专利名称：预付费球形膨胀腔低压损立柱式超声波热量表的制作方法
技术领域：
本发明属于热量表技术领域，具体地说，尤其涉及一种预付费球形膨胀腔低压损立柱式超声波热量表。
背景技术：
目前绝大多数超声波热能表采用支架式，也有极少部分热能表尝试采用全通量式。其中支架式超声波热能表相对来说比较成熟，已经得到了广泛的应用，该超声波热能表是在直通的基表本体中安装塑料支架，支架的两端安装一对超声波反射镜片，并通过支架本身实现供暖管道的缩径提高水流的速度，从而提高测量的精度。该方案基本能够满足国家建设部热能表行业标准CJ128-2007中对流量计部分的设计要求。但是从生产层面来讲， 支架式超声波热能表的零部件和涉及到的材料种类比较多，在基表的生产组装过程中，工序也比较复杂，生产质量的控制点也较多。另外，从技术层面来讲，采用支架式结构，一是压损比较大，国家建设部热能表行业标准CJ128-2007要求压损不能超过25kP，支架式结构的压损一般在18-25kP之间，给供暖管道造成较大的压力；二是支架式结构中水流是从支架与供暖管道的间隙中通过，造成超声波反射镜片附近的流场极度不稳定，很难提高测量稳定度，在小流量条件下的测量精度较低。目前市面上的热量表基本上是后付费类型，用户根据使用热量的多少按照实际用量缴费，这对热力公司收取用户的缴费时，造成极大的不便。
发明内容
为了解决现有技术中支架式超声波热能表的基表，生产组装工序复杂、生产质量难以控制，且支架式超声波热能表受到的压损较大，测量精度较低，同时，市面上无预付费类型的热能表的缺陷，本发明提供了一种预付费球形膨胀腔低压损立柱式超声波热量表。本发明是通过以下技术方案实现的一种预付费球形膨胀腔低压损立柱式超声波热量表，包括基表本体，基表本体上设有进水口和出水口，基表本体上出水口的一端设有传感器安装孔，基表本体上设有球形膨胀腔甲和球形膨胀腔乙，球形膨胀腔甲和球形膨胀腔乙顶部分别设有超声波换能器，底部分别设有超声波反射立柱甲和超声波反射立柱乙，超声波换能器上设有积分仪，所述超声波反射立柱甲和超声波反射立柱乙顶端分别设有反射面甲和反射面乙，反射面甲和反射面乙相向。基表本体上进水口的一端设有控制阀门。基表本体采用黄铜制作；超声波反射立柱甲和超声波反射立柱乙底部均设有竖状滚刀纹，超声波反射立柱甲和超声波反射立柱乙采用不锈钢制作而成。球形膨胀腔甲和球形膨胀腔乙的直径是基表本体直径的I. 6倍。与现有技术相比，本发明的有益效果是在超声波反射立柱的位置设有球形膨胀腔，以降低了超声波反射立柱附近的紊流影响，减少涡流的产生，提高测量的稳定性和准确度，且球形膨胀腔的直径是基表本体直径的I. 6倍时，测量的稳定性和准确度最高；超声波反射立柱下部表面处理成竖状滚刀纹效果，利用不锈钢和黄铜两者硬度的不同的特点，将超声波反射立柱镶嵌到球形膨胀腔中，超声波反射立柱的不锈钢纹路可以挤压黄铜表体并使之变形，使得安装紧密无松动；通过控制阀门实现在计量收费条件下水的通断控制动作；通过积分仪上的流量传感器接口、温度传感器接口、通信接口、IC卡接口和电机控制接口实现流量检测、温度检测、通信、计费控制功能；本发明采用球形膨胀腔内设置超声波反射立柱的方式，成本降低，稳定性更好，性能可靠并取消了支架，使流体可以顺利的通过基表本体，从而降低了基表本体的压力损失；对于供暖管道，可以有效的减小系统负载。
图I为本发明的结构示意图；图2为基表本体的结构示意图；图3为图2的A-A向半剖视图。在图中，I、进水口 ；2、基表本体；3、控制阀门；4、球形膨胀腔甲；5、反射面甲；6、超声波反射立柱甲；7、球形膨胀腔乙；8、反射面乙；9、超声波反射立柱乙；10、出水口 ；11、超声波换能器；12、积分仪；13、传感器安装孔。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明一种预付费球形膨胀腔低压损立柱式超声波热量表，包括基表本体2，基表本体2上设有进水口 I和出水口 10，基表本体2上进水口 I的一端设有控制阀门3，出水口 10的一端设有传感器安装孔13，基表本体2上设有球形膨胀腔甲4和球形膨胀腔乙7，球形膨胀腔甲4和球形膨胀腔乙7的直径是基表本体2直径的I. 6倍；球形膨胀腔甲4和球形膨胀腔乙7顶部分别设有超声波换能器11，底部分别设有超声波反射立柱甲6和超声波反射立柱乙9，超声波换能器11上设有积分仪12，所述超声波反射立柱甲6和超声波反射立柱乙9顶端分别设有反射面甲5和反射面乙8，反射面甲5和反射面乙8相向；所述反射面甲5和反射面乙8为45°斜坡面；基表本体2采用黄铜制作；超声波反射立柱甲6和超声波反射立柱乙9底部均设有竖状滚刀纹，超声波反射立柱甲6和超声波反射立柱乙9采用不锈钢制作而成。