CN105067057A - 一种超声波液体流量计管路 - Google Patents

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温德峰
于金龙
王钦利
张德霞
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Abstract

本发明公开了一种超声波液体流量计管路。其包括一标准口径管段和同轴设置在所述标准口径管段内部的塑性材质的阶梯结构管段，所述阶梯结构管段包括同轴设置的一个测速主管段和两个扩径过渡管段，两个扩径过渡管段分别连接在测速主管段的两端，所述扩径过渡管段的内径大于测速主管段的内径，所述标准口径管段的管腔、扩径过渡管段的管腔、测速主管段的管腔形成阶梯型结构管腔，在两个扩径过渡管段的管壁上及对应位置的标准口径管段的管壁上开有安装超声波换能器的安装孔，在每个扩径过渡管段的管内对应于该管段上的安装孔安装有一个异形反射片，两个异形反射片的反射面相对设置，所述阶梯结构管段是由沿其轴向分为两半的两部分扣合而成。

Description

一种超声波液体流量计管路
技术领域
本发明涉及一种超声波液体流量计管路，属于测量装置技术领域。
背景技术
超声波流量计是目前工业生产中应用较广泛的一种流量计，特别是采用插入式换能器的超声波流量计应用更为广泛。随着科学技术的不断进步，生产中对液体流量的测量精确度提出了更高的要求。利用超声波流量计测量流量时，管道的形状、结构、口径、管壁情况、液体流动状态等都会对测量数据产生不同程度的影响。现有技术中的超声波液体流量计管路多采用圆锥渐变型缩径方式，反射柱镶嵌在圆锥缩径渐变段的斜面上，不仅使得加工相对困难，而且流体在经过圆锥缩径渐变段和反射柱时，会产生较强的涡流，导致其液流方向和液流速度均发生较大的变化，影响其测量精度。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种易于加工、测量精度高的超声波液体流量计管路。
本发明是通过如下技术方案来实现的：一种超声波液体流量计管路，其包括一标准口径管段和同轴设置在所述标准口径管段内部的塑性材质的阶梯结构管段，所述阶梯结构管段的外表面与标准口径管段的管内壁贴合，所述阶梯结构管段包括同轴设置的一个测速主管段和两个扩径过渡管段，两个扩径过渡管段分别连接在测速主管段的两端，所述扩径过渡管段的内径大于测速主管段的内径，所述标准口径管段的内腔、扩径过渡管段的内腔、测速主管段的内腔形成阶梯型结构内腔，在两个扩径过渡管段的管壁上及对应位置的标准口径管段的管壁上开有安装超声波换能器的安装孔，在每个扩径过渡管段的管内对应于该管段上的安装孔安装有一个异形反射片，两个异形反射片的反射面相对设置，所述阶梯结构管段是由沿其轴向分为两半的两部分扣合而成。
本发明使用时，通过标准口径管段连接在测量管路上，超声波流量计的两个换能器分别安装在两个安装孔内，超声波从上游(或下游)的换能器—上游(或下游)的异形反射片—下游(或上游)的异形反射片—下游(或上游)的换能器，构成超声波U形声路。液体由标准口径管段分段缩径过渡到测速主管段后，可使液流速度得到平稳过渡、减小紊流，达到提高测量精度的目的。
为了最大限度的减小液体在管路内产生的紊流，提高测量精度，本发明在测速主管段与扩径过渡管段之间采用倒角结构过渡，扩径过渡管段与标准口径管段之间也采用倒角结构过渡。在变径管段处通过倒角结构过渡，可进一步减少管内液体由于管径的变化而产生的紊流，使液流速度得到平稳过渡，有利于提高测量精度。
为便于异形反射片的安装，所述阶梯结构管段的扩径过渡管段上设有异形反射片卡槽，所述异形反射片通过所述异形反射片卡槽安装在扩径过渡管段上。
本发明中，所述阶梯结构管段的相扣合的两部分可通过现有技术中的任何结构形式进行扣合连接，考虑到结构设计的简单及可靠性，所述阶梯结构管段的相扣合的两部分中，其中一部分的扣合面处设有多个插孔，另一部分的扣合面处对应设有多个插接柱，所述阶梯结构管段的两部分通过所述插孔和插接柱配合连接。
为便于阶梯结构管段在标准口径管段内的定位，所述标准口径管段内设有用于定位所述阶梯结构管段的限位结构。优选的限位结构为限位台。
为了防止阶梯结构管段在标准口径管段内转动，所述标准口径管段与所述阶梯结构管段之间设有防止阶梯结构管段转动的防转销。
