一体式超声水表结构的制作方法

1.本实用新型涉及流量测量设备技术领域，具体为一种一体式超声水表结构。


背景技术：

2.电子流量计或稳态流量计、例如超声流量计,正越来越多地用作测量用水量的公用事业仪表。与传统的机械流量计相比,超声流量计提供了没有移动零件的优点。另一个优点是超声流量计的电子性质.由于超声流量计包括用于对测量电路供电的电源、通常为电池,因此还可以集成用于进行外部通信的无线电通信装置。另外，超声流量计通常包括机上处理的能力,从而在仪表中可实现数据处理。
3.现有技术中流体管道往往结构复杂、生产制造成本高，且其中的反射体在热胀冷缩过程中会发生位移，导致测量精度低甚至反射体脱离等情况出现，此外还存在流体管道内压损高、流体能量损失大，抗扰流性能差等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型公开了一种一体式超声水表结构，它解决了现有技术中存在的流体管道结构复杂、成本高且反射体不牢靠的技术问题，具有结构合理、有利于降低生产制造成本且反射体固定牢靠的技术效果。所采用的技术方案如下：
5.一体式超声水表结构，包括一体成型的流体管道、两换能器、两支撑筋整理器和两反射体，所述流体管道为中空结构并形成贯通的流体腔，两换能器固设于流体管道上，两所述支撑筋整理器相对地固设于流体腔内，所述支撑筋整理器包括沿流体通道轴线设置的轴杆，所述轴杆的外端周向固设有多个支撑爪，所述流体腔内壁面的相应位置处设有容置支撑爪的槽体，所述反射体的第一端嵌设于支撑筋整理器内，所述反射体第二端的倾斜反射面面向换能器设置，以使两所述换能器发射和接收穿过流体腔的超声波信号。
6.在上述技术方案的基础之上，所述支撑筋整理器采用塑料材质，所述反射体采用金属材质，所述反射体采用金属材质且通过注塑、热熔或粘接方式中的任一种嵌设入支撑筋整理器的轴杆内，且所述反射体嵌入至轴杆内的部分固设有多个翅片。
7.在上述技术方案的基础之上，所述支撑爪面向轴杆的侧壁自流体管道两端向流体管道中间具有向内倾斜的角度，且流体腔内支撑爪的侧壁与端面平滑过渡。
8.在上述技术方案的基础之上，所述轴杆远离反射体的侧壁面为球面或椭圆体面，以降低压损。
9.在上述技术方案的基础之上，所述流体管道为塑料材质，所述流体腔包括中间缩径段，两换能器分设于中间缩径段的两侧。
10.在上述技术方案的基础之上，还包括两端压环，两所述端压环设于流体腔内并向内将支撑筋整理器压紧在槽体侧壁上。
11.在上述技术方案的基础之上，所述端压环通过热熔、注塑、粘接或过盈配合的任一种方式嵌设于流体腔内，且当所述端压环过盈配合地嵌设于流体腔内时，所述端压环的外
壁面一体成型有若干周向布置的轴向凸筋，且靠近支撑筋整理器的凸筋顶面具有向下倾斜的角度，以引导端压环伸入至流体腔内并与流体腔过盈配合。
12.在上述技术方案的基础之上，所述流体管道的两端分别连通有入口管和出口管，所述流体管道固接有壳体，所述壳体与流体管道均为塑料材质且一体注塑成型，所述壳体包括容纳腔，所述容纳腔内容置有电路板、温度传感器、显示器、通讯模块的电池组，所述电路板分别与换能器、温度传感器、显示器、通讯模块和电池组电性连接，所述流体管道上开设有容纳孔，所述容纳孔向容纳腔内延伸并形成容纳管，所述换能器设于容纳孔内并容纳孔密封连接，所述换能器发射和接收穿过该流体腔的超声波信号，所述显示器用于反映流体数据信息，所述通讯模块用于与外部智能设备通讯。
13.在上述技术方案的基础之上，所述容纳腔的内壁面部分地向容纳腔内延伸并形成两挡墙板，所述挡墙板沿流体腔的轴线延伸并分设于容纳孔的两侧，且两所述挡墙板围合形成的腔室用于灌胶以密封容纳孔。
14.在上述技术方案的基础之上，还包括上盖板和罩盖，所述容纳腔与流体腔轴线垂直相交，所述容纳腔沿其轴线延长并在壳体上形成开口，所述上盖板通过第二密封圈与壳体上端连接以密封开口，所述显示器的显示屏通过嵌设于上盖板上的透明视窗被查看，所述罩盖的第一端与上盖板铰接，所述罩盖的第二端设有翻板，所述罩盖用于遮罩上盖板。
15.有益效果
16.本实用新型中流体管道一体成型，且形成的流体腔内一体成型有中间缩径段，可大大简化流体管道生产工艺、降低生产制造成本。此外流体管道采用塑料材质，具有良好的环境耐受性并有利于提高密封性。其中，支撑筋整理器包括若干支撑爪，支撑爪面向轴杆的侧壁具有自反射体向端压环方向向外倾斜的角度，以提高整流效果，所述轴杆远离反射体的侧壁面为球面或椭圆体面，以有效降低压损，提高测量精度；其中端压环可向内与支撑爪抵接并轴向限位支撑筋整理器，使之具有良好的位置精度。
