CN105737919A - 带有冲洗喷头的插入式超声流量计 - Google Patents

带有冲洗喷头的插入式超声流量计 Download PDF

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CN105737919A CN201610087403.3A CN201610087403A CN105737919A CN 105737919 A CN105737919 A CN 105737919A CN 201610087403 A CN201610087403 A CN 201610087403A CN 105737919 A CN105737919 A CN 105737919A
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Abstract

本发明提供一种带有冲洗喷头的插入式超声流量计,包括连接杆,连接杆的下端通过定位螺杆与流量反射机构相固定,中间部位的外壁上套接有球阀,上端通过表头连接组件与表头组件相固定;压力传感器组件设置于球阀和表头组件之间,分别与表头组件及球阀的连接管相连;流量反射机构可设置于管道内,包括中空管状的固定座,固定座外壁与连接杆下端相固定,内壁上端固定有两个超声波传感器,内壁下端固定有两个超声波反射体;两个超声波传感器与两个超声波反射体位于同一直角四边形内,且两个超声波反射体相对的端面上均开设有用于反射超声波的斜面。实施本发明,安装简单可靠,不需现场进行零点调试和流量标定,且后期检修和维护都很便利。

Description

带有冲洗喷头的插入式超声流量计
技术领域
本发明涉及流量的计量技术领域,尤其涉及一种带有冲洗喷头的插入式超声流量计。
背景技术
众所周知,传统流量计或热能表多采用叶轮式流量传感器,存在结构复杂、使用寿命短等缺陷,一旦使用时间较长,则测量精度会逐渐降低,并且由于流体存在含有杂质的情况,常常会受到堵塞等严重影响,给使用这带来损失。因此,超声流量计由于没有机械活动部件,且能保证计量精度的前提下取代传统流量计或热能表。
现有技术中,如图1和图2所示,待现场开孔后,两超声流量计A1的传感器安装于管道B1上,现场进行零点调试和流量标定,但是由于管道内水压过大且水流速度快,将会导致零点调试和流量标定比较困难,且使得后期检修和维护不便利。
此外,现有的超声流量计的流量反射机构在长时间使用后,其外表面容易结垢,影响流量传感精度。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于,提供一种带有冲洗喷头的插入式超声流量计,对流量反射机构的表面进行冲洗,安装简单可靠,不需现场进行零点调试和流量标定,且后期检修和维护都很便利。
本发明实施例提供了一种带有冲洗喷头的插入式超声流量计,其与管道相配合,包括流量反射机构、定位螺杆、球阀、压力传感器组件、表头组件、连接杆和表头连接组件;其中,
所述连接杆的下端通过所述定位螺杆与所述流量反射机构相固定,中间部位的外壁上套接有所述球阀,上端通过所述表头连接组件与所述表头组件相固定;
所述压力传感器组件设置于所述球阀和所述表头组件之间,其一端通过导管与所述表头组件相连,另一端与所述球阀上的连接管相连;
所述流量反射机构可设置于所述管道内,包括固定座、两个超声波传感器和两个超声波反射体;其中,所述固定座为中空管状,其外壁与所述连接杆下端相固定,内壁上端固定有所述两个超声波传感器,内壁下端固定有所述两个超声波反射体;所述两个超声波传感器与所述两个超声波反射体位于同一直角四边形内,且所述两个超声波反射体相对的端面上均开设有用于反射超声波的斜面;
