CN118640987A - 一种高防护等级超声波流量计壳体及超声波水表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高防护等级超声波流量计壳体及超声波水表，高防护等级超声波流量计壳体由内壳体和外壳体组成，内壳体为用于封装电路板的灌胶盒，该灌胶盒由灌胶盒上盖和下盒体组装而成，灌胶盒上盖和下盒体盖合形成用于安装电子元器件和灌装密封胶的内腔，灌胶盒上盖设置有至少两个注胶排气结构，注胶排气结构包括：底板、贯穿底板的注胶排气孔和环绕注胶排气孔外周设置在底板顶面的至少一层围墙结构，围墙结构的高度高于注胶排气结构高度。超声波水表的基表采用上述高防护等级超声波流量计壳体。所述高防护等级超声波流量计壳体采用独立的灌胶盒以及注胶排气结构从而极大地提高了其密封防护等级和产品封装效率。

Description

一种高防护等级超声波流量计壳体及超声波水表

技术领域

本发明涉及超声波流量计技术领域，尤其涉及一种高防护等级超声波流量计壳体及超声波水表。

背景技术

目前，国家标准GB/T 4208中对于IP68防护要求的持续浸水时间、温度和水深要求等没有具体规定，仅给出一定的范围。市面上标注IP68防护的产品，在长时间持续泡水或环境温度变化潮湿环境下，经常出现防护失效导致产品损坏的现象，若按照中国计量协会团体标准T/CMA SB 058-2021，这些产品仅达到IPX8-I，达不到IPX8-III的高防护标准。

特别在仪器仪表行业，经常面临严苛的安装使用环境，对防护等级提出更高、更可靠的要求。制造中为提高壳体防护可靠性，目前市面上高密封防护主要有两种形式：机械密封和灌胶密封，多数产品高密封防护可靠性低，不能长时间泡水。其中机械式密封结构主要靠橡胶密封垫圈进行密封，在产品使用过程中，存在以下问题：首先，密封件结构存在公差和变形，导致压缩量不均匀，引起密封失效；其次，温度变化带来的压差效应，壳体内外压力不一致，水或潮气压入壳体内，导致密封失效。而灌胶密封主要靠双组分的胶水进行密封，在产品使用过程中，存在以下问题：首先，胶水和壳体之容易剥离，产生缝隙，水延缝隙进入导致密封失效，其次，灌胶工艺繁琐，经常需要将壳体转运到灌胶室，壳体反过来先进行灌胶，灌胶后需要24小时以上烘干，然后继续到产线进行后续其他零部件组装，灌胶工艺是整个产品生产过程的瓶颈。

因此，现有技术还有待进一步发展。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种高防护等级超声波流量计壳体及超声波水表，该高防护等级超声波流量计壳体采用独立的灌胶盒以及注胶排气结构从而极大地提高了超声波流量计的密封防护等级，且提高产品组装效率。

针对上述问题，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供一种高防护等级超声波流量计壳体是由内外设置内壳体和外壳体组成，内壳体为用于封装电路板的灌胶盒，该灌胶盒由灌胶盒上盖和下盒体组装而成，灌胶盒上盖和下盒体盖合形成用于安装电子元器件和灌装密封胶的内腔，灌胶盒上盖设置有至少两个注胶排气结构，注胶排气结构用于注胶或排气；注胶排气结构包括：与灌胶盒盖板为一体设置的底板、贯穿底板的注胶排气孔和环绕注胶排气孔外周设置在底板顶面的至少一层围墙结构，围墙结构的高度高于注胶排气结构高度。

可选地，所述高防护等级超声波流量计壳体中，外壳体包括相互连接的外上壳体和外下壳体，灌胶盒安装在外下壳体中。

可选地，所述高防护等级超声波流量计壳体中，外下壳体内位于灌胶盒下方的内腔设置为电池容纳腔。

可选地，所述高防护等级超声波流量计壳体中，围墙结构的高度高于注胶排气结构高度，最内侧的围墙结构的高度低于外侧的围墙高度；优选地，所述围墙结构的数量不少于两层，围墙结构的高度以灌胶孔为中心从内向外逐渐增高。

