容积式智能水表基表制造技术

本发明专利技术涉及一种容积式智能水表基表。包括表壳以及机心，表壳设有机心容纳腔，表壳设有进水管和出水管，机心固定安装于机心容纳腔中,机心包括活塞盒、上盖板、活塞、隔水板、霍尔传感器、以及控制模块；活塞上设有磁环，霍尔传感器用于采集活塞转动磁环产生的磁场变化信号并对外输出，控制模块包括MCU模块,同时与霍尔传感器连接，用于接收电脉冲信号以根据该信号计算用水流量体积值。本发明专利技术采用活塞式机心依次定量计量，始动流量极低，精度高，误差小，量程比宽，且该基表采用霍尔传感器进行采集计数取代现有结构复杂的计数器齿轮机构，无额外传动阻力，精度高，磨损减小，寿命长，工作可靠；能满足水司漏损治理和不断提高的需求。

Volume type intelligent water meter base meter

【技术实现步骤摘要】
容积式智能水表基表
本专利技术涉及水表领域，特别为一种容积式智能水表基表。
技术介绍
随着国内水质不断提升，物联网技术发展，水司漏损治理需求，现有的水表量程比(普遍R80-R100)，已逐渐跟不上需求，各地水司要求水表计量向更低延展(始动流量小于4升，R160以上，C级水表以上)。而现有的速度式叶轮水表，由于结构限制，已达极限，无法达到此要求，也未能批量生产，迫切需要智能式宽量程比，高精度水表。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种容积式智能水表基表,该基表采用活塞式机心依次定量计量，始动流量极低，精度高，误差小，量程比宽，且该基表采用霍尔传感器进行采集计数取代现有结构复杂的计数器齿轮机构，无额外传动阻力，精度高，磨损减小，寿命长，工作可靠；能满足水司漏损治理和不断提高的需求。本专利技术通过如下技术方案实现：一种容积式智能水表基表，其特征在于：包括表壳以及机心，所述表壳的内部设有机心容纳腔，机心容纳腔包括位于底部的表壳进水腔和位于中部的表壳出水腔，表壳底部一侧设有用来连通外界和机心容纳腔底部表壳进水腔的进水管，表壳的中部一侧设有用来连通外界和机心容纳腔中部表壳出水腔的出水管，所述机心固定安装于机心容纳腔中，并通过机心外周壁与机心容纳腔内周壁的配合接触使得机心容纳腔底部表壳进水腔和中部表壳出水腔相互隔离；所述机心包括活塞盒、上盖板、活塞、隔水板、霍尔传感器、以及控制模块；所述活塞盒包括盒体、竖置在盒体的内部且顶端敞开的圆柱形计量槽、同轴固设在计量槽的槽底并沿竖直方向向上延伸的绕接转轴、以及同轴环绕于绕接转轴外周围设置的环形绕圈，绕接转轴和环形绕圈的高度均低于计量槽的槽侧壁高度，且环形绕圈的内周壁与绕接转轴的外周壁之间形成环形轨道；所述上盖板包括盖设在盒体上端的并能将活塞盒的计量槽的顶端开口密封的板体；所述隔水板竖置固定安装在计量槽的槽底壁和板体的底部之间并且由计量槽的槽侧壁沿径向方向延伸到环形绕圈的外周壁上；所述盒体在位于计量槽槽侧壁与环形绕圈外周壁之间的计量槽槽底壁上设有穿透该槽底壁使计量槽与机心外部的表壳进水腔连通的进水孔，所述板体在位于计量槽槽侧壁与环形绕圈外周壁之间的部位设有穿透板体使计量槽与机心外部的表壳出水腔连通的出水孔，且所述进水孔和出水孔分别位于隔水板的两侧板面的外旁侧；所述活塞包括竖置安装在计量槽中并套接在环形绕圈外周的圆环形的活塞套环、横设于活塞套环内部并将活塞套环的内腔分隔成下进水腔和上出水腔两部分的活塞隔板、以及同轴连接在活塞隔板中部并竖直向下延伸至环形轨道中并能沿