CN207703275U - 基于LoRa无线通讯的超声波水表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于LoRa无线通讯的超声波水表，属于流体计量监测技术领域，包括外壳，外壳的下方设有基表，基表内部设有计量管道，计量管道的内部设有竖向放置的立柱，计量管道内部的立柱呈左右对称分布，左右对称的立柱上方均设有超声波反射片，基表上方开孔处设有换能器，换能器的位置正对超声波反射片，外壳的内部设有主控板，外壳的外部设有外壳屏幕、显示屏和按键，主控板连接显示屏和按键，主控板的外部还连接有LoRa通讯模块，LoRa通讯模块通过插针固定并接入主控板，主控板通过LoRa通讯模块与上级管理装置连接实现数据通讯，本装置采用立柱式超声波反射结构以及具备有效的无线通讯模块能够将数据及时上传至上级管理装置，提高测量的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于LoRa无线通讯的超声波水表，属于流体计量监测技术领域。
背景技术
超声波水表是通过检测超声波声束在水中顺流逆流传播时因速度发生变化而产生的时差，分析处理得出水的流速从而进一步积算出水的流量的一种新式水表，目前同类产品超声波反射结构复杂，压损大，精良精度低，在低温环境下水表不运行或不显示，无温度补偿环节造成不同温度环境下，计量精度不同，造成计量偏差，同时，采集的数据无法及时上传，装置上缺少相应的无线传输部件，造成工作效率低下，数据包丢失。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于LoRa无线通讯的超声波水表，采用立柱式超声波反射结构以及具备有效的无线通讯模块能够将数据及时上传至上级管理装置，提高测量的效率。
本实用新型所述的基于LoRa无线通讯的超声波水表，包括外壳，外壳的下方设有基表，基表内部设有计量管道，计量管道的内部设有竖向放置的立柱，计量管道内部的立柱呈左右对称分布，左右对称的立柱上方均设有超声波反射片，基表上方开孔处设有换能器，换能器的位置正对超声波反射片，换能器与基表联接的部位设有压板，压板的上方设有底座，外壳的内部设有主控板，外壳的外部设有外壳屏幕、显示屏和按键，主控板连接显示屏和按键，主控板的外部还连接有LoRa通讯模块，LoRa通讯模块固定并接入主控板，主控板通过LoRa 通讯模块与上级管理装置连接实现数据通讯。
管道内超声波反射装置采用立柱式设计，无其它组合部件，减小压损，并使用防结垢反射面，对超声波信号反射性增强，增强计量精确度，硬件电路及液晶显示部分才用工业级别元器件，可在低至零下25℃环境下持续运行，超声波通过换能器将高频电能转换为机械振动，硬件电路及液晶显示部分才用工业级别元器件，可在低至零下25℃环境下持续运行；测量的数据由主控板进行采集，同时主控板通过LoRa通讯模块将数据传输至上级管理装置中，方便工作人员进行测算。
所述的LoRa通讯模块包括LoRa模块天线和LoRa模块电路板，LoRa模块天线连接LoRa 模块电路板。
所述的LoRa通讯模块通过插针固定并接入主控板，LoRa模块天线和LoRa模块电路板横向设置在外壳内部的空腔中，插针分别与主控板和LoRa模块电路板垂直连接，在原壳体的基础上，LoRa通讯模块插针固定于主控板上，无需扩展壳体空间。
所述的主控板的外部还连接有红外通讯接口和红外通讯接口指示灯，红外通讯接口指示灯和显示屏焊接在主控板上方。
所述的外壳的内部设有电池，电池连接主控板、显示屏、按键、LoRa通讯模块和红外通讯接口指示灯。
所述的LoRa模块天线为螺旋形，LoRa模块天线经螺旋处理，增加信号的接收面积，信号接收更稳定。
所述的外壳包括上壳和下壳，上壳和下壳之间夹有密封圈，按键镶嵌在上壳中，压板的下方设有O型密封圈，O型密封圈实现换能器与基表联接部位的密封。
本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：
本实用新型所述的基于LoRa无线通讯的超声波水表，采用立柱式超声波反射结构以及具备有效的无线通讯模块能够将数据及时上传至上级管理装置，提高测量的效率；减少管道内压力损失，提高能源利用率；提高计量精确度与稳定性；对环境适应性好，增加产品的使用寿命。数据通过LoRa无线传输，节约布线成本；LoRa数据传输稳定，穿透力强。可广泛应用于工业用水与城市居民用水的流量计量与压力监控。
附图说明
图1为本实用新型实施例的主视图；
图2为本实用新型实施例的俯视图；
图3为本实用新型实施例的剖视图；
图4为本实用新型实施例中主控板的连接示意图；
图中：1、基表；2、立柱；3、超声波反射片；4、O型密封圈；5、换能器；6、压板；7、底座；8、外壳；9、主控板；10、电池；11、红外通讯接口；12、显示屏； 13、密封圈；14、红外通讯接口指示灯；15、按键；16、外壳屏幕；17、插针；18、 LoRa模块天线；19、LoRa模块电路板；20、计量管道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明：
实施例：
如图1-4所示，本实用新型所述的基于LoRa无线通讯的超声波水表，包括外壳8，外壳 8的下方设有基表1，基表1内部设有计量管道20，计量管道20的内部设有竖向放置的立柱 2，计量管道20内部的立柱2呈左右对称分布，左右对称的立柱2上方均设有超声波反射片3，基表1上方开孔处设有换能器5，换能器5的位置正对超声波反射片3，换能器5与基表 1联接的部位设有压板6，压板6的上方设有底座7，外壳8的内部设有主控板9，外壳8的外部设有外壳屏幕16、显示屏12和按键15，主控板9连接显示屏12和按键15，主控板9 的外部还连接有LoRa通讯模块，LoRa通讯模块通过插针17固定并接入主控板9，主控板9 通过LoRa通讯模块与上级管理装置连接实现数据通讯。
