CN103353318A - 户用直通式组合超声波热量表流量传感器 - Google Patents

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高毅
徐德峰
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Abstract

一种户用直通式组合超声波热量表流量传感器，属于仪表制造技术领域，采用壳体、安装孔、换能器、下反射片和上反射片构成，壳体内安装有机芯，机芯开有两个与左、右安装孔分别对应的通孔，通孔为表面平滑的圆锥形通径，下反射片安装在机芯内腔的底部，上反射片安装在机芯内腔的顶部两个通孔之间。由于机芯为管状体，所以通过机械方式加工很容易形成表面平滑的圆锥形通孔。工作时，换能器发出的超声波束通过表面平滑的圆锥形通孔进行反射并接收，不会产生反射杂波。本发明装置增大了超声波的强度，使超声波流量传感器能够正确的发出幅度较大的信号，热量表整体计量准确度大大提高。

Description

户用直通式组合超声波热量表流量传感器
技术领域
本发明属于仪表制造技术领域，涉及一种流量传感器。
背景技术
现有的超声波热量表流量传感器主要采用壳体、左右两个安装孔、换能器、两个下反射片、上反射片构成，每个安装孔各安装有一个换能器，超声波流量传感器工作时，水从壳体左端进入从右端流出，由左安装孔的正向发射换能器发出正向超声波束，射在下部的左侧下反射片位置， 再反射到上反射片位置，再反射到下部的右下反射片位置，再反射到右安装孔的逆向发射换能器，逆向发射换能器接收到超声波信号，构成W反射超声波路径；再由逆向发射换能器发出逆向超声波束，沿着正向路径逆向发回超声波，正向发射换能器接收到超声波信号；   经过这个正、逆向过程，工作循环结束，超声波流量传感器正常工作时，则不断重复这个工作循环过程；超声波在流体中传播，顺水流方向声波传播速度与水流速度叠加，传播速度会增大，逆流方向声波传播速度与水流速度相减，传播速度则减小，在同一传播距离就有不同的传播速度，超声波流量传感器通过换能器发射和接受声波，由电子计算器检测出超声波在顺水流和逆水流方向的传输速度的差异而求出水的流速，通过流速的大小换算出被测量水的流量。
由于壳体是直接采用机械加工方式加工出声波通道（安装孔进入壳体内腔的通道），在声波通道的下部会产生一个月牙形平台，声波通过时，一部分超声波会在月牙形平台处产生反射杂波，这个反射杂波会反射回换能器，使换能器接收到杂波，同时月牙形平台会阻碍这部分超声波继续向前运动，使整个超声波束强度被削弱，造成幅度低；
在每个正、逆向过程，都会接收到2次杂波，干扰了正式声波的接收，使超声波流量传感器不能正确的发出信号，造成热量表整体计量不准确，不合格，合格率低于60%。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种计量准确度高的户用直通式组合超声波热量表流量传感器。
本发明解决技术问题的方案是采用壳体、安装孔、换能器、下反射片和上反射片构成，壳体内安装有机芯，机芯为管状体，机芯的内腔横截面是矩形，外壁与壳体的内腔吻合，机芯开有两个与左、右安装孔分别对应的通孔，通孔为表面平滑的圆锥形通径，由上部圆形逐渐缩小收缩到内腔矩形空腔底面位置止，并且与各自对应的安装孔方向一致，下反射片安装在机芯内腔的底部，上反射片安装在机芯内腔的顶部两个通孔之间。由于机芯为管状体，所以通过机械方式加工很容易形成表面平滑的圆锥形通孔。工作时，换能器发出的超声波束通过表面平滑的圆锥形通孔进行反射并接收，不会产生反射杂波。
为了便于机芯稳固且方便地放入壳体内，壳体的左端有大内径壳进口，壳体的右端有卡槽，机芯的左端有与大内径壳进口配合的大外径芯进口，机芯的右端有与卡槽配合的挂钩。装配时，将机芯从壳体左端插入，挂钩到达卡槽处时钩住卡槽，大内径壳进口与大外径芯进口此时贴合，使机芯既不能向前移动，也不能向后退出，通孔与安装孔形成一体。
本发明装置由于声波通道是渐收缩形通道，声波通过时不会产生杂波，同时渐收缩形通道使声波束逐渐集中，增大了超声波的强度，使超声波束不发散，接收端的换能器能够接收到强劲的超声波，使超声波流量传感器能够正确的发出幅度较大的信号，热量表整体计量准确度大大提高，合格率可达100%。
附图说明
图1为本发明装置的剖视图；
图2为图1的俯视剖视图；
图3为机芯的剖视图；
图4为图3的A—A视图。
具体实施方式
本发明装置由壳体1、安装孔2、换能器3、下反射片4和上反射片5构成，壳体1内安装有机芯6，机芯6为管状体，机芯6的内腔横截面是矩形，外壁与壳体的内腔吻合，机芯6开有两个与左、右安装孔分别对应的通孔7，通孔7为表面平滑的圆锥形通径，由上部圆形逐渐缩小收缩到内腔矩形空腔底面位置止，并且与各自对应的安装孔2方向一致，下反射片4安装在机芯6内腔的底部，上反射片5安装在机芯6内腔的顶部两个通孔7之间，壳体1的左端有大内径壳进口8，壳体1的右端有卡槽9，机芯6的左端有与大内径壳进口8配合的大外径芯进口10，机芯6的右端有与卡槽9配合的挂钩11。

Claims (2)

1.一种户用直通式组合超声波热量表流量传感器，由壳体、安装孔、换能器、下反射片和上反射片构成，其特征在于：壳体内安装有机芯，机芯为管状体，机芯的内腔横截面是矩形，外壁与壳体的内腔吻合，机芯开有两个与左、右安装孔分别对应的通孔，通孔为表面平滑的圆锥形通径，由上部圆形逐渐缩小收缩到内腔矩形空腔底面位置止，并且与各自对应的安装孔方向一致，下反射片安装在机芯内腔的底部，上反射片安装在机芯内腔的顶部两个通孔之间。
2.根据权利要求1所述的流量传感器，其特征在于：壳体的左端有大内径壳进口，壳体的右端有卡槽，机芯的左端有与大内径壳进口配合的大外径芯进口，机芯的右端有与卡槽配合的挂钩。
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