耐低温水表的原理及设计

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——耐低温水表。该专利由宁波东海仪表水道有限公司申请，并于2018年9月18日获得授权公告。

内容说明

本发明涉及仪器仪表制造领域，具体讲是一种在零下十度左右不会发生爆表的耐低温水表。

发明背景

水表是流量测量领域中使用量大面广、品种规格多的计量仪表之一，在供排水流量计量、水费贸易结算、能源计量和工农业用水过程控制等方面担负着极为重要的角色。

现有技术的水表包括表壳、衬套、计量机芯和罩体，罩体包括带内螺纹的筒体和与筒体固定的透明上盖板，罩体上可转动配合有用于盖住透明上盖板的表盖，表壳的上开口设有外螺纹，罩体的内螺纹与表壳上开口的外螺纹旋合，筒体、透明上盖板与表壳共同构成表腔，表腔的内侧壁设有一圈凸环，衬套套在计量机芯外，计量机芯和衬套均位于表腔内，计量机芯由大径部和小径部构成，大径部和小径部之间形成第一环形台阶面，小径部圆周面贯穿有进水口，大径部圆周面贯穿有出水口，计量机芯的第一环形台阶面压在表壳内壁的凸环上，从而将表壳的表腔分成上腔和下腔两个部分，表壳上设有进水管和出水管，进水管与下腔连通而出水管与上腔连通。

水表的工作原理为，水从进水管进入到表腔下腔，经进水口进入机芯，促发机芯内部结构动作从而显示刻度再从出水口排出机芯进入上腔，最终从出水管排出。

现有技术的水表存在以下缺陷：近年来，随着气候变化，南方地区经常出现零度以下低温，导致表腔内的水结冰而膨胀，而表腔的透明上盖板处以及表壳与罩体螺纹旋合部位容易被胀裂引发爆表；而且，由于表壳的进水管和出水管不同心，导致模具复杂，开模成本高、脱模慢；况且，由于表壳内壁上的一圈凸环存在，使得表腔凸环处内径小而下腔处内径大，即形成了小口大肚结构，脱模时，很难将模芯从上方抽出，只能采用更加复杂的带多块镶块的模芯结构，其脱模过程相当不方便，速度很慢，生产效率特别低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能避免冻裂、脱模方便、生产速度快、生产效率高的耐低温水表。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的耐低温水表，它包括表壳、计量机芯和罩体，罩体包括筒体和与筒体固定的透明上盖板，计量机芯位于表壳的腔室内，计量机芯由大径部和小径部构成，大径部和小径部之间形成第一环形台阶面，小径部圆周面贯穿有进水口，大径部圆周面贯穿有出水口，表壳上设有进水管和出水管，筒体上设有外螺纹，表壳上开口设有内螺纹，表壳上开口的内螺纹与罩体的筒体的外螺纹旋合；

透明上盖板为向下弯折的由弹性材料构成的曲形板；表壳的内腔的底板上固定有一个侧面不闭合的圆筒撑板，圆筒撑板的缺口正对进水管，表壳内腔的内侧壁固定一个弧形连接板，弧形连接板的两端分别与圆筒撑板的缺口顶部的两侧固定，弧形连接板的顶面与圆筒撑板的顶面平齐且两个顶面共同构成分隔平面；计量机芯的第一环形台阶面压紧在分隔平面上，从而将表壳内腔分隔成与进水管连通的位于圆筒撑板内的腔室和与出水管连通的位于圆筒撑板外的腔室；进水管和出水管的轴线位于同一直线上。

该水表的工作原理为，圆筒撑板缺口两侧边与弧形连接板形成类似拱门结构，水从进水管穿过拱门结构进入到位于圆筒撑板内的腔室，并由小径部的进水口进入到计量机芯内，促发计量机芯内部构件使得指针转动，再由大径部的出水口排出计量机芯，进入到位于圆筒撑板外的腔室，最后由出水管排出。

采用以上结构后，本发明耐低温水表与现有技术相比，具有以下优点：首先，原来的结构是表壳上开口为外螺纹而罩体的筒体为内螺纹，一旦结冰膨胀，表壳上开口就会硬性挤压罩体造成爆表，而本发明改成表壳上开口为内螺纹而罩体为外螺纹，这样，即便结冰膨胀，也只会发生表壳上开口扩大，但由于罩体位于表壳上开口内，两者不会发生刚性挤压，不会爆表，而且，结冰时，也不会从表壳上开口与罩体之间的缝隙漏水，而冰解冻后，表壳上开口缩小复原与筒体重新贴合，避免该位置漏水；

而且，透明上盖板为向下弯曲的曲面板，这样，就为结冰膨胀留下了胀缩形变的余量和空间，结冰时，会将曲面板向上顶，使得曲面板由向下弯曲变成向上鼓出，这样，避免了在透明上盖板处爆表；而且，由于将表壳腔室的内侧壁上的一圈凸环改成了固定在腔室底板上的圆筒撑板，这样，从俯视方向看表壳，不再是小口大肚了，脱模抽芯时，直接将主模芯从下往上抽出，再将位于弧形连接板下方的镶块取出即可，相比现有技术的多镶块结构，本发明的表壳模具结构大为简化，脱模也更加方便，加快了脱模速度，大幅度提高了生产效率；况且，进水管和出水管设计成同轴，这样，表壳就设计成了对称结构，进一步简化了模具结构，使得抽芯脱模的过程更加简单方便，进一步提高了生产效率。