为了进一步说明上述实施例，LoRa通讯模块包括LoRa模块天线18和LoRa模块电路板 19，LoRa模块天线18连接LoRa模块电路板19。
为了进一步说明上述实施例，LoRa模块天线18和LoRa模块电路板19横向设置在外壳8 内部的空腔中，插针17分别与主控板9和LoRa模块电路板19垂直连接。
为了进一步说明上述实施例，主控板9的外部还连接有红外通讯接口11和红外通讯接口指示灯14，红外通讯接口指示灯14和显示屏12焊接在主控板9上方。
为了进一步说明上述实施例，外壳8的内部设有电池10，电池10连接主控板9、显示屏12、按键15、LoRa通讯模块和红外通讯接口指示灯14。
为了进一步说明上述实施例，LoRa模块天线18为螺旋形。
为了进一步说明上述实施例，外壳8包括上壳和下壳，上壳和下壳之间夹有密封圈13，按键15镶嵌在上壳中，压板6的下方设有O型密封圈4，O型密封圈4实现换能器5与基表 1联接部位的密封。
LoRa模块电路板19采用LXM-SX1278收发器，该器件含有LoRa远程调制解调器，用于长距离扩频通信，抗干扰性强，能够最大限度降低电流消耗。
本实施例的工作原理为：立柱2作为超声波反射的重要结构，竖向设置在基表1内部的计量管道20内，超声波反射片3在立柱2的最上方；换能器5安装于基表1的上方开孔处，与超声波反射片3正对着，换能器5与基表1联接处装有O型密封圈4，上方用压板6压紧，用于防水；压板6上方装有底座7，用于固定外壳8，外壳8内部固定有主控板9，电池10、红外通讯接口11和显示屏12通过插针焊接在主控板9上方，外壳8分上下壳二者之间夹有密封圈13，外壳8上壳嵌有红外通讯接口指示灯14、按键15和显示屏12，测量时，测量的数据由主控板9进行采集，同时主控板9通过LoRa通讯模块将数据传输至上级管理装置中，方便工作人员进行测算，水流通过计量管道20，两路换能器5分别发射超声波信号，信号经超声波反射片3折射后换能器5接受超声波信号，该信号在顺流和逆流的存在时间差，主控板9时间控制芯片计算时间差，然后将时间差写入瞬时流量和体积计量公式，分析处理得出水的流量。
采用以上结合附图描述的本实用新型的实施例的基于LoRa无线通讯的超声波水表，采用立柱式超声波反射结构以及具备有效的无线通讯模块能够将数据及时上传至上级管理装置，提高测量的效率。但本实用新型不局限于所描述的实施方式，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下这些对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于LoRa无线通讯的超声波水表，包括外壳(8)，其特征在于：所述的外壳(8)的下方设有基表(1)，基表(1)内部设有计量管道(20)，计量管道(20)的内部设有竖向放置的立柱(2)，计量管道(20)内部的立柱(2)呈左右对称分布，左右对称的立柱(2)上方均设有超声波反射片(3)，基表(1)上方开孔处设有换能器(5)，换能器(5)的位置正对超声波反射片(3)，换能器(5)与基表(1)联接的部位设有压板(6)，压板(6)的上方设有底座(7)，外壳(8)的内部设有主控板(9)，外壳(8)的外部设有外壳屏幕(16)、显示屏(12)和按键(15)，主控板(9)连接显示屏(12)和按键(15)，主控板(9)的外部还连接有LoRa通讯模块，LoRa通讯模块固定并接入主控板(9)，主控板(9)通过LoRa通讯模块与上级管理装置连接实现数据通讯。
2.根据权利要求1所述的基于LoRa无线通讯的超声波水表，其特征在于：所述的LoRa通讯模块包括LoRa模块天线(18)和LoRa模块电路板(19)，LoRa模块天线(18)连接LoRa模块电路板(19)。
3.根据权利要求2所述的基于LoRa无线通讯的超声波水表，其特征在于：所述的LoRa通讯模块通过插针(17)固定并接入主控板(9)，LoRa模块天线(18)和LoRa模块电路板(19)横向设置在外壳(8)内部的空腔中，插针(17)分别与主控板(9)和LoRa模块电路板(19)垂直连接。
4.根据权利要求1所述的基于LoRa无线通讯的超声波水表，其特征在于：所述的主控板(9)的外部还连接有红外通讯接口(11)和红外通讯接口指示灯(14)，红外通讯接口指示灯(14)和显示屏(12)焊接在主控板(9)上方。
5.根据权利要求4所述的基于LoRa无线通讯的超声波水表，其特征在于：所述的外壳(8)的内部设有电池(10)，电池(10)连接主控板(9)、显示屏(12)、按键(15)、LoRa通讯模块和红外通讯接口指示灯(14)。
6.根据权利要求2或3所述的基于LoRa无线通讯的超声波水表，其特征在于：所述的LoRa模块天线(18)为螺旋形。
7.根据权利要求1或5所述的基于LoRa无线通讯的超声波水表，其特征在于：所述的外壳(8)包括上壳和下壳，上壳和下壳之间夹有密封圈(13)，按键(15)镶嵌在上壳中，压板(6)的下方设有O型密封圈(4)，O型密封圈(4)实现换能器(5)与基表(1)联接部位的密封。
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