超声波水表的制作方法

本发明属于流量测量领域，特别是一种超声波水表。

背景技术：

水表作为测量用水的工具，广泛使用在各种用水的场所，例如家庭用水，工业用水以及农业用水等，但是现有常用的是机械式水表，而机械式水表受限较多，所以并不能广泛应用在各种环境下。于是人们设计出超声波水表，其具有量程宽，适用环境强等优点，但是，现有的超声波水表实际检测中往往会出现测量偏差大的缺点。

技术实现要素：

本发明的目的在于改善现有技术的缺点，提供一种超声波水表，有效降低测量的偏差。

其技术方案如下：

超声波水表，包括外管、流量管、安装支架、反射镜和信号传感器；所述外管上设置有至少两个检测位，至少两个所述检测位安装有所述信号传感器；所述安装支架上设置有第一安装位和第二安装位，所述第二安装位设置有两个，且对称设置在所述第一安装位的两侧，所述流量管和所述反射镜分别安装在所述第一安装位和第二安装位上，所述安装支架为塑料材质，所述安装支架与所述反射镜一起注塑成型；所述安装支架安装在所述外管内部。

在使用时，水流穿过外管，再进入到流量管，流量管在安装支架上不会发生移位，此时通过信号传感器发射出超声波，经过反射镜的反射，穿过流量管，然后进入到第二片反射镜，再次反射进入到第二个信号传感器，从而获取水流信息，得出水流量。由上使用过程中也可以看出反射镜的安装精度和误差对测量的结果会产生直接的影响，以往通过铜材质制作的安装支架预留了安装反射镜的位置，但是，通过分别加工然后组装的方式，在安装精度以及人工操作的过程中均会存在误差，所以导致测量精度有所偏差。本方案中采用塑料材质的安装支架，通过一体成型的方式，将反射镜在安装支架注塑成型时，嵌入到模具中，一体成型，通过该方式可以将反射镜与安装支架的位置固定，避免了后续安装中出现的误差，可以有效提高误差偏差。

所述安装支架包括可拆卸的压持管壁，所述压持管壁内侧为圆柱内侧面，所述第一安装位内表面为圆柱内侧面，所述流量管安装在所述第一安装位上，并通过所述压持管壁包覆。将流量管安装在第一安装位上，然后通过压持管壁将流量管压持，此时流量管的外表面为圆柱面，所以利用压持管壁和第一安装位的圆柱内侧面与流量管的相贴合，实现流量管的固定。

所述第一安装位和所述压持管壁内侧均设置有凹槽，所述流量管外侧设置有突出的凸条，所述凸条卡入在所述凹槽内。通过凹槽和凸条之间的卡位，将流量管在轴向上定位。

为了防止渗水，可在凹槽上表面或者凸条的表面设置一层橡胶层用于密封，而且由于安装支架自身为塑料材质，所以具有一定的弹性，可以通过过盈配合的方式实现密封。

所述第一安装位和/或所述压持管壁上设置有凹陷位，所述流量管的外侧设置向外突出的卡凸，所述卡凸卡入所述凹陷位上。通过向外突出的卡凸和凹槽配合，对流量管进行周向定位。

所述第一安装位朝向所述压持管壁一侧设置有定位槽，所述压持管壁一侧设置有定位凸，所述定位凸卡入所述定位槽内。此处通过定位槽和定位凸将压持管壁和第一安装位限位固定。

所述压持管壁和所述第一安装位外侧轮廓均为圆柱面，所述压持管壁和所述第一安装位拼接后，与所述外管的内侧紧密接触。此处紧密接触，避免渗水，影响测量精度。

所述外管为塑料材质。外管同样采用塑料材质具有一定的弹性，所以密封效果较好。而且塑料材质制作成本大大降低。

所述外管上设置有贯通的螺纹孔，且所述螺纹孔位于两个所述检测位之间，在螺纹孔上穿插有钉体，所述钉体抵紧所述安装支架。通过钉体将安装支架固定，即固定了流量管和反射镜的位置，信号传感器每次发出的信号和接收的信号相对稳定。