所述的管道上相对于流量反射机构(1)的固定座(11)的下方位置设置有与管道内腔相通的冲洗喷头,该冲洗喷头包括有喷头本体,所述的喷头本体内设置有:第一圆筒状内腔、位于第一圆筒状内腔的轴向内端并与第一圆筒状内腔相通的旋转输出腔、位于旋转输出腔的轴向外端并与旋转输出腔相通的喷头喉腔、以及位于喷头喉腔的轴向外端并与喷头喉腔相通的伞状水幕成型腔,所述的第一圆筒状内腔的外端面为进液口,伞状水幕成型腔的外端为水幕出口,所述的第一圆筒状内腔中固定设置有旋转动量导流罩,该旋转动量导流罩包括有锥台状的环形锥面板、以及横向居中密封固定于环形锥面板外端部的居中挡板,所述的环形锥面板的内端呈圆周密封固定于第一圆筒状内腔的内端内壁上,该环形锥面板和居中挡板共同将第一圆筒状内腔分隔成进液腔和旋转稳定腔,旋转稳定腔的外端与旋转输出腔相连通,旋转稳定腔的底端由居中挡板密封,所述的环形锥面板的外端上开设有以连通进液腔和旋转稳定腔的一对旋转动量孔,该一对旋转动量孔左右分布在环形锥面板上并以第一圆筒状内腔的中心线为轴呈中心对称配合,且该两个旋转动量孔的中心线相互平行并与第一圆筒状内腔的中心线相垂直,该环形锥面板相对于旋转动量孔所在高度位置的横截面的圆心不在旋转动量孔的中心线的延长线上。
本设置的冲洗喷头,液体在一定的压力下从进液口进入进液腔,在旋转动量导流罩的居中档板的阻挡和环形锥面板外壁的分隔作用下,使得进液腔中的液体具有较高的压力,另外由于该环形锥面板上开设有以连通进液腔和旋转稳定腔的一对旋转动量孔,且相对于旋转动量孔所在高度位置的横截面的圆心不在旋转动量孔的中心线的延长线上,从而使液体通过两个旋转动量孔进入到旋转稳定腔的底端时呈旋转方式,再通过旋转稳定腔锥体扩大设计,使该旋转稳定腔中的液流的形态为沿着其旋转稳定腔的内壁,中空螺旋式盘绕上升、外径逐渐加大,不断积累动量和提高稳定性,到达旋转稳定腔的外端,并转动进入到旋转输出腔中,在旋转输出腔中液流的螺旋转动形态得到进一步稳定,然后从喷头喉腔呈旋转、中空并紧靠内壁挤出喷射,进而沿着伞状水幕成型腔的内壁导流形成稳定的伞状水幕。该伞状水幕能非常好地对流量反射机构(1)的外表面进行冲洗。
其中,所述两个超声波传感器与所述固定座之间均设有密封垫,且所述两个超声波传感器与所述固定座之间均通过压紧螺母相固定。
其中,所述表头连接组件位于所述球阀与所述表头组件之间,包括法兰、第一锁紧螺母和密封圈;其中,
所述法兰与所述第一锁紧螺母均套接于所述连接杆的外壁上,且所述法兰可通过所述第一锁紧螺母与所述表头组件的外壳相固定;
所述密封圈至少有两个,其中,至少一密封圈设置于所述法兰与所述连接杆之间,至少一密封圈设置于所述法兰与所述表头组件的外壳之间。
其中,所述超声流量计还包括位于所述表头连接组件与所述球阀之间的调整定位组件,且所述连接杆在位于所述表头连接组件与所述球阀之间的外壁上预留有呈一定规律分布的刻度值;其中,
所述调整定位组件包括均套接于所述连接杆外壁上的第一锁紧套、第二锁紧套和第二锁紧螺母;其中,所述第一锁紧套可与所述第二锁紧套相咬合,且均位于所述球阀上连接管形成的开口向上的凹槽内,并通过第二锁紧螺母将所述第一锁紧套、第二锁紧套及连接杆三者相锁紧或松开。
其中,所述压力传感器组件与所述表头组件之间相连的导管为金属软管。
其中,所述压力传感器组件与所述球阀上连接管之间设有直角阀。
其中,所述超声流量计还包括与所述表头组件相连的GPRS无线通信组件。
实施本发明实施例,具有如下有益效果:
1、带有冲洗喷头的插入式超声流量计将超声波传感器、超声波反射体、表头组件(如流量积算仪),压力传感器组件等连成整体,可实现出厂之前进行调试和流量标定,现场安装时只需调整流量反射机构插入管道的深度以及校正方向即可,因此,不需重新进行调试和标定,使得该超声流量计安装简单且可靠,并在维修过程中只需更换流量反射机构即可,从而使得后期检修和维护都很便利;
2、流量反射机构中两个超声波传感器的位置是相对固定的,使得超声波的传播距离是不变的,且该流量反射机构体积结构小,因此不受现场开孔误差的影响,对现场安装要求低;
3、连接杆上设有调整定位组件,且连接杆在位于所述表头连接组件与所述球阀之间的外壁上预留有规律性分布的刻度值,在于便于调整和控制流量反射机构的插入深度和方向;同时,下部设置的定位螺杆,可防止因连接杆晃动而造成计量不准确等现象发生;
4、压力传感器组件能及时反映管道中的压力变化,可根据压力变化判断供水管道系统故障,同时可通过GPRS无线通信组件能将压力值及时传给后台,便于工作人员及时获得管道故障信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为现有技术中超声流量计与管道安装配合的一结构图;
图2为现有技术中超声流量计与管道安装配合的另一结构图;
图3为本发明实施例提供的一种带有冲洗喷头的插入式超声流量计与管道安装配合的剖视图;
