CN209459835U - 超声波水管微漏监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超声波水管微漏监控装置，包括：连接管，其设置在用户的进水管路中，用以输送管路中的水；超声波检测机构，其设置在所述连接管管路内，通过使用双向超声波检测以对管路中的水的流速进行高精度检测；反射支架，其设置在所述连接管内，在反射支架上设有至少两个反射板，且反射板与连接管内水流方向呈一定夹角，用以反射所述超声波检测机构发出的超声波。本实用新型所述超声波水管微漏监控装置通过使用超声波检测机构对管路中的水流量进行测量，能够精准测量住户管路中的具体水流量，同时所述反射板能够将超声波检测机构发出的超声波反射至指定位置，从而以此提高所述超声波水管微漏监控装置的检测精度。

Description

超声波水管微漏监控装置

技术领域

本实用新型涉及管路漏水监测技术领域，尤其涉及一种超声波水管微漏监控装置。

背景技术

实际生活中常常由于水管老化、渗漏、破裂、水龙头没关紧或者忘记关等意外情况出现漏水，一方面造成水资源浪费、水费增加，另一方面严重时会危害建筑物导致房屋破坏和财产损失，尤其在住宅密集区，一处漏水可能会给临近及下层多单元造成损失，给居民的日常生活带来不便。在高档酒店等地方，可能因为水管爆裂导致水灾，这样就或严重破坏酒店内的高档设施，这样的情况在现实生活中屡有发生，因此漏水的监测非常需要，早发现早解决避免隐患扩大，漏水监测设备应运而生。

现有技术中的漏水监测设备多采用高精度高成本的先进部件构成，成本高，不适于普通家庭日常需求，而且极易损坏，维护更换不方便，同时，现有技术中的家用漏水检测器大都设置在管路进水处，由于水中含有杂质，检测器会无法对管路中是否漏水做出准确判断，且无法精准定位管路中的具体漏水点。

中国专利公开号：CN108105450A公开了一种超声波漏水监测保护器，属于漏水监控器具技术领域。包括设置有进水口和出水口的管道，所述的管道中设有超声波传感器和电动球阀，在超声波传感器靠近进水口的一侧设置有流量调整装置，管道外设置有控制电动球阀打开和关闭的控制器，超声波传感器和电动球阀分别与控制器电连接。由此可见，所述超声波漏水监测保护器存在以下问题：

第一，所述超声波漏水监测保护器虽能够对管路中是否漏水进行检测，但检测方法过于单一，无法通过针对多样条件而对管路中的漏水情况进行全面且准确的检测，检测精度低。

第二，所述超声波漏水监测保护器只能针对漏水进行保护，无法在出现漏水时对管路进行排查以确定具体漏水点。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种超声波水管微漏监控装置，用以克服现有技术中漏水监测器水流量检测精度低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种超声波水管微漏监控装置，包括：

连接管，其设置在用户的进水管路中，用以输送管路中的水；

超声波检测机构，其设置在所述连接管管路内，通过使用双向超声波检测以对管路中的水的流速进行高精度检测；

反射支架，其设置在所述连接管内，在反射支架上设有至少两个反射板，且反射板与连接管内水流方向呈一定夹角，用以反射所述超声波检测机构发出的超声波。

进一步地，所述反射板表面设有反射片，所述反射片为三段一体连接的弧形片，用以将超声波反射至指定方向。

进一步地，所述超声波检测机构包括至少两个超声波探头，各所述超声波探头分别设置在所述连接管内部，用以分别发射和接收超声波，并检测所述连接管内的水流量。

进一步地，所述连接管为一圆柱管，在其上方设有两个检测管，用以分别装载各所述超声波探头，在两检测管之间设有固定管，固定管中设有固定螺钉，用以将所述反射支架固定在所述连接管内的指定位置。

进一步地，各所述检测管内还设有对应尺寸的O型圈，其设置在检测管内部并分别位于各所述超声波探头下方，用以分别密封各超声波探头与各检测管之间的空隙，以防止连接管内的水泄漏至检测管中。

