计量组件、超声波水表壳体以及热量表壳体的制作方法

1.本实用新型属于计量装置技术领域，具体涉及一种计量组件、超声波水表壳体以及热量表壳体。


背景技术：

2.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，进而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。其特点是始动流速低、量程比宽、测量精度高工作稳定，并且，内部无活动部件无阻流元件，使用寿命长。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，适合水资源的节约和合理利用。此外，在超声波水表的基础上结合对于温度的探测与计量，并利用计算公式可以得到的热量值。
3.作为计量设备中的一种重要类型，超声波水表与热量表在居民生活与工业生产中有着重要的应用。但现今的超声波水表与热量表的壳体，大多采用铜合金铸造而成，长期使用存在安全性问题。同时，其结构也不够合理，生产装配成本高。
4.因此，有必要对应用于超声波水表及热量表的壳体或是类似计量装置的壳体或计量组件进行革新。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种结构牢固、易于制造，且使用安全的计量组件、超声波水表壳体以及热量表壳体。
6.为达到上述目的，本实用新型所采用的方案是：
7.一种计量组件，包括管段，所述管段上设有第一端口、第二端口，以及自第一端口向第二端口延伸的计量腔；计量腔被管段的侧壁限定形成，第一端口与第二端口经计量腔连通。
8.所述计量组件还包括沿计量腔的延伸方向设置的第一计量单元与第二计量单元，第一计量单元与第二计量单元分别设置于管段的侧壁上，第一计量单元与第二计量单元上形成有与计量腔连通的计量口。
9.所述第一计量单元与第二计量单元均包括计量接口件，计量接口件的下端焊接于管段的侧壁上；管段上设有贯穿管段侧壁的计量孔以使计量口与计量腔相连通。
10.所述计量孔为设置于管段的侧壁上的开孔，开孔沿管段的侧壁设置并贯穿管段的侧壁；或，所述计量孔为设置于管段的侧壁上的扩孔，扩孔由管段经扩孔加工而形成。
11.根据上述的计量组件，所述开孔的投影形状是圆形、椭圆形或多边形。
12.根据上述任一的计量组件，所述扩孔包括具有平整上口的扩孔口。
13.根据上述任一的计量组件，所述开孔的投影形状为圆形。
14.根据上述任一的计量组件，所述开孔的外缘还设有定位承载台，计量接口件内设有计量承载件以及与所述定位承载台相匹配的缺口，定位承载台配合于缺口以使计量承载
件与定位承载台共同形成计量承载台；或，所述计量接口件内设有计量承载件以形成计量承载台。
15.根据上述任一的计量组件，所述扩孔口水平地设置，扩孔的侧壁按垂直于扩孔口所在平面向下投影地设置。
16.根据上述任一的计量组件，所述计量接口件下端设有下台阶，下台阶配合于扩孔口内。
17.根据上述任一的计量组件，所述第一计量单元与第二计量单元沿管段的延伸方向依次设置，最佳为垂直地设置于管段上。
18.根据上述任一的计量组件，所述计量接口件的下端还设有缩口台阶。
19.根据上述任一的计量组件，所述计量组件还包括设置于第一计量单元与第二计量单元之间的定位件，定位件包括定位接口与定位孔，定位接口内设有定位腔，定位腔经定位孔与计量腔相连通。
20.一种超声波水表壳体，包括管段，所述管段上设有第一端口、第二端口，以及自第一端口向第二端口延伸的计量腔；计量腔被管段的侧壁限定形成，第一端口与第二端口经计量腔连通，第一端口与第二端口处分别设有连接螺纹。
21.所述计量组件还包括沿计量腔的延伸方向设置的第一计量单元与第二计量单元，第一计量单元与第二计量单元分别设置于管段的侧壁上，第一计量单元与第二计量单元上形成有与计量腔连通的计量口。
22.所述第一计量单元与第二计量单元均包括计量接口件，计量接口件的下端焊接于管段的侧壁上；管段呈直线状，其上设有贯穿管段侧壁的计量孔以使计量口与计量腔相连通。
23.所述第一计量单元与第二计量单元沿管段的延伸方向设置；计量组件还包括设置于第一计量单元与第二计量单元之间的定位件，定位件包括定位接口与定位孔，定位接口内设有定位腔，定位腔经定位孔与计量腔相连通。
