[发明专利]封闭型超声波水表和热能表

说明书

技术领域：

本发明属于自来水计量仪表和热能计量仪表，具体地说涉及一种封闭型超声波水表和热能表。

背景技术：

目前，用于各种场所的水表和热能表，一般采用水流推动叶轮进行机械转动的方式和超声波测量水流速度的方式。水表较多的采用机械方式，而热能表则更多采用超声波测水流速度的方式。机械方式由于其叶轮等转动部件存在磨损等问题，其使用寿命较为短促。而超声波测量水流速度的方式就存在寿命长等优点。

目前用于水表和热能表的超声波测量水流速度的方式，又分为超声波直射式和反射式，由于反射式需在超声波的路径上固定一个或两个反射面，这些反射面很容易受到污染而降低反射能力，所以比较普遍的是采用直射的方式来做超声波水表和热能表。

而目前采用直射超声波的方式做成的水表和热能表，大部分都采用将超声波换能器装于测速管两侧，这样超声波的传播路径则与水的流动路径而言就有一定的角度，超声波被水流的影响就只有与超声波传播方向相同的分量才会有作用，从而减小了超声波被水流影响的幅度，也就是说这种方式降低了超声波测量水流速度的精度和灵敏度。

另外，目前的超声波水表和热能表，大多数采用的水流测速管的口径与该表的公称口径基本相同，从而使水在水流测速管内的流速得不到提高，也是降低其对水流速度测量精度和灵敏度的原因之一。同时，由于水流测速管大多数都是采用金属材料加工成，表面较为粗糙，对水流动的均匀性也有一定的影响。

还有就是，目前大多数采用金属或塑料做成的换能器固定套来固定和密封超声波压电陶瓷片，而这些换能器固定套又不能有效防止其表面结水垢和集聚水中的锈垢，所以换能器表面很容易结垢而失去正常传播和接收超声波的作用。

另外一个就是，目前大多数的超声波水表和热能表的连接超声波换能器和测温传感器的信号线都暴露在表壳外，从而很容易被人为或意外地破坏，使其失去正常的计量功能。

本发明提供一种解决方案，它能使用超声波所做成的水表和热能表的计量精度和灵敏度得以提高，并且其换能器的外表面不会结水垢和集聚锈垢，同时连接超声波换能器和测温传感器的信号线被封闭在表壳罩内，从而其信号线不会在不破坏表壳罩的情况下受到人为或意外的破坏。

发明内容：

本发明是这样实现的：它是将表壳做成类U管形，在其U形管的顶部水平方向做有进出水管；在其U形管的底部横向与进出水管并排的方向做有贯通横管，并且在其两端做有内螺纹，和在其横管壁做有侧通管，并在该侧通管尾端做有内螺纹，在其U形管的竖管侧外壁做有侧通管，在该侧通管尾端也做有内螺纹。在U形管的贯通横管内插入有测速管，测速管的内径要比进出口的口径要小，而且测速管的侧壁还做有侧孔，并将该侧孔对准横通管上的侧通管内孔。在U形管的横管的两端装入超声波换能器总成并用换能器压紧螺母将其压紧，而超声波换能器总成则是将超声波压电陶瓷片装入换能器固定套内，超声波压电陶瓷片的电极用细导线与信号线路板连接，信号线路板再与超声波信号线连接，然后用环氧树脂等固化剂将换能器固定套内部尾端的空间进行固化密封；而换能器固定套是用聚四氟乙烯做成的内空，并在其内壁做有凹凸台阶或内螺纹。在U形管的竖管侧外壁的侧通管内插入并密封地固定有测温传感器。在U形管的贯通横管的侧通管内装入电平电极总成并用压紧螺母压紧并密封，其电平电极总成是在用非金属做成电极外壳，并在其内装有一对或多对导电电极，导电电极与电极信号线连接，然后用环氧树脂将其内尾部的空间进行固化密封。在U形管的贯通横管的外侧面固定一组或多组半导体温差发电片，同时在该半导体温差发电片的周围放置密封圈，并在半导体温差发电片的冷面贴有一组或多组散热器。然后用上表壳罩和下表壳罩将以上做成的信号测量基表(除散热器的散热器外)封闭地包裹起来，而其上表壳罩和下表壳罩都做有多个散热排气孔，和在上表壳罩顶面做有凸形台阶的圆形通管，而且该圆形通管被切割成多瓣，并在其中一瓣上做有旋转限位台。控制线路板和供电电池固定在有开口的电子密封盒内，该电子密封盒的底部有内凹坑，并且该凹坑内有内凹槽，在凹坑内靠电子密封盒的底部有旋转限位台，在凹坑的底部做有信号线进出小孔。在电子密封盒的开口沿装有槽形密封圈，该槽形密封圈用有契形立边的密封顶盖在螺钉的压迫下将控制线路板和供电电池完全密封在电子密封盒内。