一种具备除垢功能的超声波智能水表及其使用方法

技术领域

本发明属于超声波智能水表技术领域，具体涉及一种具备除垢功能的超声波智能水表，并提出了一种具备除垢功能的超声波智能水表的使用方法。

背景技术

超声波智能水表是一种新型水表，通过检测超声波束在水中顺流逆流传播时速度变化引起的时差，分析处理出水流量并进一步计算出水流量。相比传统水表，超声波智能水表具有启动流速低，量程比宽，测量精度高，工作稳定等优点，其内部无活动部件无阻流元件，不受水杂质影响，使用寿命长。输出通信功能齐全，满足各种通信和无线网络的要求。

现有的超声波智能水表长期使用后，内部尤其是水流经过的管段内会积攒大量水垢，如果不进行及时清理，会使得超声波换能器的计量误差加大，更严重者会出现堵塞，影响水表正常测量工作。而现有的水垢清理方式大多数为拆除水表，人工使用清理设备进行清理，清理较为繁琐，且后续还需要重新进行安装校准，除垢效率十分低下。

因此，基于以上现有技术中的一些情况，本申请进行了进一步的设计和改进。

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本发明提供了一种具备除垢功能的超声波智能水表，能够对水流经过的内管进行除垢，避免了水表长时间工作后，水垢附着在超声波换能器表面，使得计量误差加大。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。

一种具备除垢功能的超声波智能水表，包括表体，所述表体内装设有控制模块、直管段、两个平行设置的超声波换能器。

所述直管段内装配有内管，所述内管中装配有除垢件，所述除垢件中装设有第一磁块。所述内管与直管段之间形成有移动空腔，所述移动空腔内装设有驱动除垢件移动的移动机构，所述移动机构对应第一磁块的第二磁块。

所述超声波换能器的检测头从直管段侧面伸入并对准内管侧壁，所述内管与直管段之间还形成有负压空腔，所述负压空腔中设有对应超声波换能器的相向设置的反射块。

一种优选的实施方式中，所述除垢件包括通管，所述通管两侧装配有橡胶环圈，所述橡胶环圈内侧壁上设有自装配端面向除垢端面曲线加深的除垢槽；所述第一磁块装配在橡胶环圈内。

一种优选的实施方式中，所述移动机构包括移动电机，所述移动电机上装设有移动带，所述移动带上固设有吸附件，所述第二磁块装设在吸附件上。

一种优选的实施方式中，所述吸附件与内管侧壁之间留有空隙。

一种优选的实施方式中，所述直管段内设有容纳移动带的腔道，所述腔道面向内管的一段中设有限位槽，所述吸附件上设有与限位槽配合的限位座。

一种优选的实施方式中，所述腔道内对应移动带转弯处设有滚轴。

一种优选的实施方式中，所述负压空腔内设有第一抽气阀和第二抽气阀；所述第一抽气阀一端伸入内管并不超过内管侧壁，另一端伸出直管段；所述第二抽气阀位于负压空腔中，所述第二抽气阀一端伸出直管段。

一种优选的实施方式中，所述第一抽气阀包括第一阀体，所述第一阀体上设有第一抽气口，所处第一阀体侧面环设有第一出气口；所述第一阀体腔内设有用于配合第一抽气口的第一堵块，所述第一堵块上设有通气孔；所述第一堵块底部装配有第一弹簧；所述第一抽气阀还包括与直管段装配固定的调节螺钉，所述调节螺钉伸入第一阀体内并与第一堵块相抵。

一种优选的实施方式中，所述第二抽气阀包括第二阀体，所述第二阀体侧面环设有第二抽气口，所述第二阀体底部设有第二出气口；所述第二阀体腔内设有用于配合第二出气口的第二堵块，所述第二堵块底部装配有第二弹簧。

一种超声波智能水表的使用方法，使用上述的具备除垢功能的超声波智能水表，能够进行定期除垢和检查除垢；所述定期除垢中，所述除垢件在内管中往复一次；所述检查除垢中，所述除垢件在内管中往复一次以上；

所述定期除垢包括以下步骤：

S10：通过控制模块设定除垢周期；

S20：到达设定的除垢时间时，所述超声波换能器检测用户是否用水，并将信号传输给控制模块进行判断：当用户没有用水时，所述控制模块控制超声波换能器停止计量，并控制移动机构驱动除垢件对内管内壁进行除垢；当用户在除垢周期内一直处于用水状态时，除垢工作顺延至下一除垢周期；

