中部通孔动节流元件类靶式水表的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种在自动检测技术领域中实现水流量检测的仪表，特别是涉及远传 水表。
【背景技术】
[0002] 水表是用水计量收费和节约用水管理的有效计量工具，其中，小口径的户用型水 表占水表总用量的绝大多数。在城市供水行业实现抄表到户的同时，也带来了入户扰民、入 户难和不安全因素。为解决入户抄表的上述问题，建设部推出远传水表和IC卡表两大类智 能水表解决方案，并出台了相应的技术标准。智能水表虽然是行业今后的发展方向，但目前 在基表技术和自动抄表技术方面还有很多需要改进的地方，本发明提出的就是一个关于如 何改进水表基表技术的新方案。目前国内外小口径水表绝大多数使用的是机械水表，即使 是预付费IC卡水表和电子远传水表等智能水表的基表，用的也几乎全是机械水表。由于机 械水表存在测量准确度不高、可靠性差、使用寿命短、易受管道水质影响以及产品质量控制 困难等缺陷，行业内陆续推出电磁水表、射流水表、超声水表、涡街水表等新型水表基表。与 机械水表相比，上述新型基表既有压力损失小、测量范围宽、准确度高等优点，也有造价高 得多的弊病。因此，设计一种基于动节流装置，因而价格与机械水表相差无几，性能又比机 械水表优越得多的水表基表就成为一项很有现实意义的工作。
[0003] 在流量测量领域，节流装置的发展有一个较长的历史进程。早在17世纪初，卡斯 特里和托里拆利的研究就为节流装置奠定了理论基础。20世纪20年代，美国和欧洲一些国 家几乎同时开始进行大规模的节流装置的试验研究，由此产生了至今仍广泛使用的差压式 流量计。但很可惜，这些欧美科学家囿于托里拆利固定式节流元件的研究模式，没有察觉到 固定式节流元件其实适合的是实验室工作环境，这导致他们研制出的差压式流量计并没有 发挥出节流装置应有的全部优点。为了充分发挥节流装置在流量测量中的优势性能，专利 申请人研制了多种新型动节流元件流量计。如"内置式中部通孔动节流元件流量计"（专利 号ZL201210118468. 1)和"中部通孔动节流元件配接弹性膜片或波纹管的流量计"（专利号 ZL201110187493. 0)。上述两种流量计均采用孔板、喷嘴或文丘里管廓形的中部通孔的动节 流元件作为流量计的核心部件。与差压式流量计比较，上述流量计有下列优点。首先，该流 量计不使用引压管和膜盒，而是直接测量流体对动节流元件的推力，因而结构更简单，价格 也更低。其次，差压式流量计主要使用孔板，而上述流量计主要使用动文丘里管，因而流动 阻力小、使用寿命长、测量精度也更高。再次，由于上述流量计主要使用动文丘里管，又没有 引压管，因而防堵塞能力也大大优于差压式流量计。另外，由于上述流量计不使用引压管， 因而可测量小管径流量，使用范围更广。在专利申请人上述动节流元件流量计中，需要在动 节流元件两端或一端配接一个波纹管或弹性膜片，以保证被测流量全部流过动节流元件的 中部通孔；另外，靶式流量计或转子流量计也是动节流元件流量计，它们的动节流元件为位 于测量管道中央的圆盘靶或转子，圆盘靶或转子没有中部通孔，被测流体从圆盘靶或转子 与测量管道间的环形间隙流过。鉴于上述两点，再考虑到中部通孔动节流元件和圆盘靶均 为动节流元件，因此，若以中部通孔动节流元件代替圆盘靶，即可设计出一种不需配接波纹 管或弹性膜片的新型结构的中部通孔动节流元件流量计，且该流量计的许多性能是优于靶 式流量计的。由于中部通孔动节流元件中部有通孔，在形状上并没有靶的典型特征，只是作 用类似于靶，因此可将其称为类靶，将使用类靶的流量计称为类靶式流量计。根据上述类靶 式流量计设计出的中部通孔动节流元件类靶式水表具有结构简单、造价低、各方面性能优 良并适于小管径流量测量的特点，是一种综合效果较佳的水表。
【发明内容】
[0004] 由于现有各型远传水表不是价格较贵，就是性能不佳，因此，需要研制一种基于中 部通孔动节流元件类靶的性价比高的新型电子式远传水表。