所述标准口径管段为金属材质管段或为塑性材质管段。
本发明的有益效果是：本发明将复杂的结构用简单零件组合的方式实现，组合式结构易于加工和安装，能够提高生产效率，并降低加工成本；通过采用阶梯结构管路，使液体由标准口径管段分段缩径过渡到测速主管段后，液流速度得到平稳过渡，减小了紊流，从而提高了测量精度；通过在测速主管段与扩径过渡管段之间以及扩径过渡管段与标准口径管段之间采用倒角结构过渡，可进一步减小紊流，提高了测量精度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中的异形反射片的立体结构示意图；
图3是本发明中的阶梯结构管段的结构示意图；
图4是图3中的B-B示意图；
图5是图3中的A-A示意图(其中右侧的异形反射片未示出)；
图中，1是超声波换能器，2是异形反射片，3是标准口径管段，4是扩径过渡管段，5是测速主管段，6是安装孔，7是异形反射片卡槽，8是插孔，9是插接柱,10是限位台，11是防转销，12是阶梯结构管段的上半部分，13是阶梯结构管段的下半部分，14是防转销孔，15是阶梯结构管段上的限位台，16是异形反射片安装柄。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步的说明：
如附图所示，一种超声波液体流量计管路，其包括一标准口径管段3和同轴设置在所述标准口径管段3内部的塑性材质的阶梯结构管段，阶梯结构管段的外表面与标准口径管段3的管内壁贴合，所述标准口径管段3为金属材质管段或为塑性材质管段。阶梯结构管段采用塑性材质，其具有更好的结构和尺寸稳定性，加工成本低，生产效率高。所述阶梯结构管段包括同轴设置的一个测速主管段5和两个扩径过渡管段4，两个扩径过渡管段4分别连接在测速主管段5的两端，所述扩径过渡管段4的内径大于测速主管段5的内径，扩径过渡管段4的两端均位于标准口径管段3的管腔内部，距标准口径管段3的端部有一定距离，使得标准口径管段3的管腔、扩径过渡管段4的管腔、测速主管段5的管腔形成阶梯型结构管腔。在两个扩径过渡管段4的管壁上及对应位置的标准口径管段3的管壁上开有安装超声波换能器的安装孔6，在每个扩径过渡管段4的管内对应于该管段上的安装孔6安装有一个异形反射片2，两个异形反射片2的反射面相对设置，所述阶梯结构管段是由沿其轴向分为两半的两部分扣合而成，即其是由两个半圆空心柱面瓦形结构，以扣合对接方式形成阶梯形圆柱空腔。测速主管段5与扩径过渡管段4之间采用倒角结构过渡，扩径过渡管段4与标准口径管段3之间也采用倒角结构过渡。
为便于异形反射片2的安装，本实施例中的异形反射片2的两端分别带有一个安装柄16，在阶梯结构管段的扩径过渡管段4上设有异形反射片卡槽7，所述异形反射片2通过其两个安装柄16卡设在异形反射片卡槽7内安装在扩径过渡管段4上。
本实施例中的阶梯结构管段的相扣合的两部分可通过现有技术中的任何结构形式进行扣合连接，考虑到结构设计的简单及可靠性，可采用如下结构连接：在所述阶梯结构管段的相扣合的两部分中，在其中一部分的扣合面处设有多个插孔8，在另一部分的扣合面处对应设有多个插接柱9，所述阶梯结构管段的两部分通过所述插孔8和插接柱9配合连接。该种结构形式可以实现快速连接、快速安装。为便于阶梯结构管段在标准口径管段3内的固定及定位，本实施例中在所述标准口径管段3内设有用于定位所述阶梯结构管段的限位结构，该限位结构为在标准口径管段3内设置的限位台10，相应的在阶梯结构管段的对应位置设有限位台15，为防止阶梯结构管段在标准口径管段内转动，本实施例还在标准口径管段3与阶梯结构管段之间设置了防转销11，通过防转销11与设置在阶梯结构管段上的防转销孔14的配合来防止阶梯结构管段转动。本发明在装配时，将阶梯结构管段从标准口径管段3的一端推入至限位台10，防转销11对齐防转销孔14并拧紧，即形成组合型阶梯结构。
本发明使用时，通过标准口径管段3连接在需要测量的管路上，两个超声波换能器1分别安装在两个安装孔6内，上游(或下游)的换能器1—上游(或下游)的异形反射片2—下游(或上游)的异形反射片2—下游(或上游)的换能器1，构成超声波U形声路。通过合理选择标准口径管段3和扩径过渡管段4的长度，液体由标准口径管段3经扩径过渡管段4缩径过渡到测速主管段5后，可使液流速度得到平稳过渡、减小紊流，达到提高测量精度的目的。
本发明中的其它部分采用已知技术，在此不再赘述。

