CN203704996U - 一种超声波热量表管道 - Google Patents

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康凌
林辉
张天宇
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Abstract

一种超声波热量表管道,涉及热量表。设有进水管段、出水管段、进水过渡管段、出水过渡管段、测量管段、温度传感器安装口、上游超声波换能器安装口和下游超声波换能器安装口。进水管段、出水管段、进水过渡管段、出水过渡管段和测量管段的轴线在同一直线上,进、出水管段管径相同,进水管段进水端设有用于与供暖系统管道连接的螺纹段,进水管段出水端接进水过渡管段进水端;出水管段出水端设有用于与供暖系统管道连接的螺纹段,出水管段进水端接出水过渡管段出水端;测量管段进水端接进水过渡管段出水端,测量管段出水端接出水过渡管段的进水端;温度传感器安装口设在出水管段上,上、下游超声波换能器安装口分别安装在测量管段顶面进、出水段。

Description

一种超声波热量表管道
技术领域
本实用新型涉及热量表,尤其是涉及一种超声波热量表管道。
背景技术
现有的超声波热量表主要有两种管道设计方案,一种是直通对射式管道设计,即两个超声波换能器的轴线在同一直线上,虽然直通对射式管道可以减少超声波在传播过程中的能量损失和流体在流动过程中产生的紊流现象,但是这种管道设计仅适用于管径比较大的超声波热量表管道,有较大的局限性;另一种是反射式管道设计,即通过管道内部的反射台来改变超声波的传播路径,该管道设计方案以超声波的传播路径为依据,又可分为V型、N型和W型等多种设计方案,该管道设计虽具有较大的适用性,但过多的反射次数会增加超声波在传播过程中的能量损失,其最主要的缺陷是由于反射台或反射支架安装在测量管道内,容易产生流体在流动过程中的紊流现象,从而降低测量精度,而且长期使用还会积累污垢,造成管道内流量的减少。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种可提高超声波热量表的测量精度和稳定性,便于安装的一种超声波热量表管道。
本实用新型设有进水管段、出水管段、进水过渡管段、出水过渡管段、测量管段、温度传感器安装口、上游超声波换能器安装口和下游超声波换能器安装口;所述进水管段、出水管段、进水过渡管段、出水过渡管段和测量管段的轴线在同一直线上,进水管段和出水管段的管径相同,进水管段的进水端设有用于与供暖系统的管道连接的螺纹段,进水管段的出水端与进水过渡管段的进水端连接;出水管段的出水端设有用于与供暖系统的管道连接的螺纹段,出水管段的进水端与出水过渡管段的出水端连接;测量管段的进水端接进水过渡管段的出水端,测量管段的出水端接出水过渡管段的进水端;温度传感器安装口设在出水管段上,上游超声波换能器安装口和下游超声波换能器安装口分别安装在测量管段的顶面进水段和出水段。
所述进水过渡管段和出水过渡管段可呈圆锥状。进水过渡管段与进水管段和测量管段,出水过渡管段与出水管段和测量管段的交界处均为曲面。
所述温度传感器安装口的轴线与出水管段的轴线垂直。
所述上游超声波换能器安装口和下游超声波换能器安装口的直径相同,上游超声波换能器安装口的轴线与所在的平面的法线呈45°角;下游超声波换能器安装口的轴线与测量管段所在的平面的法线呈45°角。下游超声波换能器安装口的轴线与上游超声波换能器安装口的轴线的夹角为90°。下游超声波换能器安装口的轴线与上游超声波换能器安装口的轴线所形成的平面与上游超声波换能器安装口和下游超声波换能器安装口所在的测量管段的平面垂直,所述测量管段可采用方形管,方形管的4条棱呈圆弧状。
流体从进水管段流入,随后经过一个由圆管到方管的过渡管段后流入测量管段。过渡管段的作用除了实现圆管到方管的过渡外,还有对流体的稳流效果。因为流体在较大的圆管中流动时,轴线上的流速与管道边缘的流速有较大的区别,所以容易导致测量的精度下降。而本实用新型中,测量管段的内部截面积小于进水管段的内部截面积,这种管段截面积缩小的设计可以减小轴线流速和边缘流速的流速差,得到更加均匀的流速分布,从而达到稳流的效果。
本实用新型可以有效地改善目前反射式管道中存在的紊流现象,提高测量精度。并且本实用新型中方形测量管段的设计,增大了反射面积,有助于改善超声波的反射效果。此外,本实用新型所提供的安装方法,可以最大限度地减少流体中污垢对超声波反射所产生的影响。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构组成示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
具体实施方式
如图1和2所示,本实用新型实施例设有进水管段1、出水管段2、进水过渡管段3、出水过渡管段4、测量管段5、温度传感器安装口6、上游超声波换能器安装口7和下游超声波换能器安装口8。所述进水管段1、出水管段2、进水过渡管段3、出水过渡管段4和测量管段5的轴线在同一直线上,进水管段1和出水管段2的管径相同,进水管段1的进水端设有用于与供暖系统的管道连接的螺纹段,进水管段1的出水端与进水过渡管段3的进水端连接;出水管段2的出水端设有用于与供暖系统的管道连接的螺纹段,出水管段2的进水端与出水过渡管段4的出水端连接;测量管段5的进水端接进水过渡管段3的出水端,测量管段5的出水端接出水过渡管段4的进水端;温度传感器安装口6设在出水管段2上,上游超声波换能器安装口7和下游超声波换能器安装口8分别安装在测量管段5的顶面进水段和出水段。
所述进水过渡管段3和出水过渡管段4呈圆锥状。进水过渡管段3与进水管段1和测量管段5,出水过渡管段4与出水管段2和测量管段5的交界处均为曲面。
所述温度传感器安装口6的轴线与出水管段2的轴线垂直。
流体流经管段的顺序为进水管段1、过渡管段3、测量管段5、过渡管段4、出水管段2。过渡管段3和过渡管段4与进水管段1、出水管段2和测量管段5的交界处都是曲面,以保证流体的稳定流动。测量管段5是四条边为圆弧的方形管,该方形管的一个侧面上有箭头X标识,用来表示流体的流动方向。这两条轴线所形成的平面与其所在测量管段平面相垂直,且与测量管段的侧面相平行。测量管段5的内四条边和外四条边都呈圆弧状,保证流体在流动过程中的稳定性。测量管段5内部的反射面要求表面粗糙度很低,最多为Ra0.1,以保证超声波反射的准确。
本实用新型所用的上游超声波换能器9和下游超声波换能器10采用斜45°超声波换能器,其内部可利用有机玻璃等材质使其可45°发射和接收超声波。安装时,上游超声波换能器9和下游超声波换能器10的底面应与测量管段5的内壁相重合,尽可能减小缝隙。
本实用新型为一体式管道,无需任何装配,以保证管道的密封性。本实用新型需采用侧安装方式,保证反射面为测量管段5的侧面。

