一种用于流量检测的管段式水表的制作方法

1.本实用新型涉及流量检测技术领域，特别涉及一种用于流量检测的管段式水表。


背景技术：

2.水流传感器也称流量计是通过对水流的感应而输出信号如电流、电压等信号检测水流量的仪器，它可用来做水控方面的管理和流量计算，其一般预先安装于相应的水管内形成用于流量检测的管段式水表，消费者购买用于流量检测的管段式水表后，直接将该水表的两头通过管道连接的方式安装在需要进行流量计量的水管中。
3.如公告号为cn 203024808u，公告日为2013年06月26日的专利文件公开了一种流量传感器，其包括空心的阀体和霍尔感应器，在阀体上面设有阀盖，在阀体内设有阀芯叶轮，在阀盖内设有轴孔，阀芯叶轮的转轴位于所述轴孔内，并在阀芯叶轮的转轴上嵌入安装有垂直于管道轴向的条形磁铁，该条形磁铁与转轴形成一个转动整体；阀体两端设有两分盖，霍尔感应器设在阀盖上；水流推动阀芯叶轮转动，带动条形磁铁转动形成交变磁场，切割霍尔感应器形成自感电势信号，并把自感电势信号传送至显示控制电路进行计量显示。
4.但是上述方案中的叶轮采用径向过水传动，所占据空间较大，无法在有限空间的情况下使用，且最低工作流量在60l/h以上，有待进一步改进。