该环形轨道绕绕接转轴转动的活塞转轴，活塞套环的侧壁上竖设有自底部向上延伸至顶部的活塞卡口，活塞隔板上设有与活塞卡口连通且自活塞卡口处向靠近活塞隔板中心方向口径逐渐增大再逐渐减小的弧形缺口，隔水板卡接于活塞卡口和弧形缺口中，且所述活塞套环通过活塞卡口和弧形缺口与隔水板的配合能相对隔水板滑动和转动；所述活塞套环的侧壁在其靠近活塞卡口两侧边缘的部位上分别开设有一个以上的侧壁进水导流孔和一个以上的侧壁出水导流孔，侧壁进水导流孔和侧壁出水导流孔均能使活塞套环内腔与其外部计量槽连通，且侧壁进水导流孔与进水孔位于隔水板的同一侧，侧壁出水导流孔与出水孔位于隔水板的同一侧；所述活塞隔板上设有一个以上使上出水腔和下进水腔连通的隔板导流孔；所述活塞转轴上同轴环绕固设有能跟随活塞转轴围绕绕接转轴同步转动的磁环，所述上盖板还设有两个沿着与环形轨道同轴的圆周方向依次间隔设置在板体底部且沿竖直方向向下延伸至计量槽中的霍尔传感器安装槽，所述霍尔传感器的数量为两个且分别固定安装在两个霍尔传感器安装槽中，两个霍尔传感器用于同步采集活塞转轴绕绕接转轴旋转过程中磁环产生的磁场变化信号并转化为电脉冲信号对外输出，所述控制模块包括MCU模块,所述MCU模块同时与两个霍尔传感器连接，用于接收两个霍尔传感器输出的电脉冲信号以根据该信号计算用水流量体积值。其工作原理和过程如下：水流由壳体上的进水管流入并经过滤网后由活塞盒底部的进水孔进入计量槽中，在水流压差的作用下和隔水板的限位作用下，活塞绕着绕接转轴做周期性的偏心圆周运动。由于计量槽和活塞之间能形成一定容积的空间，水流能充满这个空间，且随着活塞的转动，流体被活塞压出出水孔并经壳体上的出水管流出外部，预先求出该空间的体积，计数出活塞的旋转次数，就能求出该空间给出的连续流体体积量。在一个完整的周期运动中活塞呈现四种运动状态，如图17-20所示，所述的四种状态包括进水孔不在下进水腔的下端开口覆盖范围内且出水孔也不在上出水腔的上端开口覆盖范围内的z1状态、进水孔完全处于下进水腔的下端开口覆盖范围内且出水孔也完全处于上出水腔的上端开口覆盖范围内的z3状态、处在由z1状态转入z3状态过程中的且进水孔部分处于下进水腔的下端开口覆盖范围内且出水孔也部分处于上出水腔的上端开口覆盖范围内的z2状态、以及处在由z3状态转入z1状态过程中的且进水孔部分处于下进水腔的下端开口覆盖范围内且出水孔也部分处于上出水腔的上端开口覆盖范围内的z4状态；初始状态下活塞为z1状态，在该状态下，此时活塞上的侧壁进水导流孔有水流入活塞，侧壁出水导流孔有水流出活塞，在此水流运动过程中，活塞启动并进入z2状态，在水流压差的作用下，活塞进入z3状态，在此z3状态下，流体绝大部分由下进水腔经隔板导流孔进入上出水腔最后由出水孔流出，由于进水孔和出水孔的位置分布差异，使得z3状态能进入z4状态，最后在水流压差的作用下，再次进入z1状态，完成一次完整的周期运动。在水流不断情况下，逐次完成上述动作周期，进行用水体积流量连续计量。活塞转轴上镶有磁环，两个霍尔传感器同步采集活塞转轴绕绕接转轴旋转过程中磁环产生的磁场变化信号并转化为电脉冲信号对外输出，MCU模块与两个霍尔传感器连接，同时接收两个霍尔传感器输出的电脉冲信号以根据该信号计算用水流量体积值。为了更好的实施本方案,还提供如下优化方案：为了便于机心的安装固定以及保证基表的密封性，所述容积式智能水表基表还包括螺纹连接在机心容纳腔内周壁上的内紧圈，所述内紧圈的底部压紧于上盖板的顶部，所述上盖板上端面的外周边缘上设有倒角斜面，在内紧圈和上盖板之间还设有平垫片，在平垫片和上盖板以及机心容纳腔内周壁之间设置有压紧套接于倒角斜面上的O形密封圈。