CN207703270U - 偏转安装侦测管的超声波水表 - Google Patents
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Abstract
一种偏转安装侦测管的超声波水表，包括侦测管，分别安装在该侦测管两端的两换能器安装管，用于产生超声波的超声波发生模块，用于侦测超声波的超声波侦测模块，用于收发超声波的第一换能器和第二换能器，以及数据处理器。换能器安装管的轴线与竖直向上射线的夹角不小于45度且不大于180度。本实用新型偏转设置的换能器避开积聚在液面的气泡，从而避免气泡对超声波计量水流量精度的影响，提高计量精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及计量装置，特别是涉及水表。
背景技术
现有技术超声波水表的换能器安装管竖直设置，如图8所示，由于水流在侦测管10内流动时经常会在液面H1H2产生气泡99，气泡99聚集在换能器30周围将会影响超声波波速而影响超声波水表的计量结果。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出一种放置液面气泡对换能器影响的偏转安装侦测管的超声波水表。
本实用新型解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：
设计、制造一种偏转安装侦测管的超声波水表，包括侦测管，分别安装在该侦测管两端的两换能器安装管，用于产生超声波的超声波发生模块，用于侦测超声波的超声波侦测模块，用于收发超声波的第一换能器和第二换能器，以及数据处理器。换能器安装管的轴线与侦测管的轴线互相垂直，且换能器安装管与侦测管连通。借助两换能器安装管，两换能器插入侦测管内被并固定安装，使一换能器发射的超声波能够被另一换能器接收到。换能器安装管的轴线与竖直向上射线的夹角不小于45度且不大于180度。数据处理器电连接超声波发生模块和超声波侦测模块；第一换能器分别连接超声波发生模块和超声波侦测模块。第二换能器也分别连接超声波发生模块和超声波侦测模块。使第一换能器发射超声波时，第二换能器接收超声波而测量第一超声波传播时长，使第二换能器发射超声波时，第一换能器接收超声波而测量第二超声波传播时长，借助第一超声波传播时长和第二超声波传播时长获取水流在侦测管内的当前水流速，进而获取水流量。
具体地，换能器安装管的轴线与竖直向上射线的夹角是45度。
具体而言，所述偏转安装侦测管的超声波水表还包括能够提供电能的电源模块，用于控制电能输出的电源管理模块，用于设置和显示超声波水表参数的输入输出模块，以及用于远程传输数据的数据通信模块。输入输出模块、数据通信模块和电源管理模块都电连接数据处理模块。电源模块受电源管理模块的控制为超声波水表内的所有用电元器件提供电能。
更具体地，所述电源模块是大容量电池，或者是能够多次充放电的充电电池。
具体地，所述输入输出模块包括显示屏和键盘。或者，所述输入输出模块是触摸屏。
另外，所述数据通信模块包括分别电连接数据处理器的有线通信子模块和无线通信子模块。
同现有技术相比较，本实用新型“偏转安装侦测管的超声波水表”的技术效果在于：
偏转设置的换能器避开积聚在液面的气泡，从而避免气泡对超声波计量水流量精度的影响，提高计量精度。
附图说明
图1是本实用新型 “偏转安装侦测管的超声波水表”优选实施例的正投影主视示意图；
图2是所述优选实施例的正投影左视示意图；
图3是所述优选实施例的分解状态示意图；
图4是所述优选实施例的侦测管1的示意图；
图5是所述优选实施例的侦测管1的剖视示意图；
图6是所述优选实施例的电原理示意框图；
图7是所述优选实施例的侦测管1的后视方向剖视示意图；
图8是现有技术侦测管10的剖视示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示优选实施例作进一步详述。
本实用新型提出一种偏转安装侦测管的超声波水表。如图1至图7所示，包括侦测管1，分别安装在该侦测管1两端的两换能器安装管2，用于产生超声波的超声波发生模块41，用于侦测超声波的超声波侦测模块42，用于收发超声波的第一换能器31和第二换能器32，以及数据处理器5。如图4和图5所示，换能器安装管2的轴线Q1Q2和Q3Q4都与侦测管1的轴线P1P2互相垂直，且换能器安装管2与侦测管1连通。借助两换能器安装管2，两换能器31、32插入侦测管1内并被固定安装，使一换能器发射的超声波能够被另一换能器接收到。如图3所示，换能器安装管的轴线与竖直向上射线的夹角β不小于45度且不大于180度。所述竖直方向O1O2是与水平方向O3O4垂直的方向。换能器安装管2的轴线Q1Q2和Q3Q4与竖直线O1O2存在两个互补夹角，本实用新型所述换能器安装管2的轴线Q1Q2和Q3Q4与竖直向上射线的夹角是β，而不是与竖直向下射线的夹角θ。如图6所示，数据处理器5电连接超声波发生模块41和超声波侦测模块42。第一换能器31分别连接超声波发生模块41和超声波侦测模块42，第二换能器32也分别连接超声波发生模块41和超声波侦测模块42。数据处理器5首先控制第一换能器31发射超声波时，使第二换能器32接收超声波而测量第一超声波传播时长t1，那么从原理上可得v1+v=s×t1，v1是超声波在侦测管1内水中传播速度，v是当前水流速度，s是两换能器31、32之间的距离。数据处理器在控制第二换能器32发射超声波时，使第一换能器31接收超声波而测量第二超声波传播时长t2，那么从原理可得-v1+v=s×t2。上述两式相加即可消除超声波在侦测管1内水中传播速度v1得v=s(t1+t2)/2，即数据处理器5借助第一超声波传播时长t1和第二超声波传播时长t2获取水流在侦测管1内的当前水流速v。上述推导过程是从原理上简化得出，实际计算过程需要结合水体物理特性和超声波在水体中传播的流体动力学方面的具体问题进行推导，较为复杂，此处不再赘述，其结论就是根据第一超声波传播时长t1和第二超声波传播时长t2可以获取当前水流速v。该水流速v具有一维方向性，v是正值时代表正向水流，v是负值时代表反向水流。因此，本实用新型超声波水表能够侦测水流向，不会如现有技术存在无法检测倒流问题，或者需要投入更大成本监测倒流。本实用新型通过获取当前水流速v，即可通过进一步换算出水流量。