[0005] 本发明为解决其技术要求所采用的技术方案如下：如说明书附图所示，研制的水 表是一种中部通孔动节流元件类靶式水表，由中部通孔动节流元件类靶、表壳、表壳盖和传 感器组成；表壳与表壳盖密封连接组成水表壳体，规定中部通孔动节流元件类靶这种筒状 或圆环状部件的水流入侧为前端，这种筒状或圆环状部件的水流出侧为后端，这种筒状或 圆环状部件在径向内侧的中部通孔部件表面为内表面，这种筒状或圆环状部件在径向外侧 的部件表面为外表面，中部通孔动节流元件类靶位于壳体进口孔道与壳体出口孔道之间， 将壳体内腔分隔成互相连通的两个腔室，一个是由表壳进口孔道、中部通孔动节流元件类 革巴的中部通孔、表壳出口孔道组成的内部腔室，一个是位于表壳内表面、表壳盖内表面与中 部通孔动节流元件类靶外表面之间的外部腔室，水从表壳进口孔道流入后，大部分水流过 中部通孔动节流元件类靶的中部通孔，小部分水从中部通孔动节流元件类靶前端的两腔室 连通处流入外部腔室，再从中部通孔动节流元件类靶后端的两腔室连通处流回内部腔室， 两部分水在内部腔室重新汇合后，由表壳出口孔道流出，中部通孔动节流元件类靶与传感 器的一端固定连接，传感器的另一端与表壳盖固定连接。
[0006] 本发明的有益效果是，与差压式流量计相比，本水表和已有专利"中部通孔动节流 元件配接弹性膜片或波纹管的流量计"一样，具有结构简单、价格低、阻力损失小、使用寿 命长、精度高、防堵塞、应用范围广等优点。与靶式流量计相比，由于类靶的结构特点，类靶 式水表很容易克服靶式流量计的两个主要缺点，即克服其容易受介质温度变化影响产生温 漂，抗过载能力较差这两个缺点；在两者性能方面，由于中部通孔动节流元件主要使用动 文丘里管，因此动文丘里管类靶式水表阻力损失更小、防堵塞能力更强、并可测量小管径流 量。并且，与已有专利"中部通孔动节流元件配接弹性膜片或波纹管的流量计"相同，中部 通孔动节流元件类靶式水表依据的也是比涡街式、电磁式、超声波等其他水表测量原理更 基本的流量特性(节流原理)，因而比它们的适应性和可靠性更高。比如，当测量条件严重偏 离允许范围（如水中混有大量气泡或者敏感元件结垢）时，水对动节流元件产生的推力是不 会有太大变化的，因而顶多就是测量误差增大一些；而涡街式、电磁式、超声波式等水表的 测量误差一般则要大得多，甚至可能使这些水表的测量功能失效。最后，本水表优于已有专 利"中部通孔动节流元件配接弹性膜片或波纹管的流量计"的是，除结构更简单、价格更低 以外，由于不需在中部通孔动节流元件上配接弹性膜片或波纹管，生产厂家更容易制造出 水表样机来进行性能验证，更有利于中部通孔动节流元件类靶式水表的推广应用。由上述 可见，本水表具有极广阔的发展前景。
【附图说明】
[0007] 图1是本发明的第一个实施例的结构原理图。
[0008] 图2是本发明的第二个实施例的结构原理图。
[0009] 图3是本发明的第三个实施例的结构原理图。
[0010] 图4是本发明的第四个实施例的结构原理图。
[0011] 图5是本发明的第五个实施例的结构原理图。
[0012] 图6是本发明的第六个实施例的结构原理图。
[0013] 图7是本发明的第七个实施例的结构原理图。
[0014] 图中1.动文丘里管类靶，2.双孔悬臂梁，3.应变片，4.表壳，5.表壳盖，6.密封式 电缆连接器，7.连接螺栓，8.测量杆，9.挠性管弹性体，10.电容动电极，11.电容静电极， 12.电容读取芯片，13.弹性管，14.杯形测量杆，15.绝缘支承棒，16.出线孔，17.基座， 18.挠性过滤介质，19.表壳孔道隔热内衬，20.螺栓隔热垫圈，21.表壳盖隔热密封垫圈， 22.螺栓隔热套管，23.动孔板类靶。
【具体实施方式】
[0015] 在七个实施例中，只在实施例七采用了动孔板类靶23，在其余六个实施例中，为了 减少流动阻力损失和防止污物聚集，中部通孔动节流元件类靶均采用动文丘里管类靶1，动 文丘里管类靶1也是类靶式水表最常用的中部通孔动节流元件类靶。但在有些应用场合， 前六个实施例中的动文丘里管类靶1也可被替换为动孔板类靶23或动喷嘴类靶，由于水 表其他部分均可保持原结构形式不变，故不再一一赘述。常用来做类靶的中部通孔动节流 元件有动文丘里管、动孔板和动喷嘴，在实际应用中，这些动文丘里管、动孔板和动喷嘴当 然既可以是标准节流元件，也可以采用各种非标准节流元件，如采