一种可在结冰时除冰的水表的制作方法

本发明属于智能水表技术领域，特别是涉及一种可在结冰时除冰的水表。

背景技术：

目前的智能型防冻水表主要采用加装保温套或集成加热装置或排空水表内的水或增加缓冲层或磁力搅拌或超声波振动等方法进行防冻。采用加热装置或其他防冻装置的防冻水表的启动条件都是当温度低于一定值时，例如公开号为cn205679285u的中国专利《一种防冻水表》提出当温度低于设定值时，第一电磁阀自动关闭，第二电磁阀自动打开，使水表腔内的水流出，从而可以防止在寒冷季节中水表被冻坏。采用磁力搅拌或者超声波振动的启动条件是水表没有水流时，例如公开号为cn106568487a的中国专利《一种防冻水表》提出当水表没有水流时启动水表底部连杆上设置的超声波发生器，产生的超声振动能够为水表内水体提供振动，避免由磁力搅拌造成的水表内部分上冻。

上述防冻水表的启动条件是当监测温度低于一定值时或当水表没有水流时。但是由于监测过程存在着传感器传导造成的时间滞后，当监测温度低于一定值时或当水表流不出水时，水表的某一部分可能已经开始冰冻，此时再进行加热或振动除冰的难度较高，除冰效率低且能耗大。目前还没有能够在结冰时就进行除冰的技术方案。为此提出一种可在结冰时除冰的水表。

技术实现要素：

本发明为了解决上述问题，提出一种可在结冰时除冰的水表。

本发明的可在结冰时除冰的水表，其特征在于：

水表表壳内部署用于破坏水平衡性的运动装置，执行除冰算法控制运动装置。

所述破坏水平衡性的运动装置包括扰流器、可旋转的转子、可引起水共振的振动装置的任一项或多项。

优选地，所述破坏水平衡性的运动装置，其部署位置包括表壳底部、表壳内水流通性差的部位、表壳内具有活动空间的部位的任一项或多项；所述破坏水平衡性的运动装置，其部署方式包括通过铰链连接、通过固定结构连接、通过轨道连接、通过磁力连接的任一项或多项。

优选地，所述运动装置以电能或浮力或磁能的任一项或多项组合为动能。

优选地，所述表壳内水流通性差的部位，其检测方法，包括：

根据表壳内各部位的结构弯折性和/或内壁的粗糙性和/或结构封闭性计算表壳内各部位的水流通性：

水流通性小于事先设置的阈值的部位作为表壳内水流通性差的部位。

优选地，所述表壳内具有活动空间的部位，其检测方法，包括：

根据表壳的内部结构确定多个无障碍子空间；

根据运动装置的形状和尺寸确定运动装置静态时的占用空间；

根据运动装置运动时的活动范围确定运动装置动态时的占用空间；

选择大于运动装置占用空间的无障碍子空间为具有活动空间的部位。

所述水平衡包括静态水平衡和动态水平衡，所述破坏水平衡性包括利用扰动打破静置水的平静状态或动态水的稳流状态、利用振动使静置水或动态水共振、利用转动使静置水或动态水旋转的任一项或多项。

所述除冰算法是：检测部署运动装置部位是否正在形成冰冻，若是则开启运动装置进行除冰；当判断符合结束条件时关闭运动装置。

优选地，所述检测部署运动装置部位是否正在形成冰冻包括根据部署运动装置部位附近水的形态判断是否正在形成冰冻、根据部署运动装置部位的膨胀比例判断是否正在形成冰冻、根据部署运动装置部位的光滑程度判断是否正在形成冰冻、根据部署运动装置部位的物性特征判断是否正在形成冰冻的任一项或多项。

优选地，所述结束条件包括根据部署运动装置部位的数据判断部署运动装置的部位不再形成冰冻、水表阀门开启后水流通量超过事先设置的阈值、水表结构和运动装置发生碰撞的任一项或多项。

