CN203772333U - 直线互射式超声波水表 - Google Patents

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Abstract

本实用新型直线互射式超声波水表,包括测速管段,测速管段两端分别连接有管段,管段一侧侧壁的两端靠近测速管段处各设置有一个安装孔,2个安装孔中各设置1个超声波传感器总成,每个超声波传感器总成包括流线型分水器和与流线型分水器相连的支架,支架与底座相连,流线型分水器和支架设置在管段内部,底座固定在管段的侧壁上,流线型分水器内设置有压电陶瓷片换能器,2个压电陶瓷片换能器工作面相对且同轴线设置。本实用新型直线互射式超声波水表,解决了现有超声波水表测量水流速度的精度和灵敏度低、功耗高的问题,缩短了生产工艺,降低了生产成本。

Description

直线互射式超声波水表
技术领域
本实用新型属于液体流量计量装置技术领域,具体涉及一种直线互射式超声波水表。 
背景技术
目前,用于各种场所的超声波水表和热能表,普遍采用将一对超声波传感器安装在管段两端,两只超声波传感器工作面中心轴线相互平行,在安装的对面分别安装两只带有45度镜面的柱式反射器,两柱式反射器将接收的超声波改变90度再反射,通过两只柱式反射器改变方向形成超声波传感器路径通道。然而两次反射大大降低了超声波测量水流速度的精度和灵敏度,也增加了超声波传感器的功耗,并且使生产工艺延长,零件和加工费用提高,增加了超声波水表和热能表的生产成本。 
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种直线互射式超声波水表,解决了现有超声波水表测量水流速度的精度和灵敏度低、功耗高的问题。 
本实用新型所采用的技术方案是,直线互射式超声波水表,包括测速管段,测速管段两端分别连接有管段,管段一侧侧壁的两端靠近测速管段处各设置有一个安装孔,2个安装孔中各设置1个超声波传感器总成,每个超声波传感器总成包括流线型分水器和与流线型分水器相连的支架,支架与底座相连,流线型分水器和支架设置在管段内部,底座固定在管段的侧壁上,流 线型分水器内设置有压电陶瓷片换能器,2个压电陶瓷片换能器工作面相对且同轴线设置。 
本实用新型的特点还在于, 
测速管段的内径小于管段的内径。 
底座与压板相连,压板通过紧固螺钉固定在管段的侧壁上。 
底座周向均匀设置有2-4个定位凸台,安装孔设置有与定位凸台相对应的定位槽。 
底座与安装孔之间设置有密封圈。 
压电陶瓷片换能器连接有导线,导线依次穿过支架和底座,由压板穿出。 
导线穿过压板处涂有密封胶。 
本实用新型的有益效果是:本实用新型直线互射式超声波水表,去掉现有超声波水表中的柱式反射器,在管段中安装一种直线互射的超声波传感器,减少两次反射造成的精度、灵敏度降低、功耗增加,解决了现有超声波水表测量水流速度的精度和灵敏度低、功耗高的问题,缩短了生产工艺,降低了生产成本。 
附图说明
图1是本实用新型直线互射式超声波水表的主视剖面图; 
图2是本实用新型直线互射式超声波水表的A向视图; 
图3是本实用新型直线互射式超声波水表的B-B截面图; 
图4是本实用新型不同密封结构的直线互射式超声波水表的主视剖面图; 
图5是本实用新型不同密封结构的直线互射式超声波水表的C向视图; 
图6是本实用新型不同密封结构的直线互射式超声波水表的D-D截面 图; 
图7是本实用新型直线互射式超声波水表的电控原理图。 
图中,1.超声波传感器总成,2.压电陶瓷片换能器,3.流线型分水器,4.支架,5.密封圈,6.安装孔,7.底座,8.定位槽,9.定位凸台,10.紧固螺钉,11.压板,12.密封胶,13.导线,14.管段,15.测速管段,16.显示模块显示屏,17.主控模块,18.超声波计量模块,19.温度检测模块,20.数据存储模块,21.温度传感器,22.报警模块,23.通讯模块,24.通讯线缆。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。 
本实用新型直线互射式超声波水表的结构如图1所示,包括测速管段15,测速管段15两端分别连接有管段14,测速管段15与管段14焊接为一体式结构,测速管段15的内径小于所述管段14的内径,管段14一侧侧壁的两端靠近测速管段15处各设置有一个安装孔6,2个安装孔6中各设置1个超声波传感器总成1,每个超声波传感器总成1包括流线型分水器3和与流线型分水器3相连的支架4,支架4与底座7相连,流线型分水器3和支架4设置在管段14内部,底座7与压板11相连,压板11通过紧固螺钉10固定在管段14的侧壁上,底座7周向均匀设置有2-4个定位凸台9,安装孔6在设置有与定位凸台9相对应的定位槽8,底座7与安装孔6之间设置有密封圈5,防止管段14中的液体渗出,如图2和图3所示,密封圈5设置在定位槽8和定位凸台9上部,或者,如图4-图6所示,密封圈5设置在在定位槽8和定位凸台9下部,流线型分水器3内设置有压电陶瓷片换能器2,2个压电陶瓷片换能器2工作面相对且同轴线设置,电陶瓷片换能器2的电极连接有导线13,导线13依次穿过支架4和底座7的中心,由压板11穿出, 导线13穿过压板11处涂有密封胶12。 
超声波水表的电控原理图如图7所示,超声波水表的主控模块17包括相互连接的超声波计量模块18、温度检测模块19,数据存储模块20、报警模块22和通讯模块23,其中,超声波计量模块18通过导线13与超声波传感器总成1相连接,温度检测模块19连接有温度传感器21,通讯模块23连接有通讯线缆24,主控模块17连接显示模块显示屏16。超声波传感器总成1采集的电信号输入到超声波计量模块18进行计算,温度传感器21采集的电信号输入温度检测模块19进行检测,以上数据同时输入数据存储模块20进行存储,报警模块22对出现的各种故障进行分析报警,通讯线缆24与通讯模块23连接对整个超声波水表进行遥感、遥测、遥控,显示模块显示屏16对各种数据进行显示。 
超声波水表的工作过程如下:水流进入管段14,流进超声波传感器总成1上的流线型分水器3和压电陶瓷换能器2,进入测速管段15,再流经第2个压电陶瓷换能器2的工作面和流线型分水器3,由于测速管段15内径变小,水流速度有了较大增速,两只超声波传感器总成1上的压电陶瓷换能器2的工作面相对,在测速管段15中相互发射、接收超声波信号都以直线方式进行,水流速度增大使超声波在测速管段15中的传播时间差大大增加,由于超声波传感器直线互射,使超声波水表计量精度和灵敏度大大提高。流线型分水器3能够防止水流在此处形成湍流,提高水流测速精度。定位凸台9和定位槽8用来定位超声波传感器总成1上的压电陶瓷片换能器2的工作面垂直于管段14轴线,保证2个压电陶瓷片换能器2的轴心相互对中。超声波传感器总成1整体材料可采用工程塑料进行注塑成型,在注塑过程中将压电陶瓷片换能器2和导线13包封在超声波传感器总成1中,也可以将成品压 电陶瓷片换能器2装入由金属材料制造的超声波传感器总成1中。超声波传感器总成1整体材料也可以选用其他材料,例如选用金属材料制造,将压电陶瓷片换能器2和导线13安装在内部形成超声波传感器总成1;也可选用金属材料和塑料材料分别制造零件,并将压电陶瓷片换能器2和导线13组合安装为超声波传感器总成1。 
本实用新型采用一对超声波传感器总成1在管段14、测速管段15中直线互射,改变了目前广泛使用两只反射器形成一对超声波传感器路径通道的技术,去掉了反射器,简化了结构,缩短了超声波路径,减少了两次反射所带来的信号强度损失,降低了生产成本,减少了电力功耗,提高了超声波水表的性价比。 

