CN207263238U - 一种自发电超声波水表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于流量测量仪表技术领域，具体涉及一种自发电超声波水表，包括水表管道、表头和超声波换能器，其特征在于：超声波水表还包括旋涡发生体和压电转换器；旋涡发生体固定在水表管道的内壁上，且沿水表管道的径向延伸，旋涡发生体包括迎流面和旋涡产生面，压电转换器设置在旋涡产生面一侧，压电转换器通过导线连接至表头内的超级电容。本实用新型利用卡门涡街原理，在超声波水表的管道中固定旋涡发生体，产生的旋涡不断给压电转换器施加不同的压力，压电转换器将压力转换成电能后给超级电容充电，超级电容释放电量给水表的测量电路，尽量减少对电池电量的消耗，使得在电表的寿命使用时间内基本不用更换电池。
Description
技术领域
本实用新型属于流量测量仪表技术领域，具体涉及一种自发电超声波水表。
背景技术
超声波水表是一种非接触式仪表，它既可以测量大管径的介质流量也可以用于不易接触和观察的介质的测量。它的测量准确度很高，几乎不受被测介质的各种参数的干扰，尤其可以解决其它仪表不能对强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。
但是目前超声波水表主要以电池供电为主，需要定期更换电能耗尽的电池，而且更换电池的时候存在计量数据被更改的风险。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术存在的超声波水表电池储存电量有限，需要定期更换的缺陷，提供一种基本不许更换电池的自发电超声波水表。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种自发电超声波水表，包括：水表管道、表头和超声波换能器，其特征在于：所述超声波水表还包括旋涡发生体和压电转换器；所述旋涡发生体固定在所述水表管道的内壁上，且沿所述水表管道的径向延伸，所述旋涡发生体包括迎流面和旋涡产生面，所述压电转换器设置在所述旋涡产生面一侧，所述压电转换器通过导线连接至表头内的超级电容。
进一步地，所述压电转换器固定在所述水表管道的内壁上。
进一步地，所述压电转换器固定在所述旋涡发生体的旋涡产生面上。
进一步地，所述旋涡发生体为三棱柱，且所述迎流面与水流方向垂直。
进一步地，所述旋涡发生体为梯形柱，且两平行面中较大的面为迎流面。
更进一步地，所述超级电容与超声波水表的测量电路连接。
本实用新型的一种自发电超声波水表的有益效果是：
本实用新型利用卡门涡街原理，在超声波水表的管道中固定旋涡发生体，使水流通过旋涡发生体后在旋涡发生体的后方产生流体振动，形成两排交替生成的旋涡，进而交替给设置在旋涡发生体的旋涡产生面侧的压电转换器施加不同的压力，压电转换器将压力转换成电能后给表头中的超级电容充电，超级电容释放电量给水表的测量电路，尽量减少对电池电量的消耗，使得在电表的寿命使用时间内基本不用更换电池，不存在因为换电池而导致计量数据被更改的风险。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是卡门涡街原理示意图；
图2是本实用新型实施例1的局部剖立体图；
图3是本实用新型实施例1的示意图；
图4是本实用新型实施例2的示意图；
图5是本实用新型实施例3的示意图；
图6是本实用新型实施例4的示意图。
图中：1、水表管道，2、表头，3、超声波换能器，4、旋涡发生体，41、迎流面，42、旋涡产生面，5、压电转换，6、导线。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
二维流场中，放置一非流线型形体，称为阻流体，又称钝体。在钝体流动方向后部，产生流体振动，形成两排交替生成的旋涡，叫做卡门涡街,简称涡街。
如图1所示，由卡门涡街原理可知，在管道内流动的流体遇到阻碍物时，会在阻碍物后产生旋涡。本实用新型中的旋涡发生体4即为阻流体，如果将旋涡作用在设置在旋涡发生体4后的压电转换器5上时，就会产生电流，将这些产生的电量收集起来就可以辅助电池给超声波水表供电，这样就能解决超声波水表要定期更换电池的问题。