可选地，所述高防护等级超声波流量计壳体中，注胶排气孔的顶面高度高于底板上表面。

可选地，所述高防护等级超声波流量计壳体中，注胶排气孔四周底板的底面向内凹陷形成凹槽，所述多层围墙结构为以灌胶孔为中心的同心环形结构。

此外，本发明还提供一种超声波水表，基表采用上述高防护等级超声波流量计壳体，外下壳体的电池容纳腔内安装有第一电池，灌胶盒中封装有第一电路板。

可选地，所述超声波水表还包括与基表进行固定连接的数据采集器，数据采集器壳体主要由上壳体和下壳体组装而成，上壳体上也设置有至少两个如权利要求所述的注胶排气结构，上壳体和下壳体盖合形成用于安装电子元器件和灌装密封胶的内腔。

可选地，所述超声波水表中，灌胶盒上盖或数据采集器的上壳体的顶面还设置有限位挡板，限位挡板的两端分别延伸至所在灌胶盒上盖或上壳体的外侧凸缘上，限位挡板和相连的外侧凸缘将围墙结构进行包围。

可选地，所述超声波水表中，元器件安装腔为上壳体的壁面向上凹陷和/向下延伸所形成，电子元器件的底面位置设置为略高于电路板的上表面；灌胶盒也设置有电子元器件安装腔。

可选地，所述超声波水表中，数据采集器壳体的下壳体内腔安装有第二电路板和第二电池，该腔体内部装满密封胶；电路板被安装在靠近上壳体的位置。

可选地，所述超声波水表还包括：外置天线，外置天线包括下端开口的天线外壳、封堵在天线外壳内壁的天线固定座和根部插接在天线固定座上的天线，天线固定座将天线外壳内腔划分为位于上部的密封腔和位于下部的用于填灌密封胶的灌胶腔，天线主体被密封在密封腔中。

可选地，所述超声波水表中，天线底部连接有引线，引线外表面套设有金属软管，天线固定座的底部向下延伸出软管定位架，软管定位架上设置用于卡接金属软管外壁的第三卡槽。

本发明提供的高防护等级超声波流量计壳体及超声波水表具有以下有益效果：

1、所述高防护等级超声波流量计壳体简单，通过内设独立封装的灌胶盒和特有的注胶排气结构解决壳体内部电子元器件的高等级防水防尘密封问题，使应用的壳体的防护等级充分满足团体标准T/CMA SB 058-2021的IPX8-III的高要求。此外，数据采集器壳体内部使用整体密封的方式。上述设置使壳体内部空间或者灌胶盒内充满灌封胶，尽可能减少内部气体空间，减小压差效应。

2、所述注胶排气结构设计简单而巧妙，注胶排气孔外的多层围墙结构的设置不仅极大地扩大密封胶与壳体之间的粘接作用面，还延长了空气中的水分从外部进入到注胶排气孔内的路径，为该路径设置多层围墙式障碍，外界水气在很大的虹吸力作用下才可能进入注胶排气孔内，可有效隔绝外界水气，提升灌胶盒和数据采集器的密封防护可靠性。注胶排气孔内部设置凹槽，有利于壳体内部气体完全排出，有效避免困气现象。

3、注胶排气结构设计合理，大大优化和改善灌胶工艺的便捷性，实现各零部件组装后进行整机灌胶的方案。

4、所述外置天线结构简单且防护等级满足IPX8-III，其通过天线固定座使天线简易并牢固的固定在外壳中，最后对外壳底部灌胶，实现由胶到天线固定座、再到O型密封圈和橡胶线套的多道密封，极大地提高了外置天线整体的密封性、防水性，使天线能适应恶劣的工作环境，在不影响信号传输的前提下延长了天线寿命。能够实现再有温度变化的情况下，30天以上长时间泡水依然能可靠密封，可广泛应用于各种恶劣环境中。天线引线部分采用金属软管包裹防护，在提高引线防水性能的同时又防止引线被人为或虫鼠破坏。

