CN211904257U - 一种封闭补偿的NB-IoT超声波水表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种封闭补偿的NB‑IoT超声波水表，包括测量管，测量管上设置有表头，表头的下端固定连接有隔离箱，表头通过隔离箱与测量管固定相接；隔离箱内设置有传感器探头，且传感器探头的下端插置于测量管中；传感器探头的本体上固定有凸起的卡耳；卡耳下方的传感器探头上套设有密封塞，密封塞夹置于传感器探头与测量管的管壁之间。本实用新型可以兼容多种通讯模式对超声波水表进行抄读，丰富应用场景；NB‑IoT通讯方式发挥窄带物联网覆盖广、功耗低、无需布线的优势，数据接收稳定，提高水表集抄的稳定性，降低施工成本。此外，本实用新型具有很好的密封效果，防止密封塞老化或热胀冷缩导致的密封性下降，延长水表的寿命。

Description

一种封闭补偿的NB-IoT超声波水表

技术领域

本实用新型涉及一种超声波水表，尤其涉及一种封闭补偿的NB-IoT超声波水表。

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计算出水的流量的一种新式水表。优点是始动流速低，量程比宽，测量精度高，工作稳定。

在常年使用过程中，受测量管内水温度及外界环境温度变化的影响，水表内橡胶等材质的密封塞发生热胀冷缩，使密封塞的弹性下降或发生形变，从而导致超声波水表内漏水，破坏水表内电路连接，降低超声波水表的使用寿命。

此外，现有技术中超声波水表普遍以红外通讯模式传输信号。红外信号传输距离短，容易被遮挡，导致超声波水表的应用场景有限。

实用新型内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种封闭补偿的 NB-IoT超声波水表。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种封闭补偿的 NB-IoT超声波水表，包括测量管，测量管上设置有表头，表头的下端固定连接有隔离箱，表头通过隔离箱与测量管固定相接；

隔离箱内设置有传感器探头，且传感器探头的下端插置于测量管中；传感器探头的本体上固定有凸起的卡耳；卡耳下方的传感器探头上套设有密封塞，密封塞夹置于传感器探头与测量管的管壁之间；

密封塞包括纵向套在传感器探头上的夹套部以及固定在夹套部上端横向凸起的承接部；夹套部的厚度自上至下依次递减；承接部抵在卡耳的下方；

传感器探头的上方设置有密封补偿装置，密封补偿装置抵在卡耳与隔离箱的内壁之间。

进一步地，密封补偿装置包括罩置在传感器探头外侧的外罩以及抵在外罩与隔离箱内壁之间的碟簧；外罩的下端抵在卡耳上。

进一步地，表头的内部设置有超声波测量系统；超声波测量系统与传感器探头之间通过传输导线相连接。

进一步地，超声波测量系统包括主PCB电路板和副PCB电路板；副PCB电路板上固定有NB-IoT模组，且副PCB电路板插接在主PCB电路板上。

进一步地，主PCB电路板上设置有单片机、M-Bus远程抄表模块、红外通讯模块以及信号转换模块；单片机分别与M-Bus远程抄表模块、红外通讯模块以及信号转换模块电连接；

信号转换模块还电连接有超声波驱动与接收模块；超声波驱动与接收模块分别与顺流换能器、逆流换能器电连接。

进一步地，主PCB电路板上还设置有电源模块、储存模块、低电压检测模块和负压检测器，且电源模块、储存模块、低电压检测模块和负压检测器均与单片机电连接。

进一步地，表头上还设置有显示模块，显示模块与单片机电连接。

本实用新型具有的有益效果为：本实用新型可以兼容NB-IoT通讯、M-Bus 通讯和红外通讯模式对超声波水表进行抄读，丰富应用场景；NB-IoT通讯方式发挥窄带物联网覆盖广、功耗低、无需布线的优势，数据接收稳定，提高水表集抄的稳定性，降低施工成本。此外，本实用新型具有很好的密封效果，防止密封塞老化或热胀冷缩导致的密封性下降，延长水表的寿命。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图中：1、测量管；2、表头；3、隔离箱；4、传感器探头；5、卡耳；6、传输导线；7、外罩；8、碟簧。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1所示的一种封闭补偿的NB-IoT超声波水表，包括测量管1，测量管上设置有表头2，表头的下端固定连接有隔离箱3，表头通过隔离箱与测量管固定相接。隔离箱用于将内置有电路的表头主体与测量管之间分隔开，防止测量管中的水顺着传感器探头进入到表头中破坏电路。

隔离箱内设置有传感器探头4，且传感器探头的下端插置于测量管中；传感器探头为发射和接收超声波的探头，与现有技术相同。传感器探头的本体上固定有凸起的卡耳5，卡耳可以将杆状的传感器探头卡在测量管上，防止传感器探头滑落到测量管内。卡耳下方的传感器探头上套设有密封塞，密封塞夹置于传感器探头与测量管的管壁之间；密封塞用于密封堵住传感器探头与测量管壁之间的孔隙，防止测量管内的水泄漏进隔离箱中。

密封塞包括纵向套在传感器探头上的夹套部以及固定在夹套部上端横向凸起的承接部；夹套部的厚度自上至下依次递减；承接部抵在卡耳的下方。传感器探头的上方设置有密封补偿装置，密封补偿装置抵在卡耳与隔离箱的内壁之间。当密封塞发生老化或冷缩时，此时的密封塞厚度难以满足当前密封的需要，因此密封补偿装置作用到卡耳上，通过卡耳带动传感器探头将密封塞下压，由更厚的密封塞部分代替之前的部分进行封堵，以保证密封效果的持续。