进一步地，所述固定管内设有对应尺寸的O型圈，其设置在所述固定螺钉下方，用以密封固定螺钉与固定管之间的空隙，以防止连接管内的水泄漏至固定管中。

进一步地，所述检测管端部设有压帽，用以分别将各所述超声波探头固定在指定位置。

进一步地，所述压帽下还设有垫片，用以防止压帽对各所述超声波探头造成损坏。

进一步地，所述反射支架还包括：

固定孔，其为一开设在所述反射支架上方的通孔，用以将反射支架与所述连接管通过固定螺钉连接以固定；

至少两个固定槽，其为分别设置在反射支架边缘顶端的连接槽，用以与所述超声波探头相连并将其固定在指定位置；

至少四根分别设置在所述反射支架两侧上部的第一连接杆，所述第一连接杆端部与所述反射板相连，用以将反射板固定在指定位置；

至少四根分别设置在所述反射支架两侧下部的第二连接杆，用以对所述反射支架和反射板进行定位。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，本实用新型所述超声波水管微漏监控装置通过使用超声波检测机构对管路中的水流量进行测量，能够精准测量住户管路中的具体水流量，同时所述反射板能够将超声波检测机构发出的超声波反射至指定位置，从而以此提高所述超声波水管微漏监控装置的检测精度。

进一步地，所述反射板上设有至少三段且一体连接的金属片，金属片上各段长度与角度各不相同，这样，在反射板对超声波进行反射时，能够将发散的超声波聚积并将其准确反射至另一反射板上，以此提高超声波水管微漏监控装置的检测精度。

进一步地，所述超声波检测机构包括至少两个超声波探头，各所述超声波探头分别设置在所述连接管的检测管内，这样能够直接对管路中的水进行准确测量，提高了所述超声波水管微漏监控装置的测量效率。

尤其，各所述超声波探头均能够发射和接收超声波，这样，在超声波检测机构对管路中的水流量进行测量时，各所述探头能够根据超声波的传递时间计算出管路中的水流速，并根据管路截面积准确计算出管路内的水流量，从而进一步提高了所述超声波水管微漏监控装置的检测精度。

进一步地，所述连接管上还设有至少两个检测管，用以分别放置各所述超声波探头，通过将各超声波探头放置在对应位置，能够使超声波检测机构进一步地对管路中水流量进行检测，提高了所述超声波水管微漏监控装置的检测精度。

进一步地，所述两检测管中间设有固定管，通过在固定管中安装固定螺钉，将固定螺钉与连接管内部的反射支架相连，以此将反射支架固定在指定位置，这样，当超声波探头发射超声波时，由于反射支架固定在指定位置，反射板能够将超声波反射至指定方向，通过对超声波的稳定反射，以进一步提高所述超声波水管微漏监控装置的检测精度。

尤其，所述连接管和固定管内部均设有对应尺寸的O型圈，这样，连接管内部的水不会通过检测管或固定管泄漏至管道外，从而发生管路泄漏，提高了所述超声波水管微漏监控装置的密封性。

进一步地，各所述检测管顶部还设有压帽，通过将压帽旋紧以将各超声波探头固定在指定位置，这样，所述超声波探头不会受到水流影响而改变位置，使超声波水管微漏监控装置能够更加精确的检测管路中的水流量。

尤其，所述压帽下还设有垫片，这样，所述压帽不会在旋紧的过程中对各所述超声波探头造成损坏，从而提高了各超声波探头的使用寿命，提高了所述超声波水管微漏监控装置的使用效率。

进一步地，所述连接管内设有反射支架，所述反射支架与反射板稳固连接，这样，所述反射板能够固定在指定位置并将超声波反射至指定方向，提高了所述超声波水管微漏监控装置的检测精度。