附图说明

图1为高防护等级超声波流量计壳体的结构示意图；

图2为高防护等级超声波流量计的结构爆炸示意图；

图3为灌胶盒的立体结构示意图；

图4为灌胶盒的纵向剖视图；

图5为图4的A处放大示意图；

图6为数据采集器的立体结构示意图；

图7为数据采集器的俯视图；

图8为图7的A-A剖面示意图；

图9为图8的X处结构放大示意图；

图10为图7的B-B的局部剖面示意图；

图11为数据采集器的结构爆炸示意图；

图12为超声波水表的立体结构示意图；

图13为超声波水表的剖视图；管段结构被省略；

图14为外置天线的立体结构示意图；

图15为工作状态下的外置天线的剖视图；

图16为外置天线的结构爆炸示意图；

图17为外置天线与固定架的装配图；

其中，附图标记说明如下：

注胶排气结构1、底板11、注胶排气孔12、围墙结构13、限位挡板15、外上壳体21、外下壳体22、电池容纳腔221、灌胶盒上盖3、定位突起31、下盒体4、内腔41、密封件42、第一卡槽32；

上壳体51、下壳体52、外侧凸缘511、电子元器件安装腔512、卡接部513、突台514、第二卡槽515a、卡突515b、壳体侧壁顶部521；第一电路板71、第一电池81、第二电路板72、第二电池82、管段9；

外置天线6、天线61、天线外壳62、密封腔622、灌胶腔623、天线固定座63、软管定位架631、第三卡槽631a、密封圈定位槽632、橡胶线套64、密封胶65、固定部68、插槽681、弹性卡扣682、固定架69、卡孔691、引线601、金属软管602。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例中，如图1所示，一种高防护等级超声波流量计壳体，其壳体是由内外设置内壳体和外壳体组成，内壳体为用于封装电路板的灌胶盒。

其中，外壳体包括相互连接的外上壳体21和外下壳体22，灌胶盒安装在外下壳体中。本实施例中，所述灌胶盒与外下壳体进行固定连接。外下壳体内位于灌胶盒下方的内腔设置为电池容纳腔221，用于安装第一电池81。

灌胶盒

本实施例中，如图3～5所示，灌胶盒由灌胶盒上盖3和下盒体4组装而成。灌胶盒上盖和下盒体盖合形成用于安装电子元器件和灌装密封胶的内腔41。

为了显著提高防护等级，灌胶盒上盖设置有至少两个注胶排气结构1，注胶排气结构用于注胶或排气；注胶排气结构包括：与灌胶盒上盖为一体设置的底板11、贯穿底板的注胶排气孔12和环绕注胶排气孔外周设置在底板顶面的至少一层围墙结构13，围墙结构的高度高于注胶排气结构高度。

上述围墙结构的设置使注胶排气孔的密封胶与壳体之间的接触面显著扩大，扩大密封胶与壳体之间的粘接作用面，有效阻止两者之间的脱离；此外，围墙结构的设置延长了空气中的水分从外部进入到注胶排气孔内的路径，需要很大的虹吸力才能进入注胶排气孔内。外部水气需要“翻越”多道围墙，可有效隔绝外界水气，提升该结构的密封防护可靠性。

因此，上述围墙结构极大地提高了注胶排气孔处的密封性能，使应用的灌胶盒能够实现在有温度变化的情况下，30天以上长时间泡水依然能可靠密封。

优选地，所述围墙结构的数量为不少于两层，围墙结构的高度以注胶排气孔为中心从内向外逐渐增高。围墙高度越高对防护越有利。而外部围墙结构高于内部围墙结构的设置，使空气中的水分只能最先接触到最外围最高的围墙结构，内部围墙结构完全浸没在密封胶中，使外界水气必须从外部围墙向内一步步“翻越”多道围墙结构才能进入注胶排气孔内。