24.所述计量孔为设置于管段的侧壁上的开孔，开孔沿管段的侧壁设置并贯穿管段的侧壁。或者，所述计量孔为设置于管段的侧壁上的扩孔，扩孔由管段经扩孔加工而形成。
25.根据上述的超声波水表壳体，所述扩孔包括具有平整上口的扩孔口；扩孔口水平地设置，扩孔的侧壁按垂直于扩孔口所在平面向下投影地设置。
26.根据上述任一的超声波水表壳体，所述计量接口件下端设有下台阶，下台阶配合于扩孔口内。
27.根据上述任一的超声波水表壳体，所述计量接口件的下端还设有缩口台阶。
28.根据上述任一的超声波水表壳体，所述计量接口件包括接口主体与接口连接件，接口主体与接口连接件焊接连接或一体成型。
29.根据上述任一的超声波水表壳体，所述开孔的投影形状为圆形。
30.根据上述任一的超声波水表壳体，所述开孔的外缘还设有定位承载台，计量接口件内设有计量承载件以及与所述定位承载台相匹配的缺口，定位承载台配合于缺口以使计量承载件与定位承载台共同形成计量承载台；或者，所述计量接口件内设有计量承载件以形成计量承载台。
31.根据上述任一的超声波水表壳体，所述壳体还包括设置于管段下方的支撑脚；所
述壳体还包括螺块；所述壳体还包括阀头，阀头包括设置于管段一端的球阀。
32.一种热量表，包括管段，所述管段上设有第一端口、第二端口，以及自第一端口向第二端口延伸的计量腔；计量腔被管段的侧壁限定形成，第一端口与第二端口经计量腔连通，第一端口与第二端口处分别设有连接螺纹。
33.所述计量组件还包括沿计量腔的延伸方向设置的第一计量单元与第二计量单元，第一计量单元与第二计量单元分别设置于管段的侧壁上，第一计量单元与第二计量单元上形成有与计量腔连通的计量口。
34.所述第一计量单元与第二计量单元均包括计量接口件，计量接口件的下端焊接于管段的侧壁上；管段上设有贯穿管段侧壁的计量孔以使计量口与计量腔相连通；所述管段呈直线状，其上还设有探温口，以供探温头经由探温口伸入计量腔内。
35.所述第一计量单元与第二计量单元沿管段的延伸方向依次设置；计量组件还包括设置于第一计量单元与第二计量单元之间的定位件，定位件包括定位接口与定位孔，定位接口内设有定位腔，定位腔经定位孔与计量腔相连通。
36.所述计量孔为设置于管段的侧壁上的开孔，开孔沿管段的侧壁设置并贯穿管段的侧壁；或者，所述计量孔为设置于管段的侧壁上的扩孔，扩孔由管段经扩孔加工而形成。
37.根据上述的热量表壳体，所述扩孔包括具有平整上口的扩孔口；扩孔口水平地设置，扩孔的侧壁按垂直于扩孔口所在平面向下投影地设置。
38.根据上述任一的热量表壳体，所述计量接口件下端设有下台阶，下台阶配合于扩孔口内；所述计量接口件的下端还设有缩口台阶；所述计量接口件包括接口主体与接口连接件(132)，接口主体与接口连接件焊接连接或一体成型。
39.根据上述任一的热量表壳体，所述开孔的投影形状为圆形。
40.根据上述任一的热量表壳体，所述开孔的外缘还设有定位承载台，计量接口件内设有计量承载件以及与所述定位承载台相匹配的缺口，定位承载台配合于缺口以使计量承载件与定位承载台共同形成计量承载台；或，所述计量接口件内设有计量承载件以形成计量承载台。
41.本实用新型的计量组件、超声波水表壳体以及热量表壳体，均采用分步加工再焊接的方式加工而形成，相对于传统的铸造工艺，各部件可选用的材质更为广泛，能充足考虑各部件的成本、结构强度、加工难易程度、使用要求等多方面的需求。特别地，作为供计量装置设置的第一计量单元与第二计量单元通过焊接的方式连接至管段的侧壁上，管段上相应的计量孔通过开孔或扩孔等方式形成，可以很好地解决部件加工与组装过程中的难题，使得整体或部件的可选材质范围广泛。
42.本实用新型的计量组件、超声波水表壳体以及热量表壳体，具有结构牢固、易于制造，且使用安全的计量组件等优点。
附图说明
43.图1是本实用新型实施例一的超声波水表的立体结构示意图；
44.图2是图1实施例的结构分解示意图；
45.图3是图1实施例的剖视结构示意图；
46.图4是图1实施例中管段100的结构示意图；
47.图5a是图1实施例中计量接口件130的结构分解示意图；图5b是图1实施例中接口连接件132的剖视结构示意图；
