[发明专利]小口径超声波智能水表

说明书

技术领域

本发明属于水表技术领域，涉及一种智能水表，具体涉及一种小口径超声波智能水表。 

背景技术

目前绝大多数水表均为机械式水表，只有少数大口径水表采用超声波方式。其中机械式水表技术比较成熟，成本低，性能也很可靠，小口径的水表基本上都是采用的该方案。机械式水表的工作原理是通过水流推动叶轮转动来计量流过的水的体积，该方案结构简单，组装方便。但是在实际应用中，用户的水表一般是安装在并联的管道上，在使用过程中会因为其他用户或者增压设备的原因在管道中产生水锤现象，机械式水表受水锤现象的影响在水龙头关闭的情况下依然会驱动叶轮的转动，使流量计数器跳变，会造成一定的计量误差。而基于超声波技术的水表可以解决水锤问题带来的影响，目前在大口径水表中已经得到了较好的应用。但是，在小口径水表领域，由于基表本体管径较小，而超声波换能器尺寸较大，在应用上受到一定的限制；另外超声波式小口径水表在测量极小流量流速下的数据误差一般较大，这些原因都限制了超声波技术在小口径水表领域中的应用。并且，现有的水表都无法对水表自身的故障进行有效检测，是否漏水以及水表的流量计算是否准确进行有效检测，从而无法在水表最初发生漏水或计量不准确等故障时采取有效措施，导致较大漏水事故的发生或较大计量偏差导致水暖用户或供应单位蒙受不应有的损失。

发明内容

现有技术中超声波技术应用于小口径水表会受到一定限制，且超声波式小口径水表在测量极小流量流速下的数据误差一般存在较大的缺陷，本发明提供了一种小口径超声波智能水表，该智能水表不但克服了上述技术缺陷，还能够对水表自身是否发生故障进行检测。 

本发明是通过以下技术方案实现的： 

一种小口径超声波智能水表，包括基表本体，基表本体上设有进水口和出水口，其中：基表本体上设有第一球形膨胀腔和第二球形膨胀腔，第一球形膨胀腔和第二球形膨胀腔顶部分别设有第一超声波换能器，底部分别设有第一超声波反射立柱和第二超声波反射立柱，所述第一超声波换能器上设有第一积分仪，所述第一超声波反射立柱和所述第二超声波反射立柱顶端分别设有第一反射面和第二反射面，所述第一反射面和所述第二反射面相向；并且，基表本体上还设有第三球形膨胀腔和第四球形膨胀腔，所述第三球形膨胀腔和所述第四球形膨胀腔顶部分别设有第二超声波换能器，底部分别设有第三超声波反射立柱和第四超声波反射立柱，所述第二超声波换能器上设有第二积分仪，所述第三超声波反射立柱和所述第四超声波反射立柱顶端分别设有第三反射面和第四反射面，所述第三反射面和所述第四反射面相向；所述第一积分仪和所述第二积分仪，分别通过第一通信端口和第二通信端口向比较器输出第一流量值和第二流量值，所述比较器对分别来自所述第一积分仪和所述第二积分仪的所述第一流量值和所述第二流量值进行比较，以判断所述水表自身是否发生故障。

所述比较器在所述第一流量信息和所述第二流量信息不相等时输出故障警报信号。 

所述故障警报信号用于驱动声音警报器和/或一组发光二极管。 

第一球形膨胀腔、第二球形膨胀腔、第三球形膨胀腔和第四球形膨胀腔的直径是基表本体直径的1.6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1.6倍时，测量的稳定性和准确度最高； 

通过设置比较器对来自水表不同部位的流量值进行比较，从而判断水表是否有漏水或计量不准确的故障发生； 

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、通信接口、IC卡接口和电机控制接口实现流量检测、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；并且设置比较器可以迅速判断水表是否发生漏水或计量不准确的故障，避免了不能及时发现水表故障所带来的损失。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图；