密封补偿装置包括罩置在传感器探头外侧的外罩7以及抵在外罩与隔离箱内壁之间的碟簧8；外罩的下端抵在卡耳上。使用时，碟簧始终处于压缩状态，碟簧的弹性势力使外罩始终对卡耳有向下的压紧力，以保证密封塞发生冷缩时也能够及时得到补偿。

表头的内部设置有超声波测量系统；超声波测量系统与传感器探头之间通过传输导线6相连接。传输导线将超声波传感器探头测得的数据传输到超声波测量系统中。

超声波测量系统包括主PCB电路板和副PCB电路板；副PCB电路板上固定有 NB-IoT模组，且副PCB电路板插接在主PCB电路板上。相比现有技术中的焊接，插接具有可改造性和便于操作性，可根据实际需要设定超声波水表的通讯模式。

主PCB电路板上设置有单片机、M-Bus远程抄表模块、红外通讯模块以及信号转换模块；单片机分别与M-Bus远程抄表模块、红外通讯模块以及信号转换模块电连接；单片机内预置流量检测及控制程序以协调整个水表控制电路的工作。M-Bus远程抄表模块提供有线的通讯方式，红外通讯模块以及NB-IoT模组可以提供超声波水表通过无线的红外通讯及物联网载体通讯。多种通讯模式丰富超声波水表的应用场景，并且便于外部收集器进行集抄。

信号转换模块还电连接有超声波驱动与接收模块；超声波驱动与接收模块分别与顺流换能器、逆流换能器电连接。信号转换模块为市场上直接购买的时间数字转换器。超声波驱动与接收模块由信号放大器、双向信号开关施密特非门等连接构成，也是现有较为成熟的技术。与现有技术中的使用方法及原理相同，超声波传感器探头分别发出和截取超声波信号，经由顺流换能器与逆流换能器计算流量数据转换为数字信号并且经信号转换模块处理后发送给单片机进行分析整合，从而得出水流量等信息。

主PCB电路板上还设置有电源模块、储存模块、低电压检测模块和负压检测器，且电源模块、储存模块、低电压检测模块和负压检测器均与单片机电连接。电源模块用于为整个电路提供电能。单片机集合的数据存储至储存模块中。低电压检测模块可以在电路电量不足时进行报警。负压检测器用于保护电路避免过载。

表头上还设置有显示模块，显示模块与单片机电连接，单片机将整合到的数据信息经显示模块显示，便于直读。

本实用新型中单片机、M-Bus远程抄表模块、红外通讯模块、NB-IoT模组、电源模块、储存模块、低电压检测模块、负压检测器、换能器等均为市场购买的现成产品。

上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种封闭补偿的NB-IoT超声波水表，包括测量管(1)，测量管上设置有表头(2)，其特征在于：所述表头的下端固定连接有隔离箱(3)，表头通过隔离箱与测量管固定相接；

所述隔离箱内设置有传感器探头(4)，且传感器探头的下端插置于测量管中；所述传感器探头的本体上固定有凸起的卡耳(5)；卡耳下方的传感器探头上套设有密封塞，密封塞夹置于传感器探头与测量管的管壁之间；

所述密封塞包括纵向套在传感器探头上的夹套部以及固定在夹套部上端横向凸起的承接部；夹套部的厚度自上至下依次递减；承接部抵在卡耳的下方；

所述传感器探头的上方设置有密封补偿装置，密封补偿装置抵在卡耳与隔离箱的内壁之间。

2.根据权利要求1所述的封闭补偿的NB-IoT超声波水表，其特征在于：所述密封补偿装置包括罩置在传感器探头外侧的外罩(7)以及抵在外罩与隔离箱内壁之间的碟簧(8)；外罩的下端抵在卡耳上。

3.根据权利要求1所述的封闭补偿的NB-IoT超声波水表，其特征在于：所述表头的内部设置有超声波测量系统；超声波测量系统与所述传感器探头之间通过传输导线(6)相连接。

4.根据权利要求3所述的封闭补偿的NB-IoT超声波水表，其特征在于：所述超声波测量系统包括主PCB电路板和副PCB电路板；副PCB电路板上固定有NB-IoT模组，且副PCB电路板插接在主PCB电路板上。

5.根据权利要求4所述的封闭补偿的NB-IoT超声波水表，其特征在于：所述主PCB电路板上设置有单片机、M-Bus远程抄表模块、红外通讯模块以及信号转换模块；单片机分别与M-Bus远程抄表模块、红外通讯模块以及信号转换模块电连接；

所述信号转换模块还电连接有超声波驱动与接收模块；超声波驱动与接收模块分别与顺流换能器、逆流换能器电连接。

6.根据权利要求5所述的封闭补偿的NB-IoT超声波水表，其特征在于：所述主PCB电路板上还设置有电源模块、储存模块、低电压检测模块和负压检测器，且电源模块、储存模块、低电压检测模块和负压检测器均与单片机电连接。

7.根据权利要求5所述的封闭补偿的NB-IoT超声波水表，其特征在于：所述表头上还设置有显示模块，显示模块与单片机电连接。

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