所述检查除垢包括以下步骤：

S30：关闭水阀，通过使用外接抽气泵，对负压空腔进行抽气；

S40：通过控制模块设定检查除垢；所述超声波换能器停止计量，所述移动机构驱动除垢件在内管中往复移动，对内管内壁进行除垢。

附图说明

图1为本申请所述超声波智能水表的立体示意图。

图2为本申请所述超声波智能水表的爆炸示意图。

图3为本申请所述超声波智能水表的内部结构剖视图。

图4为直管段和内管等结构装配后的立体剖视示意图。

图5为图4中A处的局部放大图。

图6为直管段内部结构的立体剖视图。

图7为除垢件的立体示意图。

图8为第一抽气阀的结构剖视示意图。

图9为第二抽气阀的结构剖视示意图。

以下为说明书附图中的标记说明：

10、底壳；11、外罩；12、表盖；13、固定板；14、模块底板；15、模块盖；16、模块组；17、电池；18、直管段；19、超声波换能器；

20、内管；21、密封环圈；22、反射块；23、腔道；24、限位槽；25、滚轴；

30、除垢件；31、第一磁块；32、通管；33、橡胶环圈；34、除垢槽；

40、移动机构；41、第二磁块；42、移动电机；43、移动带；44、吸附件；45、限位座；

50、第一抽气阀；51、第一阀体；52、第一抽气口；53、第一出气口；54、第一堵块；55、第一弹簧；56、调节螺钉；57、通气孔；

60、第二抽气阀；61、第二阀体；62、第二抽气口；63、第二出气口；64、第二堵块；65、第二弹簧。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

以下实施方式中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的原件，以下通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，需要理解的是，术语：中心、纵向、横向、长度、宽度、厚度、上、下、前、后、左、右、竖直、水平、顶、底、内、外、顺时针、逆时针等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语：第一、第二等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所示技术特征的数量。本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语：安装、相连、连接等应做广义理解，本领域的普通技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用性中的具体含义。

参考图1至图9，一种具备除垢功能的超声波智能水表，包括表体，所述表体包括底壳10和外罩11，所述底壳10和外罩11之间装配有固定板13。所述外罩11上装配有表盖12。所述外罩11内装设有由模块底板14和模块盖15装配形成的模块盒，所述模块盒固定在固定板13上。所述模块盒内装配有模块组16，优选的，所述模块组16包括控制模块、NB-IOT远传模组等。

所述底壳10一侧装配有电池17，所述底壳10中间通过螺栓与固定板13固定连接的方式装配有直管段18。所述固定板13上还装配有超声波换能器19，所述超声波换能器19用于对直管段18内的水量进行计量。所述直管段18上装设有温度传感器，所述温度传感器用于对流水进行温度检测。

本实施例的实质性特点在于：所述直管段18内装配有内管20，所述内管20为防腐蚀塑料材质，所述内管20内壁光滑。所述内管20两侧与直管段18之间装配有用于密封的密封环圈21。所述内管20中装配有除垢件30，所述除垢件30中装设有第一磁块31。所述内管20与直管段18之间形成有移动空腔，所述移动空腔内装设有驱动除垢件30移动的移动机构40，所述移动机构40对应第一磁块31的第二磁块41。所述超声波换能器19的检测头从直管段18侧面伸入并对准内管20侧壁，所述内管20与直管段18之间还形成有负压空腔，所述负压空腔中设有对应超声波换能器19的相向设置的反射块22。

本实施例能够进行定期除垢和检查除垢，其方法如下：

在定期除垢中，所述除垢件30在内管20中往复一次，其使用步骤如下：首先，通过控制模块设定除垢周期。当到达设定的除垢时间时，所述超声波换能器19检测用户是否用水，并将信号传输给控制模块进行判断：当用户没有用水时，所述控制模块控制超声波换能器19停止计量以避免第一磁块31和第二磁块41移动形成的磁场干扰计量，并控制移动机构40驱动除垢件30对内管20内壁进行除垢。当用户在除垢周期内一直处于用水状态时，除垢工作顺延至下一除垢周期。