技术实现要素：

5.为提高上述现有技术中流量传感器的叶轮因采用径向过水传动，所占据空间较大的问题，本实用新型提供一种用于流量检测的管段式水表，包括
6.管道主体，具有与进水口和出水口贯通的水流通道；
7.设于管道主体内的叶轮组件，包括沿水流方向依次同轴连接的前支撑体、磁性叶轮和后支撑体，所述叶轮的中心轴的轴向与所述水流通道的轴向平行；
8.所述前支撑体和后支撑体均为环状结构体，所述环状结构体内部沿径向分布有若干的支撑板，所述支撑板之间形成过水通路；
9.霍尔组件，用于感应所述磁性叶轮转动时的磁场变化以输出脉冲信号；
10.控制器，通过与所述霍尔组件电连接以接收脉冲信号并将脉冲信号转化为水流量信息。
11.在一实施例中，所述磁性叶轮包括圆环部和位于所述圆环部内部中心的转轴部，所述圆环部和转轴部之间通过若干沿径向分布的螺旋曲面叶片连接；
12.所述中心轴穿设于所述转轴部内，且两端分别与安装在所述前支撑体和后支撑体上的轴承转动连接。
13.在一实施例中，所述螺旋曲面叶片的个数为2，且呈中心对称设置。
14.在一实施例中，所述圆环部的圆周外侧还间隔设置有导向槽，所述导向槽的两侧面均为弧形曲面，且弧形曲面的两端所在的直线与水流方向相交且不垂直。
15.在一实施例中，所述导向槽的两端面分别与靠近的所述圆环部端面在同一平面
上。
16.在一实施例中，所述轴承的材质为红宝石。
17.在一实施例中，所述圆环部的轴向端面上对称开设有用于放置磁钢的槽体。
18.在一实施例中，所述槽体内的磁钢通过包胶形成封闭结构。
19.在一实施例中，所述管道主体的侧壁上还安装有用于测量水温的温度传感器，所述温度传感器与所述控制器电连接。
20.在一实施例中，还包括与控制器电连接的显示屏，用于显示水流量信息和水温信息。
21.基于上述，与现有技术相比，本实用新型提供的用于流量检测的管段式水表，其叶轮组件由同轴连接的前支撑体、磁性叶轮和后支撑体组成，提高了磁性叶轮转动的同心度，减少磨损，延长叶轮组件的使用寿命；其次，叶轮的中心轴的轴向与水流通道的轴向平行，因此叶轮组件可以适用于更小的管道主体空间；同时，前支撑体和后支撑体均为环状结构体，其外径与管道主体的内径相匹配，便于叶轮组件在水管内的安装固定。
22.本实用新型的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；在下面描述中附图所述的位置关系，若无特别指明，皆是图示中组件绘示的方向为基准。
24.图1为本实用新型提供的用于流量检测的管段式水表结构示意图；
25.图2为图1中叶轮组件在用于流量检测的管段式水表内部的结构示意图；
26.图3为图1的用于流量检测的管段式水表的另一角度的结构示意图；
27.图4为叶轮组件的实施例示意图；
28.图5为图4中叶轮组件的分结构示意图；
29.图6为前支撑体的实施例结构示意图；
30.图7为后支撑体的实施例结构示意图；
31.图8为叶轮的实施例结构示意图；
32.图9为叶轮的实施例结构示意图。
33.附图标记：110前支撑体210圆环部240导向槽
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120后支撑体211槽体250中心轴
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140支撑板220转轴部300管道主体
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200叶轮230螺旋曲面叶片400控制器
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500显示屏
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具体实施方式
34.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；下面所描述的本实用新型不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.在本实用新型的描述中，需要说明的是，本实用新型所使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义，不能理解为对本实用新型的限制；应进一步理解，本实用新型所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来理解，除本实用新型中明确如此定义之外。
36.参照图1至图3，本实用新型提供一种用于流量检测的管段式水表，其包括管道主体300，具有与进水口和出水口贯通的水流通道；
37.如图2所示，设于管道主体300内的叶轮组件，包括沿水流方向依次同轴连接的前支撑体110、磁性叶轮200和后支撑体120，叶轮200的中心轴250的轴向与水流通道的轴向平行，即磁性叶轮200通过其两侧同轴连接的前支撑体110和后支撑体120架设在管道主体300内，以提高叶轮组件的同心度，从而保证计量的精确性以及减少磨损，延长叶轮组件的使用寿命。
38.参照图4和图5，前支撑体110和后支撑体120均为环状结构体，其外径与管道主体300的内径相匹配，便于叶轮组件在水管内的安装固定，如图6和图7所示，环状结构体内部沿径向分布有若干的支撑板140，该实施例支撑板140的数量为3，支撑板140之间形成过水通路, 在提高前支撑体110和后支撑体120的同时减少对水流的阻挡作用，避免对计量精度造成影响。
39.霍尔组件（图中未示出），设置于管道主体300内部侧壁对应磁性叶轮200的位置上，用于感应磁性叶轮200转动时的磁场变化以输出脉冲信号；
40.控制器400，通过与霍尔组件电连接以接收脉冲信号并将脉冲信号转化为水流量信息，从而完成对管道主体300内水流的计量。
41.需要说明的是，本领域技术人员可采用现有的控制器将霍尔组件的脉冲信号转化成水流量信息，而其具体的电路连接方式，本领域技术人员也可根据上述描述做出能够实现相应效果的设计。
42.在一实施例中，所述磁性叶轮200包括圆环部210和位于所述圆环部210内部中心的转轴部220，所述圆环部210和转轴部220之间通过若干沿径向分布的螺旋曲面叶片230连接；
43.所述中心轴250穿设于所述转轴部220内，且两端分别与安装在所述前支撑体110和后支撑体120上的轴承转动连接。
44.具体实施时，如图8和图9所示，磁性叶轮200由圆环部210和位于圆环部210内部中心的转轴部220组成，圆环部210和转轴部220之间通过若干沿径向分布的螺旋曲面叶片230固定连接，螺旋曲面叶片230的两端面分别与各自靠近的圆环部的端面相平齐，以使水流经
过螺旋曲面叶片230时，驱使磁性叶轮200转动；
45.较佳地，该螺旋曲面叶片230的个数为2，且呈中心对称设置，在提高计量精度的同时，可以降低加工制作及材料的成本。
46.较佳地，参照图8和图9，圆环部210的圆周外侧还间隔设置有导向槽240，导向槽240的两侧面均为弧形曲面，且弧形曲面的两端所在的直线与水流方向相交且不垂直，以使水流从圆环部210外侧经过导向槽240时，也能够对导向槽240的侧壁产生作用力，从而进一步驱动磁性叶轮200转动。
47.通过螺旋曲面叶片230和导向槽240使水流方向改变，以便在轴向通水流量极低的情况下带动磁性叶轮200转动，以提高该叶轮组件计量的灵敏度。
48.较佳地，导向槽240的个数设置为4，该设置数量既有利于提高叶轮组件的计量的精确性，又可提高磁性叶轮200的刚性，延长使用寿命。
49.参照图8和图9，转轴部220为中空的柱状结构，磁性叶轮200的中心轴250穿设于转轴部220内，且两端分别与安装在前支撑体110和后支撑体120上的轴承转动连接，较佳地，轴承的材质为红宝石，红宝石具有摩擦数小、硬度高、耐腐蚀、热膨胀系数小、抗压强度高性能，能满足仪器仪表轴承的使用要求，进一步延长叶轮组件的使用寿命。
50.在一实施例中，所述导向槽240的两端面分别与靠近的所述圆环部210端面在同一平面上。
51.具体实施时，如图8和图9所示，导向槽240的两端面分别与靠近的圆环部210端面在同一平面上，一方面是通过导向槽240的侧壁在轴向上的长度最大化，以使磁性叶轮200上的导向槽240尽可能接受水流的冲击作用，进一步提高计量精确度；另一方面是便于磁性叶轮200的加工制作，即直接在圆环部210的圆周外侧通过铣削工艺形成导向槽240。
52.在一实施例中，参照图8或图9，圆环部210的轴向端面上对称开设有用于放置磁钢的槽体211，当水流经过叶轮组件时带动磁性叶轮200转动，从而带动磁钢转动产生变化的磁场，通过霍尔组件检测磁场的变化从而获得水流量参数。
53.在一实施例中，槽体211内的磁钢通过包胶形成封闭结构，以防止磁钢在叶轮200转动时从槽体211中脱出。
54.在一实施例中，所述管道主体300的侧壁上还安装有用于测量水温的温度传感器，所述温度传感器与控制器电连接以将测得的温度信号输送至控制器进行转换和输出，其具体的电路连接方式属于现有技术，本领域技术人员可以根据实际需求做出相应能够实现如上述描述的设计。
55.在一实施例中，参照图1、图2或图3，还包括与控制器400电连接的显示屏500，显示屏500位于控制器400上，用于显示水流量信息和水温信息，便于用户直观读取相关信息，根据上述描述，本领域技术人员可以采用现有的电路连接方式，做出能够实现相应效果的设计。
56.综上所述，与现有技术相比，本实用新型提供的用于流量检测的管段式水表，其叶轮组件由同轴连接的前支撑体、磁性叶轮和后支撑体组成，提高了磁性叶轮转动的同心度，减少磨损，延长叶轮组件的使用寿命；其次，叶轮的中心轴的轴向与水流通道的轴向平行，因此叶轮组件可以适用于更小的管道主体空间；同时，前支撑体和后支撑体均为环状结构体，其外径与管道主体的内径相匹配，便于叶轮组件在水管内的安装固定。
57.另外，本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本实用新型的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。
58.尽管本文中较多的使用了诸如管道主体、显示屏、前支撑体、后支撑体、轴承部、支撑板、叶轮、圆环部、槽体、转轴部、螺旋曲面叶片、导向槽、中心轴等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的；本实用新型实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。