CN106871979A - 一种带有稳压稳流器装置的超声波基表 - Google Patents

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    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters

Abstract

本发明涉及一种带有稳压稳流器装置的超声波基表,包括一个两端具有进、出水口管段且中部为狭长测速管段的基表总成,在基表总成两端进、出水口管靠近测速管段管体的下部通过安装孔分别连接有一个超声波传感器,在基表总成两端进、出水口管靠近测速管段管体的上部分别连接有一个面对各自超声波传感器设置的柱式反射器,在基表总成的进水口管段和出水管段内分别紧密套装有进水口稳压稳流器和出水口稳压稳流器。本发明可广泛使用在超声波流量计、超声波热量计、超声波水表、超声波热水表、超声波热量表等超声波基表中,使水流通过基表测速管段时实现了稳压稳流,大大提高了超声波基表测量水流速度的精度和灵敏度,提高了产品的性能和质量。

Description

一种带有稳压稳流器装置的超声波基表
技术领域
本发明属于液体流量计量传感装置技术领域,具体涉及一种带有稳压稳流器装置的超声波基表。
背景技术
目前本领域公知的诸如超声波流量计、超声波热量计、超声波水表,超声波热水表、超声波热量表等的超声波基表,普遍采用的设计结构是将一对工作面中心轴线相互平行的超声波传感器安装在基表管段两端,在两超声波传感器工作面对面分别安装一只带有45°镜面的柱式反射器,工作时两个柱式反射器将接收的超声波改变90°后再相互反射,这样通过两个柱式反射器改变超声波反射方向,进而形成两只超声波传感器相互发射并同时相互接收的超声波路径通道。上述设计虽然结构简单,但由于超声波基表内水流水压在运动过程中运动状态非常复杂,出现了超声波基表内水流压力水流速度不稳定现象,对提高超声波基表的测量精度和灵敏度造成很大困难。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足,提供一种结构合理、操作方便的带有稳压稳流器装置的超声波基表,本发明技术方案的提出解决了现有超声波基表的水压水流不稳定现象,提高了超声波基表测量精度和灵敏度。
为实现上述发明目的而采用的技术方案如下所述。
一种带有稳压稳流器装置的超声波基表,包括一个两端具有进、出水口管段且中部为狭长测速管段的管状基表总成,在基表总成两端进、出水口管靠近测速管段管体的下部通过安装孔分别连接有一个超声波传感器,在基表总成两端进、出水口管靠近测速管段管体的上部分别连接有一个面对各自超声波传感器设置的柱式反射器,在基表总成的进水口管段和出水口管段内分别紧密套装有进水口稳压稳流器和出水口稳压稳流器。
上述带有稳压稳流器装置的超声波基表中,进水口稳压稳流器和出水口稳压稳流器均由中心轴线上设有分水板的分水器构成,分水板的两端分水头均做成流线型,分水器的进口端面为平面或外凸弧面,在进水口稳压稳流器和出水口稳压稳流器的内下端均开有一个斜向缺口,该缺口斜面相对于稳压稳流器中心轴线的夹角均大于超声波传感器的发射角度。
上述带有稳压稳流器装置的超声波基表中,在基表总成的进、出水口管段的内壁上均开有定位沟槽,在进、出水口稳压稳流器外壁上设置有定位凸头台,采用将定位凸头台与定位沟槽对位紧配合方式将进、出水口稳压稳流器分别装入进、出水口管段内。另外也可以采用其它方式安装固定进口或出水口的稳压稳流器,如利用弹性卡勾、螺丝紧定、焊接、粘接等多种方式来安装稳压稳流器。
上述带有稳压稳流器装置的超声波基表中,两个超声波传感器分别通过O型密封圈连接在各自的安装孔内,两个超声波传感器的底座分别通过压板和压板螺丝压紧固定在基表总成的管道外壁上。
上述带有稳压稳流器装置的超声波基表中,在超声波基表管道外壁上设有测温孔,在测温孔内设有温度传感器。
上述带有稳压稳流器装置的超声波基表中,进、出水口稳压稳流器为轴向断面是“十”字形状、或“Y”字形状的多导棱板式构件,或为断面是一字形的条板式构件,或为轴向断面是五等分形状、六等分形状或八等分形状的多导棱板式构件。稳压稳流器无论采用那种形状,均按上述多种固定方式将其装配在超声波基表进、出水口管段两端。实际制作中,稳压稳流器可采用多种加工方式,如整体式制作,或先制成零件再组装成整体,若使用工程塑料制做应给其外形尺寸留足塑性变形余量,以弥补安装固定后所引起的压缩变形偏差,保证稳压稳流器牢固装配于基表管段两端内壁。另外,稳压稳流器无论采用何种形状,沿水流方向分水板横截面面积应尽可能小,以确保所通过的水流横截面积应大于测速管内径水流的横截面积,避免装置稳压稳流器而引起压损过大,影响测量精度。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:该带有稳压稳流器装置的超声波基表可广泛使用在超声波流量计、超声波热量计、超声波水表、超声波热水表、超声波热量表等超声波基表计量装置中,使水流通过基表测速管段时实现了稳压稳流,大大提高了超声波基表测量水流速度的精度和灵敏度,提高了产品的性能和质量。