所述螺纹孔为螺母与所述外管一体注塑形成。采用金属制成的螺母，其刚度比较强，然后在外管一体成型时将螺母安装好，位置精度高。

所述外管两端部均设置有外螺纹。此处为连接部分，利用外螺纹连接管道。

附图说明

此处的附图，示出了本发明所述技术方案的具体实例，并与具体实施方式构成说明书的一部分，用于解释本发明的技术方案、原理及效果。

除非特别说明或另有定义，不同附图中，相同的附图标记代表相同或相似的技术特征，对于相同或相似的技术特征，也可能会采用不同的附图标记进行表示。

图1是本发明实施例的立体结构示意图；

图2是本发明实施例的剖视结构示意图；

图3是本发明实施例的去除外管后的立体结构示意图；

图4是本发明实施例的取出压持管壁后的安装支架立体结构示意图；

图5是本发明实施例的压持管壁立体结构示意图；

图6是本发明实施例的流量管立体结构示意图。

附图标记说明：

10、外管；11、检测位；12、螺纹孔；13、外螺纹；20、流量管；21、凸条；22、卡凸；30、安装支架；31、第一安装位；311、凹槽；312、凹陷位；313、定位槽；32、第二安装位；33、压持管壁；331、定位凸；40、反射镜；50、信号传感器。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照说明书附图对本发明的具体实施例进行更详细的描述。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在结合本发明的技术方案以现实的场景的情况下，本文所使用的所有技术和科学术语也可以具有与实现本发明的技术方案的目的相对应的含义。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二…”仅仅是用于对名称的区分，不代表具体的数量或顺序。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的术语“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。

需要说明的是，当元件被认为“固定于”另一个元件，它可以是直接固定在另一个元件上，也可以是存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件，也可以是同时存在居中元件；当一个元件被认为是“安装在”另一个元件，它可以是直接安装在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设在”另一个元件，它可以是直接设在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。

如图1至图3所示，超声波水表，包括外管10、流量管20、安装支架30、反射镜40和信号传感器50；所述外管10上设置有至少两个检测位11，至少两个所述检测位11安装有所述信号传感器50；所述安装支架30上设置有第一安装位31和第二安装位32，所述第二安装位32设置有两个，且对称设置在所述第一安装位31的两侧，所述流量管20和所述反射镜40分别安装在所述第一安装位31和第二安装位32上，所述安装支架30为塑料材质，所述安装支架30与所述反射镜40一起注塑成型；所述安装支架30安装在所述外管10内部。

在使用时，水流穿过外管10，再进入到流量管20，流量管20在安装支架30上不会发生移位，此时通过信号传感器50发射出超声波，经过反射镜40的反射，穿过流量管20，然后进入到第二片反射镜40，再次反射进入到第二个信号传感器50，从而获取水流信息，得出水流量。由上使用过程中也可以看出反射镜40的安装精度和误差对测量的结果会产生直接的影响，以往通过铜材质制作的安装支架30预留了安装反射镜40的位置，但是，通过分别加工然后组装的方式，在安装精度以及人工操作的过程中均会存在误差，所以导致测量精度有所偏差。本方案中采用塑料材质的安装支架30，通过一体成型的方式，将反射镜40在安装支架30注塑成型时，嵌入到模具中，一体成型，通过该方式可以将反射镜40与安装支架30的位置固定，避免了后续安装中出现的误差，可以有效提高误差偏差。

如下表一为使用塑料材质与反射镜40一体成型的安装支架30测得数据；如表二为市面使用铜材质然后组装反射镜40的安装支架30测得数据。

表一：

表二：

表一和表二最后一列的流量误差数据对比可以看出(以下数据均为绝对值)，表一中六组数据的均指为0.40％，表二中六组数据的均值2.71％；表一中最大极值为0.81％，表二中最大极值为3.71％。