围墙结构的层数越多，空气中的水分在进入注胶排气孔内的阻碍越多，灌封胶越难与接触的壳体部分脱离，注胶排气结构的密封性能越优异。

本实施例中，注胶排气结构中围墙结构为2层或3层，其他实施例中，围墙结构的层数更多。

如图4～5所示，本实施例中，所述多层围墙结构为以注胶排气孔12为中心的同心环形结构。

由于灌胶盒在灌胶的过程中，灌胶盒内的空气未及时从注胶排气孔中排出时，灌胶盒盖的底面会聚集一些气泡。而因现有制造工艺的误差也会导致灌胶盒盖底面不平整，从而也不利于气泡的排净，导致灌胶盒盖的底面聚集一些气泡。

针对上述问题，进行如下改进：如图4所示，注胶排气孔周围的底板11的底面向内凹陷形成凹槽14，如此设置后，灌胶盒内的未排尽的空气就会聚集在注胶排气孔所处位置的下方聚集，利于灌胶盒内部的气体完全排出，有效避免困气现象。

所述灌胶盒上盖中，起排气功能的注胶排气结构1A和起注胶功能的注胶排气结构1B的结构可以设置为相同，有的实施例中，两者的围墙数量相同或高度变化也存在差异。

本实施例中，所述注胶排气结构1的围墙为2层、3层或更多。

本实施例中，灌胶盒上盖3和下盒体4进行螺接和卡接。其他实施例中，灌胶盒上盖3和下盒体4进行其他固定连接方式。

可选地，所述灌胶盒上盖为透明设置。例如，所述灌胶盒采用透明玻璃或者透明塑料材质。这种设置不仅便于在灌胶盒中定位和安装液晶屏、天线等元器件，也便于观察灌胶盒中的灌胶情况。

下盒体的底面设置有多个穿线孔，穿线孔上安装有供线穿过的密封件42。各种传感器的电线、电源线等各种线都可分别贯穿密封件上的孔洞连接到灌封胶内部的电路板(或其他电子元器件)上。

如图4和5所示，灌胶盒上盖3的底面向下垂直延伸出卡接在下盒体顶部侧壁内缘的定位突起31，灌胶盒上盖紧邻定位突起的外侧设置有与下盒体的顶部卡接的第一卡槽32。本实施例中，所述定位突起为定位环。所述第一卡槽的深度大于定位突起的高度。

灌胶盒上盖3的外侧边设置有安装孔。紧固件通过与安装孔的配合实现将所述灌胶盒与其他配合结构进行固定连接。

所述灌胶盒结构简单，密封性能显著提高，具有高可靠性IPX8-III密封防护等级。

而上述灌胶盒的注胶排气结构的设置不仅提高了密封性能，还提高了组装和灌胶工艺流程的效率，可实现整机组装完成后的灌胶操作，有效解决现有生产过程中灌胶工艺转运和烘干时间长导致的效率低周期长的瓶颈问题，生产工艺得到优化，生产效率得到提升。

现有传统的灌胶工艺中，灌胶盒是开放设置，需要先将壳体转运到灌胶室，将开放式壳体反过来进行灌胶，灌胶后待24小时以上胶体完全烘干后，接着将其放入到生产线进行壳体组装以及其他零部件的组装，因此该传统灌胶工艺流程不仅繁琐，周期长，且极大地限制了生产线的生产效率。

而本实施例的方案中，先将灌胶盒组装好后，再通过注胶排气孔向内腔灌入胶体，待4～5小时后，盒内的胶体不流动就可以回到生产线进行后续的加工或其他结构的装配。因此，相对于现有灌胶工艺，本实施例的灌胶盒设计极大地优化了生产工艺，显著提升了生产效率。

本实施例还提供一种超声波水表，超声波基表采用本实施例的上述高防护等级超声波流量计壳体，外下壳体的电池容纳腔221内安装有第一电池81，灌胶盒中封装有第一电路板71。