附图说明
图1是本发明一个具体实施例的主剖视面结构示意图。
图2是图1中进水口稳压稳流器的A向视图。
图3是一种轴向断面为“十”字形状稳压稳流器的主视图。
图4是图3的B向视图。
图中各数字标号名称分别是:1-(进水口管段)定位沟槽,2-(进水口管段)定位凸头台,3-基表总成,4-进水口稳压稳流器,5-(进水口)柱式反射器,6-测速管段,7-(出水口)柱式反射器,8-出水口稳压稳流器,9-(出水口管段)定位凸头台,10-(出水口管段)定位沟槽,11-分水器,12-(稳压稳流器)缺口,13-(进水口管段)安装孔,14-(进水口管段超声波传感器)压板,15-(进水口管段超声波传感器)压板螺丝,16-(进水口管段超声波传感器)O型密封圈,17-(进水口管段)超声波传感器信号线,18-(进水口管段)超声波传感器,19-温度传感器信号线,20-温度传感器,21-测温孔,22-(出水口管段)安装孔,23-(出水口管段超声波传感器)压板,24-(出水口管段)超声波传感器信号线,25-(出水口管段)超声波传感器,26-电子控制盒,27-(出水口管段超声波传感器)压板螺丝,28-(进水口管段超声波传感器)O型密封圈,29-分水板,30-分水头,31-分水头。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明内容做进一步说明。
参见附图,本发明所述的带有稳压稳流器装置的超声波基表的基表总成3包括一个狭长测速管段6以及连设与测速管段6两端的进水口管段和出水口管段,在进、出水口管段靠近测速管段6管体的下部各设置有一个安装孔13、22,在两个安装孔13、22中分各设置有一个超声波传感器18、25,其各自引出的超声波传感器信号线17、24与电子控制盒26连接;具体配置结构中,两个安装孔13、22底部与超声波传感器18、25之间各设置有1个O型密封圈16、28,压板14、23通过压板螺丝15、27将超声波传感器18、25和O型密封圈16、28压紧并与超声波基表3壳体连接。两个超声波传感器18、25中心线相对面基表管段内壁各安装有一个45°柱式反射器5、7,两个超声波传感器18、25通过两个柱式反射器5、7形成超声波互为发射、接收通道。在基表总成3的进水口管段和出水管段内分别紧密套装有进水口稳压稳流器4和出水口稳压稳流器8,所述的稳压稳流器为轴向断面是“十”字形状、或“Y”字形状的多导棱板式构件,或为断面是一字形(平向“一”字形或竖向“一”字形)的条板式构件,或为轴向断面是五等分形状、六等分形状或八等分形状的多导棱板式构件。进、出水口稳压稳流器4、8的具体配置结构是:在基表总成3的进、出水口管段的内壁上各开有若干个定位沟槽1、10,另在进、出水口稳压稳流器4、8外壁上设置对应的定位凸头台2、9,进、出水口稳压稳流器4、8通过定位凸台紧配合插入定位沟槽1、10中。进水口稳压稳流器4和出水口稳压稳流器8均由中心轴线上设有分水板29的分水器11构成,分水板29的两端分水头30、31均做成流线型形状,以减少水流阻力,分水器11的进口端面为平面或外凸弧面。两个稳压稳流器的另一端均顶紧对应的柱式反射器,在进水口稳压稳流器4和出水口稳压稳流器8的内下端均开有一个斜向缺口12,该缺口12为避让超声波收发通道,其斜面相对于稳压稳流器中心轴线的夹角均大于超声波传感器18、25的发射角度。在基表总成3管道外壁上设有测温孔21,在测温孔21内设有温度传感器20,其温度传感器信号线19与电子控制盒26相连接。
本发明的工作过程如下:水流进入超声波基表总成3后,首先流入进水口稳压稳流器4,通过测速管段6,然后再经出水口稳压稳流器8后流出;稳压稳流器4、8设置有“十”字形(或其它形状的)分水板29,分水板29两端设置有流线型分水头30、31,水流连续进入进水口稳压稳流器4,出水口稳压稳流器8时将水流分成四个直行通道,使其对水流的旋转、压力跳变及水流大小跳变进行了有效的整理和稳定,迫使水流在通过测速管段6时形成了一股压力稳定和速度稳定的流动,两个超声波传感器18、25通过两只柱式反射器5、7反射超声波信号形成路径,利用超声波时差原理对测速管段6中稳压稳流的水流速度进行测量,数据通过超声波信号线17、24送入电子控制盒26。
本发明的有益效果是:采用安装在超声波基表总成3中测试管段6两端进、出水口内壁里的稳压稳流器4、8,对进入测速管段前、后的水流和流入测速管段中的水流的旋转、跳变压力和跳变速度进行了稳定和整理,使水流在测速管段中稳压稳流,实验证明超声波基表测试精度和测试灵敏度等多项指标均有非常良好的改善,提高了超声波基表应用在超声波流量计,超声波热量计、超声波水表、超声波热水表、超声波热量表等计量装置中的性能和质量,提高了产品的性价比。