Claims (8)

1.一种超声波热量表管道,其特征在于设有进水管段、出水管段、进水过渡管段、出水过渡管段、测量管段、温度传感器安装口、上游超声波换能器安装口和下游超声波换能器安装口;所述进水管段、出水管段、进水过渡管段、出水过渡管段和测量管段的轴线在同一直线上,进水管段和出水管段的管径相同,进水管段的进水端设有用于与供暖系统的管道连接的螺纹段,进水管段的出水端与进水过渡管段的进水端连接;出水管段的出水端设有用于与供暖系统的管道连接的螺纹段,出水管段的进水端与出水过渡管段的出水端连接;测量管段的进水端接进水过渡管段的出水端,测量管段的出水端接出水过渡管段的进水端;温度传感器安装口设在出水管段上,上游超声波换能器安装口和下游超声波换能器安装口分别安装在测量管段的顶面进水段和出水段。
2.如权利要求1所述一种超声波热量表管道,其特征在于所述进水过渡管段和出水过渡管段呈圆锥状。
3.如权利要求1所述一种超声波热量表管道,其特征在于所述进水过渡管段与进水管段和测量管段,出水过渡管段与出水管段和测量管段的交界处均为曲面。
4.如权利要求1所述一种超声波热量表管道,其特征在于所述温度传感器安装口的轴线与出水管段的轴线垂直。
5.如权利要求1所述一种超声波热量表管道,其特征在于所述上游超声波换能器安装口和下游超声波换能器安装口的直径相同。
6.如权利要求1所述一种超声波热量表管道,其特征在于所述上游超声波换能器安装口的轴线与所在的平面的法线呈45°角;下游超声波换能器安装口的轴线与测量管段所在的平面的法线呈45°角;下游超声波换能器安装口的轴线与上游超声波换能器安装口的轴线的夹角为90°;下游超声波换能器安装口的轴线与上游超声波换能器安装口的轴线所形成的平面与上游超声波换能器安装口和下游超声波换能器安装口所在的测量管段的平面垂直。
7.如权利要求1所述一种超声波热量表管道,其特征在于所述测量管段采用方形管。
8.如权利要求7所述一种超声波热量表管道,其特征在于所述方形管的4条棱呈圆弧状。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105333912A (zh) * 2015-11-20 2016-02-17 北京捷成世纪科技股份有限公司 一种超声波基表装置
CN107991449A (zh) * 2017-11-17 2018-05-04 宁波水表股份有限公司 一种供水检测控制系统及方法
CN108871475A (zh) * 2018-05-04 2018-11-23 金卡智能集团股份有限公司 超声波计量装置

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