附图说明

图1为本实用新型超声波水管微漏监控装置的结构示意图；

图2为本实用新型所述反射支架的结构示意图；

图3为本实用新型所述采用多段弧面金属片反射板的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本实用新型作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非在限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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实用新型的限制。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

请参阅图1所示，其为本实用新型超声波水管微漏监控装置的结构示意图，包括连接管1、超声波检测机构2和反射支架3。其中，所述连接管1设置在管路上，用以输送管路内的水；所述超声波检测机构2设置在所述连接管1内部，用以通过发射和接收超声波检测连接管1内的水流量；所述反射支架3设置在所述连接管1内部，用以将超声波检测机构发出的超声波反射至指定位置。

当使用所述超声波水管微漏监控装置时，将连接管1安装至管路中，安装完成后开始通水，并启动超声波检测机构，使超声波检测机构对管路中水的流速进行检测。当所述超声波检测机构对管路中水流量进行检测时，超声波检测机构会在连接管内部的指定位置发射超声波，超声波经所述反射支架3反射后到达指定位置，所述超声波检测机构通过统计超声波的发射与接收的时长计算出连接管1内的水流量，并将测得的数据显示在超声波检测机构的指定位置上。本领域的技术人员可以理解的是，本实用新型所述超声波水管微漏监控装置可以用于住户用水的水流量测量，也可用于其他管路中的水流量测量，只要满足所述超声波水管微漏监控装置能够达到其指定的工作状态即可。

请继续参阅图1所示，本实用新型所述连接管1为一金属管道，在其上方设置有两个检测管，并在两检测管中间设置有固定管。所述连接管1包括：O型圈11、固定螺钉12和压帽13。其中所述O型圈11分别设置在所述检测管和固定管内部，并分别与所述超声波探头和固定螺钉12接触，用以使所述连接管1内部保持密封状态。所述固定螺钉12设置在所述固定管内，用以将所述反射支架3固定在指定位置。所述压帽13设置在所述检测管上端，用以将所述超声波探头固定在指定位置。在安装所述连接管1时，先将所述反射支架3放置进所述连接管1，将O型圈11分别放置在所述检测管和固定管内部，并通过所述固定螺钉12将反射支架3固定在指定位置，固定完成后，将超声波探头分别放置在各检测管内部，放置完成后将所述压帽13安装在检测管顶端以固定所述超声波探头。可以理解的是，所述连接管1与检测管、固定管的连接方式可以为焊接、一体连接或其他种类的连接方式，只要满足所述检测管和固定管能够与所述连接管1稳固连接即可。

具体而言，所述O型圈11分别设置在各检测管和固定管内部并分别与超声波探头和固定螺钉12接触，以使连接管1内部保持密封。在安装超声波水管微漏监控装时，先将对应尺寸的O型圈11分别放入检测管和固定管内，并在放置完成后分别安装超声波探头和固定螺钉15，通过O型圈11分别与超声波探头和固定螺钉15紧密接触，以对检测管和固定管进行密封，从而防止漏水保护管1中的水泄漏。

具体而言，所述固定螺钉12设置在所述固定管内部，用以将所述反射支架3固定在指定位置。在安装反射支架3时，先将反射支架3放置在连接管1内部的指定位置，并将固定螺钉12设置在固定管内部并旋紧，固定螺钉12穿过固定管并与所述反射支架3连接，以此将反射支架3固定在指定位置。可以理解的是，所述固定螺钉12的型号和材质本实施例不做具体限制，只要满足所述固定螺钉12能够达到其指定的工作状态即可。

具体而言，所述压帽13为两个分别设置在检测管上端的螺母，用以将所述超声波探头固定在指定位置，在压帽13与超声波探头之间设有垫片131，以防止压帽13在旋紧过程中对超声波探头造成损坏。在安装所述超声波探头时，先将超声波探头放置在检测管内部，放置完成后在超声波探头上端放置垫片131并安装压帽13，安装压帽13后开始旋紧以此将超声波探头14固定在指定位置。可以理解的是，所述垫片131可以为橡胶垫片、无石棉纤维橡胶垫片、柔性石墨金属复合垫片、聚四氟乙烯垫片、聚四氟乙烯包覆垫片或其他类型的非金属材料垫片，只要满足所述垫片131能够防止压帽13对超声波探头造成损伤即可。

