CN202661118U - 新型反射式超声波流量传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种应用于热量表、水表的新型反射式超声波流量传感器。现有超声波反射器加工、装配难度大、成本高，为此，本新型反射式超声波流量传感器包括直管道，该直管道上设有两个超声波换能器，两超声波换能器发射面的轴心线相交处的直管道的外壁上开有阶梯孔，该阶梯孔由盲孔和设置在盲孔中心的通孔组成，盲孔内设有超声波反射器，盲孔用封头封住，所述超声波反射器为金属片，两超声波换能器发射面的轴心线的交点在该金属片的内表面上，两超声波换能器发射面的轴心线所在平面垂直于该金属片的内表面上。本实用新型具有安装、拆卸方便，流体稳定性好，测量精确等优点，广泛适用于水表、油表等液体流量表，特别适用于各种热能表。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种流量传感器，特别涉及一种应用于热量表、水表的新型反射式超声波流量传感器。
背景技术
目前，国内外现有超声波热量表、水表流量传感器一般由壳体、换能器、反射器组成。2010年9月22日公开的、公开号为CN101839735A的中国发明专利申请公开了一种“直通型反射式超声波水表、热能表流量传感器”，其反射器是由传感器是在换能器对侧的壳体管壁通过内侧钻切，加工而成，其反射面的平整度、角度要求高，加工难度大，壳体上还要增设工艺加工孔，材料消耗大。
2010年10月13日公开的、公开号为CN101858762A的中国发明专利申请公开了一种“管壁反射式超声波流量传感器”，其反射器也是由传感器是在换能器对侧的壳体管壁双侧钻切，加工而成，进一步增加了厚度要求，加工难度进一步增大。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有超声波流量传感器存在测量不精确、流体稳定性较差和结垢造成计量精度不准确的问题，进而提供了一种具有沟槽的新型反射式超声波流量传感器。
为解决上述技术问题，本新型反射式超声波流量传感器包括壳体，该 壳体包括直管道，该直管道上设有两个超声波换能器安装接口，并分别设有超声波换能器，两超声波换能器发射面的轴心线相交，并在同一平面上，其特征在于：两超声波换能器发射面的轴心线相交处的直管道的外壁上开有阶梯孔，该阶梯孔由盲孔和设置在盲孔中心的通孔组成，盲孔内设有超声波反射器，盲孔用封头封住，所述超声波反射器为金属片，两超声波换能器发射面的轴心线的交点在该金属片的内表面上，两超声波换能器发射面的轴心线所在平面垂直于该金属片的内表面上。
如此设计，阶梯孔通过通孔与直管道相通，通过盲孔形成的平台和封头将超声波反射器夹紧。加工装配方便，定位精准。超声波反射器优选不锈钢片，可以由不锈钢片材冲切而成，成本更低。超声波反射器采用不锈钢片制作，与壳体相互独立，可以更好地将收到的超声波振动信号通过流体介质反射出去，反射效率高，信号损耗小。
作为优化，所述直管道上还设有温度传感器安装接口。如此设计，不必另设温度传感器安装接口部件，成本低。
作为优化，直管道内壁设有沟槽。如此设计，直管道内的流体更加稳定，通过超声波测量流速时，更加精确。
作为优化，所述沟槽为环槽形或螺旋槽形，其截面为梯形、矩形、半圆形或三角形。如此设计，便于加工。
作为优化，所述超声波换能器的内端面和超声波反射器的反射面均竖直安装。如此设计，超声波换能器和超声波反射器的内表面都不易积尘，长期使用，测量精度不变。
作为优化，所述超声波反射器和封头之间还设有O形密封圈。如此设计，封头与盲孔孔壁之间不用涂密封胶。
作为优化，所述盲孔内壁上开有内螺纹，所述封头外设有相应的外螺纹，二都通过螺纹配合，实现固定。如此设计，结构简单，固定方便。
作为优化，所述盲孔周围的壳体上开有螺纹孔，所述封头外端设有法兰盘，法兰盘上开有与所述螺纹孔相对应的孔，配有螺钉，螺钉穿过孔，旋入所述螺纹孔内，将封头固定在盲孔内。法兰盘与封头可以一体成形，也可以分成两个部件。如此设计，结构简单，固定方便。
作为优化，所述封头内端设有中心凹陷，封头内端的端面呈环形，中心凹陷为锥形、圆柱形或半球形。如此设计，封头内端与超声波反射器呈环形接触，可以确保超声波反射器中心部分平整，超声波反射效果好。
本新型反射式超声波流量传感器具有结构简单，安装、拆卸方便，流体稳定性好，测量精确，密封性好，抗腐蚀能力强，工作寿命长等优点。广泛适用于水表、油表等液体流量表，特别适用于各种热能表。
附图说明
下面结合附图对本新型反射式超声波流量传感器作进一步说明：
图1是本新型反射式超声波流量传感器实施方式一的剖面结构示意图(沿两超声波换能器发射面的轴心线剖切)；
图2是图1所示的新型反射式超声波流量传感器局部分解示意图；
图3是本新型反射式超声波流量传感器实施方式二的剖面结构示意图(沿两超声波换能器发射面的轴心线剖切)；
图4是图3所示的新型反射式超声波流量传感器局部分解示意图。
