折弯90度，形成出水口12，进水口11和出水口均为管状结构，即为进水管和出水管，在其端部均设有外螺纹，用于连接水管管路；本实施例中进水口11和出水口同轴设置。
本实施例中，阀门3为球阀，安装在第二流道10b内，包括阀球32及阀杆31，在阀球上开设有阀孔，阀杆与阀球连接，并用于驱动阀球转动，以调节阀孔的倾斜角度，实现连通量的调节，该阀杆31的端部延伸至壳体外，并作为操作端，其轴线平行于出水管12的轴线，便于整体安装，并降低安装空间。
本申请中，壳体包括通过螺栓密封连接的集合管1和超声波管2，第一流道10a、第二流道10b、进水口、出水口及超声波换能器设置在集合管1上，超声波通道设置在超声波管2内；同时，在集合管1的尾部设有第一安装面14，第一流道10a与第二流道10b的尾部贯穿第一安装面14，且其轴线垂直于第一安装面；超声波管端2的头部设有第二安装面23，超声波通道的两端贯穿第二安装面23，即第一通道和第三通道的头部贯穿该第二安装面，同时，第一通道和第三通道的轴线垂直于第二安装面，第一安装面14与第二安装面23贴合安装，并通过螺栓(螺钉)固定，同时，在第一安装面与第二安装面之间设有密封圈，以实现密封连接，安装后，第一通道与第一流道同轴并连通，第二流道与第三通道同轴并连通；该结构便于整体加工、生产，大大降低生产难度及生产成本，提高整体精度，特别是对超声波管的加工。上述第一流道10a、第二流道10b和超声波通道(第一通道、第二通道和第三通道)位于同一平面上。
本发明立式阀控超声波水表管段，包括集合管和超声波管段，集合管包含进水口和出水口，并包含超声波换能器、压板、密封圈和阀门，超声波换能器包含有换能器导线用于给换能器供电和传输电信号，超声波换能器发射超声波并沿着道传播和超声波反射面进行反射，并由对应的另一个超声波换能器接收超声波，并计量水流在流道中的水流速度。
本发明立式阀控超声波水表管段，满足了一些客户提出阀门开闭程度可控的需求，保证水表安装在用户家里既能保证用户欠费时减少用水流量起到提醒功能，又能确保用户不会因为阀门完全关闭而导致完全断水影响基本生活，因此要求对阀门的开闭程度得到信息反馈，在用户少量欠费时通过阀门小量关闭以减少流量，既保证用户最低基本用水要求，又能从一定程度上督促用户尽早及时缴费以获得阀门全开获得大流量用水的权利。在在阀门关闭程度低于超声波发射和接收信号的阈值时，也就是超声波信号降低程度已低至水表无法计量的情况下，阀门会被控制自动完全关闭以使得不会导致水费漏计，并且，由于超声波换能器本身衰减导致超声波信号降低程度已低至水表无法计量的情况下，阀门会被控制自动完全关闭以使得不会导致水费漏计。
本发明立式阀控超声波水表管段，阀门位于两个超声波换能器的测量管路上，能对管路内的水流速度和阀门的开闭程度进行检测，从而起到对阀门开度的反馈及调节功能，在用户少量欠费时通过阀门小量关闭以减少流量，既保证用户最低基本用水要求，又能从一定程度上督促用户尽早及时缴费以获得阀门全开获得大流量用水的权利；整体管路形成U形结构，使两超声波换能器位于同一端，增大了流道距离，提高了测量精度和准度，且体积小，便于安装；采用分体式结构，便于加工生产，生产难度和成本低，加工精度高，提高整体测量精度；阀杆与出水口平行，降低了安装空间，便于装配使用；本发明立式阀控超声波水表管段，结构紧凑、体积小，计量精度高，使用效果好。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种立式阀控超声波水表管段，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体内成型有第一流道10a和第二流道10b，所述第一流道10a和所述第二流道10b的头部侧壁分别设有进水口11和出水口12；所述第一流道10a和所述第二流道10b的尾部通过超声波通道连通，所述超声波通道内设有超声波反射面；
阀门3，安装在所述第一流道10a或所述第二流道10b内，用于调节所述进水口11和所述出水口12之间的连通量；
超声波换能器，为两个，且分别安装在所述第一流道10a和所述第二流道10b的头部端部，其中一所述超声波换能器发出的超声波信号经所述超声波反射面后反射至另一所述超声波换能器并能对所述阀门的开度及所述第一流道10a或所述第二流道10b内的水流速度进行计量。
2.如权利要求1所述的立式阀控超声波水表管段，其特征在于：所述阀门为球阀。
3.如权利要求1所述的立式阀控超声波水表管段，其特征在于：所述超声波通道包括依次连接的第一通道20a、第二通道20b和第三通道20c，所述超声波反射面包括位于所述第一通道20a与所述第二通道20b之间的第一超声波反射面21及位于所述的第二通道20b与所述第三通道20c之间的第二超声波反射面22，所述第一流道10a与所述第一通道20a同轴且连通，所述第二流道10b与所述第三通道20c同轴且连通。
4.如权利要求1所述的立式阀控超声波水表管段，其特征在于：所述第一流道10a与所述第二流道10b上下平行设置，所述第一流道10a与所述第二流道10b的头部敞口并形成安装孔13，所述超声波换能器安装在所述安装孔内、且与所述第一流道10a或所述第二流道10b同轴。
5.如权利要求4所述的立式阀控超声波水表管段，其特征在于：所述安装孔为阶梯孔13，所述超声波换能器安装在所述阶梯孔内并通过一压板41固定，所述压板41上开设有用于容所述超声波换能器上的导线穿过的线孔。
6.如权利要求1所述的立式阀控超声波水表管段，其特征在于：所述第一流道10a的头部向下折弯90度并形成所述进水口11，所述第二流道10b的头部向上折弯90度并形成所述出水口12。
7.如权利要求1所述的立式阀控超声波水表管段，其特征在于：所述第一流道10a、所述超声波通道及所述第二流道10b形成U形结构。
8.如权利要求1所述的立式阀控超声波水表管段，其特征在于：所述阀门3安装在所述第二流道10b内，且所述阀门的阀杆31的轴线平行于所述出水管12的轴线。
9.如权利要求1所述的立式阀控超声波水表管段，其特征在于：所述壳体包括通过螺栓密封连接的集合管1和超声波管2，所述第一流道10a、所述第二流道10b、所述进水口、所述出水口及所述超声波换能器设置在所述集合管1上，所述超声波通道设置在所述超声波管2内。
10.如权利要求9所述的立式阀控超声波水表管段，其特征在于：所述集合管1的尾部设有第一安装面14，所述第一流道10a与所述第二流道10b的尾部贯穿所述第一安装面14；所述超声波管端2的头部设有第二安装面23，所述超声波通道的两端贯穿所述第二安装面23，所述第一安装面14与所述第二安装面23密封贴合并通过螺栓固定。
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2023
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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