17.本实用新型中流体管道还一体成型地固接有壳体，壳体的容纳腔内还设有电路板、温度传感器、显示器、通讯模块和电池组，有利于实现模块化装配使用，且装配简单易操作。此外还设有与壳体固接的上盖板和与上盖板铰接的罩盖，方便用户查看记录数据。其中，流体腔和容置腔通过多个容纳孔连通，可避免隔着流体腔避免发送和接收信号，有利于提高信号强度，进而简化后续信号处理流程，同时有利于提高水表测量精度，提高产品性能和测量稳定性。此外分设于容纳孔两侧的两挡墙板形成的槽腔，用于灌胶以密封容纳孔，如此可大大提高容纳孔处的密封性能，同时还可大大减少灌胶量，避免现有技术中容纳腔整体灌胶密封导致的工艺复杂费时耗力、干燥时间长且成本高等问题出现。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
19.图1：流体管道主视图的剖面结构示意图；
20.图2：支撑筋整理器和反射体装配后的立体结构示意图；
21.图3：端压环的立体结构示意图；
22.图4：流体管道与壳体的立体结构示意图一
23.图5：流体管道与壳体的立体结构示意图二
24.图6：装配上盖板和罩盖后图5主视图的剖面结构示意图；
具体实施方式
25.以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
26.本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本文和简化描述，而不是指示或暗示所指的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发明的限制。在本文的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
27.本文中，除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
28.本文中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，a/b表示：a或b。
29.本文中，术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，表示：a或b，或，a和b这三种关系。
30.如图1所示的一体式超声水表结构，包括一体成型的流体管道、两换能器5、两支撑筋整理器16和两反射体15，其中流体管道为塑料材质，所述流体管道为中空结构并一体注塑形成贯通的流体腔102，所述流体腔102 包括中间缩径段，两所述换能器5固设于流体管道上，并分设于中间缩颈段的两侧。
31.其中，两所述支撑筋整理器16结构相同并相对地固设于流体腔102内，所述支撑筋整理器16包括沿流体通道轴线设置的轴杆161，所述轴杆161 的外端周向固设有多个支撑爪162，所述流体腔102内壁面的相应位置处设有容置支撑爪162的槽体，且该槽体延伸至流体管道的外端面，方便装配时从外向内将支撑筋整理器16推送至设定位置处，其中，支撑爪162与槽体过渡配合。
32.如图1所示，所述支撑筋整理器16采用塑料材质，所述反射体15采用金属材质，本实施例中所述反射体15第一端通过注塑方式嵌入支撑筋整理器16的轴杆161内，且所述反
射体15嵌入至轴杆161内的部分固设有多个翅片，以提高轴杆161与反射体15第一端的连接强度，在本实用新型的其他实施例中，反射体15第一端也可通过热熔或胶粘接方式嵌入至轴杆 161内。所述反射体15第二端的倾斜反射面面向换能器5设置，以使两所述换能器5发射和接收穿过流体腔102的超声波信号。
33.如图2所示，多个支撑爪162周向均匀固设于轴杆161上，并起整流作用，所述支撑爪162面向轴杆161的侧壁自流体管道两端向流体管道中间具有向内倾斜的角度，且流体腔102内的支撑爪162侧壁与其端面平滑过渡。
34.此外，所述轴杆161远离反射体15的侧壁面为球面或椭圆体面，以降低压损，有利于提高测量精度。
35.如图3所示，还包括两端压环17，两所述端压环17设于流体腔102内并向内将支撑筋整理器16压紧在槽体侧壁上。本实施例中，所述端压环17 的外壁面一体成型有若干周向布置的轴向凸筋，且靠近支撑筋整理器16的凸筋顶面具有向下倾斜的角度，以引导端压环17伸入至流体腔102内，有利于提高装配效率，所述端压环17通过凸筋与流体腔102过盈配合。此外，端压环17的内壁面与流体腔102的内壁面平滑过渡。在本实用新型的其他实施例中，端压环可通过热熔、注塑或粘接的任一种方式固设于流体腔102 内，其中热熔、注塑或粘接工艺均为现有技术，此处不再赘述。
