一种自动校正的大口径超声波水表及其校正方法

技术领域

本发明涉及超声波水表技术领域，具体为一种自动校正的大口径超声波水表及其校正方法。

背景技术

超声波水表是通过检测超声波声束在水中顺流逆流传播时因速度发生变化而产生的时差，分析处理得出水的流速从而进一步计算出水的流量的一种新式水表，特点是始动流速低、量程比宽、测量精度高工作稳定，内部无活动部件无阻流元件，不受水中杂质的影响，使用寿命长，输出通讯功能齐全，满足各类通讯和无线组网要求，具有优秀的小流量检测能力，能解决众多传统水表的问题，更加适合水费梯度收费，更加适合水资源的节约和合理利用，具有广阔的市场和使用前景。

参考中国专利申请号为CN201510942062.9的一种自动校正零点漂移的超声水表及其校正方法，其校正方法主要是通过信号处理与显示装置利用测量用换能器组和辅助换能器组测得的时间差进行校正，与现有技术相比，该发明可以将测量结果中的零漂影响量剔除掉，保持超声水表测量的准确性，然而该参考专利存在以下不足：

随着超声波水表在长时间的使用过程中，在水流中携带的杂质的影响下，其管道内壁容易积累大量的污垢，造成测量管道的内径变小，结垢后的内壁凹凸不平，使得在测量校正的过程中，测量数值容易产生误差，影响校正的结果。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种自动校正的大口径超声波水表及其校正方法，解决了在水流中携带的杂质的影响下，其管道内壁容易积累大量的污垢，造成测量管道的内径变小，结垢后的内壁凹凸不平，使得在测量校正的过程中，测量数值容易产生误差，影响校正结果的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种自动校正的大口径超声波水表，包括测量管、水表本体和中央处理器，所述水表本体包括上壳体和下壳体，所述测量管的进水口设置有过滤机构。

所述过滤机构包括环形板，所述环形板的外表面与测量管内壁的右侧活动连接，所述环形板内壁的右侧固定连接有初级过滤网，所述环形板内壁的左侧固定连接有活性炭过滤网，所述初级过滤网右侧的中部固定连接有把手，所述测量管内壁右侧的顶部与底部且位于环形板的左侧均固定连接有挡板，且挡板的右侧固定连接有插杆，所述插杆远离挡板的一端贯穿环形板并延伸至环形板的外部，所述插杆延伸至环形板外部的一端固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆的表面且位于环形板的右侧螺纹连接有螺母。

优选的，所述下壳体的顶部开设有密封槽，所述上壳体的底部固定连接有与密封槽相适配的橡胶圈，所述下壳体内壁的底部与中央处理器的底部固定连接。

优选的，所述水表本体的顶部固定连接有显示屏，所述测量管的右侧连通有水管，所述水表本体的底部固定连接有连接座，且连接座的底部与测量管的顶部固定连接。

优选的，所述测量管的正面固定连接有测量换能器，所述测量管的背面固定连接有校正换能器。

优选的，所述测量换能器的输出端与中央处理器的输入端电性连接，且中央处理器通过无线与信号收发转换模块实现双向连接。

优选的，所述信号收发转换模块通过无线与超声收发模块实现双向连接，所述超声收发模块通过无线与信号处理平台实现双向连接。

优选的，所述信号收发转换模块通过无线与校正换能器实现双向连接。

本发明还公开了一种自动校正的大口径超声波水表的校正方法，具体包括以下步骤：

S1、水流通过水管进入测量管后，先通过初级过滤网和活性炭过滤网进行过滤，将水中的杂质颗粒过滤掉，防止测量管内部结垢；

S2、对水表本体进行校正时，先通过测量换能器测量流体中的超声波传播的时间差，然后通过校正换能器测量在无流量干扰下的超声波传播的时间差，然后将两个测量出的时间差传输至信号收发转换模块中，信号收发转换模块将测得的结果传递至信号处理平台，通过信号处理平台判断在无流量干扰下的超声波传播时间差是否为0，若为0，则直接计算瞬时流量和累积流量，瞬时流量和累积流量同样为零，则该水表无误差，若不为0，则修正时间差后，再计算瞬时流量和累积流量；

S3、对初级过滤网和活性炭过滤网进行清理时，将水管与测量管分离，然后将螺母从螺纹杆上拧出，拧出后，握住把手向测量管外部拉动，即可将环形板从插杆上拉出，从而将过滤机构拉出测量管，进行清理。

(三)有益效果

本发明提供了一种自动校正的大口径超声波水表及其校正方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该自动校正的大口径超声波水表及其校正方法，通过过滤机构包括环形板，环形板的外表面与测量管内壁的右侧活动连接，环形板内壁的右侧固定连接有初级过滤网，环形板内壁的左侧固定连接有活性炭过滤网，在测量管的内部设置有过滤机构，水流进入测量管时，通过初级过滤网和活性炭过滤网对水中的杂质颗粒进行过滤，防止测量管使用过程中内壁结垢，从而使得超声波水表的测量数值精确，校正结果不易出现误差。