为了保证基表的密封性，所述活塞盒的上端外周设有沿绕接转轴径向方向向外延伸的环形外凸缘，机心容纳腔的内周壁上还设有沿靠近绕接转轴轴线的径向方向向内延伸的环形内凸缘，环形外凸缘搭接于环形内凸缘上方，且在环形外凸缘底部和环形内凸缘顶部之间还设置有方形密封圈。优选地，所述控制模块还包括发送模块，所述发送模块与MCU模块相连接，用于接收MCU模块算出的用水流量体积值并将该用水流量体积值通过通讯网络发送至外部接收平台。为了对进入进水孔的水流进行过滤，所述容积式智能水表基表还包括固定套置于活塞盒下端外周用来对进入进水孔的水流进行过滤的过滤网，所述过滤网上均匀地分布有多个滤孔。优选地，所述绕接转轴的外周同轴固定套接有轴套，所述活塞隔板的中心围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种容积式智能水表基表，其特征在于：包括表壳(9)以及机心，所述表壳(9)的内部设有机心容纳腔(91)，机心容纳腔(91)包括位于底部的表壳进水腔(911)和位于中部的表壳出水腔(912)，表壳(9)底部一侧设有用来连通外界和机心容纳腔(91)底部表壳进水腔(911)的进水管(92)，表壳(9)的中部一侧设有用来连通外界和机心容纳腔(91)中部表壳出水腔(912)的出水管(93)，所述机心固定安装于机心容纳腔(91)中，并通过机心外周壁与机心容纳腔(91)内周壁的配合接触使得机心容纳腔(91)底部表壳进水腔(911)和中部表壳出水腔(912)相互隔离；所述机心包括活塞盒(1)、上盖板(2)、活塞(3)、隔水板(4)、霍尔传感器(5)、以及控制模块；/n所述活塞盒(1)包括盒体(11)、竖置在盒体(11)的内部且顶端敞开的圆柱形计量槽(12)、同轴固设在计量槽(12)的槽底并沿竖直方向向上延伸的绕接转轴(15)、以及同轴环绕于绕接转轴(15)外周围设置的环形绕圈(14)，绕接转轴(15)和环形绕圈(14)的高度均低于计量槽(12)的槽侧壁高度，且环形绕圈(14)的内周壁与绕接转轴(15)的外周壁之间形成环形轨道(13)；所述上盖板(2)包括盖设在盒体(11)上端的并能将活塞盒(1)的计量槽(12)的顶端开口密封的板体(21)；/n所述隔水板(4)竖置固定安装在计量槽(12)的槽底壁和板体(21)的底部之间并且由计量槽(12)的槽侧壁沿径向方向延伸到环形绕圈(14)的外周壁上；所述盒体(11)在位于计量槽(12)槽侧壁与环形绕圈(14)外周壁之间的计量槽(12)槽底壁上设有穿透该槽底壁使计量槽(12)与机心外部的表壳进水腔(911)连通的进水孔(a)，所述板体(21)在位于计量槽(12)槽侧壁与环形绕圈(14)外周壁之间的部位设有穿透板体(21)使计量槽(12)与机心外部的表壳出水腔(912)连通的出水孔(b)，且所述进水孔(a)和出水孔(b)分别位于隔水板(4)的两侧板面的外旁侧；/n所述活塞(3)包括竖置安装在计量槽(12)中并套接在环形绕圈(14)外周的圆环形的活塞套环(31)、横设于活塞套环(31)内部并将活塞套环(31)的内腔分隔成下进水腔(c)和上出水腔(d)两部分的活塞隔板(32)、以及同轴连接在活塞隔板(32)中部并竖直向下延伸至环形轨道(13)中并能沿该环形轨道(13)绕绕接转轴(15)转动的活塞转轴(33)，活塞套环(31)的侧壁上