36.如图4～6所示，所述流体管道的两端分别连通有入口管1021和出口管 1022，所述入口管1021和出口管1022的末端均设有连接用螺纹。所述流体管道固接有壳体1，所述壳体1与流体管道均为塑料材质且一体注塑成型，所述壳体1包括容纳腔101，所述容纳腔101内容置有电路板4、温度传感器、显示器6、通讯模块的电池组7，所述电路板4分别与换能5器、温度传感器、显示器6、通讯模块和电池组7电性连接。所述换能器5发射和接收穿过该流体腔102的超声波信号，所述显示器6用于反映流体数据信息，所述通讯模块用于与外部智能设备通讯。
37.如图4所示，所述流体腔102和容纳腔101通过三个容纳孔9连通，所述容纳孔9向容纳腔101内延伸并形成容纳管，三个容纳管设于流体腔 102的同侧，其中两容管设于流体腔102内缩径段的两端，换能器5设于该容纳孔9内并与容纳孔密封连接；另一容纳管设于流体腔102缩径段上，温度传感器设于该容纳孔9内并与容纳孔9密封连接。如此可避免隔着流体腔102壁面发送和接收信号，有利于提高信号强度，进而简化后续信号处理流程，同时有利于提高水表测量精度，提高产品性能和测量稳定性。
38.所述容纳腔101的内壁面部分地向容纳腔101内延伸并形成两挡墙板 10，所述挡墙板10沿流体腔102的轴线延伸并分设于容纳孔9的两侧，且两所述挡墙板10围合形成的腔室用于灌胶以密封容纳孔。具体操作时，灌胶液面高度没过容纳孔9并低于挡墙板10顶面即可。如此可大大降低灌胶用胶量，且灌胶操作简单易行，胶液干燥时间短且干燥效果好，有利于提高装配效率。如此可以较低的成本的实现较高的密封等级，且操作简单易行。
39.如图5所示，还包括压板11，所述压板11上设有穿线孔，所述压板 11固设于容纳腔101内并用于封盖容纳换能器5的容纳孔9，防止换能器5 在水压作用下松动。容纳换能器5的容纳孔9内还设有第一密封圈12，所述容纳孔9的内壁面包括第一阶梯面，所述换能器5的外壁面包括与第一阶梯面适配的第二阶梯面，在所述压板11作用下，所述换能器5上的第二阶梯面通过第一密封圈12与第一阶梯面抵触，如此可进一步提供容纳孔9 的密封性能。此
外，为方便安装压板11，所述容纳孔9的外周固设有若干连接孔，所述连接孔内嵌设有螺母，螺钉穿经压板11与螺母连接以固定压板11。本实施例中，压板11安装完后再进行灌胶操作。
40.如图6所示，所述电路板4包括上下地固设于容纳腔101内的第一电路板401和第二电路板402，所述第一电路板401靠近流体腔102设置且与两换能器5和温度传感器电性连接，两换能器5和温度传感器可发送信号至第一电路板401，所述第二电路板402设于第一电路板401上方并通过偏置的插针与第一电路板401电性连接，且所述第二电路板402与显示器6、通讯模块和电池组7电性连接，其中显示器6包括显示屏，所述上盖板2 上的槽口内嵌设有透明视窗，显示屏可通过透明视窗被查看，该透明视窗与上盖板2槽口相对的两端面间设有棱条，以方便通过超声波焊接透明视窗与槽口。
41.本实施例中，所述电池组7包括两节电池，所述电池向上与第二电路板402电性连接，两节电池沿流体腔102轴线设置并轴线对称地分设在第二电路板402底面上，如图4～6所示，面向所述电池的容纳腔101内壁面部分地延伸形成若干筋板14，其中筋板14与挡墙板10轴线垂直并侧向延伸与挡墙板10固接，所述筋板14面向电池的端面与电池外壁面相适配，如筋板14面向电池的端面具有弧形缺口或方形缺口，以限位电池，此外，所述端面通过弹性垫向上与电池抵触，如此可柔性地向上承托电池，进而可安装较大体积的干电池，实现较大的续航能力。
42.如图6所示，还包括上盖板2和罩盖3，所述容纳腔101与流体腔102 轴线垂直相交，且所述流体腔102的部分壁面形成容纳腔101与流体腔102 的共用壁，所述容纳腔101沿其轴线延长并在壳体1上形成开口，所述上盖板2通过第二密封圈13与壳体1上端连接以密封开口，所述罩盖3的第一端与上盖板2铰接，所述罩盖3的第二端设有翻板，所述罩盖3用于遮罩上盖板2。所述壳体1和上盖板2采用塑料材质，所述壳体1一体注塑成型，所述壳体1与上盖板2相对的端面间设有棱条，所述上盖板2的外缘水平向外延伸并向下延伸形成容置壳体1上缘的插槽，棱条设于插槽槽底处，以方便上盖板2与壳体1通过超声波焊接固定，在本实用新型的其他实施例中，也可通过激光焊接固定或粘接固定，且当通过激光焊接固定或粘接固定时，无需设置棱条。其中超声波焊接、激光焊接或粘接固定工艺均为现有技术，此处不再赘述。
43.上面以举例方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。