CN216978016U - 一种超声式射流水表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声式射流水表，包括：壳体，所述壳体由构成进口通道的进口部、构成计量通道的测量部及构成出口通道的出口部组成，所述进口部经测量部连接所述出口部；所述测量部上游设置有超声波换能器，所述测量部中部设置有碶形分流劈，所述碶形分流劈两侧有声波反射面，所述测量部下游对称设置有两个超声波换能器，所述测量部组成射流计量组件；本实用新型在正常流量下，可利用分布在上下游的超声波换能器配对组成超声波计量组件利用超声波时间差原理进行流体计量，并作为射流计量组件的流量计量对比。在流量过低且振荡腔内不产生流体振荡时，可利用超声波计量组件测量水流流量。

Description

一种超声式射流水表

技术领域

本实用新型涉及水表技术领域，尤其涉及一种超声式射流水表。

背景技术

随着全球淡水资源的日益紧缺，对用水量的准确计量和管理显得尤为重要。水表作为用水量的重要计量器具，它的计量准确性、测量范围、使用可靠性、寿命和功能以及制造成本等均关系到用水的计量和水费的结算，以及控制用水、节约用水和用水管理等方面的使用价值。

传统流体振荡原理的流量检测技术，包括射流、涡街等方式，流体振荡原理的流量检测技术由于其提取的是与流量呈线性关系的振荡频率，基于流体振荡原理的水表稳定性、长时间的重复性远优于普通机械式水表以及电磁原理或超声原理的水表。目前射流水表使用的是电磁原理，并且均采用的是固定磁场。而固定的磁场容易被外界强磁所干扰，即外界强磁场容易改变振荡腔体内的磁力线方向，从而导致射流水表的流场振荡信号发生错漏。射流水表相对于电磁原理和超声原理的水表而言，当流量小到无法产生流体振荡时，则无法解决小流量的计量问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的主要目的在于提供一种超声式射流水表，包括壳体，所述壳体由构成进口通道的进口部、构成计量通道的测量部及构成出口通道的出口部组成，所述进口部经测量部连接所述出口部，所述测量部组成射流计量组件，所述测量部上游设置有超声波换能器，所述测量部中部设置有碶形分流劈，所述碶形分流劈两侧有声波反射面，所述测量部下游对称设置有两个超声波换能器组成超声波计量组件。

所述射流计量组件包括射流通道及回流通道，所述射流通道的入口连接进口部，而射流通道的出口与出口部连接，回流通道则分别与射流通道的入口与出口连接。

由于采用具有两个声波反射面的碶形分流劈，并在流体振荡腔的前端设置一个超声波换能器和分流劈下游增加两个超声波换能器。因此，前端的超声波换能器发射声波，声波经过分流劈对称的声波反射面反射后到达下游的两个超声波换能器。声波在水流静止的情况下能同时到达下游的两个超声波换能器；而当流体振荡腔内产生流体振荡时，下游的两个超声波换能器所接收到的声波信号的时间不同步，根据声波信号周期性的反差，得到流体振荡频率，从而实现射流水表的计量。

进一步的，所述超声波计量组件组成报警装置，所述报警装置在监测到声波传输时间高于预设值时发出空管警报。

进一步的，所述超声波换能器公称直径不大于5毫米。

进一步的，其特征在于，所述分流劈顶部为弧形凹槽。

当水流流速过低而在进水口出现层流时，流体振荡腔内不产生流体振荡，从而无法使用射流计量方法。而本实用新型提供的超声波信号，则在层流状态不产生流体振荡的情况下，仍可利用超声波时间差计量方法，实现射流水表的低流量工况下的计量。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

图1示出了本实用新型实施例一种超声式射流水表的立体图；

图2示出了本实用新型实施例一种超声式射流水表的剖面图；

图中：1、壳体；201、202、203、超声波换能器；3、分流劈；4、进口部；5、出口部；6、测量部。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本申请提供了一种综合超声波计量技术与射流振荡计量技术的射流水表，具有防外部强磁、测量稳定、使用寿命久、量程大且准确度高的特点。

参见图1至图2，本实用新型实施例提供了一种超声式射流水表，包括：壳体1，所述壳体1由构成进口通道的进口部4、构成计量通道的测量部6及构成出口通道的出口部5组成，所述进口部4经测量部6连接所述出口部5；所述测量部6上游设置有超声波换能器201，所述测量部6中部设置有碶形分流劈3，所述碶形分流劈3两侧有声波反射面，所述测量部6下游对称设置有两个超声波换能器201、202，所述测量部组成射流计量组件；

