一体化预付费超声波热量表结构设计

王秀兰 尹庆国 胡 芳 天津万华股份有限公司 300385

【文章摘要】

本文主要阐述了预付费超声波热量表的结构设计：流量计与控制阀一体化设计；控制阀转轴处，设计泄水孔，保证减速器仓不进水；设计独立减速器密封仓；设计独立密封的电池仓；单元盒独立密封可拆装设计，灵活安装，可以正反两个方向安装在表体上，还可以与表体分体安装。

【关键词】

一体化; 不进水; 独立密封; 灵活安装

0 前言

我国预付费热量表是在欧洲计量型热量表基础上，演变和发展过来的，是我国发明的具有中国特色的热计量表具。按结构划分国内外有：单流束、多流束和超声流量计，多流束易堵塞，单流束易磨损，超声流量计以其无运动部件、无磨损、安装位置灵活、测量准确度高、性能稳定等优势脱颖而出，被广泛应用。

最近几年预付费热量表发展较快， 具有一定生产和研发能力的企业，相互之间的技术差距在缩小，市场的竞争趋于激烈，开发一种新颖、实用、具有市场竞争力的预付费热量表势在必行。

1 技术背景

目前国内预付费超声波热量表，大部分采用的是计量超声波热量表与控制阀以螺纹连接的形式组合而成，两者控制单元之间有外露线缆连接；这样螺纹连接接口在安装及维修过程中易出现松动漏水现象，单元间线缆也易遭损坏。部分流量计与控制阀设计为一体的预付费超声表，均采用单一单元盒固定在基表上，减速器、电池、主板均装在固定单元盒内；由于单元盒是固定的，装在不同的环境不便于观察、读表；更换电池困难，要打开单元盒，拆下主板，才能更换；减速器与主板在同一单元盒内，不便于维修，同时一旦漏水直接使主板浸水。

2 结构设计

一体化预付费超声波热量表的结构由热量计算单元、电池仓、减速器仓、连接件、流量计、控制阀组成，如图1 ：

图1 预付费超声表结构组成

1 热量计算单元 2 电池仓 3. 减速器仓 4 连接件 5 流量计 6 控制阀

2.1 流量计与控制阀一体化设计：将超声波流量计壳体与控制阀壳体合并设计成一个结构体，如图2 所示，减少了流量计与控制阀间的螺纹连接，杜绝了此处在安装或维修过程中松动，进而导致渗漏的现象。

图2 一体化结构图

2.2 控制阀转轴防漏设计：为了保证仪表的正常工作状态，电器元件的结构密封是至关重要的，转轴是活动部件，此处密封一旦失效，管道中的水就会沿着转轴渗漏到密封仓中，使减速器及电器元件浸水，影响仪表的正常工作状态，为了杜绝这一现象，我们在转轴处原有密封的基础上多加一层密封胶圈，并且在原有密封圈和新加的这层密封圈之间的轴侧壁上打一φ1.5~2.0mm 的小孔，一旦发生转轴漏水情况，新加这层密封胶圈在上可以阻止水进入密封仓，同时新加小孔可以将水泄出，完美的保证减速器及电器元件不被水侵蚀，同时外面能尽快准确的发现漏水点，便于维修更换。结构如图3 所示：

图3 防漏设计

2.3 独立密封减速器仓设计：减速器是在整个仪表结构中控制开关阀的关键部件，通常与电子单元及电池等装在同一腔体内，一旦需要维修或更换，就要将整个单元从主板到电池一一拆掉，才能维修到减速器；我们的设计将减速器放在一个独立的腔体内，便于维修和更换，而不影响其他部件。结构如图4 所示：

图4 独立减速器仓结构

2.4 独立密封的电池仓设计：以往电池的更换也存在着和减速器同样的问题，由于与主板及减速器等放在同一单元盒内，电池更换同样要将主板等一一拆下， 才能更换；为避免这一现象，我们将电池仓设计成独立密封的腔体，方便更换。结构如图5 所示：它与电子单元的底壳部分共同构成独立密封的电池仓。

图5 独立密封电池仓结构

2.5 独立密封的单元盒设计：单元盒内装电路板，是预付费超声表的核心，控制着仪表的运行状态，由于其重要性，我们抛弃了以往和其它元器件混装的方式，将其密封在一个独立的仓体内，安全可靠，线缆通过密封装置与外接相连，以达到控制仪表运动状态的目的，结构如图6 ：

图6 独立密封的电子单元结构

同时，这个密封的单元盒与电池仓一体，通过电池仓上的滑道，可以方便的从主体上装、拆，并且根据环境的需要，可以与表体进行多种方式安装，方便灵活，如图7 所示，通过滑道可以从上下两个方向安装。如图8 所示，分体安装。

可以从上下两个方向安装

可以分体安装

3 结束语

当前国内外热量表的技术、工艺都在不断更新，预付费热量表将成为主流产品。这类热量表适用于“先付费后用热”条件下的管理系统，实现科学合理的用热， 同时解决了我国当前不少地区和城市热费欠账现象，节约能源的同时，使供热公司收费得到了很好的改观，供热公司都欢迎采用这种结构的热量表，所以国内有数十家企业在生产这种热量表。用预付费热量表计量替代热量表计量是必然趋势。

【参考文献】

《中国超声波热量表市场现状分析及前景预测报告》(2014 年最新版)014