Claims (8)

1.一种超声波液体流量计管路，其特征是：其包括一标准口径管段（3）和同轴设置在所述标准口径管段（3）内部的塑性材质的阶梯结构管段，所述阶梯结构管段的外表面与标准口径管段（3）的管内壁贴合，所述阶梯结构管段包括同轴设置的一个测速主管段（5）和两个扩径过渡管段（4），两个扩径过渡管段（4）分别连接在测速主管段（5）的两端，所述扩径过渡管段（4）的内径大于测速主管段（5）的内径，所述标准口径管段（3）的管腔、扩径过渡管段（4）的管腔、测速主管段（5）的管腔形成阶梯型结构管腔，在两个扩径过渡管段（4）的管壁上及对应位置的标准口径管段（3）的管壁上开有安装超声波换能器的安装孔（6），在每个扩径过渡管段（4）的管内对应于该管段上的安装孔（6）安装有一个异形反射片（2），两个异形反射片（2）的反射面相对设置，所述阶梯结构管段是由沿其轴向分为两半的两部分扣合而成。
2.根据权利要求1所述的一种超声波液体流量计管路，其特征是：测速主管段（5）与扩径过渡管段（4）之间采用倒角结构过渡，扩径过渡管段（4）与标准口径管段（3）之间也采用倒角结构过渡。
3.根据权利要求1或2所述的一种超声波液体流量计管路，其特征是：所述阶梯结构管段的扩径过渡管段（4）上设有异形反射片卡槽（7），所述异形反射片（2）通过所述异形反射片卡槽（7）安装在扩径过渡管段（4）上。
4.根据权利要求1或2所述的一种超声波液体流量计管路，其特征是：所述阶梯结构管段的相扣合的两部分中，其中一部分的扣合面处设有多个插孔（8），另一部分的扣合面处对应设有多个插接柱（9），所述阶梯结构管段的两部分通过所述插孔（8）和插接柱（9）配合连接。
5.根据权利要求1或2所述的一种超声波液体流量计管路，其特征是：所述标准口径管段（3）内设有用于定位所述阶梯结构管段的限位结构。
6.根据权利要求5所述的一种超声波液体流量计管路，其特征是：所述限位结构为限位台（10）。
7.根据权利要求1或2所述的一种超声波液体流量计管路，其特征是：所述标准口径管段（3）与所述阶梯结构管段之间设有防止阶梯结构管段转动的防转销（11）。
8.根据权利要求1所述的一种超声波液体流量计管路，其特征是：所述标准口径管段（3）为金属材质管段或为塑性材质管段。
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