本发明的方法及系统具有的优点是：

(1)水表内配备能够破坏静态水平衡和动态水平衡的装置，可以在结冰时破坏水的平衡性，从而消除正在形成的冰冻。

(2)通过检测水表是否正在冰冻判断是否开启运动装置，可以在水表正在形成冰冻时进行除冰，降低形成冰冻后再除冰的难度。

(3)在水表内水流通性差的部位配备运动装置，可以针对易结冰部位进行有效防冻。

附图说明

图1是本发明实施例的可在结冰时除冰的水表的扰流装置的三视图；

图2是本发明实施例的可在结冰时除冰的水表的转子的三视图；

图3是本发明实施例的可在结冰时除冰的水表的振动结构的三视图；

图4是本发明实施例的除冰算法流程图。

具体实施方式

下面对本发明优选实施例作详细说明。

本发明实施例依托区域内部署的环境监测传感器，包括温度传感器、烟雾浓度传感器等。

本发明的可在结冰时除冰的水表的实施例，其特征在于：

水表表壳内部署用于破坏水平衡性的运动装置，执行除冰算法控制运动装置。

所述破坏水平衡性的运动装置包括扰流器、可旋转的转子、可引起水共振的振动装置的任一项或多项。图1、图2、图3示意了多种破坏水平衡性的运动装置的三视图，图1是一种能够往复运动的扰流装置，通过圆柱形的运动体带动两端片状结构对水进行扰动。图2是一种可旋转的转子，通过旋转可以产生涡流，从而对水进行扰动。图3是一种薄片形振动结构，通过薄片的振动引起水共振。在实施方式中，破坏水平衡性的运动装置还可以是图1和图2的结合、图1和图3的结合、图2和图3的结合、图1和图2和图3的结合的任一项。

所述破坏水平衡性的运动装置，其部署位置包括表壳底部、表壳内水流通性差的部位、表壳内具有活动空间的部位的任一项或多项。一种优选实施方式中，破坏水平衡性的运动装置部署在表壳底部；另外一种实施方式中，一个或多个破坏水平衡性的运动装置部署在表壳内水流通性差的部位；另外一种实施方式中，一个或多个破坏水平衡性的运动装置部署在表壳内具有活动空间的部位。

所述破坏水平衡性的运动装置，其部署方式包括通过铰链连接、通过固定结构连接、通过轨道连接、通过磁力连接的任一项或多项。一种优选实施方式中，破坏水平衡性的运动装置是通过滑轨与表壳连接；另外一种实施方式中，破坏水平衡性的运动装置是通过铰链与表壳连接；另外一种实施方式中，破坏水平衡性的运动装置是通过固定结构与表壳连接；另外一种实施方式中，破坏水平衡性的运动装置是通过磁力连接件与表壳连接。

所述运动装置以电能或浮力或磁能的任一项或多项组合为动能。一种优选实施方式中，破坏水平衡性的运动装置以电池或电源供能，通过电力驱动；另外一种实施方式中，破坏水平衡性的运动装置通过变化重力结构的方式被水的浮力驱动；另外一种实施方式中，破坏水平衡性的运动装置通过磁能驱动。

所述表壳内水流通性差的部位，其检测方法，包括：

根据表壳内各部位的结构弯折性和/或内壁的粗糙性和/或结构封闭性计算表壳内各部位的水流通性：

水流通性小于事先设置的阈值的部位作为表壳内水流通性差的部位。

所述根据表壳内各部位的结构弯折性和/或内壁的粗糙性和/或结构封闭性计算表壳内各部位的水流通性包括：根据表壳内各部位的结构弯折性计算表壳内各部位的水流通性、根据表壳内各部位内壁的粗糙性计算表壳内各部位的水流通性、根据表壳内各部位的结构封闭性计算表壳内各部位的水流通性、根据表壳内各部位的结构弯折性和各部位内壁的粗糙性计算表壳内各部位的水流通性、根据表壳内各部位的结构弯折性和各部位的结构封闭性计算表壳内各部位的水流通性、根据表壳内各部位内壁的粗糙性和各部位的结构封闭性计算表壳内各部位的水流通性、根据表壳内各部位的结构弯折性和表壳内各部位内壁的粗糙性和各部位的结构封闭性计算表壳内各部位的水流通性。