实施例2

本实施例提供一种超声波水表，其包括基表和与基表进行固定连接的数据采集器5，基表采用实施例1的高防护等级超声波流量计壳体。

如图6～11所示，数据采集器壳体主要由上壳体51和下壳体52组装而成，上壳体上也设置有至少两个实施例1所述的注胶排气结构1，上壳体和下壳体盖合形成用于安装电子元器件和灌满密封胶的内腔。

下壳体52内上下安装有第二电路板72和第二电池82，并内部装满密封胶；第二电路板被安装在靠近上壳体51的位置。

上壳体和下壳体围合的腔体内灌满密封胶，将内部所有电子元器件整体一起封装，可显著提高采集器内腔的防水密封性能。

本实施例中，下盒体的底面设置有穿线孔，穿线孔上安装有供线穿过的密封件522。

数据采集器的上壳体上，至少1个注胶排气结构用于向壳体内腔注入密封胶，至少1个注胶排气结构作为在灌胶过程中壳体内腔的气体排出口，通过这样两种功能的注胶排气结构的相互配合实现数据采集器壳体的高可靠性的密封防护功能。

注胶排气结构1具体参见实施例1。

在上述基础上进一步优选地，注胶排气孔12的顶面高度高于底板上表面，这样设置使注胶排气孔的侧壁顶部也形成类似围墙的结构，进一步提高密封效果。

本实施例中，所述围墙结构的数量为2层、3层或更多，最内侧的围墙高度低于最外侧的高度。

在此基础上，一种情况为，由内向外的第二层围墙和第三层围墙高度相当，都低于最外围的限位挡板和外侧凸缘，也都高于最内侧的。

另一种更优选地设置为：围墙结构的高度以注胶排气结构为以注胶排气孔为中心从内向外逐渐增高。

进一步的，上壳体51顶面也可设置限位挡板15，限位挡板的两端分别延伸至上壳体的外侧凸缘511上，限位挡板和相连的上壳体外侧凸缘将围墙结构进行包围。

限位挡板15和上壳体的外侧凸缘511的高度都高于最外层围墙结构的高度。所述限位挡板和相连的外侧凸缘在注胶排气结构1的外围类似也形成一层外墙，充分利用上壳体的结构特点和空间，进一步提高密封效果。

此外，注胶排气孔12周边的底板11底面向内凹陷形成凹槽14。如此设置后，采集器壳体内的未排尽的空气就会聚集在注胶排气孔所处位置的下方聚集，利于壳体内部的气体完全排出，有效避免困气现象。

如图8～9所示，为了解决采集器壳体内腔的电子元器件在整体灌胶过程中被密封胶包裹而被影响的问题，上壳体的部分区域的下表面设置有电子元器件安装腔512，电子元器件安装腔512为上壳体的壁面向上凹陷和/向下延伸所形成，电子元器件的底面位置设置为略高于电路板的上表面；所述电子元器件为LED灯、液晶显示屏或内置天线等。

本实施例中，如图9所示，电子元器件为LED灯53，电子元器件安装腔512的上部是上壳体的壁面向上凹陷而成，同时该安装腔的侧壁向下延伸形成腔体下部；可选地，电子元器件的顶面为透明设置。

如此设置后，在采集器完成装配后，LED灯安装腔的侧壁底面略高于电路板的上表面，两者之间存在缝隙。这种设置使灌胶时，部分气体被封闭在LED灯安装腔中，可有效避免led灯主体部分被密封胶浸没，从而保证led灯的正常工作，满足led灯的工作环境的要求。其他电子元器件的设置同理，不再赘述。

灌胶盒上盖上也设置有上述的电子元器件安装腔，不再赘述。

可选地，该数据采集器的上壳体和下壳体进行卡接，上壳体的侧壁包括与下壳体内壁插接的卡接部513和沿外侧壁向外水平延伸出的被下壳体侧壁顶部521支撑的突台514。

下壳体侧壁顶面高于上壳体的水平内壁。上述设置是使上壳体水平内壁所在面低于下壳体上用于与上壳体卡接的水平面的高度，如此设置不仅避免壳体内胶体的外溢，也更能提高上壳体和下壳体配合处的密封可靠性。