Claims (7)

1.直线互射式超声波水表,其特征在于,包括测速管段(15),所述测速管段(15)两端分别连接有管段(14),所述管段(14)一侧侧壁的两端靠近所述测速管段(15)处各设置有一个安装孔(6),所述2个安装孔(6)中各设置1个超声波传感器总成(1),所述每个超声波传感器总成(1)包括流线型分水器(3)和与所述流线型分水器(3)相连的支架(4),所述支架(4)与底座(7)相连,所述流线型分水器(3)和支架(4)设置在所述管段(14)内部,所述底座(7)固定在所述管段(14)的侧壁上,所述流线型分水器(3)内设置有压电陶瓷片换能器(2),所述2个压电陶瓷片换能器(2)工作面相对且同轴线设置。 
2.如权利要求1所述的直线互射式超声波水表,其特征在于,所述测速管段(15)的内径小于所述管段(14)的内径。 
3.如权利要求1所述的直线互射式超声波水表,其特征在于,所述底座(7)与压板(11)相连,所述压板(11)通过紧固螺钉(10)固定在所述管段(14)的侧壁上。 
4.如权利要求1所述的直线互射式超声波水表,其特征在于,所述底座(7)周向均匀设置有2-4个定位凸台(9),所述安装孔(6)设置有与所述定位凸台(9)相对应的定位槽(8)。 
5.如权利要求1或4所述的直线互射式超声波水表,其特征在于,所述底座(7)与所述安装孔(6)之间设置有密封圈(5)。 
6.如权利要求1所述的直线互射式超声波水表,其特征在于,所述压电陶瓷片换能器(2)连接有导线(13),所述导线(13)依次穿过所述支架(4)和底座(7),由压板(11)穿出。 
7.如权利要求6所述的直线互射式超声波水表,其特征在于,所述导线(13)穿过所述压板(11)处涂有密封胶(12)。 
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