48.图6是本实用新型实施例二的超声波水表的立体分解结构示意图；
49.图7是图6实施例的剖视结构示意图；
50.图8a是图6实施例中计量接口件130的结构示意图；
51.图8b是图6实施例中管段100的结构示意图；
52.图9是本实用新型实施例三的超声波水表的立体分解结构示意图；
53.图10是图9实施例的剖视结构示意图；
54.图11是图9实施例中端套的剖视结构示意图。
具体实施方式
55.为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型，从而对本实用新型要求保护的范围作出更清楚地限定，下面就本实用新型的某些具体实施例对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，以下仅是本实用新型构思的某些具体实施方式仅是本实用新型的一部分实施例，其中对于相关结构的具体的直接的描述仅是为方便理解本实用新型，各具体特征并不当然、直接地限定本实用新型的实施范围。本领域技术人员在本实用新型构思的指导下所作的常规选择和替换，均应视为在本实用新型要求保护的范围内。
56.一种计量组件，其可以应用于超声波水表(也称超声波冷水表)或是热量表(也称超声波热量表)中，配合其他相关部件而形成相应的超声波水表或热量表，以对水量或热量进行计量。
57.该计量组件包括管段100，管段100具有第一端口101、第二端口102以及自第一端口101向第二端口102延伸的计量腔103，所述计量腔103被管段100的侧壁限定而形成，第一端口101与第二端口102被计量腔103连通，以形成内部具有贯通的计量腔103的管段100，两开口101、102位于管段100的两端部。
58.所述计量组件还包括第一计量单元121与第二计量单元122，第一计量单元121与第二计量单元122分别设置于管段100的侧壁上，第一计量单元121与第二计量单元122上形成有连通计量腔103的计量口123，以使得计量腔103与外界连通，从而允许计量装置从计量口123至少部分地伸入配合于计量腔103中，以实现对计量腔103中的介质进行计量。虽然，上述只描述了具有两个计量单元121、122的计量组件，但若在某些应用场景中其他结构不变而仅增加计量单元的数量，亦是可行的。
59.上述的对介质的计量，包括对于介质的流速、流量、质量、温度、密度、粘度等参数或类似理化参数的测量，也包括在上述理化参数的至少一种的基础上进行计算而获得其他参数的计量过程，例如：通过测量温度与流量，利用计算公式算出相应的热量。
60.当然，本实用新型的计量组件主要是提供一种从各类型的计量设备计量所使用的基础组件，实际应用中可以根据需要安装不同的计量装置，从而获得具有相应计量功能的计量设备或系统。
61.所述第一计量单元121与第二计量单元122均主要由计量接口件130构成，计量口123贯通地设置于计量接口件130上。所述计量接口件130的下端配合于管段100的侧壁上，以使计量接口件130与管段100形成为整体结构；管段100上对应位置设有贯穿管段100的侧
壁的计量孔，计量口123与计量孔相连通以形成贯通的通孔结构。并且，所述第一计量单元121与第二计量单元122沿计量腔103的延伸方向分别设置，两者相距适当距离，以使得待计量的介质依次流经第一计量单元121与第二计量单元122。
62.该计量组件具有一由管段103的侧壁所限定形成的贯通的计量腔103，以及依次设置于管段侧壁上的至少两个计量口123；通过在两计量口123处分别设置相同或不同的计量装置，可以实现对于计量腔内通过的介质的计量的目的。
63.对于管段100的具体结构，可以有多种形式，其可以是直线状、曲线状、直角状、锐角状、钝角状等多种形状，并不局限。
64.对于第一计量单元121和第二计量单元122相对于管段100的相对位置关系，同样可以有多种形式，两者可以是共线设置、成夹角设置等，并不局限。
65.在某些实施例中，所述计量孔为设置于管段100的侧壁上的开孔111，开孔111沿管段100的侧壁设置并贯穿管段100的侧壁。所述开孔111的投影形状可以是圆形、椭圆形、多边形等多种形状，最佳投影形状为圆形。
66.在另一些实施例中，所述计量孔为设置于管段100的侧壁上的扩孔113，扩孔113由管段100经扩孔加工而形成。
