CN204043821U - 基于三角反射形式的超声波流量计管段及其应用 - Google Patents

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方宇昌
陈亮
孔令武
马振华
高珊珊
李倩倩
张�焕
郑微
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Rui Yu Yu (Shenyang) Energy Technology Co., Ltd.
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DATONG HUILIAN ZHICHENG TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供一种基于三角反射形式的超声波流量计管段,在超声波流量计管段上安装有两个换能器、两个反射体,两个换能器的发射点A和B之间的距离为超声波设计水平行程,两个反射体反射点的C和D的轴向位置分别位于超声波设计水平行程的1/3处和2/3处,超声波的行程在侧视图上的投影为一个等边三角形。由于采用三角反射方式,超声波行程处于以截面圆心为中心点的等边三角形上,处于该位置的水流速更为接近管段内的平均流速,因此计算出的结果也更接近真实值,从而提高热量表的计量精度;另外,可对反射面进行清洗或视情况更换反射体,不仅有效延长超声波热量表的使用寿命,而且解决了由于反射面结垢造成的计量不准确现象。

Description

基于三角反射形式的超声波流量计管段及其应用
技术领域
本实用新型涉及一种基于三角反射形式的超声波流量计管段及其应用,属于热量表技术领域。
背景技术
采用热量表对供热进行计量,让热用户可以按需采暖,已成为供热体制改革的重中之重。热量表按照流计结构和原理不同,可分为机械式(其中包括:涡轮式、孔板式、涡街式)、电磁式、超声波式等种类。机械式热量表因容易磨损、堵塞、使用寿命低,目前正逐步被超声波热量表所取代。超声波热量表作为机械式热量表的替代品,是一种没有活动部件,且低功耗、高精度的流量测量方法。超声波热量表相比传统的机械式热量表克服了易损坏、精度低等缺点,因此超声波热表将是今后热量表的发展趋势。
但目前,我国的超声波热量表技术方案还有很多不成熟的地方,超声波热量表在使用过程中也存在很多问题。最主要的问题便是计量结果不准确,其原因在于流量计管段的不一致,有些流量计管段设计不合理,这就造成了超声波反射效果差,信号衰减大,声程不合理,进而导致测量结果偏差大,后期修正困难等。另外由于我国的供暖水质差,长期使用后,超声波反射面会被水垢覆盖,影响计量准确性。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于三角反射形式的超声波流量计管段及采用该管段的超声波热量表,解决了由于超声波反射形式不合理及反射面结垢造成的计量不准确现象。
本实用新型的技术方案:一种基于三角反射形式的超声波流量计管段,在超声波流量计管段上安装有两个换能器、两个反射体,两个换能器的发射点A和B之间的距离为超声波设计水平行程,两个反射体反射点的C和D的轴向位置分别位于超声波设计水平行程的1/3处和2/3处,超声波的行程在侧视图上的投影为一个等边三角形。
反射体嵌入在超声波流量计管段上的安装孔内,压盖压在反射体上并通过螺钉锁紧固定。
反射体上套有橡胶垫圈。
一种超声波热量表,由温度传感器Ⅰ、温度传感器Ⅱ、流量传感器和积分仪构成,其中积分仪中包括主控制器、输入接口电路和显示接口电路,主控制器通过通信接口电路Ⅰ与通信主机连接,主控制器通过通信接口电路Ⅱ与抄表器连接,主控制器中又包括内部存储器和流量判别模块,电源给整个电路供电。所述流量传感器上采用了基于三角反射形式的超声波流量计管段。
本实用新型的有益效果:
1.由于水流在管段截面的不同位置流速是不同的,中心位置流速快,管壁处流速慢,因此用时差法计算出来的水流速都是不准确的,需要对计算结果进行修正以得到水流的平均流速;而本实用新型超声波行程采用三角反射方式,超声波行程处于以截面圆心为中心点的等边三角形上,处于该位置的水流速更为接近管段内的平均流速,因此计算出的结果也更接近真实值,能够提高流速的测量精度,从而提高热量表的计量精度;
2.当水质较差,热量表经长时间使用后,水垢会覆盖在反射面上,造成无法反射超声波或超声波反射路径产生偏差,这时热量表会出现准确度降低,或无法检测到超声波信号等问题;而本实用新型可对反射面进行清洗或视情况更换反射体,更换反射体后的热量表可继续使用,准确度保持不变,因此可大大延长超声波热量表的使用寿命,并解决了由于反射面结垢造成的计量不准确现象。
附图说明
图1为热量表系统框图。
图2为本实用新型基于三角反射形式的超声波流量计管段的主视图。
图3为图2的侧视图。
图4为图2的俯视图。
图5为图2的立体图。
图6为反射体的安装结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种超声波热量表,由温度传感器Ⅰ、温度传感器Ⅱ、流量传感器和积分仪构成,其中积分仪中包括主控制器、输入接口电路和显示接口电路,主控制器通过通信接口电路Ⅰ与通信主机连接,主控制器通过通信接口电路Ⅱ与抄表器连接,主控制器中又包括内部存储器和流量判别模块,电源给整个电路供电,流量传感器上采用了基于三角反射形式的超声波流量计管段。
温度传感器Ⅰ和温度传感器Ⅱ分别安装在通过载热流体的入口和出口管道上,所用的温度传感器为电阻型测温元件。温度传感器先将温度信号传送至温度信号接口电路,接口电路将信号转换和放大后进入主控制器。经主控制器计算处理可得到进/回水温度,及温差值。流量传感器安装在进水或回水的管路上,流量传感器与流量信号接口电路连接,流量信号接口电路将流量传感器的计量信号转换成脉冲信号发送至主控制器,主控制器根据载热流体的入口和出口温度值,流量信号接口电路给出的流量信号值,计算出该系统所消耗的热量。同时热量表能够将累计的流量和热量值,瞬时的流量和热量值,进/回水温度值,以及其它的参数值以多级菜单的方式显示液晶屏幕上,通过输入接口电路可实现菜单间的切换。通信接口电路Ⅰ和通信接口电路Ⅱ分别实现了远程抄表以及现场抄表的功能。
如图2至图5所示,上述基于三角反射形式的超声波流量计管段,在超声波流量计管段1上安装有两个换能器、两个反射体,两个换能器的反射点A和B之间的距离为超声波设计水平行程,两个反射体的反射点C和D的轴向位置分别位于超声波设计水平行程的1/3处和2/3处,超声波的行程在侧视图上的投影为一个等边三角形。两个换能器分别沿AC方向及BD方向发射。A点超声波发射后沿AC方向前进,在C点反射后沿CD方向前进,在D点反射后沿DB方向前进,最后被处于B点的超声波换能器接收;B点超声波发射后沿BD方向前进,在D点反射后沿DC方向前进,在C点反射后沿CA方向前进,最后被处于A点的超声波换能器接收。
如图6所示,反射体嵌入在超声波流量计管段1上的安装孔内,压盖5压在反射体上并通过螺钉2锁紧固定。反射体上套有橡胶垫圈3。安装时,将耐高温的橡胶垫圈3套在反射体上,再将反射体放入管段内,然后将压盖5压在管段上,并用螺钉2拧紧。更换时,把压,5卸下,把反射体拿出,进行清洗或更换。