为提高上下壳体的连接稳定性，上壳体和下壳体还通过其他卡扣结构和插接结构进行固定连接。本实施例中，如图11所示，卡扣结构包括分别设置在上下壳体上的相互扣合的第二卡槽515a和卡突515b。此外，上壳体和下壳体的对应的作用面上还可对应设置相互插接配合的插块和插孔。

由于数据采集器也采用了上述注胶排气结构，其防护等级也显著提高，灌胶工艺和零件组装效率也显著提高，具体分析可参见前述灌胶盒的相关阐述。

实施例3

如图12～13所示，本实施例的超声波水表包括基表、与基表固定连接的数据采集器5以及固定在数据采集器上的外置天线6，基表和数据采集器的结构具体见实施例1和实施例2。基表的底部与用于测量的管段9进行固定连接。

如图14～16所示，该外置天线包括：下端开口的天线外壳62、封堵在天线外壳内壁的天线固定座63和天线61，天线的根部插接在天线固定座上。

所述天线固定座63将天线外壳内腔划分为位于上方的密封腔622和位于下方的用于填灌密封胶65的灌胶腔623。

天线主体被密封在密封腔622中。灌胶腔623为下方开口，可通过开口向该腔体内灌注密封胶，当密封胶凝固后，不仅完成对天线外壳内部结构的密封固定，并且提高了与灌胶腔相邻的密封腔的防水密封性。

为了提高天线安装处的密封性和连接稳定性，天线固定座63上设置安装孔，天线通过一橡胶线套64密封插接在天线固定座的安装孔中，橡胶线套与安装孔相卡接。

所述天线固定座63为卡接、粘接或过盈配合在天线外壳内壁的。

为了进一步提高密封性，天线固定座63的外周面设置用于安装密封圈的密封圈定位槽632。本实施例中，所述密封圈为0型密封圈，密封圈定位槽为对应的环形定位槽。

通过上述密封圈定位槽632中的密封圈提高天线固定座与天线外壳内壁之间的密封性，通过橡胶线套提高天线与天线固定座连接处的密封性，最后在天线整体装配完后，对天线外壳下部的灌胶腔进行灌胶处理，从而加强对天线的内部结构的固定，通过上述三种结构实现天线内部的多道密封，极大提高所述外置天线的密封等级。

为了提高外置天线的壳体强度，天线外壳的外表面设置有加强筋。所述加强筋为多个，可沿壳体外表面的长度方向(轴向)或周向进行设置。该设置使天线外壳不易被腐蚀或破坏，加强对壳体内部天线的防护。

在实际应用过程中，所述天线的底部会连接有引线601，通过引线实现与相配合的电子元器件(如水表电路板)的电连接。但是由于恶劣环境下，引线也容易因老化而损坏，或因人为破坏或动物啃食而损坏，因此为了提高引线的强度，延长其使用寿命，进行如下改进：在引线外表面套设有金属软管602。

金属软管的头部是插入在灌胶腔中，但是由于金属软管容易移动，其在灌胶过程中不易定位，为解决该问题，进行如下设置：如图15所示，天线固定座63的底部向下延伸出软管定位架31，软管定位架631上设置用于卡接金属软管外壁的第三卡槽631a。通过与软管定位架的卡接对金属软管进行初步定位，便于后续灌胶操作和密封胶凝固效率，待胶体凝固后，完成金属软管的整体固定。

本实施例中，软管定位架631为半环形结构，第三卡槽为半圆形。所述软管定位架结构简单，使用便利，便于金属软管快速卡入第三卡槽。

上述设置在满足天线端防水性和密封性的同时，又关注到天线引线的防护，考虑到除天气等环境因素外的其他因素，如人为破坏、动物破坏等对天线引线造成的损坏，配合天线外壳实现了对天线及其引线整体的防护。