67.在本实用新型中，计量孔不管是采用开孔111还是扩孔113，所述计量接口件130均可以采用一体成型结构或是分体结构。
68.在某些实施例中，所述计量组件还包括阀头(图中未示出)，所述阀头包括设置于管段100一端的球阀，以用于智能水表壳体。
69.在另一些实施例中，所述计量组件还包括连接螺纹141，连接螺纹141可以是内螺纹或外螺纹，优选为后者。连接螺纹141可以是直接于管段100的两端部的外壁或内壁加工而形成的，此时管段100需要具有相应的壁厚；也可以是先于管段100的两端部焊接螺口部后再加工形成螺纹，这样可以降低管段100的整体壁厚要求；又或者，所述连接螺纹141是预先加工好并通过焊接的方式而连接至管段100的两端部上的。
70.在另一些实施例中，所述计量组件还包括螺块143，所述螺块143是于管段100的侧壁上切削加工而形成，或是采用额外的螺块143焊接于管段100的侧壁或端部上而形成的，以利于连接时扳手的使用。
71.在本实用新型的较佳实施例中，所有部件均采用不锈钢材质制成；例如，管段100是在不锈钢管的基础上开孔或扩孔而制成的。在另一些替代方案中，该壳体也可以选择铜合金、其他金属合金，或是具有足够结构强度的非金属合金等材料制成，又或者由上述多种材质混合制成。
72.实施例一
73.如图1-5b所示，一种超声波水表壳体，其可应用于通过超声波原理对水流量进行计量的超声波水表中。因主要用于对冷水的用量进行测量，故称为超声波冷水表，也称超声波水表。
74.该超声波水表壳体包括管段100，管段100具有第一端口101、第二端口102，以及自第一端口101向第二端口102延伸的计量腔103。所述计量腔103是被管段100的侧壁限定而形成的，第一端口101与第二端口102被计量腔103连通，以形成内部具有贯通的计量腔103的管段100，两端口101、102位于管段100的两端部处。所述管段100呈直线状形状。
75.所述超声波水表壳体还包括第一计量单元121与第二计量单元122，第一计量单元121与第二计量单元122分别设置于管段100的侧壁上，第一计量单元121与第二计量单元122上形成有连通计量腔103的计量口123，以使得计量腔103与外界连通，从而允许计量装置(额外设置，图中未示出)从计量口123至少部分地伸入配合于计量腔103中，以实现对计量腔103中的介质进行计量。
76.所述第一计量单元121与第二计量单元122均由计量接口件130构成，计量口123贯通地设置于计量接口件130上。所述计量接口件130的下端焊接地严密配合于管段100的侧壁上，以使计量接口件130与管段100形成为整体结构；并且，计量接口件130的下端具有与计量孔对应的形状，以使得计量接口件130配合于管段100的侧壁上后，两者连接严密。管段100上对应位置设有贯穿管段100的侧壁的计量孔，计量口123与计量孔相连通以形成贯通的通孔结构。所述第一计量单元121与第二计量单元122沿计量腔103的延伸方向分别设置，两者共线且相距适当距离地设置，使得待计量的介质依次流经第一计量单元121与第二计量单元122。
77.该超声波水表壳体通过具有一由管段103的侧壁所限定形成的贯通的计量腔103，以及依次设置于管段侧壁上的至少两个计量口123；通过在两计量口123处分别设置相同或不同的计量装置，可以实现对于计量腔内通过的介质的计量的目的。
78.所述计量孔为设置于管段100的侧壁上的扩孔113，扩孔113是由管段100经扩孔加工而形成的。所述扩孔113具有平整的上表面以形成扩孔口114，扩孔口114优选为水平地设置。所述扩孔113的接口壁130a按垂直于扩孔口114所在平面向下投影地设置，以形成具有圆形截面的扩孔113。
79.所述计量接口件130为分体结构，其由接口主体131与接口连接件132组成。作为优选，所述接口主体131的上部设有上台阶135，以允许接口连接件132的下端配合于所述上台阶135，实现对于接口连接件132的支撑作用，避免只依赖于两者的焊接作用而固定支撑接口连接件132。当然，若在接口连接件132的下端处设置台阶结构并与接口主体131的上端相配合以起到支撑作用，亦是可行且等效的。此外，若所述计量接口件130采用一体成型亦是可行的。