流体经进口部4的进口通道进入测量部6测量流量，由出口部5排出。所述测量部6包括射流腔体。所述进口部4呈缩口形状，以便于流体经进口通道进入测量部6，起到整流的作用。进口部4缩口形式的设置，便于流体进入测量部6内产生射流流束。所述测量部6用于射流计量组件测量，测量部6包括射流通道及回流通道，所述射流通道的入口连接进口部4，而射流通道的出口与出口部5连接，回流通道则分别与射流通道的入口与出口连接。回流通道的设置，使得从测量部6进入射流通道的流体，发送一定周期频率的稳定振荡。由于回流通道为沿射流通道中心线对称设置的弧形通道，流体在经过测量部6时会形成更加稳定的双稳态射流振荡。同时，在测量部6内设置有正对进口部4的具有两个声波反射面的的碶形分流劈3。在射流通道的入口设置一个超声波换能器201，在碶形分流劈3下游的两个回流通道入口设置两个超声波换能器202、203。前端的超声波换能器201发射声波，声波经过碶形分流劈3对称的声波反射面反射后到达下游的两个超声波换能器202、203。在水流静止的情况下声波同时到达下游的两个超声波换能器202、203，而在流体振荡腔内产生流体振荡时，下游的两个超声波换能器202、203所接收到的声波信号不同时，根据声波信号周期性的反差，得到流体振荡频率，从而实现射流水表的计量。

碶形分流劈3设置在射流通道的中心线位置，流体进入射流通道后，碶形分流劈3使得射流能从射流通道进入两侧的回流通道，利于射流均衡及形成射流振荡，进一步提升射流振荡的稳定性，以提高射流计量组件检测的稳定性。

超声波计量组件在监测到声波传输时间高于预设值时发出空管警报；

超声波换能器的最优公称直径不大于5毫米；

分流劈顶部为弧形凹槽。

该技术方案较现有技术而言，由于有固定基准发射信号，因此算法更简单。并且，由于只有一个发射声波的超声波换能器，因此，产品功耗相对于现有技术更低，使水表具有更长的使用寿命。并且可以用超声波计量原理在高流量点下实现对射流振荡频率的比对，

当水流流速过低而在进口部4出现层流时，流体振荡腔内不产生流体振荡，从而无法使用射流计量方法。而本实用新型提供的超声波信号，则在层流状态不产生流体振荡的情况下，仍可利用超声波时间差计量方法，实现射流水表的低流量工况下的计量。在低流量点下实现对射流水表量程的补充。

相对于现有技术而言，流体振荡腔前端设置一个超声波换能器，且该换能器只发射超声波信号，分流劈下游的两个超声波换能器只接收超声波信号。由于是同一个信号源，因此只要分流劈下游的两个超声波换能器所接收到信号不同步且呈周期性波动，即可计算振荡腔内的流场振荡频率，从而得到水流量数据。该技术方案较现有技术而言，由于有固定基准发射信号，因此算法更简单。并且，由于只有一个发射声波的超声波换能器，因此，产品功耗相对于现有技术更低，使水表具有更长的使用寿命。本技术方案所采用的是三个超声波换能器，也降低了成本。

由于采用超声波计量原理，从而在拓宽射流水表的流量检测范围的同时保障流量检测的精确度及稳定性，克服传统射流水表所使用的固定磁场容易被外界强磁所干扰，即外界强磁场容易改变振荡腔体内的磁力线方向，从而导致射流水表的流场振荡信号发生错漏的缺陷。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种超声式射流水表，包括壳体，所述壳体由构成进口通道的进口部、构成计量通道的测量部及构成出口通道的出口部组成，所述进口部经测量部连接所述出口部，所述测量部组成射流计量组件，其特征在于，所述测量部上游设置有超声波换能器，所述测量部中部设置有碶形分流劈，所述碶形分流劈两侧有声波反射面，所述测量部下游对称设置有两个超声波换能器组成超声波计量组件。

2.如权利要求1所述的一种超声式射流水表，其特征在于，所述射流计量组件包括射流通道及回流通道，所述射流通道的入口连接进口部，而射流通道的出口与出口部连接，回流通道则分别与射流通道的入口与出口连接。

3.如权利要求2所述的一种超声式射流水表，其特征在于，所述超声波计量组件组成报警装置，所述报警装置在监测到声波传输时间高于预设值时发出空管警报。

4.如权利要求2所述的一种超声式射流水表，其特征在于，所述超声波换能器公称直径不大于5毫米。

5.如权利要求2所述的一种超声式射流水表，其特征在于，所述分流劈顶部为弧形凹槽。

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