图4为图3中为本发明实施例提供的一种带有冲洗喷头的插入式超声流量计与管道安装配合的平面侧视图;
图5为图3中A处的局部剖视图;
图6为图3中B处的局部剖视图;
图7为图3中C处的局部剖视图;
图8本发明冲洗喷头的结构图;
图9为图8的A-A剖视图。
图中,1-流量反射机构,11-固定座,12-超声波传感器,13-超声波反射体,131-斜面,2-定位螺杆,3-球阀,31-连接管,4-压力传感器组件,5-表头组件,6-连接杆,7-表头连接组件,71-法兰,72-第一锁紧螺母,73-密封圈,8-调整定位组件,81-第一锁紧套,82-第二锁紧套,83-第二锁紧螺母,9-直角阀,10-GPRS无线通信组件,B2-管道。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
本发明所提到的方向和位置用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等,仅是参考附图的方向或位置。因此,使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明,而非对本发明保护范围的限制。
如图3至图9所示,为本发明实施例中,提供的一种带有冲洗喷头的插入式超声流量计,其与管道B2相配合,包括流量反射机构1、定位螺杆2、球阀3、压力传感器组件4、表头组件14、连接杆6和表头连接组件7;其中,
连接杆6的下端通过定位螺杆2与流量反射机构1相固定,中间部位的外壁上套接有球阀3,上端通过表头连接组件7与表头组件14相固定;
压力传感器组件4设置于球阀3和表头组件14之间,其一端通过导管与表头组件14相连,另一端与球阀3上的连接管31相连;
流量反射机构1可设置于管道内,包括固定座11、两个超声波传感器12和两个超声波反射体13;其中,固定座11为中空管状,其外壁与连接杆6下端相固定,内壁上端固定有两个超声波传感器12,内壁下端固定有两个超声波反射体13;两个超声波传感器12与两个超声波反射体13位于同一直角四边形内,且两个超声波反射体13相对的端面上均开设有用于反射超声波的斜面131。
在本发明实施例中,如图5所示,当超声波在液体中传播时,将两个超声波传感器12分别作为发射端和接收端,发射端可发射超声波脉冲通过两个超声波反射体13相互反射被接收端所接收,同时接收端也可发射超声脉冲,通过两个超声波反射体13相互反射被发射端接收,此时沿着管道内介质顺流方向,声波传播速度会增大,沿着管道内介质逆流方向,则声波传播速度会减少,使得同一传播距离就有不同的传播时间,利用传播时间之差与被测流速之关系可求取流速,进而得出流量。
在本发明实施例中,定位螺杆2用于固定连接杆6与流量反射机构1的位置,防止因连接杆6晃动而造成计量不准确。
应当说明的是,两个超声波传感器12与两个超声波反射体13位于同一直角四边形内,有利于改善超声波的发射及接收之间时间差的精度,从而保证流量计算结果的准确性,同时两个超声波反射体13相对的端面上均开设斜面131,从而进一步改善超声波在管道内发射及接收时间的误差值。由于两个超声波传感器12与两个超声波反射体13均固定在流量反射机构1内,可在出厂之间进行调试和流量标定,这样使得现场安装更便捷且可靠,如需维修,则只需拆卸流量反射机构1返厂维修即可。使得后期检修和维护都很便利。
在一个实施例中,两个超声波传感器12与两个超声波反射体13位于同一正方形内,且两个超声波传感器12与固定座11之间均设有用于密封处理的密封垫,且两个超声波传感器12与固定座11之间均通过压紧螺母相固定。
为了防止表头组件14处进水而出现损坏,从而需进行密封处理,因此,如图6所示,表头连接组件7位于球阀3与表头组件14之间,包括法兰71、第一锁紧螺母72和密封圈73;其中,
法兰71与第一锁紧螺母72均套接于连接杆6的外壁上,且法兰71可通过第一锁紧螺母72与表头组件14的外壳相固定;
密封圈73至少有两个,其中,至少一密封圈73设置于法兰71与连接杆6之间,至少一密封圈73设置于法兰71与表头组件14的外壳之间。
