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1、(10)申请公布号 CN 102831717 A (43)申请公布日 2012.12.19 C N 1 0 2 8 3 1 7 1 7 A *CN102831717A* (21)申请号 201210308111.X (22)申请日 2012.08.27 G07F 15/06(2006.01) (71)申请人曲宝源 地址 276000 山东省临沂市高新区科技大道 中段山东智方仪表科技有限公司 (72)发明人曲宝源 曲瑶瑶 马登程 李岩 纪建英 王红艳 辛宇 王戎 郑燕 (74)专利代理机构青岛发思特专利商标代理有 限公司 37212 代理人董宝锞 (54) 发明名称 预付费小口径超声波智能水表 。
2、(57) 摘要 本发明公开了一种预付费小口径超声波智能 水表，其属于水表技术领域。它解决了现有技术中 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 数据误差一般较大的缺陷。其主要包括基表本体， 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用水的计量和收费。 (51)In。
3、t.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种预付费小口径超声波智能水表，包括基表本体（2），基表本体（2）上设有进水 口（1）和出水口（10），其特征在于：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。
4、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1所述的预付费小口径超声波智能水表，其特征在于：基表本体（2）上 进水口（1）的一端设有控制阀门（3）。 3.根据权利要求1或2所述的预付费小口径超声波智能水表，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所述的预付费小口径超声波智能水表，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1.6倍。 权 利 要 求 书CN 102。
5、831717 A 1/2页 3 预付费小口径超声波智能水表 技术领域 0001 本发明属于水表技术领域，具体地说，尤其涉及一种预付费小口径超声波智能水 表。 背景技术 0002 目前绝大多数水表为机械式水表，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。
6、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。 发明内容 0003 为了解决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较大的缺陷，本发明提供了一种预付 费小口径超声波智能水表。 0004 本发明是通过以下技术方案实现的： 。
7、0005 一种预付费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，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。 0006 基表本体上进水口的一端设有控制阀门。 0007 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。 0008 球形膨胀腔甲和球形膨胀腔乙的直径是基表。
8、本体直径的1.6倍。 0009 与现有技术相比，本发明的有益效果是： 0010 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； 0011 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 说 明 书CN 102831717 A 2/2页 4 挤压黄铜表体并使之变形，使得安装紧密无松动； 0012 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。
9、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； 0013 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。 附图说明 0014 图1为本发明的结构示意图； 0015 图2为基表本体的结构示意图； 0016 图3为图2的A-A向半剖视图。 0017 在图中，1、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。
10、乙；10、出水口；11、超 声波换能器；12、积分仪。 具体实施方式 0018 下面结合附图对本发明作进一步说明： 0019 一种预付费小口径超声波智能水表，包括基表本体2，基表本体2上设有进水口1 和出水口10，基表本体2上进水口1的一端设有控制阀门3，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1.6 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，。
11、反射面甲5和反 射面乙8相向；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。 0020 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。 0021 本发明在使用时，通过流量传感器接口连接基表本体2上球形膨胀。
12、腔甲3和球形 膨胀腔乙8上的超声波换能器的信号线，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水量，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。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，信号接收后，由球形膨胀腔乙8上的超声波换能器发射超声波，如此往复运 动；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。 说 明 书CN 102831717 A 1/2页 5 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102831717 A 2/2页 6 图3 说 明 书 附 图CN 102831717 A 。