比较图7和图8，对于同样的水位，即H1H2标示的液面，本实用新型优选实施例通过相对竖直向上方向偏转45度以上的方案，使第一换能器31和第二换能器32避开积聚在液面H1H2的气泡99，从而避免气泡99对超声波计量水流量精度的影响。
本实用新型优选施例，换能器安装管2的轴线Q1Q2和Q3Q4与竖直向上射线O2O1的夹角β是45度。
所述超声波水表还包括用于安装硬件器件的壳体9。
本实用新型优选实施例，如图6所示，超声波水表还包括能够提供电能的电源模块82，用于控制电能输出的电源管理模块81，用于设置和显示超声波水表参数的输入输出模块6，以及用于远程传输数据的数据通信模块7。输入输出模块6、数据通信模块7和电源管理模块81都电连接数据处理模块5。电源模块82受电源管理模块81的控制为超声波水表内的所有用电元器件提供电能。电源管理模块81针对不同的工作模式和场景设置相应的放电模式，从而控制电源模块82的放电量，提高用电效率，延长电源模块82的使用寿命。
本实用新型优选实施例，所述电源模块82是大容量电池，或者是能够多次充放电的充电电池。
本实用新型优选实施例，所述输入输出模块6包括显示屏和键盘。或者，输入输出模块6是触摸屏。
本实用新型优选实施例，所述数据通信模块7包括分别电连接数据处理器5的有线通信子模块和无线通信子模块，从而借助数据远程传输和网络传输实现远程读表。所述超声波水表的壳体9上设置用于放置无线通信子模块所需天线的天线外壳91。
Claims (7)
1.一种偏转安装侦测管的超声波水表，其特征在于：
包括侦测管，分别安装在该侦测管两端的两换能器安装管，用于产生超声波的超声波发生模块，用于侦测超声波的超声波侦测模块，用于收发超声波的第一换能器和第二换能器，以及数据处理器；
换能器安装管的轴线与侦测管的轴线互相垂直，且换能器安装管与侦测管连通；
借助两换能器安装管，两换能器插入侦测管内被并固定安装，使一换能器发射的超声波能够被另一换能器接收到；
换能器安装管的轴线与竖直向上射线的夹角不小于45度且不大于180度；
数据处理器电连接超声波发生模块和超声波侦测模块；第一换能器分别连接超声波发生模块和超声波侦测模块；第二换能器也分别连接超声波发生模块和超声波侦测模块；使第一换能器发射超声波时，第二换能器接收超声波而测量第一超声波传播时长，使第二换能器发射超声波时，第一换能器接收超声波而测量第二超声波传播时长，借助第一超声波传播时长和第二超声波传播时长获取水流在侦测管内的当前水流速，进而获取水流量。
2.根据权利要求1所述的偏转安装侦测管的超声波水表，其特征在于：
换能器安装管的轴线与竖直向上射线的夹角是45度。
3.根据权利要求1所述的偏转安装侦测管的超声波水表，其特征在于：
还包括能够提供电能的电源模块，用于控制电能输出的电源管理模块，用于设置和显示超声波水表参数的输入输出模块，以及用于远程传输数据的数据通信模块；
输入输出模块、数据通信模块和电源管理模块都电连接数据处理模块；
电源模块受电源管理模块的控制为超声波水表内的所有用电元器件提供电能。
4.根据权利要求3所述的偏转安装侦测管的超声波水表，其特征在于：
所述电源模块是大容量电池，或者是能够多次充放电的充电电池。
5.根据权利要求3所述的偏转安装侦测管的超声波水表，其特征在于：
所述输入输出模块包括显示屏和键盘。
6.根据权利要求3所述的偏转安装侦测管的超声波水表，其特征在于：
所述输入输出模块是触摸屏。
7.根据权利要求3所述的偏转安装侦测管的超声波水表，其特征在于：
所述数据通信模块包括分别电连接数据处理器的有线通信子模块和无线通信子模块。
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| CN201721915898.0U CN207703270U (zh) | 2017-12-31 | 2017-12-31 | 偏转安装侦测管的超声波水表 |
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| CN201721915898.0U CN207703270U (zh) | 2017-12-31 | 2017-12-31 | 偏转安装侦测管的超声波水表 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108572015A (zh) * | 2017-12-31 | 2018-09-25 | 深圳市前海海洋仪表科技有限公司 | 偏转安装侦测管的超声波水表 |
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2017
- 2017-12-31 CN CN201721915898.0U patent/CN207703270U/zh active Active
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