在检查除垢中，所述除垢件30在内管20中往复一次以上，其使用步骤如下：首先，关闭水阀，通过使用外接抽气泵，对负压空腔进行抽气。然后，通过控制模块设定检查除垢。所述超声波换能器19停止计量，所述移动机构40驱动除垢件30在内管20中往复移动，对内管20内壁进行除垢。

作为一种具体的实施例，所述除垢件30包括通管32，所述通管32两侧装配有橡胶环圈33，所述橡胶环圈33内侧壁上设有自装配端面向除垢端面曲线加深的除垢槽34。所述第一磁块31装配在橡胶环圈33内。

所述移动机构40设置在内管20两侧，所述移动机构40驱动除垢件30在内管20中往复移动达到除垢的目的，所述移动机构40的具体结构如下：所述移动机构40包括移动电机42，所述移动电机42上装设有移动带43，所述移动带43上固设有吸附件44，所述第二磁块41装设在吸附件44上。

特别地，所述吸附件44与内管20侧壁之间留有空隙，以避免吸附件44在除垢过程中对内管20外壁产生摩擦损伤。所述直管段18内设有容纳移动带43的腔道23，所述腔道23面向内管20的一段中设有限位槽24，所述吸附件44上设有与限位槽24配合的限位座45。所述腔道23内对应移动带43转弯处设有滚轴25，所述滚轴25用于避免移动带43与直管段18摩擦，使移动带43摩擦断裂。

本实施例与上述实施例的区别在于：所述移动机构40与除垢件30通过磁性吸附，通过无接触的方式驱动移动，避免了流水渗入内管20和直管段18之间的间隙，对其他组件造成损坏。

作为一种具体的实施例，所述负压空腔内设有负压抽气机构，其结构具体如下：所述负压空腔内设有第一抽气阀50和第二抽气阀60；所述第一抽气阀50一端伸入内管20并不超过内管20侧壁，另一端伸出直管段18。所述第二抽气阀60位于负压空腔中，所述第二抽气阀60一端伸出直管段18。

具体的，所述第一抽气阀50包括第一阀体51，所述第一阀体51上设有第一抽气口52，所处第一阀体51侧面环设有第一出气口53。所述第一阀体51腔内设有用于配合第一抽气口52的第一堵块54，所述第一堵块54上设有通气孔57。所述第一堵块54底部装配有第一弹簧55。所述第一抽气阀50还包括与直管段18装配固定的调节螺钉56，所述调节螺钉56伸入第一阀体51内并与第一堵块54相抵。

具体的，所述第二抽气阀60包括第二阀体61，所述第二阀体61侧面环设有第二抽气口62，所述第二阀体61底部设有第二出气口63；所述第二阀体61腔内设有用于配合第二出气口63的第二堵块64，所述第二堵块64底部装配有第二弹簧65。

本实施例与上述实施例的区别在于：所述负压抽气机构能够使所述除垢件30与内管20之间的空腔、所述内管20和直管段18之间的空腔的气压小于外界压强。使得内管20和直管段18之间得到可靠的密封，避免流水进入内管20和直管段18之间的间隙，损坏零部件。并能够保证除垢件30与内管20内壁紧密贴合，使得除垢件30在移动除垢过程中对附着在内管20内壁上的水垢进行更加彻底的清理，大大提升除垢效果和除垢效率。

所述负压抽气机构的使用方法如下：

首先，确保除垢件30停在初始位置，当除垢件30停留在初始位置时，所述第一抽气阀50的第一抽气口52正对除垢件30与内管20内壁贴合形成的空腔。调节第一抽气阀50的调节螺钉56，使得第一堵块54能够自由地上下移动。

然后，将外接抽气装置的特制抽气管插入第二抽气阀60的出气口，特制抽气管将第二堵块64顶起，外接抽气装置开始抽气。期间，当负压空腔的气压远小于所述除垢件30与内管20之间的空腔的气压时，所述第一抽气阀50的第一堵块54被下压，抽气直至负压空腔的气压和所述除垢件30与内管20之间的空腔的气压均稳定为止。

最后，抽出特制抽气管，第二堵块64在重力和第二弹簧65的作用下堵住第二出气口63。拧紧调节螺钉56，所述调节螺钉56将第一堵块54上顶至堵住第一抽气口52。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。