竖设有自底部向上延伸至顶部的活塞卡口(34)，活塞隔板(32)上设有与活塞卡口(34)连通且自活塞卡口(34)处向靠近活塞隔板(32)中心方向口径逐渐增大再逐渐减小的弧形缺口(36)，隔水板(4)卡接于活塞卡口(34)和弧形缺口(36)中，且所述活塞套环(31)通过活塞卡口(34)和弧形缺口(36)与隔水板(4)的配合能相对隔水板(4)滑动和转动；/n所述活塞套环(31)的侧壁在其靠近活塞卡口(34)两侧边缘的部位上分别开设有一个以上的侧壁进水导流孔(37)和一个以上的侧壁出水导流孔(38)，侧壁进水导流孔(37)和侧壁出水导流孔(38)均能使活塞套环(31)内腔与其外部计量槽(12)连通，且侧壁进水导流孔(37)与进水孔(a)位于隔水板(4)的同一侧，侧壁出水导流孔(38)与出水孔(a)位于隔水板(4)的同一侧；所述活塞隔板(32)上设有一个以上使上出水腔(d)和下进水腔(c)连通的隔板导流孔(35)；/n所述活塞转轴(33)上同轴环绕固设有能跟随活塞转轴(33)围绕绕接转轴(15)同步转动的磁环(331)，所述上盖板(2)还设有两个沿着与环形轨道(13)同轴的圆周方向依次间隔设置在板体(21)底部且沿竖直方向向下延伸至计量槽(12)中的霍尔传感器安装槽(22)，所述霍尔传感器(5)的数量为两个且分别固定安装在两个霍尔传感器安装槽(22)中，两个霍尔传感器(5)用于同步采集活塞转轴(33)绕绕接转轴(15)旋转过程中磁环(331)产生的磁场变化信号并转化为电脉冲信号对外输出，所述控制模块包括MCU模块,所述MCU模块同时与两个霍尔传感器(5)连接，用于接收两个霍尔传感器(5)输出的电脉冲信号以根据该信号计算用水流量体积值。/n...

【技术特征摘要】
1.一种容积式智能水表基表，其特征在于：包括表壳(9)以及机心，所述表壳(9)的内部设有机心容纳腔(91)，机心容纳腔(91)包括位于底部的表壳进水腔(911)和位于中部的表壳出水腔(912)，表壳(9)底部一侧设有用来连通外界和机心容纳腔(91)底部表壳进水腔(911)的进水管(92)，表壳(9)的中部一侧设有用来连通外界和机心容纳腔(91)中部表壳出水腔(912)的出水管(93)，所述机心固定安装于机心容纳腔(91)中，并通过机心外周壁与机心容纳腔(91)内周壁的配合接触使得机心容纳腔(91)底部表壳进水腔(911)和中部表壳出水腔(912)相互隔离；所述机心包括活塞盒(1)、上盖板(2)、活塞(3)、隔水板(4)、霍尔传感器(5)、以及控制模块；
所述活塞盒(1)包括盒体(11)、竖置在盒体(11)的内部且顶端敞开的圆柱形计量槽(12)、同轴固设在计量槽(12)的槽底并沿竖直方向向上延伸的绕接转轴(15)、以及同轴环绕于绕接转轴(15)外周围设置的环形绕圈(14)，绕接转轴(15)和环形绕圈(14)的高度均低于计量槽(12)的槽侧壁高度，且环形绕圈(14)的内周壁与绕接转轴(15)的外周壁之间形成环形轨道(13)；所述上盖板(2)包括盖设在盒体(11)上端的并能将活塞盒(1)的计量槽(12)的顶端开口密封的板体(21)；
所述隔水板(4)竖置固定安装在计量槽(12)的槽底壁和板体(21)的底部之间并且由计量槽(12)的槽侧壁沿径向方向延伸到环形绕圈(14)的外周壁上；所述盒体(11)在位于计量槽(12)槽侧壁与环形绕圈(14)外周壁之间的计量槽(12)槽底壁上设有穿透该槽底壁使计量槽(12)与机心外部的表壳进水腔(911)连通的进水孔(a)，所述板体(21)在位于计量槽(12)槽侧壁与环形绕圈(14)外周壁之间的部位设有穿透板体(21)使计量槽(12)与机心外部的表壳出水腔(912)连通的出水孔(b)，且所述进水孔(a)和出水孔(b)分别位于隔水板(4)的两侧板面的外旁侧；