所述表壳内各部位是指按功能划分的表壳内不同功能部位、按位置划分的表壳内不同区域部位、按存水量划分的表壳内不同水量部位、按重要性划分的表壳内不同重要性部位的任一项或多项。

优选地，所述表壳内各部位的结构弯折性包括表壳内各部位内壁之间的夹角、表壳内各部位两侧内壁的弧度、表壳内各部位两侧内壁的弧线圆心距离的任一项或多项。

表a中a1～a7表示计算表壳内各部位的结构弯折性的不同实施方式。

所述内壁的粗糙性根据内壁的摩擦系数、内壁的挂水性参数的任一项或多项进行检测。

表b中b1～b3表示计算内壁的粗糙性的不同实施方式。

所述结构封闭性是体现水流通过性的参数；所述结构封闭性，其检测方法是通过对比水流进入该部位的体积和流出该部位的体积计算结构封闭性、检测水流通过该部位时被阻挡的水流体积计算结构封闭性、通过对比水流进入进入该部位时的流速和流出该部位时的流速计算结构封闭性、通过对比水流进入该部位的体积和流出该部位的体积和检测水流通过该部位时被阻挡的水流体积计算结构封闭性、通过对比水流进入该部位的体积和流速和流出该部位的体积和流速计算结构封闭性、检测水流通过该部位时被阻挡的水流体积和通过对比水流进入进入该部位时的流速和流出该部位时的流速计算结构封闭性、通过对比水流进入该部位的体积和流速和流出该部位的体积和流速和和检测水流通过该部位时被阻挡的水流体积计算结构封闭性的任一项。

表c中c1～c7表示计算结构封闭性的不同实施方式。

表d中d1～d7表示计算表壳内各部位的水流通性的不同实施方式，其中表d涉及表壳内各部位的结构弯折性(表a中任一实施例)、表壳内各部位内壁的粗糙性(表b中任一实施例)、表壳内各部位的结构封闭性的数据(表c中任一实施例)。

假定事先设置的水流通性阈值h＝2.5，则水流通性h小于2.5的部位作为表壳内水流通性差的部位。

一种优选实施方式中，所述表壳内具有活动空间的部位，其检测方法，包括：

根据表壳的内部结构确定多个无障碍子空间；

根据运动装置的形状和尺寸确定运动装置静态时的占用空间；

根据运动装置运动时的活动范围确定运动装置动态时的占用空间；

选择大于运动装置占用空间的无障碍子空间为具有活动空间的部位。

本实施例中，根据水表内叶轮盘等部件的位置确定多个可以活动的无障碍子空间，根据运动装置静止和运动的范围确定占用空间，选择空间大于该占用空间的无障碍子空间为具有活动空间的部位。

所述水平衡包括静态水平衡和动态水平衡，所述破坏水平衡性包括利用扰动打破静置水的平静状态或动态水的稳流状态、利用振动使静置水或动态水共振、利用转动使静置水或动态水旋转的任一项或多项。

所述除冰算法，其流程图如图4所示，其特征在于：检测部署运动装置部位是否正在形成冰冻，若是则开启运动装置进行除冰；当判断符合结束条件时关闭运动装置。

所述检测部署运动装置部位是否正在形成冰冻包括根据部署运动装置部位附近水的形态判断是否正在形成冰冻、根据部署运动装置部位的膨胀比例判断是否正在形成冰冻、根据部署运动装置部位的光滑程度判断是否正在形成冰冻、根据部署运动装置部位的物性特征判断是否正在形成冰冻的任一项或多项。

表e中e1～e4表示判断是否正在形成冰冻的不同实施方式

所述结束条件包括根据部署运动装置部位的数据判断部署运动装置的部位不再形成冰冻、水表阀门开启后水流通量超过事先设置的阈值、水表结构和运动装置发生碰撞的任一项或多项。

当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明的，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围。