如图7所示,超声流量计还包括位于表头连接组件7与球阀3之间的调整定位组件8,且连接杆6在位于表头连接组件7与球阀3之间的外壁上预留有呈一定规律分布的刻度值;其中,调整定位组件8包括均套接于连接杆6外壁上的第一锁紧套81、第二锁紧套82和第二锁紧螺母83;其中,第一锁紧套81可与第二锁紧套82相咬合,且均位于球阀3上连接管31形成的开口向上的凹槽内,并通过第二锁紧螺母83将第一锁紧套81、第二锁紧套82及连接杆6三者相锁紧或松开。
该调整定位组件8可待流量反射机构1插入管道后调整其插入深度,具体为通过第二锁紧螺母83锁紧使得连接杆6不可移动,通过观察连接杆6上的刻度获取当前锁紧状态下流量反射机构1插入管道后的深度,而通过松开第二锁紧螺母83使得连接杆6可移动,同样通过观察连接杆6上的刻度获取当前松开状态下流量反射机构1插入管道后的深度。
更进一步的,压力传感器组件4与表头组件14之间相连的导管为金属软管。
更进一步的,压力传感器组件4与球阀3上连接管31之间设有直角阀9,该直角阀9便于调节压力传感器组件4采集到的管道内压力。
更进一步的,超声流量计还包括与表头组件14相连的GPRS无线通信组件10,该GPRS无线通信组件10能将压力值及时传给后台,便于工作人员及时获得管道故障信息。
更进一步地,本实施例所述的管道上相对于流量反射机构1的固定座11的下方位置设置有与管道内腔相通的冲洗喷头D,该冲洗喷头包括有喷头本体5,
包括有喷头本体5,所述的喷头本体内设置有:第一圆筒状内腔511、位于第一圆筒状内腔的轴向内端并与第一圆筒状内腔相通的旋转输出腔512、位于旋转输出腔的轴向外端并与旋转输出腔相通的喷头喉腔513、以及位于喷头喉腔的轴向外端并与喷头喉腔相通的伞状水幕成型腔514,所述的第一圆筒状内腔511的外端面为进液口5111,伞状水幕成型腔514的外端为水幕出口5141,所述的第一圆筒状内腔511中固定设置有旋转动量导流罩52,该旋转动量导流罩52包括有锥台状的环形锥面板521、以及横向居中密封固定于环形锥面板521外端部的居中挡板522,所述的环形锥面板521的内端呈圆周密封固定于第一圆筒状内腔511的内端内壁上,该环形锥面板521和居中挡板522共同将第一圆筒状内腔511分隔成进液腔5112和旋转稳定腔5113,旋转稳定腔5113的外端与旋转输出腔512相连通,旋转稳定腔的底端由居中挡板522密封,所述的环形锥面板521的外端上开设有以连通进液腔和旋转稳定腔的一对旋转动量孔5211,该一对旋转动量孔5211左右分布在环形锥面板上并以第一圆筒状内腔的中心线为轴呈中心对称配合,且该两个旋转动量孔5211的中心线相互平行并与第一圆筒状内腔的中心线相垂直,该环形锥面板521相对于旋转动量孔5211所在高度位置的横截面的圆心O不在旋转动量孔5211的中心线的延长线上。
实施本发明实施例,具有如下有益效果:
1、带有冲洗喷头的插入式超声流量计将超声波传感器、超声波反射体、表头组件(如流量积算仪),压力传感器组件等连成整体,可实现出厂之前进行调试和流量标定,现场安装时只需调整流量反射机构插入管道的深度以及校正方向即可,因此,不需重新进行调试和标定,使得该超声流量计安装简单且可靠,并在维修过程中只需更换流量反射机构即可,从而使得后期检修和维护都很便利;
2、流量反射机构中两个超声波传感器的位置是相对固定的,使得超声波的传播距离是不变的,且该流量反射机构体积结构小,因此不受现场开孔误差的影响,对现场安装要求低;
3、连接杆上设有调整定位组件,且连接杆在位于所述表头连接组件与所述球阀之间的外壁上预留有规律性分布的刻度值,在于便于调整和控制流量反射机构的插入深度和方向;同时,下部设置的定位螺杆,可防止因连接杆晃动而造成计量不准确等现象发生;
4、压力传感器组件能及时反映管道中的压力变化,可根据压力变化判断供水管道系统故障,同时可通过GPRS无线通信组件能将压力值及时传给后台,便于工作人员及时获得管道故障信息。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,所述的存储介质,如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种带有冲洗喷头的插入式超声流量计,其与管道相配合,其特征在于,包括流量反射机构(1)、定位螺杆(2)、球阀(3)、压力传感器组件(4)、表头组件(14)、连接杆(6)和表头连接组件(7);其中,
所述连接杆(6)的下端通过所述定位螺杆(2)与所述流量反射机构(1)相固定,中间部位的外壁上套接有所述球阀(3),上端通过所述表头连接组件(7)与所述表头组件(14)相固定;