此外，现有外置天线采用磁吸的安装方式存在不稳固的问题，很容易因为大风、振动、长期使用磁力减弱等因素使得天线或底盘从设备或墙体脱落，且一些较复杂的安装环境如井道等无法采用磁吸固定。此外，如不采用磁吸的安装方式，外置天线通常需要额外的固定装置来固定，这不仅使得设备在移动时不便携，并且拆卸和维护也困难。

针对上述问题，本申请的高密封性能外置天线进行如下改进：天线外壳的外壁上配置有用于连接外部结构的固定部68，固定部68上设置有用于插接外部结构的插槽681，插槽的槽口向下设置。

所述外部结构为墙体或一定位在固定面上的结构，通过固定部将天线固定在目标位置或通过与目标连接件的配合固定在目标位置。

本实施例中，所述固定部68与天线外壳为一体成型。其他实施例中，所述固定部68与天线外壳为通过粘接、螺接或卡接进行固定连接。固定部的结构和位置不限于本实施例的附图所限。

为了进一步提高固定部68与外部结构连接的稳定性，插槽的内壁上还设置有用于与外部结构的卡孔相卡接的弹性卡扣682，弹性卡扣向插槽槽内凸起。

为了便于外置天线的安装，所述高密封性能外置天线还包括与固定部卡接的固定架69，固定架上的插接部与固定部的插槽插接配合，插接部上设置有与弹性卡扣相卡接的卡孔691。外置天线和固定架的组装图见图17。

本实施例中，所述固定架为一U形钣金件，通过该固定架将该外置天线固定在目标位置，如地下管道内壁近地面处，以提高信号强度。

安装过程中，只需将固定架的插接部插入插槽681，同时插槽中的弹性卡扣682卡入到固定架的卡孔中，即完成外置天线的天线外壳与固定架的固定；再将固定架的另一端固定在其他设备上或通过螺钉连接固定在墙体等表面，即完成外置天线的安装和固定。上述外置天线的设置可以有效降低安装和拆卸维护的难度，并使安装更加稳固。在设备运输和移动时，可将天线直接挂于设备卡扣处，有效提高便携性。

所述外置天线的防水密封性高达IPX8-III，因此可应用于各种不同的工作环境，因此可与各类计量表进行配合使用，如气表、水表和热量表等等。

本实施例的超声波水表通过上述基表数据采集器以及外置天线的组合极大地提高超声波水表整体的防护等级，使其可应用在各种恶劣条件的环境中。

实验测试

1、测试方法：

将实施例3的超声波水表整体壳体按照中国计量协会团体标准T/CMA SB 058-2021《带电子装置水表防护性能试验》的6.4防护等级IPX8-III的试验方法进行测试。

防水试验方法和主要试验条件应符合以下条件:

a)本文件6.2中a)～e)的要求，如下：

使用潜水箱；试验用饮用水进行；水温与试样温差不应大于5℃；试样应在带电状态下进行试验；

将试样放置在潜水箱中:若试样高度≥850mm，试样上最高点A到水面的距离h₁应≥1.15m；若试样高度<850mm，试样上最低点B到水面的距离h₂应>2m；

b)周期改变潜水箱内压力和水温：

3h内水温匀速上升至55℃士3℃后，加压到20kPa士1％，保持6h，后调整压力为0kPa保持6h；

3h内水温匀速下降至5℃士3℃后，加压到20kPa士1％，保持6h，后调整压力为0kPa保持6h:

此为一个循环。

进行四个循环。

2、测试结果及分析：

测试完，本申请的超声波水表整体都未进水，结构完整性并未被破坏，这说明高防护等级超声波流量计的基表壳体、数据采集器壳体和外置天线都满足IPX8-III的质量标准，而常规水表壳体仅达到IPX8-I的水平，这说明本申请的高防护等级超声波流量计壳体及数据采集器壳体和外置天线的防护等级高，可应用各种极端环境，应用范围广。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及本发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种高防护等级超声波流量计壳体，其特征在于，由内外设置内壳体和外壳体组成，内壳体为用于封装电路板的灌胶盒，该灌胶盒由灌胶盒上盖(3)和下盒体(4)组装而成，灌胶盒上盖和下盒体盖合形成用于安装电子元器件和灌装密封胶的内腔(41)，灌胶盒上盖设置有至少两个注胶排气结构(1)，注胶排气结构用于注胶或排气；注胶排气结构包括：与灌胶盒盖板为一体设置的底板(11)、贯穿底板的注胶排气孔(12)和环绕注胶排气孔外周设置在底板顶面的至少一层围墙结构(13)，围墙结构的高度高于注胶排气结构高度。

2.根据权利要求1所述的高防护等级超声波流量计壳体，其特征在于，外壳体包括相互连接的外上壳体(21)和外下壳体(22)，灌胶盒安装在外下壳体中。

3.根据权利要求2所述的高防护等级超声波流量计壳体，其特征在于，外下壳体内位于灌胶盒下方的内腔设置为电池容纳腔(221)。

4.根据权利要求2所述的高防护等级超声波流量计壳体，其特征在于，围墙结构的高度高于注胶排气结构高度，最内侧的围墙结构的高度低于外侧的围墙高度；优选地，所述围墙结构的数量不少于两层，围墙结构的高度以灌胶孔为中心从内向外逐渐增高。

5.根据权利要求4所述的高防护等级超声波流量计壳体，其特征在于，注胶排气孔的顶面高度高于底板上表面。

6.根据权利要求4所述的高防护等级超声波流量计壳体，其特征在于，注胶排气孔四周底板(11)的底面向内凹陷形成凹槽(14)，所述多层围墙结构为以灌胶孔为中心的同心环形结构。

7.一种超声波水表，其特征在于，其基表采用如权利要求1～6中任一项所述的高防护等级超声波流量计壳体，外下壳体的电池容纳腔(221)内安装有第一电池(81)，灌胶盒中封装有第一电路板(71)。

8.根据权利要求7所述的超声波水表，其特征在于，还包括与基表进行固定连接的数据采集器(5)，数据采集器壳体主要由上壳体(51)和下壳体(52)组装而成，上壳体上也设置有至少两个如权利要求1所述的注胶排气结构(1)，上壳体和下壳体盖合形成用于安装电子元器件和灌装密封胶的内腔。

9.根据权利要求8所述的超声波水表，其特征在于，灌胶盒上盖或数据采集器的上壳体的顶面还设置有限位挡板(15)，限位挡板的两端分别延伸至所在灌胶盒上盖或上壳体的外侧凸缘上，限位挡板和相连的外侧凸缘将围墙结构进行包围。

10.根据权利要求7所述的超声波水表，其特征在于，上壳体的部分区域的下表面设置有电子元器件安装腔(512)，电子元器件安装腔(512)为上壳体的壁面向上凹陷和/向下延伸所形成，电子元器件的底面位置设置为略高于电路板的上表面；灌胶盒也设置有电子元器件安装腔。

11.根据权利要求7所述的超声波水表，其特征在于，数据采集器壳体的下壳体(52)内腔安装有第二电路板(72)和第二电池(82)，该腔体内部装满密封胶；电路板被安装在靠近上壳体(51)的位置。

12.根据权利要求7所述的超声波水表，其特征在于，还包括：外置天线(61)，外置天线包括下端开口的天线外壳(62)、封堵在天线外壳内壁的天线固定座(63)和根部插接在天线固定座上的天线(61)，天线固定座将天线外壳内腔划分为位于上部的密封腔(622)和位于下部的用于填灌密封胶(65)的灌胶腔(623)，天线主体被密封在密封腔中。

13.根据权利要求12所述的超声波水表，其特征在于，天线底部连接有引线(601)，引线外表面套设有金属软管(602)，天线固定座的底部向下延伸出软管定位架(631)，软管定位架(631)上设置用于卡接金属软管外壁的第三卡槽(631a)。