需要声明的是：本实用新型中规定水流的方向为从前向后。
实施例1
如图2和图3所示的本实用新型的一种自发电超声波水表的实施例1，包括：水表管道1、表头2、超声波换能器3、旋涡发生体4和压电转换器5；旋涡发生体4固定在水表管道1的内壁上，且沿水表管道1的径向延伸，旋涡发生体4包括迎流面41和旋涡产生面42，压电转换器5设置在旋涡产生面42一侧，压电转换器5通过导线6连接至表头2内的单片机上的超级电容。
本实施例中，旋涡发生体4为三棱柱，水流流向为从前向后，三棱柱的一个面(即迎流面)与水流方向垂直，两个旋涡产生面42侧均设置有压电转换器5，其中压电转换器5可选用压电陶瓷片。压电转换器5应靠近旋涡产生面42设置，可根据需要设置多个，本实施例中将压电转换器5与水表管道1的内壁固定。
实施例2
为了更好安装压电转换器5，如图4所示，在实施例1的基础上，本实施例直接将压电转换器5固定在旋涡产生面42上，可随旋涡产生体一起安装到水表管道1内。同样压电转换器5的个数可根据需要设置多个。
实施例3
如图5所示，本实施例中旋涡发生体4为梯形柱，且两平行面中较大的面为迎流面41，迎流面41与水流方向垂直，梯形柱的两个斜面为旋涡产生面42，本实施例中压电转换器5安装在水表管道1内壁上。
实施例4
如图6所示，本实施例中旋涡发生体4为梯形柱，且两平行面中较大的面为迎流面41，梯形柱的两个斜面为旋涡产生面42，本实施例中压电转换器5固定安装在旋涡产生面42上。
由于旋涡不断对多个压电转换器5产生压力，压电转换器5将压力转换成电量不断给超级电容充电，超级电容和电池均与测量电路连接，从而实现超级电容辅助电池给超声表水表供电，这样，由于水流旋涡产生的压电电流源源不断地引入到超级电容中，对电池中的电能消耗极低，甚至没有消耗，使得基本不用更换电池。
需要理解的是：压电转换器一般为压电陶瓷片的形式，非常的薄，本说明书附图的图3-图6为能够看清结构将其厚度做了适当放大，仅为示意表达，实际压电陶瓷片为贴在旋涡产生面上或压电陶瓷片的压电产生面与水表管道的横切面一致或有少许的夹角。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。由本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (6)
1.一种自发电超声波水表，包括：水表管道(1)、表头(2)和超声波换能器(3)，其特征在于：所述超声波水表还包括旋涡发生体(4)和压电转换器(5)；所述旋涡发生体(4)固定在所述水表管道(1)的内壁上，且沿所述水表管道(1)的径向延伸，所述旋涡发生体(4)包括迎流面(41)和旋涡产生面(42)，所述压电转换器(5)设置在所述旋涡产生面(42)一侧，所述压电转换器(5)通过导线(6)连接至表头(2)内的超级电容。
2.根据权利要求1所述的一种自发电超声波水表，其特征在于：所述压电转换器(5)固定在所述水表管道(1)的内壁上。
3.根据权利要求1所述的一种自发电超声波水表，其特征在于：所述压电转换器(5)固定在所述旋涡发生体(4)的旋涡产生面(42)上。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种自发电超声波水表，其特征在于：所述旋涡发生体(4)为三棱柱，且所述迎流面(41)与水流方向垂直。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种自发电超声波水表，其特征在于：所述旋涡发生体(4)为梯形柱，且两平行面中较大的面为迎流面(41)。
6.根据权利要求1所述的一种自发电超声波水表，其特征在于：所述超级电容与超声波水表的测量电路连接。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2017
- 2017-10-20 CN CN201721354102.9U patent/CN207263238U/zh active Active
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