图中：1为直管道、2为超声波换能器、3为盲孔、4为通孔、5为超声波反射器、6为封头、7为温度传感器安装接口、8为沟槽、9为O形密封 圈、10为螺纹孔、11为螺钉、12为封头内端的中心凹陷。
具体实施方式
实施方式一：如图1-2所示，一种新型反射式超声波流量传感器，包括壳体，该壳体包括直管道1，该直管道1上设有两个超声波换能器安装接口，并分别设有超声波换能器2，两超声波换能器2发射面的轴心线相交，并在同一平面上，其特征在于：两超声波换能器2发射面的轴心线相交处的直管道的外壁上开有阶梯孔，该阶梯孔由盲孔3和设置在盲孔中心的通孔4组成，盲孔3内设有超声波反射器5，盲孔3用封头6封住，所述超声波反射器5为金属片，两超声波换能器2发射面的轴心线的交点在该金属片的内表面上，两超声波换能器2发射面的轴心线所在平面垂直于该金属片的内表面上。
所述直管道1上还设有温度传感器安装接口7。直管道1内壁设有沟槽8，所述沟槽8为环槽形当然也可以为螺旋槽形，略，或其截面为梯形当然也可以为矩形、半圆形或三角形，略。
所述超声波换能器2的内端面和超声波反射器5的反射面均竖直安装。
所述超声波反射器5和封头6之间还设有O形密封圈9。
所述盲孔3内壁上开有内螺纹，所述封头6外设有相应的外螺纹，二都通过螺纹配合，实现固定。
所述封头6内端设有中心凹陷12，该中心凹陷12呈锥形(当然也可以是圆柱形或半球形，略)。
实施方式二：如图3-4所示，所述盲孔3周围的壳体上开有螺纹孔10，所述封头6外端设有法兰盘，法兰盘上开有与所述螺纹孔10相对应的孔， 配有螺钉11，螺钉11穿过孔旋入所述螺纹孔10内，将封头6固定在盲孔3内，其余结构如实施方式一所述，略。
使用时将本新型反射式超声波流量传感器的直管道1，串接入需要进行流量计算的管道。每隔若干秒采样检测一次，首先由第一个超声波换能器2发出超声波，通过沟槽整流，经超声波反射器5反射后，第二个超声波换能器2收到超声波，并测出超声波正向传播时间；然后，第二个超声波换能器2再反向发送超声波，第一个超声波换能器2收到后，并测出超声波反向传播时间。CPU通过比较超声波正反向传播时间，计算出该时间段管体内的流体的流量。
Claims (9)
1.一种新型反射式超声波流量传感器，包括壳体，该壳体包括直管道(1)，该直管道(1)上设有两个超声波换能器安装接口，并分别设有超声波换能器(2)，两超声波换能器(2)发射面的轴心线相交，并在同一平面上，其特征在于：两超声波换能器(2)发射面的轴心线相交处的直管道的外壁上开有阶梯孔(3)，该阶梯孔由盲孔(3)和设置在盲孔中心的通孔(4)组成，盲孔(3)内设有超声波反射器(5)，盲孔(3)用封头(6)封住，所述超声波反射器(5)为金属片，两超声波换能器(2)发射面的轴心线的交点在该金属片的内表面上，两超声波换能器(2)发射面的轴心线所在平面垂直于该金属片的内表面上。
2.如权利要求1所述的新型反射式超声波流量传感器，其特征在于：所述直管道(1)上还设有温度传感器安装接口(7)。
3.如权利要求2所述的新型反射式超声波流量传感器，其特征在于：所述直管道(1)内壁设有沟槽(8)。
4.如权利要求3所述的新型反射式超声波流量传感器，其特征在于：所述沟槽(8)为环槽形或螺旋槽形，其截面为梯形、矩形、半圆形或三角形。
5.如权利要求1至4任一所述的新型反射式超声波流量传感器，其特征在于：所述超声波换能器(2)的内端面和超声波反射器(5)的反射面均竖直安装。
6.如权利要求5所述的新型反射式超声波流量传感器，其特征在于：所述超声波反射器(5)和封头(6)之间还设有O形密封圈(9)。
7.如权利要求5所述的新型反射式超声波流量传感器，其特征在于：所述盲孔(3)内壁上开有内螺纹，所述封头(6)外设有相应的外螺纹，二都通过螺纹配合，实现固定。
8.如权利要求5所述的新型反射式超声波流量传感器，其特征在于：所述盲孔(3)周围的壳体上开有螺纹孔(10)，所述封头(6)外端设有法兰盘，法兰盘上开有与所述螺纹孔(10)相对应的孔，配有螺钉(11)，螺钉(11)穿过孔，旋入所述螺纹孔(10)内，将封头(6)固定在盲孔(3)内。
9.如权利要求8所述的新型反射式超声波流量传感器，其特征在于：所述封头(6)内端设有中心凹陷(12)，封头(6)内端的端面呈环形。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103033224A (zh) * | 2012-12-29 | 2013-04-10 | 陈宇 | 一种新型抗结垢超声流量计 |
| WO2019214780A1 (de) * | 2018-05-09 | 2019-11-14 | Zenner International Gmbh & Co. Kg | Ultraschallzähler |
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