Claims (4)

1.一种基于三角反射形式的超声波流量计管段,其特征在于:在超声波流量计管段(1)上安装有两个换能器、两个反射体,两个换能器的发射点A和B之间的距离为超声波设计水平行程,两个反射体的反射点C和D的轴向位置分别位于超声波设计水平行程的1/3处和2/3处,超声波的行程在侧视图上的投影为一个等边三角形。
2.如权利要求1所述的一种基于三角反射形式的超声波流量计管段,其特征在于:反射体(4)嵌入在超声波流量计管段(1)上的安装孔内,压盖(5)压在反射体(4)上并通过螺钉(2)锁紧固定。
3.如权利要求2所述的一种基于三角反射形式的超声波流量计管段,其特征在于:反射体(4)上套有橡胶垫圈(3)。
4.一种超声波热量表,由温度传感器Ⅰ、温度传感器Ⅱ、流量传感器和积分仪构成,其中积分仪中包括主控制器、输入接口电路和显示接口电路,主控制器通过通信接口电路Ⅰ与通信主机连接,主控制器通过通信接口电路Ⅱ与抄表器连接,主控制器中又包括内部存储器和流量判别模块,电源给整个电路供电,其特征在于:流量传感器上采用了如权利要求1、2或3所述的基于三角反射形式的超声波流量计管段。
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US11371869B2 (en) 2019-06-05 2022-06-28 Neptune Technology Group Inc. Unitized measuring element for water meter assembly

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