(2)、该自动校正的大口径超声波水表及其校正方法，通过初级过滤网右侧的中部固定连接有把手，测量管内壁右侧的顶部与底部且位于环形板的左侧均固定连接有挡板，且挡板的右侧固定连接有插杆，插杆远离挡板的一端贯穿环形板并延伸至环形板的外部，插杆延伸至环形板外部的一端固定连接有螺纹杆，螺纹杆的表面且位于环形板的右侧螺纹连接有螺母，将过滤机构上的螺母拧出，然后通过把手拉动过滤机构，将其拉出测量管即可将过滤机构进行拆卸清理，防止过滤网堵塞影响水的流量。

(3)、该自动校正的大口径超声波水表及其校正方法，通过下壳体的顶部开设有密封槽，所述上壳体的底部固定连接有与密封槽相适配的橡胶圈，该水表的上下壳体进行组装时，上壳体的橡胶圈进入下壳体的密封槽内，提高该水表的密封性，防水性能更好，防止水表内部元件受到损坏，不会影响该水表的正常使用。

附图说明

图1为本发明结构的立体图；

图2为本发明测量管结构的剖视图；

图3为本发明过滤机构结构的局部剖视图；

图4为本发明下壳体结构的立体图；

图5为本发明上壳体结构的俯视图；

图6为本发明系统的结构原理框图。

图中，1测量管、2水表本体、21上壳体、22下壳体、3中央处理器、4过滤机构、41环形板、42初级过滤网、43活性炭过滤网、44把手、45挡板、46插杆、47螺纹杆、48螺母、5密封槽、6橡胶圈、7显示屏、8水管、9连接座、10测量换能器、11校正换能器、12信号收发转换模块、13超声收发模块、14信号处理平台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明实施例提供一种技术方案：一种自动校正的大口径超声波水表，包括测量管1、水表本体2和中央处理器3，中央处理器3的型号为ARM9，水表本体2包括上壳体21和下壳体22，测量管1的进水口设置有过滤机构4。

过滤机构4包括环形板41，环形板41的外表面与测量管1内壁的右侧活动连接，环形板41内壁的右侧固定连接有初级过滤网42，环形板41内壁的左侧固定连接有活性炭过滤网43，初级过滤网42和活性炭过滤网43将水中的杂质颗粒进行过滤，防止测量管1使用过程中内壁结垢，从而使得超声波水表的测量数值精确，校正结果不易出现误差，初级过滤网42右侧的中部固定连接有把手44，把手44便于拉动过滤机构4，测量管1内壁右侧的顶部与底部且位于环形板41的左侧均固定连接有挡板45，且挡板45的右侧固定连接有插杆46，插杆46远离挡板45的一端贯穿环形板41并延伸至环形板41的外部，插杆46延伸至环形板41外部的一端固定连接有螺纹杆47，螺纹杆47的表面且位于环形板41的右侧螺纹连接有螺母48。

本发明实施例中，下壳体22的顶部开设有密封槽5，上壳体21的底部固定连接有与密封槽5相适配的橡胶圈6，密封槽5与橡胶圈6的设置，提高该水表的密封性，防水性能更好，防止水表内部元件受到损坏，不会影响该水表的正常使用，下壳体22内壁的底部与中央处理器3的底部固定连接。

本发明实施例中，水表本体2的顶部固定连接有显示屏7，测量管1的右侧连通有水管8，水管8与测量管1之间为可拆卸设计，水表本体2的底部固定连接有连接座9，且连接座9的底部与测量管1的顶部固定连接。

本发明实施例中，测量管1的正面固定连接有测量换能器10，测量管1的背面固定连接有校正换能器11，测量换能器10和校正换能器11均为现有市面技术产品。

本发明实施例中，测量换能器10的输出端与中央处理器3的输入端电性连接，且中央处理器3通过无线与信号收发转换模块12实现双向连接。

本发明实施例中，信号收发转换模块12通过无线与超声收发模块13实现双向连接，超声收发模块13通过无线与信号处理平台14实现双向连接。

本发明实施例中，信号收发转换模块12通过无线与校正换能器11实现双向连接。

本发明还公开了一种自动校正的大口径超声波水表的校正方法，具体包括以下步骤：

S1、水流通过水管8进入测量管1后，先通过初级过滤网42和活性炭过滤网43进行过滤，将水中的杂质颗粒过滤掉，防止测量管1内部结垢；

S2、对水表本体2进行校正时，先通过测量换能器10测量流体中的超声波传播的时间差，然后通过校正换能器11测量在无流量干扰下的超声波传播的时间差，然后将两个测量出的时间差传输至信号收发转换模块12中，信号收发转换模块12将测得的结果传递至信号处理平台14，通过信号处理平台14判断在无流量干扰下的超声波传播时间差是否为0，若为0，则直接计算瞬时流量和累积流量，瞬时流量和累积流量同样为零，则该水表无误差，若不为0，则修正时间差后，再计算瞬时流量和累积流量，测量换能器10与校正换能器11测量原理为：首先计算超声波正逆向传播时间，然后计算正逆向传播时间的时间差，然后通过计算瞬时流量和累积流量即可完成测量；

S3、对初级过滤网42和活性炭过滤网43进行清理时，将水管8与测量管1分离，然后将螺母48从螺纹杆47上拧出，拧出后，握住把手44向测量管1外部拉动，即可将环形板41从插杆46上拉出，从而将过滤机构4拉出测量管1，进行清理。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。