80.对于采用扩孔113作为计量孔的实施例而言，由于管段100的侧壁经扩孔加工后会形成相对凸出的扩孔113，故而在连接计量接口件130时可以于计量接口件130的下端设置下台阶133，通过使下台阶133与扩孔口114的配合，使得计量接口件130焊接至管段100上以后，能通过下台阶133与扩孔口114的配合起到支撑作用，避免完全由焊料受力而导致焊接处破裂。较佳地，所述计量接口件130的下端还设有缩口台阶134，以在计量口123内形成用于支撑或密封的台阶。
81.该超声波水表壳体还包括连接螺纹141与支撑脚142，连接螺纹141为设置于管段100两端的外螺纹，其预置后焊接至管段100的两端上。所述支撑脚142焊接至管段100的下方，以使得该壳体能放置平稳。
82.实施例二
83.如图6-8b所示，超声波(冷)水表的壳体。该超声波水表壳体的主要结构与实施列一相同，区别在于计量孔由实施例一中的扩孔113替换为本实施例中的开孔111；同时，计量接口件130的结构亦有相应的变化。具体来说，
84.在本实施例中，所述计量孔为设置于管段100的侧壁上的开孔111，开孔111沿管段100的侧壁设置并贯穿管段100的侧壁。所述开孔111的投影形状是圆形，其沿管段100的侧壁延伸设置。当然，若仅将开孔111的投影形状设置为椭圆形、三角形、四边形、六边形、八边形等多边形的形状亦是可行的。
85.进一步地，为便于计量接口件130的下端与管段100的连接定位，所述开孔111的外缘还设有定位承载台112；计量接口件130内设有计量承载件136以及与所述定位承载台112相匹配的缺口137，定位承载台112配合于缺口137以使计量承载件136与定位承载台112共同形成设置于计量接口件130内且供计量装置设置的计量承载台。以上是两者共同配合形成计量承载台的实施方案，实际上，若在所述计量接口件130内设有计量承载件136以单独形成计量承载台亦是可行的，此时计量接口件130的下端与开孔111外转的管段100侧壁相配合以实现焊接密封连接的目的。
86.对于采用开孔111作为计量孔的实施例而言，由于开孔111是沿管段100的侧壁延伸设置的，对于圆形的管道而言，其虽然投影是圆形的形状，但开孔111本身并不会产生任何凸出的结构。因此，计量接口件130的下端需要具有相应的延伸结构，以与管段100的侧壁的外表面相匹配，从而在焊接后能使得两者配合严密；即形成计量接口件130向下投影设置的计量接口壁130a。并且，所述计量接口件130的下端可以具有至少一部分是大于开孔111的，从而使得计量接口件130焊接于管段100以后，其下端能支撑与管段100的侧壁以起到支撑的作用，避免焊料受力而导致焊接处破裂。
87.此外，虽然图中示出了计量接口件130的下端是完整地配合于开孔111外的管段100侧壁上的，但这并不是必须如此的。实际上，此时亦可对计量接口件130的下端进行适当切削以使其产品台阶状结构而部分配合于开孔111内而是起到定位与结构增强作用，这样的结构对于增强计量接口件130在水平方面的受力是具有积极作用的。
88.在本实施例中，所述计量接口件130是采用一体成型结构的。
89.并且，该壳体还包括设置于第一计量单元121与第二计量单元122之间的定位件140，定位件140由定位接口124与设置于管段100侧壁上的定位孔115构成，定位接口124内设有定位腔125，定位腔124经定位孔115与计量腔103相连通。较佳地，所述定位孔115上还设有环形台阶116，以利于定位件140与其连接。
90.实施例三
91.如图9-11所示，超声波(冷)水表壳体。该超声波水表壳体的主要结构与实施列二相同，区别在于：该壳体还包括螺块143，其与连接螺纹141一同预制形成，并焊接至管段100的两端处。
92.实施例四
93.一种超声波热量表壳体，其用于通过超声波原理测量流体的热量值。
94.该超声波热量表壳体的主体结构与实施例一、二或三所述的超声表水表壳体相同，区别在于该实施例的超声波热量表还具有探温孔(图中未示出)，探温孔可以通过开孔或扩孔而形成于管段100的侧壁上，从而应用为通过计量流量与测量温度并进而计算出热量值的热量表的壳体。