所述压力传感器组件(4)设置于所述球阀(3)和所述表头组件(14)之间,其一端通过导管与所述表头组件(14)相连,另一端与所述球阀(3)上的连接管(31)相连;
所述流量反射机构(1)可设置于所述管道内,包括固定座(11)、两个超声波传感器(12)和两个超声波反射体(13);其中,所述固定座(11)为中空管状,其外壁与所述连接杆(6)下端相固定,内壁上端固定有所述两个超声波传感器(12),内壁下端固定有所述两个超声波反射体(13);所述两个超声波传感器(12)与所述两个超声波反射体(13)位于同一直角四边形内,且所述两个超声波反射体(13)相对的端面上均开设有用于反射超声波的斜面(131);
所述的管道上相对于流量反射机构(1)的固定座(11)的下方位置设置有与管道内腔相通的冲洗喷头,该冲洗喷头包括有喷头本体,所述的喷头本体内设置有:第一圆筒状内腔、位于第一圆筒状内腔的轴向内端并与第一圆筒状内腔相通的旋转输出腔、位于旋转输出腔的轴向外端并与旋转输出腔相通的喷头喉腔、以及位于喷头喉腔的轴向外端并与喷头喉腔相通的伞状水幕成型腔,所述的第一圆筒状内腔的外端面为进液口,伞状水幕成型腔的外端为水幕出口,所述的第一圆筒状内腔中固定设置有旋转动量导流罩,该旋转动量导流罩包括有锥台状的环形锥面板、以及横向居中密封固定于环形锥面板外端部的居中挡板,所述的环形锥面板的内端呈圆周密封固定于第一圆筒状内腔的内端内壁上,该环形锥面板和居中挡板共同将第一圆筒状内腔分隔成进液腔和旋转稳定腔,旋转稳定腔的外端与旋转输出腔相连通,旋转稳定腔的底端由居中挡板密封,所述的环形锥面板的外端上开设有以连通进液腔和旋转稳定腔的一对旋转动量孔,该一对旋转动量孔左右分布在环形锥面板上并以第一圆筒状内腔的中心线为轴呈中心对称配合,且该两个旋转动量孔的中心线相互平行并与第一圆筒状内腔的中心线相垂直,该环形锥面板相对于旋转动量孔所在高度位置的横截面的圆心不在旋转动量孔的中心线的延长线上。
2.如权利要求1所述的带有冲洗喷头的插入式超声流量计,其特征在于,所述两个超声波传感器(12)与所述固定座(11)之间均设有密封垫,且所述两个超声波传感器(12)与所述固定座(11)之间均通过压紧螺母相固定。
3.如权利要求2所述的带有冲洗喷头的插入式超声流量计,其特征在于,所述表头连接组件(7)位于所述球阀(3)与所述表头组件(14)之间,包括法兰(71)、第一锁紧螺母(72)和密封圈(73);其中,
所述法兰(71)与所述第一锁紧螺母(72)均套接于所述连接杆(6)的外壁上,且所述法兰(71)可通过所述第一锁紧螺母(72)与所述表头组件(14)的外壳相固定;
所述密封圈(73)至少有两个,其中,至少一密封圈(73)设置于所述法兰(71)与所述连接杆(6)之间,至少一密封圈(73)设置于所述法兰(71)与所述表头组件(14)的外壳之间。
4.如权利要求3所述的带有冲洗喷头的插入式超声流量计,其特征在于,所述超声流量计还包括位于所述表头连接组件(7)与所述球阀(3)之间的调整定位组件(8),且所述连接杆(6)在位于所述表头连接组件(7)与所述球阀(3)之间的外壁上预留有呈一定规律分布的刻度值;其中,
所述调整定位组件(8)包括均套接于所述连接杆(6)外壁上的第一锁紧套(81)、第二锁紧套(82)和第二锁紧螺母(83);其中,所述第一锁紧套(81)可与所述第二锁紧套(82)相咬合,且均位于所述球阀(3)上连接管(31)形成的开口向上的凹槽内,并通过第二锁紧螺母(83)将所述第一锁紧套(81)、第二锁紧套(82)及所述连接杆(6)三者相锁紧或松开。
5.如权利要求4所述的带有冲洗喷头的插入式超声流量计,其特征在于,所述压力传感器组件(4)与所述表头组件(14)之间相连的导管为金属软管。
6.如权利要求5所述的带有冲洗喷头的插入式超声流量计,其特征在于,所述压力传感器组件(4)与所述球阀(3)上连接管(31)之间设有直角阀(9)。
7.如权利要求6所述的带有冲洗喷头的插入式超声流量计,其特征在于,所述超声流量计还包括与所述表头组件(14)相连的GPRS无线通信组件(10)。
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