请继续参阅图1所示，本实用新型所述超声波检测机构2设置在管路内，用以检测所述连接管1内水的流速。包括两个超声波探头21，各所述超声波探头21，设置在所述检测管内，用以发射和接收超声波。当所述超声波检测机构2运行时，两所述超声波探头21会分别发射和接收超声波，并将超声波发射至接收的时间转换成数据发送至超声波检测机构，超声波检测机构会根据超声波的传递时间计算出管路中水的实时流速，并对流速进行记录。

请参阅图2所示，本实用新型所述反射支架3为一镂空圆柱管，其设置在所述漏水保护管1内部并与所述反射板31固定连接，用以将反射板31固定在指定位置；包括反射板31、固定孔32、固定槽33、第一固定杆34和第二固定杆35；其中，所述反射板31分别设置在所述反射支架3两端，用以将各所述超声波探头21发射的超声波反射至指定位置；所述固定孔32开设在所述反射支架3上方，用以与所述固定螺钉12配合并将反射支架3固定在指定位置；所述固定槽33分别设置在所述反射支架3两侧的上端边缘处，用以将各所述超声波探头21分别固定在指定位置；所述第一固定杆34设置在所述反射支架3两侧并与所述反射板31固定连接，用以固定所述反射板31；所述第二固定杆35设置在所述反射支架3两侧，在固定所述反射支架3的同时，进一步固定所述反射板31。

具体而言，所述反射板31设置在所述连接管1内部并与所述反射支架3相连，且其与水流方向呈45°夹角，在所述反射板31表面设有反射片，用以将散射的超声波反射至指定方向。当超声波检测机构对管道中水的流量进行测量时，所述一超声波探头21会发射超声波，超声波经反射板31反射后传输至另一超声波探头21，超声波检测机构会记录超声波的传输时间，通过超声波在相同介质不同流速下传输速度不同的原理计算出管道内水的流速，并对流速进行监测以判断管道内是否漏水。可以理解的是，所述反射板31的材料本实施例不作具体限制，其表面的反射片可以为铜片、铝片、铁片、钢化玻璃、聚乙烯或其他种类的金属或非金属材料，只要满足所述反射板能够反射超声波检测机构发射出的超声波即可。

具体而言，所述固定孔32为开设在所述反射支架3上方的圆柱形通孔，用以通过固定螺钉12将反射支架3固定在指定位置。在安装所述反射支架3时，先将反射支架3安装至所述漏水保护管1内部并将固定管与固定孔32对齐，对齐后使用固定螺钉12旋进固定管并穿过所述固定孔32，以将反射支架3与所述固定管相对固定。可以理解的是，所述固定孔32的尺寸本实施例不作具体限制，只要满足所述固定孔32能通过固定螺钉12与所述漏水保护管1相对固定即可。

具体而言，所述固定槽33为两个分别开设在所述反射支架3边缘顶端的连接槽，用以与所述超声波探头配合并将其固定。在安装所述超声波探头21时，将各超声波探头21分别从各检测管插入所述连接管1，各超声波探头21的侧面均设有连接凸起，当其插入所述连接管1时，所述连接凸起会与所述固定槽33互相配合，以将各超声波探头21分别固定在指定位置。可以理解的是，所述固定槽33的形状可以为方形、圆形或其他形状的凹槽，只要满足所述固定槽33能与所述超声波探头互相连接以将超声波探头21分别固定在指定位置即可。