本发明在安装时，超声波反射立柱甲6和超声波反射立柱乙9组装时的环境温度在5°C以下，反射面与超声波反射立柱的轴线的夹角呈45° ;超声波反射立柱甲6和超声波反射立柱乙10通过挤压分别安装到球形膨胀腔甲3和球形膨胀腔乙8内；超声波反射立柱的高度根据基表本体2的规格确定，使超声波反射立柱安装到球形膨胀腔内后，其反射面的中心在基表本体2的中轴线上。本发明在使用时，与两只经过匹配的PtlOOO温度传感器配合使用，其中一只PtlOOO温度传感器放置在供暖管道的回水通路中，另一只PtlOOO温度传感器通过信号线一端与传感器安装孔13连接，另一端与积分仪12上的温度传感器接口连接；传感器安装孔13为PtlOOO温度传感器接口 ；超声波换能器11安装在基表本体2上的球形膨胀腔甲3和球形膨胀腔乙8内，超声波换能器11的信号线与积分仪12的流量测量接口线连接；积分仪12上的通信接口连接外部的M-BUS通信线路；IC卡接口读取用户购买的热量；电机控制接口根据电机输出的3V或者5V电压操纵控制阀门3的通断；由于超声波在水中的传播速度与温度有关系，温度越高，超声波的传播速度越快，为了更加准确的计算流量，减少流体温度的影响，在积分仪12的计算过程中需要根据传感器安装孔13中温度传感器读取的温度值修正流量的计算值，并将该修正值以参数的形式预存在积分仪12的数据存储器中。工作时，球形膨胀腔甲3上的超声波换能器发射超声波，超声波经超声波反射立柱甲6上的反射面甲5反射到反射面乙9，最后由球形膨胀腔乙8上的超声波换能器接收信号；然后球形膨胀腔乙8上的超声波换能器发射超声波，由球形膨胀腔3上的超声波换能器接收信号。在顺流方向时超声波会加快传播，而在逆流方向时超声波会延迟传播，利用顺逆流之间的时间差可换算出液体的流速，进一步可以计算出水的流量；积分仪12通过安装孔13中的温度传感器测量出暖气进水端的温度值，通过配对温度传感器的另一端读取暖气出水端的温度 值，计算出温差，积分仪12根据上述的温差以及流量数值计算出用户使用的热量值。
权利要求
1.一种预付费球形膨胀腔低压损立柱式超声波热量表，包括基表本体(2)，基表本体(2 )上设有进水口( I)和出水口( 10 )，其特征在于基表本体(2 )上出水口( 10 )的一端设有传感器安装孔(13)，基表本体(2)上设有球形膨胀腔甲(4)和球形膨胀腔乙(7)，球形膨胀腔甲(4)和球形膨胀腔乙(7)顶部分别设有超声波换能器(11)，底部分别设有超声波反射立柱甲(6 )和超声波反射立柱乙(9 )，超声波换能器(11)上设有积分仪(12)，所述超声波反射立柱甲(6)和超声波反射立柱乙(9)顶端分别设有反射面甲(5)和反射面乙(8)，反射面甲(5)和反射面乙(8)相向。
2.根据权利要求I所述的预付费球形膨胀腔低压损立柱式超声波热量表，其特征在于基表本体(2 )上进水口( I)的一端设有控制阀门(3 )。
3.根据权利要求I或2所述的预付费球形膨胀腔低压损立柱式超声波热量表，其特征在于基表本体(2)采用黄铜制作；超声波反射立柱甲(6)和超声波反射立柱乙(9)底部均设有竖状滚刀纹，超声波反射立柱甲(6)和超声波反射立柱乙(9)采用不锈钢制作而成。
4.根据权利要求3所述的预付费球形膨胀腔低压损立柱式超声波热量表，其特征在于球形膨胀腔甲(4)和球形膨胀腔乙(7)的直径是基表本体(2)直径的I. 6倍。
全文摘要
本发明公开了一种预付费球形膨胀腔低压损立柱式超声波热量表，其属于热量表技术领域。它解决了现有技术中支架式超声波热能表的基表，生产组装工序复杂、生产质量难以控制，且支架式超声波热能表受到的压损较大，测量精度较低的缺陷。其主要包括基表本体，基表本体上出水口的一端设有传感器安装孔，基表本体上设有球形膨胀腔甲和球形膨胀腔乙，球形膨胀腔甲和球形膨胀腔乙顶部分别设有超声波换能器，底部分别设有超声波反射立柱甲和超声波反射立柱乙，超声波换能器上设有积分仪，所述超声波反射立柱甲和超声波反射立柱乙顶端分别设有反射面甲和反射面乙，反射面甲和反射面乙相向。本发明主要用于住宅及企事业供热的计量。
文档编号G07F15/06GK102831716SQ201210306779
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者曲宝源, 曲瑶瑶, 马登程, 李岩, 纪建英, 王红艳, 辛宇, 王戎, 郑燕 申请人:曲宝源