Claims (6)

1.一种带有稳压稳流器装置的超声波基表,其特征在于:包括一个两端具有进、出水口管段且中部为狭长测速管段(6)的管状基表总成(3),在基表总成(3)两端进、出水口管靠近测速管段(6)管体的下部通过安装孔(13、22)分别连接有一个超声波传感器(18、25),在基表总成(3)两端进、出水口管靠近测速管段(6)管体的上部分别连接有一个面对各自超声波传感器(18、25)设置的柱式反射器(5、7),在基表总成(3)的进水口管段和出水口管段内分别紧密套装有进水口稳压稳流器(4)和出水口稳压稳流器(8)。
2.根据权利要求1所述的带有稳压稳流器装置的超声波基表,其特征在于:进水口稳压稳流器(4)和出水口稳压稳流器(8)均由中心轴线上设有分水板(29)的分水器(11)构成,分水板(29)的两端分水头(30、31)均做成流线型,分水器(11)的进口端面为平面或外凸弧面,在进水口稳压稳流器(4)和出水口稳压稳流器(8)的内下端均开有一个斜向缺口(12),该缺口(12)斜面相对于稳压稳流器中心轴线的夹角均大于超声波传感器(18、25)的发射角度。
3.根据权利要求1所述的带有稳压稳流器装置的超声波基表,其特征在于:在基表总成(3)的进、出水口管段的内壁上均开有定位沟槽(1、10),在进、出水口稳压稳流器(4、8)外壁上设置有定位凸头台(2、9),采用将定位凸头台与定位沟槽对位紧配合方式将进、出水口稳压稳流器(4、8)分别装入进、出水口管段内。
4.根据权利要求1所述的带有稳压稳流器装置的超声波基表,其特征在于:两个超声波传感器(18、25)分别通过O型密封圈(16、28)连接在各自的安装孔(13、22)内,两个超声波传感器(18、25)的底座分别通过压板(14、23)和压板螺丝(15、27)压紧固定在超声波基表(3)的管道外壁上。
5.根据权利要求1所述的带有稳压稳流器装置的超声波基表,其特征在于:在基表总成(3)管道外壁上设有测温孔(21),在测温孔(21)内设有温度传感器(20)。
6.根据权利要求1所述的带有稳压稳流器装置的超声波基表,其特征在于:进、出水口稳压稳流器(4、8)为轴向断面是“十”字形状、或“Y”字形状的多导棱板式构件,或为断面是一字形的条板式构件,或为轴向断面是五等分形状、六等分形状或八等分形状的多导棱板式构件。
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