具体而言，所述第一固定杆34为四根短杆，其分别设置在所述反射支架3两端的上方并与所述反射板31固定连接，用以将反射板31固定在指定位置。在安装所述反射支架3时，第一固定杆34会对反射支架3进行固定，固定完成后，由于所述反射板31与所述第一固定杆34固定连接，此时，反射板31也固定在指定位置。可以理解的是，所述第一固定杆34与所述反射支架3的连接方式可以为机械配合、焊接、一体连接或其他种类的连接方式，只要满足所述第一固定杆34能够与所述反射支架3稳固连接即可。当然，所述第一固定杆34与所述反射板31的连接方式本实施例不作具体限制，只要满足所述反射板31能够与所述第一固定杆34稳固连接即可。

具体而言，所述第二固定杆35为四根短杆，其分别设置在所述反射支架3两端的下方并与其相连，用以对反射支架3以及反射板31进行定位。在安装所述反射支架3时，将所述反射支架3放入所述漏水保护管1，此时所述第二固定杆35会对反射支架3进行定位并使其竖直放置在所述连接管1内；放置完成后，所述第二固定杆35会与所述反射板31的两侧接触，并使其固定在指定的位置。可以理解的是，所述第二固定杆35与所述反射支架3的连接方式可以为机械配合、焊接、一体连接或其他种类的连接方式，只要满足所述第二固定杆35能够与所述反射支架3稳固连接即可。

实施例二

本发明实施例为超声波水管微漏监控装置，该水表结构与上述实施例一相同。

与上述实施例不同的是，本实施例的反射板31中反射片采用多段且为一体的弧形金属板，以使超声波检测机构在检测时能够得到更加全面和准确的流量值。

请参阅图3所示，其为本实施例所述反射片侧面的结构示意图，所述反射片包含ab段、bc段和cd段三段，其中，ab段选用弧形凸起、bc段选用弧形凹陷、cd段选用直线，用以将超声波分为三段分别反射和接收，以对管路中的具体流量及水未进行检测。

本实施例与上述实施例相比，随时用了相同的结构，但由于在反射板31中反射片上使用了不同形状的金属板，使超声波以三种不同的形式反射至超声波探头21并接收，使超声波检测机构对超声波的传输时间进行记录，完成对管路全面的检测，提高了所述超声波水管微漏监控装置的检测精度。

进一步地，所述反射板上设有至少三段且一体连接的金属片，金属片上各段长度与角度各不相同，这样，在反射板对超声波进行反射时，能够将发散的超声波聚积并将其准确反射至另一反射板上，以此提高超声波检测机构的检测精度。

尤其，所述反射片ab段采用凸起的近似圆弧的形状，这样，能够使其与保护壳体稳固接触，不会受水流影响发生抖动而导致测量时出现偏差；同时，由于ab段位于超声波散射最为分散的位置，通过使用凸起的圆弧能够有效地将超声波反射并将多余的声波排除。

尤其，所述反射片bc段采用凹陷的近似圆弧的形状，由于bc段位于超声波散射较为集中的位置，因此，采用凹陷圆弧能够有效将聚积的超声波反射至同一方向，以此提高检测精度。

尤其，所述反射片cd段采用直线形状，由于cd段位于超声波散射较为分散的位置，因此，采用直线形状的金属板更加直接的反射至另一反射板31的金属片上；同时，cd段还可与ab段和bc段相对比，通过对多个测得的数据进行对比分析，以得出更加精确的实时流量值。

尤其，由于所述反射板31中设有多段形状，这样，在检测水流量时，还能通过超声波在不同介质下传输速度不同的原理，以及各段检测的流量值对管路中的具体水位进行检测，并判断管路是否漏水。