所述活塞(3)包括竖置安装在计量槽(12)中并套接在环形绕圈(14)外周的圆环形的活塞套环(31)、横设于活塞套环(31)内部并将活塞套环(31)的内腔分隔成下进水腔(c)和上出水腔(d)两部分的活塞隔板(32)、以及同轴连接在活塞隔板(32)中部并竖直向下延伸至环形轨道(13)中并能沿该环形轨道(13)绕绕接转轴(15)转动的活塞转轴(33)，活塞套环(31)的侧壁上竖设有自底部向上延伸至顶部的活塞卡口(34)，活塞隔板(32)上设有与活塞卡口(34)连通且自活塞卡口(34)处向靠近活塞隔板(32)中心方向口径逐渐增大再逐渐减小的弧形缺口(36)，隔水板(4)卡接于活塞卡口(34)和弧形缺口(36)中，且所述活塞套环(31)通过活塞卡口(34)和弧形缺口(36)与隔水板(4)的配合能相对隔水板(4)滑动和转动；
所述活塞套环(31)的侧壁在其靠近活塞卡口(34)两侧边缘的部位上分别开设有一个以上的侧壁进水导流孔(37)和一个以上的侧壁出水导流孔(38)，侧壁进水导流孔(37)和侧壁出水导流孔(38)均能使活塞套环(31)内腔与其外部计量槽(12)连通，且侧壁进水导流孔(37)与进水孔(a)位于隔水板(4)的同一侧，侧壁出水导流孔(38)与出水孔(a)位于隔水板(4)的同一侧；所述活塞隔板(32)上设有一个以上使上出水腔(d)和下进水腔(c)连通的隔板导流孔(35)；
所述活塞转轴(33)上同轴环绕固设有能跟随活塞转轴(33)围绕绕接转轴(15)同步转动的磁环(331)，所述上盖板(2)还设有两个沿着与环形轨道(13)同轴的圆周方向依次间隔设置在板体(21)底部且沿竖直方向向下延伸至计量槽(12)中的霍尔传感器安装槽(22)，所述霍尔传感器(5)的数量为两个且分别固定安装在两个霍尔传感器安装槽(22)中，两个霍尔传感器(5)用于同步采集活塞转轴(33)绕绕接转轴(15)旋转过程中磁环(331)产生的磁场变化信号并转化为电脉冲信号对外输出，所述控制模块包括MCU模块,所述MCU模块同时与两个霍尔传感器(5)连接，用于接收两个霍尔传感器(5)输出的电脉冲信号以根据该信号计算用水流量体积值。


2.根据权利要求1所述的容积式智能水表基表，其特征在于：所述容积式智能水表基表还包括螺纹连接在机心容纳腔(91)内周壁上的内紧圈(10)，所述内紧圈(10)的底部压紧于上盖板(2)的顶部，所述上盖板(2)上端面的外周边缘上设有倒角斜面(27)，在内紧圈(10)和上盖板(2)之间还设有平垫片(102)，在平垫片(102)和上盖板(2)以及机心容纳腔(91)内周壁之间设置有压紧套接于倒角斜面(27)上的O形密封圈(101)。


3.根据权利要求1所述的容积式智能水表基表，其特征在于：所述活塞盒(1)的上端外周设有沿绕接转轴(15)径向方向向外延伸的环形外凸缘(16)，机心容纳腔(91)的内周壁上还设有沿靠近绕接转轴(15)轴线的径向方向向内延伸的环形内凸缘(913)，环...

【专利技术属性】
技术研发人员：范耀荣，连峰，白延锵，黄湖庆，
申请(专利权)人：福建上润精密仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35