由上表格数据以及分析数据可以得出，采用塑料材质与反射镜40一体成型安装支架30的结构，可以明显降低测量的偏差。

不仅如此，塑料材质的安装支架30在制作成本上约为铜材质的安装支架30的三分之一，所以不仅在造价上降低了成本，而且在测量偏差上也有所降低。

需要说明的是，反射镜40并非是镜面反射的镜子，而是可以反射超声波的平面，具体在本实施例中，采用不锈钢材质制成。

如图3至图5所示，所述安装支架30包括可拆卸的压持管壁33，所述压持管壁33内侧为圆柱内侧面，所述第一安装位31内表面为圆柱内侧面，所述流量管20安装在所述第一安装位31上，并通过所述压持管壁33包覆。将流量管20安装在第一安装位31上，然后通过压持管壁33将流量管20压持，此时流量管20的外表面为圆柱面，所以利用压持管壁33和第一安装位31的圆柱内侧面与流量管20的相贴合，实现流量管20的固定。

需要说明的是，此处出现的圆柱面表示圆柱的凸出的弧面，圆柱内侧面表示凹陷的弧面。

如图4至图6所示，所述第一安装位31和所述压持管壁33内侧均设置有凹槽311，所述流量管20外侧设置有突出的凸条21，所述凸条21卡入在所述凹槽311内。通过凹槽311和凸条21之间的卡位，将流量管20在轴向上定位。

为了防止渗水，可在凹槽311上表面或者凸条21的表面设置一层橡胶层用于密封，而且由于安装支架30自身为塑料材质，所以具有一定的弹性，可以通过过盈配合的方式实现密封。

如图4至图6所示，所述第一安装位31和/或所述压持管壁33上设置有凹陷位312，所述流量管20的外侧设置向外突出的卡凸22，所述卡凸22卡入所述凹陷位312上。通过向外突出的卡凸22和凹槽311配合，对流量管20进行周向定位。

在本实施例中，第一安装位31和压持管壁33均设置有凹陷位312。

如图4和图5所示，所述第一安装位31朝向所述压持管壁33一侧设置有定位槽313，所述压持管壁33一侧设置有定位凸331，所述定位凸331卡入所述定位槽313内。此处通过定位槽313和定位凸331将压持管壁33和第一安装位31限位固定。

所述压持管壁33和所述第一安装位31外侧轮廓均为圆柱面，所述压持管壁33和所述第一安装位31拼接后，与所述外管10的内侧紧密接触。此处紧密接触，避免渗水，影响测量精度。

所述外管10为塑料材质。外管10同样采用塑料材质具有一定的弹性，所以密封效果较好。而且塑料材质制作成本大大降低。

如图1和图2所示，所述外管10上设置有贯通的螺纹孔12，且所述螺纹孔12位于两个所述检测位11之间，在螺纹孔12上穿插有钉体，所述钉体抵紧所述安装支架30。通过钉体将安装支架30固定，即固定了流量管20和反射镜40的位置，信号传感器50每次发出的信号和接收的信号相对稳定。

所述螺纹孔12为螺母与所述外管10一体注塑形成。采用金属制成的螺母，其刚度比较强，然后在外管10一体成型时将螺母安装好，位置精度高。

如图1所示，所述外管10两端部均设置有外螺纹13。此处为连接部分，利用外螺纹13连接管道。

引用图纸说明时，是对出现的新特征进行说明；为了避免重复引用图纸导致描述不够简洁，在表述清楚的情况下已描述的特征，图纸不再一一引用。

以上实施例的目的，是对本发明的技术方案进行示例性的再现与推导，并以此完整的描述本发明的技术方案、目的及效果，其目的是使公众对本发明的公开内容的理解更加透彻、全面，并不以此限定本发明的保护范围。

以上实施例也并非是基于本发明的穷尽性列举，在此之外，还可以存在多个未列出的其他实施方式。在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。