进一步地，所述反射板31中各段弧形的长度及角度的确定方法如下：

步骤1：通过式(1)对ab段金属片的截面曲线形状进行确定：

其中L₁为ab段金属片的弧长，r为管道的内径，θ₁为ab段金属片与水流方向的夹角，且：

其中，ρ为管路中水的实际密度，可通过超声波检测机构测得，ρ₀为水的标准密度，θ₀为反射板的预设夹角且θ₀＝45°；

ab段采用凸起的近似圆弧的形状，在将金属片稳固在反射板的同时，能够有效对分散的超声波进行反射，并将其反射至指定方向。

步骤2：通过式(3)对bc段金属片的截面曲线形状进行确定：

其中，L₂为bc段金属片的弧长，D为所述两反射板31之间的长度，θ₂为bc段金属片与水流方向的夹角，且：

其中，ρ为管路中水的实际密度，ρ₀为水的标准密度；

bc段采用凹陷的金丝圆弧的形状，对聚集的超声波进行反射并使其分散，使反射后的超声波能够平行发射至另一反射板。

步骤3：通过式(5)对cd段金属片的截面曲线形状进行确定：

其中，L₃为cd段金属片的弧长，θ₃为cd段金属片与水流方向的夹角，且：

cd段选用直线形状，能够将相对平稳的超声波反射至另一反射板上，同时其在反射超声波时的数据可用于与ab段和bc段反射超声波时的数据进行对比，以此对管路内是否漏水做出更加精准的判断。

通过使用上述公式对反射板31中金属片各段形状进行确定，能够使反射板31以最高的效率对管路中的水流量及水位进行检测。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型；对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超声波水管微漏监控装置，其特征在于，包括：

连接管，其设置在用户的进水管路中，用以输送管路中的水；

超声波检测机构，其设置在所述连接管管路内，通过使用双向超声波检测以对管路中的水的流速进行高精度检测；

反射支架，其设置在所述连接管内，在反射支架上设有至少两个反射板，且反射板与连接管内水流方向呈一定夹角，用以反射所述超声波检测机构发出的超声波。

2.根据权利要求1所述的超声波水管微漏监控装置，其特征在于，所述反射板表面设有反射片，所述反射片为三段一体连接的弧形片，用以将超声波反射至指定方向。

3.根据权利要求1所述的超声波水管微漏监控装置，其特征在于，所述超声波检测机构包括至少两个超声波探头，各所述超声波探头分别设置在所述连接管内部，用以分别发射和接收超声波，并检测所述连接管内的水流量。

4.根据权利要求1所述的超声波水管微漏监控装置，其特征在于，所述连接管为一圆柱管，在其上方设有两个检测管，用以分别装载各所述超声波探头，在两检测管之间设有固定管，固定管中设有固定螺钉，用以将所述反射支架固定在所述连接管内的指定位置。

5.根据权利要求4所述的超声波水管微漏监控装置，其特征在于，各所述检测管内还设有对应尺寸的O型圈，其设置在检测管内部并分别位于各所述超声波探头下方，用以分别密封各超声波探头与各检测管之间的空隙，以防止连接管内的水泄漏至检测管中。

6.根据权利要求4所述的超声波水管微漏监控装置，其特征在于，所述固定管内设有对应尺寸的O型圈，其设置在所述固定螺钉下方，用以密封固定螺钉与固定管之间的空隙，以防止连接管内的水泄漏至固定管中。

7.根据权利要求5所述的超声波水管微漏监控装置，其特征在于，所述检测管端部设有压帽，用以分别将各所述超声波探头固定在指定位置。

8.根据权利要求7所述的超声波水管微漏监控装置，其特征在于，所述压帽下还设有垫片，用以防止压帽对各所述超声波探头造成损坏。

9.根据权利要求1所述的超声波水管微漏监控装置，其特征在于，所述反射支架还包括：

固定孔，其为一开设在所述反射支架上方的通孔，用以将反射支架与所述连接管通过固定螺钉连接以固定；

至少两个固定槽，其为分别设置在反射支架边缘顶端的连接槽，用以与所述超声波探头相连并将其固定在指定位置；

至少四根分别设置在所述反射支架两侧上部的第一连接杆，所述第一连接杆端部与所述反射板相连，用以将反射板固定在指定位置；

至少四根分别设置在所述反射支架两侧下部的第二连接杆，用以对所述反射支架和反射板进行定位。